JP2009180971A - 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶装置等の電気光学装置において、配向膜の付きまわりを向上させて、高品質な画像を表示する。
【解決手段】電気光学装置は、基板(10)と、前記基板上に形成されており、前記基板の面に対して、所定角度で切り立った側面(9h)を夫々有する複数の画素電極(9a)と、前記基板上で平面的に見て、前記複数の画素電極の各々の周囲を少なくとも部分的に囲うように、前記側面に沿って形成されており、前記所定角度より緩やかな勾配を有する側壁(210)と、前記複数の画素電極上に形成された配向膜(400)とを備える。
【選択図】図9
【解決手段】電気光学装置は、基板(10)と、前記基板上に形成されており、前記基板の面に対して、所定角度で切り立った側面(9h)を夫々有する複数の画素電極(9a)と、前記基板上で平面的に見て、前記複数の画素電極の各々の周囲を少なくとも部分的に囲うように、前記側面に沿って形成されており、前記所定角度より緩やかな勾配を有する側壁(210)と、前記複数の画素電極上に形成された配向膜(400)とを備える。
【選択図】図9
Description
本発明は、例えば液晶表示装置等の電気光学装置及び該電気光学装置の製造方法、並びに、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として、例えばTFT(Thin Film Transistor)、データ線、走査線及び画素電極等の部材が、基板上において積層構造をなして形成されるものがある。上述した各部材は、配置される領域によって異なる密度で形成されているため、積層構造の最表面には各部材の配置等に応じて局所的な段差が生じる場合がある。このため、CMP(Chemical Mechanical Polishing)等の研磨技術によって積層構造の表面を研磨し、段差を平坦化するという技術が提案されている。例えば特許文献1では、CMPによって画素電極を覆う絶縁膜を研磨して、積層構造の表面を平坦化するという技術が開示されている。
しかしながら、上述したCMPを用いる技術によれば、平坦化の精度にバラツキが生じることによって、例えば取り除かれるべき絶縁膜が画素電極の表面等に残るなどして、積層構造の表面における均一性が悪化してしまうおそれがある。即ち、上述した技術では、平坦化の精度が低下することによって、表示する画像の品質が低下してしまうおそれがあるという技術的問題点がある。
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、高品質な画像を表示することが可能な電気光学装置、及び該電気光学装置の製造方法、並びに電子機器を提供することを課題とする。
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に形成されており、前記基板の面に対して、所定角度で切り立った側面を夫々有する複数の画素電極と、前記基板上で平面的に見て、前記複数の画素電極の各々の周囲を少なくとも部分的に囲うように、前記側面に沿って形成されており、前記所定角度より緩やかな勾配を有する側壁と、前記複数の画素電極上に形成された配向膜とを備える。
本発明の電気光学装置によれば、その動作時に、基板上に形成された複数の画素電極に画像信号が供給され、複数の画素電極が配列されてなる画素領域を有する電気光学パネルが駆動される。画素電極は、例えばITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電材料からなる透明電極を含んでおり、基板の面に対して所定角度で切り立った側面を有している。
画素電極には、基板上で平面的に見て、周囲を少なくとも部分的に囲うように側壁が形成されている。側壁は、画素電極の側面に沿って形成されており、所定角度より緩やかな勾配(即ち、側面より緩やかな勾配)を有している。言い換えれば、「所定角度」とは、側壁が有する勾配と比べて相対的に急傾斜をなす角度を意味する。即ち、所定角度をθ1とし、側壁が有する勾配をθ2とするとき、θ2<θ1≦90度であり、典型的には、θ1≒90度であるが、若干のテーパ或いは逆テーパが付いている場合も除外されない。尚、ここでの「勾配」とは、画素電極の上端から下端にかけての勾配を意味する。また、側壁は全ての画素電極に設けられるのが望ましいが、側壁の設けられない画素電極が存在していてもよい。また、画素電極の上面は、好ましくは、側壁によって殆ど又は全く覆われることなく、配向膜によって覆われている。言い換えれば、画素電極は、その側面において側壁によって覆われ、その上面において少なくとも部分的に側壁を構成する材料から露出する(例えば、中央領域において露出し且つ縁に沿って覆われている)と共に配向膜によって覆われている。
上述したような側壁を形成すれば、画素電極が形成されることによって基板の表面に生じてしまう段差の勾配を緩やかなものとすることができる。具体的には、画素電極における所定角度で切り立った側面が側壁によって覆われることで、画素電極及び側壁が一体的に、より緩やかな勾配を有する形状となる。
画素電極上には、例えば液晶分子の傾斜方向や傾斜角度等を設定するための配向膜が形成される。ここで本発明では特に、上述したように、画素電極の側面に側壁が形成されているため、画素電極に対する配向膜の付きまわりを向上させることが可能である。即ち、画素電極及び配向膜間に不必要な間隙が生じたり、配向膜の表面に段差が生じたりすることを防止することができる。
尚、画素電極の側面を削るなどして成形することで、緩やかな勾配を有する形状とすることも可能であるが、このような場合は、画素電極の形状が変化することにより、装置における透過率やコントラスト等が低下してしまう。これに対し、本発明の側壁を有する形状であれば、上述したような不都合を回避しつつ、配向膜の付きまわりを向上させることができる。
以上説明したように、本発明に係る電気光学装置によれば、画素電極上に形成される配向膜の付きまわりを向上させることができる。従って、高品質な画像を表示することが可能となる。
本発明の電気光学装置の一態様では、前記複数の画素電極のうち、互いに隣り合う画素電極における、互いに対向する側面に沿って形成された側壁は、夫々別体として、切り離されて形成されている。
この態様によれば、互いに隣り合う画素電極における、互いに対向する側面に沿って形成された側壁が夫々別体として形成されている。即ち、互いに対向する側面に沿って形成された側壁は、互いに繋がって形成されることなく、切り離されて形成されている。
側壁が上述したように別体として形成されることにより、側壁の配置スペースを小さくすることができる。よって、例えば装置を小型化するために、互いに隣り合う画素電極間のスペースが狭くなっている場合等であっても、確実に側壁を形成することが可能である。また、互いに隣り合う画素電極間に、側壁が形成されないスペースが存在するため、側壁を形成することによる、装置の透過率やコントラスト等の変化を低減することが可能である。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数の画素電極のうち、互いに隣り合う画素電極における、互いに対向する側面に沿って形成された側壁は、前記互いに隣り合う画素電極間を少なくとも部分的に埋めるように、一体的に形成されている。
この態様によれば、互いに隣り合う画素電極における、互いに対向する側面に沿って形成された側壁は、一体的に形成されている。即ち、互いに隣り合う画素電極間を少なくとも部分的に埋めるように、互いに繋がるようにして形成されている。
側壁が上述したように一体的に形成されることにより、画素電極における勾配をより緩やかなものとすることができる。また、例えば互いに隣り合う画素電極間を完全に埋めるように側壁を形成しつつ、画素電極における勾配をより緩やかなものとすることができる。よって、より効果的に画素電極上に形成される配向膜の付きまわりを向上させることができる。従って、より高品質な画像を表示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、上述した本発明の電気光学装置(但し、その各種態様も含む)を具備する。
本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、高品質な表示を行うことが可能な、投射型表示装置、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。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することも可能である。
本発明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、前記基板の面に対して、所定角度で切り立った側面を有する夫々有する複数の画素電極を形成する画素電極形成工程と、前記基板上で平面的に見て、前記複数の画素電極の各々の周囲を少なくとも部分的に囲うように、前記所定角度より緩やかな勾配を有する側壁を前記側面に沿って形成する側壁形成工程と、前記複数の画素電極上に配向膜を形成する配向膜形成工程とを備える。
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、側壁形成工程において、画素電極の周囲に側壁が形成されるため、画素電極が形成されることによって基板の表面に生じてしまう段差の勾配を緩やかなものとすることができる。よって、画素電極上に形成される配向膜の付きまわりを向上させることができる。従って、高品質な画像を表示することが可能な電気光学装置を製造することが可能である。
尚、本発明の電気光学装置の製造方法においても、上述した本発明の電気光学装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。
本発明の電気光学装置の製造方法の一態様では、前記側壁形成工程は、前記画素電極上に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜を前記側面に残すようにパターニングすることで、前記側壁を形成する成形工程とを備える。
この態様によれば、側壁形成工程では、先ず絶縁膜形成工程が実行され、画素電極上に絶縁膜を形成される。尚、絶縁膜は、例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing)等によって平坦化される場合と比べて、膜厚が薄くなるように(例えば、200nm程度に)形成される。
絶縁膜が形成されると、成形工程が実行され、絶縁膜が側面に残るようにパターニングされる。これにより、画素電極の側面に沿って側壁が形成される。パターニングは、典型的には、エッチング等によって行われる。
上述したように側壁を形成することで、画素電極の側面に沿った側壁を容易且つ確実に形成することができる。即ち、適切な位置に、適切な形状の側壁を形成することが可能である。従って、画素電極上に形成される配向膜の付きまわりを確実に向上させることができる。
上述した成形工程を備える態様では、前記成形工程は、ドライエッチングを含むように構成してもよい。
このように構成すれば、成形工程がドライエッチングを含むため、例えばウェットエッチングによりパターニングを行う場合と比較して、より精度の高いエッチングが可能となり、所望の形状の側壁を形成することが容易となる。特に、装置の小型化などのために画素電極間のスペースが狭い場合等に、上述した効果は顕著に発揮される。
尚、ドライエッチングに加えて、ウェットエッチング、或いは他のパターニング方法を利用して側壁を形成するようにしてもよい。このように、複数のパターニング方法を利用すれば、上述したドライエッチングの利点を生かしつつ、より好適に側壁を形成することが可能となる。
或いは、上述した成形工程を備える態様では、前記成形工程は、ウェットエッチングを含むように構成してもよい。
このように構成すれば、成形工程がウェットエッチングを含むため、例えばドライエッチングによりパターニングを行う場合と比較して、ストッパー膜を要しない時間制御によるなど、エッチングの際の制御が容易である。よって、より容易に側壁を形成することが可能となる。
尚、ウェットエッチングに加えて、ドライエッチング、或いは他のパターニング方法を利用して側壁を形成するようにしてもよい。このように、複数のパターニング方法を利用すれば、上述したウェットエッチングの利点を生かしつつ、より好適に側壁を形成することが可能となる。
本発明の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。
<電気光学装置及び電気光学装置の製造方法>
本実施形態に係る電気光学装置及び電気光学装置の製造方法について、図1から図14を参照して説明する。尚、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。
本実施形態に係る電気光学装置及び電気光学装置の製造方法について、図1から図14を参照して説明する。尚、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>
先ず、本実施形態に係る電気光学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、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す平面図であり、図2は、図1のH−H´線断面図である。
先ず、本実施形態に係る電気光学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、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す平面図であり、図2は、図1のH−H´線断面図である。
図1及び図2において、本実施形態に係る電気光学装置では、本発明の「基板」の一例である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は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板や、シリコン基板等である。対向基板20は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板である。TFTアレイ基板10と対向基板20との間には、液晶層50が封入されている。TFTアレイ基板10と対向基板20とは、複数の画素電極が設けられた画像表示領域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。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(即ち、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。
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。
周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、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。走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する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間をつなぐため、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。
TFTアレイ基板10上には、対向基板20の4つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材107で接続するための上下導通端子106が配置されている。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。
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や走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極9a上に、配向膜が形成されている。画素電極9a周辺の構成については後に詳述する。他方、対向基板20上には、格子状又はストライプ状の遮光膜23が形成された後に、その全面に亘って対向電極21が設けられており、更には最上層部分に配向膜が形成されている。対向電極21は、例えばITO膜などの透明導電膜からなる。
このように構成され、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、液晶層50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。
尚、図1及び図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等の駆動回路に加えて、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。
続いて、本実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域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、電気光学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のゲートには走査線11a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11a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。
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。
続いて、TFTアレイ基板上に構築される層構造について、図4を参照して下層側から順に説明する。ここに図4は、TFTアレイ基板上の具体的な層構造を示す断面図である。尚、図4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。また、説明の便宜上、画素電極より上層側の各層・各部材、及び後述する画素電極の側面に形成される側壁を省略して図示してある。
図4において、下TFTアレイ基板10上には、例えばタングステン(W)、チタン(Ti)、チタンナイトライド(TiN)等からなる走査線11aが形成されており、図示しないコンタクトホール等によって後述するゲート電極3aと電気的に接続されている。また走査線11aは、遮光性を有する材料を用いることで、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の、戻り光のうちTFT30に進行する光を遮光する下側遮光膜としても機能する。
下地絶縁膜12は、例えばシリコン酸化膜等からなる。下地絶縁膜12は、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。
TFT30は、半導体層1aと、ゲート絶縁膜2と、ゲート電極3a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を含んでおり、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。尚、TFT30は、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。
ゲート電極3aは、例えば導電性ポリシリコンからなり、半導体層1aよりも上層側に、シリコン酸化膜等からなる絶縁膜202を介して配置される。また、半導体層1aにおけるチャネル領域1a’に対向する部分においては、ゲート絶縁膜2を介して配置される。
TFTアレイ基板10上のTFT30よりも第1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300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。
上部容量電極は、容量線300の一部として形成されている。その構成については図示を省略してあるが、容量線300は、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、定電位源と電気的に接続される。これにより、上部容量電極300は、固定電位に維持され、固定電位側容量電極として機能し得る。上部容量電極300は、例えばAl(アルミニウム)、Ag(銀)等の金属又は合金を含んだ非透明な金属膜から形成されており、TFT30を遮光する上側遮光膜(内蔵遮光膜)としても機能する。尚、上部容量電極300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、或いはこれらのうちの少なくとも一つを含む合金、金属シリサイド、ポリシリサイド等から構成されていてもよい。
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に電気的に接続されると共に、図示しない中継層等にも電気的に接続されている。下部容量電極71は、例えば導電性のポリシリコン、或いは例えばAl(アルミニウム)等の金属又は合金を含んだ非透明な金属膜から形成されている。
誘電体膜75は、例えばHTO(High Temperature Oxide)膜、LTO(Low Temperature Oxide)膜等の酸化シリコン膜、或いは窒化シリコン膜等から構成された単層構造、或いは多層構造を有している。
TFTアレイ基板10上の蓄積容量70よりも第2層間絶縁膜42を介して上層側には、データ線6a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、絶縁膜202、第1層間絶縁膜41、誘電体膜75及び第2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。
画素電極9aは、データ線6aよりも第3層間絶縁膜43を介して上層側に形成されている。画素電極9aは、下部容量電極71、コンタクトホール83及び図示しない中継層等を介して半導体層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。
ここで、上述した層構造のうち第3層間絶縁膜43より上層側の構造について、図5から図10を参照して、その製造方法と共に詳細に説明する。ここに図5から図7及び図9は夫々、第1実施形態に係る電気光学装置の製造方法を、順を追って示す工程断面図である。また図8は、第1実施形態に係る電気光学装置の画素電極周辺の構成を示す平面図であり、図10は、比較例に係る電気光学装置の画素電極周辺の構成を示す断面図である。尚、図5から図10においては、説明の便宜上、図4において示した第3層間絶縁膜より下層側の各層・各部材を省略して図示してある。
図5において、第1実施形態に係る電気光学装置では、第3層間絶縁膜43が形成されると、先ず画素電極9aがパターニングされる。画素電極9aは、例えばITO膜などの透明導電膜からなり、上述したTFT30に対応するようにマトリクス状に形成される。また、画素電極9aは、第3層間絶縁膜43から垂直に切り立った側面9hを有している。尚、側面9hは、図5に示すような第3層間絶縁膜43から垂直に切り立ったものに限られず、例えば第3層間絶縁膜43から斜めに切り立ったものであってもよい。このような場合であっても、後述する側壁が、側面の角度より緩やかな勾配を有するものであれば、本実施形態における効果は十分に発揮される。
図6において、画素電極9aがパターニングされると、画素電極9aを覆うように側壁作成用絶縁膜200が形成される。側壁作成用絶縁膜200は、例えばBPSG(Boron Phosphorus Silicon Glass)等によって構成されている。尚、側壁作成用絶縁膜200は、CMP等によって平坦化処理を行う場合に形成される絶縁膜と比べると、膜厚が薄く(例えば、200nm程度に)形成される。
図7において、側壁作成用絶縁膜200は、エッチング等によりパターニングされて、側面9hに沿った側壁210として成形される。即ち、図6に示す側壁作成用絶縁膜200のうち、不必要な部分が削られて、図7に示す側壁210とされる。側壁210は、例えば、先ずドライエッチングによって、図7に示すような形となるようにパターニングされ、続いてウェットエッチングによって、滑らかな表面となるように形成される。ドライエッチングを用いることによって、より精度の高いエッチングが可能となり、所望の形状の側壁を形成することが容易となる。
尚、本実施形態では、側壁作成用絶縁膜200は、画素電極9aの上面からは完全にエッチング除去されているが、側壁作成用絶縁膜200の材質によっては、画素電極9aの上面に薄く或いは部分的に(例えば、縁に沿って)残されてもよい。例えば、透明であって画素電極上に形成しても電圧印加の妨げにならず且つその上に配向膜を形成することに問題が無い膜であれば、側壁以外の画素電極表面にも、多少残っていてかまわない。
図8に示すように、基板上方向から見ると、側壁210は、画素電極9aの周囲を囲うように形成される。尚、図8に示すように、画素電極9aの周囲を全て囲む必要はなく、画素電極9aを部分的に囲うように形成されてもよい。
図9において、画素電極9a及び側壁210上には、配向膜400が形成される。配向膜400は、例えばポリイミド膜などの有機膜からなり、ラビング処理等の所定の配向処理が施されることで、液晶層50(図2参照)における液晶分子の配向方向を規定する。
ここで図10に示すように、側壁210が形成されていないとすると、画素電極9a及び配向膜400間に間隙が生じてしまう場合がある。また、配向膜400の表面に生じる段差が比較的大きくなるため、装置によって表示する画像の品質が低下してしまうおそれがある。
しかるに本実施形態に係る電気光学装置では特に、上述したように、画素電極9aにおける側面9hに沿って側壁210が形成されているため、側面9hによる段差が側壁210によって緩やかな勾配とされている。従って、画素電極9aに対する配向膜400の付きまわりが向上する。
また本実施形態に係る電気光学装置では、画素電極9a自体の形状が、最初にパターニングされた際の形状から変化しないため、例えば画素電極9aにおける側面9hを削るなどして配向膜400の付きまわりを向上させる場合のように、装置における透過率やコントラスト等が低下してしまうことを防止できる。
以上説明したように、第1実施形態に係る電気光学装置によれば、画素電極9a上に形成される配向膜400の付きまわりを向上させることができる。従って、高品質な画像を表示することが可能である。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る電気光学装置及び該電気光学装置の製造方法について、図11から図14を参照して説明する。ここに図11、図12及び図14は夫々、第2実施形態に係る電気光学装置の製造方法を、順を追って示す工程断面図であり、図13は、第2実施形態に係る電気光学装置の画素電極周辺の構成を示す平面図である。尚、第2実施形態は、上述の第1実施形態と比べて、側壁の構成及び製造方法が異なり、その他の構成については概ね同様である。このため第2実施形態では、第1実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。また、図11から図14においては、図5から図10に示した第1実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付している。
次に、第2実施形態に係る電気光学装置及び該電気光学装置の製造方法について、図11から図14を参照して説明する。ここに図11、図12及び図14は夫々、第2実施形態に係る電気光学装置の製造方法を、順を追って示す工程断面図であり、図13は、第2実施形態に係る電気光学装置の画素電極周辺の構成を示す平面図である。尚、第2実施形態は、上述の第1実施形態と比べて、側壁の構成及び製造方法が異なり、その他の構成については概ね同様である。このため第2実施形態では、第1実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。また、図11から図14においては、図5から図10に示した第1実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付している。
図11において、第2実施形態に係る電気光学装置では、図5に示すように画素電極9aがパターニングされると、画素電極9aを覆うように側壁作成用絶縁膜200が形成される。この際、側壁作成用絶縁膜200は、上述した第1実施形態と比べると、膜厚が厚く(例えば、500nm程度に)形成される。
図12において、側壁作成用絶縁膜200は、例えばウェットエッチングによってパターニングされて、側面9hに沿った側壁210として成形される。即ち、図6に示す側壁作成用絶縁膜200のうち、不必要な部分が削られて、図7に示す側壁210とされる。ウェットエッチングは、ドライエッチングと比較して、エッチングの際の制御が容易である。よって、より容易に側壁を形成することが可能となる。第2実施形態に係る電気光学装置においては、互いに隣り合う画素電極9aに設けられた側壁210同士が、一体的に形成されている。このため、例えば上述した第1実施形態と比較して、より緩やかな勾配が実現される。
図13に示すように、基板上方向から見ると、側壁210は、画素電極9aが配置される画像表示領域10a(図1参照)を全体的に覆うように形成される。尚、図に示すように、画像表示領域10aの全てが覆われなくともよく、部分的に第3層間絶縁膜43が露出する部分が存在してもよい。
図14において、画素電極9a及び側壁210上には、配向膜400が形成される。ここで第2実施形態では、画素電極9aにおける側面9hに沿って側壁210が形成されているため、側面9aによる段差が側壁210によって緩やかな勾配とされている。従って、画素電極9aに対する配向膜400の付きまわりが向上する。また第1実施形態と比べて、側壁210がより緩やかな勾配とされているので、より効果的に、画素電極9aに対する配向膜400の付きまわりを向上させることができる。
以上説明したように、第2実施形態に係る電気光学装置によれば、画素電極9a上に形成される配向膜400の付きまわりを向上させることができる。従って、高品質な画像を表示することが可能である。
<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15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。
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15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15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。
ここで、各液晶パネル1110R、1110B及び1110Gによる表示像について着目すると、液晶パネル1110Gによる表示像は、液晶パネル1110R、1110Bによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
尚、液晶パネル1110R、1110B及び1110Gには、ダイクロイックミラー1108によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
尚、図15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)、プラズマディスプレイ(PDP)、電界放出型ディスプレイ(FED、SED)、有機ELディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、電気泳動装置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該電気光学装置の製造方法、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。
1a…半導体層、3a…ゲート電極、6a…データ線、9a…画素電極、10…TFTアレイ基板、10a…画像表示領域、11a…走査線、20…対向基板、30…TFT、43…第3層間絶縁膜、50…液晶層、200…側壁作成用絶縁膜、210…側壁、400…配向膜
Claims (8)
- 基板と、
前記基板上に形成されており、前記基板の面に対して、所定角度で切り立った側面を夫々有する複数の画素電極と、
前記基板上で平面的に見て、前記複数の画素電極の各々の周囲を少なくとも部分的に囲うように、前記側面に沿って形成されており、前記所定角度より緩やかな勾配を有する側壁と、
前記複数の画素電極上に形成された配向膜と
を備えることを特徴とする電気光学装置。 - 前記複数の画素電極のうち、互いに隣り合う画素電極における、互いに対向する側面に沿って形成された側壁は、夫々別体として、切り離されて形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 前記複数の画素電極のうち、互いに隣り合う画素電極における、互いに対向する側面に沿って形成された側壁は、前記互いに隣り合う画素電極間を少なくとも部分的に埋めるように、一体的に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなる電子機器。
- 基板上に、
前記基板の面に対して、所定角度で切り立った側面を有する夫々有する複数の画素電極を形成する画素電極形成工程と、
前記基板上で平面的に見て、前記複数の画素電極の各々の周囲を少なくとも部分的に囲うように、前記所定角度より緩やかな勾配を有する側壁を前記側面に沿って形成する側壁形成工程と、
前記複数の画素電極上に配向膜を形成する配向膜形成工程と
を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 前記側壁形成工程は、
前記画素電極上に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜を前記側面に残すようにパターニングすることで、前記側壁を形成する成形工程と
を備えることを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置の製造方法。 - 前記成形工程は、ドライエッチングを含む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。
- 前記成形工程は、ウェットエッチングを含むことを特徴とする請求項6又は7に記載の電気光学装置の製造方法。
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JP2008020370A JP2009180971A (ja) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 |
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