JP3800029B2 - Electro-optical device and electronic apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の基板がシール材によって貼り合わされた構造の電気光学装置、およびそれを用いた電子機器に関するものである。さらに詳しくは、当該電気光学装置における基板間のシール技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶装置などの電気光学装置は、各種機器の直視型あるいは投射型の表示装置として用いられている。このような電気光学装置のうち、例えば、液晶装置では、図18に示すように、対向配置されたTFTアレイ基板10と対向基板20とがシール材52で貼り合わされているとともに、基板間でシール材52で区画された領域内に電気光学物質としての液晶50が保持されている。また、図18に示す例では、シール材52の形成領域の外側には、TFTアレイ基板10と対向基板20とを電気的に導通させる基板間導通材106が点状に塗布されている。
【0003】
また、反射型あるいは半透過・半反射型のアクティブマトリクス型の液晶装置では、TFTアレイ基板10の表面のうち、シール材52で区画された領域内に、対向基板20の側から入射してきた外光を対向基板20の方に向けて反射するための光反射膜8aが画素電極9aの下層側に形成されており、対向基板20側から入射した光をTFTアレイ基板10側で反射し、対向基板10側から出射された光によって画像を表示することができる。
【0004】
このような反射型あるいは半透過・半反射型の液晶装置において、光反射膜8aで反射された光の方向性が強いと、画像をみる角度で明るさが異なるなどの視野角依存性が顕著に出てくる。そこで、従来は、液晶装置を製造する際、図19(A)に示すように、第2層間絶縁膜5(表面保護膜)の表面に、アクリル樹脂などといった第1の感光性樹脂13を厚めに塗布した後、図18および図19(B)に示すように、第1の感光性樹脂13をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることによって、光反射膜8aの下層側のうち、光反射膜8aと平面的に重なる領域に、凹凸形成用樹脂層13aを凹凸形成用突起として所定のパターンで選択的に残すことにより、その上層側に形成される光反射膜8aの表面に凹凸パターン8gを形成している。また、図19(C)に示すように、凹凸形成用樹脂層13aの上層側に、同じくアクリル樹脂などの第2の感光性樹脂層7を塗布した後、図18および図19(D)に示すように、それをパターニングしたものを平坦化膜7aとして形成し、凹凸形成用樹脂層13aのエッジなどが凹凸パターン8gに出ないようにしている。
【0005】
ここで、凹凸形成用樹脂層13aに用いられた第1の感光性樹脂13、および平坦化膜7に用いられた第2の感光性樹脂7は、従来、図18に示すように、シール材52の形成領域と平面的に重なる領域にも残されている。このため、シール材52の形成領域と平面的に重なる領域では、TFTアレイ基板10と対向基板20との間に第1の感光性樹脂13、第2の感光性樹脂7、およびシール材52が介在する構造になっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液晶装置のように、シール材52の形成領域と平面的に重なる領域で、TFTアレイ基板10と対向基板20との間に第1の感光性樹脂13、第2の感光性樹脂7、およびシール材52が介在する構造では、第1の感光性樹脂13と第2の感光性樹脂7との界面が、水分の透過を防ぐという観点からすると密着性が低いため、矢印Wで示すように、それらの界面を介して、液晶50が封入されている領域内に外部から水分が侵入して、液晶50を劣化させるという問題点がある。
【0007】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、シール材が形成されている部分から内部に水分が侵入することを防止することのできる電気光学装置、およびそれを備えた電子機器を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、対向配置された第1の基板と第2の基板がシール材で貼り合わされているとともに、基板間で前記シール材で区画された領域内に電気光学物質が保持され、前記第1の基板において前記第2の基板と対向する面側には、少なくとも第1の樹脂層および第2の樹脂層がこの順に積層されてなる電気光学装置において、前記シール材の形成領域と平面的に重なる領域には、前記第1の樹脂層および前記第2の樹脂層のうちの少なくとも一方が形成されていない領域が当該シール材の形成領域に沿って設けられていることを特徴とする。
【0009】
言い換えれば、本発明では、対向配置された第1の基板と第2の基板がシール材で貼り合わされているとともに、基板間で前記シール材で区画された領域内に電気光学物質が保持され、前記第1の基板において前記第2の基板と対向する面側には、少なくとも第1の樹脂層および第2の樹脂層がこの順に積層されてなる電気光学装置において、前記シール材の形成領域と平面的に重なる領域では、前記第1の基板と前記第2の基板とが前記第1の樹脂層および第2の樹脂層の少なくとも一方を介さずに前記シール材によって接着された領域が当該シール材の形成領域に沿って設けられていることを特徴とする。
【0010】
本発明では、前記シール材の形成領域と平面的に重なる領域には、前記第1の樹脂層および前記第2の樹脂層のうちの少なくとも一方が形成されていない領域が当該シール材の形成領域に沿って設けられているため、前記第1の基板と前記第2の基板とが前記第1の樹脂層および第2の樹脂層の少なくとも一方を介さずに前記シール材によって接着された領域が、当該シール材の形成領域に沿って設けられている。このため、第1の樹脂層と第2の樹脂層との界面が、水分の透過を防ぐという観点からみて密着性が低くても、このような界面がシール材の形成領域において内外を繋げていないので、外部から水分が侵入することがない。
【0011】
本発明において、前記第1の樹脂層、および前記第2の樹脂層は、例えば、以下の目的で形成される。すなわち、反射型あるいは半透過・半反射型の電気光学装置では、第2の基板側から入射してきた外光を第2の基板の方に向けて反射するための光反射膜を第1の基板側に形成するとともに、この光反射膜に光散乱性を付与することを目的に、前記光反射膜の下層側には、当該光反射膜と平面的に重なる領域に前記第1の樹脂層を凹凸形成用突起として所定のパターンで形成するとともに、前記第1の樹脂層が形成されている領域全体を覆うように前記第2の樹脂層を平坦化膜として形成することが多い。このように構成すると、光反射膜の表面には、第1の樹脂層(凹凸形成用突起)の有無に起因する段差、凹凸によって、光反射膜の表面に凹凸パターンが形成され、かつ、この凹凸パターンでは、凹凸形成用突起のエッジが第2の樹脂層(平坦化膜)で適度に消されているので、視野角依存性を緩和することができる。
【0012】
本発明において、前記第1の樹脂および前記第2の樹脂層は、いずれも前記シール材の形成領域と平面的に重なる領域を避けて形成されている構成を採用できる。このように構成すると、前記第1の樹脂および前記第2の樹脂層の膜厚がばらついても、基板間の距離がばらつくことがない。
【0013】
また、前記第1の樹脂層および前記第2の樹脂層のうちのいずれか一方が、前記シール材の形成領域と平面的に重なる領域を避けて形成されていることが好ましい。第1の樹脂層および第2の樹脂層はいずれも平坦化機能を有しているので、シール材の形成領域と平面的に重なる領域に、前記第1の樹脂層および前記第2の樹脂層の一方のみを残しておけば、この樹脂層によって平坦化された領域で第1の基板と第2の基板をシール材によって接着することができる。また、シール材の形成領域と平面的に重なる領域に、第1の樹脂層および第2の樹脂層の一方のみが残っている構成であれば、第1の樹脂層と第2の樹脂層との密着性が低くても、それらの界面を介して、外部から水分が侵入することがない。
【0014】
本発明において、前記シール材の形成領域と平面的に重なる領域では、その幅方向の一部で前記第1の樹脂層および前記第2の樹脂層の双方が形成されていない領域が前記シール材の形成領域に沿って設けられている構成であってもよい。また、前記シール材の形成領域と平面的に重なる領域では、その幅方向の一部で前記第1の樹脂層および前記第2の樹脂層の一方が形成されていない領域が前記シール材の形成領域に沿って設けられている構成であってもよい。
【0015】
本発明において、前記電気光学物質は、例えば、液晶である。
【0016】
本発明を適用した電気光学装置は、携帯電話機、モバイルコンピュータなどといった電子機器の表示装置として用いることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【0018】
[実施の形態1]
(電気光学装置の基本的な構成)
図1は、本発明を適用した電気光学装置を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図であり、図2は、図1のH−H′断面図である。図3は、電気光学装置の画像表示領域において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、配線等の等価回路図である。なお、本形態の説明に用いた各図では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【0019】
図1および図2において、本形態の電気光学装置100は、TFTアレイ基板10(第1の基板)と対向基板20(第2の基板)とがシール材52によって貼り合わされ、このシール材52によって区画された領域(液晶封入領域)内には、電気光学物質としての液晶50が挟持されている。シール材52の形成領域の内側領域には、遮光性材料からなる周辺見切り53が形成されている。シール材52の外側の領域には、データ線駆動回路101、および実装端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する2辺に沿って走査線駆動回路104が形成されている。TFTアレイ基板10の残る一辺には、画像表示領域10aの両側に設けられた走査線駆動回路104の間をつなぐための複数の配線105が設けられており、更に、周辺見切り53の下などを利用して、プリチャージ回路や検査回路が設けられることもある。また、対向基板20のコーナー部の少なくとも1箇所においては、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的導通をとるための基板間導通材106が形成されている。
【0020】
なお、データ線駆動回路101および走査線駆動回路104をTFTアレイ基板10の上に形成する代わりに、たとえば、駆動用LSIが実装されたTAB(テープ オートメイテッド、ボンディング)基板をTFTアレイ基板10の周辺部に形成された端子群に対して異方性導電膜を介して電気的および機械的に接続するようにしてもよい。なお、電気光学装置100では、使用する液晶50の種類、すなわち、TN(ツイステッドネマティック)モード、STN(スーパーTN)モード等々の動作モードや、ノーマリホワイトモード/ノーマリ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向きに配置されるが、ここでは図示を省略してある。
【0021】
また、電気光学装置100をカラー表示用として構成する場合には、対向基板20において、TFTアレイ基板10の各画素電極(後述する。)に対向する領域にRGBのカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【0022】
このような構造を有する電気光学装置100の画面表示領域においては、図3に示すように、複数の画素100aがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素100aの各々には、画素電極9a、およびこの画素電極9aを駆動するための画素スイッチング用のTFT30が形成されており、画素信号S1、S2・・・Snを供給するデータ線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に書き込む画素信号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。また、TFT30のゲートには走査線3aが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線3aにパルス的に走査信号G1、G2・・・Gmをこの順に線順次で印加するように構成されている。画素電極9aは、TFT30のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけそのオン状態とすることにより、データ線6aから供給される画素信号S1、S2・・・Snを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極9aを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号S1、S2、・・・Snは、図2に示す対向基板20の対向電極21との間で一定期間保持される。
【0023】
ここで、液晶50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、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶50の部分を通過する光量が低下し、ノーマリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶50の部分を通過する光量が増大していく。その結果、全体として電気光学装置100からは画素信号S1、S2、・・・Snに応じたコントラストを持つ光が出射される。
【0024】
なお、保持された画素信号S1、S2、・・・Sn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60を付加することがある。例えば、画素電極9aの電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも3桁も長い時間だけ蓄積容量60により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い電気光学装置100が実現できる。なお、蓄積容量60を形成する方法としては、図3に例示するように、蓄積容量60を形成するための配線である容量線3bとの間に形成する場合、あるいは前段の走査線3aとの間に形成する場合もいずれであってもよい。
【0025】
(TFTアレイ基板の構成)
図4は、本形態の電気光学装置に用いたTFTアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図5は、電気光学装置の画素の一部を図4のA−A′線に相当する位置で切断したときの断面図である。図6は、本形態の電気光学装置のコーナー部において、シール材によってTFTアレイ基板と対向基板とが貼り合わされている領域付近の断面図である。
【0026】
図4において、TFTアレイ基板10上には、複数の透明なITO(Indium Tin Oxide)膜からなる画素電極9aがマトリクス状に形成されており、これら各画素電極9aに対して画素スイッチング用のTFT30がそれぞれ接続している。また、画素電極9aの縦横の境界に沿って、データ線6a、走査線3a、および容量線3bが形成され、TFT30は、データ線6aおよび走査線3aに対して接続している。すなわち、データ線6aは、コンタクトホールを介してTFT30の高濃度ソース領域1dに電気的に接続し、画素電極9aは、コンタクトホールを介してTFT3の高濃度ドレイン領域1eに電気的に接続している。また、TFT30のチャネル領域1a′に対向するように走査線3aが延びている。なお、蓄積容量60は、画素スイッチング用のTFT30を形成するための半導体膜1の延設部分1fを導電化したものを下電極とし、この下電極41に容量線3bが上電極として重なった構造になっている。
【0027】
このように構成した画素領域のA−A′線における断面は、図5に示すように、TFTアレイ基板10の基体たる透明な基板10′の表面に、厚さが300nm〜500nmのシリコン酸化膜(絶縁膜)からなる下地保護膜11aが形成され、この下地保護膜11aの表面には、厚さが50nm〜100nmの島状の半導体膜1aが形成されている。半導体膜1aの表面には、厚さが約50〜150nmのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜2aが形成され、このゲート絶縁膜2aの表面に、厚さが300nm〜800nmの走査線3aがゲート電極として通っている。半導体膜1aのうち、走査線3aに対してゲート絶縁膜2aを介して対峙する領域がチャネル領域1a′になっている。このチャネル領域1a′に対して一方側には、低濃度ソース領域1bおよび高濃度ソース領域1dを備えるソース領域が形成され、他方側には低濃度ドレイン領域1cおよび高濃度ドレイン領域1eを備えるドレイン領域が形成されている。
【0028】
画素スイッチング用のTFT30の表面側には、厚さが300nm〜800nmのシリコン酸化膜からなる第1層間絶縁膜4a、および厚さが100nm〜300nmのシリコン窒化膜からなる第2層間絶縁膜5a(表面保護膜)が形成されている。第1層間絶縁膜4aの表面には、厚さが300nm〜800nmのデータ線6aが形成され、このデータ線6aは、第1層間絶縁膜4aに形成されたコンタクトホールを介して高濃度ソース領域1dに電気的に接続している。第1層間絶縁膜4aの表面にはデータ線6aと同時形成されたドレイン電極6bが形成され、このドレイン電極6bは、第1層間絶縁膜4aに形成されたコンタクトホールを介して高濃度ドレイン領域1eに電気的に接続している。
【0029】
第2層間絶縁膜5aの上層には、アクリル樹脂などの感光性樹脂からなる平坦化膜7aが形成され、この平坦化膜7aの表面には、アルミニウム膜などからなる光反射膜8aが形成されている。
【0030】
光反射膜8aの上層にはITO膜からなる画素電極9aが形成されている。画素電極9aは、光反射膜8aの表面に直接、積層され、画素電極9aと光反射膜8aとは電気的に接続されている。また、画素電極9aは、平坦化膜7aおよび第2層間絶縁膜5aに形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極6bに電気的に接続している。
【0031】
画素電極9aの表面側にはポリイミド膜からなる配向膜12が形成されている。この配向膜12は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜である。
【0032】
なお、高濃度ドレイン領域1eからの延設部分1f(下電極)に対しては、ゲート絶縁膜2aと同時形成された絶縁膜(誘電体膜)を介して容量線3bが上電極として対向することにより、蓄積容量60が構成されている。
【0033】
なお、TFT30は、好ましくは上述のようにLDD構造をもつが、低濃度ソース領域1b、および低濃度ドレイン領域1cに相当する領域に不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を有していてもよい。また、TFT30は、ゲート電極(走査線3aの一部)をマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込み、自己整合的に高濃度のソースおよびドレイン領域を形成したセルフアライン型のTFTであってもよい。
【0034】
また、本形態では、TFT30のゲート電極(走査線3a)をソース−ドレイン領域の間に1個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に2個以上のゲート電極を配置してもよい。この際、各々のゲート電極には同一の信号が印加されるようにする。このようにデュアルゲート(ダブルゲート)、あるいはトリプルゲート以上でTFT30を構成すれば、チャネルとソース−ドレイン領域の接合部でのリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することが出来る。これらのゲート電極の少なくとも1個をLDD構造或いはオフセット構造にすれば、さらにオフ電流を低減でき、安定したスイッチング素子を得ることができる。
【0035】
(凹凸パターンおよびシール領域の構成)
図5および図6に示すように、TFTアレイ基板10の各画素100aには、光反射膜8aの表面のうち、TFT30の形成領域から外れた領域(光反射膜形成領域/図4を参照)には、凸部8bおよび凹部8cを備えた凹凸パターン8gが形成されている。
【0036】
このような凹凸パターン8gを構成するにあたって、本形態のTFTアレイ基板10では、光反射膜8aの下層側のうち、光反射膜8aと平面的に重なる領域には、アクリル樹脂などの感光性樹脂からなる凹凸形成用樹脂層13aが第1の樹脂層(凹凸形成用突起)として第2層間絶縁膜5aの表面に厚めに形成され、この凹凸形成用樹脂層13aの上層には、同じくアクリル樹脂などの感光性樹脂からなる平坦化膜7aが第2の樹脂層として厚めに積層されている。このため、光反射膜8aの表面には、凹凸形成用樹脂層13aの有無に起因する凹凸によって凹凸パターン8gが形成され、この凹凸パターン8gでは、平坦化膜7aによって、凹凸形成用樹脂層13aのエッジなどが出ないようになっている。
【0037】
また、本形態では、TFTアレイ基板10の表面に、凹凸形成用樹脂層13aおよび平坦化膜7aが形成されているが、シール領域において、シール材52が形成されている領域には、凹凸形成用樹脂層13aを構成する第1の感光性樹脂13、および平坦化膜7aを構成する第2の感光性樹脂7のいずれもが残っていない。
【0038】
このため、本形態では、シール材52の形成領域と平面的に重なる領域には、凹凸形成用樹脂層13aを構成する第1の感光性樹脂13、および平坦化膜7aを構成する第2の感光性樹脂7のいずれもが形成されていない領域が、シール材52の形成領域に沿って設けられている状態にあり、TFTアレイ基板10と対向基板20とが凹凸形成用樹脂層13aおよび平坦化膜7aのいずれをも介さずにシール材52によって接着された領域が、シール材52の形成領域に沿って設けられている構造になっている。
【0039】
なお、シール材52の形成領域の外側では、TFTアレイ基板20においてデータ線6aと同層の導電膜が基板間導通用電極6cとして第2層間絶縁膜5のコンタクトホールから露出している。このため、基板間導通用電極6cの露出部分に基板間導電材106を塗布してTFTアレイ基板10と対向基板20とを貼り合せれば、TFTアレイ基板10から対向基板20の対向電極21に対して所定の電位を供給することができる。
【0040】
(対向基板の構成)
図5および図6において、対向基板20では、TFTアレイ基板10に形成されている画素電極9aの縦横の境界領域と対向する領域にブラックマトリクス、あるいはブラックストライプなどと称せられる遮光膜23が形成され、その上層側には、ITO膜からなる対向電極21が形成されている。また、対向電極21の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜22が形成され、この配向膜22は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜である。
【0041】
(本形態の電気光学装置の作用、効果]
このように構成した電気光学装置100は、反射型の液晶装置であり、画素電極9aの下層側にアルミニウム膜などからなる光反射膜8aが形成されている。このため、対向基板20側から入射した光をTFTアレイ基板10側で反射し、対向基板20側から出射することができるため、この間に液晶50によって各画素100a毎で光変調を行えば、外光を利用して所望の画像を表示することができる(反射モード)。
【0042】
また、電気光学装置100において、例えば、図4で2点鎖線で示す領域8′を避けるように光反射膜8aを形成すれば、半透過・半反射型の液晶装置を構成することができる。この場合、TFTアレイ基板10の側にバックライト装置(図示せず)を配置し、このバックライト装置から出射された光をTFTアレイ基板10の側から入射させれば、この光を、各画素100aにおいて画素電極9aが形成されている領域のうち、光反射膜8aが形成されていない領域を介して対向基板20側に透過することができる。このため、液晶50によって各画素100a毎で光変調を行えば、バックライト装置から出射された光を利用して所望の画像を表示することができる(透過モード)。
【0043】
また、本形態では、光反射膜8aの下層側のうち、光反射膜8aと平面的に重なる領域には、凹凸形成用樹脂層13aを所定のパターンで選択的に形成し、この凹凸形成用樹脂層13aの有無に起因する段差、凹凸を利用して、光反射膜8aの表面に凹凸パターン8gを形成している。しかも、凹凸パターン8gでは、平坦化膜7aによって、凹凸形成用樹脂層13aのエッジなどが出ないようになっている。従って、反射モードで画像を表示する際、対向基板20側から入射した光を光反射膜8aで反射される際、光が散乱するので、画像に視野角依存性が発生しにくい。
【0044】
また、本形態では、TFTアレイ基板10の表面に、凹凸形成用樹脂層13aおよび平坦化膜7aが形成されているが、シール材52が形成されている領域には、凹凸形成用樹脂層13aを構成する第1の感光性樹脂13、および平坦化膜7aを構成する第2の感光性樹脂7のいずれもが残っていない。このため、凹凸形成用樹脂層13aと平坦化膜7aとの界面(凹凸形成用樹脂層13aを構成する第1の感光性樹脂13と平坦化膜7aを構成する第2の感光性樹脂7との界面)が、水分の透過を防ぐという観点からみて密着性が低くても、このような界面がシール材52の形成領域に存在しないので、外部から液晶50が封入されている領域に水分が侵入することがない。それ故、液晶50が外部から侵入した水分で劣化することがないので、品位の高い画像を長期間にわたって表示することができる。
【0045】
また、本形態では、シール材52が形成されている領域には、凹凸形成用樹脂層13aおよび平坦化膜7aのいずれもが残っていないため、凹凸形成用樹脂層13aおよび平坦化膜7aに膜厚ばらつきがあっても、TFTアレイ基板10と対向基板20との基板間距離は、このような膜厚ばらつきの影響を受けない。それ故、TFTアレイ基板10と対向基板20との基板間距離が面内方向でばらつくことがないので、このようなばらつきに起因する干渉色が画像に発生することを防止することができる。
【0046】
[TFTの製造方法]
このような構成のTFTアレイ基板10を製造する方法を、図7ないし図11を参照して説明する。図7、図8、図9、図10および図11は、本形態のTFTアレイ基板11の製造方法を示す工程断面図であり、いずれの図においても、TFT形成領域、このTFT形成領域から外れた領域の光反射膜形成領域、およびシール材が形成されているシール領域付近の断面を示してある。
【0047】
まず、図7(A)に示すように、超音波洗浄等により清浄化したガラス製等の基板10′を準備した後、基板温度が150℃〜450℃の温度条件下で、基板10′の全面に、シリコン酸化膜からなる下地保護膜11をプラズマCVD法により300nm〜500nmの厚さに形成する。このときの原料ガスとしては、たとえばモノシランと笑気ガスとの混合ガスやTEOSと酸素、あるいはジシランとアンモニアを用いることができる。
【0048】
次に、基板温度が150℃〜450℃の温度条件下で、基板10′の全面に、非晶質シリコン膜からなる半導体膜1をプラズマCVD法により50nm〜100nmの厚さに形成する。このときの原料ガスとしては、たとえばジシランやモノシランを用いることができる。次に、半導体膜1に対してレーザ光を照射してレーザアニールを施す。その結果、アモルファスの半導体膜1は、一度溶融し、冷却固化過程を経て結晶化する。この際には、各領域へのレーザ光の照射時間が非常に短時間であり、かつ、照射領域も基板全体に対して局所的であるため、基板全体が同時に高温に熱せられることがない。それ故、基板10′としてガラス基板などを用いても熱による変形や割れ等が生じない。
【0049】
次に、半導体膜1の表面にフォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク551を形成し、このレジストマスク551を介して半導体膜1をエッチングすることにより、図7(B)に示すように、島状の半導体膜1a(能動層)を形成する。
【0050】
次に、350℃以下の温度条件下で、基板10′の全面に、CVD法などにより半導体膜1aの表面に、シリコン酸化膜などからなるゲート絶縁膜2を50nm〜150nmの厚さに形成する。このときの原料ガスは、たとえばTEOSと酸素ガスとの混合ガスを用いることができる。ここで形成するゲート絶縁膜2は、シリコン酸化膜に代えてシリコン窒化膜であってもよい。
【0051】
次に、図示を省略するが、所定のレジストマスクを介して半導体膜1aの延設部分1fに不純物イオンを打ち込んで、容量線3bとの間に蓄積容量60を構成するための下電極を形成する。
【0052】
次に、図7(C)に示すように、スパッタ法などにより、基板10′の全面に、走査線3aなどを形成するためのアルミニウム膜、タンタル膜、モリブデン膜、またはこれらの金属のいずれかを主成分とする合金膜からなる導電膜3を300nm〜800nmの厚さに形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク552を形成する。
【0053】
次に、レジストマスク552を介して導電膜3をドライエッチングし、図7(D)に示すように、走査線3a(ゲート電極)、容量線3bなどを形成する。
【0054】
次に、画素TFT部および駆動回路のNチャネルTFT部(図示せず)の側には、走査線3aやゲート電極をマスクとして、約0.1×1013/cm2 〜約10×1013/cm2 のドーズ量で低濃度の不純物イオン(リンイオン)を打ち込んで、走査線3aに対して自己整合的に低濃度ソース領域1bおよび低濃度ドレイン領域1cを形成する。ここで、走査線3aの真下に位置しているため、不純物イオンが導入されなかった部分は半導体膜1aのままのチャネル領域1a′となる。
【0055】
次に、図8(A)に示すように、画素TFT部では、走査線3a(ゲート電極)より幅の広いレジストマスク553を形成して高濃度の不純物イオン(リンイオン)を約0.1×1015/cm2 〜約10×1015/cm2 のドーズ量で打ち込み、高濃度ソース領域1bおよびドレイン領域1dを形成する。
【0056】
これらの不純物導入工程に代えて、低濃度の不純物の打ち込みを行わずにゲート電極より幅の広いレジストマスクを形成した状態で高濃度の不純物(リンイオン)を打ち込み、オフセット構造のソース領域およびドレイン領域を形成してもよい。また、走査線3aをマスクにして高濃度の不純物を打ち込んで、セルフアライン構造のソース領域およびドレイン領域を形成してもよいことは勿論である。
【0057】
なお、図示を省略するが、このような工程によって、周辺駆動回路部のNチャネルTFT部を形成するが、この際には、PチャネルTFT部をマスクで覆っておく。また、周辺駆動回路のPチャネルTFT部を形成する際には、画素部およびNチャネルTFT部をレジストで被覆保護して、ゲート電極をマスクとして、約0.1×1015/cm2 〜約10×1015/cm2 のドーズ量でボロンイオンを打ち込むことにより、自己整合的にPチャネルのソース・ドレイン領域を形成する。この際、NチャネルTFT部の形成時と同様、ゲート電極をマスクとして、約0.1×1013/cm2 〜約10×1013/cm2 のドーズ量で低濃度の不純物(ボロンイオン)を導入して、ポリシリコン膜に低濃度領域を形成した後、ゲート電極より幅の広いマスクを形成して高濃度の不純物(ボロンイオン)を約0.1×1015/cm2 〜約10×1015/cm2 のドーズ量で打ち込んで、LDD構造(ライトリー・ドープト・ドレイン構造)のソース領域およびドレイン領域を形成してもよい。また、低濃度の不純物の打ち込みを行わずに、ゲート電極より幅の広いマスクを形成した状態で高濃度の不純物(リンイオン)を打ち込み、オフセット構造のソース領域およびドレイン領域を形成してもよい。これらのイオン打ち込み工程によって、CMOS化が可能になり、周辺駆動回路の同一基板内への内蔵が可能となる。
【0058】
次に、図8(B)に示すように、走査線3aの表面側にCVD法などにより、シリコン酸化膜などからなる第1層間絶縁膜4を300nm〜800nmの厚さに形成する。このときの原料ガスは、たとえばTEOSと酸素ガスとの混合ガスを用いることができる。
【0059】
次に、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク554を形成する。
【0060】
次に、レジストマスク554を介して第1層間絶縁膜4にドライエッチングを行い、図8(C)に示すように、第1層間絶縁膜4においてソース領域およびドレイン領域に対応する部分などにコンタクトホールをそれぞれ形成する。
【0061】
次に、図8(D)に示すように、第1層間絶縁膜4の表面側に、データ線6a(ソース電極)などを構成するためのアルミニウム膜、タンタル膜、モリブデン膜、またはこれらの金属のいずれかを主成分とする合金膜からなる導電膜6をスパッタ法などで300nm〜800nmの厚さに形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク555を形成する。
【0062】
次に、レジストマスク555を介して導電膜6にドライエッチングを行い、図9(A)に示すように、データ線6a、ドレイン電極6b、および基板間導通用電極6cを形成する。
【0063】
次に、図9(B)に示すように、データ線6a、ドレイン電極6b、および基板間導通用電極6cの表面側にCVD法などにより、シリコン窒化膜などからなる第2層間絶縁膜5を100nm〜300nmの膜厚に形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて、第2層間絶縁膜5にコンタクトホールなどを形成するためのレジストマスク556を形成する。
【0064】
次に、レジストマスク556を介して第2層間絶縁膜5にドライエッチングを行い、図9(C)に示すように、第2層間絶縁膜5のうち、ドレイン電極14および基板間導通用電極6cに対応する部分にコンタクトホールを形成する。
【0065】
次に、図10(A)に示すように、第2層間絶縁膜5の表面に、アクリル樹脂などといった第1の感光性樹脂13を厚めに塗布した後、図10(B)に示すように、第1の感光性樹脂13をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることによって、光反射膜8aの下層側のうち、光反射膜8aと平面的に重なる領域に(図5を参照)、凹凸形成用樹脂層13aを凹凸形成用突起として所定のパターンで選択的に残す。この際、シール材52の形成領域や基板間導通用電極6cの形成領域などといったシール領域(図6を参照)には、第1の感光性樹脂13を残さない。
【0066】
次に、図10(C)に示すように、凹凸形成用樹脂層13aの上層側に、同じくアクリル樹脂などの第2の感光性樹脂層7を塗布した後、第2の感光性樹脂13をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることによって、凹凸形成用樹脂層13aが形成されている領域全体を覆うように平坦化膜7aを残す。この際、シール材52の形成領域や基板間導通用電極6cの形成領域などといったシール領域(図6を参照)には、第2の感光性樹脂7を残さない。ここで、平坦化膜7aは、流動性を有する材料を塗布したものから形成されるため、平坦化膜7aの表面には、凹凸形成用樹脂層13aの有無に起因する段差、凹凸を適度に打ち消して、エッジのない、なだらかな形状の凹凸パターンが形成される。
【0067】
次に、図11(A)に示すように、スパッタ法などによって、平坦化膜7aの表面にアルミニウム膜などといった反射性を備えた金属膜8を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク557を形成する。
【0068】
次に、レジストマスク557を介して金属膜8にエッチングを行い、図11(B)に示すように、所定領域に光反射膜8aを残す。このようにして形成した光反射膜8aの表面には、凹凸形成用樹脂層13aと、それらの非形成領域とによって形成された段差や凹凸によって500nm以上、さらには800nm以上の凹凸パターン8gが形成され、かつ、この凹凸パターン8gは、平坦化膜7aによって、エッジのない、なだらかな形状になっている。
【0069】
次に、図11(C)に示すように、光反射膜8aの表面側に、厚さが40nm〜200nmのITO膜9をスパッタ法などで形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク558を形成する。
【0070】
次に、レジストマスク558を介してITO膜9にエッチングを行って、図11(D)に示すように、ドレイン電極6bに電気的に接続する画素電極9aを形成する。
【0071】
しかる後には、図5に示すように、画素電極9aの表面側のうち、所定領域にポリイミド膜(配向膜12)を形成する。それには、ブチルセロソルブやn−メチルピロリドンなどの溶媒に5〜10重量%のポリイミドやポリアミド酸を溶解させたポリイミド・ワニスをフレキソ印刷した後、加熱・硬化(焼成)する。そして、ポリイミド膜を形成した基板をレーヨン系繊維からなるパフ布で一定方向に擦り、ポリイミド分子を表面近傍で一定方向に配列させる。その結果、後で充填した液晶分子とポリイミド分子との相互作用により液晶分子が一定方向に配列する。
【0072】
しかる後には、図1および図6に示すように、TFTアレイ基板10にシール材30および基板間導通材106を塗布した後、TFTアレイ基板10と対向基板20とを貼り合せる。
【0073】
[実施の形態2]
図12は、本発明の実施の形態2に係る電気光学装置のコーナー部において、シール材によってTFTアレイ基板と対向基板とが貼り合わされている領域付近の断面図である。なお、本実施の形態、および以下に説明するいずれの実施の形態も、基本的な構成が実施の形態1と同様であるため、共通する部分に同一の符号を付して図示するとともに、それらの説明を省略する。
【0074】
実施の形態1では、シール材52が形成されている領域には、凹凸形成用樹脂層13aを構成する第1の感光性樹脂13、および平坦化膜7aを構成する第2の感光性樹脂7のいずれもが残っていない構成であったが、本形態では、図12に示すように、シール材52の形成領域と平面的に重なる領域には、凹凸形成用樹脂層13aおよび平坦化膜7aのうち、凹凸形成用樹脂層13aを構成する第1の感光性樹脂13のみが残っている。
【0075】
このような構成によれば、シール材52の形成領域と平面的に重なる領域には、平坦化膜7aを構成する第2の感光性樹脂7の形成されていない領域がシール材52の形成領域に沿って設けられている状態にある。すなわち、TFTアレイ基板10と対向基板20とが第2の感光性樹脂7を介さずにシール材52によって接着されている領域が、シール材52の形成領域に沿って設けられている。従って、TFTアレイ基板10の表面には、凹凸形成用樹脂層13aおよび平坦化膜7aが形成されているが、シール材52が形成されている領域には、平坦化膜7aを構成する第2の感光性樹脂7が残っていないため、凹凸形成用樹脂層13aと平坦化膜7aとの界面(第1の感光性樹脂13と第2の感光性樹脂7との界面)が、水分の透過を防ぐという観点からみて密着性が低くても、このような界面がシール材52の形成領域に存在しないため、外部から液晶50が封入されている領域に水分が侵入することがない。それ故、液晶50が外部から侵入した水分で劣化することがないので、品位の高い画像を長期間にわたって表示することができる。
【0076】
また、本形態では、シール材52が形成されている領域には、平坦化膜7aを構成する第2の感光性樹脂7が残っていないため、平坦化膜7a(第2の感光性樹脂7)に膜厚ばらつきがあっても、TFTアレイ基板10と対向基板20との基板間距離は、このような膜厚ばらつきの影響を受けない。それ故、TFTアレイ基板10と対向基板20との基板間距離が面内方向でばらつきことがないので、このようなばらつきに起因する干渉色が画像に発生することを防止することができる。
【0077】
さらに、本形態では、シール材52が形成されている領域には、凹凸形成用樹脂層13aを構成する第1の感光性樹脂13が残っており、この第1の感光性樹脂13は、この領域を平坦化することが可能である。このため、シール材52を形成する領域に各種配線を通したときなど、下地に凹凸があってもこのような凹凸は、第1の感光性樹脂13によって吸収される。それ故、平坦な部分にシール材52を塗布して、TFTアレイ基板10と対向基板20とを貼り合せることができる。
【0078】
[実施の形態3]
図13は、本発明の実施の形態3に係る電気光学装置のコーナー部において、シール材によってTFTアレイ基板と対向基板とが貼り合わされている領域付近の断面図である。
【0079】
図13に示すように、本形態では、シール材52の形成領域と平面的に重なる領域に、凹凸形成用樹脂層13aおよび平坦化膜7aのうち、平坦化膜7aを構成する第2の感光性樹脂7のみが残っている。
【0080】
このような構成によれば、シール材52の形成領域と平面的に重なる領域には、凹凸形成用樹脂層13aを構成する第1の感光性樹脂13の形成されていない領域がシール材52の形成領域に沿って設けられている状態にある。すなわち、TFTアレイ基板10と対向基板20とが第1の感光性樹脂13を介さずにシール材52によって接着されている領域が、シール材52の形成領域に沿って設けられている。従って、本形態でも、凹凸形成用樹脂層13aと平坦化膜7aとの界面(第1の感光性樹脂13と第2の感光性樹脂7との界面)が、水分の透過を防ぐという観点からみて密着性が低くても、このような界面がシール材52の形成領域に存在しないため、外部から液晶50が封入されている領域に水分が侵入することがない。それ故、液晶50が外部から侵入した水分で劣化することがないので、品位の高い画像を長期間にわたって表示することができる。
【0081】
また、本形態では、シール材52が形成されている領域には、凹凸形成用樹脂層13aを構成する第1の感光性樹脂13が残っていないため、凹凸形成用樹脂層13a(第1の感光性樹脂13)に膜厚ばらつきがあっても、TFTアレイ基板10と対向基板20との基板間距離は、このような膜厚ばらつきの影響を受けない。それ故、TFTアレイ基板10と対向基板20との基板間距離が面内方向でばらつきことがないので、このようなばらつきに起因する干渉色が画像に発生することを防止することができる。
【0082】
さらに、本形態では、シール材52が形成されている領域には、平坦化膜7aを構成する第2の感光性樹脂7が残っており、この第2の感光性樹脂7は、この領域を平坦化することが可能である。このため、シール材52を形成する領域に各種配線を通したときなど、下地に凹凸があってもこのような凹凸は、第2の感光性樹脂7によって吸収される。それ故、平坦な部分にシール材52を塗布して、TFTアレイ基板10と対向基板20とを貼り合せることができる。
【0083】
[実施の形態4]
図14は、本発明の実施の形態4に係る電気光学装置のコーナー部において、シール材によってTFTアレイ基板と対向基板とが貼り合わされている領域付近の断面図である。
【0084】
図14に示すように、本形態では、シール材52の形成領域と平面的に重なる領域に、凹凸形成用樹脂層13aを構成する第1の感光性樹脂13、および平坦化膜7aを構成する第2感光性樹脂7の双方が形成されているが、凹凸形成用樹脂層13aおよび平坦化膜7aが形成されている領域は、シール材30の形成領域と平面的に重なる領域のうち、その幅方向における内周側の一部のみであり、外周側では、凹凸形成用樹脂層13aを構成する第1の感光性樹脂13、および平坦化膜7aを構成する第2感光性樹脂7のいずれもが形成されていない。
【0085】
従って、本形態によれば、凹凸形成用樹脂層13aと平坦化膜7aとの界面(第1の感光性樹脂13と第2の感光性樹脂7との界面)が、水分の透過を防ぐという観点からみて密着性が低くても、このような界面がシール材52の幅方向において内外で繋がっていないため、外部から液晶50が封入されている領域に水分が侵入することがない。それ故、液晶50が外部から侵入した水分で劣化することがないので、品位の高い画像を長期間にわたって表示することができる。
【0086】
[その他の実施の形態]
図14に示す構成においては、シール材52の形成領域と平面的に重なる領域に、凹凸形成用樹脂層13aを構成する第1の感光性樹脂13、および平坦化膜7aを構成する第2感光性樹脂7の双方が幅方向の一部に形成されていたが、凹凸形成用樹脂層13aを構成する第1の感光性樹脂13、および平坦化膜7aを構成する第2感光性樹脂7のうちの一方がシール材52の幅方向の一部に形成されている構成であってもよい。
【0087】
また、上記のいずれの形態も、画素スイッチング素子としてTFTを用いたアクティブマトリクス型の液晶装置を例に説明したが、画素スイッチング素子としてTFDを用いたアクティブマトリクス型の液晶装置、あるいはパッシブマトリクス型の液晶装置、さらには液晶以外の電気光学物質を用いた電気光学装置に本発明を適用してもよい。
【0088】
[電気光学装置の電子機器への適用]
このように構成した反射型、あるいは半透過・半反射型の電気光学装置100は、各種の電子機器の表示部として用いることができるが、その一例を、図15、図16、および図17を参照して説明する。
【0089】
15は、本発明に係る電気光学装置を表示装置として用いた電子機器の回路構成を示すブロック図である。
【0090】
図15において、電子機器は、表示情報出力源70、表示情報処理回路71、電源回路72、タイミングジェネレータ73、そして液晶装置74を有する。また、液晶装置74は、液晶表示パネル75および駆動回路76を有する。液晶装置74としては、前述した電気光学装置100を用いることができる。
【0091】
表示情報出力源70は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等といったメモリ、各種ディスク等といったストレージユニット、デジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ73によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等といった表示情報を表示情報処理回路71に供給する。
【0092】
表示情報処理回路71は、シリアル−パラレル変換回路や、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等といった周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像信号をクロック信号CLKと共に駆動回路76へ供給する。電源回路72は、各構成要素に所定の電圧を供給する。
【0093】
図16は、本発明に係る電子機器の一実施形態であるモバイル型のパーソナルコンピュータを示している。ここに示すパーソナルコンピュータ80は、キーボード81を備えた本体部82と、液晶表示ユニット83とを有する。液晶表示ユニット83は、前述した電気光学装置100を含んで構成される。
【0094】
図17は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機90は、複数の操作ボタン91と、前述した電気光学装置100からなる表示部とを有している。
【0095】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明では、電気光学物質を保持する基板上に第1の樹脂層および第2の樹脂層が形成されているが、シール材の形成領域と平面的に重なる領域には、第1の樹脂層および第2の樹脂層のうちの少なくとも一方が形成されていない領域がシール材の形成領域に沿って設けられているため、第1の樹脂層と第2の樹脂層との界面が、水分の透過を防ぐという観点からみて密着性が低くても、このような界面がシール材の形成領域において内外を繋げていないので、外部から水分が侵入することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】電気光学装置を対向基板の側からみたときの平面図である。
【図2】図1のH−H′線における断面図である。
【図3】電気光学装置において、マトリクス状に配置された複数の画素に形成された各種素子、配線などの等価回路図である。
【図4】本発明の実施の形態1に係る電気光学装置において、TFTアレイ基板に形成された各画素の構成を示す平面図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係る電気光学装置を、図4のA−A′線に相当する位置での切断したときの断面図である。
【図6】図5に示す電気光学装置のコーナー部において、シール材によってTFTアレイ基板と対向基板とが貼り合わされている領域付近の断面図である。
【図7】(A)〜(D)は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置のTFTアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図8】(A)〜(D)は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置のTFTアレイ基板の製造方法において、図7に示す工程に続いて行う各工程の工程断面図である。
【図9】(A)〜(C)は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置のTFTアレイ基板の製造方法において、図8に示す工程に続いて行う各工程の工程断面図である。
【図10】(A)〜(D)は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置のTFTアレイ基板の製造方法において、図9に示す工程に続いて行う各工程の工程断面図である。
【図11】(A)〜(D)は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置のTFTアレイ基板の製造方法において、図10に示す工程に続いて行う各工程の工程断面図である。
【図12】本発明の実施の形態2に係る電気光学装置のコーナー部において、シール材によってTFTアレイ基板と対向基板とが貼り合わされている領域付近の断面図である。
【図13】本発明の実施の形態3に係る電気光学装置のコーナー部において、シール材によってTFTアレイ基板と対向基板とが貼り合わされている領域付近の断面図である。
【図14】本発明の実施の形態4に係る電気光学装置のコーナー部において、シール材によってTFTアレイ基板と対向基板とが貼り合わされている領域付近の断面図である。
【図15】本発明に係る電気光学装置を表示装置として用いた電子機器の回路構成を示すブロック図である。
【図16】本発明に係る電気光学装置を用いた電子機器の一実施形態としてのモバイル型のパーソナルコンピュータを示す説明図である。
【図17】本発明に係る電気光学装置を用いた電子機器の一実施形態としての携帯電話機の説明図である。
【図18】従来の電気光学装置において、シール材によってTFTアレイ基板と対向基板とが貼り合わされている領域付近の断面図である。
【図19】従来の電気光学装置の製造方法において、凹凸形成用樹脂層および平坦化膜を形成する工程を示す工程断面図である。
【符号の説明】
1a 半導体膜
1a′ チャネル形成用領域
1b 低濃度ソース領域
1c 低濃度ドレイン領域
1d 高濃度ソース領域
1e 高濃度ドレイン領域
2a ゲート絶縁膜
3a 走査線
3b 容量線
4 第1層間絶縁膜
5 第2層間絶縁膜
6a データ線
6b ドレイン電極
6c 基板間導通用電極
7 平坦化膜を構成する第2の感光性樹脂
7a 平坦化膜
8a 光反射膜
9a 画素電極
10 TFTアレイ基板
11 下地保護膜
13 凹凸形成用樹脂層を構成する第1の感光性樹脂
13a 凹凸形成用樹脂層
20 対向基板
21 対向電極
23 遮光膜
30 画素スイッチング用のTFT
50 液晶
53 周辺見切り
60 蓄積容量
100 電気光学装置
100a 画素
106 基板間導通材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electro-optical device having a structure in which a pair of substrates are bonded together with a sealing material, and an electronic apparatus using the same. More specifically, the present invention relates to a sealing technique between substrates in the electro-optical device.
[0002]
[Prior art]
Electro-optical devices such as liquid crystal devices are used as direct-view type or projection type display devices for various devices. Among such electro-optical devices, for example, in a liquid crystal device, as shown in FIG. 18, the
[0003]
In the active matrix type liquid crystal device of the reflective type or the semi-transmissive / semi-reflective type, the outside of the surface of the
[0004]
In such a reflective or semi-transmissive / semi-reflective liquid crystal device, if the directionality of light reflected by the
[0005]
Here, the first
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, as in the conventional liquid crystal device, the first
[0007]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electro-optical device capable of preventing moisture from entering from a portion where a sealing material is formed, and an electronic apparatus including the electro-optical device. There is.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, in the present invention, the first substrate and the second substrate which are arranged to face each other are bonded together with a sealing material, and the electro-optic is provided in a region defined by the sealing material between the substrates. In the electro-optical device in which a substance is held and at least a first resin layer and a second resin layer are laminated in this order on the surface of the first substrate facing the second substrate, the seal A region where at least one of the first resin layer and the second resin layer is not formed is provided along a region where the sealing material is formed in a region overlapping the material forming region in plan view. It is characterized by being.
[0009]
In other words, in the present invention, the first substrate and the second substrate arranged to face each other are bonded together with the sealing material, and the electro-optical material is held in the region partitioned by the sealing material between the substrates, In the electro-optical device in which at least a first resin layer and a second resin layer are laminated in this order on the surface of the first substrate facing the second substrate, the sealing material formation region and In the planarly overlapping region, the region where the first substrate and the second substrate are bonded by the sealing material without passing through at least one of the first resin layer and the second resin layer is the seal. It is provided along the formation region of the material.
[0010]
In the present invention, a region where at least one of the first resin layer and the second resin layer is not formed is a region where the seal material is formed, in a region overlapping the formation region of the seal material in a plane. Therefore, there is a region where the first substrate and the second substrate are bonded by the sealing material without passing through at least one of the first resin layer and the second resin layer. , Provided along the formation region of the sealing material. For this reason, even if the interface between the first resin layer and the second resin layer has low adhesion from the viewpoint of preventing the permeation of moisture, such an interface connects the inside and outside in the sealing material forming region. Since there is no, moisture does not enter from the outside.
[0011]
In the present invention, the first resin layer and the second resin layer are formed, for example, for the following purposes. That is, in the reflective or semi-transmissive / semi-reflective electro-optical device, the first substrate has a light reflecting film for reflecting external light incident from the second substrate side toward the second substrate. The first resin layer is formed in a region overlapping with the light reflection film on the lower layer side of the light reflection film for the purpose of providing light scattering properties to the light reflection film. In many cases, the projections for forming irregularities are formed in a predetermined pattern, and the second resin layer is formed as a planarizing film so as to cover the entire region where the first resin layer is formed. With this configuration, a concavo-convex pattern is formed on the surface of the light reflecting film due to the level difference and concavo-convex caused by the presence or absence of the first resin layer (protrusion for forming the concavo-convex) on the surface of the light reflecting film. In the concavo-convex pattern, the edge of the projection for forming the concavo-convex is moderately erased by the second resin layer (flattening film), so that the viewing angle dependency can be relaxed.
[0012]
In the present invention, the first resin and the second resin layer may be formed so as to avoid a region that overlaps with a region where the sealing material is formed in a plane. If comprised in this way, even if the film thickness of said 1st resin and said 2nd resin layer varies, the distance between board | substrates does not vary.
[0013]
Moreover, it is preferable that either one of the first resin layer and the second resin layer is formed so as to avoid a region that overlaps with a region where the sealing material is formed in a plane. Since both the first resin layer and the second resin layer have a flattening function, the first resin layer and the second resin layer are formed in a region overlapping the formation region of the sealing material in a plane. If only one of them is left, the first substrate and the second substrate can be bonded to each other by a sealing material in the region flattened by the resin layer. In addition, if only one of the first resin layer and the second resin layer remains in the region overlapping the sealing material formation region in a plan view, the first resin layer and the second resin layer Even if the adhesiveness is low, moisture does not enter from the outside through these interfaces.
[0014]
In the present invention, in the region overlapping the formation region of the sealing material in a plan view, a region in which both the first resin layer and the second resin layer are not formed in a part of the width direction is the sealing material. The configuration may be provided along the formation region. Further, in the region overlapping the formation region of the sealing material in a plane, a region where one of the first resin layer and the second resin layer is not formed in a part of the width direction is the formation of the sealing material. The structure provided along the area | region may be sufficient.
[0015]
In the present invention, the electro-optical material is, for example, a liquid crystal.
[0016]
The electro-optical device to which the present invention is applied can be used as a display device of an electronic apparatus such as a mobile phone or a mobile computer.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
[Embodiment 1]
(Basic configuration of electro-optical device)
FIG. 1 is a plan view of an electro-optical device to which the present invention is applied as viewed from the side of a counter substrate together with each component, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line HH ′ of FIG. FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of various elements and wirings in a plurality of pixels formed in a matrix in the image display region of the electro-optical device. Note that, in each drawing used in the description of the present embodiment, each layer and each member have different scales so that each layer and each member can be recognized on the drawing.
[0019]
1 and 2, the electro-
[0020]
Instead of forming the data line driving
[0021]
Further, when the electro-
[0022]
In the screen display area of the electro-
[0023]
Here, the
[0024]
In order to prevent the retained pixel signals S1, S2,... Sn from leaking, a
[0025]
(Configuration of TFT array substrate)
FIG. 4 is a plan view of a plurality of pixel groups adjacent to each other on the TFT array substrate used in the electro-optical device of this embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view of a part of the pixel of the electro-optical device cut at a position corresponding to the line AA ′ in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the vicinity of a region where the TFT array substrate and the counter substrate are bonded to each other by a sealing material at the corner portion of the electro-optical device according to this embodiment.
[0026]
In FIG. 4,
[0027]
As shown in FIG. 5, the cross section taken along the line AA ′ of the pixel region configured as described above is formed on the surface of the
[0028]
On the surface side of the
[0029]
A
[0030]
A
[0031]
An
[0032]
Note that the
[0033]
The
[0034]
In this embodiment, a single gate structure is employed in which only one gate electrode (scanning
[0035]
(Structure of uneven pattern and seal area)
As shown in FIGS. 5 and 6, each
[0036]
In constructing such a concavo-
[0037]
In this embodiment, the unevenness-forming
[0038]
For this reason, in this embodiment, the first
[0039]
Outside the region where the sealing
[0040]
(Configuration of counter substrate)
5 and 6, in the
[0041]
(Operation and effect of the electro-optical device of this embodiment)
The electro-
[0042]
Further, in the electro-
[0043]
Further, in this embodiment, the unevenness-forming
[0044]
In this embodiment, the unevenness forming
[0045]
Further, in this embodiment, since neither the concavo-convex forming
[0046]
[TFT manufacturing method]
A method of manufacturing the
[0047]
First, as shown in FIG. 7A, after preparing a
[0048]
Next, the
[0049]
Next, a resist
[0050]
Next, a
[0051]
Next, although not shown, impurity ions are implanted into the
[0052]
Next, as shown in FIG. 7C, an aluminum film, a tantalum film, a molybdenum film, or any of these metals for forming the
[0053]
Next, the
[0054]
Next, on the side of the pixel TFT portion and the N-channel TFT portion (not shown) of the drive circuit, about 0.1 × 10 6 using the
[0055]
Next, as shown in FIG. 8A, in the pixel TFT portion, a resist
[0056]
In place of these impurity introduction steps, high concentration impurities (phosphorus ions) are implanted in a state where a resist mask wider than the gate electrode is formed without implanting the low concentration impurities, and the source and drain regions of the offset structure May be formed. Needless to say, a high concentration impurity may be implanted using the
[0057]
Although not shown, the N-channel TFT portion of the peripheral drive circuit portion is formed by such a process. In this case, the P-channel TFT portion is covered with a mask. Further, when forming the P-channel TFT portion of the peripheral drive circuit, the pixel portion and the N-channel TFT portion are covered and protected with a resist, and the gate electrode is used as a mask to provide about 0.1 × 10 15 / Cm 2 ~ About 10 × 10 15 / Cm 2 By implanting boron ions at a dose of P, source / drain regions of the P channel are formed in a self-aligned manner. At this time, similarly to the formation of the N-channel TFT portion, about 0.1 × 10 10 using the gate electrode as a mask. 13 / Cm 2 ~ About 10 × 10 13 / Cm 2 After introducing a low concentration impurity (boron ions) at a dose of a low concentration region in the polysilicon film, a mask wider than the gate electrode is formed to reduce the high concentration impurities (boron ions). 0.1 × 10 15 / Cm 2 ~ About 10 × 10 15 / Cm 2 The source region and the drain region of the LDD structure (lightly doped drain structure) may be formed by implanting at a dose of. Alternatively, a source region and a drain region having an offset structure may be formed by implanting high concentration impurities (phosphorus ions) in a state where a mask wider than the gate electrode is formed without implanting low concentration impurities. By these ion implantation processes, CMOS can be realized, and the peripheral drive circuit can be built in the same substrate.
[0058]
Next, as shown in FIG. 8B, a first
[0059]
Next, a resist
[0060]
Next, dry etching is performed on the first
[0061]
Next, as shown in FIG. 8D, an aluminum film, a tantalum film, a molybdenum film, or a metal thereof for forming the
[0062]
Next, dry etching is performed on the
[0063]
Next, as shown in FIG. 9B, a second
[0064]
Next, dry etching is performed on the second
[0065]
Next, as shown in FIG. 10 (A), a first
[0066]
Next, as shown in FIG. 10C, after the second
[0067]
Next, as shown in FIG. 11A, after a
[0068]
Next, the
[0069]
Next, as shown in FIG. 11C, an
[0070]
Next, the
[0071]
Thereafter, as shown in FIG. 5, a polyimide film (alignment film 12) is formed in a predetermined region on the surface side of the
[0072]
Thereafter, as shown in FIGS. 1 and 6, after the sealing
[0073]
[Embodiment 2]
FIG. 12 is a cross-sectional view of the vicinity of a region where the TFT array substrate and the counter substrate are bonded to each other at the corner portion of the electro-optical device according to the second embodiment of the present invention. Since the basic configuration of this embodiment and any of the embodiments described below are the same as those of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals and illustrated. The description of is omitted.
[0074]
In the first embodiment, in the region where the sealing
[0075]
According to such a configuration, a region where the second
[0076]
In the present embodiment, since the second
[0077]
Furthermore, in this embodiment, the first
[0078]
[Embodiment 3]
FIG. 13 is a cross-sectional view of the vicinity of a region where the TFT array substrate and the counter substrate are bonded to each other at the corner portion of the electro-optical device according to
[0079]
As shown in FIG. 13, in this embodiment, the second photosensitive layer constituting the flattening
[0080]
According to such a configuration, the region where the first
[0081]
In this embodiment, since the first
[0082]
Furthermore, in this embodiment, the second
[0083]
[Embodiment 4]
FIG. 14 is a cross-sectional view of the vicinity of a region where the TFT array substrate and the counter substrate are bonded to each other at the corner portion of the electro-optical device according to the fourth embodiment of the present invention.
[0084]
As shown in FIG. 14, in this embodiment, the first
[0085]
Therefore, according to this embodiment, the interface between the unevenness-forming
[0086]
[Other embodiments]
In the configuration shown in FIG. 14, the first
[0087]
Also, in each of the above embodiments, an active matrix liquid crystal device using a TFT as a pixel switching element has been described as an example. However, an active matrix liquid crystal device using a TFD as a pixel switching element, or a passive matrix liquid crystal device. The present invention may be applied to a liquid crystal device, and further to an electro-optical device using an electro-optical material other than liquid crystal.
[0088]
[Application of electro-optical device to electronic equipment]
The reflection-type or semi-transmission / semi-reflection type electro-
[0089]
15 is a block diagram showing a circuit configuration of an electronic apparatus using the electro-optical device according to the invention as a display device.
[0090]
In FIG. 15, the electronic device includes a display
[0091]
The display
[0092]
The display
[0093]
FIG. 16 shows a mobile personal computer which is an embodiment of an electronic apparatus according to the invention. The
[0094]
FIG. 17 shows a mobile phone which is another embodiment of the electronic apparatus according to the invention. A cellular phone 90 shown here includes a plurality of
[0095]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the first resin layer and the second resin layer are formed on the substrate holding the electro-optical material. Since the region where at least one of the first resin layer and the second resin layer is not formed is provided along the region where the sealing material is formed, the interface between the first resin layer and the second resin layer However, even if the adhesiveness is low from the viewpoint of preventing the permeation of moisture, such an interface does not connect the inside and the outside in the sealing material formation region, so that moisture does not enter from the outside.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an electro-optical device as viewed from a counter substrate side.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG.
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of various elements and wirings formed in a plurality of pixels arranged in a matrix in the electro-optical device.
4 is a plan view showing the configuration of each pixel formed on the TFT array substrate in the electro-optical device according to the first embodiment of the invention. FIG.
5 is a cross-sectional view of the electro-optical device according to the first embodiment of the present invention cut at a position corresponding to the line AA ′ in FIG. 4;
6 is a cross-sectional view of the vicinity of a region where a TFT array substrate and a counter substrate are bonded together by a sealing material at a corner portion of the electro-optical device shown in FIG.
7A to 7D are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a TFT array substrate of the electro-optical device according to the first embodiment of the invention.
8A to 8D are process cross-sectional views of each step performed subsequent to the step shown in FIG. 7 in the method for manufacturing a TFT array substrate of the electro-optical device according to
9A to 9C are process cross-sectional views of each step performed subsequent to the step shown in FIG. 8 in the method for manufacturing the TFT array substrate of the electro-optical device according to
10A to 10D are process cross-sectional views of each step performed subsequent to the step shown in FIG. 9 in the method for manufacturing the TFT array substrate of the electro-optical device according to
FIGS. 11A to 11D are process cross-sectional views of each step performed subsequent to the step shown in FIG. 10 in the manufacturing method of the TFT array substrate of the electro-optical device according to the first embodiment of the invention. FIGS. is there.
12 is a cross-sectional view of the vicinity of a region where a TFT array substrate and a counter substrate are bonded together by a sealing material at a corner portion of an electro-optical device according to a second embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view of the vicinity of a region where a TFT array substrate and a counter substrate are bonded together by a sealing material at a corner portion of an electro-optical device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a vicinity of a region where a TFT array substrate and a counter substrate are bonded together by a sealing material at a corner portion of an electro-optical device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a block diagram showing a circuit configuration of an electronic apparatus using the electro-optical device according to the invention as a display device.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a mobile personal computer as an embodiment of an electronic apparatus using the electro-optical device according to the invention.
FIG. 17 is an explanatory diagram of a mobile phone as an embodiment of an electronic apparatus using the electro-optical device according to the invention.
FIG. 18 is a cross-sectional view of the vicinity of a region where a TFT array substrate and a counter substrate are bonded together by a sealing material in a conventional electro-optical device.
FIG. 19 is a process cross-sectional view illustrating a process of forming a concavo-convex forming resin layer and a planarizing film in a conventional method of manufacturing an electro-optical device.
[Explanation of symbols]
1a Semiconductor film
1a 'channel forming region
1b Low concentration source region
1c Low concentration drain region
1d high concentration source region
1e High concentration drain region
2a Gate insulation film
3a scanning line
3b capacitance line
4 First interlayer insulating film
5 Second interlayer insulating film
6a Data line
6b Drain electrode
6c Inter-substrate conduction electrode
7 Second photosensitive resin constituting the planarizing film
7a Flattened film
8a Light reflecting film
9a Pixel electrode
10 TFT array substrate
11 Base protective film
13 1st photosensitive resin which comprises the resin layer for uneven | corrugated formation
13a Resin layer for forming irregularities
20 Counter substrate
21 Counter electrode
23 Shading film
30 TFT for pixel switching
50 liquid crystal
53 Peripherals
60 storage capacity
100 electro-optical device
100a pixel
106 Conductive material between boards
Claims (6)
前記第1の基板において前記第2の基板と対向する面側には、前記第2の基板側から入射された光を当該第2の基板に向けて反射する光反射膜が形成され、
前記光反射膜の下層側であって当該光反射膜と平面的に重なる領域には、凹凸形成用突起として所定のパターンからなる第1の樹脂層と、前記第1の樹脂層の上に前記凹凸形成用突起の有無に起因する段差をなだらかにするための第2の樹脂層とが形成されてなり、
前記シール材の形成領域と平面的に重なる領域には、前記第1の樹脂層および前記第2の樹脂層のうちの少なくとも一方が形成されていない領域が当該シール材の形成領域に沿って設けられていることを特徴とする電気光学装置。In the electro-optical device in which the first substrate and the second substrate arranged to face each other are bonded together with a sealing material, and an electro-optical material is held in a region partitioned by the sealing material between the substrates.
A light reflection film that reflects light incident from the second substrate side toward the second substrate is formed on the surface of the first substrate that faces the second substrate.
A region on the lower layer side of the light reflecting film that overlaps the light reflecting film in a planar manner has a first resin layer having a predetermined pattern as a projection for forming irregularities, and the first resin layer on the first resin layer. A second resin layer is formed for smoothening the level difference caused by the presence or absence of the projections for forming irregularities;
A region where at least one of the first resin layer and the second resin layer is not formed is provided along a region where the sealing material is formed in a region overlapping the sealing material forming region in plan view. electro-optical apparatus characterized by being.
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