JP2012103386A - Electro-optic device, projection type display device, and method of manufacturing electro-optic device - Google Patents

Electro-optic device, projection type display device, and method of manufacturing electro-optic device Download PDF

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寛明 次六
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electro-optic device capable of preventing a hillock from being formed on a surface of a pixel electrode and a cavity from being formed at a part where a recess is filled with a flattening insulating film, a projection type display device, and a method of manufacturing the electro-optic device.SOLUTION: On an element substrate 10 of an electro-optic device 100, a flattening insulating film 17 provided on an upper layer side of a reflective pixel electrode 9a includes a doped silicon oxide film 170 as a layer laminated on the pixel electrode 9a. The doped silicon oxide film 170 has a small difference in coefficient of thermal expansion from an aluminum film constituting the pixel electrode 9a. Consequently, even when the flattening insulating film 17 is formed in a heated state, large thermal stress is generated in neither the pixel electrode 9a nor the flattening insulating film 17, so a defect such as a hillock is hardly generated on the surface of the pixel electrode 9a. Further, the doped silicon oxide film 170 has a superior step covering property.

Description

本発明は、反射性の画素電極が形成された素子基板を備えた電気光学装置、該電気光学装置を備えた投射型表示装置、および電気光学装置の製造方法に関するものである。   The present invention relates to an electro-optical device including an element substrate on which a reflective pixel electrode is formed, a projection display device including the electro-optical device, and a method for manufacturing the electro-optical device.

液晶装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ表示装置等の電気光学装置では、基板本体の一方面側に画素トランジスター、層間絶縁膜、画素電極がこの順に設けられた素子基板が用いられている。例えば、電気光学装置のうち、反射型の液晶装置に用いられる素子基板は、基板本体の一方面側に画素トランジスター、層間絶縁膜、反射性の画素電極、配向膜がこの順に設けられた構成になっている(特許文献1参照)。   In an electro-optical device such as a liquid crystal device, an organic electroluminescence display device, or a plasma display device, an element substrate in which a pixel transistor, an interlayer insulating film, and a pixel electrode are provided in this order on one surface side of a substrate body is used. For example, among electro-optical devices, an element substrate used in a reflective liquid crystal device has a configuration in which a pixel transistor, an interlayer insulating film, a reflective pixel electrode, and an alignment film are provided in this order on one side of the substrate body. (See Patent Document 1).

また、液晶装置において、配向膜としてシリコン酸化膜等の斜方蒸着膜が用いられる場合、反射性の画素電極の表面にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等からなる絶縁膜が平坦化絶縁膜として形成されることが多い。   In addition, when an oblique deposition film such as a silicon oxide film is used as an alignment film in a liquid crystal device, an insulating film made of a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like is formed as a planarized insulating film on the surface of the reflective pixel electrode. Often done.

特開2010−139862号公報JP 2010-139862 A

しかしながら、反射性の画素電極の上層側に平坦化絶縁膜を形成する際、平坦化絶縁膜を成膜する際の熱が原因で、画素電極および平坦化絶縁膜に大きな熱応力が発生すると、画素電極の表面にヒロック等の欠陥が発生し、画素電極表面の平滑度が低下するという問題点がある。例えば、反射性の画素電極をアルミニウム膜により形成し、平坦化絶縁膜をノンドープシリコン酸化膜により形成すると、アルミニウム膜の熱膨張係数(23.1×10-6/℃)と、ノンドープシリコン酸化膜の熱膨張係数(0.5×10-6/℃)との差が大きいため、画素電極および平坦化絶縁膜に大きな熱応力が発生する。その結果、画素電極の表面にヒロック等の欠陥が発生して画素電極表面の平滑度が低下するため、画素電極の反射率が低下してしまう。 However, when forming a planarization insulating film on the upper layer side of the reflective pixel electrode, due to heat at the time of forming the planarization insulating film, when a large thermal stress occurs in the pixel electrode and the planarization insulating film, There is a problem that defects such as hillocks occur on the surface of the pixel electrode and the smoothness of the surface of the pixel electrode is lowered. For example, when the reflective pixel electrode is formed of an aluminum film and the planarization insulating film is formed of a non-doped silicon oxide film, the thermal expansion coefficient (23.1 × 10 −6 / ° C.) of the aluminum film and the non-doped silicon oxide film Therefore , a large thermal stress is generated in the pixel electrode and the planarization insulating film. As a result, defects such as hillocks are generated on the surface of the pixel electrode and the smoothness of the surface of the pixel electrode is lowered, so that the reflectance of the pixel electrode is lowered.

また、反射性の画素電極の上層側にノンドープシリコン酸化膜からなる平坦化絶縁膜を形成すると、ノンドープシリコン酸化膜の段差被覆性が低い。このため、画素電極の表面にコンタクトホールに起因する凹部が形成されている場合、ノンドープシリコン酸化膜において凹部を埋める部分に空洞が発生しやすく、かかる空洞が平坦化絶縁膜表面に露出すると、液晶の配向が乱れ、表示画像のコントラストを低下させるという問題点がある。   Further, when a planarization insulating film made of a non-doped silicon oxide film is formed on the upper layer side of the reflective pixel electrode, the step coverage of the non-doped silicon oxide film is low. For this reason, when a recess due to a contact hole is formed on the surface of the pixel electrode, a cavity is likely to be generated in a portion filling the recess in the non-doped silicon oxide film. There is a problem that the orientation of the image is disturbed and the contrast of the display image is lowered.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、画素電極表面でのヒロックの発生や、平坦化絶縁膜において凹部を埋める部分での空洞の発生を防止することのできる電気光学装置、該電気光学装置を用いた投射型表示装置、および当該電気光学装置の製造方法を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electro-optical device that can prevent generation of hillocks on the surface of a pixel electrode and generation of cavities in a portion of a planarization insulating film that fills a recess. An object of the present invention is to provide a projection display device using an optical device and a method for manufacturing the electro-optical device.

上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置は、素子基板用の基板本体の一方面側に設けられた複数の画素トランジスターと、前記素子基板の一方面側に前記画素トランジスターに対応して設けられた複数の反射性の画素電極と、該画素電極に対して前記基板本体が位置する側とは反対側に設けられ、前記画素電極に重なる部分の表面と、隣り合う前記画素電極の間に形成されている部分の表面とが連続した平坦面を形成している平坦化絶縁膜と、を有し、前記平坦化絶縁膜において少なくとも前記画素電極に接する層が、リンおよびボロンのうちの少なくとも一方がドープされたドープトシリコン酸化膜からなることを特徴とする。   In order to solve the above problems, an electro-optical device according to the present invention corresponds to a plurality of pixel transistors provided on one side of a substrate body for an element substrate, and the pixel transistors on one side of the element substrate. A plurality of reflective pixel electrodes provided on the opposite side of the pixel electrode from the side on which the substrate body is located, and a surface of a portion overlapping the pixel electrode and the adjacent pixel electrode A planarization insulating film that forms a continuous flat surface with the surface of the portion formed between the layers, and at least a layer in contact with the pixel electrode in the planarization insulating film is made of phosphorus and boron. At least one of them is made of a doped silicon oxide film.

また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、素子基板用の基板本体の一方面側に画素トランジスターに対応して反射性の画素電極を形成する画素電極形成工程と、該画素電極の表面側に、少なくとも前記画素電極に接する層がリンおよびボロンのうちの少なくとも一方がドープされたドープトシリコン酸化膜からなる絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、該絶縁膜の表面を平坦化する平坦化工程と、を有していることを特徴とする。   The electro-optical device manufacturing method according to the present invention includes a pixel electrode forming step of forming a reflective pixel electrode corresponding to a pixel transistor on one side of a substrate body for an element substrate, and a surface of the pixel electrode. An insulating film forming step for forming an insulating film made of a doped silicon oxide film in which at least one of phosphorous and boron is doped at least in contact with the pixel electrode, and planarizing the surface of the insulating film And a planarization step.

本発明では、反射性の画素電極の上層側(基板本体が位置する側とは反対側)に設けられた平坦化絶縁膜において、少なくとも画素電極上に積層された層が、リンおよびボロンのうちの少なくとも一方がドープされたドープトシリコン酸化膜からなる。かかるドープトシリコン酸化膜の熱膨張係数(2〜4×10-6/℃)は、ノンドープシリコン酸化膜の熱膨張係数(0.5×10-6/℃)等に比して、画素電極を構成するアルミニウム膜の熱膨張係数(23.1×10-6/℃)や他の金属材料の熱膨張係数との差が小さい。このため、加熱した状態で平坦化絶縁膜を成膜しても、画素電極および平坦化絶縁膜に大きな熱応力が発生しないので、画素電極の表面にヒロック等の欠陥が発生しにくい。従って、ヒロック等の欠陥が原因で画素電極表面の平滑度が低下して画素電極の反射率が低下するのを回避することができる。また、ドープトシリコン酸化膜は、段差被覆性に優れているため、画素電極の表面にコンタクトホールに起因する凹部が形成されている場合でも、ドープトシリコン酸化膜において凹部を埋める部分に空洞が発生しにくい。それ故、空洞が平坦化絶縁膜表面で露出することが原因で、液晶の配向が乱れて表示画像のコントラストが低下する等の発生を防止することができる。 In the present invention, in the planarization insulating film provided on the upper layer side of the reflective pixel electrode (the side opposite to the side on which the substrate body is located), at least the layer stacked on the pixel electrode is made of phosphorus and boron. At least one of these comprises a doped silicon oxide film. The thermal expansion coefficient (2-4 × 10 −6 / ° C.) of the doped silicon oxide film is smaller than the thermal expansion coefficient (0.5 × 10 −6 / ° C.) of the non-doped silicon oxide film. The difference between the thermal expansion coefficient (23.1 × 10 −6 / ° C.) of the aluminum film constituting the metal and the thermal expansion coefficient of other metal materials is small. For this reason, even if the planarization insulating film is formed in a heated state, a large thermal stress is not generated in the pixel electrode and the planarization insulating film, so that defects such as hillocks are hardly generated on the surface of the pixel electrode. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the reflectance of the pixel electrode due to a decrease in the smoothness of the surface of the pixel electrode due to defects such as hillocks. In addition, since the doped silicon oxide film is excellent in step coverage, even when a recess due to a contact hole is formed on the surface of the pixel electrode, a cavity is formed in the portion of the doped silicon oxide film that fills the recess. Hard to occur. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of the liquid crystal orientation being disturbed and the contrast of the display image being lowered due to the cavity being exposed on the planarization insulating film surface.

本発明において、前記平坦化絶縁膜は、厚さ方向の全体がドープトシリコン酸化膜からなる構成を採用することができる。   In the present invention, the planarization insulating film may be configured such that the entire thickness direction is made of a doped silicon oxide film.

本発明において、前記平坦化絶縁膜(ドープトシリコン酸化膜)の表面には、リンおよびボロンのいずれもがドープされていないノンドープシリコン酸化膜が積層されていることが好ましい。ドープトシリコン酸化膜は、画素電極でのヒロックの発生防止や空洞の発生防止という点では優れているが、水分を吸着しやすい。このため、ドープトシリコン酸化膜に吸着した水分が、配向膜を通じて液晶層に混入してしまい、表示不良を引き起こす等の可能性がある。しかるに、平坦化絶縁膜(ドープトシリコン酸化膜)の表面にノンドープシリコン酸化膜を積層すれば、かかる水分の液晶層への混入等を防止できるという利点がある。   In the present invention, it is preferable that a non-doped silicon oxide film in which neither phosphorus nor boron is doped is laminated on the surface of the planarization insulating film (doped silicon oxide film). The doped silicon oxide film is excellent in preventing generation of hillocks and cavities in the pixel electrode, but easily adsorbs moisture. For this reason, the water | moisture content adsorbed by the doped silicon oxide film may mix in a liquid crystal layer through an alignment film, and may cause a display defect. However, if a non-doped silicon oxide film is laminated on the surface of the planarization insulating film (doped silicon oxide film), there is an advantage that such moisture can be prevented from entering the liquid crystal layer.

本発明において、前記平坦化絶縁膜は、前記画素電極に接する第1絶縁膜と、該第1絶縁膜に対して前記基板本体が位置する側とは反対側に積層された第2絶縁膜と、を備え、前記第1絶縁膜は、リンおよびボロンのうちの少なくとも一方がドープされたドープトシリコン酸化膜であって、当該第1絶縁膜の表面には、前記基板本体が位置する側の凹凸に起因する凹凸が形成され、前記第2絶縁膜は、リンおよびボロンのいずれもがドープされていないノンドープシリコン酸化膜であって、当該第2絶縁膜は、前記画素電極に重なる部分の表面と、隣り合う前記画素電極の間に形成されている部分の表面とが連続した平坦面を形成していることが好ましい。ドープトシリコン酸化膜は、画素電極でのヒロックの発生防止や空洞の発生防止という点では優れているが、水分を吸着しやすい。このため、ドープトシリコン酸化膜に吸着した水分が、配向膜を通じて液晶層に混入してしまい、表示不良を引き起こす等の可能性がある。しかるに、平坦化絶縁膜(ドープトシリコン酸化膜)の表面にノンドープシリコン酸化膜を積層すれば、かかる水分の液晶層への混入を防止できる等の利点がある。また、ドープトシリコン酸化膜の表面を研磨して平坦化すると、研磨装置がリンやボロンで汚染されてしまい、その後の研磨工程に支障が発生するが、ノンドープシリコン酸化膜の表面を研磨して平坦化するのであれば、研磨装置がリンやボロンで汚染されることを防止することができる。   In the present invention, the planarization insulating film includes a first insulating film in contact with the pixel electrode, and a second insulating film stacked on the opposite side of the first insulating film from the side on which the substrate body is located. The first insulating film is a doped silicon oxide film doped with at least one of phosphorus and boron, and the surface of the first insulating film is on the side where the substrate body is located. Concavities and convexities resulting from the concavities and convexities are formed, and the second insulating film is a non-doped silicon oxide film in which neither phosphorus nor boron is doped, and the second insulating film is a surface of a portion overlapping the pixel electrode It is preferable that a flat surface that is continuous with a surface of a portion formed between adjacent pixel electrodes is formed. The doped silicon oxide film is excellent in preventing generation of hillocks and cavities in the pixel electrode, but easily adsorbs moisture. For this reason, the water | moisture content adsorbed by the doped silicon oxide film may mix in a liquid crystal layer through an alignment film, and may cause a display defect. However, if a non-doped silicon oxide film is laminated on the surface of the planarization insulating film (doped silicon oxide film), there is an advantage that mixing of such moisture into the liquid crystal layer can be prevented. In addition, if the surface of the doped silicon oxide film is polished and flattened, the polishing apparatus is contaminated with phosphorus and boron, which hinders the subsequent polishing process, but the surface of the non-doped silicon oxide film is polished. If flattening is performed, the polishing apparatus can be prevented from being contaminated with phosphorus or boron.

本発明において電気光学装置を液晶装置として構成する場合、前記素子基板の一方面側に対向配置された対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に保持された液晶層と、が設けられ、前記素子基板の最表面には配向膜が設けられることになる。   In the present invention, when the electro-optical device is configured as a liquid crystal device, a counter substrate disposed to face one side of the element substrate, and a liquid crystal layer held between the element substrate and the counter substrate are provided. In addition, an alignment film is provided on the outermost surface of the element substrate.

本発明において、前記配向膜は無機配向膜であることが好ましい。かかる構成によれば、有機配向膜と違ってラビング処理を行う必要がないので、ラビング処理に起因するコストの増大や配向特性のばらつき等が発生しない。   In the present invention, the alignment film is preferably an inorganic alignment film. According to such a configuration, unlike the organic alignment film, it is not necessary to perform a rubbing process, so that an increase in cost and a variation in alignment characteristics due to the rubbing process do not occur.

本発明に係る電気光学装置が液晶装置であって、かかる液晶装置をライトバルブとして用いる投射型表示装置では、前記電気光学装置に供給される光を出射する光源部と、前記電気光学装置によって変調された光を投射する投射光学系と、が設けられることになる。   The electro-optical device according to the present invention is a liquid crystal device, and in a projection display device using the liquid crystal device as a light valve, a light source unit that emits light supplied to the electro-optical device, and modulation by the electro-optical device A projection optical system for projecting the emitted light.

本発明を適用した電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an electrical configuration of an electro-optical device to which the present invention is applied. 本発明を適用した電気光学装置に用いた液晶パネルの説明図である。It is explanatory drawing of the liquid crystal panel used for the electro-optical apparatus to which this invention is applied. 本発明の実施の形態1に係る電気光学装置の画素の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a pixel of the electro-optical device according to the first embodiment of the invention. 本発明の実施の形態1に係る電気光学装置の製造方法の要部を示す工程断面図である。FIG. 6 is a process cross-sectional view illustrating the main part of the method for manufacturing the electro-optical device according to the first embodiment of the invention. 本発明の実施の形態2に係る電気光学装置の画素の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a pixel of an electro-optical device according to a second embodiment of the invention. 本発明の実施の形態2に係る電気光学装置の製造方法の要部を示す工程断面図である。FIG. 10 is a process cross-sectional view illustrating a main part of a method for manufacturing an electro-optical device according to Embodiment 2 of the invention. 本発明の実施の形態3に係る電気光学装置の画素の断面図である。6 is a cross-sectional view of a pixel of an electro-optical device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施の形態3に係る電気光学装置の製造方法の要部を示す工程断面図である。FIG. 10 is a process cross-sectional view illustrating a main part of a method for manufacturing an electro-optical device according to Embodiment 3 of the invention. 本発明を適用した電気光学装置(反射型液晶装置)を用いた投射型表示装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a projection display device using an electro-optical device (reflection liquid crystal device) to which the present invention is applied.

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として用いた電界効果型トランジスターは、流れる電流の方向が反転するに伴って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。また、素子基板の構成を説明するにあたって、素子基板の基板本体が位置する側を下層側とし、素子基板の基板本体が位置する側とは反対側を上層側として説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings to be referred to in the following description, the scales are different for each layer and each member so that each layer and each member have a size that can be recognized on the drawing. In addition, the field effect transistor used as the pixel transistor switches the source and the drain as the direction of the flowing current is reversed, but in the following description, for convenience, the side to which the pixel electrode is connected is the drain, The side to which the data line is connected will be described as a source. In the description of the configuration of the element substrate, the side on which the substrate body of the element substrate is located is the lower layer side, and the side opposite to the side on which the substrate body is located is the upper layer side.

[実施の形態1]
(全体構成)
図1は、本発明を適用した電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。図1において、本形態の電気光学装置100は、反射型の液晶装置であり、TN(Twisted Nematic)モードやVA(Vertical Alignment)モードの反射型の液晶パネル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10a(画像表示領域)を備えている。液晶パネル100pにおいて、後述する素子基板10(図2等を参照)では、画素領域10a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。
[Embodiment 1]
(overall structure)
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an electro-optical device to which the present invention is applied. In FIG. 1, an electro-optical device 100 according to this embodiment is a reflective liquid crystal device, and includes a reflective liquid crystal panel 100p in a TN (Twisted Nematic) mode or a VA (Vertical Alignment) mode. The liquid crystal panel 100p includes a pixel region 10a (image display region) in which a plurality of pixels 100a are arranged in a matrix in the central region. In the liquid crystal panel 100p, in the element substrate 10 (see FIG. 2 and the like) described later, a plurality of data lines 6a and a plurality of scanning lines 3a extend vertically and horizontally inside the pixel region 10a, and correspond to the intersections thereof. The pixel 100a is configured at the position where the image is to be processed. In each of the plurality of pixels 100a, a pixel transistor 30 made of a field effect transistor and a pixel electrode 9a described later are formed. The data line 6 a is electrically connected to the source of the pixel transistor 30, the scanning line 3 a is electrically connected to the gate of the pixel transistor 30, and the pixel electrode 9 a is electrically connected to the drain of the pixel transistor 30. Has been.

素子基板10において、画素領域10aより外周側には走査線駆動回路104やデータ線駆動回路101が設けられている。データ線駆動回路101は各データ線6a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。   In the element substrate 10, a scanning line driving circuit 104 and a data line driving circuit 101 are provided on the outer peripheral side from the pixel region 10 a. The data line driving circuit 101 is electrically connected to each data line 6a, and sequentially supplies the image signal supplied from the image processing circuit to each data line 6a. The scanning line driving circuit 104 is electrically connected to each scanning line 3a, and sequentially supplies a scanning signal to each scanning line 3a.

各画素100aにおいて、画素電極9aは、後述する対向基板20(図2等を参照)に形成された共通電極と液晶層を介して対向し、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55が付加されている。本形態では、保持容量55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5bが形成されている。本形態において、容量線5bは、共通電位Vcomが印加された共通電位線5cに導通している。   In each pixel 100a, the pixel electrode 9a is opposed to a common electrode formed on a counter substrate 20 (see FIG. 2 and the like), which will be described later, via a liquid crystal layer, and constitutes a liquid crystal capacitor 50a. Each pixel 100a is provided with a holding capacitor 55 in parallel with the liquid crystal capacitor 50a in order to prevent fluctuations in the image signal held in the liquid crystal capacitor 50a. In this embodiment, in order to form the storage capacitor 55, the capacitor line 5b extending in parallel with the scanning line 3a is formed across the plurality of pixels 100a. In this embodiment, the capacitor line 5b is electrically connected to the common potential line 5c to which the common potential Vcom is applied.

(液晶パネル100pおよび素子基板10の構成)
図2は、本発明を適用した電気光学装置100に用いた液晶パネル100pの説明図であり、図2(a)、(b)は各々、本発明を適用した電気光学装置100の液晶パネル100p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2(a)、(b)に示すように、液晶パネル100pでは、素子基板10と対向基板20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は対向基板20の外縁に沿うように枠状に設けられている。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。
(Configuration of liquid crystal panel 100p and element substrate 10)
FIG. 2 is an explanatory view of a liquid crystal panel 100p used in the electro-optical device 100 to which the present invention is applied. FIGS. 2A and 2B are respectively a liquid crystal panel 100p of the electro-optical device 100 to which the present invention is applied. FIG. 5 is a plan view of each of the components together with each component viewed from the counter substrate side, and its HH ′ cross-sectional view. As shown in FIGS. 2A and 2B, in the liquid crystal panel 100p, the element substrate 10 and the counter substrate 20 are bonded to each other with a seal material 107 through a predetermined gap. It is provided in the shape of a frame along the outer edge. The sealing material 107 is an adhesive made of a photo-curing resin, a thermosetting resin, or the like, and is mixed with a gap material such as glass fiber or glass beads for setting the distance between both substrates to a predetermined value.

かかる構成の液晶パネル100pにおいて、素子基板10および対向基板20はいずれも四角形であり、液晶パネル100pの略中央には、図1を参照して説明した画素領域10aが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、シール材107も略四角形に設けられ、シール材107の内周縁と画素領域10aの外周縁との間には、略四角形の周辺領域10bが額縁状に設けられている。素子基板10において、画素領域10aの外側では、素子基板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。なお、端子102には、フレキシブル配線基板(図示せず)が接続されており、素子基板10には、フレキシブル配線基板を介して各種電位や各種信号が入力される。   In the liquid crystal panel 100p having such a configuration, the element substrate 10 and the counter substrate 20 are both rectangular, and the pixel region 10a described with reference to FIG. 1 is provided as a rectangular region at the approximate center of the liquid crystal panel 100p. Yes. Corresponding to this shape, the sealing material 107 is also provided in a substantially rectangular shape, and a substantially rectangular peripheral region 10b is provided in a frame shape between the inner peripheral edge of the sealing material 107 and the outer peripheral edge of the pixel region 10a. . In the element substrate 10, a data line driving circuit 101 and a plurality of terminals 102 are formed along one side of the element substrate 10 outside the pixel region 10 a, and scanning line driving is performed along another side adjacent to the one side. A circuit 104 is formed. Note that a flexible wiring board (not shown) is connected to the terminal 102, and various potentials and various signals are input to the element substrate 10 through the flexible wiring board.

詳しくは後述するが、素子基板10の一方面側において、画素領域10aには、図1を参照して説明した画素トランジスター30、および画素トランジスター30に対応して設けられた画素電極9aがマトリクス状に形成されており、かかる画素電極9aの上層側には配向膜16が形成されている。なお、素子基板10の一方面側において、周辺領域10bには、画素電極9aと同時形成されたダミー画素電極9bが形成されている。ダミー画素電極9bについては、ダミーの画素トランジスターと電気的に接続された構成、ダミーの画素トランジスターが設けられずに配線に直接、電気的に接続された構成、あるいは電位が印加されていないフロート状態にある構成が採用される。かかるダミー画素電極9bは、素子基板10において配向膜16が形成される面を研磨により平坦化する際、画素領域10aと周辺領域10bとの高さ位置を揃え、配向膜16が形成される面を平坦面にするのに寄与する。また、ダミー画素電極9bを所定の電位に設定すれば、画素領域10aの外周側端部での液晶分子の配向の乱れを防止することができる。   As will be described in detail later, the pixel transistor 10 described with reference to FIG. 1 and the pixel electrode 9a provided corresponding to the pixel transistor 30 are formed in a matrix on the one surface side of the element substrate 10 in the pixel region 10a. An alignment film 16 is formed on the upper layer side of the pixel electrode 9a. Note that a dummy pixel electrode 9b formed simultaneously with the pixel electrode 9a is formed in the peripheral region 10b on one surface side of the element substrate 10. For the dummy pixel electrode 9b, a configuration in which the dummy pixel transistor is electrically connected, a configuration in which the dummy pixel transistor is not provided, and a configuration in which the dummy pixel electrode is directly electrically connected to the wiring, or a floating state in which no potential is applied The structure which exists in is adopted. The dummy pixel electrode 9b is a surface on which the alignment film 16 is formed by aligning the height positions of the pixel region 10a and the peripheral region 10b when the surface on which the alignment film 16 is formed in the element substrate 10 is flattened by polishing. Contributes to a flat surface. Further, if the dummy pixel electrode 9b is set to a predetermined potential, it is possible to prevent the disorder of the alignment of the liquid crystal molecules at the outer peripheral side end of the pixel region 10a.

対向基板20において素子基板10と対向する一方面側には共通電極21が形成されており、共通電極21の上層には配向膜26が形成されている。共通電極21は、対向基板20の略全面あるいは複数の帯状電極として複数の画素100aに跨って形成されている。また、対向基板20において素子基板10と対向する一方面側には、共通電極21の下層側に遮光層108が形成されている。本形態において、遮光層108は、画素領域10aの外周縁に沿って延在する額縁状に形成されている。ここで、遮光層108の外周縁は、シール材107の内周縁との間に隙間を隔てた位置にあり、遮光層108とシール材107とは重なっていない。なお、対向基板20において、遮光層108は、隣り合う画素電極9aにより挟まれた領域と重なる領域等にも形成されることがある。   A common electrode 21 is formed on one side of the counter substrate 20 facing the element substrate 10, and an alignment film 26 is formed on the common electrode 21. The common electrode 21 is formed across the plurality of pixels 100a as substantially the entire surface of the counter substrate 20 or a plurality of strip electrodes. Further, a light shielding layer 108 is formed on the lower layer side of the common electrode 21 on one surface side of the counter substrate 20 facing the element substrate 10. In this embodiment, the light shielding layer 108 is formed in a frame shape extending along the outer peripheral edge of the pixel region 10a. Here, the outer peripheral edge of the light shielding layer 108 is located with a gap between the inner peripheral edge of the sealing material 107 and the light shielding layer 108 and the sealing material 107 do not overlap. In the counter substrate 20, the light shielding layer 108 may be formed in a region that overlaps with a region sandwiched between adjacent pixel electrodes 9a.

このように構成した液晶パネル100pにおいて、素子基板10には、シール材107より外側において対向基板20の角部分と重なる領域に、素子基板10と対向基板20との間で電気的導通をとるための基板間導通部109が形成されている。かかる基板間導通部109には、導電粒子を含んだ基板間導通材109aが配置されており、対向基板20の共通電極21は、基板間導通材109aおよび後述する基板間導通用電極を介して、素子基板10側に電気的に接続されている。このため、共通電極21は、素子基板10の側から共通電位Vcomが印加されている。シール材107は、略同一の幅寸法をもって対向基板20の外周縁に沿って設けられている。このため、シール材107は、略四角形である。但し、シール材107は、対向基板20の角部分と重なる領域では基板間導通部109を避けて内側を通るように設けられており、シール材107の角部分は略円弧状である。   In the liquid crystal panel 100p configured as described above, the element substrate 10 is electrically connected between the element substrate 10 and the counter substrate 20 in a region overlapping the corner portion of the counter substrate 20 outside the sealant 107. The inter-substrate conducting portion 109 is formed. The inter-substrate conducting portion 109 is provided with an inter-substrate conducting material 109a containing conductive particles, and the common electrode 21 of the counter substrate 20 is interposed between the inter-substrate conducting material 109a and an inter-substrate conducting electrode described later. Are electrically connected to the element substrate 10 side. Therefore, the common potential Vcom is applied to the common electrode 21 from the element substrate 10 side. The sealing material 107 is provided along the outer peripheral edge of the counter substrate 20 with substantially the same width dimension. For this reason, the sealing material 107 is substantially rectangular. However, the sealing material 107 is provided so as to pass inside avoiding the inter-substrate conducting portion 109 in a region overlapping with the corner portion of the counter substrate 20, and the corner portion of the sealing material 107 has a substantially arc shape.

かかる構成の電気光学装置100において、本形態では、共通電極21を透光性導電膜により形成し、画素電極9aを反射性導電膜により形成してある。このため、本形態の電気光学装置100では、対向基板20側から入射した光は、素子基板10側で反射して対向基板20側から出射される間に変調されて画像を表示する。   In the electro-optical device 100 having such a configuration, in this embodiment, the common electrode 21 is formed of a light-transmitting conductive film, and the pixel electrode 9a is formed of a reflective conductive film. For this reason, in the electro-optical device 100 according to the present embodiment, the light incident from the counter substrate 20 side is modulated while being reflected from the element substrate 10 side and emitted from the counter substrate 20 side to display an image.

電気光学装置100は、モバイルコンピューター、携帯電話機等といった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、対向基板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。また、電気光学装置100では、使用する液晶層50の種類や、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、偏光板等が液晶パネル100pに対して所定の向きに配置される。さらに、電気光学装置100は、後述する投射型表示装置(液晶プロジェクター)において、RGB用のライトバルブとして用いることができる。この場合、RGB用の各電気光学装置100の各々には、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ので、カラーフィルターは形成されない。   The electro-optical device 100 can be used as a color display device of an electronic device such as a mobile computer or a mobile phone. In this case, a color filter (not shown) and a protective film are formed on the counter substrate 20. Further, in the electro-optical device 100, a polarizing film, a retardation film, a polarizing plate, and the like are predetermined with respect to the liquid crystal panel 100p according to the type of the liquid crystal layer 50 to be used and the normally white mode / normally black mode. Arranged in the direction. Furthermore, the electro-optical device 100 can be used as a light valve for RGB in a projection display device (liquid crystal projector) described later. In this case, each of the RGB electro-optical devices 100 receives light of each color separated through RGB color separation dichroic mirrors as projection light, so that no color filter is formed. .

以下、本形態の電気光学装置100では、液晶層50として、誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を用いれられ、液晶パネル100pがVAモード用に構成されている場合を中心に説明する。   Hereinafter, in the electro-optical device 100 of this embodiment, a case where a nematic liquid crystal compound having negative dielectric anisotropy is used as the liquid crystal layer 50 and the liquid crystal panel 100p is configured for the VA mode will be mainly described.

(画素の具体的構成)
図3は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100の画素の説明図であり、図3(a)、(b)は各々、本発明を適用した電気光学装置100に用いた素子基板10において隣り合う画素の平面図、および図3(a)のF−F′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)では、半導体層1aは細くて短い点線で示し、走査線3aは太い実線で示し、データ線6aおよびそれと同時形成された薄膜は一点鎖線で示し、容量線5bは二点鎖線で示し、画素電極9aは太くて長い破線で示し、下電極層4aは細い実線で示してある。
(Specific pixel configuration)
FIG. 3 is an explanatory diagram of a pixel of the electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 3A and 3B are elements used in the electro-optical device 100 to which the present invention is applied. FIG. 4 is a plan view of adjacent pixels on the substrate 10 and a cross-sectional view when the electro-optical device 100 is cut at a position corresponding to the line FF ′ in FIG. In FIG. 3A, the semiconductor layer 1a is indicated by a thin and short dotted line, the scanning line 3a is indicated by a thick solid line, the data line 6a and a thin film formed simultaneously with it are indicated by a one-dot chain line, and the capacitance line 5b is indicated by two lines. The pixel electrode 9a is indicated by a thick and long broken line, and the lower electrode layer 4a is indicated by a thin solid line.

図3(a)に示すように、素子基板10上には、複数の画素100aの各々に矩形状の画素電極9aが形成されており、各画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6aおよび走査線3aが形成されている。データ線6aおよび走査線3aは各々、直線的に延びており、データ線6aと走査線3aとが交差する領域に画素トランジスター30が形成されている。素子基板10上には、走査線3aと重なるように容量線5bが形成されている。本形態において、容量線5bは、走査線3aと重なるように直線的に延びた主線部分と、データ線6aと走査線3aとの交差部分でデータ線6aに重なるように延びた副線部分とを備えている。   As shown in FIG. 3A, a rectangular pixel electrode 9a is formed on each of the plurality of pixels 100a on the element substrate 10, and a data line is formed along the vertical and horizontal boundaries of each pixel electrode 9a. 6a and scanning line 3a are formed. Each of the data line 6a and the scanning line 3a extends linearly, and a pixel transistor 30 is formed in a region where the data line 6a and the scanning line 3a intersect. On the element substrate 10, a capacitor line 5b is formed so as to overlap the scanning line 3a. In this embodiment, the capacitor line 5b includes a main line portion extending linearly so as to overlap the scanning line 3a, and a sub-line portion extending so as to overlap the data line 6a at the intersection of the data line 6a and the scanning line 3a. It has.

図3(a)、(b)に示すように、素子基板10は、石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の基板本体10wの液晶層50側の表面(一方面側)に形成された画素電極9a、画素スイッチング用の画素トランジスター30、および配向膜16を主体として構成されており、対向基板20は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体20w、その液晶層50側の表面(一方面側)に形成された共通電極21、および配向膜26を主体として構成されている。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the element substrate 10 is a pixel electrode formed on the surface (one surface side) of the substrate body 10w such as a quartz substrate, a glass substrate, or a silicon substrate on the liquid crystal layer 50 side. 9a, the pixel transistor 30 for pixel switching, and the alignment film 16, and the counter substrate 20 includes a translucent substrate body 20w such as a quartz substrate or a glass substrate, and a surface on the liquid crystal layer 50 side ( The common electrode 21 and the alignment film 26 formed on one side) are mainly composed.

素子基板10において、複数の画素100aの各々には、半導体層1aを備えた画素トランジスター30が形成されている。半導体層1aは、走査線3aの一部からなるゲート電極3cに対してゲート絶縁層2を介して対向するチャネル領域1gと、ソース領域1bと、ドレイン領域1cとを備えており、ソース領域1bおよびドレイン領域1cは各々、低濃度領域および高濃度領域を備えている。半導体層1aは、例えば、基板本体10w上に、シリコン酸化膜等からなる下地絶縁膜12上に形成された多結晶シリコン膜等によって構成され、ゲート絶縁層2は、CVD法等により形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる。また、ゲート絶縁層2は、半導体層1aを熱酸化してなるシリコン酸化膜と、CVD法等により形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜との2層構造を有する場合もある。走査線3aには、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜が用いられる。   In the element substrate 10, a pixel transistor 30 including the semiconductor layer 1a is formed in each of the plurality of pixels 100a. The semiconductor layer 1a includes a channel region 1g, a source region 1b, and a drain region 1c that are opposed to the gate electrode 3c formed of a part of the scanning line 3a via the gate insulating layer 2, and the source region 1b The drain region 1c has a low concentration region and a high concentration region, respectively. The semiconductor layer 1a is composed of, for example, a polycrystalline silicon film or the like formed on the base insulating film 12 made of a silicon oxide film or the like on the substrate body 10w, and the gate insulating layer 2 is formed by a CVD method or the like. It consists of a silicon oxide film or a silicon nitride film. The gate insulating layer 2 may have a two-layer structure of a silicon oxide film obtained by thermally oxidizing the semiconductor layer 1a and a silicon oxide film or silicon nitride film formed by a CVD method or the like. For the scanning line 3a, a conductive polysilicon film, a metal silicide film, or a metal film is used.

走査線3aの上層側にはシリコン酸化膜等からなる第1層間絶縁膜41が形成されており、第1層間絶縁膜41の上層には下電極層4aが形成されている。下電極層4aは、走査線3aとデータ線6aとの交差する位置を基点として走査線3aおよびデータ線6aに沿って延出する略L字型に形成されている。下電極層4aは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなり、コンタクトホール7cを介してドレイン領域1cに電気的に接続されている。   A first interlayer insulating film 41 made of a silicon oxide film or the like is formed on the upper layer side of the scanning line 3a, and a lower electrode layer 4a is formed on the upper layer of the first interlayer insulating film 41. The lower electrode layer 4a is formed in a substantially L-shape extending along the scanning line 3a and the data line 6a with a position where the scanning line 3a and the data line 6a intersect as a base point. The lower electrode layer 4a is made of a conductive polysilicon film, a metal silicide film, a metal film, or the like, and is electrically connected to the drain region 1c through the contact hole 7c.

下電極層4aの上層側には、シリコン窒化膜等からなる誘電体層42が形成されている。誘電体層42の上層側には、誘電体層42を介して下電極層4aと対向するように容量線5b(上電極層)が形成され、かかる容量線5b、誘電体層42および下電極層4aによって、保持容量55が形成されている。容量線5bは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなる。ここで、下電極層4a、誘電体層42および容量線5b(上電極層)は、画素トランジスター30の上層側に形成され、画素トランジスター30に対して平面視で重なっている。このため、保持容量55は、画素トランジスター30の上層側に形成され、少なくとも画素トランジスター30に対して平面視で重なっている。   A dielectric layer 42 made of a silicon nitride film or the like is formed on the upper layer side of the lower electrode layer 4a. A capacitor line 5b (upper electrode layer) is formed on the upper side of the dielectric layer 42 so as to face the lower electrode layer 4a with the dielectric layer 42 interposed therebetween. The capacitor line 5b, the dielectric layer 42, and the lower electrode are formed. A storage capacitor 55 is formed by the layer 4a. The capacitor line 5b is made of a conductive polysilicon film, a metal silicide film, a metal film, or the like. Here, the lower electrode layer 4a, the dielectric layer 42, and the capacitor line 5b (upper electrode layer) are formed on the upper layer side of the pixel transistor 30 and overlap the pixel transistor 30 in plan view. Therefore, the storage capacitor 55 is formed on the upper layer side of the pixel transistor 30 and overlaps at least the pixel transistor 30 in plan view.

容量線5bの上層側には、シリコン酸化膜等からなる第2層間絶縁膜43が形成され、第2層間絶縁膜43の上層にはデータ線6aおよびドレイン電極6bが形成されている。データ線6aはコンタクトホール7aを介してソース領域1bに電気的に接続している。ドレイン電極6bはコンタクトホール7bを介して下電極層4aに電気的に接続し、下電極層4aを介してドレイン領域1cに電気的に接続している。データ線6aおよびドレイン電極6bは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなる。   A second interlayer insulating film 43 made of a silicon oxide film or the like is formed on the upper side of the capacitor line 5b, and a data line 6a and a drain electrode 6b are formed on the upper layer of the second interlayer insulating film 43. Data line 6a is electrically connected to source region 1b through contact hole 7a. The drain electrode 6b is electrically connected to the lower electrode layer 4a through the contact hole 7b, and is electrically connected to the drain region 1c through the lower electrode layer 4a. The data line 6a and the drain electrode 6b are made of a conductive polysilicon film, a metal silicide film, a metal film, or the like.

(画素電極9aや平坦化絶縁膜等の構成)
データ線6aおよびドレイン電極6bの上層側には、シリコン酸化膜等からなる第3層間絶縁膜44が形成されている。第3層間絶縁膜44には、ドレイン電極6bへ通じるコンタクトホール7dが形成されている。第3層間絶縁膜44の上層には、アルミニウム膜等の反射性導電膜からなる画素電極9aが形成されており、画素電極9aは、コンタクトホール7dを介してドレイン電極6bに電気的に接続されている。本形態において、第3層間絶縁膜44の表面は平坦面になっている。なお、第3層間絶縁膜44の表面には、図2(b)を参照して説明したダミー画素電極9b(図3には図示せず)が形成されており、かかるダミー画素電極9bは、画素電極9aと同時形成された反射性導電膜からなる。
(Configuration of pixel electrode 9a, planarization insulating film, etc.)
A third interlayer insulating film 44 made of a silicon oxide film or the like is formed on the upper side of the data line 6a and the drain electrode 6b. In the third interlayer insulating film 44, a contact hole 7d leading to the drain electrode 6b is formed. A pixel electrode 9a made of a reflective conductive film such as an aluminum film is formed on the third interlayer insulating film 44. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain electrode 6b through the contact hole 7d. ing. In this embodiment, the surface of the third interlayer insulating film 44 is a flat surface. A dummy pixel electrode 9b (not shown in FIG. 3) described with reference to FIG. 2B is formed on the surface of the third interlayer insulating film 44, and the dummy pixel electrode 9b includes It consists of a reflective conductive film formed simultaneously with the pixel electrode 9a.

本形態において、画素電極9aとしては、アルミニウム膜の単層膜、チタン窒化膜(下層側)およびアルミニウム膜(上層側)が積層された積層膜、チタン膜(下層側)およびアルミニウム膜(上層側)が積層された積層膜等が用いられている。かかる画素電極9aのうち、アルミニウム膜の下層側にチタン窒化膜やチタン膜を形成すれば、画素電極9aの下面側での反射を防止でき、迷光の発生を防止できるという利点や、アルミニウム膜表面が平滑となり、アルミニウム膜の反射率が向上するという利点がある。   In this embodiment, the pixel electrode 9a includes a single layer film of an aluminum film, a laminated film in which a titanium nitride film (lower layer side) and an aluminum film (upper layer side) are laminated, a titanium film (lower layer side), and an aluminum film (upper layer side). ) Are used. Among the pixel electrodes 9a, if a titanium nitride film or a titanium film is formed on the lower layer side of the aluminum film, the reflection on the lower surface side of the pixel electrode 9a can be prevented, and the generation of stray light can be prevented. Has the advantage of smoothing and improving the reflectivity of the aluminum film.

画素電極9aの表面には配向膜16が形成されている。配向膜16は、ポリイミド等の樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜16は、SiOX(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al23、In23、Sb23、Ta25等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜(垂直配向膜)であり、配向膜16と画素電極9aとの層間には、平坦化絶縁膜17が形成されている。かかる平坦化絶縁膜17は、隣り合う画素電極9aの間に形成された凹部9eや、画素電極9aにおいてコンタクトホール7dに起因して形成された凹部9fを埋めている。また、平坦化絶縁膜17の表面は平坦面になっており、隣り合う画素電極9aの間に形成されている部分の表面と、画素電極9aと重なる部分の表面とは連続した平坦面を形成している。このため、平坦面上に斜方蒸着を行って配向膜16を形成することができるので、配向膜16を構成する斜方蒸着膜を好適に形成することができる。 An alignment film 16 is formed on the surface of the pixel electrode 9a. The alignment film 16 is made of a resin film such as polyimide or an oblique deposition film such as a silicon oxide film. In this embodiment, the alignment film 16 is an obliquely deposited film of SiO x (x <2), SiO 2 , TiO 2 , MgO, Al 2 O 3 , In 2 O 3 , Sb 2 O 3 , Ta 2 O 5 or the like. A flattening insulating film 17 is formed between the alignment film 16 and the pixel electrode 9a. The planarization insulating film 17 fills the recess 9e formed between adjacent pixel electrodes 9a and the recess 9f formed in the pixel electrode 9a due to the contact hole 7d. The surface of the planarization insulating film 17 is a flat surface, and the surface of the portion formed between the adjacent pixel electrodes 9a and the surface of the portion overlapping the pixel electrode 9a form a continuous flat surface. is doing. For this reason, since the alignment film 16 can be formed by performing oblique vapor deposition on a flat surface, the oblique vapor deposition film constituting the alignment film 16 can be suitably formed.

本形態では、平坦化絶縁膜17として、リンがドープされたリンドープトシリコン酸化膜(PSG膜)、ボロンがドープされたボロンドープトシリコン酸化膜(BSG膜)、ボロンおよびリンがドープされたボロン・リンドープトシリコン酸化膜(BPSG膜)等、リンおよびボロンのうちの少なくとも一方がドープされたドープトシリコン酸化膜170からなる。かかるドープトシリコン酸化膜170は、リンおよびボロンのいずれもがドープされていないノンドープシリコン酸化膜(NSG膜)に比して、画素電極9aを構成する材料との熱膨張係数の差が小さい。   In this embodiment, as the planarization insulating film 17, a phosphorus-doped silicon oxide film (PSG film) doped with phosphorus, a boron-doped silicon oxide film (BSG film) doped with boron, boron doped with boron and phosphorus -It consists of a doped silicon oxide film 170 doped with at least one of phosphorus and boron, such as a phosphorus-doped silicon oxide film (BPSG film). The doped silicon oxide film 170 has a smaller difference in thermal expansion coefficient from the material constituting the pixel electrode 9a than the non-doped silicon oxide film (NSG film) in which neither phosphorus nor boron is doped.

すなわち、画素電極9aを構成する材料の熱膨張係数は以下のレベル
アルミニウム膜の熱膨張係数=23.1×10-6/℃
チタン窒化膜の熱膨張係数=9.3×10-6/℃
チタン膜の熱膨張係数=11.0×10-6/℃
である。これに対して、ドープトシリコン酸化膜170およびノンドープシリコン酸化膜の熱膨張係数は以下のレベル
ドープトシリコン酸化膜170=2〜4×10-6/℃
ノンドープシリコン酸化膜の熱膨張係数=0.5×10-6/℃
である。
That is, the thermal expansion coefficient of the material constituting the pixel electrode 9a is the following level. The thermal expansion coefficient of the aluminum film = 23.1 × 10 −6 / ° C.
Thermal expansion coefficient of titanium nitride film = 9.3 × 10 −6 / ° C.
Thermal expansion coefficient of titanium film = 11.0 × 10 −6 / ° C.
It is. On the other hand, the thermal expansion coefficients of the doped silicon oxide film 170 and the non-doped silicon oxide film are as follows: doped silicon oxide film 170 = 2 to 4 × 10 −6 / ° C.
Thermal expansion coefficient of non-doped silicon oxide film = 0.5 × 10 −6 / ° C.
It is.

(対向基板20等の構成)
対向基板20では、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体20wの液晶層50側の表面(素子基板10に対向する側の面)に、ITO膜等の透光性導電膜からなる共通電極21が形成されており、かかる共通電極21を覆うように配向膜26が形成されている。配向膜26は、配向膜16と同様、ポリイミド等の樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜26は、SiOX(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al23、In23、Sb23、Ta25等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜(垂直配向膜)であり、配向膜26と共通電極21との層間にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の保護膜27が形成されている。保護膜27は、表面が平坦面になっており、かかる平坦面上に配向膜26が形成されている。かかる配向膜16、26は、液晶層50に用いた誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を垂直配向させ、液晶パネル100pは、ノーマリブラックのVAモードとして動作する。
(Configuration of counter substrate 20 etc.)
The counter substrate 20 is made of a light-transmitting conductive film such as an ITO film on the surface of the light-transmitting substrate body 20 w such as a quartz substrate or a glass substrate on the liquid crystal layer 50 side (surface facing the element substrate 10). A common electrode 21 is formed, and an alignment film 26 is formed so as to cover the common electrode 21. Similar to the alignment film 16, the alignment film 26 is made of a resin film such as polyimide or an oblique deposition film such as a silicon oxide film. In this embodiment, the alignment film 26 is an obliquely deposited film such as SiO x (x <2), SiO 2 , TiO 2 , MgO, Al 2 O 3 , In 2 O 3 , Sb 2 O 3 , Ta 2 O 5. A protective film 27 such as a silicon oxide film or a silicon nitride film is formed between the alignment film 26 and the common electrode 21. The protective film 27 has a flat surface, and the alignment film 26 is formed on the flat surface. The alignment films 16 and 26 vertically align the nematic liquid crystal compound having negative dielectric anisotropy used for the liquid crystal layer 50, and the liquid crystal panel 100p operates as a normally black VA mode.

なお、図1および図2を参照して説明したデータ線駆動回路101および走査線駆動回路104には、Nチャネル型の駆動用トランジスターとPチャネル型の駆動用トランジスターとを備えた相補型トランジスター回路等が構成されている。ここで、駆動用トランジスターは、画素トランジスター30の製造工程の一部を利用して形成されたものである。このため、素子基板10においてデータ線駆動回路101および走査線駆動回路104が形成されている領域も、図3(b)に示す断面構成と略同様な断面構成を有している。   Note that the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 described with reference to FIGS. 1 and 2 are complementary transistor circuits each including an N-channel driving transistor and a P-channel driving transistor. Etc. are configured. Here, the driving transistor is formed by utilizing a part of the manufacturing process of the pixel transistor 30. Therefore, the region where the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 are formed in the element substrate 10 also has a cross-sectional configuration substantially similar to the cross-sectional configuration shown in FIG.

(電気光学装置100の製造方法)
図4は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100の製造方法の要部を示す工程断面図である。本形態の電気光学装置100を製造するにあたって、素子基板10の製造方法では、図4(a)に示すように、画素トランジスター30、保持容量55、データ線6a、第3層間絶縁膜44等を形成した後、第3層間絶縁膜44にコンタクトホール7dを形成する。
(Method of manufacturing electro-optical device 100)
FIG. 4 is a process cross-sectional view illustrating the main part of the method for manufacturing the electro-optical device 100 according to Embodiment 1 of the present invention. In manufacturing the electro-optical device 100 of this embodiment, in the method for manufacturing the element substrate 10, as shown in FIG. 4A, the pixel transistor 30, the storage capacitor 55, the data line 6a, the third interlayer insulating film 44, and the like are provided. After the formation, a contact hole 7 d is formed in the third interlayer insulating film 44.

次に、第3層間絶縁膜44の上層に画素電極9aを形成するための導電膜を形成した後、導電膜をパターニングし、図4(b)に示すように、画素電極9aを形成する(画素電極形成工程)。   Next, after forming a conductive film for forming the pixel electrode 9a on the third interlayer insulating film 44, the conductive film is patterned to form the pixel electrode 9a as shown in FIG. Pixel electrode forming step).

次に、図4(c)に示すように、画素電極9aの表面側に常圧CVD法等によりドープトシリコン酸化膜170からなる絶縁膜(平坦化絶縁膜17)を厚く形成する(絶縁膜形成工程)。その結果、隣り合う画素電極9aの間に形成された凹部9eや、画素電極9aにおいてコンタクトホール7dに起因して形成された凹部9fは、平坦化絶縁膜17によって埋められる。かかるドープトシリコン酸化膜170を形成する際の成膜温度は、例えば、350〜450℃である。また、平坦化絶縁膜17(ドープトシリコン酸化膜170)として、リンドープトシリコン酸化膜(PSG膜)を形成する場合、使用する原料ガスは、SiH4、PH3、O3等であり、ボロンドープトシリコン酸化膜(BSG膜)を形成する場合、使用する原料ガスは、SiH4、B26、O3等であり、ボロン・リンドープトシリコン酸化膜(BPSG膜)を形成する場合、使用する原料ガスは、SiH4、B26、PH3、O3等である。 Next, as shown in FIG. 4C, a thick insulating film (planarized insulating film 17) made of the doped silicon oxide film 170 is formed on the surface side of the pixel electrode 9a by an atmospheric pressure CVD method or the like (insulating film). Forming step). As a result, the recess 9e formed between adjacent pixel electrodes 9a and the recess 9f formed in the pixel electrode 9a due to the contact hole 7d are filled with the planarization insulating film 17. The film formation temperature when forming such doped silicon oxide film 170 is, for example, 350 to 450 ° C. When a phosphorus doped silicon oxide film (PSG film) is formed as the planarization insulating film 17 (doped silicon oxide film 170), the source gas used is SiH 4 , PH 3 , O 3, etc. When forming a doped silicon oxide film (BSG film), the source gas used is SiH 4 , B 2 H 6 , O 3, etc., and when forming a boron / phosphorus doped silicon oxide film (BPSG film), The source gas used is SiH 4 , B 2 H 6 , PH 3 , O 3 or the like.

次に、図4(d)に示すように、絶縁膜(平坦化絶縁膜17)の表面を研磨し、その表面を平坦化する。その際、画素電極9aの表面が露出しない程度に絶縁膜(平坦化絶縁膜17)を残す。その結果、平坦化絶縁膜17では、隣り合う画素電極9aの間に形成されている部分の表面と、画素電極9aと重なる部分の表面とは連続した平坦面を形成することになる。かかる平坦化工程では、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、研磨剤と素子基板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、素子基板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素子基板10との間に供給する。   Next, as shown in FIG. 4D, the surface of the insulating film (flattened insulating film 17) is polished to flatten the surface. At that time, the insulating film (planarized insulating film 17) is left to the extent that the surface of the pixel electrode 9a is not exposed. As a result, in the planarization insulating film 17, the surface of the portion formed between the adjacent pixel electrodes 9a and the surface of the portion overlapping the pixel electrode 9a form a continuous flat surface. In this planarization step, chemical mechanical polishing can be used, and in chemical mechanical polishing, a smooth polishing surface can be obtained at high speed by the action of chemical components contained in the polishing liquid and the relative movement of the abrasive and the element substrate 10. Can do. More specifically, in a polishing apparatus, polishing is performed while relatively rotating a surface plate on which a polishing cloth (pad) made of nonwoven fabric, polyurethane foam, porous fluororesin, or the like is attached and a holder for holding the element substrate 10. To do. At that time, for example, an abrasive containing cerium oxide particles having an average particle diameter of 0.01 to 20 μm, an acrylate derivative as a dispersant, and water is supplied between the polishing cloth and the element substrate 10.

このようにして平坦化絶縁膜17を形成した後は、外部接続端子(図示せず)等を形成した後、平坦化絶縁膜17の表面に斜方蒸着を行い、図3に示すように配向膜16を形成する。   After the planarization insulating film 17 is formed in this manner, external connection terminals (not shown) and the like are formed, and then oblique deposition is performed on the surface of the planarization insulating film 17 to align as shown in FIG. A film 16 is formed.

(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においては、反射性の画素電極9aの上層側に設けられた平坦化絶縁膜17は、少なくとも画素電極9a上に積層された層がドープトシリコン酸化膜170からなる。より具体的には、本形態においては、反射性の画素電極9aの上層側には、厚さ方向の全体がドープトシリコン酸化膜170からなる平坦化絶縁膜17が設けられており、ドープトシリコン酸化膜170の熱膨張係数(2〜4×10-6/℃)は、ノンドープシリコン酸化膜の熱膨張係数(0.5×10-6/℃)等に比して、画素電極9aを構成するアルミニウム膜の熱膨張係数(23.1×10-6/℃)との差が小さい。このため、加熱した状態で平坦化絶縁膜17を成膜しても、画素電極9aおよび平坦化絶縁膜17に大きな熱応力が発生しないので、画素電極9aの表面にヒロック等の欠陥が発生しにくい。従って、ヒロック等の欠陥が原因で画素電極9aの表面の平滑度が低下して画素電極9aの反射率が低下するのを回避することができる。また、ドープトシリコン酸化膜170は、段差被覆性に優れているため、画素電極9aの表面にコンタクトホール7dに起因する凹部9fが形成されている場合でも、ドープトシリコン酸化膜170において凹部9fを埋める部分に空洞が発生しにくい。それ故、空洞が平坦化絶縁膜17の表面で露出することが原因で画素電極9a上の液晶の配向が乱れて表示画像のコントラストが低下するのを防止することができる。
(Main effects of this form)
As described above, in the electro-optical device 100 according to this embodiment, the planarization insulating film 17 provided on the upper layer side of the reflective pixel electrode 9a has at least a layer laminated on the pixel electrode 9a doped silicon. It consists of an oxide film 170. More specifically, in this embodiment, a planarization insulating film 17 made of a doped silicon oxide film 170 as a whole in the thickness direction is provided on the upper layer side of the reflective pixel electrode 9a. The thermal expansion coefficient (2-4 × 10 −6 / ° C.) of the silicon oxide film 170 is larger than that of the non-doped silicon oxide film (0.5 × 10 −6 / ° C.). The difference from the thermal expansion coefficient (23.1 × 10 −6 / ° C.) of the aluminum film is small. For this reason, even if the planarization insulating film 17 is formed in a heated state, a large thermal stress is not generated in the pixel electrode 9a and the planarization insulating film 17, so that defects such as hillocks occur on the surface of the pixel electrode 9a. Hateful. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the smoothness of the surface of the pixel electrode 9a due to defects such as hillocks and a decrease in the reflectance of the pixel electrode 9a. In addition, since the doped silicon oxide film 170 is excellent in step coverage, even when the concave portion 9f due to the contact hole 7d is formed on the surface of the pixel electrode 9a, the concave portion 9f in the doped silicon oxide film 170 is formed. It is hard to generate a cavity in the part that fills up. Therefore, it is possible to prevent the liquid crystal orientation on the pixel electrode 9a from being disturbed and the contrast of the display image from being lowered due to the exposure of the cavity on the surface of the planarization insulating film 17.

また、本形態では、配向膜16、26が無機配向膜であるため、有機配向膜と違ってラビング処理を行う必要がない。それ故、ラビング処理に起因するコストの増大や配向特性のばらつき等が発生しない。   In this embodiment, since the alignment films 16 and 26 are inorganic alignment films, it is not necessary to perform a rubbing process unlike the organic alignment films. Therefore, there is no increase in cost or variation in alignment characteristics due to the rubbing process.

[実施の形態2]
図5は、本発明の実施の形態2に係る電気光学装置100の画素の断面図である。図6は、本発明の実施の形態2に係る電気光学装置100の製造方法の要部を示す工程断面図である。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それらの説明を省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a cross-sectional view of a pixel of the electro-optical device 100 according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 6 is a process cross-sectional view illustrating the main part of the method for manufacturing the electro-optical device 100 according to Embodiment 2 of the present invention. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図5に示すように、本形態の電気光学装置100に用いた素子基板10でも、実施の形態1と同様、画素電極9aとしては、アルミニウム膜の単層膜、チタン窒化膜(下層側)およびアルミニウム膜(上層側)が積層された積層膜、チタン膜(下層側)およびアルミニウム膜(上層側)が積層された積層膜等が用いられている。   As shown in FIG. 5, even in the element substrate 10 used in the electro-optical device 100 of the present embodiment, as in the first embodiment, the pixel electrode 9a includes a single-layer film of aluminum film, a titanium nitride film (lower layer side), and A laminated film in which an aluminum film (upper layer side) is laminated, a laminated film in which a titanium film (lower layer side) and an aluminum film (upper layer side) are laminated, or the like is used.

また、画素電極9aの表面には、実施の形態1と同様、リンドープトシリコン酸化膜(PSG膜)、ボロンドープトシリコン酸化膜(BSG膜)、あるいはボロン・リンドープトシリコン酸化膜(BPSG膜)等のドープトシリコン酸化膜170からなる平坦化絶縁膜17が形成されている。   Similarly to the first embodiment, the surface of the pixel electrode 9a is a phosphorus-doped silicon oxide film (PSG film), a boron-doped silicon oxide film (BSG film), or a boron-phosphorus-doped silicon oxide film (BPSG film). A planarization insulating film 17 made of a doped silicon oxide film 170 is formed.

本形態では、平坦化絶縁膜17の上層にノンドープシリコン酸化膜からなる保護膜18が積層されており、かかる保護膜18の上層に配向膜16(無機配向膜/斜方蒸着膜)が積層されている。かかる構成によれば、平坦化絶縁膜17では、隣り合う画素電極9aの間に形成されている部分の表面と、画素電極9aと重なる部分の表面とは連続した平坦面を形成しているため、保護膜18の表面は研磨処理を行わなくても平坦面になっている。このため、平坦面上に斜方蒸着を行って配向膜16を形成することができるので、配向膜16を構成する斜方蒸着膜を好適に形成することができる。   In this embodiment, a protective film 18 made of a non-doped silicon oxide film is stacked on the planarizing insulating film 17, and an alignment film 16 (inorganic alignment film / obliquely deposited film) is stacked on the protective film 18. ing. According to such a configuration, in the planarization insulating film 17, the surface of the portion formed between the adjacent pixel electrodes 9a and the surface of the portion overlapping the pixel electrode 9a form a continuous flat surface. The surface of the protective film 18 is a flat surface without performing a polishing process. For this reason, since the alignment film 16 can be formed by performing oblique vapor deposition on a flat surface, the oblique vapor deposition film constituting the alignment film 16 can be suitably formed.

かかる構成の電気光学装置100を製造するには、実施の形態1で説明した方法により、図6(a)に示すように、ドープトシリコン酸化膜170からなる平坦化絶縁膜17を形成した後、図6(b)に示すように、平坦化絶縁膜17の表面に減圧CVD法やプラズマCVD法等によりノンドープシリコン酸化膜からなる保護膜18を形成する。かかる保護膜18(ノンドープシリコン酸化膜)を形成する際に減圧CVD法を採用する場合、成膜温度は、例えば、650〜750℃であり、使用する原料ガスは、Si(OC254等である。また、保護膜18(ノンドープシリコン酸化膜)を形成する際にプラズマCVD法を採用する場合、成膜温度は、例えば、250〜450℃であり、使用する原料ガスは、SiH4、N2O等である。しかる後は、保護膜18の表面に斜方蒸着を行い、図3に示すように配向膜16を形成する。 In order to manufacture the electro-optical device 100 having such a configuration, after the planarization insulating film 17 made of the doped silicon oxide film 170 is formed by the method described in the first embodiment, as shown in FIG. As shown in FIG. 6B, a protective film 18 made of a non-doped silicon oxide film is formed on the surface of the planarization insulating film 17 by a low pressure CVD method, a plasma CVD method or the like. When the low pressure CVD method is employed when forming the protective film 18 (non-doped silicon oxide film), the film forming temperature is, for example, 650 to 750 ° C., and the source gas used is Si (OC 2 H 5 ). It is 4 mag. When the plasma CVD method is employed when forming the protective film 18 (non-doped silicon oxide film), the film forming temperature is, for example, 250 to 450 ° C., and the source gas used is SiH 4 , N 2 O. Etc. Thereafter, oblique deposition is performed on the surface of the protective film 18 to form the alignment film 16 as shown in FIG.

以上説明したように、本形態の電気光学装置100においては、反射性の画素電極9aの上層側に設けられた平坦化絶縁膜17は、少なくとも画素電極9a上に積層された層がドープトシリコン酸化膜170からなる。より具体的には、本形態においては、反射性の画素電極9aの上層側には、厚さ方向の全体がドープトシリコン酸化膜170からなる平坦化絶縁膜17が設けられており、ドープトシリコン酸化膜170の熱膨張係数は、ノンドープシリコン酸化膜の熱膨張係数等に比して、画素電極9aを構成するアルミニウム膜の熱膨張係数との差が小さい。このため、加熱した状態で平坦化絶縁膜17を成膜しても、画素電極9aおよび平坦化絶縁膜17に大きな熱応力が発生しないので、画素電極9aの表面にヒロック等の欠陥が発生しにくい等、実施の形態1と同様な効果を奏する。   As described above, in the electro-optical device 100 according to this embodiment, the planarization insulating film 17 provided on the upper layer side of the reflective pixel electrode 9a has at least a layer laminated on the pixel electrode 9a doped silicon. It consists of an oxide film 170. More specifically, in this embodiment, a planarization insulating film 17 made of a doped silicon oxide film 170 as a whole in the thickness direction is provided on the upper layer side of the reflective pixel electrode 9a. The difference between the thermal expansion coefficient of the silicon oxide film 170 and the thermal expansion coefficient of the aluminum film constituting the pixel electrode 9a is smaller than that of the non-doped silicon oxide film. For this reason, even if the planarization insulating film 17 is formed in a heated state, a large thermal stress is not generated in the pixel electrode 9a and the planarization insulating film 17, so that defects such as hillocks occur on the surface of the pixel electrode 9a. There are the same effects as in the first embodiment, such as being difficult.

また、本形態では、ドープトシリコン酸化膜170からなる平坦化絶縁膜17の上層にノンドープシリコン酸化膜からなる保護膜18が形成されているため、電気光学装置100の信頼性が高い。すなわち、ドープトシリコン酸化膜170は、画素電極9aでのヒロックの発生防止や空洞の発生防止という点では優れているが、水分を吸着しやすい。このため、ドープトシリコン酸化膜170から水分が放出されると、かかる水分が液晶層50に侵入する可能性があるが、平坦化絶縁膜147(ドープトシリコン酸化膜170)の表面にノンドープシリコン酸化膜(保護膜18)を積層すれば、かかる水分の液晶層50への侵入をノンドープシリコン酸化膜(保護膜18)によって防止できるという利点がある。   In this embodiment, since the protective film 18 made of a non-doped silicon oxide film is formed on the planarization insulating film 17 made of the doped silicon oxide film 170, the electro-optical device 100 has high reliability. In other words, the doped silicon oxide film 170 is excellent in preventing the generation of hillocks and the generation of cavities in the pixel electrode 9a, but easily adsorbs moisture. For this reason, when moisture is released from the doped silicon oxide film 170, the moisture may enter the liquid crystal layer 50, but non-doped silicon is formed on the surface of the planarization insulating film 147 (doped silicon oxide film 170). By laminating the oxide film (protective film 18), there is an advantage that the penetration of moisture into the liquid crystal layer 50 can be prevented by the non-doped silicon oxide film (protective film 18).

[実施の形態3]
図7は、本発明の実施の形態3に係る電気光学装置100の画素の断面図である。図8は、本発明の実施の形態3に係る電気光学装置100の製造方法の要部を示す工程断面図である。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それらの説明を省略する。
[Embodiment 3]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a pixel of the electro-optical device 100 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 8 is a process cross-sectional view illustrating the main part of the method for manufacturing the electro-optical device 100 according to Embodiment 3 of the present invention. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図7に示すように、本形態の電気光学装置100に用いた素子基板10でも、実施の形態1と同様、画素電極9aとしては、アルミニウム膜の単層膜、チタン窒化膜(下層側)およびアルミニウム膜(上層側)が積層された積層膜、チタン膜(下層側)およびアルミニウム膜(上層側)が積層された積層膜等が用いられている。   As shown in FIG. 7, even in the element substrate 10 used in the electro-optical device 100 of the present embodiment, as in the first embodiment, as the pixel electrode 9a, a single-layer film of an aluminum film, a titanium nitride film (lower layer side), and A laminated film in which an aluminum film (upper layer side) is laminated, a laminated film in which a titanium film (lower layer side) and an aluminum film (upper layer side) are laminated, or the like is used.

また、画素電極9aの表面には、実施の形態1と同様、平坦化絶縁膜17が形成されており、かかる平坦化絶縁膜17の上層に配向膜16(無機配向膜/斜方蒸着膜)が積層されている。このため、平坦面上に斜方蒸着を行って配向膜16を形成することができるので、配向膜16を構成する斜方蒸着膜を好適に形成することができる。   Further, a planarization insulating film 17 is formed on the surface of the pixel electrode 9a as in the first embodiment, and an alignment film 16 (inorganic alignment film / rhombic vapor deposition film) is formed on the planarization insulating film 17. Are stacked. For this reason, since the alignment film 16 can be formed by performing oblique vapor deposition on a flat surface, the oblique vapor deposition film constituting the alignment film 16 can be suitably formed.

ここで、平坦化絶縁膜17は、画素電極9a上に積層された第1絶縁膜17aと、第1絶縁膜17a上に積層された第2絶縁膜17bとを備えている。本形態において、第1絶縁膜17aは、リンおよびボロンのうちの少なくとも一方がドープされたドープトシリコン酸化膜170であって、隣り合う画素電極9aの間に形成された凹部9eや、画素電極9aにおいてコンタクトホール7dに起因して形成された凹部9fを概ね埋めている。また、第1絶縁膜17a(ドープトシリコン酸化膜170)の表面には、下層側の凹凸に起因する凹凸が形成されている。これに対して、第2絶縁膜17bは、リンおよびボロンのいずれもがドープされていないノンドープシリコン酸化膜171であって、第2絶縁膜17bは、画素電極9aに重なる部分の表面と、隣り合う画素電極9aの間に形成されている部分の表面とが連続した平坦面を形成している。   Here, the planarization insulating film 17 includes a first insulating film 17a stacked on the pixel electrode 9a and a second insulating film 17b stacked on the first insulating film 17a. In this embodiment, the first insulating film 17a is a doped silicon oxide film 170 doped with at least one of phosphorus and boron, and includes a recess 9e formed between adjacent pixel electrodes 9a, a pixel electrode 9a substantially fills the recess 9f formed due to the contact hole 7d. In addition, unevenness due to the unevenness on the lower layer side is formed on the surface of the first insulating film 17a (doped silicon oxide film 170). On the other hand, the second insulating film 17b is a non-doped silicon oxide film 171 in which neither phosphorus nor boron is doped, and the second insulating film 17b is adjacent to the surface of the portion overlapping the pixel electrode 9a. The surface of the part formed between the matching pixel electrodes 9a forms a continuous flat surface.

かかる構成の電気光学装置100を製造するには、第3層間絶縁膜44の上層に画素電極9aを形成するための導電膜を形成した後、導電膜をパターニングし、図8(a)に示すように、画素電極9aを形成する(画素電極形成工程)。   To manufacture the electro-optical device 100 having such a configuration, a conductive film for forming the pixel electrode 9a is formed on the third interlayer insulating film 44, and then the conductive film is patterned, as shown in FIG. Thus, the pixel electrode 9a is formed (pixel electrode forming step).

次に、図8(b)、(c)に示す絶縁膜形成工程を行い、第1絶縁膜17a(ドープトシリコン酸化膜170)と第2絶縁膜17b(ノンドープシリコン酸化膜171)とが積層された絶縁膜(平坦化絶縁膜17)を形成する。より具体的には、図8(b)に示すように、画素電極9aの表面側に常圧CVD法等によりドープトシリコン酸化膜170(第1絶縁膜17a)を厚く形成する(第1絶縁膜形成工程)。その結果、隣り合う画素電極9aの間に形成された凹部9eや、画素電極9aにおいてコンタクトホール7dに起因して形成された凹部9fは、ドープトシリコン酸化膜170によって埋められる。但し、ドープトシリコン酸化膜170の表面には、下層側の凹凸(凹部9e、9f)に起因する凹凸が形成されている。次に、図8(c)に示すように、ドープトシリコン酸化膜170の上層に、減圧CVD法やプラズマCVD法等によりノンドープシリコン酸化膜171(第2絶縁膜17b)を厚く積層する(第2絶縁膜形成工程)。その結果、ドープトシリコン酸化膜170の表面に形成されている凹部がノンドープシリコン酸化膜171により埋められる。   Next, the insulating film forming step shown in FIGS. 8B and 8C is performed, and the first insulating film 17a (doped silicon oxide film 170) and the second insulating film 17b (non-doped silicon oxide film 171) are stacked. The formed insulating film (planarized insulating film 17) is formed. More specifically, as shown in FIG. 8B, a thick doped silicon oxide film 170 (first insulating film 17a) is formed on the surface side of the pixel electrode 9a by atmospheric pressure CVD or the like (first insulating film 17a). Film formation step). As a result, the recess 9e formed between the adjacent pixel electrodes 9a and the recess 9f formed in the pixel electrode 9a due to the contact hole 7d are filled with the doped silicon oxide film 170. However, the surface of the doped silicon oxide film 170 has unevenness due to the unevenness on the lower layer side (recesses 9e and 9f). Next, as shown in FIG. 8C, a non-doped silicon oxide film 171 (second insulating film 17b) is thickly stacked on the doped silicon oxide film 170 by a low pressure CVD method or a plasma CVD method (first insulating film 17b). 2 insulating film forming step). As a result, the recess formed on the surface of doped silicon oxide film 170 is filled with non-doped silicon oxide film 171.

次に、図8(d)に示すように、化学機械研磨により、ドープトシリコン酸化膜170とノンドープシリコン酸化膜171とが積層された絶縁膜(平坦化絶縁膜17)の表面を研磨し、ノンドープシリコン酸化膜171の表面を平坦化する。その際、画素電極9aの表面が露出しない程度に絶縁膜(平坦化絶縁膜17)を残す。その結果、平坦化絶縁膜17では、隣り合う画素電極9aの間に形成されている部分の表面と、画素電極9aと重なる部分の表面とは連続した平坦面を形成することになる。   Next, as shown in FIG. 8D, the surface of the insulating film (planarized insulating film 17) in which the doped silicon oxide film 170 and the non-doped silicon oxide film 171 are stacked is polished by chemical mechanical polishing. The surface of the non-doped silicon oxide film 171 is planarized. At that time, the insulating film (planarized insulating film 17) is left to the extent that the surface of the pixel electrode 9a is not exposed. As a result, in the planarization insulating film 17, the surface of the portion formed between the adjacent pixel electrodes 9a and the surface of the portion overlapping the pixel electrode 9a form a continuous flat surface.

以上説明したように、本形態の電気光学装置100においては、反射性の画素電極9aの上層側に設けられた平坦化絶縁膜17は、少なくとも画素電極9a上に積層された層がドープトシリコン酸化膜170からなる。より具体的には、本形態においては、平坦化絶縁膜17がドープトシリコン酸化膜170とノンドープシリコン酸化膜171とが積層された構造になっているが、反射性の画素電極9aの上層側に積層されているのは、ドープトシリコン酸化膜170であり、かかるドープトシリコン酸化膜170の熱膨張係数は、ノンドープシリコン酸化膜171の熱膨張係数等に比して、画素電極9aを構成するアルミニウム膜の熱膨張係数との差が小さい。このため、加熱した状態で平坦化絶縁膜17を成膜しても、画素電極9aおよび平坦化絶縁膜17に大きな熱応力が発生しないので、画素電極9aの表面にヒロック等の欠陥が発生しにくい等、実施の形態1と同様な効果を奏する。   As described above, in the electro-optical device 100 according to this embodiment, the planarization insulating film 17 provided on the upper layer side of the reflective pixel electrode 9a has at least a layer laminated on the pixel electrode 9a doped silicon. It consists of an oxide film 170. More specifically, in this embodiment, the planarization insulating film 17 has a structure in which a doped silicon oxide film 170 and a non-doped silicon oxide film 171 are stacked, but the upper side of the reflective pixel electrode 9a. The doped silicon oxide film 170 is laminated, and the thermal expansion coefficient of the doped silicon oxide film 170 constitutes the pixel electrode 9a as compared with the thermal expansion coefficient of the non-doped silicon oxide film 171. The difference with the thermal expansion coefficient of the aluminum film to be performed is small. For this reason, even if the planarization insulating film 17 is formed in a heated state, a large thermal stress is not generated in the pixel electrode 9a and the planarization insulating film 17, so that defects such as hillocks occur on the surface of the pixel electrode 9a. There are the same effects as in the first embodiment, such as being difficult.

また、本形態では、ドープトシリコン酸化膜170からなる平坦化絶縁膜17の上層にノンドープシリコン酸化膜からなる保護膜18が形成されているため、ドープトシリコン酸化膜170から液晶層50に水分が放出されるのをノンドープシリコン酸化膜171によって防止することができる。   Further, in this embodiment, since the protective film 18 made of the non-doped silicon oxide film is formed on the planarization insulating film 17 made of the doped silicon oxide film 170, the moisture is transferred from the doped silicon oxide film 170 to the liquid crystal layer 50. Can be prevented by the non-doped silicon oxide film 171.

また、本形態では、ノンドープシリコン酸化膜171の表面を研磨するが、ドープトシリコン酸化膜170の表面は研磨しない。このため、研磨装置がリンやボロンで汚染されることを防止することができる。   In this embodiment, the surface of the non-doped silicon oxide film 171 is polished, but the surface of the doped silicon oxide film 170 is not polished. For this reason, it is possible to prevent the polishing apparatus from being contaminated with phosphorus or boron.

[実施の形態3の変形例]
上記実施の形態3では、ドープトシリコン酸化膜170の表面については研磨せずに、ノンドープシリコン酸化膜171の表面のみを研磨したが、ドープトシリコン酸化膜170の表面、およびノンドープシリコン酸化膜171の表面の双方を研磨してもよい。かかる構成でも、平坦化絶縁膜17がドープトシリコン酸化膜170とノンドープシリコン酸化膜171とが積層された構造になっているが、反射性の画素電極9aの上層側に積層されているのは、ドープトシリコン酸化膜170である。
[Modification of Embodiment 3]
In the third embodiment, the surface of the doped silicon oxide film 170 is not polished and only the surface of the non-doped silicon oxide film 171 is polished. However, the surface of the doped silicon oxide film 170 and the non-doped silicon oxide film 171 are polished. Both surfaces may be polished. Even in such a configuration, the planarization insulating film 17 has a structure in which the doped silicon oxide film 170 and the non-doped silicon oxide film 171 are stacked. A doped silicon oxide film 170.

[他の電気光学装置への適用例]
上記実施の形態では、電気光学装置100の素子基板10として、反射型の液晶装置の素子基板10に本発明を適用したが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置やプラズマ表示装置等、他の電気光学装置の素子基板に本発明を適用してもよい。
[Application example to other electro-optical devices]
In the above embodiment, the present invention is applied to the element substrate 10 of the reflective liquid crystal device as the element substrate 10 of the electro-optical device 100. However, other electro-optical devices such as an organic electroluminescence display device and a plasma display device are used. The present invention may be applied to an element substrate.

[電子機器への搭載例]
上述した実施形態に係る電気光学装置100を適用した電子機器について説明する。図9は、本発明を適用した電気光学装置100(反射型液晶装置)を用いた投射型表示装置の概略構成図である。
[Example of mounting on electronic devices]
An electronic apparatus to which the electro-optical device 100 according to the above-described embodiment is applied will be described. FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a projection display device using the electro-optical device 100 (reflection type liquid crystal device) to which the present invention is applied.

図9に示す投射型表示装置1000において、光源部890は、システム光軸Lに沿って光源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、光源部890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。   In the projection display apparatus 1000 shown in FIG. 9, the light source unit 890 includes a polarization illumination device 800 in which a light source 810, an integrator lens 820, and a polarization conversion element 830 are arranged along the system optical axis L. The light source unit 890 also reflects the S-polarized light beam emitted from the polarization illumination device 800 along the system optical axis L by the S-polarized light beam reflecting surface 841 and the S-polarized light beam of the polarized beam splitter 840. Of the light reflected from the reflecting surface 841, the dichroic mirror 842 that separates the blue light (B) component and the red light (R) component of the luminous flux after the blue light is separated are separated. And a dichroic mirror 843.

また、投射型表示装置1000は、各色光が入射する3つの反射型の電気光学装置100(反射型の液晶装置100R、100G、100B)を備えており、光源部890は、3つの電気光学装置100(液晶装置100R、100G、100B)に所定の色光を供給する。   The projection display apparatus 1000 includes three reflective electro-optical devices 100 (reflective liquid crystal devices 100R, 100G, and 100B) on which light of each color enters, and the light source unit 890 includes three electro-optical devices. A predetermined color light is supplied to 100 (liquid crystal devices 100R, 100G, and 100B).

かかる投射型表示装置1000においては、3つの液晶装置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等の被投射部材に投射する。   In the projection display apparatus 1000, the light modulated by the three liquid crystal devices 100R, 100G, and 100B is synthesized by the dichroic mirrors 842 and 843 and the polarization beam splitter 840, and then the synthesized light is projected by the projection optical system 850. Is projected onto a projection target member such as a screen 860.

(他の投射型表示装置)
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するLED光源等を用い、かかるLED光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
(Other projection display devices)
In addition, about a projection type display apparatus, you may comprise the LED light source etc. which radiate | emit the light of each color as a light source part, and supply each color light radiate | emitted from this LED light source to another liquid crystal device. .

(他の電子機器)
本発明を適用した電気光学装置100については、上記の電子機器の他にも、携帯電話機、情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)、デジタルカメラ、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等の電子機器において直視型表示装置として用いてもよい。
(Other electronic devices)
As for the electro-optical device 100 to which the present invention is applied, in addition to the electronic devices described above, mobile phones, personal digital assistants (PDAs), digital cameras, liquid crystal televisions, car navigation devices, video phones, POS terminals In addition, it may be used as a direct-view display device in an electronic device such as a device provided with a touch panel.

9a・・画素電極、9e、9f・・凹部、10・・素子基板、16・・配向膜、17・・平坦化絶縁膜、17a・・第1絶縁膜、17b・・第2絶縁膜、18・・保護膜、20・・対向基板、21・・共通電極、50・・液晶層、100・・電気光学装置、170・・ドープトシリコン酸化膜、171・・ノンドープシリコン酸化膜、1000・・投射型表示装置 9a..Pixel electrode, 9e, 9f..Recess, 10..Element substrate, 16..Orientation film, 17..Flattening insulating film, 17a..First insulating film, 17b..Second insulating film, 18 ..Protective film 20 ..Counter substrate 21 ..Common electrode 50 ..Liquid crystal layer 100 ..Electro-optical device 170 ..Doped silicon oxide film 171 ..Non-doped silicon oxide film 1000. Projection display

Claims (8)

素子基板用の基板本体の一方面側に設けられた複数の画素トランジスターと、
前記素子基板の一方面側に前記画素トランジスターに対応して設けられた複数の反射性の画素電極と、
該画素電極に対して前記基板本体が位置する側とは反対側に設けられ、前記画素電極に重なる部分の表面と、隣り合う前記画素電極の間に形成されている部分の表面とが連続した平坦面を形成している平坦化絶縁膜と、
を有し、
前記平坦化絶縁膜において少なくとも前記画素電極に接する層が、リンおよびボロンのうちの少なくとも一方がドープされたドープトシリコン酸化膜からなることを特徴とする電気光学装置。
A plurality of pixel transistors provided on one side of the substrate body for the element substrate;
A plurality of reflective pixel electrodes provided on one side of the element substrate corresponding to the pixel transistors;
Provided on the opposite side of the pixel electrode from the side where the substrate body is located, the surface of the portion overlapping the pixel electrode and the surface of the portion formed between the adjacent pixel electrodes are continuous A planarization insulating film forming a flat surface;
Have
2. The electro-optical device according to claim 1, wherein at least the layer in contact with the pixel electrode in the planarization insulating film is made of a doped silicon oxide film doped with at least one of phosphorus and boron.
前記平坦化絶縁膜は、厚さ方向の全体がドープトシリコン酸化膜からなることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。   The electro-optical device according to claim 1, wherein the planarization insulating film is entirely made of a doped silicon oxide film in a thickness direction. 前記平坦化絶縁膜の表面には、リンおよびボロンのいずれもがドープされていないノンドープシリコン酸化膜が積層されていることを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。   3. The electro-optical device according to claim 2, wherein a non-doped silicon oxide film in which neither phosphorus nor boron is doped is laminated on the surface of the planarization insulating film. 前記平坦化絶縁膜は、前記画素電極に接する第1絶縁膜と、該第1絶縁膜に対して前記基板本体が位置する側とは反対側に積層された第2絶縁膜と、を備え、
前記第1絶縁膜は、リンおよびボロンのうちの少なくとも一方がドープされたドープトシリコン酸化膜であって、当該第1絶縁膜の表面には、前記基板本体が位置する側の凹凸に起因する凹凸が形成され、
前記第2絶縁膜は、リンおよびボロンのいずれもがドープされていないノンドープシリコン酸化膜であって、当該第2絶縁膜は、前記画素電極に重なる部分の表面と、隣り合う前記画素電極の間に形成されている部分の表面とが連続した平坦面を形成し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。
The planarization insulating film includes a first insulating film in contact with the pixel electrode, and a second insulating film stacked on a side opposite to the side on which the substrate body is positioned with respect to the first insulating film,
The first insulating film is a doped silicon oxide film doped with at least one of phosphorus and boron, and the surface of the first insulating film is caused by unevenness on the side where the substrate body is located. Irregularities are formed,
The second insulating film is a non-doped silicon oxide film in which neither phosphorus nor boron is doped, and the second insulating film is formed between the surface of the portion overlapping the pixel electrode and the adjacent pixel electrode. The electro-optical device according to claim 1, wherein the surface of the portion formed on the surface forms a continuous flat surface.
前記基板本体の一方面側に対向配置された対向基板と、
前記素子基板と前記対向基板との間に保持された液晶層と、
を有し、
前記素子基板の最表面には配向膜が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の電気光学装置。
A counter substrate disposed opposite to one side of the substrate body;
A liquid crystal layer held between the element substrate and the counter substrate;
Have
The electro-optical device according to claim 1, wherein an alignment film is provided on an outermost surface of the element substrate.
前記配向膜は無機配向膜であることを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置。   The electro-optical device according to claim 5, wherein the alignment film is an inorganic alignment film. 請求項1乃至6の何れか一項に記載の電気光学装置を備えた投射型表示装置であって、
前記電気光学装置に供給される光を出射する光源部と、
前記電気光学装置によって変調された光を投射する投射光学系と、
を有していることを特徴とする投射型表示装置。
A projection display device comprising the electro-optical device according to any one of claims 1 to 6,
A light source unit that emits light supplied to the electro-optical device;
A projection optical system that projects light modulated by the electro-optical device;
A projection display device characterized by comprising:
素子基板用の基板本体の一方面側に画素トランジスターに対応して反射性の画素電極を形成する画素電極形成工程と、
該画素電極の表面側に、少なくとも前記画素電極に接する層がリンおよびボロンのうちの少なくとも一方がドープされたドープトシリコン酸化膜からなる絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
該絶縁膜の表面を平坦化する平坦化工程と、
を有していることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
A pixel electrode forming step of forming a reflective pixel electrode corresponding to the pixel transistor on one side of the substrate body for the element substrate;
An insulating film forming step of forming an insulating film made of a doped silicon oxide film in which at least one of phosphorous and boron is doped at least on the surface side of the pixel electrode;
A planarization step of planarizing the surface of the insulating film;
A method for manufacturing an electro-optical device.
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