JP4000827B2

JP4000827B2 - ELECTRO-OPTICAL DEVICE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND ELECTRONIC DEVICE

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Publication number: JP4000827B2
Application number: JP2001338037A
Authority: JP
Inventors: 正夫村出
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2021-11-02
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置等の電気光学装置の技術分野に属し、特に画像表示領域の額縁領域内に配線や回路素子を備えた電気光学装置及びその製造方法、並びにそのような電気光学装置を備えた電子機器の技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
この種の電気光学装置は、表示用電極、データ線などの各種配線、画素スイッチング用の薄膜トランジスタ（以下適宜、ＴＦＴと称する）や薄膜ダイオード（以下適宜、ＴＦＤと称する）などのスイッチング素子等が形成された素子アレイ基板と、全面的に形成された対向電極やストライプ状に形成された走査電極、カラーフィルタ、遮光膜等が形成された対向基板とが対向配置されている。これら一対の基板間で、液晶等の電気光学物質がシール材により包囲されており、このようにシール材が存在するシール領域よりも中央寄り（即ち、液晶等に面する基板上領域）に、表示用電極が配置された画像表示領域が位置している。ここで特に、平面的に見て（即ち、画像表示領域に対して対向する方向から見て）シール領域の内側輪郭に沿って額縁状に、画像表示領域の額縁領域が、例えば前述の如く対向基板に設けられた遮光膜と同一膜により或いは素子アレイ基板上に別途設けられた内蔵遮光膜と同一膜により規定されている。
【０００３】
また、額縁領域及びその周辺に位置する周辺領域における素子アレイ基板上に、走査線駆動回路、データ線駆動回路、サンプリング回路、検査回路等の周辺回路が作り込まれている、所謂周辺回路内蔵型の電気光学装置も一般化している。
【０００４】
従って、額縁領域内には、画像表示領域から周辺領域に引き出される配線が存在する。更にこのような配線に接続されたサンプリング回路等の周辺回路の一部を額縁領域内に作り込む場合には、額縁領域内には、当該周辺回路の一部を構成する回路素子が存在する。即ち、額縁領域内には、配線や回路素子からなるパターン部が多かれ少なかれ存在する。
【０００５】
このように構成された電気光学装置は、画像表示領域に対応する表示窓が設けられたプラスチック製等の遮光性の実装ケース内に、額縁領域の中心線付近に表示窓の縁が位置するように収容される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した電気光学装置によれば、素子アレイ基板上における額縁領域に存在する配線や回路素子は、Ａｌ膜等の導電膜がパターニングされてなり、光反射体でもある。このため、特にプロジェクタ用途などのように入射光が強力であり且つ斜め成分を大量に含む場合には、入射光が光反射体の反射率に応じてその表面で反射すると共に入射光が光反射体間の隙間を通過する。そして、このように光反射体で反射した光が、対向基板上のＣｒ（クロム）等からなる額縁遮光膜により、或いは素子アレイ基板上の内蔵遮光膜からなる額縁遮光膜により、反射されたりする。更に、(i)このように額縁遮光膜で反射された内面反射光や光反射体を透過した光が、素子アレイ基板の裏面で反射してなる反射光、(ii)同じくこのように額縁遮光膜で反射された内面反射光や光反射体を透過した光が、電気光学装置の出射側に取り付けられた偏光板、位相差板、防塵ガラスなどの光学要素で反射してなる反射光、(iii)複数の電気光学装置をライトバルブとして組み合わせて複板式プロジェクタとした場合に他の電気光学装置から出射されて合成光学系を突き抜けて来る戻り光が、光反射体や額縁遮光膜等で更に反射してなる、光反射体に応じた明暗を有する内面反射光などが、最終的に出射光に混じって当該電気光学装置から出射する。
【０００７】
これらの結果、パターン部における反射や透過に応じた明暗パターン（例えば、配線が複数配列されている場合には、縞模様等の明暗パターン）が表示画像の縁付近に映し出されてしまうという問題点がある。加えて、配線や回路素子からなる光反射体の表面は、その下地面の凹凸に応じて且つその光反射体形状に応じて、凹凸が存在するため、係る凹凸表面で反射する内面反射光は、光の干渉作用によっても明暗パターンを持つので、最終的に出射光に混じる明暗パターンは、光反射体の構造によっては一層顕著となるという問題点がある。
【０００８】
更に、前述の如くサンプリング回路等を額縁領域内に設ける場合には、これを構成する回路素子であるＴＦＴ等の半導体層に、前述の戻り光が入射する。即ち、額縁領域を規定する遮光膜は、対向基板上や素子アレイ基板の表面上におけるＴＦＴ等の上層側に形成されている。従って、このようなＴＦＴ等における戻り光に対する遮光を、当該額縁を規定する遮光膜で行うことはできない。この結果、額縁領域内に設けられたＴＦＴ等では、戻り光の入射により励起した光リーク電流が発生し、トランジスタ特性等の回路素子特性が変化してしまうという問題点もある。
【０００９】
他方、この種の電気光学装置の製造においては、ガラス基板、石英基板等の絶縁性基板上に、プラズマ処理、イオン注入処理等を含む各種プレーナ処理を行うことで、配線や回路素子を形成する。従って、各種工程中に発生する静電気が製造中或いは製造したばかりの配線や回路素子を静電破壊することを防止せねばならない。このため、製造工程中は全配線をショートしておき、装置完成間近にこれらを分断したり、静電気除去装置で静電気を吸収しながら各種工程を行うことなどが必要となり、最終的には製造工程の複雑高度化を招き、製造コストを上昇させるという問題点もある。
【００１０】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、額縁領域に設けられた配線や回路素子からなる光反射体に起因した明暗パターンが表示画像内に映し出されることを防止可能であり、電気光学装置の静電破壊対策を効率良く行いながらそのような電気光学装置を比較的容易に製造可能な電気光学装置の製造方法、並びにそのような電気光学装置を具備してなる各種電子機器を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、一対の基板で挟持され画像表示領域を構成する電気光学物質と、前記一対の基板のうち一方の基板の前記電気光学物質側に設けられ、前記画像表示領域の周囲を規定する額縁と、前記一対の基板のうち前記一方又は他方の基板の前記額縁に対向する領域に設けられた光反射体と、前記光反射体に対向し、前記一方又は他方の基板の前記電気光学物質側と反対側である裏面に形成された光吸収膜と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
さらに、前記光反射体は、配線や回路素子であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の電気光学装置によれば、例えばデータ線、走査線等の配線が画像表示領域から引き出されて額縁領域内に配置される。或いは、これに代えて又は加えて、引き出された配線に接続された周辺回路の少なくとも一部を構成するトランジスタ或いはＴＦＴ、ＴＦＤ等の回路素子が額縁領域内に配置される。そしてこのように額縁領域内に設けられた配線や回路素子を介して画像信号等を、画素電極等の表示用電極にＴＦＴ等の画素スイッチング用素子を介して或いは直接供給することにより、アクティブマトリクス駆動やパッシブマトリクス駆動などが可能となる。
【００１４】
この際、特にプロジェクタ用途などのように入射光が強力であり且つ斜め成分を大量に含む場合に、例えばＡｌ膜等の導電膜でなる配線や素子、すなわち光反射体の反射率に応じて、その表面で入射光が反射したり、入射光が光反射体の隙間を通過する。しかるに本発明では、光反射体に対向し、基板の電気光学物質側と反対側である裏面に形成された光吸収膜により、光反射体で反射したり、光反射体の隙間を透過した入射光のうち内面反射を経た後或いは直接に表示用の出射光に最終的に混ざる光量は、当該光吸収膜で吸収される分だけ減少する。より具体的には、光反射体で反射した光が、対向基板上や素子アレイ基板上のＣｒ等からなる額縁遮光膜により反射されることにより、額縁領域の付近で基板側に向けて進行しても、光吸収膜で吸収される分だけ、表示用の出射光に混ざる光量が減少する。額縁遮光膜で反射された内面反射光や光反射体を透過した光が、素子アレイ基板の裏面や偏光板、位相差板、防塵ガラスなどの光学要素で反射してなる反射光についても、光吸収膜で吸収される分だけ、表示用の出射光に混ざる光量が減少する。更に、複板式プロジェクタの場合における戻り光が、光反射体や額縁遮光膜等で更に反射してなる内面反射光についても、光吸収膜で吸収される分だけ、これが最終的に表示用の出射光に混ざる量が減少する。
【００１５】
特に、配線や回路素子からなる光反射体の表面は、その下地面の凹凸に応じて或いはその光反射体形状に応じて凹凸が存在するため、係る凹凸表面で反射する内面反射光は光の干渉作用によっても明暗パターンを持つものの、光吸収膜による吸収によって、このような明暗パターンを低減できる。
【００１６】
以上のように本発明の電気光学装置によれば、額縁領域に設けられた配線や回路素子からなる光反射体に起因して、表示画像の縁付近に映し出される明暗パターンを低減できる。従って、表示画像の縁付近に映し出される、明暗パターンを隠すために額縁遮光膜を幅広にする必要も無くなり、限られた基板上領域において広い画像表示領域を確保することも可能となる。
【００１７】
加えて本発明の電気光学装置によれば、光吸収膜は、額縁領域内における光反射体に対向する一部に設けられるので、光反射体である回路素子を構成するＴＦＴ等における戻り光に対する遮光性能が高まる。このため、額縁領域内に、ＴＦＴ等の回路素子を含んでなるサンプリング回路等の周辺回路を作り込む構成としても、光吸収膜の存在によって当該ＴＦＴ等における回路素子特性を向上できる。或いは、戻り光による回路素子特性の低下を効果的に防止できる。この結果、額縁領域内に作り込まれており良好な特性を有する周辺回路により駆動することによって、電気光学装置全体として高品位の画像表示が可能となる。
【００１８】
また、本発明の電気光学装置の一の態様では、光反射体は、回路素子を遮光する遮光膜あるいは、配線と回路素子との少なくとも一方を電気的に遮蔽するシールド膜であることを特徴とする。
【００１９】
前記遮光膜やシールド膜においても光反射体として機能するので、それに対向して光吸収膜を形成することにより、表示用の出射光に不要な光が入るのを低減することができる。
【００２０】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記額縁は、前記光反射体が形成された基板の前記電気光学物質側に形成されてもよい。
【００２１】
また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記額縁は、前記光反射体が形成されていない基板の前記電気光学物質側に形成されてもよい。
【００２２】
この態様では、前記光反射体が形成された基板の前記電気光学物質側に額縁領域を形成する遮光膜を更に備えてもよい。
【００２３】
この態様によれば、画像表示領域の縁をより明確に表示することができる。
【００２４】
また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記光吸収膜は、前記画像表示領域の周囲に形成されていることを特徴とする。
【００２５】
この態様では、一対の基板を貼り合わせるシール材が熱硬化性樹脂である場合、シール領域を含め画像表示領域の周囲を光吸収膜で覆うことができる。
【００２６】
また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記光吸収膜は、更に、前記画像表示領域における各画素の非開口領域に形成されていることを特徴とする。
【００２７】
この態様によれば、画像表示領域内では、光吸収膜は各画素の非開口領域（即ち、各画素において実際に表示に寄与する光が透過或いは反射して出射される領域である開口領域を除く領域）に形成されているので、当該光吸収膜の存在により非開口領域に入る光を吸収し、表示品位を向上させることができる。
【００２８】
更に、このように構成すれば、画像表示領域内にＴＦＴからなる画素スイッチング素子を用いた場合に、光リーク電流の発生によるＴＦＴの特性の変化を防止することも可能となる。
【００２９】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記光吸収膜における前記基板の前記電気光学物質側と反対側に、更に遮光膜が形成されていることを特徴とする。
【００３０】
この態様によれば、当該電気光学装置にその裏面側から入射する戻り光については、遮光膜による反射により、遮光性能が向上する。そして、当該電気光学装置の内部では、額縁領域で基板の表面側から裏面側に向けて進行する光は光吸収膜により吸収される。従って、これらの遮光膜及び光吸収膜により、表示画像の縁付近に映し出される明暗パターンを低減したり、光反射体における戻り光に対する遮光性能を高めたりが可能となる。
【００３１】
尚、このような遮光膜としては、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｒ（クロム）等の各種材料からなる膜が挙げられるが、このように基板に近い側に光吸収膜が配置され且つこれに遮光膜が重ねられている構成を採用するので、遮光膜として高反射率のものを用いることも可能である。即ち、高反射率の遮光膜を採用しても、光吸収膜があるので、内面反射光を増長させることはない。
【００３２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記額縁の周縁に沿い、前記一対の基板を貼り合わせる紫外線硬化材料でなるシール材を備え、前記光吸収膜は、前記シール材のあるシール領域に対向していないことを特徴とする。
【００３３】
この態様によれば、後述する本発明の電気光学装置の製造方法の如く、シール材を紫外線照射により硬化させる際に、光吸収膜がこれを妨害することがない。このため、シール材を良好に硬化させることができ、最終的に電気光学装置における信頼性を高められる。
【００３４】
また、本発明の電気光学装置の他の態様では、前記光吸収膜は、導電性のポリシリコン膜からなることを特徴とする。
【００３５】
この態様によれば、例えば、数百ｎｍ（ナノメートル）程度の膜厚のポリシリコン膜により良好な光吸収特性が得られる。更にこの場合、後述する本発明の電気光学装置の製造方法の如く、ポリシリコン膜を当該電気光学装置の製造中に静電破壊対策用の導電膜としても機能させることも可能である。
【００３６】
本発明の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板の裏面上に導電膜を形成する工程と、前記基板の表面上に、外部回路からの画像信号を表示用電極に伝送するための素子及び配線を形成する工程と、前記導電膜を、少なくとも額縁領域の一部を残すように除去する工程とを備えたことを特徴とする。
【００３７】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、基板の表面上に、外部回路からの画像信号を表示用電極に伝送するための素子及び配線を形成する際、薄膜形成時やエッチング時には、プラズマ処理やイオン注入処理など静電気が大量に発生する処理が行われるが、基板の裏面には導電膜が形成されているので、基板に伝導した或いは基板で発生した静電気は、この導電膜を介して製造装置の台座等へと逃げる。即ち、絶縁性の基板上で素子や配線の形成を行っても、裏面に導電膜が形成されている間は、導電性のシリコン基板上で素子や配線の形成を行うのとほぼ同等に静電気を逃がすことが可能となる。従って、素子や配線における静電破壊を導電膜により効果的に防止できる。特に高価で製造工程を複雑高度化させる静電気除去装置等の使用も殆ど又は全く必要なくなる。
【００３８】
そして、素子や配線を形成した後に、導電膜を少なくとも額縁領域の一部を残すように除去するが、それ以降に、プラズマ処理やイオン注入処理等が殆ど又は全く行われないように製造することで、非常に効率的な静電破壊対策を講じられる。しかも、このような導電膜は、基板の裏面における不要な領域で除去すれば、或いは必要とあれば最終的に全てを除去すれば、この導電膜の存在が当該電気光学装置の機能に悪影響を及ぼすことはない。
【００３９】
加えて、このような導電膜を基板の裏面のほぼ又は完全に全面に形成しておけば、スパッタリング、ＣＶＤ、イオン注入等の各装置チャンバ内における台座上に、真空吸引等で基板を保持する際の障害とならない。
【００４０】
本発明の電気光学装置の製造方法の一態様では、前記導電膜は、光吸収膜からなり、前記除去する工程は、前記額縁領域に形成された前記素子及び配線の少なくとも一部と対向する領域に、前記光吸収膜を残すように除去することを特徴とする。
【００４１】
この態様によれば、静電破壊対策を終えた後の導電膜たる光吸収膜は、これを除去する工程によって、素子及び配線の少なくとも一部と対向する領域に残される。このため、導電膜（光吸収膜）によって製造中に静電破壊対策を行うことに加えて、製造後には前述した本発明の電気光学装置が構築され、光吸収膜によって表示画像の縁付近に映し出される明暗パターンを低減したり、パターン部における戻り光に対する遮光性能を高めたりが可能となる。
本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記除去する工程は、前記導電膜のうち前記画像表示領域内における各画素の開口領域にある部分を除去することを特徴とする。
【００４２】
この態様によれば、画像表示領域内における各画素の開口領域にある導電膜を除去するので、導電膜の存在により、各画素の開口領域における光透過率を低下させることを防止できる。更に、各画素の非開口領域を当該導電膜により規定することも可能となる。
【００４３】
本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記導電膜は、透明又は半透明膜からなり、前記除去する工程は、前記導電膜の領域に対向配置されたアラインメントマークを基準にして所定領域を除去することを特徴とする。
【００４４】
この態様によれば、アラインメントマークは、透明又は半透明膜からなる導電膜を透けて見えるので、基板の裏面側からでも、このアラインメントマークを用いて、ステッパ等による位置合わせ精度を高められる。仮に、導電膜が遮光膜であると、基板の裏面からのアラインメントマークの認識は困難或いは不可能となる。しかも、透明な基板を採用することで、このようなアラインメントマークは、基板の表面上に形成されてもよい。そして、このように導電膜を透けて見えるアラインメントマークを基準にして、導電膜の所定領域を除去するので、例えば各画素の開口領域にある導電膜部分を選択的に除去することも可能となる。
【００４５】
本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記素子及び配線を形成する工程は、前記光吸収膜を導電性の台座に接触させて、プラズマ処理及びイオン打ち込み処理のうち少なくとも一方により行う工程を含むことを特徴とする。
【００４６】
この態様によれば、例えばプラズマＣＶＤ、スパッタリング等のプラズマ処理や、半導体膜の低抵抗化のためのイオン打ち込み処理等により、素子及び配線を形成する工程が行われるので、製造中に基板の近傍で静電気が大量に発生する。しかるに、基板の裏面には導電膜が形成されているので、絶縁性の基板上で素子及び配線の形成を行っても、導電性のシリコン基板上で素子及び配線の形成を行うのとほぼ同等に静電気を逃がすことが可能となる。
【００４７】
本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記光吸収膜を形成する工程は、前記素子及び配線を形成する工程と同時に行うことを特徴とする。
【００４８】
この態様によれば、基板の表面に配線や回路素子等を構成する導電膜を形成する際に、同時に基板の裏面に、導電膜を形成するので、製造工程を単純化できる。更に、基板の裏面に導電膜を概ね形成した後に、基板の表面に他の導電膜を形成する際に、該他の導電膜が基板の裏面に回り込んで形成されても、基板の裏面では電気絶縁性は問題とならないので、これを敢えて除去する必要も無いので有利である。
【００４９】
本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記除去する工程は、前記導電膜のうち前記一対の基板を貼り合わせる紫外線硬化性のシール材に対向する部分を、少なくとも部分的に除去し、前記除去する工程後に、一対の基板を前記シール材により貼り合わせると共に前記シール材を紫外線照射により硬化させる工程を更に備えたことを特徴とする。
【００５０】
この態様によれば、導電膜のうちシール材に対向する部分を少なくとも部分的に除去し、その後、一対の基板をシール材により貼り合わせる際に、シール材を紫外線照射により硬化させる。従って、導電膜の存在が紫外線照射を妨害する事態を回避できる。
【００５１】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を具備してなる。
【００５２】
本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、額縁領域に設けられた配線や回路素子からなる光反射体に起因した明暗パターンが表示画像内に映し出されることがなく、高品位の画像表示を行なうことが可能な、投射型表示装置、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。
【００５３】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【００５５】
（電気光学装置の構成）
先ず、本発明の実施形態における電気光学装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここでは、電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００５６】
図１は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共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。
【００５７】
図１及び図２において、本実施形態に係る電気光学装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００５８】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。即ち、本実施形態の電気光学装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。但し、当該電気光学装置が液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行う液晶装置であれば、このようなギャップ材は、液晶層５０中に含まれてもよい。
【００５９】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００６０】
本実施形態では特に、ＴＦＴアレイ基板１０の裏面（図２中、下側の面）に、平面的に見て額縁遮光膜５３とほぼ同じ領域に、光吸収膜５０１が形成されている。光吸収膜５０１の構成及び遮光作用については後に詳述する。
【００６１】
画像表示領域の周辺に広がる領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する周辺領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域１０ａの両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。また図１に示すように、対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通を果たすための上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナーに対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。尚、上下導通端子は対向基板２０の４つのコーナー部全てに設けなくてもよい。
【００６２】
本実施形態では特に、光反射体である、データ線駆動回路１０１から供給される画像信号をサンプリングするサンプリング回路３０１が、額縁領域内に配置されている。即ち、サンプリング回路３０１を構成する後述のＴＦＴ等の回路素子が額縁領域内に配置されている。更に、光反射体である、画像表示領域１０ａ内に配線されたデータ線からサンプリング回路３０１に至る配線部分、データ線駆動回路１０１からサンプリング回路３０１に至る配線部分、画像表示領域１０ａ内に配線された走査線から走査線駆動回路１０４に至る配線部分等の各種配線部分も、額縁領域内に配置されている。
【００６３】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、サンプリング回路３０１等に加えて、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００６４】
次に以上の如く構成された電気光学装置における回路構成及び動作について図３を参照して説明する。図３は、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路と周辺回路とを示すブロック図である。
【００６５】
図３において、本実施形態における電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素には夫々、画素電極９ａと当該画素電極９aをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。
【００６６】
画像表示領域１０ａ外である周辺領域には、データ線６ａの一端（図３中で下端）が、サンプリング回路３０１の各スイッチを構成する、ＴＦＴのドレインに接続されている。他方、画像信号線１１５は、引き出し配線１１６を介してサンプリング回路３０１の各スイッチを構成するＴＦＴのソースに接続されている。データ線駆動回路１０１に接続されたサンプリング回路駆動信号線１１４は、サンプリング回路３０１の各スイッチを構成するＴＦＴのゲートに接続されている。そして、画像信号線１１５上に供給される画像信号は、データ線駆動回路１０１からサンプリング回路駆動信号線１１４を介してサンプリング回路駆動信号が供給されるのに応じて、サンプリング回路３０１によりサンプリングされて各データ線６ａに供給されるように構成されている。
【００６７】
このようにデータ線６ａに書き込まれる画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。
【００６８】
また、画素スイッチング用のＴＦＴ３０のゲートに走査線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、走査線駆動回路１０４により、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２０に形成された対向電極２１との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電位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、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。走査線３ａに並んで、蓄積容量７０の固定電位側容量電極を含むと共に定電位に固定された容量線３００が設けられている。
【００６９】
次に、図１から図３に示した額縁遮光膜５３の設けられた額縁領域及び周辺領域における電気光学装置の詳細構成について、額縁領域に設けられた光吸収膜５０１の構成及び光吸収作用を中心として、図４から図６を参照して説明する。ここに図４は、図２における額縁遮光膜ＣＲ部分付近を拡大して示す部分断面図であり、図５は、図４に示した部位のうち額縁遮光膜５３及び光吸収膜５０１を抜粋して部分的に示すと共にサンプリング回路３０１に至るデータ線６ａの端付近を示す図式的な部分斜視図であり、図６は、比較例における額縁遮光膜５３及びデータ線６ａの端付近を示す図式的な部分斜視図である。
【００７０】
図４に示すように、本実施形態では、額縁遮光膜５３下にある額縁領域には、パターン部の一例として、画像信号線１１５からの引き出し配線１１６、サンプリング回路３０１を構成する導電膜３０１ａが形成されている。そして同じく、この額縁領域には特に、ＴＦＴアレイ基板１０の裏側に光吸収膜５０１が形成されている。また、図４の断面には現れないが、額縁遮光膜５３下にある額縁領域には、光反射体たるパターン部の他の例として、サンプリング回路３０１に至るデータ線６ａの端付近も存在している。
【００７１】
尚、図４において、ＴＦＴアレイ基板１０の表面（図４中、上側の面）上には、下地絶縁膜１２、第１層間絶縁膜４１、第２層間絶縁膜４２、第３層間絶縁膜４３、画素電極９ａ及び配向膜１６がこの順に形成されており、対向基板１０上には、額縁遮光膜５３、対向電極２１及び配向膜２２がこの順に形成されているが、これらの詳細については、後に画素部の構成のところで説明を加える。
【００７２】
ここで図５に示すように、特にプロジェクタ用途などのように入射光Ｌ１が強力であり且つ斜め成分を大量に含む場合に、例えばＡｌ膜等の導電膜がパターニングされてなるデータ線６ａの反射率に応じて、その表面で入射光Ｌ１が反射したり、入射光Ｌ１がパターン部の隙間を通過する。また、戻り光Ｌ２が、ＴＦＴアレイ基板１０の裏側から入射する。本実施形態では、光吸収膜５０１がＴＦＴアレイ基板１０の裏面上に形成されているので、このような入射光Ｌ１及び戻り光Ｌ２は夫々、光吸収膜５０１により吸収されて、正規の出射光Ｌｏｕｔに混ざり込む割合が低減する。
【００７３】
加えて、図４に示した画像信号線１１５からの引き出し配線１１６、サンプリング回路３０１を構成する導電膜３０１ａ等の光反射体たるパターン部についても同様に、入射光Ｌ１は反射する。しかしながら、この場合にも、上述したデータ線６ａの場合と同様に、光吸収膜５０１がＴＦＴアレイ基板１０の裏面上に形成されているので、このような入射光Ｌ１は、光吸収膜５０１により吸収されて、正規の出射光Ｌｏｕｔに混ざり込む割合が低減する。更に、戻り光Ｌ２についても、光吸収膜５０１により吸収されて、係る引き出し配線１１６等に至ることは殆ど無いので、やはり戻り光Ｌ２の反射光が正規の出射光Ｌｏｕｔに混ざり込む割合が低減する。
【００７４】
これに対し図６に示すように、光吸収膜５０１を設けない比較例においては、このような入射光Ｌ１及び戻り光Ｌ２は夫々、光吸収膜５０１により吸収されることなく、正規の出射光Ｌｏｕｔに混ざり込む。この結果、比較例では、データ線６ａの端付近、引き出し配線１１６等のパターン部における反射や透過に応じた明暗パターンが表示画像の縁付近に映し出されてしまう。
【００７５】
このように本実施形態では、光吸収膜５０１の光吸収作用により、データ線６ａの端付近、或いは引き出し配線１１６やサンプリング回路３０１を構成する導電膜３０１ａ等のパターン部における反射や透過に応じた明暗パターンが表示画像の縁付近に映し出されてしまうことは殆どないのである。従って、係る明暗パターンを隠すために額縁遮光膜５３を幅広にする必要も無くなり、限られた基板上領域において広い画像表示領域１０ａ（図１参照）を確保できる。
【００７６】
特に、データ線６ａ、引き出し配線１１６等からなるパターン部の表面は、そのパターン形状自体に応じて凹凸が存在するため、係る凹凸表面で反射する内面反射光は光の干渉作用によっても明暗パターンを持つものの、光吸収膜５０１による光吸収作用によって、このような明暗パターンを低減できる。
【００７７】
加えて本実施形態では、光吸収膜５０１は、額縁領域内におけるサンプリング回路３０１に対向して設けられるので、サンプリング回路３０１を構成するＴＦＴ等における戻り光に対する遮光性能が高まる。この観点からすれば、光吸収膜５０１は、額縁領域内において、Ａｌ膜等からなり内面反射（図５参照）を起こすパターン部やＴＦＴ等のパターン部に対向する領域に形成され、それ以外の領域には形成されなくてもよい。但し、光吸収膜５０１は、額縁遮光膜５３と同一の額縁形状（図１参照）に形成してもよく、後者の方が一般に製造が容易である。
【００７８】
更にサンプリング回路３０１を構成するＴＦＴ等における戻り光に対する遮光性能を高める観点からすれば、図４に示した光吸収膜５０１に代えて、図４で上側が光吸収膜からなり下側が遮光膜からなる二層構造を有する光吸収膜を設けることが望ましい。このような二層構造の下層をなす遮光膜としては、Ａｌ、Ｃｒ等の各種材料からなる膜が挙げられ、高反射率であることは特に内面反射を増加させる要因とはならない。
【００７９】
また、額縁領域の周囲に位置する周辺領域にまで、光吸収膜５０１を形成することも可能である。但し、電気光学装置は、樹脂等からなる遮光性の実装ケースに収容され、実装ケース内に漏れる光については、その内面により吸収されるので特に問題とはならない。逆に、後述の製造プロセスの如く、シール材５２を紫外線硬化させる場合には、光吸収膜５０１は必要以上に広くないほうが好ましい。
【００８０】
逆に、画像表示領域１０ａ（図１参照）にまで、光吸収膜５０１を形成することも可能である。但し、画像表示領域１０ａで明るい画像表示を行うためには、このような光吸収膜５０１は、画像表示領域１０ａ内には設けない方が好ましい。少なくとも画像表示領域１０ａ内においては、光吸収膜５０１は、各画素の開口領域には形成しない方が、画像表示領域１０ａで明るい画像表示を行うためには好ましい。
【００８１】
また、光吸収膜５０１の材質としては、例えばポリシリコン、金属、樹脂等の各種材質でよく、光吸収性があれば上述の如き効果が得られる。但し、後述の如く、製造プロセスにおける静電破壊を防ぐ機能を発揮させるためには、光吸収膜５０１の材質としては導電性のものがよく、例えば、膜厚数百ｎｍ程度の導電性のポリシリコン膜がここでは好適に用いられる。
【００８２】
次に、本発明の実施形態の電気光学装置の画像表示領域における構成について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図８は、図７のＡ−Ａ’断面図である。尚、図８においては、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。
【００８３】
図７において、電気光学装置のＴＦＴアレイ基板上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線部９ａ’により輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。
【００８４】
また、半導体層１ａのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ’に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。このように、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する個所には夫々、チャネル領域１ａ’に走査線３ａがゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００８５】
図７及び図８に示すように、蓄積容量７０は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極としての中継層７１と、固定電位側容量電極としての容量線３００の一部とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることにより形成されている。
【００８６】
容量線３００は平面的に見て、走査線３ａに沿ってストライプ状に伸びており、ＴＦＴ３０に重なる個所が図７中上下に突出している。このような容量線３００は好ましくは、膜厚５０ｎｍ程度の導電性のポリシリコン膜等からなる第１膜と、膜厚１５０ｎｍ程度の高融点金属を含む金属シリサイド膜等からなる第２膜とが積層された多層構造を持つように構成される。このように構成すれば、第２膜は、容量線３００或いは蓄積容量７０の固定電位側容量電極としての機能の他、ＴＦＴ３０の上側において入射光からＴＦＴ３０を遮光する遮光層としての機能を持つ。
【００８７】
本実施形態では特に、容量線３００は、走査線３ａ及びデータ線６ａ間に積層されているので、平面的に見て走査線３ａやデータ線６ａと重なる基板上領域に容量を作り込むことにより、蓄積容量７０の増大が図られている。
【００８８】
他方、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴＦＴ３０の下側には、下側遮光膜１１ａが格子状に設けられている。下側遮光膜１１ａは、例えば、例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）等の高融点金属のうち少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなる。
【００８９】
そして、図７中縦方向に夫々伸びるデータ線６ａと図７中横方向に夫々伸びる容量線３００とが相交差して形成されること及び格子状に形成された下側遮光膜１１ａにより、各画素の開口領域を規定している。
【００９０】
図７及び図８に示すように、データ線６ａは、コンタクトホール８１を介して、例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。尚、上述した中継層７１と同一膜からなる中継層を形成して、当該中継層及び２つのコンタクトホールを介してデータ線６ａと高濃度ソース領域１ｄとを電気的に接続してもよい。
【００９１】
また容量線３００は好ましくは、画素電極９ａが配置された画像表示領域１０ａ（図１参照）からその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。このような定電位源としては、データ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板２０の対向電極２１に供給される定電位でも構わない。更に、ＴＦＴ３０の下側に設けられる下側遮光膜１１ａについても、その電位変動がＴＦＴ３０に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、容量線３００と同様に、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。
【００９２】
画素電極９ａは、中継層７１を中継することにより、コンタクトホール８３及び８５を介して半導体層１ａのうち高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。
【００９３】
図７及び図８において、電気光学装置は、透明なＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。
【００９４】
図８に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド膜などの透明な有機膜からなる。
【００９５】
他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極２１が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設けられている。対向電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド膜などの透明な有機膜からなる。
【００９６】
対向基板２０には、各画素の非開口領域に対応して格子状又はストライプ状の遮光膜２３を設けるようにしてもよい。このような構成を採ることで、前述の如く非開口領域を規定する容量線３００やデータ線６ａと共に当該対向基板２０上の遮光膜２３により、対向基板２０側からの入射光がチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに侵入するのを、より確実に阻止できる。更に、このような対向基板２０上の遮光膜２３は、少なくとも入射光が照射される面を高反射な膜で形成することにより、電気光学装置の温度上昇を防ぐ働きをする。尚、このような対向基板２０上の遮光膜２３は、両基板の貼り合わせずれによって各画素の開口領域を狭めないように、非開口領域の内側に細めに形成するのが好ましい。このように細めに形成しても、冗長的な遮光を行うと共に入射光による電気光学装置内部の温度上昇を防ぐ効果は発揮される。
【００９７】
このように構成された、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、シール材５２（図１及び図２参照）により囲まれた空間に電気光学物質の一例である液晶が封入され、液晶層５０が形成される。
【００９８】
更に、画素スイッチング用のＴＦＴ３０下には、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、下側遮光膜１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能の他、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用のＴＦＴ３０の特性変化を防止する機能を有する。
【００９９】
図８において、画素スイッチング用のＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜２、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【０１００】
走査線３ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３が各々開孔された第１層間絶縁膜４１が形成されている。
【０１０１】
第１層間絶縁膜４１上には中継層７１及び容量線３００が形成されており、これらの上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び中継層７１へ通じるコンタクトホール８５が各々開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。
【０１０２】
第２層間絶縁膜４２上にはデータ線６ａが形成されており、これらの上には、中継層７１へ通じるコンタクトホール８５が形成された平坦化した第３層間絶縁膜４３が形成されている。画素電極９ａは、このように構成された第３層間絶縁膜４３の上面に設けられている。
【０１０３】
本実施形態では、第３層間絶縁膜４３の表面は、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械研磨）処理等により平坦化されており、その下方に存在する各種配線や素子による段差に起因する液晶層５０における液晶の配向不良を低減する。
【０１０４】
以上説明したように本施形態によれば、光吸収膜５０１を設けているので、額縁領域に設けられた画像信号線１１５の引き出し配線１１６やデータ線６ａ等の各種配線やサンプリング回路３０１を構成するＴＦＴ等からなるパターン部に起因して、表示画像の縁付近に映し出される明暗パターンを低減できる。また、サンプリング回路３０１を構成するＴＦＴ等における戻り光に対する耐光性を向上できる。
【０１０５】
また、光反射体としては、サンプリング回路３０１を構成するトランジスタに光が入射しないように、下側遮光膜１１ａや、データ線６ａ、容量線３００と同一膜でなる遮光膜を形成してもよい。
【０１０６】
また、光反射体としては、配線やサンプリング回路３０１を電気的に遮蔽する下側遮光膜１１ａや、データ線６ａ、容量線３００と同一膜でなる遮光膜を形成してもよい。
【０１０７】
尚、以上説明した実施形態では、図８に示したように多数の導電層を積層することにより、画素電極９ａの下地面（即ち、第３層間絶縁膜４３の表面）におけるデータ線６ａや走査線３ａに沿った領域に段差が生じるのを、第３層間絶縁膜４３の表面を平坦化することで緩和しているが、これに代えて或いは加えて、ＴＦＴアレイ基板１０、下地絶縁膜１２、第１層間絶縁膜４１、第２層間絶縁膜４２或いは第３層間絶縁膜４３に溝を掘って、データ線６ａ等の配線やＴＦＴ３０等を埋め込むことにより平坦化処理を行ってもよいし、第２層間絶縁膜４２の上面の段差をＣＭＰ処理等で研磨することにより、或いは有機又は無機ＳＯＧを用いて平らに形成することにより、当該平坦化処理を行ってもよい。
【０１０８】
以上説明した実施形態では、データ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（Tape Automated bonding）基板上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertically Aligned）モード、ＰＤＬＣ(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
【０１０９】
以上説明した実施形態における電気光学装置は、プロジェクタに適用されるため、３枚の電気光学装置がＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いられ、各ライトバルブには各々ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになる。従って、各実施形態では、対向基板２０に、カラーフィルタは設けられていない。しかしながら、画素電極９ａに対向する所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板２０上に形成してもよい。このようにすれば、プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー電気光学装置について、各実施形態における電気光学装置を適用できる。また、対向基板２０上に１画素１個対応するようにマイクロレンズを形成してもよい。或いは、ＴＦＴアレイ基板１０上のＲＧＢに対向する画素電極９ａ下にカラーレジスト等でカラーフィルタ層を形成することも可能である。このようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい電気光学装置が実現できる。更にまた、対向基板２０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラー電気光学装置が実現できる。
【０１１０】
（電気光学装置の製造プロセス）
次に、以上の如く構成された電気光学装置の製造プロセスについて図９のフローチャートを参照して説明する。ここでは、特に、ＴＦＴアレイ基板側における額縁領域に光吸収膜を形成する工程を中心に説明する。
【０１１１】
図９において先ず、ＴＦＴアレイ基板側については先ず、石英基板、ガラス基板等の電気絶縁性の基板を用意し、その基板の裏面に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等により、導電性の光吸収膜として導電性ポリシリコン膜を数百ｎｍ程度の膜厚でベタに形成する。最終的には、この導電性ポリシリコン膜から、図３等に示した所定パターンの光吸収膜５０１が形成されることとなるが、この段階では、敢えてパターニングは行わない（ステップＳ１）。尚、ポリシリコン膜を形成後に、イオン注入等により、その導電性を所望の値に調整可能である。
【０１１２】
次に、このように導電性ポリシリコン膜が形成された基板を、各種成膜用装置のチャンバ内にセットする。この際特に、チャンバ内の基板を載せるための台座（ステージ）に、導電性ポリシリコン膜が面するように基板を置き、真空吸引等によりこれを保持する（ステップＳ２）。尚、台座は、通常接地されているか、固定電位に落とされている。
【０１１３】
次に、この状態で、スパッタリング、プラズマＣＶＤ等のプラズマ処理或いはイオン注入処理等によって各種導電膜や半導体膜を形成し、これをフォトリソグラフィ及びエッチングにより所定パターンにすることで、画像表示領域１０ａ内のＴＦＴ３０及び額縁領域のサンプリング回路３０１を構成するＴＦＴ等の回路素子を形成したり、走査線３ａ、データ線６ａ、画像信号線１１５の引き出し配線１１６等の配線を順次形成する。この際、各層の導電膜間や半導体膜間には、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる層間絶縁膜を積層形成する。この結果、図７及び図８に示したような回路素子や配線等がＴＦＴアレイ基板１０上に形成された構造が得られる（ステップ３）。尚、画像表示領域１０ａ、額縁領域及び周辺領域に作り込まれるＴＦＴ等は、同一膜を用いて同時形成可能である。
【０１１４】
次に、ＴＦＴアレイ基板１０を装置内の台座から外して、今度は、光吸収膜５０１となる導電性ポリシリコン膜を表にするように、フォトリソグラフィ及びエッチング用の装置内の台座（ステージ）に載せて、ＴＦＴアレイ基板１０を製造装置にセットする（ステップＳ４）。
【０１１５】
次に、ＴＦＴアレイ基板１０の裏面全体に形成された導電性ポリシリコン膜に対し、フォトリソグラフィ及びエッチングを施すことでパターニングし、図１から図３に示したような額縁領域にのみ形成された平面パターンを有する光吸収膜５０１を完成される（ステップＳ５）。
【０１１６】
その後、石英基板、ガラス基板等の基板上に、遮光膜５３、対向電極２１等が形成されてなる対向基板２０を別途用意し、これと、ステップＳ５を終えたＴＦＴアレイ基板１０とを、紫外線硬化樹脂等からなるシール材５２により相互に接着して液晶セルを組み立てた後（ステップＳ６）、真空注入等により液晶を封入して（ステップＳ７）、図１から図３に示した如き実施形態の電気光学装置を完成させる。
【０１１７】
以上説明した製造プロセスによれば、ステップＳ３において、薄膜形成時やエッチング時にプラズマ処理やイオン注入処理など静電気が大量に発生する処理が行われるが、基板の裏面には導電性ポリシリコン膜が形成されているので、静電気は、この導電性ポリシリコン膜を介して基板を載せた台座側へと逃げる。従って、静電気除去装置等をチャンバ内に設けなくとも、各種配線、ＴＦＴ等における静電破壊を防止できる。
【０１１８】
しかも、このような導電性ポリシリコン膜は、ステップＳ５でパターニングされて光吸収膜５０１とされ、その存在が当該電気光学装置の完成後に画像表示領域１０ａにおける光透過率を低める要因とはならない。それどころか、光吸収膜５０１として、電気光学装置における表示画像の縁付近に映し出される明暗パターンを低減し、額縁領域における戻り光に対する遮光性能を高めるのである。
【０１１９】
尚、ステップＳ５における導電性ポリシリコン膜のパターニングは、ステップＳ３における回路素子や配線の形成が完了した後に行えばよいが、少なくとも、プラズマ処理やイオン注入処理等の静電気が大量に発生する処理の後に行うことが、静電破壊防止の観点から効果的である。
【０１２０】
以上説明した製造プロセスでは特に、ステップＳ５における導電性ポリシリコン膜のパターニングの際に、通常は透明或いは半透明であるこの膜を透けて見えるアラインメントマークを基準にしてパターニングを行うことが可能であり、ステッパ等によける位置合わせ精度を高められる。例えば、アラインメントマークを基準にすれば、位置合わせ精度１μｍ以内でパターニングを行うことも可能となる。尚、このようなアラインメントマークは、例えば最終的にＴＦＴアレイ基板１０を複数個含んでなるマザー基板上における適当な位置に、ステッパ装置による走査で透過率の違い（輝度差）、段差等が認識可能なように形成すればよい。
【０１２１】
但し、ステップＳ５における導電性ポリシリコン膜のパターニングの際には、このようなアラインメントマークを基準とせずにパターニングしてもよい。即ち、本実施形態の如く、単純に額縁領域に光吸収膜５０１を残す程度のパターニングであれば、アラインメントマークを用いることなく機械的な位置合わせによっても十分可能である。
【０１２２】
以上説明した製造プロセスでは特に、ステップＳ３における各種成膜プロセス中に、場合により、導電性のポリシリコン膜等が、ステップＳ１で形成されたＴＦＴアレイ基板１０の裏面にある導電性ポリシリコン膜上に形成されることがある。伝統的には、このような裏面に形成される不要な導電膜は、裏面エッチング処理等により、その成膜後に遅延無く除去していたが、本実施形態では、このように不要とされる導電膜をも、ステップＳ５のパターニングの際に一括して除去することが可能となるので、製造プロセスを単純化する上で有利である。
【０１２３】
更に以上説明した製造プロセスでは特に、ステップＳ６における基板の貼り合せの際には、光吸収膜５０１のパターニングが済んでおり、しかも、光吸収膜５０１はシール領域を外れて形成されているので、光吸収膜５０１の存在がステップＳ６における紫外線照射を妨害しないで済む。
【０１２４】
以上のように本実施形態の電気光学装置の製造プロセスによれば、明暗パターンが表示画像内に映し出されることを防止でき且つ額縁領域に設けられたサンプリング回路等における戻り光に対する遮光性能を向上できる電気光学装置を、静電破壊対策を効率良く行いながら比較的容易に製造可能である。
【０１２５】
（電子機器の実施形態）
次に、以上詳細に説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに図１０は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
【０１２６】
図１０において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板１０上に搭載された液晶装置１００を含む液晶モジュールを３個用意し、夫々ＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに夫々導かれる。この際特にＢ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにより夫々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。
【０１２７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう電気光学装置及び電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の電気光学装置におけるＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ’断面図である。
【図３】実施形態の電気光学装置における画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路を、周辺回路を共に示すブロック図である。
【図４】図２におけるＣＲ部分付近を拡大して示す部分断面図である。
【図５】図４に示した部位のうち額縁遮光膜、引き出し配線及び光吸収膜を抜粋して部分的に示す図式的な部分斜視図である。
【図６】比較例における額縁遮光膜及び引き出し配線を抜粋して部分的に示す図式的な部分斜視図である。
【図７】実施形態の電気光学装置におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ’断面図である。
【図９】実施形態の電気光学装置の製造プロセスを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の電子機器の実施形態である投射型カラー表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。
【符号の説明】
１ａ…半導体層
３ａ…走査線
６ａ…データ線
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
１１ａ…下側遮光膜
２０…対向基板
２１…対向電極
３０…ＴＦＴ
５０…液晶層
５３…額縁遮光膜
１１５…画像信号線
１１６…画像信号線の引き出し配線
３０１…サンプリング回路
５０１…光吸収膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to a technical field of an electro-optical device such as a liquid crystal device, and particularly includes an electro-optical device including a wiring or a circuit element in a frame region of an image display region, a manufacturing method thereof, and such an electro-optical device. Belongs to the technical field of electronic equipment.
[0002]
[Background]
This type of electro-optical device is formed with various electrodes such as display electrodes and data lines, switching elements such as thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) and thin film diode (hereinafter referred to as TFD as appropriate) for pixel switching. The element array substrate formed is opposed to a counter electrode formed on the entire surface, a scan electrode formed in a stripe shape, a color filter, a light shielding film, and the like. Between these pair of substrates, an electro-optical material such as liquid crystal is surrounded by a sealing material, and thus closer to the center than the sealing region where the sealing material exists (that is, the region on the substrate facing the liquid crystal or the like) An image display area in which display electrodes are arranged is located. Here, in particular, when viewed in plan (that is, when viewed from the direction facing the image display area), the frame area of the image display area is opposed to the frame area along the inner contour of the seal area, for example, as described above. It is defined by the same film as the light shielding film provided on the substrate or by the same film as the built-in light shielding film provided separately on the element array substrate.
[0003]
Also, a peripheral circuit such as a scanning line driving circuit, a data line driving circuit, a sampling circuit, and an inspection circuit is built on the element array substrate in the frame region and the peripheral region located in the periphery thereof, so-called peripheral circuit built-in type The electro-optical device is also generalized.
[0004]
Accordingly, in the frame area, there is a wiring drawn from the image display area to the peripheral area. Further, when a part of a peripheral circuit such as a sampling circuit connected to such a wiring is formed in the frame area, circuit elements constituting a part of the peripheral circuit exist in the frame area. That is, there are more or less pattern portions made of wiring and circuit elements in the frame region.
[0005]
In the electro-optical device configured as described above, the edge of the display window is positioned in the vicinity of the center line of the frame region in a light shielding mounting case made of plastic or the like provided with a display window corresponding to the image display region. Is housed in.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the above-described electro-optical device, the wiring and circuit elements present in the frame region on the element array substrate are formed by patterning a conductive film such as an Al film and are also light reflectors. For this reason, especially when the incident light is strong and contains a large amount of oblique components, such as for projector applications, the incident light is reflected on the surface according to the reflectance of the light reflector and the incident light is reflected. Pass through the gaps between the bodies. Then, the light reflected by the light reflector is reflected by the frame light shielding film made of Cr (chromium) or the like on the counter substrate or by the frame light shielding film made of the built-in light shielding film on the element array substrate. . Further, (i) the inner surface reflected light reflected by the frame light shielding film or the light transmitted through the light reflector is reflected by the back surface of the element array substrate, and (ii) the frame light shielding is also performed in this way. Internally reflected light reflected by the film or light that has passed through the light reflector is reflected by optical elements such as a polarizing plate, a retardation plate, and dust-proof glass attached to the output side of the electro-optical device. iii) When a plurality of electro-optical devices are combined as a light valve to form a double-plate projector, return light emitted from other electro-optical devices and penetrating through the composite optical system is further reflected by a light reflector, a frame light shielding film, etc. Reflected internal reflected light having brightness corresponding to the light reflector and the like is finally mixed with the emitted light and emitted from the electro-optical device.
[0007]
As a result, there is a problem in that a light / dark pattern (for example, a light / dark pattern such as a striped pattern when a plurality of wirings are arranged) is displayed near the edge of the display image according to reflection and transmission in the pattern portion. There is. In addition, since the surface of the light reflector made up of wiring and circuit elements has unevenness according to the unevenness of the base surface and according to the shape of the light reflector, the internally reflected light reflected by the uneven surface is Since the light interference pattern also has a light / dark pattern due to the interference of light, there is a problem that the light / dark pattern finally mixed with the emitted light becomes more prominent depending on the structure of the light reflector.
[0008]
Further, when the sampling circuit or the like is provided in the frame region as described above, the return light described above is incident on a semiconductor layer such as a TFT which is a circuit element constituting the sampling circuit. That is, the light-shielding film that defines the frame region is formed on the upper layer side of the TFT or the like on the counter substrate or the surface of the element array substrate. Accordingly, it is impossible to shield the return light in such a TFT or the like with a light shielding film that defines the frame. As a result, in the TFT or the like provided in the frame region, there is a problem that a light leak current excited by the incidence of the return light is generated, and circuit element characteristics such as transistor characteristics are changed.
[0009]
On the other hand, in the manufacture of this type of electro-optical device, wiring and circuit elements are formed by performing various planar processes including a plasma process, an ion implantation process, etc. on an insulating substrate such as a glass substrate or a quartz substrate. . Therefore, it is necessary to prevent static electricity generated during various processes from electrostatically destroying wiring and circuit elements that are being manufactured or have just been manufactured. For this reason, it is necessary to short-circuit all the wiring during the manufacturing process and to divide them near the completion of the device, or to perform various processes while absorbing static electricity with the static eliminator, and finally the manufacturing process There is also a problem that the manufacturing cost increases due to the complicated sophistication.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to prevent a bright and dark pattern caused by a light reflector formed of wiring and circuit elements provided in a frame region from being displayed in a display image. Provided is a method of manufacturing an electro-optical device capable of manufacturing such an electro-optical device relatively easily while efficiently taking countermeasures against electrostatic breakdown of the optical device, and various electronic devices including the electro-optical device. The task is to do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an electro-optical device of the present invention is provided on an electro-optical material side of one of the pair of substrates, and an electro-optical material sandwiched between the pair of substrates to form an image display region. A frame defining the periphery of the image display region, a light reflector provided in a region of the pair of substrates facing the frame of the one or the other substrate, and facing the light reflector, And a light absorption film formed on the back surface of one or the other substrate opposite to the electro-optical material side.
[0012]
Further, the light reflector is a wiring or a circuit element.
[0013]
According to the electro-optical device of the present invention, for example, wirings such as data lines and scanning lines are drawn from the image display area and arranged in the frame area. Alternatively, or in addition to this, a transistor or a circuit element such as a TFT or a TFD constituting at least a part of a peripheral circuit connected to the drawn wiring is arranged in the frame region. Then, an image signal or the like is supplied to the display electrode such as a pixel electrode via a pixel switching element such as a TFT or directly through the wiring or circuit element provided in the frame region in this way, thereby providing an active matrix. Driving, passive matrix driving, and the like are possible.
[0014]
At this time, particularly when the incident light is strong and contains a large amount of oblique components, such as for projector applications, for example, depending on the reflectance of the wiring or element made of a conductive film such as an Al film, that is, a light reflector, Incident light is reflected on the surface, or incident light passes through a gap between the light reflectors. However, in the present invention, the light absorbing film formed on the back surface opposite to the electro-optic material side of the substrate is reflected by the light reflector or incident through the gap of the light reflector. The amount of light that is finally mixed with the emitted light for display after undergoing internal reflection or directly in the light is reduced by the amount absorbed by the light absorbing film. More specifically, the light reflected by the light reflector is reflected by the frame light shielding film made of Cr or the like on the counter substrate or the element array substrate, so that it proceeds toward the substrate near the frame region. However, the amount of light mixed with the emitted light for display is reduced by the amount absorbed by the light absorption film. The reflected light that is reflected by the optical elements such as the inner surface reflected by the frame shading film and the light reflected by the optical reflector such as the back surface of the element array substrate, the polarizing plate, the phase difference plate, and the dust-proof glass is also reflected in the light. The amount of light mixed with the emitted light for display is reduced by the amount absorbed by the absorption film. Furthermore, the internal reflection light, which is further reflected by the light reflector, the frame light shielding film, etc., in the case of the multi-plate projector, is finally absorbed by the light absorption film, and this is the final output for display. The amount mixed with the light is reduced.
[0015]
In particular, since the surface of the light reflector made of wiring or circuit elements has irregularities according to the irregularities of the base surface or according to the shape of the light reflector, the inner surface reflected light reflected by the irregular surface is light. Although the light-and-dark pattern is also caused by the interference action, such light-and-dark pattern can be reduced by absorption by the light absorption film.
[0016]
As described above, according to the electro-optical device of the present invention, it is possible to reduce the light / dark pattern displayed near the edge of the display image due to the light reflector formed of the wiring and circuit elements provided in the frame region. Therefore, it is not necessary to widen the frame light-shielding film in order to hide the bright and dark pattern displayed near the edge of the display image, and a wide image display area can be secured in a limited area on the substrate.
[0017]
In addition, according to the electro-optical device of the present invention, the light absorption film is provided in a part facing the light reflector in the frame region, so that the return light in the TFT or the like constituting the circuit element which is the light reflector is prevented. The light shielding performance is increased. Therefore, even if a peripheral circuit such as a sampling circuit including a circuit element such as a TFT is formed in the frame region, the circuit element characteristics of the TFT or the like can be improved by the presence of the light absorption film. Alternatively, it is possible to effectively prevent deterioration of circuit element characteristics due to return light. As a result, high-quality image display can be achieved as a whole electro-optical device by being driven by a peripheral circuit built in the frame region and having good characteristics.
[0018]
In one aspect of the electro-optical device of the present invention, the light reflector is a light shielding film that shields the circuit element or a shield film that electrically shields at least one of the wiring and the circuit element. To do.
[0019]
Since the light-shielding film and the shield film also function as a light reflector, by forming a light-absorbing film opposite to the light-shielding film, it is possible to reduce unnecessary light from entering the emitted light for display.
[0020]
In another aspect of the electro-optical device of the present invention, the frame may be formed on the electro-optical material side of the substrate on which the light reflector is formed.
[0021]
In another aspect of the electro-optical device of the present invention, the frame may be formed on the electro-optical material side of the substrate on which the light reflector is not formed.
[0022]
In this aspect, a light shielding film for forming a frame region on the electro-optical material side of the substrate on which the light reflector is formed may be further provided.
[0023]
According to this aspect, the edge of the image display area can be displayed more clearly.
[0024]
In another aspect of the electro-optical device of the present invention, the light absorption film is formed around the image display region.
[0025]
In this aspect, when the sealing material for bonding the pair of substrates is a thermosetting resin, the periphery of the image display area including the sealing area can be covered with the light absorption film.
[0026]
In another aspect of the electro-optical device of the present invention, the light absorption film is further formed in a non-opening region of each pixel in the image display region.
[0027]
According to this aspect, in the image display area, the light absorption film is a non-opening area of each pixel (that is, an opening area that is an area where light that actually contributes to display is transmitted or reflected and emitted from each pixel. Therefore, light entering the non-opening region can be absorbed by the presence of the light absorption film, and display quality can be improved.
[0028]
Further, with such a configuration, it is possible to prevent changes in TFT characteristics due to the occurrence of light leakage current when a pixel switching element made of TFT is used in the image display area.
[0029]
In another aspect of the electro-optical device of the present invention, a light-shielding film is further formed on the side of the light absorption film opposite to the electro-optical material side of the substrate.
[0030]
According to this aspect, the light shielding performance of the return light incident on the electro-optical device from the back side is improved by the reflection by the light shielding film. In the electro-optical device, light traveling from the front side to the back side of the substrate in the frame region is absorbed by the light absorption film. Therefore, the light shielding film and the light absorbing film can reduce the light / dark pattern projected near the edge of the display image, and can improve the light shielding performance against the return light in the light reflector.
[0031]
Examples of such a light shielding film include films made of various materials such as Al (aluminum), Cr (chromium), and the like. Therefore, it is possible to use a highly reflective light shielding film. That is, even if a light-shielding film having a high reflectance is employed, the light reflected by the light-absorbing film is not increased.
[0032]
In another aspect of the electro-optical device according to the aspect of the invention, the electro-optical device includes a sealing material made of an ultraviolet curable material that bonds the pair of substrates along the periphery of the frame, and the light absorption film is provided in a sealing region where the sealing material is provided. It is characterized by not facing each other.
[0033]
According to this aspect, the light absorbing film does not interfere with the sealing material when the sealing material is cured by ultraviolet irradiation as in the method of manufacturing the electro-optical device of the present invention described later. For this reason, a sealing material can be hardened | cured favorably and the reliability in an electro-optical apparatus can be improved finally.
[0034]
In another aspect of the electro-optical device of the present invention, the light absorption film is made of a conductive polysilicon film.
[0035]
According to this aspect, for example, a good light absorption characteristic can be obtained by a polysilicon film having a thickness of about several hundred nm (nanometers). In this case, the polysilicon film can also function as a conductive film for countermeasures against electrostatic breakdown during the manufacture of the electro-optical device, as in the method for manufacturing the electro-optical device of the present invention described later.
[0036]
In order to solve the above-described problems, the electro-optical device manufacturing method of the present invention includes a step of forming a conductive film on the back surface of the substrate, and an image signal from an external circuit is transmitted to the display electrode on the surface of the substrate. And a step of removing the conductive film so as to leave at least part of the frame region.
[0037]
According to the method for manufacturing an electro-optical device of the present invention, when forming an element and wiring for transmitting an image signal from an external circuit to a display electrode on the surface of a substrate, plasma is formed during thin film formation or etching. Although a process that generates a large amount of static electricity such as a process or an ion implantation process is performed, since a conductive film is formed on the back surface of the substrate, static electricity that is conducted to the substrate or generated on the substrate passes through this conductive film. Escape to the base of the manufacturing equipment. That is, even if the elements and wirings are formed on the insulating substrate, while the conductive film is formed on the back surface, the static electricity is almost equivalent to the elements and wirings formed on the conductive silicon substrate. It is possible to escape. Therefore, electrostatic breakdown in elements and wiring can be effectively prevented by the conductive film. In particular, the use of a static eliminator or the like that is expensive and complicated and sophisticated in the manufacturing process is hardly required or not required at all.
[0038]
Then, after the elements and wirings are formed, the conductive film is removed so as to leave at least a part of the frame region, but after that, manufacturing is performed so that little or no plasma processing or ion implantation processing is performed. Therefore, very effective countermeasures against electrostatic breakdown can be taken. In addition, if such a conductive film is removed in an unnecessary region on the back surface of the substrate, or if finally removed if necessary, the presence of the conductive film adversely affects the function of the electro-optical device. There is no effect.
[0039]
In addition, if such a conductive film is formed almost or completely on the entire back surface of the substrate, the substrate is held by vacuum suction or the like on a pedestal in each apparatus chamber such as sputtering, CVD, and ion implantation. It will not be an obstacle.
[0040]
In one aspect of the method of manufacturing the electro-optical device according to the aspect of the invention, the conductive film is formed of a light absorption film, and the removing step is a region facing at least a part of the element and the wiring formed in the frame region. In addition, the light absorption film is removed so as to leave it.
[0041]
According to this aspect, the light absorption film that is the conductive film after the countermeasure against electrostatic breakdown is left in the region facing at least a part of the element and the wiring by the step of removing the film. For this reason, in addition to taking measures against electrostatic breakdown during the production by the conductive film (light absorption film), the electro-optical device of the present invention described above is constructed after the production, and the light absorption film brings the vicinity of the edge of the display image. It is possible to reduce the brightness / darkness pattern that is projected and to improve the light shielding performance against the return light in the pattern portion.
In another aspect of the method for manufacturing the electro-optical device according to the aspect of the invention, the removing step may include removing a portion of the conductive film in an opening region of each pixel in the image display region.
[0042]
According to this aspect, since the conductive film in the opening region of each pixel in the image display region is removed, it is possible to prevent the light transmittance in the opening region of each pixel from being lowered due to the presence of the conductive film. Further, the non-opening region of each pixel can be defined by the conductive film.
[0043]
In another aspect of the method of manufacturing the electro-optical device according to the aspect of the invention, the conductive film is formed of a transparent or semi-transparent film, and the removing step is performed with reference to an alignment mark arranged to face the conductive film region. A predetermined region is removed.
[0044]
According to this aspect, since the alignment mark can be seen through the conductive film made of a transparent or semi-transparent film, the alignment accuracy by a stepper or the like can be increased using this alignment mark even from the back side of the substrate. If the conductive film is a light shielding film, it is difficult or impossible to recognize the alignment mark from the back surface of the substrate. In addition, by employing a transparent substrate, such an alignment mark may be formed on the surface of the substrate. Since the predetermined region of the conductive film is removed based on the alignment mark that can be seen through the conductive film in this way, for example, the conductive film portion in the opening region of each pixel can be selectively removed. .
[0045]
In another aspect of the method of manufacturing the electro-optical device according to the aspect of the invention, the step of forming the element and the wiring may be performed by bringing the light absorption film into contact with a conductive base and performing at least one of plasma processing and ion implantation processing. It includes a step of performing.
[0046]
According to this aspect, for example, the step of forming the element and the wiring is performed by plasma processing such as plasma CVD or sputtering, or ion implantation processing for reducing the resistance of the semiconductor film. A large amount of static electricity is generated. However, since a conductive film is formed on the back surface of the substrate, forming elements and wiring on an insulating substrate is almost the same as forming elements and wiring on a conductive silicon substrate. It is possible to release static electricity.
[0047]
In another aspect of the method for manufacturing an electro-optical device according to the aspect of the invention, the step of forming the light absorption film is performed simultaneously with the step of forming the element and the wiring.
[0048]
According to this aspect, since the conductive film is formed on the back surface of the substrate at the same time as the formation of the conductive film constituting the wiring, circuit elements, etc. on the surface of the substrate, the manufacturing process can be simplified. In addition, when the other conductive film is formed around the back surface of the substrate when another conductive film is formed on the surface of the substrate after the conductive film is generally formed on the back surface of the substrate, Electrical insulation is not a problem, and it is advantageous because it does not need to be removed.
[0049]
In another aspect of the method for manufacturing an electro-optical device according to the aspect of the invention, the removing step may at least partially remove a portion of the conductive film that faces the ultraviolet curable sealing material that bonds the pair of substrates. The method further includes a step of bonding the pair of substrates with the sealing material and curing the sealing material with ultraviolet irradiation after the removing step.
[0050]
According to this aspect, at least part of the conductive film facing the sealing material is removed, and then the sealing material is cured by ultraviolet irradiation when the pair of substrates are bonded together by the sealing material. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the presence of the conductive film interferes with ultraviolet irradiation.
[0051]
In order to solve the above-described problems, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device according to the present invention (including various aspects thereof).
[0052]
Since the electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device according to the present invention, the light and dark pattern caused by the light reflector formed of the wiring and circuit elements provided in the frame region is displayed in the display image. Projection type display device, LCD TV, mobile phone, electronic notebook, word processor, viewfinder type or monitor direct view type video tape recorder, workstation, video phone, POS Various electronic devices such as terminals and touch panels can be realized.
[0053]
Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
[0054]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the electro-optical device of the invention is applied to a liquid crystal device.
[0055]
(Configuration of electro-optical device)
First, the overall configuration of an electro-optical device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Here, a TFT active matrix driving type liquid crystal device with a built-in driving circuit, which is an example of an electro-optical device, is taken as an example.
[0056]
FIG. 1 is a plan view of a TFT array substrate as viewed from the counter substrate side together with the components formed thereon, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line HH ′ of FIG.
[0057]
1 and 2, in the electro-optical device according to the present embodiment, a TFT array substrate 10 and a counter substrate 20 are disposed to face each other. A liquid crystal layer 50 is sealed between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20, and the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are provided with a sealing material 52 provided in a seal region positioned around the image display region 10a. Are bonded to each other.
[0058]
The sealing material 52 is made of, for example, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, or the like for bonding the two substrates, and is applied on the TFT array substrate 10 in the manufacturing process and then cured by ultraviolet irradiation, heating, or the like. It is. Further, in the sealing material 52, a gap material such as glass fiber or glass beads for dispersing the distance (inter-substrate gap) between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 to a predetermined value is dispersed. That is, the electro-optical device according to the present embodiment is suitable for a small and enlarged display for a projector light valve. However, such a gap material may be included in the liquid crystal layer 50 if the electro-optical device is a large-sized liquid crystal device such as a liquid crystal display or a liquid crystal television that performs the same size display.
[0059]
A light-shielding frame light-shielding film 53 that defines the frame area of the image display area 10a is provided on the counter substrate 20 side in parallel with the inside of the seal area where the sealing material 52 is disposed. However, a part or all of such a frame light shielding film may be provided as a built-in light shielding film on the TFT array substrate 10 side.
[0060]
In the present embodiment, in particular, a light absorption film 501 is formed on the back surface (lower surface in FIG. 2) of the TFT array substrate 10 in a region substantially the same as the frame light shielding film 53 as viewed in plan. The configuration and light shielding effect of the light absorption film 501 will be described in detail later.
[0061]
In the peripheral area located outside the sealing area where the sealing material 52 is arranged, the data line driving circuit 101 and the external circuit connection terminal 102 extend along one side of the TFT array substrate 10 in the area extending around the image display area. The scanning line driving circuit 104 is provided along two sides adjacent to the one side. Further, on the remaining side of the TFT array substrate 10, a plurality of wirings 105 are provided for connecting between the scanning line driving circuits 104 provided on both sides of the image display region 10a. As shown in FIG. 1, vertical conduction members 106 are disposed at the four corners of the counter substrate 20 to achieve vertical conduction between the two substrates. On the other hand, the TFT array substrate 10 is provided with vertical conduction terminals in a region facing these corners. Thus, electrical conduction can be established between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20. Note that the vertical conduction terminals may not be provided in all four corner portions of the counter substrate 20.
[0062]
Particularly in the present embodiment, a sampling circuit 301 that samples an image signal supplied from the data line driving circuit 101, which is a light reflector, is disposed in the frame area. That is, circuit elements such as TFTs, which will be described later, constituting the sampling circuit 301 are arranged in the frame area. Further, the light reflector is a wiring portion from the data line wired in the image display region 10a to the sampling circuit 301, a wiring portion from the data line driving circuit 101 to the sampling circuit 301, and a wiring in the image display region 10a. Various wiring portions such as a wiring portion from the scanning line to the scanning line driving circuit 104 are also arranged in the frame region.
[0063]
In addition to the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, the sampling circuit 301, and the like, on the TFT array substrate 10 shown in FIGS. A precharge circuit that supplies the charge signal prior to the image signal, an inspection circuit for inspecting the quality, defects, and the like of the electro-optical device during manufacture or at the time of shipment may be formed.
[0064]
Next, the circuit configuration and operation of the electro-optical device configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing equivalent circuits such as various elements and wirings and peripheral circuits in a plurality of pixels formed in a matrix that constitutes an image display area of the electro-optical device.
[0065]
In FIG. 3, a pixel electrode 9 a and a TFT 30 for switching control of the pixel electrode 9 a are formed in each of a plurality of pixels formed in a matrix that forms the image display region of the electro-optical device according to the present embodiment. The data line 6 a to which the image signal is supplied is electrically connected to the source of the TFT 30.
[0066]
In the peripheral area outside the image display area 10a, one end (the lower end in FIG. 3) of the data line 6a is connected to the drain of the TFT constituting each switch of the sampling circuit 301. On the other hand, the image signal line 115 is connected to the source of the TFT constituting each switch of the sampling circuit 301 via the lead wiring 116. The sampling circuit drive signal line 114 connected to the data line drive circuit 101 is connected to the gate of the TFT constituting each switch of the sampling circuit 301. The image signal supplied onto the image signal line 115 is sampled by the sampling circuit 301 in response to the sampling circuit drive signal being supplied from the data line drive circuit 101 via the sampling circuit drive signal line 114. It is configured to be supplied to each data line 6a.
[0067]
In this way, the image signals S1, S2,..., Sn written to the data lines 6a may be supplied line-sequentially in this order, or supplied to each of a plurality of adjacent data lines 6a for each group. You may do it.
[0068]
The scanning line 3a is electrically connected to the gate of the pixel switching TFT 30, and the scanning signals G1, G2,..., Gm are pulsed to the scanning line 3a at a predetermined timing. Thus, it is configured to apply the lines sequentially in this order. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain of the TFT 30, and the image signal S1, S2,..., Sn supplied from the data line 6a is obtained by closing the switch of the TFT 30 serving as a switching element for a certain period. Write at a predetermined timing. Image signals S1, S2,..., Sn written in a liquid crystal as an example of an electro-optical material via the pixel electrode 9a are held for a certain period with the counter electrode 21 formed on the counter substrate 20. The The liquid crystal modulates light and enables gradation display by changing the orientation and order of the molecular assembly depending on the applied potential level. In the normally white mode, the transmittance for incident light is reduced according to the voltage applied in units of each pixel, and in the normally black mode, the light is incident according to the voltage applied in units of each pixel. The light transmittance is increased, and light having a contrast corresponding to the image signal is emitted from the electro-optical device as a whole. Here, in order to prevent the held image signal from leaking, a storage capacitor 70 is added in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9 a and the counter electrode 21. A capacitor line 300 including a fixed potential side capacitor electrode of the storage capacitor 70 and fixed at a constant potential is provided alongside the scanning line 3a.
[0069]
Next, regarding the detailed configuration of the electro-optical device in the frame region and the peripheral region where the frame light shielding film 53 shown in FIGS. 1 to 3 is provided, the configuration of the light absorption film 501 provided in the frame region and the light absorption function will be described. The description will be given with reference to FIGS. 4 to 6 as a center. 4 is an enlarged partial sectional view showing the vicinity of the frame light-shielding film CR in FIG. 2. FIG. 5 is an excerpt of the frame light-shielding film 53 and the light absorption film 501 in the portion shown in FIG. FIG. 6 is a schematic partial perspective view showing the vicinity of the end of the data line 6a reaching the sampling circuit 301 partially, and FIG. 6 is a schematic view showing the vicinity of the end of the frame light shielding film 53 and the data line 6a in the comparative example. FIG.
[0070]
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, in the frame region under the frame light shielding film 53, as an example of the pattern portion, the lead-out wiring 116 from the image signal line 115 and the conductive film 301 a constituting the sampling circuit 301 are provided. Is formed. Similarly, a light absorption film 501 is formed on the back side of the TFT array substrate 10 in this frame region. Although not shown in the cross section of FIG. 4, in the frame region under the frame light shielding film 53, there is also the vicinity of the end of the data line 6 a leading to the sampling circuit 301 as another example of the pattern portion that is a light reflector. ing.
[0071]
4, on the surface of the TFT array substrate 10 (the upper surface in FIG. 4), the base insulating film 12, the first interlayer insulating film 41, the second interlayer insulating film 42, and the third interlayer insulating film 43. The pixel electrode 9a and the alignment film 16 are formed in this order, and the frame light shielding film 53, the counter electrode 21 and the alignment film 22 are formed on the counter substrate 10 in this order. A description will be added later in the configuration of the pixel portion.
[0072]
Here, as shown in FIG. 5, when the incident light L1 is strong and contains a large amount of oblique components, such as in projector applications, the reflection of the data line 6a formed by patterning a conductive film such as an Al film, for example. Depending on the rate, the incident light L1 is reflected on the surface, or the incident light L1 passes through the gaps in the pattern portion. Further, the return light L2 enters from the back side of the TFT array substrate 10. In the present embodiment, since the light absorption film 501 is formed on the back surface of the TFT array substrate 10, such incident light L1 and return light L2 are respectively absorbed by the light absorption film 501, and are normally emitted light. The ratio of mixing into Lout is reduced.
[0073]
In addition, the incident light L1 is also reflected in the pattern portions which are light reflectors such as the extraction wiring 116 from the image signal line 115 and the conductive film 301a constituting the sampling circuit 301 shown in FIG. However, also in this case, since the light absorption film 501 is formed on the back surface of the TFT array substrate 10 as in the case of the data line 6a described above, such incident light L1 is transmitted by the light absorption film 501. The ratio of being absorbed and mixed into the regular outgoing light Lout is reduced. Further, the return light L2 is also absorbed by the light absorption film 501 and hardly reaches the lead-out wiring 116 and the like, so that the ratio of the reflected light of the return light L2 mixed into the regular outgoing light Lout is also reduced. .
[0074]
On the other hand, as shown in FIG. 6, in the comparative example in which the light absorption film 501 is not provided, the incident light L1 and the return light L2 are not absorbed by the light absorption film 501, but are normally emitted light. Mix into Lout. As a result, in the comparative example, a light and dark pattern corresponding to reflection and transmission in the pattern portion such as the lead line 116 near the end of the data line 6a is displayed near the edge of the display image.
[0075]
As described above, in this embodiment, due to the light absorption action of the light absorption film 501, the reflection or transmission in the vicinity of the end of the data line 6a or the pattern portion such as the conductive film 301a constituting the extraction wiring 116 or the sampling circuit 301 is performed. The light / dark pattern is hardly projected near the edge of the display image. Accordingly, it is not necessary to widen the frame light-shielding film 53 in order to hide the light / dark pattern, and a wide image display area 10a (see FIG. 1) can be secured in a limited area on the substrate.
[0076]
In particular, since the surface of the pattern portion including the data line 6a, the lead-out wiring 116, and the like has unevenness according to the pattern shape itself, the inner surface reflected light reflected by the uneven surface has a light / dark pattern due to the light interference effect. However, such a light / dark pattern can be reduced by the light absorption effect of the light absorption film 501.
[0077]
In addition, in the present embodiment, since the light absorption film 501 is provided to face the sampling circuit 301 in the frame region, the light shielding performance against the return light in the TFT or the like constituting the sampling circuit 301 is enhanced. From this point of view, the light absorption film 501 is formed in a region facing the pattern portion such as an Al film or the like, which causes internal reflection (see FIG. 5), or a pattern portion such as a TFT, in the frame region. It does not have to be formed in the region. However, the light absorbing film 501 may be formed in the same frame shape (see FIG. 1) as the frame light shielding film 53, and the latter is generally easier to manufacture.
[0078]
Further, from the viewpoint of improving the light shielding performance against the return light in the TFT or the like constituting the sampling circuit 301, the upper side is made up of the light absorbing film and the lower side is made up of the light shielding film in FIG. 4 instead of the light absorbing film 501 shown in FIG. It is desirable to provide a light absorption film having a two-layer structure. Examples of the light shielding film that forms the lower layer of such a two-layer structure include films made of various materials such as Al and Cr, and the high reflectivity does not particularly increase the internal reflection.
[0079]
Further, the light absorption film 501 can be formed up to a peripheral region located around the frame region. However, the electro-optical device is housed in a light-shielding mounting case made of resin or the like, and light leaking into the mounting case is absorbed by the inner surface thereof, so that there is no particular problem. On the contrary, when the sealing material 52 is cured with ultraviolet rays as in the manufacturing process described later, it is preferable that the light absorption film 501 is not wider than necessary.
[0080]
Conversely, the light absorption film 501 can be formed up to the image display region 10a (see FIG. 1). However, in order to perform a bright image display in the image display area 10a, it is preferable not to provide such a light absorption film 501 in the image display area 10a. At least in the image display area 10a, it is preferable not to form the light absorption film 501 in the opening area of each pixel in order to display a bright image in the image display area 10a.
[0081]
Further, the material of the light absorption film 501 may be various materials such as polysilicon, metal, resin, and the like, and the above-described effects can be obtained if there is light absorption. However, as described later, in order to exert the function of preventing electrostatic breakdown in the manufacturing process, the light absorbing film 501 is preferably made of a conductive material, for example, a conductive polycrystal having a film thickness of about several hundreds of nanometers. A silicon film is preferably used here.
[0082]
Next, the configuration of the image display area of the electro-optical device according to the embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a plan view of a plurality of adjacent pixel groups on the TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes and the like are formed. 8 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. In FIG. 8, the scales are different for each layer and each member so that each layer and each member have a size that can be recognized on the drawing.
[0083]
In FIG. 7, on the TFT array substrate of the electro-optical device, a plurality of transparent pixel electrodes 9a (outlined by dotted line portions 9a ′) are provided in a matrix, and the vertical and horizontal directions of the pixel electrodes 9a are provided. A data line 6a and a scanning line 3a are provided along each boundary.
[0084]
In addition, the scanning line 3a is disposed so as to face the channel region 1a ′ indicated by the hatched region rising to the right in the drawing in the semiconductor layer 1a, and the scanning line 3a functions as a gate electrode. As described above, the pixel switching TFT 30 in which the scanning line 3a is disposed as a gate electrode in the channel region 1a ′ is provided at each of the intersections of the scanning line 3a and the data line 6a.
[0085]
As shown in FIGS. 7 and 8, the storage capacitor 70 includes a high-concentration drain region 1e of the TFT 30 and a relay layer 71 as a pixel potential side capacitor electrode connected to the pixel electrode 9a, and a capacitor as a fixed potential side capacitor electrode. A part of the line 300 is formed so as to be opposed to each other through the dielectric film 75.
[0086]
The capacitor line 300 extends in a stripe shape along the scanning line 3a as viewed in a plan view, and a portion overlapping the TFT 30 protrudes up and down in FIG. Such a capacitor line 300 preferably includes a first film made of a conductive polysilicon film having a thickness of about 50 nm and a second film made of a metal silicide film containing a refractory metal having a thickness of about 150 nm. It is configured to have a laminated multilayer structure. With this configuration, the second film functions not only as a fixed potential side capacitor electrode of the capacitor line 300 or the storage capacitor 70 but also as a light shielding layer that shields the TFT 30 from incident light above the TFT 30.
[0087]
Particularly in the present embodiment, since the capacitor line 300 is stacked between the scanning line 3a and the data line 6a, the capacitor is formed in a region on the substrate overlapping the scanning line 3a and the data line 6a in plan view. The storage capacity 70 is increased.
[0088]
On the other hand, below the TFT 30 on the TFT array substrate 10, a lower light-shielding film 11a is provided in a grid pattern. The lower light-shielding film 11a is, for example, a single metal containing at least one of refractory metals such as Ti (titanium), Cr (chromium), W (tungsten), Ta (tantalum), and Mo (molybdenum). , Alloys, metal silicides, polysilicides, and a laminate of these.
[0089]
Then, the data lines 6a extending in the vertical direction in FIG. 7 and the capacitor lines 300 extending in the horizontal direction in FIG. 7 are formed so as to cross each other, and the lower light-shielding film 11a formed in a lattice shape causes each pixel. The opening area is defined.
[0090]
As shown in FIGS. 7 and 8, the data line 6a is electrically connected to the high-concentration source region 1d in the semiconductor layer 1a made of, for example, a polysilicon film via the contact hole 81. Note that a relay layer made of the same film as the relay layer 71 described above may be formed, and the data line 6a and the high-concentration source region 1d may be electrically connected through the relay layer and the two contact holes.
[0091]
The capacitor line 300 is preferably extended from the image display region 10a (see FIG. 1) where the pixel electrode 9a is disposed, and is electrically connected to a constant potential source to be a fixed potential. As such a constant potential source, a positive power source or a negative power source supplied to the data line driving circuit 101 or the scanning line driving circuit 104 may be used, or a constant potential supplied to the counter electrode 21 of the counter substrate 20. It doesn't matter. Further, the lower light-shielding film 11 a provided on the lower side of the TFT 30 extends from the image display area to the periphery thereof in the same manner as the capacitor line 300 in order to avoid the potential fluctuation from adversely affecting the TFT 30. Then, it may be connected to a constant potential source.
[0092]
The pixel electrode 9a is electrically connected to the high-concentration drain region 1e in the semiconductor layer 1a through the contact holes 83 and 85 by relaying the relay layer 71.
[0093]
7 and 8, the electro-optical device includes a transparent TFT array substrate 10 and a transparent counter substrate 20 disposed to face the TFT array substrate 10. The TFT array substrate 10 is made of, for example, a quartz substrate, a glass substrate, or a silicon substrate, and the counter substrate 20 is made of, for example, a glass substrate or a quartz substrate.
[0094]
As shown in FIG. 8, the TFT array substrate 10 is provided with a pixel electrode 9a, and an alignment film 16 subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is provided above the pixel electrode 9a. The pixel electrode 9a is made of a transparent conductive film such as an ITO film. The alignment film 16 is made of a transparent organic film such as a polyimide film.
[0095]
On the other hand, a counter electrode 21 is provided over the entire surface of the counter substrate 20, and an alignment film 22 subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is provided below the counter electrode 21. The counter electrode 21 is made of a transparent conductive film such as an ITO film. The alignment film 22 is made of a transparent organic film such as a polyimide film.
[0096]
The counter substrate 20 may be provided with a light shielding film 23 in a lattice shape or a stripe shape corresponding to the non-opening region of each pixel. By adopting such a configuration, the incident light from the counter substrate 20 side is made to be channel region 1a ′ by the light shielding film 23 on the counter substrate 20 together with the capacitor line 300 and the data line 6a defining the non-opening region as described above. Intrusion into the low concentration source region 1b and the low concentration drain region 1c can be more reliably prevented. Further, the light shielding film 23 on the counter substrate 20 functions to prevent a temperature increase of the electro-optical device by forming at least a surface irradiated with incident light with a highly reflective film. The light shielding film 23 on the counter substrate 20 is preferably formed narrowly inside the non-opening region so that the opening region of each pixel is not narrowed due to the bonding deviation between the two substrates. Even if it is formed so thin, the effect of performing redundant light shielding and preventing temperature rise inside the electro-optical device due to incident light is exhibited.
[0097]
The TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 that are arranged in such a manner so that the pixel electrode 9a and the counter electrode 21 face each other are surrounded by a sealing material 52 (see FIGS. 1 and 2). Liquid crystal, which is an example of an electro-optical material, is sealed in the space, and a liquid crystal layer 50 is formed.
[0098]
Further, a base insulating film 12 is provided under the pixel switching TFT 30. The base insulating film 12 is formed on the entire surface of the TFT array substrate 10 in addition to the function of interlayer insulating the TFT 30 from the lower light-shielding film 11a, and thus remains rough after polishing the surface of the TFT array substrate 10 and after cleaning. It has a function of preventing changes in characteristics of the pixel switching TFT 30 due to dirt or the like.
[0099]
In FIG. 8, a pixel switching TFT 30 has an LDD (Lightly Doped Drain) structure, and a scanning line 3a, a channel region 1a ′ of a semiconductor layer 1a in which a channel is formed by an electric field from the scanning line 3a, Insulating film 2 including a gate insulating film that insulates scanning line 3a from semiconductor layer 1a, low concentration source region 1b and low concentration drain region 1c of semiconductor layer 1a, high concentration source region 1d and high concentration drain region of semiconductor layer 1a 1e.
[0100]
On the scanning line 3a, a first interlayer insulating film 41 is formed in which a contact hole 81 leading to the high concentration source region 1d and a contact hole 83 leading to the high concentration drain region 1e are respectively opened.
[0101]
A relay layer 71 and a capacitor line 300 are formed on the first interlayer insulating film 41, and a contact hole 81 leading to the high-concentration source region 1d and a contact hole 85 leading to the relay layer 71 are opened on these, respectively. A holed second interlayer insulating film 42 is formed.
[0102]
A data line 6 a is formed on the second interlayer insulating film 42, and a flattened third interlayer insulating film 43 in which a contact hole 85 leading to the relay layer 71 is formed is formed thereon. . The pixel electrode 9a is provided on the upper surface of the third interlayer insulating film 43 thus configured.
[0103]
In the present embodiment, the surface of the third interlayer insulating film 43 is flattened by CMP (Chemical Mechanical Polishing) processing or the like, and liquid crystal caused by steps due to various wirings and elements existing therebelow. The alignment defect of the liquid crystal in the layer 50 is reduced.
[0104]
As described above, according to the present embodiment, since the light absorption film 501 is provided, various wirings such as the lead-out wiring 116 of the image signal line 115 and the data line 6a provided in the frame region, and the sampling circuit 301 are configured. It is possible to reduce the light and dark pattern displayed near the edge of the display image due to the pattern portion made of the TFT or the like. In addition, light resistance to return light in the TFT and the like constituting the sampling circuit 301 can be improved.
[0105]
Further, as the light reflector, a light shielding film made of the same film as the lower light shielding film 11a, the data line 6a, and the capacitor line 300 may be formed so that light does not enter the transistors constituting the sampling circuit 301. .
[0106]
Further, as the light reflector, a lower light shielding film 11a that electrically shields the wiring and the sampling circuit 301, or a light shielding film made of the same film as the data line 6a and the capacitor line 300 may be formed.
[0107]
In the embodiment described above, a number of conductive layers are stacked as shown in FIG. 8, so that the data lines 6a and the scans on the lower ground of the pixel electrode 9a (that is, the surface of the third interlayer insulating film 43) are scanned. The level difference in the region along the line 3a is alleviated by flattening the surface of the third interlayer insulating film 43, but instead of or in addition to this, the TFT array substrate 10 and the underlying insulating film 12 A planarization process may be performed by digging a groove in the first interlayer insulating film 41, the second interlayer insulating film 42, or the third interlayer insulating film 43 and embedding the wiring such as the data line 6a, the TFT 30, or the like. The flattening process may be performed by polishing a step on the upper surface of the second interlayer insulating film 42 by a CMP process or the like, or by forming it flat using an organic or inorganic SOG.
[0108]
In the embodiment described above, instead of providing the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 on the TFT array substrate 10, for example, a TFT array is mounted on a driving LSI mounted on a TAB (Tape Automated Bonding) substrate. You may make it connect electrically and mechanically via the anisotropic conductive film provided in the peripheral part of the board | substrate 10. FIG. Further, for example, a TN (Twisted Nematic) mode, a VA (Vertically Aligned) mode, and a PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) are respectively provided on the side on which the projection light of the counter substrate 20 enters and the side on which the outgoing light of the TFT array substrate 10 exits. ) Mode or the like, or a normally white mode / normally black mode, a polarizing film, a retardation film, a polarizing plate and the like are arranged in a predetermined direction.
[0109]
Since the electro-optical device in the embodiment described above is applied to a projector, three electro-optical devices are respectively used as RGB light valves, and each light valve is connected to a dichroic mirror for RGB color separation. The light of each color that has been decomposed is incident as projection light. Therefore, in each embodiment, the counter substrate 20 is not provided with a color filter. However, an RGB color filter may be formed on the counter substrate 20 together with its protective film in a predetermined region facing the pixel electrode 9a. In this way, the electro-optical device in each embodiment can be applied to a direct-view type or reflective type color electro-optical device other than the projector. Further, micro lenses may be formed on the counter substrate 20 so as to correspond to one pixel. Alternatively, it is also possible to form a color filter layer with a color resist or the like under the pixel electrodes 9 a facing the RGB on the TFT array substrate 10. In this way, a bright electro-optical device can be realized by improving the collection efficiency of incident light. Furthermore, a dichroic filter that produces RGB colors by using interference of light may be formed by depositing several layers of interference layers having different refractive indexes on the counter substrate 20. According to this counter substrate with a dichroic filter, a brighter color electro-optical device can be realized.
[0110]
(Manufacturing process of electro-optical device)
Next, a manufacturing process of the electro-optical device configured as described above will be described with reference to a flowchart of FIG. Here, the process of forming a light absorption film in the frame region on the TFT array substrate side will be mainly described.
[0111]
In FIG. 9, first, on the TFT array substrate side, an electrically insulating substrate such as a quartz substrate or a glass substrate is prepared, and conductive light absorption is performed on the back surface of the substrate by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like. A conductive polysilicon film is formed as a film with a thickness of about several hundred nm. Eventually, the light absorption film 501 having a predetermined pattern shown in FIG. 3 and the like is formed from this conductive polysilicon film. At this stage, no patterning is performed (step S1). In addition, after forming the polysilicon film, its conductivity can be adjusted to a desired value by ion implantation or the like.
[0112]
Next, the substrate on which the conductive polysilicon film is thus formed is set in the chambers of various film forming apparatuses. At this time, in particular, the substrate is placed on a pedestal (stage) for placing the substrate in the chamber so that the conductive polysilicon film faces, and is held by vacuum suction or the like (step S2). The pedestal is usually grounded or dropped to a fixed potential.
[0113]
Next, in this state, various conductive films and semiconductor films are formed by plasma processing such as sputtering and plasma CVD, ion implantation processing, and the like, and are formed into a predetermined pattern by photolithography and etching. Circuit elements such as TFTs constituting the TFT 30 and the sampling circuit 301 in the frame region are formed, and wirings such as the scanning lines 3a, the data lines 6a, and the extraction wirings 116 of the image signal lines 115 are sequentially formed. At this time, an interlayer insulating film made of a silicate glass film, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like is laminated between the conductive films of each layer or between the semiconductor films by an atmospheric pressure or low pressure CVD method. As a result, a structure in which circuit elements, wirings and the like as shown in FIGS. 7 and 8 are formed on the TFT array substrate 10 is obtained (step 3). The image display area 10a, the frame area, and the TFTs formed in the peripheral area can be formed simultaneously using the same film.
[0114]
Next, the TFT array substrate 10 is removed from the pedestal in the apparatus, and this time, a pedestal (stage) in the apparatus for photolithography and etching so that the conductive polysilicon film to be the light absorption film 501 is displayed. The TFT array substrate 10 is set on the manufacturing apparatus (step S4).
[0115]
Next, the conductive polysilicon film formed on the entire back surface of the TFT array substrate 10 was patterned by photolithography and etching, and was formed only in the frame region as shown in FIGS. A light absorption film 501 having a planar pattern is completed (step S5).
[0116]
Thereafter, a counter substrate 20 in which a light shielding film 53, a counter electrode 21 and the like are separately formed on a substrate such as a quartz substrate or a glass substrate is separately prepared, and this and the TFT array substrate 10 after step S5 are subjected to ultraviolet rays. After assembling a liquid crystal cell by bonding them together with a sealing material 52 made of a cured resin or the like (step S6), the liquid crystal is sealed by vacuum injection or the like (step S7), and the embodiment shown in FIGS. The electro-optical device is completed.
[0117]
According to the manufacturing process described above, in step S3, processing for generating a large amount of static electricity such as plasma processing or ion implantation processing is performed during thin film formation or etching, but a conductive polysilicon film is formed on the back surface of the substrate. Therefore, static electricity escapes to the pedestal side on which the substrate is placed via the conductive polysilicon film. Therefore, electrostatic breakdown in various wirings, TFTs, etc. can be prevented without providing a static eliminating device in the chamber.
[0118]
Moreover, such a conductive polysilicon film is patterned into the light absorption film 501 in step S5, and its presence does not cause a decrease in light transmittance in the image display region 10a after the electro-optical device is completed. On the contrary, the light absorption film 501 reduces the brightness / darkness pattern displayed near the edge of the display image in the electro-optical device, and improves the light shielding performance against the return light in the frame area.
[0119]
The patterning of the conductive polysilicon film in step S5 may be performed after the formation of the circuit elements and wirings in step S3 is completed. However, at least the process of generating a large amount of static electricity such as plasma processing or ion implantation processing is performed. This is effective from the viewpoint of preventing electrostatic breakdown.
[0120]
In the manufacturing process described above, in particular, when patterning the conductive polysilicon film in step S5, it is possible to perform patterning based on the alignment mark that can be seen through the film, which is normally transparent or translucent. In addition, the alignment accuracy by a stepper or the like can be increased. For example, if the alignment mark is used as a reference, patterning can be performed with an alignment accuracy within 1 μm. Such an alignment mark is recognized at a suitable position on a mother substrate that finally includes a plurality of TFT array substrates 10, for example, by a difference in transmittance (luminance difference), a step, and the like by scanning with a stepper device. What is necessary is just to form as possible.
[0121]
However, the patterning of the conductive polysilicon film in step S5 may be performed without using such an alignment mark as a reference. That is, as in the present embodiment, if the patterning is such that the light absorption film 501 is simply left in the frame region, it is sufficiently possible to perform mechanical alignment without using alignment marks.
[0122]
In the manufacturing process described above, in particular, during various film forming processes in step S3, in some cases, a conductive polysilicon film or the like may be formed on the conductive polysilicon film on the back surface of the TFT array substrate 10 formed in step S1. May be formed. Traditionally, such an unnecessary conductive film formed on the back surface has been removed without delay by the back surface etching process or the like after the film formation, but in this embodiment, the unnecessary conductive film is thus removed. The film can also be removed at the same time during the patterning in step S5, which is advantageous in simplifying the manufacturing process.
[0123]
Further, particularly in the manufacturing process described above, the patterning of the light absorption film 501 is completed at the time of bonding the substrates in step S6, and the light absorption film 501 is formed outside the seal region. The presence of the light absorption film 501 does not interfere with the ultraviolet irradiation in step S6.
[0124]
As described above, according to the manufacturing process of the electro-optical device of this embodiment, it is possible to prevent the bright and dark pattern from appearing in the display image and to improve the light shielding performance against the return light in the sampling circuit or the like provided in the frame area. The electro-optical device can be manufactured relatively easily while efficiently taking measures against electrostatic breakdown.
[0125]
(Embodiment of electronic device)
Next, an overall configuration, particularly an optical configuration, of an embodiment of a projection color display device as an example of an electronic apparatus using the electro-optical device described in detail as a light valve will be described. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the projection type color display device.
[0126]
In FIG. 10, a liquid crystal projector 1100 as an example of a projection type color display device according to the present embodiment prepares three liquid crystal modules including a liquid crystal device 100 having a drive circuit mounted on a TFT array substrate 10, each for RGB. The projector is configured as a light valve 100R, 100G, and 100B. In the liquid crystal projector 1100, when projection light is emitted from a lamp unit 1102 of a white light source such as a metal halide lamp, light components R, G, and R corresponding to the three primary colors of RGB are obtained by three mirrors 1106 and two dichroic mirrors 1108. B is divided into the light valves 100R, 100G and 100B corresponding to the respective colors. At this time, in particular, the B light is guided through a relay lens system 1121 including an incident lens 1122, a relay lens 1123, and an exit lens 1124 in order to prevent light loss due to a long optical path. The light components corresponding to the three primary colors modulated by the light valves 100R, 100G, and 100B are synthesized again by the dichroic prism 1112 and then projected as a color image on the screen 1120 via the projection lens 1114.
[0127]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. Devices and electronic devices are also included in the technical scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a TFT array substrate in an electro-optical device according to an embodiment of the present invention, as viewed from the side of a counter substrate, together with each component formed thereon.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like provided in a plurality of pixels in a matrix form constituting an image display area in the electro-optical device of the embodiment together with peripheral circuits.
4 is an enlarged partial sectional view showing the vicinity of a CR portion in FIG. 2. FIG.
5 is a schematic partial perspective view showing a part of a frame light shielding film, a lead-out wiring, and a light absorption film extracted from the portion shown in FIG. 4; FIG.
FIG. 6 is a schematic partial perspective view partially showing a frame light shielding film and a lead-out line in a comparative example.
7 is a plan view of a plurality of pixel groups adjacent to each other on a TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes and the like are formed in the electro-optical device according to the embodiment. FIG.
8 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the electro-optical device according to the embodiment.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a color liquid crystal projector as an example of a projection type color display device which is an embodiment of the electronic apparatus of the invention.
[Explanation of symbols]
1a ... Semiconductor layer
3a ... scan line
6a ... Data line
9a: Pixel electrode
10 ... TFT array substrate
11a: Lower light shielding film
20 ... Counter substrate
21 ... Counter electrode
30 ... TFT
50 ... Liquid crystal layer
53 ... Frame shading film
115: Image signal line
116. Image signal line lead-out wiring
301: Sampling circuit
501: Light absorption film

Claims

An electro-optic material sandwiched between a pair of substrates and constituting an image display area;
A frame that is provided on the electro-optic material side of one of the pair of substrates and that defines the periphery of the image display area;
A light reflector provided in a region facing the frame of the one or the other of the pair of substrates;
An electro-optical device comprising a light-absorbing film formed on a back surface opposite to the electro-optical material side of the one or other substrate, facing the light reflector,
Furthermore, a sealing material made of an ultraviolet curable material that bonds the pair of substrates along the periphery of the frame,
The electro-optical device is characterized in that the light absorption film does not face a sealing region where the sealing material is present.

The electro-optical device according to claim 1, wherein the light reflector is a wiring.

The electro-optical device according to claim 1, wherein the light reflector is a circuit element.

The electro-optical device according to claim 3, wherein the light reflector is a light-shielding film that shields the circuit element in addition to or instead of the circuit element.

The electro-optical device according to claim 3, wherein the light reflector is a shield film that electrically shields at least one of a wiring and the circuit element.

The electro-optical device according to claim 1, wherein the frame is formed on the electro-optical material side of the substrate on which the light reflector is formed.

6. The electro-optical device according to claim 1, wherein the frame is formed on the electro-optical material side of a substrate on which the light reflector is not formed.

The electro-optical device according to claim 7, further comprising a light shielding film that forms a frame region on the electro-optical material side of the substrate on which the light reflector is formed.

The electro-optical device according to claim 1, wherein the light absorption film is formed around the image display region.

The electro-optical device according to claim 1, wherein the light absorption film is further formed in a non-opening region of each pixel in the image display region.

11. The electro-optical device according to claim 1, further comprising a light-shielding film formed on a side opposite to the electro-optical material side of the substrate in the light absorption film.

The electro-optical device according to claim 1, wherein the light absorption film is made of a conductive polysilicon film.

A method for manufacturing the electro-optical device according to any one of claims 1 to 12,
Forming a conductive light-absorbing film on the back surface of the substrate;
Forming on the surface of the substrate an element and wiring for transmitting an image signal from an external circuit to a display electrode;
And a step of removing the light absorbing film so as to leave at least a part of the frame region.

14. The electro-optic according to claim 13, wherein the removing step removes the light absorption film in a region facing at least a part of the element and the wiring formed in the frame region. Device manufacturing method.

15. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 13, wherein the removing step removes a portion of the light absorbing film in an opening area of each pixel in the image display area.

14. The light absorption film according to claim 13, wherein the light absorption film is made of a transparent or semi-transparent film, and the removing step removes a predetermined area on the basis of an alignment mark arranged to face the area of the light absorption film. 16. A method for manufacturing an electro-optical device according to any one of items 1 to 15.

14. The step of forming the element and wiring includes a step of bringing the conductive light absorption film into contact with a conductive base and performing at least one of plasma processing and ion implantation processing. The method for manufacturing the electro-optical device according to any one of items 1 to 16.

The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 13, wherein the step of forming the light absorption film is performed simultaneously with the step of forming the element and the wiring.

The removing step includes at least partially removing a portion of the conductive film that faces the ultraviolet curable sealing material that bonds the pair of substrates.
The electricity according to any one of claims 13 to 18, further comprising a step of bonding a pair of substrates with the sealing material and curing the sealing material with ultraviolet irradiation after the removing step. Manufacturing method of optical device.

An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 1.