JP6835122B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。

例えばプロジェクターのライトバルブとして用いられる液晶装置等の電気光学装置が知られている。特許文献１には、配線および当該配線を覆う絶縁膜が形成された第１基板と、電極が形成された第２基板と、第１基板と第２基板との間に設けられる液晶と、を有する液晶表示装置が開示される。平面視で矩形をなす当該絶縁膜の４隅には、コンタクトホールが形成されている。当該コンタクトホールには、内外に跨って配線に接続されるＩＴＯ膜が形成されている。そして、コンタクトホール内に設けられた球状導電体によって、第１基板の配線と第２基板の電極とが電気的に接続されるとともに、第１基板と第２基板との間の距離が規定される。

特開２００１−８３５４３号公報

コンタクトホール内に球状導電体を設ける構成では、球状導電体がコンタクトホールからはみ出てしまうと、基板間における距離のバラつきに多大な影響を与えてしまうという問題がある。その結果、表示品質が低下してしまう。

本発明の電気光学装置の一態様は、配線を含む配線基板と、共通電極と、前記配線と前記共通電極とを電気的に接続する導電性の導通材と、前記配線基板と前記共通電極との間に配置される画素電極と、前記画素電極と前記共通電極との間に配置され、前記画素電極と前記共通電極との間の電界によって光学的特性が変化する電気光学材料を含む電気光学層と、を備え、前記配線基板は、前記配線と前記共通電極との間に配置される絶縁層と、前記絶縁層と前記共通電極との間で前記絶縁層に接触し、前記導通材が配置される導通電極と、前記導通電極とは異なる材料で構成され、前記絶縁層を貫通し、前記導通電極と前記配線とを電気的に接続するコンタクト部と、を有し、前記導通電極における前記導通材が接触する面は、平坦な面である。

第１実施形態に係る電気光学装置の平面図である。 第１実施形態に係る電気光学装置の断面図である。 第１実施形態における素子基板の電気的な構成を示す等価回路図である。 第１実施形態における電気光学装置の表示領域の一部拡大図である。 第１実施形態における素子基板の周辺領域の一部拡大図である。 第１実施形態における電気光学装置の周辺領域の一部拡大図である。 第１実施形態における素子基板の一部拡大図である。 第２実施形態における素子基板の一部拡大図である。 第３実施形態における素子基板の一部拡大図である。 参考例としての導通端子を示す図である。 電子機器の一例であるパーソナルコンピューターを示す斜視図である。 電子機器の一例であるスマートフォンを示す斜視図である。 電子機器の一例であるプロジェクターを示す模式図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法や縮尺は実際のものと適宜異なり、理解を容易にするために模式的に示す部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。

１．電気光学装置
本発明の電気光学装置の一例として、アクティブマトリックス方式の液晶装置を例に説明する。

１−１．第１実施形態
１−１ａ．基本構成
図１は、第１実施形態における電気光学装置１００の平面図である。図２は、第１実施形態における電気光学装置１００の断面図であって、図１中のＸ１−Ｘ１線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１および図２のそれぞれに示す互いに直交するｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸を適宜用いて説明する。以下では、各軸の方向を示す矢印の先端側を「＋側」、基端側を「−側」という。また、ｘ軸のうち矢印の指す方向を＋ｘ方向、その反対方向を−ｘ方向とする。なお、ｙ軸およびｚ軸についても同様である。また、後述する配線基板２０の厚さ方向は、−ｚ方向に平行である。また、−ｚ方向から見ることを単に「平面視」と言う。

図１および図２に示す電気光学装置１００は、透過型の液晶装置である。図２に示すように、電気光学装置１００は、透光性を有する素子基板２と、透光性を有する対向基板４と、枠状のシール部材８と、「電気光学層」としての液晶層９とを有する。シール部材８は、素子基板２と対向基板４との間に配置される。液晶層９は、素子基板２、対向基板４およびシール部材８によって囲まれる領域内に配置される。ここで、対向基板４、液晶層９および素子基板２の並ぶ方向が−ｚ方向であり、素子基板２の表面がｘ−ｙ平面に平行である。

電気光学装置１００に対して、光は、素子基板２から入射して液晶層９を透過して対向基板４から出射されてもよいし、対向基板４から入射して液晶層９を透過して素子基板２から出射されてもよい。また、電気光学装置１００を透過する光は可視光である。本明細書において、透光性とは、可視光に対する透過性を意味し、好ましくは可視光の透過率が５０％以上であることをいう。また、図１に示すように、電気光学装置１００は、平面視で、四角形状をなすが、電気光学装置１００の平面視形状はこれに限定されず、例えば円形等であってもよい。

図１に示すように、素子基板２は、平面視で対向基板４を包含する大きさである。図２に示すように、素子基板２は、配線基板２０と、複数の画素電極２８１と、第１配向膜２９とを有する。配線基板２０、複数の画素電極２８１および第１配向膜２９は、この順に並ぶ。第１配向膜２９が最も液晶層９側に位置する。配線基板２０は、各種配線を有する。配線基板２０は、後述の複数の外部端子１４および複数の引回し配線１５を有する。複数の画素電極２８１は、平面視で行列状に配置される。画素電極２８１は、透光性を有しており、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電材料で構成される。第１配向膜２９は、液晶層９の液晶分子を配向させる。第１配向膜２９の構成材料としては、例えばポリイミドおよび酸化ケイ素等が挙げられる。

図２に示すように、対向基板４は、第２基体４１と、透光層４２と、共通電極４３と、第２配向膜４４と、を有する。第２基体４１、透光層４２、共通電極４３および第２配向膜４４は、この順に並ぶ。第２配向膜４４が最も液晶層９側に位置する。第２基体４１は、透光性および絶縁性を有する平板で構成される。第２基体４１は、例えば、ガラスまたは石英等で構成される。透光層４２は、例えば酸化ケイ素等の透光性および絶縁性を有するケイ素系の無機材料で形成される。共通電極４３は、例えばＩＴＯまたはＩＺＯ等の透明導電材料で構成される。本実施形態では、共通電極４３は、平面視で第２基体４１のほぼ全域に配置される。なお、共通電極４３は、平面視で複数の画素電極２８１と重なる帯状電極を複数有する構成であってもよい。また、第２配向膜４４は、液晶層９の液晶分子を配向させる。第２配向膜４４の構成材料としては、例えばポリイミドおよび酸化ケイ素等が挙げられる。

シール部材８は、素子基板２および対向基板４のそれぞれに対して固着される。シール部材８は、例えばエポキシ樹脂等の各種硬化性樹脂を含む接着剤等により形成される。シール部材８には、素子基板２と対向基板４との間の距離であるギャップＤを規定するためのギャップ材８２が含まれる。ギャップ材８２としては、例えば、グラスファイバーまたはガラスビーズが挙げられる。ギャップ材８２の形状は、ギャップＤを適正に制御するために球状であることが好ましいが、球状以外のフレーク状等であってもよい。また、図１に示すように、シール部材８の一部には、液晶分子を含む液晶材を注入するための注入口が形成される。当該注入口は各種樹脂材料を用いて形成される封止材８０により封止される。

シール部材８より外側には、素子基板２と対向基板４との間の電気的な導通をとるための４つの導通材５が配置される。なお、各導通材５は、対向基板４の隅に配置されるが、導通材５の位置はこれに限定されず任意である。

図２に示すように、液晶層９は、液晶分子が第１配向膜２９および第２配向膜４４の双方に接するように素子基板２および対向基板４によって挟持される。液晶層９は、「電気光学材料」である液晶を含む。液晶は、正または負の誘電異方性を有する液晶分子を含む。液晶分子の配向は、画素電極２８１と共通電極４３との間の電界に応じて変化する。よって、液晶は、画素電極２８１と共通電極４３との間の電界によって光学的特性が変化する。液晶層９は、印加される電圧に応じて光を変調させることで階調表示を可能とする。

素子基板２の対向基板４側の面には、図１に示すように、複数の走査線駆動回路１１と、信号線駆動回路１２とが配置される。図示では、走査線駆動回路１１は、シール部材８と平面視で重なっている。

また、素子基板２の配線基板２０には、供給用端子１４ａを含む複数の外部端子１４が設けられる。各外部端子１４には、フレキシブル配線基板等で構成される外部配線基板７０が接続され、外部配線基板７０を介して信号等が印加される。例えば、供給用端子１４ａには、グランド電位等の固定電位が印加される。

各外部端子１４には、走査線駆動回路１１および信号線駆動回路１２等に対して引き回される引回し配線１５が接続される。複数の引回し配線１５のうち供給用端子１４ａに接続される引回し配線１５は、「配線」としての第１配線１５ａである。第１配線１５ａは、供給用端子１４ａに印加された固定電位を共通電極４３に供給するために用いられる。

かかる構成の電気光学装置１００は、画像等を表示する表示領域Ａ１０と、表示領域Ａ１０を平面視で囲む周辺領域Ａ２０とを有する。表示領域Ａ１０には、行列状に配列される複数の画素Ｐが設けられる。周辺領域Ａ２０には、走査線駆動回路１１、信号線駆動回路１２、外部端子１４、引回し配線１５、導通材５およびシール部材８等が配置される。なお、表示領域Ａ１０は、表示に寄与する複数の画素Ｐに加えて、複数の画素Ｐを囲むように配置され、表示に寄与しないダミー画素を含んでもよい。

１−１ｂ．電気的な構成
図３は、第１実施形態における素子基板２の電気的な構成を示す等価回路図である。図３に示すように、素子基板２が有する配線基板２０には、ｎ本の走査線２６１と、ｍ本の信号線２６２と、ｎ本の容量線２６３と、が設けられる。ｎおよびｍはそれぞれ２以上の整数である。ｎ本の走査線２６１とｍ本の信号線２６２との各交差に対応してトランジスターであるＴＦＴ２６０が配置される。

ｎ本の走査線２６１は、それぞれ＋ｙ方向に延在し、−ｘ方向に等間隔で並ぶ。走査線２６１は、ＴＦＴ２６０のゲートに電気的に接続される。また、ｎ本の走査線２６１は、図１に示す走査線駆動回路１１に電気的に接続される。ｎ本の走査線２６１には、走査線駆動回路１１から走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、およびＧｎが線順次で供給される。

図３に示すｍ本の信号線２６２は、それぞれ−ｘ方向に延在し、＋ｙ方向に等間隔で並ぶ。信号線２６２は、ＴＦＴ２６０のソースに電気的に接続される。また、ｍ本の信号線２６２は、図１に示す信号線駆動回路１２に電気的に接続される。ｍ本の信号線２６２には、図１に示す信号線駆動回路１２から画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、およびＳｍが並行に供給される。

図３に示すｎ本の走査線２６１とｍ本の信号線２６２とは、互いに絶縁され、平面視で格子状をなす。隣り合う２つの走査線２６１と隣り合う２つの信号線２６２とで囲まれる領域が画素Ｐに対応する。１つの画素Ｐには、１つの画素電極２８１が設けられる。１つの画素電極２８１には、１つのＴＦＴ２６０が対応して設けられる。ＴＦＴ２６０は、対応する画素電極２８１に電気的に接続され、当該画素電極２８１をスイッチング制御するスイッチング素子である。

ｎ本の容量線２６３は、それぞれ＋ｙ方向に延在し、−ｘ方向に等間隔で並ぶ。また、ｎ本の容量線２６３は、複数の信号線２６２および複数の走査線２６１と絶縁され、これらに対して離間して形成される。容量線２６３には、例えばグランド電位等の固定電位が印加される。また、容量線２６３と画素電極２８１との間には、液晶容量に保持される電荷のリークを防止するために蓄積容量２６４が液晶容量と並列に配置される。蓄積容量２６４は、ＴＦＴ２６０のドレインに電気的に接続される。蓄積容量２６４は、供給された画像信号Ｓｍに応じて、対応する画素電極２８１の電位を保持する容量素子である。

走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、およびＧｎが順次アクティブとなり、ｎ本の走査線２６１が順次選択されると、選択される走査線２６１に接続されるＴＦＴ２６０がオン状態となる。すると、ｍ本の信号線２６２を介して表示すべき階調に応じた大きさの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、およびＳｍが、選択される走査線２６１に対応する画素Ｐに取り込まれ、画素電極２８１に印加される。これにより、画素電極２８１と図２に示す対向基板４が有する共通電極４３との間に形成される液晶容量に、表示すべき階調に応じた電圧が印加され、印加される電圧に応じて液晶分子の配向が変化する。また、蓄積容量２６４によって、印加される電圧が保持される。このような液晶分子の配向の変化によって光が変調され階調表示が可能となる。

１−１ｃ．表示領域Ａ１０における素子基板２
図４は、第１実施形態における電気光学装置１００の表示領域Ａ１０の一部拡大図である。なお、素子基板２が有する各種配線等は模式的に示される。

図４に示すように、素子基板２が有する配線基板２０は、第１基体２１、遮光膜２６９、ＴＦＴ２６０、容量線２６３、走査線２６１、蓄積容量２６４、信号線２６２、第２配線２６５、および絶縁体２５を有する。絶縁体２５は、第１層間絶縁膜２５１、第２層間絶縁膜２５２、第３層間絶縁膜２５３、第４層間絶縁膜２５４、第５層間絶縁膜２５５、第６層間絶縁膜２５６、および「絶縁層」としての第７層間絶縁膜２５７を有する。これらは、第１基体２１から液晶層９に向かってこの順に並ぶ。なお、ＴＦＴ２６０、容量線２６３、走査線２６１、蓄積容量２６４、信号線２６２、第２配線２６５は、第１基体２１から液晶層９に向かってこの順に並ぶが、これらの並び順は一例であって、これらの並び順に限定されない。

第１基体２１は、透光性および絶縁性を有する平板で構成される。第１基体２１は、例えばガラスまたは石英で構成される。第１基体２１に形成された凹部には、遮光膜２６９が配置される。遮光膜２６９は、遮光性を有し、ＴＦＴ２６０への光の入射を防ぐ。

第１基体２１上には、遮光膜２６９を覆うように、透光性および絶縁性を有する絶縁体２５が配置される。第１層間絶縁膜２５１と第２層間絶縁膜２５２との間には、ＴＦＴ２６０が配置される。第２層間絶縁膜２５２と第３層間絶縁膜２５３との間には、容量線２６３が配置される。第３層間絶縁膜２５３と第４層間絶縁膜２５４との間には、走査線２６１が配置される。第４層間絶縁膜２５４と第５層間絶縁膜２５５との間には、蓄積容量２６４が配置される。蓄積容量２６４は、例えば、ＴＦＴ２６０のドレインに電気的に接続される電極と、容量線２６３に電気的に接続される電極と、これら２つの電極の間に配置された誘電体層とを有する。

第５層間絶縁膜２５５と第６層間絶縁膜２５６との間には、信号線２６２が配置される。第６層間絶縁膜２５６と第７層間絶縁膜２５７との間には、第２配線２６５が配置される。第２配線２６５は、第２コンタクト部２８２を介して画素電極２８１に電気的に接続される中継配線である。また、第２配線２６５は、図示しないコンタクトを介して、蓄積容量２６４が有するドレインに電気的に接続される電極に、電気的に接続される。よって、第２配線２６５は、ＴＦＴ２６０のドレインに電気的に接続される。

ＴＦＴ２６０、走査線２６１、容量線２６３および信号線２６２等の各種配線と、遮光膜２６９とは、それぞれ、例えば、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）等の金属、ならびに金属化合物等で構成される。具体的には、各種配線は、例えば、アルミニウムで構成される膜および窒化チタンで構成される膜の積層体を含む。遮光膜２６９は、例えば、タングステン膜で構成される。また、絶縁体２５が有する各層は、例えば、酸化ケイ素等のケイ素系の無機材料で構成される。

かかる配線基板２０は、光が透過する複数の透光領域Ａ１１と、各種配線が配置される配線領域Ａ１２とを有する。透光領域Ａ１１は、平面視でほぼ四角形状をなす。複数の透光領域Ａ１１は、平面視で行列状に配置される。また、配線領域Ａ１２は、光を遮断する。配線領域Ａ１２は、平面視で格子状をなす。配線領域Ａ１２は、平面視で透光領域Ａ１１を囲む。

また、配線基板２０上には、複数の画素電極２８１が配置される。１つの画素電極２８１と１つの透光領域Ａ１１とは、平面視で重なる。１つの画素Ｐに対して、１つの画素電極２８１および１つの透光領域Ａ１１が設けられる。なお、素子基板２は、光を収束または発散させる光学部材を備えていないが、当該光学部材を備えてもよい。

１−１ｄ．周辺領域Ａ２０における素子基板２
図５は、第１実施形態における素子基板２の周辺領域Ａ２０の一部拡大図である。図５に示すように、周辺領域Ａ２０における素子基板２には、前述した供給用端子１４ａおよび第１配線１５ａが設けられる。また、素子基板２には、第１配線１５ａに電気的に接続される導通端子３１が設けられる。第１配線１５ａは、供給用端子１４ａから導通端子３１に向かってｘ−ｙ平面に沿って配置され、供給用端子１４ａと導通端子３１とを電気的に接続する。また、供給用端子１４ａ、第１配線１５ａおよび導通端子３１は、平面視でシール部材８の外側に配置される。

図６は、第１実施形態における電気光学装置１００の周辺領域Ａ２０の一部拡大図であって、図５中のＸ３−Ｘ３線断面図である。図６に示すように、導通電極３１１と共通電極４３との間には、導通材５が配置される。導通材５は、導通電極３１１と共通電極４３とに接触し、これらに電気的に接続されており、導通電極３１１から共通電極４３に固定電位を供給する。

導通材５は、例えば、導電性を有する導通粒子を含む導電性ペーストで形成される。具体的には例えば、導通材５は、導通粒子としての銀ナノ粒子を含む銀ペーストにより形成される。導通粒子の径は、ギャップ材８２の径以下であることが好ましい。これにより、導通粒子の影響を受けずにギャップ材８２によってギャップＤを適正に制御することができる。なお、導通粒子の形状は、球状に限定されず、フレーク状等であってもよい。

導通端子３１は、絶縁体２５に配置される。導通端子３１は、導通電極３１１と、複数の第１コンタクト部３１２とを有する。導通端子３１は、第１配線１５ａに電気的に接続されており、導通材５を介して第１配線１５ａから共通電極４３に固定電位を供給するために用いられる。

導通電極３１１は、第７層間絶縁膜２５７上に配置される。導通電極３１１は、平坦な膜である。よって、導通電極３１１の導通材５が接触する面である接触面３１０は、平坦な面である。また、導通電極３１１の構成材料としては、例えばＩＴＯまたはＩＺＯ等の透明導電材料が挙げられる。なお、導通電極３１１の各構成材料は、例えば、アルミニウム等の金属材料であってもよい。

導通電極３１１には、複数の第１コンタクト部３１２が接続される。複数の第１コンタクト部３１２は、互いに離間して配置される。複数の第１コンタクト部３１２は、第７層間絶縁膜２５７を貫通している。第１コンタクト部３１２は、第７層間絶縁膜２５７に形成されたコンタクトホール内に配置され、当該コンタクトホールを埋める。第１コンタクト部３１２の一端は、第１配線１５ａに接触する。第１コンタクト部３１２の他端は、導通電極３１１に接触する。

複数の第１コンタクト部３１２は、平面視で、導通電極３１１と重なる。各第１コンタクト部３１２の平面視での形状は、導通電極３１１の平面視での形状よりも小さい。ゆえに、各第１コンタクト部３１２は、平面視で導通電極３１１に包含される。また、各第１コンタクト部３１２の＋ｚ方向に沿った長さＬ１は、導通電極３１１の厚さＤ１の厚さよりも長い。

第１コンタクト部３１２の構成材料は、導通電極３１１の構成材料と異なる。第１コンタクト部３１２と導通電極３１１とは、別部材である。第１コンタクト部３１２の構成材料としては、例えば、タングステン、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）等の金属、金属窒化物ならびに金属シリサイド等の金属材料が挙げられる。これらの中でも、タングステンが好ましい。タングステンは、耐熱性に優れる。また、タングステンを用いることで高精細な第１コンタクト部３１２を容易に形成することができる。

なお、第１コンタクト部３１２の数および配置は、図示の例に限定されず任意である。例えば、第１コンタクト部３１２の数は、１つでも２以上でもよい。また、後述の第３コンタクト部１４２および第２コンタクト部２８２についても同様である。

第１コンタクト部３１２に接続される第１配線１５ａは、第６層間絶縁膜２５６と第７層間絶縁膜２５７との間に配置される。本実施形態では、第１配線１５ａは、アルミニウム（Ａｌ）膜１５１と、窒化チタン（ＴｉＮ）膜１５２との積層体で構成される。窒化チタン膜１５２は、第１コンタクト部３１２に接触する。また、アルミニウム膜１５１を含むことで、低抵抗化を図ることができる。なお、第１配線１５ａの構成は図示の構成に限定されない。例えば、第１配線１５ａは、アルミニウム以外の金属、窒化チタン以外の金属窒化物、または金属シリサイドで構成されてもよい。

図７は、第１実施形態における素子基板２の一部拡大図であって、図５中のＸ４−Ｘ４線断面図である。図７に示すように、供給用端子１４ａは、絶縁体２５に配置される。供給用端子１４ａは、供給用電極１４１と、複数の第３コンタクト部１４２とを有する。供給用端子１４ａは、第１配線１５ａに接続されており、前述の外部配線基板７０から印加された固定電位を第１配線１５ａに供給するために用いられる。

供給用電極１４１は、第７層間絶縁膜２５７上に配置される。供給用電極１４１と、導通電極３１１と、画素電極２８１とは、第７層間絶縁膜２５７の主面２７０に配置される。すなわち、供給用電極１４１と、導通電極３１１と、画素電極２８１とは、同一面上に配置される。また、供給用電極１４１は、平坦な膜である。よって、供給用電極１４１の外表面１４０は、平坦な面である。また、供給用電極１４１の構成材料としては、例えばＩＴＯまたはＩＺＯ等の透明導電材料が挙げられる。なお、供給用電極１４１の各構成材料は、例えば、アルミニウム等の金属材料であってもよい。

供給用電極１４１には、複数の第３コンタクト部１４２が接続される。複数の第３コンタクト部１４２は、互いに離間して配置される。複数の第３コンタクト部１４２は、第７層間絶縁膜２５７を貫通している。第３コンタクト部１４２は、第７層間絶縁膜２５７に形成されたコンタクトホール内に配置され、当該コンタクトホールを埋める。第３コンタクト部１４２の一端は、第１配線１５ａに接触する。第３コンタクト部１４２の他端は、供給用電極１４１に接触する。

複数の第３コンタクト部１４２は、平面視で、供給用電極１４１と重なる。各第３コンタクト部１４２の平面視での形状は、供給用電極１４１の平面視での形状よりも小さい。ゆえに、各第３コンタクト部１４２は、平面視で供給用電極１４１に包含される。また、各第３コンタクト部１４２の＋ｚ方向に沿った長さＬ３は、供給用電極１４１の厚さＤ３の厚さよりも長い。本実施形態では、第３コンタクト部１４２の長さＬ３と、第１コンタクト部３１２の長さＬ１と、第２コンタクト部２８２の＋ｚ方向に沿った長さＬ２とは、等しい。また、供給用電極１４１の厚さＤ３と、導通電極３１１の厚さＤ１と、画素電極２８１の厚さＤ２とは、等しい。なお、これら「等しい」とは、完全に一致していることのみならず、両者の差が５％以内のことを含む。

本実施形態では、第３コンタクト部１４２の構成材料は、供給用電極１４１の構成材料と異なる。第３コンタクト部１４２と供給用電極１４１とは、別部材である。また、第３コンタクト部１４２の構成材料としては、例えば、タングステン、コバルト、銅等の金属、金属窒化物ならびに金属シリサイド等の金属材料が挙げられる。これらの中でも、タングステンが好ましい。タングステンは、耐熱性に優れる。また、タングステンを用いることで高精細な第３コンタクト部１４２を容易に形成することができる。

また、画素電極２８１に接続される第２コンタクト部２８２の構成材料としては、例えば、タングステン、コバルト、銅等の金属、金属窒化物ならびに金属シリサイド等の金属材料が挙げられる。これらの中でも、タングステンが好ましい。タングステンは、耐熱性に優れる。また、タングステンを用いることで高精細な第２コンタクト部２８２を容易に形成することができる。

また、本実施形態では、第２コンタクト部２８２の構成材料は、画素電極２８１の構成材料と異なるが、画素電極２８１の構成材料と同一であってもよい。第２コンタクト部２８２は、画素電極２８１と一体で形成されてもよい。ただし、第２コンタクト部２８２は、画素電極２８１とは別で形成されることが好ましい。別で形成されることで、一体で形成される場合に比べ、画素電極２８１の厚さＤ２を薄くすることができる。そのため、画素電極２８１の透光性を高めることができるので、素子基板２の光学的特性を高めることができる。また、本実施形態では、第３コンタクト部１４２の構成材料は、供給用電極１４１の構成材料と異なるが、供給用電極１４１の構成材料と同一であってもよい。第３コンタクト部１４２は、供給用電極１４１と一体で形成されてもよい。

以上説明した電気光学装置１００は、「配線」としての第１配線１５ａを含む配線基板２０と、共通電極４３と、第１配線１５ａと共通電極４３とを電気的に接続する導電性の導通材５と、配線基板２０と共通電極４３との間に配置される画素電極２８１と、を備える。また、電気光学装置１００は、画素電極２８１と共通電極４３との間に配置され、画素電極２８１と共通電極４３との間の電界によって光学的特性が変化する「電気光学材料」としての液晶を含む「電気光学層」としての液晶層９を備える。配線基板２０は、第１配線１５ａと共通電極４３との間に配置される「絶縁層」としての第７層間絶縁膜２５７を有する。また、配線基板２０は、第７層間絶縁膜２５７と共通電極４３との間で第７層間絶縁膜２５７に接触し、導通材５が配置される導通電極３１１と、第７層間絶縁膜２５７を貫通し、導通電極３１１と第１配線１５ａとを電気的に接続する「コンタクト部」としての第１コンタクト部３１２と、を有する。そして、第１コンタクト部３１２と導通電極３１１とは異なる材料で構成される。よって、導通電極３１１と第１コンタクト部３１２とは、別部材で構成される。

かかる第１コンタクト部３１２を有することで、従来よりも段差が小さいか、または段差の無い導通電極３１１を形成することができる。そのため、段差から導通材５がはみ出てしまうことによってギャップＤがバラつくことが抑制または防止される。また、ギャップ材８２が当該段差に入ってしまうことによってギャップＤがバラつくことが抑制または防止される。このように電気光学装置１００におけるギャップＤのバラつきを抑制または防止することができるので、電気光学装置１００に表示品質の低下を抑制することができる。また、複数の電気光学装置１００を製造しても、その複数の電気光学装置１００間でのギャップＤのバラつきを低減することができる。

また、前述のように、導通電極３１１の厚さＤ３は、配線基板２０の厚さ方向に沿った＋ｚ方向における第１コンタクト部３１２の長さＬ３よりも小さい。導通電極３１１の厚さＤ３が小さいことで、導通電極３１１の厚さＤ３の影響を受けることによってギャップＤがバラつくことを抑制することができる。

また、前述のように、導通電極３１１における導通材５が接触する面である接触面３１０は、平坦な面である。つまり、導通電極３１１は段差を有さない。そのため、当該段差によるギャップＤがバラつくことを抑制することができる。また、例えば接触面３１０が段差を有する場合、当該段差に導通材５が配置されるので、当該段差とギャップＤとの合計の大きさを有する導通材５を用いなければならない。これに対し、接触面３１０が平坦な面であることで、ギャップＤの大きさを有する導通材５を用いれば、導通材５によって導通電極３１１と共通電極４３とを電気的に接続することができる。そのため、接触面３１０が平坦な面であれば、段差を有する場合に比べて導通材５の量を少なくしても、導通電極３１１と導通材５との導通を確保することができる。よって、導通電極３１１の平面視での形状を従来よりも小さくすることができる。それゆえ、電気光学装置１００の小型化を図ることができる。

なお、接触面３１０は、平坦であるが、段差を有してもよい。その場合には、ギャップＤがバラつくことを低減するために、当該段差は、第１コンタクト部３１２の長さＬ１よりも小さいことが好ましい。

また、前述のように、配線基板２０は、第７層間絶縁膜２５７を貫通する第２コンタクト部２８２を有する。第２コンタクト部２８２は、第２配線２６５と、画素電極２８１とを電気的に接続する。そして、画素電極２８１の構成材料と導通電極３１１の構成材料とは、同一であることが好ましい。同一であることで、導通電極３１１と画素電極２８１とを同一工程で形成することができる。また、第２コンタクト部２８２の構成材料と第１コンタクト部３１２の構成材料とは、同一であることが好ましい。同一であることで、第１コンタクト部３１２と第２コンタクト部２８２とを同一工程で形成することができる。よって、工程を増加させることなく、ギャップＤのバラつきが抑制された電気光学装置１００を形成することができる。

さらに、前述のように、配線基板２０は、第１配線１５ａと電気的に接続され、第１配線１５ａに信号を供給するための供給用電極１４１と、第７層間絶縁膜２５７を貫通し、第１配線１５ａと供給用電極１４１とを電気的に接続する第３コンタクト部１４２とを有する。そして、供給用電極１４１の構成材料と導通電極３１１の構成材料とは、同一であることが好ましい。同一であることで、導通電極３１１と画素電極２８１と供給用電極１４１とを同一工程で形成することができる。また、第３コンタクト部１４２の構成材料と第１コンタクト部３１２の構成材料とは、同一であることが好ましい。同一であることで、第１コンタクト部３１２と第２コンタクト部２８２と第３コンタクト部１４２とを同一工程で形成することができる。よって、工程を増加させることなく、ギャップＤのバラつきが抑制された電気光学装置１００を形成することができる。

第１コンタクト部３１２、第２コンタクト部２８２および第３コンタクト部１４２の製造方法は、例えば以下のとおりである。まず、第７層間絶縁膜２５７に、第１配線１５ａまで到達する複数のコンタクトホール、および第２配線２６５まで到達する複数のコンタクトホールが形成される。その後、これらコンタクトホールに金属材料が埋め込まれる。その後、必要に応じて、第７層間絶縁膜２５７に平坦化処理が施され、第７層間絶縁膜２５７の表面が平坦化される。かかる方法により、第１コンタクト部３１２と第２コンタクト部２８２と第３コンタクト部１４２とが形成される。

導通電極３１１、画素電極２８１および供給用電極１４１の製造方法は、例えば以下のとおりである。まず、第７層間絶縁膜２５７上にＰＶＤ（physical vapor deposition）法等の蒸着法を用いて透明導電材料からなる層が形成される。その後、導通電極３１１、画素電極２８１および供給用電極１４１に対応するパターンを有するマスクを用いて、当該層がパターニングされる。かかる方法により、導通電極３１１、画素電極２８１および供給用電極１４１が形成される。

また、前述のように、導通電極３１１Ａの厚さＤ１は、画素電極２８１の厚さＤ２と等しい。同様に、導通電極３１１Ａの厚さＤ１は、供給用電極１４１の厚さＤ３と等しい。前述のように、導通電極３１１と画素電極２８１と供給用電極１４１とを同一工程で形成することで、厚さＤ１と厚さＤ２と厚さＤ３とを等しくすることができる。よって、前述のように、工程を増加させることなく、ギャップＤのバラつきが抑制された電気光学装置１００を形成することができる。

１−２．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図８は、第２実施形態における素子基板２Ａの一部拡大図である。本実施形態は、導通電極３１１Ａの厚さＤ１および供給用電極１４１Ａの厚さＤ３が第１実施形態と異なる。なお、第２実施形態において第１実施形態と同様の事項については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明が適宜省略される。

図８に示す素子基板２Ａでは、導通端子３１Ａが有する導通電極３１１Ａの厚さＤ１は、画素電極２８１の厚さＤ２よりも大きい。導通電極３１１Ａの厚さＤ１を厚くすることで、導通電極３１１Ａの導電性を高くすることができる。そのため、導通材５との導通をより確実にし、かつ安定させることができる。一方、画素電極２８１の厚さＤ２が導通電極３１１Ａの厚さＤ１よりも薄いことで、画素電極２８１の透光性の低下を抑制できる。

同様に、供給用電極１４１Ａの厚さＤ３は、画素電極２８１の厚さＤ２よりも大きい。そのため、供給用電極１４１Ａの導電性を高くすることができる。よって、外部配線基板７０との導通をより確実にし、かつ安定させることができる。

導通電極３１１Ａ、画素電極２８１および供給用電極１４１Ａの製造方法は、例えば以下のとおりである。まず、第７層間絶縁膜２５７上にＰＶＤ法等の蒸着法を用いて透明導電材料からなる第１層が形成される。その後、導通電極３１１Ａおよび供給用電極１４１Ａに対応するパターンを有するマスクを用いて、当該第１層がパターニングされる。このパターニングにより、導通電極３１１Ａの一部および供給用電極１４１Ａの一部が形成される。次いで、導通電極３１１Ａの一部および供給用電極１４１Ａの一部を覆うように、ＰＶＤ法等の蒸着法を用いて透明導電材料からなる第２層が形成される。その後、導通電極３１１Ａ、画素電極２８１および供給用電極１４１Ａに対応するパターンを有するマスクを用いて、当該第２層がパターニングされる。このパターニングにより、導通電極３１１Ａ、画素電極２８１および供給用電極１４１Ａが形成される。

１−３．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図９は、第３実施形態における素子基板２Ｂの一部拡大図である。本実施形態は、導通端子３１Ｂの構成が主に第１実施形態と異なる。なお、第３実施形態において第１実施形態と同様の事項については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明が適宜省略される。

図９に示すように、素子基板２Ｂが有する導通端子３１Ｂは、導通電極３１１と複数の第１コンタクト部３１２との間に、接続部３１３を有する。接続部３１３は、導電性を有する。接続部３１３は、導通電極３１１と複数の第１コンタクト部３１２との間に配置される。本実施形態では、接続部３１３は、複数の第１コンタクト部３１２と一体であるが、これらは別体であってもよい。接続部３１３は、平面視で、導通電極３１１と重なる。接続部３１３の平面視での形状は、導通電極３１１の平面視での形状とほぼ等しい。接続部３１３は、平面視で複数の第１コンタクト部３１２を包含する。

接続部３１３の構成材料は、例えば第１コンタクト部３１２の構成材料と同一である。これらの構成材料が同一である場合、接続部３１３は、例えば以下のように形成される。まず、第７層間絶縁膜２５７に、第１コンタクト部３１２に対応するコンタクトホールに連通する凹部が形成される。次いで、当該コンタクトホールと当該凹部とにタングステン等の金属材料が埋め込まれる。かかる方法により、第１コンタクト部３１２および接続部３１３を形成することができる。すなわち、いわゆるデュアルダマシン法により、第１コンタクト部３１２および接続部３１３を形成することができる。

また、接続部３１３を有することで、導通電極３１１の導電率を補足することができる。そのため、接続部３１３を有さない場合に比べ、導通電極３１１と導通材５との導通をより確実にし、かつより安定させることができる。

１−４．変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

１−４ａ．第１変形例
導通電極３１１の厚さＤ１は、画素電極２８１の厚さＤ２よりも薄くてもよい。同様に、供給用電極１４１の厚さＤ３は、画素電極２８１の厚さＤ２よりも薄くてもよい。

１−４ｂ．第２変形例
導通電極３１１、画素電極２８１および供給用電極１４１は、互いに異なる材料で構成されてもよい。同様に、第１コンタクト部３１２、第２コンタクト部２８２および第３コンタクト部１４２は、互いに異なる材料で構成されてもよい。なお、導通電極３１１Ａおよび第１コンタクト部３１２Ａについても同様である。

１−４ｃ．第３変形例
第１配線１５ａと第１コンタクト部３１２とは、任意の電極等を介して電気的に接続されてもよい。同様に、第１配線１５ａと第３コンタクト部１４２とは、任意の電極等を介して電気的に接続されてもよい。また、第２コンタクト部２８２と第２配線２６５についても同様である。

１−４ｄ．第４変形例
前述の実施形態では、第２配線２６５は、第２コンタクト部２８２を介して画素電極２８１に電気的に接続される中継配線であるが、「第２配線」は、これに限定されない。「第２配線」は、画素電極２８１に電気的に接続されればよい。

１−４ｅ．第５変形例
ギャップＤは、導通材５に含まれる導通粒子によって規定されてもよい。その場合には、シール部材８には、ギャップ材８２が含まれなくてもよい。また、ギャップ材８２および導通粒子によってギャップＤが規定されてもよい。

１−４ｆ．第６変形例
前述の実施形態では、トランジスターがＴＦＴ２５０である場合を例に説明したが、トランジスターは、これに限定されず、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）等であってもよい。

１−４ｇ．第７変形例
前述の説明では、「絶縁層」は、１つの第７層間絶縁膜２５７で構成されるが、「絶縁層」は、複数の絶縁膜で構成されてもよい。

２．参考例
図１０は、参考例としての導通端子７１を示す図である。図１０に示す導通端子７１は段差を有する。導通端子７１は、第７層間絶縁膜２５７の主面２７０上に配置される第１部分７１１と、第１部分７１１と第１配線１５ａとを接続する複数の第２部分７１２とを有する。第１部分７１１と複数の第２部分７１２とは、一体であり、同材料で構成される。第２部分７１２は、第７層間絶縁膜２５７のコンタクトホールを形成する内壁面に沿って配置される。第２部分７１２の平面視での内面の幅Ｄ７は、前述の導通材５に含まれる導電粒子の径よりも小さい。幅Ｄ７が導電粒子の径よりも大きい場合に比べ、ギャップＤのバラつきを小さくすることができる。また、幅Ｄ７は、ギャップ材８２の径よりも小さい。ただし、導通端子７１よりも、前述の導通端子３１の方が、導通材５による第１配線１５ａと共通電極４３との導通をより確実に確保しつつ、ギャップＤのバラつきをより効果的に低減することができる。

３．電子機器
電気光学装置１００は、各種電子機器に用いることができる。

図１１は、電子機器の一例であるパーソナルコンピューター２０００を示す斜視図である。パーソナルコンピューター２０００は、各種の画像を表示する電気光学装置１００と、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを有する。

図１２は、電子機器の一例であるスマートフォン３０００を示す斜視図である。スマートフォン３０００は、操作ボタン３００１と、各種の画像を表示する電気光学装置１００とを有する。操作ボタン３００１の操作に応じて電気光学装置１００に表示される画面内容が変更される。

図１３は、電子機器の一例であるプロジェクターを示す模式図である。投射型表示装置４０００は、例えば、３板式のプロジェクターである。電気光学装置１ｒは、赤色の表示色に対応する電気光学装置１００であり、電気光学装置１ｇは、緑の表示色に対応する電気光学装置１００であり、電気光学装置１ｂは、青色の表示色に対応する電気光学装置１００である。すなわち、投射型表示装置４０００は、赤、緑および青の表示色に各々対応する３個の電気光学装置１ｒ、１ｇ、１ｂを有する。

照明光学系４００１は、光源である照明装置４００２からの出射光のうち赤色成分ｒを電気光学装置１ｒに供給し、緑色成分ｇを電気光学装置１ｇに供給し、青色成分ｂを電気光学装置１ｂに供給する。各電気光学装置１ｒ、１ｇ、１ｂは、照明光学系４００１から供給される各単色光を表示画像に応じて変調するライトバルブ等の光変調器として機能する。投射光学系４００３は、各電気光学装置１ｒ、１ｇ、１ｂからの出射光を合成して投射面４００４に投射する。

前述のパーソナルコンピューター２０００、スマートフォン３０００、および投射型表示装置４０００は、それぞれ、前述の電気光学装置１００を備える。電気光学装置１００を備えるため、パーソナルコンピューター２０００、スマートフォン３０００および投射型表示装置４０００における各表示の品質を高めることができる。

以上、好適な実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は前述の各実施形態に限定されない。また、本発明の各部の構成は、前述の実施形態の同様の機能を発揮する任意の構成に置換でき、また、任意の構成を付加できる。

なお、本発明の電気光学装置が適用される電子機器としては、例示した機器に限定されず、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、車載用の表示器、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、およびＰＯＳ（Point of sale）端末等が挙げられる。さらに、本発明が適用される電子機器としては、プリンター、スキャナー、複写機、ビデオプレーヤー、またはタッチパネルを備えた機器等が挙げられる。

また、前述した説明では、本発明の電気光学装置の一例として液晶装置について説明したが、本発明の電気光学装置はこれに限定されない。例えば、本発明の電気光学装置は、イメージセンサー等にも適用することができる。また、例えば、有機ＥＬ（electro luminescence）、無機ＥＬまたは発光ポリマー等の発光層を用いた表示パネルに対しても前述の実施形態と同様に本発明が適用され得る。また、着色された液体と当該液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカプセルを用いた電気泳動表示パネルに対しても前述の実施形態と同様に本発明が適用され得る。例えば、「電気光学装置」が有機ＥＬである場合、発光ポリマーが「電気光学材料」に相当に、発光層が「電気光学層」に相当する。

２…素子基板、４…対向基板、５…導通材、８…シール部材、９…液晶層、１１…走査線駆動回路、１２…信号線駆動回路、１４…外部端子、１４ａ…供給用端子、１５…引回し配線、１５ａ…第１配線、２０…配線基板、２１…第１基体、２５…絶縁体、２９…第１配向膜、３１…導通端子、４１…第２基体、４２…透光層、４３…共通電極、４４…第２配向膜、７０…外部配線基板、８０…封止材、８２…ギャップ材、１００…電気光学装置、１４０…外表面、１４１…供給用電極、１４２…第３コンタクト部、１５１…アルミニウム膜、１５２…窒化チタン膜、２５１…第１層間絶縁膜、２５２…第２層間絶縁膜、２５３…第３層間絶縁膜、２５４…第４層間絶縁膜、２５５…第５層間絶縁膜、２５６…第６層間絶縁膜、２５７…第７層間絶縁膜、２６１…走査線、２６２…信号線、２６３…容量線、２６４…蓄積容量、２６５…第２配線、２６９…遮光膜、２７０…主面、２８１…画素電極、２８２…第２コンタクト部、２８３…第３コンタクト部、３１０…接触面、３１１…導通電極、３１２…第１コンタクト部、３１３…接続部、４１２…第３コンタクト部、７１１…第１部分、７１２…第２部分、Ａ１０…表示領域、Ａ１１…透光領域、Ａ１２…配線領域、Ａ２０…周辺領域、Ｄ…ギャップ、Ｐ…画素、Ｄ１…厚さ、Ｄ２…厚さ、Ｄ３…厚さ、Ｌ１…長さ、Ｌ２…長さ、Ｌ３…長さ。

Claims (5)

1. 配線を含む配線基板と、
   共通電極と、
   前記配線と前記共通電極とを電気的に接続する導電性の導通材と、
   前記配線基板と前記共通電極との間に配置される画素電極と、
   前記画素電極と前記共通電極との間に配置され、前記画素電極と前記共通電極との間の電界によって光学的特性が変化する電気光学材料を含む電気光学層と、を備え、
   前記配線基板は、
   前記配線と前記共通電極との間に配置される絶縁層と、
   前記絶縁層と前記共通電極との間で前記絶縁層に接触し、前記導通材が配置される導通電極と、
   前記導通電極とは異なる材料で構成され、前記絶縁層を貫通し、前記導通電極と前記配線とを電気的に接続するコンタクト部と、を有し、
   前記導通電極における前記導通材が接触する面は、平坦な面であることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記コンタクト部は、第１コンタクト部であり、
   前記配線は、第１配線であり、
   前記配線基板は、
   第２配線と、
   前記絶縁層を貫通し、前記第２配線と前記画素電極とを電気的に接続する第２コンタクト部と、をさらに有し、
   前記画素電極の構成材料と前記導通電極の構成材料とは、同一であり、
   前記第２コンタクト部の構成材料と前記第１コンタクト部の構成材料とは、同一である請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記配線基板は、
   前記第１配線と電気的に接続され、前記第１配線に信号を供給するための供給用電極と、
   前記絶縁層を貫通し、前記第１配線と前記供給用電極とを電気的に接続する第３コンタクト部と、をさらに有し、
   前記供給用電極の構成材料と前記導通電極の構成材料とは、同一であり、
   前記第３コンタクト部の構成材料と前記第１コンタクト部の構成材料とは、同一である請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記導通電極の厚さは、前記画素電極の厚さ以上である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

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