JP2009053417A - 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】カラーフィルタの膜厚の差によって生じる積層構造の表面の段差を緩和する。
【解決手段】電気光学装置は、基板（１０）上に、互いに異なる色を有する着色層（Ｃｆｒ、Ｃｆｇ、Ｃｆｂ）と、着色層の上層側表面上に夫々設けられた画素電極（９ａｒ、９ａｇ、９ａｂ）とを備える。更に、着色層の下地として配置され、下地面部分（４３０ｒ、４３０ｇ、４３０ｂ）の各々の高さ（ｈｃｒ、ｈｃｇ、ｈｃｂ）が、着色層の各々の厚さ（ｄｒ、ｄｇ、ｄｂ）に応じて、着色層の各々の上層側表面の高さが互いに揃うように、着色層毎に調整された絶縁膜（４３）を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置及びその製造方法、並びに該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置では、カラー表示を行うために、例えば一画素をＲ（赤色）用、Ｇ（緑色）用、Ｂ（青色）用の３種のサブ画素により構成し、各サブ画素にカラーフィルタが設けられる。

例えば特許文献１には、カラーフィルタを画素電極と同一の基板上に作り込む積層構造、即ち、所謂オンチップカラーフィルタ構造が開示されている。このような構成によれば、基板上において、サブ画素の開口領域には画素電極と共に、画素電極よりも下層側にカラーフィルタが設けられる。

カラーフィルタの膜厚は、例えば上述の３種のサブ画素において、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色毎（即ち各色相毎）に、更には開口領域における透過率との関係で、互いに差が生じる場合がある。この場合、カラーフィルタの上層側表面の高さ（カラーフィルタの厚さに沿う厚さ方向における、基板面に対してなす距離）について、各サブ画素間において高低差が生じる。

かかる高低差による段差を緩和するために、カラーフィルタの上層側にはパシベーション膜が形成され、このパシベーション膜の表面には例えば所定の平坦化処理が行われる。

特開２０００−３４７２１５号公報

しかしながら、このような電気光学装置では、パシベーション膜の形成により製造プロセスが煩雑になり、且つパシベーション膜は例えば樹脂材料により形成されるため、装置の信頼性も低下するという問題点が生じる。

仮にパシベーション膜が存在しなければ、カラーフィルタの上層側表面の高さの高低差に起因して、各サブ画素間において、画素電極の上記厚さ方向における高さについても高低差が生じ、その結果、これら画素電極等が作りこまれた積層構造の表面には、前述の高低差に起因する凹凸形状が形成され、段差が生じてしまうこととなる。

よって、製造プロセスにおける組み立て工程において、電気光学物質の一例としての液晶を配向させるための配向膜を積層構造上に形成する際、良好なラビング処理を行うことができない等の技術的な問題が生じ得る。その結果、電気光学装置における表示品位も低下する等の不具合が生じるおそれがある。

本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば上述のようなパシベーション膜を形成しなくとも、カラーフィルタの膜厚の差によって生じる積層構造の表面の段差を緩和することができ、高品位な表示を行うことが可能な電気光学装置及びその製造方法、更にはこのような電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。

本発明に係る第１の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、互いに異なる色を有する複数の着色層と、前記複数の着色層の上層側表面上に夫々設けられた複数の画素電極と、前記複数の着色層より下層側に前記着色層の下地として配置され、前記着色層に面する下地面部分の前記着色層の厚さに沿う厚さ方向における高さが、前記着色層の厚さに応じて、前記厚さ方向で前記複数の着色層の各々の前記上層側表面の高さが互いに揃うように、前記着色層毎に調整された絶縁膜とを備える。

本発明に係る第１の電気光学装置によれば、例えば１画素内において、Ｒ用、Ｇ用、Ｂ用のサブ画素が設けられており、サブ画素にはカラーフィルタとして本発明に係る「着色層」が設けられる。各サブ画素において、着色層を介して例えば透過光が出射されることで、画素単位でカラー表示を行うことが可能となる。

着色層は、基板上の積層構造内に、画素電極と共に画素電極より下層側に作り込まれる。画素電極と着色層とは、開口領域に配置される。ここに「開口領域」とは、表示に実際に寄与する光が透過又は反射により出射される領域をいう。また、非開口領域には、画素電極を駆動するための画素スイッチング素子等の各種素子やデータ線等の配線が形成される。ここに「非開口領域」とは、開口領域を除く領域をいい、言い換えれば、表示に実際に寄与する光が出射しない領域をいう。

絶縁膜は、基板上の積層構造における着色層より下層側に、着色層の下地として形成される。画素電極は、絶縁膜によって、各種素子や配線を構成する導電膜から層間絶縁される。絶縁膜は、好ましくは１層以上により形成され、画素電極より下層側において、各種素子や配線を構成すると共に互いに異なる層に配置された２以上の導電膜を互いに層間絶縁する。

本発明では特に、絶縁膜における着色層の下地となる側（即ち、上層側）の表面のうち着色層に面する下地面部分の高さは、着色層の厚さ（即ち、膜厚）に応じて着色層毎に調整されている。本発明に係る「高さ」とは、着色層の厚さに沿う厚さ方向での、基準位置（例えば基板面）からの距離を意味する。本発明に係る「厚さ方向」とは、着色層の厚さに沿う方向を意味し、典型的には、積層構造における基板に交わる方向或いは垂直方向である積層方向に一致する。

より具体的には、１画素内の各サブ画素間で、互いに異なる膜厚を有する着色層について、相対的に小さい膜厚を有する一の着色層と、相対的に大きい膜厚を有する他の着色層との間の膜厚差に応じて、一の着色層に対応する下地面部分と他の着色層に対応する下地面部分との間で高低差が生じるように、下地面部分の高さが調整される。例えば、一の着色層に面する下地面部分の高さは、一の着色層より大きい膜厚を有する他の着色層に面する下地面部分の高さよりも大きくなるように調整される。一方、他の着色層に面する下地面部分の高さは、他の着色層よりも小さい膜厚を有する一の着色層に面する下地面部分の高さよりも小さくなるように調整される。

よって、相対的に小さい膜厚を有する一の着色層の上層側表面の高さを、より大きくすることができると共に、相対的に大きい膜厚を有する他の着色層の上層側表面の高さを、より小さくすることができる。従って、これら一の着色層と他の着色層との間で、上層側表面の高さの差を小さくすることができる。その結果、１画素内の各サブ画素間で、着色層の上層側表面の高さを殆ど或いは理想的には完全に揃えることが可能となる。

従って、本発明に係る第１の電気光学装置によれば、着色層より上層側であって、画素電極より下層側に、既に説明したようなパシベーション膜を形成しなくても、着色層の上層側表面上に配置される画素電極の高さについて、各サブ画素間で、着色層の上層側表面の高さの差に起因する高低差を小さくすることができる。よって、基板上の積層構造の表面において、着色層の膜厚差に起因する凹凸形状内の段差を緩和することが可能となる。理想的には、着色層の上層側表面の高さを揃えることにより、画素電極の高さも揃えることができ、基板上の積層構造の表面を平坦な面とすることが可能となる。言い換えれば、基板上の積層構造の表面を平坦な面とするために一般的或いは伝統的には必要とされるパシベーション膜の形成を省略することができる。

以上説明したように、本発明に係る第１の電気光学装置によれば、パシベーション膜の形成を省略することができるため、製造プロセスを簡略化することができ、且つ装置の信頼性を向上させることができる等の利益を得ることができる。更に、例えば製造プロセスの組み立て工程において、電気光学物質の一例としての液晶を配向させるための配向膜を積層構造上に形成する際、良好なラビング処理を行うことが可能となる。このため、電気光学装置の表示品位を向上させることができる。

本発明に係る第１の電気光学装置の一態様では、前記絶縁膜は、複数の層により形成されており、前記複数の層のうち、最上層に位置する前記下地面部分と、前記最上層より下層側に位置する少なくとも一の層における前記下地面部分に面する表面部分とのうち、少なくとも一方について、前記厚さ方向の高さが前記着色層の厚さに応じて調整される。

この態様によれば、複数層からなる絶縁膜において、下地面部分は、最上層の表面に位置しており、下地面部分の高さ自体が、着色層の膜厚に応じて調整される。

或いは、下地面部分の高さ自体を調整することに加えて若しくは代えて、以下のように間接的に下地面部分の高さが調整されるようにしてもよい。より具体的には、絶縁膜の複数層のうち、最上層より下層側に位置する少なくとも一の層について、最上層に面する側の表面における下地面部分に面する表面部分の高さが、着色層の膜厚に応じて調整されるようにしてもよい。この場合には、表面部分の位置する層の表面形状が、最上層の表面形状に反映されることにより、下地面部分の高さが調整される。

ここに、下地面部分の高さを調整するために、絶縁膜における複数層のうち相対的に厚さの小さい層について、その厚さがより小さくなることで、例えば以下のような不具合が生じるおそれがある。即ち、製造プロセスにおいて、複数層のうち相対的に厚さの小さい層が損傷を受けた場合、当該層によって層間絶縁されるはずの異なる層に配置された導電膜が接触し、ショートすることで、製造プロセスにおける歩留まりが低下する事態が生じるおそれがある。

この態様では、好ましくは、絶縁膜における複数層のうち相対的に厚さの小さい層を避けて、最上層、或いは、これに加えて若しくは代えて、最上層より下層側の少なくとも一の層において、下地面部分自体及び下地面部分に面する表面部分のうち少なくとも一方の高さを調整するとよい。このように構成すれば、上述のような不具合を回避することが可能となり、例えば製造プロセスの歩留まりを向上させることが可能となる。

この絶縁膜が複数の層により形成される態様では、前記複数の層のうち少なくとも一の層において、前記着色層が形成される領域には第１の凹部が設けられると共に、該第１の凹部の底面が前記下地面部分及び前記表面部分の少なくとも一方として形成されており、前記第１の凹部の深さが調整されることで、前記下地面部分及び前記表面部分の少なくとも一方の高さが調整されて形成されるように構成してもよい。

このように構成すれば、絶縁膜に対して例えばエッチング処理を施すことで、第１の凹部が形成される。この場合、エッチング処理の条件を制御することにより、第１の凹部の深さをより容易に制御することができる。従って、第１の凹部の底面に位置する下地面部分及び表面部分の少なくとも一方の高さをより容易に調整することが可能となる。

本発明に係る第１の電気光学装置の他の態様では、前記基板は、前記下地面部分に面する基板面部分の前記厚さ方向における高さが、前記着色層の厚さに応じて調整される。

この態様によれば、下地面部分の高さ自体、及び絶縁膜が複数の層により形成される場合には複数の層のいずれかの層の表面部分の高さのうち少なくとも一方に加えて若しくは代えて、基板の積層構造が形成される側の表面（基板の上層側表面）のうち、下地面部分に面する基板面部分の高さを調整するようにしてもよい。尚、ここにいう「基板面部分の高さ」とは、基準位置（例えば、基板面部分以外の基板面）からの、着色層の厚さ方向での距離を意味する。

この場合、基板面部分の高さを着色層の厚さに応じて調整することで、基板面部分の位置する表面の形状が、絶縁膜の表面形状に反映されることにより、下地面部分の高さが間接的に調整される。つまり、絶縁膜自体の厚さを変化させることなく、下地面部分の高さを調整することが可能となる。従って、下地面部分の高さの調整により絶縁膜の厚さが変化することによる弊害、より具体的には、例えば上述したように、基板上の異なる層に配置された導電膜が接触して電気的にショートするような不具合が生じるのを、より確実に防止することができる。

この基板面部分の高さを調整する態様では、前記基板について、前記着色層が形成される領域には第２の凹部が設けられると共に、該第２の凹部の底面は前記基板面部分として形成されており、前記第２の凹部の深さが調整されることで、前記基板面部分の高さが調整されるように構成してもよい。

このように構成すれば、基板に対して例えばエッチング処理を施すことで、第２の凹部が形成される。よって、この場合、エッチング処理の条件を制御することにより、第２の凹部の底面に位置する基板面部分の高さをより容易に調整することが可能となる。

本発明に係る第２の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、互いに異なる色を有する複数の着色層と、前記複数の着色層の上層側表面上に夫々設けられた複数の画素電極と、前記複数の着色層よりも下層側に前記着色層の下地として配置された絶縁膜とを備え、前記基板は、前記絶縁膜における前記着色層に面する下地面部分に面する基板面部分の前記着色層の厚さに沿う厚さ方向における高さが、前記着色層の厚さに応じて、前記厚さ方向で前記複数の着色層の各々の前記上層側表面の高さが互いに揃うように、前記着色層毎に調整される。

本発明に係る第２の電気光学装置によれば、上述した本発明に係る第１の電気光学装置と同様に、製造プロセスを簡略化することができ、且つ装置の信頼性を向上させると共に、電気光学装置の表示品位も向上させることが可能となる。また、本発明に係る第２の電気光学装置では、絶縁膜自体の厚さを変化させることなく、下地面部分の高さを調整することが可能となる。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明に係る第１又は第２の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）のいずれかを具備してなる。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る第１又は第２の電気光学装置を具備してなるので、製造プロセスを簡略化させ、且つ信頼性を向上させると共に高品位な表示を行うことが可能な、投射型表示装置、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。

本発明に係る第１の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板上に、複数の着色層の下地として配置し、前記着色層に面する下地面部分の前記着色層の厚さに沿う厚さ方向における高さを、前記着色層の厚さに応じて、前記厚さ方向で前記複数の着色層の各々の上層側表面の高さが互いに揃うように、前記着色層毎に調整して、絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜より上層側に互いに異なる色を有する前記複数の着色層を形成する工程と、前記着色層の前記上層側表面上に複数の画素電極を夫々形成する工程とを含む。

本発明に係る第１の電気光学装置の製造方法によれば、製造プロセスを簡略化することができ、且つ装置の信頼性を向上させることができると共に、電気光学装置の表示品位も向上させることが可能となる。

本発明に係る第２の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板の基板面において、複数の着色層の下地となる絶縁膜において前記着色層に面する下地面部分の側に位置し、且つ該下地面部分に面する基板面部分について、前記着色層の厚さに沿う厚さ方向における高さを、前記着色層の厚さに応じて、前記厚さ方向で前記複数の着色層の各々の上層側表面の高さが互いに揃うように、前記着色層毎に調整して形成する工程と、前記基板上に前記絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜より上層側に互いに異なる色を有する前記複数の着色層を形成する工程と、前記着色層の前記上層側表面上に複数の画素電極を夫々形成する工程とを含む。

本発明に係る第２の電気光学装置の製造方法によれば、製造プロセスを簡略化することができ、且つ装置の信頼性を向上させると共に、電気光学装置の表示品位も向上させることが可能となる。また、本発明に係る第２の電気光学装置の製造方法によれば、絶縁膜自体の厚さを変化させることなく、下地面部分の高さを調整することが可能となる。

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するための最良の形態から明らかにされる。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型の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。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態について、図１から図１２を参照して説明する。

先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図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液晶装置の概略的な平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ'断面図である。

図１及び図２において、液晶装置は、対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とから構成されている。ＴＦＴアレイ基板１０は例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板である。対向基板２０も例えばＴＦＴアレイ基板１０と同様の材料からなる透明基板である。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。また、例えばシール材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５６が散布されている。本実施形態に係る液晶装置は、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。

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５３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。

ＴＦＴアレイ基板１０上における、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域には、データ線駆動回路１０１及びサンプリング回路７、走査線駆動回路１０４、外部回路接続端子１０２が夫々形成される。

ＴＦＴアレイ基板１０上における周辺領域において、シール領域より外周側に、データ線駆動回路１０１及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いる。また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域のうちシール領域より内側に位置する領域には、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿う画像表示領域１０ａの一辺に沿って且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにしてサンプリング回路７が配置される。

また、走査線駆動回路１０４は、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間を電気的に接続するため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。

また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域において、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、上下導通端子１０６が配置されると共に、このＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には上下導通材が上下導通端子１０６に対応して該端子１０６に電気的に接続されて設けられる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極９ａがマトリクス状に設けられている。本実施形態では、ＴＦＴアレイ基板１０上の積層構造は、着色層をも有する。画素電極９ａ上には、配向膜１６が形成されている。尚、本実施形態では、画素スイッチング素子はＴＦＴのほか、各種トランジスタ或いはＴＦＤ等により構成されてもよい。

他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板２０上の画像表示領域１０ａ内で、例えば格子状等にパターニングされている。そして、遮光膜２３上（図２中遮光膜２３より下側）に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向して例えばベタ状に形成され、更に対向電極２１上（図２中対向電極２１より下側）には配向膜２２が形成されている。

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。そして、液晶装置の駆動時、夫々に電圧が印加されることで、画素電極９ａと対向電極２１との間には液晶保持容量が形成される。

尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、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液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。

次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部の電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係る液晶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、配線等の等価回路図である。

図３において、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素部Ｐｘは夫々、例えばＲ用、Ｇ用及びＢ用の３種のサブ画素部Ｐｓｒ、Ｐｓｇ及びＰｓｂを含む。詳細は後述するが、Ｒ用サブ画素部Ｐｓｒは、赤色、緑色、及び青色の３原色のうち赤色に相当する光を出射可能なように、赤色用の着色層を有し、Ｇ用サブ画素部Ｐｓｇは、３原色のうち緑色に相当する光を出射可能なように、緑色用の着色層を有し、Ｂ用サブ画素部Ｐｓｂは、３原色のうち青色に相当する光を出射可能なように、青色用の着色層を有する。

Ｒ用、Ｇ用及びＢ用サブ画素部Ｐｓｒ、Ｐｓｇ及びＰｓｂは夫々、後述する着色層の構成等について異なる点を有するが、かかる点を除いては好ましくは概ね同様の構成を有する。以下では、Ｒ用、Ｇ用及びＢ用の３種のサブ画素部Ｐｓｒ、Ｐｓｇ及びＰｓｂの各々を区別しないで、単に「サブ画素部」と称して説明することもある。尚、Ｒ用、Ｇ用及びＢ用サブ画素部Ｐｓｒ、Ｐｓｇ及びＰｓｂについて互いに異なる構成については、後に詳述する。

図３において、サブ画素部Ｐｓｒ、Ｐｓｇ及びＰｓｂの各々には、画素電極９ａ及びＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、液晶装置の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、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。

ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置は、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が所定のタイミングで書き込まれる。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。

液晶層５０（図２参照）を構成する液晶は、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、階調表示を可能とする。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、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。

また、サブ画素部Ｐｓｒ、Ｐｓｇ及びＰｓｂにおいて、着色層を介して赤色、緑色及び青色に相当する光が出射されることで、画素部Ｐｘ毎にカラー表示を行うことが可能となる。

ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量に対して電気的に並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０は、画像信号の供給に応じて各画素電極９ａの電位を一時的に保持する保持容量として機能する容量素子である。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと電気的に並列してＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量線３００に電気的に接続されている。蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカの低減といった表示特性の向上が可能となる。

次に、上述の動作を実現するサブ画素部の具体的な構成について、図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、サブ画素部の平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ’線断面図である。尚、図４及び図５では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。この点は、後述する各図についても同様である。図４及び図５では、説明の便宜上、画素電極９ａより上側に位置する部分の図示を省略している。

図４において、画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上に、マトリクス状に複数設けられている。画素電極９ａの縦横の境界にそれぞれ沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。即ち、走査線３ａは、Ｘ方向に沿って延びており、データ線６ａは、走査線３ａと交差するように、Ｙ方向に沿って延びている。走査線３ａ及びデータ線６ａが互いに交差する個所の各々には画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。

走査線３ａ、データ線６ａ、蓄積容量７０、下側遮光膜１１ａ、中継層９３及びＴＦＴ３０は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、画素電極９ａに対応する各画素の開口領域（即ち、各画素において、表示に実際に寄与する光が透過又は反射される領域）を囲む非開口領域内に配置されている。即ち、これらの走査線３ａ、データ線６ａ、蓄積容量７０、中継層９３、下側遮光膜１１ａ及びＴＦＴ３０は、表示の妨げとならないように、各画素の開口領域ではなく、非開口領域内に配置されている。一方、開口領域には、画素電極９ａと共に着色層Ｃｆが設けられている。尚、図６及び図７を参照して後述するように、サブ画素部Ｐｓｒ、Ｐｓｇ及びＰｓｂの各々の開口領域には、画素電極９ａｒ、９ａｇ若しくは９ａｂと共に、赤色（Ｒ）用の着色層Ｃｆｒ、緑色（Ｇ）用の着色層Ｃｆｇ若しくは青色（Ｂ）用の着色層Ｃｆｂが設けられている。

図４及び図５において、ＴＦＴ３０は、半導体層１ａと、走査線３ａの一部として形成されたゲート電極３ｂとを含んで構成されている。

半導体層１ａは、例えばポリシリコンから形成される。半導体層１ａは、Ｙ方向に沿ったチャネル長を有するチャネル領域１ａ’、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ並びにデータ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅからなる。即ち、ＴＦＴ３０はＬＤＤ構造を有している。

データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、チャネル領域１ａ’を基準として、Ｙ方向に沿ってほぼミラー対称に形成されている。データ線側ＬＤＤ領域１ｂは、チャネル領域１ａ’及びデータ線側ソースドレイン領域１ｄ間に形成されている。画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは、チャネル領域１ａ’及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅ間に形成されている。データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、例えばイオンプランテーション法等の不純物打ち込みによって半導体層１ａに不純物を打ち込んでなる不純物領域である。データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃはそれぞれ、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅよりも不純物の少ない低濃度な不純物領域として形成されている。このような不純物領域によれば、ＴＦＴ３０の非動作時において、ソース領域及びドレイン領域間に流れるオフ電流を低減し、且つＴＦＴ３０の動作時に流れるオン電流の低下を抑制できる。尚、ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ構造を有することが好ましいが、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに不純物打ち込みを行わないオフセット構造であってもよいし、ゲート電極をマスクとして不純物を高濃度に打ち込んでデータ線側ソースドレイン領域及び画素電極側ソースドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。

図４及び図５において、ゲート電極３ｂは、走査線３ａの一部として形成されている。走査線３ａは、Ｘ方向に沿って延びるように形成されている。走査線３ａのうちチャネル領域１ａ’と重なる部分がゲート電極３ｂとして機能する。ゲート電極３ｂ及び半導体層１ａ間は、ゲート絶縁膜２によって絶縁されている。

図４及び図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上のＴＦＴ３０よりも下地絶縁膜１２を介して下層側には、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、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、複板式のプロジェクタ等で他の液晶装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などである、ＴＦＴアレイ基板１０側から装置内に入射する戻り光からＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’及びその周辺を遮光する。

図５において、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ＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。

図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上のＴＦＴ３０よりも層間絶縁膜４１を介して上層側には、蓄積容量７０が設けられている。

蓄積容量７０は、下部容量電極７１と上部容量電極３００ａ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。

上部容量電極３００ａは、図３及び図４に示す容量線３００の一部として形成されている。容量線３００は、その詳細な構成については図示を省略するが、画素電極９ａが配置された画像表示領域１０ａからその周囲に延設されている。上部容量電極３００ａは、容量線３００を介して定電位源と電気的に接続され、固定電位に維持された固定電位側容量電極である。

下部容量電極７１は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに電気的に接続された画素電位側容量電極である。より具体的には、下部容量電極７１は、コンタクトホール８３を介して画素電極側ソースドレイン領域１ｅと電気的に接続されると共に、コンタクトホール８４を介して中継層９３に電気的に接続されている。更に、中継層９３は、コンタクトホール８５を介して画素電極９ａに電気的に接続されている。即ち、下部容量電極７１は、中継層９３と共に画素電極側ソースドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａ間の電気的な接続を中継する。

図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上の蓄積容量７０よりも層間絶縁膜４２を介して上層側には、データ線６ａ及び中継層９３が設けられている。

データ線６ａは、半導体層１ａのデータ線側ソースドレイン領域１ｄに、層間絶縁膜４１、ゲート絶縁膜２、誘電体膜７５及び層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８１を介して電気的に接続されている。

中継層９３は、層間絶縁膜４２上においてデータ線６ａと同層に形成されている。中継層９３は、層間絶縁膜４２を貫通して開孔されたコンタクトホール８４を介して下部容量電極７１と電気的に接続される。データ線６ａ及び中継層９３は、例えば金属膜等の導電材料で構成される薄膜を層間絶縁膜４２上に薄膜形成法を用いて形成しておき、当該薄膜を部分的に除去、即ちパターニングすることによって相互に離間させた状態で形成される。従って、データ線６ａ及び中継層９３を同一工程で形成できるため、装置の製造プロセスを簡便にできる。

図５において、データ線６ａ及び中継層９３より層間絶縁膜４３を介して上層側に、着色層Ｃｆが形成され、着色層Ｃｆより上層側には画素電極９ａが形成されている。画素電極９ａは、下部容量電極７１、コンタクトホール８３、８４及び８５並びに中継層９３を介して半導体層１ａの画素電極側ソースドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。コンタクトホール８５は、層間絶縁膜４３を貫通して開孔される。コンタクトホール８５内には中継層９３の表面が露出される。コンタクトホール８５の内壁にＩＴＯ等の画素電極９ａを構成する導電材料が成膜され、画素電極９ａ及び中継層９３は互いに電気的に接続される。

画素電極９ａの上側表面には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜が設けられている。

以上に説明したサブ画素部の構成は、図４に示すように、各画素部に共通である。画像表示領域１０ａ（図１参照）には、かかるサブ画素部を含む画素部が、図３を参照して説明したように周期的に形成されている。

本実施形態では、Ｒ用、Ｇ用及びＢ用の３種のサブ画素部Ｐｓｒ、Ｐｓｇ及びＰｓｂは次の点で互いに異なる構成を有する。かかる構成について、図６又は図７を参照して説明する。ここに図６は、各サブ画素部における、凹部、着色層及び画素電極の配置関係を示す平面図であり、図７は、図６のＢ−Ｂ’線の断面部分の構成を示す断面図である。尚、図６及び図７は、３種のサブ画素部Ｐｓｒ、Ｐｓｇ及びＰｓｂの構成について互いに異なる部分に着目し、かかる部分の構成について図示してある。

図６及び図７において、サブ画素部Ｐｓｒ、Ｐｓｇ及びＰｓｂの各々の開口領域には、画素電極９ａｒ、９ａｇ若しくは９ａｂと共に、赤色（Ｒ）用の着色層Ｃｆｒ、緑色（Ｇ）用の着色層Ｃｆｇ若しくは青色（Ｂ）用の着色層Ｃｆｂが設けられている。即ち、サブ画素部Ｐｓｒの開口領域には、画素電極９ａｒと共に、着色層Ｃｆｒが設けられ、サブ画素部Ｐｓｇの開口領域には、画素電極９ａｇと共に、着色層Ｃｆｇが設けられ、サブ画素部Ｐｓｂの開口領域には、画素電極９ａｂと共に、着色層Ｃｆｂが設けられている。

図６及び図７において、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂの下地となる層間絶縁膜４３における、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂの各々が形成される領域には、本発明に係る「第１の凹部」の一例としての凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂが夫々形成されている。着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂは、凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂ内に夫々配置されている。凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂにおける底面は、対応する着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂと面する下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂとして夫々形成されている。即ち、凹部４３ｈｒにおける底面は、着色層Ｃｆｒと面する下地面部分４３０ｒとして形成され、凹部４３ｈｇにおける底面は、着色層Ｃｆｇと面する下地面部分４３０ｇとして形成され、凹部４３ｈｂにおける底面は、着色層Ｃｆｂと面する下地面部分４３０ｂとして形成されている。

下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂは夫々、その高さｈｃｒ、ｈｃｇ若しくはｈｃｂが、対応する着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ若しくはＣｆｂの膜厚ｄｒ、ｄｇ若しくはｄｂに応じて着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂ毎に調整されている。即ち、下地面部分４３０ｒの高さｈｃｒは、対応する着色層Ｃｆｒの膜厚ｄｒに応じて調整され、下地面部分４３０ｇの高さｈｃｇは、対応する着色層Ｃｆｇの膜厚ｄｇに応じて調整され、下地面部分４３０ｂの高さｈｃｂは、対応する着色層Ｃｆｂの膜厚ｄｂに応じて調整されている。

ここで、図５では、下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂは夫々、その高さｈｃｒ、ｈｃｇ及びｈｃｂの各々を区別しないで、高さｈｃとして示してあるが、高さｈｃは、着色層の厚さに沿う厚さ方向での、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面から下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ若しくは４３０ｂまでの距離を意味する。尚、図５中、下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂの各々を区別しないで下地面部分４３０として示してある。また、図５に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面から、着色層Ｃｆの上層側表面までの距離が、上層側表面の高さｈ０となる。

図７において、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂの膜厚ｄｒ、ｄｇ及びｄｂは、Ｒ、Ｇ及びＢの色相や開口領域における透過率との関係で互いに異なる場合がある。例えば、Ｒ用、Ｇ用及びＢ用の着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂのうち、Ｒ用の着色層Ｃｆｒの膜厚ｄｒは、Ｇ用及びＢ用の着色層Ｃｆｇ及びＣｆｂの膜厚ｄｇ及びｄｂの各々よりも小さく、Ｇ用の着色層Ｃｆｇの膜厚ｄｇは、Ｒ用及びＢ用の着色層Ｃｆｒ及びＣｆｂの膜厚ｄｒ及びｄｂの各々よりも大きくなるように形成される。即ち、Ｂ用の着色層Ｃｆｂの膜厚ｄｂは、Ｒ用の着色層Ｃｆｒの膜厚ｄｒよりも大きく且つＧ用の着色層Ｃｆｇの膜厚ｄｇより小さくなるように形成される。

ここで、本実施形態では特に、Ｒ用及びＧ用の着色層Ｃｆｒ及びＣｆｇに着目すれば、各々の膜厚ｄｒ及びｄｇの差に応じて、各々に対応する下地面部分４３０ｒ及び４３０ｇの間で高低差（ｈｃｒ−ｈｃｇ）が生じるように、下地面部分４３０ｒの高さｈｃｒ及び下地面部分４３０ｇの高さｈｃｇが夫々調整されている。

より具体的には、Ｒ用の着色層Ｃｆｒに面する下地面部分４３０ｒの高さｈｃｒは、Ｇ用の着色層Ｃｆｇに面する下地面部分４３０ｇの高さｈｃｇよりも相対的に大きくなるように調整されている。Ｇ用の着色層Ｃｆｇに面する下地面部分４３０ｇに着目すれば、その高さｈｃｇは、Ｒ用の着色層Ｃｆｒに面する下地面部分４３０ｒの高さｈｃｒよりも相対的に小さくなるように調整されている。

従って、Ｒ用の着色層Ｃｆｒに面する下地面部分４３０ｒの高さｈｃｒをより大きくすると共に、Ｇ用の着色層Ｃｆｇに面する下地面部分４３０ｇの高さｈｃｇをより小さくすることができる。その結果、Ｒ用の着色層ＣｆｒとＧ用の着色層Ｃｆｇとの間で、上層側表面の高さの差を小さくし、理想的には所定の高さｈ０に揃えることができる。

上述と同様に、Ｒ用及びＢ用の着色層Ｃｆｒ及びＣｆｂの各々の間、及びＧ用及びＢ用の着色層Ｃｆｇ及びＣｆｂの各々の間についても夫々、下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂの高さｈｃｒ、ｈｃｇ及びｈｃｂが夫々調整されている。より具体的には、Ｒ用の着色層Ｃｆｒに面する下地面部分４３０ｒの高さｈｃｒは、Ｂ用の着色層Ｃｆｂに面する下地面部分４３０ｂの高さｈｃｂよりも相対的に大きくなるように調整されている。Ｂ用の着色層Ｃｆｂに面する下地面部分４３０ｂの高さｈｃｂは、Ｇ用の着色層Ｃｆｇに面する下地面部分４３０ｇの高さｈｃｇよりも相対的に大きくなるように調整されている。これにより、Ｒ用及びＢ用の着色層Ｃｆｒ及びＣｆｂの、各々の膜厚ｄｒ及びｄｂの差に応じて、各々に対応する下地面部分４３０ｒ及び４３０ｂの間で高低差（ｈｃｒ−ｈｃｂ）が生じ、Ｂ用及びＧ用の着色層Ｃｆｂ及びＣｆｇの、各々の膜厚ｄｂ及びｄｇの差に応じて、各々に対応する下地面部分４３０ｂ及び４３０ｇの間で高低差（ｈｃｂ−ｈｃｇ）が生じる。これにより、Ｒ用、Ｇ用及びＢ用の着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂの間で、上層側表面の高さの差を小さくし、理想的には所定の高さｈ０に揃えることができる。

ここに、下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂについて、凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂの各々の深さを調整することで、各々の高さｈｃｒ、ｈｃｇ及びｈｃｂについて調整することができる。例えば、製造プロセスにおいて、凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂは夫々、エッチング処理を層間絶縁膜４３に対して施すことで形成する。この際、エッチング処理の条件を制御することにより、凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂの各々の深さは容易に制御することができる。よって、下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂの各々の高さｈｃｒ、ｈｃｇ及びｈｃｂも、より容易に調整することができる。

次に、本実施形態に対する比較例について、図８及び図９を参照して説明する。ここに図８は、比較例におけるサブ画素部の図５に対応する断面部分の構成を示す断面図であり、図９は、比較例における図７に対応する断面部分の構成を示す断面図である。比較例については、図１から図７を参照して説明した本実施形態の構成と異なる点について詳細に説明し、同様の構成については、図８又は図９で同一の符号を付して示し、その説明を省略することもある。

図８又は図９において、比較例ではサブ画素部において、層間絶縁膜４３には、図７に示すような凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂは設けられず、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂに夫々面する下地面部分の高さは調整されない。従って、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂの間では、その膜厚ｄｒ、ｄｇ及びｄｂの各々の差に起因して、各々の上層側表面の高さｈ１について高低差が生じる。より具体的には、Ｒ用及びＧ用の着色層Ｃｆｒ及びＣｆｇの間では、その膜厚ｄｒ及びｄｇの差に起因して、各々の上層側表面の高さｈ１ｒ及びｈ１ｇについて高低差（ｈ１ｇ−ｈ１ｒ）が生じ、Ｒ用及びＢ用の着色層Ｃｆｒ及びＣｆｂの間では、その膜厚ｄｒ及びｄｂの差に起因して、各々の上層側表面の高さｈ１ｒ及びｈ１ｂについて高低差（ｈ１ｂ−ｈ１ｒ）が生じ、Ｇ用及びＢ用の着色層Ｃｆｇ及びＣｆｂの間では、その膜厚ｄｇ及びｄｂの差に起因して、各々の上層側表面の高さｈ１ｇ及びｈ１ｂについて高低差（ｈ１ｇ−ｈ１ｂ）が生じる。

このような高低差（ｈ１ｇ−ｈ１ｒ）、（ｈ１ｂ−ｈ１ｒ）及び（ｈ１ｇ−ｈ１ｂ）による段差を緩和するために、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂより上層側にパシベーション膜４４が設けられ、このパシベーション膜４４の表面には例えば所定の平坦化処理が行われる。

これに対して、図７に示すような本実施形態の構成によれば、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂより上層側に、図８又は図９に示すパシベーション膜４４を形成しなくても、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂの上層側表面上に夫々配置される画素電極９ａｒ、９ａｇ及び９ａｂの高さについて、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂの上層側表面の高さの差に起因する高低差を小さくすることができる。

よって、ＴＦＴアレイ基板１０上の積層構造の表面において、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂの膜厚ｄｒ、ｄｇ及びｄｂの各々の差に起因する凹凸形状内の段差を緩和することが可能となる。理想的には、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂの各々の上層側表面について、高さｈ０として揃えることにより、画素電極９ａｒ、９ａｇ及び９ａｂの各々の高さも揃えることができ、ＴＦＴアレイ基板１０上の積層構造の表面を平坦な面とすることが可能となる。

従って、本実施形態によれば、図８又は図９に示すようなパシベーション膜４４の形成を省略することができるため、製造プロセスを簡略化することができ、且つ装置の信頼性を向上させることができる等の利益を得ることができる。また、例えば製造プロセスの組み立て工程において、液晶を配向させるための配向膜を積層構造上に形成する際、良好なラビング処理を行うことも可能となる。従って、液晶装置の表示品位も向上させることができる。

次に、上述した本実施形態に係る液晶装置の製造方法について、図１０から図１２を参照して説明する。ここに図１０及び図１１は、製造プロセスの各工程における図５に示す断面の構成を、順を追って示す工程図であり、図１２は、製造プロセスの各工程における図７に示す断面の構成を、順を追って示す工程図である。尚、以下においては、サブ画素部におけるＴＦＴアレイ基板１０上の積層構造について、本発明において特徴的な製造工程を特に詳しく説明することとし、対向基板２０上に形成される配向膜２２や対向電極２１等の製造工程等に関しては、説明を省略することとする。

図１０（ａ）の工程では、ＴＦＴアレイ基板１０上に、下側遮光膜１１ａ、ＴＦＴ３０、蓄積容量７０、データ線６ａ及び中継層９３を順次形成すると共に、各々を層間絶縁する下地絶縁膜１２並びに層間絶縁膜４１、４２及び４３を順次形成する。層間絶縁膜４１及び４２には、コンタクトホール８１、８３及び８４を開孔する。

続いて、図１０（ｂ）の工程では、層間絶縁膜４３に凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂ（後述する図１２参照）を形成した後、着色層Ｃｆを形成する。

ここで、図１２を参照して、かかる工程についてより詳しく説明する。

図１２（ａ）の工程では、層間絶縁膜４３において、上層側にＲ用、Ｇ用及びＢ用の着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂの各々が形成される領域に、層間絶縁膜４３に対して例えばエッチング処理を施すことにより、凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂを形成する。即ち、層間絶縁膜４３の上層側に例えばエッチング処理を施すことにより、着色層Ｃｆｒが形成される領域に凹部４３ｈｒを形成し、着色層Ｃｆｇが形成される領域に凹部４３ｈｇを形成し、着色層Ｃｆｂが形成される領域に凹部４３ｈｂを形成する。

続いて、図１２（ｂ）の工程では、凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂの各々の下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂ上に、Ｒ用、Ｇ用及びＢ用の着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂを夫々形成する。即ち、凹部４３ｈｒの下地面部分４３０ｒ上に、着色層Ｃｆｒを形成し、凹部４３ｈｇの下地面部分４３０ｇ上に、着色層Ｃｆｇを形成し、凹部４３ｈｂの下地面部分４３０ｂ上に、着色層Ｃｆｂを形成する。

その後、図１１の工程では、層間絶縁膜４３にコンタクトホール８５を開孔し、続いて画素電極９ａ（図５参照）を形成する。

以上説明した液晶装置の製造方法によれば、上述した第１実施形態に係る液晶装置を製造できる。ここで特に、層間絶縁膜４３に凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂを形成するので、製造プロセスを簡略化することができ、且つ装置の信頼性を向上させることができると共に、液晶装置の表示品位も向上させることが可能となる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、図１３から図１７を参照して説明する。第２実施形態では、下地面部分の高さが間接的に調整される点が、第１実施形態とは異なっている。従って、以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ図を参照して説明し、第１実施形態と同様の構成については、図１から図７を参照して説明すると共に重複する説明を省略することもある。

ここに、図１３は、第２実施形態におけるサブ画素部の図５に対応する断面部分の構成を示す断面図であり、図１４は、第２実施形態における図７に対応する断面部分の構成を示す断面図である。

図１３及び図１４において、ＴＦＴアレイ基板１０における、積層構造が形成される側において、着色層Ｃｆ（図１４において着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂ）が形成される領域には、本発明に係る「第２の凹部」の一例としての凹部１１１ｈ（図１４において凹部１１１ｈｒ、１１１ｈｇ及び１１１ｈｂ）が設けられる。凹部１１１ｈの底面は、層間絶縁膜４３の下地面部分４３０（図１４において下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂ）と面する基板面部分１２１（図１４において基板面部分１２１ｒ、１２１ｇ及び１２１ｂ）として形成される。ここで、図１３において、基板面部分１２１の高さｈｂ（図１４においてｈｂｒ、ｈｂｇ及びｈｂｂ）は、基板面部分１２１以外の基板面からの、着色層Ｃｆの厚さ方向での距離である。

図１４において、基板面部分１２１ｒ、１２１ｇ及び１２１ｂの高さｈｂｒ、ｈｂｇ及びｈｂｂは夫々、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ若しくはＣｆｂの各々の膜厚ｄｒ、ｄｇ若しくはｄｂに応じて着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂ毎に調整されている。即ち、基板面部分１２１ｒの高さｈｂｒは、着色層Ｃｆｒの膜厚ｄｒに応じて調整され、基板面部分１２１ｇの高さｈｂｇは、着色層Ｃｆｇの膜厚ｄｇに応じて調整され、基板面部分１２１ｂの高さｈｂｂは、着色層Ｃｆｂの膜厚ｄｂに応じて調整されている。基板面部分１２１ｒ、１２１ｇ及び１２１ｂの位置する基板表面の形状が、上層側において下地絶縁膜１２及び層間絶縁膜４１、４２及び４３の各々の表面形状に反映されることにより、凹部１１１ｈｒ、１１１ｈｇ及び１１１ｈｂに夫々対応して層間絶縁膜４３における凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂが形成され、下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂの高さｈｃｒ、ｈｃｇ及びｈｃｂが夫々間接的に調整される。

より具体的には、Ｒ用及びＧ用の着色層Ｃｆｒ及びＣｆｇに着目すれば、各々の膜厚ｄｒ及びｄｇの差に応じて、各々に対応する基板面部分１２１ｒ及び１２１ｇの間で高低差（ｈｂｒ−ｈｂｇ）が生じるように、これら基板面部分１２１ｒ及び１２１ｇの高さｈｂｒ及びｈｂｇが夫々調整されている。これにより、層間絶縁膜４３において、下地面部分４３０ｒ及び４３０ｇの間では、基板面部分１２１ｒ及び１２１ｇの間の高低差（ｈｂｒ−ｈｂｇ）に対応して、高さｈｃｒ及びｈｃｇの差（ｈｃｒ−ｈｃｇ）が生じる。従って、Ｒ用の着色層ＣｆｒとＧ用の着色層Ｃｆｇとの間で、上層側表面の高さの差を小さくし、理想的には所定の高さｈ０に揃えることができる。

上述と同様に、Ｒ用及びＢ用の着色層Ｃｆｒ及びＣｆｂについて、各々の膜厚ｄｒ及びｄｂの差に応じて、各々に対応する基板面部分１２１ｒ及び１２１ｂの間で高低差（ｈｂｒ−ｈｂｂ）が生じ、Ｇ用及びＢ用の着色層Ｃｆｇ及びＣｆｂについて、各々の膜厚ｄｇ及びｄｂの差に応じて、各々に対応する基板面部分１２１ｇ及び１２１ｂの間で高低差（ｈｂｂ−ｈｂｇ）が生じるように、基板面部分１２１ｒ、１２１ｇ及び１２１ｂの高さｈｂｒ、ｈｂｇ及びｈｂｂが夫々調整されている。これにより、層間絶縁膜４３において、下地面部分４３０ｒ及び４３０ｂの間では、基板面部分１２１ｒ及び１２１ｂの間の高低差（ｈｂｒ−ｈｂｂ）に対応して、高さｈｃｒ及びｈｃｂの差（ｈｃｒ−ｈｃｂ）が生じ、下地面部分４３０ｇ及び４３０ｂの間では、基板面部分１２１ｇ及び１２１ｂの間の高低差（ｈｂｂ−ｈｂｇ）に対応して、高さｈｃｇ及びｈｃｂの差（ｈｃｂ−ｈｃｇ）が生じる。従って、Ｒ用、Ｇ用及びＢ用の着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂの間で、上層側表面の高さの差を小さくし、理想的には所定の高さｈ０に揃えることができる。

ここに、基板面部分１２１ｒ、１２１ｇ及び１２１ｂについて、凹部１１１ｈｒ、１１１ｈｇ及び１１１ｈｂの各々の深さを調整することで、各々の高さｈｂｒ、ｈｂｇ及びｈｂｂについて調整することができる。例えば、製造プロセスにおいて、凹部１１１ｈｒ、１１１ｈｇ及び１１１ｈｂは夫々、エッチング処理をＴＦＴアレイ基板１０に対して施すことで形成する。この際、エッチング処理の条件を制御することにより、凹部１１１ｈｒ、１１１ｈｇ及び１１１ｈｂの各々の深さは容易に制御することができる。よって、基板面部分１２１ｒ、１２１ｇ及び１２１ｂの各々の高さｈｂｒ、ｈｂｇ及びｈｂｂも、より容易に調整することができる。

ここに、下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂの各々の高さを調整するために、層間絶縁膜４３の厚さがより小さくなることで、例えば以下のような不具合が生じるおそれがある。即ち、製造プロセスにおいて、層間絶縁膜４３の厚さがより小さくなると、例えばＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との貼り合わせの際に、層間絶縁膜４３によって層間絶縁されるはずの導電膜（画素電極９ａ、及び中継層９３若しくはデータ線６ａ）が接触し、ショートすることで、製造プロセスにおける歩留まりが低下する事態が生じるおそれがある。

第２実施形態では、層間絶縁膜４３自体の厚さを変化させることなく、下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂの各々の高さｈｃｒ、ｈｃｇ及びｈｃｂを調整することが可能となる。従って、例えば上述したような不具合が生じるのを、より確実に防止することができる。

次に、上述した第２実施形態に係る液晶装置の製造方法について、図１５から図１７を参照して説明する。ここに図１５及び図１６は、製造プロセスの各工程における図１３に示す断面の構成を、順を追って示す工程図であり、図１７は、製造プロセスの各工程における図１４に示す断面の構成を、順を追って示す工程図である。尚、以下においては、サブ画素部におけるＴＦＴアレイ基板１０上の積層構造について、第１実施形態とは異なる製造工程を特に詳しく説明し、同様の製造工程については説明を省略する。

図１５（ａ）又は図１７（ａ）の工程では、ＴＦＴアレイ基板１０に対して、例えばエッチング処理を施すことにより、凹部１１１ｈｒ、１１１ｈｇ及び１１１ｈｂ（図１５（ａ）においては凹部１１１ｈ）を形成する。

続いて、図１５（ｂ）の工程では、ＴＦＴアレイ基板１０上に、下側遮光膜１１ａ、ＴＦＴ３０、蓄積容量７０、データ線６ａ及び中継層９３を順次形成すると共に、各々を層間絶縁する下地絶縁膜１２並びに層間絶縁膜４１、４２及び４３を順次形成する。層間絶縁膜４１及び４２には、コンタクトホール８１、８３及び８４を開孔する。層間絶縁膜４３の積層後、凹部１１１ｈｒ、１１１ｈｇ及び１１１ｈｂ（図１５（ｂ）においては凹部１１１ｈ）に対応して夫々凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂが形成される。

続いて、図１６及び図１７（ｂ）の工程では、層間絶縁膜４３上において、凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂの各々内に配置して、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂ（図１６においては着色層Ｃｆ）を夫々形成する。

以上説明した液晶装置の製造方法によれば、上述した第２実施形態に係る液晶装置を製造できる。

次に、上述した第２実施形態の変形例について、図１８及び図１９を参照して説明する。ここに図１８は、本変形例におけるサブ画素部の図５に対応する断面部分の構成を示す断面図であり、図１９は、本変形例における図７に対応する断面部分の構成を示す断面図である。

本変形例では、図５に示す下地面部分４３０の高さｈｃ自体、及び図１３に示す基板面部分１２１の高さｈｂのうち少なくとも一方に加えて若しくは代えて、下地絶縁膜１２、層間絶縁膜４１及び４２のうち少なくとも一の絶縁膜において下地面部分４３０に面する表面部分の高さを調整するようにしてもよい。

より具体的には、図１８又は図１９において、例えば、層間絶縁膜４１には、例えば製造プロセスにおけるエッチング処理により、着色層Ｃｆ（図１９において着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ若しくはＣｆｂ）が形成される領域に、本発明に係る「第１の凹部」の一例としての凹部４１ｈ（図１９において凹部４１ｈｒ、４１ｈｇ若しくは４１ｈｂ）が形成される。凹部４１ｈ（図１９において凹部４１ｈｒ、４１ｈｇ若しくは４１ｈｂ）の底面は、層間絶縁膜４３の下地面部分４３０（図１９において下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂ）と面する表面部分４１０（図１９において表面部分４１０ｒ、４１０ｇ及び４１０ｂ）として形成される。ここに、図１８において、表面部分４１０の高さｈ４（図１９において高さｈ４ｒ、ｈ４ｇ及びｈ４ｂ）は、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面から表面部分４１０までの着色層Ｃｆの厚さ方向での距離である。

図１９において、表面部分４１０ｒ、４１０ｇ及び４１０ｂの各々の高さｈ４ｒ、ｈ４ｇ及びｈ４ｂは、着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ、若しくはＣｆｂの各々の膜厚ｄｒ、ｄｇ若しくはｄｂに応じて着色層Ｃｆｒ、Ｃｆｇ及びＣｆｂ毎に調整されている。即ち、表面部分４１０ｒの高さｈ４ｒは、着色層Ｃｆｒの膜厚ｄｒに応じて調整され、表面部分４１０ｇの高さｈ４ｇは、着色層Ｃｇｒの膜厚ｄｇに応じて調整され、表面部分４１０ｂの高さｈ４ｂは、着色層Ｃｆｂの膜厚ｄｂに応じて調整されている。表面部分４１０ｒ、４１０ｇ及び４１０ｂの位置する層間絶縁膜４１の表面形状が、上層側において層間絶縁膜４２及び４３の各々の表面形状に反映されることにより、層間絶縁膜４３において夫々凹部４３ｈｒ、４３ｈｇ及び４３ｈｂが形成され、下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ及び４３０ｂの高さｈｃｒ、ｈｃｇ及びｈｃｂが夫々間接的に調整されている。

より具体的には、Ｒ用及びＧ用の着色層Ｃｆｒ及びＣｆｇに着目すれば、各々の膜厚ｄｒ及びｄｇの差に応じて、各々に対応する表面部分４１０ｒ及び４１０ｇの間で高低差（ｈ４ｒ−ｈ４ｇ）が生じるように、これら表面部分４１０ｒ及び４１０ｇの高さｈ４ｒ及びｈ４ｇが夫々調整される。これにより、層間絶縁膜４３において、下地面部分４３０ｒ及び４３０ｇの間では、高さｈｃｒ及びｈｃｇの差（ｈｃｒ−ｈｃｇ）が生じる。

上述と同様に、Ｒ用及びＢ用の着色層Ｃｆｒ及びＣｆｂについて、各々の膜厚ｄｒ及びｄｂの差に応じて、各々に対応する表面部分４１０ｒ及び４１０ｂの間で高低差（ｈ４ｒ−ｈ４ｂ）が生じ、Ｇ用及びＢ用の着色層Ｃｆｇ及びＣｆｂについて、各々の膜厚ｄｇ及びｄｂの差に応じて、各々に対応する表面部分４１０ｇ及び４１０ｂの間で高低差（ｈ４ｂ−ｈ４ｇ）が生じるように、表面部分４１０１ｒ、４１０ｇ及び４１０ｂの高さｈ４ｒ、ｈ４ｇ及びｈ４ｂが夫々調整されている。これにより、層間絶縁膜４３において、下地面部分４３０ｒ及び４３０ｂの間では、高さｈｃｒ及びｈｃｂの差（ｈｃｒ−ｈｃｂ）が生じ、下地面部分４３０ｇ及び４３０ｂの間では、高さｈｃｇ及びｈｃｂの差（ｈｃｂ−ｈｃｇ）が生じる。

本変形例によれば、例えば層間絶縁膜４３の膜厚が相対的に薄くなる場合には、これを避けて、層間絶縁膜４１において表面部分４１０ｒ、４１０ｇ及び４１０ｂの各々の高さｈ４ｒ、ｈ４ｇ及びｈ４ｂを夫々調整することができる。これにより、層間絶縁膜４３自体の厚さを変化させることなく、下地面部分４３０ｒ、４３０ｇ、及び４３０ｂの各々の高さｈｃｒ、ｈｃｇ及びｈｃｂを調整することが可能となる。

＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。ここに図２０は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。以下では、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。

図２０に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４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原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

尚、図２０を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビ、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装置、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装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

また、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）等にも適用可能である。

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う電気光学装置及びその製造方法、並びに該電気光学装置を備えた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。

第１実施形態に係る液晶装置の概略的な平面図である。 図１のＨ−Ｈ'断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の画素部の等価回路図である。 第１実施形態に係る液晶装置のサブ画素部の平面図である。 図４のＡ−Ａ’線断面図である。 各サブ画素部における、凹部、着色層及び画素電極の配置関係を示す平面図である。 図６のＢ−Ｂ’線の断面部分の構成を示す断面図である。 比較例におけるサブ画素部の図５に対応する断面部分の構成を示す断面図である。 比較例における図７に対応する断面部分の構成を示す断面図である。 製造プロセスの各工程における図５に示す断面の構成を、順を追って示す工程図（その１）である。 製造プロセスの各工程における図５に示す断面の構成を、順を追って示す工程図（その２）である。 製造プロセスの各工程における図７に示す断面の構成を、順を追って示す工程図である。 第２実施形態におけるサブ画素部の図５に対応する断面部分の構成を示す断面図である。 第２実施形態における図７に対応する断面部分の構成を示す断面図である。 製造プロセスの各工程における図１３に示す断面の構成を、順を追って示す工程図（その１）である。 製造プロセスの各工程における図１３に示す断面の構成を、順を追って示す工程図（その２）である。 製造プロセスの各工程における図１４に示す断面の構成を、順を追って示す工程図である。 変形例におけるサブ画素部の図５に対応する断面部分の構成を示す断面図である。 変形例における図７に対応する断面部分の構成を示す断面図である。 液晶装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。

符号の説明

９ａ、９ａｒ、９ａｇ、９ａｂ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、４３…層間絶縁膜、４３０、４３０ｒ、４３０ｇ、４３０ｂ…下地面部分、Ｃｆ、Ｃｆｒ、Ｃｆｇ、Ｃｆｂ…着色層

Claims (9)

1. 基板上に、
   互いに異なる色を有する複数の着色層と、
   前記複数の着色層の上層側表面上に夫々設けられた複数の画素電極と、
   前記複数の着色層より下層側に前記着色層の下地として配置され、前記着色層に面する下地面部分の前記着色層の厚さに沿う厚さ方向における高さが、前記着色層の厚さに応じて、前記厚さ方向で前記複数の着色層の各々の前記上層側表面の高さが互いに揃うように、前記着色層毎に調整された絶縁膜と
   を備えたことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記絶縁膜は、複数の層により形成されており、
   前記複数の層のうち、最上層に位置する前記下地面部分と、前記最上層より下層側に位置する少なくとも一の層における前記下地面部分に面する表面部分とのうち、少なくとも一方について、前記厚さ方向の高さが前記着色層の厚さに応じて調整される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記複数の層のうち少なくとも一の層において、前記着色層が形成される領域には第１の凹部が設けられると共に、該第１の凹部の底面が前記下地面部分及び前記表面部分の少なくとも一方として形成されており、
   前記第１の凹部の深さが調整されることで、前記下地面部分及び前記表面部分の少なくとも一方の高さが調整される
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記基板は、前記下地面部分に面する基板面部分の前記厚さ方向における高さが、前記着色層の厚さに応じて調整されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記基板について、前記着色層が形成される領域には第２の凹部が設けられると共に、該第２の凹部の底面は前記基板面部分として形成されており、
   前記第２の凹部の深さが調整されることで、前記基板面部分の高さが調整される
   ことを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
6. 基板上に、
   互いに異なる色を有する複数の着色層と、
   前記複数の着色層の上層側表面上に夫々設けられた複数の画素電極と、
   前記複数の着色層よりも下層側に前記着色層の下地として配置された絶縁膜と
   を備え、
   前記基板は、前記絶縁膜における前記着色層に面する下地面部分に面する基板面部分の前記着色層の厚さに沿う厚さ方向における高さが、前記着色層の厚さに応じて、前記厚さ方向で前記複数の着色層の各々の前記上層側表面の高さが互いに揃うように、前記着色層毎に調整される
   ことを特徴とする電気光学装置。
7. 請求項１から６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。
8. 基板上に、複数の着色層の下地として配置し、前記着色層に面する下地面部分の前記着色層の厚さに沿う厚さ方向における高さを、前記着色層の厚さに応じて、前記厚さ方向で前記複数の着色層の各々の上層側表面の高さが互いに揃うように、前記着色層毎に調整して、絶縁膜を形成する工程と、
   該絶縁膜より上層側に互いに異なる色を有する前記複数の着色層を形成する工程と、
   前記着色層の前記上層側表面上に複数の画素電極を夫々形成する工程と
   を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
9. 基板の基板面において、複数の着色層の下地となる絶縁膜において前記着色層に面する下地面部分の側に位置し、且つ該下地面部分に面する基板面部分について、前記着色層の厚さに沿う厚さ方向における高さを、前記着色層の厚さに応じて、前記厚さ方向で前記複数の着色層の各々の上層側表面の高さが互いに揃うように、前記着色層毎に調整して形成する工程と、
   前記基板上に前記絶縁膜を形成する工程と、
   前記絶縁膜より上層側に互いに異なる色を有する前記複数の着色層を形成する工程と、
   前記着色層の前記上層側表面上に複数の画素電極を夫々形成する工程と
   を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。

Images