专利名称：电光装置及其制造方法、电光装置用基板及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如用于液晶装置等的电光装置中的电光装置用基板，具备该电光装置用基板的电光装置及其制造方法，以及具备该电光装置的例如液晶投影机等的电子设备的技术领域。
背景技术：
在作为这种电光装置的一例的液晶装置中，在玻璃基板、石英基板等2片透明的基板间封入液晶。在一方的基板上例如矩阵状地排列由ITO(Indium Tin Oxide，铟锡氧化物)膜构成的透明的像素电极，而在另一方的基板上与像素电极相对设置由ITO膜构成的透明的对置电极，向像素电极及对置电极间的液晶层施加基于图像信号的电压，通过使液晶分子的取向状态发生变化而使每像素的光的透过率发生变化。这样使通过液晶层的光根据图像信号发生变化而进行图像显示。
在进行这样的图像显示时，由于入射光除了液晶层以外还通过像素电极及对置电极等，所以为了进行高质量的显示，希望提高像素电极及对置电极的透过率。例如在专利文献1中，就公开了通过在构成像素电极及对置电极的ITO膜上叠层异种膜而使透过率提高的技术。
专利文献1特开2005-140836号公报可是，根据公开于专利文献1中的技术，存在通过叠层于ITO膜上的异种膜的折射率、膜厚等的组合难以有效地使透过率提高的技术性问题点。
发明内容
本发明鉴于例如上述的问题点作出，目的是提供能够有效地使透过率提高、能够进行高质量的显示的电光装置，电光装置用基板，及该电光装置的制造方法，以及具备该电光装置的电子设备。
本发明中的第1电光装置为了解决上述问题，具备基板；由设置于前述基板上的透明导电膜构成的透明电极；和叠层于前述基板和前述透明电极之间，具有前述基板的折射率和前述透明电极的折射率的中间的大小的折射率，并且，膜厚在55～100nm的范围内的光学薄膜。
按照本发明中的第1电光装置，例如在玻璃基板等2片基板间作为电光物质例如封入液晶等。在一方的基板上例如矩阵状地排列例如由ITO膜等透明导电膜构成的透明的像素电极，而在另一方的基板上与像素电极相对设置例如由ITO膜等的导电膜构成的对置电极。本发明中的“基板”包括例如由玻璃基板等构成的透明的基板或者在如此的基板上叠层了半导体元件和例如扫描线、数据线等的布线的叠层结构的最上层形成有层间绝缘膜的基板，典型地，意指如上述的“2片基板”(即，“一方的基板”及“另一方的基板”)的至少一方。在如此地构成的电光装置进行动作时，在像素电极及对置电极间的液晶层施加基于图像信号的电压，液晶分子的取向状态进行变化。通过如此的液晶分子的取向状态的变化使每像素的光的透过率变化。由此通过液晶层的光根据图像信号进行变化，并在显示区域中进行图像显示。
在本发明中尤其是，具有基板的折射率和透明电极的折射率的中间的大小的折射率的光学薄膜，叠层于基板和透明电极之间。在此所谓“中间的大小”，在基板的折射率比透明电极的折射率大的情况下，为比基板的折射率小且比透明电极的折射率大的意思。而在基板的折射率比透明电极的折射率小的情况下，则是比基板的折射率大且比透明电极的折射率小的意思，总而言之，意味着位于二着之间的值。即，并非限定于正中间值的意思。即，与折射率例如为1.4的基板相邻接，折射率例如为1.6～1.8(即，1.6以上且1.8以下)的范围内的光学薄膜和折射率例如为2.0的透明电极按此顺序叠层。因而，能够通过光学薄膜，提高例如从透明电极侧进行入射的入射光透过透明电极向基板内出射时的透过率。即，假如不采取任何措施，则在与基板相邻接而设置了透明电极的情况下，起因于基板和透明电极的折射率的比较大的差，透明电极和基板的界面上的界面反射会比较大地发生。但是根据本发明，通过具有中间的大小的折射率的光学薄膜，则能够减少界面反射。即，因为透明电极和光学薄膜的折射率之差、及光学薄膜和基板的折射率之差，全都比透明电极和基板的折射率之差小，所以透明电极和光学薄膜的界面上的反射量、及光学薄膜和基板的界面上的反射量，全都比透明电极和基板的界面上的反射量小。而且，使透明电极和光学薄膜的界面上的反射量、及光学薄膜和基板的界面上的反射量合起来的界面反射量，也比透明电极和基板的界面上的反射量小。从而，例如，能够提高透过透明电极向基板内出射之时的透过率。再者，即使关于从基板侧进行入射的情况也同样地，能够提高透过透明电极向基板内出射之时的透过率。即，如此的光学薄膜，通过分别设置于作为透明电极的像素电极或者对置电极的紧邻下方能够更加提高电光装置的显示区域中的透过率。
而且，在本发明中尤其是，光学薄膜的膜厚在55～100nm(即，大于等于55nm且小于等于100nm)的范围内。因而，减少界面反射的同时几乎或者完全不会招致因光学薄膜的光吸收而引起的透过率的降低，能够有效地使透过率提高。
如以上说明了地，根据本发明中的第1电光装置，则通过光学薄膜能够减少界面反射并有效地使透过率提高，从而可以进行高质量的显示。
在本发明中的第1电光装置的一种方式中，前述透明导电膜是ITO膜。
根据该方式，通过在由透过率比较低的ITO膜构成的透明电极和基板之间设置光学薄膜，能够使基板、光学薄膜及透明电极的整体的透过率有效地提高。
在本发明中的第1电光装置的其他的方式中，前述光学薄膜具有1.6～1.8的范围内的折射率。
根据该方式，例如通过在折射率约为1.4左右的玻璃基板，和由折射率约为2左右的ITO膜构成的透明电极之间被叠层的光学薄膜，能够更有效地减少界面反射。因而，能够更有效地使透过率提高。
在本发明中的第1电光装置的其他的方式中，前述光学薄膜的光吸收系数比前述透明导电膜的光吸收系数小。
根据该方式，能够减少或者防止光通过光学薄膜内时的光损失，即光强度的下降，能够更可靠地使透射率提高。
在本发明中的第1电光装置的其他的方式中，前述光学薄膜包括无机物的氮化膜及氮氧化膜的至少一种。
根据该方式，因为光学薄膜包括例如氮化硅膜(SiN)等氮化膜、及例如氮氧化硅膜(SiON)等氮氧化膜的至少一种，所以能够容易地使折射率为透明电极的折射率和基板的折射率的中间的大小的折射率。因而，能够容易且可靠地使透过率提高。
在本发明中的第1电光装置的其他的方式中，前述光学薄膜的折射率，随着从前述基板向前述光学薄膜的厚度方向离开逐渐接近前述透明电极的折射率。
根据该方式，光学薄膜的折射率在该光学薄膜的厚度方向，换言之在基板上的叠层方向(即，朝向上层侧的方向)上，随着从基板离开逐渐接近透明电极的折射率。即，光学薄膜的折射率从光学薄膜的基板侧朝向透明电极侧，例如阶梯性地或者连续性地进行变化。理想为光学薄膜的与基板相接的第1部分的折射率，与基板的折射率相同；光学薄膜的与透明电极相接的第2部分的折射率，与透明电极的折射率相同；而第1及第2部分之间的部分的折射率，则与离开基板的距离成比例地进行变化。因而，能够减少或者防止起因于透明电极和光学薄膜的界面、及光学薄膜和基板的界面上的折射率之差的界面反射。而且，因为光学薄膜内的折射率逐渐变化，所以几乎或者实际上完全不会发生起因于光学薄膜内的折射率差的界面反射。
在上述的光学薄膜的折射率接近于透明电极的折射率的方式中，也可以构成为前述基板包括氧化硅膜；前述光学薄膜由氧浓度随着从前述基板向前述厚度方向离开而逐渐变低的氮氧化硅膜构成。
在该情况下，光学薄膜的折射率随着光学薄膜的氧浓度的变化，从光学薄膜的基板侧朝向透明电极侧阶梯性地或者连续性地变大，接近透明电极的折射率。因而，能够减少或者防止起因于透明电极和光学薄膜的界面、及光学薄膜和基板的界面上的折射率之差的界面反射。而且，因为光学薄膜内的折射率随着光学薄膜的氧浓度的变化逐渐地发生变化，所以几乎或者实际上完全不会发生起因于光学薄膜内的折射率差的界面反射。还有，光学薄膜的上层侧部分，也可以使得氧浓度变成0，即由氮化硅膜构成。
本发明中的第2电光装置为了解决上述问题，具备基板；由设置于前述基板上的ITO构成的透明电极，和在前述基板和前述透明电极之间叠层于前述透明电极上，具有与前述透明电极的折射率相同的折射率并且具有比前述透明电极的光吸收系数小的光吸收系数的光学薄膜；使前述透明电极和前述光学薄膜合起来的膜厚在120～160nm的范围内。
根据本发明中的第2电光装置，则在其动作时，与上述的本发明中的第1电光装置的情况大致同样地在显示区域中进行图像显示。
在本发明中尤其是，具有与透明电极的折射率相同的折射率并且具有比透明电极的光吸收系数小的光吸收系数的光学薄膜，叠层于基板和透明电极之间。在此本发明中的所谓“与透明电极的折射率相同”，意为只要与透明电极的折射率接近到实际上几乎不会发生起因于与透明电极的界面上的折射率之差的界面反射的程度即可；即，意指除了与透明电极的折射率确实相同之外，还包括实质上相同的情况的意思。例如，相对于透明电极的折射率例如为2.0来说，例如大于等于1.8且小于等于2.0的范围内的折射率，都可以说是本发明中的“与透明电极的折射率相同”。因而，光学薄膜因为具有与透明电极的折射率相同的折射率，所以几乎或者实际上完全不会发生光学薄膜和透明电极的界面中的界面反射。而且，因为光学薄膜的光吸收系数比透明电极的光吸收系数小，所以光通过光学薄膜内时的光损失(即光强度的下降)相比较于光通过透明电极内时的光损失要小。
而且，在本发明中尤其是，使透明电极和光学薄膜合起来的膜厚为120～160nm(即，大于等于120nm且小于等于160nm)的范围内。即，使透明电极和光学薄膜合起来的膜厚，是以560nm附近的中波长区域(即，人类的灵敏度特性上的高灵敏度的波长区域)的光的波长的4分之1的140nm作为中心的±20nm的范围内。因而，例如从透明电极侧入射来的光在透明电极的表面所反射的反射光，和在光学薄膜和基板的界面上被界面反射的界面反射光相位只偏差大致半波长量，互相抵消强度。即，在透明电极的表面的反射光及光学薄膜和基板的界面上的界面反射光全都几乎或者实际上不会发生。从而，能够提高透明电极、光学薄膜及基板的整体的透过率。另外，如上所述，因为光通过光学薄膜内时的光损失(即光强度的下降)相比较于光通过透明电极内时的光损失要小，所以通过使透明电极和光学薄膜合起来的膜厚在120～160nm的范围内，并使光学薄膜较厚(即，使光学薄膜的比例大)，可以使透过率更加提高。
还有，通过由比ITO廉价的例如氮化硅膜或者氮氧化硅膜等来形成光学薄膜，还可以使透过率提高并降低制造成本。
在本发明中的第2电光装置的一种方式中，前述光学薄膜具有1.8～2.0的范围内的折射率。
根据该方式，如从透明电极侧所入射来的光在透明电极的表面所反射的反射光，和在光学薄膜和基板的界面上被界面反射的界面反射光相位只偏差大致半波长量，互相抵消强度。因而，能够确实使透过率提高。
在本发明中的第2电光装置的其他的方式中，前述光学薄膜包括无机物的氮化膜及氮氧化膜的至少一种。
根据该方式，因为光学薄膜包括例如氮化硅膜(SiN)等氮化膜、及例如氮氧化硅膜(SiON)等氮氧化膜的至少一种，所以可以容易地使折射率为与透明电极相同的折射率(即，与ITO相同的折射率)。而且，通过由比ITO廉价的例如氮化硅膜或者氮氧化硅膜等来形成光学薄膜，还可以使透过率提高并降低制造成本。
本发明中的第1电光装置用基板为了解决上述问题，具备基板；由设置于前述基板上的透明导电膜构成的透明电极，和叠层于前述基板和前述透明电极之间，具有前述基板的折射率和前述透明电极的折射率的中间的大小的折射率，并且膜厚为55～100nm的范围内的光学薄膜。
根据本发明中的第1电光装置用基板，则与上述的本发明中的第1电光装置同样地，通过光学薄膜能够减少界面反射，并有效地使透过率提高。
本发明中的第2电光装置用基板为了解决上述问题，具备基板；由设置于前述基板上的ITO构成的透明电极；和叠层于前述基板和前述透明电极之间，具有与前述透明电极的折射率相同的折射率并且具有比前述透明电极的光吸收系数小的光吸收系数的光学薄膜；使前述透明电极和前述光学薄膜合起来的膜厚在120～160nm的范围内。
根据本发明中的第2电光装置用基板，则与上述的本发明中的第2电光装置同样地，例如在透明电极的表面的反射光及光学薄膜和基板的界面上的界面反射光全都几乎或者实际上不会发生。从而，能够提高透明电极、光学薄膜及基板的整体的透过率。
本发明的电子设备为了解决上述问题，具备上述的本发明中的第1或第2电光装置。
根据本发明的电子设备，因为具备上述的本发明中的第1或第2电光装置，所以能够实现可以进行高质量的图像显示的，投影型显示装置、电视机、便携电话机、电子笔记本、文字处理机、取景器型或监视器直视型的磁带录像机、工作站、电视电话机、POS终端、触摸面板等的各种电子设备。并且，作为本发明的电子设备，例如还可以实现电子纸等的电泳装置，电子发射装置(Field Emission Display及Conduction Electron-Emitterdisplay，场致发射显示器及传导型电子发射显示器)，采用了这些电泳装置、电子发射装置的显示装置。
本发明中的第1电光装置的制造方法为了解决上述问题，是制造在基板上具备有透明电极的电光装置的电光装置的制造方法，包括以在前述基板上与前述基板相邻接的方式且以膜厚在55～100nm的范围内的方式，形成具有前述基板的折射率和前述透明电极的折射率的中间的大小的折射率的光学薄膜的工序；和与前述光学薄膜相邻接地在上层侧叠层透明导电膜从而形成透明电极的工序。
根据本发明中的第1电光装置的制造方法，能够制造上述的本发明中的第1电光装置。在此尤其是，通过光学薄膜能够减少界面反射并有效地使透射率提高。
在本发明中的第1电光装置的制造方法的一种方式中，前述基板，包括氧化硅膜；形成前述光学薄膜的工序，一边供给氧气一边在前述基板上叠层氮氧化硅膜而形成光学薄膜，并且，随着前述被叠层的氮氧化硅膜的膜厚变厚而减少前述供给的氧气的量。
根据该方式，能够使得光学薄膜的折射率，从光学薄膜的基板侧向着透明电极侧阶梯性地或者连续性地发生变化地形成光学薄膜。因而，能够减少或者防止起因于透明电极和光学薄膜的界面、及光学薄膜和基板的界面上的折射率之差的界面反射。而且，因为光学薄膜内的折射率逐渐地进行变化，所以几乎或者实际上完全不会发生起因于光学薄膜内的折射率差的界面反射。还有，在形成光学薄膜的工序中，也可以在使供给的氧气的量变少了之后，不供给氧气地叠层氮化硅膜。
本发明中的第2电光装置的制造方法为了解决上述问题，是制造在基板上具备有透明电极的电光装置的电光装置的制造方法，包括在前述基板上与前述基板相邻接地，形成具有与前述透明电极的折射率相同的折射率并且具有比前述透明电极的光吸收系数小的光吸收系数的光学薄膜的工序；和与前述光学薄膜相邻接地在上层侧叠层ITO而形成透明电极的工序；形成前述光学薄膜的工序及形成前述透明电极的工序，使前述透明电极和前述光学薄膜合起来的膜厚变成120～160nm的范围内地，分别形成前述光学薄膜及透明电极。
根据本发明中的第2电光装置的制造方法，能够制造上述的本发明中的第2电光装置。在此尤其是，例如在透明电极的表面的反射光及光学薄膜和基板的界面上的界面反射光全都几乎或者实际上不会发生。从而，能够提高透明电极、光学薄膜及基板的整体的透过率。
本发明的作用及其他的优点可从接下来进行说明的具体实施方式
得到明确。
图1是表示第1实施方式的液晶装置的整体构成的俯视图。
图2是沿图1的H-H’线的剖面图。
图3是第1实施方式的液晶装置的像素中的各种元件等的等效电路图。
图4是图2的C1部分的部分放大剖面图。
图5是表示光学薄膜的膜厚和透过率的关系的曲线图。
图6是第2实施方式的与图5相同含义的曲线图。
图7是表示第3实施方式的光学薄膜的折射率相对于从基板表面离开的距离的依赖性的说明图。
图8是按顺序表示第1或第3实施方式的液晶装置的光学薄膜的制造过程的各工序的工序图。
图9是按顺序表示第2实施方式的液晶装置的光学薄膜的制造过程的各工序的工序图。
图10是表示作为适用了电光装置的电子设备的一例的投影仪的构成的俯视图。
符号说明3a...扫描线，6a...数据线，7...采样电路，9a...像素电极，10...TFT阵列基板，10a...图像显示区域，16...取向膜，20...对置基板，21...对置电极，22...取向膜，23...遮光膜，50...液晶层，52...密封材料，53...框形边缘遮光膜，89...层间绝缘膜，91、92...光学薄膜，101...数据线驱动电路，102...外部电路连接端子，104...扫描线连接电路，106...上下导通端子，107...上下导通材料。
具体实施例方式
下面，关于本发明的实施方式参照附图进行说明。在以下的实施方式中，取作为本发明的电光装置的一例的驱动电路内置型的TFT有源矩阵驱动方式的液晶装置为例。
第1实施方式关于第1实施方式的液晶装置，参照图1至图5进行说明。
首先，关于本实施方式的液晶装置的整体构成，参照图1及图2进行说明。在此图1是表示本实施方式的液晶装置的构成的俯视图；图2是在图1的H-H’线上的剖面图。
在图1及图2中，在本实施方式的液晶装置中相对配置有TFT阵列基板10和对置基板20。还有，TFT阵列基板10和对置基板20是本发明中的“基板”的一例。TFT阵列基板10例如由石英基板、玻璃基板、硅基板等构成；对置基板20例如由石英基板、玻璃基板等构成。TFT阵列基板10和对置基板20通过在位于图像显示区域10a的周围的密封区域所设置的密封材料52相互贴合，通过密封材料52及封装材料109，在TFT阵列基板10和对置基板20间封入液晶层50。
在图1中，并行于配置有密封材料52的密封区域的内侧，对图像显示区域10a的边缘区域进行规定的遮光性的框形边缘遮光膜53，设置于对置基板20侧。周边区域之中，在位于配置有密封材料52的密封区域的外侧的区域，沿TFT阵列基板10的一条边设置有数据线驱动电路101及外部电路连接端子102。在比沿该一条边的密封区域更靠近内侧，以被框形边缘遮光膜53覆盖的方式设置有采样电路7。并且，扫描线驱动电路104在沿相邻于该一条边的2边的密封区域的内侧，以被框形边缘遮光膜53覆盖的方式被设置。并且，在TFT阵列基板10上在相对于对置基板20的4个角部的区域，配置有用于以上下导通材料107连接两基板间的上下导通端子106。由此，能够在TFT阵列基板10和对置基板20之间取得电导通。
在TFT阵列基板10上形成有用于电连接外部电路连接端子102、数据线驱动电路101、扫描线驱动电路104、上下导通端子106等的阻力张线(drag wire)90。
在图2中，在TFT阵列基板10上，形成有被做入了作为驱动元件的像素开关用的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)和扫描线、数据线等布线的叠层结构。在图像显示区域10a，在像素开关用的TFT和扫描线、数据线等布线的上层设置有例如由ITO膜等的透明导电膜构成的像素电极9a。还有，像素电极9a是本发明中的“透明电极”的一例。另一方面，在对置基板20中的与TFT阵列基板10的相对面上，形成有遮光膜23。并且，在遮光膜23上与多个像素电极9a相对形成有像素电极9a同样地例如由ITO膜等透明导电膜构成的对置电极21。还有，对置电极21与像素电极9a同样地，是本发明中的“透明电极”的一例。在对置电极21上形成有取向膜。另外，液晶层50例如由一种或混合了数种的向列型液晶的液晶构成，在这一对取向膜间，取预定的取向状态。另外，虽然在此未图示，但是在TFT阵列基板10上的像素电极9a的紧邻下方、及对置基板20上的对置电极21的紧邻下方，形成有后述的光学薄膜。
还有，虽然在此未图示，但是在TFT阵列基板10上，除了数据线驱动电路101、扫描线驱动电路104之外，还可以形成用于对制造过程中、出厂时的该液晶装置的质量、缺陷等进行检查的检查电路、检查用图案等。
其次，关于本实施方式的液晶装置的像素部中的电构成，参照图3进行说明。在此图3为矩阵状地形成的构成液晶装置的图像显示区域的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路图。
在图3中，在矩阵状地形成构成本实施方式的液晶装置的图像显示区域的多个像素中，分别形成有像素电极9a和用于对该像素电极9a进行开关控制的TFT30，供给图像信号S1、S2、...、Sn的数据线6a电连接于TFT30的源极。写入到数据线6a的图像信号S1、S2、...、Sn，既可以按照该顺序线顺序地进行供给，也可以对相邻接的多条数据线6a，按组进行供给。
并且，构成为在TFT30的栅极电连接扫描线3a，在预定的定时，在扫描线3a上脉冲性地将扫描信号G1、G2、...、Gm，按该顺序以线顺序进行施加。像素电极9a电连接于TFT30的漏极，通过使作为开关元件的TFT30只在一定期间闭合其开关，在预定的定时写入从数据线6a所供给的图像信号S1、S2、...、Sn。
通过像素电极9a写入到液晶层50(参照图2)中的规定电平的图像信号S1、S2、...、Sn，在与形成于对置基板的对置电极之间保持一定期间。液晶层50，通过利用所施加的电压电平使分子集合的取向、秩序等发生变化，对光进行调制，从而进行灰阶显示。如果是常白模式，相应于以各像素的单位所施加的电压，相对于入射光的透过率减少。如果是常黑模式，则相应于以各像素的单位所施加的电压，相对于入射光的透过率增加。作为整体从液晶装置出射具有与图像信号相应的对比度的光。
在此，为了防止所保持的图像信号发生泄漏，与形成于像素电极9a和对置电极21(参照图2)之间的液晶电容相并联地附加存储电容70。存储电容70的一个电极与像素电极9a并联而连接于TFT30的漏极；另一电极以成为定电位的方式连接于电位固定的电容布线300。
下面，关于本实施方式的光学薄膜，参照图4及图5进行说明。在此图4是图2的C1部分的部分放大剖面图。图5是表示光学薄膜的膜厚和透过率的关系的曲线图。还有，在图4中将图2的遮光膜23的图示进行省略。
在图4中，在TFT阵列基板10上，叠层包括未图示的TFT30和扫描线3a、数据线6a等布线的各种层，在这些层的上层侧形成有层间绝缘膜89。即，在TFT阵列基板10上，包含包括TFT30和扫描线3a、数据线6a等布线的各种层及层间绝缘膜89。层间绝缘膜89由NSG(无掺杂硅酸盐玻璃)或者氧化硅膜形成。还有，层间绝缘膜89也可以由例如PSG(磷硅酸盐玻璃)、BSG(硼硅酸盐玻璃)、BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)等的硅酸盐玻璃，氧化硅等来形成。在层间绝缘膜89上，按顺序叠层后述的光学薄膜91及像素电极9a，在像素电极9a上形成有例如由聚酰亚胺膜等透明的有机膜构成的取向膜16。另一方面，在对置基板20上，按顺序叠层有后述的光学薄膜91及对置电极21，在对置电极21上形成有例如由聚酰亚胺膜等透明的有机膜构成的取向膜22。液晶层50在这些一对取向膜16及22间，取预定的取向状态。
如图4所示，在本实施方式中，尤其是光学薄膜91在层间绝缘膜89和像素电极9a之间被叠层。即，在TFT基板10上，层间绝缘膜89、光学薄膜91及像素电极9a按该顺序叠层。而且，在本实施方式中尤其是光学薄膜91具有层间绝缘膜89的折射率和由ITO膜构成的像素电极9a的折射率的中间的大小的折射率。即，相对于由NSG(或者氧化硅膜)构成的层间绝缘膜89的折射率为约1.4，由ITO膜构成的像素电极9a的折射率为约2.0来说，光学薄膜91的折射率形成在1.6～1.8的范围内。光学薄膜91例如由氮化硅膜(SiN)、氮氧化硅膜(SiON)等构成。因而，通过光学薄膜91能够提高例如通过对置基板20及液晶50等朝向像素电极9a进行入射的入射光，透过像素电极9a朝向层间绝缘膜89内出射时的透过率。即，在假设不采取任何措施，在层间绝缘膜89上设置了像素电极9a的情况下，起因于层间绝缘膜89和像素电极9a的折射率的比较大的差(即，折射率之差，约0.6)，会产生比较大的像素电极9a和层间绝缘膜89的界面上的界面反射。但是根据本实施方式，通过具有中间的大小的折射率(即，1.6～1.8的范围内的折射率)的光学薄膜91，能够减少界面反射。即，因为像素电极9a和光学薄膜91的折射率之差(即，折射率之差在约0.2～0.4的范围内)、及光学薄膜91和层间绝缘膜89的折射率之差(即，折射率之差在约0.2～0.4的范围内)，全都比像素电极9a和层间绝缘膜89的折射率之差(即，折射率之差，约0.6)小，所以像素电极9a和光学薄膜91的界面上的界面反射量、及光学薄膜91和层间绝缘膜89的界面上的界面反射量，全都比像素电极9a和层间绝缘膜89的界面上的界面反射量小。而且，使像素电极9a和光学薄膜91的界面上的界面反射量、及光学薄膜91和层间绝缘膜89的界面上的界面反射量合起来的界面反射量，也比像素电极9a和层间绝缘膜89的界面上的界面反射量小。从而，例如，能够提高透过像素电极9a朝向层间绝缘膜89内(即，TFT基板10内)出射时的透射率。
图5表示关于具有在由氧化硅膜构成的基板上将例如由氮化硅膜(SiN)、氮氧化硅膜(SiON)等构成的光学薄膜及ITO膜按顺序进行了叠层的叠层结构的叠层膜，在进行使光学薄膜的膜厚或者折射率发生变化的模拟时的光学薄膜的膜厚和透过率的关系。在此透过率是入射光通过了ITO膜、光学薄膜及基板之后的出射光的强度相对于入射光的强度的比率。
图5中的数据E1，表示光学薄膜的折射率为1.72时的光学薄膜的膜厚和透射率的关系。图5中的数据E2，表示光学薄膜的折射率为1.62时的光学薄膜的膜厚和透射率的关系。还有，ITO膜的膜厚为80nm，如图4所示，未设置有光学薄膜(即，光学薄膜的膜厚为零)的情况下的透过率，约为0.75。
如图5所示，不管在光学薄膜的折射率为1.72及1.62的任何情况下，通过设置光学薄膜，透过率与没有光学薄膜的情况相比较都变得高。尤其是在光学薄膜的膜厚为55～100nm的范围内，透过率变高。因而，通过将折射率为1.6～1.8的范围内、并且、膜厚为55～100nm的范围内的光学薄膜，设置于基板及ITO膜间，可以谋求透过率的提高。
再在图4中，在本实施方式中尤其是折射率在1.6～1.8的范围内的光学薄膜91的膜厚d1，在55～100nm的范围内。因而，通过将光学薄膜91设置于层间绝缘膜89和像素电极9a之间，减少界面反射的同时而不会招致因光学薄膜的光吸收引起的透过率的降低，能够有效地使透过率提高。还有，像素电极9a的膜厚d2、或者光学薄膜91的膜厚d1和像素电极9a的膜厚d2合起来的膜厚d3，也可以自由地进行设定。
在图4中，在本实施方式中尤其是光学薄膜92叠层于对置基板20和对置电极21之间。即，在对置基板20上光学薄膜92及对置电极21按该顺序叠层。光学薄膜92具有相对置基板20的折射率和由ITO膜构成的对置电极21的折射率的中间的大小的折射率。即，相对于由玻璃基板构成的对置基板20的折射率为约1.4，由ITO膜构成的对置电极21的折射率为约2.0来言，光学薄膜92的折射率形成在1.6～1.8的范围内。光学薄膜92例如由氮化硅膜(SiN)、氮氧化硅膜(SiON)等构成。因而，与上述的设置于TFT阵列基板10上的光学薄膜91同样地，通过光学薄膜92能够提高朝向对置基板20进行入射的入射光透过对置电极21朝向取向膜22及液晶层50内出射时的透过率。
在图4中，在本实施方式中尤其是，折射率在1.6～1.8的范围内的光学薄膜92的膜厚d4在55～100nm的范围内。因而，通过将光学薄膜92设置于对置基板20和对置电极之间，减少界面反射的同时而不会招致因光学薄膜92中的光吸收引起的透过率的降低，能够有效地使透过率提高。还有，对置电极21的膜厚d5、或者光学薄膜92的膜厚d4和对置电极21的膜厚d5合起来的膜厚d6，可以自由地进行设定。
而且，在本实施方式中尤其是光学薄膜91及92的光吸收系数比构成像素电极9a及对置电极21的ITO膜的光吸收系数小。因而，能够降低或者防止光通过光学薄膜91或者92内时的光损失、即光强度的下降，能够更可靠地使透过率提高。
再者，也可以将如上述的光学薄膜，仅设置于TFT阵列基板10或者对置基板20上的任一方。在该情况下，也能够通过光学薄膜使透过率可靠地提高。
如以上说明过地，根据本实施方式的液晶装置，利用光学薄膜91或者92，能够减少界面反射，有效地使透过率提高，可以进行高质量的显示。
第2实施方式下面，关于第2实施方式的液晶装置，参照图4及图6进行说明。在此图6是与第2实施方式的图5相同含义的曲线图。
在图4中，本实施方式的液晶装置，在光学薄膜91具有与由ITO膜构成的像素电极9a的折射率相同的折射率并具有比像素电极9a的光吸收系数小的光吸收系数之点、及使光学薄膜91的膜厚d1和像素电极9a的膜厚d2合起来的膜厚d3在120～160nm的范围内之点与第1实施方式的液晶装置不相同。而且，本实施方式的液晶装置，在光学薄膜92具有与由ITO膜构成的对置电极21的折射率相同的折射率并具有比对置电极21的光吸收系数小的光吸收系数之点、及使光学薄膜92的膜厚d4和对置电极21的膜厚d5合起来的膜厚d6在120～160nm的范围内之点与第1实施方式的液晶装置不相同。关于其他的点，与第1实施方式的液晶装置大致相同。
在图4中，在本实施方式中尤其是，光学薄膜91在层间绝缘膜89和像素电极9a之间被叠层。光学薄膜91具有与由ITO膜构成的像素电极9a的折射率相同的折射率并具有比像素电极9a的光吸收系数小的光吸收系数。即相对于由ITO膜构成的像素电极9a的折射率约为2.0，光学薄膜91的折射率形成在从1.8到2.0的范围内。光学薄膜91与第1实施方式同样地，例如由氮化硅膜(SiN)、氮氧化硅膜(SiON)等构成。因而，光学薄膜91因为具有与像素电极9a的折射率相同的折射率，所以几乎或者实际上完全不会发生光学薄膜91和像素电极9a的界面上的界面反射。而且，因为光学薄膜91的光吸收系数比由ITO膜构成的像素电极9a的光吸收系数小，所以光通过光学薄膜91内时的光损失(即光强度的下降)，相比较于光通过像素电极9a内时的光损失要小。
图6表示关于具有在由氧化硅膜构成的基板上例如将氮化硅膜(SiN)、氮氧化硅膜(SiON)等构成的光学薄膜及ITO膜按顺序进行了叠层的叠层结构的叠层膜，在进行了使光学薄膜的膜厚或者折射率发生变化的模拟时的，光学薄膜的膜厚和透过率的关系。
图6中的数据E3表示光学薄膜的折射率为1.89时的光学薄膜的膜厚和透射率的关系，图6中的数据E4表示光学薄膜的折射率为2.00时的光学薄膜的膜厚和透射率的关系。还有，ITO膜的膜厚为80nm，未设置光学薄膜(即，光学薄膜的膜厚为零)的情况下的透过率，约为0.75。
如图6所示，不管在光学薄膜的折射率为1.89及2.00的哪种情况下，通过设置光学薄膜，透过率与没有光学薄膜的情况相比较都变得高。尤其是在光学薄膜的膜厚为40～80nm的范围内，透过率变高。即，在使ITO膜和光学薄膜合起来的膜厚在120～160nm的范围内的情况下，透过率变高。若换言之，通过将使ITO膜和光学薄膜合起来的膜厚，为以560nm附近的中波长区域(即，人类的视灵敏度特性上，高灵敏度的波长区域)的光的波长的4分之1的140nm作为中心的±20nm的范围内的光学薄膜，设置于基板及ITO膜间，可以谋求透过率的提高。
在图4中，在本实施方式中尤其是使光学薄膜91的膜厚d1和像素电极9a的膜厚d2合起来的膜厚d3在120～160nm的范围内。即，使像素电极9a和光学薄膜91合起来的膜厚d3，在以560nm附近的中波长区域的光的波长的4分之1的140nm作为中心的±20nm的范围内。因而，从像素电极9a侧所入射来的光在像素电极9a的表面所反射的反射光，和在光学薄膜91和层间绝缘膜89的界面上被界面反射的界面反射光相位偏差大致半波长量，互相抵消强度。即，在像素电极9a的表面的反射光及光学薄膜91和层间绝缘膜89的界面上的界面反射光全都几乎或者实际上不会发生。从而，能够提高像素电极9a、光学薄膜91及层间绝缘膜89(换言之，TFT阵列基板10)的整体的透过率。另外，如上所述，因为光通过光学薄膜91内时的光损失(即光强度的下降)相比较于光通过由ITO膜构成的像素电极9a内时的光损失要小，所以通过使光学薄膜91的膜厚d1和像素电极9a的膜厚d2合起来的膜厚d3在120～160nm的范围内，并使光学薄膜91较厚(即，使膜厚d3中的光学薄膜91的膜厚d1的比例大)，可以使透过率更加提高。
在图4中，在本实施方式中尤其是使光学薄膜92的膜厚d4和对置电极21的膜厚d5合起来的膜厚d6，在120～160nm的范围内。即，使对置电极21和光学薄膜92合起来的膜厚，在以560nm附近的中波长区域的光的波长的4分之1的140nm作为中心的±20nm的范围内。因而，与上述的光学薄膜91同样地，能够提高对置电极21、光学薄膜92及对置基板20的整体的透过率。另外，如上所述，因为光通过光学薄膜92内时的光损失相比较于光通过由ITO膜构成的对置电极21内时的光损失要小，所以通过使光学薄膜92的膜厚d4和对置电极21的膜厚d5合起来的膜厚d6在120～160nm的范围内，并使光学薄膜92较厚(即，使膜厚d6中的光学薄膜92的膜厚d5的比例大)，可以使透过率更加提高。
再者，因为光学薄膜91及92由比ITO廉价的例如氮化硅膜(SiN)或者氮氧化硅膜(SiON)等构成，所以还可以使透过率提高并降低制造成本。
第3实施方式下面，关于第3实施方式的液晶装置，参照图4及图7进行说明。在此图7是表示光学薄膜的折射率相对从基板表面离开的距离的依赖性的说明图。
在图4及图7中，本实施方式的液晶装置在光学薄膜91的折射率随着从层间绝缘膜89的离开逐渐接近像素电极9a的折射率这一点上与上述的第1实施方式的液晶装置不同。其它方面与上述的第1实施方式的液晶装置大致相同。
在图4及图7中，在本实施方式中尤其是，光学薄膜91的折射率从光学薄膜91中的层间绝缘膜89侧朝向像素电极9a侧连续性地进行变化。更具体地，如图7所示，光学薄膜91中的与层间绝缘膜89相接的部分的折射率，与层间绝缘膜89的折射率相同(即，折射率为1.4)；光学薄膜91中的与像素电极9a相接的部分的折射率，与像素电极9a的折射率相同(即，折射率为2.0)；与层间绝缘膜89相接的部分和与像素电极9a相接的部分之间的部分，与离开层间绝缘膜89的表面的距离d7成比例地进行变化。即，光学薄膜91形成为从层间绝缘膜89侧朝向像素电极电极9a侧，折射率与d7成比例地从1.4变大到2.0。因而，能够减少或者防止起因于像素电极9a和光学薄膜91的界面、及光学薄膜91和层间绝缘膜89的界面上的折射率之差的界面反射。而且，因为光学薄膜91内的折射率与d7成比例地逐渐地发生变化，所以几乎或者实际上完全不会发生起因于光学薄膜91内的折射率差的界面反射。还有，也可以使光学薄膜91的折射率，从光学薄膜91中的层间绝缘膜89侧朝向像素电极9a侧阶梯性地进行变化。在该情况下，也能够可靠地减少或者防止起因于折射率差的界面反射。
制造方法其次，关于制造上述的第1或第3实施方式的液晶装置的液晶装置的制造方法，参照图8进行说明。在此，图8是按顺序表示关于第1或第3实施方式的液晶装置的光学薄膜的制造过程的各工序的工序图。还有，在此，主要对形成第1或第3实施方式的液晶装置之中的光学薄膜及像素电极的工序进行说明。
首先，在图8(a)中，在TFT阵列基板10上，从各种导电膜、半导体膜、绝缘膜等形成像素开关用的TFT30(参照图3)和扫描线3a、数据线6a等布线，直到形成层间绝缘膜89。层间绝缘膜89通过例如利用CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)法对NSG进行叠层而形成。还有，层间绝缘膜89也可以通过叠层PSG、BSG、BPSG等的硅酸盐玻璃，氮化硅，氧化硅等而形成。如此形成的层间绝缘膜89的折射率约为1.4。接着，在层间绝缘膜89上，一边供给氧(O2)气一边采用氮化硅，例如利用CVD法以使膜厚成为55～100nm的范围内的方式叠层氮氧化硅膜(SiON)而形成光学薄膜91。此时，对例如进行供给的氧气的量、压力、温度等的环境条件进行调节，而使得光学薄膜91具有层间绝缘膜89的折射率和像素电极9a的折射率的中间的大小的折射率(例如，1.6～1.8的折射率)。在此，可以以随着氮氧化硅膜(即，光学薄膜91)的膜厚变厚供给的氧气的量变少的方式进行调节。如此一来，能够形成光学薄膜91，使得光学薄膜91的折射率，从光学薄膜91中的层间绝缘膜89侧朝向像素电极9a侧阶梯性地或者连续性地进行变化。
然后，在图8(b)中，在光学薄膜91上的图像显示区域10a中以预定图案叠层ITO膜，形成像素电极9a。
然后，在图8(c)中，通过在TFT阵列基板10的表面涂敷聚酰亚胺而形成取向膜16。接着，对取向膜16实施摩擦处理。
另一方面，在对置基板20上，与光学薄膜91的形成同样地，一边供给氧气一边例如利用CVD法以使氮氧化硅膜的膜厚在55～100nm的范围内的方式进行叠层，形成光学薄膜92。然后，在光学薄膜92上的图像显示区域10a中叠层ITO膜，形成对置电极21。接着，通过在对置基板20的表面涂敷聚酰亚胺而形成取向膜22。接着，对于取向膜22实施摩擦处理。
将如此地形成的TFT阵列基板10及对置基板20利用密封材料52相贴合，使得像素电极9a及对置电极21相对。其后，从设置于密封材料52的一部分的注入口注入了液晶之后，通过封装材料109(参照图1)进行封装。
根据上述的液晶装置的制造方法，能够制造上述的第1或第3实施方式的液晶装置。
下面，关于制造上述的第2实施方式的液晶装置的液晶装置的制造方法，参照图9进行说明。在此，图9是按照顺序表示第2实施方式的液晶装置的光学薄膜的制造过程的各工序的工序图。还有，在此主要对形成第2实施方式的液晶装置之中的光学薄膜及像素电极的工序进行说明。
首先，在图9(a)中，参照图8(a)与制造上述的第1或第3实施方式的液晶装置的液晶装置的制造方法同样地，在TFT阵列基板10上，叠层TFT30和扫描线3a、数据线6a等布线，直到形成层间绝缘膜89。接着，在层间绝缘膜89上，通过例如利用CVD法叠层例如氮化硅膜(SiN)、氮氧化硅膜(SiON)等而形成光学薄膜91。此时，在本实施方式中尤其是，光学薄膜91是与后述的像素电极9a合起来的膜厚在120～160nm的范围内的预定的膜厚。而且，在本实施方式中尤其是，对例如压力、温度、氧气等的环境条件进行调节，使得光学薄膜91具有与像素电极9a的折射率相同的折射率(即，作为实质上相同的折射率的例如1.8～2.2的折射率)。另外，在本实施方式中尤其是，光学薄膜91如上述地由例如氮化硅膜(SiN)、氮氧化硅膜(SiON)等形成，光学薄膜91的光吸收系数比如后述地由ITO膜形成的像素电极9a的光吸收系数小。
然后，在图9(b)中，在光学薄膜91上的图像显示区域10a中以预定图案叠层ITO膜，形成像素电极9a。此时，以使像素电极9a和光学薄膜91合起来的膜厚在120～160nm的范围内的方式形成像素电极9a。
然后，在图9(c)中，通过在TFT阵列基板10的表面涂敷聚酰亚胺而形成取向膜16。接着，对于取向膜16实施摩擦处理。
另一方面，在对置基板20上，与光学薄膜91的形成有同样地形成光学薄膜92。
根据上述的液晶装置的制造方法，能够制造上述的第2实施方式的液晶装置。
电子设备下面，对将作为上述的电光装置的液晶装置应用于各种电子设备中的情况进行说明。
首先，对将该液晶装置用作光阀的投影机进行说明。图10是表示投影机的构成例的俯视图。如在该图10中所示地，在投影机1100内部设置有由卤素灯等的白色光源构成的灯单元1102。从该灯单元1102所射出来的投影光通过配置于光导单元1104内的4片镜体1106及2片分色镜1108而分离成RGB的3原色，并入射到作为对应于各原色的光阀的液晶面板1110R、1110B及1110G上。
液晶面板1110R、1110B及1110G的构成，与上述的液晶装置相同，利用从图像信号处理电路供给的R、G、B的原色信号分别驱动。然后，被这些液晶面板调制过的光，从3个方向入射到分色棱镜1112。在该分色棱镜1112中，R及B光弯折90度，另一方面G光则直进。从而，合成各色的图像的结果，通过投影透镜1114在屏幕等上投影彩色图像。
在此，若着眼于由各液晶面板1110R、1110B及1110G得到的显示像，则由液晶面板1110G得到的显示像，需要相对于由液晶面板1110R、1110B得到的显示像进行左右翻转。
还有，在液晶面板1110R、1110B及1110G，由于通过分色镜1108被入射了对应于R、G、B的各原色的光，所以不必设置滤色器。
还有，除了参照图10进行了说明的电子设备之外，还可列举移动型的个人计算机、便携电话机、液晶电视机、取景器型/监视器直视型的磁带录像机、汽车导航装置、呼机，电子笔记本、计算器、文字处理机、工作站、电视电话机、POS终端，具备触摸面板的装置等。而且，不用说当然可以应用于这些各种电子设备中。
本发明，并不限于上述的实施方式，在不违反从权利要求书及专利说明书整体所能够了解的发明的要旨或思想的范围内可以适当进行变更，伴随该变更的电光装置、电光装置用基板、及电光装置的制造方法、以及具备该电光装置的电子设备也包括在本发明的技术范围内。
权利要求
1.一种电光装置，其特征在于，具备基板；由设置于前述基板上的透明导电膜构成的透明电极；和叠层于前述基板和前述透明电极之间，具有前述基板的折射率和前述透明电极的折射率的中间的大小的折射率，并且，膜厚在55～100nm的范围内的光学薄膜。
2.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于前述透明导电膜是ITO膜。
3.根据权利要求1或2所述的电光装置，其特征在于前述光学薄膜具有1.6～1.8的范围内的折射率。
4.根据权利要求1～3中的任何一项所述的电光装置，其特征在于前述光学薄膜的光吸收系数比前述透明导电膜的光吸收系数小。
5.根据权利要求1～4中的任何一项所述的电光装置，其特征在于前述光学薄膜包括无机物的氮化膜及氮氧化膜中的至少一种。
6.根据权利要求1～5中的任何一项所述的电光装置，其特征在于前述光学薄膜的折射率随着从前述基板向着前述光学薄膜的厚度方向离开逐渐接近前述透明电极的折射率。
7.根据权利要求6所述的电光装置，其特征在于前述基板包括氧化硅膜；前述光学薄膜由氧浓度随着从前述基板向着前述厚度方向离开而逐渐变低的氮氧化硅膜构成。
8.一种电光装置，其特征在于，具备基板；由设置于前述基板上的ITO构成的透明电极；和在前述基板和前述透明电极之间叠层于前述透明电极上，具有与前述透明电极的折射率相同的折射率并且具有比前述透明电极的光吸收系数小的光吸收系数的光学薄膜；其中，使前述透明电极和前述光学薄膜合起来的膜厚在120～160nm的范围内。
9.根据权利要求8所述的电光装置，其特征在于前述光学薄膜具有1.8～2.0的范围内的折射率。
10.根据权利要求8或9所述的电光装置，其特征在于前述光学薄膜包括无机物的氮化膜及氮氧化膜中的至少一种。
11.一种电光装置用基板，其特征在于，具备基板；由设置于前述基板上的透明导电膜构成的透明电极；和叠层于前述基板和前述透明电极之间，具有前述基板的折射率和前述透明电极的折射率的中间的大小的折射率，并且膜厚在55～100nm的范围内的光学薄膜。
12.一种电光装置用基板，其特征在于，具备基板；由设置于前述基板上的ITO构成的透明电极；和叠层于前述基板和前述透明电极之间，具有与前述透明电极的折射率相同的折射率并且具有比前述透明电极的光吸收系数小的光吸收系数的光学薄膜；其中，使前述透明电极和前述光学薄膜合起来的膜厚在120～160nm的范围内。
13.一种电子设备，其特征在于具备权利要求1～10中的任何一项所述的电光装置。
14.一种电光装置的制造方法，其用于制造在基板上具备有透明电极的电光装置，其特征在于，包括以在前述基板上与前述基板相邻接的方式且以膜厚在55～100nm的范围内的方式，形成具有前述基板的折射率和前述透明电极的折射率的中间的大小的折射率的光学薄膜的工序；和与前述光学薄膜相邻接地在上层侧叠层透明导电膜从而形成透明电极的工序。
15.根据权利要求14所述的电光装置的制造方法，其特征在于前述基板包括氧化硅膜；形成前述光学薄膜的工序，一边供给氧气一边在前述基板上叠层氮氧化硅膜而形成光学薄膜并且随着前述被叠层的氮氧化硅膜的膜厚变厚而减少前述供给的氧气的量。
16.一种电光装置的制造方法，其用于制造在基板上具备有透明电极的电光装置，其特征在于，包括以在前述基板上与前述基板相邻接的方式，形成具有与前述透明电极的折射率相同的折射率并且具有比前述透明电极的光吸收系数小的光吸收系数的光学薄膜的工序；和与前述光学薄膜相邻接地在上层侧叠层ITO而形成透明电极的工序；其中，形成前述光学薄膜的工序及形成前述透明电极的工序，以使前述透明电极和前述光学薄膜合起来的膜厚在120～160nm的范围内的方式，分别形成前述光学薄膜及透明电极。
全文摘要
在液晶装置等的电光装置中，有效地使透过率提高，进行高质量的显示。电光装置具备TFT阵列基板(10)，和由设置于TFT阵列基板(10)的ITO膜构成的像素电极(9a)。而且，具备在TFT阵列基板(10)上叠层于TFT阵列基板(10)和像素电极(9a)之间，具有TFT阵列基板(10)的折射率和像素电极(9a)的折射率的中间的大小的折射率，并且，膜厚在55～100nm的范围内的光学薄膜(91)。
文档编号G09F9/35GK101017269SQ20071000705
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月8日 优先权日2006年2月10日
发明者中村定一郎 申请人:精工爱普生株式会社