JP2004157516A

JP2004157516A - 配線構造の製造方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器

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Publication number: JP2004157516A
Application number: JP2003200472A
Authority: JP
Inventors: Yukimasa Ishida; 幸政石田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2023-07-23
Also published as: JP4525011B2

Abstract

【課題】半透過反射型の液晶装置等の電気光学装置において、信頼性の高い配線および接続端子を提供する。
【解決手段】データ線６ａの側壁および上面の一部は反射膜４４で覆われているから、反射膜４４をパターニングする際に中央層６２がエッチャントにより侵食されない。また、コンタクトホール４４ａを介して透明導電膜４５がデータ線６ａの上層６３と接続されているので、接続端子９０の抵抗値を下げ、良好な導通を確保することができる。
【選択図】図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線構造および電気光学パネルの製造方法、ならびに、電気光学パネル、その配線構造および電子機器の技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
液晶装置等の電気光学装置は、２枚の基板を所定の間隙を持って張り合わせて構成される。基板間の距離を規制するのは、略四角形の形状をしたシール部と呼ばれる外枠であり、シール部の内側には液晶等の電気光学物質が充填されるようになっている。
【０００３】
このような電気光学装置には、バックライトの光を用いて表示する透過型、外光を装置内部で反射した反射光を表示に用いる反射型、さらには、明所では外光を用いた反射表示を行い、暗所では内蔵されたバックライトから発せられる光源光を用いて透過表示を行う半透過反射型がある。
【０００４】
半透過反射型の電気光学装置として、マトリックス状に配列された各画素に半透過反射電極を備える内面反射方式のものが開発されている。この装置では、半透過反射電極は、例えば、アルミニウム（アルミニウム）膜等の反射電極或いは反射膜の上に、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）膜等の透明電極が重ねて形成されている。
【０００５】
また、各画素に対応して薄膜トランジスタ（以下、適宜ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と称す））が設けられている。各ＴＦＴのソースは各データ線と接続され、そのドレインは各透明電極と接続され、そのゲートは各走査線と接続されている。各データ線や各走査線は、シール内部から外部へ引き出され、接続端子が形成されている。このような構造に関しては、例えば、特許文献１に記載されている。また、データ線の配線構造として、特許文献２に記載されているように、チタン、アルミニウム、窒化チタンの順に積層された３層構造のものが用いられることがある。
【特許文献１】
特開平０６−２８９４１４号公報（第２頁、図２）
【特許文献２】
特開２０００−２４３８３４号公報（第７頁）
【０００６】
そして、ＴＦＴが形成される基板は、概略、第１にガラス等の基板上にＴＦＴを形成し、第２にデータ線等の配線構造を形成し、第３にその上から保護膜およびアクリル層を形成し、第４に反射電極を形成し、第５に透明電極を形成する、といった工程によって製造される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、データ線等の配線は、シール部の外に引き出されるが、その端部においては、外部からの信号供給を受けるために、電気的な接続を良好に行う接続端子を設ける必要がある。そして、接続端子は、上述した製造工程で形成する必要がある。
【０００８】
図１６に接続端子部分の断面図を示す。この例では、シール部の外においても配線の上に保護膜とアクリル層を積層し、上述した第５工程において透明電極を形成する際に、コンタクトホールを介して、透明電極と同一材料で接続端子を形成する。この例では、アクリル層のパターニングマスクを用いて、保護膜をパターニングできる。
【０００９】
しかし、アクリル層は環境水分により膨潤する性質があるため、接続端子を剥がす作用を引き起こし、信頼性を著しく悪化させてしまうといった問題があった。
【００１０】
そこで、図１７に示すようにシール部の外ではアクリル層を除去して接続端子部分を構成することも考えられる。この場合には、接続端子の信頼性が向上するが、アクリル層のパターニングマスクとは別のマスクを用いて、保護膜をパターニングする必要がある。したがって、製造コストが上昇するといった問題があった。
【００１１】
さらに、図１８に示すように、シール部の外では保護膜およびアクリル層を除去して接続端子部分を構成することも考えられる。この場合には、反射電極をパターニングする際に３層構造の配線の中央層（アルミニウム）がエッチャントにより侵食され、中央層にサイドカットが入るといった問題がある。その上に透明導電膜を被せようとすると、エッジ部が十分に被覆できず、透明導電膜が膜はがれを起こし、剥がれた破片が画素電極間に付着し連結点欠陥を引き起こすといった問題があった。
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、配線構造および電気光学パネルの製造方法、ならびに、電気光学パネル、その配線構造および電子機器を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の配線構造の製造方法は、第１層と前記第１層の上に積層された第２層とを有する配線を形成する工程と、前記配線の側壁を少なくとも覆い、かつ、前記第２層の上面の一部を露出させるように前記配線の上から第３層をエッチングによりパターニングする工程と、少なくとも前記第２層が露出している部分に第４層を形成する工程とを備え、前記第２層は前記第３層のエッチングに用いるエッチャントにて対して耐食性を有する一方、前記第１層は前記エッチャントに対して侵食性を有することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、配線の側壁は第３層により覆われるから、第３層をエッチングによりパターニングする工程において、そのエッチャントが第１層を侵食することはない。したがって、信頼性の高い配線構造を製造することが可能となる。
【００１５】
ここで、前記第１層および前記第３層は、同一の材料によって構成されてもよい。また、前記第４層を形成する工程の一部は、酸素を含む雰囲気中で行われ、前記第３層と前記第４層との界面には、前記第２層の単位面積当たりの抵抗値と比較して単位面積の当たりの抵抗値が高い酸化膜が形成され、前記第２層の材料は、前記第３層の材料と比較して酸化されにくい導電材料を用いることが好ましい。この発明によれば、第３層と第４層との介面に酸化膜が形成されたとしても、第２層の材料は、第３層の材料と比較して酸化されにくいので、第２層と第４層との間の導電率は良好なものとなる。この結果、第４層を接続端子の表面に用いれば、低抵抗の接続端子を構成することが可能となる。
【００１６】
また、前記配線は、前記第１層の下に下層を有する３層構造であり、前記配線を形成する工程は、前記下層、前記第１層および前記第２層を順にパターニングすることが好ましい。この場合、パターニングに用いるマスクとして同一のものを用いてもよい。
【００１７】
さらに、前記第１層はアルミニウムを含み、前記第２層は窒化チタンを含み、前記第４層はインジウム・ティン・オキサイドを含むことが好ましい。
【００１８】
次に、本発明に係る電気光学の製造方法は、シールの内側に電気光学物質を封入して構成される電気光学装置を製造する方法であって、基板上に複数の電極を有する半導体素子をマトリックス状に形成する工程と、前記シールの外側に形成される接続端子と接続され、第１層と前記第１層の上に積層された第２層とを有する配線を形成する工程と、前記シールの内側において、前記各半導体素子の上から絶縁層を形成する工程と、第１材料を用いて、前記各半導体素子に対応して前記絶縁層の上に複数の反射電極を形成するとともに、前記配線の側壁を少なくとも覆い、かつ、前記接続端子の一部では前記第２層を露出させるように前記配線の上から第３層を形成する工程と、第２材料を用いて、前記反射電極を覆うように透明電極を形成するとともに、前記シールの外側に位置する前記配線のうち、少なくとも前記第２層が露出している部分の上から第４層を形成する工程とを備える。
【００１９】
この発明によれば、反射電極と第３層を同時に形成することができ、かつ、透明電極と第４層を同時に形成することができるから、工程を削減できる。なお、半導体素子としては、例えば、ＴＦＴや薄膜ダイオードＴＦＤ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＤｉｏｄｅ）が該当する。
【００２０】
また、電気光学装置の製造方法において、前記第１層は前記第１材料によって構成されることが好ましい。この場合、反射電極および第３層をパターニングする際に用いるエッチャントによって第１層は侵食されるが、配線の側壁は第３層によって覆われているので、第１層が侵食されるのを防止することが可能となる。
【００２１】
また、電気光学装置の製造方法において、前記透明電極および前記第４層を形成する工程の一部は、酸素を含む雰囲気中で行われ、前記第３層と前記接続電極との界面には、前記第２層の単位面積当たりの抵抗値と比較して単位面積の当たりの抵抗値が高い酸化膜が形成され、前記第２層の材料は、前記第３層の材料と比較して酸化されにくい導電材料を用いることが好ましい。この発明によれば、第３層と第４層との介面に酸化膜が形成されたとしても、第２層の材料は、第３層の材料と比較して酸化されにくいので、第２層と第４層との間の導電率は良好なものとなる。この結果、低抵抗の接続端子を構成することが可能となる。
【００２２】
また、電気光学装置の製造方法において、前記配線は、前記第１層の下に下層を有する３層構造であり、前記配線を形成する工程は、前記下層、前記第１層および前記第２層を順にパターニングすることが好ましい。また、前記第１層はアルミニウムを含み、前記第２層は窒化チタンを含み、前記第１材料はアルミニウムを含み、前記第２材料はインジウム・ティン・オキサイドを含むことが好ましい。
【００２３】
次に、本発明に係る電気光学装置は、シールの内側に、電気光学物質が封入され、に用いられ、前記シールの外側に接続端子が配置されて構成される電気光学装置であって、前記接続端子は、第１層と、前記第１層の上に積層された第２層と、前記第１層および前記第２層の側壁を少なくとも覆い、かつ、前記接続端子の一部において前記第２層を露出させるように形成された第３層と、前記第２層が露出している部分に形成された第４層と、を備えたことを特徴とする。また、前記電気光学装置は、反射導電性材料によって構成された反射電極および透明導電性材料によって構成された透明電極により形成される画素を備えることを特徴とし、さらに、前記反射電極と前記第３層とは同一の反射導電性材料によって構成され、かつ、前記透明電極と前記第４層とは同一の透明導電性材料によって構成されることを特徴とする。
【００２４】
また、シールの内側に、電気光学物質が封入され、前記シールの外側に接続端子と、該接続端子に接続される配線とが配置されて構成される電気光学装置であって、前記接続端子と前記配線は、第１層と、前記第１層の上に積層された第２層と、前記第１層および前記第２層の側壁を少なくとも覆うように形成された第３層とを備え、前記接続端子は、その一部において、前記第２層を露出させるように形成された第３層と、前記第２層が露出している部分に形成された第４層とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、配線の側壁は第３層により覆われるから、第３層をエッチングによりパターニングする工程において、そのエッチャントが第１層を侵食することはない。したがって、信頼性の高い配線構造を製造することが可能となる。
【００２６】
ここで、前記反射電極と前記第３層とは同一材料によって構成され、かつ、前記透明電極と前記第４層とは同一材料によって構成されることが好ましい。この場合は製造工程を簡略化することが可能となる。
【００２７】
次に、本発明に係る電気光学装置は、シールの内側に電気光学物質を封入して構成される電気光学装置であって、前記シールの内側にマトリックス状に配列された複数の半導体素子と、前記各半導体素子に対応して、反射導電性材料によって構成された反射電極および透明導電性材料によって構成された透明電極により形成される画素が配置され、前記シールの外側に形成される接続端子と、第１層と前記第１層の上に積層された第２層とを有する配線とが接続されて配置され、前記接続端子は、前記第１層および前記第２層の側壁を少なくとも覆い、かつ、少なくとも前記接続端子の一部では前記第２層を露出させるように形成された第３層と、前記第２層が露出している部分に形成された前記第４層とを備えていることを特徴とする。この発明によれば、配線の側壁は第３層により覆われるから、第３層をエッチングによりパターニングする工程において、そのエッチャントが第１層を侵食することはない。したがって、信頼性の高い電気光学装置を提供できる。
【００２８】
ここで、本発明の電気光学装置は、前記シールの内側において、前記半導体素子の上に凹凸形状を有する有機絶縁膜を備え、前記反射電極は、前記有機絶縁膜の上に形成されることにより凹凸形状を有し、前記透明電極は前記反射電極を覆うように形成され、前記反射電極と前記第３層とは同一の反射導電性材料材料によって構成され、前記透明電極と前記第４層とは同一の透明導電性材料材料によって構成されることを特徴とする。この場合は製造工程を簡略化することが可能となる。
【００２９】
また、前記配線は前記第１層の下に下層を備える３層構造で構成され、前記下層はチタンを含み、前記第１層はアルミニウムを含み、前記第２層は窒素化チタンを含み、前記反射電極および前記第３層はアルミニウムを含み、前記透明電極と前記第４層はインジウム・ティン・オキサイドを含むことが好ましい。
【００３０】
次に、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を備えたことを特徴とし、例えば、半透過反射型の電気光学装置を表示部として有する、携帯電話やページャの表示部、液晶テレビ、パソコンやモバイル或いは携帯端末のモニター部、カメラのファインダ部などが該当する。
【００３１】
本発明のこのような作用および他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を、半透過反射型の液晶装置に適用したものである。ここでは、電気光学装置の一例として、バックライトを備えており駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の半透過反射型の液晶装置を例にとる。
【００３３】
＜１．液晶装置の全体構成＞
まず、電気光学装置の全体構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ’断面図である。
【００３４】
図１および図２において、本実施形態に係る電気光学装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール部５２により相互に接着されている。
【００３５】
シール部５２の材料は、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。
【００３６】
シール部５２中には、基板間ギャップを規定するための、グラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。或いは、比較的大型の液晶装置の場合には、これに加えてまたは代えて、液晶層５０中に、グラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材を散布してもよい。また、画像表示領域１０ａの全域に渡って画素間隙に、ギャップ材として多数の貝柱部を設けてもよい。
【００３７】
シール部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の一部または全部は、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。
【００３８】
画像表示領域の周辺に広がる領域のうち、シール部５２の外側に位置する周辺領域には、データ線駆動回路１０１および外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域１０ａの両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。また図１に示すように、対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナーに対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００３９】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０は、その基板本体として、石英板、ガラス板等からなる透明な第２透明基板２０２を備えてなる。第２透明基板２０２の上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線、画素電極９ａが形成され、更にその最上層部分に配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上は、その基板本体として、石英板、ガラス板等からなる透明な第１透明基板２０１を備えてなる。第１透明基板２０１上には、対向電極２２および格子状の遮光膜２３が形成されており、更にその最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種また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。
【００４０】
対向基板２０は更に、第１透明基板２０１における液晶層５０と反対側には、偏光板２０７および位相差板２０８を備えて構成されている。
【００４１】
ＴＦＴアレイ基板１０は更に、第２透明基板２０２における液晶層５０と反対側に、偏光板２１７および位相差板２１８を備える。加えて、偏光板２１７の外側に、蛍光管２２０と蛍光管２２０からの光を偏光板２１７から液晶パネル内に導くための導光板２１９とを備えて構成されている。導光板２１９は、裏面全体に散乱用の粗面が形成され、或いは散乱用の印刷層が形成されたアクリル樹脂板などの透明体であり、光源である蛍光管２２０の光を端面にて受けて、図の上面からほぼ均一な光を放出するようになっている。尚、図１では説明の便宜上、このようなＴＦＴアレイ基板１０に対して外付けされる蛍光管２２０の図示を省略してある。
【００４２】
尚、図１および図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、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電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。更に、本実施形態では、データ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄｂｏｎｄｉｎｇ）基板上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続するようにしてもよい。
【００４３】
次に図３を参照して、図１および図２に示した電気光学装置の画素部における電気的な構成について詳細に説明する。ここに、図３は、ＴＦＴアレイ基板上に構成される配線、電子素子等の等価回路図である。
【００４４】
図３において、本実施形態における電気光学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は夫々、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａ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、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａ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。
【００４５】
画素電極９ａ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６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての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に形成された対向電極２２（図２参照）との間で一定期間保持される。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、階調表示を可能にする。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、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２２との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。蓄積容量７０は、例えば、容量線３００の一部からなる固定電位側容量電極と、ＴＦＴ３０のドレイン側および画素電極に９ａに接続された画素電位側容量電極とによって構成することが可能である。
【００４６】
＜２．液晶装置の詳細な構成＞
次に、図４は、液晶装置の部分断面図である。尚、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。同図に示すように、液晶装置は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０を充填して構成される。
【００４７】
まず、対向基板２０は、第１透明基板２０１上に、遮光膜２３、カラーフィルタ５００、配向膜２１および対向電極２２を備える。カラーフィルタ５００は、各画素に対応してマトリクス状に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）に分けられている。カラーフィルタ５００は、顔料分散法などのフォトリソグラフィを用いて製造される。カラーフィルタ５００の配列には、ストライプ配列の他に、デルタ配列、モザイク配列、トライアングル配列等がある。
【００４８】
遮光膜２３は、カラーフィルタ５００における各色材部分の間隙を規定すべく格子状に、第１透明基板２０１上に形成されている。遮光膜２３は、例えばＣｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）等の金属から形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０側に形成される配線部や素子部は、概ね遮光膜２３によって隠される。遮光膜２３は、カラーフィルタ５００における各色材部分の間隙における光抜けを防止し、更にカラーフィルタ５００における混色防止の機能を有すると共に入射光に起因する電気光学装置の温度上昇を防ぐ機能を有する。
【００４９】
対向電極２２は、カラーフィルタ５００上の全面に渡って、ＩＴＯ膜等の透明電極膜から形成されている。配向膜２１は、対向電極２２上の全面に渡って、形成されている。配向膜２１は、例えば、ポリイミド樹脂が塗布された後、焼成され、更にラビング処理が行われることで形成されている。
【００５０】
次に、ＴＦＴアレイ基板１０のシール部５２の内側においては、第２透明基板２０２上に、画素スイッチング用のＴＦＴ３０、データ線６ａ、反射膜４４、および透明導電膜４５を備える一方、シール部５２の外側においてはデータ線６ａが引き出され、その端部に接続端子９０が形成される。
【００５１】
第２透明基板２０２の上の全面には下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、第２透明基板２０２の表面の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を有する。
【００５２】
画素スイッチング用のＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄＤｒａｉｎ）構造を有する。ＴＦＴ３０は、ゲート４０５、当該ゲート４０５からの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、ゲート４０５と半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜２、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備える。
【００５３】
ＴＦＴ３０の上には第１層間絶縁膜４１、パッシベーション膜４２、および有機絶縁膜４３が積層されている。第１層間絶縁膜４１には、コンタクトホール８３および８１が開口されており、パッシベーション膜４２および有機絶縁膜４３には、コンタクトホール８５が開口されている。パッシベーション膜４２は、ＴＦＴ３０をアルカリ汚染や水分から保護する保護膜として機能するとともに、有機絶縁膜４３との密着力を高める機能を有する。また、有機絶縁膜４３の材料は透明かつ良好な絶縁特性を有する有機物質であり、例えば、アクリル等が該当する。
透過型の電気光学装置の場合には、前記有機絶縁膜４３の表面は平坦でよいが、反射型または半透過反射型の電気光学装置の場合には、鏡面反射を避ける為に前記有機絶縁膜４３の表面に凹凸が形成される。図４は、後者の場合を図示したが、前者の場合にも本発明は同様に適用されるものである。
【００５４】
半導体層１ａのドレイン領域１ｅは、コンタクトホール８３、中継層７１およびコンタクトホール８５を介して透明導電膜４５と電気的に接続されている。透明導電膜４５はＩＴＯにより構成される。また、透明導電膜４５の下には反射膜４４が形成されている。反射膜４４は、例えば、アルミニウムによって構成される。
【００５５】
透明導電膜４５および反射膜４４は上述した画素電極９ａ（図２参照）を構成する。なお、画素電極９ａの上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜（図示略）が設けられおり、例えば、ポリイミド膜などの有機膜から構成される。
【００５６】
画素電極９ａのうち透明導電膜４５のみが延在する部分はバックライトからの光を透過させる透過領域Ａ１となり、画素電極９ａのうち反射膜４４および透明導電膜４５が延在する部分は外光を反射する反射領域Ａ２となる。なお、画素電極９ａの下の有機絶縁膜４３に凹凸を設け、反射膜４４の表面に多数の微小な略半球状の凹部を形成してもよい。これにより、鏡面反射を避け、光を散乱させた反射表示が可能とされている。
【００５７】
半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄはコンタクトホール８１を介してデータ線６ａに接続されている。データ線６ａは、複数の層からなる多層構造を有する。この例のデータ線６ａは、図５に示すように下層６１、中央層６２、および上層６３を備える。例えば、下層６１はチタン、中央層６２はアルミニウム、および上層６３は窒化チタンにより構成される。また、データ線６ａを図６に示すように２層構造としてもよい。この場合、下層６４はアルミニウムである一方、上層６５は窒化チタンで構成される。
【００５８】
次に、ＴＦＴアレイ基板１０のシール部５２の外側においては、接続端子９０が形成される。接続端子９０は、データ線６ａの上に反射膜４４と透明導電膜４５をパーターニングして構成される。図７は、接続端子９０の外観を示す斜視図である。この図に示すように接続端子９０は、シール部５２の外側であって、データ線６ａの端部に形成される。
【００５９】
図８は図７に示す接続端子９０とその周辺構成についてＪ−Ｊ’を含む平面で切断した断面図であり、図９は図７に示す接続端子９０についてＫ−Ｋ’を含む平面で切断した断面図である。
【００６０】
これらの図に示すようにシール部５２の外側には、有機絶縁膜４３が延在しないので、接続端子９０やシール部５２の外側の配線において、有機絶縁膜４３の膨潤作用によって、接続端子９０や配線の信頼性が悪化するといった不都合が解消される。
【００６１】
また、シール部５２の外側の配線および接続端子９０をパッシベーション膜４２によって被覆していないので、パッシベーション膜４２を有機絶縁膜４３と同一のマスクを用いてパターニングすることができる。
【００６２】
さらに、データ線６ａの側壁および上面の一部は反射膜４４で覆われているから、反射膜４４をパターニングする際に中央層６２がエッチャントにより侵食されるといった不都合も解消される。
【００６３】
くわえて、接続端子９０においては、反射膜４４にコンタクトホール４４ａが形成され、コンタクトホール４４ａを介して透明導電膜４５がデータ線６ａの上層６３と接続されている。これは、以下の理由による。
【００６４】
すなわち、ＩＴＯからなる透明導電膜４５は、後述するように反射膜４４が形成された後に、酸素を含む雰囲気中でスパッタリング等により形成される。このため、アルミニウムを材料とする反射膜４４と透明導電膜４５との介面に酸化膜が形成されてしまう。この酸化膜の単位面積当たりの抵抗値は、窒化チタンで構成される上層６３の単位面積当たりの抵抗値より高い。したがって、接続端子９０において、仮に、データ線６ａ全体を反射膜４４で被覆すると、導電率が低下して、良好な導通が確保し難くなる。
【００６５】
一方、データ線６ａを構成する上層６３は窒化チタンを材料とするから、アルミニウムと比較して酸化されにくく、透明導電膜４５をスパッタリング等により形成する工程で酸化膜が形成されることもない。
【００６６】
そこで、反射膜４４にコンタクトホール４４ａを形成し、コンタクトホール４４ａを介して透明導電膜４５とデータ線６ａの上層６３とを直接接続したのである。これにより、接続端子９０の抵抗値を下げ、良好な導通を確保することができる。
【００６７】
＜３．液晶装置の製造方法＞
次に、液晶装置の製造方法を説明する。図１０および図１１は、ＴＦＴアレイ基板１０の製造工程を示す工程図である。
【００６８】
第１工程Ｓａ１では、第２透明基板２０２の上に、プレーナプロセスを利用して、１２、１ａ、２、第１層間膜４１等を順次作成する。
【００６９】
第２工程Ｓａ２では、コンタクトホール８１および８３を、反応性エッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、あるいは、ウエットエッチングにより形成する。
【００７０】
第３工程Ｓａ３では、中継層７１とデータ線６ａを形成する。具体的には、スパッタ処理等により、チタン、アルミニウム、窒化チタンを積層し、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、中継層７１とデータ線６ａを形成する。この際、シール部５２の外に位置する接続端子９０においてもデータ線６ａが同時に形成される。
【００７１】
第４工程Ｓａ４では、中継層７１およびデータ線６ａの上から、例えば、常圧または減圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなるパッシベーション膜４２を形成する。
【００７２】
そして、パッシベーション膜４２の上に光硬化型感光性アクリル樹脂等或いはアクリル系、エポキシ系などの有機絶縁膜４３をスピンコート、印刷等により塗布し、硬化させる。なお、有機絶縁膜４３に凹凸を形成する場合には、マスクを用いて凸部を露光して硬化させ、凹部を露光せず未硬化とし、ポストベークを行って樹脂を硬化させればよい。
【００７３】
次に、第５工程Ｓａ５では、有機絶縁膜４３上に、スパッタリング、蒸着等によりアルミニウムを堆積し、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、反射膜４４を形成する。この際、シール部５２の外に位置する接続端子９０において、データ線６ａの側壁から上面にかけて反射膜４４がパターニングされる。したがって、エッチャントによってアルミニウムの不要部分を除去する際に、接続端子９０およびデータ線６ａに連なりシール部５２の外に延在する配線において、中央層６２を構成するアルミニウムが溶けて、サイドカットが発生するといった不都合が解消される。
【００７４】
第６工程Ｓａ６では、コンタクトホール８５を、反応性エッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、あるいは、ウエットエッチングにより形成する。
【００７５】
第７工程Ｓａ７では、スパッタリング等により、酸素雰囲気中でＩＴＯを一面に堆積させ、更に、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、透明導電膜４５を形成する。この際、シール部５２の外に位置する接続端子９０において、データ線６ａの上層６３と透明導電膜４５が接続される。したがって、スパッタリングによって、反射膜４４と透明導電膜４５との介面に酸化膜が形成されても、接続端子９０の抵抗値を低く抑えることができる。以上のようにして、ＴＦＴアレイ基板２０が製造される。
【００７６】
次に、対向基板２０の製造方法およびＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とから液晶装置を製造する方法について説明する。
【００７７】
対向基板２０については、第１透明基板２０１としてガラス基板等の光透過性基板を用意し、第１透明基板２０１の上にブラックマトリックスとしての遮光膜２３を形成する。遮光膜２３は、例えばＣｒ、Ｎｉ、アルミニウムなどの金属材料をスパッタリングした後、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程を経て形成される。なお、遮光膜２３は、上記の金属材料の他、カーボンやチタンなどをフォトレジストに分散させた樹脂ブラックなどの材料から形成してもよい。
【００７８】
その後、カラーフィルタ５００を形成し、その上からスパッタリング法などにより、ＩＴＯ等の透明導電性薄膜を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積することにより、対向電極２２を形成する。更に、対向電極２２の表面上の全面にポリイミドなどの配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角を持つように、且つ所定方向にラビング処理を施すこと等により、配向膜２１を形成する。以上のようにして、対向基板２０が製造される。
【００７９】
最後に、上述のように製造されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを、画素電極９ａおよび対向電極２２が互いに対向するようにシール材により貼り合わせ、真空吸引法などの方法により、両基板間の空間に、例えば複数種類のネマティック液晶を混合してなる液晶を吸引して、所定の厚みを有する液晶層５０を形成することにより、上記構造の液晶装置が製造される。
【００８０】
＜４．液晶装置の変形例＞
上述した実施形態においては、有機絶縁膜４３が存在しないシール部５２の外側におけるデータ線６ａの配線に、反射膜４４と透明導電膜４５の被覆を施したが、シール部５２の内側におけるデータ線６ａに上述した被覆を施してもよいことは勿論である。
【００８１】
例えば、図１２に示すように、画素電極９ａに対応する部分のみに有機絶縁膜４３が存在する場合には、データ線６ａの側壁を保護しないと反射膜４４を形成する際に中央層６２がエッチャントにより侵食されるといった問題が生じる。そこで、シール部５２の内側においてもデータ線６ａに上述した被覆を施すことが好ましい。
【００８２】
＜５．電子機器＞
次に、上述した各実施形態に係る半透過反射型の電気光学装置を電子機器に用いた例について図１３から図１５を参照して説明する。
【００８３】
先ず、上述した電気光学装置を、モバイル型コンピュータの表示部に適用した例について説明する。図１３は、この構成を示す斜視図である。図１３において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、表示部として用いられる表示装置１００５とを備えている。
【００８４】
次に、上述した電気光学装置を、携帯電話の表示部に適用した例について説明する。図１４は、この構成を示す斜視図である。図１４において、携帯電話１２５０は、複数の操作ボタン１２５２のほか、受話口、送話口とともに、上述した電気光学装置を表示装置１００５として備えるものである。
【００８５】
次に、上述した電気光学装置を、ファインダに用いたデジタルスチルカメラについて説明する。図１５は、この構成を背面から示す斜視図である。デジタルスチルカメラ１３００におけるケース１３０２の背面には、上述した電気光学装置が表示装置１００５として設けられ、ケース１３０２の前面に設けられたＣＣＤ１３０４による撮像信号に基づいて、表示を行うようになっている。即ち、表示装置１００５は、被写体を表示するファインダとして機能することになる。
【００８６】
なお、電子機器としては、これらの他、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システム、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機器等が挙げられる。
【００８７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲およ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なう電気光学装置およびその製造方法並びに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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電気光学装置の平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ’断面図である。
【図３】ＴＦＴアレイ基板１０上に構成される配線、電子素子等の等価回路図である。
【図４】電気光学装置の部分断面図である。
【図５】データ線６ａの断面図である。
【図６】データ線６ａの他の構成例を示す断面図である。
【図７】接続端子近傍の外観を示す斜視図である。
【図８】図７に示したＪ−Ｊ’を含む平面に沿って切断したときの電気光学装置の断面図である。
【図９】図７に示したＫ−Ｋ’を含む平面に沿って切断したときの電気光学装置の断面図である。
【図１０】ＴＦＴアレイ基板１０の製造工程を示す工程図である。
【図１１】ＴＦＴアレイ基板１０の製造工程を示す工程図である。
【図１２】変形例に係るデータ線６ａおよび有機絶縁膜４３を模式的に示す概念図である。
【図１３】実施形態に係る電気光学装置を適用した電子機器の一例たるモバイル型コンピュータを示す斜視図である。
【図１４】実施形態に係る電気光学装置を適用した電子機器の他の例たる携帯電話を示す斜視図である。
【図１５】実施形態に係る電気光学装置を適用した電子機器の他の例たるデジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図１６】従来の配線構造を示す断面図である。
【図１７】従来の配線構造の他の例を示す断面図である。
【図１８】従来の配線構造の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
６ａ・・・データ線
９ａ・・・画素電極
１０・・・ＴＦＴアレイ基板
２０・・・対向基板
４４・・・反射膜
４５・・・透明導電膜
５０・・・液晶層
９０・・・接続端子

Claims

第１層と前記第１層の上に積層された第２層とを有する配線を形成する工程と、
前記配線の側壁を少なくとも覆い、かつ、前記第２層の上面の一部を露出させるように前記配線の上から第３層をエッチングによりパターニングする工程と、少なくとも前記第２層が露出している部分に第４層を形成する工程とを備え、前記第２層は前記第３層のエッチングに用いるエッチャントにて対して耐食性を有する一方、前記第１層は前記エッチャントに対して侵食性を有する
ことを特徴とする配線構造の製造方法。
前記第１層および前記第３層は、同一の材料によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の配線構造の製造方法。
前記第４層を形成する工程の一部は、酸素を含む雰囲気中で行われ、前記第３層と前記第４層との界面には、前記第２層の単位面積当たりの抵抗値と比較して単位面積の当たりの抵抗値が高い酸化膜が形成され、
前記第２層の材料は、前記第３層の材料と比較して酸化されにくい導電材料を用いる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の配線構造の製造方法。
前記配線は、前記第１層の下に下層を有する３層構造であり、
前記配線を形成する工程は、前記下層、前記第１層および前記第２層を順にパターニングする
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載した配線構造の製造方法。
前記第１層はアルミニウムを含み、前記第２層は窒化チタンを含み、前記第４層はインジウム・ティン・オキサイドを含むことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載した配線構造の製造方法。
シールの内側に電気光学物質を封入して構成される電気光学装置の製造方法であって、
基板上に複数の電極を有する半導体素子をマトリックス状に形成する工程と、前記シールの外側に形成される接続端子と接続され、第１層と前記第１層の上に積層された第２層とを有する配線を形成する工程と、
前記シールの内側において、前記各半導体素子の上から絶縁層を形成する工程と、
第１材料を用いて、前記各半導体素子に対応して前記絶縁層の上に複数の反射電極を形成するとともに、前記配線の側壁を少なくとも覆い、かつ、前記接続端子の一部では前記第２層を露出させるように前記配線の上から第３層を形成する工程と、
第２材料を用いて、前記反射電極を覆うように透明電極を形成するとともに、前記シールの外側に位置する前記配線のうち、少なくとも前記第２層が露出している部分の上から第４層を形成する工程と
を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
前記第１層は前記第１材料によって構成されることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置の製造方法。
前記透明電極および前記第４層を形成する工程の一部は、酸素を含む雰囲気中で行われ、前記第３層と前記第４層との界面には、前記第２層の単位面積当たりの抵抗値と比較して単位面積の当たりの抵抗値が高い酸化膜が形成され、
前記第２層の材料は、前記第３層の材料と比較して酸化されにくい導電材料を用いる
ことを特徴とする請求項６または７に記載の電気光学装置の製造方法。
前記配線は、前記第１層の下に下層を有する３層構造であり、
前記配線を形成する工程は、前記下層、前記第１層および前記第２層を順にパターニングする
ことを特徴とする請求項６乃至８のうちいずれか１項に記載した電気光学装置の製造方法。
前記第１層はアルミニウムを含み、前記第２層は窒化チタンを含み、前記第１材料はアルミニウムを含み、前記第２材料はインジウム・ティン・オキサイドを含むことを特徴とする請求項６乃至９のうちいずれか１項に記載した電気光学装置の製造方法。
シールの内側に、電気光学物質が封入され、に用いられ、前記シールの外側に接続端子が配置されて構成される電気光学装置であって、前記接続端子は、第１層と、前記第１層の上に積層された第２層と、前記第１層および前記第２層の側壁を少なくとも覆い、かつ、前記接続端子の一部において前記第２層を露出させるように形成された第３層と、
前記第２層が露出している部分に形成された第４層と、
を備えたことを特徴とする電気光学装置。
前記電気光学装置は、反射導電性材料によって構成された反射電極および透明導電性材料によって構成された透明電極により形成される画素を備えることを特徴とする請求項１１に記載の電気光学装置。
前記反射電極と前記第３層とは同一の反射導電性材料によって構成され、かつ、前記透明電極と前記第４層とは同一の透明導電性材料によって構成されることを特徴とする請求項１２に記載の電気光学装置。
シールの内側に、電気光学物質が封入され、前記シールの外側に接続端子と接続される配線とが配置されて構成される電気光学装置であって、
前記配線は、第１層と、前記第１層の上に積層された第２層と、前記第１層および前記第２層の側壁を少なくとも覆うように形成された第３層と、
を備えたことを特徴とする電気光学装置。
シールの内側に電気光学物質を封入して構成される電気光学装置であって、
前記シールの内側にマトリックス状に配列された複数の半導体素子と、
前記各半導体素子に対応して、反射導電性材料によって構成された反射電極および透明導電性材料によって構成された透明電極により形成される画素が配置され、
前記シールの外側に形成される接続端子と、
第１層と前記第１層の上に積層された第２層とを有する配線とが接続されて配置され、
前記接続端子は、前記第１層および前記第２層の側壁を少なくとも覆い、かつ、少なくとも前記接続端子の一部では前記第２層を露出させるように形成された第３層と、前記第２層が露出している部分に形成された前記第４層と
を備えていることを特徴とする電気光学装置。
前記シールの内側において、
前記半導体素子の上に凹凸形状を有する有機絶縁膜を備え、
前記反射電極は、前記有機絶縁膜の上に形成されることにより凹凸形状を有し、
前記透明電極は前記反射電極を覆うように形成され、
前記反射電極と前記第３層とは同一の反射導電性材料によって構成され、
前記透明電極と前記第４層とは同一の透明導電性材料によって構成される
ことを特徴とする請求項１５に記載の電気光学装置。
前記配線は前記第１層の下に下層を備える３層構造で構成され、前記下層はチタンを含み、前記第１層はアルミニウムを含み、前記第２層は窒素化チタンを含み、前記反射電極および前記第３層はアルミニウムを含み、前記透明電極と前記第４層はインジウム・ティン・オキサイドを含むことを特徴とする請求項１６に記載の電気光学装置。
請求項１６または１７に記載した前記電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。