JP2002214637A - 電気光学装置及びその製造方法、並びに投射型表示装置 - Google Patents
電気光学装置及びその製造方法、並びに投射型表示装置Info
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Abstract
基板を貼り合わせるシール材に係る構成及び一対の基板
間の上下導通に係る構成の簡略化を図る。 【解決手段】 電気光学装置は、第1基板(10)及び
第2基板(20)間に電気光学物質(50)が挟持され
てなる。両基板間に、それらの周囲に沿ったシール領域
で両基板を相接着するシール材を備える。第1基板上
に、画素電極と、画像表示領域内からシール領域外まで
伸びる配線と、シール領域内に配置された上下導通パッ
ドとを備える。第2基板上に、画素電極に対向配置され
且つ上下導通パッドに対向する上下導通部を有する対向
電極を備える。シール材は、少なくとも上下導通パッド
及び上下導通部間に配置された部分が導電性材料からな
り、上下導通材としても機能する。
Description
囲でシール材により貼り合わせられた一対の第1及び第
2基板間に電気光学物質が挟持されてなり、これらの基
板における電気光学物質に面する側に設けられた一対の
電極を備えた液晶装置等の電気光学装置及びその製造方
法の技術分野に属する。
極、これをスイッチング制御する薄膜トランジスタ(以
下適宜、TFT(Thin Film Transistor)と称す)及び
これに接続され画像信号や走査信号を供給するデータ
線、走査線等の配線などが設けられたTFTアレイ基板
を備える。更に、このTFTアレイ基板の配線等が配置
された側に対向配置されており、カラーフィルタ、遮光
膜等の他に、全面に対向電極が設けられた対向基板を備
える。これらのTFTアレイ基板及び対向基板は、画像
表示領域の周囲に位置するシール領域において、シール
材により貼り合わせられ、両基板間に液晶等の電気光学
物質が挟持される。更に、シール領域の外側において両
基板に夫々設けられた上下導通領域(即ち、上下導通パ
ッドや対向基板の隅等の領域)間に、導電性の上下導通
材が挟持される。この上下導通材により、TFTアレイ
基板側に設けられた固定の又は一定周期で反転する対向
電極電位を供給するための配線と対向電極とが、電気的
に接続されている。そして、動作時には、画素電極に対
応する画素毎に、画素電極及び対向電極間に駆動電圧を
発生させて各電気光学物質部分を駆動する(例えば、液
晶の配向状態を変化させる)ことにより、表示動作を行
うように構成されている。
特開平11−64874号公報、特開平11−2023
66号公報等では、基板の4辺に沿って液晶層を包囲す
るシール領域にシール材を設け、基板の4隅の上下導通
領域に上下導通材を設ける技術を開示している。そして
一般には、シール材は、導電性を持たない光硬化性樹脂
等から構成され、上下導通材は導電性材料から構成され
るが、これらの公報のうち特開昭62−89024号公
報によれば、シール領域のシール材と上下導通領域に設
ける上下導通材とを夫々、同一の導電性材料から形成す
る。これにより、シール材と上下導通材とを同一工程で
形成でき、製造プロセスの簡略化を図れるとされてい
る。
対角20cm程度以上の大型の画像表示領域を有する場
合には、画像表示領域に配置される液晶等の電気光学物
質内に両基板間のギャップを制御するためのビーズ状或
いはファイバー状のギャップ材が散布される(即ち、ギ
ャップ材は画像中で見えないので問題がない)。これに
対し、例えば対角2cm程度以下の画像表示領域を有す
る小型の電気光学装置の場合には、シール材中に両基板
間のギャップを制御するためのギャップ材が混合される
のが一般的である(即ち、ギャップ材が画像中で見えな
いようにしている)。
特開昭62−89024号公報では、シール材も導電性
を持ってしまうため、実際上は、シール領域で配線間シ
ョートが多発して製品化が極めて困難であるという問題
点がある。より具体的には、導電性の無いシール材であ
れば、その中に混合される導電性の無いギャップ材が接
着の際にTFTアレイ基板上の絶縁膜を破ってその下に
ある各種配線と接触しても、該各種配線をショートさせ
る原因とはならないが、この公報によれば、ギャップ材
が導電性を有するため、このような接触が起こるとギャ
ップ材により各種配線をショートさせてしまうのであ
る。
4号公報では、上下基板間ショートを防止するために
は、上下導通材を基板端から所定距離以上離すことが必
要であるとされており、前述の特開平11−20236
6号公報では、電気抵抗の比較的高い対向電極全体を均
一な電位に設定するためには、画像表示領域外における
基板上に画像表示領域の外周に沿って4隅にある上下導
通領域に至る配線を設けることが必要であるとされてい
る。従って、これらの公報によれば、上下導通領域をシ
ール領域の外側に設ける必要があるため、基板の小型
化、或いは基板に対する画像表示領域の大型化を図るこ
とは根本的に困難であるという問題点がある。
くすることにより基板の小型化或いは画像表示領域の大
型化を図ろうとすれば、上下導通自体の信頼性が低下し
てしまう。或いは、この問題に対し、シール領域を小さ
くすることにより、基板の小型化或いは画像表示領域の
大型化を図ろうとすれば、両基板の貼り合わせの信頼性
や基板間のギャップ制御の信頼性が低下してしまう。
あり、一対の基板を貼り合わせるシール材に係る構成及
び一対の基板間の上下導通に係る構成の簡略化を図るこ
とが可能であり且つ該上下導通の信頼性を高めることが
可能であり、しかも基板の小型化を図ることが可能或い
は基板に対して画像表示領域を相対的に広げることが可
能である電気光学装置及びその製造方法を提供すること
を課題とする。
上記課題を解決するために、一対の第1及び第2基板間
に電気光学物質が挟持されてなり、前記第1及び第2基
板間に、平面的に見てそれらの周囲に沿ったシール領域
で前記第1及び第2基板を相接着するシール材を備えて
おり、前記第1基板上に、平面的に見て前記シール領域
で包囲された画像表示領域に配置された複数の画素電極
と、前記画像表示領域内から前記シール領域外まで伸び
る配線と、前記シール領域内に配置された上下導通パッ
ドとを備えており、前記第2基板上に、前記画素電極に
対向配置され且つ前記上下導通パッドに対向する上下導
通部を有する対向電極を備えており、前記シール材は、
少なくとも前記上下導通パッド及び前記上下導通部間に
配置された部分が導電性材料からなる。
時には、第1基板上に形成された配線に、画像信号等の
信号が供給され、画素電極に画像信号等の信号が供給さ
れる。これと並行して、第2基板上に形成された対向電
極に、上下導通パッド及び上下導通部を介して、例えば
固定の又は周期的に反転する対向電位信号等の信号が供
給される。従って、これらの信号に応じて画素毎に画素
電極及び対向電極間に駆動電圧が印加され、両者間にあ
る電気光学物質が駆動されて(例えば、液晶の配向状態
が駆動電圧の印加により変化させられて)、電気光学的
な画像表示が行なわれる。ここで特に、シール領域にお
いて第1及び第2基板を相接着するシール材のうち導電
性材料からなる部分が、上下導通パッド及び上下導通部
間に配置されて、これらの間における上下導通材として
機能する。即ち、前述した各種従来技術の如くシール領
域の外側に上下導通領域を確保して該上下導通領域にシ
ール材とは別に導電性の上下導通材を配置するのと比べ
ると、シール領域中に上下導通領域を含めることができ
る分だけ、基板の小型化或いは基板に対する画像表示領
域の大型化を図ることが可能となる。逆に、上下導通領
域をシール領域とは別に用意する必要がない分だけ、シ
ール領域を大きく確保することが可能となり、より信頼
性の高い両基板の貼り合わせを実現できる。更に、シー
ル材の少なくとも一部を上下導通材としても機能させる
ことにより、装置構成及びその製造プロセスの簡略化を
図ることが可能となる。
で最上層に来るので、その下方に積層形成される配線を
シール材(例えば、その中に含まれるギャップ材)によ
り断線又はショートさせる可能性を、当該上下導通パッ
ドの存在により低減できる。そして、上下導通パッドを
シール領域内に大きく形成すれば、より信頼性の高い上
下導通を実現できる。これらの結果、信頼性の高い上下
導通により対向電極を安定駆動でき、最終的に表示され
る画像におけるブロックゴーストを低減できる。
ば、シール材に係る構成及び上下導通に係る構成の簡略
化を図ることが可能であり且つ該上下導通及び両基板の
貼り合わせの信頼性を高めることが可能であり、しかも
基板の小型化を図ることが可能或いは基板に対して画像
表示領域を相対的に広げることが可能となる。
記上下導通パッドは、前記シール領域のうち所定の三辺
のうち少なくとも一辺を占める。
ール領域のうち一辺、二辺又は三辺を占めるので、前述
した従来技術の如く基板の4隅に島状の上下導通パッド
を形成する場合と比較して、上下導通パッドを遥かに大
きく形成することとなり、遥かに信頼性の高い上下導通
を実現でき、対向電極を良好に安定駆動できる。また、
画像表示領域からシール領域外に至る配線が設けられて
いない辺や、相対的に機械的強度の高い配線構造を有す
る辺を所定の辺とすれば(即ち、所定の辺ではない辺に
対しては電気絶縁性のシール材を配置すれば)、シール
材の下方に積層形成される配線をシール材により断線又
はショートさせる可能性を低減できる。更に、辺単位で
上下導通パッドを形成することにより、シール材中にギ
ャップ材を混合して基板間ギャップを制御することも容
易となる。
記シール領域を構成する四辺のうち前記電気光学物質を
注入するための注入口の設けられていない辺に形成され
るように構成してもよい。
物質を注入するための注入口の設けられていない辺に
は、上下導通パッドが形成され、係る注入口が設けられ
ている辺には、上下導通パッドは形成されない。従っ
て、注入口が設けられた辺に対しては電気絶縁性のシー
ル材を配置すれば、シール材の下方に積層形成される配
線をシール材により断線又はショートさせる可能性を低
減できる。例えば、注入口が設けられた辺に、画像表示
領域からシール領域外に伸びる配線を積極的に設ける構
成とすれば、係る断線又はショートを低減する上で一層
有利となる。
記シール材中には、前記第1及び第2基板間のギャップ
を制御するギャップ材が混合されている。
たギャップ材により、基板間ギャップを制御できる。従
って、小型の電気光学装置において、電気光学物質中に
ギャップ材を散布することによる表示画像の劣化を防止
できる。そして特に、このようにギャップ材をシール材
中に混合しても、前述の如く本発明の電気光学装置で
は、ギャップ材によりシール領域における断線又はショ
ートさせる可能性を低減できるので有利である。
とも前記上下導通パッド及び前記上下導通部間に配置さ
れたシール材部分においては導電性微粒子からなっても
よい。
なるギャップ材により、上下導通パッド及び上下導通部
間に配置されたシール材部分における導電性を高めるこ
とができ、このシール材部分を上下導通材として機能さ
せることができる。
金属メッキされたビーズ状或いはファイバー状の微粒子
からなってもよい。
ボール、SiO2ファイバー等に対し、ニッケル金メッ
キをした導電性微粒子を、導電性を有するギャップ材と
して用いることで、上下導通パッド及び上下導通部間に
配置されたシール材部分を、上下導通材として機能させ
ることができる。
記シール材のうち少なくとも前記上下導通パッド及び前
記上下導通部間に配置された部分の中には、金属粉が混
合されている。
通パッド及び上下導通部間に配置されたシール材部分に
おける導電性を高めることができ、このシール材部分を
上下導通材として機能させることができる。尚、金属粉
を混合するのに加えて、前述の如く導電性微粒子からな
るギャップ材を混合してよいことは言うまでもない。
記シール材は、前記シール領域の全てに渡って前記導電
性材料を含む。
通材としても機能させることにより、装置構成及びその
製造プロセスの簡略化を図ることが可能となる。
記シール材は、前記シール領域のうち前記上下導通パッ
ドに対向する領域では少なくとも部分的に前記導電性材
料からなり、前記シール領域のうち前記上下導通パッド
に対向しない領域では電気絶縁性材料からなる。
する領域では、シール材の一部を上下導通材としても機
能させることにより、装置構成及びその製造プロセスの
簡略化を図ることが可能となる。しかも、上下導通パッ
ドに対向しない領域では、シール材は、電気絶縁性材料
からなるので、この電気絶縁性材料からなるシール材部
分の下方に積層形成される配線を当該シール材部分によ
り断線又はショートさせる可能性を低減できる。
記シール領域内に形成された前記上下導通パッドの表面
は、前記シール領域内の絶縁膜の表面と同一平面上に形
成されている。
導通パッドは、例えば、CMP(Chemical Mechanical
Polishing:化学的機械研磨)処理により若しくは基板
又は層間絶縁膜に掘られた溝に埋め込まれることによ
り、上下導通パッドの表面とシール領域内の絶縁膜の表
面とが同一平面上に形成されるように平坦化される。従
って、シール材中にギャップ材を混合して基板間ギャッ
プを制御する場合には、平坦なシール領域上で精度の高
い制御が可能となる。
記シール領域内に形成された前記上下導通パッドの表面
は、前記シール領域内の絶縁膜の表面に対して段差を設
けて形成されており、前記シール材中には、前記第1及
び第2基板間のギャップを制御するために、前記上下導
通パッドの領域及び前記絶縁膜の領域のギャップに各々
対応した径を持つギャップ材が混合されている。
ール領域内で平坦化されていないため、仮にシール材中
に径一定のギャップ材を混合した場合には、基板間ギャ
ップの制御を精度良く行うことが、上下導通パッドの凹
凸に応じて、非常に困難となる。更に、シール領域内で
相対的に凸となる領域において、局所的に当接するギャ
ップ材によって配線が断線又はショートする可能性が高
くなってしまう。しかるに、この態様によれば、シール
材中には、第1及び第2基板間のギャップを制御するた
めに、上下導通パッドの領域及び絶縁膜の領域のギャッ
プに各々対応した径を持つギャップ材が混合されてい
る。すなわち、上下導通パッドのシール領域内における
ギャップが小さい(即ち、上下導通パッドがシール領域
内で凸である)場合には、上下導通パッド上に配置され
るギャップ材の径は、上下導通パッド上に配置されない
ギャップ材の径と比較して、小さく設定される。他方、
上下導通パッドのシール領域内におけるギャップが大き
い(即ち、上下導通パッドがシール領域内で凹である)
場合には、上下導通パッド上に配置されるギャップ材の
径は、上下導通パッド上に配置されないギャップ材の径
と比較して、大きく設定される。従って、いずれの場合
にも、ギャップ材の径を変化させることで、ギャップが
一定でないシール領域上に配置されたギャップ材の頂点
の高さを揃えることが可能となり、シール材中のギャッ
プ材により基板間ギャップの制御を良好に行うことが可
能となる。しかも、シール領域内で相対的に凸となる領
域において、ギャップ材が局所的に当接することによっ
て配線が断線又はショートする可能性を低減できる。
上下導通パッドの領域及び前記絶縁膜の領域で前記ギャ
ップが変化する境界領域には、ギャップが大きい境界領
域にギャップの小さい領域に対応した小径のギャップ材
が混合されたシール材が配置されるように構成してもよ
い。
る基板間ギャップが変化する境界領域において、相対的
に基板間ギャップが広い側から狭い側に向けて、大径の
ギャップ材が入り込む可能性を低減できる。即ち、広ギ
ャップ用の大径のギャップ材が、狭ギャップ個所で局所
的に当接することによって配線が断線又はショートする
可能性を低減できる。他方、シール領域における基板間
ギャップが変化する境界領域において、相対的に基板間
ギャップが狭い側から広い側に向けて、小径のギャップ
材が入り込むことは殆ど又は実用上全く問題とはならな
い。
記シール材は、熱硬化性樹脂若しくは熱及び光硬化性樹
脂を含んでなる。
造プロセスにおいて、熱硬化性樹脂若しくは熱及び光硬
化性樹脂を含んでなるシール材を、加熱により硬化させ
ることで、信頼性の高い両基板の貼り合わせが実現でき
る。因みに、本発明ではシール領域における第1基板側
には上下導通パッドが存在するため光照射は若干行い難
いので、仮に光硬化性樹脂からなるシール材を使用する
と、シール材を硬化させることは(可能では有るが)若
干困難である。従って、この態様の如く熱硬化性樹脂若
しくは熱及び光硬化性樹脂を含んでなるシール材を採用
することは有利である。
題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置
(その各種態様も含む)を製造する電気光学装置の製造
方法であって、前記第1基板上に前記画素電極、前記配
線及び前記上下導通パッドを形成する工程と、前記第2
基板上に前記対向電極を形成する工程と、前記第1基板
及び前記第2基板を前記シール材により相接着する工程
とを含む。
ば、上下導通パッドが形成された第1基板と、上下導通
部を有する対向電極が形成された第2基板とを、シール
材により相接着するのと同時に、シール材のうち導電性
材料からなる部分から、上下導通パッド及び上下導通部
を上下導通する上下導通材を形成できる。即ち、両基板
を貼り合わせる工程と上下導通をとる工程とを別々に行
う場合と比べて、製造プロセスの簡略化を図ることがで
き、このような簡略化された製造プロセスにより上述し
た本発明の電気光学装置を比較的容易に製造できる。
様では、前記上下導通パッドを平坦化する工程を更に備
える。
えばCMP処理を施すことにより若しくは基板又は層間
絶縁膜に溝を掘って埋め込むことにより、平坦化するの
で、シール材中にギャップ材を混合して基板間ギャップ
を制御する場合に、平坦なシール領域上で精度の高い制
御が可能となる。
様では、前記シール材により相接着する工程は、前記上
下導通パッドに対向するシール領域部分に、第1径のギ
ャップ材が混合されたシール材を一のディスペンサで描
く工程と、前記上下導通パッドに対向しないシール領域
部分に、前記第1径とは異なる第2径のギャップ材が混
合されたシール材を他のディスペンサで描く工程とを含
む。
するシール領域部分に対しては、一のディスペンサによ
り、第1径のギャップ材が混合されたシール材を描き、
上下導通パッドに対向しないシール領域部分に対して
は、他のディスペンサにより、第1径とは異なる第2径
のギャップ材が混合されたシール材を描く。従って、上
下導通パッドの存在により凹凸があるシール領域におい
て、ギャップ材の径を該凹凸に応じて変えることで基板
間ギャップの制御を良好に行う態様における本発明の電
気光学装置を、比較的容易に製造できる。
様では、前記シール材により相接着する工程は、前記上
下導通パッドに対向するシール領域部分に、導電性のギ
ャップ材が混合されたシール材を一のディスペンサで描
く工程と、前記上下導通パッドに対向しないシール領域
部分に、電気絶縁性のギャップ材が混合されたシール材
を他のディスペンサで描く工程とを含む。
するシール領域部分に対しては、一のディスペンサによ
り、導電性のギャップ材が混合されたシール材を描き、
上下導通パッドに対向しないシール領域部分に対して
は、他のディスペンサにより、電気絶縁性のギャップ材
が混合されたシール材を描く。従って、上下導通パッド
が存在する個所でのみギャップ材を導電性とすること
で、上下導通をとりつつ、ギャップ材による配線の断線
又はショートを阻止する態様における本発明の電気光学
装置を、比較的容易に製造できる。
様では、前記シール材により相接着する工程は、熱硬化
性樹脂若しくは熱及び光硬化性樹脂を含んでなるシール
材に対し加熱する工程を含む。
熱及び光硬化性樹脂を含んでなるシール材に対し加熱す
ることで、両基板を相接着できる。即ち、シール材によ
り、信頼性の高い両基板の貼り合わせが得られる。
1基板側には上下導通パッドが存在するため光照射は行
い難いので、光硬化性樹脂からなるシール材を硬化させ
ることは困難であるが、この場合には、画像表示領域を
マスクして光照射することにより、光照射による電気光
学物質等の劣化を避けつつ、光硬化性樹脂を硬化させる
ことは可能である。
を解決するために、光源と、本発明の電気光学装置でな
るライトバルブと、前記光源から発生した光を前記ライ
トバルブに導光する導光部材と、前記ライトバルブで変
調された光を投射する投射光学部材とを備えることを特
徴とする。
に説明する実施の形態から明らかにされる。
基づいて説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光
学装置を液晶装置に適用したものである。
の実施形態における電気光学装置の全体構成について、
図1から図3を参照して説明する。ここでは、電気光学
装置の一例である駆動回路内蔵型のTFTアクティブマ
トリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図で
あり、図2は、図1のH−H’断面図である。また、図
3は、図1に示した各種構成部材のうち、TFTアレイ
基板上に形成された上下導通パッド及びシール材を抽出
して示す平面図である。
電気光学装置では、TFTアレイ基板10と対向基板2
0とが対向配置されている。TFTアレイ基板10と対
向基板20との間に液晶層50が封入されており、TF
Tアレイ基板10と対向基板20とは、画像表示領域1
0a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。
ずシール材本来の機能として両基板を貼り合わせるため
に、例えば熱硬化樹脂、熱及び光硬化樹脂、光硬化樹
脂、紫外線硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいて
TFTアレイ基板10上に塗布された後、加熱、加熱及
び光照射、光照射、紫外線照射等により硬化させられた
ものである。更に、シール材52は、TFTアレイ基板
10上におけるシール領域に設けられた上下導通パッド
106と対向基板20上に設けられた対向電極21の縁
部に位置する上下導通部21aとの間に挟持されること
により、上下導通材としても機能する。即ち、シール材
52により、TFTアレイ基板10と対向基板20との
間で電気的な導通をとることができる。
の間隔(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラス
ファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が混合され
ている。即ち、本実施形態の電気光学装置は、プロジェ
クタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに
適している。但し、当該電気光学装置が液晶ディスプレ
イや液晶テレビのように大型で等倍表示を行う液晶装置
であれば、このようなギャップ材は、液晶層50中に含
まれてもよい。そして、本実施形態では特に、ギャップ
材は、少なくとも上下導通パッド106と上下導通部2
1aとの間に配置されて上下導通材として機能するシー
ル材52の部分中においては、導電性微粒子からなる。
より具体的には、例えばニッケル金メッキが施されたビ
ーズ状或いはファイバー状のSiO2粒子からなる。こ
のようなシール材52並びに上下導通パッド106の構
成及び作用効果については、後に図3から図5及び図7
から図13を参照して詳述する。
置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域1
0aを規定する遮光性の額縁53が対向基板20側に設
けられている。額縁53はTFTアレイ基板10側に設
けても良いことは言うまでもない。画像表示領域の周辺
に広がる周辺領域のうち、シール材52が配置されたシ
ール領域の外側部分には、データ線駆動回路101及び
外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺
に沿って設けられており、走査線駆動回路104が、こ
の一辺に隣接する2辺に沿って設けられている。更にT
FTアレイ基板10の残る一辺には、画像表示領域10
a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。
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2
1の他、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ィック液
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。
アレイ基板10上の領域に、サンプリング回路301が
設けられている。サンプリング回路301は、画像信号
線上の画像信号をデータ線駆動回路101から供給され
るサンプリング回路駆動信号に応じてサンプリングして
データ線に供給するように構成されている。
して示すように、平面形状が対向基板20に概ね等しい
矩形であるシール材52の四辺のうち液晶注入口108
が形成された辺を除く三辺に対向するシール領域に、上
下導通パッド106が設けられており、伝統的な上下導
通パッドと比較して広い面積の上下導通パッドにより、
より信頼性の高い上下導通をとることができる。但し、
図4に示すように、上下導通パッド106’を液晶注入
口108が形成された辺の両側の二辺に設けてもよい
し、或いは、図5に示すように、上下導通パッド10
6”を液晶注入口108が形成された辺に対向する一辺
に設けてもよい。
Al(アルミニウム)膜、Cr(クロム)等の低抵抗の
金属から形成されるが、上下導通材としてのシール材5
2と接触する面積が比較的広いため、Al膜よりも低抵
抗の金属或いは非金属の導電性材料から形成することも
可能である。
以上の如く構成された電気光学装置における回路構成及
び動作について図6を参照して説明する。図6は、電気
光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成
された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路
と周辺回路とを示すブロック図である。
学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成さ
れた複数の画素には夫々、画素電極9aと当該画素電極
9aをスイッチング制御するためのTFT30とが形成
されており、画像信号が供給されるデータ線6aが当該
TFT30のソースに電気的に接続されている。
は、データ線6aの一端(図6中で下端)が、サンプリ
ング回路301の例えばTFTからなる各スイッチング
素子のドレインに接続されている。他方、画像信号線1
15は、引き出し配線116を介してサンプリング回路
301のTFTのソースに接続されている。データ線駆
動回路101に接続されたサンプリング回路駆動信号線
114は、サンプリング回路301のTFTのゲートに
接続されている。そして、画像信号線115上の画像信
号S1、S2、…、Snは、データ線駆動回路101か
らサンプリング回路駆動信号線114を介してサンプリ
ング回路駆動信号が供給されるのに応じて、サンプリン
グ回路301によりサンプリングされて各データ線6a
に供給されるように構成されている。
号S1、S2、…、Snは、この順に線順次に供給して
も構わないし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対
して、グループ毎に供給するようにしても良い。
ゲートに走査線3aが電気的に接続されており、所定の
タイミングで、走査線3aにパルス的に走査信号G1、
G2、…、Gmを、走査線駆動回路104により、この
順に線順次で印加するように構成されている。画素電極
9aは、TFT30のドレインに電気的に接続されてお
り、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけ
そのスイッチを閉じることにより、データ線6aから供
給される画像信号S1、S2、…、Snを所定のタイミ
ングで書き込む。画素電極9aを介して電気光学物質の
一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号
S1、S2、…、Snは、対向基板に形成された対向電
極21との間で一定期間保持される。液晶は、印加され
る電位レベルにより分子集合の配向や秩序が変化するこ
とにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマ
リーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加され
た電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマ
リーブラックモードであれば、各画素の単位で印加され
た電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体
として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラス
トを持つ光が出射する。ここで、保持された画像信号が
リークするのを防ぐために、画素電極9aと対向電極2
1との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量70を
付加する。走査線3aに並んで、蓄積容量70の固定電
位側容量電極を含むと共に定電位に固定された容量線3
00が設けられている。
のデータ線駆動回路101、走査線駆動回路104、サ
ンプリング回路301等に加えて、複数のデータ線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。
に、図1から図5に示した上下導通材としても機能する
シール材52並びに上下導通パッド106の構成及び作
用効果について、図7から図9を参照して更に説明を加
える。ここに図7は、図2におけるC1部分を拡大して
示す部分断面図であり、図8は、図2におけるC2部分
を拡大して示す部分断面図であり、図9は、図1のB−
B’断面図である。
れる走査線3a、データ線6a、TFT等を層間絶縁す
る下地絶縁膜12、第1層間絶縁膜41、第2層間絶縁
膜、第3層間絶縁膜43及び第4層間絶縁膜44は、T
FTアレイ基板10上に積層形成されており、第4層間
絶縁膜44上には、画素電極9a及び配向膜16が形成
されている。また第1層間絶縁膜41上にサンプリング
回路301(図6参照)が形成され、第2層間絶縁膜4
2と第3層間絶縁膜43との間には、データ線6aと同
一膜(例えば、Al膜)からなる引き出し配線116
(図3参照)が形成されサンプリング回路301に接続
される。他方、対向基板20上には、額縁53及び対向
電極21が形成されている。そして、TFTアレイ基板
10の最上層たる配向膜16と対向基板20の最下層た
る配向膜22との間には、ギャップ材201が樹脂20
0中に混合されてなるシール材52が配置されている。
板10の最上層たる上下導通パッド106と対向基板2
0の最下層たる対向電極21の縁部からなる上下導通部
21aとの間には、ギャップ材202が樹脂200中に
混合されてなるシール材52が配置されている。ここ
で、図7で示したシール領域の場合と異なり、図8に示
したシール領域の場合には、ギャップ材202が導電性
を有し、シール材52が上下導通材としても機能してい
る。
に導電性を持たせないことにより、ギャップ材201が
その下方に積層形成されている引き出し配線116まで
層間絶縁膜44及び43を突き抜けたとしても、これに
より引き出し配線116等が断線したりショートしたり
する可能性を低減できる。
は、TFTアレイ基板10上の一又は複数の個所で、対
向電極21に対し固定の又は所定周期で反転する対向電
極電位信号を供給するための対向電極信号配線117
(例えば、引き出し配線116の場合と同様に、低抵抗
のAl膜等からなる配線)に、コンタクトホール118
を介して接続されている。そして好ましくは、上下導通
パッド106は、図9に示したように、第4層間絶縁膜
44と共に平坦化されている。このような平坦化処理に
ついては、後に製造プロセスのところで更に説明する。
では、シール領域において両基板を相接着するシール材
52のうち、導電性のギャップ材202を含むことで導
電性材料からなる部分が、上下導通パッド106及び上
下導通部21a間に配置されて、これらの間における上
下導通材として機能する。従って、シール領域中に上下
導通領域を含めることができる分だけ、TFTアレイ基
板10を小型化でき、或いはTFTアレイ基板に対して
画像表示領域を大型化できる。逆に、上下導通領域をシ
ール領域とは別に用意する必要がない分だけ、シール領
域を大きく確保できる。このため、非常に信頼性高く両
基板を貼り合わせられる。更に、シール材52の少なく
とも一部を上下導通材としても機能させることにより、
装置構成及びその製造プロセスの簡略化を図れる。
ついて図10から図13を参照して説明する。ここに、
図10は、上述した実施形態におけるシール領域のうち
上下導通パッドが形成された領域と上下導通パッドが形
成されていない領域との境界付近におけるギャップ材の
様子を示した図式的断面図であり、図11から図13は
夫々、変形形態におけるシール領域のうち上下導通パッ
ドが形成された領域と上下導通パッドが形成されていな
い領域との境界付近におけるギャップ材の様子を示した
図式的断面図である。
態の場合には、境界領域を挟んで、上下導通パッド10
6が形成された側では、樹脂200中に導電性のギャッ
プ材202が混合されることにより、シール材52が導
電性とされており、上下導通パッド106が形成されて
いない側では、樹脂200中に電気絶縁性のギャップ材
201が混合されることにより、シール材52が電気絶
縁性とされている。そして、上下導通パッド106は、
平坦化されており、これらのギャップ材201及び20
2の径は実質的に同一とされている。これらの結果、上
述した実施形態によれば、シール材52に、シール材本
来の機能に加えて上下導通材としての機能も与えること
ができ、同時に基板間ギャップの制御を精度良く行え
る。
領域を挟んで、上下導通パッド106が形成された側で
は、樹脂200中に導電性のギャップ材202が混合さ
れることに加えて、導電性の銀粉203が混合されてい
る。これらにより、シール材52に対し、より良好な導
電性を与えることができる。その他の構成については図
1から図9に示した実施形態と同様である。
導通パッド106が平坦化されていないため、シール領
域のうち上下導通パッド106が形成された領域が、上
下導通パッド106が形成されていない領域よりも高く
されている。従って、仮に同一径のギャップ材をこの境
界の両側に混合すると、上下導通パッド106上だけで
ギャップ材が機能する結果となるので、ギャップ制御が
不正確になってしまう。しかるに、図12に示した変形
形態の場合には、相対的に高くなっている上下導通パッ
ド106上には、小径であり且つ導電性のギャップ材2
02Sが混合され、相対的に低くなっている上下導通パ
ッド106がないシール領域には、大径であり且つ電気
絶縁性のギャップ材201Lが混合されている。そして
好ましくは、小径のギャップ材202Sの径D1を、大
径のギャップ材201Lの径D2よりも、上下導通パッ
ド106の高さh1の分だけ小さく設定する(即ち、D
1=D2−h1に設定する)。これらの結果、図12に
示した変形形態によれば、上下導通パッド106に対し
平坦化処理を施さなくても、基板間ギャップの制御を精
度良く行える。その他の構成については図1から図9に
示した実施形態と同様である。
導通パッド106が平坦化されていないため、シール領
域のうち上下導通パッド106が形成された領域が、上
下導通パッド106が形成されていない領域よりも低く
されている。従って、仮に同一径のギャップ材をこの境
界の両側に混合すると、上下導通パッド106が形成さ
れていない領域だけでギャップ材が機能する結果となる
ので、ギャップ制御の信頼性が低下してしまう。しかる
に、図13に示した変形形態の場合には、相対的に低く
なっている上下導通パッド106上には、大径であり且
つ導電性のギャップ材202Lが混合され、相対的に高
くなっている上下導通パッド106が形成されていない
シール領域には、小径であり且つ電気絶縁性のギャップ
材201Sが混合されている。そして好ましくは、大径
のギャップ材202Lの径D3を、小径のギャップ材2
01Sの径D4よりも、上下導通パッド106の高さh
2の分だけ大きく設定する(即ち、D3=D4+h2に
設定する)。これらの結果、図13に示した変形形態に
よれば、上下導通パッド106に対し平坦化処理を施さ
なくても、基板間ギャップの制御を精度良く行える。更
に図13に示した変形形態では、基板間ギャップが変化
する境界領域には、小径のギャップ材201Sが混合さ
れたシール材52が配置されるように構成されており、
図13でも、基板間ギャップが広い上下導通パッド10
6上に、電気絶縁性の小径のギャップ材201Sが入り
込んでいる。このように構成すれば、基板間ギャップが
変化する境界領域において、大径のギャップ材202L
が、基板間ギャップが狭い側に入り込む可能性を低減で
きる。即ち、大径のギャップ材202Lが、狭ギャップ
個所で局所的に当接することによって、その下の配線が
断線又はショートする可能性を低減できる。その他の構
成については図1から図9に示した実施形態と同様であ
る。
ール材52を境界付近で変えることなく、シール材52
をシール領域の全てに渡って同一材料(即ち、同一の導
電性のギャップ材、同一の樹脂或いは同一の導電性樹脂
等)から形成してもよい。このように構成すれば、シー
ル材52全体を上下導通材としても機能させることによ
り、装置構成及びその製造プロセスを簡略化できる。
成)次に、本発明の実施形態の電気光学装置の画像表示
領域における構成について、図14及び図15を参照し
て説明する。図14は、データ線、走査線、画素電極等
が形成されたTFTアレイ基板の相隣接する複数の画素
群の平面図である。図15は、図14のA−A’断面図
である。尚、図14においては、各層や各部材を図面上
で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎
に縮尺を異ならしめてある。
レイ基板上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極
9a(点線部9a’により輪郭が示されている)が設け
られており、画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデ
ータ線6a及び走査線3aが設けられている。
斜線領域で示したチャネル領域1a’に対向するように
走査線3aが配置されており、走査線3aはゲート電極
として機能する(特に、本実施形態では、走査線3a
は、当該ゲート電極となる部分において幅広に形成され
ている)。このように、走査線3aとデータ線6aとの
交差する個所には夫々、チャネル領域1a’に走査線3
a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。
70は、TFT30の高濃度ドレイン領域1e(及び画
素電極9a)に接続された画素電位側容量電極としての
中継層71と、固定電位側容量電極としての容量線30
0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。
に沿ってストライプ状に伸びており、TFT30に重な
る個所が図14中上下に突出している。このような容量
線300は好ましくは、膜厚50nm程度の導電性のポ
リシリコン膜等からなる第1膜と、膜厚150nm程度
の高融点金属を含む金属シリサイド膜等からなる第2膜
とが積層された多層構造を持つように構成される。この
ように構成すれば、第2膜は、容量線300或いは蓄積
容量70の固定電位側容量電極としての機能の他、TF
T30の上側において入射光からTFT30を遮光する
遮光層としての機能を持つ。
FT30の下側には、下側遮光膜11aが格子状に設け
られている。下側遮光膜11aは、例えば、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)、Pb(鉛)等の高融点
金属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、ポリシリサイド、これらを積層したも
の等からなる。
タ線6aと図14中横方向に夫々伸びる容量線300と
が相交差して形成されること及び格子状に形成された下
側遮光膜11aにより、各画素の開口領域を規定してい
る。
6aは、コンタクトホール81を介して、例えばポリシ
リコン膜からなる半導体層1aのうち高濃度ソース領域
1dに電気的に接続されている。尚、上述した中継層7
1と同一膜からなる中継層を形成して、当該中継層及び
2つのコンタクトホールを介してデータ線6aと高濃度
ソース領域1dとを電気的に接続してもよい。
された画像表示領域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、TFT30を駆動するための走査信
号を走査線3aに供給するための走査線駆動回路や画像
信号をデータ線6aに供給するサンプリング回路を制御
するデータ線駆動回路(図1、図3及び図6参照)に供
給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基
板20の対向電極21に供給される定電位でも構わな
い。更に、TFT30の下側に設けられる下側遮光膜1
1aについても、その電位変動がTFT30に対して悪
影響を及ぼすことを避けるために、容量線300と同様
に、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接
続するとよい。
とにより、コンタクトホール83及び85を介して半導
体層1aのうち高濃度ドレイン領域1eに電気的に接続
されている。
は、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1
0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。
0には、画素電極9aが設けられており、その上側に
は、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜
16が設けられている。画素電極9aは例えば、ITO
膜などの透明導電性膜からなる。また配向膜16は例え
ば、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
て対向電極21が設けられており、その下側には、ラビ
ング処理等の所定の配向処理が施された配向膜22が設
けられている。対向電極21は例えば、ITO膜などの
透明導電性膜からなる。また配向膜22は、ポリイミド
膜などの有機膜からなる。
状の遮光膜(額縁53と同じ或いは異なる遮光膜)を設
けるようにしてもよい。このような構成を採ることで、
前述の如く遮光領域を構成する容量線300及びデータ
線6aと共に当該対向基板20上の遮光膜により、対向
基板20側からの入射光がチャネル領域1a’や低濃度
ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cに侵入する
のを、より確実に阻止できる。更に、このような対向基
板20上の遮光膜は、少なくとも入射光が照射される面
を高反射な膜で形成することにより、電気光学装置の温
度上昇を防ぐ働きをする。
向電極21とが対面するように配置されたTFTアレイ
基板10と対向基板20との間には、シール材52(図
1から図5参照)により囲まれた空間に電気光学物質の
一例である液晶が封入され、液晶層50が形成される。
には、下地絶縁膜12が設けられている。下地絶縁膜1
2は、下側遮光膜11aからTFT30を層間絶縁する
機能の他、TFTアレイ基板10の全面に形成されるこ
とにより、TFTアレイ基板10の表面の研磨時におけ
る荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用の
TFT30の特性の変化を防止する機能を有する。
FT30は、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有
しており、走査線3a、当該走査線3aからの電界によ
りチャネルが形成される半導体層1aのチャネル領域1
a’、走査線3aと半導体層1aとを絶縁するゲート絶
縁膜を含む絶縁膜2、半導体層1aの低濃度ソース領域
1b及び低濃度ドレイン領域1c、半導体層1aの高濃
度ソース領域1d並びに高濃度ドレイン領域1eを備え
ている。
へ通じるコンタクトホール81及び高濃度ドレイン領域
1eへ通じるコンタクトホール83が各々開孔された第
1層間絶縁膜41が形成されている。
容量線300が形成されており、これらの上には、高濃
度ソース領域1dへ通じるコンタクトホール81及び中
継層71へ通じるコンタクトホール85が各々開孔され
た第2層間絶縁膜42が形成されている。
形成されており、これらの上には、中継層71へ通じる
コンタクトホール85が形成された平坦化した第3層間
絶縁膜43が形成されている。
上下導通パッド106を作り込むための第4層間絶縁膜
44が形成されており、画素電極9aは、このように構
成された第4層間絶縁膜44の上面に設けられている。
第4層間絶縁膜44のうち少なくとも一方の表面は、C
MP(Chemical Mechanical Polishing:化学的機械研
磨)処理等により平坦化されており、その下方に存在す
る各種配線や素子による段差に起因する液晶層50にお
ける液晶の配向不良を低減する。
たように多数の導電層を積層することにより、画素電極
9aの下地面(即ち、第3層間絶縁膜43の表面)にお
けるデータ線6aや走査線3aに沿った領域に段差が生
じるのを、第3層間絶縁膜43の表面を平坦化すること
で緩和しているが、これに代えて或いは加えて、TFT
アレイ基板10、下地絶縁膜12、第1層間絶縁膜4
1、第2層間絶縁膜42或いは第3層間絶縁膜43に溝
を掘って、データ線6a等の配線やTFT30等を埋め
込むことにより平坦化処理を行ってもよいし、第2層間
絶縁膜42の上面の段差をCMP処理等で研磨すること
により、或いは有機SOG(Spin On Glass)を用いて
平らに形成することにより、当該平坦化処理を行っても
よい。
ッチング用のTFT30は、好ましくは図15に示した
ようにLDD構造を持つが、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
オフセット構造を持ってよいし、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及び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の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或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。
一工程により、図3におけるデータ線駆動回路101、
サンプリング回路301や走査線駆動回路104を構成
するTFTを形成することができる。
上述した電気光学装置を製造する製造プロセスのうち、
上下導通パッドの形成工程及びシール材による貼り合わ
せ工程を中心として説明を加える。ここに図16は、図
9と同じく図1のB−B’断面に対応する個所の各工程
における断面構造を順次示す工程図である。
イ基板10上に、画像表示領域内で図14及び図15に
示した如き下側遮光膜11a、半導体層1a、走査線3
a、容量線300、データ線6a等を順次積層形成する
のに並行して、これらと同一の導電膜を利用して或いは
専用の導電膜から、シール領域におけるTFTアレイ基
板10上に、対向電極信号配線117を形成する。より
具体的には、ここでは、データ線6aと同一膜(即ち、
例えばAl膜)から対向電極信号配線117を形成する
ものとする(この際、図7に示したシール領域下の引き
出し配線116も同時に形成可能である)。このような
対向電極信号配線117(並びにデータ線6a及び引き
出し配線116)の形成は例えば、スパッタリングによ
り第2層間絶縁膜42の全面にAl膜を形成後、フォト
リソグラフィ処理及びエッチング処理によりパターニン
グすることで行えばよい。他方、第2層間絶縁膜42や
第3層間絶縁膜43を含む各層間絶縁膜については、例
えば、常圧又は減圧CVD法等によりTEOS(テトラ
・エチル・オルソ・シリケート)ガス、TEB(テトラ
・エチル・ボートレート)ガス、TMOP(テトラ・メ
チル・オキシ・フォスレート)ガス等を用いて、NS
G、PSG、BSG、BPSGなどのシリケートガラス
膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等から形成すれば
よい。
に対向電極信号配線117と上下導通パッド106とを
電気的に接続するためのコンタクトホール118を、ド
ライエッチング又はウエットエッチング若しくはこれら
の組み合わせにより開孔する。その後、第3層間絶縁膜
43の全面にAl膜等を形成後、フォトリソグラフィ処
理及びエッチング処理によりパターニングすることで、
上下導通パッド106を形成する。
6を含めた第3層間絶縁膜43の全面に、第2層間絶縁
膜42や第3層間絶縁膜43と同じく、例えば常圧又は
減圧CVD法等によりNSG、PSG、BSG、BPS
Gなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シ
リコン膜等から第4層間絶縁膜44の元となる絶縁膜を
形成する。特にこの絶縁膜の膜厚は、上下導通パッド1
06よりも厚く設定される。
成した絶縁膜をCMP処理により研磨して、上下導通パ
ッド106を露出させることにより、上下導通パッド1
06を含めたシール領域の平坦化を行う。より具体的に
は、例えば研磨プレート上に固定された研磨パッド上
に、シリカ粒を含んだ液状のスリラー(化学研磨液)を
流しつつ、スピンドルに固定した基板表面を、回転接触
させることにより、絶縁膜の表面を研磨する。そして、
上下導通パッド106が露出した時点で当該CMP処理
を停止する。例えば、時間管理によりCMP処理をスト
ップ(停止)する。或いは、例えば上下導通パッド10
6と同様の積層構造を有する適当なストッパ層をTFT
アレイ基板10上の所定位置に形成しておくことにより
CMP処理をストップ(停止)する。尚、ストッパ層の
表面の検出は、例えばストッパ層が露出した際の摩擦係
数の変化を検出する摩擦検出式、ストッパ層が露出した
際に発生する振動を検出する振動検出式、ストッパ層が
露出した際の反射光量の変化を検出する光学式により行
えばよい。
0については、その画像表示領域に図14及び図15に
示した如き画素電極9a及び配向膜16が形成される。
他方、対向基板20については、遮光膜53、対向電極
21、配向膜22が順次積層形成される。
FTアレイ基板10と対向基板20とは、配向膜16及
び22が対面するようにシール材(図1から図5参照)
により貼り合わされる。この貼り合わせ直前に、どちら
かの基板上にディスペンサにより、硬化前のシール材5
2(即ち、ギャップ材201又はギャップ材202を含
む硬化前の樹脂200)で上下導通パッドを含むシール
領域を描いておく。
1を含む硬化前の樹脂200を出力するディスペンサ
と、導電性のギャップ材202を含む硬化前の樹脂20
0を出力するディスペンサとを別々に用意しておき、前
者により上下導通パッド106を除くシール領域を描
き、後者により上下導通パッド106を含むシール領域
を描くようにすれば、シール材52のうち上下導通材と
して機能すべき部分のみに導電性を持たせる構成(図7
から図13参照)が比較的簡単に得られる。
2Sを含む硬化前の樹脂200を出力するディスペンサ
と、大径のギャップ材201L又は202Lを含む硬化
前の樹脂200を出力するディスペンサとを別々に用意
しておき、前者によりシール領域のうち基板間ギャップ
が狭い領域を描き、後者によりシール領域のうち基板間
ギャップが広い領域を描くようにすれば、上下導通パッ
ド106の存在により、シール領域に段差がある場合に
も、基板間ギャップを精度良く行える構成(図12及び
図13参照)が比較的簡単に得られる。
せた状態で、(熱硬化性樹脂若しくは熱及び光硬化性樹
脂からなる樹脂200を含んでなる)シール材52を、
熱照射或いは光照射により硬化させる。本実施形態で
は、上下導通パッド106が存在するためTFTアレイ
基板10側から光照射は行い難いため、シール材52と
して光硬化性樹脂或いは紫外線硬化性樹脂等を利用する
と、対向基板20側から光照射を行う必要がある。この
ため、熱硬化性若しくは熱及び光硬化性樹脂からなるシ
ール材52を用いる方が、上下導通パッド52の存在に
よらずに、シール材52を良好に硬化させることができ
観点から有利である(但し、画像表示領域をマスクして
光照射することにより、光照射による電気光学物質等の
劣化を避けつつ、片側からの十分な光照射により、光硬
化性樹脂を硬化させることは可能である)。
を介しての真空吸引等により、両基板間の空間に、例え
ば複数種類のネマティック液晶を混合してなる液晶が吸
引されて、所定層厚の液晶層が形成される。
ば、上述した本発明による電気光学装置を比較的容易に
製造できる。この際特に、図16の工程(5)におい
て、上下導通パッド106が形成されたTFTアレイ基
板10と、上下導通部21aを有する対向電極21が形
成された対向基板20とを、シール材52により相接着
するのと同時に、シール材52のうち導電性材料からな
る部分から、上下導通パッド106及び上下導通部21
aを上下導通する上下導通材を形成できる。しかも、図
16の工程(4)において、シール領域の平坦化を行う
ので、シール材52中に混合されたギャップ材201及
び202により基板間ギャップを精度良く制御できる。
P処理に代えて又は加えて、上下導通パッド106を、
TFTアレイ基板10或いは第1から第3層間絶縁膜の
いずれかに掘った溝内に埋め込むことにより、行っても
よい。
る上下導通パッドは、図16の工程(2)におけるパタ
ーニングに若干の変更を加えるだけで形成できるので
(即ち他の工程に変更を加えなくても形成できるの
で)、便利である。
施形態では、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の上に設ける代わり
に、例えばTAB(Tape Automated bonding)基板上に
実装された駆動用LSIに、TFTアレイ基板10の周
辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及
び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板
20の投射光が入射する側及びTFTアレイ基板10の
出射光が出射する側には各々、例えば、TNモード、V
A(Vertically Aligned)モード、PDLC(Polymer D
ispersed LiquidCrystal)モード等の動作モードや、ノ
ーマリーホワイトモード/ノーマリーブラックモードの
別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板な
どが所定の方向で配置される。
実施形態における電気光学装置は、プロジェクタに適用
できる。上述した電気光学装置をライトバルブとして用
いたプロジェクタについて説明する。図17は、このプ
ロジェクタの構成を示す平面図である。この図に示され
るように、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンラ
ンプ等の白色光源からなるランプユニット1102が設
けられている。このランプユニット1102から射出さ
れた投射光は、内部に配置された3枚のミラー1106
および2枚のダイクロイックミラー1108によってR
GBの3原色に分離されて、各原色に対応するライトバ
ルブ100R、100Gおよび100Bにそれぞれ導か
れる。ここで、ライトバルブ100R、100Gおよび
100Bの構成は、上述した実施形態に係る電気光学装
置と同様であり、画像信号を入力する処理回路(図示省
略)から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆
動されるものである。また、B色の光は、他のR色やG
色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐため
に、入射レンズ1122、リレーレンズ1123および
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。
100Bによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイ
ックプリズム1112に3方向から入射する。そして、
このダイクロイックプリズム1112において、R色お
よびB色の光は90度に屈折する一方、G色の光は直進
する。したがって、各色の画像が合成された後、スクリ
ーン1120には、投射レンズ1114によってカラー
画像が投射されることとなる。
よび100Bには、ダイクロイックミラー1108によ
って、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するの
で、上述したようにカラーフィルタを設ける必要はな
い。また、ライトバルブ100R、100Bの透過像は
ダイクロイックミラー1112により反射した後に投射
されるのに対し、ライトバルブ100Gの透過像はその
まま投射されるので、ライトバルブ100R、100B
による表示像を、ライトバルブ100Gによる表示像に
対して左右反転させる構成となっている。
ラーフィルタは設けられていない。しかしながら、画素
電極9aに対向する所定領域にRGBのカラーフィルタ
をその保護膜と共に、対向基板20上に形成してもよ
い。このようにすれば、プロジェクタ以外の直視型や反
射型のカラー電気光学装置について、各実施形態におけ
る電気光学装置を適用できる。また、対向基板20上に
1画素1個対応するようにマイクロレンズを形成しても
よい。あるいは、TFTアレイ基板10上のRGBに対
向する画素電極9a下にカラーレジスト等でカラーフィ
ルタ層を形成することも可能である。このようにすれ
ば、入射光の集光効率を向上することで、明るい電気光
学装置が実現できる。更にまた、対向基板20上に、何
層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の
干渉を利用して、RGB色を作り出すダイクロイックフ
ィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ
付き対向基板によれば、より明るいカラー電気光学装置
が実現できる。
のではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる
発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能で
あり、そのような変更を伴う電気光学装置及びその製造
方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
Tアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対
向基板の側から見た平面図である。
イ基板上に形成された上下導通パッド及びシール材を抽
出して示す平面図である。
ール材の他の具体例を図3と同様に示す平面図である。
ール材の他の具体例を図3と同様に示す平面図である。
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、配線等の等価回路及び周辺回路のブロッ
ク図である。
る。
る。
通パッドが形成された領域と上下導通パッドが形成され
ていない領域との境界付近におけるギャップ材の様子を
示した図式的断面図である。
導通パッドが形成された領域と上下導通パッドが形成さ
れていない領域との境界付近におけるギャップ材の様子
を示した図式的断面図である。
導通パッドが形成された領域と上下導通パッドが形成さ
れていない領域との境界付近におけるギャップ材の様子
を示した図式的断面図である。
導通パッドが形成された領域と上下導通パッドが形成さ
れていない領域との境界付近におけるギャップ材の様子
を示した図式的断面図である。
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。
である。
Claims (19)
- 【請求項1】 一対の第1及び第2基板間に電気光学物
質が挟持されてなり、 前記第1及び第2基板間に、平面的に見てそれらの周囲
に沿ったシール領域で前記第1及び第2基板を相接着す
るシール材を備えており、 前記第1基板上に、平面的に見て前記シール領域で包囲
された画像表示領域に配置された複数の画素電極と、前
記画像表示領域内から前記シール領域外まで伸びる配線
と、前記シール領域内に配置された上下導通パッドとを
備えており、 前記第2基板上に、前記画素電極に対向配置され且つ前
記上下導通パッドに対向する上下導通部を有する対向電
極を備えており、 前記シール材は、少なくとも前記上下導通パッド及び前
記上下導通部間に配置された部分が導電性材料からなる
ことを特徴とする電気光学装置。 - 【請求項2】 前記上下導通パッドは、前記シール領域
のうち所定の三辺のうち少なくとも一辺を占めることを
特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 【請求項3】 前記上下導通パッドは、前記シール領域
を構成する四辺のうち前記電気光学物質を注入するため
の注入口の設けられていない辺に形成されていることを
特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。 - 【請求項4】 前記シール材中には、前記第1及び第2
基板間のギャップを制御するギャップ材が混合されてい
ることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記
載の電気光学装置。 - 【請求項5】 前記ギャップ材は、少なくとも前記上下
導通パッド及び前記上下導通部間に配置されたシール材
部分においては導電性微粒子からなることを特徴とする
請求項4に記載の電気光学装置。 - 【請求項6】 前記導電性微粒子は、金属メッキされた
ビーズ状或いはファイバー状の微粒子からなることを特
徴とする請求項5に記載の電気光学装置。 - 【請求項7】 前記シール材のうち少なくとも前記上下
導通パッド及び前記上下導通部間に配置された部分の中
には、金属粉が混合されていることを特徴とする請求項
1から6のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 【請求項8】 前記シール材は、前記シール領域の全て
に渡って前記導電性材料を含むことを特徴とする請求項
1から7のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 【請求項9】 前記シール材は、前記シール領域のうち
前記上下導通パッドに対向する領域では少なくとも部分
的に前記導電性材料からなり、前記シール領域のうち前
記上下導通パッドに対向しない領域では電気絶縁性材料
からなることを特徴とする請求項1から7のいずれか一
項に記載の電気光学装置。 - 【請求項10】 前記シール領域内に形成された前記上
下導通パッドの表面は、前記シール領域内の絶縁膜の表
面と同一平面上に形成されていることを特徴とする請求
項1から9のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 【請求項11】 前記シール領域内に形成された前記上
下導通パッドの表面は、前記シール領域内の絶縁膜の表
面に対して段差を設けて形成されており、前記シール材
中には、前記第1及び第2基板間のギャップを制御する
ために、前記上下導通パッドの領域及び前記絶縁膜の領
域のギャップに各々対応した径を持つギャップ材が混合
されていることを特徴とする請求項1から9のいずれか
一項に記載の電気光学装置。 - 【請求項12】 前記シール領域のうち前記上下導通パ
ッドの領域及び前記絶縁膜の領域で前記ギャップが変化
する境界領域には、ギャップが大きい境界領域にギャッ
プの小さい領域に対応した小径のギャップ材が混合され
たシール材が配置されていることを特徴とする請求項1
1に記載の電気光学装置。 - 【請求項13】 前記シール材は、熱硬化性樹脂若しく
は熱及び光硬化性樹脂を含んでなることを特徴とする請
求項1から12のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 【請求項14】 請求項1から請求項13のいずれか一
項に記載の電気光学装置を製造する電気光学装置の製造
方法であって、 前記第1基板上に前記画素電極、前記配線及び前記上下
導通パッドを形成する工程と、 前記第2基板上に前記対向電極を形成する工程と、 前記第1基板及び前記第2基板を前記シール材により相
接着する工程とを含むことを特徴とする電気光学装置の
製造方法。 - 【請求項15】 前記上下導通パッドを平坦化する工程
を更に備えたことを特徴とする請求項14に記載の電気
光学装置の製造方法。 - 【請求項16】 前記シール材により相接着する工程
は、前記上下導通パッドに対向するシール領域部分に、
第1径のギャップ材が混合されたシール材を一のディス
ペンサで描く工程と、前記上下導通パッドに対向しない
シール領域部分に、前記第1径とは異なる第2径のギャ
ップ材が混合されたシール材を他のディスペンサで描く
工程とを含むことを特徴とする請求項14に記載の電気
光学装置の製造方法。 - 【請求項17】 前記シール材により相接着する工程
は、前記上下導通パッドに対向するシール領域部分に、
導電性のギャップ材が混合されたシール材を一のディス
ペンサで描く工程と、前記上下導通パッドに対向しない
シール領域部分に、電気絶縁性のギャップ材が混合され
たシール材を他のディスペンサで描く工程とを含むこと
を特徴とする請求項14から16のいずれか一項に記載
の電気光学装置の製造方法。 - 【請求項18】 前記シール材により相接着する工程
は、熱硬化性樹脂若しくは熱及び光硬化性樹脂を含んで
なるシール材に対し加熱する工程を含むことを特徴とす
る請求項14ら17のいずれか一項に記載の電気光学装
置の製造方法。 - 【請求項19】 光源と、 請求項1から13のいずれか一項に記載の電気光学装置
でなるライトバルブと、 前記光源から発生した光を前記ライトバルブに導光する
導光部材と、 前記ライトバルブで変調された光を投射する投射光学部
材とを備えることを特徴とする投射型表示装置。
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