JP2012252031A - 電気光学装置用基板の製造方法および電気光学装置用基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気光学装置の素子基板10の製造方法では、画素電極9aと同一の層あるいは画素電極9aより下層側にモニター用反射パターン7z、9zを形成しておき、画素電極9aおよびモニター用反射パターン7z、9zの上層側に第1透光膜181、および第2透光膜182を形成する。また、第2透光膜182のモニター用反射パターン7z、9zに重なる部分を除去した後、第3透光膜17を形成する。この状態で、モニター用反射パターン7z、9zに光を照射し、膜厚を測定する。
【選択図】図4
Description
(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1において、本形態の電気光学装置100は、TN(Twisted Nematic)モードやVA(Vertical Alignment)モードの液晶パネル100pを有する液晶装置であり、かかる液晶パネル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像表示領域10a(画素配列領域/有効画素領域)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、画像表示領域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、それらの交差部分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(スイッチング素子)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。このようにして、電気光学装置100では、複数の画素100aの各々に対応して複数の画素電極9aおよび複数の画素トランジスター30が形成されている。
図2は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100の液晶パネル100pの説明図であり、図2(a)、(b)は各々、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100aの説明図であり、図3(a)、(b)は、素子基板10において隣り合う複数の画素の平面図、および電気光学装置100のF−F′断面図である。なお、図3(a)では、各層を以下の線
下層側の遮光層8a=細くて長い破線
半導体層1a=細くて短い点線
走査線3a=太い実線
ドレイン電極4a=細い実線
データ線6aおよび中継電極6b=細い一点鎖線
容量線5b=太い一点鎖線
上層側の遮光層7aおよび中継電極7b=細い二点鎖線
画素電極9a=太い破線
で示してある。また、図3(a)では、互いの端部が重なり合う層については、層の形状等が分かりやすいように、端部の位置をずらしてある。
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(透光性基板)の液晶層50側の表面(素子基板10に対向する一方面20s)には、遮光層29、シリコン酸化膜等からなる絶縁膜28、および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、ポリイミドや無機配向膜からなる配向膜26が形成されている。本形態において、共通電極21はITO膜からなる。本形態において、配向膜26は、配向膜16と同様、SiOX(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al2O3、In2O3、Sb2O3、Ta2O5等の斜方蒸着膜(傾斜垂直配向膜/無機配向膜)である。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傾斜垂直配向させ、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。本形態では、配向膜16、26として、各種無機配向膜のうち、シリコン酸化膜(SiOX)の斜方蒸着膜が用いられている。
図4は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100の端子電極102等の構成を画素100aの構成と比較して模式的に示す説明図である。図4において、図4(a1)、(a2)は、画素100aの平面構成を模式的に示す説明図、および画素100aの断面構成を模式的に示す説明図であり、図4(b1)、(b2)は、端子電極102の平面図、およびP−P′線に相当する位置で素子基板10を切断したときの断面図である。図4(c1)、(c2)は、モニター用反射パターンの平面図、およびM−M′線に相当する位置で素子基板10を切断したときの断面図である。なお、図4では、画素100a、端子電極102の形成領域、およびモニター用反射パターンの形成領域が同一の高さとして表してあるが、端子電極102の形成領域、およびモニター用反射パターンの形成領域が画素100aより低く形成されていることもある。
図4(c1)、(c2)に示すように、本形態では、素子基板10(電気光学装置用基板)の画像表示領域10aの外側(画像表示領域10aと素子基板10の端部との間)に以下に説明するモニター用反射パターン7z、9zが形成されている。また、モニター用反射パターン7z、9zは、素子基板10の製造に用いた大型基板10x(電気光学装置用基板)において素子基板10が切り出される領域の外側(画像表示領域10aと素子基板10の端部との間)に形成されていることもある。いずれの場合も、モニター用反射パターン7z、9zの形成領域は、素子基板10の各構成要素を製造し終えた段階では、図4(c1)、(c2)に示す構造になっている。
図5は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100の素子基板10の製造に用いられる大型基板10xの説明図である。図6および図7は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100の製造工程のうち、素子基板10の製造方法を示す工程断面である。なお、図6および図7では、図6(a)以外、中継電極6bより上層側のみを図示してある。
以上説明したように、本形態の電気光学装置100および素子基板10(大型基板10x)の製造方法では、大型基板10xの一方面に、画素電極9aと同一の層あるいは画素電極9aより下層側にモニター用反射パターン7z、9zを形成しておき、画素電極9aおよびモニター用反射パターン7z、9zの上層側に第1透光膜181、および第2透光膜182を形成する。また、第2透光膜182のモニター用反射パターン7z、9zに重なる部分を除去した後、第3透光膜17を形成する。このため、モニター用反射パターン9zに光を照射し、反射光の検出結果に基づいて膜厚を測定する際、モニター用反射パターン9zの上層には、屈折率が等しい第1透光膜181および第3透光膜17が重なっており、屈折率が異なる第2透光膜182が存在しない。また、モニター用反射パターン7zに光を照射し、反射光の検出結果に基づいて膜厚を測定する際、モニター用反射パターン7zの上層には、屈折率が等しい層間絶縁膜45、第1透光膜181および第3透光膜17が重なっており、屈折率が異なる第2透光膜182が存在しない。このため、膜厚の測定結果に誘電体多層膜(増反射膜18)の影響が及ばない。従って、第3透光膜17等の膜厚を正確に測定することができるので、膜厚の測定結果に基づいて研磨量やエッチング量を適正に設定することができる。
図8は、本発明の実施の形態2に係る電気光学装置100の端子電極102等の構成を画素100aの構成と比較して示す説明図である。図8において、図8(a1)、(a2)は、画素100aの平面構成を模式的に示す説明図、および画素100aの断面構成を模式的に示す説明図であり、図8(b1)、(b2)は、端子電極102の平面図、およびP−P′線に相当する位置で素子基板10を切断したときの断面図である。図8(c1)、(c2)は、モニター用反射パターンの平面図、およびM−M′線に相当する位置で素子基板10を切断したときの断面図である。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図示し、それらの説明を省略する。
上記実施の形態では、増反射膜18を構成するにあたって、低屈折率層としてシリコン酸化膜を用い、高屈折率層としてシリコン窒化膜を用いた。但し、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
酸化アルミニウム(Al2O3)/屈折率=1.62
高屈折率層
チタン酸化膜(TiO2)/屈折率=2.10
タンタル酸化膜(Ta2O5)/屈折率=2.10
を用いてもよい。
(投射型表示装置および光学ユニットの構成例)
図9は、本発明を適用した投射型表示装置および光学ユニットの概略構成図である。図9に示す投射型表示装置1000は、光源光を発生する光源部1021と、光源部1021から出射された光源光を赤色光R、緑色光G、および青色光Bの3色の色光に分離する色分離導光光学系1023と、色分離導光光学系1023から出射された各色の光源光によって照明される光変調部1025とを有している。また、投射型表示装置1000は、光変調部1025から出射された各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズム1027(合成光学系)と、クロスダイクロイックプリズム1027を経た像光をスクリーン(不図示)に投射する投射光学系1029とを備えている。
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。
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。
Claims (11)
- 基板の一方面側のうち、画像表示領域に反射層を形成し、前記基板の端部と前記画像表示領域との間には前記反射層と同一の層あるいは当該反射層より下層側にモニター用反射パターンを形成しておき、
前記反射層および前記モニター用反射パターンの上層側に第1屈折率を有する第1透光膜を形成する第1透光膜形成工程と、
前記第1透光膜上に前記第1屈折率と異なる第2屈折率を有する第2透光膜を形成する第2透光膜形成工程と、
前記第2透光膜の前記モニター用反射パターンに重なる部分を除去する第2透光膜除去工程と、
前記反射層および前記モニター用反射パターンの上層側に前記第1屈折率を有する第3透光膜を形成する第3透光膜形成工程と、
前記モニター用反射パターンに光を照射した際の反射光に基づいて、当該モニター用反射パターンの上層側に重なる透光膜の膜厚を測定する膜厚測定工程と、
前記膜厚測定工程で測定した膜厚測定結果から設定した除去量に基づいて前記第3透光膜の表面側から膜の除去を行う膜除去工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法。 - 前記第1透光膜、前記第2透光膜および前記第3透光膜は、増反射膜を構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用基板の製造方法。
- 前記第2透光膜除去工程では、前記第1透光膜の少なくとも一部を除去す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用基板の製造方法。
- 前記反射層は、反射性の画素電極であり、
前記第1透光膜形成工程より前に前記基板の一方面側に導電層を形成しておき、
前記膜除去工程として、前記第3透光膜を研磨して当該第3透光膜の表面を平坦化する研磨工程と、該研磨工程の後、前記第3透光膜の表面側から前記導電層に到達するコンタクトホールを形成するエッチング工程と、を行い、
前記エッチング工程の後、前記第3透光膜上に前記コンタクトホールを介して前記導電層に導通する端子電極を形成することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の電気光学装置用基板の製造方法。 - 前記反射層は、反射性の画素電極であり、
前記膜除去工程では、前記第3透光膜を研磨して当該第3透光膜の表面を平坦化する研摩工程を行うことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の電気光学装置用基板の製造方法。 - 前記モニター用反射パターンを前記画素電極と同一の層に形成することを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置用基板の製造方法。
- 前記モニター用反射パターンを前記画素電極より下層側に形成し、
前記モニター用反射パターンと前記画素電極との間には前記第1屈折率を有する層間絶縁膜を設けることを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置用基板の製造方法。 - 前記第1透光膜形成工程より前に前記基板の一方面側に導電層を形成しておき、
前記膜除去工程では、前記第3透光膜の表面側から前記導電層に到達するコンタクトホールを形成するエッチング工程を行い、
前記エッチング工程の後、前記第3透光膜上に前記コンタクトホールを介して前記導電層に導通する端子電極を形成することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の電気光学装置用基板の製造方法。 - 前記モニター用反射パターンを前記導電層と同一の層に形成することを特徴とする請求項8に記載の電気光学装置用基板の製造方法。
- 前記モニター用反射パターンを前記導電層より下層側に形成し、
前記モニター用反射パターンと前記導電層との間には前記第1屈折率を有する層間絶縁膜を設けることを特徴とする請求項8に記載の電気光学装置用基板の製造方法。 - 基板の一方面側のうち、画像表示領域に形成された反射層と、
前記基板の一方面側のうち、当該基板の端部と前記画像表示領域との間に前記反射層と同一の層あるいは当該反射層より前記基板側に設けられたモニター用反射パターンと、
前記反射層および前記モニター用反射パターンに前記基板と反対側で重なるように設けられ、第1屈折率を有する第1透光膜と、
前記第1透光膜の前記基板と反対側で前記反射層と重なり、前記モニター用反射パターンとは重ならないように設けられ、前記第1屈折率と異なる第2屈折率を有する第2透光膜と、
前記第2透光膜の前記基板と反対側で前記反射層および前記モニター用反射パターンとは重なるように設けられ、前記第1屈折率を有する第3透光膜と、
を有することを特徴とする電気光学装置用基板。
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