[go: up one dir, main page]

JP2004054281A - Electro-optical devices and electronic equipment - Google Patents

Electro-optical devices and electronic equipment Download PDF

Info

Publication number
JP2004054281A
JP2004054281A JP2003209432A JP2003209432A JP2004054281A JP 2004054281 A JP2004054281 A JP 2004054281A JP 2003209432 A JP2003209432 A JP 2003209432A JP 2003209432 A JP2003209432 A JP 2003209432A JP 2004054281 A JP2004054281 A JP 2004054281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nitride film
electro
optical device
film
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003209432A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004054281A5 (en
Inventor
Hidenori Kawada
河田 英徳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2003209432A priority Critical patent/JP2004054281A/en
Publication of JP2004054281A publication Critical patent/JP2004054281A/en
Publication of JP2004054281A5 publication Critical patent/JP2004054281A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

【課題】TFTに対する水分の進入を可能な限り防止することによって運用寿命の長い電気光学装置を提供する。
【解決手段】電気光学装置は、TFTアレイ基板(10)上に、画素電極(9a)と、該画素電極に接続された薄膜トランジスタ(30)と、これに接続された走査線(3a)及びデータ線(6a)と、少なくとも前記データ線の表面の上に形成された窒化膜(401)とを備えている。
【選択図】   図2
An electro-optical device having a long operating life by preventing as much as possible moisture from entering a TFT.
An electro-optical device includes a pixel electrode (9a), a thin film transistor (30) connected to the pixel electrode, a scanning line (3a) connected to the pixel electrode (9a), and data on a TFT array substrate (10). A line (6a) and a nitride film (401) formed at least on the surface of the data line.
[Selection] Fig. 2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置及び電子機器の技術分野に属し、特に、液晶等の電気光学物質を挟持してなる一対の基板を備えるとともに、該基板上に各種配線を備えた電気光学装置及び電子機器の技術分野に属する。
【0002】
【背景技術】
液晶等の電気光学物質をマトリクス状に配列された画素電極及び該電極の各々に接続された薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下適宜、「TFT」という。)、該TFTの各々に接続され、行及び列方向にそれぞれ平行に設けられた走査線及びデータ線等を備えることで、いわゆるアクティブマトリクス駆動が可能な電気光学装置が知られている。
【0003】
このような電気光学装置では、上述のような構成を備えたTFTアレイ基板のほか、該TFTアレイ基板と液晶等の電気光学物質を挟んで対向する共通電極を備えた対向基板を備えることをはじめ、前記TFTアレイ基板上にも、上述のTFT、走査線及びデータ線等のほか、画素電極に印加された電界を一定期間維持するため、TFTに付随して設けられる蓄積容量や、これら各種構成要素間の電気的な短絡等を避けるための層間絶縁膜、それに当該構成要素間の電気的接続を図るため前記層間絶縁膜中に設けられるコンタクトホール等を備えてなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来における電気光学装置においては次のような問題点があった。すなわち、前記TFTの寿命が比較的短期間であったことである。これは、TFTを構成する半導体層ないしゲート絶縁膜に対して水分が混入すると、水分子がゲート絶縁膜及び半導体層の界面に拡散することによって正電荷が発生し、比較的短期間でスレッショルド電圧Vthが上昇してしまうことによる。このような現象は、Pチャネル型TFTにおいて、より妥当する。
【0005】
このようにTFTが比較的短命であると、当然ながら電気光学装置全体にも影響が及び、画像品質の低下が比較的早期の段階から観察されることになり、やがては装置自体が動作しなくなるおそれすらある。
【0006】
なお、このような不具合は、電気光学装置を高温多湿環境下で使用する場合には、より深刻となる。TFTに対する水分浸入の機会が増加しているといえるからである。また、電気光学装置を、液晶プロジェクタのライトバルブとして使用する場合においては、該液晶プロジェクタに備えられる比較的強力な光源から発せられた光が、当該電気光学装置ないしライトバルブに照射されることになるから、これらは高温に達することとなる。このような使用環境は、TFTの寿命を保つという観点からすると、より過酷な環境であるといえ、上述したような問題点が顕在化しやすい。
【0007】
ちなみに、TFTアレイ基板上には、上述したように、TFT、走査線及びデータ線等の各種構成要素と、これらを隔てるための層間絶縁膜とが形成されるが、この層間絶縁膜をもってして、前記の水分の混入の防止を図ることは十分にはできない。
【0008】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、TFTに対する水分の進入を可能な限り防止することによって運用寿命の長い電気光学装置及びそのような電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。
【0009】
【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、基板上に、走査線及びデータ線の交点に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極と、少なくとも前記データ線表面上に形成された窒化膜とを備えている。
【0010】
本発明の電気光学装置によれば、走査線を通じて薄膜トランジスタの動作を制御するとともに、データ線を通じ、かつ、前記薄膜トランジスタを介して画素電極に対し画像信号を印加することで、いわゆるアクティブマトリクス駆動を行うことが可能となる。
【0011】
ここで特に、本発明においては、少なくとも前記データ線表面上に窒化膜が形成されていることから、次のような作用効果を得ることができる。すなわち、薄膜トランジスタ、あるいはそれを構成するゲート絶縁膜ないし半導体層に対して水分が浸入することを防止することが可能となるのである。これは、窒化膜が稠密な構造を有すること等による。
【0012】
したがって、本発明に係る電気光学装置においては、比較的長期間にわたって、安定した運用を行うことができる。
【0013】
なお、本発明において、窒化膜は、少なくともデータ線表面上に形成されていればよいが、このことは該窒化膜が前記走査線上に形成されていても、また、場合によっては、基板全面に形成されていてもよいことを意味する。また、本発明にいう「窒化膜」としては、代表的には、シリコン窒化膜(SiN膜やSiON膜等)が想定される。ただし、それ以外のものであってよいことは言うまでもない。
【0014】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記画素電極はマトリクス状に配列されてなるとともに、前記走査線及び前記データ線は、相互に交差する方向に沿って前記マトリクス状に対応した形状に形成されてなり、前記窒化膜は、少なくとも前記データ線表面上及び前記走査線上に形成されている。
【0015】
この態様によれば、走査線及びデータ線が全体として格子状等の形状に形成されていることから、これらの上に形成される窒化膜もまた、格子状等の形状に形成され得ることになる。したがって、まず、上述の水分の浸入防止にかかる作用効果はより確実に奏されることとなる。
【0016】
また、窒化膜がそのような形状に形成されうるということは、画素電極上の殆ど全面において窒化膜を存在させないような形態をとることが可能であることを意味するから、この場合、電気光学装置全体についての透過率の維持を図ることが可能となるのである。したがって、本態様によれば、窒化膜の存在により上述したような寿命長期化という作用効果を享受することが可能であるにもかかわらず、より明るい高品質な画像を提供することもできる。ちなみに、本願発明者の研究によると、窒化膜を全面に残したままであると、窒化膜を設けない場合に比べて、4%程度透過率が低下することが確認されている。
【0017】
なお、本態様にいう「マトリクス状に配列」というのは、各画素行及び各画素列が縦横にそれぞれ真っ直ぐに延びる場合の他、これらが蛇行、あるいは千鳥足状に2次元配列される場合も含む広い概念である。また、したがって、本態様にいう「マトリクス状に対応した形状」というのも、いま述べたことが参酌されて解釈されなければならない。
【0018】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記窒化膜は、前記画素電極、前記走査線及び前記データ線が形成される領域として規定される画像表示領域の周囲に形成されている。
【0019】
この態様によれば、少なくともデータ線表面上、あるいは少なくともデータ線表面上及び走査線上に加えて、画像表示領域の周囲においても、窒化膜が形成されることから、上述の水分浸入防止作用をより確実に発揮させることが可能となる。
【0020】
この態様では特に、前記窒化膜は、前記画像表示領域の周囲の他、前記データ線上にのみ形成されているようにするとよい。
【0021】
このような構成によれば、上でも述べたように、画素電極上の殆ど全面において、窒化膜を存在させないような形態をとることが可能であるから、電気光学装置全体についての透過率の維持を図ることが可能となる。
【0022】
また、データ線上にのみ窒化膜を形成する本態様によれば、例えば窒化膜を基板全面に関して形成する形態と比べると明らかなように、その内部に作用する応力を低減することが可能となる。したがって、窒化膜自身がその内部応力によって破壊するといった事態を未然に回避することが可能となり、また、当該内部応力が外部に作用することによって、窒化膜周囲に存在する他の構成(例えば、層間絶縁膜等)に対してクラックを発生させるといった事態をも未然に防止することが可能となる。なお、このようなことは、上述の格子状等の形状を有する窒化膜についても、略同様に言いえる。
【0023】
しかも、本願発明者の確認したところによれば、窒化膜を画像表示領域の周囲及びデータ線上にのみ形成する形態であっても、薄膜トランジスタないし電気光学装置の運用寿命を従前の3倍程度まで延ばすことが可能である。したがって、本態様によれば、必要最小限の窒化膜を使用するのみでもって、TFTに対する水分浸入を、効果的に防止することが可能となるのである。
【0024】
なお、本態様において、窒化膜が「データ線上にのみ」存在するというのは、データ線の直上にのみ窒化膜が存在する場合の他、それを含んでデータ線の周囲にも窒化膜が存在している場合も含まれる。要するに、電気光学装置全体から見て、窒化膜が、実質的にデータ線周囲にのみ存在しているような形態は、すべて本構成の範囲内に含まれるのである。
【0025】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記窒化膜は、前記基板上における光透過領域を除く領域に形成されている。
【0026】
この態様においてまず、「光透過領域」とは、画像表示に寄与することとなる光が、電気光学装置内を透過する領域のことをいい、より具体的には例えば、マトリクス状に配列された画素電極が形成された領域が、それにほぼ該当する。あるいは別の表現では、基板全面の領域から、走査線及びデータ線等が形成された領域や格子状の遮光膜が形成された遮光領域を除いた領域のことをいう。
【0027】
したがって、本態様によれば、画像表示に寄与することとなる光の進行を妨げることのない部分に窒化膜が形成されることになるから、電気光学装置全体の透過率を低下せしめる可能性がないのである。
【0028】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記データ線上に形成される前記窒化膜の幅は、該データ線の幅よりも大きくされている。
【0029】
この態様によれば、当該電気光学装置の製造工程時に発生する可能性のある、データ線に対するダメージを低減することが可能となる。
【0030】
すなわち例えば、本発明に係る窒化膜をデータ線上にのみ形成する場合を考えてみると、具体的には、まず、基板全面に窒化膜の原膜を成膜した後、所定パターン(この場合、「データ線のみを覆うパターン」ということになる。)を有するレジストを形成し、続いて、該レジスト及び前記原膜に対するエッチングを実施する、等といった、いわゆるフォトリソグラフィ法を利用した製造方法が典型的には想定される。しかしながら、この方法においては、上述したようにエッチング工程が介在し、また、前記レジストの剥離工程が含まれていることから、これらの工程中に、データ線に無用なダメージを与える可能性があるのである。
【0031】
しかるに、本態様においては、窒化膜の幅は、データ線の幅よりも大きくされているのであるから、前記エッチング等によるダメージは、窒化膜の辺縁部が受け持つこととなって、データ線に対するダメージを最小限に抑制することが可能となるのである。
【0032】
これにより、電気光学装置の安定した動作が保障されることをはじめ、高品質な画像の表示にとっても資することとなる。
【0033】
この態様では特に、前記窒化膜の縁は、前記データ線の縁よりも、その両側につきそれぞれ0.1〜2.2μmだけ大きくされているようにするとよい。
【0034】
このような構成によれば、データ線の幅に対して、窒化膜の幅が好適にとられることを意味し、上述したデータ線に対するダメージ防止の作用効果が、より確実に奏されることとなる。
【0035】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記窒化膜の厚さは、3〜100nmである。
【0036】
この態様によれば、窒化膜の厚さが好適にとられることを意味し、上述した窒化膜内部における応力の影響を、より効果的に排除することが可能となる。
【0037】
また、窒化膜の厚さを、上述のように比較的小さくとると次のような作用効果も得られる。すなわち、基板上に何らかの素子、配線等の構成要素を形成するとともに、該構成要素の形成領域及びそれ以外の領域の上に層間絶縁膜等を形成すると、該層間絶縁膜等の表面に、いわゆる段差を生じさせることがある。これは、各構成要素がそれぞれが固有の「高さ」を有することに起因する。このような段差が生じると、液晶表示装置等の電気光学装置では通常設けられることとなる配向膜の塗布が不均一となったり、該配向膜に対するラビング処理を好適に実施することができない等といった問題が生じることとなり、その結果、コントラストの低下等の画像品質の低下をもたらすことになる。
【0038】
しかるに、本態様においては、窒化膜の厚さが、3〜100nm程度というように比較的小さく制約されることにより、上述の段差を低めに抑えることが可能となり、コントラストの低下等といった事態を招く可能性を低減することが可能となるのである。
【0039】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記基板に電気光学物質を挟んで対向する他の基板と、該他の基板上に前記走査線及び前記データ線と位置的に対応するように形成された遮光膜を更に備え、前記窒化膜の幅は、前記遮光膜の幅よりも小さくされている。
【0040】
この態様によれば、前記窒化膜の幅は前記遮光膜の幅よりも小さくされている。すなわち、平面的にみると、本態様に係る窒化膜は、遮光膜に覆い隠されるような形態となる。ここで、遮光膜とは、画素間の光の混同を防止し、画像のコントラストを向上させること等を目的として、通常、光を透過させないように設けられているものであるから、このような遮光膜に覆い隠されるように窒化膜を形成することによれば、電気光学装置全体の光透過率を好適に維持することが可能となるのである。
【0041】
なお、本態様において、遮光膜は、「他の基板」上に形成されているが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、本態様に係る遮光膜に代えて、前記基板(「他の基板」ではない。)上に設けられた他の遮光膜が、それに該当するような形態も考えることもできる。この場合更に、前記基板上には、既に述べたように、TFT、蓄積容量、走査線及びデータ線等とこれらを隔てる層間絶縁膜等が形成されるが、前記他の遮光膜は、これら各種の要素の一部を構成しているものと考えることができ、また、層間絶縁膜間に設けられることによって、いわゆる内蔵遮光膜を構成しているものと考えることができる。
【0042】
また、他の基板上に設けられる遮光膜及び前記基板上に設けられる他の遮光膜を併せもつ電気光学装置においても、本態様は適用可能であることは言うまでもない。
【0043】
この態様では特に、前記窒化膜の縁は、前記遮光膜の縁よりも、その両側につきそれぞれ1μm以内で小さく形成されているようにするとよい。
【0044】
このような構成によれば、遮光膜の幅に対して、窒化膜の幅が好適にとられることを意味し、上述した電気光学装置の透過率の維持という作用効果が、より確実に奏されることとなる。
【0045】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記基板に電気光学物質を挟んで対向する他の基板と、該他の基板上に前記走査線及び前記データ線と位置的に対応するように形成された遮光膜を更に備え、前記窒化膜の幅は、前記遮光膜の幅よりも大きくされている。
【0046】
この態様によれば、画像上に現れるフリッカを減少させることが可能となる。その正確な理由は明らかではないが、窒化膜が固有に有する屈折率が、遮光膜の脇を通る入射光を屈折させるためであると考えられる。すなわち、窒化膜の比較的幅広の部分に入射した光は、該部分によって屈折してその進行経路を変え、本来であれば薄膜トランジスタに入射するはずであった光を、どこか別の箇所へと至らしめることとなると考えられるのである。したがって、本態様によれば、薄膜トランジスタに対する入射光を減少させることが可能となって、光リーク電流が減少し、これによりフリッカが減少されることとなると考えられるのである。
【0047】
なお、上述のような観点のみから言えば、窒化膜の幅は大きければ大きいほどよいとも思われるが、余りに大きくしすぎると、窒化膜が光透過領域にかかることとなって、電気光学装置全体に関する光透過率を減少させ、画像品質の低下を招くおそれがある。したがって、窒化膜の幅が遮光膜の幅よりも大きいという場合におけるその程度は、いま述べた観点から制約され、より具体的には、遮光膜の一方の縁から見て窒化膜の一方の縁に至るまでの距離が、1.7μm程度であれば好ましいと考えられる。
【0048】
また、本態様に係る作用効果は、上述した、窒化膜の幅をデータ線の幅よりも大きくとる態様においても、同様に奏されることとなるは言うまでもない。この場合においては、上述の説明において屈折を受ける光は、「データ線の脇を通る光」ということになる。
【0049】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記窒化膜は、プラズマCVD法によって形成される。
【0050】
この態様によれば、例えば、通常、高い電気伝導度を確保するため、アルミニウム等によって形成されることの多いデータ線上において、本発明に係る窒化膜を好適に形成することが可能となる。というのも、アルミニウムの融点は低いため、高温環境が必要となるプロセスで窒化膜を形成すると、データ線が溶融してしまう可能性があるからである。
【0051】
しかるに、本態様においては、窒化膜はプラズマCVD法によって形成されることから、比較的低温環境下でこれを行うことが可能であり、上述したような不具合が発生しないのである。
【0052】
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(ただし、その各種態様を含む。)を具備してなる。
【0053】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるから、比較的長期間にわたって高品質な画像を表示しつづけることの可能な、投射型表示装置(液晶プロジェクタ)、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、タッチパネル等の各種電子機器を実現することができる。
【0054】
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。
【0055】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。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。
【0056】
(画素部における構成)
まず、本発明の第1実施形態における電気光学装置の画素部における構成について、図1から図5を参照して説明する。ここに、図1は、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。また、図2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り、図3は、図2のA−A´断面図、図5は、図2のB−B´断面図である。さらに、図4は、TFTアレイ基板上に形成された、本実施形態に係る窒化膜の全体的な構成を示す略平面図である。なお、図3及び図5においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
【0057】
図1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、それぞれ、画素電極9aと当該画素電極9aをスイッチング制御するためのTFT30とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線6aが当該TFT30のソースに電気的に接続されている。データ線6aに書き込む画像信号S1、S2、…、Snは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【0058】
また、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、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。
【0059】
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、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
【0060】
ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極9aと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量70を付加する。この蓄積容量70は、走査線3aに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量線300を含んでいる。
【0061】
以下では、上記データ線6a、走査線3a、TFT30等による、上述のような回路動作が実現される電気光学装置の、より現実的な構成について、図2及び図3を参照して説明する。
【0062】
まず、本実施形態に係る電気光学装置は、図2のA−A´線断面図たる図3に示すように、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。
【0063】
図3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(Indium Tin Oxide)膜等の透明導電性膜からなる。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。このうち対向電極21もまた、上述の画素電極9aと同様に、例えばITO膜等の透明導電性膜からなる。なお、前記の配向膜16及び22は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。
【0064】
また、対向基板20上には、後述するマトリクス状に配列された画素電極9a間の間隙を縫うようにして、上側遮光膜23が形成されている。これは、例えば不透明な高融点金属である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)及びPd(パラジウム)のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等から構成される。或いはAl(アルミニウム)、Ag(銀)等の他の金属から構成されてもよい。このような上側遮光膜23により、開口領域が規定されることとなる一方、該上側遮光膜23が存在する場所では、光の通り抜けが不可能となることから、画素間の光の混同が防止され画像のコントラスト向上を図ることが可能となる。
【0065】
一方、図2において、前記画素電極9aは、TFTアレイ基板10上に、マトリクス状に複数設けられており(点線部9a´により輪郭が示されている)、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。
【0066】
そして、本実施形態では特に、このうち、アルミニウム膜等の金属膜あるいは合金膜からなるデータ線6a上に、かつ、該データ線6aに沿って、例えばSiN膜、又はSiON膜等からなる窒化膜401を備えている。ただし、本実施形態に係る窒化膜401は、データ線6a上の他、マトリクス状に配列された画素電極9a、並びにこれらの間隙を縫うように配置されたデータ線6a及び走査線3aが形成される領域として規定される画像表示領域10aの周囲にも、ロの字状に形成されている。
【0067】
以上により、本実施形態に係る窒化膜401は、TFTアレイ基板10上において、全体的に図4に概略的に示すような形状で形成されていることになる。なお、図4中、画像表示領域10aの周囲に存在している窒化膜401は、後述するデータ線駆動回路101や走査線駆動回路104を構成するCMOS(Complementary MOS)型TFTに対する水分浸入防止に大きく貢献する(図10参照)。ただし、窒化物は、その他一般の材料に比べて、ドライエッチング等におけるエッチングレートが小さくなることが予測されるから、上述の画像表示領域10aの周囲の領域に窒化膜401を形成する場合であって、該領域内にコンタクトホール等を形成する必要がある場合においては、該窒化膜401内に、該コンタクトホールの位置に対応した孔を予め形成しておくとよい。これは、図4に示すようなパターニングを実施する際に併せて行っておけば、製造工程の簡略化に資する。
【0068】
このような窒化膜401において、その中でもデータ線6a上に存在する窒化膜401については、図2に示すように、該データ線6aの幅よりも若干大きめに形成され、かつ、上述した上側遮光膜23の幅と同等ないし若干小さめに形成されている。ちなみに、窒化膜401の幅W1とデータ線6aの幅W2との関係について、本実施形態では特に、前者W1が、後者W2よりもその両側につきそれぞれ0.1〜0.5μmだけ大きく(つまり、(W1−W2)/2=0.1〜0.5μmである。)されている。
【0069】
以上により、対向基板20側から平面的にみると、データ線6aは窒化膜401に覆われるように、そして該窒化膜401は上側遮光膜23に覆われるようにして形成されていることになる。
【0070】
なお、本実施形態では、開口領域を規定するための構成要素として、上述の上側遮光膜23の他、図3に示すように、TFTアレイ基板10上かつTFT30の下側に、下側遮光膜11aが設けられている。下側遮光膜11aは、格子状にパターニングされており、これによっても各画素の開口領域が規定されている。なお、この下側遮光膜11aについては、後述の容量線300の場合と同様に、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、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。
【0071】
また、開口領域の規定は、データ線6aに交差するよう形成された後述の容量線300とを遮光性の材料で構成するのであれば、該データ線6a及び該容量線300によっても実現することが可能である。このようにTFTアレイ基板10側にあって、該基板10上の層間絶縁膜間に形成された、これら下側遮光膜11a又はデータ線6a及び容量線300等の部材は、「内蔵遮光膜」と呼び得るものとなる。
【0072】
そして本実施形態では特に、前記の下側遮光膜11aの幅は、上述の上側遮光膜23の幅と同一に形成されている(すなわち、両者が同一の幅W3を有する。)。結局、窒化膜401の幅W1は、下側遮光膜11aの幅W3に比べても同等ないしは小さくされているのである。したがって、本実施形態に係る窒化膜401は、非開口領域内にのみ存在することとなっている。
【0073】
なお、本実施形態では、上述したように、下側遮光膜11aの幅と上側遮光膜23の幅とを同一となるようにしているが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば、下側遮光膜11aの幅は、上側遮光膜23の幅よりも小さくしてもよい。このようにすれば、電気光学装置内部に斜めから進入した光が反射等することを未然に防止することができ、TFT30に対する遮光性能をより向上させることが可能となる。
【0074】
以上のような構成をまとめて図示すると、本実施形態に係る電気光学装置は、図2のB−B´断面図たる図5に示すような構造を有していることになる。この図5において、既に述べたように、本実施形態に係る窒化膜401は、その幅W1が、データ線6aの幅W2よりも大きく、かつ、上側遮光膜23及び下側遮光膜11aの幅W3と同等ないしはそれよりも小さく形成されている。このことは、窒化膜401の縁が、光透過領域に至らないことを意味する。図5では、上側遮光膜23及び下側遮光膜11aの幅W3に対応する図中左右両側の位置に、光透過領域とそうでない領域とを画す一点鎖線が描かれているが、窒化膜401は、右側(又は左側)の一点鎖線を越えて更に右側(又は左側)には存在していない。つまり、窒化膜401の縁は、光透過領域には至っていないのである。
【0075】
なお、上述のような窒化膜401は、例えばプラズマCVD法等によって好適に形成することが可能である。このような、低温環境下における成膜が可能な方法により窒化膜401を形成すれば、データ線6aをアルミニウム等の低融点金属で構成する形態としても、これを溶融させる等といったことなく、好適に窒化膜401を形成することが可能となる。ただし、本発明においては、それ以外の方法によって窒化膜401を形成する形態としてもよいことは勿論である。
【0076】
また、窒化膜401の厚さは、例えば3〜100nm程度、より好ましくは3〜30nm程度に構成するとよい。
【0077】
図2に戻り、走査線3aは、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´に対向するように配置されており、走査線3aはゲート電極として機能する。すなわち、走査線3aとデータ線6aとの交差する箇所にはそれぞれ、チャネル領域1a´に走査線3aの本線部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。
【0078】
TFT30は、図3に示すように、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、その構成要素としては、上述したようにゲート電極として機能する走査線3a、例えばポリシリコン膜からなり走査線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における低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c並びに高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを備えている。
【0079】
なお、TFT30は、好ましくは図3に示したようにLDD構造をもつが、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造をもってよいし、走査線3aの一部からなるゲート電極をマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のTFTであってもよい。また、本実施形態では、画素スイッチング用TFT30のゲート電極を、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1e間に1個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に2個以上のゲート電極を配置してもよい。このようにデュアルゲート、あるいはトリプルゲート以上でTFTを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。さらに、TFT30を構成する半導体層1aは非単結晶層でも単結晶層でも構わない。単結晶層の形成には、貼り合わせ法等の公知の方法を用いることができる。半導体層1aを単結晶層とすることで、特に周辺回路の高性能化を図ることができる。
【0080】
一方、図3においては、蓄積容量70が、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。この蓄積容量70によれば、画素電極9aにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。
【0081】
中継層71は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。ただし、中継層71は、後に述べる容量線300と同様に、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。中継層71は、画素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホール83及び85を介して、画素電極9aとTFT30の高濃度ドレイン領域1eとを中継接続する機能をもつ。
【0082】
このように中継層71を利用すれば、層間距離が例えば2000nm程度と長くても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつ、比較的小径の二つ以上の直列なコンタクトホールで両者間を良好に接続することができ、画素開口率を高めることが可能となる。また、コンタクトホール開孔時におけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。
【0083】
容量線300は、例えば金属又は合金を含む導電膜からなり固定電位側容量電極として機能する。この容量線300は、平面的に見ると、図2に示すように、走査線3aの形成領域に重ねて形成されている。より具体的には容量線300は、走査線3aに沿って延びる本線部と、図中、データ線6aと交差する各個所からデータ線6aに沿って上方に夫々突出した突出部と、コンタクトホール85に対応する個所が僅かに括れた括れ部とを備えている。このうち突出部は、走査線3a上の領域及びデータ線6a下の領域を利用して、蓄積容量70の形成領域の増大に貢献する。
【0084】
このような容量線300は、好ましくは高融点金属を含む導電性遮光膜からなり、蓄積容量70の固定電位側容量電極としての機能のほか、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もつ。また、既に述べたように、容量線300をこのように構成すれば、該容量線300を、開口領域を規定する内蔵遮光膜として機能させることも可能である。
【0085】
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。
【0086】
誘電体膜75は、図3に示すように、例えば膜厚5〜200nm程度の比較的薄いHTO(High Temperature Oxide)膜、LTO(Low Temperature Oxide)膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量70を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜75は薄いほどよい。
【0087】
図2及び図3においては、上記のほか、TFT30の下側に、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ほか、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。
【0088】
また、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がそれぞれ開孔された第1層間絶縁膜41が形成されている。
【0089】
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がそれぞれ開孔された第2層間絶縁膜42が形成されている。
【0090】
なお、本実施形態では、第1層間絶縁膜41に対しては、約1000℃の焼成を行うことにより、半導体層1aや走査線3aを構成するポリシリコン膜に注入したイオンの活性化を図ってもよい。他方、第2層間絶縁膜42に対しては、このような焼成を行わないことにより、容量線300の界面付近に生じるストレスの緩和を図るようにしてもよい。
【0091】
第2層間絶縁膜42上には、データ線6a及び本実施形態に係る窒化膜401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が形成された第3層間絶縁膜43が形成されている。
【0092】
第3層間絶縁膜43の表面は、CMP(Chemical Mechanical Polishing)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等による段差に起因する液晶層50の配向不良を低減する。ただし、このように第3層間絶縁膜43に平坦化処理を施すのに代えて、又は加えて、TFTアレイ基板10、下地絶縁膜12、第1層間絶縁膜41及び第2層間絶縁膜42のうち少なくとも一つに溝を掘って、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。
【0093】
このような構成となる本実施形態における電気光学装置においては、上記窒化膜401の存在を要因として、次のような作用効果が奏されることとなる。
【0094】
まず、画像表示領域10aの周囲及びデータ線6a上に窒化膜401を備えたことにより、TFT30を構成する半導体層1aないしゲート絶縁膜を含む絶縁膜2に対して、水分が浸入することを未然に防止することが可能となる。したがって、従来みられていたように、比較的短期の間にTFT30のスレッショルド電圧Vthが上昇して、その制御が不可能になるような事態を未然に回避することが可能となる。
【0095】
また、本実施形態において、窒化膜401は、画像表示領域10aの周囲に形成されるものを除いて考えると、データ線6a上にのみ存在し、かつ、光透過領域には至らないような形状で形成されていたこと(図5参照)により、該窒化膜401を設けるにもかかわらず、電気光学装置全体の透過率を減少せしめるような事態を回避することが可能となる。したがって、本実施形態によれば、より明るい高品質な画像の表示が可能なのである。
【0096】
また、同じ理由から、窒化膜401自身がその内部応力によって破壊するに至ったり、また、その応力が外部に作用することによって、窒化膜401の周囲に存在する、例えば第3層間絶縁膜43等にクラックを生じさせるようなことがない。すなわち、窒化膜401は、データ線6a上にのみ存在することから、大きな内部応力が集中するようなことがないのである。このようなことは、窒化膜がTFTアレイ基板10上の全面に設けられている場合を仮に想定するとより明白である。
【0097】
しかも、本実施形態では、このような形態としても、上述したような水分進入防止の作用効果を十二分に得られる。本願発明者は、データ線6a上にのみ3〜30nmの厚さの窒化膜401を形成したときでも、従前の電気光学装置に比べて、その寿命を3倍以上に延命することが可能であることを確認している。
【0098】
さらに、本実施形態における窒化膜401は、図2又は図5に示したように、データ線6aの幅W2よりも大きな幅W1を有するように形成されていた(W1>W2)。これにより、製造工程時におけるデータ線6aに対するダメージを低減することが可能となる。ここにいう製造工程時におけるダメージとは、既に述べたように、フォトリソグラフィ法を用いる際に必要となるエッチング工程によって与えられるダメージが典型的には考えられる。このような場合においては、該エッチングによってデータ線6aに無用な侵食等を発生させることによって、電気光学装置の動作に影響を及ぼす可能性があるのである。
【0099】
しかるに、本実施形態においては、上述したように、(窒化膜401の幅W1)>(データ線6aの幅W2)という関係が満たされていることにより、上述のエッチングによって与えられるダメージは、当該窒化膜401の縁によって受け持たせることが可能となる。したがって、本実施形態によれば、データ線6aに関する侵食等を発生させることなく、好適に動作可能な電気光学装置を提供することができるのである。
【0100】
図6は、このような事情を証左する実験結果である。ここに図6は、TFTアレイ基板10の全面に、窒化膜の原膜をいったん形成した後、フォトリソグラフィ法を用いて、形状の異なる種々のパターニングを実施した結果、電気光学装置の不良率の発生がどのようになったかを示すグラフである。なお、ここにいう「不良率」とは、電気光学装置を実地に試作した結果、その全体の中でデータ線6aに破断があって正常に動作しなかったものの割合を表している。また、「形状の異なる種々のパターニング」とは、具体的には、((窒化膜401の幅W1)−(データ線6aの幅W2))/2という値(以下、これを「突出値」といい、記号「P」で表す。すなわち、突出値P=(W1−W2)/2)を、P=0.45μm、2.17μm及び10μmとした三種のパターニングを意味する。
【0101】
この図をみるとわかるように、周囲にロの字状の窒化膜を残すのみで、他の全面について窒化膜をエッチングするようにパターニングした結果(図6中最左方)では、不良率が20%近くにも達するのに比べ、データ線6a上に窒化膜401を残し、かつ、該データ線6aの幅W2よりも大きい幅W1をもたせて窒化膜401をパターニングした結果では、いずれについても不良率は極めて小さい。
【0102】
このように、W1>W2とすることで、正確な動作が期待できる電気光学装置を提供することができるのである。
【0103】
ちなみに、上述の実施形態では、突出値P=0.1〜0.5μmとなるように幅W1及びW2が調整されていたが、図7には、その根拠を示しておく。ここに、図7は、突出値Pの変化に応じて、完成した電気光学装置により表示された画像上に現れるフリッカの程度がどのように変化するかを示したグラフである。
【0104】
この図に示すとおり、従来例(図7中の左軸上)、すなわちデータ線6aに窒化膜が存在しない場合に比べて、本実施形態に係る窒化膜401が形成されている場合には、画像上のフリッカが低減されている様子がわかる。そして、その低減の度合いは、突出値Pの増加に応じて、より大きくなっていることもわかる(すなわち、突出値Pが大きくなる程フリッカは低減する。)。
【0105】
その正確な理由は明らかではないが、窒化膜401が固有に有する屈折率が、データ線6aの脇を通る入射光を屈折させるためであると考えられる。すなわち、窒化膜401の比較的幅広の部分に入射した光は、該部分によって屈折してその進行経路を変え、本来であればTFT30に入射するはずであった光を、どこか別の箇所へと至らしめることとなると考えられるのである。そうすると、TFT30に対する入射光は減少することとなるから、光リーク電流が減少し、これによりフリッカが減少したものと考えられるのである。
【0106】
そして、図7からは、突出値Pをほんの僅かだけ設けるような形態とすれば、上述のようなフリッカ減少の効果を比較的十分に得られることがわかる。このようなことからまず、突出値Pの下限として、基本的には、これを可能な限り小さくする、とするのが好ましいといえ(図7参照)、より具体的にいえば、0.1μm程度以上という制約を設けることの好適さが読み取れる。ちなみに、可能な限り小さな下限で突出値Pを設定しておけば、例えば電気光学装置の製造時、あるいは組立時における組み付け誤差等が発生したとしても、窒化膜401が光透過領域に至るということについて特段の心配をする必要がない、という利点も得ることが可能である。
【0107】
一方、突出値Pの上限については、図6に示す限りでは、該突出値Pが大きくなればなる程フリッカが減少していく様子が読み取れるから、特段の制約を設けなくてもよいようにも思われる。しかしながら、突出値Pをやみくもに大きくすればよいわけではない。というのも、図5に示したところから明らかなように、突出値Pをあまりに大きくしすぎると、窒化膜401の縁が、当該図に示す一点鎖線を超えて存在することとなり、電気光学装置全体の透過率を減少せしめるおそれがあるからである。
【0108】
ただし、本発明においては、窒化膜401の幅W1の上限を、形式的に、窒化膜401が光透過領域に至らないようにするということのみでもって制約する必要はない。例えば、場合によっては、図8に示すように、窒化膜401が光透過領域に至るような形態を採用してもよい。ここに、図8は、図5と同趣旨の図であって、窒化膜401´の幅W1´が、上側遮光膜23の幅W3よりも大きく形成されている態様について示すものである。なお、図8において、図5と同一の符号が付されているものは、当該図に示す構成と全く同様であるので、その余の説明についてはこれを省略する。
【0109】
この図8に示すように、窒化膜401´の幅W1´を、上側遮光膜23の幅W3よりも大きくすると、たしかに形式的には窒化膜401´が光透過領域に至ることにはなる。しかし、W3−W2の大きさが然程大きなものにさえならなければ、光透過率には実質的には影響を及ぼさない範囲が考えられることから、このような形態も可能なのである。そして、このような場合においては、既に図7を参照して述べたように、画像上のフリッカの減少効果を上記実施形態以上に享受することが可能であるから、その点に着目すれば、より優位にあるということさえ言えるのである。
【0110】
以上のように、窒化膜401の幅W1の上限は、光透過率の減少回避ということと画像上のフリッカ減少ということとの関係(両者はトレードオフの関係にあると考えられる。)に対する考慮を払うことによって決めることができる。より具体的に好ましくは、画像上のフリッカ減少という点に重きを置くならば、突出値Pを2.2μm程度とより大きく採る形態とすればよく、光透過率の減少回避という点に重きを置くならば、突出値Pを0.5μm程度とより小さくとる形態とするのが妥当であると考えられる。なお、前者の場合においては、一般に、窒化膜401の幅W1は、上側遮光膜23の幅W3よりも大きくなり、したがって、窒化膜401の一部が若干ながら光透過領域に至るケースとなり(図8参照)、後者の場合においては、窒化膜401が光透過領域には至らないケースとなる(図5参照)。
【0111】
ただし、このような突出値Pの上限については、窒化膜401及びデータ線6aのほか、画素電極9aの大きさや走査線3aの幅その他の種々構成要素との兼ね合いによって本質的には定まるものである。したがって、上述したことをより一般的にいえば、画像上のフリッカ減少という点に重きを置く場合は、窒化膜401の幅W1は上側遮光膜23の幅W3よりも大きくすることが好ましく、光透過率の減少を阻止することに重きを置くならば、窒化膜401が光透過領域を除く領域に形成されればよい、という基準を少なくとも満たせばよいということがいえよう。なお、後者の場合を特に重視する場合には、窒化膜401とデータ線6aとの関係ではなくて、窒化膜401と上側遮光膜23との関係に着目し、前者の縁が後者の縁よりも1μm以内で小さくなるように形成する、等という制約を設けるのが好ましい。
【0112】
結局、上述したデータ線6aに対するエッチングダメージの回避とうい作用効果をも含めて、以上述べたようなことすべてに配慮すると、突出値Pについて、より好ましくは、0.45〜0.55μm程度にすると尚よいと考えられる。
【0113】
さらに、本実施形態では、窒化膜401の厚さが、3〜100nm程度とされていたことから、次のような作用効果を得ることができる。すなわち、このような比較的小さな厚さを有する窒化膜401によれば、それに起因して、該窒化膜401上に形成する層間絶縁膜等の表面において生じる段差も小さくすることが可能であるから、コントラストの低下等を招いて画像品質の低下をもたらすことがないのである。この点、本実施形態においては、上述したように、第3層間絶縁膜43の表面に対して、CMP処理が施されていたことから、これにより平坦面を現出させることが可能であったものの、上述した事情に鑑みれば、仮にCMP処理等を実施しなかったとしても、比較的平坦な面を得ることが可能となることを意味する。
【0114】
なお、上記実施形態においては、画像表示領域10aの周囲及びデータ線6a上にのみ窒化膜401が存在する形態について説明したが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば、図4と同趣旨の図9に示すように、走査線3aが延在する方向についても、データ線6a方向の窒化膜401を形成するのと同時に、同一膜として窒化膜401を形成するような形態としてよい。このような形態によれば、TFT30に対する水分浸入防止作用をより確実に享受することが可能となると考えられる。ちなみに、このような場合であっても、光透過領域に窒化膜401の縁が入らない形態(図5参照)としたり、あるいは入る形態(図8参照)としたりすることは当然に可能である。
【0115】
(電気光学装置の全体構成)
以下では、以上のように構成された本実施形態における電気光学装置の全体構成を図10及び図11を参照して説明する。なお、図10は、TFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板20の側からみた平面図であり、図11は図10のH−H´断面図である。
【0116】
図10及び図11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との間には、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。
【0117】
シール材52は、両基板を貼り合わせるため、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、紫外線、加熱等により硬化させられたものである。また、このシール材52中には、本実施形態における電気光学装置を、液晶装置がプロジェクタ用途のように小型で拡大表示を行う液晶装置に適用するのであれば、両基板間の距離(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバ、あるいはガラスビーズ等のギャップ材(スペーサ)が散布されている。あるいは、当該電気光学装置を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に適用するのであれば、このようなギャップ材は、液晶層50中に含まれてよい。
【0118】
シール材52の外側の領域には、データ線6aに画像信号を所定のタイミングで供給することにより該データ線6aを駆動するデータ線駆動回路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3aに走査信号を所定のタイミングで供給することにより、走査線3aを駆動する走査線駆動回路104が、この一辺に隣接する二辺に沿って設けられている。
【0119】
なお、走査線3aに供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路104は片側だけでもよいことは言うまでもない。また、データ線駆動回路101を画像表示領域10aの辺に沿って両側に配列してもよい。
【0120】
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、対向基板20のコーナ部の少なくとも一箇所においては、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的に導通をとるための導通材106が設けられている。
【0121】
図11において、TFTアレイ基板10上には、画素スイッチング用のTFTや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極9a上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板20上には、対向電極21のほか、最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層50は、例えば一種又は数種類のネマテッィク液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【0122】
なお、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等に加えて、複数のデータ線6aに画像信号を所定のタイミングで印加するサンプリング回路、複数のデータ線6a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。
【0123】
また、上述した各実施形態においては、データ線駆動回路101及び走査線駆動回路104をTFTアレイ基板10上に設ける代わりに、例えばTAB(TapeAutomated 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、それぞれ、例えばTN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertically Aligned)モード、PDLC(Polymer DispersedLiquid 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、偏光板等が所定の方向で配置される。
【0124】
さらに、電気光学装置としては、液晶装置の他に、有機EL素子や無機EL素子を用いたEL装置や、電気泳動装置など、薄膜トランジスタを用いたものにも適用できる。
【0125】
(電子機器)
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12は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
【0126】
図12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アレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを3個用意し、それぞれ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枚のダイクロックミラー1108によって、RGBの三原色に対応する光成分R、G及びBに分けられ、各色に対応するライトバルブ100R、100G及び100Bにそれぞれ導かれる。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によりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム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、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置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示す回路図である。
【図2】本発明の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3】図2のA−A´断面図である。
【図4】本実施形態に係る窒化膜のTFTアレイ基板上における全体的な構成を概略的に示す平面図である。
【図5】図2のB−B´断面図である。
【図6】異なる形状となる種々のパターニング結果と、それに応じて試作した電気光学装置の不良率との関係を示すグラフである。
【図7】突出値と画像上のフリッカの程度との関係を示すグラフである。
【図8】図5と同趣旨の断面図であって、窒化膜の幅が上側遮光膜の幅よりも大きくされている点で異なる態様を示すものである。
【図9】図4と同趣旨の図であって、当該図とは異なる形態となる窒化膜の全体的な構成を概略的に示す平面図である。
【図10】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ともに対向基板の側から見た平面図である。
【図11】図10のH−H´断面図である。
【図12】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
2…絶縁膜(ゲート絶縁膜を含む。)
3a…走査線
6a…データ線
10…TFTアレイ基板
10a…画像表示領域
11a…下側遮光膜
20…対向基板
23…上側遮光膜
30…TFT
70…蓄積容量
300…容量線
401、401´…窒化膜
W1、W1´…窒化膜の幅
W2…データ線の幅
W3…上側又は下側遮光膜の幅
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of electro-optical devices and electronic devices, and particularly includes an electro-optical device and an electronic device including a pair of substrates sandwiching an electro-optical material such as a liquid crystal, and including various wirings on the substrates. Belongs to the technical field of equipment.
[0002]
[Background Art]
Pixel electrodes in which electro-optical materials such as liquid crystals are arranged in a matrix, and thin film transistors (Thin Film Transistors; hereinafter, appropriately referred to as “TFTs”) connected to each of the electrodes, connected to each of the TFTs, and 2. Description of the Related Art There is known an electro-optical device capable of so-called active matrix driving by providing a scanning line, a data line, and the like provided in parallel in a column direction.
[0003]
Such an electro-optical device includes, in addition to a TFT array substrate having the above-described configuration, a counter substrate including a common electrode opposed to the TFT array substrate with an electro-optical material such as liquid crystal interposed therebetween. In addition to the above-described TFTs, scanning lines, data lines, and the like, the TFT array substrate also has a storage capacitor provided with the TFTs for maintaining the electric field applied to the pixel electrodes for a certain period, It is provided with an interlayer insulating film for avoiding an electric short circuit between the components, and a contact hole provided in the interlayer insulating film for establishing an electrical connection between the components.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional electro-optical device has the following problems. That is, the lifetime of the TFT was relatively short. This is because when moisture enters a semiconductor layer or a gate insulating film constituting a TFT, water molecules diffuse into an interface between the gate insulating film and the semiconductor layer to generate positive charges, and the threshold voltage is relatively short. This is because Vth rises. Such a phenomenon is more appropriate in a P-channel TFT.
[0005]
When the TFT has such a relatively short life, the entire electro-optical device is naturally affected, and a deterioration in image quality is observed from a relatively early stage, and the device itself eventually stops operating. There is even fear.
[0006]
Note that such a problem becomes more serious when the electro-optical device is used in a high-temperature and high-humidity environment. This is because it can be said that the chance of water intrusion into the TFT is increasing. In the case where the electro-optical device is used as a light valve of a liquid crystal projector, light emitted from a relatively strong light source provided in the liquid crystal projector is applied to the electro-optical device or the light valve. Therefore, they will reach high temperatures. Such a use environment is a harsher environment from the viewpoint of maintaining the life of the TFT, and the above-described problems are likely to become apparent.
[0007]
Incidentally, as described above, various components such as TFTs, scanning lines and data lines and an interlayer insulating film for separating these components are formed on the TFT array substrate. However, it is not possible to sufficiently prevent the mixing of the water.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and an electro-optical device having a long operational life by preventing water from entering a TFT as much as possible, and an electronic apparatus including such an electro-optical device. The task is to provide
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The electro-optical device of the present invention, in order to solve the above problems, on the substrate, a thin film transistor provided corresponding to the intersection of the scanning line and the data line, and a pixel electrode provided corresponding to the thin film transistor, at least A nitride film formed on the data line surface.
[0010]
According to the electro-optical device of the present invention, so-called active matrix driving is performed by controlling the operation of the thin film transistor through the scanning line and applying an image signal to the pixel electrode through the data line and through the thin film transistor. It becomes possible.
[0011]
Here, in particular, in the present invention, since the nitride film is formed on at least the data line surface, the following operation and effect can be obtained. That is, it is possible to prevent moisture from entering the thin film transistor or the gate insulating film or the semiconductor layer constituting the thin film transistor. This is because the nitride film has a dense structure.
[0012]
Therefore, in the electro-optical device according to the present invention, stable operation can be performed for a relatively long period.
[0013]
In the present invention, the nitride film may be formed at least on the surface of the data line. This means that the nitride film may be formed on the scanning line, or in some cases, over the entire surface of the substrate. It means that it may be formed. As the “nitride film” in the present invention, typically, a silicon nitride film (SiN film, SiON film, or the like) is assumed. However, it goes without saying that other things may be used.
[0014]
In one aspect of the electro-optical device of the present invention, the pixel electrodes are arranged in a matrix, and the scanning lines and the data lines are formed in a shape corresponding to the matrix along a direction intersecting each other. The nitride film is formed on at least the data line surface and the scanning line.
[0015]
According to this aspect, since the scanning lines and the data lines are formed in a lattice shape or the like as a whole, the nitride film formed thereon can also be formed in a lattice shape or the like. Become. Therefore, first, the above-described operation and effect of preventing the intrusion of water can be more reliably achieved.
[0016]
Further, the fact that the nitride film can be formed in such a shape means that it is possible to adopt a form in which the nitride film does not exist on almost the entire surface of the pixel electrode. It is possible to maintain the transmittance of the entire device. Therefore, according to this aspect, it is possible to provide a brighter high-quality image, despite the fact that the above-described effect of extending the life can be obtained due to the presence of the nitride film. Incidentally, according to the study of the present inventor, it has been confirmed that the transmittance is reduced by about 4% when the nitride film is left on the entire surface, as compared with the case where no nitride film is provided.
[0017]
In addition, the term “arrayed in a matrix” as used in the present embodiment includes not only a case where each pixel row and each pixel column extend vertically and horizontally, but also a case where they are two-dimensionally arranged in a meandering or staggered manner. It is a broad concept. Therefore, the “shape corresponding to the matrix shape” in this embodiment must be interpreted in consideration of what has just been described.
[0018]
In another aspect of the electro-optical device of the present invention, the nitride film is formed around an image display area defined as an area where the pixel electrode, the scanning line, and the data line are formed.
[0019]
According to this aspect, since the nitride film is formed at least on the data line surface, or at least on the data line surface and on the scanning line, and also around the image display area, the above-described water infiltration prevention effect can be improved. It is possible to ensure that it is exhibited.
[0020]
In this aspect, in particular, it is preferable that the nitride film is formed only on the data line in addition to the periphery of the image display region.
[0021]
According to such a configuration, as described above, it is possible to take a form in which the nitride film does not exist on almost the entire surface of the pixel electrode, and therefore, it is possible to maintain the transmittance of the entire electro-optical device. Can be achieved.
[0022]
Further, according to the present embodiment in which the nitride film is formed only on the data lines, it is possible to reduce the stress acting inside the nitride film, as is apparent in comparison with the case where the nitride film is formed on the entire surface of the substrate. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the nitride film itself is broken by its internal stress, and the internal stress acts to the outside, so that other structures existing around the nitride film (for example, interlayer) It is also possible to prevent a situation in which a crack is generated in the insulating film or the like. This can be said to be substantially the same for the nitride film having the above-mentioned lattice shape or the like.
[0023]
Moreover, according to the confirmation of the present inventor, even when the nitride film is formed only around the image display area and on the data lines, the operating life of the thin film transistor or the electro-optical device is extended to about three times as long as before. It is possible. Therefore, according to this aspect, it is possible to effectively prevent the intrusion of moisture into the TFT by using only the minimum necessary nitride film.
[0024]
In this embodiment, the fact that the nitride film exists “only on the data line” means that the nitride film exists only immediately above the data line and also includes the nitride film around the data line. It is also included when you do. In short, when viewed from the whole electro-optical device, all the forms in which the nitride film exists substantially only around the data line are included in the scope of the present configuration.
[0025]
In another aspect of the electro-optical device of the present invention, the nitride film is formed in a region other than a light transmitting region on the substrate.
[0026]
In this embodiment, first, the “light transmitting region” refers to a region where light that contributes to image display passes through the electro-optical device, and more specifically, for example, is arranged in a matrix. The region where the pixel electrode is formed substantially corresponds to the region. Or, in another expression, it refers to a region excluding a region where scanning lines and data lines are formed and a light-shielding region where a lattice-like light-shielding film is formed from the entire region of the substrate.
[0027]
Therefore, according to this aspect, since the nitride film is formed in a portion that does not hinder the progress of light that contributes to image display, the transmittance of the entire electro-optical device may be reduced. There is no.
[0028]
In another aspect of the electro-optical device of the present invention, a width of the nitride film formed on the data line is larger than a width of the data line.
[0029]
According to this aspect, it is possible to reduce damage to the data lines, which may occur during the manufacturing process of the electro-optical device.
[0030]
That is, for example, when the case where the nitride film according to the present invention is formed only on the data line is considered, specifically, first, an original film of the nitride film is formed on the entire surface of the substrate, and then a predetermined pattern (in this case, A manufacturing method using a so-called photolithography method, such as forming a resist having a “pattern covering only the data lines” and then performing etching on the resist and the original film, is typical. Is assumed. However, in this method, since the etching step is interposed as described above and the resist stripping step is included, there is a possibility that the data lines may be unnecessarily damaged during these steps. It is.
[0031]
However, in this embodiment, since the width of the nitride film is made larger than the width of the data line, the damage due to the etching or the like is covered by the peripheral portion of the nitride film, and the Damage can be minimized.
[0032]
Thereby, the stable operation of the electro-optical device is ensured, and this contributes to the display of high-quality images.
[0033]
In this embodiment, particularly, the edge of the nitride film is preferably larger than the edge of the data line by 0.1 to 2.2 μm on each side.
[0034]
According to such a configuration, it is meant that the width of the nitride film is suitably set with respect to the width of the data line, and the above-described effect of preventing damage to the data line is more reliably achieved. Become.
[0035]
In another aspect of the electro-optical device according to the present invention, the thickness of the nitride film is 3 to 100 nm.
[0036]
According to this aspect, it means that the thickness of the nitride film is suitably set, and it is possible to more effectively eliminate the above-described influence of the stress inside the nitride film.
[0037]
When the thickness of the nitride film is made relatively small as described above, the following operation and effect can be obtained. That is, when some components such as wiring and the like are formed on a substrate and an interlayer insulating film or the like is formed on a region where the components are formed and other regions, a so-called surface of the interlayer insulating film or the like is formed. Steps may occur. This is due to each component having a unique “height”. When such a step occurs, the coating of an alignment film, which is usually provided in an electro-optical device such as a liquid crystal display device, becomes non-uniform, or the rubbing treatment on the alignment film cannot be suitably performed. Problems will result, which will result in reduced image quality such as reduced contrast.
[0038]
However, in this embodiment, since the thickness of the nitride film is relatively small, such as about 3 to 100 nm, the above-described step can be suppressed to a low level, and a situation such as a decrease in contrast is caused. The possibility can be reduced.
[0039]
In another aspect of the electro-optical device of the present invention, another substrate opposing the substrate with an electro-optical material interposed therebetween, and formed on the other substrate so as to correspond in position to the scanning lines and the data lines. And a width of the nitride film is smaller than a width of the light shielding film.
[0040]
According to this aspect, the width of the nitride film is smaller than the width of the light shielding film. That is, when viewed in a plan view, the nitride film according to this embodiment has a form covered by the light-shielding film. Here, the light-shielding film is usually provided so as not to transmit light for the purpose of preventing confusion of light between pixels, improving image contrast, and the like. By forming the nitride film so as to be covered by the light-shielding film, it is possible to appropriately maintain the light transmittance of the entire electro-optical device.
[0041]
In this embodiment, the light-shielding film is formed on “another substrate”, but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, instead of the light-shielding film according to the present embodiment, another light-shielding film provided on the substrate (not the “other substrate”) may be applicable. In this case, further, as described above, the TFT, the storage capacitor, the scanning line, the data line, and the like, and the interlayer insulating film that separates them, and the like, are formed on the substrate. Can be considered as constituting a part of the elements described above, and by being provided between the interlayer insulating films, it can be considered as constituting a so-called built-in light shielding film.
[0042]
Further, it is needless to say that this embodiment can be applied to an electro-optical device having both a light-shielding film provided on another substrate and another light-shielding film provided on the substrate.
[0043]
In this embodiment, particularly, the edge of the nitride film is preferably smaller than the edge of the light-shielding film by 1 μm or less on both sides thereof.
[0044]
According to such a configuration, the width of the nitride film is suitably set to the width of the light-shielding film, and the above-described operation and effect of maintaining the transmittance of the electro-optical device is more reliably achieved. The Rukoto.
[0045]
In another aspect of the electro-optical device of the present invention, another substrate opposing the substrate with an electro-optical material interposed therebetween, and formed on the other substrate so as to correspond in position to the scanning lines and the data lines. And a width of the nitride film is larger than a width of the light shielding film.
[0046]
According to this aspect, it is possible to reduce flicker appearing on the image. Although the exact reason is not clear, it is considered that the intrinsic refractive index of the nitride film refracts incident light passing by the side of the light-shielding film. That is, light incident on a relatively wide portion of the nitride film is refracted by the portion and changes its traveling path, and light that would otherwise have been incident on the thin film transistor is changed to somewhere else. It is thought that it will lead. Therefore, according to this aspect, it is possible to reduce the light incident on the thin film transistor, and it is considered that the light leakage current is reduced, and the flicker is thereby reduced.
[0047]
From the above viewpoint alone, it is considered that the larger the width of the nitride film is, the better. However, if the width is too large, the nitride film will cover the light transmitting region, and the entire electro-optical device will be damaged. The light transmittance of the image may be reduced, thereby deteriorating the image quality. Therefore, the extent to which the width of the nitride film is greater than the width of the light-shielding film is restricted from the viewpoint just described, and more specifically, one edge of the nitride film as viewed from one edge of the light-shielding film. It is considered preferable that the distance up to about 1.7 μm be reached.
[0048]
In addition, it is needless to say that the operation and effect according to this aspect are similarly exerted in the above-described aspect in which the width of the nitride film is made larger than the width of the data line. In this case, the light that is refracted in the above description is "light passing by the data line".
[0049]
In another aspect of the electro-optical device of the present invention, the nitride film is formed by a plasma CVD method.
[0050]
According to this aspect, for example, in order to secure high electrical conductivity, for example, it is possible to preferably form the nitride film according to the present invention on a data line often formed of aluminum or the like. This is because, since the melting point of aluminum is low, if a nitride film is formed by a process requiring a high-temperature environment, the data lines may be melted.
[0051]
However, in this embodiment, since the nitride film is formed by the plasma CVD method, this can be performed in a relatively low-temperature environment, and the above-described problem does not occur.
[0052]
According to another aspect of the invention, an electronic apparatus includes the above-described electro-optical device (including various aspects thereof).
[0053]
According to the electronic apparatus of the present invention, since the electronic apparatus includes the above-described electro-optical device, a projection display apparatus (liquid crystal projector) capable of continuously displaying a high-quality image for a relatively long period of time. Various electronic devices such as a liquid crystal television, a mobile phone, an electronic organizer, a word processor, a view finder type or a monitor direct view type video tape recorder, a workstation, a video phone, a POS terminal, and a touch panel can be realized.
[0054]
The operation and other advantages of the present invention will become more apparent from the embodiments explained below.
[0055]
BEST MODE FOR CARRYING OUT 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 present invention is applied to a liquid crystal device.
[0056]
(Configuration in the pixel section)
First, the configuration of the pixel portion of the electro-optical device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix forming an image display area of the electro-optical device. FIG. 2 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. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along the line BB ′ of FIG. FIG. 4 is a schematic plan view showing the overall configuration of the nitride film according to the present embodiment formed on the TFT array substrate. In FIGS. 3 and 5, the scale of each layer and each member is made different so that each layer and each member has a size recognizable in the drawings.
[0057]
In FIG. 1, a plurality of pixels formed in a matrix forming an image display area of the electro-optical device according to the present embodiment are each formed with a pixel electrode 9a and a TFT 30 for controlling switching of the pixel electrode 9a. The data line 6a to which the image signal is supplied is electrically connected to the source of the TFT 30. The image signals S1, S2,..., Sn to be written to the data lines 6a may be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied to a plurality of adjacent data lines 6a for each group. Good.
[0058]
Also, the scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning signals G1, G2,..., Gm are applied to the scanning line 3a in a pulsed manner in this order at a predetermined timing. It is configured. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain of the TFT 30. By closing the switch of the TFT 30, which is a switching element, for a predetermined period, the image signals S1, S2,... Write at a predetermined timing.
[0059]
The image signals S1, S2,..., Sn of a predetermined level written in the liquid crystal as an example of the electro-optical material via the pixel electrodes 9a are held for a certain period between the pixel electrodes 9a and the counter electrode formed on the counter substrate. The liquid crystal modulates light by changing the orientation and order of the molecular assembly depending on the applied voltage level, thereby enabling gray scale display. In the normally white mode, the transmittance for the incident light decreases according to the voltage applied in each pixel unit, and in the normally black mode, the light enters according to the voltage applied in each pixel unit Light transmittance is increased, and light having a contrast corresponding to an image signal is emitted from the electro-optical device as a whole.
[0060]
In order to prevent the held image signal from leaking, a storage capacitor 70 is added in parallel with a liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9a and the counter electrode. The storage capacitor 70 is provided alongside the scanning line 3a, includes a fixed potential side capacitor electrode, and includes a capacitor line 300 fixed to a constant potential.
[0061]
Hereinafter, a more realistic configuration of the electro-optical device in which the above-described circuit operation is realized by the data line 6a, the scanning line 3a, the TFT 30, and the like will be described with reference to FIGS.
[0062]
First, as shown in FIG. 3, which is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2, the electro-optical device according to the present embodiment includes a transparent TFT array substrate 10 and a transparent counter substrate 20 disposed to face the TFT array substrate. It has. 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.
[0063]
As shown in FIG. 3, a pixel electrode 9a is provided on the TFT array substrate 10, and an alignment film 16 on which a predetermined alignment process such as a rubbing process is performed is provided above the pixel electrode 9a. The pixel electrode 9a is made of a transparent conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film. On the other hand, a counter electrode 21 is provided on the entire surface of the counter substrate 20, and an alignment film 22 on which a predetermined alignment process such as a rubbing process is performed is provided below the counter electrode 21. The counter electrode 21 is also made of a transparent conductive film such as an ITO film, for example, like the pixel electrode 9a. The alignment films 16 and 22 are made of, for example, a transparent organic film such as a polyimide film.
[0064]
An upper light-shielding film 23 is formed on the counter substrate 20 so as to sew a gap between pixel electrodes 9a arranged in a matrix, which will be described later. This includes, for example, a metal containing at least one of the opaque high melting point metals Ti (titanium), Cr (chromium), W (tungsten), Ta (tantalum), Mo (molybdenum), and Pd (palladium). It is composed of simple substance, alloy, metal silicide, etc. Alternatively, it may be made of another metal such as Al (aluminum) and Ag (silver). The aperture region is defined by such an upper light-shielding film 23, but in the place where the upper light-shielding film 23 is present, light cannot pass through, and confusion of light between pixels is prevented. This makes it possible to improve the contrast of the image.
[0065]
On the other hand, in FIG. 2, a plurality of the pixel electrodes 9a are provided in a matrix on the TFT array substrate 10 (the outline is indicated by a dotted line portion 9a '), and the pixel electrodes 9a are respectively provided on the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrode 9a. The data line 6a and the scanning line 3a are provided along.
[0066]
Particularly, in the present embodiment, a nitride film such as a SiN film or a SiON film is formed on and along the data line 6a formed of a metal film or an alloy film such as an aluminum film. 401 is provided. However, in the nitride film 401 according to the present embodiment, in addition to the data lines 6a, the pixel electrodes 9a arranged in a matrix and the data lines 6a and the scanning lines 3a arranged so as to sew these gaps are formed. The area around the image display area 10a defined as an area is also formed in a square shape.
[0067]
As described above, the nitride film 401 according to the present embodiment is formed on the TFT array substrate 10 in the overall shape as schematically shown in FIG. In FIG. 4, the nitride film 401 existing around the image display area 10a is used to prevent moisture from entering a CMOS (Complementary MOS) type TFT constituting the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 described later. It greatly contributes (see FIG. 10). However, since nitride is expected to have a lower etching rate in dry etching or the like than other general materials, the nitride film 401 is formed in a region around the image display region 10a. If it is necessary to form a contact hole or the like in the region, a hole corresponding to the position of the contact hole may be formed in the nitride film 401 in advance. If this is performed at the same time as performing the patterning as shown in FIG. 4, this contributes to simplification of the manufacturing process.
[0068]
In the nitride film 401, the nitride film 401 existing on the data line 6a is formed to be slightly larger than the width of the data line 6a as shown in FIG. The width of the film 23 is equal to or slightly smaller than the width of the film 23. Incidentally, regarding the relationship between the width W1 of the nitride film 401 and the width W2 of the data line 6a, in the present embodiment, in particular, the former W1 is larger than the latter W2 by 0.1 to 0.5 μm on each side (that is, (W1−W2) /2=0.1 to 0.5 μm).
[0069]
As described above, the data lines 6a are formed so as to be covered with the nitride film 401 and the nitride film 401 is formed so as to be covered with the upper light-shielding film 23 when viewed in a plan view from the counter substrate 20 side. .
[0070]
In the present embodiment, in addition to the above-described upper light-shielding film 23, as shown in FIG. 3, a lower light-shielding film is provided on the TFT array substrate 10 and below the TFT 30 as a component for defining the opening region. 11a is provided. The lower light-shielding film 11a is patterned in a lattice pattern, which also defines an opening area of each pixel. The lower light-shielding film 11a extends from the image display area to the periphery thereof in order to prevent the potential fluctuation from adversely affecting the TFT 30 as in the case of the capacitance line 300 described later. It is good to connect to a constant potential source.
[0071]
In addition, the definition of the opening region can be realized by the data line 6a and the capacitor line 300 if the later-described capacitor line 300 formed to intersect the data line 6a is made of a light-shielding material. Is possible. The members such as the lower light-shielding film 11a or the data lines 6a and the capacitance lines 300 formed on the TFT array substrate 10 and between the interlayer insulating films on the substrate 10 are referred to as "built-in light-shielding films". It can be called.
[0072]
In this embodiment, in particular, the width of the lower light-shielding film 11a is formed to be the same as the width of the above-described upper light-shielding film 23 (that is, both have the same width W3). As a result, the width W1 of the nitride film 401 is equal to or smaller than the width W3 of the lower light-shielding film 11a. Therefore, the nitride film 401 according to the present embodiment exists only in the non-opening region.
[0073]
In the present embodiment, as described above, the width of the lower light-shielding film 11a is made equal to the width of the upper light-shielding film 23, but the present invention is not limited to such an embodiment. is not. For example, the width of the lower light shielding film 11a may be smaller than the width of the upper light shielding film 23. In this way, it is possible to prevent the light entering the electro-optical device obliquely from being reflected or the like beforehand, and it is possible to further improve the light shielding performance for the TFT 30.
[0074]
When the above configurations are collectively illustrated, the electro-optical device according to the present embodiment has a structure as shown in FIG. 5, which is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. In FIG. 5, as described above, the width W1 of the nitride film 401 according to the present embodiment is larger than the width W2 of the data line 6a, and the widths of the upper light-shielding film 23 and the lower light-shielding film 11a. It is formed equal to or smaller than W3. This means that the edge of the nitride film 401 does not reach the light transmitting region. In FIG. 5, dashed lines defining light transmitting regions and regions other than the light transmitting regions are drawn at positions on the left and right sides in the figure corresponding to the width W3 of the upper light shielding film 23 and the lower light shielding film 11a. Does not exist further to the right (or left) beyond the dashed line on the right (or left). That is, the edge of the nitride film 401 does not reach the light transmitting region.
[0075]
The above-described nitride film 401 can be suitably formed by, for example, a plasma CVD method or the like. If the nitride film 401 is formed by such a method capable of forming a film under a low-temperature environment, the data line 6a may be formed of a low-melting-point metal such as aluminum without being melted. It is possible to form the nitride film 401 on the substrate. However, in the present invention, it goes without saying that the nitride film 401 may be formed by other methods.
[0076]
The thickness of the nitride film 401 is, for example, about 3 to 100 nm, more preferably about 3 to 30 nm.
[0077]
Returning to FIG. 2, the scanning line 3a is arranged so as to face a channel region 1a 'indicated by a hatched region in the semiconductor layer 1a, which rises to the right in the figure. The scanning line 3a functions as a gate electrode. That is, pixel switching TFTs 30 are provided at the intersections of the scanning lines 3a and the data lines 6a, in which the main lines of the scanning lines 3a are opposed to each other as gate electrodes in the channel region 1a '.
[0078]
As shown in FIG. 3, the TFT 30 has an LDD (Lightly Doped Drain) structure, and its component is a scanning line 3a functioning as a gate electrode as described above, for example, a scanning line made of a polysilicon film. A channel region 1a 'of the semiconductor layer 1a in which a channel is formed by an electric field from 3a, an insulating film 2 including a gate insulating film for insulating the scanning line 3a from the semiconductor layer 1a, a lightly doped source region 1b in the semiconductor layer 1a, A high concentration drain region 1c, a high concentration source region 1d and a high concentration drain region 1e are provided.
[0079]
The TFT 30 preferably has an LDD structure as shown in FIG. 3, but may have an offset structure in which impurities are not implanted into the low-concentration source region 1b and the low-concentration drain region 1c, or a part of the scanning line 3a. A self-aligned TFT in which a high concentration source region and a high concentration drain region are formed in a self-aligned manner by implanting impurities at a high concentration using a gate electrode formed of as a mask. Further, in the present embodiment, a single gate structure in which only one gate electrode of the pixel switching TFT 30 is disposed between the high-concentration source region 1d and the high-concentration drain region 1e has been described. Electrodes may be arranged. When a TFT is formed with a dual gate or triple gate or more as described above, a leak current at a junction between a channel and a source / drain region can be prevented, and a current in an off state can be reduced. Further, the semiconductor layer 1a constituting the TFT 30 may be a non-single-crystal layer or a single-crystal layer. For forming the single crystal layer, a known method such as a bonding method can be used. By using the semiconductor layer 1a as a single crystal layer, the performance of peripheral circuits in particular can be improved.
[0080]
On the other hand, in FIG. 3, the storage capacitor 70 is composed of a relay layer 71 serving as a pixel potential side capacitor electrode connected to the high-concentration drain region 1 e and the pixel electrode 9 a of the TFT 30, and a capacitor line 300 serving as a fixed potential side capacitor electrode. A part of them is formed by being opposed to each other with a dielectric film 75 interposed therebetween. According to the storage capacitor 70, the potential holding characteristic of the pixel electrode 9a can be significantly improved.
[0081]
The relay layer 71 is made of, for example, a conductive polysilicon film and functions as a pixel potential side capacitance electrode. However, the relay layer 71 may be formed of a single-layer film or a multilayer film containing a metal or an alloy, similarly to the capacitance line 300 described later. The relay layer 71 has a function of relaying the pixel electrode 9a and the high-concentration drain region 1e of the TFT 30 via the contact holes 83 and 85, in addition to the function as the pixel potential side capacitor electrode.
[0082]
By using the relay layer 71 in this way, even if the interlayer distance is as long as, for example, about 2000 nm, it is possible to avoid the technical difficulty of connecting the two with one contact hole and to connect two or more relatively small-diameter series. Both can be satisfactorily connected with a simple contact hole, and the pixel aperture ratio can be increased. It also helps to prevent penetration of the etching when opening the contact hole.
[0083]
The capacitance line 300 is made of, for example, a conductive film containing a metal or an alloy and functions as a fixed potential side capacitance electrode. When viewed in plan, the capacitance line 300 is formed so as to overlap the formation region of the scanning line 3a, as shown in FIG. More specifically, the capacitance line 300 includes a main line portion extending along the scanning line 3a, a protrusion protruding upward along the data line 6a from each location intersecting the data line 6a in the figure, and a contact hole. A portion corresponding to 85 is provided with a constricted portion slightly constricted. Of these, the protruding portion contributes to an increase in the formation area of the storage capacitor 70 by utilizing the area above the scanning line 3a and the area below the data line 6a.
[0084]
Such a capacitance line 300 is preferably formed of a conductive light-shielding film containing a high-melting point metal, and functions as a fixed-potential-side capacitance electrode of the storage capacitor 70 and a light-shielding layer that shields the TFT 30 from incident light above the TFT 30. Has the function as Further, as described above, if the capacitor line 300 is configured in this manner, the capacitor line 300 can also function as a built-in light-shielding film that defines an opening region.
[0085]
The capacitance line 300 preferably extends from the image display area 10a where the pixel electrode 9a is arranged to the periphery thereof, and is electrically connected to a constant potential source to have a fixed potential. Such a constant potential source may be a constant potential source of a positive power supply or a negative power supply supplied to the data line driving circuit 101, or may be a constant potential supplied to the counter electrode 21 of the counter substrate 20.
[0086]
As shown in FIG. 3, the dielectric film 75 is, for example, a relatively thin HTO (High Temperature Oxide) film having a thickness of about 5 to 200 nm, a silicon oxide film such as an LTO (Low Temperature Oxide) film, or a silicon nitride film. Consists of From the viewpoint of increasing the storage capacitance 70, the thinner the dielectric film 75 is, the better the reliability of the film can be obtained.
[0087]
2 and 3, in addition to the above, a base insulating film 12 is provided below the TFT 30. The base insulating film 12 has a function of interlayer insulating the TFT 30 from the lower light-shielding film 11a, and is formed over the entire surface of the TFT array substrate 10 so that the surface of the TFT array substrate 10 is roughened at the time of polishing the surface and dirt remaining after cleaning. It has a function of preventing a change in the characteristics of the pixel switching TFT 30.
[0088]
On the scanning line 3a, a first interlayer insulating film 41 having 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 is formed.
[0089]
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 formed on these. A perforated second interlayer insulating film 42 is formed.
[0090]
In this embodiment, the first interlayer insulating film 41 is baked at about 1000 ° C. to activate the ions implanted into the semiconductor layer 1a and the polysilicon film forming the scanning line 3a. You may. On the other hand, by not performing such sintering on the second interlayer insulating film 42, stress generated near the interface of the capacitance line 300 may be reduced.
[0091]
The data line 6a and the nitride film 401 according to the present embodiment are formed on the second interlayer insulating film 42, and the third interlayer insulating film in which a contact hole 85 leading to the relay layer 71 is formed thereon. 43 are formed.
[0092]
The surface of the third interlayer insulating film 43 is flattened by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process or the like, and reduces the alignment failure of the liquid crystal layer 50 due to a step due to various wirings, elements, and the like existing below the surface. However, instead of or in addition to performing the flattening process on the third interlayer insulating film 43, the TFT array substrate 10, the underlying insulating film 12, the first interlayer insulating film 41, and the second interlayer insulating film 42 A flattening process may be performed by digging a groove in at least one of them and burying a wiring such as the data line 6a or a TFT 30 or the like.
[0093]
In the electro-optical device according to the present embodiment having such a configuration, the following operation and effect can be obtained due to the existence of the nitride film 401.
[0094]
First, the provision of the nitride film 401 around the image display region 10a and on the data lines 6a prevents moisture from entering the semiconductor layer 1a constituting the TFT 30 or the insulating film 2 including the gate insulating film. Can be prevented. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the threshold voltage Vth of the TFT 30 rises in a relatively short period of time and the control becomes impossible, as conventionally observed.
[0095]
In the present embodiment, the nitride film 401 has a shape that exists only on the data line 6a and does not reach the light transmission region, except for the film formed around the image display region 10a. (See FIG. 5), it is possible to avoid a situation where the transmittance of the entire electro-optical device is reduced despite the provision of the nitride film 401. Therefore, according to the present embodiment, a brighter high-quality image can be displayed.
[0096]
Further, for the same reason, the nitride film 401 itself is broken by its internal stress, and the stress acts on the outside, so that the nitride film 401 exists around the nitride film 401, for example, the third interlayer insulating film 43 or the like. There is no possibility that cracks will occur. That is, since the nitride film 401 exists only on the data line 6a, a large internal stress does not concentrate. This is clearer assuming that the nitride film is provided on the entire surface of the TFT array substrate 10.
[0097]
Moreover, in the present embodiment, even in such a form, the above-described operation and effect of preventing moisture penetration can be sufficiently obtained. The inventor of the present application can extend the life of the nitride film 401 having a thickness of 3 to 30 nm to at least three times that of the conventional electro-optical device even when the nitride film 401 is formed only on the data line 6a. Make sure that.
[0098]
Further, as shown in FIG. 2 or FIG. 5, the nitride film 401 in this embodiment is formed to have a width W1 larger than the width W2 of the data line 6a (W1> W2). This makes it possible to reduce damage to the data line 6a during the manufacturing process. As described above, the damage in the manufacturing process is typically considered to be damage caused by an etching process required when using the photolithography method. In such a case, the operation of the electro-optical device may be affected by generating unnecessary erosion or the like on the data line 6a by the etching.
[0099]
However, in the present embodiment, as described above, since the relationship of (width W1 of nitride film 401)> (width W2 of data line 6a) is satisfied, the damage given by the above-described etching is The edge of the nitride film 401 can take charge. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide an electro-optical device that can operate favorably without causing erosion or the like relating to the data line 6a.
[0100]
FIG. 6 shows an experimental result that proves such a situation. Here, FIG. 6 shows that, after an original film of a nitride film is once formed on the entire surface of the TFT array substrate 10, various patterns having different shapes are performed by using a photolithography method. It is a graph which shows what happened. Note that the “defective rate” as used herein refers to the proportion of the data line 6a that did not operate normally due to a break in the data line 6a as a result of experimental production of the electro-optical device. Further, “various patterning with different shapes” specifically means a value of ((width W1 of nitride film 401) − (width W2 of data line 6a)) / 2 (hereinafter referred to as “projection value”). , And is represented by the symbol “P.” That is, it means three types of patterning where the protrusion value P = (W1−W2) / 2) is P = 0.45 μm, 2.17 μm, and 10 μm.
[0101]
As can be seen from this figure, the defect rate is shown as a result of patterning the nitride film on the entire surface by only leaving the square-shaped nitride film around (leftmost in FIG. 6). Compared with reaching nearly 20%, the result of patterning the nitride film 401 while leaving the nitride film 401 on the data line 6a and having a width W1 larger than the width W2 of the data line 6a indicates that The defect rate is extremely small.
[0102]
As described above, by setting W1> W2, it is possible to provide an electro-optical device that can be expected to operate accurately.
[0103]
Incidentally, in the above-described embodiment, the widths W1 and W2 are adjusted so that the protrusion value P becomes 0.1 to 0.5 μm, but FIG. 7 shows the basis thereof. Here, FIG. 7 is a graph showing how the degree of flicker appearing on the image displayed by the completed electro-optical device changes according to the change of the protrusion value P.
[0104]
As shown in this figure, when the nitride film 401 according to the present embodiment is formed as compared with the conventional example (on the left axis in FIG. 7), that is, when the nitride film does not exist on the data line 6a, It can be seen that flicker on the image is reduced. It can also be seen that the degree of the reduction increases as the protrusion value P increases (that is, the flicker decreases as the protrusion value P increases).
[0105]
Although the exact reason is not clear, it is considered that the intrinsic refractive index of the nitride film 401 is to refract incident light passing beside the data line 6a. That is, the light incident on the relatively wide portion of the nitride film 401 is refracted by the portion and changes its traveling path, and the light that should have been incident on the TFT 30 is changed to another place. It is thought that it will lead to. Then, the light incident on the TFT 30 is reduced, so that it is considered that the light leakage current is reduced, thereby reducing the flicker.
[0106]
From FIG. 7, it can be seen that the effect of reducing flicker as described above can be obtained relatively sufficiently by providing a mode in which the protrusion value P is provided only slightly. From the above, it is preferable that the lower limit of the protrusion value P is basically set to be as small as possible (see FIG. 7), and more specifically, 0.1 μm It can be seen that it is preferable to set the constraint of the degree or more. By the way, if the protrusion value P is set at the smallest possible lower limit, the nitride film 401 will reach the light transmitting region even if an assembly error or the like occurs at the time of manufacturing or assembling the electro-optical device. It is also possible to obtain the advantage that there is no need to worry about
[0107]
On the other hand, as for the upper limit of the protrusion value P, as shown in FIG. 6, it can be read that the flicker decreases as the protrusion value P increases, so that no special restriction is required. Seem. However, it is not necessary to blindly increase the protrusion value P. This is because, as is apparent from FIG. 5, if the protrusion value P is too large, the edge of the nitride film 401 will extend beyond the one-dot chain line shown in FIG. This is because there is a possibility that the overall transmittance is reduced.
[0108]
However, in the present invention, it is not necessary to restrict the upper limit of the width W1 of the nitride film 401 only by formally preventing the nitride film 401 from reaching the light transmitting region. For example, in some cases, as shown in FIG. 8, a form in which the nitride film 401 reaches the light transmitting region may be adopted. Here, FIG. 8 is a view having the same effect as FIG. 5 and shows a mode in which the width W1 ′ of the nitride film 401 ′ is formed to be larger than the width W3 of the upper light shielding film 23. In FIG. 8, components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 5 are completely the same as the configuration shown in FIG. 5, and the description thereof will not be repeated.
[0109]
As shown in FIG. 8, when the width W1 'of the nitride film 401' is larger than the width W3 of the upper light-shielding film 23, the nitride film 401 'actually reaches the light transmitting region. However, as long as the size of W3-W2 does not become very large, a range that does not substantially affect the light transmittance can be considered, and such a form is also possible. In such a case, as already described with reference to FIG. 7, the effect of reducing flicker on an image can be enjoyed more than in the above-described embodiment. You can even say that you have an advantage.
[0110]
As described above, the upper limit of the width W1 of the nitride film 401 takes into account the relationship between avoiding a decrease in light transmittance and reducing flicker on an image (the two are considered to be in a trade-off relationship). You can decide by paying. More specifically, if the emphasis is placed on the point of flicker reduction on the image, the projection value P may be set to be as large as about 2.2 μm, and the emphasis is on avoiding a decrease in light transmittance. If so, it is considered appropriate to adopt a form in which the protrusion value P is set to be as small as about 0.5 μm. In the former case, generally, the width W1 of the nitride film 401 is larger than the width W3 of the upper light-shielding film 23, and therefore, a part of the nitride film 401 slightly reaches the light transmitting region (see FIG. 8), in the latter case, the nitride film 401 does not reach the light transmitting region (see FIG. 5).
[0111]
However, the upper limit of the protrusion value P is essentially determined by the size of the pixel electrode 9a, the width of the scanning line 3a, and other various components in addition to the nitride film 401 and the data line 6a. is there. Therefore, more generally speaking, when emphasis is placed on reducing flicker on an image, the width W1 of the nitride film 401 is preferably larger than the width W3 of the upper light-shielding film 23. If the emphasis is placed on preventing the transmittance from decreasing, it can be said that the nitride film 401 only needs to satisfy at least the criterion that the nitride film 401 be formed in the region excluding the light transmitting region. In the case where the latter case is particularly emphasized, the relationship between the nitride film 401 and the upper light-shielding film 23 is focused on, not the relationship between the nitride film 401 and the data line 6a, and the former edge is larger than the latter edge. It is preferable to provide a restriction such that the thickness is reduced within 1 μm.
[0112]
After all, taking into account all of the above, including the effect of avoiding the etching damage to the data line 6a and the effect of the above, the protrusion value P is more preferably about 0.45 to 0.55 μm. Then it is considered better.
[0113]
Further, in this embodiment, since the thickness of the nitride film 401 is about 3 to 100 nm, the following operation and effect can be obtained. In other words, according to the nitride film 401 having such a relatively small thickness, it is possible to reduce the level difference caused on the surface of the interlayer insulating film or the like formed on the nitride film 401 due to this. Thus, the image quality is not lowered by lowering the contrast. In this regard, in the present embodiment, as described above, since the surface of the third interlayer insulating film 43 has been subjected to the CMP process, it is possible to make a flat surface appear. However, in view of the above-mentioned circumstances, it means that a relatively flat surface can be obtained even if the CMP process or the like is not performed.
[0114]
Note that, in the above embodiment, the form in which the nitride film 401 exists only around the image display area 10a and on the data line 6a has been described, but the present invention is not limited to such a form. For example, as shown in FIG. 9 to the same effect as FIG. 4, in the direction in which the scanning line 3a extends, the nitride film 401 is formed as the same film at the same time as the formation of the nitride film 401 in the data line 6a direction. Such a form may be used. According to such an embodiment, it is considered that the effect of preventing moisture from entering the TFT 30 can be more reliably enjoyed. Incidentally, even in such a case, it is of course possible to adopt a form in which the edge of the nitride film 401 does not enter the light transmission region (see FIG. 5) or a form in which the edge of the nitride film 401 enters (see FIG. 8). .
[0115]
(Overall configuration of electro-optical device)
Hereinafter, the overall configuration of the electro-optical device according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a plan view of the TFT array substrate together with the components formed thereon as viewed from the counter substrate 20, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line HH 'of FIG.
[0116]
10 and 11, in the electro-optical device according to the present embodiment, the TFT array substrate 10 and the opposing substrate 20 are arranged to face each other. A liquid crystal layer 50 is sealed between the TFT array substrate 10 and the opposing substrate 20, and the TFT array substrate 10 and the opposing substrate 20 are separated from each other by a seal provided in a sealing area located around the image display area 10a. The members 52 are bonded to each other.
[0117]
The sealing material 52 is made of, for example, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, or the like, and is hardened by ultraviolet light, heating, or the like in order to bond the two substrates. In addition, if the electro-optical device according to the present embodiment is applied to a liquid crystal device that performs a small-sized enlarged display such as a projector, the distance between the two substrates (the distance between the substrates) A gap material (spacer) such as glass fiber or glass beads for setting the gap to a predetermined value is dispersed. Alternatively, such a gap material may be included in the liquid crystal layer 50 if the electro-optical device is applied to a large-sized liquid crystal device such as a liquid crystal display or a liquid crystal television that displays images at the same magnification.
[0118]
In a region outside the sealing material 52, a data line driving circuit 101 for driving the data line 6 a by supplying an image signal to the data line 6 a at a predetermined timing and an external circuit connection terminal 102 are connected to one side of the TFT array substrate 10. The scanning line driving circuit 104 that drives the scanning line 3a by supplying a scanning signal to the scanning line 3a at a predetermined timing is provided along two sides adjacent to this one side. I have.
[0119]
If the delay of the scanning signal supplied to the scanning line 3a does not matter, it goes without saying that the scanning line driving circuit 104 may be provided on only one side. Further, the data line driving circuits 101 may be arranged on both sides along the side of the image display area 10a.
[0120]
On one remaining side of the TFT array substrate 10, a plurality of wirings 105 for connecting between the scanning line driving circuits 104 provided on both sides of the image display area 10a are provided. In at least one of the corners of the counter substrate 20, a conductive material 106 for electrically connecting the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 is provided.
[0121]
In FIG. 11, on the TFT array substrate 10, an alignment film is formed on the pixel electrode 9a after the TFT for pixel switching and the wiring such as the scanning line and the data line are formed. On the other hand, on the counter substrate 20, an alignment film is formed on the uppermost layer in addition to the counter electrode 21. The liquid crystal layer 50 is made of, for example, a liquid crystal in which one or several kinds of nematic liquid crystals are mixed, and takes a predetermined alignment state between the pair of alignment films.
[0122]
Note that, on the TFT array substrate 10, in addition to the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, etc., a sampling circuit for applying an image signal to the plurality of data lines 6a at a predetermined timing, a plurality of data lines 6a, a precharge circuit for supplying a precharge signal of a predetermined voltage level prior to the image signal, an inspection circuit for inspecting the quality, defects, and the like of the electro-optical device during manufacturing or shipping are formed. Is also good.
[0123]
Further, in each of the above-described embodiments, instead of providing the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 on the TFT array substrate 10, for example, the driving LSI mounted on a TAB (Tape Automated Bonding) substrate is provided with a TFT. The connection may be made electrically and mechanically via an anisotropic conductive film provided on the periphery of the array substrate 10. For example, a TN (Twisted Nematic) mode, a VA (Vertically Aligned) mode, and a PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) are provided on the side of the opposite substrate 20 where the projected light is incident and on the side where the emitted light of the TFT array substrate 10 is emitted, respectively. A polarizing film, a retardation film, a polarizing plate, and the like are arranged in a predetermined direction according to an operation mode such as a mode and a normally white mode / normally black mode.
[0124]
Further, as the electro-optical device, in addition to the liquid crystal device, an electro-optical device using an organic EL element or an inorganic EL element, an electrophoretic device, or the like using a thin film transistor can be applied.
[0125]
(Electronics)
Next, an overall configuration, particularly an optical configuration, of an embodiment of a projection type color display device as an example of an electronic apparatus using the electro-optical device described above in detail as a light valve will be described. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the projection type color display device.
[0126]
In FIG. 12, a liquid crystal projector 1100, which is an example of a projection type color display device according to the present embodiment, prepares three liquid crystal modules each including a liquid crystal device in which a driving circuit is mounted on a TFT array substrate, and each of them has a light valve for RGB. The projector is configured as a projector used as 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, three mirrors 1106 and two dichroic mirrors 1108 emit light components R, G and R corresponding to the three primary colors RGB. B, and are led to light valves 100R, 100G, and 100B corresponding to each color. At this time, in particular, the B light is guided through a relay lens system 1121 including an entrance 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 combined 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 embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the invention or the idea that can be read from the entirety of the claims and the specification, and an electro-optical device with such a change. And electronic devices are also included in the technical scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an equivalent circuit such as various elements and wiring provided in a plurality of pixels in a matrix forming an image display area in an electro-optical device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 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 of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2;
FIG. 4 is a plan view schematically showing the overall configuration of a nitride film according to the embodiment on a TFT array substrate.
FIG. 5 is a sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 2;
FIG. 6 is a graph showing a relationship between various patterning results of different shapes and a defect rate of an electro-optical device prototyped according to the result.
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a protrusion value and a degree of flicker on an image.
FIG. 8 is a cross-sectional view having the same concept as in FIG. 5 and shows a different aspect in that a width of a nitride film is larger than a width of an upper light-shielding film.
FIG. 9 is a plan view having the same concept as FIG. 4 and schematically showing an overall configuration of a nitride film having a form different from that of FIG. 4;
FIG. 10 is a plan view of a TFT array substrate in an electro-optical device according to an embodiment of the present invention, together with components formed thereon, viewed from a counter substrate side.
FIG. 11 is a sectional view taken along line HH ′ of FIG. 10;
FIG. 12 is a schematic 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
2. Insulating film (including gate insulating film)
3a: scanning line
6a Data line
10 ... TFT array substrate
10a: Image display area
11a: Lower light-shielding film
20: Counter substrate
23 Upper light shielding film
30 ... TFT
70 ... Storage capacity
300 ... Capacitance line
401, 401 '... nitride film
W1, W1 ': width of nitride film
W2: width of data line
W3: width of upper or lower light-shielding film

Claims (13)

基板上に、
走査線及びデータ線の交点に対応して設けられた薄膜トランジスタと
前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極と、
少なくとも前記データ線表面上に形成された窒化膜と
を備えたことを特徴とする電気光学装置。
On the substrate,
A thin film transistor provided corresponding to the intersection of the scanning line and the data line and a pixel electrode provided corresponding to the thin film transistor,
An electro-optical device comprising at least a nitride film formed on a surface of the data line.
前記画素電極はマトリクス状に配列されてなるとともに、前記走査線及び前記データ線は、相互に交差する方向に沿い前記マトリクス状に対応した形状に形成されてなり、
前記窒化膜は、少なくとも前記データ線表面上及び前記走査線上に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
The pixel electrodes are arranged in a matrix, and the scanning lines and the data lines are formed in a shape corresponding to the matrix along a direction crossing each other,
2. The electro-optical device according to claim 1, wherein the nitride film is formed on at least the data line surface and the scan line.
前記窒化膜は、前記画素電極、前記走査線及び前記データ線が形成される領域として規定される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請求項1又は2に記載の電気光学装置。3. The electro-optical device according to claim 1, wherein the nitride film is formed around an image display area defined as an area where the pixel electrode, the scan line, and the data line are formed. apparatus. 前記窒化膜は、前記画像表示領域の周囲の他、前記データ線上にのみ形成されていることを特徴とする請求項3に記載の電気光学装置。4. The electro-optical device according to claim 3, wherein the nitride film is formed only on the data line in addition to the periphery of the image display area. 前記窒化膜は、前記基板上における光透過領域を除く領域に形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電気光学装置。The electro-optical device according to claim 1, wherein the nitride film is formed in a region on the substrate excluding a light transmitting region. 前記データ線上に形成される前記窒化膜の幅は、該データ線の幅よりも大きくされていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電気光学装置。The electro-optical device according to claim 1, wherein a width of the nitride film formed on the data line is larger than a width of the data line. 前記窒化膜の縁は、前記データ線の縁よりも、その両側につきそれぞれ0.1〜2.2μmだけ大きくされていることを特徴とする請求項6に記載の電気光学装置。7. The electro-optical device according to claim 6, wherein an edge of the nitride film is larger than an edge of the data line by 0.1 to 2.2 [mu] m on each side. 前記窒化膜の厚さは、3〜100nmであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電気光学装置。The electro-optical device according to any one of claims 1 to 7, wherein the thickness of the nitride film is 3 to 100 nm. 前記基板に電気光学物質を挟んで対向する他の基板と、該他の基板上に前記走査線及び前記データ線と位置的に対応するように形成された遮光膜を更に備え、
前記窒化膜の幅は、前記遮光膜の幅よりも小さくされていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の電気光学装置。
Another substrate facing the substrate with an electro-optical material interposed therebetween, further comprising a light-shielding film formed on the other substrate so as to correspond to the scanning lines and the data lines,
The electro-optical device according to claim 1, wherein a width of the nitride film is smaller than a width of the light shielding film.
前記窒化膜の縁は、前記遮光膜の縁よりも、その両側につきそれぞれ1μm以内で小さく形成されていることを特徴とする請求項9に記載の電気光学装置。10. The electro-optical device according to claim 9, wherein an edge of the nitride film is formed smaller than an edge of the light-shielding film by 1 μm or less on both sides thereof. 前記基板に電気光学物質を挟んで対向する他の基板と、該他の基板上に前記走査線及び前記データ線と位置的に対応するように形成された遮光膜を更に備え、
前記窒化膜の幅は、前記遮光膜の幅よりも大きくされていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の電気光学装置。
Another substrate facing the substrate with an electro-optical material interposed therebetween, further comprising a light-shielding film formed on the other substrate so as to correspond to the scanning lines and the data lines,
9. The electro-optical device according to claim 1, wherein a width of the nitride film is larger than a width of the light shielding film. 10.
前記窒化膜は、プラズマCVD法によって形成されることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の電気光学装置。The electro-optical device according to claim 1, wherein the nitride film is formed by a plasma CVD method. 請求項1乃至12のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 1.
JP2003209432A 2003-08-28 2003-08-28 Electro-optical devices and electronic equipment Pending JP2004054281A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003209432A JP2004054281A (en) 2003-08-28 2003-08-28 Electro-optical devices and electronic equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003209432A JP2004054281A (en) 2003-08-28 2003-08-28 Electro-optical devices and electronic equipment

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002130834A Division JP3700674B2 (en) 2002-05-02 2002-05-02 Electro-optical device and electronic apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004054281A true JP2004054281A (en) 2004-02-19
JP2004054281A5 JP2004054281A5 (en) 2005-09-08

Family

ID=31944794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003209432A Pending JP2004054281A (en) 2003-08-28 2003-08-28 Electro-optical devices and electronic equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004054281A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008143213A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
WO2008143211A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
WO2008156023A1 (en) * 2007-06-21 2008-12-24 Sharp Kabushiki Kaisha Photodetector and display device provided with same
WO2009133791A1 (en) * 2008-04-28 2009-11-05 Sharp Kabushiki Kaisha Photosensitive structure and apparatus including such a structure
US8110887B2 (en) 2007-06-21 2012-02-07 Sharp Kabushiki Kaisha Photodetector and display device provided with the same
US8309901B2 (en) 2007-05-18 2012-11-13 Sharp Kabushiki Kaisha Display device adjusting luminance of display based at least on detections by ambient light sensors

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008143213A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
WO2008143211A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
US8309901B2 (en) 2007-05-18 2012-11-13 Sharp Kabushiki Kaisha Display device adjusting luminance of display based at least on detections by ambient light sensors
JP5073741B2 (en) * 2007-05-18 2012-11-14 シャープ株式会社 Display device
US8368676B2 (en) 2007-05-18 2013-02-05 Sharp Kabushiki Kaisha Display device with light shield
WO2008156023A1 (en) * 2007-06-21 2008-12-24 Sharp Kabushiki Kaisha Photodetector and display device provided with same
US8110887B2 (en) 2007-06-21 2012-02-07 Sharp Kabushiki Kaisha Photodetector and display device provided with the same
US8227887B2 (en) 2007-06-21 2012-07-24 Sharp Kabushiki Kaisha Photodetector and display device provided with the same
JP5058255B2 (en) * 2007-06-21 2012-10-24 シャープ株式会社 Photodetector and display device including the same
WO2009133791A1 (en) * 2008-04-28 2009-11-05 Sharp Kabushiki Kaisha Photosensitive structure and apparatus including such a structure
JP2011518423A (en) * 2008-04-28 2011-06-23 シャープ株式会社 Photosensitive structure and device having the photosensitive structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW587234B (en) Electro-optical device and electronic equipment
KR100614737B1 (en) Electro-optical devices and electronic devices
JP3870897B2 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
JP3791517B2 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
JP2004125887A (en) Electro-optical device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
CN100445851C (en) Electro-optic devices and electronics
JP3700674B2 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
JP2002215064A (en) Electro-optical device
JP2004054281A (en) Electro-optical devices and electronic equipment
JP5481790B2 (en) Electro-optic device
JP4003724B2 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
JP4026398B2 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
JP2009300477A (en) Electro-optical device and electronic apparatus
JP4154965B2 (en) Electro-optical substrate, and electro-optical device and electronic apparatus including the same
JP2004004723A (en) Electro-optical devices and electronic equipment
JP5343476B2 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
JP4984911B2 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
JP4760818B2 (en) Electro-optical substrate, and electro-optical device and electronic apparatus including the same
JP3925555B2 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
JP4269659B2 (en) Electro-optical device, manufacturing method thereof, and electronic apparatus
JP2003295168A (en) Electro-optical devices and electronic equipment
JP4797453B2 (en) Electro-optical device manufacturing method, electro-optical device, electronic apparatus, and semiconductor substrate manufacturing method
JP2011158700A (en) Electro-optical device and electronic apparatus, and method for manufacturing the electro-optical device
JP2006065356A (en) Electro-optical device and electronic apparatus
JP2004318082A (en) Electro-optical device, electronic device, and substrate device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050315

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050315

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070704

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071030

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080430

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080625

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080826