JP2007226093A - 液晶装置、液晶装置の製造方法及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】コモン電位の長期通電による不安定さを改善し、長期にわたって良好な表示品質を維持することのできる液晶装置を提供する。
【解決手段】本発明の液晶装置は、基板１０上に接続端子２０２を有する液晶装置であって、前記接続端子２０２の表面に酸化防止膜２０９が設けられ、前記酸化防止膜２０９が導体（Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｔａ等）又はエネルギーギャップが５．５ｅＶ以下の半導体（ＴｉＯ_２，Ｔａ_２Ｏ_５等）からなることを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、液晶装置、液晶装置の製造方法及び電子機器に関するものである。

従来、プロジェクタの空間光変調装置として、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）を画素スイッチング素子として備えたアクティブマトリクス型の液晶装置が知られている。この種の液晶装置では、開口率を向上させるために、走査線、データ線等の配線が層間絶縁膜を介して画素電極の下に形成されている。ここで、アルミニウム膜からなるデータ線は耐酸性、耐アルカリ性が弱く、後工程の各種薬品処理によって腐食や断線を生じやすい。そこで、特許文献１では、データ線の表面に耐食性の高い金属窒化物膜を形成する技術が開示されている。
特開平７−５２２９７号公報

ところで、データ線が形成された基板には、該データ線と電気的に接続される接続端子が形成されている。接続端子は、データ線と共通の工程で形成される。すなわち、データ線と接続端子を形成し、その表面に酸化防止膜を形成した後、層間絶縁膜を形成し、さらにその上に画素電極を形成する。したがって、電子部品を接続端子上に接続するに際し、接続端子上に形成された層間絶縁膜を除去する工程が必要となる。このとき、従来は、層間絶縁膜と同時に酸化防止膜を除去していたため、アルミニウム膜からなる接続端子の表面が酸化され、高い抵抗を有するアルミナが形成されていた。このため、液晶を長期間駆動した場合にコモン電位が変動し、正確な電圧を印加できなくなるという問題があった。

また、液晶プロジェクタのように高出力光源を備えた機器では、無機配向膜の採用が検討されているが、無機配向膜は酸化シリコン等の硬い材料からなるため、このような無機配向膜が接続端子上に形成された場合に、無機配向膜が障害となって上述の問題をより顕在化させる虞がある。つまり、接続端子上に異方性導電フィルムを配置し、その上にフレキシブル回路基板等の実装部品を圧着する場合、異方性導電フィルム中の導電粒子が無機配向膜を貫通し、接続端子の表面に接触するが、このとき、押し潰された無機配向膜が導電粒子の隙間に入り込み、接続端子との電気的接続を阻害することがある。ポリイミド配向膜の場合には、導電粒子を加圧して変形させることで、隙間の配向膜を容易に排出できるが、無機配向膜の場合は配向膜自体が硬い材料であるため、加圧によっては容易に排出されず、そのまま隙間に挟まって接続端子との接触面積を小さくしてしまうのである。

また、ポリイミド配向膜の場合は、導電粒子を更に加圧することで、接続端子上の酸化防止膜を貫通させることができるが、無機配向膜の場合は、導電粒子の隙間に入った無機配向膜が障害となって酸化防止膜を貫通できなくなる。したがって、無機配向膜と酸化防止膜が２重の障壁となって、より大きなコモン電位の変動を生じるようになる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、コモン電位の長期通電による不安定さを改善し、長期にわたって良好な表示品質を維持することのできる液晶装置、液晶装置の製造方法及び電子機器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の液晶装置は、基板上に接続端子を有する液晶装置であって、前記接続端子の表面に酸化防止膜が設けられ、前記酸化防止膜が導体又はエネルギーギャップが５．５ｅＶ以下の半導体からなることを特徴とする。
前述のように、液晶のコモン電位が変動するのは、接続端子の表面に形成された酸化防止膜と無機配向膜が可変抵抗を形成するからである。したがって、これらの膜のうち少なくとも一方を抵抗の低い膜とすれば、コモン電位の変動を最小限に抑えることができる。ここで、無機配向膜の材料は、良好な成膜性及び良好な配向特性が得られる材料に限定されるため、選択の余地は殆どない。一方、酸化防止膜は、接続端子を大気中の水分等から保護すればよいので、材料選択の幅は比較的広い。そこで、本発明では、酸化防止膜の材料に着目した。本発明によれば、酸化防止膜が抵抗の低い材料又はエネルギーギャップの小さい材料によって形成されているので、長期の駆動を行なってもコモン電位が変動せず、焼き付き等の生じない信頼性の高い映像表示が実現される。

本発明においては、前記酸化防止膜が、Ｔｉ，ＴｉＮ，ＴｉＯ_２，Ｔａ，Ｔａ_２Ｏ_５のいずれかの材料からなることが望ましい。
これらの材料は耐食性が高いため、後工程の各種薬品処理によっても接続端子に断線等が生じない。また、ＴｉやＴａは導電性が高く、配線抵抗を小さくすることができるため、表示品質の向上に寄与する。

本発明においては、前記基板上に画素スイッチング素子が設けられ、前記酸化防止膜が遮光性材料からなり、前記酸化防止膜が前記画素スイッチング素子と平面的に重なるように配置されていることが望ましい。
この構成によれば、酸化防止膜が遮光膜として機能するので、画素スイッチング素子への光の入射を防止し、光リーク電流等のないコントラストの高い映像表示が実現される。

本発明の液晶装置の製造方法は、基板上に、接続端子と、該接続端子と電気的に接続される配線とを形成する工程と、前記接続端子及び前記配線の表面に、導体又はエネルギーギャップが５．５ｅＶ以下の半導体からなる酸化防止膜を形成する工程と、前記酸化防止膜上に層間絶縁膜を介して画素電極を形成する工程と、前記接続端子上の層間絶縁膜を除去する工程と、前記接続端子上に露出した前記酸化防止膜を介して前記接続端子上に電子部品を実装する工程と、を有することを特徴とする。
この方法によれば、接続端子上の酸化防止膜が抵抗の低い材料又はエネルギーギャップの小さい材料によって形成されているので、長期の駆動を行なってもコモン電位が変動せず、焼き付き等の生じない信頼性の高い映像表示が実現される。

本発明の電子機器は、前述した本発明の液晶装置又は前述した本発明の液晶装置の製造方法により製造されてなる液晶装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、コモン電位の長期通電による不安定さを改善し、長期にわたって良好な表示品質を維持することのできる電子機器を提供できる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
以下の実施形態では、液晶装置の一例として、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）を画素スイッチング素子として備えたアクティブマトリクス型の液晶装置を説明する。この液晶装置は、例えばプロジェクタのライトバルブ（光変調手段）として好適に採用可能なものである。なお、以下の説明に用いた各図においては、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せてある。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１実施形態の液晶装置１００を各構成要素ととも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’線に沿う断面図である。図３は、液晶装置の画像表示領域において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、配線等の等価回路図である。

図１に示すように、液晶装置１００は、シール材５２によって貼り合わされたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを有する。シール材５２は対向基板２０の外周に沿って平面視矩形枠状に設けられており、このシール材５２によって区画された領域に液晶が封入されている。シール材５２の形成領域の内側には、遮光性材料からなる平面視矩形枠状の遮光膜（周辺見切り）５３が形成されている。そして、この遮光膜５３の内側の領域が画像表示領域１０ａとなっている。シール材５２の形成領域の外側には、データ線駆動回路２０１及び外部回路実装端子（接続端子）２０２がＴＦＴアレイ基板１０の１辺（図示下辺）に沿って形成されており、この１辺に隣接する２辺に沿ってそれぞれ走査線駆動回路２０４，２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る１辺（図示上辺）には、画像表示領域１０ａの両側の走査線駆動回路２０４，２０４間を接続する複数の配線２０５が形成されている。また、対向基板２０の各角部には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間の電気的導通をとるための導電粒子である基板間導通材２０６が配設されている。

次に、図２の断面構造を見ると、本実施形態の液晶装置１００は、一対の透明基板を有し、その一方の基板をなすＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置された他方の基板をなす対向基板２０との間に液晶層５０が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板１０の内面側（液晶層５０側）には画素電極９が形成されており、さらに画素電極９を覆って配向膜１６が形成されている。他方、対向基板２０の内面側（液晶層５０側）には、ＴＦＴアレイ基板１０上のデータ線、走査線、画素スイッチング用ＴＦＴの形成領域に対向して、平面視格子状の遮光膜２３が形成されている。また、遮光膜２３を覆って対向基板２０の全面に対向電極（共通電極）２１が形成されており、さらに対向電極２１を覆って配向膜２２が形成されている。

ＴＦＴアレイ基板１０には、対向基板２０の外側に張り出す張出部１０Ｐが設けられている。この張出部１０Ｐには、データ線駆動回路２０１及び外部回路実装端子２０２が形成されている。外部回路実装端子２０２は、画素電極９と電気的に接続される第１接続端子と、対向電極２１と電気的に接続される第２接続端子とを含む。第２接続端子は、導電部である図示略の引き廻し配線に接続されている。引き廻し配線は、対向電極２１と対向する領域まで引き廻されており、該引き廻し配線と対向電極２１との間に挟まれた基板間導通材２０６を介して対向電極２１と電気的に接続されている。外部回路実装端子２０２には、導電部材２０８を介して、電子部品であるフレキシブル回路基板２０７が電気的に接続されている。

図３は、液晶装置１００の画像表示領域において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、配線等の等価回路を示す図である。
図３に示すように、画像表示領域１０ａには複数の画素Ｄがマトリクス状に構成されている。これらの画素Ｄの各々には、画素スイッチング素子であるＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、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のゲートには走査線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９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を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図２に示す対向基板２０の対向電極２１との間で一定期間保持される。また、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極９と対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１７が付加されている。符号３ｂは蓄積容量１７を構成する容量線である。

次に、図４および図５に基づいて、本実施形態の液晶装置のＴＦＴアレイ基板の画素部の構造について詳細に説明する。図４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１０の相隣接する複数の画素群の平面図であり、図５は図４のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。なお、図５においては、図示上側が光入射側、図示下側が視認側（観察者側）である場合について図示している。

図４に示すように、液晶装置１００のＴＦＴアレイ基板１０上には、マトリクス状に複数の画素電極９（点線部９ａにより輪郭が示されている）が設けられている。また、画素電極９の縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａおよび容量線３ｂが設けられている。データ線６ａは、コンタクトホール５を介して半導体層１ａのソース領域に電気的に接続されており、画素電極９は、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのドレイン領域に電気的に接続されている。走査線３ａは、半導体層１ａのチャネル領域（図中右上がりの斜線の領域）に対向するように配置されており、走査線３ａ自体がゲート電極として機能する。半導体層１ａのドレイン領域は、データ線６ａ及び走査線３ａの下に延設されており、同じくデータ線６ａ及び走査線３ａに沿って伸びる容量線３ｂと対向配置されている。半導体層１ａのうち容量線３ｂと対向する部分は第１蓄積容量電極（半導体層）１ｆとされ、第１蓄積容量電極１ｆと容量線３ｂとが平面的に重なる部分によって蓄積容量１７が形成されている。また、第１蓄積容量電極１ｆは、同じくデータ線６ａ及び走査線３ａに沿って伸びる第１遮光膜１１ａと対向配置されており、第１遮光膜１１ａのうち第１蓄積容量電極１ｆと対向する部分は第３蓄積容量電極とされ、第１蓄積容量電極１ｆと第３蓄積容量電極とが平面的に重なる部分によって蓄積容量が形成されている。

容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直線状に伸びる本線部（すなわち、平面的に見て、走査線３ａに沿って形成された第１領域）と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中上向き）に突出した突出部（すなわち、平面的に見て、データ線６ａに沿って延設された第２領域）とを有している。そして、図中右上がりの斜線で示した領域には、複数の第１遮光膜１１ａが設けられている。より具体的には、第１遮光膜１１ａは、画素部において半導体層１ａのチャネル領域を含むＴＦＴをＴＦＴアレイ基板の側から見て覆う位置に設けられており、さらに、容量線３ｂの本線部に対向して走査線３ａに沿って直線状に伸びる本線部と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って隣接する後段側（図中下向き）に突出した突出部とを有している。第１遮光膜１１ａの各段（画素行）における下向きの突出部の先端は、データ線６ａ下において次段における容量線３ｂの上向きの突出部の先端と重なっている。この重なった箇所には、第１遮光膜１１ａと容量線３ｂとを相互に電気的に接続するコンタクトホール１３が設けられている。すなわち、本実施の形態では、第１遮光膜１１ａは、コンタクトホール１３により前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的に接続されている。

次に断面構造を見ると、図５に示すように、本実施の形態の液晶装置は、一対の透明基板を有しており、その一方の基板をなすＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置された他方の基板をなす対向基板２０との間に液晶層５０が挟持されている。液晶層５０は、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶からなり、当該透過型液晶装置は垂直配向モードの表示装置となっている。

ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体１０Ａと、その内側（液晶層５０側）に形成されたＴＦＴ３０、画素電極９、配向膜１６等を備えている。一方の対向基板２０は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体２０Ａと、その内側に形成された対向電極２１、配向膜２２等を備えている。

ＴＦＴアレイ基板１０の基体である基板本体１０Ａ上に、クロム等からなる第１遮光膜１１ａが部分的に形成されている。第１遮光膜１１ａを覆って、酸化シリコン等からなる第１層間絶縁膜１２が形成されている。第１層間絶縁膜１２上に、ポリシリコン膜からなる半導体層１ａがパターン形成されている。半導体層１ａの表面に、酸化シリコン等からなるゲート絶縁膜２が形成されており、ゲート絶縁膜２を介して半導体層１ａと部分的に対向する走査線３ａが形成されている。半導体層１ａにおける走査線３ａとの対向部分にはチャネル領域１ａ’が形成され、その両側にソース領域およびドレイン領域が形成されている。

ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を採用しており、ソース領域およびドレイン領域に、それぞれ不純物濃度が相対的に高い高濃度領域と、相対的に低い低濃度領域（ＬＤＤ領域）とが形成されている。すなわち、ソース領域には低濃度ソース領域１ｂと高濃度ソース領域１ｄとが形成され、ドレイン領域には低濃度ドレイン領域１ｃと高濃度ドレイン領域１ｅとが形成されている。

ゲート絶縁膜２および走査線３ａを覆って、酸化シリコン等からなる第２層間絶縁膜４が形成されている。第２層間絶縁膜４上に、アルミニウム等からなるデータ線６ａが形成され、第２層間絶縁膜４を貫通して半導体層１ａに達するコンタクトホール５を介して、高濃度ソース領域１ｄと電気的に接続されている。データ線６ａを覆って、窒化チタン等からなる表面保護膜１９が形成されている。表面保護膜１９は、データ線６ａ及びＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ′を覆うように少し大きなサイズにパターニングされている。表面保護膜１９は耐食性の高い材料からなり、エッチング液等の薬液からデータ線６ａを保護する。また、ＴｉＮ等の遮光性材料を用いることで、対向基板２０側から入射した光がＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ′等に入射するのを防止する。表面保護膜１９を覆って、酸化シリコン等からなる第３層間絶縁膜７が形成されている。第３層間絶縁膜７の表面に、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９が形成され、第３層間絶縁膜７及び第２層間絶縁膜４を貫通して半導体層１ａに達するコンタクトホール８を介して、高濃度ドレイン領域１ｅと電気的に接続されている。さらに、画素電極９を覆って、酸化シリコン等の無機物からなる配向膜（無機配向膜）１６が形成されている。

また、図４に示したように、半導体層１ａを延設して平面視略Ｌ形とした第１蓄積容量電極１ｆが画素電極９の一辺の角部に沿って配置されている。第１蓄積容量電極１ｆの表面には、ゲート絶縁膜２を延設してなる誘電体膜が形成されており、かかる誘電体膜（ゲート絶縁膜２）上に形成された容量線３ｂのうち、当該誘電体膜を介して対向する部分が第２蓄積容量電極を形成し、前記第１蓄積容量電極１ｆとともに蓄積容量１７を構成している。

ＴＦＴ３０の基板本体１０Ａ側に形成された前記第１遮光膜１１ａは、液晶パネル６０に入射した光が半導体層１ａのチャネル領域１ａ'、低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃに入射して光リークを生じるのを防止する。第１遮光膜１１ａは、第１層間絶縁膜１２を貫通して形成されたコンタクトホール１３を介して前段あるいは後段の容量線３ｂと電気的に接続されている。これにより、第１遮光膜１１ａは蓄積容量１７の第３蓄積容量電極として機能し、第１層間絶縁膜１２を誘電体膜として、第１蓄積容量電極１ｆとの間に容量を形成するようになっている。

データ線６ａ、走査線３ａおよびＴＦＴ３０の形成領域に対応する基板本体２０Ａの表面には、クロム等からなる第２遮光膜２３が形成されている。第２遮光膜２３を覆って、基板本体２０Ａのほぼ全面にＩＴＯ等の透明導電材料からなる対向電極（共通電極）２１が形成されている。対向電極２１の表面には酸化シリコン等の無機物からなる配向膜（無機配向膜）２２が形成されている。そして、この配向膜２２と配向膜１６によって、液晶分子は電圧を印加しない状態（初期配向状態）において基板に略垂直方向に配向される。

次に、画像表示領域周辺部の構成について説明する。
図６は、図２のうち張出部１０Ｐの近傍を拡大した拡大断面図である。図６に示すように、張出部１０Ｐには外部回路実装端子２０２が設けられている。外部回路実装端子２０２上には、フレキシブル回路基板２０７が平面的に重なるように配置されている。そして、これらの間に設けられた導電部材２０８によって、外部回路実装端子２０２とフレキシブル回路基板２０７の端子２０７ａとが電気的に接続されている。

図７は、端子２０２，２０７ａの接続領域を対向基板２０側からみた平面図である。図７に示すように、同領域には複数の外部回路実装端子２０２と、複数のフレキシブル回路基板の端子２０７ａとが図示上下方向に沿って配列されている。ＴＦＴアレイ基板上の端子２０２は、データ線駆動回路２０１又は走査線駆動回路２０４（より詳細には当該端子２０２に対応する走査線又はデータ線等の配線。図１，図３参照）と電気的に接続されており、フレキシブル回路基板上の各端子２０７ａは、フレキシブル回路基板上に形成された金属配線を介して外部回路２５０と電気的に接続されている。そして、上記接続領域において、各外部回路実装端子２０２と各フレキシブル回路基板側端子２０７ａとが平面的に重なって配置されており、複数の導通端子２０８ａに跨って上下方向に延在する導電部材２０８の導電粒子２０８ａのうち、端子２０２、２０７ａ間に挟まれたものが両端子２０２、２０７ａを電気的に接続している。その余の導電粒子２０８ａは、端子２０２，２０７ａ間の電気的接続に寄与せず、したがって上下方向に関して隣接する端子２０２、２０７ａが短絡しない構造となっている。

本実施形態の場合、導通部材２０８は、エポキシ樹脂等の絶縁フィルム２０８ｂの内部に導電粒子２０８ａを分散させた異方性導フィルム（ＡＣＦ）であり、導電粒子２０８ａは、表面に金属膜が被覆された樹脂粒子や金属粒子である。そして、上記異方性導電フィルム２０８は、フレキシブル回路基板２０７と外部回路接続端子２０２との接続に際して、フレキシブル回路基板２０７の端子２０７ａ上に貼着され、基板１０，２０７を貼り合わせることで導電粒子２０８ａが互いに対向する端子２０２及び端子２０７ａに接触し、両者を導通するようになっている。なお、導電部材２０８としては、上記異方性導電フィルムに限らず、異方性導電ペースト（導電粒子を内部に分散させた絶縁ペースト）も問題なく用いることができる。

図８は、導電粒子２０８ａによる端子２０２，２０７ａ間の接続部分を拡大した断面図である。図８に示すように、外部回路実装端子２０２上には窒化チタン等からなる表面保護膜（酸化防止膜）２０９と、無機材料からなる配向膜１６が形成されている。外部回路実装端子２０２は、図５に示したデータ線６ａと同じ工程で作製されたものである。すなわち、図５に示した第２層間絶縁膜４上に、データ線６ａと同一工程で外部回路実装端子２０２が形成され、この外部回路実装端子２０２上に、表面保護膜１９と同一工程で表面保護膜２０９が形成され、さらに表面保護膜２０９上に第３層間絶縁膜７が形成される。表面保護膜２０９上の第３層間絶縁膜７は、配向膜１６を形成する前に除去され、表面保護膜２０９上に配向膜１６が形成される。

ここで、従来の液晶装置では、表面保護膜２０９は、外部回路実装端子２０２を露出させるために第３層間絶縁膜７と同時に除去されていた。しかしながら、表面保護膜２０９を除去してしまうと、アルミニウム等からなる外部回路実装端子２０２の表面が酸化されてしまい、大きな抵抗を有するアルミナ等が形成されてしまう。このような酸化膜は、液晶のコモン電位を大きく変動させると共に、長期通電によって焼き付き等の原因となる。また、配向膜１６が外部回路実装端子２０２上に形成されている場合には、導電粒子２０８ａによって押し潰された配向膜１６Ａが導電粒子２０８ａの隙間に入り込み、外部回路実装端子２０２との接触面積を小さくしてしまう。ポリイミド配向膜等の有機配向膜の場合には、導電粒子２０８ａを更に加圧することでこのような配向膜を容易に排出できるが、無機配向膜の場合は配向膜自体が硬い材料で形成されるため、導電粒子２０８ａを加圧するだけではこのような配向膜１６Ａは容易に排出できない。したがって、無機配向膜１６Ａと表面保護膜２０９とが２重の障害となって、可変抵抗がより一層大きなものとなってしまう。

そこで、本実施形態では、第３層間絶縁膜７を除去する際に表面保護膜２０９を除去せずに、その一部又は全部を酸化防止膜として残している。そして、外部回路実装端子２０２上に露出した表面保護膜２０９を介して外部回路実装端子２０２上に電子部品を実装している。この場合、表面保護膜２０９として抵抗の低い導体又はエネルギーギャップの小さい半導体を用いれば、従来よりも接続部の抵抗を小さくすることができ、その結果、コモン電位の変動による映像のチラツキや焼き付き等の生じない表示品質の高い映像表示を実現できる。

図９は、表面保護膜２０９を半導体で構成した場合のエネルギーギャップとコモン電位の変動量との関係を示す図である。映像のチラツキ等を防止するためには、コモン電位の変動量を例えば０．０５ｅＶ以下の範囲に抑えることが必要である。図９によれば、コモン電位の変動量を上記範囲に抑えるには、表面保護膜２０９のエネルギーギャップを５．５ｅＶ以下の範囲とすることが必要である。このような材料としては、ＴｉＯ_２（３．０ｅＶ）、Ｔａ_２Ｏ_５（４．４ｅＶ）等を用いることができる。

なお、図９ではエネルギーギャップが４．５ｅＶ以下の範囲でコモン電位変動が０となっている。これは、表面保護膜２０９内に、電荷（キャリア）を捕獲する多数の捕獲サイトが存在し、これにより電荷のポテンシャル障壁が低下することによる。つまり、表面保護膜２０９内にこのような捕獲サイトが存在すると、表面保護膜２０９のエネルギーバンドには、当該捕獲サイトに起因したエネルギー準位が形成される。このエネルギー準位のポテンシャル障壁は表面保護膜本来のポテンシャル障壁（エネルギーギャップ）よりも低いため、表面保護膜２０９のエネルギーギャップが０にならなくてもトンネル効果によって電荷が容易に伝導できる場合があるのである。表面保護膜２０９として形成されるＴｉＯ_２等には酸素欠損等が多く含まれるため、それらが電荷の捕獲サイトとなってエネルギー準位を形成すると考えられる。

また、表面保護膜２０９が抵抗の低い導電材料で形成されていれば、コモン電位の変動量はゼロとなるため、焼き付き等の問題は生じない。このような導電材料としては、Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｔａを用いることができる。Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｔａは遮光性を有するため、これらの材料によって表面保護膜２０９を形成すれば、表面保護膜２０９が遮光膜となって、対向基板２０側から入射される光がＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ′又はＬＤＤ領域（低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃ）に入射するのを防止することができる。

なお、本実施形態では、外部回路実装端子２０２上の表面保護膜２０９とデータ線６ａ上の表面保護膜１９とを同じ材料で形成したが、これらの材料は必ずしも同じである必要はない。表面保護膜１９と表面保護膜２０９に要求される機能は必ずしも一致しないからである。

例えば、第３層間絶縁膜７を除去した後、外部回路実装端子２０２上に露出した表面保護膜を、より適切な材料に転換することが可能である。この場合、まず、外部回路実装端子２０２及びデータ線６ａの表面に、データ線６ａの保護膜として好適な材料からなる第１表面保護膜（第１酸化防止膜）を形成する。そして、この第１表面保護膜上に第３層間絶縁膜７を介して画素電極９を形成し、外部回路実装端子２０２上の第３層間絶縁膜７を除去した後、外部回路実装端子２０２上に露出した第１表面保護膜を改質し、所定の導電性を有する導体又は所定のエネルギーギャップ（５．５ｅＶ以下）を有する半導体からなる第２表面保護膜（第２酸化防止膜）を形成する。第１表面保護膜を改質する工程は、第１表面保護膜の表面に配向膜１６を形成し、この配向膜１６の表面に設けられた細孔を介して第１表面保護膜に改質材を供給することにより行なうことができる。配向膜１６の表面には下地の第１表面保護膜に通じる多数の細孔が形成されているからである。また、第１表面保護膜を改質する工程は、ＴＦＴアレイ基板１０をシール材５２を介して対向基板２０と貼り合わせた後に行なうことが望ましい。こうすることで、基板１０，２０がマスクとなってパネル内部が保護され、品質低下の防止及び歩留まりの向上が図られるからである。

このような構成として、例えば、第１表面保護膜（データ線６ａ上の表面保護膜１９）をＴｉＮとし、第２表面保護膜（外部回路実装端子２０２上の表面保護膜２０９）をＴｉＮとＴｉＯ_２の積層膜とする構成が挙げられる。第２表面保護膜２０９は、第１表面保護膜であるＴｉＮ膜の表面を酸化処理することにより形成される。酸化処理は、例えば、酸素を改質材とするプラズマ処理により行なわれる。この構成によれば、画素部の表面保護膜１９を遮光膜として利用しつつ、外部回路実装端子２０２の表面保護膜２０９をエネルギーギャップの制御された適切な材料とすることができる。

また、第３層間絶縁膜７を除去した後、外部回路実装端子２０２上に露出した第１表面保護膜上に下地膜を形成し、該下地膜と該第１表面保護膜によって新たな第２表面保護膜を形成することも可能である。この場合、まず、外部回路実装端子２０２及びデータ線６ａの表面に、データ線６ａの保護膜として好適な材料からなる第１表面保護膜（第１酸化防止膜）を形成する。そして、この第１表面保護膜上に第３層間絶縁膜７を介して画素電極９を形成し、外部回路実装端子２０２上の第３層間絶縁膜７を除去した後、外部回路実装端子２０２上に露出した第１表面保護膜を含む基板全面に、配向膜１６の下地膜を形成する。そして、この下地膜と第１表面保護膜とで、所定の導電性を有する導体又は所定のエネルギーギャップ（５．５ｅＶ以下）を有する半導体からなる第２表面保護膜（第２酸化防止膜）を形成する。下地膜は、その表面に形成される配向膜１６と密着性が高く、且つ下地の第１表面保護膜とも密着性が高い材料が選択される。例えば、第１表面保護膜をＴｉＮで形成し、配向膜１６をＳｉＯ_２等の無機酸化物膜で形成した場合には、下地膜としてＴｉＯ_ｘが選択される。また、第１表面保護膜をＴａ又はＴａＮで形成し、配向膜１６をＳｉＯ_２等の無機酸化物膜で形成した場合には、下地膜としてＴａ_２Ｏ_５が選択される。

以上説明したように、本実施形態においては、外部回路実装端子２０２上の表面保護膜２０９が抵抗の低い材料又はエネルギーギャップの小さい材料によって形成されているので、長期の駆動を行なってもコモン電位が変動せず、焼き付き等の生じない信頼性の高い映像表示が実現される。

［電子機器］
次に、本発明の電子機器の一例であるプロジェクタの一実施形態を図１０を用いて説明する。図１０は、プロジェクタの要部を示す概略構成図である。このプロジェクタは、前述した実施形態に係る液晶装置を光変調手段として備えたものである。

図１０において、８１０は光源、８１３、８１４はダイクロイックミラー、８１５、８１６、８１７は反射ミラー、８１８は入射レンズ、８１９はリレーレンズ、８２０は出射レンズ、８２２、８２３、８２４は本発明の液晶装置からなる光変調手段、８２５はクロスダイクロイックプリズム、８２６は投射レンズである。光源８１０は、メタルハライド等のランプ８１１とランプの光を反射するリフレクタ８１２とからなる。

ダイクロイックミラー８１３は、光源８１０からの白色光に含まれる赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー８１７で反射されて、赤色光用光変調手段８２２に入射される。また、ダイクロイックミラー８１３で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー８１４によって反射され、緑色光用光変調手段８２３に入射される。さらに、ダイクロイックミラー８１３で反射された青色光は、ダイクロイックミラー８１４を透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ８１８、リレーレンズ８１９および出射レンズ８２０を含むリレーレンズ系からなる導光手段８２１が設けられている。この導光手段８２１を介して、青色光が青色光用光変調手段８２４に入射される。

各光変調手段８２２、８２３、８２４により変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム８２５に入射する。このクロスダイクロイックプリズム８２５は４つの直角プリズムを貼り合わせたものであり、その界面には赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とがＸ字状に形成されている。これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ８２６によってスクリーン８２７上に投影され、画像が拡大されて表示される。

このプロジェクタは、上述した本発明の液晶装置を光変調手段として備えている。このため、コモン電位の長期通電による不安定さを改善し、長期にわたって良好な表示品質を維持することのできるプロジェクタとなる。

なお、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、前述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。例えば、前記実施形態ではスイッチング素子としてＴＦＴを備えた液晶装置を例にして説明したが、スイッチング素子として薄膜ダイオード（Thin Film Diode）等の二端子型素子を備えた液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、前記実施形態では透過型液晶装置を例にして説明したが、反射型液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、前記実施形態ではＶＡ（Vertical Alignment）モードで機能する液晶装置を例にして説明したが、ＴＮ（Twisted Nematic）モードで機能する液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、実施形態では３板式の投射型表示装置（プロジェクタ）を例にして説明したが、単板式の投射型表示装置や直視型表示装置に本発明を適用することも可能である。

また、本発明の液晶装置を、プロジェクタ以外の電子機器に適用することも可能である。その具体例として、携帯電話を挙げることができる。この携帯電話は、前述した液晶装置を表示部に備えたものである。また、その他の電子機器としては、例えばＩＣカード、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＤＳＰ装置、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイ等が挙げられる。

本発明の第１実施形態に係る液晶装置の平面図である。 図１のＨ−Ｈ′線に沿う断面図である。 同液晶装置の等価回路図である。 同液晶装置のＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群を示す平面図である。 図４のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。 同液晶装置の張出部近傍を拡大して示す断面図である。 外部回路実装端子とフレキシブル回路基板との接続領域を示す平面図である。 導電粒子による端子間の接続部分を拡大して示す断面図である。 表面保護膜のエネルギーギャップとコモン電位の変動量の関係を示す図である。 電子機器の一例であるプロジェクタを示す概略構成図である。

符号の説明

６ａ…データ線（配線）、７…層間絶縁膜、９…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１６，２２…配向膜（無機配向膜）、１９…表面保護膜（第１酸化防止膜）、２０…対向基板、３０…ＴＦＴ（画素スイッチング素子）、５２…シール材、１００…液晶装置、２０２…外部回路実装端子（接続端子）、２０７…フレキシブル回路基板（電子部品）、２０９…表面保護膜（第２酸化防止膜）

Claims (5)

1. 基板上に接続端子を有する液晶装置であって、
   前記接続端子の表面に酸化防止膜が設けられ、前記酸化防止膜が導体又はエネルギーギャップが５．５ｅＶ以下の半導体からなることを特徴とする液晶装置。
2. 前記酸化防止膜が、Ｔｉ，ＴｉＮ，ＴｉＯ_２，Ｔａ，Ｔａ_２Ｏ_５のいずれかの材料からなることを特徴とする請求項１記載の液晶装置。
3. 前記基板上に画素スイッチング素子が設けられ、
   前記酸化防止膜が遮光性材料からなり、
   前記酸化防止膜が前記画素スイッチング素子と平面的に重なるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶装置。
4. 基板上に、接続端子と、該接続端子と電気的に接続される配線とを形成する工程と、
   前記接続端子及び前記配線の表面に、導体又はエネルギーギャップが５．５ｅＶ以下の半導体からなる酸化防止膜を形成する工程と、
   前記酸化防止膜上に層間絶縁膜を介して画素電極を形成する工程と、
   前記接続端子上の層間絶縁膜を除去する工程と、
   前記接続端子上に露出した前記酸化防止膜を介して前記接続端子上に電子部品を実装する工程と、を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
5. 請求項１〜３のいずれかの項に記載の液晶装置又は請求項４記載の液晶装置の製造方法により製造されてなる液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
   
   

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