JP2010032849A - 電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造プロセスを極力煩雑化させることなく、均一な光学特性を有するワイヤーグリッドを液晶装置に作り込む。
【解決手段】ネガ型の感光特性を有する感光材料を複数の金属性突条部２０１上に塗布することによって、複数の金属性突条部２０１を覆い、且つ空洞部２０２を埋める感光膜２０３ａを形成する。次に、感光膜２０３ａのうち感光膜２０３ａの表面から金属性突条部２０１の上面に接するまでの部分を占める表面部分２０３ｃを感光させる。これにより、未硬化の感光膜２０３ａのうち表面部分２０３ｃが感光し、当該感光した表面部分２０３ｃが硬化する。次に、感光膜２０３ａのうち空洞部２０２に充填され、且つ先の工程で感光されなかった未硬化の充填部分２０３ｂを溶解液に溶解させることによって充填部分２０３ｂを除去する。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば、簡便な製造プロセスでワイヤーグリッド等の光学素子を液晶装置等
の電気光学装置に形成可能な電気光学装置の製造方法の技術分野に関する。

この種の電気光学装置の一例である液晶装置では、偏光素子或いは光反射素子等の光学
素子として、ストライブ状に配列された複数の金属性突条部を含むワイヤーグリッドが形
成される場合がある。特許文献１は、ワイヤーグリッドの光学特性を高めることを目的と
して、複数の金属性突条部間に空洞部が形成されたワイヤーグリッドを有する液晶装置用
基板を製造するための液晶装置用基板の製造方法を開示している。また、特許文献２は、
複数の金属性突条部間に空洞部を形成することを目的として、複数の金属性突条部を覆う
保護膜を斜方蒸着法で形成する技術を開示している。

特開２００３−１６７２４６号公報 特開２００７−１７７６２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術によれば、複数の金属性突条部上に犠牲層
を形成した後、その後の工程で当該犠牲層を除去することは、液晶装置等の電気光学装置
の製造プロセス全体を煩雑化させてしまう問題点がある。また、特許文献２に開示された
技術によれば、斜方蒸着法を用いた場合、複数の金属性突条部間に均一に空洞部を形成す
ることが技術的に困難である。特に、大型基板上の広い領域にワイヤーグリッドを形成す
る場合、蒸着材料を斜方蒸着させる蒸着条件を基板全体に渡って均一に設定することによ
って相互に光学特性が揃ったワイヤーグリッド構造を形成することは技術的に困難である
。

よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、製造プロセスを
極力煩雑化させることなく、均一な光学特性を有するワイヤーグリッド等の光学素子を液
晶装置に作り込むことが可能な電気光学装置の製造方法を提供することを課題とする。

本発明に係る電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板と、前記基板
上の表示領域に形成されており、（ｉ）前記基板上に形成された下地膜、（ｉｉ）前記基
板上の一方向に沿って相互に所定の間隔を隔てて前記下地膜上に形成されていると共に、
前記一方向に交わる他の方向に沿って各々延び、且つ前記下地膜の上側に向かって突出し
た複数の金属性突条部、（ｉｉｉ）前記複数の金属性突条部のうち相互に隣り合う一の金
属性突条部及び他の金属性突条部を相互に隔てる空洞部、及び（ｉｖ）前記複数の金属性
突条部を覆う保護膜を有する光学素子とを備えた電気光学装置を製造するための電気光学
装置の製造方法であって、ネガ型の感光特性を有する感光材料を前記複数の金属性突条部
上に塗布することによって、前記複数の金属性突条部を覆い、且つ前記空洞部を埋める感
光膜を形成する第１工程と、前記感光膜上から前記感光膜に光を照射することによって、
前記感光膜のうち前記前記感光膜の表面から前記金属性突条部の上面に接するまでの部分
を占める表面部分を感光させる第２工程と、前記感光膜のうち前記空洞部に充填され、且
つ前記第２工程で感光されなかった充填部分を溶解液に溶解させることによって前記充填
部分を除去する第３工程とを備える。

本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、基板は、例えば、画素スイッチング用
ＴＦＴ等の半導体素子がガラス基板、石英基板、或いはシリコン基板上に形成されたＴＦ
Ｔアレイ基板であり、対向基板は、例えば、ガラス基板等の透明基板にカラーフィルタ等
が形成されてなり、ＴＦＴアレイ基板等の基板と、対向基板との間には、光を変調する液
晶層等の電気光学層が挟持されている。

光学素子は、前記基板上の表示領域に形成されており、例えば、表示領域に入射する外
光を反射する光反射素子、或いは光源から表示領域に入射する光源光を偏光する偏光素子
として機能する光学素子である。下地膜は、例えば、ＳｉＯ２或いはＳｉＮ等の無機絶縁
材料、或いはアクリル樹脂等の有機絶縁材料からなる絶縁膜であり、基板上に形成されて
いる。

複数の金属性突条部は、前記基板上の一方向に沿って、相互に、例えば数十ｎｍの間隔
を隔てて前記下地膜上に形成されていると共に、前記一方向に交わる他の方向に沿って各
々延び、且つ前記下地膜の上側に向かって突出している。このような複数の金属性突条部
は、例えば、光を反射可能なアルミニウム等の金属材料から構成された金属膜を下地膜上
でパターニングすることによって形成されている。

空洞部は、前記複数の金属性突条部のうち相互に隣り合う一の金属性突条部及び他の金
属性突条部を相互に隔てている。空洞部は、下地膜、保護膜、及び金属性突条部の夫々を
構成する材料の屈折率に比べて低い屈折率を有する部分であり、例えば、空気等のガスが
充填されている。

保護膜は、前記複数の金属性突条部を覆っている、したがって、空洞部は、下地膜、相
互に隣接する一の金属性突条部及び他の金属性突条部、並びに保護膜によって囲まれた空
間部分である。

このような光学素子によれば、当該電気光学装置の動作時において、当該光学素子に入
射した光のうち一の方向に沿った振幅を有する一の偏光成分と、他の方向に沿った振幅を
有する他の偏光成分との夫々に対する屈折率が相互に異なるため、光学素子の主軸方向、
即ち、複数の金属性突条部の夫々が延びる他の方向に沿った振幅を有する他の偏光成分の
透過強度に対して、光学素子の主軸方向に直交する一の方向に沿った振幅を有する一の偏
光成分の透過強度の割合である消光比等の光学特性を高めることができる。したがって、
当該光学素子を備えた電気光学装置によれば、当該電気光学装置の動作時に、液晶等の電
気光学物質が光学素子を透過した光を変調することによって、当該電気光学装置が画像を
表示する際のコントラストを高めることが可能である。加えて、このような電気光学装置
によれば、光学素子が装置本体に作り込まれているため、装置本体とは別に設けられる偏
光板の枚数を減らしたり、或いは全くなくしたりすることが可能であり、例えば、透過型
の液晶装置等の電気光学装置の製造コスト及び部品コストを低減することが可能である。

また、このような光学素子は、光反射素子としても機能することも可能であるため、反
射型、或いは半透過型の液晶装置等の電気光学装置の装置本体に当該光学素子を作り込む
ことによって、透過型の液晶装置等と同様に、コントラストを向上させることが可能であ
ると共に、電気光学装置の製造コスト及び部品コストを低減することが可能である。

ここで、複数の金属性突条部上に犠牲層等の膜を形成した後、その後の工程で当該膜を
除去することは、液晶装置等の電気光学装置の製造プロセス全体を煩雑化させてしまう問
題点がある。また、斜方蒸着法を用いて保護膜を形成した場合、複数の金属性突条部間に
均一に空洞部を形成することが技術的に困難である。特に、大型基板上の広い領域にワイ
ヤーグリッドを形成する場合、蒸着材料を斜方蒸着させる蒸着条件を大型基板全体に渡っ
て均一に設定することによって相互に光学特性が揃った光学素子を形成することは技術的
に困難である。特に、一の方向に沿った空洞部の幅が数十ｎｍ程度である場合、精度良く
、且つ均一な幅で空洞部を形成することが困難になる。

そこで、本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、以下の各工程を実行すること
によって、電気光学装置の製造プロセスを煩雑化させることなく、例えば、大型基板上の
広い領域に光学素子を形成する場合であっても、均一な光学特性を有する光学素子を大型
の液晶装置に作り込むことが可能である。

第１工程では、ネガ型の感光特性を有する感光材料を前記複数の金属性突条部上に塗布
することによって、前記複数の金属性突条部を覆い、且つ前記空洞部を埋める感光膜を形
成する。「ネガ型の感光特性」とは、感光材料によって構成された膜のうち光が照射され
た部分が硬化することをいう。複数の金属性突条部上に感光材料が塗布された段階で、未
硬化で、且つ流動性を有する感光材料は空洞部に充填されるため、空洞部は、未硬化の感
光材料で埋められる。

第２工程では、前記感光膜上から前記感光膜に光を照射することによって、前記感光膜
のうち前記感光膜の表面から前記金属性突条部の上面に接するまでの部分を占める表面部
分を感光させる。即ち、第２工程によって未硬化の感光膜の表面部分が感光し、当該感光
した表面部分は硬化する。尚、感光膜の表面部分を感光させるために照射される光の波長
及び強度は、感光材料の種類、及び前記感光膜の表面から前記金属性突条部の上面に接す
るまでの部分の厚みに応じて、個別具体的に設定される。

第３工程では、前記感光膜のうち前記空洞部に充填され、且つ前記第２工程で感光され
なかった充填部分を溶解液に溶解させることによって前記充填部分を除去する。したがっ
て、感光膜のうち感光した表面部分は、保護膜として複数の金属性突条部上に残り、感光
膜のうち感光しなかった充填部分は、例えば現像液等の溶解液に溶けるため、下地膜、保
護膜、一の金属性突条部及び他の金属性突条部によって囲まれた空間である空洞部が形成
される。

したがって、本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、基板上の表示領域に、複
数の金属性突条部より屈折率が低い空洞部を有する光学素子を形成可能であるため、液晶
装置等の電気光学装置の製造プロセス全体が煩雑化することを抑制できる。加えて、複数
の金属性突条部間に均一に空洞部を形成することが可能であるため、偏光性能或いは光反
射性能に優れた光学素子を電気光学装置内に作り込むことが可能である。特に、本発明に
係る電気光学装置の製造方法によれば、大型基板上の広い領域に、空洞部の幅が数十ｎｍ
程度の微細なサイズであっても、精度良く、且つ均一な幅で空洞部を形成できるため、ワ
イヤーグリッド等の複数の金属性突条部を有する光学素子を形成する際に、相互に光学特
性が揃った光学素子を容易に形成することが可能である。

本発明に係る電気光学装置の製造方法の一の態様では、前記保護膜上に誘電体材料から
なる光反射防止膜を形成する第４工程を備えていてもよい。

この態様によれば、基板上から光学素子に入射する光が基板の上側に反射される反射量
を低減できるため、例えば、半透過型の液晶装置等の電気光学装置において、表示面に入
射した外光が再度表示面から出射されることを抑制でき、画像のコントラストを高めるこ
とが可能である。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記複数の金属性突条部の夫々は相互に電
気的に接続されており、該相互に電気的に接続された複数の金属性突条部の全体を一群と
する導電部は、前記表示領域を構成する複数の画素部の夫々に形成されるべき画素電極と
して兼用されていてもよい。

この態様によれば、当該電気光学装置の動作時において、表示領域を構成する複数の画
素部の夫々に供給された画像信号に応じて、複数の金属性突条部と、当該複数の金属性突
条部に対向するように配置された対向電極との間で液晶等の電気光学物質に駆動電圧を印
加することができる。

したがって、この態様によれば、別途画素電極を形成することなく液晶等の電気光学物
質を駆動できるため、電気光学装置の製造プロセスを煩雑化させることなく、画像を表示
可能な電気光学装置を製造できる。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記電気光学装置は、（ｉ）前記表示領域
に形成された透明な画素電極と、（ｉｉ）前記基板上において前記画素電極の下層側で前
記画素電極に重なっており、前記画素電極を透過した外光を前記基板の上側に向かって反
射する反射膜とを備えており、前記光学素子は、前記画素電極及び前記反射膜間に形成さ
れていてもよい。

この態様によれば、反射型、或いは半透過型の液晶装置等の電気光学装置において、光
学素子は、画素電極を透過した透過光、及び反射膜によって反射された反射光を偏光する
ことが可能である。この態様によれば、特に、基板上に、反射膜、光学素子、及び画素電
極が順次積層された多層構造を有する電気光学装置において、その製造プロセスを煩雑化
させることなく反射膜及び画素電極間に光学素子を形成できる利点がある。

この態様では、前記反射膜は、前記画素電極の一部と重なっていてもよい。

この態様によれば、画素電極全体が反射膜に重なっていれば、反射型の液晶装置等の電
気光学装置を製造でき、画素電極の一部が反射膜に重なっていれば、反射膜のうち画素電
極に重なる部分で光を反射すると共に、画素電極のうち反射膜に重ならない部分が光を透
過させる半透過型の液晶装置等の電気光学装置を製造可能である。

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形態から明らかにされる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る電気光学装置の製造方法の実施形態を説明す
る。以下では、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法を用いて製造可能な電気光学装
置の一例である液晶装置の構成を説明した後、本実施形態に係る液晶装置を製造するため
の液晶装置の製造方法の主要な工程を説明する。

＜１：液晶装置＞
先ず、図１及び図２を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置１の全体構成を説明す
る。図１は、本発明の「基板」の一例であるＴＦＴアレイ基板１０をその上に形成された
各構成要素と共に、対向基板２０の側から見た液晶装置１の平面図であり、図２は、図１
のＩＩ−ＩＩ´断面図である。本実施形態に係る液晶装置１は、光源から出射された光源
光を液晶層で変調することによって画像を表示する透過型液晶装置である。

図１及び図２において、液晶装置１では、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０が相
互に対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間に液晶層５０が封入
されており、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０は、複数の画素領域で構成された、
本発明の「表示領域」の典型例である画像表示領域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。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等
からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、
加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と
対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガ
ラスビーズ等のギャップ材が散布されていてもよい。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領
域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、額縁
遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられても
よい。尚、本実施形態においては、ＴＦＴアレイ基板１０の中心から見て、額縁遮光膜５
３より以遠が周辺領域として規定されている。

液晶装置１は、データ線駆動回路１０１、及び走査線駆動回路１０４を備えている。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に位置する領域において、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
て設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額
縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。走査線駆動回路１０４は、額縁遮光
膜５３に覆われるように形成された複数の配線１０５によって相互に電気的に接続されて
いる。

対向基板２０の４つのコーナー部には、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間の上
下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板
１０にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。こ
れらにより、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間で電気的な導通をとることができ
る。尚、液晶装置１は、各画素部に対応して対向基板２０に設けられたカラーフィルタを
備えているため、その動作時にカラー画像を表示可能である。

図２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の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には
最上層部分、即ち対向基板２０における液晶層５０の側に配向膜が形成されている。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。

液晶装置１は、その動作時に、図中下側であるＴＦＴアレイ基板１０側から液晶装置１
に液晶層５０に入射した入射光を変調し、対向基板２０の上側に向かって出射することに
よって画像表示領域１０ａに画像を表示する透過型の液晶装置である。

尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１
０１、走査線駆動回路１０４等の回路部に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリン
グしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチ
ャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当
該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。

次に、図３を参照しながら、画像表示領域１０ａにおける回路構成を説明する。図３は
、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域における回路構成を示した回路図である。

図３において、液晶装置１の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された
複数の画素部７２の夫々は、画素電極９ａ、ＴＦＴ３０、及び液晶素子５０ａを備えてい
る。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、液晶装置１の動作時に画素
電極９ａをスイッチング制御し、当該制御に応じて液晶素子５０ａを駆動する。画像信号
が供給されるデータ線６ａは、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。

ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、液晶装置１は、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が所定
のタイミングで書き込まれる。画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画
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。

液晶層５０に含まれる液晶は、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、各画素部の単位で印加された電圧に応じて入射光及び反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、各画素部の単位で印加された電圧に応じて入射
光及び反射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置１からは画像信号に応じた
コントラストをもつ光が出射される。保持容量７０は、画像信号がリークすることを防ぐ
ために、画素電極９ａ及び対向電極２１間に形成される液晶素子５０ａと並列に付加され
ている。

次に、図４及び図５を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置１の画素部の具体的な
構成を説明する。図４は、液晶装置１の画像表示領域１０ａの一部を拡大して示した平面
図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ´断面図である。

図４において、画素電極９ａは、図中Ｘ方向及びＹ方向に沿ってマトリクス状に配列さ
れている。Ｘ方向及びＹ方向の夫々に沿って相互に隣り合う画素電極９ａを互いに隔てる
領域には、データ線６ａ及び走査線３ａ等の不透明な配線部（不図示）、及びＴＦＴ３０
等の半導体素子が形成されている。このように、ＴＦＴアレイ基板１０上において不透明
な配線部等が重なる領域は、実質的に光が透過しない領域であり、画像表示領域１０ａの
うち実質的に画像表示に寄与しない非開口領域となる。他方、ＴＦＴアレイ基板１０上に
おいて、透明な画素電極９ａのうち不透明な配線部等に重ならない部分が占める領域は、
画像を表示する光が透過する開口領域となる。

液晶装置１は、本発明の「光学素子」の一例である偏光素子２００を備えている。偏光
素子２００は、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａにおいて画素部７２毎に設
けられ、且つ画素電極９ａに重なる複数の金属性突条部２０１及び空洞部２０２を有して
いる。複数の金属性突条部２０１の夫々は、図中Ｘ方向に沿って空洞部２０２を介して相
互に隔てられ、且つＹ方向に延びている。即ち、複数の金属性突条部２０１は、ストライ
プ状に形成されている、このような金属性突条部２０１は、例えば、アルミニウム等の金
属材料で構成されている。

図５に示すように、液晶装置１は、ＴＦＴアレイ基板１０上に順次形成された第１層間
絶縁膜４１、第２層間絶縁膜、第３層間絶縁膜４３、第４層間絶縁膜４４、ＴＦＴ３０、
偏光素子２００、画素電極９ａ、配向膜１６、液晶層５０、対向基板２０、対向電極２１
及び配向膜２２を備えている。

ＴＦＴ３０は、第１層間絶縁膜４１を下地として形成された半導体層１ａと、半導体層
１ａのチャネル領域１ｃに重なるゲート電極３ａ１とを有している。半導体層１ａは、チ
ャネル領域１ｃ、並びに、チャネル領域１ｃの両側に形成されたソース領域１ｓ及びドレ
イン領域１ｄを有している。ＴＦＴ３０は、ドレイン領域１ｄ及び画素電極９ａを相互に
電気的に接続するコンタクトホール８０を介して画素電極９ａに電気的に接続されている
。ゲート電極３ａ１は、ゲート絶縁膜である第２層間絶縁膜４２を介してチャネル領域１
ａと電気的に絶縁されており、走査線３ａから供給された走査信号に応じてＴＦＴ３０の
オンオフ等の動作状態を相互に切り換える。

第４層間絶縁膜４４は、第３層間絶縁膜４３上に形成されている。第４層間絶縁膜４４
のうち偏光素子２００に重なる部分が、本発明の「下地膜」の一例を構成しており、例え
ば、ＳｉＯ２或いはＳｉＮ等の無機絶縁材料、或いはアクリル樹脂等の有機絶縁材料から
なる絶縁膜である。

偏光素子２００は、複数の金属性突条部２０１、空洞部２０２、保護膜２０３、及び光
反射防止膜２０４を有しており、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａに形成さ
れている。偏光素子２００は、液晶装置１の動作時に、ＴＦＴアレイ基板１０の図中下側
に配置された光源から画像表示領域１０ａに入射する光源光、即ち入射光を偏光する。

複数の金属性突条部２０１は、ＴＦＴアレイ基板１０上のＸ方向に沿って、相互に、例
えば数十ｎｍの間隔を隔てて第４層間絶縁膜４４上に形成されていると共にＹ方向に沿っ
て各々延び、且つ第４層間絶縁膜４４の上側に向かって突出している。したがって、偏光
素子２００は、複数の金属性突条部２０１からなるワイヤーグリッド構造を有している。
複数の金属性突条部２０１は、例えば、光を反射可能なアルミニウム等の金属材料から構
成された金属膜を第４層間絶縁膜４４上でパターニングすることによって形成されている
。

空洞部２０２は、複数の金属性突条部２０１のうち相互に隣り合う一の金属性突条部及
び他の金属性突条部を相互に隔てている。空洞部２０２は、第４層間絶縁膜４４、保護膜
２０３、及び金属性突条部２０１の夫々を構成する材料の屈折率に比べて低い屈折率を有
する部分であり、例えば、空気等のガスが充填されている。

保護膜２０３は、複数の金属性突条部２０１を覆っている、したがって、空洞部２０２
は、第４層間絶縁膜４４、複数の金属性突条部２０１のうち相互に隣接する一の金属性突
条部及び他の金属性突条部、並びに保護膜２０３によって囲まれた空間部分である。

偏光素子２００によれば、液晶装置１の動作時において、偏光素子２００に入射した光
のうちＸ方向に沿った振幅を有する一の偏光成分と、Ｙ方向に沿った振幅を有する他の偏
光成分との夫々に対する屈折率が相互に異なるため、偏光素子２００の主軸方向、即ち、
複数の金属性突条部２０１の夫々が延びるＹ方向に沿った振幅を有する他の偏光成分の透
過強度に対する、偏光素子２００の主軸方向に直交するＹ方向に沿った振幅を有する一の
偏光成分の透過強度の割合である消光比等の光学特性を高めることができる。

したがって、液晶装置１によれば、液晶装置１の動作時に、液晶等の電気光学物質が偏
光素子２００を透過した光を変調することによって、液晶装置１が画像を表示する際のコ
ントラストを高めることが可能である。加えて、液晶装置１によれば、偏光素子２００が
装置本体に作り込まれているため、装置本体とは別に設けられる偏光板の枚数を減らした
り、或いは全くなくしたりすることが可能であり、液晶装置１を製造する際の製造コスト
及び部品コストを低減できる。

光反射防止膜２０４は、保護膜２０３上に形成されており、誘電体材料から構成されて
いる。光反射防止膜２０４は、液晶装置１の動作時において、ＴＦＴアレイ基板１０上（
図中上側）から偏光素子２００に入射する光がＴＦＴアレイ基板１０の上側に反射される
反射量を低減する。したがって、光反射防止膜２０４によれば、表示面から入射する外光
が再度表示面から出射されることを抑制でき、画像のコントラストを高めることが可能で
ある。

ここで、複数の金属性突条部２０１上に犠牲層等の膜を形成した後、その後の工程で当
該犠牲膜を除去することは、液晶装置の製造プロセス全体を煩雑化させてしまう問題点が
ある。より具体的には、複数の金属性突条部２０１上には、偏光素子２００の一部を各々
構成する保護膜２０３及び光反射防止膜２０４だけでなく、画素電極９ａ及び配向膜１６
等の積層構造が作り込まれるため、最終的に液晶装置１を構成しない犠牲層をわざわざ設
けたり、犠牲層を除去する工程が追加されたりすることによって、ワイヤーグリッド構造
を形成しない場合に比べて、液晶装置の製造プロセスが煩雑化してしまい、製造コスト等
が増大する。

また、斜方蒸着法を用いてＳｉＯ２等の無機材料を蒸着することによって保護膜２０３
を形成した場合、複数の金属性突条部２０１間に均一に空洞部２０２を形成することが技
術的に困難である。より具体的には、大型基板上の広い領域にワイヤーグリッド構造を形
成する場合、蒸着材料を斜方蒸着させる蒸着条件を大型基板全体に渡って均一に設定し、
相互に光学特性が揃った偏光素子を形成することは技術的に困難である。特に、Ｘ方向に
沿った空洞部の幅が数十ｎｍ程度である場合、精度良く、且つ均一な幅で空洞部を形成す
ることが困難になる。

そこで、後述するように、本実施形態に係る液晶装置の製造方法によれば、コントラス
トが高められた液晶装置を、その製造プロセスを極力煩雑化させることなく製造可能であ
る。加えて、本実施形態に係る液晶装置の製造方法によれば、製造コスト及び部品コスト
の増大を極力抑制しつつ、例えば、大型基板上の広い領域に偏光素子２００を形成する場
合であっても、均一な光学特性を有する偏光素子を大型基板上に形成することが可能であ
る。

＜２：液晶装置の製造方法＞
次に、図６及び図７を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置の製造方法を説明する
。図６及び図７は、本実施形態に係る液晶装置の製造方法の主要な工程を順に示した工程
断面図である。

図６（ａ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上に順次第１層間絶縁膜４１、第２層
間絶縁膜４２、第３層間絶縁膜４３及び第４層間絶縁膜４４を形成した後、第４層間絶縁
膜４４上に、複数の金属性突条部２０１を形成する。複数の金属性突条部２０１は、アル
ミニウム等の金属材料からなる金属膜を第４層間絶縁膜４４上に形成した後、当該金属膜
をエッチング法等の汎用のパターニング法を用いてパターニングすることによって形成さ
れる。

次に、図６（ｂ）に示すように、ネガ型の感光特性を有する感光材料を複数の金属性突
条部２０１上に塗布することによって、複数の金属性突条部２０１を覆い、且つ空洞部２
０２を埋める感光膜２０３ａを形成する。ここで、「ネガ型の感光特性」とは、感光材料
によって構成された膜のうち光が照射された部分が硬化する硬化特性をいう。複数の金属
性突条部２０１上に感光材料が塗布された段階で、未硬化で、且つ流動性を有する感光材
料は空洞部２０２に充填されるため、空洞部２０２は、未硬化の感光材料で埋められる。

次に、図６（ｃ）に示すように、感光膜２０３ａ上から感光膜２０３ａにＵＶ光等の光
を照射することによって、感光膜２０３ａのうち感光膜２０３ａの表面から金属性突条部
２０１の上面に接するまでの部分を占める表面部分２０３ｃを感光させる。これにより、
未硬化の感光膜２０３ａのうち表面部分２０３ｃが感光し、当該感光した表面部分２０３
ｃが硬化する。尚、感光膜２０３ａの表面部分２０３ｃを感光させるために照射される光
の波長及び強度は、感光材料の種類、及び感光膜２０３ａの表面から金属性突条部２０１
の上面に接するまでの表面部分２０３ｃの厚みに応じて、個別具体的に設定される。尚、
感光膜２０３ａのうち空洞部２０２に感光材料が充填されることによって形成された充填
部分２０３ｂは、感光せず、未硬化状態のままである。

次に、図６（ｄ）に示すように、感光膜２０３ａのうち空洞部２０２に充填され、且つ
先の工程で感光されなかった未硬化の充填部分２０３ｂを溶解液に溶解させることによっ
て充填部分２０３ｂを除去する。感光膜２０３ａのうち感光した表面部分２０３ｃは、保
護膜２０３として複数の金属性突条部２０１上に残り、感光膜２０３ａのうち感光しなか
った充填部分２０３ｂは、現像液等の溶解液に溶けるため、第４層間絶縁膜４４、保護膜
２０３、並びに、複数の金属性突条部２０１のうち相互に隣り合う一の金属性突条部及び
他の金属性突条部によって囲まれた空間である空洞部２０２が形成される。

次に、図７（ｅ）に示すように、保護膜２０３上に誘電体材料からなる光反射防止膜２
０４を形成し、ＴＦＴアレイ基板１０上に偏光素子２００を形成する。その後、保護膜２
０３及び光反射防止膜２０４のうち余分な部分を除去し、順次、画素電極９ａ及び配向膜
１６を形成し、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間に液晶層５０を封止することに
よって液晶装置１を製造する。

したがって、本実施形態に係る液晶装置の製造方法によれば、ＴＦＴアレイ基板１０上
の画像表示領域１０ａに、複数の金属性突条部２０１より屈折率が低い空洞部２０２を有
する偏光素子２００を形成可能であるため、液晶装置の製造プロセス全体が煩雑化するこ
とを抑制できる。加えて、複数の金属性突条部２０１間に均一に空洞部２０２を形成する
ことが可能であるため、偏光性能等の光学特性に優れた偏光素子２００を液晶装置１内に
作り込むことが可能であり、液晶装置１の製造コスト及び部品コストを低減することが可
能である。

特に、本実施形態に係る液晶装置の製造方法によれば、大型基板上の広い領域に、空洞
部２０２の幅が数十ｎｍ程度の微細なサイズであっても、精度良く、且つ均一な幅で空洞
部２０２を形成できるため、ワイヤーグリッド等の複数の金属性突条部２０１を有する偏
光素子２００を形成する際に、相互に光学特性が揃った偏光素子２００を容易に形成する
ことが可能である。

加えて、本実施形態に係る液晶装置の製造方法によれば、光反射防止膜２０４を形成可
能であるため、表示面に入射した外光が再度表示面から出射されることを抑制でき、液晶
装置１によって表示される画像のコントラストを高めることが可能である。

また、以下で説明する各液晶装置の夫々の製造方法についても、液晶装置１を製造する
製造方法と同様の効果が得られる。

＜変形例＞
次に、図８乃至図１０を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置の製造方法を用いて
製造可能な液晶装置の変形例を説明する。尚、以下では、液晶装置１と共通する部分に共
通の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。また、以下で参照する断面図は、各変形例
に係る液晶装置の構成を示す断面図のうち、上述の液晶装置１の構成を示した図５に対応
する断面図である。

（変形例１）
図８は、本実施形態に係る液晶装置の製造方法を用いて製造可能な液晶装置の一変形例
の構成を示した断面図である。本例に係る液晶装置は、ＴＦＴアレイ基板１０の下側から
入射した入射光を変調し、図中対向基板２０の上側に表示光として出射する透過型の液晶
装置である。

図８に示すように、本例に係る液晶装置４０１は、複数の金属性突条部２０１ａを有す
る偏光素子２００ａを備えている。

複数の金属性突条部２０１ａの夫々は、相互に電気的に接続されており、該相互に電気
的に接続された複数の金属性突条部２０１ａの全体は、当該全体を一群とする導電部を構
成すると共に、コンタクトホールを介してＴＦＴ３０のドレイン領域１ｄに電気的に接続
されている。したがって、液晶装置４０１は、液晶装置４０１の動作時に、ＴＦＴ３０を
介して複数の金属性突条部２０１ａに画像信号を供給可能なように構成されている。複数
の金属性突条部２０１ａには、複数の金属性突条部２０１ａを覆うように保護膜２０３及
び光反射防止膜２０４が形成されている。

複数の金属性突条部２０１ａは、対向電極２１に対向するようにＴＦＴアレイ基板１０
上で画素部毎に形成されている。より具体的には、複数の金属性突条部２０１ａは、画像
表示領域１０ａを構成する複数の画素部の夫々に形成されるべき画素電極として兼用され
ている。したがって、液晶装置４０１によれば、液晶装置４０１の動作時において、画像
表示領域１０ａを構成する複数の画素部の夫々に供給された画像信号に応じて、複数の金
属性突条部２０１ａと、当該複数の金属性突条部２０１ａに対向するように配置された対
向電極２１との間で液晶層５０に駆動電圧を印加することができる。

よって、液晶装置４０１によれば、別途画素電極を形成することなく液晶を駆動できる
ため、液晶装置の製造プロセスを煩雑化させることなく、画像を表示可能な液晶装置を製
造できる。尚、本例に係る液晶装置４０１を製造する際には、上述の液晶装置１の製造工
程と同様の方法で金属性突条部２０１ａを形成する工程と並行して、例えば、コンタクト
ホール８０ａに導電膜を形成することによって、ＴＦＴ３０及び金属性金属性突条部２０
１ａを電気的に接続する。

（変形例２）
図９は、本実施形態に係る液晶装置の製造方法を用いて製造可能な液晶装置の他の変形
例の構成を示した断面図である。本例に係る液晶装置５０１は、対向基板２０の上側から
入射した入射光、即ち外光を変調し、図中対向基板２０の上側に表示光として出射する反
射型の液晶装置である。尚、本例では、反射膜２１０が形成された反射型の液晶装置５０
１を例に挙げるが、偏光素子２００ｂを光反射素子として機能させることもできるため、
反射膜２１０がなくても液晶装置５０１を反射型液晶装置として動作させることも可能で
ある。

図９に示すように、本例に係る液晶装置５０１は、上述の偏光素子２００と同様の構成
を有する偏光素子２００ｂ、画像表示領域１０ａにおいて偏光素子２００ｂ上に形成され
た透明な画素電極９ａ、ＴＦＴアレイ基板１０上において画素電極９ａの下層側で画素電
極９ａに重なっており、画素電極９ａを透過した外光をＴＦＴアレイ基板１０の上側に向
かって反射する反射膜２１０を備えている。

偏光素子２００ｂは、画素電極９ａ及び反射膜２１０間に形成されており、反射膜２１
０が反射した外光を偏光する。したがって、液晶装置５０１は、ＴＦＴアレイ基板１０上
に反射膜２１０、偏光素子２００ｂ、及び画素電極９ａが順次積層され、その製造プロセ
スを煩雑化させることなく反射膜２１０及び画素電極９ａ間に偏光素子２００ｂを形成可
能な構成を有している。

尚、第４層間絶縁膜４４を形成する前に反射膜２１０を形成しておくことによって、上
述の液晶装置１を製造する製造プロセスと同様の工程で液晶装置５０１を製造可能である
。

（変形例３）
図１０は、本実施形態に係る液晶装置の製造方法を用いて製造可能な液晶装置の他の変
形例の構成を示した断面図である。本例に係る液晶装置６０１は、対向基板２０の上側か
ら入射した入射光、即ち外光を変調し、図中対向基板２０の上側に表示光として出射可能
であると共に、ＴＦＴアレイ基板１０の下側から入射する入射光を対向基板２０の上側に
出射可能な半透過型の液晶装置である。

図１０に示すように、本例に係る液晶装置６０１は、画素電極９ａの一部と重なってい
る反射膜２１０ａを有している点で、変形例２に係る液晶装置５０１と相違する。より具
体的には、ＴＦＴアレイ基板１０上において反射膜２１０ａが形成された領域が反射領域
Ｒであり、画素電極９ａが形成された領域のうち反射膜２１０ａに重ならない領域が透過
領域Ｔである。

液晶装置６０１によれば、画素電極９ａの一部と反射膜２１０ａが相互に重なっている
ため、液晶装置６０１の動作時において、反射膜２１０ａのうち画素電極９ａに重なる部
分で外光を反射可能である。加えて、液晶装置６０１によれば、ＴＦＴアレイ基板１０の
下側から入射した入射光を画素電極９ａのうち反射膜２１０ａに重ならない部分を介して
図中上側に出射可能である。液晶装置６０１は、反射膜２１０ａ及び画素電極９ａが相互
に重なるサイズが液晶装置５０１と相違するのみであり、その製造プロセスは、液晶装置
５０１を製造する製造プロセスと同様である。

本実施形態に係る液晶装置を対向基板の側から見た平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。 本実施形態に係る液晶装置の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。 本実施形態に係る液晶装置における画素部の具体的な構成を示した平面図である。 図４のＶ−Ｖ´断面図である。 本実施形態に係る液晶装置の製造方法の主要な工程を順に示した工程断面図（その１）である。 本実施形態に係る液晶装置の製造方法の主要な工程を順に示した工程断面図（その２）である。 本実施形態に係る液晶装置の製造方法で製造可能な液晶装置の変形例（その１）の構成を示した断面図である。 本実施形態に係る液晶装置の製造方法で製造可能な液晶装置の変形例（その２）の構成を示した断面図である。 本実施形態に係る液晶装置の製造方法で製造可能な液晶装置の変形例（その３）の構成を示した断面図である。

符号の説明

１，４０１，５０１，６０１・・・液晶装置、１０・・・ＴＦＴアレイ基板、２０・・
・対向基板、２００，２００ａ，２００ｂ・・・偏光素子、２０１，２０１ａ・・・金属
性突条部、２０２・・・空洞部、２０３・・・保護膜、２０４・・・光反射防止膜

Claims (5)

1. 基板と、前記基板上の表示領域に形成されており、（ｉ）前記基板上に形成された下地
   膜、（ｉｉ）前記基板上の一方向に沿って相互に所定の間隔を隔てて前記下地膜上に形成
   されていると共に、前記一方向に交わる他の方向に沿って各々延び、且つ前記下地膜の上
   側に向かって突出した複数の金属性突条部、（ｉｉｉ）前記複数の金属性突条部のうち相
   互に隣り合う一の金属性突条部及び他の金属性突条部を相互に隔てる空洞部、及び（ｉｖ
   ）前記複数の金属性突条部を覆う保護膜を有する光学素子とを備えた電気光学装置を製造
   するための電気光学装置の製造方法であって、
   ネガ型の感光特性を有する感光材料を前記複数の金属性突条部上に塗布することによっ
   て、前記複数の金属性突条部を覆い、且つ前記空洞部を埋める感光膜を形成する第１工程
   と、
   前記感光膜上から前記感光膜に光を照射することによって、前記感光膜のうち前記前記
   感光膜の表面から前記金属性突条部の上面に接するまでの部分を占める表面部分を感光さ
   せる第２工程と、
   前記感光膜のうち前記空洞部に充填され、且つ前記第２工程で感光されなかった充填部
   分を溶解液に溶解させることによって前記充填部分を除去する第３工程と
   を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
2. 前記保護膜上に誘電体材料からなる光反射防止膜を形成する第４工程を備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造方法。
3. 前記複数の金属性突条部の夫々は相互に電気的に接続されており、該相互に電気的に接
   続された複数の金属性突条部の全体を一群とする導電部は、前記表示領域を構成する複数
   の画素部の夫々に形成されるべき画素電極として兼用されていること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置の製造方法。
4. 前記電気光学装置は、（ｉ）前記表示領域に形成された透明な画素電極と、（ｉｉ）前
   記基板上において前記画素電極の下層側で前記画素電極に重なっており、前記画素電極を
   透過した外光を前記基板の上側に向かって反射する反射膜とを備えており、
   前記光学素子は、前記画素電極及び前記反射膜間に形成されていること
   を特徴とす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の製造方法。
5. 前記反射膜は、前記画素電極の一部と重なっていること
   を特徴とする請求項４に記載の電気光学装置の製造方法。

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