JP3700674B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置及び電子機器の技術分野に属し、特に、液晶等の電気光学物質を挟持してなる一対の基板を備えるとともに、該基板上に各種配線を備えた電気光学装置及び電子機器の技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
液晶等の電気光学物質をマトリクス状に配列された画素電極及び該電極の各々に接続された薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下適宜、「ＴＦＴ」という。）、該ＴＦＴの各々に接続され、行及び列方向にそれぞれ平行に設けられた走査線及びデータ線等を備えることで、いわゆるアクティブマトリクス駆動が可能な電気光学装置が知られている。
【０００３】
このような電気光学装置では、上述のような構成を備えたＴＦＴアレイ基板のほか、該ＴＦＴアレイ基板と液晶等の電気光学物質を挟んで対向する共通電極を備えた対向基板を備えることをはじめ、前記ＴＦＴアレイ基板上にも、上述のＴＦＴ、走査線及びデータ線等のほか、画素電極に印加された電界を一定期間維持するため、ＴＦＴに付随して設けられる蓄積容量や、これら各種構成要素間の電気的な短絡等を避けるための層間絶縁膜、それに当該構成要素間の電気的接続を図るため前記層間絶縁膜中に設けられるコンタクトホール等を備えてなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来における電気光学装置においては次のような問題点があった。すなわち、前記ＴＦＴの寿命が比較的短期間であったことである。これは、ＴＦＴを構成する半導体層ないしゲート絶縁膜に対して水分が混入すると、水分子がゲート絶縁膜及び半導体層の界面に拡散することによって正電荷が発生し、比較的短期間でスレッショルド電圧Ｖｔｈが上昇してしまうことによる。このような現象は、Ｐチャネル型ＴＦＴにおいて、より妥当する。
【０００５】
このようにＴＦＴが比較的短命であると、当然ながら電気光学装置全体にも影響が及び、画像品質の低下が比較的早期の段階から観察されることになり、やがては装置自体が動作しなくなるおそれすらある。
【０００６】
なお、このような不具合は、電気光学装置を高温多湿環境下で使用する場合には、より深刻となる。ＴＦＴに対する水分浸入の機会が増加しているといえるからである。また、電気光学装置を、液晶プロジェクタのライトバルブとして使用する場合においては、該液晶プロジェクタに備えられる比較的強力な光源から発せられた光が、当該電気光学装置ないしライトバルブに照射されることになるから、これらは高温に達することとなる。このような使用環境は、ＴＦＴの寿命を保つという観点からすると、より過酷な環境であるといえ、上述したような問題点が顕在化しやすい。
【０００７】
ちなみに、ＴＦＴアレイ基板上には、上述したように、ＴＦＴ、走査線及びデータ線等の各種構成要素と、これらを隔てるための層間絶縁膜とが形成されるが、この層間絶縁膜をもってして、前記の水分の混入の防止を図ることは十分にはできない。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ＴＦＴに対する水分の進入を可能な限り防止することによって運用寿命の長い電気光学装置及びそのような電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気光学装置は、上記課題を解決するため、画像表示領域を有する電気光学装置であって、基板上に、走査線及びデータ線の交点に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極と、前記画像表示に寄与することとなる光が透過する領域を除く領域に形成され、少なくとも前記データ線表面上に形成された窒化膜とを備えている。
したがって、本態様によれば、画像表示に寄与することとなる光の進行を妨げることのない部分に窒化膜が形成されることになるから、電気光学装置全体の透過率を低下せしめる可能性がないのである。
【００１０】
本発明の電気光学装置によれば、走査線を通じて薄膜トランジスタの動作を制御するとともに、データ線を通じ、かつ、前記薄膜トランジスタを介して画素電極に対し画像信号を印加することで、いわゆるアクティブマトリクス駆動を行うことが可能となる。
【００１１】
ここで特に、本発明においては、少なくとも前記データ線表面上に窒化膜が形成されていることから、次のような作用効果を得ることができる。すなわち、薄膜トランジスタ、あるいはそれを構成するゲート絶縁膜ないし半導体層に対して水分が浸入することを防止することが可能となるのである。これは、窒化膜が稠密な構造を有すること等による。
【００１２】
したがって、本発明に係る電気光学装置においては、比較的長期間にわたって、安定した運用を行うことができる。
【００１３】
なお、本発明において、窒化膜は、少なくともデータ線表面上に形成されていればよいが、このことは該窒化膜が前記走査線上に形成されていても、また、場合によっては、基板全面に形成されていてもよいことを意味する。また、本発明にいう「窒化膜」としては、代表的には、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜やＳｉＯＮ膜等）が想定される。ただし、それ以外のものであってよいことは言うまでもない。
【００１４】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記画素電極はマトリクス状に配列されてなるとともに、前記走査線及び前記データ線は、相互に交差する方向に沿って前記マトリクス状に対応した形状に形成されてなり、前記窒化膜は、少なくとも前記データ線表面上及び前記走査線上に形成されている。
【００１５】
この態様によれば、走査線及びデータ線が全体として格子状等の形状に形成されていることから、これらの上に形成される窒化膜もまた、格子状等の形状に形成され得ることになる。したがって、まず、上述の水分の浸入防止にかかる作用効果はより確実に奏されることとなる。
【００１６】
また、窒化膜がそのような形状に形成されうるということは、画素電極上の殆ど全面において窒化膜を存在させないような形態をとることが可能であることを意味するから、この場合、電気光学装置全体についての透過率の維持を図ることが可能となるのである。したがって、本態様によれば、窒化膜の存在により上述したような寿命長期化という作用効果を享受することが可能であるにもかかわらず、より明るい高品質な画像を提供することもできる。ちなみに、本願発明者の研究によると、窒化膜を全面に残したままであると、窒化膜を設けない場合に比べて、４％程度透過率が低下することが確認されている。
【００１７】
なお、本態様にいう「マトリクス状に配列」というのは、各画素行及び各画素列が縦横にそれぞれ真っ直ぐに延びる場合の他、これらが蛇行、あるいは千鳥足状に２次元配列される場合も含む広い概念である。また、したがって、本態様にいう「マトリクス状に対応した形状」というのも、いま述べたことが参酌されて解釈されなければならない。
【００１８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記窒化膜は、前記画素電極、前記走査線及び前記データ線が形成される領域として規定される画像表示領域の周囲に形成されている。
【００１９】
この態様によれば、少なくともデータ線表面上、あるいは少なくともデータ線表面上及び走査線上に加えて、画像表示領域の周囲においても、窒化膜が形成されることから、上述の水分浸入防止作用をより確実に発揮させることが可能となる。
【００２０】
この態様では特に、前記窒化膜は、前記画像表示領域の周囲の他、前記データ線上にのみ形成されているようにするとよい。
【００２１】
このような構成によれば、上でも述べたように、画素電極上の殆ど全面において、窒化膜を存在させないような形態をとることが可能であるから、電気光学装置全体についての透過率の維持を図ることが可能となる。
【００２２】
また、データ線上にのみ窒化膜を形成する本態様によれば、例えば窒化膜を基板全面に関して形成する形態と比べると明らかなように、その内部に作用する応力を低減することが可能となる。したがって、窒化膜自身がその内部応力によって破壊するといった事態を未然に回避することが可能となり、また、当該内部応力が外部に作用することによって、窒化膜周囲に存在する他の構成（例えば、層間絶縁膜等）に対してクラックを発生させるといった事態をも未然に防止することが可能となる。なお、このようなことは、上述の格子状等の形状を有する窒化膜についても、略同様に言いえる。
【００２３】
しかも、本願発明者の確認したところによれば、窒化膜を画像表示領域の周囲及びデータ線上にのみ形成する形態であっても、薄膜トランジスタないし電気光学装置の運用寿命を従前の３倍程度まで延ばすことが可能である。したがって、本態様によれば、必要最小限の窒化膜を使用するのみでもって、ＴＦＴに対する水分浸入を、効果的に防止することが可能となるのである。
【００２４】
なお、本態様において、窒化膜が「データ線上にのみ」存在するというのは、データ線の直上にのみ窒化膜が存在する場合の他、それを含んでデータ線の周囲にも窒化膜が存在している場合も含まれる。要するに、電気光学装置全体から見て、窒化膜が、実質的にデータ線周囲にのみ存在しているような形態は、すべて本構成の範囲内に含まれるのである。
【００２５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記窒化膜は、前記基板上における光透過領域を除く領域に形成されている。
【００２６】
この態様においてまず、「光透過領域」とは、画像表示に寄与することとなる光が、電気光学装置内を透過する領域のことをいい、より具体的には例えば、マトリクス状に配列された画素電極が形成された領域が、それにほぼ該当する。あるいは別の表現では、基板全面の領域から、走査線及びデータ線等が形成された領域や格子状の遮光膜が形成された遮光領域を除いた領域のことをいう。
【００２７】
したがって、本態様によれば、画像表示に寄与することとなる光の進行を妨げることのない部分に窒化膜が形成されることになるから、電気光学装置全体の透過率を低下せしめる可能性がないのである。
【００２８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記データ線上に形成される前記窒化膜の幅は、該データ線の幅よりも大きくされている。
【００２９】
この態様によれば、当該電気光学装置の製造工程時に発生する可能性のある、データ線に対するダメージを低減することが可能となる。
【００３０】
すなわち例えば、本発明に係る窒化膜をデータ線上にのみ形成する場合を考えてみると、具体的には、まず、基板全面に窒化膜の原膜を成膜した後、所定パターン（この場合、「データ線のみを覆うパターン」ということになる。）を有するレジストを形成し、続いて、該レジスト及び前記原膜に対するエッチングを実施する、等といった、いわゆるフォトリソグラフィ法を利用した製造方法が典型的には想定される。しかしながら、この方法においては、上述したようにエッチング工程が介在し、また、前記レジストの剥離工程が含まれていることから、これらの工程中に、データ線に無用なダメージを与える可能性があるのである。
【００３１】
しかるに、本態様においては、窒化膜の幅は、データ線の幅よりも大きくされているのであるから、前記エッチング等によるダメージは、窒化膜の辺縁部が受け持つこととなって、データ線に対するダメージを最小限に抑制することが可能となるのである。
【００３２】
これにより、電気光学装置の安定した動作が保障されることをはじめ、高品質な画像の表示にとっても資することとなる。
【００３３】
この態様では特に、前記窒化膜の縁は、前記データ線の縁よりも、その両側につきそれぞれ０．１〜２．２μｍだけ大きくされているようにするとよい。
【００３４】
このような構成によれば、データ線の幅に対して、窒化膜の幅が好適にとられることを意味し、上述したデータ線に対するダメージ防止の作用効果が、より確実に奏されることとなる。
【００３５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記窒化膜の厚さは、３〜１００ｎｍである。
【００３６】
この態様によれば、窒化膜の厚さが好適にとられることを意味し、上述した窒化膜内部における応力の影響を、より効果的に排除することが可能となる。
【００３７】
また、窒化膜の厚さを、上述のように比較的小さくとると次のような作用効果も得られる。すなわち、基板上に何らかの素子、配線等の構成要素を形成するとともに、該構成要素の形成領域及びそれ以外の領域の上に層間絶縁膜等を形成すると、該層間絶縁膜等の表面に、いわゆる段差を生じさせることがある。これは、各構成要素がそれぞれが固有の「高さ」を有することに起因する。このような段差が生じると、液晶表示装置等の電気光学装置では通常設けられることとなる配向膜の塗布が不均一となったり、該配向膜に対するラビング処理を好適に実施することができない等といった問題が生じることとなり、その結果、コントラストの低下等の画像品質の低下をもたらすことになる。
【００３８】
しかるに、本態様においては、窒化膜の厚さが、３〜１００ｎｍ程度というように比較的小さく制約されることにより、上述の段差を低めに抑えることが可能となり、コントラストの低下等といった事態を招く可能性を低減することが可能となるのである。
【００３９】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記基板に電気光学物質を挟んで対向する他の基板と、該他の基板上に前記走査線及び前記データ線と位置的に対応するように形成された遮光膜を更に備え、前記窒化膜の幅は、前記遮光膜の幅よりも小さくされている。
【００４０】
この態様によれば、前記窒化膜の幅は前記遮光膜の幅よりも小さくされている。すなわち、平面的にみると、本態様に係る窒化膜は、遮光膜に覆い隠されるような形態となる。ここで、遮光膜とは、画素間の光の混同を防止し、画像のコントラストを向上させること等を目的として、通常、光を透過させないように設けられているものであるから、このような遮光膜に覆い隠されるように窒化膜を形成することによれば、電気光学装置全体の光透過率を好適に維持することが可能となるのである。
【００４１】
なお、本態様において、遮光膜は、「他の基板」上に形成されているが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、本態様に係る遮光膜に代えて、前記基板（「他の基板」ではない。）上に設けられた他の遮光膜が、それに該当するような形態も考えることもできる。この場合更に、前記基板上には、既に述べたように、ＴＦＴ、蓄積容量、走査線及びデータ線等とこれらを隔てる層間絶縁膜等が形成されるが、前記他の遮光膜は、これら各種の要素の一部を構成しているものと考えることができ、また、層間絶縁膜間に設けられることによって、いわゆる内蔵遮光膜を構成しているものと考えることができる。
【００４２】
また、他の基板上に設けられる遮光膜及び前記基板上に設けられる他の遮光膜を併せもつ電気光学装置においても、本態様は適用可能であることは言うまでもない。
【００４３】
この態様では特に、前記窒化膜の縁は、前記遮光膜の縁よりも、その両側につきそれぞれ１μｍ以内で小さく形成されているようにするとよい。
【００４４】
このような構成によれば、遮光膜の幅に対して、窒化膜の幅が好適にとられることを意味し、上述した電気光学装置の透過率の維持という作用効果が、より確実に奏されることとなる。
【００４５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記基板に電気光学物質を挟んで対向する他の基板と、該他の基板上に前記走査線及び前記データ線と位置的に対応するように形成された遮光膜を更に備え、前記窒化膜の幅は、前記遮光膜の幅よりも大きくされている。
【００４６】
この態様によれば、画像上に現れるフリッカを減少させることが可能となる。その正確な理由は明らかではないが、窒化膜が固有に有する屈折率が、遮光膜の脇を通る入射光を屈折させるためであると考えられる。すなわち、窒化膜の比較的幅広の部分に入射した光は、該部分によって屈折してその進行経路を変え、本来であれば薄膜トランジスタに入射するはずであった光を、どこか別の箇所へと至らしめることとなると考えられるのである。したがって、本態様によれば、薄膜トランジスタに対する入射光を減少させることが可能となって、光リーク電流が減少し、これによりフリッカが減少されることとなると考えられるのである。
【００４７】
なお、上述のような観点のみから言えば、窒化膜の幅は大きければ大きいほどよいとも思われるが、余りに大きくしすぎると、窒化膜が光透過領域にかかることとなって、電気光学装置全体に関する光透過率を減少させ、画像品質の低下を招くおそれがある。したがって、窒化膜の幅が遮光膜の幅よりも大きいという場合におけるその程度は、いま述べた観点から制約され、より具体的には、遮光膜の一方の縁から見て窒化膜の一方の縁に至るまでの距離が、１．７μｍ程度であれば好ましいと考えられる。
【００４８】
また、本態様に係る作用効果は、上述した、窒化膜の幅をデータ線の幅よりも大きくとる態様においても、同様に奏されることとなるは言うまでもない。この場合においては、上述の説明において屈折を受ける光は、「データ線の脇を通る光」ということになる。
【００４９】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記窒化膜は、プラズマＣＶＤ法によって形成される。
【００５０】
この態様によれば、例えば、通常、高い電気伝導度を確保するため、アルミニウム等によって形成されることの多いデータ線上において、本発明に係る窒化膜を好適に形成することが可能となる。というのも、アルミニウムの融点は低いため、高温環境が必要となるプロセスで窒化膜を形成すると、データ線が溶融してしまう可能性があるからである。
【００５１】
しかるに、本態様においては、窒化膜はプラズマＣＶＤ法によって形成されることから、比較的低温環境下でこれを行うことが可能であり、上述したような不具合が発生しないのである。
【００５２】
本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（ただし、その各種態様を含む。）を具備してなる。
【００５３】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるから、比較的長期間にわたって高品質な画像を表示しつづけることの可能な、投射型表示装置（液晶プロジェクタ）、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等の各種電子機器を実現することができる。
【００５４】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【００５６】
（画素部における構成）
まず、本発明の第１実施形態における電気光学装置の画素部における構成について、図１から図５を参照して説明する。ここに、図１は、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。また、図２は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ´断面図、図５は、図２のＢ−Ｂ´断面図である。さらに、図４は、ＴＦＴアレイ基板上に形成された、本実施形態に係る窒化膜の全体的な構成を示す略平面図である。なお、図３及び図５においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
【００５７】
図１において、本実施形態における電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００５８】
また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００５９】
画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
【００６０】
ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。この蓄積容量７０は、走査線３ａに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量線３００を含んでいる。
【００６１】
以下では、上記データ線６ａ、走査線３ａ、ＴＦＴ３０等による、上述のような回路動作が実現される電気光学装置の、より現実的な構成について、図２及び図３を参照して説明する。
【００６２】
まず、本実施形態に係る電気光学装置は、図２のＡ−Ａ´線断面図たる図３に示すように、透明なＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。
【００６３】
図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の透明導電性膜からなる。他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極２１が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設けられている。このうち対向電極２１もまた、上述の画素電極９ａと同様に、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。なお、前記の配向膜１６及び２２は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。
【００６４】
また、対向基板２０上には、後述するマトリクス状に配列された画素電極９ａ間の間隙を縫うようにして、上側遮光膜２３が形成されている。これは、例えば不透明な高融点金属である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）及びＰｄ（パラジウム）のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等から構成される。或いはＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等の他の金属から構成されてもよい。このような上側遮光膜２３により、開口領域が規定されることとなる一方、該上側遮光膜２３が存在する場所では、光の通り抜けが不可能となることから、画素間の光の混同が防止され画像のコントラスト向上を図ることが可能となる。
【００６５】
一方、図２において、前記画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上に、マトリクス状に複数設けられており（点線部９ａ´により輪郭が示されている）、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。
【００６６】
そして、本実施形態では特に、このうち、アルミニウム膜等の金属膜あるいは合金膜からなるデータ線６ａ上に、かつ、該データ線６ａに沿って、例えばＳｉＮ膜、又はＳｉＯＮ膜等からなる窒化膜４０１を備えている。ただし、本実施形態に係る窒化膜４０１は、データ線６ａ上の他、マトリクス状に配列された画素電極９ａ、並びにこれらの間隙を縫うように配置されたデータ線６ａ及び走査線３ａが形成される領域として規定される画像表示領域１０ａの周囲にも、ロの字状に形成されている。
【００６７】
以上により、本実施形態に係る窒化膜４０１は、ＴＦＴアレイ基板１０上において、全体的に図４に概略的に示すような形状で形成されていることになる。なお、図４中、画像表示領域１０ａの周囲に存在している窒化膜４０１は、後述するデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４を構成するＣＭＯＳ（Complementary MOS）型ＴＦＴに対する水分浸入防止に大きく貢献する（図１０参照）。ただし、窒化物は、その他一般の材料に比べて、ドライエッチング等におけるエッチングレートが小さくなることが予測されるから、上述の画像表示領域１０ａの周囲の領域に窒化膜４０１を形成する場合であって、該領域内にコンタクトホール等を形成する必要がある場合においては、該窒化膜４０１内に、該コンタクトホールの位置に対応した孔を予め形成しておくとよい。これは、図４に示すようなパターニングを実施する際に併せて行っておけば、製造工程の簡略化に資する。
【００６８】
このような窒化膜４０１において、その中でもデータ線６ａ上に存在する窒化膜４０１については、図２に示すように、該データ線６ａの幅よりも若干大きめに形成され、かつ、上述した上側遮光膜２３の幅と同等ないし若干小さめに形成されている。ちなみに、窒化膜４０１の幅Ｗ１とデータ線６ａの幅Ｗ２との関係について、本実施形態では特に、前者Ｗ１が、後者Ｗ２よりもその両側につきそれぞれ０．１〜０．５μｍだけ大きく（つまり、（Ｗ１−Ｗ２）／２＝０．１〜０．５μｍである。）されている。
【００６９】
以上により、対向基板２０側から平面的にみると、データ線６ａは窒化膜４０１に覆われるように、そして該窒化膜４０１は上側遮光膜２３に覆われるようにして形成されていることになる。
【００７０】
なお、本実施形態では、開口領域を規定するための構成要素として、上述の上側遮光膜２３の他、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上かつＴＦＴ３０の下側に、下側遮光膜１１ａが設けられている。下側遮光膜１１ａは、格子状にパターニングされており、これによっても各画素の開口領域が規定されている。なお、この下側遮光膜１１ａについては、後述の容量線３００の場合と同様に、その電位変動がＴＦＴ３０に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。
【００７１】
また、開口領域の規定は、データ線６ａに交差するよう形成された後述の容量線３００とを遮光性の材料で構成するのであれば、該データ線６ａ及び該容量線３００によっても実現することが可能である。このようにＴＦＴアレイ基板１０側にあって、該基板１０上の層間絶縁膜間に形成された、これら下側遮光膜１１ａ又はデータ線６ａ及び容量線３００等の部材は、「内蔵遮光膜」と呼び得るものとなる。
【００７２】
そして本実施形態では特に、前記の下側遮光膜１１ａの幅は、上述の上側遮光膜２３の幅と同一に形成されている（すなわち、両者が同一の幅Ｗ３を有する。）。結局、窒化膜４０１の幅Ｗ１は、下側遮光膜１１ａの幅Ｗ３に比べても同等ないしは小さくされているのである。したがって、本実施形態に係る窒化膜４０１は、非開口領域内にのみ存在することとなっている。
【００７３】
なお、本実施形態では、上述したように、下側遮光膜１１ａの幅と上側遮光膜２３の幅とを同一となるようにしているが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば、下側遮光膜１１ａの幅は、上側遮光膜２３の幅よりも小さくしてもよい。このようにすれば、電気光学装置内部に斜めから進入した光が反射等することを未然に防止することができ、ＴＦＴ３０に対する遮光性能をより向上させることが可能となる。
【００７４】
以上のような構成をまとめて図示すると、本実施形態に係る電気光学装置は、図２のＢ−Ｂ´断面図たる図５に示すような構造を有していることになる。この図５において、既に述べたように、本実施形態に係る窒化膜４０１は、その幅Ｗ１が、データ線６ａの幅Ｗ２よりも大きく、かつ、上側遮光膜２３及び下側遮光膜１１ａの幅Ｗ３と同等ないしはそれよりも小さく形成されている。このことは、窒化膜４０１の縁が、光透過領域に至らないことを意味する。図５では、上側遮光膜２３及び下側遮光膜１１ａの幅Ｗ３に対応する図中左右両側の位置に、光透過領域とそうでない領域とを画す一点鎖線が描かれているが、窒化膜４０１は、右側（又は左側）の一点鎖線を越えて更に右側（又は左側）には存在していない。つまり、窒化膜４０１の縁は、光透過領域には至っていないのである。
【００７５】
なお、上述のような窒化膜４０１は、例えばプラズマＣＶＤ法等によって好適に形成することが可能である。このような、低温環境下における成膜が可能な方法により窒化膜４０１を形成すれば、データ線６ａをアルミニウム等の低融点金属で構成する形態としても、これを溶融させる等といったことなく、好適に窒化膜４０１を形成することが可能となる。ただし、本発明においては、それ以外の方法によって窒化膜４０１を形成する形態としてもよいことは勿論である。
【００７６】
また、窒化膜４０１の厚さは、例えば３〜１００ｎｍ程度、より好ましくは３〜３０ｎｍ程度に構成するとよい。
【００７７】
図２に戻り、走査線３ａは、半導体層１ａのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ´に対向するように配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。すなわち、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する箇所にはそれぞれ、チャネル領域１ａ´に走査線３ａの本線部がゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００７８】
ＴＦＴ３０は、図３に示すように、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、その構成要素としては、上述したようにゲート電極として機能する走査線３ａ、例えばポリシリコン膜からなり走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ´、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜２、半導体層１ａにおける低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ並びに高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００７９】
なお、ＴＦＴ３０は、好ましくは図３に示したようにＬＤＤ構造をもつが、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造をもってよいし、走査線３ａの一部からなるゲート電極をマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。また、本実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート電極を、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅ間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。このようにデュアルゲート、あるいはトリプルゲート以上でＴＦＴを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。さらに、ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａは非単結晶層でも単結晶層でも構わない。単結晶層の形成には、貼り合わせ法等の公知の方法を用いることができる。半導体層１ａを単結晶層とすることで、特に周辺回路の高性能化を図ることができる。
【００８０】
一方、図３においては、蓄積容量７０が、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極としての中継層７１と、固定電位側容量電極としての容量線３００の一部とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることにより形成されている。この蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。
【００８１】
中継層７１は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。ただし、中継層７１は、後に述べる容量線３００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。中継層７１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８３及び８５を介して、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとを中継接続する機能をもつ。
【００８２】
このように中継層７１を利用すれば、層間距離が例えば２０００ｎｍ程度と長くても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつ、比較的小径の二つ以上の直列なコンタクトホールで両者間を良好に接続することができ、画素開口率を高めることが可能となる。また、コンタクトホール開孔時におけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。
【００８３】
容量線３００は、例えば金属又は合金を含む導電膜からなり固定電位側容量電極として機能する。この容量線３００は、平面的に見ると、図２に示すように、走査線３ａの形成領域に重ねて形成されている。より具体的には容量線３００は、走査線３ａに沿って延びる本線部と、図中、データ線６ａと交差する各個所からデータ線６ａに沿って上方に夫々突出した突出部と、コンタクトホール８５に対応する個所が僅かに括れた括れ部とを備えている。このうち突出部は、走査線３ａ上の領域及びデータ線６ａ下の領域を利用して、蓄積容量７０の形成領域の増大に貢献する。
【００８４】
このような容量線３００は、好ましくは高融点金属を含む導電性遮光膜からなり、蓄積容量７０の固定電位側容量電極としての機能のほか、ＴＦＴ３０の上側において入射光からＴＦＴ３０を遮光する遮光層としての機能をもつ。また、既に述べたように、容量線３００をこのように構成すれば、該容量線３００を、開口領域を規定する内蔵遮光膜として機能させることも可能である。
【００８５】
また、容量線３００は、好ましくは、画素電極９ａが配置された画像表示領域１０ａからその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。このような定電位源としては、データ線駆動回路１０１に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板２０の対向電極２１に供給される定電位でも構わない。
【００８６】
誘電体膜７５は、図３に示すように、例えば膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄いＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量７０を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜７５は薄いほどよい。
【００８７】
図２及び図３においては、上記のほか、ＴＦＴ３０の下側に、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、下側遮光膜１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能のほか、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用のＴＦＴ３０の特性変化を防止する機能を有する。
【００８８】
また、走査線３ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３がそれぞれ開孔された第１層間絶縁膜４１が形成されている。
【００８９】
第１層間絶縁膜４１上には、中継層７１及び容量線３００が形成されており、これらの上には高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び中継層７１へ通じるコンタクトホール８５がそれぞれ開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。
【００９０】
なお、本実施形態では、第１層間絶縁膜４１に対しては、約１０００℃の焼成を行うことにより、半導体層１ａや走査線３ａを構成するポリシリコン膜に注入したイオンの活性化を図ってもよい。他方、第２層間絶縁膜４２に対しては、このような焼成を行わないことにより、容量線３００の界面付近に生じるストレスの緩和を図るようにしてもよい。
【００９１】
第２層間絶縁膜４２上には、データ線６ａ及び本実施形態に係る窒化膜４０１が形成されており、これらの上には中継層７１へ通じるコンタクトホール８５が形成された第３層間絶縁膜４３が形成されている。
【００９２】
第３層間絶縁膜４３の表面は、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理等により平坦化されており、その下方に存在する各種配線や素子等による段差に起因する液晶層５０の配向不良を低減する。ただし、このように第３層間絶縁膜４３に平坦化処理を施すのに代えて、又は加えて、ＴＦＴアレイ基板１０、下地絶縁膜１２、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２のうち少なくとも一つに溝を掘って、データ線６ａ等の配線やＴＦＴ３０等を埋め込むことにより、平坦化処理を行ってもよい。
【００９３】
このような構成となる本実施形態における電気光学装置においては、上記窒化膜４０１の存在を要因として、次のような作用効果が奏されることとなる。
【００９４】
まず、画像表示領域１０ａの周囲及びデータ線６ａ上に窒化膜４０１を備えたことにより、ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａないしゲート絶縁膜を含む絶縁膜２に対して、水分が浸入することを未然に防止することが可能となる。したがって、従来みられていたように、比較的短期の間にＴＦＴ３０のスレッショルド電圧Ｖｔｈが上昇して、その制御が不可能になるような事態を未然に回避することが可能となる。
【００９５】
また、本実施形態において、窒化膜４０１は、画像表示領域１０ａの周囲に形成されるものを除いて考えると、データ線６ａ上にのみ存在し、かつ、光透過領域には至らないような形状で形成されていたこと（図５参照）により、該窒化膜４０１を設けるにもかかわらず、電気光学装置全体の透過率を減少せしめるような事態を回避することが可能となる。したがって、本実施形態によれば、より明るい高品質な画像の表示が可能なのである。
【００９６】
また、同じ理由から、窒化膜４０１自身がその内部応力によって破壊するに至ったり、また、その応力が外部に作用することによって、窒化膜４０１の周囲に存在する、例えば第３層間絶縁膜４３等にクラックを生じさせるようなことがない。すなわち、窒化膜４０１は、データ線６ａ上にのみ存在することから、大きな内部応力が集中するようなことがないのである。このようなことは、窒化膜がＴＦＴアレイ基板１０上の全面に設けられている場合を仮に想定するとより明白である。
【００９７】
しかも、本実施形態では、このような形態としても、上述したような水分進入防止の作用効果を十二分に得られる。本願発明者は、データ線６ａ上にのみ３〜３０ｎｍの厚さの窒化膜４０１を形成したときでも、従前の電気光学装置に比べて、その寿命を３倍以上に延命することが可能であることを確認している。
【００９８】
さらに、本実施形態における窒化膜４０１は、図２又は図５に示したように、データ線６ａの幅Ｗ２よりも大きな幅Ｗ１を有するように形成されていた（Ｗ１＞Ｗ２）。これにより、製造工程時におけるデータ線６ａに対するダメージを低減することが可能となる。ここにいう製造工程時におけるダメージとは、既に述べたように、フォトリソグラフィ法を用いる際に必要となるエッチング工程によって与えられるダメージが典型的には考えられる。このような場合においては、該エッチングによってデータ線６ａに無用な侵食等を発生させることによって、電気光学装置の動作に影響を及ぼす可能性があるのである。
【００９９】
しかるに、本実施形態においては、上述したように、（窒化膜４０１の幅Ｗ１）＞（データ線６ａの幅Ｗ２）という関係が満たされていることにより、上述のエッチングによって与えられるダメージは、当該窒化膜４０１の縁によって受け持たせることが可能となる。したがって、本実施形態によれば、データ線６ａに関する侵食等を発生させることなく、好適に動作可能な電気光学装置を提供することができるのである。
【０１００】
図６は、このような事情を証左する実験結果である。ここに図６は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に、窒化膜の原膜をいったん形成した後、フォトリソグラフィ法を用いて、形状の異なる種々のパターニングを実施した結果、電気光学装置の不良率の発生がどのようになったかを示すグラフである。なお、ここにいう「不良率」とは、電気光学装置を実地に試作した結果、その全体の中でデータ線６ａに破断があって正常に動作しなかったものの割合を表している。また、「形状の異なる種々のパターニング」とは、具体的には、（（窒化膜４０１の幅Ｗ１）−（データ線６ａの幅Ｗ２））／２という値（以下、これを「突出値」といい、記号「Ｐ」で表す。すなわち、突出値Ｐ＝（Ｗ１−Ｗ２）／２）を、Ｐ＝０．４５μm、２．１７μｍ及び１０μｍとした三種のパターニングを意味する。
【０１０１】
この図をみるとわかるように、周囲にロの字状の窒化膜を残すのみで、他の全面について窒化膜をエッチングするようにパターニングした結果（図６中最左方）では、不良率が２０％近くにも達するのに比べ、データ線６ａ上に窒化膜４０１を残し、かつ、該データ線６ａの幅Ｗ２よりも大きい幅Ｗ１をもたせて窒化膜４０１をパターニングした結果では、いずれについても不良率は極めて小さい。
【０１０２】
このように、Ｗ１＞Ｗ２とすることで、正確な動作が期待できる電気光学装置を提供することができるのである。
【０１０３】
ちなみに、上述の実施形態では、突出値Ｐ＝０．１〜０．５μｍとなるように幅Ｗ１及びＷ２が調整されていたが、図７には、その根拠を示しておく。ここに、図７は、突出値Ｐの変化に応じて、完成した電気光学装置により表示された画像上に現れるフリッカの程度がどのように変化するかを示したグラフである。
【０１０４】
この図に示すとおり、従来例（図７中の左軸上）、すなわちデータ線６ａに窒化膜が存在しない場合に比べて、本実施形態に係る窒化膜４０１が形成されている場合には、画像上のフリッカが低減されている様子がわかる。そして、その低減の度合いは、突出値Ｐの増加に応じて、より大きくなっていることもわかる（すなわち、突出値Ｐが大きくなる程フリッカは低減する。）。
【０１０５】
その正確な理由は明らかではないが、窒化膜４０１が固有に有する屈折率が、データ線６ａの脇を通る入射光を屈折させるためであると考えられる。すなわち、窒化膜４０１の比較的幅広の部分に入射した光は、該部分によって屈折してその進行経路を変え、本来であればＴＦＴ３０に入射するはずであった光を、どこか別の箇所へと至らしめることとなると考えられるのである。そうすると、ＴＦＴ３０に対する入射光は減少することとなるから、光リーク電流が減少し、これによりフリッカが減少したものと考えられるのである。
【０１０６】
そして、図７からは、突出値Ｐをほんの僅かだけ設けるような形態とすれば、上述のようなフリッカ減少の効果を比較的十分に得られることがわかる。このようなことからまず、突出値Ｐの下限として、基本的には、これを可能な限り小さくする、とするのが好ましいといえ（図７参照）、より具体的にいえば、０．１μｍ程度以上という制約を設けることの好適さが読み取れる。ちなみに、可能な限り小さな下限で突出値Ｐを設定しておけば、例えば電気光学装置の製造時、あるいは組立時における組み付け誤差等が発生したとしても、窒化膜４０１が光透過領域に至るということについて特段の心配をする必要がない、という利点も得ることが可能である。
【０１０７】
一方、突出値Ｐの上限については、図６に示す限りでは、該突出値Ｐが大きくなればなる程フリッカが減少していく様子が読み取れるから、特段の制約を設けなくてもよいようにも思われる。しかしながら、突出値Ｐをやみくもに大きくすればよいわけではない。というのも、図５に示したところから明らかなように、突出値Ｐをあまりに大きくしすぎると、窒化膜４０１の縁が、当該図に示す一点鎖線を超えて存在することとなり、電気光学装置全体の透過率を減少せしめるおそれがあるからである。
【０１０８】
ただし、本発明においては、窒化膜４０１の幅Ｗ１の上限を、形式的に、窒化膜４０１が光透過領域に至らないようにするということのみでもって制約する必要はない。例えば、場合によっては、図８に示すように、窒化膜４０１が光透過領域に至るような形態を採用してもよい。ここに、図８は、図５と同趣旨の図であって、窒化膜４０１´の幅Ｗ１´が、上側遮光膜２３の幅Ｗ３よりも大きく形成されている態様について示すものである。なお、図８において、図５と同一の符号が付されているものは、当該図に示す構成と全く同様であるので、その余の説明についてはこれを省略する。
【０１０９】
この図８に示すように、窒化膜４０１´の幅Ｗ１´を、上側遮光膜２３の幅Ｗ３よりも大きくすると、たしかに形式的には窒化膜４０１´が光透過領域に至ることにはなる。しかし、Ｗ３−Ｗ２の大きさが然程大きなものにさえならなければ、光透過率には実質的には影響を及ぼさない範囲が考えられることから、このような形態も可能なのである。そして、このような場合においては、既に図７を参照して述べたように、画像上のフリッカの減少効果を上記実施形態以上に享受することが可能であるから、その点に着目すれば、より優位にあるということさえ言えるのである。
【０１１０】
以上のように、窒化膜４０１の幅Ｗ１の上限は、光透過率の減少回避ということと画像上のフリッカ減少ということとの関係（両者はトレードオフの関係にあると考えられる。）に対する考慮を払うことによって決めることができる。より具体的に好ましくは、画像上のフリッカ減少という点に重きを置くならば、突出値Ｐを２．２μｍ程度とより大きく採る形態とすればよく、光透過率の減少回避という点に重きを置くならば、突出値Ｐを０．５μｍ程度とより小さくとる形態とするのが妥当であると考えられる。なお、前者の場合においては、一般に、窒化膜４０１の幅Ｗ１は、上側遮光膜２３の幅Ｗ３よりも大きくなり、したがって、窒化膜４０１の一部が若干ながら光透過領域に至るケースとなり（図８参照）、後者の場合においては、窒化膜４０１が光透過領域には至らないケースとなる（図５参照）。
【０１１１】
ただし、このような突出値Ｐの上限については、窒化膜４０１及びデータ線６ａのほか、画素電極９ａの大きさや走査線３ａの幅その他の種々構成要素との兼ね合いによって本質的には定まるものである。したがって、上述したことをより一般的にいえば、画像上のフリッカ減少という点に重きを置く場合は、窒化膜４０１の幅Ｗ１は上側遮光膜２３の幅Ｗ３よりも大きくすることが好ましく、光透過率の減少を阻止することに重きを置くならば、窒化膜４０１が光透過領域を除く領域に形成されればよい、という基準を少なくとも満たせばよいということがいえよう。なお、後者の場合を特に重視する場合には、窒化膜４０１とデータ線６ａとの関係ではなくて、窒化膜４０１と上側遮光膜２３との関係に着目し、前者の縁が後者の縁よりも１μｍ以内で小さくなるように形成する、等という制約を設けるのが好ましい。
【０１１２】
結局、上述したデータ線６ａに対するエッチングダメージの回避とうい作用効果をも含めて、以上述べたようなことすべてに配慮すると、突出値Ｐについて、より好ましくは、０．４５〜０．５５μｍ程度にすると尚よいと考えられる。
【０１１３】
さらに、本実施形態では、窒化膜４０１の厚さが、３〜１００ｎｍ程度とされていたことから、次のような作用効果を得ることができる。すなわち、このような比較的小さな厚さを有する窒化膜４０１によれば、それに起因して、該窒化膜４０１上に形成する層間絶縁膜等の表面において生じる段差も小さくすることが可能であるから、コントラストの低下等を招いて画像品質の低下をもたらすことがないのである。この点、本実施形態においては、上述したように、第３層間絶縁膜４３の表面に対して、ＣＭＰ処理が施されていたことから、これにより平坦面を現出させることが可能であったものの、上述した事情に鑑みれば、仮にＣＭＰ処理等を実施しなかったとしても、比較的平坦な面を得ることが可能となることを意味する。
【０１１４】
なお、上記実施形態においては、画像表示領域１０ａの周囲及びデータ線６ａ上にのみ窒化膜４０１が存在する形態について説明したが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば、図４と同趣旨の図９に示すように、走査線３ａが延在する方向についても、データ線６ａ方向の窒化膜４０１を形成するのと同時に、同一膜として窒化膜４０１を形成するような形態としてよい。このような形態によれば、ＴＦＴ３０に対する水分浸入防止作用をより確実に享受することが可能となると考えられる。ちなみに、このような場合であっても、光透過領域に窒化膜４０１の縁が入らない形態（図５参照）としたり、あるいは入る形態（図８参照）としたりすることは当然に可能である。
【０１１５】
（電気光学装置の全体構成）
以下では、以上のように構成された本実施形態における電気光学装置の全体構成を図１０及び図１１を参照して説明する。なお、図１０は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板２０の側からみた平面図であり、図１１は図１０のＨ−Ｈ´断面図である。
【０１１６】
図１０及び図１１において、本実施形態に係る電気光学装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【０１１７】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるため、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、紫外線、加熱等により硬化させられたものである。また、このシール材５２中には、本実施形態における電気光学装置を、液晶装置がプロジェクタ用途のように小型で拡大表示を行う液晶装置に適用するのであれば、両基板間の距離（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ、あるいはガラスビーズ等のギャップ材（スペーサ）が散布されている。あるいは、当該電気光学装置を液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行う液晶装置に適用するのであれば、このようなギャップ材は、液晶層５０中に含まれてよい。
【０１１８】
シール材５２の外側の領域には、データ線６ａに画像信号を所定のタイミングで供給することにより該データ線６ａを駆動するデータ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査線３ａに走査信号を所定のタイミングで供給することにより、走査線３ａを駆動する走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する二辺に沿って設けられている。
【０１１９】
なお、走査線３ａに供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路１０４は片側だけでもよいことは言うまでもない。また、データ線駆動回路１０１を画像表示領域１０ａの辺に沿って両側に配列してもよい。
【０１２０】
ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域１０ａの両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナ部の少なくとも一箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的に導通をとるための導通材１０６が設けられている。
【０１２１】
図１１において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１のほか、最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマテッィク液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【０１２２】
なお、ＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、複数のデータ線６ａに画像信号を所定のタイミングで印加するサンプリング回路、複数のデータ線６ａに所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【０１２３】
また、上述した各実施形態においては、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（Tape Automated Bonding）基板上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には、それぞれ、例えばＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertically Aligned）モード、ＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid Crystal）モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード・ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が所定の方向で配置される。
【０１２４】
さらに、電気光学装置としては、液晶装置の他に、有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子を用いたＥＬ装置や、電気泳動装置など、薄膜トランジスタを用いたものにも適用できる。
【０１２５】
（電子機器）
次に、以上詳細に説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図１２は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
【０１２６】
図１２において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを３個用意し、それぞれＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロックミラー１１０８によって、ＲＧＢの三原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにそれぞれ導かれる。この際特に、Ｂ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。
【０１２７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置及び電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の電気光学装置における画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路を示す回路図である。
【図２】 本発明の実施形態の電気光学装置におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ´断面図である。
【図４】 本実施形態に係る窒化膜のＴＦＴアレイ基板上における全体的な構成を概略的に示す平面図である。
【図５】 図２のＢ−Ｂ´断面図である。
【図６】 異なる形状となる種々のパターニング結果と、それに応じて試作した電気光学装置の不良率との関係を示すグラフである。
【図７】 突出値と画像上のフリッカの程度との関係を示すグラフである。
【図８】 図５と同趣旨の断面図であって、窒化膜の幅が上側遮光膜の幅よりも大きくされている点で異なる態様を示すものである。
【図９】 図４と同趣旨の図であって、当該図とは異なる形態となる窒化膜の全体的な構成を概略的に示す平面図である。
【図１０】 本発明の実施形態の電気光学装置におけるＴＦＴアレイ基板を、その上に形成された各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図である。
【図１１】 図１０のＨ−Ｈ´断面図である。
【図１２】 本発明の電子機器の実施形態である投射型カラー表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。
【符号の説明】
１ａ…半導体層
２…絶縁膜（ゲート絶縁膜を含む。）
３ａ…走査線
６ａ…データ線
１０…ＴＦＴアレイ基板
１０ａ…画像表示領域
１１ａ…下側遮光膜
２０…対向基板
２３…上側遮光膜
３０…ＴＦＴ
７０…蓄積容量
３００…容量線
４０１、４０１´…窒化膜
Ｗ１、Ｗ１´…窒化膜の幅
Ｗ２…データ線の幅
Ｗ３…上側又は下側遮光膜の幅
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置及び電子機器の技術分野に属し、特に、液晶等の電気光学物質を挟持してなる一対の基板を備えるとともに、該基板上に各種配線を備えた電気光学装置及び電子機器の技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
液晶等の電気光学物質をマトリクス状に配列された画素電極及び該電極の各々に接続された薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下適宜、「ＴＦＴ」という。）、該ＴＦＴの各々に接続され、行及び列方向にそれぞれ平行に設けられた走査線及びデータ線等を備えることで、いわゆるアクティブマトリクス駆動が可能な電気光学装置が知られている。
【０００３】
このような電気光学装置では、上述のような構成を備えたＴＦＴアレイ基板のほか、該ＴＦＴアレイ基板と液晶等の電気光学物質を挟んで対向する共通電極を備えた対向基板を備えることをはじめ、前記ＴＦＴアレイ基板上にも、上述のＴＦＴ、走査線及びデータ線等のほか、画素電極に印加された電界を一定期間維持するため、ＴＦＴに付随して設けられる蓄積容量や、これら各種構成要素間の電気的な短絡等を避けるための層間絶縁膜、それに当該構成要素間の電気的接続を図るため前記層間絶縁膜中に設けられるコンタクトホール等を備えてなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来における電気光学装置においては次のような問題点があった。すなわち、前記ＴＦＴの寿命が比較的短期間であったことである。これは、ＴＦＴを構成する半導体層ないしゲート絶縁膜に対して水分が混入すると、水分子がゲート絶縁膜及び半導体層の界面に拡散することによって正電荷が発生し、比較的短期間でスレッショルド電圧Ｖｔｈが上昇してしまうことによる。このような現象は、Ｐチャネル型ＴＦＴにおいて、より妥当する。
【０００５】
このようにＴＦＴが比較的短命であると、当然ながら電気光学装置全体にも影響が及び、画像品質の低下が比較的早期の段階から観察されることになり、やがては装置自体が動作しなくなるおそれすらある。
【０００６】
なお、このような不具合は、電気光学装置を高温多湿環境下で使用する場合には、より深刻となる。ＴＦＴに対する水分浸入の機会が増加しているといえるからである。また、電気光学装置を、液晶プロジェクタのライトバルブとして使用する場合においては、該液晶プロジェクタに備えられる比較的強力な光源から発せられた光が、当該電気光学装置ないしライトバルブに照射されることになるから、これらは高温に達することとなる。このような使用環境は、ＴＦＴの寿命を保つという観点からすると、より過酷な環境であるといえ、上述したような問題点が顕在化しやすい。
【０００７】
ちなみに、ＴＦＴアレイ基板上には、上述したように、ＴＦＴ、走査線及びデータ線等の各種構成要素と、これらを隔てるための層間絶縁膜とが形成されるが、この層間絶縁膜をもってして、前記の水分の混入の防止を図ることは十分にはできない。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ＴＦＴに対する水分の進入を可能な限り防止することによって運用寿命の長い電気光学装置及びそのような電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気光学装置は、上記課題を解決するため、画像表示領域を有する電気光学装置であって、基板上に、走査線及びデータ線の交点に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極と、前記画像表示に寄与することとなる光が透過する領域を除く領域に形成され、少なくとも前記データ線表面上に形成された窒化膜とを備えている。
したがって、本態様によれば、画像表示に寄与することとなる光の進行を妨げることのない部分に窒化膜が形成されることになるから、電気光学装置全体の透過率を低下せしめる可能性がないのである。
【００１０】
本発明の電気光学装置によれば、走査線を通じて薄膜トランジスタの動作を制御するとともに、データ線を通じ、かつ、前記薄膜トランジスタを介して画素電極に対し画像信号を印加することで、いわゆるアクティブマトリクス駆動を行うことが可能となる。
【００１１】
ここで特に、本発明においては、少なくとも前記データ線表面上に窒化膜が形成されていることから、次のような作用効果を得ることができる。すなわち、薄膜トランジスタ、あるいはそれを構成するゲート絶縁膜ないし半導体層に対して水分が浸入することを防止することが可能となるのである。これは、窒化膜が稠密な構造を有すること等による。
【００１２】
したがって、本発明に係る電気光学装置においては、比較的長期間にわたって、安定した運用を行うことができる。
【００１３】
なお、本発明において、窒化膜は、少なくともデータ線表面上に形成されていればよいが、このことは該窒化膜が前記走査線上に形成されていても、また、場合によっては、基板全面に形成されていてもよいことを意味する。また、本発明にいう「窒化膜」としては、代表的には、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜やＳｉＯＮ膜等）が想定される。ただし、それ以外のものであってよいことは言うまでもない。
【００１４】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記画素電極はマトリクス状に配列されてなるとともに、前記走査線及び前記データ線は、相互に交差する方向に沿って前記マトリクス状に対応した形状に形成されてなり、前記窒化膜は、少なくとも前記データ線表面上及び前記走査線上に形成されている。
【００１５】
この態様によれば、走査線及びデータ線が全体として格子状等の形状に形成されていることから、これらの上に形成される窒化膜もまた、格子状等の形状に形成され得ることになる。したがって、まず、上述の水分の浸入防止にかかる作用効果はより確実に奏されることとなる。
【００１６】
また、窒化膜がそのような形状に形成されうるということは、画素電極上の殆ど全面において窒化膜を存在させないような形態をとることが可能であることを意味するから、この場合、電気光学装置全体についての透過率の維持を図ることが可能となるのである。したがって、本態様によれば、窒化膜の存在により上述したような寿命長期化という作用効果を享受することが可能であるにもかかわらず、より明るい高品質な画像を提供することもできる。ちなみに、本願発明者の研究によると、窒化膜を全面に残したままであると、窒化膜を設けない場合に比べて、４％程度透過率が低下することが確認されている。
【００１７】
なお、本態様にいう「マトリクス状に配列」というのは、各画素行及び各画素列が縦横にそれぞれ真っ直ぐに延びる場合の他、これらが蛇行、あるいは千鳥足状に２次元配列される場合も含む広い概念である。また、したがって、本態様にいう「マトリクス状に対応した形状」というのも、いま述べたことが参酌されて解釈されなければならない。
【００１８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記窒化膜は、前記画素電極、前記走査線及び前記データ線が形成される領域として規定される画像表示領域の周囲に形成されている。
【００１９】
この態様によれば、少なくともデータ線表面上、あるいは少なくともデータ線表面上及び走査線上に加えて、画像表示領域の周囲においても、窒化膜が形成されることから、上述の水分浸入防止作用をより確実に発揮させることが可能となる。
【００２０】
この態様では特に、前記窒化膜は、前記画像表示領域の周囲の他、前記データ線上にのみ形成されているようにするとよい。
【００２１】
このような構成によれば、上でも述べたように、画素電極上の殆ど全面において、窒化膜を存在させないような形態をとることが可能であるから、電気光学装置全体についての透過率の維持を図ることが可能となる。
【００２２】
また、データ線上にのみ窒化膜を形成する本態様によれば、例えば窒化膜を基板全面に関して形成する形態と比べると明らかなように、その内部に作用する応力を低減することが可能となる。したがって、窒化膜自身がその内部応力によって破壊するといった事態を未然に回避することが可能となり、また、当該内部応力が外部に作用することによって、窒化膜周囲に存在する他の構成（例えば、層間絶縁膜等）に対してクラックを発生させるといった事態をも未然に防止することが可能となる。なお、このようなことは、上述の格子状等の形状を有する窒化膜についても、略同様に言いえる。
【００２３】
しかも、本願発明者の確認したところによれば、窒化膜を画像表示領域の周囲及びデータ線上にのみ形成する形態であっても、薄膜トランジスタないし電気光学装置の運用寿命を従前の３倍程度まで延ばすことが可能である。したがって、本態様によれば、必要最小限の窒化膜を使用するのみでもって、ＴＦＴに対する水分浸入を、効果的に防止することが可能となるのである。
【００２４】
なお、本態様において、窒化膜が「データ線上にのみ」存在するというのは、データ線の直上にのみ窒化膜が存在する場合の他、それを含んでデータ線の周囲にも窒化膜が存在している場合も含まれる。要するに、電気光学装置全体から見て、窒化膜が、実質的にデータ線周囲にのみ存在しているような形態は、すべて本構成の範囲内に含まれるのである。
【００２５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記窒化膜は、前記基板上における光透過領域を除く領域に形成されている。
【００２６】
この態様においてまず、「光透過領域」とは、画像表示に寄与することとなる光が、電気光学装置内を透過する領域のことをいい、より具体的には例えば、マトリクス状に配列された画素電極が形成された領域が、それにほぼ該当する。あるいは別の表現では、基板全面の領域から、走査線及びデータ線等が形成された領域や格子状の遮光膜が形成された遮光領域を除いた領域のことをいう。
【００２７】
したがって、本態様によれば、画像表示に寄与することとなる光の進行を妨げることのない部分に窒化膜が形成されることになるから、電気光学装置全体の透過率を低下せしめる可能性がないのである。
【００２８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記データ線上に形成される前記窒化膜の幅は、該データ線の幅よりも大きくされている。
【００２９】
この態様によれば、当該電気光学装置の製造工程時に発生する可能性のある、データ線に対するダメージを低減することが可能となる。
【００３０】
すなわち例えば、本発明に係る窒化膜をデータ線上にのみ形成する場合を考えてみると、具体的には、まず、基板全面に窒化膜の原膜を成膜した後、所定パターン（この場合、「データ線のみを覆うパターン」ということになる。）を有するレジストを形成し、続いて、該レジスト及び前記原膜に対するエッチングを実施する、等といった、いわゆるフォトリソグラフィ法を利用した製造方法が典型的には想定される。しかしながら、この方法においては、上述したようにエッチング工程が介在し、また、前記レジストの剥離工程が含まれていることから、これらの工程中に、データ線に無用なダメージを与える可能性があるのである。
【００３１】
しかるに、本態様においては、窒化膜の幅は、データ線の幅よりも大きくされているのであるから、前記エッチング等によるダメージは、窒化膜の辺縁部が受け持つこととなって、データ線に対するダメージを最小限に抑制することが可能となるのである。
【００３２】
これにより、電気光学装置の安定した動作が保障されることをはじめ、高品質な画像の表示にとっても資することとなる。
【００３３】
この態様では特に、前記窒化膜の縁は、前記データ線の縁よりも、その両側につきそれぞれ０．１〜２．２μｍだけ大きくされているようにするとよい。
【００３４】
このような構成によれば、データ線の幅に対して、窒化膜の幅が好適にとられることを意味し、上述したデータ線に対するダメージ防止の作用効果が、より確実に奏されることとなる。
【００３５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記窒化膜の厚さは、３〜１００ｎｍである。
【００３６】
この態様によれば、窒化膜の厚さが好適にとられることを意味し、上述した窒化膜内部における応力の影響を、より効果的に排除することが可能となる。
【００３７】
また、窒化膜の厚さを、上述のように比較的小さくとると次のような作用効果も得られる。すなわち、基板上に何らかの素子、配線等の構成要素を形成するとともに、該構成要素の形成領域及びそれ以外の領域の上に層間絶縁膜等を形成すると、該層間絶縁膜等の表面に、いわゆる段差を生じさせることがある。これは、各構成要素がそれぞれが固有の「高さ」を有することに起因する。このような段差が生じると、液晶表示装置等の電気光学装置では通常設けられることとなる配向膜の塗布が不均一となったり、該配向膜に対するラビング処理を好適に実施することができない等といった問題が生じることとなり、その結果、コントラストの低下等の画像品質の低下をもたらすことになる。
【００３８】
しかるに、本態様においては、窒化膜の厚さが、３〜１００ｎｍ程度というように比較的小さく制約されることにより、上述の段差を低めに抑えることが可能となり、コントラストの低下等といった事態を招く可能性を低減することが可能となるのである。
【００３９】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記基板に電気光学物質を挟んで対向する他の基板と、該他の基板上に前記走査線及び前記データ線と位置的に対応するように形成された遮光膜を更に備え、前記窒化膜の幅は、前記遮光膜の幅よりも小さくされている。
【００４０】
この態様によれば、前記窒化膜の幅は前記遮光膜の幅よりも小さくされている。すなわち、平面的にみると、本態様に係る窒化膜は、遮光膜に覆い隠されるような形態となる。ここで、遮光膜とは、画素間の光の混同を防止し、画像のコントラストを向上させること等を目的として、通常、光を透過させないように設けられているものであるから、このような遮光膜に覆い隠されるように窒化膜を形成することによれば、電気光学装置全体の光透過率を好適に維持することが可能となるのである。
【００４１】
なお、本態様において、遮光膜は、「他の基板」上に形成されているが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、本態様に係る遮光膜に代えて、前記基板（「他の基板」ではない。）上に設けられた他の遮光膜が、それに該当するような形態も考えることもできる。この場合更に、前記基板上には、既に述べたように、ＴＦＴ、蓄積容量、走査線及びデータ線等とこれらを隔てる層間絶縁膜等が形成されるが、前記他の遮光膜は、これら各種の要素の一部を構成しているものと考えることができ、また、層間絶縁膜間に設けられることによって、いわゆる内蔵遮光膜を構成しているものと考えることができる。
【００４２】
また、他の基板上に設けられる遮光膜及び前記基板上に設けられる他の遮光膜を併せもつ電気光学装置においても、本態様は適用可能であることは言うまでもない。
【００４３】
この態様では特に、前記窒化膜の縁は、前記遮光膜の縁よりも、その両側につきそれぞれ１μｍ以内で小さく形成されているようにするとよい。
【００４４】
このような構成によれば、遮光膜の幅に対して、窒化膜の幅が好適にとられることを意味し、上述した電気光学装置の透過率の維持という作用効果が、より確実に奏されることとなる。
【００４５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記基板に電気光学物質を挟んで対向する他の基板と、該他の基板上に前記走査線及び前記データ線と位置的に対応するように形成された遮光膜を更に備え、前記窒化膜の幅は、前記遮光膜の幅よりも大きくされている。
【００４６】
この態様によれば、画像上に現れるフリッカを減少させることが可能となる。その正確な理由は明らかではないが、窒化膜が固有に有する屈折率が、遮光膜の脇を通る入射光を屈折させるためであると考えられる。すなわち、窒化膜の比較的幅広の部分に入射した光は、該部分によって屈折してその進行経路を変え、本来であれば薄膜トランジスタに入射するはずであった光を、どこか別の箇所へと至らしめることとなると考えられるのである。したがって、本態様によれば、薄膜トランジスタに対する入射光を減少させることが可能となって、光リーク電流が減少し、これによりフリッカが減少されることとなると考えられるのである。
【００４７】
なお、上述のような観点のみから言えば、窒化膜の幅は大きければ大きいほどよいとも思われるが、余りに大きくしすぎると、窒化膜が光透過領域にかかることとなって、電気光学装置全体に関する光透過率を減少させ、画像品質の低下を招くおそれがある。したがって、窒化膜の幅が遮光膜の幅よりも大きいという場合におけるその程度は、いま述べた観点から制約され、より具体的には、遮光膜の一方の縁から見て窒化膜の一方の縁に至るまでの距離が、１．７μｍ程度であれば好ましいと考えられる。
【００４８】
また、本態様に係る作用効果は、上述した、窒化膜の幅をデータ線の幅よりも大きくとる態様においても、同様に奏されることとなるは言うまでもない。この場合においては、上述の説明において屈折を受ける光は、「データ線の脇を通る光」ということになる。
【００４９】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記窒化膜は、プラズマＣＶＤ法によって形成される。
【００５０】
この態様によれば、例えば、通常、高い電気伝導度を確保するため、アルミニウム等によって形成されることの多いデータ線上において、本発明に係る窒化膜を好適に形成することが可能となる。というのも、アルミニウムの融点は低いため、高温環境が必要となるプロセスで窒化膜を形成すると、データ線が溶融してしまう可能性があるからである。
【００５１】
しかるに、本態様においては、窒化膜はプラズマＣＶＤ法によって形成されることから、比較的低温環境下でこれを行うことが可能であり、上述したような不具合が発生しないのである。
【００５２】
本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（ただし、その各種態様を含む。）を具備してなる。
【００５３】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるから、比較的長期間にわたって高品質な画像を表示しつづけることの可能な、投射型表示装置（液晶プロジェクタ）、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等の各種電子機器を実現することができる。
【００５４】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【００５６】
（画素部における構成）
まず、本発明の第１実施形態における電気光学装置の画素部における構成について、図１から図５を参照して説明する。ここに、図１は、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。また、図２は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ´断面図、図５は、図２のＢ−Ｂ´断面図である。さらに、図４は、ＴＦＴアレイ基板上に形成された、本実施形態に係る窒化膜の全体的な構成を示す略平面図である。なお、図３及び図５においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
【００５７】
図１において、本実施形態における電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００５８】
また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００５９】
画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
【００６０】
ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。この蓄積容量７０は、走査線３ａに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量線３００を含んでいる。
【００６１】
以下では、上記データ線６ａ、走査線３ａ、ＴＦＴ３０等による、上述のような回路動作が実現される電気光学装置の、より現実的な構成について、図２及び図３を参照して説明する。
【００６２】
まず、本実施形態に係る電気光学装置は、図２のＡ−Ａ´線断面図たる図３に示すように、透明なＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。
【００６３】
図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の透明導電性膜からなる。他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極２１が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設けられている。このうち対向電極２１もまた、上述の画素電極９ａと同様に、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。なお、前記の配向膜１６及び２２は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。
【００６４】
また、対向基板２０上には、後述するマトリクス状に配列された画素電極９ａ間の間隙を縫うようにして、上側遮光膜２３が形成されている。これは、例えば不透明な高融点金属である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）及びＰｄ（パラジウム）のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等から構成される。或いはＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等の他の金属から構成されてもよい。このような上側遮光膜２３により、開口領域が規定されることとなる一方、該上側遮光膜２３が存在する場所では、光の通り抜けが不可能となることから、画素間の光の混同が防止され画像のコントラスト向上を図ることが可能となる。
【００６５】
一方、図２において、前記画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上に、マトリクス状に複数設けられており（点線部９ａ´により輪郭が示されている）、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。
【００６６】
そして、本実施形態では特に、このうち、アルミニウム膜等の金属膜あるいは合金膜からなるデータ線６ａ上に、かつ、該データ線６ａに沿って、例えばＳｉＮ膜、又はＳｉＯＮ膜等からなる窒化膜４０１を備えている。ただし、本実施形態に係る窒化膜４０１は、データ線６ａ上の他、マトリクス状に配列された画素電極９ａ、並びにこれらの間隙を縫うように配置されたデータ線６ａ及び走査線３ａが形成される領域として規定される画像表示領域１０ａの周囲にも、ロの字状に形成されている。
【００６７】
以上により、本実施形態に係る窒化膜４０１は、ＴＦＴアレイ基板１０上において、全体的に図４に概略的に示すような形状で形成されていることになる。なお、図４中、画像表示領域１０ａの周囲に存在している窒化膜４０１は、後述するデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４を構成するＣＭＯＳ（Complementary MOS）型ＴＦＴに対する水分浸入防止に大きく貢献する（図１０参照）。ただし、窒化物は、その他一般の材料に比べて、ドライエッチング等におけるエッチングレートが小さくなることが予測されるから、上述の画像表示領域１０ａの周囲の領域に窒化膜４０１を形成する場合であって、該領域内にコンタクトホール等を形成する必要がある場合においては、該窒化膜４０１内に、該コンタクトホールの位置に対応した孔を予め形成しておくとよい。これは、図４に示すようなパターニングを実施する際に併せて行っておけば、製造工程の簡略化に資する。
【００６８】
このような窒化膜４０１において、その中でもデータ線６ａ上に存在する窒化膜４０１については、図２に示すように、該データ線６ａの幅よりも若干大きめに形成され、かつ、上述した上側遮光膜２３の幅と同等ないし若干小さめに形成されている。ちなみに、窒化膜４０１の幅Ｗ１とデータ線６ａの幅Ｗ２との関係について、本実施形態では特に、前者Ｗ１が、後者Ｗ２よりもその両側につきそれぞれ０．１〜０．５μｍだけ大きく（つまり、（Ｗ１−Ｗ２）／２＝０．１〜０．５μｍである。）されている。
【００６９】
以上により、対向基板２０側から平面的にみると、データ線６ａは窒化膜４０１に覆われるように、そして該窒化膜４０１は上側遮光膜２３に覆われるようにして形成されていることになる。
【００７０】
なお、本実施形態では、開口領域を規定するための構成要素として、上述の上側遮光膜２３の他、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上かつＴＦＴ３０の下側に、下側遮光膜１１ａが設けられている。下側遮光膜１１ａは、格子状にパターニングされており、これによっても各画素の開口領域が規定されている。なお、この下側遮光膜１１ａについては、後述の容量線３００の場合と同様に、その電位変動がＴＦＴ３０に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。
【００７１】
また、開口領域の規定は、データ線６ａに交差するよう形成された後述の容量線３００とを遮光性の材料で構成するのであれば、該データ線６ａ及び該容量線３００によっても実現することが可能である。このようにＴＦＴアレイ基板１０側にあって、該基板１０上の層間絶縁膜間に形成された、これら下側遮光膜１１ａ又はデータ線６ａ及び容量線３００等の部材は、「内蔵遮光膜」と呼び得るものとなる。
【００７２】
そして本実施形態では特に、前記の下側遮光膜１１ａの幅は、上述の上側遮光膜２３の幅と同一に形成されている（すなわち、両者が同一の幅Ｗ３を有する。）。結局、窒化膜４０１の幅Ｗ１は、下側遮光膜１１ａの幅Ｗ３に比べても同等ないしは小さくされているのである。したがって、本実施形態に係る窒化膜４０１は、非開口領域内にのみ存在することとなっている。
【００７３】
なお、本実施形態では、上述したように、下側遮光膜１１ａの幅と上側遮光膜２３の幅とを同一となるようにしているが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば、下側遮光膜１１ａの幅は、上側遮光膜２３の幅よりも小さくしてもよい。このようにすれば、電気光学装置内部に斜めから進入した光が反射等することを未然に防止することができ、ＴＦＴ３０に対する遮光性能をより向上させることが可能となる。
【００７４】
以上のような構成をまとめて図示すると、本実施形態に係る電気光学装置は、図２のＢ−Ｂ´断面図たる図５に示すような構造を有していることになる。この図５において、既に述べたように、本実施形態に係る窒化膜４０１は、その幅Ｗ１が、データ線６ａの幅Ｗ２よりも大きく、かつ、上側遮光膜２３及び下側遮光膜１１ａの幅Ｗ３と同等ないしはそれよりも小さく形成されている。このことは、窒化膜４０１の縁が、光透過領域に至らないことを意味する。図５では、上側遮光膜２３及び下側遮光膜１１ａの幅Ｗ３に対応する図中左右両側の位置に、光透過領域とそうでない領域とを画す一点鎖線が描かれているが、窒化膜４０１は、右側（又は左側）の一点鎖線を越えて更に右側（又は左側）には存在していない。つまり、窒化膜４０１の縁は、光透過領域には至っていないのである。
【００７５】
なお、上述のような窒化膜４０１は、例えばプラズマＣＶＤ法等によって好適に形成することが可能である。このような、低温環境下における成膜が可能な方法により窒化膜４０１を形成すれば、データ線６ａをアルミニウム等の低融点金属で構成する形態としても、これを溶融させる等といったことなく、好適に窒化膜４０１を形成することが可能となる。ただし、本発明においては、それ以外の方法によって窒化膜４０１を形成する形態としてもよいことは勿論である。
【００７６】
また、窒化膜４０１の厚さは、例えば３〜１００ｎｍ程度、より好ましくは３〜３０ｎｍ程度に構成するとよい。
【００７７】
図２に戻り、走査線３ａは、半導体層１ａのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ´に対向するように配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。すなわち、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する箇所にはそれぞれ、チャネル領域１ａ´に走査線３ａの本線部がゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００７８】
ＴＦＴ３０は、図３に示すように、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、その構成要素としては、上述したようにゲート電極として機能する走査線３ａ、例えばポリシリコン膜からなり走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ´、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜２、半導体層１ａにおける低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ並びに高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００７９】
なお、ＴＦＴ３０は、好ましくは図３に示したようにＬＤＤ構造をもつが、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造をもってよいし、走査線３ａの一部からなるゲート電極をマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。また、本実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート電極を、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅ間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。このようにデュアルゲート、あるいはトリプルゲート以上でＴＦＴを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。さらに、ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａは非単結晶層でも単結晶層でも構わない。単結晶層の形成には、貼り合わせ法等の公知の方法を用いることができる。半導体層１ａを単結晶層とすることで、特に周辺回路の高性能化を図ることができる。
【００８０】
一方、図３においては、蓄積容量７０が、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極としての中継層７１と、固定電位側容量電極としての容量線３００の一部とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることにより形成されている。この蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。
【００８１】
中継層７１は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。ただし、中継層７１は、後に述べる容量線３００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。中継層７１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８３及び８５を介して、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとを中継接続する機能をもつ。
【００８２】
このように中継層７１を利用すれば、層間距離が例えば２０００ｎｍ程度と長くても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつ、比較的小径の二つ以上の直列なコンタクトホールで両者間を良好に接続することができ、画素開口率を高めることが可能となる。また、コンタクトホール開孔時におけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。
【００８３】
容量線３００は、例えば金属又は合金を含む導電膜からなり固定電位側容量電極として機能する。この容量線３００は、平面的に見ると、図２に示すように、走査線３ａの形成領域に重ねて形成されている。より具体的には容量線３００は、走査線３ａに沿って延びる本線部と、図中、データ線６ａと交差する各個所からデータ線６ａに沿って上方に夫々突出した突出部と、コンタクトホール８５に対応する個所が僅かに括れた括れ部とを備えている。このうち突出部は、走査線３ａ上の領域及びデータ線６ａ下の領域を利用して、蓄積容量７０の形成領域の増大に貢献する。
【００８４】
このような容量線３００は、好ましくは高融点金属を含む導電性遮光膜からなり、蓄積容量７０の固定電位側容量電極としての機能のほか、ＴＦＴ３０の上側において入射光からＴＦＴ３０を遮光する遮光層としての機能をもつ。また、既に述べたように、容量線３００をこのように構成すれば、該容量線３００を、開口領域を規定する内蔵遮光膜として機能させることも可能である。
【００８５】
また、容量線３００は、好ましくは、画素電極９ａが配置された画像表示領域１０ａからその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。このような定電位源としては、データ線駆動回路１０１に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板２０の対向電極２１に供給される定電位でも構わない。
【００８６】
誘電体膜７５は、図３に示すように、例えば膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄いＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量７０を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜７５は薄いほどよい。
【００８７】
図２及び図３においては、上記のほか、ＴＦＴ３０の下側に、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、下側遮光膜１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能のほか、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用のＴＦＴ３０の特性変化を防止する機能を有する。
【００８８】
また、走査線３ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３がそれぞれ開孔された第１層間絶縁膜４１が形成されている。
【００８９】
第１層間絶縁膜４１上には、中継層７１及び容量線３００が形成されており、これらの上には高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び中継層７１へ通じるコンタクトホール８５がそれぞれ開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。
【００９０】
なお、本実施形態では、第１層間絶縁膜４１に対しては、約１０００℃の焼成を行うことにより、半導体層１ａや走査線３ａを構成するポリシリコン膜に注入したイオンの活性化を図ってもよい。他方、第２層間絶縁膜４２に対しては、このような焼成を行わないことにより、容量線３００の界面付近に生じるストレスの緩和を図るようにしてもよい。
【００９１】
第２層間絶縁膜４２上には、データ線６ａ及び本実施形態に係る窒化膜４０１が形成されており、これらの上には中継層７１へ通じるコンタクトホール８５が形成された第３層間絶縁膜４３が形成されている。
【００９２】
第３層間絶縁膜４３の表面は、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理等により平坦化されており、その下方に存在する各種配線や素子等による段差に起因する液晶層５０の配向不良を低減する。ただし、このように第３層間絶縁膜４３に平坦化処理を施すのに代えて、又は加えて、ＴＦＴアレイ基板１０、下地絶縁膜１２、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２のうち少なくとも一つに溝を掘って、データ線６ａ等の配線やＴＦＴ３０等を埋め込むことにより、平坦化処理を行ってもよい。
【００９３】
このような構成となる本実施形態における電気光学装置においては、上記窒化膜４０１の存在を要因として、次のような作用効果が奏されることとなる。
【００９４】
まず、画像表示領域１０ａの周囲及びデータ線６ａ上に窒化膜４０１を備えたことにより、ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａないしゲート絶縁膜を含む絶縁膜２に対して、水分が浸入することを未然に防止することが可能となる。したがって、従来みられていたように、比較的短期の間にＴＦＴ３０のスレッショルド電圧Ｖｔｈが上昇して、その制御が不可能になるような事態を未然に回避することが可能となる。
【００９５】
また、本実施形態において、窒化膜４０１は、画像表示領域１０ａの周囲に形成されるものを除いて考えると、データ線６ａ上にのみ存在し、かつ、光透過領域には至らないような形状で形成されていたこと（図５参照）により、該窒化膜４０１を設けるにもかかわらず、電気光学装置全体の透過率を減少せしめるような事態を回避することが可能となる。したがって、本実施形態によれば、より明るい高品質な画像の表示が可能なのである。
【００９６】
また、同じ理由から、窒化膜４０１自身がその内部応力によって破壊するに至ったり、また、その応力が外部に作用することによって、窒化膜４０１の周囲に存在する、例えば第３層間絶縁膜４３等にクラックを生じさせるようなことがない。すなわち、窒化膜４０１は、データ線６ａ上にのみ存在することから、大きな内部応力が集中するようなことがないのである。このようなことは、窒化膜がＴＦＴアレイ基板１０上の全面に設けられている場合を仮に想定するとより明白である。
【００９７】
しかも、本実施形態では、このような形態としても、上述したような水分進入防止の作用効果を十二分に得られる。本願発明者は、データ線６ａ上にのみ３〜３０ｎｍの厚さの窒化膜４０１を形成したときでも、従前の電気光学装置に比べて、その寿命を３倍以上に延命することが可能であることを確認している。
【００９８】
さらに、本実施形態における窒化膜４０１は、図２又は図５に示したように、データ線６ａの幅Ｗ２よりも大きな幅Ｗ１を有するように形成されていた（Ｗ１＞Ｗ２）。これにより、製造工程時におけるデータ線６ａに対するダメージを低減することが可能となる。ここにいう製造工程時におけるダメージとは、既に述べたように、フォトリソグラフィ法を用いる際に必要となるエッチング工程によって与えられるダメージが典型的には考えられる。このような場合においては、該エッチングによってデータ線６ａに無用な侵食等を発生させることによって、電気光学装置の動作に影響を及ぼす可能性があるのである。
【００９９】
しかるに、本実施形態においては、上述したように、（窒化膜４０１の幅Ｗ１）＞（データ線６ａの幅Ｗ２）という関係が満たされていることにより、上述のエッチングによって与えられるダメージは、当該窒化膜４０１の縁によって受け持たせることが可能となる。したがって、本実施形態によれば、データ線６ａに関する侵食等を発生させることなく、好適に動作可能な電気光学装置を提供することができるのである。
【０１００】
図６は、このような事情を証左する実験結果である。ここに図６は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に、窒化膜の原膜をいったん形成した後、フォトリソグラフィ法を用いて、形状の異なる種々のパターニングを実施した結果、電気光学装置の不良率の発生がどのようになったかを示すグラフである。なお、ここにいう「不良率」とは、電気光学装置を実地に試作した結果、その全体の中でデータ線６ａに破断があって正常に動作しなかったものの割合を表している。また、「形状の異なる種々のパターニング」とは、具体的には、（（窒化膜４０１の幅Ｗ１）−（データ線６ａの幅Ｗ２））／２という値（以下、これを「突出値」といい、記号「Ｐ」で表す。すなわち、突出値Ｐ＝（Ｗ１−Ｗ２）／２）を、Ｐ＝０．４５μm、２．１７μｍ及び１０μｍとした三種のパターニングを意味する。
【０１０１】
この図をみるとわかるように、周囲にロの字状の窒化膜を残すのみで、他の全面について窒化膜をエッチングするようにパターニングした結果（図６中最左方）では、不良率が２０％近くにも達するのに比べ、データ線６ａ上に窒化膜４０１を残し、かつ、該データ線６ａの幅Ｗ２よりも大きい幅Ｗ１をもたせて窒化膜４０１をパターニングした結果では、いずれについても不良率は極めて小さい。
【０１０２】
このように、Ｗ１＞Ｗ２とすることで、正確な動作が期待できる電気光学装置を提供することができるのである。
【０１０３】
ちなみに、上述の実施形態では、突出値Ｐ＝０．１〜０．５μｍとなるように幅Ｗ１及びＷ２が調整されていたが、図７には、その根拠を示しておく。ここに、図７は、突出値Ｐの変化に応じて、完成した電気光学装置により表示された画像上に現れるフリッカの程度がどのように変化するかを示したグラフである。
【０１０４】
この図に示すとおり、従来例（図７中の左軸上）、すなわちデータ線６ａに窒化膜が存在しない場合に比べて、本実施形態に係る窒化膜４０１が形成されている場合には、画像上のフリッカが低減されている様子がわかる。そして、その低減の度合いは、突出値Ｐの増加に応じて、より大きくなっていることもわかる（すなわち、突出値Ｐが大きくなる程フリッカは低減する。）。
【０１０５】
その正確な理由は明らかではないが、窒化膜４０１が固有に有する屈折率が、データ線６ａの脇を通る入射光を屈折させるためであると考えられる。すなわち、窒化膜４０１の比較的幅広の部分に入射した光は、該部分によって屈折してその進行経路を変え、本来であればＴＦＴ３０に入射するはずであった光を、どこか別の箇所へと至らしめることとなると考えられるのである。そうすると、ＴＦＴ３０に対する入射光は減少することとなるから、光リーク電流が減少し、これによりフリッカが減少したものと考えられるのである。
【０１０６】
そして、図７からは、突出値Ｐをほんの僅かだけ設けるような形態とすれば、上述のようなフリッカ減少の効果を比較的十分に得られることがわかる。このようなことからまず、突出値Ｐの下限として、基本的には、これを可能な限り小さくする、とするのが好ましいといえ（図７参照）、より具体的にいえば、０．１μｍ程度以上という制約を設けることの好適さが読み取れる。ちなみに、可能な限り小さな下限で突出値Ｐを設定しておけば、例えば電気光学装置の製造時、あるいは組立時における組み付け誤差等が発生したとしても、窒化膜４０１が光透過領域に至るということについて特段の心配をする必要がない、という利点も得ることが可能である。
【０１０７】
一方、突出値Ｐの上限については、図６に示す限りでは、該突出値Ｐが大きくなればなる程フリッカが減少していく様子が読み取れるから、特段の制約を設けなくてもよいようにも思われる。しかしながら、突出値Ｐをやみくもに大きくすればよいわけではない。というのも、図５に示したところから明らかなように、突出値Ｐをあまりに大きくしすぎると、窒化膜４０１の縁が、当該図に示す一点鎖線を超えて存在することとなり、電気光学装置全体の透過率を減少せしめるおそれがあるからである。
【０１０８】
ただし、本発明においては、窒化膜４０１の幅Ｗ１の上限を、形式的に、窒化膜４０１が光透過領域に至らないようにするということのみでもって制約する必要はない。例えば、場合によっては、図８に示すように、窒化膜４０１が光透過領域に至るような形態を採用してもよい。ここに、図８は、図５と同趣旨の図であって、窒化膜４０１´の幅Ｗ１´が、上側遮光膜２３の幅Ｗ３よりも大きく形成されている態様について示すものである。なお、図８において、図５と同一の符号が付されているものは、当該図に示す構成と全く同様であるので、その余の説明についてはこれを省略する。
【０１０９】
この図８に示すように、窒化膜４０１´の幅Ｗ１´を、上側遮光膜２３の幅Ｗ３よりも大きくすると、たしかに形式的には窒化膜４０１´が光透過領域に至ることにはなる。しかし、Ｗ３−Ｗ２の大きさが然程大きなものにさえならなければ、光透過率には実質的には影響を及ぼさない範囲が考えられることから、このような形態も可能なのである。そして、このような場合においては、既に図７を参照して述べたように、画像上のフリッカの減少効果を上記実施形態以上に享受することが可能であるから、その点に着目すれば、より優位にあるということさえ言えるのである。
【０１１０】
以上のように、窒化膜４０１の幅Ｗ１の上限は、光透過率の減少回避ということと画像上のフリッカ減少ということとの関係（両者はトレードオフの関係にあると考えられる。）に対する考慮を払うことによって決めることができる。より具体的に好ましくは、画像上のフリッカ減少という点に重きを置くならば、突出値Ｐを２．２μｍ程度とより大きく採る形態とすればよく、光透過率の減少回避という点に重きを置くならば、突出値Ｐを０．５μｍ程度とより小さくとる形態とするのが妥当であると考えられる。なお、前者の場合においては、一般に、窒化膜４０１の幅Ｗ１は、上側遮光膜２３の幅Ｗ３よりも大きくなり、したがって、窒化膜４０１の一部が若干ながら光透過領域に至るケースとなり（図８参照）、後者の場合においては、窒化膜４０１が光透過領域には至らないケースとなる（図５参照）。
【０１１１】
ただし、このような突出値Ｐの上限については、窒化膜４０１及びデータ線６ａのほか、画素電極９ａの大きさや走査線３ａの幅その他の種々構成要素との兼ね合いによって本質的には定まるものである。したがって、上述したことをより一般的にいえば、画像上のフリッカ減少という点に重きを置く場合は、窒化膜４０１の幅Ｗ１は上側遮光膜２３の幅Ｗ３よりも大きくすることが好ましく、光透過率の減少を阻止することに重きを置くならば、窒化膜４０１が光透過領域を除く領域に形成されればよい、という基準を少なくとも満たせばよいということがいえよう。なお、後者の場合を特に重視する場合には、窒化膜４０１とデータ線６ａとの関係ではなくて、窒化膜４０１と上側遮光膜２３との関係に着目し、前者の縁が後者の縁よりも１μｍ以内で小さくなるように形成する、等という制約を設けるのが好ましい。
【０１１２】
結局、上述したデータ線６ａに対するエッチングダメージの回避とうい作用効果をも含めて、以上述べたようなことすべてに配慮すると、突出値Ｐについて、より好ましくは、０．４５〜０．５５μｍ程度にすると尚よいと考えられる。
【０１１３】
さらに、本実施形態では、窒化膜４０１の厚さが、３〜１００ｎｍ程度とされていたことから、次のような作用効果を得ることができる。すなわち、このような比較的小さな厚さを有する窒化膜４０１によれば、それに起因して、該窒化膜４０１上に形成する層間絶縁膜等の表面において生じる段差も小さくすることが可能であるから、コントラストの低下等を招いて画像品質の低下をもたらすことがないのである。この点、本実施形態においては、上述したように、第３層間絶縁膜４３の表面に対して、ＣＭＰ処理が施されていたことから、これにより平坦面を現出させることが可能であったものの、上述した事情に鑑みれば、仮にＣＭＰ処理等を実施しなかったとしても、比較的平坦な面を得ることが可能となることを意味する。
【０１１４】
なお、上記実施形態においては、画像表示領域１０ａの周囲及びデータ線６ａ上にのみ窒化膜４０１が存在する形態について説明したが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば、図４と同趣旨の図９に示すように、走査線３ａが延在する方向についても、データ線６ａ方向の窒化膜４０１を形成するのと同時に、同一膜として窒化膜４０１を形成するような形態としてよい。このような形態によれば、ＴＦＴ３０に対する水分浸入防止作用をより確実に享受することが可能となると考えられる。ちなみに、このような場合であっても、光透過領域に窒化膜４０１の縁が入らない形態（図５参照）としたり、あるいは入る形態（図８参照）としたりすることは当然に可能である。
【０１１５】
（電気光学装置の全体構成）
以下では、以上のように構成された本実施形態における電気光学装置の全体構成を図１０及び図１１を参照して説明する。なお、図１０は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板２０の側からみた平面図であり、図１１は図１０のＨ−Ｈ´断面図である。
【０１１６】
図１０及び図１１において、本実施形態に係る電気光学装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【０１１７】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるため、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、紫外線、加熱等により硬化させられたものである。また、このシール材５２中には、本実施形態における電気光学装置を、液晶装置がプロジェクタ用途のように小型で拡大表示を行う液晶装置に適用するのであれば、両基板間の距離（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ、あるいはガラスビーズ等のギャップ材（スペーサ）が散布されている。あるいは、当該電気光学装置を液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行う液晶装置に適用するのであれば、このようなギャップ材は、液晶層５０中に含まれてよい。
【０１１８】
シール材５２の外側の領域には、データ線６ａに画像信号を所定のタイミングで供給することにより該データ線６ａを駆動するデータ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査線３ａに走査信号を所定のタイミングで供給することにより、走査線３ａを駆動する走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する二辺に沿って設けられている。
【０１１９】
なお、走査線３ａに供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路１０４は片側だけでもよいことは言うまでもない。また、データ線駆動回路１０１を画像表示領域１０ａの辺に沿って両側に配列してもよい。
【０１２０】
ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域１０ａの両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナ部の少なくとも一箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的に導通をとるための導通材１０６が設けられている。
【０１２１】
図１１において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１のほか、最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマテッィク液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【０１２２】
なお、ＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、複数のデータ線６ａに画像信号を所定のタイミングで印加するサンプリング回路、複数のデータ線６ａに所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【０１２３】
また、上述した各実施形態においては、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（Tape Automated Bonding）基板上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には、それぞれ、例えばＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertically Aligned）モード、ＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid Crystal）モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード・ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が所定の方向で配置される。
【０１２４】
さらに、電気光学装置としては、液晶装置の他に、有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子を用いたＥＬ装置や、電気泳動装置など、薄膜トランジスタを用いたものにも適用できる。
【０１２５】
（電子機器）
次に、以上詳細に説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図１２は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
【０１２６】
図１２において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを３個用意し、それぞれＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロックミラー１１０８によって、ＲＧＢの三原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにそれぞれ導かれる。この際特に、Ｂ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。
【０１２７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置及び電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の電気光学装置における画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路を示す回路図である。
【図２】 本発明の実施形態の電気光学装置におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ´断面図である。
【図４】 本実施形態に係る窒化膜のＴＦＴアレイ基板上における全体的な構成を概略的に示す平面図である。
【図５】 図２のＢ−Ｂ´断面図である。
【図６】 異なる形状となる種々のパターニング結果と、それに応じて試作した電気光学装置の不良率との関係を示すグラフである。
【図７】 突出値と画像上のフリッカの程度との関係を示すグラフである。
【図８】 図５と同趣旨の断面図であって、窒化膜の幅が上側遮光膜の幅よりも大きくされている点で異なる態様を示すものである。
【図９】 図４と同趣旨の図であって、当該図とは異なる形態となる窒化膜の全体的な構成を概略的に示す平面図である。
【図１０】 本発明の実施形態の電気光学装置におけるＴＦＴアレイ基板を、その上に形成された各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図である。
【図１１】 図１０のＨ−Ｈ´断面図である。
【図１２】 本発明の電子機器の実施形態である投射型カラー表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。
【符号の説明】
１ａ…半導体層
２…絶縁膜（ゲート絶縁膜を含む。）
３ａ…走査線
６ａ…データ線
１０…ＴＦＴアレイ基板
１０ａ…画像表示領域
１１ａ…下側遮光膜
２０…対向基板
２３…上側遮光膜
３０…ＴＦＴ
７０…蓄積容量
３００…容量線
４０１、４０１´…窒化膜
Ｗ１、Ｗ１´…窒化膜の幅
Ｗ２…データ線の幅
Ｗ３…上側又は下側遮光膜の幅
Claims (12)
- 画像表示領域を有する電気光学装置であって、基板上に、
走査線及びデータ線の交点に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極と、前記画像表示に寄与することとなる光が透過する領域を除く領域に形成され、少なくとも前記データ線表面上に形成された窒化膜と、
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 - 前記画素電極はマトリクス状に配列されてなるとともに、前記走査線及び前記データ線は、相互に交差する方向に沿い前記マトリクス状に対応した形状に形成されてなり、
前記窒化膜は、少なくとも前記データ線表面上及び前記走査線上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。 - 前記窒化膜は、前記画素電極、前記走査線及び前記データ線が形成される領域として規定される画像表示領域の周囲に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
- 前記窒化膜は、前記画像表示領域の周囲の他、前記データ線上にのみ形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
- 前記データ線上に形成される前記窒化膜の幅は、該データ線の幅よりも大きくされていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記窒化膜の縁は、前記データ線の縁よりも、その両側につきそれぞれ０．１〜２．２μｍだけ大きくされていることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
- 前記窒化膜の厚さは、３〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記基板に電気光学物質を挟んで対向する他の基板と、該他の基板上に前記走査線及び前記データ線と位置的に対応するように形成された
遮光膜を更に備え、
前記窒化膜の幅は、前記遮光膜の幅よりも小さくされていることを特徴とする
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記窒化膜の縁は、前記遮光膜の縁よりも、その両側につきそれぞれ１μｍ以内で小さく形成されていることを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置。
- 基板上に、
走査線及びデータ線の交点に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極と、
少なくとも前記データ線表面上に形成された窒化膜とを備え、
前記基板に電気光学物質を挟んで対向する他の基板と、
該他の基板上に前記データ線と位置的に対応するように形成された遮光膜を更に備え、
前記窒化膜の幅は、前記遮光膜の幅よりも大きくされていることを特徴とする電気光学装置。 - 前記窒化膜は、プラズマＣＶＤ法によって形成されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
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