JP4211517B2 - 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置及びその製造方法、並びにそのような電気光学装置を具備してなる例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
この種の電気光学装置では、一対の基板間に、液晶等の電気光学物質が挟持されてなり、これらのうち一方の基板上において、液晶等に面して各画素に画素電極を備える形式のものが一般的である。この場合、複数の画素電極は、通常は、一定ピッチ（以下適宜、“画素ピッチ”と称する）でマトリクス状に配列される。画素電極の表面或いは液晶等に接触する基板表面には、液晶の配向状態等の電気光学物質の動作状態を規定する配向膜が設けられる。更に、画素電極をスイッチング制御するための薄膜トランジスタ（以下適宜、“ＴＦＴ”と称する）が各画素電極に対して設けられ、このＴＦＴには、走査信号を供給するための走査線及び画像信号を供給するためのデータ線が設けられる。また、一対の基板のうち他方の基板たる対向基板には、対向電極が設けられる。そして、動作時には、ＴＦＴによりスイッチング制御される画素電極と対向電極との間で、液晶等に対して駆動電界が印加され、液晶等の駆動が画素単位で行われる。
【０００３】
この種の電気光学装置では、液晶等に面する基板面に凹凸或いは段差があると、液晶の配向状態など、電気光学物質の動作状態に乱れが生じる。しかるに、基板上には、画素電極の下層側に、走査線、データ線、ＴＦＴ等が作り込まれており、何らの対策も施さねば、これら各種の配線や電子素子の存在に起因して、係る凹凸或いは段差が生じてしまう。
【０００４】
そこで、基板に凹部を掘っておき、これに各種の配線や電子素子を埋め込むことにより、液晶等に面する基板面に発生する凹凸或いは段差を低減する技術が開発されている（特許文献１参照）。更に、画素電極の下地層となる最上に位置する層間絶縁膜の表面をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械研磨）処理を施す技術も開発されている（特許文献１参照）。
【０００５】
他方、この種の電気光学装置では、液晶等に直流電圧が印加されるのを避ける目的やフリッカを防止する目的で、複数の画素電極の駆動電位極性を、例えばフィールト単位で、画素行毎に反転させる行方向反転駆動方式（以下適宜、“１Ｈ反転駆動方式”と称する）や、画素列毎に反転駆動する列方向反転駆動方式（以下適宜、“１Ｓ反転駆動方式”と称する）が採用されている。係る反転駆動方式を採用すると、相隣接する画素電極間に横電界が発生する。このため、基板面に垂直な縦電界で駆動されることが予定されている当該電気光学装置においては、係る横電界の強さに応じて表示画像に乱れが生じる。そこで、従来は、基板に凹部を掘っておき、これに各種の配線や電子素子を部分的に埋め込み且つ部分的に埋め込まないことにより、横電界を低減させるための保護用絶縁膜を、横電界が生じる領域である走査線又はデータ線に沿った各画素の非開口領域に形成する技術が開発されている（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２５８７９６号公報
【特許文献２】
特開２００１−１４２４１４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１又は特許文献２の技術では、画素電極自体の存在による段差については、対処できない。即ち、間隙をおいて平面配列された複数の画素電極における各縁には、画素電極の膜厚に応じた段差が生じてしまう。更に、通常は、画素電極を薄膜トランジスタに直接又は間接に接続するためのコンタクトホールの開孔に応じて画素電極の表面に生じる窪みについても、これら特許文献１又は特許文献２の技術では、対処できない。
【０００８】
そして、このような画素電極の縁付近における段差或いはコンタクトホール付近の窪みによって、当該画素電極上にポリイミド等から形成された配向膜をラビングする際に、ポリイミド等のカスが発生したり、溜まったりする。これに代えて又は加えて、ラビング後の諸工程で、当該カスが液晶等中に浮遊してしまう場合もある。これらの配向膜の材料カスによって、最終的に表示される画像中に輝度ムラ或いは表示ムラが生じるという技術的問題点が生じる。
【０００９】
特に、表示画像の高精細化という一般的要請に応えるべく画素ピッチを微細化し、更に基板間ギャップを狭めて行くに連れて、このような画素電極自体の存在に起因する段差やコンタクトホール付近の窪みは、相対的に大きくなる。他方で、画素ピッチの微細化によって、ポリイミド等のカスの大きさについても相対的に大きくなる。よって、表示画像を高品位にすべく画素ピッチを微細化する程に、このような画素電極の縁付近やコンタクトホール付近で発生した又は溜まったカスや、電気光学物質中に浮遊したカスによる技術的問題は、深刻さを増してしまうのである。
【００１０】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、例えば画素電極の縁付近やコンタクトホール付近で配向膜の材料カス等の不純物の存在が低減され、これにより電気光学物質中に浮遊する不純物についても低減されており、輝度ムラ或いは表示ムラが低減された高品位の画像表示が可能な電気光学装置及びその製造方法、並びに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。
【００１１】
【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に、一対の基板間に電気光学物質が挟持されてなり、該一対の基板のうち一方の基板上に、平面的に見て相互に間隙を隔てて配列された複数の画素電極と、該画素電極の下地となる下地層と、該下地層の下方に形成されると共に上記画素電極に接続された配線及び電子素子の少なくとも一方と、上記間隙において上記下地層上に少なくとも部分的に形成されると共に上記画素電極の縁部分上に重ねて形成されることで上記画素電極の縁部分における端面を覆い、前記画素電極の縁部分の段差を緩やかにする保護用絶縁膜と、該保護用絶縁膜及び上記画素電極の中央部分を含む一面に塗布されると共に所定ラビング方向のラビング処理が施された配向膜とを備える。
【００１２】
本発明の電気光学装置によれば、その動作時には、電子素子の一例たる薄膜トランジスタに、例えば配線の一例たるデータ線を介して画像信号が供給され、例えば配線の他の例たる走査線を介して走査信号が供給される。すると、例えば薄膜トランジスタに接続された画素電極を、薄膜トランジスタによりスイッチング制御することによって、アクティブマトリクス駆動方式による駆動を行なえる。このような基板に対向する他方の基板たる対向基板には、液晶等の電気光学物質を介して、画素電極に対向配置された対向電極が設けられて、これと画素電極との間で電圧印加が行われる。また、横電界駆動方式の場合には、このような対向電極は不要であり、相隣接する画素電極間で電圧印加が行われる。若しくは、画素電極を、電子素子の他の例たる薄膜ダイオード（以下適宜、ＴＦＤと称する）によりアクティブマトリクス駆動を行うように構成してもよいし、又は、電子素子を介することなく、画像信号等を、アイランド状、ストライプ状、セグメント状等の各種形状の画素電極に供給するように構成してもよい。
【００１３】
本実施形態では特に、保護用絶縁膜が、画素電極の間隙において下地層上に少なくとも部分的に形成されると共に画素電極の縁部分上に重ねて形成される。これらにより、保護用絶縁膜は、画素電極の縁部分における端面を覆うように設けられている。尚、このような保護用絶縁膜は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン等の透明な絶縁膜がパターニングされてなる。そして、配向膜は、保護用絶縁膜及び画素電極の中央部分を含む一面に塗布されると共に所定ラビング方向のラビング処理が施されている。よって、画素電極の縁が絶縁膜で覆われているので、画素電極の縁付近における段差が低減されることになる。従って、ポリイミド等の配向膜をラビング処理する際に発生する、画素電極の縁付近における配向膜の材料カスの発生量を効率的に低減できる。更に、画素電極の縁やその上の配向膜が、ラビング時に局所的に剥がれる或いは微視的に見て剥がれる事態をも効果的に未然防止でき、この剥がれに伴って発生する配向膜の材料カスについても、結果として低減できることになる。或いは、この剥がれに伴って発生するラビング不良についても、結果として低減できることになる。加えて、例えば液晶等の電気光学物質内に、このようにして発生した材料カスが浮遊することも効果的に防止し得る。
【００１４】
しかも、保護用絶縁膜は、画素電極の間隙や画素電極の縁部分上に重ねて形成され、表示に係る各画素の開口領域を占める画素電極の中央部分に形成しないで済む。従って、当該保護用絶縁膜の存在により、表示が行われる開口領域内では、表示画像の焼き付き現象は起こらない。
【００１５】
以上の結果、本発明の電気光学装置によれば、例えば画素電極の縁付近で配向膜の材料カス等の不純物の存在が低減され、これにより電気光学物質中に浮遊する不純物についても低減されており、輝度ムラ或いは表示ムラが低減された高品位の画像表示が可能となる。特に、画素ピッチを狭めることで、画素電極の端面における段差やコンタクトホールに起因した窪み等が相対的に大きくなっても、或いは配向膜の材料カスのサイズが相対的に大きくなっても、これらによる悪影響を、本発明の電気光学装置では効率的に低減できる。従って、表示画像の高精細化を進める上で大変有利である。
【００１６】
本発明の電気光学装置の一態様では、上記下地層には、平坦化処理が施されている。
【００１７】
この態様によれば、平坦化処理が施された下地層上に、画素電極が形成され、更にその上に保護用絶縁膜が形成されている。従って、電気光学物質に接触する配向膜表面の平坦度を全体に渡って高めることができ、これにより液晶の配向不良等の電気光学物質の動作不良を低減できる。しかも、このように平坦度が高められた画素電極の縁付近における画素電極自体の存在に起因した段差についても、前述の如く保護用絶縁膜によって低減可能であるので、最終的に、配向膜の材料カスを一層低減できる。
【００１８】
本発明の電気光学装置の一態様では、上記保護用絶縁膜には、平坦化処理が施されている。
【００１９】
この態様によれば、平坦化処理が施された保護用絶縁膜上に、配向膜が形成されている。従って、電気光学物質に接触する配向膜表面の平坦度を全体に渡って高めることができ、これにより液晶の配向不良等の電気光学物質の動作不良を低減できる。しかも、このように平坦度が高められた画素電極の縁付近における画素電極自体の存在に起因した段差についても、前述の如く保護用絶縁膜によって低減可能であるので、最終的に、配向膜の材料カスを一層低減できる。
【００２０】
本発明の電気光学装置の他の態様では、上記画素電極は、上記配線及び電子素子の少なくとも一方にコンタクトホールを介して接続されており、上記保護用絶縁膜は、上記端面を覆うのに加えて、上記コンタクトホールの開孔に対応する上記画素電極の窪み部分を覆うように形成されている。
【００２１】
この態様によれば、画素電極は、配線及び電子素子の少なくとも一方にコンタクトホールを介して接続されている。よって、このコンタクトホールの開孔に応じて、画素電極の表面には、窪みが生じる。仮に、この窪みの上に配向膜を直接形成したのでは、そのラビング時に、配向膜の材料カスが窪み付近で、即ち窪みによる段差付近或いは凹凸付近で発生したり溜まったりしてしまう。しかるに、この態様では、保護用絶縁膜は、画素電極の縁部分のみならず、この窪み部分を覆うように形成されている。従って、配向膜の材料カスがコンタクトホールの開孔付近で発生したり、溜まったりする事態を効果的に未然防止できる。
【００２２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、上記一対の基板の少なくとも一方上に、上記間隙に加えて上記保護用絶縁膜が形成された平面領域を各画素の非開口領域として覆う遮光膜を更に備える。
【００２３】
この態様によれば、画素電極間の間隙の全部又は一部を占める保護用絶縁膜は、遮光膜によって覆われ、各画素の非開口領域内に配置される。よって、保護用絶縁膜に直接的に面することによって、電気光学物質のうちその動作状態が局所的に劣化する部分については、実際の表示とは殆ど関係なくなるので、表示品位の劣化を招かないようにできる。例えば、保護用絶縁膜の存在による直流電圧の印加によって劣化する電気光学物質部分については、実際の表示上は見えなくできる。更に、保護用絶縁膜の存在により透過率が低下するとしても、若しくは透明でない又は遮光性の保護用絶縁膜を用いたとしても、実際の表示上は見えないので、特に支障は生じないで済む。
【００２４】
尚、このように各画素の非開口領域を規定する遮光膜は、一対の基板のうち一方の基板に設けてもよいし、他方の基板に設けてもよい。また、遮光膜の一部を一方の基板に設け、残りの部分を他方の基板に設けてもよい。更に、このような遮光膜を、両方の基板に冗長的に設けてもよいし、大きさを多少変えて、両方の基板に重ねて形成してもよい。特に、画素電極等が設けられた基板に、遮光膜を設ける場合には、配線や電子素子と遮光膜とを少なくとも部分的に共用することも可能であり、所謂内蔵遮光膜として構築することも可能である。
【００２５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、上記保護用絶縁膜の縁部分は、その縁において４５度以下のテーパ角を有するテーパが設けられている。
【００２６】
この態様によれば、保護用絶縁膜の縁部分は、その縁において４５度以下のテーパ角を有するテーパが設けられている。即ち、保護用絶縁膜の縁部分或いは端面は、相対的に緩やかな段差とされている。従って、保護用絶縁膜上において、配向膜が形成され且つそれにラビング処理が施されても、当該テーパが設けられた段差の緩やかさに応じて、配向膜の材料カスが発生したり溜まったりする量を低減できる。また、この段差の緩やかさに応じて、ラビング時に配向膜が剥がれる事態も低減できる。
【００２７】
このテーパに係る態様では、好ましくは、上記テーパ角は、３０度以下である。
【００２８】
このように構成すれば、保護用絶縁膜の縁部分或いは端面は、非常に緩やかな段差とされているので、その上で配向膜が形成され且つそれにラビング処理が施されても、配向膜の材料カスが発生したり溜まったりする量を顕著に低減できる。
【００２９】
上述のテーパに係る態様では、上記テーパは、上記保護用絶縁膜の縁部分のうち上記所定ラビング方向に交差する方向に延びる部分に設けられてよい。
【００３０】
このように構成すれば、配向膜のラビング時に、擦り上げ或いは擦り下げとなる保護用絶縁膜の縁部分については、テーパが設けられていることになる。従って、当該段差に起因して配向膜の材料カスが発生したり溜まったりする量を顕著に低減できる。
【００３１】
本発明の電気光学装置の他の態様では、上記保護用絶縁膜は、上記画素電極の中央部分上に重ねて形成されていない。
【００３２】
この態様によれば、保護用絶縁膜は、画素電極の縁部分に重ねて形成されており、画素電極の中央部分上に重ねて形成されていない。従って、画素電極の中央部分では、即ち実際に表示が行われる開口領域内では、当該保護用絶縁膜の存在による表示画像の焼き付き現象は起こらないようにできる。
【００３３】
本発明の電気光学装置の他の態様では、上記配線及び電子素子の少なくとも一方は、相交差する走査線及びデータ線と、これらから走査信号及び画像信号が夫々供給されると共に上記画素電極をスイッチング制御する薄膜トランジスタとを含み、上記保護用絶縁膜は、平面形状が、上記走査線及び上記データ線に対応する上記間隙に沿ってストライプ状又は格子状に延びる構成である。
【００３４】
この態様によれば、その動作時には、薄膜トランジスタに、データ線を介して画像信号が供給され、走査線を介して走査信号が供給され、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式による駆動を行なわれる。ここで特に、保護用絶縁膜は、その平面形状が、間隙に沿ってストライプ状又は格子状に延び、他方の基板側に突出した保護用絶縁膜を構成する。この態様では特に、下地層に対して平坦化処理を施すことによって、当該保護用絶縁膜を除く構成要素により下地層上に凹凸が生じない構成を採れば、概ね当該保護用絶縁膜の存在のみによって、高い信頼性で前述の如く配向膜の材料カスが発生したり溜まったりする事態を防止できる。
【００３５】
尚、上記保護絶縁膜は、基準電位に対して互いに異なる極性で上記電気光学物質を駆動する隣合う上記画素電極の間隙に沿ってストライプ状に延びる。又は該ストライプ状に延びる領域が、その他領域より上記画素電極からの高さが高い。又は、上記保護絶縁膜は、基準電位に対して互いに異なる極性で上記電気光学物質を駆動する隣合う上記画素電極の間隙の近傍領域に設けられている。又は上記保護用絶縁膜の該近傍領域が、その他領域より画素電極からの高さが高い。
【００３６】
例えば上記電気光学装置の駆動方法が画素行毎に反転させる行方向反転駆動方式である１Ｈ反転駆動の場合、上記保護用絶縁膜は、上記走査線及び上記データ線に対応する上記間隙に沿って格子状に延びると共に、上記走査線に対応してＸ方向に延設された保護用絶縁膜の、画素電極からの高さが、上記データ線に対応してＹ方向に延設された保護用絶縁膜の、画素電極からの高さより高い。尚、上記格子状の交差領域の画素電極からの高さは、どちらの高さに揃っていても良い。
【００３７】
また、上記電気光学装置の駆動方法が画素列毎に反転駆動する列方向反転駆動方式である１Ｓ反転駆動の場合、上記保護用絶縁膜は、上記走査線及び上記データ線に対応する上記間隙に沿って格子状に延びると共に、上記走査線に対応してＸ方向に延設された保護用絶縁膜の画素電極からの高さが、上記データ線に対応してＹ方向に延設された保護用絶縁膜の高さより低い。尚、上記格子状の交差領域の画素電極からの高さは、どちらの高さに揃っていても良い。
【００３８】
さらに、上記電気光学装置の駆動方法が画素毎に反転駆動するドット反転駆動の場合、上記保護用絶縁膜は、上記走査線及び上記データ線に対応する上記間隙に沿って格子状に延設されると共に、上記走査線に対応してＸ方向に延設された保護用絶縁膜の高さと、上記データ線に対応してＹ方向に延設された保護用絶縁膜の高さとが、略同一高さである。
【００３９】
これらの構成によれば、隣合う該画素電極間の駆動極性が反転することによ該間隙に発生する横電界が、電気光学物質に及ぼす影響を、上記保護用絶縁膜により低減でき、さらに横電界とは関係のない部分の保護用絶縁膜の画素電極表面からの高さを相対的に低くすることにより、余分な高さの保護用絶縁膜があることによるラビング時の配向膜の材料カスが発生するのを防ぐことができる。
【００４０】
この態様では、上記画素電極は、上記薄膜トランジスタを介して行方向に延びる配列毎又は列方向に延びる配列毎に反転駆動され、上記保護用絶縁膜は、上記間隙のうち上記画素電極間で横電界が生じる間隙に沿ってストライプ状に延びるように構成してもよい。
【００４１】
このように構成すれば、当該ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式において、前述した１Ｈ反転駆動方式を採用する場合には、保護用絶縁膜から、走査線に沿ったストライプ状の保護用絶縁膜を形成すれば、横電界が電気光学物質に及ぼす影響を当該保護用絶縁膜の存在によって低減できる。即ち、横電界の電気力線が保護用絶縁膜を通過する分だけ、電気光学物質を通過する分が減少し、これに応じて横電界の悪影響が低減される。或いは、前述した１Ｓ反転駆動方式を採用する場合には、保護用絶縁膜から、データ線に沿ったストライプ状の保護用絶縁膜を形成すれば、横電界が電気光学物質に及ぼす影響を当該保護用絶縁膜の存在によって低減できる。更に、画素毎に駆動電位極性を反転させる所謂“ドット反転駆動方式”を採用する場合には、走査線及びデータ線の両者に沿った格子状の保護用絶縁膜を形成すれば、横電界が電気光学物質に及ぼす影響を当該保護用絶縁膜の存在によって低減できる。このように構成する際には特に、下地層に対して平坦化処理を施すことによって、当該保護用絶縁膜を除く構成要素により下地層上に凹凸が生じない構成を採れば、概ね当該保護用絶縁膜の存在のみによって、高精度で横電界を低減できる。
【００４２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、上記保護用絶縁膜の膜厚は、上記縁部分に重ねて形成される個所において、上記一対の基板の間隙の１／１０以上且つ１／４以下である。
【００４３】
この態様によれば、保護用絶縁膜の膜厚は、縁部分に重ねて形成される個所において、基板の間隙、即ち基板間ギャップの１／１０以上且つ１／４以下であるので、液晶の配向不良等の電気光学物質の動作不良を低減できる。しかも、配向膜の材料カスが発生したり溜まったりするのを効率的に防止できる。加えて、前述の如く反転駆動方式を採用した際には特に、当該保護用絶縁膜からなる適当な高さの保護用絶縁膜の存在によって、横電界の影響を効率良く低減できる。
【００４４】
本発明の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板上に、配線及び電子素子の少なくとも一方を形成する工程と、該配線及び電子素子の少なくとも一方上に、下地層を形成する工程と、該下地層上に、平面的に見て相互に間隙を隔てて配列されると共に上記配線及び電子素子の少なくとも一方に接続された複数の画素電極を形成する工程と、上記画素電極の縁部分における端面を覆い、前記画素電極の縁部分の段差を緩やかにするように、上記間隙において上記下地層上に少なくとも部分的に且つ上記画素電極の縁部分上に重ねて保護用絶縁膜を形成する工程と、該保護用絶縁膜及び上記画素電極の中央部分を含む一面に配向膜を塗布する工程と、該配向膜に所定ラビング方向のラビング処理を施す工程とを備える。
【００４５】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、基板上に、走査線、データ線、薄膜トランジスタ、蓄積容量、中継層等の各種配線や電子素子を形成する。そして、この上に、スパッタリング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の成膜技術によって、シリケートガラス膜或いは酸化シリコン膜や窒化シリコン膜等からなる下地層を形成する。更に、この下地層上に、例えばコンタクトホールを介して配線や電子素子に接続された複数の画素電極を形成する。係る画素電極は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜をスパッタリング等により成膜し、これをパターニングすることで形成する。更に、画素電極の縁部分における端面を覆うように、画素電極の縁部分上に重ねて保護用絶縁膜を形成する。このような保護用絶縁膜は、例えば、スパッタリングやＣＶＤによって酸化シリコン、窒化シリコン膜等を形成後に、パターニングにより形成する。その後、保護用絶縁膜が形成された後における基板表面の一面に、例えばポリイミド等からなる配向膜を塗布し、更にこれにラビング処理を施す。このように、上述した本発明の電気光学装置を比較的効率良く製造できる。
【００４６】
そして本発明では特に、画素電極の縁部分における端面を覆うように画素電極の縁部分上に重ねて保護用絶縁膜を形成してから、配向膜を塗布し、ラビング処理を施すので、当該ラビング処理中に、配向膜の材料カスが、画素電極の縁付近の段差で発生したり溜まったりすることを効果的に防止できる。
【００４７】
本発明の電気光学装置の製造方法の一態様では、上記下地層を形成する工程の後に、上記下地層に平坦化処理を施す工程を更に備える。
【００４８】
この態様によれば、下地層を平坦化後に、その上に画素電極及び保護用絶縁膜を形成する。従って、画素電極の縁部分等の画素電極の存在に起因する段差を除けば、画素電極上やその間隙の露出した下地層上には、段差が殆ど無くなる。このため、これらの上に保護用絶縁膜を形成することで、配向膜の材料カスが、画素電極の縁付近の段差で発生したり溜まったりすることを効果的に防止できる。これと共に、前述の如き反転駆動方式を採用した場合に、横電界の悪影響を低減するのに適した高さ及び形状を有する保護用絶縁膜を、殆ど平坦な表面上に、保護用絶縁膜を利用して高精度で形成できる。
【００４９】
本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、上記下地層に平坦化処理を施す工程の後に、上記画素電極を上記配線及び電子素子の少なくとも一方に接続するためのコンタクトホールを開孔する工程を更に備え、上記保護用絶縁膜を形成する工程は、上記保護用絶縁膜が、上記コンタクトホールの開孔に対応する上記画素電極の窪み部分を覆うように形成する。
【００５０】
この態様によれば、下地層の平坦化処理後に、コンタクトホールを開孔する。そして、このコンタクトホールにより、その上に形成される画素電極と、その下方に作り込まれている配線又は電子素子とを接続する。従って、コンタクトホールの開孔に対応して画素電極の表面には、窪みが生じる。ここで仮に、この窪みの上に配向膜を直接形成したのでは、そのラビング時に、配向膜の材料カスが窪み付近で、即ち窪みによる段差付近或いは凹凸付近で発生したり溜まったりしてしまう。しかるに、この態様では、保護用絶縁膜を、画素電極の縁部分のみならず、この窪み部分を覆うように形成する。従って、配向膜の材料カスがコンタクトホールの開孔付近で発生したり、溜まったりする事態を効果的に未然防止できる。
【００５１】
本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、上記保護用絶縁膜を形成する工程は、上記画素電極上及び上記間隙から露出した上記下地層上の一面に絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜に平坦化処理を施す工程と、該平坦化処理が施された絶縁膜に、エッチングによるパターニングを施すことで上記保護用絶縁膜を形成する工程とを含む。
【００５２】
この態様によれば、画素電極を形成した後における基板表面の一面に、絶縁膜を形成し、これを平坦化処理した後にエッチングによるパターニングを施すことで、保護用絶縁膜を形成する。従って、表面が平坦化された保護用絶縁膜を、所定領域に精度良く形成できる。
【００５３】
この態様では、上記エッチングは、ウエットエッチングを含んでよい。
【００５４】
このように製造すれば、表面が平坦化された保護用絶縁膜における端面を緩やかな傾斜を持った端面として形成できる。言い換えれば、例えば４５度以下或いは３０度以下といった適当なテーパ角のテーパ状に形成できる。尚、ウエットエッチングのみでエッチングしてもよいし、ウエットエッチングとドライエッチングとを組み合わせてエッチングしてもよい。
【００５５】
本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、上記保護用絶縁膜を形成する工程は、上記配線及び電子素子の少なくとも一方に対しダメージを与えない所定温度以下で行われる。
【００５６】
この態様によれば、例えば、ＣＶＤやスパッタリング、エッチングを用いての保護用絶縁膜の形成は、例えば摂氏４００度下など、所定温度以下で行う。これによって、下地層の下方に既に作り込んだ、例えばＴＦＴ、蓄積容量、データ線、走査線等の各種配線や電子素子に対し、ダメージを与えないようにできる。即ち、半導体層中で高温により拡散を起こして半導体層の性質を変化させたり、導電膜や絶縁膜に熱応力による変形が生じたりクラックが入ったりしないようにできる。具体的には、低温ＣＶＤ、低温スパッタリング等の、所謂低温処理によって、係る保護用絶縁膜の形成を行う。
【００５７】
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（但し、その各種態様も含む）を具備してなる。
【００５８】
本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、輝度ムラや表示ムラが低減されており、高品位の画像表示が可能な、投射型表示装置、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、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置を実現することも可能である。
【００５９】
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。
【００６０】
【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、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置に適用したものである。
【００６１】
（画素部における構成）
本発明の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７を参照して説明する。
【００６２】
先ず、図１を参照して、その電気的な回路構成について説明する。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。
【００６３】
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。
【００６４】
また、ＴＦＴ３０のゲートにゲート電極が電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１１ａ及びゲート電極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。
【００６５】
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。
【００６６】
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１１ａ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電極３００を含んでいる。
【００６７】
次に、図２から図４を参照して、画素部において、ＴＦＴアレイ基板の最上層に形成される配向膜の材料カスが発生したり溜まったりするのを防止する構成について説明する。ここに、図２は、本実施形態に係る画素電極、保護用絶縁膜、画素電極を中継電極に接続するためのコンタクトホール及び該中継電極を抜粋して示す、これらが形成された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は、図２のＥ−Ｅ’断面図である。図４は、比較例における図２のＥ−Ｅ’断面に対応する個所の断面図である。なお、図３及び図４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。
【００６８】
図２及び図３に示すように、画素部において、アクティブマトリクス基板であるＴＦＴアレイ基板１０上には、その最上層に、配向膜１６が形成されている。配向膜１６は、例えばポリイミド等が塗布された後、所定ラビング方向のラビング処理が施されることで形成されている。尚、図２には、配向膜１６の存在は図示されていないが、ＴＦＴアレイ基板上の最上層として全面に透明な膜として形成されている。
【００６９】
画素電極９ａは、図２に示すように、マトリクス状に平面配列されている。各画素電極９ａは、図２中、点線９ａ’により輪郭が示されているように、矩形の平面形状を有する。
【００７０】
各画素電極９ａは、本発明に係る「下地層」の一例としての層間絶縁膜４４に開孔されたコンタクトホール８９を介して、中継電極４０２に接続されている。中継電極４０２は、後述するように、その下方における積層構造６００内に作り込まれた各種配線・電子素子６０１と接続されている。尚、各種配線・電子素子６０１の具体的な構成については、後に詳述する（図５から図７参照）。
【００７１】
本実施形態では特に、図２中、ハッチングで示した格子状の平面領域に、保護用絶縁膜５０１が形成されている。そして、図３に示したように、保護用絶縁膜５０１は、画素電極９ａと配向膜１６との間に積層されている。保護用絶縁膜５０１は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン等の透明な絶縁膜がパターニングされてなる。そして、保護用絶縁膜５０１は、画素電極９ａの縁部分における端面を覆うように設けられている。
【００７２】
ここで図４の比較例の如く、本実施形態の構成から保護用絶縁膜５０１を取り除いた構成について考察を加える。この比較例の場合、図中破線の円で示すように、画素電極９ａの端面付近における、画素電極９ａ及び層間絶縁膜４４の表面の凹凸に応じて、配向膜１６の表面に凹凸５５１が形成されている。更に、画素電極９ａのコンタクトホール８９付近における、画素電極９ａの表面の凹凸に応じて、配向膜１６の表面に凹凸５５２が形成されている。従って、図中矢印で示したラビング方向５５０のラビング処理を配向膜１６に対して施した場合、これら端面付近の凹凸５５１及びコンタクトホール８９付近の凹凸５５２で、配向膜１６の材料カスが発生したり、溜まったりしてしまうのである。或いは、このような凹凸５５１及び５５２の存在により、ラビング時に配向膜１６の表面が部分的に剥がれて、これが更に配向膜１６の材料カスの発生を助長したり、ラビング不良を発生させたりする。この結果、図５に示した比較例におけるＴＦＴアレイ基板１０を用いた電気光学装置においては、輝度ムラや表示ムラが生じてしまう。加えて、このように発生した材料カスは、当該ＴＦＴアレイ基板１０を一方の基板として液晶等の電気光学物質を挟持する構成を採用した場合に、電気光学物質中に浮遊して、係る輝度ムラや表示ムラを更に増大させかねない。
【００７３】
これに対して図２及び図３に示したように本実施形態によれば、画素電極９ａの端面付近及びコンタクトホール８９付近が保護用絶縁膜５０１で覆われている。しかも、後に製造プロセスのところで詳述するように、層間絶縁膜４４の上面に対して及び保護用絶縁膜５０１の上面に対して、ＣＭＰ処理、エッチバック処理、スピンコート処理等による平坦化処理が施されている。更に、保護用絶縁膜５０１の縁付近には、緩やかなテーパ５０１ｔが設けられている。
【００７４】
従って本実施形態によれば、保護用絶縁膜５０１の存在により、配向膜１６表面における画素電極９ａの縁付近の段差が低減される。よって、当該電気光学装置の製造中に、配向膜１６をラビング処理する際に発生する、画素電極９ａの縁付近における配向膜１６の材料カスの発生量を効率的に低減できる。更に、画素電極９ａの縁やその上の配向膜１６が、ラビング時に部分的に剥がれる或いは微視的に見て剥がれる事態をも効果的に未然防止できる。よって、この剥がれに伴って発生する配向膜１６の材料カスについても、結果として低減できる。或いは、この剥がれに伴って発生するラビング不良についても、結果として低減できる。加えて、例えば液晶等の電気光学物質内に、このようにして発生した材料カスが浮遊することも効果的に防止し得る。
【００７５】
しかも本実施形態によれば、保護用絶縁膜５０１は、画素電極９ａの間隙付近に形成すれば十分であり、各画素の開口領域を占める画素電極９ａの中央部分に形成しないで済む。従って、保護用絶縁膜５０１の存在により、表示画像の焼き付き現象は起こらないので実用上大変有利である。言い換えれば、保護用絶縁膜５０１は、各画素の非開口領域内に設けられており、保護用絶縁膜５０１が設けられた領域（即ち、図２中のハッチング領域）には、後に詳述する如きＴＦＴアレイ基板１０上の各種内蔵遮光膜が設けられており、若しくはこれに代えて又は加えて、対向基板上に遮光膜が設けられている。
【００７６】
本実施形態では、テーパ５０１ｔにおけるテーパ角は、好ましくは、保護用絶縁膜５０１の縁において、４５度以下であり、更に好ましくは、３０度以下である。このように緩やかなテーパ５０１を設けることにより、配向膜１６が形成され且つそれにラビング処理が施されても、当該テーパ５０１が設けられた段差の緩やかさに応じて、配向膜１６の材料カスが発生したり溜まったりする量を顕著に低減できる。但し、係るテーパ角度については、このような角度範囲に限らず、画素電極９ａの端面と比較して多少なりとも緩やかなテーパ角であれば、相応の効果が得られる。加えて、テーパ５０１ｔは、保護用絶縁膜５０１の縁部分のうち、所定ラビング方向（図４の矢印５５０参照）に交差する方向に延びる部分に設けられており、それ以外の縁部分に設けられないように構成することも可能である。即ち、配向膜１６のラビング時に、擦り上げ或いは擦り下げとなる保護用絶縁膜５０１の縁部分についてテーパ５０１ｔが設けられていれば、配向膜の材料カスが発生したり溜まったりする量を効率的に低減できる。
【００７７】
次に、上記データ線６ａ、走査線１１ａ及びゲート電極、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、実際の構成について、図５から図７を参照して説明する。ここに、図５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る。図６は、図５のうち要部、具体的には、データ線、シールド層及び画素電極間の配置関係を示すために、主にこれらのみを抜き出した平面図である。図７は、図５のＡ−Ａ´断面図である。なお、図７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。
【００７８】
まず、図５において、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１１ａが設けられている。データ線６ａは、後述するようにアルミニウム膜等を含む積層構造からなり、走査線１１ａは、例えば導電性の金属膜、ポリシリコン膜等からなる。また、走査線１１ａ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´に対向するゲート電極３ａに電気的に接続されており、該ゲート電極３ａは該走査線１１ａに含まれる形となっている。すなわち、ゲート電極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１１ａに含まれるゲート電極３ａが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。換言すれば、ＴＦＴ３０（ゲート電極を除く。）は、ゲート電極３ａと走査線１１ａとの間に存在するような形態となっている。
【００７９】
次に、電気光学装置は、図５のＡ−Ａ´線断面図たる図７に示すように、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなるＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される、例えばガラス基板や石英基板からなる対向基板２０とを備えている。
【００８０】
ＴＦＴアレイ基板１０の側には、図７に示すように、上記の画素電極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膜等の透明導電性膜からなる。他方、対向基板２０の側には、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は、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り、上記の配向膜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。
【００８１】
図７に示すように、対向基板２０には、各画素の開口領域以外の領域に遮光膜２３が格子状又はストライプ状に形成される。このような構成を採ることで、後述の如くＴＦＴアレイ基板１０側に作り込まれたデータ線６ａ、容量線３００等からなる内蔵遮光膜と共に当該遮光膜２３の遮光作用により、対向基板２０側からの入射光がチャネル領域１ａ’及びその隣接領域に侵入するのを、より確実に阻止できる。更に、遮光膜２３は、少なくとも入射光が照射される面を高反射な膜で形成することにより、電気光学装置の温度上昇を防ぐ働きをするように構成してもよい。遮光膜２３は好ましくは、平面的に見てＴＦＴアレイ基板１０側の内蔵遮光膜の遮光領域内に位置するように、即ち遮光膜としては一回り小さいように形成する。これにより、遮光膜２３により、各画素の開口率を低めることなく、このような遮光及び温度上昇防止の効果が得られる。
【００８２】
このように対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には、後述のシール材（図１０及び図１１参照）により囲まれた空間に液晶等の電気光学物質が封入され、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で配向膜１６及び２２により所定の配向状態をとる。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した電気光学物質からなる。シール材は、ＴＦＴ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が混入されている。
【００８３】
一方、ＴＦＴアレイ基板１０上には、上記の画素電極９ａ及び配向膜１６の他、これらを含む各種の構成が積層構造をなして備えられている。この積層構造は、図７に示すように、下から順に、走査線１１ａを含む第１層、ゲート電極３ａを含むＴＦＴ３０等を含む第２層、蓄積容量７０を含む第３層、データ線６ａ等を含む第４層、シールド層４００等を含む第５層、上記の画素電極９ａ及び配向膜１６等を含む第６層（最上層）からなる。また、第１層及び第２層間には下地絶縁膜１２が、第２層及び第３層間には第１層間絶縁膜４１が、第３層及び第４層間には第２層間絶縁膜４２が、第４層及び第５層間には第３層間絶縁膜４３が、第５層及び第６層間には第４層間絶縁膜４４が、それぞれ設けられており、前述の各要素間が短絡することを防止している。また、これら各種の絶縁膜１２、４１、４２、４３及び４４には、例えば、ＴＦＴ３０の半導体層１ａ中の高濃度ソース領域１ｄとデータ線６ａとを電気的に接続するコンタクトホール等もまた設けられている。以下では、これらの各要素について、下から順に説明を行う。
【００８４】
まず、第１層には、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の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、或いは導電性ポリシリコン等からなる走査線１１ａが設けられている。この走査線１１ａは、平面的にみて、図５のＸ方向に沿うように、ストライプ状にパターニングされている。より詳しく見ると、ストライプ状の走査線１１ａは、図５のＸ方向に沿うように延びる本線部と、データ線６ａ或いはシールド層４００が延在する図５のＹ方向に延びる突出部とを備えている。なお、隣接する走査線１１ａから延びる突出部は相互に接続されることはなく、したがって、該走査線１１ａは１本１本分断された形となっている。
【００８５】
これにより、走査線１１ａは、同一行に存在するＴＦＴ３０のＯＮ・ＯＦＦを一斉に制御する機能を有することになる。また、該走査線１１ａは、画素電極９ａが形成されない領域を略埋めるように形成されていることから、ＴＦＴ３０に下側から入射しようとする光を遮る機能をも有している。これにより、ＴＦＴ３０の半導体層１ａにおける光リーク電流の発生を抑制的にし、フリッカ等のない高品質な画像表示が可能となる。
【００８６】
次に、第２層として、ゲート電極３ａを含むＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は、図７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、上述したゲート電極３ａ、例えばポリシリコン膜からなりゲート電極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´、ゲート電極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。
【００８７】
そして、本実施形態においては特に、この第２層には、上述のゲート電極３ａと同一膜として中継電極７１９が形成されている。この中継電極７１９は、平面的に見て、図５に示すように、各画素電極９ａの一辺の略中央に位置するように、島状に形成されている。中継電極７１９とゲート電極３ａとは同一膜として形成されているから、後者が例えば導電性ポリシリコン膜等からなる場合においては、前者もまた、導電性ポリシリコン膜等からなる。
【００８８】
なお、上述のＴＦＴ３０は、好ましくは図７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、ゲート電極３ａ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。
【００８９】
以上説明した走査線１１ａの上、かつ、ＴＦＴ３０の下には、例えばシリコン酸化膜等からなる下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、走査線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。
【００９０】
この下地絶縁膜１２には、平面的にみて半導体層１ａの両脇に、後述するデータ線６ａに沿って延びる溝１２ｃｖが掘られており、この溝１２ｃｖに対応して、その上方に積層されるゲート電極３ａは下側に凹状に形成された部分を含んでいる。また、この溝１２ｃｖ全体を埋めるようにして、ゲート電極３ａが形成されていることにより、該ゲート電極３ａには、これと一体的に形成された側壁部３ｂが延設されるようになっている。これにより、ＴＦＴ３０の半導体層１ａは、図５によく示されているように、平面的にみて側方から覆われるようになっており、少なくともこの部分からの光の入射が抑制されるようになっている。
【００９１】
また、この側壁部３ｂは、上記の溝１２ｃｖを埋めるように形成されているとともに、その下端が上記の走査線１１ａと接するようにされている。ここで走査線１１ａは、上述のようにストライプ状に形成されていることから、ある行に存在するゲート電極３ａ及び走査線１１ａは、当該行に着目する限り、常に同電位となる。
【００９２】
ここで本発明においては、走査線１１ａに平行するようにして、ゲート電極３ａを含む別の走査線を形成するような構造を採用してもよい。この場合においては、該走査線１１ａと該別の走査線とは、冗長的な配線構造をとることになる。これにより、例えば、該走査線１１ａの一部に何らかの欠陥があって、正常な通電が不可能となったような場合においても、当該走査線１１ａと同一の行に存在する別の走査線が健全である限り、それを介してＴＦＴ３０の動作制御を依然正常に行うことができることになる。
【００９３】
さて、前述の第２層に続けて第３層には、蓄積容量７０が設けられている。蓄積容量７０は、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下側電極７１と、固定電位側容量電極としての容量電極３００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。また、本実施形態に係る蓄積容量７０は、図５の平面図を見るとわかるように、画素電極９ａの形成領域にほぼ対応する光透過領域には至らないように形成されているため（換言すれば、遮光領域内に収まるように形成されているため）、電気光学装置全体の画素開口率は比較的大きく維持され、これにより、より明るい画像を表示することが可能となる。
【００９４】
より詳細には、下側電極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、下側電極７１は、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。また、この下側電極７１は、画素電位側容量電極としての機能のほか、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。
【００９５】
容量電極３００は、蓄積容量７０の固定電位側容量電極として機能する。本実施形態において、容量電極３００を固定電位とするためには、固定電位とされたシールド層４００と電気的接続が図られることによりなされている。
【００９６】
誘電体膜７５は、図７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。そして、本実施形態においては特に、この誘電体膜７５は、図７に示すように、下層に酸化シリコン膜７５ａ、上層に窒化シリコン膜７５ｂというように二層構造を有するものとなっている。これにより、比較的誘電率の大きい窒化シリコン膜７５ｂが存在することにより、蓄積容量７０の容量値を増大させることが可能となる他、それにもかかわらず、酸化シリコン膜７５ａが存在することにより、蓄積容量７０の耐圧性を低下せしめることがない。このように、誘電体膜７５を二層構造とすることにより、相反する二つの作用効果を享受することが可能となる。また、窒化シリコン膜７５ｂが存在することにより、ＴＦＴ３０に対する水の浸入を未然に防止することが可能となっている。これにより、本実施形態では、ＴＦＴ３０におけるスレッショルド電圧の上昇という事態を招来することがなく、比較的長期の装置運用が可能となる。なお、本実施形態では、誘電体膜７５は、二層構造を有するものとなっているが、場合によっては、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜等というような三層構造や、あるいはそれ以上の積層構造を有するように構成してもよい。
【００９７】
以上説明したＴＦＴ３０ないしゲート電極３ａ及び中継電極７１９の上、かつ、蓄積容量７０の下には、例えば、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはＮＳＧからなる第１層間絶縁膜４１が形成されている。そして、この第１層間絶縁膜４１には、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄと後述するデータ線６ａとを電気的に接続するコンタクトホール８１が、後記第２層間絶縁膜４２を貫通しつつ開孔されている。また、第１層間絶縁膜４１には、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅと蓄積容量７０を構成する下側電極７１とを電気的に接続するコンタクトホール８３が開孔されている。
【００９８】
さらに、この第１層間絶縁膜４１には、蓄積容量７０を構成する画素電位側容量電極としての下側電極７１と中継電極７１９とを電気的に接続するためのコンタクトホール８８１が開孔されている。更に加えて、第１層間絶縁膜４１には、中継電極７１９と後述する第２中継電極６ａ２とを電気的に接続するコンタクトホール８８２が、後記第２層間絶縁膜を貫通しつつ開孔されている。
【００９９】
なお、これら四つのコンタクトホールのうち、コンタクトホール８１及び８８２の形成部分では、前述の誘電体膜７５が形成されないように、換言すれば、該誘電体膜７５に開口部が形成されるようになっている。これは、コンタクトホール８１においては、下側電極７１を介して、高濃度ソース領域１ｂ及びデータ線６ａ間の電気的導通を図る必要があるためであり、コンタクトホール８８２においては、該コンタクトホール８８２を第１及び第２層間絶縁膜４１及び４２を貫通させるためである。ちなみに、このような開口部が誘電体膜７５に設けられていれば、ＴＦＴ３０の半導体層１ａに対する水素化処理を行うような場合において、該処理に用いる水素を、該開口部を通じて半導体層１ａにまで容易に到達させることが可能となるという作用効果を得ることも可能となる。
【０１００】
また、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やゲート電極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。
【０１０１】
さて、前述の第３層に続けて第４層には、データ線６ａが設けられている。このデータ線６ａは、ＴＦＴ３０の半導体層１ａの延在する方向に一致するように、すなわち図５中Ｙ方向に重なるようにストライプ状に形成されている。このデータ線６ａは、図７に示すように、下層にアルミニウムからなる層、上層に窒化チタンからなる層（図７における符号４０１参照）の二層構造を有する膜として形成されている。このうちデータ線６ａが、比較的低抵抗な材料たるアルミニウムを含むことにより、ＴＦＴ３０、画素電極９ａに対する画像信号の供給を滞りなく実現することができる。他方、該データ線６ａが、水分の浸入をせき止める作用に比較的優れた窒化チタンを含むことにより、ＴＦＴ３０の耐湿性向上を図ることができ、その寿命長期化を実現することができる。
【０１０２】
また、この第４層には、データ線６ａと同一膜として、シールド層用中継層６ａ１及び第２中継電極６ａ２が形成されている。これらは、図５に示すように、平面的に見ると、データ線６ａと連続した平面形状を有するように形成されているのではなく、各者間はパターニング上分断されるように形成されている。すなわち、図５中最左方に位置するデータ線６ａに着目すると、その直右方に略四辺形状を有するシールド層用中継層６ａ１、更にその右方にシールド層用中継層６ａ１よりも若干大きめの面積をもつ略四辺形状を有する第２中継電極６ａ２が形成されている。
【０１０３】
以上説明した蓄積容量７０の上、かつ、データ線６ａの下には、例えばＮＳＧ、ＰＳＧ，ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはＴＥＯＳガスを用いたプラズマＣＶＤ法によって形成された第２層間絶縁膜４２が形成されている。この第２層間絶縁膜４２には、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄとデータ線６ａとを電気的に接続する、上記のコンタクトホール８１が開孔されているとともに、上記シールド層用中継層６ａ１と蓄積容量７０の上部電極たる容量電極３００とを電気的に接続するコンタクトホール８０１が開孔されている。さらに、第２層間絶縁膜４２には、第２中継電極６ａ２と中継電極７１９とを電気的に接続するための、上記のコンタクトホール８８２が形成されている。
【０１０４】
さて、前述の第４層に続けて第５層には、シールド層４００が形成されている。このシールド層４００は、平面的にみると、図５及び図６に示すように、図中Ｘ方向及びＹ方向それぞれに延在するように、格子状に形成されている。該シールド層４００のうち図中Ｙ方向に延在する部分については特に、データ線６ａを覆うように、且つ、該データ線６ａよりも幅広に形成されている。また、図中Ｘ方向に延在する部分については、後述の第３中継電極４０２を形成する領域を確保するために、各画素電極９ａの一辺の中央付近に切り欠き部を有している。
【０１０５】
さらには、図５又は図６中、ＸＹ方向それぞれに延在するシールド層４００の交差部分の隅部においては、該隅部を埋めるようにして、略三角形状の部分が設けられている。シールド層４００に、この略三角形状の部分が設けられていることにより、ＴＦＴ３０の半導体層１ａに対する光の遮蔽を効果的に行うことができる。すなわち、半導体層１ａに対して、斜め上から進入しようとする光は、この三角形状の部分で反射又は吸収されることになり半導体層１ａには至らないことになる。したがって、光リーク電流の発生を抑制的にし、フリッカ等のない高品質な画像を表示することが可能となる。
【０１０６】
このシールド層４００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ることで、固定電位とされている。なお、ここに述べた「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源でも構わない。
【０１０７】
このように、データ線６ａの全体を覆うように形成されているとともに（図６参照）、固定電位とされたシールド層４００の存在によれば、該データ線６ａ及び画素電極９ａ間に生じる容量カップリングの影響を排除することが可能となる。すなわち、データ線６ａへの通電に応じて、画素電極９ａの電位が変動するという事態を未然に回避することが可能となり、画像上に該データ線６ａに沿った表示ムラ等を発生させる可能性を低減することができる。本実施形態においては特に、シールド層４００は格子状に形成されているから、走査線１１ａが延在する部分についても無用な容量カップリングが生じないように、これを抑制することが可能となっている。
【０１０８】
また、第４層には、このようなシールド層４００と同一膜として、本発明にいう「中継層」の一例たる第３中継電極４０２が形成されている。この第３中継電極４０２は、後述のコンタクトホール８９を介して、第２中継電極６ａ２及び画素電極９ａ間の電気的接続を中継する機能を有する。なお、これらシールド層４００及び第３中継電極４０２間は、平面形状的に連続して形成されているのではなく、両者間はパターニング上分断されるように形成されている。
【０１０９】
他方、上述のシールド層４００及び第３中継電極４０２は、下層にアルミニウムからなる層、上層に窒化チタンからなる層の二層構造を有している。これにより、まず、窒化チタンによる水分防止作用の発揮が期待される。また、第３中継電極４０２において、下層のアルミニウムからなる層は、第２中継電極６ａ２と接続され、上層の窒化チタンからなる層は、ＩＴＯ等からなる画素電極９ａと接続されるようになっている。この場合、とりわけ後者の接続は良好に行われることになる。この点、仮に、アルミニウムとＩＴＯとを直接に接続してしまう形態をとると、両者間において電食が生じてしまい、アルミニウムの断線、あるいはアルミナの形成による絶縁等のため、好ましい電気的接続が実現されないこととは対照的である。このように、本実施形態では、第３中継電極４０２と画素電極９ａとの電気的接続を良好に実現することができることにより、該画素電極９ａに対する電圧印加、あるいは該画素電極９ａにおける電位保持特性を良好に維持することが可能となる。
【０１１０】
さらには、シールド層４００及び第３中継電極４０２は、光反射性能に比較的優れたアルミニウムを含み、且つ、光吸収性能に比較的優れた窒化チタンを含むことから、遮光層として機能し得る。すなわち、これらによれば、ＴＦＴ３０の半導体層１ａに対する入射光（図７参照）の進行を、その上側で遮ることが可能である。なお、このようなことについては、既に述べたように、上述の容量電極３００及びデータ線６ａについても同様にいえる。本実施形態においては、これらシールド層４００、第３中継電極４０２、容量電極３００及びデータ線６ａが、ＴＦＴアレイ基板１０上に構築される積層構造の一部をなしつつ、ＴＦＴ３０に対する上側からの光入射を遮る上側遮光膜（あるいは、「積層構造の一部」を構成しているという点に着目すれば「内蔵遮光膜」）として機能しうる。なお、この「上側遮光膜」ないし「内蔵遮光膜」なる概念によれば、上述の構成のほか、ゲート電極３ａや下側電極７１等もまた、それに含まれるものとして考えることができる。要は、最も広義に解する前提の下、ＴＦＴアレイ基板１０上に構築される不透明な材料からなる構成であれば、「上側遮光膜」ないし「内蔵遮光膜」と呼びうる。
【０１１１】
以上説明した前述のデータ線６ａの上、かつ、シールド層４００の下には、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくは、ＴＥＯＳガスを用いたプラズマＣＶＤ法で形成された第３層間絶縁膜４３が形成されている。この第３層間絶縁膜４３には、上記のシールド層４００とシールド層用中継層６ａ１とを電気的に接続するためのコンタクトホール８０３、及び、第３中継電極４０２と第２中継電極６ａ２とを電気的に接続するためのコンタクトホール８０４がそれぞれ開孔されている。
【０１１２】
なお、第２層間絶縁膜４２に対しては、第１層間絶縁膜４１に関して前述したような焼成を行わないことにより、容量電極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。
【０１１３】
最後に、第６層には、上述したように画素電極９ａがマトリクス状に形成され、該画素電極９ａ上に配向膜１６が形成されている。そして、この画素電極９ａ下には、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはＢＰＳＧからなる第４層間絶縁膜４４が形成されている。この第４層間絶縁膜４４には、画素電極９ａ及び上記の第３中継電極４０２間を電気的に接続するためのコンタクトホール８９が開孔されている。また、本実施形態では特に、第４層間絶縁膜４４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４層間絶縁膜４４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、第２層間絶縁膜４２及び第３層間絶縁膜４３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。
【０１１４】
尚、上述においては、蓄積容量７０は、下から順に画素電位側容量電極、誘電体膜及び固定電位側容量電極という三層構造を構成していたが、場合によっては、これとは逆の構造を構成するようにしてもよい。この場合においては例えば、上部電極たる画素電位側容量電極を、固定電位側容量電極の面積よりも大きめの面積をもつように、すなわち前者が後者に対して平面的に余剰の面をもつように形成するとともに、該余剰の面を、中継電極７１９へと通ずるコンタクトホールの形成位置に対応するように配置するとよい。これによれば、中継電極７１９と画素電位側容量電極の電気的接続は、このコンタクトホールを介することによって容易に実現することができる。このように、本発明にいう「画素電位側容量電極」が、蓄積容量７０における「下部」電極７１を構成するのではなく（上記実施形態参照）、その上部電極を構成するようにしてもよい。
【０１１５】
本実施形態では特に、既に図２から図４を参照して詳述した保護用絶縁膜５０１が、図７に図示したように、画素電極９ａと配向膜１６との間に形成されている。尚、保護用絶縁膜５０１の平面レイアウトについては図２に示した通りであり、図５或いは図６では、説明の便宜上その図示を省略してある。
【０１１６】
従って、本実施形態の電気光学装置によれば、画素電極９ａの縁付近で配向膜１６の材料カス等の不純物の存在が低減され、これにより液晶層５０中に浮遊する不純物についても低減されている。よって、輝度ムラ或いは表示ムラが低減された高品位の画像表示が可能となる。特に、画素ピッチを狭めることで、画素電極９ａの端面における段差やコンタクトホール８９に起因した窪み等が相対的に大きくなっても、或いは配向膜１６の材料カスのサイズが相対的に大きくなっても、これらによる悪影響を、本発明の電気光学装置では効率的に低減できる。これらの結果、本実施形態の電気光学装置は、表示画像の高精細化を進める上で大変有利である。
【０１１７】
加えて、本実施形態の電気光学装置によれば、第４層間絶縁膜４４の上面には、ＣＭＰ処理等の平坦化処理が施されている。このため、第４層間絶縁膜４４の下層側に作り込まれた各種配線・電子素子の存在によらずに、液晶層５０に接触する配向膜１６表面の平坦度を全体に渡って高めることができるので、或いは、液晶層５０に接触する配向膜１６表面の凹凸形状を保護用絶縁膜５０１の存在によって高精度で所望の形状に制御できるので、これにより液晶の配向不良を低減できる。
【０１１８】
例えば、本実施形態の電気光学装置は、前述の１Ｈ反転駆動により液晶駆動が行われる。この場合、より具体的には、例えば図５においてＸ方向に配列された複数の画素電極９ａからなる各画素行については夫々、駆動電位極性が同一とされ、第２ｎ（但し、ｎは自然数）行目の画素行と第２ｎ−１行目の画素行については、駆動電位極性が反転するように、且ついずれの画素行についてもフィールド単位或いはフレーム単位で、駆動電位極性が反転するように駆動される。従って、図５において、Ｙ方向に相隣接する任意の二つの画素電極９ａは、常時反対の駆動電位極性で駆動されるので、両者には横電界が生じる。
【０１１９】
このように１Ｈ反転駆動を採用する場合、本実施形態では好ましくは、平坦化された第４層間絶縁膜４４上に形成される保護用絶縁膜５０１によって、画素電極９ａの間隙のうち画素電極９ａ間で横電界が生じる間隙に沿って、即ち、図５中Ｘ方向に沿ってストライプ状に延びる土手形状が形成される。
または、図１３における本発明の実施形態に係る保護用絶縁膜を示す第１の斜視図で示されるように、画素電極の表面からの高さの比較において、保護用絶縁膜の走査線に対応して延設される箇所の高さが、データ線に対応して延設される箇所の高さより高い構成となっている。横電界低減用にＸ方向に沿ってストライプ状に延びるＸ方向の保護絶縁膜５０１ｂの高さが相対的に高く、且つ横電界とは殆ど関係ないＹ方向に沿ってストライプ状に延びるＹ方向の保護絶縁膜５０１ａの高さが相対的に低くなるように形成される。即ち、横電界とは関係ない保護用絶縁膜５０１ａの部分については、専ら配向膜１６の材料カスを低減する目的に十分な程度の高さ或いは形状となるように構成する。
【０１２０】
同様に、前述した１Ｓ反転駆動を採用する場合、本実施形態では好ましくは、平坦化された第４層間絶縁膜４４上に形成される保護用絶縁膜５０１によって、図５中Ｙ方向に沿ってストライプ状に延びる土手形状が形成される。
または、図１４における本発明の実施形態に係る保護用絶縁膜を示す第２の斜視図に示されるように、画素電極の表面からの高さの比較において、保護用絶縁膜の走査線に対応して延設される箇所の高さが、データ線に対応して延設される箇所の高さより低い構成となっている。横電界低減用にＹ方向に沿ってストライプ状に延びるＹ方向の保護絶縁膜５０１ａの高さが相対的に高く、且つ横電界とは殆ど関係ないＸ方向に沿ってストライプ状に延びるＸ方向の保護絶縁膜５０１ｂの高さが相対的に低くなるように形成される。
【０１２１】
また、図１５は、本発明の実施形態に係る保護用絶縁膜を示す第３の斜視図である。図１３と異なる点は、上記格子状である保護用絶縁膜の交差領域の画素電極からの高さが、低い方すなわちデータ線に対応して延設される箇所の高さに揃っている構成である。横電界のかかっていない領域は、上記交差領域も含めて全領域について、画素電極からの高さを低くしておき、ラビング時における配向膜１６の材料カスの発生を最小限に抑える。
【０１２２】
また、図１６は、本発明の実施形態に係る保護用絶縁膜を示す第４の斜視図である。図１４と異なる点は、図１５と同様に上記格子状である保護用絶縁膜の交差領域の画素電極からの高さが、低い方すなわち走査線に対応して延設される箇所の高さに揃っている構成である。
【０１２３】
更に、画素毎に反転駆動するドット反転駆動を採用する場合、本実施形態では好ましくは、平坦化された第４層間絶縁膜４４上に形成される保護用絶縁膜５０１によって、図５中Ｙ方向及びＸ方向に夫々沿って格子状に延びる土手形状が形成される。
【０１２４】
このように保護用絶縁膜５０１を用いて保護用絶縁膜を形成することにより、概ね当該保護用絶縁膜の存在のみによって、高精度で横電界を低減できる。
【０１２５】
尚、液晶層５０の表面における凹凸或いは段差により液晶層５０に引き起こされる配向不良を適度に低減し、上述のように横電界の悪影響を低減し、しかも、配向膜１６の材料カスを低減するためには、保護用絶縁膜５０１の膜厚は、好ましくは、画素電極９ａの縁部分に重ねて形成される個所において、基板間ギャップ（即ち、液晶層５０の層厚）の１／１０以上且つ１／４以下に設定される。より具体的には、例えば、基板間ギャップが、２〜４μｍ程度であれば、保護用絶縁膜５０１の膜厚は、０．２μｍ〜１μｍ程度とされる。但し、最低限、配向膜１６の材料カスを低減する目的からは、係る保護用絶縁膜５０１の膜厚は、この範囲より小さくてもよいし、大きくてもよい。
【０１２６】
（製造プロセス）
次に以上のように構成された電気光学装置の製造プロセスについて、図２から図４を参照して説明した保護絶縁膜５０１に関するプロセス部分を中心として、図８及び図９を参照して説明する。ここに、図８及び図９は、本実施形態に係る電気光学装置の製造プロセスを、図３に示したコンタクトホール付近であるＡｅ断面部分について順を追って示す一連の工程図である。
【０１２７】
先ず図８の工程（１）では、石英基板、ハードガラス、シリコン基板等のＴＦＴアレイ基板１０を用意し、その上に、プレーナ技術を用いて、各種配線・電子素子６０１を積層構造６００内に構築する。具体的には、走査線１１ａ、ＴＦＴ３０、蓄積容量７０、データ線６ａ、中継電極等を、導電膜や半導体膜の成膜処理、ドーピング処理、パターニング処理、アニーリング処理等によって、順次形成する。これにより、ＴＦＴアレイ基板１０上に、各種配線・電子素子６００を含む積層構造が構築され、この上に第３中継電極４０２が形成され、更にその上に絶縁膜４４ｂが形成された状態となる。
【０１２８】
ここに、第３中継電極４０２は、例えば、スパッタリング法、或いはプラズマＣＶＤ法等により多層構造の導電膜から形成される。より具体的には、積層構造６００の最上層（例えば、第３層間絶縁膜４３）上に、例えばアルミニウム等の低抵抗な材料から第１層を形成し、続けて、該第１層上に、例えば窒化チタン等その他後述の画素電極９ａを構成するＩＴＯと電食を生じない材料から第２層を形成し、最後に、第１層及び第２層をともにパターニングすることで、二層構造を有する第３中継電極４０２を形成する。尚、この第３中継電極４０２の形成と同時にシールド層４００（図５から図７参照）を形成可能である。
【０１２９】
他方、層絶縁膜４４ｂは、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴＥＯＳ（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）ガス、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス等を用いて、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等から形成する。この絶縁膜４４ｂの膜厚は、例えば約５００〜２０００ｎｍ程度とする。この段階では、絶縁膜４４ｂの表面には、積層構造６００内に構築された各種配線・電子素子の影響で、凹凸が存在している。
【０１３０】
次に図８の工程（２）では、ＣＭＰ処理により、絶縁膜４４ｂの表面を平坦化することにより、第４層間絶縁膜４４とする。具体的には、例えば研磨プレート上に固定された研磨パッド上に、シリカ粒を含んだ液状のスラリー（化学研磨液）を流しつつ、スピンドルに固定した基板表面（絶縁膜４４ｂの側）を、回転接触させることにより、絶縁膜４４ｂの表面を研磨する。そして、時間管理により或いは適当なストッパ層を所定位置に形成しておくことにより、研磨処理を停止する。これにより、例えば約５００〜１５００ｎｍ程度の膜厚の平坦化された第４層間絶縁膜４４とする。
【０１３１】
次に図８の工程（３）では、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、第３中継電極４０２に至るコンタクトホール８９を開孔する。但し、ウエットエッチング若しくは、ドライエッチングとウエットエッチングとの組合せにより、コンタクトホール８９の側壁に多少のテーパを設けるように開孔してもよい。
【０１３２】
次に図８の工程（４）では、第４層間絶縁膜４４上に、スパッタ処理等により、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、画素電極９ａを形成する。なお、当該電気光学装置を、反射型として用いる場合には、Ａｌ等の反射率の高い不透明な材料によって画素電極９ａを形成してもよい。
【０１３３】
次に図９の工程（５）では、画素電極９ａ及び画素電極９ａの間隙から露出した第４層間絶縁膜４４の一面に、例えば、ＴＥＯＳガス、ＴＥＢガス、ＴＭＯＰガス等を用いた常圧又は減圧ＣＶＤ法等により、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜からなる絶縁膜５０１ｂを形成する。この第１層間絶縁膜４１の膜厚は、例えば約５０〜５００ｎｍ程度とする。絶縁膜５０１ｂを形成する際のプロセス温度は、画素電極９ａの材質等に応じて、画素電極９ａを含む既にＴＦＴアレイ基板１０上に形成された各種電極、配線、電子素子等にダメージを与えない所定温度以下で行うことが好ましい。ここで例えば４００℃程度の低温で、アニール処理し、絶縁膜５０１ｂの膜質を向上させてもよい。
【０１３４】
次に図９の工程（６）では、絶縁膜５０１ｂの上面に対して、ＣＭＰ処理、エッチバック処理等の平坦化処理を施すことによって、上面が平坦化された絶縁膜５０１ｃとする。尚、スピンコートによって、平坦化された絶縁膜５０１ｃを形成することも可能である。
【０１３５】
次に図９の工程（７）では、フォトリソグラフィ技術によって、図２でハッチングにより示した領域に、フォトレジスト６０２を形成し、これをマスクとして、エッチングにより、保護用絶縁膜５０１のパターニングを行う。この際、ウエットエッチングを用いることによって、好ましくは４５度以下、更に好ましくは３０度以下の緩やかなテーパ角を端面に有する保護用絶縁膜５０１を形成する。
【０１３６】
次に図９の工程（８）では、フォトレジスト６０２を剥離することによって、保護用絶縁膜５０１を露出させる。そして、この上の一面に、ポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定ラビング方向に且つ所定のプレティルト角をもつように、ラビング処理を施すことで、配向膜１６を完成させる（図３及び図７参照）。
【０１３７】
以上により、電気光学装置のうち、図２及び図３に示した如き保護用絶縁膜５０１が設けられてなるＴＦＴアレイ基板１０側が完成する。
【０１３８】
他方、対向基板２０については、ガラス基板等がまず用意され、額縁としての遮光膜が、例えば金属クロムをスパッタした後、フォトリソグラフィ及びエッチングを経て形成される。その後、対向基板２０の全面にスパッタ処理等により、ＩＴＯ等の透明導電性膜を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積することにより、対向電極２１を形成する。さらに、対向電極２１の全面にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角をもつように、かつ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜２２が形成される。
【０１３９】
最後に、上述のように、各層が形成されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、配向膜１６及び２２が対面するようにシール材により貼り合わされ、真空吸引等により、両基板間の空間に、例えば複数種のネマテッィク液晶を混合してなる液晶が吸引されて、所定層厚の液晶層５０が形成される。
【０１４０】
以上説明した製造プロセスにより、前述した実施形態の電気光学装置を製造できる。
【０１４１】
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る製造プロセスによれば、ＴＦＴアレイ基板１０上に、図９の工程（５）から（８）を経て、画素電極９ａの縁部分における端面を覆うように、画素電極９ａの縁部分上に重ねて、保護用絶縁膜５０１を形成する。これと並行して、コンタクトホール８９付近を覆うように、保護用絶縁膜５０１を形成する。その後、配向膜１６を塗布し、ラビング処理を施す。従って、当該ラビング処理中に、ポリイミドカスなど、配向膜１６の材料カスが、画素電極９ａの縁付近やコンタクトホール８９の付近の段差で発生したり溜まったりすることを効果的に防止できる。
【０１４２】
（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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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１１ａ及びゲート電極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、ゲート電極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。
【０１４６】
なお、走査線１１ａ及びゲート電極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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
（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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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その製造方法並びに電子機器もまた、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】 本発明の実施形態に係る画素電極、保護用絶縁膜等を抜粋して示す。これらが形成された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３は、図２のＥ−Ｅ’断面図である。
【図４】 比較例における図２のＥ−Ｅ’断面に対応する個所の断面図である。
【図５】 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６】 図５のうち要部のみを抜き出した平面図である。
【図７】 図５のＡ−Ａ´断面図である。
【図８】 本発明の実施形態の電気光学装置の製造方法を、順を追って示す工程断面図（その１）である。
【図９】 本発明の実施形態の電気光学装置の製造方法を、順を追って示す工程断面図（その２）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。
【図１３】 本発明の実施形態に係る保護用絶縁膜を示す第１の斜視図である。
【図１４】 本発明の実施形態に係る保護用絶縁膜を示す第２の斜視図である。
【図１５】 本発明の実施形態に係る保護用絶縁膜を示す第３の斜視図である。
【図１６】 本発明の実施形態に係る保護用絶縁膜を示す第４の斜視図である。
【符号の説明】
３ａ…ゲート電極
６ａ…データ線
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
１１ａ…走査線
１６…配向膜
３０…ＴＦＴ
４４…第４層間絶縁膜
８９…コンタクトホール
３００…容量電極
５０１…保護用絶縁膜
５０１ａ…Ｙ方向の保護用絶縁膜
５０１ｂ…Ｘ方向の保護用絶縁膜

Claims (23)

1. 一対の基板間に電気光学物質が挟持されてなり、
   該一対の基板のうち一方の基板上に、
   平面的に見て相互に間隙を隔てて配列された複数の画素電極と、
   該画素電極の下地となる下地層と、
   該下地層の下方に形成されると共に前記画素電極に接続された配線及び電子素子の少なくとも一方と、
   前記間隙において前記下地層上に少なくとも部分的に形成されると共に前記画素電極の縁部分上に重ねて形成されることで前記画素電極の縁部分における端面を覆い、前記画素電極の縁部分の段差を緩やかにする保護用絶縁膜と、
   該保護用絶縁膜及び前記画素電極の中央部分を含む一面に塗布されると共に所定ラビング方向のラビング処理が施された配向膜と
   を備えたことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記下地層には、平坦化処理が施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。
3. 前記保護用絶縁膜には、平坦化処理が施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。
4. 前記画素電極は、前記配線及び電子素子の少なくとも一方にコンタクトホールを介して接続されており、
   前記保護用絶縁膜は、前記端面を覆うのに加えて、前記コンタクトホールの開孔に対応する前記画素電極の窪み部分を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記一対の基板の少なくとも一方上に、前記間隙に加えて前記保護用絶縁膜が形成された平面領域を各画素の非開口領域として覆う遮光膜を更に備えた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。
6. 前記保護用絶縁膜の縁部分は、その縁において４５度以下のテーパ角を有するテーパが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
7. 前記テーパ角は、３０度以下であることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
8. 前記テーパは、前記保護用絶縁膜の縁部分のうち前記所定ラビング方向に交差する方向に延びる部分に設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載の電気光学装置。
9. 前記保護用絶縁膜は、前記画素電極の中央部分上に重ねて形成されていないことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電気光学装置。
10. 前記配線及び電子素子の少なくとも一方は、相交差する走査線及びデータ線と、これらから走査信号及び画像信号が夫々供給されると共に前記画素電極をスイッチング制御する薄膜トランジスタとを含み、
    前記保護用絶縁膜は、平面形状が、前記走査線及び前記データ線に対応する前記間隙に沿ってストライプ状又は格子状に延びる構成であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電気光学装置。
11. 前記保護絶縁膜は、基準電位に対して互いに異なる極性で前記電気光学物質を駆動する隣合う前記画素電極の間隙に沿ってストライプ状に延びることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
12. 前記保護絶縁膜は、基準電位に対して互いに異なる極性で前記電気光学物質を駆動する隣合う前記画素電極の間隙に沿ってストライプ状に延びる領域が、その他領域より前記画素電極からの高さが高いことを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
13. 前記保護絶縁膜は、基準電位に対して互いに異なる極性で前記電気光学物質を駆動する隣合う前記画素電極の間隙の近傍領域に設けられることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
14. 前記保護絶縁膜は、基準電位に対して互いに異なる極性で前記電気光学物質を駆動する隣合う前記画素電極の間隙の近傍領域が、その他領域より前記画素電極からの高さが高いことを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
15. 前記画素電極は、前記薄膜トランジスタを介して行方向に延びる配列毎又は列方向に延びる配列毎に反転駆動され、
    前記保護用絶縁膜は、前記間隙のうち前記画素電極間で横電界が生じる間隙に沿ってストライプ状に延びることを特徴とする請求項１０に記載の電気光学装置。
16. 前記保護用絶縁膜の膜厚は、前記縁部分に重ねて形成される個所において、前記一対の基板の間隙の１／１０以上且つ１／４以下であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
17. 基板上に、
    配線及び電子素子の少なくとも一方を形成する工程と、
    該配線及び電子素子の少なくとも一方上に、下地層を形成する工程と、
    該下地層上に、平面的に見て相互に間隙を隔てて配列されると共に前記配線及び電子素子の少なくとも一方に接続された複数の画素電極を形成する工程と、
    前記画素電極の縁部分における端面を覆い、前記画素電極の縁部分の段差を緩やかにするように、前記間隙において前記下地層上に少なくとも部分的に且つ前記画素電極の縁部分上に重ねて保護用絶縁膜を形成する工程と、
    該保護用絶縁膜及び前記画素電極の中央部分を含む一面に配向膜を塗布する工程と、
    該配向膜に所定ラビング方向のラビング処理を施す工程と
    を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
18. 前記下地層を形成する工程の後に、前記下地層に平坦化処理を施す工程を更に備えたことを特徴とする請求項１７に記載の電気光学装置の製造方法。
19. 前記下地層に平坦化処理を施す工程の後に、前記画素電極を前記配線及び電子素子の少なくとも一方に接続するためのコンタクトホールを開孔する工程を更に備え、
    前記保護用絶縁膜を形成する工程は、前記保護用絶縁膜が、前記コンタクトホールの開孔に対応する前記画素電極の窪み部分を覆うように形成することを特徴とする請求項１８に記載の電気光学装置の製造方法。
20. 前記保護用絶縁膜を形成する工程は、
    前記画素電極上及び前記間隙から露出した前記下地層上の一面に絶縁膜を形成する工程と、
    絶縁膜に平坦化処理を施す工程と、
    該平坦化処理が施された絶縁膜に、エッチングによるパターニングを施すことで前記保護用絶縁膜を形成する工程と
    を含むことを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
21. 前記エッチングは、ウエットエッチングを含むことを特徴とする請求項２０に記載の電気光学装置の製造方法。
22. 前記保護用絶縁膜を形成する工程は、前記配線及び電子素子の少なくとも一方に対しダメージを与えない所定温度以下で行われることを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
23. 請求項１から１６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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