JP2011133603A - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】反射層に起因する段差の解消、および増反射膜として適正な膜構成を有する誘電体多層膜の形成の双方を実現することのできる反射型の電気光学装置、該電気光学装置の製造方法、および当該電気光学装置を備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】電気光学装置１００では、第１基板１０の第１面１０ｘ側に複数の画素１００ａの各々に反射膜からなる画素電極９ａを形成した後、画素電極９ａの上層側に複数の画素１００ａに跨る誘電体多層膜１８を増反射膜として形成する。その後、誘電体多層膜１８の上層側に平坦化用絶縁膜１９を形成し、平坦化用絶縁膜１９を表面側から研磨する。このため、平坦化用絶縁膜１９の平坦な表面上に第１基板側配向膜１６を形成することができる。また、段差１５を平坦化用絶縁膜１９で埋める場合でも、画素電極９ａの上層側に平坦化用絶縁膜１９等が存在しない状態で誘電体多層膜１８を形成することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、反射型の電気光学装置、該電気光学装置の製造方法、および当該電気光学装置を備えた電子機器に関するものである。

各種の電気光学装置のうち、反射型の液晶装置は、第１基板と第２基板との間に液晶層が保持されており、第１基板において第２基板と対向する面側には反射膜が形成されている。このため、第２基板側から入射した光を第１基板側の反射電極で反射し、第２基板側から出射する間に液晶によって光変調を行なえば、画像を表示することができる。

ここで、反射膜を画素電極等として構成した場合、反射層は複数の画素の各々に独立して形成される。このため、隣り合う反射膜で挟まれた境界領域と反射膜が形成された反射膜形成領域との間には段差が発生する。かかる段差が発生すると、配向膜にも段差が生じる結果、液晶に配向不良が発生する原因となる。

一方、反射膜の上層に誘電体多層膜からなる増反射膜を形成する際、誘電体多層膜の最下層を構成する絶縁膜（誘電体層）、あるいは誘電体多層膜より下層側の絶縁膜によって、上記の段差を埋めた構成が提案されている。より具体的には、誘電体多層膜を形成する際、あるいは誘電体多層膜を形成する前に絶縁膜を分厚く形成した後、その表面を平坦化して段差を埋めた構成が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００７−２９３２４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成を採用すると、以下の問題点があるため、反射層に起因する段差の解消と増反射膜の形成の双方を実現するのは困難であるという問題点がある。

まず、誘電体多層膜より下層側の絶縁膜によって段差を埋める場合、研磨処理によって絶縁膜を薄くした後、エッチバック処理によって反射層の表面を露出させるが、エッチバック処理の際、絶縁膜と反射層のエッチング速度の差によって、絶縁膜と反射層との間に段差が発生するという問題点がある。

また、誘電体多層膜の最下層を構成する絶縁膜（誘電体層）によって段差を埋める場合、研磨処理およびエッチバック処理によって、絶縁膜を薄くして反射層上に絶縁膜を一定の厚さに残すことになる。しかしながら、かかる構成を採用した場合、研磨量のばらつきやエッチバック量のばらつきによって、反射層上に残る絶縁膜の厚さがばらつき、増反射膜を構成する誘電体膜層として最適な膜厚とすることが困難である。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、反射層に起因する段差の解消、および増反射膜として適正な膜構成を有する誘電体多層膜の形成の双方を実現することのできる反射型の電気光学装置、該電気光学装置の製造方法、および当該電気光学装置を備えた電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、第１基板と第２基板との間に液晶層が保持された電気光学装置であって、前記第１基板において前記第２基板と対向する面側に、複数の画素の各々に設けられた反射膜と、該反射膜の上層側で複数の画素に跨って設けられた誘電体多層膜と、該誘電体多層膜の上層側に設けられ、隣り合う前記反射膜で挟まれた境界領域と前記反射膜が形成された反射膜形成領域とによって生じた段差を埋める平坦化用絶縁膜と、該平坦化用絶縁膜の上層側に形成された第１基板側配向膜と、を有していることを特徴とする。

また、本発明は、第１基板と第２基板との間に液晶層が保持された電気光学装置の製造方法であって、前記第１基板において前記第２基板と対向する面側に複数の画素の各々に反射膜を形成した後、反射膜の上層側に複数の画素に跨る誘電体多層膜を形成する誘電体多層膜形成工程と、該誘電体多層膜の上層側に平坦化用絶縁膜を形成する平坦化用絶縁膜形成工程と、前記平坦化用絶縁膜を表面側から薄手化する平坦化工程と、を行なうことを特徴とする。

本発明では、第１基板において第２基板と対向する面側に複数の画素の各々に反射膜を形成した後、反射膜の上層側に複数の画素に跨る誘電体多層膜を形成する。その後、誘電体多層膜の上層側に平坦化用絶縁膜を形成し、しかる後に、平坦化用絶縁膜を表面側から薄手化する。すなわち、反射膜の上層側に平坦化用絶縁膜等が存在しない状態で誘電体多層膜を形成し、その後、平坦化用絶縁膜で段差を埋める。このため、平坦化用絶縁膜で段差を埋めて平坦面上に第１基板側配向膜を形成した構成を採用した場合でも、増反射膜として適正な膜構成を有する誘電体多層膜を形成することができる。

本発明において、前記反射膜は、例えば、画素電極である。かかる構成によれば、共通の反射性の導電膜によって反射膜および画素電極を同時に形成することができる。

本発明において、前記平坦化用絶縁膜は、前記反射膜形成領域に比して前記境界領域で厚い膜厚をもって前記境界領域および前記反射膜形成領域の双方に設けられ、前記平坦化用絶縁膜の表面は、連続した平坦面になっている構成を採用することができる。

この場合、前記平坦化用絶縁膜は、前記誘電体多層膜において最上層を構成する誘電体層に比して屈折率が低いことが好ましい。このように構成すると、誘電体多層膜の上層に平坦化用絶縁膜が積層されている場合でも、平坦化用絶縁膜の膜厚ばらつきが、誘電体多層膜の増反射膜としての特性を大きく低下させることを防止することができる。

また、前記第２基板において前記第１基板と対向する面側に、第２基板側下地膜と、該第２基板側下地膜の表面上に設けられた第２基板側配向膜と、を有し、前記第２基板側下地膜と前記平坦化用絶縁膜とは同一の絶縁膜からなることが好ましい。このように構成すると、第１基板側配向膜と第２基板側配向膜とを同一の絶縁膜からなる下地膜上に形成することができるため、第１基板側配向膜と第２基板側配向膜として同一特性の配向膜を形成することができる。それ故、極性が反転する駆動信号で液晶層を駆動した場合でも、品位の高い画像を表示することができる。

本発明において、前記平坦化用絶縁膜は、前記境界領域および前記反射膜形成領域のうちの前記境界領域のみに設けられ、前記平坦化用絶縁膜の表面と、前記反射膜上に位置する前記誘電体多層膜の表面とは連続した平坦面になっている構成を採用してもよい。

この場合、前記平坦面上には、前記誘電体多層膜の最上層を構成する誘電体層に比して屈折率が低い第１基板側下地膜が設けられ、当該第１基板側下地膜の上層に前記第１基板側配向膜が形成されていることが好ましい。このように構成すると、誘電体多層膜の上層に第１基板側下地膜が積層されている場合でも、第１基板側下地膜の膜厚ばらつきが、誘電体多層膜の増反射膜としての特性を大きく低下させることを防止することができる。

また、本発明では、前記第２基板において前記第１基板と対向する面側に、第２基板側下地膜と、該第２基板側下地膜の表面上に設けられた第２基板側配向膜と、を有し、前記第２基板側下地膜と前記第１基板側下地膜とは同一の絶縁膜からなることが好ましい。このように構成すると、第１基板側配向膜と第２基板側配向膜とを同一の絶縁膜からなる下地膜上に形成することができるため、第１基板側配向膜と第２基板側配向膜として同一特性の配向膜を形成することができる。それ故、極性が反転する交流信号で液晶層を駆動した場合でも、品位の高い画像を表示することができる。

本発明を適用した電気光学装置は、携帯電話機やモバイルコンピューター等の電子機器として用いることができる。また、本発明を適用した電気光学装置は、電子機器としての投射型表示装置にも用いることができ、かかる投射型表示装置は、前記電気光学装置に光を供給する光源部と、前記電気光学装置によって光変調された光を投射する投射光学系と、を備えている。

本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の具体的構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る反射型の電気光学装置の画素構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の製造方法において、画素電極（反射層）を形成した後、平坦化用絶縁膜を形成するまでの工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の製造方法において、平坦化用絶縁膜を薄手化する工程を示す工程断面図である。 本発明の実施の形態２に係る電気光学装置の断面構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る電気光学装置の製造方法において、平坦化用絶縁膜を薄手化する工程および第１基板側下地膜の形成工程を示す工程断面図である。 本発明を適用した反射型の電気光学装置を用いた電子機器の説明図である。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、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しめてある。また、画素トランジスターを流れる電流の方向が反転する場合、ソースとドレインとが入れ替わるが、以下の説明では、便宜上、画素電極が接続されている側をドレインとし、データ線が接続されている側をソースとして説明する。

［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の具体的構成を示す説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は各々、電気光学装置の液晶パネルを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。

図１に示すように、電気光学装置１００は液晶装置であり、液晶パネル１００ｐを有している。液晶パネル１００ｐは、その中央領域に複数の画素１００ａがマトリクス状に配列された画素領域１０ｂを備えている。かかる液晶パネル１００ｐにおいて、後述する第１基板１０には、画素領域１０ｂの内側で複数本のデータ線６ａおよび複数本の走査線３ａが縦横に延びており、それらの交点に対応する位置に画素１００ａが構成されている。複数の画素１００ａの各々には、電界効果型トランジスターからなる画素トランジスター３０、および後述する画素電極９ａが形成されている。画素トランジスター３０のソースにはデータ線６ａが電気的に接続され、画素トランジスター３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続され、画素トランジスター３０のドレインには、画素電極９ａが電気的に接続されている。

第１基板１０において、画素領域１０ｂの外側領域には走査線駆動回路１０４およびデータ線駆動回路１０１が構成されている。データ線駆動回路１０１は各データ線６ａの一端に電気的に接続しており、画像処理回路から供給される画像信号を各データ線６ａに順次供給する。走査線駆動回路１０４は、各走査線３ａに電気的に接続しており、走査信号を各走査線３ａに順次供給する。

各画素１００ａにおいて、画素電極９ａは、後述する対向基板に形成された共通電極と液晶を介して対向し、液晶容量５０ａを構成している。また、各画素１００ａには、液晶容量５０ａで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量５０ａと並列に保持容量６０が付加されている。本形態では、保持容量６０を構成するために、複数の画素１００ａに跨って走査線３ａと並行して延びた容量線３ｂが形成されている。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、電気光学装置１００の液晶パネル１００ｐでは、第１基板１０（素子基板）と第２基板２０（対向基板）とが所定の隙間を介してシール材１０７によって貼り合わされており、シール材１０７は第２基板２０の縁に沿うように配置されている。シール材１０７は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。本形態において、第１基板１０の基板本体１０ｄは透光性基板であり、第２基板２０の基板本体２０ｄも透光性基板である。なお、第１基板１０の基板本体１０ｄとしては、単結晶シリコン基板等、不透明な基板を用いてもよい。

第１基板１０において、シール材１０７の外側領域では、第１基板１０の一辺に沿ってデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。また、第２基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、第１基板１０と第２基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０９が形成されている。

詳しくは後述するが、第１基板１０には、アルミニウムやアルミニウム合金等といったアルミニウム系材料や、銀や銀合金等といった銀系材料からなる反射性の画素電極９ａ（反射層）がマトリクス状に形成されている。本形態では、画素電極９ａには、上記の金属材料のうち、アルミニウムやアルミニウム合金等といったアルミニウム系材料が用いられている。

これに対して、第２基板２０には、シール材１０７の内側領域に遮光性材料からなる額縁１０８が形成され、その内側が画像表示領域１０ａとされている。第２基板２０には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなる共通電極２１（透光性電極）が形成されている。なお、第２基板２０には画素電極９ａ間と対向する位置にブラックマトリクスあるいはブラックストライプと称せられる遮光膜（図示せず）が形成されることがある。

なお、画素領域１０ｂには、額縁１０８等と重なる領域にダミーの画素が構成される場合があり、この場合、画素領域１０ｂのうち、ダミー画素を除いた領域が画像表示領域１０ａとして利用されることになる。

かかる反射型の電気光学装置１００においては、第２基板２０の側から入射した光が画素電極９ａで反射して再び、第２基板２０の側から出射される間に液晶層５０によって画素毎に光変調される結果、画像が表示される。第２基板２０の光入射側の面には、使用する液晶層５０の種類、すなわち、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード等々の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリ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、偏光板等が所定の向きに配置される。ここで、電気光学装置１００は、図８を参照して後述する投射型表示装置（液晶プロジェクター）のライトバルブとして用いられる場合、各色の光が入射することになるので、カラーフィルターは形成されない。これに対して、電気光学装置１００を、図８を参照して後述するモバイルコンピューターや携帯電話機等といった電子機器において直視型のカラー表示装置として用いる場合、第２基板２０には、カラーフィルター（図示せず）や保護膜が形成される。

（各画素の構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係る反射型の電気光学装置１００の画素構成を示す説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は各々、反射型の電気光学装置１００に用いた第１基板１０において相隣接する画素の平面図、およびそのＡ−Ａ′線に相当する位置で電気光学装置１００を切断したときの断面図である。なお、図３（ａ）において、データ線６ａは一点鎖線で示し、走査線３ａおよび容量線３ｂは実線で示し、半導体層１ａは細い点線で示し、画素電極９ａについては二点鎖線で示してある。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１基板１０には、石英基板やガラス基板等からなる基板本体１０ｄの第１面１０ｘおよび第２面１０ｙのうち、第２基板２０と対向する第１面１０ｘに二酸化シリコン膜等からなる透光性の下地絶縁層１５０が形成されているとともに、その上層側において、画素電極９ａと重なる位置にＮチャネル型の画素トランジスター３０が形成されている。画素トランジスター３０は、島状のポリシリコン膜、あるいは島状の単結晶半導体層からなる半導体層１ａに対して、チャネル領域１ｇ、低濃度ソース領域１ｂ、高濃度ソース領域１ｄ、低濃度ドレイン領域１ｃ、および高濃度ドレイン領域１ｅが形成されたＬＤＤ構造を備えている。半導体層１ａの表面側には、二酸化シリコン膜や窒化シリコン膜からなるゲート絶縁層２が形成されており、ゲート絶縁層２の表面には、金属膜やドープトシリコン膜からなるゲート電極（走査線３ａ）が形成されている。また、半導体層１ａにおける高濃度ドレイン領域１ｅからの延設部分には、ゲート絶縁層２を介して容量線３ｂが対向し、保持容量６０が形成されている。

本形態において、画素トランジスター３０はＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を備えているが、高濃度ソース領域および高濃度ドレイン領域が走査線３ａに自己整合的に形成されている構造を採用してもよい。また、本形態では、ゲート絶縁層２は、熱酸化により形成された二酸化シリコン膜からなるが、ＣＶＤ法等により形成された二酸化シリコン膜や窒化シリコン膜を用いることもできる。さらに、ゲート絶縁層２には、熱酸化により形成された二酸化シリコン膜と、ＣＶＤ法等により形成された二酸化シリコン膜や窒化シリコン膜との多層膜を用いることもできる。

画素トランジスター３０の上層側には、二酸化シリコン膜や窒化シリコン膜等の透光性絶縁膜からなる層間絶縁膜７１、７２が形成されている。層間絶縁膜７１の表面には金属膜やドープトシリコン膜からなるデータ線６ａおよびドレイン電極６ｂが形成され、データ線６ａは、層間絶縁膜７１に形成されたコンタクトホール７１ａを介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続し、ドレイン電極６ｂは、層間絶縁膜７１に形成されたコンタクトホール７１ｂを介して高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続している。層間絶縁膜７２の表面には、複数の画素１００ａの各々に反射性の画素電極９ａ（反射層）が島状に形成されており、画素電極９ａは、層間絶縁膜７２に形成されたコンタクトホール７２ｂを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続されている。かかる電気的な接続を行なうにあたって、本形態では、コンタクトホール７２ｂの内部は、プラグ８ａと称せられる導電膜によって埋められ、画素電極９ａは、プラグ８ａを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続されている。層間絶縁膜７２の表面とプラグ８ａの表面は、連続した平坦面を形成しており、かかる平坦面上に画素電極９ａが形成されている。

画素電極９ａの表面側には、後述する誘電体多層膜１８、平坦化用絶縁膜１９、および酸化シリコン膜等の斜方蒸着膜からなる第１基板側配向膜１６がこの順に積層されている。

第２基板２０では、基板本体２０ｄにおいて第１基板１０と対向する面全体にＩＴＯ膜からなる共通電極２１がベタ状に形成され、共通電極２１の表面側には、二酸化シリコン膜からなる第２基板側下地膜２６０、および斜方蒸着膜からなる第２基板側配向膜２６がこの順に形成されている。

このように構成した第１基板１０と第２基板２０は、画素電極９ａと共通電極２１とが対面するように対向配置され、かつ、これらの基板間には、シール材１０７により囲まれた空間内に電気光学物質としての液晶層５０が封入されている。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で、第１基板１０および第２基板２０に形成された第１基板側配向膜１６および第２基板側配向膜２６により所定の配向状態をとる。液晶層５０は、例えば一種または数種のネマティック液晶を混合したもの等からなる。

本形態において、第２基板２０の側では、共通電極２１が第２基板２０の略全面に形成されていることから、共通電極２１の表面は平坦面である。従って、第２基板側下地膜２６０の表面も平坦面である。従って、斜方蒸着によって第２基板側配向膜２６を適正に形成することができる。

これに対して、第１基板１０の側では、画素電極９ａが各画素１００ａ毎に独立した島状に形成されている。このため、隣り合う画素電極９ａに挟まれた境界領域９ｓと、画素電極９ａの形成領域（反射層形成領域）との間には、画素電極９ａの厚さに相当する段差１５が存在する。そこで、本形態では、以下に説明する構成を採用することにより、境界領域９ｓと、画素電極９ａの形成領域との間の段差１５を解消し、第１基板側配向膜１６を平坦面上に斜方蒸着により形成可能にしてある。

（第１基板１０の平坦化構造）
図３（ｂ）に示すように、本形態では、画素電極９ａの上層側には複数の画素１００ａに跨って誘電体多層膜１８が形成されており、かかる誘電体多層膜１８の上層側には、境界領域９ｓと画素電極９ａの形成領域とによって生じた段差１５を埋める平坦化用絶縁膜１９が形成されている。

より具体的には、画素電極９ａの上層側には、複数の画素１００ａに跨って誘電体多層膜１８の下層を構成する第１誘電体層１８１が形成されており、かかる第１誘電体層１８１の上層側には、複数の画素１００ａに跨って誘電体多層膜１８の上層を構成する第２誘電体層１８２が形成されている。第１誘電体層１８１は、厚さが６０〜８０ｎｍの二酸化シリコン膜（ＳｉＯ₂／屈折率＝１．４６）であり、第２誘電体層１８２は、厚さが５０〜７０ｎｍの窒化シリコン膜（Ｓｉ₃Ｎ₄／屈折率＝２．０５）であり、第２誘電体層１８２（窒化シリコン膜）は、第１誘電体層１８１（二酸化シリコン膜）よりも屈折率が大きい。また、第１誘電体層１８１および第２誘電体層１８２の各々の光学的膜厚ｎｄ（ｎ＝屈折率、ｄ＝膜厚）は、設計の際の波長λ₀の１／４倍に設定されている。従って、誘電体多層膜１８は、画素電極９ａ表面での反射率を高める増反射膜として機能する。

かかる誘電体多層膜１８は、境界領域９ｓおよび画素電極９ａの形成領域の双方に略同一の膜厚をもって形成されている。このため、誘電体多層膜１８の表面には、境界領域９ｓと画素電極９ａの形成領域とによって、画素電極９ａの厚さに相当する段差１５が形成されている。

ここで、誘電体多層膜１８の上層には二酸化シリコン膜からなる平坦化用絶縁膜１９が形成されており、誘電体多層膜１８の表面に発生した段差１５は、平坦化用絶縁膜１９によって解消されている。より具体的には、誘電体多層膜１８の上層には平坦化用絶縁膜１９が形成されており、かかる平坦化用絶縁膜１９は、境界領域９ｓおよび画素電極９ａの形成領域の双方に形成されているが、画素電極９ａの形成領域に比して境界領域９ｓで厚い膜厚をもって形成されている。しかも、平坦化用絶縁膜１９は、境界領域９ｓでは、画素電極９ａの形成領域に比して、誘電体多層膜１８の表面に発生した段差１５分（画素電極９ａの厚さ分）だけ膜厚が大である。かかる構成の平坦化用絶縁膜１９は、図４および図５を参照して後述するように、境界領域９ｓおよび画素電極９ａの形成領域の双方に絶縁膜を段差１５以上の膜厚をもって分厚く形成した後、その表面を研磨等により薄手化することにより形成される。このため、平坦化用絶縁膜１９の表面は、連続した平坦面になっている。従って、斜方蒸着によって第１基板側配向膜１６を適正に形成することができる。

また、第２基板２０において、第２基板側配向膜２６は、二酸化シリコン膜からなる第２基板側下地膜２６０上に形成され、第１基板１０において、第１基板側配向膜１６は、二酸化シリコン膜からなる平坦化用絶縁膜１９上に形成されている。このため、第１基板側配向膜１６および第２基板側配向膜２６は同一の特性を有している。また、画素電極９ａと共通電極２１とでは、仕事関数が相違しているが、画素電極９ａと第１基板側配向膜１６との間には二酸化シリコン膜からなる平坦化用絶縁膜１９が介在し、共通電極２１と第２基板側配向膜２６との間には二酸化シリコン膜からなる第２基板側下地膜２６０が介在している。それ故、液晶層５０を交流駆動した場合でも、液晶層５０には対称な電界がかかることになる。それ故、電気光学装置１００において同一パターンを長時間表示しても焼き付き等の不具合が発生しない。

（電気光学装置１００の製造方法）
以下、図４および図５を参照して、本発明を適用した電気光学装置１００の製造方法を説明しながら、電気光学装置１００の構成を詳述する。図４は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置１００の製造方法において、画素電極９ａ（反射層）を形成した後、平坦化用絶縁膜１９を形成するまでの工程を示す断面図であり、図５は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置１００の製造方法において、平坦化用絶縁膜１９を薄手化する工程を示す工程断面図である。

まず、図４（ａ）に示すように、アルミニウムやアルミニウム合金等といったアルミニウム系材料からなる画素電極９ａを島状に形成する。この状態で、隣り合う画素電極９ａで挟まれた境界領域９ｓと、画素電極９ａの形成領域との間には、画素電極９ａの厚さに相当する段差１５が形成される。

次に、図４（ｂ）、（ｃ）に示す誘電体多層膜形成工程によって誘電体多層膜１８を形成する。より具体的には、画素電極９ａの表面、および隣り合う画素電極９ａで挟まれた境界領域９ｓで露出している層間絶縁膜７２の表面を覆うように、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法や、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の方法によって、厚さが６０〜８０ｎｍの二酸化シリコン膜からなる第１誘電体層１８１を形成した後、ＰＶＤ法やＣＶＤ法等によって、厚さが５０〜７０ｎｍの窒化シリコン膜からなる第２誘電体層１８２を形成する。その結果、画素電極９ａの上層側には、画素電極９ａおよび境界領域９ｓの双方に、第１誘電体層１８１および第２誘電体層１８２からなる誘電体多層膜１８を一定の膜厚で形成される。かかる誘電体多層膜１８に表面には、画素電極９ａの厚さに相当する段差１５が形成されている。

次に、図４（ｄ）に示す平坦化用絶縁膜形成工程において、誘電体多層膜１８の上層側に、ＰＶＤ法やＣＶＤ法等によって、分厚い二酸化シリコン膜からなる平坦化用絶縁膜１９を形成する。この時点では、平坦化用絶縁膜１９の表面には、画素電極９ａの厚さに相当する段差１５が形成されている。

次に、図５に示す平坦化工程において、平坦化用絶縁膜１９を薄手化して平坦化用絶縁膜１９の表面を平坦面とする。より具体的には、平坦化用絶縁膜１９の表面を研磨する。その際、境界領域９ｓおよび画素電極９ａの形成領域の双方に平坦化用絶縁膜１９を残す。その結果、平坦化用絶縁膜１９は、画素電極９ａの形成領域に比して境界領域９ｓで厚い膜厚をもって形成されるので、平坦化用絶縁膜１９の表面は、連続した平坦面となる。かかる研磨には化学機械研磨を利用でき、化学機械研磨では、研磨液に含まれる化学成分の作用と、研磨剤と第１基板１０との相対移動によって、高速で平滑な研磨面を得ることができる。より具体的には、研磨装置において、不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂等からなる研磨布（パッド）を貼り付けた定盤と、第１基板１０を保持するホルダーとを相対回転させながら、研磨を行なう。その際、例えば、平均粒径が０．０１〜２０μｍの酸化セリウム粒子、分散剤としてのアクリル酸エステル誘導体、および水を含む研磨剤を研磨布と第１基板１０との間に供給する。なお、平坦化工程ではエッチバック処理も併用してもよい。

しかる後には、図３（ｂ）に示すように、平坦化用絶縁膜１９の表面に対して斜方蒸着により、第１基板側配向膜１６を形成する。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の電気光学装置１００では、第１基板１０に複数の画素１００ａの各々に反射膜からなる画素電極９ａを形成した後、画素電極９ａの上層側に複数の画素１００ａに跨る誘電体多層膜１８を形成する。その後、誘電体多層膜１８の上層側に平坦化用絶縁膜１９を形成し、しかる後に、平坦化用絶縁膜１９を表面側から薄手化する。すなわち、画素電極９ａの上層側に平坦化用絶縁膜１９等が存在しない状態で誘電体多層膜１８を形成し、その後、平坦化用絶縁膜１９で段差を埋める。このため、平坦化用絶縁膜１９で段差１５を埋めて平坦面とする場合でも、画素電極９ａ上に直接、誘電体多層膜１８を形成し、誘電体多層膜１８を構成する誘電体層（第１誘電体層１８１および第２誘電体層１８２）に対しては研磨等を行なわない。それ故、誘電体多層膜１８を構成する誘電体層（第１誘電体層１８１および第２誘電体層１８２）の膜厚は、成膜条件で高い精度で制御される。それ故、平坦化用絶縁膜１９で段差１５を埋めて平坦面上に第１基板側配向膜１６を形成した構成を採用した場合でも、増反射膜として適正な膜構成を有する誘電体多層膜１８を形成することができる。

また、画素電極９ａの形成領域において、誘電体多層膜１８の上層には平坦化用絶縁膜１９が残るが、かかる平坦化用絶縁膜１９は、誘電体多層膜１８において最上層を構成する第２誘電体層１８２（窒化シリコン膜）に比して屈折率が低い二酸化シリコン膜である。このため、画素電極９ａの形成領域において、誘電体多層膜１８の上層に平坦化用絶縁膜１９が積層されている場合でも、平坦化用絶縁膜１９の膜厚ばらつきが、誘電体多層膜１８の増反射膜としての特性を大きく低下させることがない。

また、第２基板側下地膜２６０と平坦化用絶縁膜１９とは同一の絶縁膜（二酸化シリコン膜）からなる。このため、第１基板側配向膜１６と第２基板側配向膜２６とを同一の絶縁膜からなる下地膜上に形成することができるため、第１基板側配向膜１６と第２基板側配向膜２６として同一特性の配向膜を形成することができる。それ故、極性が反転する交流信号で液晶層５０を駆動した場合でも、焼きつき等の表示不良が発生せず、品位の高い画像を表示することができる。

［実施の形態２］
（電気光学装置１００の構成）
図６は、本発明の実施の形態２に係る電気光学装置１００の断面構成を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。

図６に示すように、本形態の電気光学装置１００でも、実施の形態１と同様、層間絶縁膜７２の表面には、複数の画素１００ａの各々に反射性の画素電極９ａ（反射層）が島状に形成されている。画素電極９ａは、層間絶縁膜７２の表面とプラグ８ａの表面とが形成する平坦面上に形成されている。画素電極９ａの上層側には、実施の形態１で説明した誘電体多層膜１８、平坦化用絶縁膜１９、および斜方蒸着膜からなる第１基板側配向膜１６がこの順に積層されている。誘電体多層膜１８は、厚さが６０〜８０ｎｍの二酸化シリコン膜からなる下層側の第１誘電体層１８１と、厚さが５０〜７０ｎｍの窒化シリコン膜からなる上層側の第２誘電体層１８２とからなり、画素電極９ａ表面での反射率を高める増反射膜として機能する。

本形態では、実施の形態１と違って、平坦化用絶縁膜１９の上層側に二酸化シリコン膜からなる第１基板側下地膜１６０が形成され、かかる第１基板側下地膜１６０の上層に第１基板側配向膜１６が形成されている。

第２基板２０では、実施の形態１と同様、基板本体２０ｄにおいて第１基板１０と対向する面全体にＩＴＯ膜からなる共通電極２１がベタ状に形成され、共通電極２１の表面側には、二酸化シリコン膜からなる第２基板側下地膜２６０、および斜方蒸着膜からなる第２基板側配向膜２６がこの順に形成されている。かかる第２基板２０の側では、共通電極２１が第２基板２０の略全面に形成されていることから、共通電極２１の表面は平坦面である。従って、第２基板側下地膜２６０の表面も平坦面である。従って、斜方蒸着によって第２基板側配向膜２６を適正に形成することができる。

これに対して、第１基板１０の側では、画素電極９ａが各画素１００ａ毎に独立した島状に形成されている。このため、隣り合う画素電極９ａに挟まれた境界領域９ｓと、画素電極９ａの形成領域（反射層形成領域）との間には、画素電極９ａの厚さに相当する段差１５が存在する。また、誘電体多層膜１８は、複数の画素１００ａに跨って形成されているため、境界領域９ｓおよび画素電極９ａの形成領域の双方に同一の膜厚をもって形成されている。それ故、誘電体多層膜１８の表面には、境界領域９ｓと画素電極９ａの形成領域とによって、画素電極９ａの厚さに相当する段差１５が形成されている。

ここで、誘電体多層膜１８の上層側には、境界領域９ｓと画素電極９ａの形成領域とによって生じた段差１５を埋める平坦化用絶縁膜１９が形成されている。かかる平坦化用絶縁膜１９は、境界領域９ｓおよび画素電極９ａの形成領域のうち、境界領域９ｓのみに形成されている。しかも、平坦化用絶縁膜１９は、誘電体多層膜１８の表面に発生した段差１５分（画素電極９ａの厚さ分）の膜厚を有している。このため、平坦化用絶縁膜１９の表面と誘電体多層膜１８の表面とは、連続した平坦面を構成している。

さらに、本形態では、平坦化用絶縁膜１９の表面と誘電体多層膜１８の表面とが構成する平坦面上には、二酸化シリコン膜からなる第１基板側下地膜１６０が形成されており、かかる第１基板側下地膜１６０の上層に第１基板側配向膜１６が形成されている。ここで、第１基板側下地膜１６０は、平坦化用絶縁膜１９の表面と誘電体多層膜１８の表面とが構成する平坦面上に形成されているため、第１基板側下地膜１６０の表面は、連続した平坦面を構成している。従って、斜方蒸着によって第１基板側配向膜１６を適正に形成することができる。

（電気光学装置１００の製造方法）
以下、図４および図７を参照して、本発明を適用した電気光学装置１００の製造方法を説明しながら、電気光学装置１００の構成を詳述する。図７は、本発明の実施の形態２に係る電気光学装置１００の製造方法において、平坦化用絶縁膜１９を薄手化する工程および第１基板側下地膜１６０の形成工程を示す工程断面図である。

本形態でも、図４（ａ）に示すように、アルミニウムやアルミニウム合金等といったアルミニウム系材料からなる画素電極９ａを島状に形成した後、図４（ｂ）、（ｃ）に示す誘電体多層膜形成工程によって誘電体多層膜１８を形成する。次に、図４（ｄ）に示す平坦化用絶縁膜形成工程において、誘電体多層膜１８の上層側に、ＰＶＤ法やＣＶＤ法等によって、分厚い二酸化シリコン膜からなる平坦化用絶縁膜１９を形成する。

次に、本形態では、図７（ａ）に示す平坦化工程において、平坦化用絶縁膜１９を薄手化して平坦化用絶縁膜１９の表面を平坦面とする。より具体的には、平坦化用絶縁膜１９の表面を研磨する。かかる研磨にも化学機械研磨を利用することができ、かかる化学機械研磨によれば、金属層からなる画像電極９ａを研磨せずに平坦化を行なうことができる。それ故、境界領域９ｓおよび画素電極９ａの形成領域のうち、境界領域９ｓのみに平坦化用絶縁膜１９を残すことができる。その結果、平坦化用絶縁膜１９の表面と誘電体多層膜１８の表面とは連続した平坦面を構成する。

次に、図７（ｂ）に示す第１基板側下地膜形成工程において、ＰＶＤ法やＣＶＤ法等によって、二酸化シリコン膜からなる第１基板側下地膜１６０を形成する。かかる第１基板側下地膜１６０の表面は、連続した平坦面である。

しかる後には、図６に示すように、第１基板側下地膜１６０の表面に対して斜方蒸着により、第１基板側配向膜１６を形成する。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の電気光学装置１００でも、実施の形態１と同様、第１基板１０に複数の画素１００ａの各々に反射膜からなる画素電極９ａを形成した後、画素電極９ａの上層側に複数の画素１００ａに跨る誘電体多層膜１８を形成する。その後、誘電体多層膜１８の上層側に平坦化用絶縁膜１９を形成し、しかる後に、平坦化用絶縁膜１９を表面側から薄手化する。すなわち、画素電極９ａの上層側に平坦化用絶縁膜１９等が存在しない状態で誘電体多層膜１８を形成し、その後、平坦化用絶縁膜１９で段差１５を埋める。このため、平坦化用絶縁膜１９で段差１５を埋めて平坦面とする場合でも、画素電極９ａ上に直接、誘電体多層膜１８を形成し、誘電体多層膜１８を構成する誘電体層（第１誘電体層１８１および第２誘電体層１８２）に対しては研磨等を行なわない。それ故、誘電体多層膜１８を構成する誘電体層（第１誘電体層１８１および第２誘電体層１８２）の膜厚は、成膜条件で高い精度で制御される。それ故、平坦化用絶縁膜１９で段差１５を埋めて平坦面上に第１基板側配向膜１６を形成した構成を採用した場合でも、増反射膜として適正な膜構成を有する誘電体多層膜１８を形成することができる。

ここで、平坦化用絶縁膜１９は、境界領域９ｓのみに残し、画素電極９ａの形成領域には平坦化用絶縁膜１９を残さない。このため、誘電体多層膜１８の最上層を構成する第２誘電体層１８２（窒化シリコン膜）が平坦化用絶縁膜１９から露出しているが、かかる第２誘電体層１８２の上層には二酸化シリコン膜からなる第１基板側下地膜１６０が形成されている。このため、第１基板側配向膜１６と第２基板側配向膜２６とを同一の絶縁膜からなる下地膜上に形成することができるので、第１基板側配向膜１６と第２基板側配向膜２６として同一特性の配向膜を形成することができる。それ故、極性が反転する交流信号で液晶層５０を駆動した場合でも、焼きつき等の表示不良が発生せず、品位の高い画像を表示することができる。

また、画素電極９ａの形成領域において、誘電体多層膜１８の上層には第１基板側下地膜１６０が形勢されているが、かかる第１基板側下地膜１６０は、誘電体多層膜１８において最上層を構成する第２誘電体層１８２（窒化シリコン膜）に比して屈折率が低い二酸化シリコン膜である。しかも、第１基板側下地膜１６０は、成膜条件によって膜厚が高い精度で制御されている。このため、画素電極９ａの形成領域において、誘電体多層膜１８の上層に第１基板側下地膜１６０が積層されている場合でも、第１基板側下地膜１６０が、誘電体多層膜１８の増反射膜としての特性を大きく低下させることがない。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、誘電体多層膜１８として、厚さが６０〜８０ｎｍの二酸化シリコン膜からなる下層側の第１誘電体層１８１と、厚さが５０〜７０ｎｍの窒化シリコン膜からなる上層側の第２誘電体層１８２との２層構造を採用したが、屈折率が低い誘電体膜からなる低屈折率層と、この低屈折率層より屈折率が高い誘電体膜からなる高屈折率層とが交互に積層された構成であれば、上記の誘電体膜以外の誘電膜を利用できる。また、低屈折率層と高屈折率層とが交互に１層ずつ、計２層形成された構成以外にも、低屈折率層と高屈折率層とを１組にして複数組（例えば、２組）が積層された構成を採用してもよい。ここで、低屈折率層と高屈折率層とは、屈折率の相対的な高低に定義されるものであり、その高低に絶対的な数値が存在するものではない。従って、例えば、屈折率が１．７未満のものを低屈折率層とし、屈折率が１．７以上のものを高屈折率層と定義すれば、低屈折率層および高屈折率層としては、以下の材料
低屈折率層
フッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）／屈折率＝１．３８
二酸化シリコン（ＳｉＯ₂）／屈折率＝１．４６
フッ化ランタン（ＬａＦ₃）／屈折率＝１．５９
酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）／屈折率＝１．６２
フッ化セリウム（ＣｅＦ₃）／屈折率＝１．６３
高屈折率層
酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）／屈折率＝２．００
窒化シリコン（Ｓｉ₃Ｎ₄）／屈折率＝２．０５
酸化チタン（ＴｉＯ₂）／屈折率＝２．１０
酸化ジルコニウム（ＺｒＯＦ₂）／屈折率＝２．１０
酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）／屈折率＝２．１０
酸化タングステン（ＷＯ₃）／屈折率＝２．３５
硫化亜鉛（ＺｎＳ）／屈折率＝２．３５
酸化セリウム（ＣｅＯ₂）／屈折率＝２．４２
の単一系や混合系が用いることができる。

また、上記実施の形態では、画素電極９ａ全体が反射層として構成されていたが、画素電極９ａが反射層と透光性導電層とを積層した構成を採用してもよい。

［電子機器への搭載例］
本発明に係る反射型の電気光学装置１００は、図８（ａ）に示す投射型表示装置（液晶プロジェクター／電子機器）や、図８（ｂ）、（ｃ）に示す携帯用の電子機器に用いることができる。

図８（ａ）に示す投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って光源部８１０、インテグレーターレンズ８２０および偏光変換素子８３０が配置された偏光照明装置８００を有している。また、投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って、偏光照明装置８００から出射されたＳ偏光光束をＳ偏光光束反射面８４１により反射させる偏光ビームスプリッター８４０と、偏光ビームスプリッター８４０のＳ偏光光束反射面８４１から反射された光のうち、青色光（Ｂ）の成分を分離するダイクロイックミラー８４２と、青色光が分離された後の光束のうち、赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー８４３とを有している。また、投射型表示装置１０００は、各色光が入射する３枚の電気光学装置１００（電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）を備えている。かかる投射型表示装置１０００は、３つの電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂにて変調された光をダイクロイックミラー８４２、８４３、および偏光ビームスプリッター８４０にて合成した後、この合成光を投射光学系８５０によってスクリーン８６０に投射する。

次に、図８（ｂ）に示す携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１、スクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１００に表示される画面がスクロールされる。図８（ｃ）に示す情報携帯端末４０００（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）は、複数の操作ボタン４００１、電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１００を備えており、電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が電気光学装置１００に表示される。

さらに、第２基板２０等にカラーフィルターを形成すれば、カラー表示可能な電気光学装置１００を形成することができる。また、カラーフィルターを形成した電気光学装置１００を用いれば、単板式の投射型表示装置を構成することもできる。

また、本発明を適用した電気光学装置１００が搭載される電子機器としては、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すものの他、ヘッドマウンティトディスプレイ、デジタルスチールカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー、レコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、銀行端末等の電子機器等が挙げられる。

９ａ・・画素電極（反射層）、９ｓ・・境界領域、１０・・第１基板、１６・・第１基板側配向膜、１８・・誘電体多層膜、１９・・平坦化用絶縁膜、２０・・第２基板、２１・・共通電極、２６・・第２基板側配向膜、３０・・画素トランジスター、５０・・液晶層、１００・・電気光学装置、１００ａ・・画素、１６０・・第１基板側下地膜、１８１・・第１誘電体層、１８２・・第２誘電体層、２６０・・第２基板側下地膜

Claims (11)

1. 第１基板と第２基板との間に液晶層が保持された電気光学装置であって、
   前記第１基板において前記第２基板と対向する面側に、
   複数の画素の各々に設けられた反射膜と、
   該反射膜の上層側で複数の画素に跨って設けられた誘電体多層膜と、
   該誘電体多層膜の上層側に設けられ、隣り合う前記反射膜で挟まれた境界領域と前記反射膜が形成された反射膜形成領域とによって生じた段差を埋める平坦化用絶縁膜と、
   該平坦化用絶縁膜の上層側に形成された第１基板側配向膜と、
   を有していることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記反射膜は、画素電極であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記平坦化用絶縁膜は、前記反射膜形成領域に比して前記境界領域で厚い膜厚をもって前記境界領域および前記反射膜形成領域の双方に設けられ、
   前記平坦化用絶縁膜の表面は、連続した平坦面になっていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
4. 前記平坦化用絶縁膜は、前記誘電体多層膜において最上層を構成する誘電体層に比して屈折率が低いことを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
5. 前記第２基板において前記第１基板と対向する面側に、第２基板側下地膜と、該第２基板側下地膜の表面上に設けられた第２基板側配向膜と、を有し、
   前記第２基板側下地膜と前記平坦化用絶縁膜とは同一の絶縁膜からなることを特徴とする請求項３または４に記載の電気光学装置。
6. 前記平坦化用絶縁膜は、前記境界領域および前記反射膜形成領域のうちの前記境界領域のみに設けられ、
   前記平坦化用絶縁膜の表面と、前記反射膜上に位置する前記誘電体多層膜の表面とは連続した平坦面になっていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
7. 前記平坦面上には、前記誘電体多層膜の最上層を構成する誘電体層に比して屈折率が低い第１基板側下地膜が設けられ、
   当該第１基板側下地膜の上層に前記第１基板側配向膜が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
8. 前記第２基板において前記第１基板と対向する面側に、第２基板側下地膜と、該第２基板側下地膜の表面上に設けられた第２基板側配向膜と、を有し、
   前記第２基板側下地膜と前記第１基板側下地膜とは同一の絶縁膜からな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。
9. 第１基板と第２基板との間に液晶層が保持された電気光学装置の製造方法であって、
   前記第１基板において前記第２基板と対向する面側に複数の画素の各々に反射膜を形成した後、
   反射膜の上層側に複数の画素に跨る誘電体多層膜を形成する誘電体多層膜形成工程と、
   該誘電体多層膜の上層側に平坦化用絶縁膜を形成する平坦化用絶縁膜形成工程と、
   前記平坦化用絶縁膜を表面側から薄手化する平坦化工程と、
   を行なうことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
11. 前記電気光学装置に光を供給する光源部と、前記電気光学装置によって光変調された光を投射する投射光学系と、を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の電子機器。