JP2005091382A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板上に作り込まれる配線や電子素子などを保護膜で保護することにより装置寿命を延ばしつつ、当該保護膜の存在によって表示画像の品位が低下することを回避することができる電気光学装置及びそのような電気光学装置を具備してなる投射型表示装置などの電子機器を提供する。
【解決手段】 非透湿性保護膜である第１シール保護膜５０１ａを少なくとも画像表示領域１０ａの外側に配置したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気光学装置及び電子機器に関するものである。

電気光学装置としては、例えば液晶装置などがある。この種の電気光学装置では、画像表示が行われる画像表示領域（単に、表示領域とも称す）に、画素電極、ストライプ状電極などの表示用電極が設けられており、例えばＡｌ（アルミニウム）膜、導電性ポリシリコン膜、高融点金属膜などの導電膜からなる各種配線などが、表示用電極の下層側に作り込まれている。また特にアクティブマトリクス駆動方式の場合には、更に、各画素電極に接続された薄膜トランジスタ（以下適宜、ＴＦＴ（Thin FilmTransistor）と称す）、薄膜ダイオード（以下適宜、ＴＦＤ（Thin Film Diode）と称す）などの電子素子も、画素電極の下層側に作り込まれている。

このようなＡｌ膜などからなる配線やＴＦＴなどの電子素子は、水分或いは湿気によりその特性が劣化して、当該電気光学装置自体の寿命を短くしてしまう要因となる。このため、この種の電気光学装置では、Ａｌ膜などからなる配線やＴＦＴなどの電子素子などが作り込まれる画像表示領域や基板の表面全域において、これらの上層側に、耐湿性或いは耐水性を向上させるためのパッシベーション膜或いは保護膜を形成する技術が開発されている。より具体的には、Ａｌ膜などからなる配線やＴＦＴなどの電子素子の上層側に、酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜）からなる層間絶縁膜を形成し、この上に窒化膜（ＳｉＮ膜など）を形成し、この上に１ｎｍ以上の層厚を持つ酸化シリコン膜を形成し、更にこの上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム・ティン・オキサイド）膜などからなる画素電極を形成することにより、当該窒化膜を耐湿性を高めるための保護膜として機能させる技術が開発されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−６６４２６号公報

ところで、この種の電気光学装置では、装置寿命を長くすることと並んで、表示画像の高品位化という一般的要請があり、その一環として明るく色再現性に優れた画像表示を行なうことは極めて重要である。
しかしながら、画像表示領域において、上述の如く窒化膜を保護膜としてＩＴＯ膜などからなる表示用電極の下層側に形成する技術によれば、保護膜により光透過率が低下する分だけ、表示画像が暗くなってしまうという問題点が生じる。若しくは、暗さは視認し難くとも又は表示光の光量により補償しても、保護膜における光透過率の周波数依存性により、表示画像が特定の色味がかってしまうという問題点が生じる。

このような光透過率の低下や特定色への色味がかりは、保護膜を構成する窒化膜を、例えば数十ｎｍから十数ｎｍ或いはそれ以下程度にまで薄く形成すれば、概ね解消可能であるものの、逆にこのように薄い保護膜では、保護膜本来としての耐湿性を高める機能が十分に発揮されない。例えば、上記積層構造では、二つの酸化シリコン膜に挟持された窒化膜からなる保護膜を、５０ｎｍ以上程度に厚く形成しないと、一般に耐湿性を高める効果は顕在化してこない。

このように保護膜による耐湿性の向上は、一般にその膜厚に比例するが、光透過率の低下や特定の色味がかる現象も、その膜厚に比例してしまうので、結局、保護膜により耐湿性を向上させて装置寿命を延ばそうとすると、保護膜の存在による表示画像の品位低下が増長されてしまうのである。この結果、装置寿命を延ばすことと表示画像の高品位化を図ることとを両立させることは極めて困難である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基板上に作り込まれる配線や電子素子などを保護膜で保護することにより装置寿命を延ばしつつ、当該保護膜の存在によって表示画像の品位が低下することを回避することができる電気光学装置及びそのような電気光学装置を具備してなる投射型表示装置などの電子機器を提供することを目的とする。
また、本発明は、耐湿用の保護膜の透過率及び膜厚の大小にかかわらず、基板の開口領域における透過率を所望値に維持しつつ、その基板の所望部分について耐湿性を向上させることができる電気光学装置及び電子機器を提供する。

上記の目的を達成するために、本発明の電気光学装置は、非透湿性保護膜を少なくとも表示領域（画像表示領域）の外側に配置したことを特徴とする。本発明によれば、例えば複数の画素がマトリクス状に配置されてなる表示領域を基板の表面に設け、その基板の表面における表示領域の外側に非透湿性保護膜を設ける。これにより、基板の表面（特に表示領域の外側）からその基板内に侵入し、その基板内を通って表示領域に到る湿気及び水分を削減することができる。すなわち、表示領域内に存在する配線及び電子素子などを湿気及び水分から保護することができる。従来の電気光学装置のように表示領域内にまで保護膜を設けると、表示領域内から出射（又は反射）される光が保護膜を透過してから人間の目などに入射することとなるのでその保護膜の存在により、表示画像の品位が低下してしまう。すなわち、非透湿性保護膜の透過率及び膜厚によらず、電気光学装置における表示領域の透過率を保ったまま、その電気光学装置の耐湿性を向上させることができる。したがって、本発明は、表示領域の外側に保護膜を配置したので、表示領域内に侵入する湿気及び水分を抑えて装置寿命を延ばしながら、表示画像の品位を維持することができる。

本発明の電気光学装置の一態様では、互いに対向して配置された一対の基板を有し、前記非透湿性保護膜は、前記一対の基板における少なくとも一方に配置されている。この態様によれば、例えば液晶装置のような、互いに対向して配置された一対の基板と、その両基板間に挟持された液晶層などとを有する電気光学装置において、少なくとも一方の基板の対向面などにおける表示領域の外側に非透湿性保護膜が配置される。したがって、表示領域の外側における基板の対向面などからその基板内に侵入し、その基板内を通って表示領域に到る湿気及び水分を非透湿性保護膜により削減することができる。したがって、本発明は、対向する一対の基板からなる電気光学装置の表示領域内に侵入する湿気及び水分を抑えることができ、かかる電気光学装置の寿命を延ばしながら、表示画像の品位を維持することができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記非透湿性保護膜は、前記表示領域における画素として機能する領域である開口領域（例えば光透過領域）以外の領域（例えば遮光領域）に配置されている。この態様によれば、表示領域の外側のみならず、表示領域の内側における開口領域以外の領域についても非透湿性保護膜を配置する。ここで、表示領域の内側における開口領域以外の領域とは、例えば画素と画素との区分する遮光領域である。したがって、湿気及び水分が表示領域の表面からその基板内に侵入することを削減でき、その表示領域の基板内の下層に配置されている配線及び電子素子などに湿気及び水分が侵入することを、大幅に削減することができる。また、表示領域内においては開口領域以外の領域に非透湿性保護膜が配置されるので、その非透湿性保護膜により、表示領域内の開口領域から出射された光が悪影響を受けることもない。すなわち、非透湿性保護膜の透過率及び膜厚によらず、電気光学装置における開口領域の透過率を保ったまま、その電気光学装置の耐湿性を向上させることができる。そこで、本発明は、耐湿性をさらに向上させて装置寿命をさらに延ばしながら、表示画像の品位を維持することができる。

また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記非透湿性保護膜は、前記基板の表面に設けられている。この態様によれば、基板の表面からその基板内に侵入しようとする湿気及び水分を、非透湿性保護膜により効果的に削減することができる。また、基板内に侵入した湿気及び水分がその基板の表面を経て表示領域内に出ることも、非透湿性保護膜により効果的に削減することができる。

また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記一対の基板は、シール材を介して接着されており、前記非透湿性保護膜の一部は、前記基板の表面において、前記シール材が形成されている領域の一部と重なるように、配置されている。この態様によれば、例えばシール材が一対の基板を接着する機能を持つとともに、そのシール材が非透湿性を持っているときに、そのシール材を迂回して表示領域内に侵入する湿気及び水分を削減することができる。すなわち、非透湿性保護膜の一部が基板の表面においてシール材と重なるように（例えば非透湿性保護膜の一部がシール材の底面に配置されている状態）配置される。これにより、そのシール材を迂回して、そのシール材近辺の基板内部を通って表示領域内に侵入しようとする湿気及び水分の大部分は、その非透湿性保護膜により遮断される。そこで、本発明は、対向する一対の基板からなる電気光学装置の表示領域内に侵入する湿気及び水分をさらに効果的に抑えることができ、かかる電気光学装置の寿命をさらに延ばしながら、表示画像の品位を維持することができる。

また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記非透湿性保護膜は、前記基板の表面において、前記シール材の側面の一方側から該シール材の底面の一部にくい込むように設けられている第１シール保護膜と、前記基板の表面において、前記シール材の側面の他方側から該シール材の底面の一部にくい込むように設けられている第２シール保護膜とを有し、前記第１シール保護膜と第２シール保護膜とは所望の距離だけ離れている。この態様によれば、上記態様と同様にしてシール材を迂回して表示領域内に侵入する湿気及び水分を削減することができる。さらに、この態様によれば、シール材の側面の一方側に設けられた第１シール保護膜と、シール材の側面の他方側に設けられた第２シール保護膜とが所望の距離だけ離れている。すなわち、第１シール保護膜と第２シール保護膜との間において、シール材と基板とが非透湿性保護膜を介さずに接着している。そこで、本発明は、シール材と基板との接着強度を保ちながら、表示領域内に侵入する湿気及び水分をさらに効果的に抑えることができ、かかる電気光学装置の寿命をさらに延ばしながら、表示画像の品位を維持することができる。

また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記シール材は、前記表示領域を囲むようにドーナツ形状に配置されており、前記第１シール保護膜は、前記基板の表面において、前記シール材の外周側から該シール材の底面の一部にくい込むように設けられており、前記第２シール保護膜は、前記基板の表面において、前記シール材の内周側から該シール材の底面の一部にくい込むように設けられている。この態様によれば、対向する一対の基板の間から表示領域内に侵入する湿気及び水分をシール材により遮断することができ、さらに第１シール保護膜及び第２シール保護膜により、シール材を迂回して基板内を通って表示領域内に侵入する湿気及び水分を削減することができる。さらに、第１シール保護膜と第２シール保護膜との間において、シール材と基板とが保護膜を介さずにリング形状の接着面をもって接着することができる。そこで、本発明は、シール材と基板との接着強度をさらに保ちながら、表示領域内に侵入する湿気及び水分をさらに効果的に抑えることができ、かかる電気光学装置の寿命をさらに延ばしながら、表示画像の品位を維持することができる。

また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記非透湿性保護膜は、窒化シリコンと酸窒化シリコンとのうちのいずれかからなる。この態様によれば、比較的に薄い膜厚でありながら非透湿性の高い保護膜を設けることができる。したがって、例えばかかる非透湿性保護膜が開口領域にまで形成されたとしても、その開口領域の膜厚については十分に薄くすることにより、表示領域内に侵入する湿気及び水分をさらに効果的に抑えることができ、かかる電気光学装置の寿命をさらに延ばしながら、表示画像の品位を維持することができる。

また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記非透湿性保護膜は、前記表示領域に配置された表示用電極の直下の層として設けられている。この表示用電極は、画素毎に設けられている画素電極としてもよい。この態様によれば、例えば、ＩＴＯ膜などからなる表示用電極と、その表示用電極の直下に形成された非透湿性保護膜と、その非透湿性保護膜の下層側に形成された層間絶縁膜と、その層間絶縁膜の下層側に形成され且つ表示用電極に接続された電子素子とからなる電気光学装置を構成することができる。このような電気光学装置によれば、例えば画素電極、ストライプ状電極等の表示用電極に対して、画像信号等をデータ線、走査線等の配線から、ＴＦＴ、ＴＦＤ等の電子素子を介して又は直接に供給する。これにより、アクティブマトリクス駆動やパッシブマトリクス駆動などが可能となる。ここで特に、配線や電子素子の上層側には、酸化シリコン膜などからなる層間絶縁膜と、窒化シリコン膜（ＳｉＮ膜）等の窒化膜、酸窒化シリコン膜（ＳｉＯＮ膜等）の酸窒化膜などの窒素を含むシリコン化合物からなる非透湿性保護膜と、ＩＴＯ膜からなる表示用電極とが、下層側から上層側に向かってこの順に形成されており、しかも非透湿性保護膜は、表示用電極の直下に形成されている。したがって、窒化シリコン、酸窒化シリコン等からなる非透湿性保護膜の存在により、表示用電極側から浸入する湿気や水分を表示用電極の下側界面で有効に食い止めることができる。このため、その下層側に層間絶縁膜を介して形成されている配線や電子素子を湿気や水分から保護できる。すなわち、当該電気光学装置における耐湿性を向上させることができ、これにより装置寿命を長くすることが可能となる。

また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記一対の基板の間には液晶層が挟持されている。この態様によれば、一対の基板の間に液晶層が挟持されてなる液晶装置における耐湿性を向上させることができ、これにより装置寿命を長くすることが可能となる。また、上記のように開口領域以外について非透湿性保護膜を配置することにより、開口領域の透過率を保つことができ、表示画像の品位を維持することもできる。

また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記非透湿性保護膜は、前記一対の基板の両方に配置されているとともに、該一対の基板の対向面における対向する位置に配置されている。この態様によれば、非透湿性保護膜が一対の基板それぞれの対向面における対向する位置に配置される。したがって、一対の対向する基板からなる電気光学装置の表示領域内など所望領域に侵入する湿気及び水分をさらに抑えることができる。

また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記シール材は、非透湿性を有するものからなる。この態様によれば、シール材によって前記一対の基板を相互に接続することができるとともに、２つの基板の間（シール材の配置部分）から表示領域内などに湿気及び水分が侵入することをそのシール材によって食い止めることができる。さらに上述のように開口領域以外に非透湿性保護膜を配置することにより、開口領域における透過率を維持したまま、表示領域内などに湿気及び水分が侵入することをさらに厳重に食い止めることができる。したがって、一対の対向する基板からなる電気光学装置の表示領域内など所望領域に侵入する湿気及び水分をさらに抑えながら、表示画像の品位を維持することができる。

また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記シール材は、前記一対の基板間を電気的に接続する機能を有する。この態様によれば、シール材によって一対の対向する基板を接着しながら、そのシール材によって該対向する基板間の導通をとることができる。ここで、上述のように、第１シール保護膜と第２シール保護膜との間において、シール材と基板とが非透湿性保護膜を介さずに接着している構成とすることができる。したがって、本発明は、シール材と基板との接着強度を保ちながら、そのシール材によって対向する基板間の導通をとることができ、さらに表示領域内に侵入する湿気及び水分を効果的に抑えて、かかる電気光学装置の寿命をさらに延ばしながら、表示画像の品位を維持することができる。

本発明の電子機器は、上記の目的を達成するために、上述した電気光学装置（ただし、それらの各種態様を含む）を具備してなる。本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、明るく高品位の画像画像を長期に亘って可能な、投射型表示装置、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。本発明のこのような作用及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。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態は、本発明に係る電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
＜第１実施形態＞
先ず、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の全体構成について、図１から図３を参照して説明する。ここでは、電気光学装置の一例として駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。図１は、液晶装置における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る。図２は図１における位置Ｈ−Ｈ’の断面図である。図３は、図１におけるシール材５２の周辺の拡大断面図である。

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との間には液晶層５０が封入されている。また、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領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂などからなり、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。

また、シール材５２は、非透湿性を有するものであることが好ましい。これは、水分及び湿気などがＴＦＴアレイ基板１０における画像表示領域１０ａに侵入することをシール材５２によって削減させるためである。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値と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。即ち、本実施形態の電気光学装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。但し、当該電気光学装置が液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行う液晶装置であれば、このようなギャップ材は、液晶層５０中に含まれてもよい。

ＴＦＴアレイ基板１０の表面におけるシール材５２が配置されたシール領域の外側には、そのシール領域を囲むように非透湿性保護膜からなる第１シール保護膜５０１ａが設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０の表面におけるシール領域の内側にも、そのシール領域に沿って非透湿性保護膜からなる第２シール保護膜５０１ｂが設けられている。このような構成により画像表示領域１０ａの外側におけるＴＦＴアレイ基板１０の表面からそのＴＦＴアレイ基板１０の中に湿気及び水分が侵入することを第１シール保護膜５０１ａが食い止めることができる。また、画像表示領域１０ａの外側におけるＴＦＴアレイ基板１０の表面からそのＴＦＴアレイ基板１０の中に湿気及び水分が侵入した場合には、その湿気及び水分がシール材５２の下方を通って画像表示領域１０ａに侵入することを、第２シール保護膜５０１ｂが食い止めることができる。

したがって、本実施形態によれば、シール材５２を迂回して画像表示領域１０ａ内に侵入する湿気及び水分を大幅に削減することができる。さらに、第１シール保護膜５０１ａ及び第２シール保護膜５０１ｂは、画像表示領域１０ａの外側に配置することができるので、画像表示領域１０ａの透過率に影響を与えることを回避できる。例えば、第２シールシール材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（図示せず）が、対向基板２０側に設けられている場合、保護膜５０１ｂを額縁遮光膜が形成される領域に重なるように配置してもよい。すなわち第１シール保護膜５０１ａ及び第２シール保護膜５０１ｂを遮光領域に配置する。そこで本実施形態は、画像表示領域１０ａ内に侵入する湿気及び水分を効果的に食い止めることができ、電気光学装置の寿命を延ばすことができ、且つ、第１シール保護膜５０１ａ及び第２シール保護膜５０１ｂの透過率及び膜厚によらず、表示画像の品位を維持することができる。なお、第１シール保護膜５０１ａのみで耐湿性が十分な場合などは、第２保護膜５０１ｂを設けなくてもよい。

さらに、本実施形態では、第１シール保護膜５０１ａは、図２及び図３に示すようにシール材５２の一方側面側（画像表示領域１０ａの外側）からそのシール材５２の底面の一部にくい込むように設けられている。また、第２シール保護膜５０１ｂは、図２及び図３に示すように、シール材５２の他方側面側（画像表示領域１０ａの内側）からそのシール材５２の底面の一部にくい込むように設けられている。ここで、第１シール保護膜５０１ａの一端と第２シール保護膜５０１ｂの一端とは所定の距離ｄだけ離れている。そして、第１シール保護膜５０１ａと第２シール保護膜５０１ｂとの間において、シール材５２とＴＦＴアレイ基板１０とが非透湿性保護膜（第１シール保護膜５０１ａ及び第２シール保護膜５０１ｂ）を介さずに直接接着している。そこで、本実施形態によれば、シール材５２とＴＦＴアレイ基板１０との接着強度を保ちながら、画像表示領域１０ａ内などに侵入する湿気及び水分をさらに効果的に抑えることができ、電気光学装置の寿命をさらに延ばしながら、表示画像の品位を維持することができる。

本実施形態の電気光学装置に用いられる非透湿性保護膜すなわち第１シール保護膜５０１ａ及び第２シール保護膜５０１ｂなどとしては、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）又は酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）を適用することができる。このようにすると、比較的に薄い膜厚でありながら非透湿性の高い保護膜を設けることができる。

また、本実施形態において、シール材５２は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間を電気的に接続する機能を有するものとしてもよい。すなわち、第１シール保護膜５０１ａと第２シール保護膜５０１ｂとの間の距離ｄだけ離れている部分を導電材料が通るような構成にする。このような構成にすることにより、シール材５２によってＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを機械的に接合しながらそのシール材５２によって上記両基板間の導通をとることができる。したがって、本実施形態によれば、シール材５２とＴＦＴアレイ基板１０との接着強度を保ちながら、そのシール材５２によって対向基板２０とＴＦＴアレイ基板１０間の導通をとることができ、さらに画像表示領域１０ａ内などに侵入する湿気及び水分を効果的に抑えて、かかる電気光学装置の寿命をさらに延ばしながら、表示画像の品位を維持することができる。

次に、本実施形態に係る電気光学装置である液晶装置の上記以外の具体的な構成要素について説明する。上記においては、シール材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が、対向基板２０側に設けられていることとしたが、このような額縁遮光膜の一部又は全部は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。この場合、第２シール保護膜５０１ｂはＴＦＴアレイ基板１０における内蔵遮光膜の上層に設けてもよい。画像表示領域１０ａの周辺に広がる領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する周辺領域（すなわち第１シール保護膜５０１ａが設けられている領域）には、データ線駆動回路及び外部回路接続端子（図示せず）がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられていることとしてもよい。さらに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間をつなぐための複数の配線が設けられていることとしてもよい。

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が配置されていることとしてもよい。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。その対向基板２０の上下導通材とＴＦＴアレイ基板１０の上下導通端子とは、シール材５２を介して電気的に接続されていることとしてもよい。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。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴ及び走査線、データ線などの配線が形成された後の画素電極上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極の他、最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又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。
本実施形態では、特に、非透湿性保護膜である第１シール保護膜５０１ａ及び第２シール保護膜５０１ｂにより、電気光学装置の画像表示領域１０ａ内における耐湿性が向上されている。したがって、画像表示領域１０ａ内に設けられたＡｌ膜からなるデータ線などの配線及びポリシリコン膜などからなるＴＦＴに対して、湿気及び水分が侵入することが第１シール保護膜５０１ａ及び第２シール保護膜５０１ｂにより抑制されている。

なお、ＴＦＴアレイ基板１０上には、上述のデータ線駆動回路、走査線駆動回路などに加えて、データ線駆動回路から供給される画像信号をサンプリングするサンプリング回路、複数のデータ線６ａ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。

次に以上の如く構成された電気光学装置における回路構成及び動作について図４を参照して説明する。図４は、本実施形態の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おける各種素子、配線などの等価回路を示す回路図である。図４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よい。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。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、対向基板に形成された対向電極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。走査線３ａに並んで、蓄積容量７０の固定電位側容量電極を含むと共に定電位に固定された容量線３００が設けられている。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る電気光学装置について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る電気光学装置の主要部であるシール材の周辺の部分断面図である。本実施形態の電気光学装置と第１実施形態の電気光学装置との相違点は、非透湿性保護膜がＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０’の両方に配置されているとともに、その両方の基板の対向面における対向する位置に配置されている点である。その他については、本実施形態に係る電気光学装置は第１実施形態に係る電気光学装置と同様の構成をしている。

具体的には本実施形態の電気光学装置では、図５に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上に非透湿性保護膜からなる第１シール保護膜５０１ａ及び第２シール保護膜５０１ｂが設けられている。この第１シール保護膜５０１ａ及び第２シール保護膜５０１ｂは第１実施形態の電気光学装置のものと同一である。さらに本実施形態の電気光学装置では、対向基板２０’においても第１シール保護膜５０１ａ’及び第２シール保護膜５０１ｂ’を設けている。ここで、本実施形態の対向基板２０’は、第１実施形態の対向基板２０の形状とは異なり、シール材５４が形成されている領域より外側に張り出している部分を有し、ＴＦＴアレイ基板１０と略同一の形状となっている。そして、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０に対向する面において、第１シール保護膜５０１ａに対向する位置に保護膜５０１ａ’が配置されており、保護膜５０１ｂに対向する位置に保護膜５０１ｂ’が配置されている。

本実施形態によれば、ＴＦＴアレイ基板１０を通って画像表示領域１０ａに侵入する湿気及び水分を第１シール保護膜５０１ａ及び第２シール保護膜５０１ｂで削減することができ、さらに、対向基板２０を通って画像表示領域１０ａに侵入する湿気及び水分を第１シール保護膜５０１ａ’及び第２シール保護膜５０１ｂ’で削減することができる。したがって、本実施形態によれば、電気光学装置の画像表示領域１０ａ内に侵入する湿気及び水分をさらに抑えながら、第１シール保護膜５０１ａ，５０１ａ’及び第２シール保護膜５０１ｂ，５０１ｂ’の透過率及び膜厚によらず、表示画像の品位を維持することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る電気光学装置について、図６及び図７を参照して説明する。図６は本発明の第３実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域を示す部分平面図である。図７は図６に示す電気光学装置の画像表示領域周辺の部分断面図である。本実施形態の電気光学装置における画像表示領域１０ａ以外の構成は、図１から図５に示す第１実施形態又は第２実施形態の電気光学装置の構成と同一であるのが好ましいが、特に限定されるものではなく、従来の電気光学装置の該当部分の構成と同じでもよい。

本実施形態の電気光学装置では、非透湿性保護膜５０１が、画像表示領域１０ａにおける画素として機能する領域である開口領域（例えば光透過領域）９以外の領域に配置されている。ここで、開口領域９以外の領域とは、例えば画素と画素との区分する遮光領域である。図７に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との両方における開口領域９以外の領域に非透湿性保護膜５０１を設けることが好ましいが、ＴＦＴアレイ基板１０又は対向基板２０のいずれか一方にだけ非透湿性保護膜５０１を設けることとしてもよい。なお、図７に示す画素電極９ａは透明である。

本実施形態によれば、画像表示領域１０ａの外側のみならず、画像表示領域１０ａの内側における開口領域以外の領域についても非透湿性保護膜５０１を配置する。したがって、画像表示領域１０ａ内に湿気及び水分が侵入したとしても、その湿気及び水分がＴＦＴアレイ基板１０の画像表示領域１０ａの表面からそのＴＦＴアレイ基板１０の内部に侵入することを非透湿性保護膜５０１が食い止めることができ、そのＴＦＴアレイ基板１０の内部（下層）に配置されている配線及び電子素子などに湿気及び水分が侵入することを、大幅に削減することができる。また、画像表示領域１０ａ内においては開口領域９以外の領域に非透湿性保護膜５０１が配置されるので、その非透湿性保護膜５０１により、画像表示領域１０ａ内の開口領域９から出射された光が悪影響を受けることもない。すなわち、非透湿性保護膜５０１の透過率及び膜厚によらず、電気光学装置における開口領域９の透過率を保ったまま、その電気光学装置の耐湿性を向上させることができる。そこで、本実施形態は、耐湿性をさらに向上させて装置寿命をさらに延ばしながら、表示画像の品位を維持できる電気光学装置を提供することができる。

また、本実施形態の電気光学装置では、非透湿性保護膜５０１は、画像表示領域１０ａに配置された表示用電極である画素電極９ａの直下の層として設けられている。画素電極９ａは画素毎に設けられている画素駆動用の電極であり、例えばＩＴＯ膜などからなる。画素電極９ａ及び非透湿性保護膜５０１の下層側には、層間絶縁膜、及び、その層間絶縁膜の下層側に形成され且つ画素電極９ａに接続された電子素子などが設けられる。ここで、電子素子としては、Ａｌ膜からなるデータ線等の配線や、ポリシリコン膜等からなるＴＦＴなどが含まれる。したがって、このような構成によれば、画素電極９ａに対して、画像信号等をデータ線、走査線等の配線から、ＴＦＴ、ＴＦＤ等の電子素子を介して又は直接に供給することができる。これにより、アクティブマトリクス駆動やパッシブマトリクス駆動などが可能となる。そこで、非透湿性保護膜５０１の存在により、画素電極９ａ側から浸入する湿気や水分を画素電極９ａの下側界面で有効に食い止めることができる。このため、その下層側に層間絶縁膜を介して形成されている配線や電子素子を湿気や水分から保護できる。すなわち、当該電気光学装置における耐湿性を向上させることができ、これにより装置寿命を長くすることが可能となる。

＜画像表示領域の構成の詳細＞
次に、本実施形態の電気光学装置の画像表示領域１０ａにおける構成について、図８及び図９を参照して説明する。図８は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図９は、図８の位置Ａ−Ａ’の断面図である。なお、図９においては、各層及び各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層及び各部材毎に縮尺を異ならしめてある。

図８において、電気光学装置のＴＦＴアレイ基板上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線部９ａ’により輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。図９に示すように、透明な画素電極９ａが配置されている領域は開口領域９と大体において一致しており、その開口領域９以外の領域に非透湿性保護膜５０１が配置されている。
また、半導体層１ａのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ’に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。このように、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する個所には夫々、チャネル領域１ａ’に走査線３ａがゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。

図８及び図９に示すように、蓄積容量７０は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極としての中継層７１と、固定電位側容量電極としての容量線３００の一部とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることにより形成されている。容量線３００は平面的に見て、走査線３ａに沿ってストライプ状に伸びており、ＴＦＴ３０に重なる個所が図８中上下に突出している。このような容量線３００は好ましくは、高融点金属を含む導電性遮光膜からなり、容量線３００或いは蓄積容量７０の固定電位側容量電極としての機能の他、ＴＦＴ３０の上側において入射光からＴＦＴ３０を遮光する遮光層としての機能を持つ。

他方、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴＦＴ３０の下側には、下側遮光膜１１ａが格子状に設けられている。下側遮光膜１１ａは、例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｐｄ（パラジウム）等の高融点金属のうち少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなる。或いは、Ａｌ（アルミニウム）膜から下側遮光膜１１ａを形成することも可能である。

そして、図８中縦方向に夫々伸びるデータ線６ａと図８中横方向に夫々伸びる容量線３００とが相交差して形成されること及び格子状に形成された下側遮光膜１１ａにより、各画素の開口領域を規定している。したがって、その開口領域以外の領域に、図９に示すように、非透湿性保護膜５０１が配置されている。

図８及び図９に示すように、データ線６ａは、コンタクトホール８１を介して、例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。尚、上述した中継層７１と同一膜からなる中継層を形成して、当該中継層及び２つのコンタクトホールを介してデータ線６ａと高濃度ソース領域１ｄとを電気的に接続してもよい。また容量線３００は好ましくは、画素電極９ａが配置された画像表示領域１０ａ（図１参照）からその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。このような定電位源としては、データ線駆動回路に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板２０の対向電極２１に供給される定電位でも構わない。更に、ＴＦＴ３０の下側に設けられる下側遮光膜１１ａについても、その電位変動がＴＦＴ３０に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、容量線３００と同様に、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。

画素電極９ａは、中継層７１を中継することにより、コンタクトホール８３及び８５を介して半導体層１ａのうち高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。
図８及び図９において、電気光学装置は、透明なＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。

図９に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド膜などの透明な有機膜からなる。他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極２１が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設けられている。対向電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド膜などの透明な有機膜からなる。図９に示す構成では、上記第１実施形態と同様に対向基板２０には非透湿性保護膜を設けていないが、上記第２及び第３実施形態と同様に対向基板２０にも非透湿性保護膜を設けてもよい。この場合、開口領域９以外の領域に非透湿性保護膜を設ける。

このように構成された、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、シール材５２（図１及び図２参照）により囲まれた空間に電気光学物質の一例である液晶が封入され、液晶層５０が形成される。さらに、画素スイッチング用のＴＦＴ３０下には、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、下側遮光膜１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能の他、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０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。

図９において、画素スイッチング用のＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly DopedDrain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａ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’、走査線３ａ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及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を備えている。走査線３ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３が各々開孔された第１層間絶縁膜４１が形成されている。

第１層間絶縁膜４１上には中継層７１及び容量線３００が形成されており、これらの上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び中継層７１へ通じるコンタクトホール８５が各々開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。第２層間絶縁膜４２上にはデータ線６ａが形成されており、これらの上には、中継層７１へ通じるコンタクトホール８５が形成された平坦化した第３層間絶縁膜４３が形成されている。画素電極９ａは、このように構成された第３層間絶縁膜４３の上面に設けられている。

本実施形態では、第３層間絶縁膜４３の表面は、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械研磨）処理等により平坦化されており、その下方に存在する各種配線や素子による段差に起因する液晶層５０における液晶の配向不良を低減する。
以上の如き構成において、本実施形態では特に、ＩＴＯ膜からなる画素電極９ａの下層側に隣接して且つ酸化シリコン膜からなる第３層間絶縁膜４３の上層側に隣接して、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の窒素を含むシリコン化合物からなる非透湿性保護膜５０１が形成されている。さらに非透湿性保護膜５０１は、開口領域９以外の領域に配置されている。

したがって、非透湿性保護膜５０１は、液晶層５０側から侵入する湿気及び水分を画素電極９ａの下側界面で有効に食い止めることができる。このため、その下層側に第３層間絶縁膜４３などを介して形成されている、データ線６ａ、走査線３ａ、蓄積容量７０或いは容量線３００、ＴＦＴ３０等の各種配線や電子素子などを湿気及び水分から保護できる。これに対し、従来の電気光学装置のように、窒化膜などからなる保護膜が画素電極付近に形成されていない積層構造の場合には、液晶層５０側から浸入する湿気や水分を画素電極９ａの下側界面で食い止めることができないので、その下層側に第３層間絶縁膜４３等を介して形成されている、データ線６ａ、走査線３ａ、蓄積容量７０或いは容量線３００、ＴＦＴ３０等の各種配線や電子素子などを湿気や水分から保護できないのである。

さらに、本実施形態の電気光学装置では、開口領域９以外の領域に非透湿性保護膜５０１が配置されているので、その非透湿性保護膜５０１の透過率及び膜厚によらず、その開口領域９の透過率を保ったまま、データ線６ａ、走査線３ａ、蓄積容量７０或いは容量線３００、ＴＦＴ３０等の各種配線や電子素子などを湿気及び水分から保護できる。これらのように、本実施形態によれば、画像表示領域１０ａにおける耐湿性が顕著に向上するので、例えば一般に湿気によって寿命が短くなり易いＰチャネル型ＴＦＴを、画素スイッチング用ＴＦＴ３０として採用することも可能となり、或いはこのようなＰチャネル型ＴＦＴを含んでなる相補型（ＣＭＯＳ型）ＴＦＴを、画素スイッチング用ＴＦＴ３０として採用することも可能となる。

なお、以上説明した実施形態では、図９示したように多数の導電層を積層することにより、画素電極９ａの下地面（即ち、第３層間絶縁膜４３の表面）におけるデータ線６ａや走査線３ａに沿った領域に段差が生じるのを、第３層間絶縁膜４３の表面を平坦化することで緩和しているが、これに代えて或いは加えて、ＴＦＴアレイ基板１０、下地絶縁膜１２、第１層間絶縁膜４１、第２層間絶縁膜４２或いは第３層間絶縁膜４３に溝を掘って、データ線６ａ等の配線やＴＦＴ３０等を埋め込むことにより平坦化処理を行ってもよいし、第２層間絶縁膜４２の上面の段差をＣＭＰ処理等で研磨することにより、或いは有機又は無機ＳＯＧを用いて平らに形成することにより、当該平坦化処理を行ってもよい。

＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態に係る電気光学装置について、図１０を参照して説明する。図１０は、第４実施形態に係る電気光学装置の画素電極付近における積層構造を図９と同様に抽出して示す部分断面図である。尚、図１０において、図１から図９に示した上記実施形態と同様の構成要素には同様の参照符号を付しそれらの説明は省略する。

図１０に示すように、第４実施形態では、画素電極９ａの下層側に隣接して形成された非透湿性保護膜５０１に代えて、画素電極９ａの上層側に隣接して形成された、酸窒化シリコン膜などの窒素及び酸素の両者を含むシリコン化合物などの酸窒化膜からなる非透湿性保護膜５０２を備える。すなわち、ＴＦＴアレイ基板１０（及ぶ／又は対向基板２０）の最上層に非透湿性保護膜５０２が設けられている。ここで、非透湿性保護膜５０２は、開口領域９以外の領域に配置されている。その他の構成については、図１から図９を参照して説明した第１から第３実施形態の場合と同様である。

したがって本実施形態によれば、画素電極９ａの上層側に、酸窒化膜などからなる非透湿性保護膜５０２を形成するので、耐湿性を高めることができる。本実施形態では特に、非透湿性保護膜５０２を開口領域９以外の領域に配置するので、その非透湿性保護膜５０２の透過率及び膜厚によらず、その開口領域９の透過率を保ったまま、データ線６ａ、走査線３ａ、蓄積容量７０或いは容量線３００、ＴＦＴ３０等の各種配線や電子素子などを湿気及び水分から保護できる。

＜第５実施形態＞
本発明の第５実施形態に係る電気光学装置について、図１１を参照して説明する。図１１は、第５実施形態に係る電気光学装置の画素電極付近における積層構造を図９と同様に抽出して示す部分断面図である。尚、図１１において、図１から図９に示した上記実施形態と同様の構成要素には同様の参照符号を付しそれらの説明は省略する。

図１１に示すように、第５実施形態では、画素電極９ａの下層側に隣接して形成された保護膜５０１に加えて、画素電極９ａの上層側に隣接して形成された、酸窒化シリコン膜等の窒素及び酸素の両者を含むシリコン化合物などの酸窒化膜からなる保護膜５０２を備える。ここで、非透湿性保護膜５０１，５０２は、開口領域９以外の領域に配置されている。その他の構成については、図１から図９を参照して説明した第１から第３実施形態の場合と同様である。

したがって、本実施形態によれば、画素電極９ａの上層側及び下層側の両方に、非透湿性保護膜を形成するので、耐湿性をさらに高めることができる。本実施形態では特に、非透湿性保護膜５０１，５０２を開口領域９以外の領域に配置するので、その非透湿性保護膜５０１，５０２の透過率及び膜厚によらず、その開口領域９の透過率を保ったまま、データ線６ａ、走査線３ａ、蓄積容量７０或いは容量線３００、ＴＦＴ３０等の各種配線や電子素子などを湿気及び水分から保護できる。また、非透湿性保護膜５０２は、酸窒化膜からなるので、画素電極９ａを構成するＩＴＯ膜上にも、比較的簡単に緻密な膜を低温プロセスにより形成できる。

＜変形形態＞
上述した第１から第５実施形態では、画素電極９ａの下層側や上層側における、基本的にＴＦＴアレイ基板１０の開口領域９以外（非開口領域）の領域全面に、非透湿性保護膜５０１，５０２などを形成することにより耐湿性を高めている。本変形形態としては、データ線６ａ、走査線３ａ、容量線３００、ＴＦＴ３０、蓄積容量７０、下側遮光膜１１ａなどの存在の有無に応じて、これらをコンタクトホールなどにより適宜、相互接続する必要性がある領域については、局所的に非透湿性保護膜５０１，５０２を形成しないようにしてもよい。このようにすれば、コンタクトホールの開孔などに係る製造工程が容易となり、限られた各画素の非開口領域内でコンタクトホールの開孔などを良好に行なうことが可能となる。

以上図１から図１１を参照して説明した各実施形態では、データ線駆動回路及び走査線駆動回路をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（Tape Automated bonding）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及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertically Aligned）モード、ＰＤＬＣ(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。

以上説明した実施形態における電気光学装置は、プロジェクタに適用されるため、３枚の電気光学装置がＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いられ、各ライトバルブには各々ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになる。従って、各実施形態では、対向基板２０に、カラーフィルタは設けられていない。しかしながら、画素電極９ａに対向する所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板２０上に形成してもよい。このようにすれば、プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー電気光学装置について、各実施形態における電気光学装置を適用できる。また、対向基板２０上に１画素１個対応するようにマイクロレンズを形成してもよい。或いは、ＴＦＴアレイ基板１０上のＲＧＢに対向する画素電極９ａ下にカラーレジスト等でカラーフィルタ層を形成することも可能である。このようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい電気光学装置が実現できる。更にまた、対向基板２０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラー電気光学装置が実現できる。

＜製造プロセス＞
次に、上述した各実施形態の電気光学装置の製造方法について説明する。先ず、第３実施形態の電気光学装置の製造方法について、図１２を参照して説明する。ここに、図１２は、図９に示したＡ−Ａ’断面に概ね対応する個所における断面構造を工程ごとに示す工程図である。なお、第１及び第２実施形態の電気光学装置についても、本製造方法を用いて製造することができる。

先ず図１２の工程（１）では、シリコン基板、石英基板、ガラス基板等の基板（すなわちＴＦＴアレイ基板１０）１０を用意する。ここで、好ましくはＮ２（窒素）等の不活性ガス雰囲気下、約８５０〜１３００℃、より好ましくは１０００℃の高温でアニール処理し、後に実施される高温プロセスにおいて基板１０に生じる歪みが少なくなるように前処理しておく。

このように処理された基板１０の全面に、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタリング法などにより、１００〜５００ｎｍ程度の膜厚、好ましくは約２００ｎｍの膜厚の遮光層を形成した後、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、図８及び図９に示したようなパターンの下側遮光膜１１ａを画像表示領域１０ａ内に形成する。続いて、下側遮光膜１１ａの上に、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴＥＯＳ（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）ガス、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）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、酸化シリコン膜等からなる第１層間絶縁膜１２を形成する。

次に工程（２）に示すように、下地絶縁膜１２の上に、減圧ＣＶＤ等によりアモルファスシリコン膜を形成しアニール処理を施することにより、ポリシリコン膜を固相成長させる。或いは、アモルファスシリコン膜を経ないで、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を直接形成する。次に、このポリシリコン膜に対し、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等を施すことにより、図８及び図９に示した所定パターンを有する半導体層１ａを画像表示領域１０ａ内に形成する。

次に工程（３）に示すように、熱酸化すること等により、ゲート絶縁膜となる絶縁膜２を形成する。この結果、半導体層１ａや半導体層３２０の厚さは、約３０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３５〜５０ｎｍの厚さとなり、絶縁膜２の厚さは、約２０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３０〜１００ｎｍの厚さとなる。

次に工程（４）に示すように、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を約１００〜５００ｎｍの厚さに堆積し、更にＰ（リン）を熱拡散して、このポリシリコン膜を導電化した後、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、図８及び図９に示した所定パターンを有する走査線３ａを画像表示領域１０ａ内に形成する。次に、低濃度及び高濃度の２段階で不純物イオンをドープすることにより、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを含む、ＬＤＤ構造の画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａを画像表示領域１０ａ内に形成する。

次に工程（５）に示すように、例えば、常圧又は減圧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、酸化シリコン膜等からなる第２層間絶縁膜４１を形成する。
続いて、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を堆積し、更にリン（Ｐ）を熱拡散し、このポリシリコン膜を導電化して中継層７１を形成する。減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜からなる誘電体膜７５を膜厚５０ｎｍ程度の比較的薄い厚さに堆積した後、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタリングにより容量線３００を形成する。これらにより、画像表示領域１０ａ内に、蓄積容量７０を形成する。

その後、例えば、常圧又は減圧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第２層間絶縁膜４２を形成する。続いて、第２層間絶縁膜４２に対する反応性イオンエッチング、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、コンタクトホールを開孔した後、第２層間絶縁膜４２上の全面に、スパッタリング等により、遮光性のＡｌ等の低抵抗金属や金属シリサイド等を金属膜として、約１００〜５００ｎｍの厚さ、好ましくは約３００ｎｍに堆積する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンを有するデータ線６ａを画像表示領域１０ａ内に形成する。

次に工程（６）では、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法を用いて、酸化シリコン膜を、各画素の開口領域に位置する第２層間絶縁膜４２の表面とデータ線６ａの表面との段差よりも、厚い膜厚となるように成膜する。その後、この酸化シリコン膜に対して、ＣＭＰ処理により表面を平坦化することにより、平坦化されており且つ前述したシミュレーション結果等に基づいて予め設定された膜厚（例えば、数十〜数百ｎｍ或いは数千ｎｍ程度の範囲内にある所定膜厚）を有するように、第３層間絶縁膜４３を形成する。

この酸化シリコン膜の成膜の際には、４００℃以下の温度で成膜を行うことが好ましい。このように形成すれば、酸化シリコン膜を形成する最中に、酸化シリコン膜に含まれる水分がその下側に位置するＡｌ膜からなる配線又は電極更にはＴＦＴ３０等に浸入するのを効果的に防止できる。

その後、第３層間絶縁膜４３上に、好ましくはプラズマＣＶＤにより、窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜等の窒素を含むシリコン化合物からなる非透湿性保護膜５０１を形成する。この際、プラズマＣＶＤを用いることにより、例えば３００〜４００℃といった比較的低い温度でも、緻密な窒化シリコン膜などを形成できる。したがって、その下層側に存在するＡｌ膜などからなるデータ線６ａなどを、プラズマＣＶＤを行なう際のプロセス温度である３００〜４００℃以上の高温に曝さないで済む。そして、非透湿性保護膜５０１が開口領域９以外の領域にのみ配置されるようにするために、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンの非透湿性保護膜５０１を形成する。

次に工程（７）では、第３層間絶縁膜４３に対する反応性イオンエッチング、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、コンタクトホール８５を開孔する。ここで、非透湿性保護膜５０１は、窒素を含むシリコン化合物からなるので概ねエッチングし難いため、この膜を貫通させる時と、第３層間絶縁膜４３及び第２層間絶縁膜４２を貫通させる時とでは、エッチャントを変更してもよい。或いは、前述の変形形態の如くコンタクトホール８５の付近に非透湿性保護膜５０１を形成しないのであれば、このような面倒なく、コンタクトホール８５を比較的容易に開孔できる。

その後、非透湿性保護膜５０１上に、スパッタ処理等により、ＩＴＯ膜を、前述したシミュレーション結果等に基づいて予め設定された膜厚（例えば、数〜数百ｎｍ程度の範囲内にある所定膜厚）を有するように形成する。そして、このＩＴＯ膜に対して、フォトリソグラフィ及びエッチングを行なうことにより、画素電極９ａを形成する。その後、この上にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布し、更に所定のプレティルト角を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜１６が形成される。

以上説明した製造プロセスにより、画像表示領域１０ａに各種配線やＴＦＴ等が作り込まれていると共に、開口領域９以外の領域に配置されていて画素電極９ａの下層側に隣接して配置されている非透湿性保護膜５０１が形成された積層構造を有する第３実施形態の電気光学装置を比較的容易に製造できる。

次に、第４実施形態の電気光学装置の製造方法について説明する。第４実施形態を製造する場合には、上述した第３実施形態の製造方法における工程（６）における非透湿性保護膜５０１を形成する工程を削除する。その代わりに、工程（７）の完了後に更に、好ましくはプラズマＣＶＤにより、ＩＴＯ膜からなる画素電極上の表面全体に、酸窒化シリコン膜などの酸窒化膜からなる非透湿性保護膜５０２を、開口領域９以外の領域に形成する。この際、プラズマＣＶＤを用いることにより、例えば３００〜４００℃といった比較的低い温度でも、緻密な非透湿性保護膜５０２を形成できる。従って、その下層側に存在するＩＴＯ膜からなる画素電極９ａ、Ａｌ膜などからなるデータ線６ａなどを、プラズマＣＶＤを行なう際のプロセス温度である３００〜４００℃以上の高温に曝さないで済む。

次に、第５実施形態の電気光学装置の製造方法について説明する。第５実施形態を製造する場合には、上述した第３実施形態の製造方法における工程（１）〜工程（７）の完了後に更に、好ましくはプラズマＣＶＤにより、ＩＴＯ膜からなる画素電極上の表面全体における開口領域９以外の領域に、酸窒化シリコン膜などの酸窒化膜からなる非透湿性保護膜５０２を形成する。この際、プラズマＣＶＤを用いることにより、例えば３００〜４００℃といった比較的低い温度でも、緻密な非透湿性保護膜５０２を形成できる。従って、その下層側に存在するＩＴＯ膜からなる画素電極９ａ、Ａｌ膜などからなるデータ線６ａなどを、プラズマＣＶＤを行なう際のプロセス温度である３００〜４００℃以上の高温に曝さないで済む。

＜電子機器の実施形態＞
次に、以上詳細に説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに図１３は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。

図１３において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶装置１００を含む液晶モジュールを３個用意し、夫々ＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに夫々導かれる。この際特にＢ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにより夫々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及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及びその製造方法、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。

本発明の第１実施形態の電気光学装置における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る。 図１のＨ−Ｈ’断面図である。 図１におけるシール材の周辺の拡大断面図である。 本発明の第１実施形態の電気光学装置における画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路を示す回路図である。 本発明の第２実施形態に係る電気光学装置の主要部であるシール材の周辺の部分断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域を示す部分平面図である。 図６に示す電気光学装置の画像表示領域周辺の部分断面図である。 同上の電気光学装置におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。 図８のＡ−Ａ’断面図である。 本発明の第４実施形態に係る電気光学装置の画素電極付近の積層構造を抽出して示す部分断面図である。 本発明の第５実施形態に係る電気光学装置の画素電極付近の積層構造を抽出して示す部分断面図である。 本発明の実施形態の電気光学装置における断面構造をその製造プロセスの工程ごとに示す工程図である。 本発明の電子機器の実施形態である投射型カラー表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。

符号の説明

１ａ…半導体層、１ａ’…チャネル領域、１ｂ…低濃度ソース領域、１ｃ…低濃度ドレイン領域、１ｄ…高濃度ソース領域、１ｅ…高濃度ドレイン領域、２…絶縁膜、３ａ…走査線、６ａ…データ線、９…開口領域、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、１１ａ…下側遮光膜、１２…下地絶縁膜、１６…配向膜、２０…対向基板、２１…対向電極、２２…配向膜、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、５２…シール材、７０…蓄積容量、７１…中継層、８１、８３、８５…コンタクトホール、３００…容量線、５０１、５０２…非透湿性保護膜、５０１ａ，５０１ａ’…第１シール保護膜、５０１ｂ，５０１ｂ’…第２シール保護膜

Claims (15)

1. 非透湿性保護膜を少なくとも表示領域の外側に配置したことを特徴とする電気光学装置。
2. 互いに対向して配置された一対の基板を有し、
   前記非透湿性保護膜は、前記一対の基板における少なくとも一方に配置されていることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
3. 前記非透湿性保護膜は、前記表示領域における画素として機能する領域である開口領域以外の領域に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電気光学装置。
4. 前記非透湿性保護膜は、前記基板の表面に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の電気光学装置。
5. 前記一対の基板は、シール材を介して接着されており、
   前記非透湿性保護膜の一部は、前記基板の表面において、前記シール材が形成されている領域の一部と重なるように、配置されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項記載の電気光学装置。
6. 前記非透湿性保護膜は、
   前記基板の表面において、前記シール材の側面の一方側から該シール材の底面の一部にくい込むように設けられている第１シール保護膜と、
   前記基板の表面において、前記シール材の側面の他方側から該シール材の底面の一部にくい込むように設けられている第２シール保護膜とを有し、
   前記第１シール保護膜と第２シール保護膜とは所望の距離だけ離れていることを特徴とする請求項５記載の電気光学装置。
7. 前記シール材は、前記表示領域を囲むようにドーナツ形状に配置されており、
   前記第１シール保護膜は、前記基板の表面において、前記シール材の外周側から該シール材の底面の一部にくい込むように設けられており、
   前記第２シール保護膜は、前記基板の表面において、前記シール材の内周側から該シール材の底面の一部にくい込むように設けられていることを特徴とする請求項６記載の電気光学装置。
8. 前記非透湿性保護膜は、窒化シリコンと酸窒化シリコンとのうちのいずれかからなることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の電気光学装置。
9. 前記非透湿性保護膜は、前記表示領域に配置された表示用電極の直下の層として設けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の電気光学装置。
10. 前記表示用電極は、画素毎に設けられている画素電極からなることを特徴とする請求項９記載の電気光学装置。
11. 前記一対の基板の間には液晶層が挟持されていることを特徴とする請求項２から１０のいずれか一項記載の電気光学装置。
12. 前記非透湿性保護膜は、前記一対の基板の両方に配置されているとともに、該一対の基板の対向面における対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項２から１１のいずれか一項記載の電気光学装置。
13. 前記シール材は、非透湿性を有するものからなることを特徴とする請求項５から１２のいずれか一項記載の電気光学装置。
14. 前記シール材は、前記一対の基板間を電気的に接続する機能を有することを特徴とする請求項５から１３のいずれか一項記載の電気光学装置。
15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。

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