電光裝置以及電子設備的製作方法

2023-12-03 23:00:11

專利名稱：電光裝置以及電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及電光裝置以及使用該電光裝置的電子設備。
背景技術：
電光裝置例如液晶面板構成為，一對元件基板與相對基板一邊保持一定的間隙一邊貼合，並且在該間隙封入有液晶。在元件基板中的與相對基板相對的面，像素電極按每個像素以矩陣狀排列。另一方面，在相對基板中的與元件基板相對的面，共用電極以與全部的像素電極相對的方式設置。在這樣的液晶面板中，尤其是在顯示區域對角線為1英寸以下的、例如應用於投影機的光閥的液晶面板中，有時因像素電極的有無而產生的臺階導致液晶取向的紊亂和/ 或光學上的散射等產生，導致對比度比減低。為了消除該臺階，提出了如下的技術，即在排列像素電極的顯示區域的外側的區域，雖然無助於顯示，但仍將與像素電極同一層的導電圖形按與像素電極大致相等的密度設置，使得在顯示區域的內與外，平坦度難以發生差異 (參照專利文獻1)。專利文獻1 特開2006-267937號公報(參照圖4)另外，上述導電圖形是將與像素電極相同尺寸的電極在縱向以及橫向相鄰的電極彼此間連接而圖形化所得的。因此，連接部分的面積增加，所以設置於顯示區域的外側的區域的導電圖形，未成為與像素電極相同的密度，結果，存在平坦度產生差異這樣的問題。

發明內容
本發明是鑑於上述情況而完成的，其目的之一在於提供能夠使顯示區域與該顯示區域的外側的區域的平坦度之差更小的技術。為了達成上述目的，本發明的一個實施方式所涉及的電光裝置，其特徵在於，具備元件基板；和與所述元件基板相對配置的、在與所述元件基板相對的相對側具有共用電極的相對基板，所述元件基板包括形成於與所述相對基板相對的相對側的、按每個像素以預定的間距排列的多個像素電極；俯視時位於所述多個像素電極的外側的驅動所述像素的驅動電路；多個虛設像素電極，其設置為在俯視時在所述驅動電路與所述多個像素電極之間包圍所述多個像素電極，與所述多個像素電極同一層，以與所述多個像素電極實質上相等的尺寸以及間距按島狀排列；和布線，其配設於與所述多個像素電極不同的層，電連接所述多個虛設像素電極中的至少在一個方向上相鄰的虛設像素電極彼此。根據該構成，像素電極與虛設像素電極實質上尺寸以及間距相等，所以與現有技術相比較能夠使平坦度之差減小。進而，也能夠經由布線對虛設像素電極共同施加與像素電極獨立的電壓。在上述構成中，也可以構成為，所述元件基板具有多條掃描線；在俯視時與所述多條掃描線交叉的多條數據線；和屏蔽電極，其形成為在剖視時設置於所述數據線與所述像素電極之間且在俯視時覆蓋所述數據線，並被施加預定的電壓，所述像素電極俯視時分別對應於所述多條掃描線與所述多條數據線的各交叉而設置，所述布線與所述屏蔽電極同一層，被施加所述預定的電壓。根據該構成，作為布線，能夠使用與抑制像素電極與數據線的電容耦合的屏蔽電極為同一層的布線。此外，在該構成中，優選，對所述共用電極施加預定的共用電壓，將所述預定的電壓設為所述共用電壓。這樣一來，在通過虛設像素電極以及共用電極夾持例如液晶這樣的電光物質的情況下，能夠使向該電光物質施加的施加電壓為零。在上述構成中，也可以構成為，所述元件基板具有多條掃描線和俯視時與所述多條掃描線交叉的多條數據線，所述像素電極俯視時與所述多條掃描線與所述多條數據線的各交叉處相對應地分別設置，所述驅動電路具有從所述多條掃描線的兩端側分別驅動所述多條掃描線的各條的2個掃描線驅動電路；和從所述多條數據線的一端側驅動所述多條數據線的各條的數據線驅動電路。在該構成中，優選構成為，所述布線為包括與所述數據線不同的電極層的第一布線，所述多個虛設像素電極中的位於所述數據線驅動電路與所述多個像素電極之間的虛設像素電極，經由所述第一布線相互連接。根據該構成，能夠使用包括與數據線不同的電極層的第一布線將虛設像素電極相互連接。作為這樣的布線，能夠使用對於用於連接於半導體層的源、漏區域的中繼電極層和/或與掃描線同一層的柵電極層等進行圖形化所得的布線。此外，也優選構成為，所述布線為包括與所述數據線同一層的電極層的第二布線，所述多個虛設像素電極中的位於所述掃描線驅動電路與所述多個像素電極之間的虛設像素電極，經由所述第二布線相互連接。根據該構成，能夠使用包括與數據線同一層的層的第二布線將虛設像素電極相互連接。這樣一來，如果作為布線使用已有的導電層，則能夠防止製造工序的複雜化。在上述構成中，也可以構成為，對所述虛設像素電極，按預定的周期交替施加與所述共用電壓相比按預定值高的高位的電壓和按所述預定值低的低位的電壓。根據這樣的構成，在虛設像素電極以及共用電極夾持液晶的情況下，能夠使施加於該液晶的電壓為零，而且即便在施加於液晶的電壓實效值為零時反射率或者透射率未變為最小的情況下，也能夠使虛設顯示區域中的反射率或者透射率變為最小。當然，也可以不是使反射率或者透射率變為最小的電壓。例如也可以施加所述共用電壓。根據這樣的構成，例如能夠使施加於由虛設像素電極以及共用電極所夾持的液晶的電壓為零。在上述構成中，也可以構成為，俯視時在所述像素電極的間隙以及所述虛設像素電極的間隙中分別埋入有絕緣件。如果這樣構成，則能夠使從顯示區域到虛設顯示區域所產生的臺階變得極小。此外，在上述構成中，也可以構成為，具有與所述虛設像素電極不連接的導電圖形，其設置於在俯視時包圍所述虛設像素電極的位置，與所述像素電極同一層。如果這樣構成，則也能夠使從虛設顯示區域到外側區域所產生的臺階變小。此外，本發明的一個實施方式所涉及的電光裝置，其特徵在於，具備元件基板； 和與所述元件基板相對配置的、在與所述元件基板相對的相對側具有共用電極的相對基板，所述元件基板包括形成於與所述相對基板相對的相對側的、按每個像素以預定的間距排列的多個像素電極；在俯視時位於所述多個像素電極的外側的、驅動所述像素的驅動電路；多個虛設電極，其設置為在俯視時在所述驅動電路與所述多個像素電極之間包圍所述多個像素電極，與所述多個像素電極同一層，以變為與所述多個像素電極實質上相等的密度的方式按島狀排列；和布線，其配設於與所述多個像素電極不同的層，電連接所述多個虛
5設像素電極中的至少在一個方向上相鄰的虛設像素電極彼此。根據該構成，像素電極與虛設像素電極密度相等，因此與現有技術相比，能夠使平坦度之差變小。進而，也能夠經由布線對虛設像素電極共同施加與像素電極獨立的電壓。另外，本發明，除電光裝置外也能夠作為包括該電光裝置的電子設備來定義。作為這樣的電子設備，可以舉出對經由電光裝置調製後的光調製圖像進行放大投影的投影機。


圖1是表示第一實施方式所涉及的液晶面板的構成的圖。圖2是表示液晶面板中的電路構成的圖。圖3是表示液晶面板中的像素的等效電路的圖。圖4是表示液晶面板中的像素構成的俯視圖。圖5是表示液晶面板中的像素構成的俯視圖。圖6是表示液晶面板中的像素構成的俯視圖。圖7是表示液晶面板中的像素的剖視構成的圖。圖8是用於說明液晶面板中的元件基板的各區域的圖。圖9是表示各區域的劃分的圖。圖10是表示K區域中的電極構成的圖。圖11是表示虛設顯示區域的剖視構成的圖。圖12是表示虛設顯示區域的剖視構成的圖。圖13是表示外側區域的剖視構成的圖。圖14是表示L區域中的電極構成的圖。圖15是表示第二實施方式所涉及的液晶面板的電路構成的圖。圖16是表示液晶面板的各區域的劃分的俯視圖。圖17是表示M區域中的電極構成的圖。圖18是表示液晶面板中的虛設顯示區域的剖視構成的圖。圖19是表示N區域中的電極構成的圖。圖20是表示液晶面板中的虛設顯示區域的剖視構成的圖。圖21是表示液晶面板中的虛設顯示區域的剖視構成的圖。
圖22是表示施加於虛設像素電極的信號Vl的電壓波形的圖。圖23是表示用於說明信號Vl的電壓Vm的電壓-反射率特性的圖。圖M是表示應用了液晶面板的投影機的構成的圖。圖25是表示K區域中的電極構成的其他的例子的圖。圖沈是表示K區域中的電極構成的另外的其他的例子的圖。圖27是表示K區域中的電極構成的另外的其他的例子的圖。附圖標記說明36 氧化矽膜；63 布線；81 布線；100 液晶面板；101 元件基板；102 相對基板；105液晶；108 共用電極；116 =TFT ；118 像素電極；120 液晶元件；131 虛設像素電極；135導電圖形；160 數據線驅動電路；170 掃描線驅動電路；1100 投影機
具體實施例方式第一實施方式下面，對於本發明的第一實施方式進行說明。第一實施方式所涉及的反射型的液晶面板，作為後述的投影機的光閥使用。另外， 第一實施方式所涉及的液晶面板的特徵部分主要在於位於顯示區域的外側的虛設顯示區域的虛設像素電極。其中，必須說明虛設像素電極的構成層和/或向該虛設像素電極的布線等與顯示區域的導電層存在哪種關係。因此，首先對於液晶面板100的結構的概略進行說明。另外，在下面的圖中，為了使各層、各部件、各區域等成為能夠識別的大小，有時會使比例尺不同。圖1㈧是表示第一實施方式所涉及的液晶面板100的結構的立體圖，圖1 (B)是在圖KA)中的H-h線處剖切的剖視圖。如這些圖所示，液晶面板100構成為，形成有像素電極118的元件基板101與設置有共用電極108的相對基板102通過含有分隔件(省略圖示)的密封件90保持一定的間隙，並以電極形成面相互相對的方式貼合，在該間隙封入有例如VA(垂直取向)型的液晶 105。就元件基板101以及相對基板102而言，分別使用玻璃和/或石英等具有光透射性的基板。就元件基板101而言，與相對基板102相比在圖I(A)中Y方向的尺寸較長，但因為進深側(h側)對齊，所以元件基板101的跟前側(H側)的一邊從相對基板102伸出。 在該伸出的區域沿著X方向設置有多個端子107。另外，多個端子107連接於FPC(柔性印刷電路)基板，從外部上級裝置被供給各種信號和/或各種電壓、圖像信號。另外，在本實施方式中，也可以在元件基板101使用不具有光透射性的基板例如矽基板，而將液晶面板構成為所謂LCOS(矽上液晶)型。在元件基板101形成於與相對基板102相對的面的像素電極118，詳情後述，為對鋁等反射性金屬層進行構圖而得的電極。在相對基板102設置於與元件基板101相對的面的共用電極108，為ITO(氧化銦錫)等具有透明性的導電層。另外，密封件90如後所述，沿著相對基板102的內緣按框緣狀形成，但是為了封入液晶105，其一部分實際上開口。因此，在液晶105的封入後，其開口部分由封閉件92封閉。 此外，在元件基板101的相對面以及相對基板102的相對面分別設置有在無電壓施加狀態下使液晶分子沿基板面的法線方向取向的取向膜，但是在圖I(B)中省略。這裡，對於在圖1⑶所示的元件基板101的區域a、b、c，參照圖8以及圖9進行說明。圖8是表示從相對基板102側即觀察側觀察時的元件基板101的俯視圖，圖9是從圖8中選出區域a、b、c而表示的圖。另外，在圖8中省略了在圖I(A)所示的密封件90的開口部分以及封閉件92。在圖8或圖9中，a為有助於顯示的像素電極118按矩陣狀排列的顯示區域。b為與顯示區域a相比位於外側、且位於該顯示區域a與設置有數據線驅動電路160以及掃描線驅動電路170的驅動電路的周邊電路區域之間的虛設顯示區域，為包圍顯示區域a的區域。關於c，其為從虛設顯示區域b的更靠外側到元件基板101的邊緣端部為止的外側區域，不包括排列有導通點94和/或端子107的部分。換言之，所謂虛設顯示區域b為顯示區域a與外側區域c之間的區域。接著，對於液晶面板100的電構成，參照圖2進行說明。這裡，圖2與圖8以及圖 9相反地，表示在圖I(A)中從下方即背面側俯視時的位置關係。如上所述，液晶面板100中，元件基板101與相對基板102保持一定間隙地貼合， 並且在該間隙夾持有液晶105。在元件基板101中的與相對基板102相對的相對面，為多行的m行的掃描線112在圖中沿X方向設置，另一方面，為多列的η列數據線114沿Y方向且與各掃描線112相互保持電絕緣地設置。在顯示區域a，與m行掃描線112與η列數據線114的交叉處的各個相對應地，設置有作為開關元件的一例的η溝道型的TFT116和具有反射性的像素電極118的組。TFT116 的柵電極連接於掃描線112，源電極連接於數據線114，漏電極連接於像素電極118。因此， 在本實施方式中，在顯示區域a，像素電極118以m行η列排列為矩陣狀。另外，在圖2中，從背面側所見的元件基板101的相對面變為紙面進深側，因此對於掃描線112、數據線114、TFT116和像素電極118等應該用虛線表示，但是因為難以辨認， 所以分別用實線表示。此外，在本實施方式中，為了區別數據線114，所以有時採用在圖2中
從左按順序稱為第1、2、3.....(n-l)、n列這樣的叫法。同樣地，為了區別掃描線112，有時
採用在圖2中從上按順序稱為第1、2、3.....(m-l)、m行這樣的叫法。數據線驅動電路160從數據線114的一端側驅動第1、2、3.....η列的數據線114。
詳細而言，數據線驅動電路160，將經由端子107而供給的圖像信號，通過同樣經由端子107
而供給的各種控制信號分配並保持於第1、2、3.....η列的數據線114，作為數據信號XI、
X2、X3.....)(r!進行供給。此外，數據線驅動電路160，如圖8所示，設置於外側區域c中的
設置有多個端子107的一邊的區域。2個掃描線驅動電路170從一端側以及另一端側的雙向驅動第1、2、3.....m行的
掃描線112。詳細而言，掃描線驅動電路170，通過經由端子107而供給的各種控制信號分
別生成掃描信號Y1、Y2、TO.....Ym，並從第1、2、3.....m行的掃描線112的兩側供給。此
夕卜，掃描線驅動電路170，如圖8所示，分別設置於外側區域c中的與形成有數據線驅動電路 160的區域相鄰的兩邊的區域。另一方面，在相對基板102中的與元件基板101相對的相對面在整面的範圍內設置有具有透明性的共用電極108。在元件基板101中依次經由端子107、布線107a以及與相對基板102導通的導通點94對共用電極108施加電壓LCcom。另外，導通點94在俯視時如圖8所示分別位於形成於基板內周緣的密封件90的框外的四角，通過銀糊劑等的導通材料實現對共用電極108的導通。圖3是表示顯示區域a中的像素110的等效電路的圖，構成為，與掃描線112與數據線114的交叉處相對應地，排列由像素電極118與共用電極108夾持液晶105而成的液晶元件120。另外，在圖2中進行了省略，但實際上如圖3所示，相對於液晶元件120並聯地設置有輔助電容(存儲電容)125。該輔助電容125，其一端連接於像素電極118以及TFT116 的漏電極，另一端共同連接於電容線115。在本實施方式中，對電容線115施加與共用電極 108相同的電壓LCcom。在這樣的構成中，如果掃描線驅動電路170選擇了某一行的掃描線112而使該掃描線112成為H電平，則柵電極連接於該掃描線112的TFT116變為導通狀態，像素電極118 變為電連接於數據線114的狀態。因此，如果在掃描線112為H電平時，數據線驅動電路160 將與灰度相應的電壓的數據信號供給於數據線114，則該數據信號經由已變為導通狀態的 TFTl 16被施加於像素電極118。如果掃描線112變為L電平，則TFT116變為截止狀態，但是施加於像素電極118的電壓由液晶元件120的電容性以及輔助電容125保持。掃描線驅動電路170，順序選擇從第1行到第m行的掃描線112，並且數據線驅動電路160經由數據線114對位於所選擇的掃描線112的1行的量的像素供給數據信號，從而對全部的液晶元件120施加並保持與灰度相應的電壓。該工作按每1幀(每1垂直掃描期間)反覆。因此，在本實施方式中，數據線驅動電路160以及掃描線驅動電路170作為驅動像素110(液晶元件120)的驅動電路起作用。另一方面，在液晶元件120中，液晶105的分子取向狀態，相應於在像素電極118 以及共用電極108之間所產生的電場的強度而變化。在圖1 (A)或⑶中從相對基板102側即觀察側入射的光，在通過了省略圖示的偏振元件、相對基板102、共用電極108、液晶105這樣的路徑後，由像素電極118反射而沿著與至此為止的路徑反向的路徑出射。此時，出射的光量相對於入射於液晶元件120的光量的比率、即反射率，隨著被施加並保持於液晶元件120的電壓變高而變大。這樣一來，在液晶面板100中，反射率按每個液晶元件120而變化，因此液晶元件 120就作為應該顯示的圖像的最小單位即像素而起作用。液晶元件120在俯視時由像素電極118來規定，所以像素電極118的排列區域變為上述的顯示區域a。接著，對於元件基板101中的顯示區域a的元件結構進行說明。圖4 圖6是表示像素的構成的俯視圖，圖7是在圖4 圖6的J-j線處剖切的局部剖視圖。另外，在圖4 圖6中，為了在從相對面俯視元件基板101時說明結構，省略層間絕緣膜等非導電膜的圖示，並且圖4表示至元件結構中的數據線層為止，圖5表示屏蔽電極層，圖6表示像素電極層。首先，如圖7所示，在元件基板101的基材即基板11，設置有基底絕緣膜40，進而在基底絕緣膜40設置有含有多晶矽的半導體層30。半導體層30的表面被通過熱氧化而得的絕緣膜32覆蓋。關於半導體層30的俯視形狀，形成為較長的邊在圖4中在縱向上、即在之後所形成的數據線114所延伸的方向上延伸的矩形。掃描線112配設為，在圖4中在橫向上延伸並且在形成為矩形的半導體層30的中央部處直行。其結果，如圖4以及圖7所示，半導體層30中的與掃描線112重疊的部分變為溝道區域30a。在半導體層30中，相對於溝道區域30a在圖7中左側(在圖4中為下側)為源區域30s，在圖7中右側(在圖4中為上側)為漏區域30d。其中，源區域30s經由分別開孔於絕緣膜32以及第一層間絕緣膜41的接觸孔51而連接於中繼電極61。漏區域30d也同樣地，經由分別開孔於絕緣膜32以及第一層間絕緣膜41的接觸孔52而連接於中繼電極62。中繼電極61、62為分別對成膜於第一層間絕緣膜41上的導電性的多晶矽膜(電極層20)進行構圖而成的電極。關於中繼電極61的俯視形狀，為與接觸孔51相比大一圈的程度，被來自位於上層的數據線114的分支部分遮蔽，所以在圖4中省略。另一方面，關於中繼電極62，為大致T形狀，包括以覆蓋半導體層30的方式在圖4中在縱向上延伸的部分和以覆蓋掃描線112的方式在橫向上延伸的部分。在圖7中，以覆蓋第一層間絕緣膜41或中繼電極61、62的方式成膜電介質層34。 另外，電介質層34例如是氧化矽膜。數據線114以及電容電極11 為對以覆蓋電介質層34的方式所形成的導電性的二層膜進行構圖而成的部件。詳細而言，數據線114以及電容電極11 ，是對作為下層而成膜的導電性的多晶矽膜和作為上層而成膜的鋁膜的二層膜(數據線層21)構圖而成的。這裡，所謂「下層(上層)」為指在製造工序中先(後)形成的層或者距離相對面遠(近)的層的概念。關於數據線114，形成為，在圖4中在半導體層30的左鄰處在與掃描線112正交的縱向上延伸，並且朝向半導體層30中的源區域30s (中繼電極61)分支，經由開孔於電介質層；34的接觸孔50而連接於中繼電極61。因此，數據線114經由中繼電極61而連接於源區域 30s。關於電容電極115b，以覆蓋中繼電極62的方式形成為大致T形狀，但是為了避開連接於漏區域30d的接觸孔53，而成為一部分被切除了的形狀。在圖7中，以覆蓋數據線114、電容電極11 或者電介質層34的方式形成有第二層間絕緣膜42。中繼電極71以及屏蔽電極72為對以覆蓋第二層間絕緣膜42的方式所形成的導電性的二層膜進行構圖而成的。詳細而言，中繼電極71以及屏蔽電極72，為對作為下層所成膜的鋁膜和作為上層而成膜的氮化鈦膜的二層膜(屏蔽電極層22)進行構圖而成的。中繼電極71，經由分別開孔於第二層間絕緣膜42以及電介質層34的接觸孔53而連接於中繼電極62。此外，關於屏蔽電極72，經由開孔於第二層間絕緣膜42的接觸孔M 而連接於電容電極11恥。
關於屏蔽電極72的俯視形狀，形成為，在俯視時如圖5所示，以覆蓋數據線114以及半導體層30的方式在縱向上延伸，且在掃描線112的上方朝橫向右側方向突出。另一方面，關於中繼電極71的俯視形狀，形成為，同樣如圖5所示，在掃描線112 的上方，按每個像素以島狀形成為與屏蔽電極72的橫向右側的突出部分相鄰的矩形。在圖7中，以覆蓋中繼電極71、屏蔽電極72或者第二層間絕緣膜42的方式形成有第三層間絕緣膜43。像素電極118是對以覆蓋第三層間絕緣膜43的方式所形成的鋁膜 (像素電極層2 進行構圖而成的電極，經由開孔於第三層間絕緣膜43的接觸孔55而連接於中繼電極71。因此，使得像素電極118依次經由中繼電極71以及中繼電極62連接於漏區域30d。關於像素電極118的俯視形狀，如圖6所示，為大致正方形，關於其配置，在圖5中如虛線所示，俯視時正方形的各邊處於包含於掃描線112以及數據線114之內的位置關係。以覆蓋該像素電極118或者第三層間絕緣膜43的方式，通過以TEOS(原矽酸四乙酯)為原料的化學氣相生長形成氧化矽膜。此時，氧化矽膜雖然也形成於像素電極118的表面，但是通過CMP(化學機械研磨)處理而被削去，所以結果是作為絕緣件的氧化矽膜36， 如圖7所示，僅殘存於相鄰的像素電極118彼此的間隙部分。通過該處理，在元件基板101 的顯示區域a，相對面被平坦化。
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接著，在該平坦化了的表面，形成含有無機材料的取向膜38。該取向膜38，詳細情況省略圖示，其是通過例如矽氧化物的斜向蒸鍍使多個微小的柱狀結構體以向同一方向傾斜的狀態氣相生長而成的。在圖5中在縱向上按每列延伸的屏蔽電極72，沒有特別進行圖示，被引出直至外側區域c為止而共同連接，並且例如在圖2中經由端子107以及連接點107b被施加與共用電極108相同的電壓LCcom。因此，在顯示區域a中，即便數據線114因數據信號的供給而導致電壓變動，在像素電極118尤其是在截止狀態的TFT116所涉及的像素電極118中，電容耦合所導致的電位變動被抑制。進而，來自觀察側即來自相對基板102的入射光，在俯視時相鄰的像素電極118的間隙部分未被像素電極118反射而進入，但由於半導體層30由屏蔽電極72覆蓋，所以不會因來自相對面側的進入光而損傷TFT116的截止洩漏特性。此外，輔助電容125包括中繼電極62、電介質層34和電容電極11 的層疊結構。 電容電極11 按每個像素形成為獨立的島狀，經由接觸孔討連接於屏蔽電極72，所以在各像素的範圍內被共同施加電壓LCcom。因此，如果從等效電路來看，如圖3所示。接著，對各區域中的電極的構成進行說明。圖10是局部放大了圖9中的K區域即顯示區域a、虛設顯示區域b以及外側區域c沿Y方向排列的區域所得的俯視圖，示出了俯視元件基板101的相對面時的像素電極層23的構圖形狀。如該圖所示，也如上所述地，在顯示區域a，像素電極118排列為矩陣狀。這裡，將像素電極118的X方向的尺寸設為ffx、將Y方向的尺寸設為Wy。另外，在本發明中，將像素電極118設為正方形，所以Wx等於Wy。此外，在例如以對角線的中心取像素電極118的排列間距，將X方向的間距設為 PxJ Y方向的間距設為Py時，間距Px等於數據線114的排列間隔，間距Py等於掃描線 112的排列間隔。由於將像素電極118設為正方形，所以I^x等於Py。另外，在實施方式中，將像素電極118設為正方形，但是在應用於光閥以外的其他的用途例如數位相機的EVF (Electronic View Finder 電子取景器)等的情況下，構成為 1個點分割為例如R(紅)、G (綠)、B (藍)的3個像素並且1個點成為正方形，所以與各色對應的像素電極118的形狀為長方形。因此，像素電極118的尺寸，不一定必須是Wx等於 Wy,關於間距，也不一定必須是I3X等於Py。在虛設顯示區域b，設置有對像素電極層23進行構圖而成的虛設像素電極131。該虛設像素電極131按X方向的尺寸為ffx、Y方向的尺寸為Wy來形成，即按與像素電極118 相同的尺寸、間距來形成，與像素電極118的排列一致而使其矩陣狀排列。此外，虛設像素電極131，如接著所說明的那樣，經由接觸孔56連接於下層的屏蔽電極72，俯視時，相對於虛設像素電極131的形狀來說設置接觸孔56的相對位置，與相對於像素電極118的接觸孔55的位置相同。因此，外觀上(即當從上側的面觀察像素電極層時)，虛設像素電極131與像素電極118難以區別。另外，在該例中，在虛設顯示區域b中，在K區域在3行的範圍內設置有虛設像素電極131。圖11是表示在圖10的P-p線(X方向)以包括虛設像素電極131的方式剖切時
11的元件基板101的結構的局部剖視圖，圖12是表示在W-W線(Y方向)以包括虛設像素電極131的方式剖切時的元件基板101的結構的局部剖視圖。如這些圖所示，屏蔽電極72以覆蓋數據線114的方式在Y方向上延伸設置，並且如圖11所示引出延伸直至接觸孔56。虛設像素電極131經由開孔於第三層間絕緣膜43的接觸孔56連接於屏蔽電極 72。在Y方向延伸設置的屏蔽電極連接在Y方向上相鄰的虛設像素電極131彼此，並且如上所述被引出至外側區域c而共同連接，被施加電壓LCcom。因此，分別對虛設像素電極131 的各個施加與共用電極108相同的電壓LCcom。此外，俯視時在虛設像素電極131的間隙部分，如圖11或圖12所示，氧化矽膜36 通過顯示區域a中的CMP處理而被埋入。在虛設顯示區域b，由虛設像素電極131與共用電極108夾持液晶105，所以構成一種液晶元件，但是不用於顯示，因此這裡將其表現為無效液晶元件。另外，圖11是在沿著X方向的P-p線處剖切K區域，所以未顯現掃描線112。另夕卜，圖12是在沿著Y方向的Wi線處剖切K區域，所以未顯現數據線114。將說明回到圖10，在外側區域c，設置對像素電極層23進行構圖而成的導電圖形 135。該導電圖形135，是使與像素電極118(虛設像素電極131)相同尺寸的電極按像素電極118的排列的原狀矩陣狀排列，並且通過各邊中央附近的連接部136將縱向以及橫向相鄰的導電圖形彼此相互連接而圖形化所成的導電圖形。導電圖形135，未經由像素電極層23直接連接於虛設像素電極131中的任一個。 但是，在本實施方式中構成為，經由圖2所示的端子107和連接點107c將電壓LCcom施加於導電圖形135。因此，導電圖形135也可以構成為，經由其他的導電層而間接地連接。另外，導電圖形135也可以構成為，相對於包括虛設像素電極131在內的其他的電極電浮置。圖13是表示在圖10的Q-q線處剖切時的元件基板101的結構的局部剖視圖。另夕卜，圖13示出在外側區域c中的直至虛設顯示區域b的外側且設置有數據線驅動電路160 的區域為止的、密封件90的框內的區域。如該圖所示，導電圖形135不連接於屏蔽電極72和/或數據線114等的下層的布線的任一個。此外，俯視時，在導電圖形135的間隙部分，如圖13所示，通過顯示區域a中的CMP處理而埋入氧化矽膜36。圖14是局部放大了圖9中的L區域即顯示區域a、虛設顯示區域b以及外側區域 c沿X方向排列的區域的俯視圖，示出了俯視元件基板101的相對面時的像素電極層23的構圖形狀。如該圖所示，在與排列像素電極118的顯示區域a相鄰的虛設顯示區域b中，虛設像素電極131按3列排列，進而以與虛設顯示區域b相鄰的方式設置有導電圖形135。根據實施方式所涉及的液晶面板100，虛設顯示區域b中的虛設像素電極131，在俯視時，以包圍排列像素電極118的顯示區域a的方式，按與像素電極118實質上相等的布線密度(例如相等的尺寸以及間距)形成。進而，在液晶面板100中，在像素電極118的間隙與虛設像素電極131的間隙分別通過CMP處理而埋入有氧化矽膜36，由此被平坦化。因此，在液晶面板100中構成為，從顯示區域a到虛設顯示區域b，平坦度難以產生差異。另夕卜，這裡所說的「實質上相等」是指像素電極118的尺寸以及間距相對於虛設像素電極131 的差異控制於士3%的範圍內。這是因為，如果在該範圍內，則即便考慮到製造誤差，也能夠忽略平坦度的差異所造成的影響。此外，俯視時，將虛設像素電極131連接於屏蔽電極72的接觸孔56，設置於與將像素電極118連接於中繼電極71的接觸孔55相同的位置。因此，能夠使由於接觸孔的存在所產生的臺階的影響，在顯示區域a與虛設顯示區域b中大致相等。經由屏蔽電極72對虛設像素電極131施加電壓LCcom，所以在無效液晶元件即用虛設像素電極131以及共用電極108夾持液晶105而成的液晶元件中，施加於該液晶105 的電壓變為零。因此，無效液晶元件變為常黑模式的黑顯示，所以虛設顯示區域b作為包圍顯示區域a的分隔件(框緣)而起作用。進而，在包圍虛設顯示區域b的外側區域c，設置導電圖形135，並且通過CMP處理在其間隙部分埋入氧化矽膜36以使其平坦化。因此，在液晶面板100中構成為，從虛設顯示區域b到外側區域c，平坦度也難以產生差異。第二實施方式接著對於本發明的第二實施方式進行說明。在第一實施方式中，構成為將虛設像素電極131連接於屏蔽電極72以施加電壓LCcom，但是該第二實施方式構成為，不連接於屏蔽電極72 (對屏蔽電極層22進行構圖所得的布線)而連接於對電極層20或者數據線層 21進行構圖所得的布線，以施加電壓LCcom以外的電壓。圖15是表示第二實施方式所涉及的液晶面板的電構成的圖。在第二實施方式中構成為，對虛設像素電極131施加電壓LCcom以外的電壓，因此信號Vl經由端子107以及連接點107d被供給。另外，關於信號Vl的電壓將後述。圖16是用於說明第二實施方式中的元件基板101的各區域的圖。圖16與圖1所示的區域不同之處在於，虛設顯示區域被分成第一虛設顯示區域bx與第二虛設顯示區域 by。其中，第一虛設顯示區域bx為位於顯示區域a與設置數據線驅動電路160的區域 160b之間的區域、以及位於與區域160b相反的一側的區域。第二虛設顯示區域by為位於顯示區域a與設置掃描線驅動電路170的區域170b之間的兩個區域。數據線114，從數據線驅動電路160到顯示區域a在Y方向上延伸設置，所以在第一虛設顯示區域bx中的與區域160b相同的一側的區域(即在圖16中為下側的區域)，難以使用對數據線層21進行構圖所得的布線在X方向上將虛設像素電極131彼此相互連接。 另一方面，在第一虛設顯示區域bx中的與區域160b相反側的區域(即在圖16中為上側的區域)，有時未設置數據線驅動電路160，而設置數據線114的檢查電路等。在該情況下，難以使用對數據線層21進行構圖所得的布線將虛設像素電極131彼此連接。因此，在第二實施方式中，在第一虛設顯示區域bx中，設為使用對電極層20進行構圖所得的布線將虛設像素電極131彼此連接。另外，這樣對於虛設顯示區域中的沿著Y方向的區域by，雖然在數據線驅動電路 160的有無方面存在不同，但是情況相同，所以在第二實施方式中不進行區別。圖17是局部放大了圖16中的M區域即顯示區域a、虛設顯示區域bx以及外側區域c沿Y方向排列的區域的俯視圖，示出了俯視時的像素電極層23的構圖形狀。
如在該圖中所示，關於對像素電極層23進行構圖所得的像素電極118、虛設像素電極131以及導電圖形135，與圖10所示的第一實施方式同樣。圖18是表示圖17中所示的M區域中、以包括虛設像素電極131的方式在R_r線處剖切後的結構的局部剖視圖。如圖18所示，虛設顯示區域bx中的虛設像素電極131經由開孔於第三層間絕緣膜43的接觸孔56而連接於中繼電極73。中繼電極73為按每個虛設像素電極131按島狀對屏蔽電極層22進行構圖所得的電極。因此，中繼電極73，與顯示區域a中的中繼電極71 和屏蔽電極72中的任一個都不幹涉。進而，中繼電極73經由開孔於第二層間絕緣膜42以及電介質層34的接觸孔57 而連接於布線63。布線63，是對圖7所示的構成中繼電極61、62的電極層20，以使其在圖 18中在紙面垂直方向(在圖17中為X方向)上延伸設置的方式按每行進行構圖所得的布線，是第一布線的一例。在X方向上延伸設置的布線63，連接在X方向上相鄰的虛設像素電極131彼此，並且雖然沒有特別地進行圖示，但是被引出至外側區域c而共同連接，經由圖15中的連接點 107d以及端子107，被供給信號VI。因此，在虛設顯示區域bx中，對虛設像素電極131的各個共同施加信號VI。圖19是局部地放大圖16中的N區域即顯示區域a、第二虛設顯示區域by以及外側區域c沿著X方向排列的區域的俯視圖，示出了俯視時的像素電極層23的構圖形狀。如在該圖中所示，關於對像素電極層23進行構圖所得的像素電極118、虛設像素電極131以及導電圖形135，與圖14所示的第一實施方式相同。圖20是表示N區域中的、以包括虛設像素電極131的方式在沿著X方向的S_s線處剖切後的結構的局部剖視圖。如在該圖中所示地，第二虛設顯示區域by中的虛設像素電極131，經由接觸孔56 連接於中繼電極74。中繼電極74與中繼電極73同樣地，是按每個虛設像素電極131按島狀對屏蔽電極層22進行構圖所得的電極。中繼電極74，經由開孔於第二層間絕緣膜42的接觸孔58而連接於布線81。布線81是對圖7所示的構成數據線114和/或電容電極11 的數據線層21以使其在圖20中在紙面垂直方向上(在圖19中為Y方向)延伸設置的方式，按每列進行構圖所得的布線，是第二布線的一例。在Y方向上延伸設置的布線81，連接在Y方向上相鄰的虛設像素電極131彼此，並且雖然沒有特別地進行圖示，但是被引出至外側區域c而共同連接，經由圖15中的連接點 107d以及端子107被供給信號VI。因此，在虛設顯示區域by中，對虛設像素電極131的各個也共同施加信號VI。另外，第二虛設顯示區域by位於掃描線驅動電路170與顯示區域a 之間，所以在圖20中不存在數據線114。圖22是在第二實施方式中供給於虛設像素電極131的信號Vl的電壓波形圖。如該圖中所示，信號VI，按每ι幀以相對於施加於共用電極108的電壓LCcom高電壓Vm量的高位的電壓(LCcom+Vm)和低電壓Vm量的低位的電壓(LCcom-Vm)交替變換地被供給。包括無效液晶元件的液晶元件120的電壓-反射率特性，如果是常黑模式則一般如圖23(A)所示，電壓為零則反射率變為0%，隨著電壓升高而反射率增加，最終飽和為 100%。另外，圖23(A)以向液晶元件120的施加電壓(像素電極118或者虛設像素電極131與共用電極108的電位差)為橫軸，以將最小反射率設為0%、將最大反射率設為100% 而歸一化的相對反射率進行表示。此外，由於液晶105的特性和/或因取向膜38所產生的預傾角等各種各樣的要因，如圖23⑶所示，有時電壓不為零而為電壓Vm時反射率變為最小的0%。這樣的情況下，即使對虛設像素電極131施加電壓LCcom、使得向無效液晶元件的施加電壓為零，也有可能不能使虛設顯示區域b進行充分的黑顯示。相對於此，在第二實施方式中，即使在液晶元件具有圖23(B)所示那樣的特性的情況下，由於對虛設像素電極131施加使其進行黑顯示的電壓，所以能夠使虛設顯示區域b 具有作為包圍顯示區域a的分隔件(框緣)的功能。此外，對虛設像素電極131按每1幀以電壓(LCcom+Vm)和電壓(LCcom-Vm)交替變換，所以在以2幀為基準單位來看時不會對無效液晶元件施加直流分量。因此，由虛設像素電極131和共用電極108所夾持的液晶105 也不會因直流分量的施加而劣化。另外，在第二實施方式中，在第一虛設顯示區域bx中，構成為，順次經由(端子 107、連接部107d)布線63以及中繼電極73對虛設像素電極131供給信號VI，或者使用對電極層20進行構圖所得的布線63來供給，但是不限於這些，也可以構成為，例如如圖21所示那樣使用布線113進行供給。布線113是對構成掃描線112的多晶矽層進行構圖所得的布線，為第一布線的另一例。另外，在圖21中，中繼電極73經由開孔於第一層間絕緣膜41 的接觸孔59連接於布線113。此時，關於布線63，既可以按每個虛設像素電極131形成為島狀來使其作為中繼電極發揮作用，也可以如在圖18中所說明的那樣使其在Y方向上延伸設置來作為布線形成、並且通過將其相對於布線113並聯連接而用於使布線電阻降低。此外，在第二實施方式中，構成為，在將液晶元件120的反射率變為最小時的電壓實效值設為Vm時，以(LCcom+Vm)以及(LCcom-Vm)交替地變換施加於虛設像素電極131的信號Vl的電壓，但是關於電壓Vm不限於液晶元件120的反射率變為最小時的電壓，也可以使用例如使反射率為50%時的電壓(灰色電壓)。此外，電壓的變換周期也可以不是1幀。在第二實施方式中，如果液晶元件具有在圖23(A)中所示的那樣的特性，則也可以構成為，經由布線63或者布線81對虛設像素電極131施加電壓LCcom。而且，在第一實施方式和第二實施方式中，構成為在虛設顯示區域b(bx、by)中虛設像素電極131按3行或3列排列，但是既可以是1行或者1列，也可以是2行或者2列， 還可以是4行以上或者4列以上。此外，關於液晶面板100，不限於反射型，也可以是透射型。變形例圖25是表示K區域中的電極構成的另外的例子的圖。K區域中的電極構成不限定於圖10中所例示的構成。圖25示出了電極被交錯配置(三角狀配置)的例子。奇數行的像素118的基準點(例如左下頂點)的χ坐標相對於偶數行的像素118的基準點按確定的長度(例如1^/2)錯開。關於虛設像素電極131也同樣。圖沈是表示K區域中的電極構成的其他的另外的例子的圖。圖沈中，顯示區域a 中的像素電極118與虛設顯示區域b中的虛設像素電極131，x坐標錯開地配置。如果僅看顯示區域a中的像素電極118，則χ坐標一致，如果僅看虛設顯示區域b中的像素電極131，則X坐標一致。但是，虛設像素電極131的基準點(例如左下頂點)的X坐標相對於像素電極118的基準點(例如左下頂點)按確定的長度(例如Px/2)錯開。圖27是表示K區域中的電極構成的又一個的另外的例子的圖。在圖10的例子中， 像素電極118與虛設像素電極131具有相同的形狀以及尺寸。但是，在圖27的例子中，像素電極118與虛設像素電極131，尺寸以及間距不同。具體而言，虛設像素電極131與像素電極118相比間距較大。但是，在圖27的例子中，虛設像素電極131具有縫隙1311。縫隙 1311被設計為，使布線密度在顯示區域a與虛設顯示區域b中變得相等那樣的形狀。例如， 在顯示區域a中在像素電極118之間存在10%的開口的情況下，在虛設像素區域b，通過電極間的開口以及縫隙1311而形成合計10%的開口。在圖10以及圖25 27的例子中，都是以使布線密度在顯示區域a與虛設顯示區域b中變得相等的方式，來構成像素電極118 以及虛設電極131。電子設備接著，對於應用了上述實施方式所涉及的反射型的液晶面板100的電子設備進行說明。圖M是表示將液晶面板100作為光閥使用的投影機1100的構成的俯視圖。如在該圖中所示，投影機1100是使實施方式所涉及的反射型的液晶面板100與 R(紅)、G(綠)、B(藍)的各色相對應的3板式。在投影機1100的內部，沿著系統光軸PL 配置有偏振照明裝置1110。在該偏振照明裝置1110中，來自燈1112的出射光由於反射器1114的反射而變為大致平行的光束，入射於第一積分透鏡1120。通過該第一積分透鏡 1120，來自燈1112的出射光被分割為多個中間光束。該分割出的中間光束，通過在光入射側具有第二積分透鏡的偏振變換元件1130，被變換為偏振方向大致一致的一種偏振光束 (s偏振光束)，從偏振照明裝置1110出射。此外，從偏振照明裝置1110出射的s偏振光束，通過偏振分束器1140的s偏振光束反射面1141而被反射。該反射光束中的藍色光(B)的光束通過分色鏡1151的藍色光反射層反射，由液晶面板100B調製。此外，透射了分色鏡1151的藍色光反射層的光束中的紅色光(R)的光束通過分色鏡1152的紅色光反射層反射，由液晶面板100R調製。另一方面， 透射了分色鏡1151的藍色光反射層的光束中的綠色光(G)的光束，透射分色鏡1152的紅色光反射層，由液晶面板100G調製。這裡，液晶面板100RU00G以及100B，與上述的實施方式中的液晶面板100同樣， 由所供給的與R、G、B的各色相對應的數據信號分別驅動。S卩，在該投影機1100中，液晶面板100構成為，與R、G、B的各色相對應地設置有3組，相應於與R、G、B的各色相對應的圖像信號分別被驅動。分別由液晶面板100R、100G、100B調製後的紅色、綠色、藍色的光，通過分色鏡 1152、1151、偏振分束器1140被依次合成後，通過投影光學系統1160被投影於屏幕1170。 另外，與R、G、B的各原色相對應的光束通過分色鏡1151、1152而入射於液晶面板100R、100G 以及100B，所以不需要濾色器。另外，作為電子設備，除參照圖M說明了的投影機外，還可以舉出上述的EVFJ^ 面投影型的電視機、頭置式顯示器等。
1權利要求
1.一種電光裝置，其特徵在於， 具備元件基板；和與所述元件基板相對配置的、在與所述元件基板相對的相對側具有共用電極的相對基板，所述元件基板包括形成於與所述相對基板相對的相對側的、按每個像素以預定的間距排列的多個像素電極；俯視時位於所述多個像素電極的外側的、驅動所述像素的驅動電路； 多個虛設像素電極，其設置為俯視時在所述驅動電路與所述多個像素電極之間包圍所述多個像素電極，與所述多個像素電極同一層，以與所述多個像素電極實質上相等的尺寸以及間距按島狀排列；和布線，其配設於與所述多個像素電極不同的層，電連接所述多個虛設像素電極中的至少在一個方向上相鄰的虛設像素電極彼此。
2.根據權利要求1所述的電光裝置，其特徵在於， 所述元件基板具有多條掃描線；俯視時與所述多條掃描線交叉的多條數據線；和屏蔽電極，其形成為，剖視時設置於所述數據線與所述像素電極之間且俯視時覆蓋所述數據線，被施加預定的電壓，所述像素電極，俯視時與所述多條掃描線與所述多條數據線的各交叉處對應地分別設置，所述布線與所述屏蔽電極同一層，被施加所述預定的電壓。
3.根據權利要求2所述的電光裝置，其特徵在於， 對所述共用電極施加預定的共用電壓，所述預定的電壓為所述共用電壓。
4.根據權利要求1所述的電光裝置，其特徵在於， 所述元件基板具有多條掃描線；和俯視時與所述多條掃描線交叉的多條數據線，所述像素電極俯視時與所述多條掃描線與所述多條數據線的各交叉處相對應地分別設置，所述驅動電路具有從所述多條掃描線的兩端側分別驅動所述多條掃描線的各條的2 個掃描線驅動電路；和從所述多條數據線的一端側驅動所述多條數據線的各條的數據線驅動電路。
5.根據權利要求4所述的電光裝置，其特徵在於， 所述布線為包括與所述數據線不同的電極層的第一布線，所述多個虛設像素電極中的、位於所述數據線驅動電路與所述多個像素電極之間的虛設像素電極，經由所述第一布線相互連接。
6.根據權利要求4所述的電光裝置，其特徵在於，所述布線為包括與所述數據線同一層的電極層的第二布線，所述多個虛設像素電極中的、位於所述掃描線驅動電路與所述多個像素電極之間的虛設像素電極，經由所述第二布線相互連接。
7.根據權利要求4所述的電光裝置，其特徵在於，對所述虛設像素電極，按預定的周期交替施加與所述共用電壓相比按預定值高的高位的電壓和按所述預定值低的低位的電壓。
8.根據權利要求1所述的電光裝置，其特徵在於，俯視時，在所述像素電極的間隙以及所述虛設像素電極的間隙中分別埋入有絕緣件。
9.根據權利要求1所述的電光裝置，其特徵在於，具有導電圖形，該導電圖形設置於俯視時包圍所述虛設像素電極的位置，與所述像素電極同一層，與所述虛設像素電極不連接。
10.一種電子設備，其特徵在於，具有權利要求1至9中任一項所述的電光裝置。
11.一種電光裝置，其特徵在於， 具備元件基板；和與所述元件基板相對配置的、在與所述元件基板相對的相對側具有共用電極的相對基板，所述元件基板包括形成於與所述相對基板相對的相對側的、按每個像素以預定的間距排列的多個像素電極；俯視時位於所述多個像素電極的外側的、驅動所述像素的驅動電路； 多個虛設像素電極，其設置為俯視時在所述驅動電路與所述多個像素電極之間包圍所述多個像素電極，與所述多個像素電極同一層，以成為與所述多個像素電極實質上相等的密度的方式按島狀排列；和布線，其配設於與所述多個像素電極不同的層，電連接所述多個虛設像素電極中的至少在一個方向上相鄰的虛設像素電極彼此。
全文摘要
本發明提供電光裝置以及電子設備。在顯示區域(a)中像素電極(118)按預定的間距排列成矩陣狀。在包圍顯示區域(a)的虛設顯示區域(b)中設置的虛設像素電極(131)，與像素電極(118)同一層，而且按與像素電極(118)相等的尺寸以及間距排列成島狀。虛設像素電極(131)經由與像素電極(118)相比靠下層的布線相互連接。
文檔編號G02F1/133GK102456333SQ20111032820
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月25日 優先權日2010年10月25日
發明者原弘幸, 橫田智己 申請人:精工愛普生株式會社