KR100495562B1

KR100495562B1 - 전기 광학 장치 및 그 제조 방법 및 전자 기기

Info

Publication number: KR100495562B1
Application number: KR10-2002-0060298A
Authority: KR
Inventors: 무라데마사오
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2005-06-16
Also published as: JP2003195353A; US20030076460A1; TWI261926B; CN1169233C; KR20030029031A; CN1410804A; JP3736513B2; US7202927B2

Abstract

전기 광학 장치는 TFT 어레이 기판상에, 화상 표시 영역에 배치된 화소 전극과, 화상 표시 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에 배치되어 있고 주변 회로를 구성하는 TFT와, 주변 영역을 적어도 부분적으로 덮도록 형성된 보호막을 구비한다. 보호막은 화상 표시 영역 내에 있어서의 각 화소의 개구 영역의 적어도 일부에는 마련되어 있지 않다.

이로써, 액정 장치 등의 전기 광학 장치에 있어서, 기판상에 조립된 트랜지스터 등의 전자 소자를 보호막으로 보호함으로써 장치 수명을 연장시키면서 당해 보호막의 존재에 의한 표시 화상의 품위 저하를 방지한다.

Description

전기 광학 장치 및 그 제조 방법 및 전자 기기{ELECTRO-OPTICAL DEVICE, METHOD FOR MAKING THE SAME, AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은, 액정 장치 등의 전기 광학 장치 및 그 제조 방법, 및 그와 같은 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 투사형 표시 장치 등의 각종 전자 기기의 기술 분야에 속한다.

이러한 종류의 전기 광학 장치에서는, 화상 표시가 행하여지는 화상 표시 영역에 화소 전극 등의 표시 전극이 마련되어 있고, 특히 액티브 매트릭스 구동 방식인 경우에는, 각 화소 전극에는 박막 트랜지스터(이하 적절히, TFT(Thin Film Transistor)라 한다), 박막 다이오드(이하 적절히, TFD(Thin Film Diode)라 한다) 등의 전자 소자가 조립되어 있다. 더욱이, 기판상에 있어서의 화상 표시 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에, TFT, TFD 등의 전자 소자를 다수 포함하는 주사선 구동 회로, 데이터선 구동 회로 등의 구동 회로 등의 주변 회로가 조립되어 있는, 소위 주변 회로 내장형 혹은 구동 회로 내장형 전기 광학 장치도 일반화되고 있다.

이러한 TFT 등의 전자 소자는 수분 혹은 습기에 의해 그 특성이 변화되어, 당해 전기 광학 장치 자체의 수명을 단축시켜 버리는 주요인이 된다. 이 때문에, 이러한 종류의 전기 광학 장치에서는, TFT 등의 전자 소자가 조립된 화상 표시 영역이나 주변 영역의 전 영역에 있어서, 전자 소자의 상측에 보호막을 형성하는 것이 일반화되고 있다.

이러한 종류의 전기 광학 장치에서는, 장치 수명을 길게 하는 것과 더불어, 표시 화상의 고품위화라는 일반적 요청이 있고, 그 일환으로서 밝은 색 재현성이 우수한 화상 표시를 실행하는 것은 극히 중요하다.

그러나, 상술과 같이, 화상 표시 영역 및 주변 영역을 포함하는 기판상 전역에 질화막 등으로 이루어지는 보호막을 형성한 것에서는, 특히 투광성 표시용 전극을 이용한 투과형 전기 광학 장치의 경우에는 보호막의 적층 위치에 의하지 않고, 혹은 반사성 표시용 전극을 이용한 반사형 전기 광학 장치의 경우에는 보호막이 반사면의 상측에 적층되어 있으면, 보호막에 의해 광투과율이 저하하는 만큼, 표시 화상이 어두워져 버리는 문제점이 발생한다. 혹은, 어두움은 시인(視認)하기 어려워도, 또는 표시광의 광량에 의해 보상해도 보호막에 있어서의 광투과율의 주파수 의존성에 의해, 표시 화상이 특정한 색깔을 내버리는 문제점이 발생한다. 보다 구체적으로는, 예컨대 일반적으로 치밀하고 내습성이 우수한 질화막을 얇게 적층하여 보호막으로 해도, 표시 화상이 노란 색깔을 내버리는 문제점이 있다.

그리고, 보호막에 의한 내습성의 향상은 일반적으로 그 막두께에 비례하지만, 이러한 광투과율의 저하나 특정한 색깔을 내는 현상도, 그 막두께에 비례해 버리기 때문에 결국, 보호막에 의해 내습성을 향상시켜 장치 수명을 연장시키고자 하면, 보호막의 존재에 의한 표시 화상의 품위 저하가 증장(增長)되어 버리는 것이다. 이와 같이, 장치 수명을 연장시키는 것과 표시 화상의 고품위화를 도모하는 것을 양립시키는 것은 지극히 곤란하다.

더하여, 예컨대 화소 전극 등의 표시용 전극과 이것에 접속되는 트랜지스터 등의 전자 소자의 사이에 질화막 등으로 이루어지는 보호막이 존재하는 경우 등, 구조상, 보호막의 상층측과 하층측을 접속하는 콘택트 홀 등이 필요하게 되는 경우가 있다. 그러나, 기본적으로 치밀한 것이 바람직한 질화막 등의 보호막은, 에칭 레이트가 일반적으로 낮다. 따라서, 상술한 종래의 기술과 같이 단순히 보호막을 기판상 전역에 형성하는 경우에도, 이에 따라 콘택트 홀 등의 개구 등에 관한 제조 공정이 곤란하게 되어, 최종적으로 콘택트를 취하기 위해서 각 화소의 개구 영역(즉, 각 화소에 있어서 실제로 표시에 기여하는 광이 투과 혹은 반사하는 영역)을 좁게 하지 않을 수가 없게 되거나, 한정된 각 화소의 비개구 영역(즉, 각 화소에 있어서 실제로 표시에 기여하는 광이 투과 혹은 반사하지 않는, 개구 영역을 제외한 영역)내에서 콘택트를 취하기 어렵게 되거나 한다. 이와 같이 종래의 기술과 같이 보호막을 형성해 버리면, 각 화소의 개구 영역을 넓혀 밝은 화상 표시로 하는 것이 곤란하게 되는 문제점도 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 트랜지스터 등의 전자 소자를 보호막으로 보호함으로써 장치 수명을 연장시키면서 당해 보호막의 존재에 의한 표시 화상의 품위 저하를 방지 혹은 저감 할 수 있는 전기 광학 장치 및 그 제조 방법, 및 그와 같은 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 투사형 표시 장치 등의 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치는 상기 과제를 해결하기 위해서, 기판상의 화상 표시 영역에 배치된 표시용 전극과, 상기 화상 표시 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에 배치되어 있고 주변 회로를 구성하는 전자 소자와, 상기 주변 영역을 적어도 부분적으로 덮도록 형성된 보호막을 구비하고 있고, 상기 보호막은 상기 화상 표시 영역 내에 있어서의 각 화소의 개구 영역의 적어도 일부에는 마련되어 있지 않다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치에 의하면, 예컨대 다수의 트랜지스터 등의 전자 소자에 의해 구성된 주변 회로를 구동 회로로서, 화소 전극, 스트라이프 형상 전극 등의 표시용 전극에 화상 신호 등을 화소 스위칭용 트랜지스터 등의 전자 소자를 거쳐서 혹은 직접 공급한다. 이것에 의해, 액티브 매트릭스 구동이나 패시브 매트릭스 구동 등이 가능해진다. 여기서 특히, 주변 영역은 적어도 부분적으로 보호막으로 덮어져 있기 때문에, 이 보호막의 막두께나 막질, 더욱이는 형성 영역 등에 따라서, 주변 영역에 배치된 트랜지스터 등의 전자 소자에 대한 내습성을 높일 수 있다. 이 때, 주변 영역에서는 보호막에 의해 광투과율은 저하하지만, 표시 화상에 대하여 영향은 없다. 즉, 구동 주파수나 구동 전류 등에 대하여 요구되는 성능이 높은 주변 회로가 조립되는 주변 영역에서는, 표시 화상이 어둡게 되는 혹은 어떠한 색깔이 나는 것을 염려하지 않고, 보호막을 형성할 수 있기 때문에, 필요한 내습성이 얻어지도록 당해 보호막을 형성할 수 있다.

더욱이 본원 발명자의 연구에 의하면, (ⅰ) 주변 영역에 있는 트랜지스터 등의 전자 소자 쪽이, 화상 표시 영역에 있는 트랜지스터 등의 전자 소자에 비교하여 주변에 위치하고 있는 만큼, 외부로부터의 수분의 영향을 받기 쉽고, (ⅱ) 화상 표시 영역에는 화상 표시용으로 액정 등의 전기 광학 물질이 존재하고 있는 만큼 주변 영역보다도 내습성이 기본적으로 높고, (ⅲ) 화상 표시 영역에 있어서의 화소 스위칭 제어용으로는, 일반적으로 복잡 고도한 제어의 필요성이 낮은 만큼, 상보형 트랜지스터를 이용하지 않고도 충분하기 때문에, 예컨대 P 채널형 트랜지스터보다도 습기 혹은 수분에 의한 성능 저하가 일어나기 어려운 N 채널형 트랜지스터만으로, 화소 스위칭용 전자 소자를 구성할 수 있고, (ⅳ) 주변 회로에 있어서의 예컨대 구동 회로 등은 구동 주파수나 구동 전류 등에 대하여 요구되는 성능이 높은 등의 각종 요인 때문에, 실제상에 있어서의 당해 전기 광학 장치의 장치 수명은 주변 회로에 의존하고 있다. 이 때문에, 주변 회로를 구성하는 트랜지스터 등의 전자 소자를 적극적으로 보호함으로써, 그 수명을 연장시키는 것은 그대로 장치 전체의 수명을 연장시키는 것으로 이어진다. 따라서, 제 1 전기 광학 장치에 의하면 주변 영역을 덮는 보호막의 존재에 의해, 실용상은 장치 수명이 현저히 연장되기 때문에 대단히 유리하다.

한편, 화상 표시 영역 내에서는, 보호막은 각 화소의 개구 영역의 적어도 일부에는 마련되어 있지 않기 때문에, 보호막을 형성하지 않는 만큼에 따라서, 개구 영역에서의 광투과율을 저하시키지 않게 된다. 즉, 화상 표시 영역에서는 보호막을 완전히 또는 적어도 부분적으로 형성하지 않음으로써, 화상 표시가 어둡게 되지 않는 혹은 색깔이 나지 않도록 하는 것이 가능해진다.

이상의 결과, 제 1 전기 광학 장치에 의하면 비교적 간단한 구성을 이용하여, 보호막에 의해 장치 수명을 연장시킬 수 있고, 더욱이 보호막의 존재에 의한 표시 화상의 품위 저하를 방지 혹은 경감하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치 중 한 형태에서는, 상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고, 당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고 상기 화소 전극에 접속된 제 1 트랜지스터를 더 구비하고 있고, 상기 전자 소자는 제 2 트랜지스터로 이루어진다.

이 형태에 의하면, 제 1 트랜지스터에 의해 화소 전극을 스위칭 제어함으로써, 액티브 매트릭스 구동이 가능해진다. 그리고, 주변 회로를 구성하는 제 2 트랜지스터를 완전히 혹은 적어도 부분적으로 보호막으로 보호함으로써, 장치 전체의 수명을 연장시킬 수 있다. 더구나, 화소 전극이 마련되어 있는 각 화소의 개구 영역에는 보호막을 전혀 혹은 적어도 부분적으로 형성하지 않음으로써, 보호막의 존재에 의한 표시 화상의 품위 저하를 저감할 수 있게 된다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 보호막은 상기 각 화소의 개구 영역에는 마련되어 있지 않다.

이 형태에 의하면, 보호막은 각 화소의 개구 영역에는 마련되어 있지 않기 때문에, 보호막의 존재에 의한 표시 화상의 품위 저하를 최소한으로 억제할 수 있다. 반대로, 표시 화상의 품위 저하를 걱정하지 않고, 주변 영역에는 충분히 두꺼운 혹은 임의의 광투과율을 갖는 보호막을 형성할 수 있게 된다.

더욱이, 이 형태에서는 각 화소의 비개구 영역에는 보호막을 형성해도 되고, 하지 않아도 된다. 특히, 각 화소의 비개구 영역에 화소 스위칭용 제 1 트랜지스터 등의 전자 소자를 마련하는 경우에는, 그 비개구 영역에 보호막을 형성함으로써, 이 전자 소자에 대한 내습성을 어느 정도 높게 한다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 보호막은 상기 화상 표시 영역에는 마련되어 있지 않다.

이 형태에 의하면, 보호막은 화상 표시 영역에 마련되어 있지 않기 때문에 보호막의 존재에 의한 표시 화상의 품위 저하를 최소한으로 억제할 수 있다. 반대로, 표시 화상의 품위 저하를 걱정하는 일없이, 주변 영역에는 충분히 두꺼운 혹은 임의의 광투과율을 갖는 보호막을 형성할 수 있게 된다. 특히, 화상 표시 영역과 주변 영역과의 경계인 액자 영역에서 주변측에만 보호막을 형성하면 되기 때문에 보호막을 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 보호막은 상기 주변 영역의 전 영역에 마련되어 있다.

이 형태에 의하면, 보호막은 주변 영역의 전 영역에 마련되어 있기 때문에, 주변 회로를 구성하는 제 2 트랜지스터 등의 전자 소자에 대한 내습성을 최대한으로 높이는 것도 가능해진다. 특히, 화상 표시 영역과 주변 영역과의 경계인 액자 영역으로부터 주변측 전역으로 보호막을 형성하면 되기 때문에, 보호막을 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 보호막은 상기 주변 영역에서의 상기 전자 소자에 겹치는 영역에 마련되어 있는 동시에 상기 전자 소자에 겹치지 않는 영역의 적어도 일부에는 마련되어 있지 않다.

이 형태에 의하면, 보호막은 주변 영역에 있어서의 전자 소자에 겹치는 영역에 마련되어 있기 때문에, 전자 소자에 대한 내습성을 높이는 것이 가능해진다. 더욱이, 기판상의 적층 구조에 있어서, 예컨대 보호막의 상층측에 있는 배선, 전극, 소자 등과, 보호막의 하층측에 있는 배선, 전극, 소자 등을 콘택트 홀 등에 의해 서로 접속할 필요성이 있는 영역 등, 전자 소자에 겹치지 않는 영역 중 보호막의 존재가 구조상 혹은 제조 프로세스상 바람직하지 못한 영역에 대해서는, 보호막을 형성하지 않도록 구성할 수 있다. 이와 같이 구성하면, 콘택트 홀의 개구 등에 관한 제조 공정이 용이하게 되고, 한정된 각 화소의 비개구 영역 내에서 콘택트 홀의 개구 등을 양호하게 실행하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 최종적으로는 보호막을 형성하면서, 각 화소의 개구 영역을 넓혀서 밝은 화상 표시를 실행하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 전자 소자는, 상보형 트랜지스터로 이루어지고, 상기 보호막은 적어도 상기 주변 영역에 있어서의 상기 상보형 트랜지스터를 구성하는 P 채널형 트랜지스터에 겹치는 영역에 마련되어 있다.

이 형태에 의하면, 보호막은 N 채널형 트랜지스터와 비교하여 습기 혹은 수분에 의한 성능 저하가 일어나기 쉬운 P 채널형 트랜지스터에 겹치는 영역에 마련되어 있기 때문에, 당해 P 채널형 트랜지스터에 대한 내습성을 높임으로써 상보형 트랜지스터의 수명을 연장시킬 수 있다. 더욱이, N 채널형 트랜지스터에 겹치는 영역에 대해서는, 보호막을 형성해도 되고, 하지 않아도 된다.

이 형태에서는, 상기 보호막은 적어도 상기 주변 영역에서의 상기 상보형 트랜지스터를 구성하는 N 채널형 트랜지스터에 겹치는 영역의 일부에는 마련되어 있지 않도록 구성해도 된다.

이와 같이 구성하면, N 채널형 트랜지스터에 겹치는 영역 중 보호막의 존재가 구조상 혹은 제조 프로세스상 바람직하지 못한 영역에 대해서는, 보호막을 형성하지 않도록 하는 것도 가능해진다.

본 발명의 제 2 전기 광학 장치는 상기 과제를 해결하기 위해서, 기판상에 화상 표시 영역에 배치된 표시용 전극과, 상기 화상 표시 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에 배치되어 있고 주변 회로를 구성하는 전자 소자와, 상기 주변 영역 및 상기 화상 표시 영역을 각각 적어도 부분적으로 덮도록 형성되어 있고 또한, 상기 주변 영역 내에서는 상대적으로 두껍게 형성되고, 또한 상기 화상 표시 영역 내에서는 상대적으로 얇게 형성되어 있는 보호막을 구비한다.

본 발명의 제 2 전기 광학 장치에 의하면, 예컨대 트랜지스터 등의 전자 소자에 의해 구성된 주변 회로를 구동 회로로서 표시용 전극에 화상 신호 등을, 화소 스위칭용 트랜지스터 등의 전자 소자를 거쳐서 혹은 직접 공급함으로써, 액티브 매트릭스 구동이나 패시브 매트릭스 구동 등이 가능해진다. 여기서 특히, 주변 영역은 두꺼운 보호막으로 덮어져 있기 때문에, 주변 영역에 배치된 트랜지스터 등의 전자 소자에 대한 내습성을 높일 수 있다. 이 때, 주변 영역에서는 두꺼운 보호막에 의해 광투과율은 저하하지만, 표시 화상에 대하여 영향은 없다. 즉, 표시 화상이 어둡게 되는 혹은 어떠한 색깔이 나는 것을 걱정하는 일없이, 주변 영역에서는 두껍게 보호막을 형성할 수 있기 때문에, 필요한 내습성이 얻어지도록 당해 보호막을 형성할 수 있다.

더욱이 본원 발명자의 연구에 의하면, 전술과 같이 각종 요인으로부터, 실제상에 있어서의 당해 전기 광학 장치의 장치 수명은 주변 회로에 의존하고 있다. 이 때문에, 주변 회로를 구성하는 트랜지스터 등의 전자 소자를 적극적으로 보호 함으로써, 그 수명을 연장시키는 것은, 그대로 장치 전체의 수명을 연장시키는 것에 연결된다. 따라서, 제 2 전기 광학 장치에 의하면, 주변 영역을 덮는 두꺼운 보호막의 존재에 의해, 실용상은 장치 수명이 현저히 연장하기 때문에 대단히 유리하다.

한편, 화상 표시 영역 내에서는 보호막은 얇게 마련되어 있기 때문에, 주변 영역과 같이 두껍게 보호막을 형성하는 경우와 비교하여, 개구 영역에서의 광투과율을 저하시키지 않게 된다. 즉, 화상 표시 영역에서는, 보호막을 얇게 형성함으로써, 화상 표시가 거의 어둡게 되지 않는 혹은 거의 색깔이 나지 않게 하는 것이 가능해지고, 동시에 그와 같이 얇은 보호막의 존재에 의해, 화상 표시 영역 내에, 예컨대 화소 스위칭용 트랜지스터 등의 전자 소자를 조립한 경우에도, 아무런 보호막이 존재하지 않는 경우와 비교하여, 얇은 보호막에 의해 어느 정도 내습성을 높이는 것이 가능해진다.

이상의 결과, 제 2 전기 광학 장치에 의하면, 비교적 간단한 구성을 이용하여, 보호막에 의해 장치 수명을 연장시킬 수 있고, 더욱이 보호막의 존재에 의한 표시 화상의 품위 저하를 경감하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제 2 전기 광학 장치의 일 형태에서는, 상기 보호막은 상기 화상 표시 영역의 전 영역에 상대적으로 얇게 형성되어 있고 또한 상기 주변 영역의 전 영역에 상대적으로 두껍게 형성되어 있다.

이 형태에 의하면, 보호막은 주변 영역의 전 영역에 두껍게 형성되고, 또한 화상 표시 영역의 전 영역에 얇게 형성되어 있기 때문에, 주변 회로를 구성하는 트랜지스터 등의 전자 소자에 대한 내습성을 최대한으로 높이는 것도 가능해진다. 특히, 화상 표시 영역과 주변 영역과의 경계인 액자 영역에서 주변측 전역에서 보호막을 두껍게 형성하고, 또한 액자 영역의 중앙측 전역에서 보호막을 얇게 형성하면 되기 때문에, 전체적으로 보호막을 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 제 3 전기 광학 장치는 기판상의 화상 표시 영역에 배치된 표시용 전극과, 상기 화상 표시 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에 배치되어 있고 주변 회로를 구성하는 전자 소자와, 상기 주변 영역을 적어도 부분적으로 덮도록 형성된 보호막을 구비하고 있고, 상기 화상 표시 영역 내에서의 각 화소의 개구 영역이외의 비개구 영역에 대응하도록 연재하는 배선을 더 구비하고, 상기 보호막은 상기 배선도 적어도 부분적으로 덮도록 형성되어 있다.

본 발명의 제 3 전기 광학 장치에 의하면, 예컨대 트랜지스터 등의 전자 소자에 의해 구성된 주변 회로를 구동 회로로서 표시용 전극에 화상 신호 등을, 화소 스위칭용 트랜지스터 등의 전자 소자를 거쳐서 혹은 직접 공급함으로써, 액티브 매트릭스 구동이나 패시브 매트릭스 구동 등이 가능해진다. 여기서 특히, 보호막이 주변 영역과 개구 영역 이외의 비개구 영역에 대응하도록 연재하는 배선을 덮도록 형성되어 있다. 따라서, 주변 영역에 배치된 트랜지스터 등의 전자 소자에 대한 내습성을 높일 수 있다. 또한, 배선상에도 보호막이 형성되어 있음으로써, 예컨대 당해 전기 광학 장치의 제조 프로세스에 있어서, 그 배선에 대하여 어떠한 대미지를 입히는 사태를 회피할 수 있다. 여기에「대미지」라는 것은, 예컨대, 그 배선상에 형성된 보호막을 소정 형상으로 패터닝하는 경우에 실시되는 에칭에 의한 침식 등을 생각할 수 있다.

본 발명에서는, 이러한 배선의 부식, 단선 등이 발생할 염려가 저감하여, 전기 광학 장치의 정확한 동작을 기대할 수 있는 것 외에, 예컨대 주변 영역에만 보호막이 형성되어 있는 경우에 비해, 보호막이 형성되는 영역의 면적은 상대적으로 증대하기 때문에, 수분 침입 방지 작용이 보다 효과적으로 발휘되어, 장치 수명의 연장을 더 도모할 수 있다. 또한, 배선에 부식, 단선 등을 생기게 하지 않는 작용 효과도, 또한 장치 수명의 장기화에 공헌하게 되는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 화상 표시 영역 내에서, 보호막은 배선을 덮도록 형성되어 있을 뿐이기 때문에, 화상을 어둡게 하거나 혹은 화상 상에 색이 있는 광이 혼합하는 등의 불량은 거의 발생하지 않는다. 즉, 고품질의 화상 표시가 여전히 가능하다.

더욱이, 본원 발명자의 연구에 의하면, 전술과 같이 각종 요인으로 인해, 실제상에 있어서의 당해 전기 광학 장치의 장치 수명은, 주변 회로에 의존하고 있다. 이 때문에, 주변 회로를 구성하는 트랜지스터 등의 전자 소자를 적극적으로 보호함으로써 그 수명을 연장시키는 것은, 그대로 장치 전체의 수명을 연장시키는 것에 연결된다.

이상과 같이, 제 3 전기 광학 장치에 의하면 주변 영역 및 배선을 피복하는 보호막의 존재에 의해 실용상은 장치 수명이 현저히 연장하기 때문에 대단히 유리하다.

본 발명의 제 3 전기 광학 장치의 일 형태에서는, 상기 배선은 적어도 알루미늄을 포함하고 있다.

이 형태에 의하면, 배선이 전기 저항값이 작은 알루미늄을 포함하고 있기 때문에, 배선 지연 등이 문제가 되는 일이 없다.

단, 알루미늄은 비교적 저융점의 재료이며, 또한 기계적 강도(예컨대 경도 등)가 비교적 뒤떨어지는 재료이므로, 이러한 알루미늄으로 이루어지는 배선에 있어서는, 제조 프로세스 중에 있어서 상기 대미지를 받을 가능성은 보다 커진다. 그런데, 본 형태에 있어서는, 이 알루미늄으로 이루어지는 배선을 덮도록 보호막이 형성되어 있으므로, 그와 같은 걱정은 거의 완전히 불식되게 된다. 즉, 배선이 알루미늄으로 이루어지는 경우에 있어서는, 그렇지 않은 경우에 비교하여, 보호막의 존재가치는 보다 높아진다고 말할 수 있다.

이상과 같이, 본 형태에서는, 배선의 저 저항화를 실현할 수 있음에도 불구하고, 그 배선에 제조 프로세스 중의 대미지를 부여하는 일이 없고, 일반적으로 양립시키기 어려운 과제를 일거에 해결하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제 3 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 배선은 상기 표시용 전극에 화상 신호를 공급하기 위한 데이터선을 포함한다.

이 형태에 의하면, 데이터선에 대한 상기한 대미지를 부여하는 불량을 극력으로 없애는 것이 가능해진다. 따라서, 화상 신호의 공급은 막힘없이 행하여지게 되어, 데이터선의 결함을 원인으로 하는 표시 불량 등은 거의 발생할 수 없게 된다. 또, 그 데이터선은 저 저항의 재료, 예컨대 상기한 알루미늄 등으로 이루어지는 것이 일반적이기 때문에, 이러한 경우에 있어서는 상술한 바와 같이 존재 가치가 높아진 보호막의 작용 효과를 향수(享受)하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제 3 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 보호막은 상기 주변 영역의 전 영역 및 상기 배선의 형성 영역의 전 영역에 마련되어 있다.

이 형태에 의하면, 보호막은 주변 영역의 전 영역에 마련되어 있기 때문에, 주변 회로를 구성하는 제 2 트랜지스터 등의 전자 소자에 대한 내습성을 최대한으로 높이는 것도 가능해진다. 또한, 화상 표시 영역과 주변 영역과의 경계인 액자 영역으로부터 주변측 전역, 및, 화상 표시 영역 내의 배선의 형성 영역의 전 영역으로 보호막을 형성하면 되기 때문에, 보호막을 비교적 용이하게 형성할 수 있다.

그리고 특히, 본 형태는 보호막에 의한 수분 침입 방지 작용을 최대한 향수할 수 있는, 최적의 형태 중 하나를 제공한다. 실제로, 본원 발명자가 주변 영역의 전 영역 및 배선의 일례인 데이터선의 형성 영역의 전 영역을 덮도록 보호막을 형성한 형태가 되는 전기 광학 장치의 장치 수명을 계측한 바, 그것은 종래의 5배 정도 이상 개선되는 것이 확인되어 있다.

본 발명의 제 3 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고, 당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고, 상기 화소 전극 및 상기 배선에 접속된 제 1 트랜지스터를 더 구비하고 있고, 상기 전자 소자는 제 2 트랜지스터로 이루어지고 또한, 그 제 2 트랜지스터에 접속되는 전극을 갖추고 있고, 상기 보호막은 동일막으로 형성된 상기 배선 및 상기 전극을 덮도록 동일막으로 형성되어 있다.

이 형태에 의하면, 제 1 트랜지스터에 의해 화소 전극을 스위칭 제어함으로써, 액티브 매트릭스 구동이 가능해진다. 그리고, 주변 회로를 구성하는 제 2 트랜지스터를 완전히 혹은 적어도 부분적으로 보호막으로 보호함으로써, 장치 전체의 수명을 연장시킬 수 있다.

그리고 본 형태에서는 특히, 제 1 트랜지스터에 접속된 배선 및, 주변 회로를 구성하는 전자 소자인 제 2 트랜지스터에 접속된 전극이 동일막으로 형성되어 있고, 또한 이들 배선 및 전극의 상측에 상기한 보호막이 동일막으로 형성되어 있다. 이로써, 우선 배선 및 전극을 예컨대 저 저항인 알루미늄 등으로부터 공통으로 제작할 수 있어서, 그 만큼의 제조공정의 간략화, 혹은 제조비용의 저렴화 등을 도모할 수 있다. 또한, 알루미늄 등을 사용하면 배선 및 전극에 있어서 배선 지연 등이 문제가 되지 않는다.

또한, 보호막은 이러한 배선 및 전극의 상측에 동일막으로 형성되어 있기 때문에, 이것에 의해서도 전술과 거의 마찬가지인 제조에 관한 작용 효과를 얻을 수 있는 동시에, 그 보호막의 존재에 의해, 상기 배선 및 상기 전극을 함께 보호하는 것이 가능해진다. 즉, 상술한 바와 같이 예컨대, 그 보호막을 패터닝할 때에 있어서 실시되는 에칭 등에 의해서도, 배선 및 전극상에는 이들을 덮도록 보호막이 결국 잔존하게 되기 때문에, 상기한 에칭 등에 의해서, 이들 배선 및 전극에 대하여 대미지를 부여하는 것 같은 일이 없는 것이다.

본 발명의 제 3 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 개구 영역을 규정하는 차광막이 더 구비되어 이루어져서, 그 차광막 및 상기 보호막이 서로 겹치는 부분의 적어도 일부에 있어서, 상기 차광막의 폭은 상기 배선을 덮도록 형성된 보호막의 폭보다도 크다.

이 형태에 의하면, 개구 영역을 규정하는 차광막의 폭이 배선을 덮도록 형성된 보호막의 폭보다도 크기 때문에, 당해 구성을 평면적으로 관찰하면, 그 보호막은 거의 완전히 차광막에 의해서 덮어져 있는 것 같은 형태가 현출되게 된다. 이로써, 차광막의 가장자리 근방을 통과하는 광이, 보호막에 이르는 것 같은 가능성은 지극히 작게 된다. 이 점, 그 차광막의 가장자리 근방을 통과하는 광이 기울어짐 성분을 포함한다고 해도, 이것이 보호막에 닿을 가능성 역시 대단히 작다. 따라서, 최종적으로 화상을 구성하는 광 중에, 보호막을 투과한 광, 즉 색이 있는 광이 혼합될 가능성은 지극히 작게 된다. 이상에 의해, 본 형태에서는 보다 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능해진다.

이 차광막을 갖추는 형태에서는 특히, 상기 기판에 대향 배치된 대향 기판과 상기 화상 표시 영역에 있어서, 상기 기판과 상기 대향 기판과의 사이에 유지된 전기 광학 물질을 더 구비하고, 상기 차광막은 상기 대향 기판상에 형성되어 있도록 구성하면 된다.

이러한 구성에 의하면, 한 쌍의 기판 사이에 액정 등의 전기 광학 물질이 유지되어 이루어지는 전기 광학 장치를 실현할 수 있다. 따라서, 화상 표시 영역에 있어서의 기판상에 화소 스위칭용 제 1 트랜지스터 등의 전자 소자를 조립하면, 그 상측에 전기 광학 물질이 존재하기 때문에, 전기 광학 물질의 존재에 의해 당해 전자 소자에 대한 내습성을 높이는 것이 가능해진다. 한편, 주변 회로를 구성하는 전자 소자에 대해서는, 전기 광학 물질이 존재하지 않더라도 보호막이 존재하기 때문에, 이러한 구성을 채용함으로써, 전체적으로 대단히 효율적으로 장치 수명을 연장시키는 것이 가능해진다.

그리고, 본 형태에서는 특히, 상술한 바와 같이 대향 기판상에 차광막이 구비되어 있고, 또한 이 차광막의 폭이, 상기한 보호막의 폭보다도 크게 되어 있게 된다. 이것에 의해, 본 형태에 의하면, 상술했지만 같은 작용 효과(즉, 색이 없는 고품질의 화상 표시)를 이 대향 기판 상의 차광막 및 보호막의 관계에 있어서 향수하는 것이 가능해진다.

혹은, 당해 형태에서는 더욱이 상기 기판상에는 상기 표시용 전극 및 상기 배선을 포함하는 적층 구조가 구축되고, 상기 차광막은 상기 적층 구조의 일부를 구성하는 내장 차광막을 포함하도록 구성해도 된다.

이러한 구성에 의하면, 기판상에 구축되는 구성의 일부가 내장 차광막을 구성하고 있기 때문에, 화상 표시 영역 내에 형성되는 제 1 트랜지스터 등의 전자 소자에 대한 광입사를 상당 정도 방지하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 광 리크 전류의 발생을 억지하여, 플리커 등이 없는 화상을 표시하는 것이 가능해진다. 그리고, 본 형태에서는 특히, 이러한 내장 차광막이 상기 차광막에 포함되는 즉, 내장 차광막의 폭이 보호막의 폭보다도 커져 있게 된다. 이것에 의해, 본 형태에 의하면 상술했지만, 같은 작용 효과를 당해 내장 차광막 및 보호막의 관계에 있어서 향수하는 것이 가능해진다.

더욱이, 본 형태의「내장 차광막」의 구체예로서는, 후술하는 바와 같이 축적 용량의 고(高)정전위측 용량 전극이 포함되는 것 외에, 기판상 또는 상기 제 1 트랜지스터 등의 전자 소자의 하측에 형성되는 하측 차광막 등이 해당될 수 있다.

이 내장 차광막을 구비한 형태에서는 특히, 상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고, 당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고, 상기 화소 전극에 접속된 제 1 트랜지스터와, 상기 화소 전극 및 상기 제 1 트랜지스터의 각각 전기적으로 접속된 화소 전위측 용량 전극과, 그 화소 전위측 용량 전극에 대향 배치된 고정 전위측 용량 전극과, 상기 화소 전위측 용량 전극 및 상기 고정 전위측 용량 전극 사이에 유지된 유전체막으로 이루어지는 축적 용량을 더 구비하고 있고, 상기 내장 차광막은 상기 고정 전위측 용량 전극을 포함하도록 하면 된다.

이러한 구성에 의하면, 우선, 화소 전극 및 제 1 트랜지스터의 각각에 전기적으로 접속된 축적 용량이 구비되어 있기 때문에, 화소 전극에 있어서의 전위 유지 특성을 현저히 향상시키는 수 있고, 이로써 플리커 등이 없는 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능해진다.

그리고, 본 형태에서는 특히, 그 축적 용량의 일부를 구성하는 고정 전위측 용량 전극이 상기한「내장 차광막」에 포함된다, 즉, 그 고정 전위측 용량 전극이 상기한「차광막」에 포함되게 된다. 이로써, 그 고정 전위측 용량 전극은, 그 이름의 대로, 축적 용량을 구성하는 한 쌍의 전극의 한쪽인 고정 전위의 전극으로서 기능하는 이외에, 전술한 차광막으로서 기능하게 되기 때문에, 당해 전기 광학 장치의 구성을 보다 간략화하는 것이 가능해진다. 더하여, 본 형태에서는, 고정 전위측 용량 전극의 폭이, 보호막의 폭보다도 크게 되어 이것을 갖고, 상술했지만 같은 작용 효과를 향수하는 것이 가능해진다.

이상의 차광막을 갖추는 각종형태에서는, 상기 차광막의 둘레는 상기 보호막의 둘레보다도, 그 양측에 대하여 각각 0.2~1.0㎛만큼 크게 구성하면 된다.

이러한 구성에 의하면, 차광막의 폭에 대한 보호막의 폭이 보다 구체적 또한 바람직한 값을 취함으로써, 전술한 색깔이 있는 광에 관한 불량을 더 유효하게 해소하는 것이 가능해진다. 즉, 이것보다도 작은 값을 취하는 경우, 바꿔 말하면 차광막의 폭이 보다 작게 되는 경우에 있어서는, 일반적으로 개구 영역을 투과하는 광에는 기울어짐 성분 등도 포함되어 있음으로써, 보호막을 통과한 광이 화상을 구성하는 광에 혼입하여 전술한 색깔이 있는 광에 관한 불량이 나타나는 것 같은 사태가 발생할 수 있고, 이것보다도 큰 값을 취하는 경우 바꿔 말하면, 차광막의 폭이 보다 커지는 경우에 있어서는 개구 영역이 보다 좁아지게 되어, 보다 밝은 화상을 표시하고 싶은 요청에 반하게 된다. 본 형태에서는, 이들 불량을 입을 염려가 없는 것이다.

본 발명의 제 3 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 보호막은 질화막으로 이루어지고, 그 질화막은 플라즈마 CVD 법에 의해서 형성되어 있다.

이 형태에 의하면, 보호막은 질화막으로 이루어지고 또한, 그 질화막은 플라즈마 CVD 법에 의해서 형성되어 있으므로, 수분 침입 방지 작용에 의해 우수한 보호막을 형성하는 것이 가능해진다. 이것은, 그 질화막이 비교적 조밀한 구조를 갖는 것 등에 의한다.

단, 이러한 질화막에 대하여 그 패터닝을 실시하기 위한 에칭 등을 행하는 것에 따라서는, 당해 처리가 비교적 곤란하게 되는 것이 많다. 보다 구체적으로는 예컨대, 다른 재료로 이루어지는 막에 비해, 질화막의 에칭 레이트가 낮다고 말하는 것이다. 따라서, 질화막에 대한 에칭 처리 등은 그 고유의 수단(예컨대, 비교적 강력한, 혹은 장시간의 에칭)을 이용할 필요가 생기지만, 이것에 의하면 그 하층에 위치하는 각종의 구성 요소, 구체적으로는 배선인 데이터선 등에 대하여, 필요없는 대미지를 부여할 가능성은 보다 커진다.

그런데, 본 발명에 있어서는 보호막인 질화막은 배선을 덮도록, 예컨대 그 일례인 데이터선을 덮도록 형성되어 있기 때문에 여전히, 상술한 바와 같이 불량을 입을 염려는 거의 없다. 이로써 결국, 본 형태에 있어서는 우수한 수분 침입 방지 작용을 갖지만 그 가공 곤란성을 수반하는 질화막을 보호막으로서 사용하면서도, 데이터선 등의 배선에 대한 대미지를 부여하는 일은 거의 없이, 정확한 동작을 기대할 수 있고, 혹은 장수명화된 전기 광학 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 제 3 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 보호막의 두께는, 5~35nm 이다.

이 형태에 의하면, 보호막의 두께가 바람직한 범위 내에 들기 때문에, 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 우선 첫째로, 보호막의 두께의 하한이 5nm로 설정되어 있기 때문에, 상술한 수분 침입 방지 작용을 바람직하게 향수하는 것이 가능해진다. 이 점, 보호막의 두께가 5nm 이하면, 그 보호막이 지나치게 얇고, 충분한 수분 침입 방지 작용의 발휘를 기대할 수 없다. 두번째로, 보호막의 두께의 상한이 35nm과 설정되어 있기 때문에, 보다 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능해진다. 즉, 보호막의 두께를 35nm 이상인 것 같이 지나치게 두꺼우면, 그 보호막을 투과한 광의 색깔 보유 등의 정도가 증대하고, 이것이 화상을 구성하는 광에 혼입할 염려가 문제가 되지만, 본 형태에서는 그와 같은 문제가 발생하지 않는 것이다. 또한, 보호막의 두께의 상한을 상술한 바와 같이 설정하면, 그 보호막상에 층간 절연막 등으로 이루어지는 적층 구조를 더 구축하는 경우에 있어서, 그 최상층에 있어서의 단차의 크기를 억제할 수 있다. 이것에 의해, 예컨대, 그 최상층에서, 전기 광학 물질의 일례인 액정에 접하는 배향막을 마련하는 것 같은 경우에 있어서는, 그 배향막을 극력으로 평탄하게 형성하는 것이 가능하기 때문에, 그 배향막에 대한 연마 처리를 바람직하게 실시할 수 있고, 또한, 액정의 배향 상태에 흐트러짐을 생기게 하는 것 같은 사태를 극력으로 억제하는 것이 가능해진다. 즉, 현저한 배향 불량은 발생하지 않게 되어, 보다 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능해지는 것이다.

본 발명의 제 3 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 기판상에는 상기 표시용 전극, 상기 배선 및 상기 보호막을 포함하는 적층 구조가 구축되고, 상기 보호막은 상기 적층 구조의 일부를 구성하는 보론인실리케이트 글라스 막의 하층으로서 형성되어 있다.

이 형태에 의하면, 보호막은 기판상에 구축된 적층 구조의 일부를 구성하는 보론인실리케이트 글라스 막(이하, 「BPSG 막」으로 줄임)의 하층으로서 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 상기한 제 1 및 제 2 트랜지스터 등은, 전형적으로는 기판상의 하층보다 즉 기판의 표면 가까이 형성되어 있는 것에 비추어 보면, 본 형태에 관한 보호막은 그와 같은 제 1 및 제 2 트랜지스터와 BPSG 막 사이에 존재하는 것으로 해서 상정할 수 있다.

여기서, 이 BPSG 막은, 일반적으로 저온 프로세스에 의한 형성이 가능한 것 이외에, 유연성이 풍부하고 또한, 수분 흡수능이 큰 등의 성질을 갖는 것이 알려져 있다.

우선, 가장 전자(前者)의 성질(저온 프로세스형성 가능성)에 의하면, 예컨대 배선의 일례인 데이터선을 알루미늄으로 형성하는 경우, 그 데이터선의 형성 이후에 형성해야 하는 층간 절연막으로서 BPSG 막을 채용하는 것이 유리하게 된다. 왜냐하면, 알루미늄으로 이루어지는 데이터선의 상층으로서는, 이미 고온 프로세스를 이용할 수가 없기 때문이다(400℃ 이상의 고온 프로세스를 이용하면, 데이터선이 용융할 염려가 있다).

또한, 두번째인 「유연성」에 관한 성질에 의하면, 당해 층간 절연막의 평탄성을 바람직하게 유지할 수 있다. 여기서「유연성」이라는 것은, 어떤 구성 요소상에 BPSG 막을 형성하는 경우에 있어서, 그 BPSG 막의 표면이 그 구성 요소의 단차를 보다 정확히 반영하는 경우가 「유연(柔)」하다는 뜻에서 이용하고 있다. 즉, 유연성이 풍부하다는 것은, 데이터선상에 BPSG 막을 형성하는 예를 이용하여 설명하면, 그 BPSG 막의 표면에는, 그 데이터선의 형상(특히, 그 높이)이 정확하게는 반영되지 않게 된다. 이 점, 반대로 유연성이 부족한 층간 절연막을 데이터선상에 형성하는 경우를 생각하면, 그 층간 절연막의 표면에는 그 데이터선의 형상이 그대로 전사된 것 같은 형상이 나타나는 것과는 다르다. 그리고, 전자와 후자를 비교한 경우에 있어서는 일반적으로, 전자 즉 유연성에 우수한 BPSG 막을 이용하는 쪽이 바람직하다. 왜냐하면, 층간 절연막의 표면에 큰 단차가 발생한 상태이면, 예컨대, 적층 구조의 최상층으로서 형성되는 배향막의 표면에도 그 단차의 형상이 전사되게 되어, 그 배향막에 대한 연마 처리를 균등하게 실행할 수 없게 되거나, 혹은 그 배향막에 접하는 전기 광학 물질의 일례인 액정의 배향 상태에 흐트러짐을 부여할 우려가 있기 때문이다.

이와 같이 각종의 이점을 갖추는 BPSG 막이기는 하지만, 상술한 3번째의 성질, 즉 수분 흡수능이 크다고 하는 성질은, 본 발명에 관해서 보는 한, 결코 바람직한 것이라고는 말할 수 없다. 왜냐하면, 그 BPSG 막에 흡수된 수분이 화소 스위칭용 제 1 트랜지스터 등에 침입해 갈 염려가 있기 때문이다. 이 점, 보호막이 존재하는 경우더라도, 그 보호막이 BPSG 막보다도 상층에 형성되어 있으면, 제 1 트랜지스터 등에 대한 수분 침입을 유효하게 방지할 수 없다. 왜냐하면, 그와 같은 보호막이 수분 침입 방지 작용을 발휘한다고 해도, 그 하층에 위치하는 BPSG 막이, 미리 흡수, 혹은 포장(包藏)하고 있던 많은 수분이 제 1 트랜지스터 등에 도달할 가능성이 있기 때문이다.

그런데, 본 형태에 있어서의 보호막은, BPSG 막의 하층으로서 형성되어 있다. 이로써, 그 BPSG 막이 포함하고 있는 수분이 제 1 트랜지스터로 진행하는 것 같은 경우에 있어서도, 그 진행은 유효하게 가로막히게 된다. 따라서, 본 형태에 의하면, 보다 확실하게 장치 수명의 연장을 도모할 수 있는 것이다.

이 형태에서는 특히, 상기 적층 구조 내에 형성되는 복수의 층간 절연막 중 가장 상층의 층간 절연막이, 상기 보론인실리케이트 글라스막으로 이루어지고 또한, 그 보론인실리케이트 글라스막의 위에는, 밑에서부터 순서대로 상기 표시용 전극 및 전기 광학 물질에 접함으로써 그 배향 상태를 소정의 상태로 유지할 수 있는 배향막이 형성되어 있도록 구성하면 된다.

이러한 구성에 의하면, 전술한 「유연성」에 의해, 상기 가장 상층의 층간 절연막의 표면(즉, BPSG 막의 표면)은, 특별의 처리·공정 등을 거치는 일없이, 바꾸어 말하면, 추가적인 비용을 써버리는 일없이, 비교적 양호한 평탄성을 갖게 된다. 따라서, 그 BPSG 막의 위에 형성되는 배향막의 표면도 또한, 양호한 평탄성을 갖게 된다. 이것에 의해, 본 구성에 있어서는, 배향막에 대한 연마 처리를 바람직하게 실시하는 것이 가능해지고, 또한, 그 배향막에 접하는 상기 액정의 배향 상태에 흐트러짐을 부여하는 것 같은 염려를 저감할 수 있다.

본 발명의 제 1 내지 제 3 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 보호막은 질화막으로 이루어진다.

이 형태에 의하면, 질화막으로 이루어지는 보호막에 의해, 내습성을 현저히 높일 수 있기 때문에, 주변 회로를 구성하는 트랜지스터 등의 전자 소자의 수명을 연장시킬 수 있다. 그리고, 질화막은 가령 화상 표시 영역(특히, 각 화소의 개구 영역)에 두껍게 형성하면, 광투과율이 떨어지거나 표시 화상이 노란색을 내거나 하지만, 이 영역에는 질화막은 형성되고 있지 않거나 혹은 얇게 형성되어 있고, 또는, 배선상에만 형성되어 있기 때문에, 당해 질화막으로 이루어지는 보호막의 존재에 의한 표시 화상의 품위 저하를 방지 혹은 저감할 수 있다.

이 형태에서는, 상기 질화막은 5~2000nm의 막두께를 갖도록 구성해도 된다.

이와 같이 구성하면, 장치 수단을 감안하여 필요한 내습성을 질화막에 의해 비교적 용이하게 실현 가능해진다. 단, 이것보다 얇은 또는 두꺼운 질화막을 보호막으로서 형성하는 것도 가능하다.

본 발명의 제 1 내지 제 3 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 보호막은 상기 전자 소자의 상측에 적층되어 있다.

이 형태에 의하면, 전자 소자를 그 상측으로부터 보호막으로 피복함으로써, 전자 소자에 대한 내습성을 높여진다. 특히, 전자 소자의 하측에는 기판이 존재하기 때문에, 전자 소자의 하측에 대해서의 내습성은 기본적으로 높다. 따라서, 이와 같이 상측으로부터 보호막으로 피복하는 것은, 전자 소자에 대한 내습성을 향상시키는 데 유효하다.

본 발명의 제 1 내지 제 3 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 보호막은, 상기 기판상에 있어서의 적층 구조에 있어서 상기 표시용 전극보다도 하측에 적층되어 있다.

이 형태에 의하면, 화소 전극 등의 표시용 전극보다도 하측에 적층된 보호막에 의해, 전자 소자에 대한 내습성을 높일 수 있다. 특히, 화상 표시 영역에 질화막 등의 유전체막 혹은 절연체막으로 이루어지는 보호막을 부분적으로 혹은 이러한 보호막을 전면적으로 얇게 형성하는 경우에는, 표시용 전극보다도 상측으로 당해 보호막을 적층하면 당해 보호막이 유전 분극해서 표시용 전극에 의한 전압 인가를 화상 신호에 따라 적정하게 실행하기 어렵게 된다. 즉, 이와 같이 보호막을 표시용 전극보다도 하측에 적층하는 것은, 표시용 전극을 용이하게 정상 동작시키는 것을 가능하게 한다는 점에서 유리하다.

본 발명의 제 1 내지 제 3 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고, 당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고 상기 화소 전극에 접속된 제 1 트랜지스터를 더 구비하고 있고, 상기 화소 전극과 상기 제 1 트랜지스터는 상기 보호막이 형성되어 있지 않은 영역에 개구된 콘택트 홀을 거쳐서 접속되어 있다.

이 형태에 의하면, 화소 전극 등의 표시용 전극과 제 1 트랜지스터는 보호막이 형성되어 있지 않은 영역에 개구된 콘택트 홀을 거쳐서 접속되어 있다. 따라서, 에칭 등에 의해 이 콘택트 홀을 개구하는 제조 공정이, 보호막의 존재에 의해 곤란하게 되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 반대로, 이러한 콘택트 홀의 개구 작업과 무관하게, 내습성을 높이도록 보호막의 재질을 선택할 수 있다.

본 발명의 제 1 내지 제 3 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 기판에 대향 배치된 대향 기판과 상기 화상 표시 영역에 있어서, 상기 기판과 상기 대향 기판 사이에 유지된 전기 광학 물질을 더 구비한다. 이 형태에 의하면, 한 쌍의 기판 사이에 액정 등의 전기 광학 물질이 유지되어 이루어지는 전기 광학 장치를 실현할 수 있다. 따라서, 화상 표시 영역에서의 기판상에, 화소 스위칭용 제 1 트랜지스터 등의 전자 소자를 조립하면, 그 상측에 전기 광학 물질이 존재하기 때문에, 전기 광학 물질의 존재에 의해 당해 전자 소자에 대한 내습성을 높이는 것이 가능해진다. 한편, 주변 회로를 구성하는 전자 소자에 관해서는 전기 광학 물질이 존재하지 않더라도 보호막이 존재하기 때문에, 이러한 구성을 채용함으로써 전체적으로는 대단히 효율적으로 장치 수명을 연장시키는 것이 가능해진다.

본 발명의 제 1 내지 제 3 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고, 당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고, 상기 화소 전극에 접속된 제 1 트랜지스터를 더 구비하고 있고, 상기 제 1 트랜지스터는, N 채널형 트랜지스터로 이루어진다.

이 형태에 의하면, 보호막이 적어도 부분적으로 형성되어 있지 않은 혹은 보호막이 얇게 형성되어 있는 화상 표시 영역에는, P 채널형 트랜지스터보다도 습기 혹은 수분에 의한 성능 저하가 일어나기 어려운 N 채널형 트랜지스터로 이루어지는 제 1 트랜지스터가 조립되어 있다. 따라서, 전체적으로 내습성이 높은 구조가 얻어져서, 장치 전체의 수명을 연장시키는 것이 가능해진다.

본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법은 상기 과제를 해결하기 위해서, 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 3 전기 광학 장치(단, 그들의 각종 형태도 포함한다)를 제조하는 전기 광학 장치의 제조 방법이고, 상기 기판상에 상기 전자 소자를 형성하는 공정과 상기 기판상 및 상기 전자 소자상에 상기 보호막이 되는 전구막(preform film)을 형성하는 공정과, 상기 형성된 전구막을 상기 화상 표시 영역 내의 적어도 일부에서 에칭에 의해 제거 또는 박막화하여 상기 보호막을 형성하는 공정과, 상기 보호막을 형성한 후에 상기 화상 표시 영역 내에 상기 표시용 전극을 형성하는 공정을 구비한다.

본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 기판상에 트랜지스터 등의 전자 소자를 형성한 후에, 기판상 및 전자 소자상에 보호막이 되는 질화막 등의 전구막을, 예컨대 저온 CVD(Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 CVD 등에 의해 형성한다. 그 후, 이 전구막을 화상 표시 영역 내의 적어도 일부에서, 드라이 에칭, 웨트 에칭 등의 에칭에 의해 제거 또는 박막화하여 상술과 같은 본 발명에 관한 소정 패턴을 갖는 보호막을 형성한다. 그 후, 화상 표시 영역 내에, ITO(Indium Tin Oxide)막 등으로 표시용 전극을 형성한다. 따라서 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 3 전기 광학 장치를 비교적 간단하게 제조할 수 있다.

본 발명의 전자 기기는 상기 과제를 해결하기 위해서, 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 3 전기 광학 장치(단, 그들의 각종 형태도 포함한다)를 구비하여 이루어진다.

본 발명의 전자 기기는 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 3 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지기 때문에, 고품위의 화상 표시를 장기에 걸쳐 가능한, 투사형 표시 장치, 액정 텔레비전, 휴대 전화, 전자 수첩, 워드 프로세서, 뷰 파인더형 또는 모니터 직시형 비디오 테이프 레코더, 워크 스테이션, 화상 전화, POS단말, 터치 패널 등의 각종 전자 기기를 실현할 수 있다.

본 발명의 이러한 작용 및 다른 이득은 다음에 설명하는 실시예로부터 분명하게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명의 전기 광학 장치를 액정 장치에 적용한 것이다.

(제 1 실시예)

우선, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 전기 광학 장치의 전체 구성에 대하여, 도 1부터 도 3을 참조하여 설명한다. 여기서는, 전기 광학 장치의 일례인 구동 회로 내장형 TFT 액티브 매트릭스 구동 방식의 액정 장치를 예로 든다.

도 1은 TFT 어레이 기판을 그 위에 형성된 각 구성 요소와 함께 대향 기판 측에서 본 평면도이며, 도 2는 도 1의 H-H'의 단면도이다. 또한, 도 3은 도 1의 평면도에 있어서 보호막이 형성되는 영역을 나타낸 평면도이다.

도 1 및 도 2에 있어서, 본 실시예에 관한 전기 광학 장치에서는, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)이 대향 배치되어 있다. TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에 액정층(50)이 봉입되어 있고, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)과는 화상 표시 영역(10a)의 주위에 위치하는 밀봉(seal) 영역에 마련된 밀봉재(52)에 의해 서로 접착되어 있다.

밀봉재(52)는, 양 기판을 접합하기 위한, 예컨대 자외선 경화 수지, 열경화 수지 등으로 이루어지고, 제조 프로세스에 있어서 TFT 어레이 기판(10)상에 도포된 후, 자외선 조사, 가열 등에 의해 경화된 것이다. 또한, 밀봉재(52) 중에는, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)과의 간격(기판 사이 갭)을 소정값으로 하기 위한 유리 섬유 혹은 글라스 비드 등의 갭재가 살포되어 있다. 즉, 본 실시예의 전기 광학 장치는, 프로젝터의 광벌브용으로서 소형으로 확대 표시를 행하는 데 적합하다. 단, 당해 전기 광학 장치가 액정 모니터나 액정 텔레비전과 같이 대형으로 등배 표시를 하는 액정 장치라면, 이러한 갭재는 액정층(50) 중에 포함되어도 된다.

밀봉재(52)가 배치된 밀봉 영역의 내측에 병행해서, 화상 표시 영역(10a)의 액자 영역을 규정하는 차광성 액자 차광막(53)이, 대향 기판(20)측에 마련되어 있다. 단지, 이러한 액자 차광막의 일부 또는 전부는, TFT 어레이 기판(10)측에 내장 차광막으로서 마련되어도 된다.

화상 표시 영역의 주변에 넓은 영역 중, 밀봉재(52)가 배치된 밀봉 영역의 외측에 위치하는 주변 영역에는, 데이터선 구동 회로(101) 및 외부 회로 접속 단자(102)가 TFT 어레이 기판(10)의 한 변을 따라 마련되어 있고, 주사선 구동 회로(104)가, 이 한 변에 인접하는 두 변을 따라 마련되어 있다. 더욱이 TFT 어레이 기판(10)의 나머지 한 변에는, 화상 표시 영역(10a)의 양측에 마련된 주사선 구동 회로(104) 사이를 연결하기 위한 복수의 배선(105)이 마련되어 있다. 또한 도 1에 도시하는 바와 같이 대향 기판(20)의 4개의 코너부에는, 양 기판 사이의 상하 도통 단자로서 기능하는 상하 도통재(106)가 배치되어 있다. 한편, TFT 어레이 기판(10)에는 이들의 코너에 대향하는 영역에 있어서 상하 도통 단자가 마련되어 있다. 이들에 의해, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에서 전기적인 도통을 취할 수 있다.

본 실시예에서는 특히, 데이터선 구동 회로(101)로부터 공급되는 화상 신호를 샘플링하는 샘플링 회로(301)가 액자 영역 내에 배치되어 있다. 단, 이러한 샘플링 회로(301)는 밀봉재(52)보다도 주변측에 배치되어도 된다.

도 2에 있어서, TFT 어레이 기판(10)상에는, 화소 스위칭용 TFT나 주사선, 데이터선 등의 배선이 형성된 후인 화소 전극(9a)상에 배향막이 형성되어 있다. 한편, 대향 기판(20)상에는, 대향 전극(21) 이외에, 최상층 부분에 배향막이 형성되어 있다. 또한, 액정층(50)은 예컨대 일종 또는 수종류의 네마틱 액정을 혼합한 액정으로 이루어지고, 이들 한 쌍의 배향막 사이에서 소정의 배향 상태를 취한다.

더욱이, 도 1 및 도 2에 나타낸 TFT 어레이 기판(10)상에는, 이들 데이터선 구동 회로(101), 주사선 구동 회로(104), 샘플링 회로(301) 등에 더하여, 복수의 데이터선(6a)에 소정 전압 레벨의 프리 차지 신호를 화상 신호에 선행하여 각각 공급하는 프리 차지 회로, 제조 도중이나 출시 때의 당해 전기 광학 장치의 품질, 결함 등을 검사하기 위한 검사 회로 등을 형성해도 된다.

도 3에 도시하는 바와 같이 본 실시예에서는 특히, 예컨대 질화막으로 이루어져 내습성 혹은 내수성이 우수한 보호막(501)이, TFT 어레이 기판(10)상에 있어서의 화상 표시 영역(10a)을 제외한 액자 영역을 포함한 주변 영역 내에 형성되어 있다. 즉, 도 3에서, 우하(右下)향 사선 영역으로 나타낸 영역 내에, 보호막(501)이 형성되어 있다. 단, 외부 회로 접속 단자(102)와 상하 도통재(106)는, TFT 어레이 기판(10)의 전극과 전기적으로 접속하기 때문에 보호막(501)을 제거할 필요가 있다.

본 실시예에서는, 이와 같이 보호막(501)은 주변 회로를 구성하는 TFT 등의 전자 소자가 조립되어 있는 주변 영역을 적어도 부분적으로 덮도록 형성되어 있고, 각 화소의 개구 영역을 포함한 화상 표시 영역(10a) 내에는 마련되어 있지 않다. 따라서, 이 보호막(501)의 막두께나 막질 더욱이는 형성 영역 등에 따라서, 주변 영역에 배치된 TFT 등에 대한 내습성이 높여진다. 이 때, 주변 영역에서는 보호막(501)에 의해 광투과율은 저하하지만, 도 3으로부터 분명한 바와 같이, 표시 화상에 대하여 영향은 없다. 특히 본 실시예에서는, 보호막(501)은 화상 표시 영역(10a)에는 모두 마련되어 있지 않기 때문에, 화상 표시 영역(10a)의 투명성에는 아무 영향을 주지 않는다.

그리고, 고속 구동이 요구되는 데이터선 구동 회로(101) 등의 주변 회로가 조립되는 주변 영역에서는, 예컨대 질화막으로 이루어지는 보호막(501)에 의해 표시 화상이 어둡게 되는 혹은 어떠한 색깔이 나는 것을 걱정하는 일 없이, 보호막(501)을 형성함으로써 필요 충분한 내습성을 얻는 것이 가능해진다. 이 결과, 전술과 같이, 주변 회로 내장형 혹은 구동 회로 내장형 전기 광학 장치에 있어서 대강 장치 수명을 규칙화(律則)하는, 주변 회로 혹은 구동 회로를 구성하는 TFT의 수명을 연장시킴으로써, 당해 전기 광학 장치 전체의 수명을 효율적으로 연장시킬 수 있다.

본 실시예에서는 바람직하게는, 도 3에 나타낸 우하향 사선 영역의 전 영역으로, 보호막(501)이 마련된다. 이로써, 주변 회로를 구성하는 TFT 등에 대한 내습성을 최대한으로 높이는 것도 가능해지고 더하여, 패터닝 공정을 포함하는 보호막(501)의 생성 공정도 대체로 용이하게 행할 수 있다.

이러한 보호막(501)은 예컨대 5~2000nm의 막두께를 갖는 질화막으로 이루어진다. 이러한 질화막이면, 비교적 간단하게 하여 내습성이 높은 보호막(501)을 성막할 수 있다.

더욱이, 보호막(501)은 2층 이상의 다층막으로 형성해도 된다.

더욱이, 본 실시예에서는 바람직하게는, 보호막(501)은 주변 회로의 일부로서 TFT 어레이 기판(10) 상에 조립된 TFT 등의 상측에 적층된다. TFT 등의 하측에는 TFT 어레이 기판(10)이 존재하고 있어서, 하측으로부터의 수분은 기본적으로 거의 없기 때문에, 이와 같이 상측으로부터 보호막(501)으로 TFT 등을 피복하는 것은 내습성을 향상시키는 데 유효하다.

더욱이, 본 실시예에서는 특히, 보호막(501)이 형성되지 않은 화상 표시 영역(10a)에는 액정층(50)이 존재하고 있어서, 이것에 의해 습기나 수분의 TFT 어레이 기판(10)으로의 침입을 어느 정도 막을 수 있다. 즉, 화상 표시 영역(10a)을 제외한 주변 영역에 보호막(501)을 형성하는 본 실시예는 내습성을 효율적으로 높이면서 표시 화상의 품위 열화를 초래하지 않는다는 점에서 대단히 유리하다.

더욱이, 본 실시예에서는 바람직하게는, 보호막(501)은 TFT 어레이 기판(10)상에 있어서의 적층 구조에 있어서 화소 전극(9a)보다도 하측에 적층된다. 특히, 화소 전극(9a)보다도 상측에 질화막과 같은 유전체막으로 이루어지는 보호막(501)을 적층하면, 보호막(501)이 유전 분극하여 화소 전극(9a)에 의한 전압 인가를 화상 신호에 따라 적정하게 실행하기 어렵게 되는 경우가 있기 때문에, 이와 같이 보호막(501)을 하측에 배치하는 것은 유효하다.

이상의 결과, 본 실시예에 의하면 비교적 간단한 구성을 이용하여, 보호막(501)에 의해 장치 수명을 연장킬 수 있고, 더욱이 보호막(501)의 존재에 의한 표시 화상의 품위 저하를 방지 혹은 경감하는 것이 가능해진다.

다음으로, 이상과 같이 구성된 전기 광학 장치에 있어서의 회로 구성 및 동작에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 전기 광학 장치의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스 형상으로 형성된 복수의 화소에 있어서의 각종 소자, 배선 등의 등가 회로와 주변 회로를 나타내는 블록도이다.

도 4에 있어서, 본 실시예에 있어서의 전기 광학 장치의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스 형상으로 형성된 복수의 화소에는 각각, 화소 전극(9a)과 당해 화소 전극(9a)을 스위칭 제어하기 위한 TFT(30)가 형성되어 있고, 화상 신호가 공급되는 데이터선(6a)이 당해 TFT(30)의 소스에 전기적으로 접속되어 있다.

화상 표시 영역(10a)보다 외측의 주변 영역에는, 데이터선(6a)의 한쪽 단부(도 4중에서 하단)가 샘플링 회로(301)를 구성하는, 스위칭용 회로 소자의 일례인, TFT(202)의 드레인에 접속되어 있다. 한편, 화상 신호선(115)은 인출 배선(116)을 거쳐서 샘플링 회로(301)의 TFT(202)의 소스에 접속되어 있다. 데이터선 구동 회로(101)에 접속된 샘플링 회로 구동 신호선(114)은, 샘플링 회로(301)의 TFT(202)의 게이트에 접속되어 있다. 그리고, 화상 신호선(115)을 거쳐서 공급되는 화상 신호(S1, S2,…, Sn)는, 데이터선 구동 회로(101)로부터 샘플링 회로 구동 신호선(114)을 거쳐서 샘플링 회로 구동 신호가 공급되는 데 따라서, 샘플링 회로(301)에 의해 샘플링되어 각 데이터선(6a)에 공급되도록 구성되어 있다.

이와 같이 데이터선(6a)에 기록하는 화상 신호(S1, S2,…, Sn)는 이 순서로 선순차로 공급해도 상관없고, 서로 인접하는 복수의 데이터선(6a) 끼리에 대하여, 그룹별로 공급하도록 해도 된다.

또한, 화소 스위칭용 TFT(30)의 게이트에 주사선(3a)이 전기적으로 접속되어 있고, 소정의 타이밍으로 주사선(3a)에 펄스적으로 주사 신호(G1, G2,…, Gm)를 주사선 구동 회로(104)에 의해, 이 순서로 선순차로 인가하도록 구성되어 있다. 화소 전극(9a)은 TFT(30)의 드레인에 전기적으로 접속되어 있고, 스위칭 소자인 TFT(30)를 일정 기간만 그 스위치를 닫음으로써, 데이터선(6a)으로부터 공급되는 화상 신호(S1, S2,…, Sn)를 소정의 타이밍으로 기록한다. 화소 전극(9a)을 거쳐서 전기 광학 물질의 일례로서인 액정에 기록된 소정 레벨의 화상 신호(S1, S2,…, Sn)는, 대향 기판에 형성된 대향 전극(21)과의 사이에서 일정 기간 유지된다. 액정은 인가되는 전위 레벨에 의해 분자 집합의 배향이나 질서가 변화함으로써, 광을 변조하여, 층조 표시를 가능하게 한다. 노멀 화이트 모드이면, 각 화소의 단위로 인가된 전압에 따라 입사광에 대한 투과율이 감소하고, 노멀 블랙 모드이면, 각 화소의 단위로 인가된 전압에 따라 입사광에 대한 투과율이 증가되어, 전체적으로 전기 광학 장치로부터는 화상 신호에 따른 콘트래스트를 가지는 광이 출사한다. 여기서, 유지된 화상 신호가 리크하는 것을 막기 위해서, 화소 전극(9a)과 대향 전극(21) 사이에 형성되는 액정 용량과 병렬로 축적 용량(70)을 부가한다. 주사선(3a)과 병행하게, 축적 용량(70)의 고정 전위측 용량 전극을 포함하고 또한 정전위에 고정된 용량선(300)이 마련되어 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예의 전기 광학 장치의 화상 표시 영역에서의 구성에 대하여, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 5는, 데이터선, 주사선, 화소 전극 등이 형성된 TFT 어레이 기판의 서로 인접하는 복수의 화소군의 평면도이다. 도 6은, 도 5의 E-E'의 단면도이다. 또한, 도 6에 있어서는 각 층이나 각 부재를 도면상에서 인식할 수 있을 정도의 크기로 하기 때문에, 각 층이나 각 부재마다 축척을 다르게 하고 있다.

도 5에 있어서, 전기 광학 장치의 TFT 어레이 기판상에는, 매트릭스 형상으로 복수의 투명한 화소 전극(9a)(점선부(9a')에 의해 윤곽이 나타내어져 있다)가 마련되어 있고, 화소 전극(9a)의 종횡의 경계 각각에 따라 데이터선(6a) 및 주사선(3a)이 마련되어 있다.

또한, 반도체층(1a) 중, 도면의 우상향 사선 영역으로 나타낸 채널 영역(1a')에 대향하도록 주사선(3a)이 배치되어 있고, 주사선(3a)은 게이트 전극으로서 기능한다. 이와 같이, 주사선(3a)과 데이터선(6a)이 교차하는 개소에는 각각, 채널 영역(1a')에 주사선(3a)이 게이트 전극으로서 대향 배치된 화소 스위칭용 TFT(30)가 마련되어 있다.

도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 축적 용량(70)은 TFT(30)의 고농도 드레인 영역(1e) 및 화소 전극(9a)에 접속된 화소 전위측 용량 전극으로서의 중계층(71)과, 고정 전위측 용량 전극으로서의 용량선(300)의 일부가, 유 전체막(75)을 사이에 두고 대향 배치되어서 형성되어 있다.

용량선(300)은 평면적으로 봐서, 주사선(3a)을 따라 스트라이프 형상으로 신장하고 있고, TFT(30)에 겹치는 개소가 도 5중에 상하로 돌출하고 있다. 이러한 용량선(300)은 바람직하게는, 막두께 50nm정도의 도전성 폴리실리콘막 등으로 이루어지는 제 1 막과 막두께 150nm 정도의 고융점 금속을 포함하는 금속 실리사이드막 등으로 이루어지는 제 2 막이 적층된 다층 구조를 가지도록 구성된다. 이와 같이 구성하면, 제 2 막은, 용량선(300) 혹은 축적 용량(70)의 고정 전위측 용량 전극으로서의 기능이외에, TFT(30)의 상측에 있어서 입사광으로부터 TFT(30)를 차광하는 차광층으로서의 기능을 가진다.

본 실시예에서는 특히, 용량선(300)은 주사선(3a) 및 데이터선(6a) 사이에 적층되어 있기 때문에, 평면적으로 봐서 주사선(3a)이나 데이터선(6a)과 겹치는 영역에 용량을 조립함으로써, 축적 용량(70)의 증대가 도모되고 있다.

한편, TFT 어레이 기판(10)상에 있어서의 TFT(30)의 하측에는, 하측 차광막(1la)이 격자 형상으로 마련되어 있다. 하측차 광막(11a)은 예컨대, Ti(티탄), Cr(크롬), W(텅스텐), Ta(탄탈), MO(몰리브덴) 등의 고융점 금속 중 적어도 하나를 포함하는, 금속 단체(單體), 합금, 금속 실리사이드, 폴리실리사이드, 이들을 적층한 것 등으로 이루어진다.

그리고, 도 5중 세로 방향으로 각각 신장하는 데이터선(6a)과 도 5중 가로 방향으로 각각 신장하는 용량선(300)이 서로 교차하여 형성되는 것 및 격자 형상으로 형성된 하측 차광막(11a)에 의해, 각 화소의 개구 영역을 규정하고 있다.

도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이 데이터선(6a)은, 콘택트 홀(81)을 거쳐서, 예컨대 폴리실리콘막으로 이루어지는 반도체층(1a) 중 고농도 소스 영역(1d)에 전기적으로 접속되어 있다. 더욱이, 상술한 중계층(71)과 동일막으로 이루어지는 중계층을 형성하여, 당해 중계층 및 2개의 콘택트 홀을 거쳐서 데이터선(6a)과 고농도 소스 영역(1d)을 전기적으로 접속해도 된다.

또한 용량선(300)은 바람직하게는, 화소 전극(9a)이 배치된 화상 표시 영역(10a; 도 1참조)으로부터 그 주위로 연장되어 마련되고, 정전위원과 전기적으로 접속되어, 고정 전위가 된다. 이와 같은 정전위원으로서는, 데이터선 구동 회로(101)나 주사선 구동 회로(104)에 공급되는 정전원이나 음전원의 정전위원이여도 되고, 대향 기판(20)의 대향 전극(21)에 공급되는 정전위여도 상관없다. 더욱이, TFT(30)의 하측에 마련되는 하측 차광막(1la)에 관해서도, 그 전위 변동이 TFT(30)에 대하여 악영향을 미치는 것을 피하기 위해서, 용량선(300)과 같이, 화상 표시 영역(10a)에서 그 주위로 연장하여 마련하여 정전위원에 접속하면 된다.

화소 전극(9a)은 중계층(71)을 중계함으로써, 콘택트 홀(83, 85)을 거쳐서 반도체층(1a) 중 고농도 드레인 영역(1e)에 전기적으로 접속되어 있다.

도 5 및 도 6에 있어서, 전기 광학 장치는 투명한 TFT 어레이 기판(10)과, 이것에 대향 배치되는 투명한 대향 기판(20)을 구비하고 있다. TFT 어레이 기판(10)은, 예컨대 석영 기판, 유리 기판, 실리콘 기판으로 이루어지고, 대향 기판(20)은, 예컨대 유리 기판이나 석영 기판으로 이루어진다.

도 6에 도시하는 바와 같이 TFT 어레이 기판(10)에는, 화소 전극(9a)이 마련되어 있고, 그 위 측에는, 연마 처리 등의 소정의 배향처리가 실시된 배향막(16)이 마련되어 있다. 화소 전극(9a)은, 예컨대 ITO 막 등의 투명 도전성막으로 이루어진다. 또한 배향막(16)은 예컨대, 폴리이미드막 등의 투명한 유기막으로 이루어진다.

한편, 대향 기판(20)에는 그 전면에 걸쳐 대향 전극(21)이 마련되어 있고, 그 하측에는, 연마 처리 등의 소정의 배향처리가 실시된 배향막(22)이 마련되어 있다. 대향 전극(21)은 예컨대, ITO 막 등의 투명 도전성막으로 이루어진다. 또한 배향막(22)은 폴리이미드막 등의 투명한 유기막으로 이루어진다.

대향 기판(20)에는, 각 화소의 비개구 영역에 대응하여 격자 형상 또는 스트라이프형상의 차광막을 마련하도록 해도 된다. 이러한 구성을 채용함으로써 전술과 같이 비개구 영역을 규정하는 용량선(300)이나 데이터선(6a)과 같이 당해 대향 기판(20)상의 차광막에 의해, 대향 기판(20)측에서의 입사광이 채널 영역(1a')이나 저농도 소스 영역(1b) 및 저농도 드레인 영역(1c)에 침입하는 것을, 보다 확실하게 저지할 수 있다. 더욱이, 이러한 대향 기판(20)상의 차광막은 적어도 입사광이 조사되는 면을 고(高)반사의 막으로 형성함으로써, 전기 광학 장치의 온도 상승을 막는 기능을 한다. 또한, 이러한 대향 기판(20)상의 차광막은 양 기판의 접합 어긋남으로 인해 각 화소의 개구 영역을 좁히지 않도록, 비개구 영역의 내측에 가늘게 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 가늘게 형성해도, 용장적인 차광을 하고 또한 입사광에 의한 전기 광학 장치 내부의 온도 상승을 막는 효과는 발휘된다.

이와 같이 구성된, 화소 전극(9a)과 대향 전극(21)이 대면하도록 배치된 TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에는, 시일재(52; 도 1 및 도 2 참조)에 의해 둘러싸인 공간에 전기 광학 물질의 일례인 액정이 봉입되어, 액정층(50)이 형성된다.

더욱이, 화소 스위칭용 TFT(30) 밑으로는, 하지 절연막(12)이 마련되어 있다. 하지 절연막(12)은, 하측 차광막(11a)으로부터 TFT(30)를 층간 절연하는 기능이외에, TFT 어레이 기판(10)의 전면에 형성됨으로써, TFT 어레이 기판(10)의 표면의 연마시에 있어서의 흐트러짐이나, 세정 후에 남아있는 오염 등으로 인한 화소 스위칭용 TFT(30)의 특성 변화를 방지하는 기능을 갖는다.

도 6에 있어서, 화소 스위칭용 TFT(30)는 LDD(Lightly Doped Drain) 구조를 갖고 있고, 주사선(3a), 당해 주사선(3a)으로부터의 전계에 의해 채널이 형성되는 반도체층(1a)의 채널 영역(1a'), 주사선(3a)과 반도체층(1a)을 절연하는 게이트 절연막을 포함하는 절연막(2), 반도체층(1a)의 저농도 소스 영역(1b) 및 저농도 드레인 영역(1c), 반도체층(1a)의 고농도 소스 영역(1d) 및 고농도 드레인 영역(1e)을 갖추고 있다.

주사선(3a) 상에는, 고농도 소스 영역(1d)으로 통하는 콘택트 홀(81) 및 고농도 드레인 영역(1e)으로 통하는 콘택트 홀(83)이 각각 개구된 제 1 층간 절연막(41)이 형성되어 있다.

제 1 층간 절연막(41)상에는 중계층(71) 및 용량선(300)이 형성되어 있고, 이들의 상에는, 고농도 소스 영역(1d)으로 통하는 콘택트 홀(81) 및 중계층(71)으로 통하는 콘택트 홀(85)이 각각 개구된 제 2 층간 절연막(42)이 형성되어 있다.

제 2 층간 절연막(42)상에는 데이터선(6a)이 형성되어 있고, 이들의 위에는, 중계층(71)으로 통하는 콘택트 홀(85)이 형성된 평탄화된 제 3 층간 절연막(43)이 형성되어 있다. 화소 전극(9a)은 이와 같이 구성된 제 3 층간 절연막(43)의 상면에 마련되어 있다.

본 실시예에서는, 제 3 층간 절연막(43)의 표면은, CMP(Chemical Mechanical Polishing : 화학적 기계 연마) 처리 등에 의해 평탄화되어 있고, 그 아래쪽으로 존재하는 각종 배선이나 소자에 의한 단차에 기인한, 액정층(50)에 있어서의 액정의 배향 불량을 저감한다.

이상 설명한 바와 같이 제 1 실시예에 의하면, 화상 표시 영역(10a) 내의 각 화소의 개구 영역에는, 보호막(501)이 형성되어 있지 않기 때문에, 보호막(501)에 의해 투과율이 저하하거나 표시 화상이 특정 색깔이 나거나 하는 일은 없다. 동시에, 주변 영역에는 보호막(501)이 형성되어 있기 때문에, 습기나 수분에 의해서 열화하기 어려운 주변 회로를 이용하여, 고품위의 화상을 장기에 걸쳐서 표시 가능해진다.

또한, 이상 설명한 실시예에서는 도 6에 나타난 바와 같이 다수의 도전층을 적층함으로써, 화소 전극(9a)의 하지면(즉, 제 3 층간 절연막(43)의 표면)이 데이터선(6a)나 주사선(3a)에 따른 영역에 단차가 발생하는 것을, 제 3 층간 절연막(43)의 표면을 평탄화함으로써 완화시키고 있지만, 그 대신에 혹은 더하여, TFT 어레이 기판(10), 하지 절연막(12), 제 1 층간 절연막(41), 제 2 층간 절연막(42) 혹은 제 3 층간 절연막(43)에 홈을 파서, 데이터선(6a) 등의 배선이나 TFT(30) 등을 설치함으로써 평탄화 처리를 해도 되고, 제 2 층간 절연막(42)의 상면의 단차를 CMP 처리등으로 연마함으로써, 혹은 유기 또는 무기 SOG를 이용하여 평평히 형성함으로써, 당해 평탄화 처리를 해도 된다.

(제 2 실시예)

본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 전기 광학 장치에 대하여, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 제 2 실시예는 주변 영역에 형성되는 TFT 등의 전자 소자에 대한, 보호막(501)의 평면형상의 일 구체예에 관한 것이고, 전기 광학 장치의 전체 구성에 관해서는 상술한 제 1 실시예와 마찬가지다. 여기에 도 7은, 제 2 실시예에 있어서의 주변 영역에 형성되는 전자 소자의 일례인 상보형 TFT의 확대 평면도이며, 도 8은 그 A-A'의 단면도이다. 또한, 도 7 및 도 8에 있어서, 도 1 부터 도 6에 나타낸 제 1 실시예와 같은 구성 요소에는 같은 참조 부호를 부여하고, 그들의 설명은 생략한다.

도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 예컨대 도 2에 있어서의 CR 부분 부근의 TFT 어레이 기판(10)상에 조립되어 있다, 상보형 TFT(202a)는, P 채널 영역(320p) 및 N 채널 영역(320n)을 포함하는 반도체층(320)을 구비한다. 그리고, 상보형 TFT(202a)는, 배선(316)의 선단부를 게이트 전극(입력측)으로 하고, 저 전위 배선(321) 및 고 전위 배선(322)의 선단부를 각각 소스 전극으로 하고, 배선(306)의 선단부를 드레인 전극(출력측)으로 하는, P 채널형 TFT(202p) 및 N 채널형 TFT(202n)이 조합되어서 구성되어 있다. 또한, 이러한 P 채널형 TFT(202p) 및 N 채널형 TFT(202n)은, 화소 스위칭용 TFT(30)과 같이 LDD 구조를 가져도 된다. 제 2 실시예에서는 특히, 질화막 등으로 이루어지는 보호막(501a)은, 상보형 TFT(202a) 전역을 상측으로부터 덮음으로써, 상보형 TFT(202a)에 습기 혹은 수분 등이 침입하는 것을 방지하고 있다. 그 밖의 구성에 관해서는, 도 1부터 도 6을 참조하여 설명한 제 1 실시예의 경우와 마찬가지다.

따라서, 제 2 실시예에 의하면, 상보형 TFT(202a)에 대한 내습성을 높일 수 있고, 상보형 TFT(202a)의 수명을 길게 할 수 있고, 더욱이 이것을 구성 요소로 하여 이루어지는 주변 회로의 수명을 길게 할 수 있어서, 최종적으로는, 전기 광학 장치 자체의 수명을 길게 할 수 있다.

(제 3 실시예)

본 발명의 제 3 실시예에 있어서의 전기 광학 장치에 대하여, 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다. 제 3 실시예는 주변 영역에 형성되는 TFT 등의 전자 소자에 대한, 보호막(501)의 평면 형상의 다른 구체예에 관한 것으로, 전기 광학 장치의 전체 구성에 대해서는 상술한 제 1 실시예와 마찬가지다. 여기에 도 9는 제 3 실시예에 있어서의 주변 영역에 형성되는 전자 소자의 일례인 상보형 TFT의 확대 평면도이며, 도 10은 그 B-B'의 단면도이다. 더욱이, 도 9 및 도 10에 있어서, 도 1 부터 도 6에 나타낸 제 1 실시형태 혹은 도 7 및 도 8에 나타낸 제 2 실시예와 같은 구성 요소에는 같은 참조 부호를 부여하고 그들의 설명은 생략한다.

도 9 및 도 10에 도시하는 바와 같이 제 3 실시예에서는 특히, 질화막 등으로 이루어지는 보호막(501b)은 상보형 TFT(202a)중, P 채널형 TFT(202p)를 상측으로부터 덮도록 형성되어 있고, N 채널형 TFT(202n)의 상측에는 마련되어 있지 않다. 그 밖의 구성에 관해서는, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 제 2 실시예의 경우와 마찬가지다.

따라서, 제 3 실시예에 의하면 N 채널형 TFT(202n)와 비교하여 습기 혹은 수분에 의한 성능 저하가 일어나기 쉬운 P 채널형 TFT(202p)에 겹치는 영역에만, 보호막(501b)이 마련되어 있다. 이 때문에, 상보형 TFT(202a)에서의 수명을 대강 율칙하는 P 채널형 TFT(202p)에 대한 내습성을 높임으로써 상보형 TFT(202a)의 수명을 효율적으로 연장시킬 수 있다.

또한, 이와 같이 보호막(50lb)은, 주변 영역에 조립되는 다수의 N 채널형 TFT(202n)의 상측에는 일체 마련되지 않도록 해도 좋지만, 보호막(501b)의 존재가 TFT 어레이 기판(10)상에 있어서의 구조상 혹은 제조 프로세스상, 바람직하지 못한 영역에 조립된 N 채널형 TFT(200n)에 대하여만 보호막(501b)을 형성하지 않도록 해도 된다. 더욱이, 보호막(50lb)의 존재가 TFT 어레이 기판(10)상에 있어서의 구조상 혹은 제조 프로세스상, 특히 바람직하지 않은 영역에 조립된 P 채널형 TFT(200p)에 대해서도, 예외적으로 보호막(501b)을 형성하지 않도록 해도 된다.

(제 4 실시예)

이하에서는, 본 발명의 제 4 실시예에 대하여, 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명한다. 제 4 실시예는 화상 표시 영역(10a) 내에 형성된 데이터선(6a)을 덮도록 보호막이 형성된 구체예에 관한 것이고, 전기 광학 장치의 전체 구성에 관해서는 상술한 제 1 실시예와 마찬가지다. 여기에 도 11은 주변 영역에 형성되는 보호막(501c) 및 데이터선(6a)을 덮도록 형성된 보호막(501A)이 형성되어 있는 영역을 나타내는 평면도이며, 도 12는, 도 8 및 도 6과 같은 취지의 도를 더불어 나타내는 것으로서, 상보형 TFT(202a) 및 데이터선(6a)의 위에 보호막(501c, 50lA)이 형성된 것을 나타내는 단면도이다. 또한, 도 13은 대향 기판에 형성되는 격자 형상 차광막과 제 4 실시예에 관한 보호막과의 배치관계를 나타내는 평면도이다. 또한 도 11 내지 도 13에 있어서, 도 1 부터 도 6에 나타낸 제 1 실시예, 도 7 및 도 8에 나타낸 제 2 실시예, 또는 도 9 및 도 10에 나타낸 제 3 실시예와 같은 구성 요소에는 같은 참조 부호를 부여하고, 그들의 설명은 생략한다.

제 4 실시예에서는, 주변 영역에서의 상보형 TFT(202a)의 상측에 더하여, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이 질화막 등으로 이루어지는 보호막(50lA)이 화상 표시 영역(10a) 내에 형성된 데이터선(6a)의 상측에도 형성되어 있다. 보다 자세하게는, 도 12에 도시하는 바와 같이 제 4 실시예에 관한 보호막(50lA) 및 주변 영역에서의 보호막(501c)은, 동일막으로서 형성되어 있다. 즉, 당해 전기 광학 장치의 제조 프로세스에 있어서, 보호막(501A, 501c)의 전구막이, TFT 어레이 기판(10)의 전면을 덮도록 형성된 후, 데이터선(6a)의 위 및 주변 영역의 위에만 그 전구막이 잔존하도록(즉, 도 11에 나타내는 것 같은 형상을 갖도록), 포토리소그래피 및 에칭 공정에 의해서 패터닝을 실시함으로써, 보호막(50lA, 501c)은 동시에 형성되도록 되어 있다. 그리고, 이와 같이 형성된 보호막(501A, 501c)은, 도 12에 도시하는 바와 같이 알루미늄을 포함하는 데이터선(6a)의 상측, 및 그 데이터선(6a)과 동일막으로서 형성되고, 역시 알루미늄을 포함하는 상보형 TFT(202a)의 각종 전극의 상측의 각각을 덮도록 형성되게 된다.

덧붙여서 말하면, 이와 같이 동일한 제조 공정으로 형성되는 보호막(501A, 501c)의 두께는, 5~35nm 정도로 형성되는 것이 바람직하다. 이런 것도, 두께가 5nm이하에서는, 후술하는 것 같은 수분 침입 방지 작용이 충분히 발휘되지 않고, 또한, 35nm 이상에서는 당해 보호막을 투과한, 색깔이 있는 정도가 높은 광이 화상을 구성하는 광에 혼입할 우려가 있기 때문이다. 또한, 제 4 실시예에서는 이러한 보호막(501A, 501c)의 위에, BPSG로 이루어지는 제 3 층간 절연막(43')이 형성되어 있고, 그 제 3 층간 절연막(43')의 상측에 화소 전극(9a) 및 배향막(16)이 형성되어 있지만, 보호막(50lA, 501c)의 두께를 상기한 범위 정도로 두면, 그 제 3 층간 절연막(43')의 표면, 혹은 그 위의 배향막(16)의 표면에서의 단차가 너무나 커지지 않도록, 이를 억제할 수 있기 때문이다.

그런데 한편, 제 4 실시예에 관한 보호막(501A)은 대향 기판(20)상에 형성된 격자 형상 차광막(23)과의 사이에, 도 13에 나타내는 것 같은 관계가 있다. 또한, 도 13에 있어서는, 양자의 배치 관계를 명시하는 것을 목적으로 하고 있기 때문에, 보호막(50lA) 및 격자 형상 차광막(23), 및 데이터선(6a)만을 도시하는 것으로 한다. 우선, 제 4 실시예에 있어서 대향 기판(20)상, 보다 구체적으로는 그 기판 (20)상 또한 대향 전극(21) 밑으로는, 평면시해서 비개구 영역을 규정하는 격자형상 차광막(23)이 형성되어 있다(도 12도 참조). 이 격자 형상 차광막(23)은, 예컨대 비교적 광 반사능이 높은 알루미늄 등으로 구성하는 것이 가능하다. 이것에 의하면, 도 13중 상측에서 대향 기판(20)으로 입사하는 광이 반사됨으로써, 그 입사광이, 과잉으로 전기 광학 장치 내부에 침입하는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 격자 형상 차광막(23)은, 상술한 알루미늄 이외에, 비교적 광흡수능이 높은 크롬 혹은 그 합금, 또는 수지 블랙 등등에 형성해도 되고, 더욱이는 광 반사능 및 광 흡수능을 갖는 재료의 적층 구조로 해도 된다. 또한, 「격자 형상」이 아닌, 스트라이프 형상으로 형성해도 된다.

그리고, 제 4 실시예에서는 특히, 이러한 격자 형상 차광막(23)에 있어서의 데이터선(6a)을 따르는 부분의 폭(W2)은, 도 13에 도시하는 바와 같이, 보호막(501A)의 폭(W1)보다도 커지도록 되어 있다. 보다 구체적으로는, 보호막(50lA)의 가장자리로부터 격자 형상 차광막(23)의 둘레까지의 거리가, 0.2~1.0㎛ 정도가 되도록, 즉 δw=(W2-W1)/2= 0.2~1.0〔㎛〕이 되도록 해 두면 바람직하다. 이로써, 제 4 실시예에 있어서의 보호막(50lA)은 비개구 영역 내에 거의 완전히 놓이도록 형성되어 있게 된다.

더욱이, 본 실시예에 관한 전기 광학 장치에 있어서는 상술한 제 1 실시예의 설명시에 언급한 바와 같이, TFT 어레이 기판(10) 상에 구축되는 적층 구조의 일부로서의 용량선(300)이, TFT(30)의 상측에 있어서 입사광으로부터 TFT(30)를 차광하는 차광층으로서의 기능을 갖는다. 즉, 이 경우에 있어서의 용량선(300)은, 내장 차광막으로서 기능하게 된다. 또한, 본 실시예에 관한 전기 광학 장치에 있어서는 더욱이, 상기 적층 구조의 일부로서의 하측 차광막(11a)이, TFT(30)의 하측에 있어서 복귀광 등으로부터 TFT(30)를 차광하는 차광층으로서의 기능을 갖는다. 따라서, 하측 차광막(11a)도 또한, 내장 차광막으로서 기능하게 된다.

그리고, 이러한 경우에 있어서, 보호막(50lA)의 폭(W1)은 이들 용량선(300)의 폭, 혹은 하측 차광막(11a)의 폭보다도 작다고 하는 조건이 만족되어 있어도 된다. 예컨대, 보호막(501A)과 용량선(300)과의 관계로 말하면, 그 용량선(300)에 있어서의 돌출부(그 돌출부는 보호막(501A)과 겹치는 부분이다.)의 폭이, 그 보호막(501A)의 폭보다도 크게 되어, 보호막(50lA)과 하측 차광막(11a)과의 관계로 말하면, 그 하측 차광막(11a)에 있어서의 데이터선(6a)에 따르는 부분의 폭이 그 보호막(50lA)의 폭보다도 크게 된다. 결국, 본 발명에서 말하는 「차광막」은, 상술한 바와 같이 대향 기판(20)상의 격자 형상 차광막(23)을 포함하는 외에, 용량선(300), 하측 차광막(11a) 등으로 이루어지는 내장 차광막도 포함한다. 어떻든, 상술한 바와 같은 조건이 만족되면, 보호막(50lA)이 거의 완전히 비개구 영역 내에 수습되게 되는 것에는 변함은 없다.

이상과 같은 구성에 의해, 제 4 실시예의 전기 광학 장치에 의하면 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 우선 첫째로, 보호막(501A)이, 데이터선(6a)을 덮도록 형성되어 있으므로, 예컨대 당해 전기 광학 장치의 제조 프로세스에 있어서, 그 데이터선(6a)에 대하여 어떠한 대미지를 부여하는 사태를 피할 수 있다. 이것에 의해, 데이터선(6a)에 부식, 단선 등이 발생할 염려가 저감하여, 전기 광학 장치의 정확한 동작을 기대할 수 있다.

더욱이, 이러한 작용 효과는 보호막(501A, 501c)이 플라즈마 CVD 법등에 의해 형성된 질화막인 경우에, 특히 유효하게 발휘될 수 있다. 이것은, 질화막이 비교적 조밀한 구조를 갖고, 안정성이 높은 막이기 때문에, 그것에 대한 가공, 구체적으로는 패터닝 등의 시에 실시되는 에칭 등이 실행하기 어렵다고 하는 사정에 근거하고 있다. 즉, 이는 반대로, 그 질화막을 가공하기 위해서는, 비교적 강력한 에칭 등을 실시해야 하는 것을 의미하지만, 이것에 의하면, 그 하층에 위치하는 데이터선(6a) 등에 대하여 대미지를 부여할 가능성이 커지게 되는 것이다. 이러한 문제는 그 데이터선(6a) 등이, 본 실시예와 같이 알루미늄 등으로 이루어지는 경우에 있어서 보다 심각하게 된다.

그런데, 제 4 실시예에서는, 모두 알루미늄으로 이루어지는 데이터선(6a) 및 상보형 TFT(202a)의 각종 전극을 덮도록, 보호막(50lA, 501c)이 형성되어 있고, 가령, 그 보호막(501A, 501c)이 질화막으로 이루어지는 경우에 있어서도, 그것에 관한 비교적 강력한 에칭 등의 영향이, 하층에 위치하는 상기한 데이터선(6a) 및 각종 전극에 미치는 것 같은 일이 없다. 즉, 데이터선(6a) 혹은 상보형 TFT(202a)의 각종 전극에 대하여, 전기한 것 같은 에칭에 의한 대미지, 구체적으로는 부식, 단선 등을 생기게 하는 것 같은 일이 없는 것이다.

한편, 제 4 실시예에 있어서는, 상기한 제 1 실시예와 같이, 주변 영역에만 보호막(501)이 형성되어 있는 경우에 비교하여, 보호막(501c) 및 제 4 실시예에 이러한 보호막(50lA)을 전체적으로 본 경우에 있어서의 그 형성 면적은, 도 11 및 도 2를 대비 참조하면 분명한 바와 같이, 상대적으로 증대하기 때문에, 수분 침입 방지 작용이 보다 효과적으로 발휘되어, 장치 수명의 연장을 더 도모할 수 있다. 실제로, 도 11에 도시하는 바와 같이 보호막(501A, 501c)을 형성한 경우에 있어서의 전기 광학 장치의 장치 수명은, 종래에 비교하여, 5배 정도의 개선을 보이는 것이 확인되어 있다.

더욱이는, 화상 표시 영역(10a) 내에서, 보호막(501A)은, 데이터선(6a)만을 덮도록 형성되어 있을 뿐이기 때문에, 화상이 어둡게 되거나, 혹은 화상상에 색깔이 있는 광이 혼합하는 등의 사태는 거의 발생하지 않는다. 즉, 고품질의 화상 표시가 여전히 가능하다. 이 점에 관해서, 제 4 실시예에 있어서는 특히, 보호막(501A)의 폭(W1)이, 격자상차광막(23)의 폭(W2)보다도 작게 형성되어 있으므로 화상상에 색깔이 있는 광이 혼합될 가능성은 지극히 작게 되어 있다. 즉, 도 13에 나타내는 입사광은, 원칙적으로, 격자 형상 차광막(23)의 외측을 통과하기 때문에(도 13에 있어서의 광(L1) 참조), 보호막(501A)을 투과하는 광의 절대량은 지극히 작게 되는 것이다. 더욱이는, 예외적으로 기울어짐 성분을 갖는 광이 격자 형상 차광막(23)의 외측을 통과하면서도 보호막(501A)을 투과하는 경우가 생각되지 않는 것은 아니지만, 제 4 실시예에서는 상술한 바와 같이 δw=(W2-W1)/2= 0.2~1. 0㎛으로 바람직하게 설정되어 있으므로, 그와 같은 가능성도 지극히 작게 되어 있다(도 13에 있어서의 광(L2) 참조). 이것은 그 격자상 차광막(23)의, 말하자면「그림자가 되는 부분」이 커지기 때문이다.

이상으로부터, 제 4 실시예에서는, 화상의 품질 열화를 초래할 가능성이 대단히 작게 되어 있는 것이다. 더욱이, 이 0.2~1.0㎛이라는 폭차이는, 지금 설명했던 바와 같은 작용 효과가 얻어지는 것과 동시에, 격자 형상 차광막(23)이 함부로 개구 영역을 좁히는 일없이, 충분한 광투과량을 확보하여 보다 밝은 화상을 표시한다는 관점에서도 바람직한 값이다.

더하여, 제 4 실시예에 관한 보호막(501A, 501c)은, BPSG 막으로 이루어지는 제 3 층간 절연막 4개의 하측에 형성되어 있으므로, 다음과 같은 작용 효과가 나타난다. 우선, 제 3 층간 절연막(43')이 BPSG 막으로 이루어지는 것 자체에 의해서, 그 BPSG 막이 갖는 400℃ 이하의 저온 프로세스 형성 가능성, 혹은 유연성이라는 성질로부터, 데이터선(6a)이 알루미늄으로 이루어지는 경우에 있어서도 그 용융 등을 생기게 하는 일없이, 그 데이터선(6a) 상에 적절하게 층간 절연막을 형성하는 것이 가능해지고, 또한, 그 데이터선(6a)의 형상이 층간 절연막의 표면에 전사되는 일이 없고, 그 표면에 필요없는 단차를 생기게 하는 불량을 입을 가능성을 저감할 수 있다. 후자의 작용 효과에 의하면, 제 3 층간 절연막(43')의 상측에 형성되는 배향막(16)의 표면에서도, 필요없는 단차가 발생하는 사태를 피할 수 있기 때문에, 그 배향막(16)에 대한 연마 처리를 바람직하게 실시하는 것이 가능해지고, 그 배향막(16)에 접하게 되는 액정층(50)을 구성하는 액정 분자의 배향 상태에 흐트러짐을 생기게 하는 일이 거의 없다.

단, 이러한 BPSG 막에는 수분 흡수능이 높다는 좋지 않은 성질도 있어서, 이에 의해, 그 BPSG 막에 미리 흡수된 수분이 TFT(30)에 도달하여, 그 수명을 단축시키는 사태가 발생할 지도 모른다. 그러나, 제 4 실시예에 있어서는, 도 13에 도시하는 바와 같이 제 3 층간 절연막(43')의 하측에 보호막(501A, 501c)이 형성되어 있으므로, 그 제 3 층간 절연막(43')으로부터 TFT(30)에 이르는 수분의 진입 경로가 유효하게 블록되는 것을 알 수 있다. 즉, TFT(30)의 내습성은 더 향상되어 있게 되고, 이로써 제 4 실시예에 관한 전기 광학 장치의 장치 수명은 보다 확실하게 장기화되게 된다.

더욱이, 상술에 있어서는, 화상 표시 영역(10a)에서, 데이터선(6a)만을 덮도록 보호막(50lA)이 형성되어 있지만, 경우에 따라서는 주사선(3a)도 덮도록 보호막을 형성해도 된다. 이 경우에 있어서는, 데이터선(6a) 및 주사선(3a)이 형성하는 격자 형상에 대응하도록, 격자 형상의 보호막이 형성되게 된다. 그리고, 이러한 형태에 의하면 TFT 어레이 기판(10)상에 있어서의 보호막이 차지하는 비율이, 상대적으로 증대하기 때문에, TFT(30)의 내습성 향상이라는 작용 효과는 보다 효과적으로 발휘되게 되는 것이라고 생각된다. 더구나, 이와 같이, 격자 형상으로 보호막을 형성하면, 그 보호막이 개구 영역에는 이르지 않는다고 하는 사정은 전술과 변함은 없기 때문에, 화상이 어둡게 되거나, 혹은 화상상에 색깔이 있는 광이 혼합하는 사태 역시 거의 생기지 않아서, 화상 품질이 열화하는 사태는 발생하지 않는다.

(변형예)

상술한 제 2 로부터 제 4 실시예에서는, TFT의 존재의 유무에 따라서, 보호막(501a나 501b, 혹은 501c)을 형성하는 영역을 정하고 있지만, 일 변형예로서, TFT 어레이 기판(10)상의 적층 구조에 있어서, 예컨대 보호막(501a나 501b, 혹은 501c)의 상층측에 있는 배선, 전극, 소자 등과 보호막(501a나 501b, 혹은 501c)의 하층측에 있는 배선, 전극, 소자 등을 콘택트 홀에 의해 상 접속하는 필요성이 있는 영역에 관해서는, 국소적으로 보호막(501a나 501b, 혹은 501c)을 형성하지 않도록 해도 된다. 이와 같이 하면, 콘택트 홀의 개구 등에 관한 제조 공정이 용이하게 되어, 한정된 각 화소의 비개구 영역 내에서 콘택트 홀의 개구 등를 양호하게 실행하는 것이 가능해진다.

또한 상술한 제 1 로부터 제 3 실시예에서는, 화상 표시 영역(10a)에는, 보호막(501) 등을 마련하지 않도록 했지만, 다른 변형 형태로서, 보호막을 화상 표시 영역(10a) 내에 있어서의 각 화소의 비개구 영역에 마련하도록 해도 된다. 이와 같이 구성하면, 실제로 표시에 기여하는 광이 투과 혹은 반사하는 각 화소의 개구 영역에 대해서는, 보호막이 존재하지 않기 때문에, 투과율이 저하하는 것이나 표시 화상이 특정색을 내는 일도 없다. 그리고, 비개구 영역에 보호막을 형성하는 만큼만, 화상 표시 영역(10a) 내에서도, TFT(30) 등에 대한 내습성을, 어느 정도 높이는 것도 가능해진다. 더욱이, 그 구체적인 일 형태가, 상기한 제 4 실시예에서와 다를 바 없다.

더욱이, 상술한 제 1 부터 제 4 실시예에서는, 영역별로 보호막(501) 등을 마련하든지 마련하지 않든지 하고 있지만, 다른 변형예로서, 상술한 제 1 부터 제 4 실시예 중에서, 보호막(501) 등을 형성하는 것이 바람직하지 않은 영역 혹은 보호막(501) 등을 형성하지 않아도 되는 영역에 대해서는, 상대적으로 얇은 보호막을 얇게 형성하고, 또한 보호막(501) 등을 형성하는 것이 바람직한 영역에 대해서는 상술한 제 1 부터 제 4 실시예의 경우와 같이 보호막을 형성하는 것도 가능하다. 이와 같이 구성하면, 제 1 부터 제 4 실시예의 경우와 유사한 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 상술한 제 1 부터 제 4 실시예에서는, 화소 스위칭용 TFT(30)로서, N 채널형 TFT 또는 P 채널형 TFT 혹은 이들을 조합한 상보형 TFT 등의 임의의 TFT를 채용할 수 있다고 되어 있지만, 다른 변형예로서, 상술한 제 1 부터 제 3 실시예 중에서, 화소 스위칭용 TFT(30)는 N 채널형 TFT 만으로 이루어지도록 구성해도 된다. 이와 같이 P 채널형 TFT보다도 습기 혹은 수분에 의한 성능 저하가 일어나기 어려운 N 채널형 TFT를 화상 표시 영역(10a) 내에 조립하는 것으로 하면, 화상 표시 영역(10a)에 대해서는 표시 화상의 품위를 우선하여 보호막(501)등으로 거의 또는 완전히 덮지 않더라도, 전체적으로 내습성이 높은 구조를 얻을 수 있다.

이상 도 1부터 도 13을 참조하여 설명한 각 실시예에서는, 데이터선 구동 회로(101)나 주사선 구동 회로(104)를 TFT 어레이 기판(10)의 위에 마련하는 대신에, 예컨대 TAB(Tape Automated bonding) 기판상에 실장된 구동용 LSI에, TFT 어레이 기판(10)의 주변부에 마련된 이방성 도전 필름을 거쳐서 전기적 및 기계적으로 접속하도록 해도 된다. 또한, 대향 기판(20)의 투사광이 입사하는 측 및 TFT 어레이 기판(10)의 출사광이 출사하는 측에는 각각, 예컨대, TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertically aligned) 모드, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 모드 등의 동작 모드나, 노멀 화이트 모드/노멀 블랙 모드 각각에 따라서, 편광 필름, 위상차 필름, 편광판 등이 소정의 방향으로 배치된다.

이상 설명한 실시예에 있어서의 전기 광학 장치는, 프로젝터에 적용되기 위해, 3장의 전기 광학 장치가 RGB 용 광벌브로서 각각 이용된다. 각 광벌브에는 각각 RGB 색분해용 다이클로익 미러를 거쳐서 분해된 각 빛깔의 광이 투사광으로서 각각 입사되게 된다. 따라서, 각 실시예에서는 대향 기판(20)에 컬러 필터는 마련되어 있지 않다. 그러나, 화소 전극(9a)에 대향하는 소정 영역에 RGB의 컬러 필터를 그 보호막과 함께, 대향 기판(20) 상에 형성해도 된다. 이와 같이 하면, 프로젝터 이외의 직시형이나 반사형 컬러전기 광학 장치에 대하여, 각 실시예에 있어서의 전기 광학 장치를 적용할 수 있다. 또한, 대향 기판(20)상에 1화소 1개 대응하도록 마이크로 렌즈를 형성해도 된다. 혹은, TFT 어레이 기판(10)상의 RGB에 대향하는 화소 전극(9a) 밑으로 컬러레지스트 등으로 컬러 필터층을 형성하는 것도 가능하다. 이와 같이 하면, 입사광의 집광 효율을 향상시킴으로써, 밝은 전기 광학 장치를 실현할 수 있다. 더욱이, 대향 기판(20)상에 굴절율이 상위한 간섭층을 몇 층 퇴적함으로써, 광의 간섭을 이용하여, RGB 색을 만들어내는 다이클로익 필터를 형성해도 된다. 이 다이클로익 필터 부착 대향 기판에 의하면, 보다 밝은 컬러전기 광학 장치가 실현할 수 있다.

(제조 프로세스)

다음으로, 상기 구조를 갖는 전기 광학 장치의 제조 방법에 대하여 도 14 부터 도 16을 참조하여 설명한다. 여기에, 도 14 및 도 15는 주변 영역 내에서 TFT가 조립되는 부분의 단면 구조를 좌측에, 이것과 병행해서 화상 표시 영역 내에서 TFT가 조립되는 부분의 단면 구조를 우측에 나란히 공정별로 나타내는 공정도이다. 또한, 도 16은, 변형예에 대한 공정도이다.

우선 도 14의 공정(1)에서는 실리콘 기판, 석영 기판, 유리 기판 등의 TFT 어레이 기판(10)을 준비한다. 여기서, 바람직하게는 N₂(질소) 등의 불활성 가스 분위기하에서, 약 850~1300℃, 보다 바람직하게는 1000℃의 고온으로 열처리하고, 후에 실시되는 고온 프로세스에 있어서 TFT 어레이 기판(10)에 발생하는 왜곡이 적어지도록 전(前)처리해 둔다.

이와 같이 처리된 TFT 어레이 기판(10)의 전면에, Ti, Cr, W, Ta, Mo 등의 금속이나 금속 실리사이드 등의 금속 합금막을, 스퍼터링법 등에 의해, 100~500nm 정도의 막두께, 바람직하게는 약 200nm의 막두께의 차광층을 형성한 후, 포토리소그래피 및 에칭에 의해, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같은 패턴의 하측 차광막(11a)을 TFT 어레이 기판(10)상에 형성한다. 계속해서, 하측 차광막(11a) 위에, 예컨대, 상압 또는 감압 CVD 법 등에 의해 TEOS(테트라·에틸·오소·실리케이트)가스, TEB(테트라·에틸·보레이트)가스, TMOP(테트라·메틸·옥시·포스레이트)가스 등을 이용하여, NSG, PSG, BSG, BPSG 등의 실리케이트 글라스막, 질화 실리콘막, 산화 실리콘막 등으로 이루어지는 제 1 층간 절연막(12)을 형성한다.

다음으로 공정(2)에 도시하는 바와 같이 하지 절연막(12)의 위에, 감압 CVD 등에 의해 아모포스 실리콘 막을 형성하여 열 처리를 실시함으로써, 폴리 실리콘막을 고상 성장시킨다. 혹은, 아모포스 실리콘막을 거치지 않고, 감압 CVD 법등에 의해 폴리 실리콘막을 직접 형성한다. 다음으로, 이 폴리 실리콘막에 대하여, 포토리소그래피 공정, 에칭 공정 등을 실시함으로써, 도 5 및 도 6에 나타낸 소정 패턴을 갖는 반도체층(1a)을 화상 표시 영역 내에 형성하는 동시에, 도 7 또는 도 9에 나타낸 소정 패턴을 갖는 반도체층(320)을 주변 영역 내에 형성한다.

다음으로, 공정(3)에 도시하는 바와 같이 열산화하는 것 등에 의해, 게이트 절연막이 되는 절연막(2)을 형성한다. 그 결과, 반도체층(1a)이나 반도체층(320)의 두께는 약 30~150nm의 두께, 바람직하게는 약 35~50nm의 두께가 되고, 절연막(2)의 두께는 약 20~150nm의 두께, 바람직하게는 약 30~100nm의 두께가 된다.

다음으로 공정(4)에 도시하는 바와 같이, 감압 CVD 법등에 의해 P(인)을 도핑한 폴리 실리콘막을 약 100~500nm의 두께로 퇴적하고, 포토리소그래피 공정, 에칭 공정 등에 의해, 도 5 및 도 6에 나타낸 소정 패턴을 갖는 주사선(3a)을 화상 표시 영역 내에 형성하는 동시에 도 7 부터 도 10에 나타낸 소정 패턴의 게이트 전극(316)을 주변 영역 내에 형성한다. 다음으로, 저농도 및 고농도의 2단계로 불순물을 도핑함으로써, 저농도 소스 영역(1b) 및 저농도 드레인 영역(1c), 고농도 소스 영역(1d) 및 고농도 드레인 영역(1e)을 포함하는, LDD 구조의 화소 스위칭용 TFT(30)의 반도체층(1a)을 화상 표시 영역 내에 형성하는 동시에, TFT(202) 등을 구성하는 P 채널 영역(320p) 및 N 채널 영역(320n)을 포함하는 반도체층(320)을 주변 영역 내에 형성한다.

다음으로 공정(5)에 도시하는 바와 같이, 예컨대, 상압 또는 감압 CVD 법이나 TEOS 가스 등을 이용하여, NSG, PSG, BSG, BPSG 등의 실리케이트 글라스막, 질화 실리콘막, 산화 실리콘막 등으로 이루어지는 제 2 층간 절연막(41)을 형성한다.

계속해서, 감압 CVD 법등에 의해 P(인)을 도핑한 폴리 실리콘막을 퇴적하여, 중계층(71)을 형성한다. 감압 CVD법, 플라즈마 CVD 법 등에 의해 고온 산화 실리콘막(HTO 막)이나 질화 실리콘막으로 이루어지는 유 전체막(75)을 막두께 50nm 정도의 비교적 얇은 두께로 퇴적한 후, Ti, Cr, W, Ta, Mo 등의 금속이나 금속 실리사이드 등의 금속 합금막을, 스퍼터링에 의해 용량선(300)을 형성한다. 이들에 의해, 화상 표시 영역 내에, 축적 용량(70)을 형성한다.

그 후, 예컨대, 상압 또는 감압 CVD 법이나 TEOS 가스 등을 이용하여, NSG, PSG, BSG, BPSG 등의 실리케이트 글라스막, 질화 실리콘막이나 산화 실리콘막 등으로 이루어지는 제 2 층간절연막(42)을 형성한다. 계속해서, 제 2 층간 절연막(42)에 대한 반응성 이온 에칭, 반응성 이온 빔 에칭 등의 드라이 에칭에 의해, 콘택트 홀을 개구한 후, 제 2 층간 절연막(42)상의 전면(全面)에, 스퍼터링 등에 의해, 차광성 Al 등의 저 저항 금속이나 금속 실리사이드 등을 금속막으로 해서, 약 100~500nm의 두께, 바람직하게는 약 300nm로 퇴적한다. 그리고, 포토리소그래피 및 에칭에 의해, 소정 패턴을 갖는 데이터선(6a)을 화상 표시 영역 내에 형성한다. 이와 동시에, 주변 영역에는 배선(322, 306)을 형성한다.

다음으로 도 15의 공정(6)에서는, 데이터선(6a) 및 제 2 층간 절연막(42)을 덮도록, 저온 CVD, 플라즈마 CVD 등에 의해, 질화막등으로 이루어지는 보호막(501)을 TFT 어레이 기판(10) 전역에 형성한다. 즉, 이 공정(6)에서는, 화상 표시 영역의 전 영역에도, 보호막(501')이 형성된다.

다음으로 공정(7)에서는, 포토리소그래피 및 에칭에 의해, 화상 표시 영역 내에 형성된 보호막(501')을 제거함으로써, 주변 영역에만 보호막(501)을 남긴다.

계속해서, 제 3 층간 절연막(43)에 대한 반응성 이온 에칭, 반응성 이온 빔 에칭 등의 드라이 에칭에 의해, 콘택트 홀(85)을 개구한다. 이 때 특히, 콘택트 홀(85)에 대해서는, 질화막 등으로 이루어지고 또한 보호막으로서의 성질상, 일반적으로 에칭되기 어려운 보호막(501')이 공정(7)에서 제거된 영역에 개구하면 되기 때문에, 그 에칭은 비교적 용이하다. 가령 공정(7)으로 보호막(501')을 제거하지 않고 있으면, 이 콘택트 홀(85)을 개구할 때에, 보호막(501')의 계면에 에찬트가 침입하여 콘택트 홀(85)의 형상이 국소적으로 넓어져 버리거나, 박리되기 쉬운 미소한 공간이 넓어지거나 하는 것이다.

그 후, 제 3 층간 절연막(43)상에, 스퍼터링 처리등에 의해, ITO 막 등의 투명도전성막을, 약 50~200nm의 두께로 퇴적한 후에, 포토리소그래피 및 에칭에 의해, 화소 전극(9a)을 형성하고, 이 위에 폴리이미드계의 배향막의 도포액을 도포한 후, 소정의 프리틸트각을 가지도록 또는 소정 방향으로 연마 처리를 실시하는 것 등에 의해, 배향막(16)이 형성된다.

이상 설명한 제조 프로세스에 의해, 전술한 제 1 부터 제 3 실시예와 같이, 화상 표시 영역 및 주변 영역에 각각 TFT가 조립되어 있고 또한, 주변 영역에 있어서의 TFT만이 보호막(501) 등에 의해 덮어진 구조를 갖는 전기 광학 장치를 비교적 용이하게 제조할 수 있다.

또한, 도 16에 나타난 바와 같이, 상술한 공정(7) 대신에, 화상 표시 영역(10a)에 형성된 보호막(501')을 에칭에 의해 완전히 제거하는 것은 아닌, 에칭에 의해 박막화하는 공정(7')을 실행해도 된다. 이 경우에는, 도 16의 공정(8')에 있어서, 콘택트 홀(85)을 개구하는 작업이, 치밀한 질화막 등으로 이루어지는 보호막(501")을 관통시키는 작업을 포함하게 되지만, 공정(7')에 있어서, 보호막(501')을 적절히 박막화하여 보호막(501")을 형성해 두면, 콘택트 홀(85)의 개구 작업은 비교적 용이해 진다. 그리고, 이와 같이 얇은 보호막(501")을 화상 표시 영역(10a) 내에도 형성해 두는 만큼, 화상 표시 영역(10a)에서의 내습성이 높아진다. 동시에, 보호막(501")을 얇게 형성함으로써, 투과율이 떨어지는 특정색으로 색깔을 내는 등의 실해(實害)를 거의 현재(顯在)화시키지 않게도 할 수 있기 때문에, 실용상 유리하다.

또한, 상술한 도 17의 공정(7'), 혹은 공정(8')은 박막화하는 것에 주안을 두고 있지만, 상기 제 4 실시예와 같이, 데이터선(6a)을 덮도록 보호막(501A)을 잔존시키는 것에 주안을 두는 경우에도, 거의 마찬가지의 제조 공정이 되는 것은 말할 필요도 없다. 단, 이 경우, 도 17의 공정(7') 혹은 공정(8')과 같이, 제 2 층간 절연막(42)의 표면 전부를 피복하는 것이 동일하게 보호막을 형성하는 것은 아니고, 도 13에 도시하는 바와 같이 데이터선(6a)'의 위에만 보호막(50lA)이 형성되도록, 패터닝을 실시하게 된다(도 11 및 도 12 참조). 또, 이 경우에 있어서도, 당해 보호막(501A)에 대하여, 상술한 바와 같이 박막화를 해도 되고, 실행하지 않아도 된다.

(전자 기기의 실시예)

다음으로, 이상 상세히 설명한 전기 광학 장치를 광벌브로서 이용한 전자 기기의 일례인 투사형 컬러 표시 장치의 실시예에 대하여, 그 전체 구성, 특히 광학적인 구성에 대하여 설명한다. 여기서 도 17은, 투사형 컬러 표시 장치의 도식적 단면도이다.

도 17에 있어서, 본 실시예에 있어서의 투사형 컬러 표시 장치의 일례인 액정 프로젝터(1100)는, 구동 회로가 TFT 어레이 기판상에 탑재된 액정 장치를 포함하는 액정 모듈을 3개 준비하고, 각각 RGB용 광벌브(100R, 100G 및 100B)로서 이용한 프로젝터로서 구성되어 있다. 액정 프로젝터(1100)로서는, 메탈 할라이드 램프 등의 백색 광원의 램프 유닛(1102)으로부터 투사광이 발생하면, 3장의 미러(1106) 및 2장의 다이클로익 미러(1108)에 의해서, RGB 3원색에 대응하는 광성분 R, G, B로 나누어지고, 각 색깔에 대응하는 광벌브(100R, 100G 및 100B)에 각각 유도된다. 이 때 특히 B 광은, 긴 광로에 의한 광손실을 막기 위해서, 입사 렌즈(1122), 릴레이 렌즈(1123) 및 출사 렌즈(1124)로 이루어지는 릴레이 렌즈계(1121)를 거쳐서 유도된다. 그리고, 광벌브(100R, 100G 및 100B)에 의해 각각 변조된 3원색에 대응하는 광성분은, 다이클로익 프리즘(1112)에 의해 재차 합성된 후, 투사 렌즈(1114)를 거쳐서 스크린(1120)에 컬러 화상으로서 투사된다.

또한, 본 발명의 전기 광학 장치는 액정을 이용한 것에 한하지 않고, 전기 영동 장치나, EL 장치 등에도 적용할 수 있다.

본 발명은, 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 청구의 범위 및 명세서 전체로부터 판독할 수 있는 발명의 요지 혹은 사상에 반하지 않는 범위에서 적절하게 변경할 수 있고, 그와 같은 변경에 따른 전기 광학 장치 및 그 제조 방법, 및 전자 기기도 또 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다.

본 발명에 의해, 액정 장치 등의 전기 광학 장치에 있어서, 기판상에 조립된 트랜지스터 등의 전자 소자를 보호막으로 보호함으로써 장치 수명을 연장시키면서, 당해 보호막의 존재에 의한 표시 화상의 품위 저하를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 전기 광학 장치에 있어서의 TFT 어레이 기판을 그 위에 형성된 각 구성 요소와 함께 대향 기판 측에서 본 평면도,

도 2는 도 1의 H-H'의 단면도,

도 3은 도 1의 평면도에 있어서 보호막이 형성되는 영역을 나타낸 평면도,

도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 전기 광학 장치에 있어서의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스 형상의 복수의 화소에 마련된 각종 소자, 배선 등의 등가 회로를 주변 회로와 함께 나타내는 블록도,

도 5는 실시예의 전기 광학 장치에 있어서의 데이터선, 주사선, 화소 전극 등이 형성된 TFT 어레이 기판의 서로 인접하는 복수의 화소군의 평면도,

도 6은 도 5의 E-E'의 단면도,

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 주변 회로를 구성하는 상보형 트랜지스터의 확대 평면도,

도 8은 도 7의 A-A'의 단면도,

도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 있어서의 주변 회로를 구성하는 상보형 트랜지스터의 확대 평면도,

도 10은 도 9의 B-B'의 단면도,

도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 있어서의 보호막이 형성되어 있는 영역을 나타낸 평면도,

도 12는 도 8 및 도 6과 같은 취지의 도면을 나란히 나타내는 것으로서, 상보형 트랜지스터 및 화상 표시 영역 내의 1 화소에 관한 구성의 단면도,

도 13은 제 4 실시예에 있어서의 보호막과 대향 기판상에 형성되는 격자 형상 차광막의 배치관계를 나타내는 설명도,

도 14는 주변 영역 내에서 TFT가 조립되는 부분의 단면 구조를 좌측에, 이것과 병행해서 화상 표시 영역 내에서 TFT가 조립되는 부분의 단면 구조를 우측에 나란히 공정마다 나타내는 공정도(그 중의 1),

도 15는 주변 영역 내에서 TFT가 조립되는 부분의 단면 구조를 좌측에, 이것과 병행해서 화상 표시 영역 내에서 TFT가 조립되는 부분의 단면 구조를 우측에 나란히 공정마다 나타내는 공정도(그 중의 2),

도 16은 변형 형태에 관한 공정도,

도 17은 본 발명의 전자 기기의 실시예인 투사형 컬러 표시 장치의 일례인 컬러 액정 프로젝터를 나타내는 도식적 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1a : 반도체층 1a': 채널 영역

1b : 저농도 소스 영역 1c:저농도 드레인 영역

1d : 고농도 소스 영역 1e : 고농도 드레인 영역

2 : 절연막 3a : 주사선

6a : 데이터선 9a : 화소 전극

10 : TFT 어레이 기판 11a : 하측 차광막

12 : 하지 절연막 16 : 배향막

20 : 대향 기판 20 : 대향 전극

22 : 배향막 30 : TFT

50 : 액정층 53 : 액자 차광막

70 : 축적 용량 71 : 중계층

81, 83, 85 : 콘택트 홀 101 : 데이터선 구동 회로

104 : 주사선 구동 회로 114 : 샘플링 회로 구동 신호선

115 : 화상 신호선 116 : 인출 배선

202 : TFT 202a, 202b : 상보형 TFT

206 : 인출 배선 300 : 용량선

301 : 샘플링 회로 501, 501', 501" : 보호막

Claims

전기 광학 장치로서,

기판상의 화상 표시 영역에 배치된 표시용 전극과,

상기 화상 표시 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에 배치되어 있고 주변 회로를 구성하는 전자 소자와,

상기 주변 영역을 적어도 부분적으로 덮도록 형성된 보호막

을 구비하되,

상기 보호막은 상기 화상 표시 영역 내에 있어서의 각 화소의 개구 영역의 전영역에는 마련되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고,

당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고, 상기 화소 전극에 접속된 제 1 트랜지스터를 더 구비하고 있고,

상기 전자 소자는 제 2 트랜지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보호막은 상기 각 화소의 개구 영역에는 마련되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보호막은 상기 화상 표시 영역에는 마련되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보호막은 상기 주변 영역의 전 영역에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보호막은 상기 주변 영역에 있어서의 상기 전자 소자에 겹치는 영역에 마련되어 있고, 또한 상기 전자 소자에 겹치지 않는 영역의 적어도 일부에는 마련되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전자 소자는 상보형 트랜지스터로 이루어지고,

상기 보호막은 적어도 상기 주변 영역에 있어서의 상기 상보형 트랜지스터를 구성하는 P 채널형 트랜지스터에 겹치는 영역에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
전기 광학 장치로서,

기판 상의 화상 표시 영역에 배치된 표시용 전극과,

상기 화상 표시 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에 배치되어 있고 주변 회로를 구성하는 전자 소자와,

상기 주변 영역을 적어도 부분적으로 덮도록 형성된 보호막

을 구비하되,

상기 전자 소자는 상보형 트랜지스터로 이루어지고,

상기 보호막은 적어도 상기 주변 영역에 있어서의 상기 상보형 트랜지스터를 구성하는 P 채널형 트랜지스터에 겹치는 영역에 마련되고,

상기 보호막은 적어도 상기 주변 영역에 있어서의 상기 상보형 트랜지스터를 구성하는 N 채널형 트랜지스터에 겹치는 영역의 일부에는 마련되어 있지 않은 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보호막은 질화막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보호막은 상기 전자 소자의 상측에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보호막은 상기 기판상에 있어서의 적층 구조에서 상기 화소 전극보다도 하측에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고,

당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고, 상기 화소 전극에 접속된 제 1 트랜지스터를 더 구비하고 있고,

상기 화소 전극과 상기 제 1 트랜지스터는 상기 보호막이 형성되어 있지 않은 영역에 개구된 콘택트 홀을 거쳐 접속되어 있는 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 기판에 대향 배치된 대향 기판과,

상기 화상 표시 영역에서, 상기 기판과 상기 대향 기판 사이에 유지된 전기 광학 물질

을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고,

당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고, 상기 화소 전극에 접속된 제 1 트랜지스터를 더 구비하고 있고,

상기 제 1 트랜지스터는 N 채널형 트랜지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
전기 광학 장치로서,

기판상의 화상 표시 영역에 배치된 표시용 전극과,

상기 화상 표시 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에 배치되어 있고 주변 회로를 구성하는 전자 소자와,

상기 주변 영역 및 상기 화상 표시 영역을 각각 적어도 부분적으로 덮도록 형성되어 있고, 또한 상기 주변 영역 내에서는 상대적으로 두껍게 형성됨과 아울러, 상기 화상 표시 영역 내에서는 상대적으로 얇게 형성되어 있는 보호막

을 구비한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 보호막은 상기 화상 표시 영역의 전 영역에 상대적으로 얇게 형성되어 있고, 또한 상기 주변 영역의 전 영역에 상대적으로 두껍게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 보호막은 질화막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 보호막은 상기 전자 소자의 상측에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 보호막은 상기 기판상에 있어서의 적층 구조에서 상기 화소 전극보다도 하측에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고,

당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고, 상기 화소 전극에 접속된 제 1 트랜지스터를 더 구비하고 있고,

상기 화소 전극과 상기 제 1 트랜지스터는 상기 보호막이 형성되어 있지 않은 영역에 개구된 콘택트 홀을 거쳐 접속되어 있는 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 기판에 대향 배치된 대향 기판과,

상기 화상 표시 영역에서, 상기 기판과 상기 대향 기판 사이에 유지된 전기 광학 물질

을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고,

당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고 상기 화소 전극에 접속된 제 1 트랜지스터를 더 구비하고 있고,

상기 제 1 트랜지스터는 N 채널형 트랜지스터로 이루어지는 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
전기 광학 장치로서,

기판상의 화상 표시 영역에 배치된 표시용 전극과,

상기 화상 표시 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에 배치되어 있고, 주변 회로를 구성하는 전자 소자와,

상기 주변 영역을 적어도 부분적으로 덮도록 형성된 보호막

을 구비하고 있고,

상기 화상 표시 영역 내에 있어서 각 화소의 개구 영역 이외의 비개구 영역에 대응하도록 연장되는 배선을 더 구비하고,

상기 보호막은 상기 배선을 적어도 부분적으로 덮도록 형성되고, 상기 화상 표시 영역 내에 있어서 각 화소의 개구 영역의 전 영역에는 마련되어 있지 않은 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 배선은 적어도 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 배선은 상기 표시용 전극에 화상 신호를 공급하기 위한 데이터선을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 보호막은 상기 주변 영역의 전 영역 및 상기 배선 형성 영역의 전 영역에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고, 당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고, 상기 화소 전극 및 상기 배선에 접속된 제 1 트랜지스터를 더 구비하고 있고,

상기 전자 소자는 제 2 트랜지스터로 이루어지고, 또한 해당 제 2 트랜지스터에 접속되는 전극을 구비하고 있고,

상기 보호막은 동일막으로 형성된 상기 배선 및 상기 전극을 덮도록, 동일막으로 형성되어 있는 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 개구 영역을 규정하는 차광막이 더 구비되어 이루어지고,

해당 차광막 및 상기 보호막이 서로 겹치는 부분의 적어도 일부에서, 상기 차광막의 폭은 상기 배선을 덮도록 형성된 보호막의 폭보다도 큰 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 28 항에 있어서,

상기 기판에 대향 배치된 대향 기판과, 상기 화상 표시 영역에서 상기 기판과 상기 대향 기판 사이에 유지된 전기 광학 물질을 더 구비하고,

상기 차광막은 상기 대향 기판상에 형성되어 있는 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 28 항에 있어서,

상기 기판상에는 상기 표시용 전극 및 상기 배선을 포함하는 적층 구조가 구축되고,

상기 차광막은 상기 적층 구조의 일부를 구성하는 내장 차광막을 포함하는 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 30 항에 있어서,

상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고,

당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고, 상기 화소 전극에 접속된 제 1 트랜지스터와,

상기 화소 전극 및 상기 제 1 트랜지스터 각각에 전기적으로 접속된 화소 전위측 용량 전극과, 해당 화소 전위측 용량 전극에 대향 배치된 고정 전위측 용량 전극과, 상기 화소 전위측 용량 전극 및 상기 고정 전위측 용량 전극 사이에 유지된 유전체막으로 이루어지는 축적 용량을 더 구비하고 있고,

상기 내장 차광막은 상기 고정 전위측 용량 전극을 포함하는 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 27 항에 있어서,

상기 차광막의 가장자리는 상기 보호막의 가장자리보다도 그 양측에 대하여 각각 0.2~1.0㎛만큼 큰 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 보호막은 질화막으로 이루어지고,

해당 질화막은 플라즈마 CVD법에 의해 형성되어 있는 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 보호막의 두께는 5~35nm인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 기판상에는 상기 표시용 전극, 상기 배선 및 상기 보호막을 포함하는 적층 구조가 구축되고,

상기 보호막은 상기 적층 구조의 일부를 구성하는 보론인실리케이트 글라스막의 하층으로서 형성되어 있는 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 35 항에 있어서,

상기 적층 구조 내에 형성되는 복수의 층간 절연막 중 가장 상층의 층간 절연막은 상기 보론인실리케이트 글라스막으로 이루어지고 또한, 해당 보론인실리케이트 글라스막 위에는, 아래로부터 순서대로 상기 표시용 전극 및 전기 광학 물질에 접하는 것에 의해 그 배향 상태를 소정 상태로 유지할 수 있는 배향막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 보호막은 질화막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 보호막은 상기 전자 소자의 상측에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 보호막은 상기 기판상에 있어서의 적층 구조에서 상기 화소 전극보다도 하측에 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고,

당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고, 상기 화소 전극에 접속된 제 1 트랜지스터를 더 구비하고 있고,

상기 화소 전극과 상기 제 1 트랜지스터는 상기 보호막이 형성되어 있지 않은 영역에 개구된 콘택트 홀을 거쳐 접속되어 있는 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 기판에 대향 배치된 대향 기판과,

상기 화상 표시 영역에서, 상기 기판과 상기 대향 기판 사이에 유지된 전기 광학 물질

을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 표시용 전극은 화소 전극으로 이루어지고,

당해 전기 광학 장치는 상기 화상 표시 영역에 배치되어 있고 상기 화소 전극에 접속된 제 1 트랜지스터를 더 구비하고 있고,

상기 제 1 트랜지스터는 N 채널형 트랜지스터로 이루어지는 것

을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
전기 광학 장치를 제조하는 전기 광학 장치의 제조 방법으로서,

기판상에 전자 소자를 형성하는 공정과,

상기 기판상 및 상기 전자 소자상에 보호막으로 되는 전구막(preform film)을 형성하는 공정과,

상기 형성된 전구막을 화상 표시 영역 내의 적어도 일부에서 에칭에 의해 박막화하여 상기 보호막을 형성하는 공정과,

상기 보호막을 형성한 후에 상기 화상 표시 영역 내에 표시용 전극을 형성하는 공정

을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
청구항 1, 청구항 15, 청구항 23 중 어느 한 항에 기재된 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
전기 광학 장치를 제조하는 전기 광학 장치의 제조 방법으로서,

기판상에 전자 소자를 형성하는 공정과,

상기 기판상 및 상기 전자 소자상에 보호막으로 되는 전구막(preform film)을 형성하는 공정과,

상기 형성된 전구막을 화상 표시 영역 내의 개구 영역의 전영역에서 에칭에 의해 제거하여 상기 보호막을 형성하는 공정과,

상기 보호막을 형성한 후에 상기 화상 표시 영역 내에 표시용 전극을 형성하는 공정

을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.