JP2014092695A

JP2014092695A - 電気光学装置、及び電子機器

Info

Publication number: JP2014092695A
Application number: JP2012243333A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Eguchi; 芳和江口
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2014-05-19

Abstract

【課題】表示品質を向上させることができる液晶装置１００の製造方法、液晶装置１００
、及び電子機器を提供する。
【解決手段】複数の画素の各々に設けられた画素電極と、複数の画素の各々に対応して設
けられたＴＦＴと、画素電極とＴＦＴとの間に設けられた第２平坦化膜１２ｂと、画素電
極におけるＴＦＴ素子と反対側に設けられ、少なくとも隣り合う画素電極と画素電極との
間を覆うように設けられた積層絶縁膜１２ｄと、を有し、積層絶縁膜１２ｄは第２平坦化
膜１２ｂより透湿性が低く、第２平坦化膜１２ｂは積層絶縁膜１２ｄより吸湿性が高い。
【選択図】図５

Description

本発明は、電気光学装置、及び電子機器に関する。

上記電気光学装置の一つとして、例えば、画素電極をスイッチング制御する素子として
トランジスターを画素ごとに備えたアクティブ駆動方式の液晶装置が知られている。液晶
装置は、例えば、直視型ディスプレイやライトバルブなどにおいて用いられている。

また、液晶装置の一つとして、画素電極に反射性の材料を用いて、入射した光を反射さ
せる反射型の液晶装置がある。この液晶装置は、反射率を向上させるために、画素電極の
下層に設けられた絶縁層の表面が、特に平坦化されていることが重要である。例えば、特
許文献１には、画素電極の下層にＢＰＳＧ（ボロン、リンを含む酸化膜）からなる第１絶
縁膜を成膜し、その後リフローして表面を平坦化する技術が開示されている。

平坦化された第１絶縁膜の上には画素電極が形成される。更に、表示品質（例えば、黒
浮きやコントラスト）が低下することを抑えるべく、これらの上を平坦化させるために、
第１絶縁膜や画素電極上には、表面を平坦化させるための第２絶縁膜が形成される。

特開２００１−２４２４４３号公報

しかしながら、ＢＰＳＧは水分を吸収しやすい性質があり、製造過程や使用時に水分を
吸収すると、その直上に設けられた画素電極を腐蝕する恐れがあるという課題がある。ま
た、画素電極上に設けた第２絶縁膜が厚くなると、液晶を駆動する電圧が低下するという
課題があり、これを補うために、画素電極に印加する電圧を上げると、トランジスターの
耐圧を確保するためにトランジスターが大きくなり、画素ピッチが広くなるという課題が
ある。

本発明の態様は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以
下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る電気光学装置は、複数の画素の各々に設けられた反射画素
電極と、前記複数の画素の各々に対応して設けられたスイッチング素子と、前記反射画素
電極と前記スイッチング素子との間に設けられた第１絶縁膜と、前記反射画素電極におけ
る前記スイッチング素子と反対側に設けられ、少なくとも隣り合う反射画素電極と反射画
素電極との間を覆うように設けられた第２絶縁膜と、を有し、前記第２絶縁膜は、前記第
１絶縁膜より透湿性が低く、前記第１絶縁膜は、前記第２絶縁膜より吸湿性が高いことを
特徴とする。

本適用例によれば、少なくとも隣り合う反射画素電極と反射画素電極との間を覆うよう
に第２絶縁膜が設けられているので、例えば、電気光学物質を駆動するための電圧が低下
することを抑えることができる。更に、透湿性の低い第２絶縁膜によって、製造過程や使
用時に外部から水分が入ってくることを抑えることが可能となり、スイッチング素子など
に悪影響を及ぼすことを抑えることができる。加えて、水分が第２絶縁膜を透過した場合
でも、第１絶縁膜によって水分を吸湿することができる。

［適用例２］上記適用例に係る電気光学装置において、前記第１絶縁膜と前記反射画素
電極との間に、前記第１絶縁膜より透湿性が低く、かつ、前記第１絶縁膜より吸湿性が低
い第３絶縁膜が設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、第３絶縁膜が設けられているので、ＢＰＳＧから放出された水分が
反射画素電極と接触することを抑えることができる。これにより、反射画素電極が腐蝕す
ることを抑えることができる。

［適用例３］上記適用例に係る電気光学装置において、前記隣り合う反射画素電極と反
射画素電極との間に、第４絶縁膜が設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、反射画素電極間に第４絶縁膜を設けるので、例えば、配向膜の下側
の層の上面の高さを基板全体に亘って略同じにすることが可能となる。よって、反射画素
電極を含む基板上を平坦化することが可能となる。よって、表示品質が低下することを抑
えることができる。

［適用例４］上記適用例に係る電気光学装置において、前記反射画素電極上に配向膜が
設けられており、前記第２絶縁膜は、前記反射画素電極と前記配向膜との間に配置されて
いることが好ましい。

本適用例によれば、第２絶縁膜を介して反射画素電極と配向膜とが配置されているので
、電気光学物質を駆動するための電圧が低下することを抑えることができる。

［適用例５］上記適用例に係る電気光学装置において、前記第１絶縁膜は、ＢＰＳＧで
あり、前記第２絶縁膜は、ＳｉＮ、ポリイミド、アルミナ、ＰＳＧのいずれかを含み、前
記第３絶縁膜は、ＮＳＧであり、前記第４絶縁膜は、ＳｉＯ₂であることが好ましい。

本適用例によれば、上記材料を用いることにより、電気光学物質を駆動するための電圧
が低下したり、反射画素電極が腐蝕することを抑えることができる。

［適用例６］本適用例に係る電子機器は、上記に記載の電気光学装置を備えることを特
徴とする。

本適用例によれば、上記した電気光学装置を備えているので、信頼性を向上させるとと
もに、表示品質を向上させることが可能な電子機器を提供することができる。

液晶装置の構成を示す模式平面図。図１に示す液晶装置のＨ−Ｈ’線に沿う模式断面図。液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。液晶装置の構造を示す模式断面図。図４に示す液晶装置のＡ部を拡大して示す拡大断面図。液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャート。液晶装置の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図。液晶装置の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図。液晶装置を備えた電子機器の構成を示す模式図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図
面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示してい
る。

なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接する
ように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基
板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表す
ものとする。

本実施形態では、電気光学装置として、薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film Tran
sistor）を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を
例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、投射型表示装置（液晶プロジェクター）
の光変調素子（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができるものである。

（第１実施形態）
＜電気光学装置としての液晶装置の構成＞
図１は、液晶装置の構成を示す模式平面図である。図２は、図１に示す液晶装置のＨ−
Ｈ’線に沿う模式断面図である。図３は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図であ
る。以下、液晶装置の構成を、図１〜図３を参照しながら説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、対向配置された素子基板
１０および対向基板２０と、これら一対の基板によって挟持された液晶層１５とを有する
。素子基板１０を構成する第１基材１０ａ（基板）、および対向基板２０を構成する第２
基材２０ａは、例えば、ガラス基板、石英基板などの透明基板が用いられている。

素子基板１０は対向基板２０よりも大きく、両基板は、対向基板２０の外周に沿って配
置されたシール材１４を介して接合されている。平面視で環状に設けられたシール材１４
の内側で、素子基板１０は対向基板２０の間に正または負の誘電異方性を有する液晶が封
入されて液晶層１５を構成している。シール材１４は、例えば熱硬化性又は紫外線硬化性
のエポキシ樹脂などの接着剤が採用されている。シール材１４には、一対の基板の間隔を
一定に保持するためのスペーサー（図示省略）が混入されている。

シール材１４の内側には、複数の画素Ｐが配列した画素領域Ｅ（表示領域）が設けられ
ている。画素領域Ｅは、表示に寄与する複数の画素Ｐに加えて、複数の画素Ｐを囲むよう
に配置されたダミー画素を含むとしてもよい。また、図１及び図２では図示を省略したが
、画素領域Ｅにおいて複数の画素Ｐをそれぞれ平面的に区分する遮光部（ブラックマトリ
ックス；ＢＭ）が対向基板２０に設けられている。

素子基板１０の１辺部に沿ったシール材１４と該１辺部との間に、データ線駆動回路２
２が設けられている。また、該１辺部に対向する他の１辺部に沿ったシール材１４と画素
領域Ｅとの間に、検査回路２５が設けられている。さらに、該１辺部と直交し互いに対向
する他の２辺部に沿ったシール材１４と画素領域Ｅとの間に走査線駆動回路２４が設けら
れている。該１辺部と対向する他の１辺部に沿ったシール材１４と検査回路２５との間に
は、２つの走査線駆動回路２４を繋ぐ複数の配線２９が設けられている。

対向基板２０側における額縁状に配置されたシール材１４の内側には、同じく額縁状に
遮光部１８（見切り部）が設けられている。遮光部１８は、例えば、遮光性の金属あるい
は金属酸化物などからなり、遮光部１８の内側が複数の画素Ｐを有する画素領域Ｅとなっ
ている。なお、図１では図示を省略したが、画素領域Ｅにおいても複数の画素Ｐを平面的
に区分する遮光部が設けられている。

これらデータ線駆動回路２２、走査線駆動回路２４に繋がる配線は、該１辺部に沿って
配列した複数の外部接続用端子６１に接続されている。以降、該１辺部に沿った方向をＸ
方向とし、該１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿った方向をＹ方向として説明
する。なお、検査回路２５の配置はこれに限定されず、データ線駆動回路２２に沿ったシ
ール材１４と画素領域Ｅとの間に設けてもよい。

図２に示すように、第１基材１０ａの液晶層１５側の表面には、画素Ｐごとに設けられ
た光反射性を有する反射画素電極としての画素電極２７およびスイッチング素子である薄
膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film Transistor、以降、「ＴＦＴ３０」と呼称する）
と、信号配線と、これらを覆う配向膜２８とが形成されている。

画素電極２７は、光反射性の例えばＡｌ（アルミニウム）やＡｇ（銀）またはこれらの
金属の合金や酸化物などの化合物を用いて形成することができる。また、ＴＦＴ３０にお
ける半導体層に光が入射してスイッチング動作が不安定になることを防ぐ遮光構造が採用
されている。本発明における素子基板１０は、少なくとも画素電極２７、ＴＦＴ３０、信
号配線、配向膜２８を含むものである。

対向基板２０の液晶層１５側の表面には、遮光部１８と、これを覆うように成膜された
平坦化層３３と、平坦化層３３を覆うように設けられた対向電極３１と、対向電極３１を
覆う配向膜３２とが設けられている。本発明における対向基板２０は、少なくとも遮光部
１８、対向電極３１、配向膜３２を含むものである。

遮光部１８は、図１に示すように、画素領域Ｅを取り囲むと共に、平面的に走査線駆動
回路２４、検査回路２５と重なる位置に設けられている（図示簡略）。これにより対向基
板２０側からこれらの駆動回路を含む周辺回路に入射する光を遮蔽して、周辺回路が光に
よって誤動作することを防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が画素領域Ｅ
に入射しないように遮蔽して、画素領域Ｅの表示における高いコントラストを確保してい
る。

平坦化層３３は、例えば酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して遮光
部１８を覆うように設けられている。このような平坦化層３３の形成方法としては、例え
ばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などを用いて成膜する方法が挙げら
れる。

対向電極３１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜からなり、平坦
化層３３を覆うと共に、図１に示すように対向基板２０の四隅に設けられた上下導通部２
６により素子基板１０側の配線に電気的に接続している。

画素電極２７を覆う配向膜２８および対向電極３１を覆う配向膜３２は、液晶装置１０
０の光学設計に基づいて選定される。例えば、ポリイミドなどの有機材料を成膜して、そ
の表面をラビングすることにより、正の誘電異方性を有する液晶分子に対して略水平配向
処理が施された有機配向膜や、気相成長法を用いてＳｉＯｘ（酸化シリコン）などの無機
材料を成膜して、負の誘電異方性を有する液晶分子に対して略垂直配向させた無機配向膜
が挙げられる。本実施形態では、配向膜２８，３２として上記無機配向膜が採用されてい
る。

このような液晶装置１００は反射型であって、画素Ｐが非駆動時に暗表示となるノーマ
リーブラックモードや、非駆動時に明表示となるノーマリーホワイトモードの光学設計が
採用される。光学設計に応じて、光の入射側（射出側）に偏光素子が配置されて用いられ
る。

図３に示すように、液晶装置１００は、少なくとも画素領域Ｅにおいて互いに絶縁され
て直交する複数の走査線３ａおよび複数のデータ線６ａと、容量線３ｂとを有する。走査
線３ａが延在する方向がＸ方向であり、データ線６ａが延在する方向がＹ方向である。

走査線３ａとデータ線６ａならびに容量線３ｂと、これらの信号線類により区分された
領域に、画素電極２７と、ＴＦＴ３０と、容量素子１６とが設けられ、これらが画素Ｐの
画素回路を構成している。

走査線３ａはＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続され、データ線６ａはＴＦＴ３０のデ
ータ線側ソースドレイン領域（ソース領域）に電気的に接続されている。画素電極２７は
、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域（ドレイン領域）に電気的に接続されてい
る。

データ線６ａは、データ線駆動回路２２（図１参照）に接続されており、データ線駆動
回路２２から供給される画像信号Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎを画素Ｐに供給する。走査線３ａ
は、走査線駆動回路２４（図１参照）に接続されており、走査線駆動回路２４から供給さ
れる走査信号ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｍを各画素Ｐに供給する。

データ線駆動回路２２からデータ線６ａに供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、この順に
線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線６ａ同士に対してグループごと
に供給してもよい。走査線駆動回路２４は、走査線３ａに対して、走査信号ＳＣ１〜ＳＣ
ｍを所定のタイミングで供給する。

液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍの入
力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｄ
１〜Ｄｎが所定のタイミングで画素電極２７に書き込まれる構成となっている。そして、
画素電極２７を介して液晶層１５に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、画
素電極２７と液晶層１５を介して対向配置された対向電極３１との間で一定期間保持され
る。

保持された画像信号Ｄ１〜Ｄｎがリークするのを防止するため、画素電極２７と対向電
極３１との間に形成される液晶容量と並列に容量素子１６が接続されている。容量素子１
６は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域と容量線３ｂとの間に設けられている
。容量素子１６は、２つの容量電極の間に誘電体層を有するものである。

図４は、液晶装置の構造を示す模式断面図である。図５は、図４に示す液晶装置のＡ部
を拡大して示す拡大断面図である。以下、液晶装置の構造を、図４及び図５を参照しなが
ら説明する。なお、図４及び図５は、各構成要素の断面的な位置関係を示すものであり、
明示可能な尺度で表されている。

図４に示すように、液晶装置１００は、一対の基板のうち一方の素子基板１０と、これ
に対向配置される他方の対向基板２０とを備えている。素子基板１０を構成する第１基材
１０ａ、及び対向基板２０を構成する第２基材２０ａは、上記したように、例えば、石英
基板等によって構成されている。

第１基材１０ａ上には、チタン（Ｔｉ）やクロム（Ｃｒ）等からなる下側遮光膜３ｃが
形成されている。下側遮光膜３ｃは、平面的に格子状にパターニングされており、各画素
の開口領域を規定している。なお、下側遮光膜３ｃは、走査線３ａの一部として機能する
ようにしてもよい。第１基材１０ａ及び下側遮光膜３ｃ上には、シリコン酸化膜等からな
る下地絶縁層１１ａが形成されている。

下地絶縁層１１ａ上には、ＴＦＴ３０及び走査線３ａ等が形成されている。ＴＦＴ３０
は、例えば、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、ポリシリコン等からな
る半導体層３０ａと、半導体層３０ａ上に形成されたゲート絶縁膜１１ｇと、ゲート絶縁
膜１１ｇ上に形成されたポリシリコン膜等からなるゲート電極３０ｇとを有する。上記し
たように、走査線３ａは、ゲート電極３０ｇとしても機能する。

半導体層３０ａは、例えば、リン（Ｐ）イオン等のＮ型の不純物イオンが注入されるこ
とにより、Ｎ型のＴＦＴ３０として形成されている。具体的には、半導体層３０ａは、チ
ャネル領域３０ｃと、データ線側ＬＤＤ領域３０ｓ１と、データ線側ソースドレイン領域
３０ｓと、画素電極側ＬＤＤ領域３０ｄ１と、画素電極側ソースドレイン領域３０ｄとを
備えている。

チャネル領域３０ｃには、ボロン（Ｂ）イオン等のＰ型の不純物イオンがドープされて
いる。その他の領域（３０ｓ１，３０ｓ，３０ｄ１，３０ｄ）には、リン（Ｐ）イオン等
のＮ型の不純物イオンがドープされている。このように、ＴＦＴ３０は、Ｎ型のＴＦＴと
して形成されている。

ゲート電極３０ｇ、下地絶縁層１１ａ、及び走査線３ａ上には、シリコン酸化膜等から
なる第１層間絶縁層１１ｂが形成されている。第１層間絶縁層１１ｂ上には、容量素子１
６が設けられている。具体的には、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域３０ｄ及
び画素電極２７に電気的に接続された画素電位側容量電極としての第１容量電極１６ａと
、固定電位側容量電極としての容量線３ｂ（第２容量電極１６ｂ）の一部とが、誘電体膜
１６ｃを介して対向配置されることにより、容量素子１６が形成されている。

容量線３ｂ（第２容量電極１６ｂ）は、例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ
（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）等の高融点金属のうち少なく
とも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層した
もの等からなる。或いは、Ａｌ（アルミニウム）膜から形成することも可能である。

第１容量電極１６ａは、例えば、導電性のポリシリコン膜からなり容量素子１６の画素
電位側容量電極として機能する。ただし、第１容量電極１６ａは、容量線３ｂと同様に、
金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。第１容量電極１６ａは、画
素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホールＣＮＴ５２、中継配線５５、コ
ンタクトホールＣＮＴ５３、ＣＮＴ５１を介して、画素電極２７とＴＦＴ３０の画素電極
側ソースドレイン領域３０ｄ（ドレイン領域）とを中継接続する機能を有する。

容量素子１６上には、第２層間絶縁層１１ｃを介してデータ線６ａが形成されている。
データ線６ａは、第１層間絶縁層１１ｂ及び第２層間絶縁層１１ｃに開孔されたコンタク
トホールＣＮＴ５４を介して、半導体層３０ａのデータ線側ソースドレイン領域３０ｓ（
ソース領域）に電気的に接続されている。

データ線６ａ上には、第１平坦化膜１２ａ、第２平坦化膜１２ｂ（第１絶縁膜）、及び
第３平坦化膜１２ｃ（第３絶縁膜）が順に積層されている。なお、これら３つの平坦化膜
１２ａ，１２ｂ，１２ｃをまとめて平坦化層１２と称する。第１平坦化膜１２ａの材料は
、例えば、ＮＳＧ（Nondoped Silicate Glass）である。第２平坦化膜１２ｂの材料は、
例えば、ＢＰＳＧ（Boron Phosphorus Silicon Glass）である。第３平坦化膜１２ｃの材
料は、例えば、ＮＳＧである。

ＢＰＳＧにおけるボロン（Ｂ）の含有量は、例えば、１〜５ｗｔ％である。ＢＰＳＧに
おけるリン（Ｐ）の含有量は、例えば、３〜６ｗｔ％である。

第３平坦化膜１２ｃ上には、画素電極２７が形成されている。画素電極２７は、平坦化
層１２及び第２層間絶縁層１１ｃに開孔されたコンタクトホールＣＮＴ５２、ＣＮＴ５３
、中継配線５５を介して第１容量電極１６ａに接続されることにより、半導体層３０ａの
画素電極側ソースドレイン領域３０ｄ（ドレイン領域）に電気的に接続されている。なお
、画素電極２７の材料は、上記したように、光反射性を有するアルミニウムで構成されて
いる。

画素電極２７が設けられた第３平坦化膜１２ｃ上には、第２絶縁膜としての積層絶縁膜
１２ｄが設けられている。また、画素電極２７間の凹みを平坦化させるために、画素電極
２７間における積層絶縁膜１２ｄ上には、第４絶縁膜としての第４平坦化層１２ｅが設け
られている。

具体的には、図５に示すように、コンタクトホールＣＮＴ５３の側壁及び底面には、画
素電極２７が形成されている。また、画素電極２７は、コンタクトホールＣＮＴ５３の側
壁から第３絶縁膜１２ｃの上面にかけて延設されている。画素電極２７は、例えばアルミ
ニウムで構成されている。更に、コンタクトホールＣＮＴ５３内における画素電極２７を
覆うように、積層絶縁膜１２ｄが形成されている。そして、コンタクトホールＣＮＴ５３
内における積層絶縁膜１２ｄの窪みを埋めるように、第４平坦化層１２ｅが設けられてい
る。

図４に示すように、積層絶縁膜１２ｄ及び第４平坦化層１２ｅ上には、酸化シリコン（
ＳｉＯ₂）などの無機材料を斜方蒸着した配向膜２８が設けられている。配向膜２８上に
は、シール材１４（図１及び図２参照）により囲まれた空間に液晶等が封入された液晶層
１５が設けられている。

一方、第２基材２０ａ上には、その全面に渡って対向電極３１が設けられている。対向
電極３１上（図４では下側）には、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）などの無機材料を斜方蒸着
した配向膜３２が設けられている。対向電極３１は、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜か
らなる。

液晶層１５は、画素電極２７からの電界が印加されていない状態で配向膜２８，３２に
よって所定の配向状態をとる。シール材１４は、素子基板１０及び対向基板２０をそれら
の周辺で貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂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或いはガラスビーズ等のスペー
サーが混入されている。

＜液晶装置の製造方法＞
図６は、液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャートである。図７及び図８は、
液晶装置の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図である。以下、液晶装置の製
造方法を、図６〜図８を参照しながら説明する。なお、説明の便宜上、第１基材１０ａか
ら第２層間絶縁層１１ｃまでを第１基材１０ａと称して説明する。

最初に、素子基板１０側の製造方法を説明する。ステップＳ１１では、ガラス基板など
からなる第１基材１０ａ上にＴＦＴ３０等を形成する。具体的には、周知の成膜技術、フ
ォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、第１基材１０ａ上にＴＦＴ３０など
を形成する。

ステップＳ１２では、ＴＦＴ３０上に平坦化層１２を形成する。また、ステップＳ１３
では、画素電極２７を形成する。ステップＳ１４では、積層絶縁膜１２ｄ及び第４平坦化
層１２ｅを形成する。具体的には、図７及び図８を参照しながら説明する。

まず、図７（ａ）に示す工程では、ＴＦＴ３０などを含む第１基材１０ａ上の全体に第
１平坦化膜１２ａ、第２平坦化膜１２ｂ、及び第３平坦化膜１２ｃを成膜する。

まず、第１平坦化膜１２ａを形成する。第１平坦化膜１２ａは、例えば、ＮＳＧで形成
される。具体的には、第１平坦化膜１２ａの表面は、下層に形成されたＴＦＴ３０などに
起因して凹凸になっている。よって、第１平坦化膜１２ａの表面に平坦化処理を施す。平
坦化処理としては、研磨処理又はエッチバックがあげられ、研磨処理としては、ＣＭＰ（
Chemical Mechanical Polishing）処理が挙げられる。平坦化処理後の第１平坦化膜１２
ａの厚みは、例えば、５００ｎｍ〜７００ｎｍである。これにより、第１平坦化膜１２ａ
の表面が平坦化される。

次に、第１平坦化膜１２ａ上に第２平坦化膜１２ｂを成膜する。成膜方法としては、例
えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法が挙げられる。第２平坦化膜１２ｂとし
ては、例えば、ＢＰＳＧである。第２平坦化膜１２ｂの厚みとしては、例えば、７０ｎｍ
である。ＢＰＳＧは、ＮＳＧと比較して成膜時の流動性が高い材料なので、表面を平坦化
する（凸凹の段差を埋める）ことができる。また、ＢＰＳＧは、ＮＳＧや後述するＳｉＮ
と比較して、吸湿性が高い材料である。

次に、第２平坦化膜１２ｂ上に第３平坦化膜１２ｃを成膜する。第３平坦化膜１２ｃと
しては、第２平坦化膜１２ｂより透湿性の低い（吸湿性の低い）材料、例えば、ＮＳＧが
用いられる。第３平坦化膜１２ｃの厚みとしては、例えば、７０ｎｍである。ここで用い
るＮＳＧからなる第３平坦化膜１２ｃは、ＢＰＳＧによって吸収された水分が外部、例え
ば液晶中に放出されることを防ぐキャップ層の役割を果たすことで表示特性の変化を低減
する。また、逆に液晶層からの水分がＴＦＴ３０などに浸入することを防ぐキャップ層の
役割を果たすことで、ＴＦＴ３０の動作特性が変化することを低減する。

次に、図７（ｂ）に示す工程では、平坦化層１２に、中継配線５５まで貫通するコンタ
クトホールＣＮＴ５３を形成する。

次に、図７（ｃ）に示す工程では、第３平坦化膜１２ｃ上に画素電極２７を形成する。
具体的には、周知の成膜技術（例えば、スパッタ法）、フォトリソグラフィ技術及びエッ
チング技術を用いて、第３平坦化膜１２ｃ上に画素電極２７を形成する。これにより、コ
ンタクトホールＣＮＴ５３の中には、画素電極２７が形成される。

次に、図８（ｄ）に示す工程では、画素電極２７が設けられた第３平坦化膜１２ｃ上の
全体に積層絶縁膜１２ｄを形成する。なお、積層絶縁膜１２ｄは、ＳｉＯ₂とＳｉＮとの
積層膜である。ＳｉＮは、製造過程や使用時に水分が入り込み、ＴＦＴ３０などと水分と
が接触しないようにするために用いられる。なお、ＳｉＮに代えて、ポリイミド、アルミ
ナ、ＰＳＧを用いるようにしてもよい。

形成方法としては、例えば、ＣＶＤ法を用いて形成する。これにより、コンタクトホー
ルＣＮＴ５３の中の画素電極２７上を含む第３平坦化膜１２ｃ上に、ＳｉＮとＳｉＯ₂と
の積層膜からなる積層絶縁膜１２ｄが形成される。なお、ＳｉＯ₂とＳｉＮとが積層され
た積層絶縁膜１２ｄは、増反射機能を有している。ＳｉＮの膜厚は、例えば、７０ｎｍで
ある。

次に、図８（ｅ）に示す工程では、積層絶縁膜１２ｄ上に第４平坦化層１２ｅとなる前
の第４平坦化層前駆体膜１２ｅ１を成膜する。成膜方法としては、例えば、ＣＶＤ法を用
いて形成する。

次に、図８（ｆ）に示す工程では、第１基材１０ａ上を平坦化すると共に、画素電極２
７上の積層絶縁膜１２ｄの表面を露出させる。具体的には、ＣＭＰ（Chemical Mechanica
l Polishing）研磨処理を行う。画素電極２７上の積層絶縁膜１２ｄ（ＳｉＮ）をＣＭＰ
ストッパー層として用いて、画素電極２７上の第４平坦化層前駆体膜１２ｅ１を除去する
。これにより、画素電極２７上には、積層絶縁膜１２ｄのみとなり、その他の領域の凹部
（窪み）には第４平坦化層１２ｅが埋め込まれ、画素電極２７上を含む第１基材１０ａ上
の上面が平坦化される。

このように、画素電極２７上には、ＳｉＯ₂からなる第４平坦化層１２ｅが無いので、
液晶駆動電圧の低下を抑制でき、低電圧で駆動可能な液晶装置が実現できる。なお、ＣＭ
Ｐ研磨処理によって、画素電極２７間に埋め込まれたＳｉＯ₂からなる第４平坦化層１２
ｅの上面がわずかに窪む恐れがある。

図６に示すように、ステップＳ１５では、平坦化された積層絶縁膜１２ｄ及び第４平坦
化層１２ｅ上に、配向膜２８を形成する。具体的には、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）などの
無機材料を斜方蒸着法を用いて形成する。以上により、素子基板１０側が完成する。

次に、対向基板２０側の製造方法を説明する。まず、ステップＳ２１では、ガラス基板
等の透光性材料からなる第２基材２０ａ上に、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術
及びエッチング技術を用いて、対向電極３１（共通電極）を形成する。

ステップＳ２２では、対向電極３１上に配向膜３２を形成する。配向膜３２の製造方法
は、例えば、素子基板１０側の配向膜２８と同様の方法を用いて形成する。以上により、
対向基板２０側が完成する。次に、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせる方法を
説明する。

ステップＳ３１では、素子基板１０上にシール材１４を塗布する。具体的には、例えば
、素子基板１０とディスペンサー（吐出装置でも可能）との相対的な位置関係を変化させ
て、素子基板１０における画素領域Ｅの周縁部に（画素領域Ｅを囲むように）、一筆書き
で切れ目なくシール材１４を塗布する。

シール材１４としては、例えば、紫外線硬化型エポキシ樹脂が挙げられる。なお、紫外
線などの光硬化型樹脂に限定されず、熱硬化型樹脂などを用いるようにしてもよい。また
、シール材１４には、素子基板１０と対向基板２０との間隔（ギャップ或いはセルギャッ
プ）を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材が含まれ
ている。

ステップＳ３２では、シール材１４で囲まれた中に液晶を滴下する。具体的には、各シ
ール材１４で囲まれた領域に液晶を滴下する（ＯＤＦ（One Drop Fill）方式）。滴下す
る方法としては、例えば、インクジェットヘッドなどを用いることができる。また、液晶
は、シール材１４によって囲まれた領域（表示領域Ｅ）の中央部に滴下することが望まし
い。

ステップＳ３３では、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせる。具体的には、素
子基板１０に塗布されたシール材１４を介して素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わ
せる。より具体的には、互いの基板１０，２０の平面的な縦方向や横方向の位置精度を確
保しながら行う。以上により、液晶装置１００が完成する。

＜電子機器の構成＞
図９は、上記した液晶装置を備えた電子機器（反射型の投射型表示装置：液晶プロジェ
クター）の構成を示す模式図である。以下、電子機器の構成について、図９を参照しなが
ら説明する。

図９に示すように、本実施形態の電子機器としての液晶プロジェクター１５００は、シ
ステム光軸Ｌに沿って配置された偏光照明装置１１００と、３つのダイクロイックミラー
１１１１，１１１２，１１１５と、２つの反射ミラー１１１３，１１１４と、３つの光変
調素子としての反射型の液晶ライトバルブ１２５０，１２６０，１２７０と、クロスダイ
クロイックプリズム１２０６と、投射レンズ１２０７とを備えている。

偏光照明装置１１００は、ハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプ
ユニット１１０１と、インテグレーターレンズ１１０２と、偏光変換素子１１０３とから
概略構成されている。

偏光照明装置１１００から射出された偏光光束は、互いに直交して配置されたダイクロ
イックミラー１１１１とダイクロイックミラー１１１２とに入射する。光分離素子として
のダイクロイックミラー１１１１は、入射した偏光光束のうち赤色光（Ｒ）を反射する。
もう一方の光分離素子としてのダイクロイックミラー１１１２は、入射した偏光光束のう
ち緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを反射する。

反射した赤色光（Ｒ）は反射ミラー１１１３により再び反射され、液晶ライトバルブ１
２５０に入射する。一方、反射した緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とは反射ミラー１１１４
により再び反射して光分離素子としてのダイクロイックミラー１１１５に入射する。ダイ
クロイックミラー１１１５は緑色光（Ｇ）を反射し、青色光（Ｂ）を透過する。反射した
緑色光（Ｇ）は液晶ライトバルブ１２６０に入射する。透過した青色光（Ｂ）は液晶ライ
トバルブ１２７０に入射する。

液晶ライトバルブ１２５０は、反射型の液晶パネル１２５１と、反射型偏光素子として
のワイヤーグリッド偏光板１２５３とを備えている。

液晶ライトバルブ１２５０は、ワイヤーグリッド偏光板１２５３によって反射した赤色
光（Ｒ）がクロスダイクロイックプリズム１２０６の入射面に垂直に入射するように配置
されている。また、ワイヤーグリッド偏光板１２５３の偏光度を補う補助偏光板１２５４
が液晶ライトバルブ１２５０における赤色光（Ｒ）の入射側に配置され、もう１つの補助
偏光板１２５５が赤色光（Ｒ）の射出側においてクロスダイクロイックプリズム１２０６
の入射面に沿って配置されている。なお、反射型偏光素子として偏光ビームスプリッター
を用いた場合には、一対の補助偏光板１２５４，１２５５を省略することも可能である。

このような反射型の液晶ライトバルブ１２５０の構成と各構成の配置は、他の反射型の
液晶ライトバルブ１２６０，１２７０においても同じである。

液晶ライトバルブ１２５０，１２６０，１２７０に入射した各色光は、画像情報に基づ
いて変調され、再びワイヤーグリッド偏光板１２５３，１２６３，１２７３を経由してク
ロスダイクロイックプリズム１２０６に入射する。クロスダイクロイックプリズム１２０
６では、各色光が合成され、合成された光は投射レンズ１２０７によってスクリーン１３
００上に投射され、画像が拡大されて表示される。

本実施形態では、液晶ライトバルブ１２５０，１２６０，１２７０における反射型の液
晶パネル１２５１，１２６１，１２７１として上記実施形態における液晶装置１００が適
用されている。

このような液晶プロジェクター１５００によれば、反射型の液晶装置１００を液晶ライ
トバルブ１２５０，１２６０，１２７０に用いているので、表示品質を向上させることが
可能な反射型の液晶プロジェクター１５００を提供できる。

なお、液晶装置１００が搭載される電子機器としては、投射型表示装置１０００の他、
ヘッドアップディスプレイ、スマートフォン、ＥＶＦ（Electrical View Finder）、モバ
イルミニプロジェクター、携帯電話、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタ
ルビデオカメラ、ディスプレイ、車載機器、オーディオ機器、露光装置や照明機器など各
種電子機器に用いることができる。

以上詳述したように、本実施形態の液晶装置１００、及び電子機器によれば、以下に示
す効果が得られる。

（１）本実施形態の液晶装置１００によれば、画素電極２７を含む第３平坦化膜１２ｃ
上の全体にＳｉＮを含む積層絶縁膜１２ｄが設けられており、画素電極２７間のみに第４
平坦化層１２ｅが設けられているので（言い換えれば、画素電極２７上に第４平坦化層１
２ｅが無いので）、液晶を駆動するための電圧が低下することを抑えることができる。更
に、透湿性の低いＳｉＮを含む積層絶縁膜１２ｄに覆われていることによって、製造過程
や使用時に外部から水分が入ってくることを抑えることが可能となり、ＴＦＴ３０などに
悪影響を及ぼすことを抑えることができる。加えて、水分が積層絶縁膜１２ｄを透過した
場合でも、ＢＰＳＧからなる第２平坦化膜１２ｂによって水分を吸湿することができる。

（２）本実施形態の液晶装置１００によれば、画素電極２７間に第４平坦化層１２ｅを
設けるので、配向膜２８の下側の層の上面を第１基材１０ａ全体に亘って略同じ高さにす
ることが可能となる。よって、黒浮きの発生やコントラストが低下するなど表示品質が劣
化することを抑えることができる。

（３）本実施形態の電子機器によれば、上記に記載の液晶装置１００を備えるので、信
頼性を向上させるとともに、表示品質を向上させることが可能な電子機器を提供すること
ができる。

なお、本発明の態様は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明
細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、
本発明の態様の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施すること
もできる。

（変形例１）
上記したように、反射型の液晶装置１００に本発明を適用することに限定されず、例え
ば、透過型の液晶装置や半透過半反射型の液晶装置に適用するようにしてもよい。

（変形例２）
上記した電気光学装置は、液晶装置１００であることに限定されず、例えば、有機ＥＬ
（Electro Luminescence）装置、電気泳動装置などの表示装置にも適用することができる
。また、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）
にも適用可能である。

３ａ…走査線、３ｂ…容量線、３ｃ…下側遮光膜、６ａ…データ線、１０…素子基板、
１０ａ…第１基材、１１ａ…下地絶縁層、１１ｂ…第１層間絶縁層、１１ｃ…第２層間絶
縁層、１１ｇ…ゲート絶縁膜、１２…平坦化層、１２ａ…第１平坦化膜、１２ｂ…第１絶
縁膜としての第２平坦化膜、１２ｃ…第３絶縁膜としての第３平坦化膜、１２ｄ…第２絶
縁膜としての積層絶縁膜、１２ｅ…第４絶縁膜としての第４平坦化層、１４…シール材、
１５…液晶層、１６…容量素子、１６ａ…第１容量電極、１６ｂ…第２容量電極、１６ｃ
…誘電体膜、１８…遮光部、２０…対向基板、２０ａ…第２基材、２２…データ線駆動回
路、２４…走査線駆動回路、２５…検査回路、２６…上下導通部、２７…反射画素電極と
しての画素電極、２８，３２…配向膜、２９…配線、３０…ＴＦＴ、３０ａ…半導体層、
３０ｃ…チャネル領域、３０ｄ…画素電極側ソースドレイン領域、３０ｄ１…画素電極側
ＬＤＤ領域、３０ｇ…ゲート電極、３０ｓ…データ線側ソースドレイン領域、３０ｓ１…
データ線側ＬＤＤ領域、３１…対向電極、３３…平坦化層、ＣＮＴ５１，５２，５３，５
４…コンタクトホール、５５…中継配線、６１…外部接続用端子、１００…液晶装置、１
０００…投射型表示装置、１１００…偏光照明装置、１１０１…ランプユニット、１１０
２…インテグレーターレンズ、１１０３…偏光変換素子、１１１１，１１１２，１１１５
…ダイクロイックミラー、１１１３，１１１４…反射ミラー、１２０６…クロスダイクロ
イックプリズム、１２０７…投射レンズ、１２５０，１２６０，１２７０…液晶ライトバ
ルブ、１２５１，１２６１，１２７１…液晶パネル、１２５３，１２６３，１２７３…ワ
イヤーグリッド偏光板、１２５４，１２５５…補助偏光板、１３００…スクリーン、１５
００…液晶プロジェクター。

Claims

複数の画素の各々に設けられた反射画素電極と、
前記複数の画素の各々に対応して設けられたスイッチング素子と、
前記反射画素電極と前記スイッチング素子との間に設けられた第１絶縁膜と、
前記反射画素電極における前記スイッチング素子と反対側に設けられ、少なくとも隣り
合う反射画素電極と反射画素電極との間を覆うように設けられた第２絶縁膜と、
を有し、
前記第２絶縁膜は、前記第１絶縁膜より透湿性が低く、
前記第１絶縁膜は、前記第２絶縁膜より吸湿性が高いことを特徴とする電気光学装置。
請求項１に記載の電気光学装置であって、
前記第１絶縁膜と前記反射画素電極との間に、前記第１絶縁膜より透湿性が低く、かつ
、前記第１絶縁膜より吸湿性が低い第３絶縁膜が設けられていることを特徴とする電気光
学装置。
請求項１又は請求項２に記載の電気光学装置であって、
前記隣り合う反射画素電極と反射画素電極との間に、第４絶縁膜が設けられていること
を特徴とする電気光学装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
前記反射画素電極上に配向膜が設けられており、
前記第２絶縁膜は、前記反射画素電極と前記配向膜との間に配置されていることを特徴
とする電気光学装置。
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
前記第１絶縁膜は、ＢＰＳＧであり、
前記第２絶縁膜は、ＳｉＮ、ポリイミド、アルミナ、ＰＳＧのいずれかを含み、
前記第３絶縁膜は、ＮＳＧであり、
前記第４絶縁膜は、ＳｉＯ₂であることを特徴とする電気光学装置。
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする
電子機器。