JP4802896B2 - 電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）装置、或いは液晶装置等の電気光学装置などに用いられる、電気光学装置用基板、該電気光学装置用基板を備えてなる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備えた電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置では、例えばアクティブマトリクス駆動方式により、各画素部において、画素スイッチング素子によって画素電極がスイッチング制御されることにより画像表示が行われる。

基板上において、画素電極は、例えば、画素スイッチング素子と異なる層に形成されると共に、画素電極と画素スイッチング素子とを電気的に接続させるための導電層、或いは中継層又は中継電極が形成される。そして、表面において良好な平坦性を得ることが可能な有機樹脂膜を形成し、画素スイッチング素子及び導電層と、画素電極とが有機樹脂膜によって層間絶縁される。このような有機樹脂膜より上層側に、画素電極が形成されることにより、画素電極の表面において良好な平坦性を確保する。

有機樹脂膜が、電気光学装置の製造時や使用時において、その吸水性に起因して膨潤することにより、画素電極の膜剥がれやクラックが生じるのを防止するために、有機樹脂膜より上層側であって画素電極より下層側に、例えば窒素を含む材料からなる無機絶縁膜を形成する技術が、特許文献１又は２に開示されている。

より具体的には特許文献１又は特許文献２によれば、有機樹脂膜には、導電層の表面を露出させるため小穴が開孔され、この小穴の側壁を覆うように、小穴内から小穴外に連続的に無機絶縁膜が形成される。この場合、小穴内に形成された無機絶縁膜によって側壁が形成されるコンタクトホールが形成され、このコンタクトホールを介して、画素電極は有機樹脂膜と接触しないで、導電層と電気的に接続される。

また、基板上において、画素スイッチング素子及び導電層より上層側であって、有機樹脂膜より下層側には、画素スイッチング素子を保護するため、例えば窒素を含む材料からなる、他の無機絶縁膜が形成される。基板上に平面的に見て、他の無機絶縁膜における導電層と重畳する部分において、導電層の、画素電極と電気的に接続される部分の表面が、当該他の無機絶縁膜から露出するように、予め、有機樹脂膜の形成前にパターニングが施される。

加えて、特許文献３には、上述したように有機樹脂膜の小穴内に形成されたコンタクトホールを介して、画素電極と画素スイッチング素子とを直接電気的に接続する構成が開示されている。

また、非特許文献１によれば、電気光学装置の一例として、電気光学物質として有機ＥＬを用いてなる有機ＥＬ装置における、所謂マイクロキャビティ構造が開示されている。このようなマイクロキャビティ構造によれば、有機ＥＬは白色に相当する光を発光可能な材料により形成されると共に、画素部において、画素電極より下層側に反射膜が形成される。また、基板上において、赤、緑、及び青の３種類について、夫々、画素部において画素電極と有機ＥＬを介して対向するように、着色層が形成される。

特開平１０−３９３３４号公報 特開平４−１６３５２８号公報 特開２００３−３０８０２７号公報 「ソサイエティ・フォア・インフォメーション・ディスプレイ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ） ２００４ ダイジェスト（ＤＩＧＥＳＴ）」、２００４年、ｐ．１０１７−１０１９

しかしながら、特許文献１又は２に開示されたような技術によれば、有機樹脂膜は、それよりも下層側に形成された他の無機絶縁膜より露出した導電層の表面と接触して形成される。よって、小穴を開孔後、有機樹脂膜の有機物が導電層の表面に残留すると、コンタクトホール内において、画素電極及び導電層の電気的接続に係る抵抗、即ちコンタクト抵抗が上昇すると共に、コンタクトホール毎にコンタクト抵抗もばらついて、コンタクト特性が劣化する、という問題点が生じる。

また、特許文献３に開示されたような構成によれば、画素電極と同一の層に、画素スイッチング素子に電気的に接続される信号線或いは電極が形成されることなり、開口率の低下を招くこととなる。このような事態を回避するためには、画素部を構成する配線等について設計上の変更を加える等の煩雑な手間を要し、電気光学装置の製造に要するコストが増大する恐れがある。

更に、非特許文献１に開示されたマイクロキャビティ構造によれば、反射膜と画素電極とが直接接触する構成となるため、画素電極の形成時に、反射膜の表面におけるピンホールや、付着した埃等に起因して、反射膜が剥がれるのを防止する必要がある。

本発明は、上記問題点に鑑み成されたものであり、例えば画素電極等の剥がれやクラックを防止しつつ、画素電極と導電層との電気的に接続係るコンタクト特性を向上させて、高品質な画像表示を行うことが可能な電気光学装置、電気光学装置用基板、及び該電気光学装置の製造方法、並びに該電気光学装置を備えた各種電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に複数の画素部を備える電気光学装置であって、前記画素部の各々には、画素電極と、前記画素電極を能動制御するための能動素子と、前記画素電極より下層側に形成され、前記能動素子と前記画素電極とを接続する導電層と、を具備し、前記能動素子及び前記導電層と前記画素電極とを相互に層間絶縁するように形成されると共に、平面的に見て前記導電層の一部に重畳する小穴が開孔された有機樹脂膜と、平面的に見て前記導電層及び前記能動素子に対して重畳するように前記有機樹脂膜と前記導電層及び前記能動素子との間に設けられると共に、平面的に見て前記小穴内に位置し且つ前記小穴の底の縁における径以下の径を有する第１の穴が開孔された第１無機絶縁膜と、前記有機樹脂膜と前記画素電極との間に形成され、前記第１の穴に対して連続的に開孔する第２の穴を有する第２無機絶縁膜とを有し、前記画素電極は、前記第１の穴及び前記第２の穴により形成されるコンタクトホール内から該コンタクトホール外に連続的に形成されることにより、前記第１の穴内に露出した前記導電層と電気的に接続されている。

本発明の電気光学装置によれば、その駆動時、例えばアクティブマトリクス駆動方式により、基板上の画像表示領域に所定パターンで配列された画素部において、能動素子によって、例えば透明性導電膜により形成される画素電極は、スイッチング制御やオンオフ制御される。或いは、能動素子によって、画素電極に通電される電流が制御されたり、画素電極に印加される電圧が制御されたりする。各画素部において、能動素子は、導電層を介して画素電極と電気的に接続される。例えば能動素子の一例としてのＴＦＴのドレインと画素電極とが、導電層を中継して接続される。尚、基板は、石英やガラス、半導体基板等の透明部材、或いはプラスチック等の透明なシート状の部材により形成される。または、基板は、透明部材に限定されず、遮光性の部材によって形成されるようにしてもよい。

ここで、導電層は、例えば、能動素子の一例としてのＴＦＴのソース電極若しくはドレイン電極として形成されるか、或いは、例えば、能動素子と画素電極との間の電気的な経路に配置され、能動素子及び画素電極の電気的接続を中継する中継配線又は中継電極として形成される。

よって、本発明の電気光学装置では、画素部を、画素電極や画素スイッチング素子などの能動素子、電極等を、夫々異なる層に作りこむ多層構造により形成することが可能となる。その結果、例えば、上述した特許文献３に開示された画素部の構成と比較して、開口率を向上させることができる。尚、本発明では、各画素或いは各画素部において発光可能な領域や光が透過可能な領域を「開口領域」と称し、各画素の全領域（即ち、開口領域及びそれ以外の非開口領域）に占める開口領域の面積割合を「開口率」と称して説明する。

基板上において、画素電極は、それよりも下層側に形成された能動素子及び導電層と、例えばアクリル等の感光性樹脂膜により形成される有機樹脂膜によって層間絶縁される。また、有機樹脂膜より下層側であって、能動素子及び導電層より上層側には、例えば窒素を含む材料により第１無機絶縁膜が形成される。第１無機絶縁膜は、有機樹脂膜の吸水性に起因して、有機樹脂膜に浸入した水分が、能動素子や導電層に対して更に拡散するのを防止するための保護膜として、基板上に平面的に見て、能動素子及び導電層に重畳するように形成される。よって、導電層の表面は、画素電極との電気的接続を確保するための一部を除いて、概ね全体的に第１無機絶縁膜によって覆われているため、概ね全体的に有機樹脂膜と直接接触しない。また、第１無機絶縁膜は、有機樹脂膜へ、その下層側から水分が浸入するのを防止可能なように、有機樹脂膜の下地として形成されるのが好ましい。

ここで、有機樹脂膜には、導電層の表面を、有機樹脂膜より露出するための小穴が、有機樹脂膜を貫通して開孔される。また、この小穴の底から第１無機絶縁膜を貫通して、基板上に平面的に見て小穴内に配置されて、第１の穴が開孔される。これにより、導電層の表面は、第１の穴内に露出する。

また、第２無機絶縁膜が、有機樹脂膜より上層側に、例えば窒素を含む材料により形成される。第２無機絶縁膜は、小穴の側壁を覆うように、小穴内から小穴外に連続して形成される。そして、小穴内において、第２無機絶縁膜によって側壁が形成される第２の穴が、第１の穴と連続して形成されることにより、小穴内にコンタクトホールが形成される。

そして、このコンタクトホール内に露出した導電層の表面から、コンタクトホール外に連続的に画素電極が形成される。これにより、小穴内から小穴外に連続して、有機樹脂膜と画素電極との間に、第２無機絶縁膜が介在することとなり、画素電極が、概ね全体的に有機樹脂膜に接触しない構成が得られる。

ここで、第２無機絶縁膜は、好ましくは、有機樹脂膜の表面を概ね全体的に覆うように形成される。これにより、有機樹脂膜へ、その上層側から水分が浸入するか、或いは有機樹脂膜より、それよりも上層側へ水分が拡散するのを防止することが可能となる。よって、本発明の電気光学装置では、有機樹脂膜に、その上層側に加えて下層側から水分が浸入するのを防止することが可能となるために、有機樹脂膜の膨潤を防止することができる。よって、有機樹脂膜の膨潤により、画素電極の剥がれやクラックが生じるのを防止することが可能となる。

本発明の電気光学装置では、その製造時、第１無機絶縁膜によって、導電層の表面を覆って保護した状態で、有機樹脂膜を形成して小穴を開孔する。そして、小穴を開孔した後、第１の穴が開孔されることにより、上述したように、導電層の表面が、有機樹脂膜と概ね全体的に接触しないような構成を得ることができる。

よって、小穴を開孔後、小穴内に有機樹脂膜の有機物が残留したとしても、例えばエッチングによって、第１の穴を開孔することで、このような残留物をコンタクトホール内から除去することができる。即ち、第１の穴が開孔される際に、残留物も、まとめてエッチング等によって除去されるのである。更に、これに加えて又は代えて、第２の穴が開孔される際に、残留物も、まとめてエッチング等によって除去されるのである。従って、本発明の電気光学装置では、コンタクトホール内に残存する有機物に起因して、コンタクトホールにおけるコンタクト抵抗が上昇するのを防止すると共に、各コンタクトホールでコンタクト抵抗を概ね均一にすることが可能となる。その結果、コンタクトホールにおいて、コンタクト特性を向上させることが可能となる。

よって、以上説明したような本発明の電気光学装置では、画素電極等の膜剥がれやクラックを防止しつつ、上述したようにコンタクトホールにおけるコンタクト特性を向上させることにより、高品質な画像表示を行うと共に、高信頼性を確保することができる。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記有機樹脂膜は、感光性樹脂膜により形成されている。

この態様によれば、例えばスピンコート法により、有機樹脂膜として、感光性樹脂膜を形成することにより、有機樹脂膜の表面において良好な平坦性を得ることができる。よって、このような有機樹脂膜上に画素電極が形成されることにより、画素電極の表面において良好な平坦性を確保することが可能となる。

また、有機樹脂膜に対して、例えば露光及び現像を施すことにより、容易に小穴を開孔することができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１無機絶縁膜及び前記第２無機絶縁膜の少なくとも一方は、窒素を含む材料により形成されている。

この態様によれば、第１無機絶縁膜及び第２無機絶縁膜の両方、若しくはいずれか一方を、例えばシリコン窒化（ＳｉＮ）膜により形成することにより、防水性を確保することが可能となる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素電極と対向するように形成された対向電極と、該対向電極及び前記画素電極間に挟持される電気光学物質とを更に備える。

この態様によれば、電気光学物質を例えば液晶により形成する場合、電気光学装置を液晶装置として構成することができる。この場合、各画素部において、能動素子の一例としての画素スイッチング素子によって画素電極が駆動されることにより、画素電極及び対向電極の各々の電位によって規定される印加電位が、電気光学物質に印加される。これにより、例えば光源から供給され、対向電極が形成された他の基板の側から電気光学物質に入射された光が変調される。

或いは、電気光学物質を例えば有機ＥＬ等の発光材料により形成することにより、電気光学装置を有機ＥＬ装置等として形成することも可能である。この場合、各画素部には、能動素子は、電流駆動用に複数設けられると共に、これらの能動素子によって、画素電極が駆動されることにより、電気光学物質である、例えば有機ＥＬは、印加電流が印加されることにより発光する。

そして、本発明の電気光学装置では、第２無機絶縁膜により、有機樹脂膜から画素電極を経て電気光学物質へ水分が拡散するのを防止することができるため、電気光学装置において、信頼性を向上させることが可能となる。

尚、液晶装置等の場合に、対向電極が形成される他の基板（即ち、対向電極）は、基板と同様に、透明部材により形成されてもよいし、遮光性の部材によって形成されてもよい。但し、有機ＥＬ装置等の場合には、対向電極は、画素電極が形成されたのと同一の基板上に更に、電気光学物質を挟持する形で形成されてよい。

この、電気光学物質を更に備える態様では、前記電気光学物質は、有機ＥＬにより形成されているように構成してもよい。

このように構成すれば、電気光学装置を有機ＥＬ装置として形成することができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記基板上において、前記有機樹脂膜より上層側であって、前記第２無機絶縁膜より下層側に、平面的に見て、前記第２無機絶縁膜及び前記画素電極の一部に重畳する反射膜を更に備える。

この態様によれば、電気光学装置において、電気光学物質が例えば液晶により形成される場合に、各画素部において、電気光学物質において変調された光を、画素電極を通過させて反射膜によって反射させることにより、当該電気光学装置を反射型液晶装置とすることが可能となる。

或いは、電気光学装置において、電気光学物質が例えば有機ＥＬにより形成される場合に、有機ＥＬによって発光され、画素電極を通過した光を反射膜によって反射させることにより、出射させることができる。即ち、トップエミッション型有機ＥＬ装置として電気光学装置を構成することが可能となる。

ここで、この態様では、第２無機絶縁膜は、画素電極より下層側において、反射膜の表面を覆うように形成され、画素電極と反射膜との間に介在する。よって、反射膜の表面におけるピンホールや、付着した埃等によって、画素電極の形成時に、反射膜が剥がれるのを防止することができる。

この、反射膜を更に備える態様では、前記画素電極と対向するように形成された対向電極と、該対向電極及び前記画素電極間に挟持される電気光学物質と、前記基板上において、赤、緑、及び青の３種類の各々について、前記画素部において、前記画素電極と前記電気光学物質を挟んで対向するように形成された着色層とを更に備えており、前記３種類の着色層に対応する前記画素電極の各々の厚さは、互いに異なる値として形成されているように構成してもよい。

このように構成すれば、電気光学装置において、電気光学物質が例えば有機ＥＬにより形成される場合に、各画素部において、マイクロキャビティ構造を形成することが可能となる。

本発明の電気光学装置用基板は上記課題を解決するために、基板上に複数の画素部を備える電気光学装置用基板であって、前記画素部の各々には、画素電極と、前記画素電極を能動制御するための能動素子と、前記画素電極より下層側に形成され、前記能動素子と前記画素電極とを接続する導電層と、を具備し、前記能動素子及び前記導電層と前記画素電極とを相互に層間絶縁するように形成されると共に、平面的に見て前記導電層の一部に重畳する小穴が開孔された有機樹脂膜と、平面的に見て前記導電層及び前記能動素子に対して重畳するように前記有機樹脂膜と前記導電層及び前記能動素子との間に設けられると共に、平面的に見て前記小穴内に位置し且つ前記小穴の底の縁における径以下の径を有する第１の穴が開孔された第１無機絶縁膜と、前記有機樹脂膜と前記画素電極との間に形成され、前記第１の穴に対して連続的に開孔する第２の穴を有する第２無機絶縁膜とを有し、前記画素電極は、前記第１の穴及び前記第２の穴により形成されるコンタクトホール内から該コンタクトホール外に連続的に形成されることにより、前記第１の穴内に露出した前記導電層と電気的に接続されている。

本発明の電気光学装置用基板によれば、上述した本発明の電気光学装置と同様に、画素電極等の膜剥がれやクラックを防止しつつ、上述したようにコンタクトホールにおけるコンタクト特性を向上させることが可能となる。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の有機ＥＬ装置（但し、その各種態様も含む）を具備する。

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、高信頼性を確保しつつ、高品質な画像表示を行うことが可能なテレビ、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。更にはプリンタ、コピー、ファクシミリなどの画像形成装置における露光用ヘッド等に適用することができる。

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、画素部毎に能動素子を形成する第１工程と、前記基板上に、前記能動素子に電気的に接続して導電層を形成する第２工程と、前記基板上において、前記導電層及び前記能動素子より上層側に、平面的に見て、前記能動素子及び前記導電層に対して重畳する第１無機絶縁膜を形成する第３工程と、前記基板上において前記第１無機絶縁膜より上層側に、有機樹脂膜を形成する第４工程と、前記有機樹脂膜に、前記基板上に平面的に見て前記導電層の一部に重畳しており、前記有機樹脂膜を貫通して前記第１無機絶縁膜の表面に至る小穴を開孔する第５工程と、前記有機樹脂膜より上層側に、前記小穴の側壁を覆うように、前記小穴内から前記小穴外に連続して、第２無機絶縁膜を形成する第６工程と、前記小穴内に露出した前記第１無機絶縁膜の表面から、前記第１無機絶縁膜を貫通して前記導電層の表面に至る第１の穴を開孔する第７工程と、前記小穴内に形成された前記第２無機絶縁膜の表面から前記第２無機絶縁膜を貫通して、前記第１の穴に対して連続的に第２の穴を開孔することにより、コンタクトホールを形成する第８工程と、前記第２無機絶縁膜より上層側に、前記コンタクトホールの前記第１の穴内に露出した前記導電層の表面から、前記コンタクトホール外に連続して、画素電極を形成する第９工程とを備える。

本発明の電気光学装置の製造方法によれば、第３工程において、第１無機絶縁膜を、導電層の表面を概ね全体的に覆うように形成した後、第４工程において、有機樹脂膜を形成する。よって、導電層の表面が、有機樹脂膜と直接接触するのを防止することができる。

その後、第５工程では、有機樹脂膜を貫通させて小穴を開孔した後、第７工程において、小穴の底から第１無機絶縁膜を貫通させて第１の穴を開孔する。

また、第５工程に続いて、第６工程を行って、小穴内から小穴外に連続して第２無機絶縁膜を形成し、その後、第７工程及び第８工程を連続して行って、第１の穴に連続して第２の穴を開孔することで、コンタクトホールを形成する。或いは、第５工程の後に、第７工程を行って第１の穴を開孔した後、第６工程を行って、第１の穴を埋め込んで、小穴内から小穴外に連続して第２無機絶縁膜を形成するようにしてもよい。この場合、第８工程において、第１の穴より第２無機絶縁膜が除去されて、第１の穴及び第２の穴が開孔されることにより、コンタクトホールが形成される。

よって、本発明の電気光学装置の製造方法では、コンタクトホールにおいて小穴の側壁は第２無機絶縁膜によって覆われており、第９工程で画素電極を形成した後は、小穴内から小穴外に連続して、有機樹脂膜と画素電極との間に、第２無機絶縁膜が介在することとなり、画素電極が、概ね全体的に有機樹脂膜に接触しない構成が得られる。

また、第５工程において、有機樹脂膜の有機物が小穴内に残留したとしても、第７工程により第１の穴を開孔する際に、このような残留物をコンタクトホール内から除去することができる。

よって、以上説明したような本発明の電気光学装置の製造方法によれば、上述した本発明の電気光学装置と同様に、画素電極等の膜剥がれやクラックを防止しつつ、コンタクトホールにおけるコンタクト特性を向上させることができる。よって、電気光学装置に製造時における歩留りを向上させると共に、電気光学装置において、高品質な画像表示を実現し且つ高信頼性を確保することができる。

本発明の電気光学装置の製造方法の一態様では、前記第７工程と前記第８工程とを、一括して行う。

この態様によれば、コンタクトホールの形成に係る工程数を削減し、電気光学装置の製造プロセスを短縮することが可能となる。

本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第４工程において、前記有機樹脂膜を感光性樹脂膜により形成すると共に、前記第５工程において、前記有機樹脂膜に対して、露光に加えて現像を施すことにより、前記小穴を形成する。

この態様によれば、有機樹脂膜の表面において良好な平坦性を得ることが可能となり、加えて、有機樹脂膜において容易に小穴を開孔することができる。

本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第４工程の後であって、前記第６工程より前に、前記基板上において、前記有機樹脂膜より上層側に、前記画素部毎に、前記画素電極の一部に重畳する反射膜を形成する工程を更に備えると共に、前記第６工程において、前記第２無機絶縁膜を、前記反射膜より上層側に、前記反射膜に重畳するように形成する。

この態様によれば、画素電極の形成時に、反射膜が剥がれるのを防止することができる。

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。

本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。

＜１：第１実施形態＞
本発明の電気光学装置に係る第１実施形態について、図１から図１１を参照して説明する。本実施形態は、本発明の電気光学装置を、アクティブマトリクス駆動方式の透過型液晶装置に適用したものである。

＜１−１：液晶装置の全体構成＞
先ず、本実施形態における液晶装置の全体構成について、図１から図３を参照して説明する。図１は、対向基板側から見た液晶装置の平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ'断面図である。

図２に示すように、液晶装置において、本発明に係る「基板」の一例に相当するＴＦＴアレイ基板１０と、対向基板２０とが、互いに対向配置されており、これらＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には液晶層５０が封入されている。

ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、液晶層５０が形成された画像表示領域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。シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。尚、図１及び図２中において、ギャップ材については図示を省略してある。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。

ＴＦＴアレイ基板１０上における、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域では、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いる。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０上に、画像表示領域１０ａの４隅に対して配置され、対向基板２０との電気的導通を確保するための上下導通端子１０６が配置されている。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、本発明に係る「能動素子」の一例としての画素スイッチング素子であるＴＦＴや各種配線等が作りこまれた積層構造上に画素電極９ａが形成され、更にそれよりも上層側に配向膜（図１又は図２中には図示しない）が形成されている。他方、対向基板２０においてＴＦＴアレイ基板１０と対向する側には、液晶層５０を介して複数の画素電極９ａと対向する対向電極２１が形成されている。より具体的には、対向電極２１は、画素電極９ａと対向配置され、典型的には、対向基板２０上の画像表示領域１０ａの概ね全体にベタ一面に、即ちベタ状に、形成されるか、これに限らず、ストライプ状或いは画素電極９ａに対応する島状、セグメント状のパターンとして形成されてもよい。

即ち、画素電極９ａ及び対向電極２１に、夫々印加電圧が印加されることで、画素電極９ａと対向電極２１との間には液晶保持容量が形成される。この対向電極２１より下層側には（図２中、対向基板２０のＴＦＴアレイ基板１０と対向する側において、対向電極２１より上側に）、格子状又はストライプ状の遮光膜２３が形成され、更に対向電極２１上を、図１又は図２中には図示しない配向膜が覆っている。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。

尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線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液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。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各々、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）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、偏光板などが所定の方向で配置される。

次に、以上の如く構成された電気光学装置における回路構成及び動作について、図３を参照して説明する。図３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。

図３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１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素或いは画素部には、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。尚、能動素子の一例たる画素スイッチング素子は、ＴＦＴのほか、各種トランジスタ或いはＴＦＤ等により構成されてもよい。

また、ＴＦＴ３０のゲートにゲート電極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１１ａ及びゲート電極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、画素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。

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２０に形成された対向電極２１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。

即ち、本実施形態における透過型液晶装置では、例えば光源より対向基板２０に入射される投射光等の光は、各画素部の開口領域において液晶に入射され、液晶において変調される。そして、変調された光は、画素電極９ａを通過して表示光としてＴＦＴアレイ基板１０より出射される。

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。

＜１−２：画素部の構成＞
続いて、本実施形態の電気光学装置における画素部の構成について説明する。以下では、本発明において特徴的なＴＦＴアレイ基板１０側の構成について、図４及び図５を参照して説明する。

図４は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の任意の画素部の平面図であり、図５は図４に示す画素部のＡ−Ａ'断面図である。

図５において、ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラス基板や半導体基板等の絶縁性の透明基板を用いて構成されている。ＴＦＴアレイ基板１０上に、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）が下地絶縁膜１２として形成されている。下地絶縁膜１２上に、ＴＦＴ３０及び蓄積容量７０が形成されている。

図４及び図５において、ＴＦＴ３０は、下地絶縁膜１２上に、例えばポリシリコン膜として形成された半導体膜３、該半導体膜３を埋め込んで形成された、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）よりなるゲート酸化膜２、更には該ゲート酸化膜２上に、半導体膜３に対応して、例えばアルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｔａ）、並びにモリブデン（Ｍｏ）等を主成分とする導電性の材料を用いて形成されたゲート電極３ａを含む。半導体膜３には、ＴＦＴ３０のチャネル領域を挟んでその両側に不純物の低濃度領域１ｂが形成されており、更には該低濃度領域１ｂに隣接して不純物の高濃度領域１ａが形成されている。即ち、図５には、ＴＦＴ３０の一例として、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有するものを示してある。

また、図４及び図５において、蓄積容量７０は、半導体膜３の不純物の高濃度領域１ａの一部によって形成される下部電極、及びゲート酸化膜２上に形成された、固定電位側容量電極としての容量電極３００を含む。そして、ゲート電極３ａと好ましくは同一の導電膜によって、容量電極３００及び走査線１１ａが形成される。

図５において、ゲート電極３ａ、並びに図示しない走査線１１ａ及び容量電極３００を埋め込んで、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）よりなる第１層間絶縁膜４０が形成されている。第１層間絶縁膜４０には、該第１層間絶縁膜４０の表面から、第１層間絶縁膜４０及びゲート酸化膜２を貫通して、半導体層３における不純物の高濃度領域１ａの表面に至るコンタクトホール５０１及び５０２が形成されている。そして、コンタクトホール５０１及び５０２に、例えばアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする導電性材料を埋め込んで、第１層間絶縁膜４０上にＴＦＴ３０のソースに電気的に接続するデータ線６ａが形成されていると共に、本発明に係る「導電層」の一例に相当するドレイン電極５１０が形成されている。

また、第１層間絶縁膜４０上には、ＴＦＴアレイ基板１０上に平面的に見て、ドレイン電極５１０、データ線６ａ、及びＴＦＴ３０に重畳するように、例えばシリコン窒化（ＳｉＮ）膜よりなる第１無機絶縁膜６０ａが形成されている。また、第１無機絶縁膜６０ａ上には、更に、有機樹脂膜８０が例えばアクリル膜等の感光性の有機樹脂材料を用いて形成されている。図５に示すように、第１無機絶縁膜６０ａは、例えば、有機樹脂膜８０の下地として形成され、有機樹脂膜８０に浸入した水分が、ＴＦＴ３０やデータ線６ａ、或いはドレイン電極５１０に対して更に拡散するのを防止するための保護膜として機能する。また、このように第１無機絶縁膜６０ａが形成されることにより、有機樹脂膜８０へ、その下層側から水分が浸入するのを防止することができる。

有機樹脂膜８０には、有機樹脂膜８０を貫通して小穴５２０が開孔されている。そして、この小穴５２０内において、小穴５２０の底から第１無機絶縁膜６０ａを貫通して、小穴５２０の底の縁と同等かそれよりも小径の第１の穴５２２ａが開孔されている。ドレイン電極５１０の表面は第１の穴５２２ａ内に露出される。

また、有機樹脂膜８０上には、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化（ＳｉＮ）膜よりなる第２無機絶縁膜６０ｂが形成される。第２無機絶縁膜６０ｂは、小穴５２０の側壁を覆うように小穴５２０内から小穴５２０外に連続して形成されている。そして、小穴５２０内には、第２無機絶縁膜６０ｂによって側壁が形成される第２の穴５２２ｂが、第１の穴５２２ａに連続して形成されることにより、第１の穴５２２ａ及び第２の穴５２２ｂよりなるコンタクトホール５２２が開孔される。

そして、図４及び図５に示すように、コンタクトホール５２２内に露出したドレイン電極５１０の表面からコンタクトホール５２２外の開口領域に連続して、例えば、透明導電性材料であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等により、画素電極９ａが形成される。よって、小穴５２０内から小穴５２０外に連続して、有機樹脂膜８０と画素電極９ａとの間に、第２無機絶縁膜６０ｂが介在することにより、画素電極９ａは、概ね全体的に有機樹脂膜８０に接触しないように形成される。また、好ましくは、第２無機絶縁膜６０ｂを、小穴５２０内から小穴５２０に連続的に、有機樹脂膜８０の表面を概ね全体的に覆うように形成することにより、有機樹脂膜８０に水分がその上層側から浸入するか、それよりも上層側へ水分が拡散するのを防止することができる。

よって、本実施形態では、画素部は、画素電極９ａやＴＦＴ３０、ドレイン電極５１０等を、夫々異なる層に作りこむ多層構造により形成されるため、開口率を向上させることができる。また、有機樹脂膜８０に、その上層側に加えて下層側から水分が浸入するのを防止することが可能となるために、有機樹脂膜８０の膨潤を防止することができる。よって、有機樹脂膜８０の膨潤により、画素電極９ａの剥がれやクラックが生じるのを防止することが可能となる。また、有機樹脂膜８０から画素電極９ａを経て液晶へ水分が拡散するのを防止することができるため、電気光学装置において、信頼性を向上させることが可能となる。

＜１−３：電気光学装置の製造方法＞
上述した電気光学装置の製造方法について、図４及び図５に加えて図６及び図７を参照して、以下に説明する。ここに、図６及び図７は、夫々、本発明に係る主要部の構成について、製造プロセスの各工程について順を追って示す工程図である。

先ず、図４及び図５を参照して、ＴＦＴアレイ基板１０側において、第１無機絶縁膜６０ａより下層側の製造プロセスについて説明する。

先ず、例えばプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって、ＴＦＴアレイ基板１０上に下地絶縁膜１２を成膜後、半導体膜３を形成する。半導体膜３は、下地絶縁膜１２上に成膜され、例えばレーザーにより活性化された後、微細加工法によってパターニングされる。

その後、ゲート酸化膜２を例えばプラズマＣＶＤ法によって成膜する。続いて、半導体膜３におけるチャネル領域及び低濃度領域１ｂの表面を覆うレジストを、ゲート酸化膜２上に形成して、イオンドーピング法により、ゲート酸化膜２を介して半導体膜３の高濃度領域１ａに、不純物として例えばリン（Ｐ）イオンを例えば１×１０１５［ｉｏｎｓ／ｃｍ2］から１×１０１６［ｉｏｎｓ／ｃｍ2］の範囲内の注入量で注入する。

その後、レジストを除去して、例えばスパッタ法により成膜された導電膜に微細加工法を施してパターニングすることにより、ゲート電極３ａ、走査線１１ａ並びに容量電極３００を形成する。続いて、これらゲート電極３ａ等をマスクとして、ゲート酸化膜２を介して半導体膜３に、イオンドーピング法により、不純物として例えばリン（Ｐ）イオンを例えば１×１０１３［ｉｏｎｓ／ｃｍ2］から１×１０１４［ｉｏｎｓ／ｃｍ2］の範囲内の注入量で注入する。これにより、半導体膜３に低濃度領域１ｂが形成される。

その後、例えばプラズマＣＶＤ法により第１層間絶縁膜４０を成膜し、微細加工法によりパターニングを施した後、例えばドライエッチング法によりコンタクトホール５０１及び５０２を開孔する。続いて、例えばスパッタ法によりコンタクトホール５０１及び５０２を埋め込んで導電膜を成膜し、該導電膜に微細加工法を施すことにより、データ線６ａ及びドレイン電極５１０を形成する。

続いて、図６及び図７を参照して、データ線６ａ、ドレイン電極５１０より上層側の製造プロセスについて、特に、図４及び図５のコンタクトホール５２２付近の構成に着目して、説明する。

図６（ａ）において、例えばプラズマＣＶＤ法により、データ線６ａ、ドレイン電極５１０上に第１無機絶縁膜６０ａを成膜し、その後、図６（ｂ）において、例えばスピンコート法により有機樹脂膜８０を形成する。これにより、有機樹脂膜８０の表面において良好な平坦性を得ることが可能となる。図６（ｂ）に示すように、第１無機絶縁膜６０ａは、ドレイン電極５１０の表面が、有機樹脂膜８０に直接接触しないように、これらドレイン電極５１０及び有機樹脂膜８０の間に介在している。

この状態で、図６（ｃ）において、有機樹脂膜８０に対して、例えばフォトリソグラフィ法により露光及び現像を施して、小穴５２０を開孔する。この際、小穴５２０の底に露出した第１無機絶縁膜６０ａの表面には、有機樹脂膜８０の、例えばカーボン等の有機物（図６（ｃ）中、黒塗りの丸によって示される）が残留することがある。

その後、図６（ｄ）において、有機樹脂膜８０上に、例えばプラズマＣＶＤ法により、小穴５２０内から小穴５２０外に連続して、第２無機絶縁膜６０ｂを成膜する。

その後、図７（ａ）において、第１及び第２無機絶縁膜６０ａ及び６０ｂに対して例えばドライエッチング法を施すことにより、小穴５２０内において、一括して第１の穴５２２ａ及び第２の穴５２２ｂを開孔して、コンタクトホール５２２を形成する。この際、第１の穴５２２ａ及び第２の穴５２２ｂが開孔されることにより、これらのうち特に第１の穴５２２ａが開孔されることにより、コンタクトホール５２２内から、小穴５２０開孔時の残留物が除去される。また、第１の穴５２２ａ及び第２の穴５２２ｂを一括して開孔することにより、コンタクトホール５２２の形成に係る工程数を削減し、液晶装置の製造プロセスを短縮することができる。

その後、図７（ｂ）において、例えばスパッタ法により、コンタクトホール５２２内からコンタクトホール５２２外に連続して透明導電膜を成膜し、この透明導電膜を、例えばウエットエッチング法によりパターニングすることにより画素電極９ａを形成する。

尚、本実施形態では、コンタクトホール５２２の形成は、次のように行ってもよい。即ち、小穴５２０を開孔した後、第１の穴５２２ａを開孔する。そして、第１の穴５２２ａを埋めこんで、小穴５２０内から小穴５２０外に連続して、第２無機絶縁膜６０ｂを形成し、第１の穴５２２ａから第２無機絶縁膜６０ｂを除去して、第２の穴５２２ｂを開孔する。

次に、図６及び図７を参照して説明した製造プロセスに係る比較例について、図８から図１０を参照して説明する。ここに、図８は、本発明に係る主要部について、比較例の構成を示す図であって、図９及び図１０は、図８に示す構成について、製造プロセスの各工程について順を追って示す工程図である。

先ず、図８を参照して、図６及び図７を参照して説明した、本発明に係る主要部について、比較例の、本実施形態と異なる構成のみについて詳細に説明する。図８に示すように、第１無機絶縁膜６０ａは、小穴５２０に対応する位置に、小穴５２０内から小穴５２０外にかけてドレイン電極５１０の表面が露出するように、パターニングが施されている。また、第１無機絶縁膜６０ａから露出したドレイン電極５１０の表面には、有機樹脂膜８０が接触すると共に、有機樹脂膜８０においてドレイン電極５１０に接触する部分には小穴５２０が開孔されている。そして、小穴５２０の側壁を覆うように第２無機絶縁膜６０ｂが、小穴５２０内から小穴５２０外に連続的に形成される。これにより、小穴５２０内において、その側壁が第２無機絶縁膜６０ｂによって形成されるコンタクトホール５２２が形成される。そして、コンタクトホール５２２内に露出したドレイン電極５１０の表面から、コンタクトホール５２２外に連続して、画素電極９ａが形成される。

図８に示す構成によれば、コンタクトホール５２２内において、ドレイン電極５１０の表面には、後述する製造プロセスにより有機物（図８中、黒塗りの丸によって示される）が残留する。

次に、図８に示す構成に係る製造プロセスについて、本実施形態と異なる点のみ、図９及び図１０を参照して説明する。

先ず、図９（ａ）において、第１無機絶縁膜６０ａを形成した後、図９（ｂ）において、第１無機絶縁膜６０ａを、例えばドライエッチング法により、パターニングして、小穴５２０に対応する位置においてドレイン電極５１０の表面を露出させる。この際、第１無機絶縁膜６０ａのエッチング時に表面荒れが発生する可能性が高くなる。

その後、図９（ｃ）において、有機樹脂膜８０を形成する。この際、第１無機絶縁膜６０ａより露出したドレイン電極５１０の表面と有機樹脂膜８０とが接触した状態となる。

その後、図９（ｄ）において、有機樹脂膜８０に小穴５２０を開孔して、ドレイン電極５１０の表面を小穴５２０内に露出させる。この際、小穴５２０内において、特に表面荒れしたドレイン電極５１０の表面に有機樹脂膜８０の有機物（図９（ｄ）中、黒塗りの丸によって示される）が残留することがある。

その後、図１０（ａ）において、有機樹脂膜８０上に、小穴５２０内から小穴５２０外に連続して、第２無機絶縁膜６０ｂを成膜する。続いて、図１０（ｂ）において、第２無機絶縁膜６０ｂに対して例えばドライエッチング法を施すことにより、小穴５２０内にコンタクトホール５２２を形成する。コンタクトホール５２２内には、有機物が残留したドレイン電極５１０の表面が露出する。その後、コンタクトホール５２２内からコンタクトホール５２２外に、連続的に画素電極９ａが形成される。

図１１には、本実施形態及び比較例の各々において、画素電極及びドレイン電極の電気的接続に係るコンタクト抵抗の測定結果を示すグラフを表してある。図１１には、液晶装置において、１２０個のコンタクトホール５２２におけるコンタクト抵抗値の分布について、横軸にコンタクト抵抗Ｒｃ［Ω］とり、縦軸に各々のコンタクト抵抗値におけるコンタクトホール５２２の個数を「頻度」としてとり、表したグラフを示してある。また、図１１において、本実施形態に係るグラフを「一括エッチング」として、直線によって表し、比較例に係るグラフを「２回エッチング」として、点線によって表してある。

比較例に係るグラフによれば、コンタクトホール５２２におけるコンタクト抵抗の値は、比較的大きい値となると共に、ばらつきも大きくなっている。これは、コンタクトホール５２２内に有機物が残留することに起因する。

他方、本実施形態では、既に説明したように、コンタクトホール５２２内より有機物は除去されているため、本実施形態に係るグラフによれば、コンタクトホール５２２におけるコンタクト抵抗を低減すると共に、各コンタクトホール５２２でコンタクト抵抗の値を概ね均一にすることができる。よって、コンタクトホール５２２において、コンタクト特性を向上させることが可能となる。尚、コンタクト抵抗値の平均値は、具体的には、比較例によれば２００［Ω］程度であるが、本実施形態によれば、２００［Ω］よりも５０［Ω］程度低下させることができる。

更に、比較例によれば、図８に示すように、第１無機絶縁膜６０ａから露出したドレイン電極５１０の表面において、有機樹脂膜８０と直接接触する部分が存在する。よって、この部分より、有機樹脂膜８０から水分が拡散するか、或いは水分が浸入する恐れがある。その結果、例えば、有機樹脂膜８０が膨潤することにより、それよりも上層側の第２無機絶縁膜６０ｂ、画素電極９ａの膜剥がれやクラックが生じる恐れがある。

よって、以上説明したような本実施形態によれば、液晶装置において、画素電極９ａ等の膜剥がれ等を防止し、製造プロセスの歩留りを向上させると共に、高品質な画像表示を実現し且つ高信頼性を確保することができる。

＜２：第２実施形態＞
本発明の電気光学装置に係る第２実施形態について、図１２及び図１３を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態と比較して、反射膜を備える点が異なっている。よって、第１実施形態と異なる点についてのみ、図１２及び図１３を参照して説明し、第１実施形態と同様の構成については、図１から図７を参照して説明すると共に重複する説明を省略することもある。尚、以下では、電気光学装置を、反射型液晶装置とした例について説明する。

図１２は、第２実施形態において、任意の画素部について、図５に対応する断面部分の構成を示す断面図である。

図１２において、有機絶縁膜８０上に、反射膜８５が、例えばアルミニウム（Ａｌ）を含む材料や銀（Ａｇ）により、小穴５２０外に形成される。各画素部において、反射膜８５は、ＴＦＴアレイ基板１０上に平面的に見て、画素電極９ａの一部に重畳される。即ち、反射膜８５は、画素電極９ａのうち、ほぼ画素の開口領域に配置された部分と重畳的に配置される。そして、反射膜８５の表面を概ね全体的に覆うように、第２無機絶縁膜６０ｂが反射膜８５上に形成される。ここで、第２無機絶縁膜６０ｂは、窒素原子を少なくとも含み、窒素原子濃度が５原子％以下である酸窒化シリコン膜であることが好ましい。このようにすると、第２無機絶縁膜６０ｂの反射膜８５にかかる応力を低減させることができる。

よって、第２実施形態では、電気光学装置における画像表示時、各画素部において、液晶で変調された光は、画素電極９ａを通過して反射膜８５に照射し、反射膜８５によって反射されて、対向基板２０側より表示光として出射される。

次に、図１３を参照して、第２実施形態における電気光学装置の製造方法について説明する。図１３は、図１２に示す断面の構成のうち、本発明に係る主要部の構成について、第２実施形態における製造プロセスの各工程について順を追って示す工程図である。

尚、以下では、電気光学装置の製造方法について、第１実施形態と異なる点についてのみ、図１３を参照して詳細に説明する。

図１３（ａ）において、ＴＦＴアレイ基板１０上に、まず、ＴＦＴ３０、データ線６ａ、ドレイン電極５１０、走査線１１ａ、蓄積容量７０などが形成される。これらの上に、第１無機絶縁膜６０ａ及び有機樹脂膜８０を形成される。ここで、ドレイン電極５１０は、後述の画素電極９ａと接続される部分であり、画素電極９ａと接続される部分は画素電極９ａとオーミックコンタクトする材料が選ばれる。例えば、画素電極９ａがＩＴＯにより構成されるのであれば、ドレイン電極５１０の画素電極９ａと接続される部分は、Ｔｉを含む金属又はＴｉを含む金属化合物であることが好ましい。
その後、図６（ｃ）と同様に、有機樹脂膜８０に小穴５２０が開孔される。次に、反射膜８５を形成する材料が、有機樹脂膜８０及び小穴５２０により露出した第１無機絶縁膜６０ａ上に形成され、図１２及び図１３（ａ）に示されるようにパターニングされ、小穴５２０を除く領域に反射膜８５形成される。反射膜８５を構成する材料は、反射性を確保するため、上記のようにアルミニウム（Ａｌ）を含む材料や銀（Ａｇ）などからなる。

その後、図１３（ｂ）において、有機樹脂膜８０、小穴５２０により露出した第１無機絶縁膜６０ａ、及び反射膜８５の上に第２無機絶縁膜６０ｂを形成し、その後、ドレイン電極５１０の一部が露出するように第１及び第２無機絶縁膜の一部を取り除き、コンタクトホール５２２を形成する。そして、反射膜８５の表面が第２無機絶縁膜６０ｂによって覆われた状態で、画素電極９ａを形成する。この際、反射膜８５の表面におけるピンホールや、付着した埃等によって、反射膜８５が剥がれるのを防止することができる。

上記の工程によれば、有機樹脂膜８０による残留物だけでなく、反射膜８５をパターニングする際のフォトレジストなどの残留物がドレイン電極５１０に付着するのを防止することができる。
また、上記の工程では、反射膜８５を形成した後に、ドレイン電極５１０の一部が露出するように第１及び第２無機絶縁膜の一部を取り除き、コンタクトホール５２２を形成する。その後、画素電極９ａが形成され、画素電極９ａとドレイン電極５１０とが接続される。このようにすることにより、画素電極９ａとドレイン電極５１０との電気的接続を良好にすることができる。
上記のように、ドレイン電極５１０を構成する材料は画素電極９ａとオーミックコンタクトが可能な材料が選ばれ、反射膜８５は光を反射する機能により選ばれる。上記の工程において、仮に、第１無機絶縁膜又は第２無機絶縁膜をパターニングしドレイン電極５１０を露出した後反射膜８５を形成した場合には、反射膜８５を構成する材料が露出したドレイン電極５１０上に付着し、ドレイン電極５１０と画素電極９ａとのオーミックコンタクトを阻害する虞があるが。しかしながら、本発明の工程を採用することにより、このような課題を解決することができる。
よって、以上説明したような第２実施形態によれば、電気光学装置の製造における歩留りをより確実に向上させることが可能となる。また、上記の工程を採用することにより、ドレイン電極５１０又は画素電極９ａと反射膜８５とを独立して材料を選択できるため、反射膜８５として反射特性の優れた材料を選択でき、電気光学装置の光学特性を向上させることができる。

＜３：第３実施形態＞
次に、本発明の電気光学装置に係る第３実施形態について、図１４から図１７を参照して説明する。第３実施形態は、本発明の電気光学装置を、アクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ装置に適用したものである。尚、以下では、第１又は第２実施形態と同様の構成については、図１から図１３と同一の符号を付して示し、これらの各図を参照して説明すると共に、重複する説明を省略することもある。

＜３−１；有機ＥＬの全体構成＞
先ず、図１４を参照して、有機ＥＬ装置の全体構成について説明する。図１４は、第３実施形態に係る有機ＥＬ装置の全体構成を示すブロック図である。

有機ＥＬ装置における画像表示領域１１０には、縦横に配線されたデータ線１１４及び走査線１１２が設けられており、それらの交点に対応する各画素部７００はマトリクス状に配列される。更に、画像表示領域１１０には各データ線１１４に対して配列された画素部７００に対応する電源供給線１１７が設けられている。尚、本実施形態では、カラー表示を行うために、画像表示領域１１０には例えば、Ｒ用、Ｇ用、及びＢ用の３種の画素部７００が設けられると共に、３種の画素部７００に対応する３種のデータ線１１４及び３種の電源供給線１１７が設けられる。

また、画像表示領域１１０の周辺に位置する周辺領域には、走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０が設けられている。走査線駆動回路１３０は複数の走査線１１２に走査信号を順次供給する。また、データ線駆動回路１５０は、画像表示領域１１０に配線された３種のデータ線１１４に、Ｒ用、Ｇ用、及びＢ用の３種の画像信号を供給する。尚、２種の走査線駆動回路１３０の動作と、データ線駆動回路１５０の動作とは、外部回路から供給される同期信号１６０によって相互に同期が図られる。また、電源供給線１１７には、外部回路から画素駆動用電源が供給される。

ここで、図１中、一つの画素部７００に着目すれば、画素部７００には、有機ＥＬ素子７２が設けられると共に、例えばＴＦＴを用いて構成されるスイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４、並びに保持容量７８が設けられている。

スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極には走査線１１２が電気的に接続されており、スイッチング用トランジスタ７６のソース電極にはデータ線１１４が電気的に接続され、スイッチング用トランジスタ７６のドレイン電極には駆動用トランジスタ７４のゲート電極が電気的に接続されている。また、駆動用トランジスタ７４のソース電極には、電源供給線１１７が電気的に接続されており、駆動用トランジスタ７４のドレイン電極には有機ＥＬ素子７２の陽極が電気的に接続されている。

尚、図１に例示した画素回路の構成の他にも、電流プログラム方式の画素回路、電圧プログラム方式の画素回路、電圧比較方式の画素回路、サブフレーム方式の画素回路等の各種方式の画素回路を採用することが可能である。

＜３−２：画素部の構成＞
次に、図１５及び図１６を参照して、画素部７００の更に詳細な構成について説明する。図１５は、任意の画素部７００の平面図であり、図１６は図１５に示す画素部のＢ−Ｂ'断面図である。

例えば透明樹脂やガラス基板等の透明部材により構成される、ＴＦＴアレイ基板１０上には、スイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４の半導体層３が形成されている。半導体層３は例えば低温ポリシリコン技術を用いて形成される。また、半導体層３上には、半導体層３を埋め込んで、スイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４のゲート絶縁層２が形成されている。更には、ゲート絶縁層２上に、駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａ及び走査線１１２が形成されている。走査線１１２の一部は、スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極として形成されている。ゲート電極３ａ及び走査線１１２は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、銅（Ｃｕ）等のうち少なくとも一つを含む金属材料を用いて形成されている。

また、走査線１１２や駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａを埋め込んで、ゲート絶縁層２上には層間絶縁層４１が形成されている。層間絶縁層４１及びゲート絶縁層２は例えばシリコン酸化膜から構成されている。

層間絶縁層４１上には、例えばアルミニウム（Ａｌ）又はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を含む導電材料から夫々構成される、データ線１１４及び電源供給線１１７、更には駆動用トランジスタ７４のドレイン電極４２が形成されている。尚、ドレイン電極４２は、本発明に係る「導電層」の一例に相当する。

層間絶縁層４１には、層間絶縁層４１の表面から層間絶縁層４１及びゲート絶縁層２を貫通して、駆動用トランジスタ７４の半導体層３に至るコンタクトホール５０１及び５０２が形成されている。図１６に示すように、電源供給線１１７及びドレイン電極４２を構成する導電膜は、コンタクトホール５０１及び５０２の各々の内壁に沿って半導体層３の表面に至るように連続的に形成されている。

ここで、保持容量７８の下部容量電極は、走査線１１２と同一の層に、例えば同様の材料を用いて形成され、電源供給線１１７の一部が保持容量７８の上部容量電極として形成されている。層間絶縁層４１は誘電体膜として形成されており、層間絶縁層４１の一部分が下部容量電極及び上部容量電極の間に挟持される。

層間絶縁層４１上には、電源供給線１１７及びドレイン電極４２を埋め込んで、第１無機絶縁膜６０ａが形成されている。また、第１無機絶縁膜６０ａ上には、更に、有機樹脂膜８０が形成されている。有機樹脂膜８０には、有機樹脂膜８０を貫通して小穴５２０が開孔されている。そして、この小穴５２０内において、小穴５２０の底から第１無機絶縁膜６０ａを貫通して第１の穴５２２ａが開孔されている。

また、有機絶縁膜８０上に、反射膜８５が、小穴５２０外において開口領域に、ＴＦＴアレイ基板１０上に平面的に見て、陽極３４に重畳的に配置されて、形成される。更に、第２無機絶縁膜６０ｂが、有機樹脂膜８０上に、反射膜８５の表面を概ね全体的に覆うように、形成される。そして、小穴５２０内には、第２無機絶縁膜６０ｂによって側壁が形成される第２の穴５２２ｂが、第１の穴５２２ａに連続して形成されることにより、コンタクトホール５２２が開孔される。

図１６に示すように、コンタクトホール５２２内に露出したドレイン電極４２の表面からコンタクトホール５２２外の開口領域に連続して、例えば、透明導電性材料であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等により、本発明に係る「画素電極」の一例に相当する陽極３４が形成される。ここで、第２実施形態と同様、反射膜８５及びドレイン電極４２を構成する材料は選定される。さらに、本実施形態では、有機ＥＬ素子７２の陽極として機能させるため、陽極３４（画素電極）には、正孔を有機ＥＬ層５０に注入する材料が選ばれる。

さらに、第２無機絶縁膜６０ｂ上には、例えばシリコン酸化膜よりなる第１隔壁層４７ａが形成され、更に第１隔壁層４７ａ上に第２隔壁層４７ｂが形成されている。第１隔壁層４７ａ及び第２隔壁層４７ｂよりなる隔壁４７によって、画素部７００における、有機ＥＬ層５０の形成領域である開口領域が規定されている。ここで、第１隔壁層４７ａ及び第２無機絶縁膜６０ｂは、窒素原子を少なくとも含み、窒素原子濃度が５原子％以下である酸窒化シリコン膜であることが好ましい。このようにすると、第１隔壁層４７ａの陽極３４にかかる応力を低減させることができる。

開口領域において、隔壁４７より露出した陽極３４の表面上には有機ＥＬ層５０が形成される。有機ＥＬ層５０は、その具体的な構成については図示を省略するが、例えば、発光層、或いは発光層に加えて正孔注入層又は正孔輸送層等を含む。

また、本発明に係る「対向電極」の一例である陰極４９が、各画素部７００において、陽極３４との間で有機ＥＬ層５０を挟持するように、例えばＩＴＯ等により形成される。より具体的には、陰極４９は、陽極３４と対向配置され、典型的には、ＴＦＴアレイ基板１０上において、有機ＥＬ層５０よりも上層側に、画像表示領域１１０の概ね全体にベタ一面に、即ちベタ状に、形成されるか、これに限らず、ストライプ状或いは島状、セグメント状のパターンとして形成されてもよい。陰極４９がＩＴＯにより構成される場合には、有機ＥＬ層５０と陰極４９との間に、有機ＥＬ層に電子を注入する電子注入層が形成されることが好ましい。電子注入層としては、ＭｇＡｇなどのアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を含む合金、ＬｉＦなどのアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を含む酸化物あるいはフッ化物が好ましい。

有機ＥＬ素子７２は、陽極３４及び陰極４９と、陽極３４及び陰極４９間に挟持される有機ＥＬ層５０を含む。尚、図１６には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向して配置される、封止基板である第２基板について、図示を省略してある。
上記の構造のように、反射膜８５は有機樹脂膜８０と第２無機絶縁膜６０ｂとの間に形成されているため、反射膜８５が有機樹脂膜８０から剥離するのを防止することができる。さらに、上記の構造では、陽極３４、特に、陽極３４とドレイン電極４２とを接続する部分、換言すれば、陽極３４のコンタクトホール５２２における部分は、無機材料からなる第２無機絶縁膜６０ｂと無機材料からなる第１隔壁層４７ａとの間に形成されている。このようにすることにより、陽極３４の破損を防止することができる。

有機ＥＬ装置の駆動時、走査線１１２を介して走査信号が供給されることにより、スイッチング用トランジスタ７６がオン状態になる。スイッチング用トランジスタ７６がオン状態となると、データ線１１４より画像信号が保持容量７８に書き込まれる。この保持容量７８に書き込まれた画像信号の電流に応じて、駆動用トランジスタ７４の電気的な導通状態が決まる。そして、駆動用トランジスタ７４のチャネルを介して電源供給線１１７より、保持容量７８に書き込まれた画像信号に応じた電流が有機ＥＬ素子７２の陽極３４に供給されると、供給された電流に応じて有機ＥＬ層５０が発光する。

そして、本実施形態では、有機ＥＬ層５０から発光された光を、陽極３４を通過させて、反射膜８５によって反射させることにより、第２基板側から表示光として有機ＥＬ素子７２の発光を出射させる。これにより、本実施形態では、有機ＥＬ装置は、トップエミッション型として構成されている。

尚、第３実施形態では、例えば、反射膜８５を設けずに、陽極３４を金属材料により形成することで、有機ＥＬ装置をトップエミッション型として構成してもよい。或いは、陰極４９を金属材料により形成し、有機ＥＬ素子７２からの発光をＴＦＴアレイ基板１０側から表示光として出射させるボトムエミッション型として、有機ＥＬ装置を構成してもよい。

第３実施形態では、各画素部７００は、マイクロキャビティ構造を有する。このマイクロキャビティ構造について、図１７を参照して、詳細に説明する。図１７は、Ｒ用、Ｇ用、及びＢ用の３種の画素部７００の各々について、反射膜８５より上層側の構成を示す断面図である。図１７においては、Ｒ用、Ｇ用、及びＢ用の３種の画素部７００Ｒ、７００Ｇ、及び７００Ｂ（７００）の各々について、図１５及び図１６を参照して説明した構成のうち、反射膜８５より上層側の構成について簡略化して示すと共に、対向基板側の構成についても簡略化して示してある。

マイクロキャビティ構造においては、Ｒ用、Ｇ用、及びＢ用の画素部７００Ｒ、７００Ｇ、及び７００Ｂにおいて夫々、有機ＥＬ層５０は、例えば、白色に相当する光を発光可能な材料により形成される。また、Ｒ用、Ｇ用、及びＢ用の画素部７００Ｒ、７００Ｇ、及び７００Ｂにおいて、陽極３４の厚さｄＲ、ｄＧ及びｄＢは夫々互いに異なる値として形成される。尚、有機ＥＬ素子７２において、陰極４９の厚さ及び有機ＥＬ層５０の厚さについては、夫々、Ｒ用、Ｇ用、及びＢ用の画素部７００Ｒ、７００Ｇ、及び７００Ｂで、同等の値として形成される。

よって、図１７中、両方向の白抜きの矢印で示すように、有機ＥＬ層５０において発光された光の光路長は、Ｒ用、Ｇ用、及びＢ用の画素部７００Ｒ、７００Ｇ、及び７００Ｂの各々において、異なる値となる。そして、このように光路長を変化させで干渉効果を利用することにより、Ｒ用、Ｇ用、及びＢ用の画素部７００Ｒ、７００Ｇ、及び７００Ｂの各々において、対応する色に相当する波長の光の強度を強めることができる。図１７中、特定波長の強度が強められた光は、図１７中、矢印ＸＲ、ＸＧ、及びＸＢに示すように、対向基板２０側に向かって出射される。

ここで、対向基板２０上において、ＴＦＴアレイ基板１０と対向する側には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３種の着色層ＣＦＲ、ＣＦＧ、及びＣＦＢが、夫々、開口領域に配置されて形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０側から出射された光は、対応する色の着色層を通過して、表示光として出射される。

よって、このように、各画素部７００においてマイクロキャビティ構造が適用される有機ＥＬ装置においても、第１又は第２実施形態と同様に、陽極３４や反射膜８５の剥がれを防止し、製造プロセスの歩留りを向上させると共に、高品質な画像表示を実現し且つ高信頼性を確保することができる。

＜４：電子機器＞
次に、上述した、第１から第３実施形態に係る電気光学装置が各種の電子機器に適用される場合について説明する。

＜４−１：モバイル型コンピュータ＞
先ず、この有機ＥＬ装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図１８は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、電気光学装置を用いて構成された表示ユニット１２０６とを備えている。

＜４−２；携帯電話＞
さらに、この有機ＥＬ装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図１９は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図において、携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２とともに電気光学装置を備えるものである。

この他にも、電気光学装置は、ノート型のパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、テレビ、ビューファインダ、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、ＰＯＳ端末、タッチパネルなど、更には電気光学装置を露光用ヘッドとして用いたプリンタ、コピー、ファクシミリ等の画像形成装置などの装置等に適用することができる。

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用基板、該電気光学装置用基板を備えた電気光学装置及びその製造方法、該電気光学装置を備えた各種電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

電気光学装置の全体構成を示す平面図。 図１のＨ−Ｈ'断面図。 複数の画素における各種素子、配線等の等価回路。 ＴＦＴアレイ基板の任意の画素部の平面図。 図４に示す画素部のＡ−Ａ'断面図。 本発明に係る主要部の構成について、製造プロセスの各工程について順を追って示す工程図（その１）。 本発明に係る主要部の構成について、製造プロセスの各工程について順を追って示す工程図（その２）。 本発明に係る主要部について、比較例の構成を示す図。 図８に示す構成について、製造プロセスの各工程について順を追って示す工程図（その１）。 図８に示す構成について、製造プロセスの各工程について順を追って示す工程図（その２）。 コンタクト抵抗の測定結果を示すグラフを表す図。 第２実施形態において、任意の画素部について、図５に対応する断面部分の構成を示す断面図。 本発明に係る主要部の構成について、第２実施形態における製造プロセスの各工程について順を追って示す工程図。 第３実施形態に係る有機ＥＬ装置の全体構成を示すブロック図。 第３実施形態に係る、任意の画素部の平面図。 図１５に示す画素部のＢ−Ｂ'断面図。 画素部について、反射膜より上層側の構成を示す断面図。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図。

符号の説明

９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、３０…ＴＦＴ、６０ａ…第１無機絶縁膜、６０ｂ…第２無機絶縁膜、８０…有機樹脂膜、５１０…ドレイン電極、５２０…小穴、５２２ａ…第１の穴、５２２ｂ…第２の穴、５２２…コンタクトホール。

Claims (3)

1. 基板上の画素部毎に能動素子を形成する第１工程と、
   前記能動素子に電気的に接続して導電層を形成する第２工程と、
   前記導電層及び前記能動素子の上方に、平面的に見て、前記能動素子及び前記導電層に
   対して重畳する第１無機絶縁膜を形成する第３工程と、
   前記第１無機絶縁膜の上に、有機樹脂膜を形成する第４工程と、
   前記有機樹脂膜における前記導電層の一部と平面的に見て重なる部分に、前記有機樹脂
   膜を貫通して前記第１無機絶縁膜の表面に至る小穴を開孔する第５工程と、
   前記有機樹脂膜の上に、前記小穴の側壁を覆うように、第２無機絶縁膜を形成する第６
   工程と、
   前記小穴内において、前記第１及び前記第２無機絶縁膜に対してエッチングを行うことで、前記第１及び第２無機絶縁膜を貫通して前記導電層の表面に至る
   第１の穴を一括して開孔する第７工程と、
   前記第２無機絶縁膜及び前記第１の穴により露出した前記導電層の上に、画素電極を形
   成する第８工程と
   を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
2. 前記第４工程において、前記有機樹脂膜を感光性樹脂膜により形成すると共に、
   前記第５工程において、前記有機樹脂膜に対して、露光に加えて現像を施すことにより
   、前記小穴を形成すること
   を特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造方法。
3. 前記第４工程の後であって、前記第６工程より前に、前記有機樹脂膜上に、前記画素電
   極の一部に重畳する反射膜を形成する工程を更に備えると共に、
   前記第６工程において、前記第２無機絶縁膜を、前記反射膜上に形成すること
   を特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造方法。

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