KR100505525B1

KR100505525B1 - 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법, 투사형표시 장치 및 전자 기기

Info

Publication number: KR100505525B1
Application number: KR10-2000-7003186A
Authority: KR
Inventors: 이시이료; 오자와킨야
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 1998-07-27
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2005-08-04
Also published as: EP1026652B1; DE69923425T2; JP3324120B2; JP2001056651A; WO2000007170A1; DE69923425D1; KR20010030705A; EP1026652A4; EP1026652A1; US6720944B1

Abstract

전기 광학 물질을 협지하는 한쪽의 기판상에 적층된 도전층으로 이루어지는 배선이 스페이서 부재에 기인하여 절단되거나 단락되는 것을 방지하기 위해서, 한쌍의 기판(1 및 2)사이의 실 부(3)에 의해서 포위된 영역에 전기 광학 물질(8)이 협지됨과 동시에, 한쪽 기판(1)상에 도전층이 적층된 전기 광학 장치에 있어서, 실 부(3)를 스페이서 부재(32)를 포함하는 부분(실 재(31))과 스페이서 부재(32)를 포함하지 않은 부분(봉입재(34))으로 나누어, 도전층으로 이루어지는 배선(81 및 82)을 실 부(3)중 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분과 기판과의 사이에 배치한다.

Description

전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법, 투사형 표시 장치 및 전자 기기{Electro-optical device, method of manufacture thereof, projection display, and electronic device}

본 발명은 텔레비전이나, 비디오 카메라, 휴대 정보 단말 등의 표시부, 또는 투사형 표시 장치등의 광 변조기로서 이용되는 전기 광학 장치의 기술 분야에 속한 것이다. 더욱 자세하게는 액정 등의 전기 광학 물질을 포위하는 실 부와 기판과의 사이에 배선용으로 하나 또는 복수의 도전층이 적층되는 구조인 전기 광학 장치의 기술 분야에 속한 것이다.

일반적인 전기 광학 장치에 있어서는, 기판간의 실 부에 의해서 포위된 영역에 액정 등의 전기 광학 물질을 끼운 구성을 취하고 있다. 실 부에는 기판 간격을 소정 간격으로 유지하기 위해서, 스페이서라고 불리는 비즈, 글라스 파이버 등으로 이루어지는 구형 또는 파이버상의 입자가 혼입되어 있다. 기판의 내측 면에는 전기 광학 물질을 구동하기 위한 화소 전극이 설치되어 있으며, 그 화소 전극은 실 부의 외측 영역(즉 실외 영역)에 설치한 단자에 배선을 끼워서 접속된다. 즉, 이러한 종래의 전기 광학 장치에 있어서는 실 부와 기판과의 사이의 도전층은 배선층의 1층만이다.

또한, 기판상에 반도체 스위칭 소자를 갖는 전기 광학 장치에 있어서는, 광에 의한 누설 전류에 기인하는 화질 불량이 발생하기 때문에, 반도체층에의 광의 진입을 방지해야 하는, 금속 등으로 이루어지는 차광층을 기판과 실 부와의 사이에 설치할 필요가 있다. 이 때문에, 기판상에 형성된 배선, 절연층, 차광층이 순차로 적층되는 결과, 실 부와 기판 사이의 도전층은 배선층과 차광층과의 2층으로 된다.

더욱이 각 화소에 반도체 스위칭 소자를 구비함과 동시에, 이것들의 스위칭 소자를 구동하기 위한 구동 회로가 실 부의 내측 영역(즉 실 내 영역)에 설치되어, 이것을 제어 회로에 의해서 제어하는 전기 광학 장치에 있어서는, 실 부와 기판과의 사이에는 배선용의 1층 또는 2층과 차광용의 1층과의 합계 3층의 도전층이 층간절연막을 끼워서 적층되는 경우도 있다.

한편, 구동 회로를 실외 영역에 설치한 전기 광학 장치의 경우에도, 실 부와 기판과의 사이에서 1층 또는 복수층의 도전층을 사용하여 각종 배선(예를 들면 주사선, 데이터선 및 용량선등)을 형성하는 경우도 있다.

이상과 같이 구동 방식이나 구동 회로의 장소, 더욱이 배선용, 차광용, 전극용등에 사용하는 도전층의 층수등에 의해 여러가지 구조의 전기 광학 장치가 존재하지만, 어느 쪽의 경우에도 실 부와 기판 사이에 있는 도전층을 사용하여 실외 영역으로부터 실 내 영역에 도달하는 복수의 배선을 형성할 필요가 있다.

그러나, 특히 실 부와 기판 사이의 도전층이 복수층이 되는 전기 광학 장치에 있어서는, 양기판을 실 부에 의해 접합시킬 때에, 양기판을 압착하면 실 부에 포함되는 스페이서 부재에 의해서 도전층에 스폿적으로 강한 압력이 가해진다. 그 때문에, 배선이나 차광층이 변형되거나, 절연층이 돌파되는 것에 의해 배선과 차광층이 단락되거나, 또한, 층간절연막을 끼워서 상하로 중첩된 배선끼리가 단락되거나, 더욱이 배선이 절단되어 버리는 문제가 있다.

또한, 이러한 문제는 특히 기판상에 반도체 스위칭 소자를 갖는 전기 광학 장치뿐만 아니라, 글라스 기판 내면에 Al(aluminium)등의 반사층을 설치하여 그 위에 절연층 및 화소 전극을 설치하는 구성의 내면 반사형의 전기 광학 장치에 있어서도 충분히 고려된다.

더욱이, 실외 영역으로부터 실 내 영역에 도달하는 각종 배선을 일층만의 도전층으로부터 형성하는 경우에도, 기판을 압착할 때에 역시 스페이서 부재에 의해 국소적인 압력이 가해지기 때문에, 이 부분에서 배선이 단선될 가능성이 있다. 요컨대, 실 부와 기판과의 사이에 있는 1층 또는 복수층의 도전층을 사용하여 실외 영역으로부터 실 내 영역에 도달하는 각종 배선을 형성하는 어느 쪽의 구조를 채용하는 전기 광학 장치에 있어서도, 이러한 스페이서 부재에 기인한 배선의 단선이나 단락의 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 전기 광학 물질을 끼우는 한쪽 기판상에 형성된 배선이 스페이서 부재에 기인하여 불량화되는 것을 방지하는 것이 가능한 전기 광학 장치 및 전기 광학 장치의 제조 방법 및 이 전기 광학 장치를 구비하는 투사형 표시 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관계되는 전기 광학 장치의 구성을 도시하는 평면도.

도 2는 도 1의 A-A'선으로 절단한 단면도.

도 3은 제 1 실시형태에 있어서의 실 부를 통과하는 배선 부분의 확대 단면도.

도 4는 제 1 실시형태의 변형예에서의 A-A'선으로 절단한 단면도.

도 5는 제 1 실시형태의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스상으로 형성된 복수의 화소에서의 각종 소자, 배선 등의 등가회로.

도 6은 제 1 실시형태의 소자 기판상에 형성된 화소 전극하의 적층 구조를 도시하는 단면도.

도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 관계되는 전기 광학 장치의 구성을 도시하는 평면도.

도 8은 본 발명의 제 3 실시형태에 관계되는 전기 광학 장치의 구성을 도시하는 평면도.

도 9는 각 실시형태의 전기 광학 장치를 적용한 휴대 전화의 구성을 도시하는 도면.

도 1O은 각 실시형태의 전기 광학 장치를 적용한 휴대 정보 기기의 구성을 도시하는 도면.

도 11은 각 실시형태의 전기 광학 장치를 적용한 비디오 카메라의 구성을 도시하는 도면.

도 12는 각 실시형태의 전기 광학 장치를 적용한 투사형 표시 장치의 개략구성을 도시하는 도면.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 한쌍의 기판간의 실 부에 의해서 포위된 영역에 전기 광학 물질이 끼워짐과 동시에, 상기 한쌍의 기판중 한쪽 기판상에 도전층이 적층된 전기 광학 장치로서, 상기 실 부는 스페이서 부재를 포함하는 부분과 상기 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분을 구비하며, 상기 한쪽 기판상에서 상기 도전층으로 이루어지는 배선이 상기 실 부에 대향하는 영역에는, 상기 실 부중 상기 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전기 광학 장치에 의하면, 광경화성이나 열경화성의 수지 접착제 등의 실 재로 이루어지는 실 부는, 예를 들면 소정 입경의 파이버상이나 비즈상의 스페이서 부재를 포함하는 부분과 포함하지 않은 부분으로 분리되어 있다. 기판상에 있어서는 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분에 대향하는 영역에, 도전층으로 이루어지는 배선이 적층되어 있다. 요컨대, 도전층으로 이루어지는 배선이 교차하는 실 부에는 스페이서 부재가 존재하지 않기 때문에, 기판을 압착하더라도 배선에는 스페이서 부재에 의한 국부적인 압력이 기해지지 않는다. 그 때문에, 스페이서 부재에 기인하는 배선의 절단을 방지하는 것이 가능하게 된다. 동시에, 실 부에 포함되는 스페이서 부재에 의해 기판 간격을 정밀도 좋게 제어할 수 있기 때문에, 특히 전기 광학 물질중에 스페이서 부재를 혼입하는 것이 화상 열화를 야기하는 소형 등의 전기 광학 장치의 경우에 매우 도움이 된다.

본 발명의 전기 광학 장치의 하나의 양태로서는 상기 도전층은 상기 기판상에 층간절연막을 끼워서 적층된 복수의 도전층을 포함한다.

이 양태에 의하면, 복수의 도전층을 사용하여 층간절연막으로 서로 절연되어 상하로 중첩된 복수의 배선을 형성한 경우에, 전술과 같은 스페이서 부재에 기인하는 배선의 절단뿐만 아니라, 상하에 중첩된 배선간에서의 스페이서 부재에 의한 국부적인 압력에 기인하는 단락을 방지하는 것이 가능하게 된다.

한편, 복수의 도전층에 의해 예를 들면, 반사 전극등의 화소 전극, 주사선이나 데이터선등의 배선, 화소 전극을 스위칭하는 TFT(Thin Film Transistor) 등의 소자용의 차광막 등을 입체 구조를 사용하여, 한정된 기판상 스페이스를 유효하게 이용하여 배치가 가능해져, 특히 배선이 실 부와 교차하는 부분에서 필요하게 되는 복수 배선의 폭을 입체적인 배선 구조의 채용에 의해 저감 가능해지기 때문에 유리하다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태로서는, 상기 실 부중 상기 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분은 상기 전기 광학 물질을 주입하는 개구부를 봉입한 봉입부이다.

이 양태에 의하면, 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분을 전기 광학 물질을 주입하는 개구부를 봉입하는 봉입부로 하기 때문에, 배선의 패턴을 연구함으로써 1 종류의 실 재료를 사용하여 종래 대로의 제조 방법에 의해서 본 발명의 전기 광학 장치를 얻을 수 있다. 특히, 전기 광학 물질이 액정이며, 봉입부가 액정 주입구를 봉입하는 구성을 채용하면, 액정 구동에 필요하게 되는 각종 배선을 통과시키는 것에 액정 주입구의 폭은 적합하기 때문에 실천상 적합하다.

또한, 상기 한쪽의 기판은 복수의 주사선과 복수의 데이터선을 구비함과 동시에, 이것들의 각 교점에 대응하는 화소 위치에 스위칭 소자와 그것에 접속된 화소 전극을 구비하며, 상기 복수의 도전층은 상기 주사선에 주사 신호를 공급하는 주사선 구동 회로에의 배선으로 되는 제 1 도전층과, 상기 데이터선에 데이터 신호를 공급하는 데이터선 구동 회로에의 배선으로 되는 제 2 도전층을 포함하도록 구성해도 된다.

이와 같이 구성하면, 제 1 도전층으로 이루어지는 배선으로 주사선 구동 회로에의 배선과, 제 2 도전층으로 이루어지는 배선으로 데이터선 구동 회로에의 배선과의 적층 위치에는 스페이서 부재가 존재하지 않기 때문에, 이것들 배선의 절단이나 단락을 방지할 수 있다. 특히, 실 부의 내측 영역에 데이터선 구동 회로및 주사선 구동 회로를 형성하는 경우에 있어서는, 제 1 도전층과 제 2 도전층이 적층 구조를 취하는 경우가 많아지기 때문에, 본 발명에 의한 구성이 유용하게 된다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태로서는, 상기 도전층의 일부 내지 전면이 차광막이다.

이 양태에 의하면, 도전층을 배선용으로 사용하는 것뿐만 아니라, 그 일부(즉 1 또는 복수의 도전층중 하나의 도전층의 적어도 일부)를 배선용 또한 차광용으로 또는 오로지 차광용으로 사용할 수 있다. 여기에, 차광층이란 구체적으로는 Al 등의 금속층이다. 예를 들면, 평면적으로 봐서 실 재의 내측에 위치하는 실 내 영역에 있어 실제로 화상 표시에 기여하는 화상 표시 영역의 액자를 규정하는 차광막, 화상 표시 영역내에 복수 배열된 화소 전극의 틈을 차광하는 또는 각 화소의 개구영역을 규정하는 차광막(컬러 필터의 블랙 마스크, 블랙 매트릭스등), 화소 전극의 스위칭 제어용으로 설치된 TFT 등의 반도체 소자에 있어서의 광에 의한 누설 전류에 기인하는 화질 불량을 방지하기 위한 차광막등 각종의 차광막으로서 도전층을 기능시킬 수 있다. 이와 같이 차광막과 배선을 동일 도전층으로 형성할 수 있기 때문에, 장치 구조 및 제조 프로세스의 간략화를 도모할 수 있다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태로서는, 상기 배선상에 형성되어 있고 평탄화 처리가 실시된 층간절연막을 더욱 구비한다.

이 양태에 의하면, 예를 들면 액정 프로젝터용의 반사형 라이트 밸브와 같이 직시형이 아니기 때문에, 광의 산란율이 아니라 반사율을 높이는 것에 중점이 놓여지는 액정 장치인 경우에, 평탄화에 의한 반사율의 향상을 도모할 수 있기 때문에 유리하다. 더욱, 실 부에 대향하는 기판상 영역에서는, 통상 더미 배선을 넣어 실 부에 따른 기판면 높이의 균일화를 도모하여 스페이서 부재에 의한 기판 간격 제어가 행하여지지만, 해당 평탄화 처리를 이와 같이 더미 배선을 넣은 후의 CMP(Chemical Machine Polish) 처리에 의해 행하면, CMP 처리가 양호하게 작용하여 평탄도의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태로서는 상기 기판상에서 평면적으로 봐서 상기 실 재의 내측에 위치하는 실 내 영역에, 복수 배열된 화소 전극과 상기 배선에 접속되어 상기 화소 전극을 구동하는 구동 회로를 더욱 구비한다.

이 양태에 의하면, 이러한 구동 회로를 기판상에 있어서 실 부의 외측(실외 영역)에 설치하는 경우와 비교하여, 실 부에 교차하는 배선의 합계 개수를 삭감 가능하다. 예를 들면, 실 부에 교차하는 배선수는, 구동 회로에서 각 화소에 이르는 주사선, 데이터선 등의 배선 수와 비교하면 일반적으로 매우 적다.

이 구동 회로를 구비한 양태로서는, 상기 실 내 영역에 상기 화소 전극에 접속된 복수의 주사선 및 복수의 데이터선을 더욱 구비하고 있으며, 상기 구동 회로는 상기 주사선 및 상기 데이터선을 각기 구동하는 주사선 구동 회로 및 데이터선 구동 회로를 포함하며, 상기 데이터선 구동 회로는 상기 주사선 구동 회로보다도 상기 배선이 상기 실 부에 교차하는 부분에 가까이 배치되어 있도록 구성해도 된다.

이와 같이 구성하면, 실 부중 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분에 대향하는 기판상 영역에 배치된 배선에 의해, 실외 영역에 있는 제어 회로나 신호원에서 주사선 구동 회로 및 데이터선 구동 회로에의 신호 공급을 행할 수 있다. 이 때 특히, Al 등의 도전성 금속막으로 이루어지는 배선은 기판상에 둘러지는 배선 길이에 따라서 그 배선 용량이나 지연이 커지지만, 구동주 파수가 낮은 주사선 구동 회로용의 배선에 있어서의 배선 길이를 상대적으로 길게함과 동시에 구동 주파수가 높은 데이터선 구동 회로용의 배선에 있어서의 배선 길이를 상대적으로 짧게 하는 것에 의해, 이러한 배선 용량이나 지연에 의한 악영향이 거의 또는 실천상 전혀 발생하지 않도록 할 수 있기 때문에 유리하다.

또는 이 구동 회로를 구비한 양태로서는, 상기 실 내 영역에 상기 구동 회로를 제어하는 제어 회로를 더욱 구비하도록 구성해도 된다.

이와 같이 구성하면, 실 부중 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분에 대향하는 기판상 영역에 배치된 배선에 의해, 실외 영역에 있는 신호원에서 제어 회로에의 신호 공급을 행할 수 있다. 이 때 특히, 신호원에서 제어 회로에의 배선수는 제어 회로에서 구동 회로에의 배선수보다도 적게 구성할 수 있기 때문에, 실 재중 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분이 작더라도 배선 가능하게 된다.

본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법은 도전층이 적층된 기판과 다른 기판을 스페이서 부재를 포함하는 부분과 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분을 구비하는 실 부에 의해서 접합하는 전기 광학 장치의 제조 방법으로서, 상기 도전층으로 이루어지는 배선이 상기 실 부에 대향하는 상기 기판상의 영역에는, 상기 실 부중 상기 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분이 배치되도록 상기 실 부를 형성하는 실 부형성 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 실 부가 스페이서 부재를 포함하는 부분과 포함하지 않은 부분으로 분리되어 있으며, 도전층으로 이루어지는 배선이 실 부에 대향하는 기판상의 영역에는, 실 부중 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분이 배치되도록 실 부가 형성된다. 요컨대, 도전층으로 이루어지는 배선이 교차하는 실 부에는, 스페이서 부재가 존재하지 않기 때문에, 실 부에 의해 한쌍의 기판을 접합할 때에 기판을 압착해도 배선에는 스페이서 부재에 의한 국부적인 압력이 가해지지 않는다. 그 때문, 스페이서 부재에 기인하는 배선의 절단을 방지하는 것이 가능해진다.

본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법의 하나의 양태로서는, 상기 실 부 형성 공정은 상기 도전층으로 이루어지는 배선이 상기 실 부와 대향하는 영역에, 상기 전기 광학 물질을 주입하기 위한 개구부가 위치하도록 실 재를 도포하는 공정을 포함한다.

이 양태에 의하면, 개구부(전기 광학 물질 주입구)와 실 부에 대향하는 배선의 형성 위치를 일치시키는 것으로, 배선의 패턴만 연구하면 실 재료로서 1 종류의 재료를 사용하여 본 발명의 전기 광학 장치를 얻을 수 있다. 물론, 개구부는 전기 광학 물질 주입후에 봉입재에 의해서 봉입된다.

본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법의 하나의 양태로서는, 실 부 형성 공정전에, 전기 기판상에 층간절연막을 끼워서 적층된 복수의 상기 도전층으로부터 상기 배선을 형성하는 배선 형성 공정을 더욱 포함한다.

이 양태에 의하면, 배선 형성 공정에 의해 복수의 도전층을 사용하여 복수의 배선을 형성한 후에, 실 부에 의해 한쌍의 기판을 접합할 때에 기판을 압착하더라도, 전술과 같은 스페이서 부재에 기인하는 배선의 절단뿐만 아니라, 상하로 중첩된 배선간에서의 스페이서 부재에 의한 국부적인 압력에 기인하는 단락을 방지하는 것이 가능해진다.

본 발명의 전자 기기는 상기 과제를 해결하기 위해서, 상술한 본 발명의 전기 광학 장치를 표시부로서 구비하는 전자 기기인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전자 기기에 의하면, 상술한 본 발명의 전기 광학 장치를 구비하고 있기 때문에, 기판을 압착해도 배선에는 스페이서 부재에 의한 국부적인 압력이 가해지지 않기 때문에, 스페이서 부재에 기인하는 배선 불량을 방지하는 것이 가능해져서, 표시 화상의 품위의 향상, 장치 신뢰성의 향상 및 제조 제품 비율의 개선을 도모할 수 있다.

본 발명의 전자 기기의 하나의 양태로서는, 상기 도전층은 상기 기판상에 층간절연막을 끼워서 적층된 복수의 도전층을 포함한다.

이 양태에 의하면, 전술과 같은 스페이서 부재에 기인하는 배선의 절단뿐만 아니라, 상하로 중첩된 배선간에서의 스페이서 부재에 의한 국부적인 압력에 기인하는 단락을 방지하는 것이 가능해진다.

본 발명의 투사형 표시 장치는 상기 과제를 해결하기 위해서, 광원으로부터 사출된 광을 상술한 본 발명의 전기 광학 장치에 의해서 변조하여, 상기 변조한 광을 스크린에 투사하는 투사형 표시 장치인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 투사형 표시 장치에 의하면, 상술한 본 발명의 전기 광학 장치에 의해서 광변조를 행하기 때문에, 기판을 압착하더라도 배선에는 스페이서 부재에 의한 국부적인 압력이 가해지지 않기 때문에, 스페이서 부재에 기인하는 배선 부분의 배선 불량을 방지하는 것이 가능해져서, 장치 신뢰성의 향상 및 제조 제품 비율의 개선을 도모할 수 있다.

본 발명의 투사형 표시 장치의 하나의 양태로서는, 상기 도전층은 상기 기판상에 층간절연막을 끼워서 적층된 복수의 도전층을 포함한다.

본 발명의 관계되는 작용 및 다른 이득은 다음에 설명하는 실시의 형태로부터 분명하게 된다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

1. 제 1 실시형태

우선, 본 발명의 제 1 실시형태에 관계되는 전기 광학 장치에 대해서 도 1로부터 도 6을 참조하여 설명한다. 도 1은 이 전기 광학 장치의 구성을 도시하는 평면도이다. 도 2는 도 1에 있어서의 전기 광학 장치의 A-A'에서 절단한 단면도이고, 도 3은 그 배선 부분의 확대 단면도이고, 도 4는 그 변형예에 있어서의 A-A'선에서 절단한 단면도이다. 또한, 도 5는 이 전기 광학 장치의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스상으로 형성된 복수의 화소에 있어서의 각종 소자, 배선 등의 등가 회로이고, 도 6은 각 화소에 있어서의 소자 기판상에 형성된 화소 전극하의 적층 구조를 도시하는 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 전기 광학 장치를 구성하는 2장의 기판중, 반도체 스위칭 소자가 형성되는 실시콘 기판(1)상에는, 복수의 주사선(51)과 복수의 데이터선(41)이 각각 형성됨과 동시에, 그것들 각각의 교차점에 대응하는 화소 위치에 후술의 스위칭 소자(도 5 및 도 6참조)와 그것에 접속된 화소 전극(63a)이 각각 형성되어 있다. 그리고, 이들 주사선(51), 데이터선(41), 스위칭 소자 및 화소 전극(63a)에 의해서, 화상 표시 영역(11)이 구성되어 있다.

이 중, 주사선(51)은 기판(1)상에 있어서 실 부(3)의 내측에 상당하는 실 내 영역에 형성된 주사선 구동 회로(12)에 접속되어 있고, 이 주사선 구동 회로(12)는 실 부(3)의 외측에 상당하는 실외 영역에 형성된 제어 회로(14)에, 배선(81)을 통하여 접속되어 있다. 한편, 데이터선(41)은 실 내 영역에 형성된 데이터선 구동 회로(13)에 접속되어 있으며, 이 데이터선 구동 회로(13)는 제어 회로(14)에, 배선(82)을 통하여 접속되어 있다. 여기서, 제어 회로(14)는 외부 접속용의 전극 단자(15)를 끼워서 공급되는 신호에 근거하여, 주사선 구동 회로(12) 및 데이터선 구동 회로(13)를 각각 구동하는 것이다. 한편, 각 화소 전극(63a)를 스위칭 제어하는 스위칭 소자, 주사선 구동 회로(12), 데이터선 구동 회로(13) 및 제어 회로(14)는, 예를 들면 벌크 실시콘형의 M0S 트랜지스터로 구성되어 있다.

실 부(3)는 광경화성이나 열경화성의 수지 접착제등으로 이루어져 양 기판간에서 액정 등의 전기 광학 물질을 포위하는 실 재(31)와, 이것에 혼입된 비즈상, 파이버상 등의 소정 입경의 스페이서 부재(32)와, 이러한 스페이서 부재(32)가 혼입되어 있지 않고 실 재(31)와 동일한 또는 다른 광경화성이나 열경화성의 수지 접착제등으로 이루어져 액정 등의 주입후에 개구부(33)(주입구)를 봉입하는 봉입재(34)를 포함한다.

도 2에 도시되는 바와 같이, 실 부(3)중 봉입재(34)와 기판(1)과의 사이에는, 기판(1)상에, Al 등의 도전성으로 반사성의 금속막으로 각기 이루어지는 2층의 도전층(62b 및 63b)이 설치되어 있다. 이것들의 도전층(62b 및 63b)은 층간절연막 (72, 73 및 74)을 끼워서 적층되어 있고, 하측의 도전층(62b)은 도 1에 도시된 배선(81 및 82)을 구성한다. 한편, 상측의 도전층(63b)은 실 부(3)에 따라 화상 표시 영역(11)의 액자를 규정하는 차광막을 구성한다. 도전층(62b)과 동일막으로 더욱이, MOS 트랜지스터의 배선이나, 주사선 구동 회로(12), 데이터선 구동 회로(13) 및 제어 회로(14)의 내부 배선, 이것들의 사이를 접속하는 배선, 이것들의 구동 회로에 전원을 공급하는 전원 배선 등이 형성되어 있다. 또한 도전층(63b)과 동일막으로 전술의 화소 전극(63a)이 형성되어 있다.

여기서 본 실시형태에 의하면, 도 2에 도시하는 단면 구조를 갖는 전기 광학 장치의 제조 프로세스에 있어서, 양 기판을 그 주위에 따라 도포된 실 재(31)에 의해 접합할 때에 양 기판을 압착하여, 그 후, 개구부(33)로부터 액정 등으로 이루어지는 전기 광학 물질을 주입한 후, 개구부(33)를 봉입재(34)에 의해 봉입한다. 이것에 의해, 전기 광학 물질은 기판(1) 및 기판(2)사이에 있어서, 실 재(31) 및 봉입재(34)로 이루어지는 실 부(3)에 의해서 봉입된 구성이 된다. 그런데 본 실시형태에서는 실 재(31)에는 스페이서 부재(32)가 혼입되지만, 봉입재(34)에는 스페이서 부재(32)가 혼입되지 않기 때문에, 전술한 종래 예와 같이, 실 부(3)와 교차하는 배선(81 및 82)을 구성하는 도전층(62b)에 대하여, 스페이서 부재(32)에 의해 국소적으로 응력이 걸려서 해당 배선(81 및 82)이 이 부분에서 단선되거나 도전층(63b)과 단락되거나 해서 배선 불량이 야기되는 사태를 미연에 방지할 수 있다.

도 3a에 도시되는 바와 같이, 봉입재(34)와 기판(1)과의 사이에 도전층(62b 및 63b)과 같이 적층되는 층간절연막(72, 73 및 74)에 대해서는 특별히 평탄화 처리를 하지 않아도 된다. 즉, 배선(81 및 82)을 구성하는 도전층(62b)이 존재하면, 일반적으로 그 윗쪽에 생기는 요철면에 대하여 스페이서 부재(32)에 의한 국소적인 압력이 가해져서 특히 볼록형상 부분에서의 응력 집중에 의해 단선이나 단락되기쉽게 되지만, 본 실시형태에서는 스페이서 부재(32)를 포함하지 않은 봉입재(34)가 층간절연막(74)의 윗쪽에 존재하기 때문에, 이러한 스페이서 부재(32)에 의한 단선이나 단락이 발생하는 것은 없다. 첨가하여, 본 실시형태와 같이 배선(81 및 82)이 실 부(3)의 일부(한변의 일부만)에 기울어 존재하기 때문에 높이가 일정하지 않은 실 재의 전역에 걸쳐 스페이서 부재를 사용하여 균일한 틈 제어를 행하는 것은 일반적으로는 곤란 또는 불가능하지만, 본 실시형태에서는 이와 같이 배선(81 및 82)이 존재하는 요철면은 스페이서 부재(32)에 의한 기판간의 틈 제어의 대상이 되지 않는다. 이 결과, 배선(81 및 82)에 기인한 요철을 평탄화하지 않더라도, 기판간의 틈 제어에는 지장이 없게 된다.

또는, 도 3b에 도시되는 바와 같이, 봉입재(34)와 기판(1) 사이에 도전층 (62b 및 63b)과 함께 적층되는 층간절연막(72, 73 및 74)을 CMP 처리 등에 의해 평탄화해도 된다(도 3b의 예로서는, 층간절연막(73)이 평탄화되어 있다). CMP 처리를 행하는 경우에는 특히, 해당 CMP 처리가 양호하게 행하여지도록, CMP 처리의 화학 연마 대상이 되는 층간절연막의 하지가 되는 도전층(62b나 63b)에서 CMP용 더미 패턴을 형성해 두면 좋다. 여기서, 도전층(62b)과 동일막으로 이루어지는 CMP용 더미 패턴은 도전층(62b)에 의한 배선(81 및 82)을 제외하고, 기판(1)상의 거의 전체를 덮도록 패터닝되는 것으로, 이러한 도전층(62b)에는 Al이 사용되고, 그 두께는 대강 500nm(나노 미터) 정도이다. 한편, 도전층(63b)과 동일막으로 이루어지는 CMP용 더미 패턴은 화소 전극(63a)을 제외하는 영역에서 기판(1) 전체를 덮는 차광층을 겸한 CMP용 더미 패턴으로서 사용되는 것으로, 이러한 도전층(63b)에는 Al이 사용되고, 그 두께는 대강 400nm 정도이다. 이와 같이 CMP용 더미 패턴을 형성하는 경우, 개구부(33) 이외의 부분에는 배선(81 및 82)이 둘러져 있지 않기 때문에, 스페이서 부재(32)가 혼입된 실 재(31)의 아래에 위치하는 도전층(62b 및 63b)과 동일막은 CMP용 더미 패턴만 존재하는 것이 된다. 이 결과, 평탄성이 향상하여, 기판(1 및 2)의 틈이 전면에 걸쳐 균일하게 되어, 양호한 표시 화면을 얻는 것이 가능하게 된다.

한편, 층간절연층(72, 73 및 74)은 각기, 산화 실시콘등에 의해 대강 130nm∼11O0nm의 두께로 형성되어 있다. 이것들 중 적어도 층간절연막(74)은 화상 표시 영역에서의 화소 전극(63a)에서의 반사율 향상을 위해 바람직하게는 CMP 처리에 의해 평탄화되어 있다. 실천적으로는, 기판(1)측의 층간절연막(73)을 평탄화하지 않아도 층간절연막(74)을 평탄화하면, 최종적으로 화소 전극(63a)의 하지 평면에 있어서의 충분한 평탄화를 도모하는 것도 가능하다. 특히, 상술과 같이, 도전층(62b)이나 도전층(63b)과 동일막으로 CMP 더미 패턴을 형성하여 놓으면, CMP 처리에 의해 높은 평탄도가 얻어진다.

또한 본 실시형태에서는, 도 4에 도시되는 바와 같이, 기판(1)상에 3층의 도전층(61b, 62b 및 63b)이 설치되어 있어도 된다. 이 경우에는, 하측의 2층 도전층(61b나 62b)은 도 1에 도시한 배선(81 및 82)을 구성한다. 한편, 상측의 도전층(63b)은 실 부(3)에 따라서 화상 표시 영역(11)의 틀을 규정하는 차광막을 구성한다. 도전층(61b나 62b)과 동일막으로 더욱이, MOS 트랜지스터의 배선이나, 주사선 구동 회로(12), 데이터선 구동 회로(13) 및 제어 회로(14)의 내부 배선, 이것들 사이를 접속하는 배선, 이것들의 구동 회로에 전원을 공급하는 전원 배선, CMP용 더미 패턴 등이 형성되어 있다. 또한 도전층(63b)과 동일막으로 전술의 화소 전극(63a) 및 CMP용 더미 패턴이 형성되어 있다. 그 밖의 구성에 대해서는 도 2에 도시한 것과 동일하며, 도 4에서는 도 2에 도시한 것과 동일한 구성 요소에 대해서는 같은 참조 부호를 붙인다.

도 4에 있어서, 도전층(61b)은 도전층(62b 및 63b)과 같이 Al막 등으로 형성되고, 그 두께는 대강 5O0nm 정도이다. 또한, 층간절연층(71 내지 74)에 대해서는 각기, 산화 실시콘등에 의해 대강 130nm∼1100nm의 두께로 형성되어 있고, 어느 것인가의 층이 CMP 처리에 의해 평탄화되어 있어도 된다. 또한, 이와 같이 CMP 처리를 행하는 경우에는, 도전층(61b, 62b 및 63b)에서 CMP용 더미 패턴을 형성하는 것이 바람직하다.

도 4에 도시하는 바와 같이 3층의 도전층(61b, 62b 및 63b)을 포함하는 경우에도, 그 제조 프로세스에 있어서, 양 기판을 그 주위에 따라 도포된 실 재(31)에 의해 접합할 때에 양 기판을 압착하여, 그 후 개구부(33)로부터 액정등으로 이루어지는 전기 광학 물질을 주입한 후, 개구부(33)를 봉입재(34)에 의해 봉입한다. 그리고, 봉입재(34)에는 스페이서 부재(32)가 혼입되지 않기 때문에, 배선(81 및 82)을 구성하는 도전층(61b나 62b)에 대하여, 스페이서 부재(32)에 의해 국소적으로 응력이 가해져서 해당 배선(81 및 82)이 단선되거나 서로 또는 도전층(63b)과 단락되거나 해서 배선 불량이 발생될 사태를 미연에 방지할 수 있다.

또한 도 1로부터 도 4에 도시하는 바와 같이 제 1 실시형태의 전기 광학 장치에는 특히, 기판(1)상에 있어서 실 내 영역에, 주사선 구동 회로(12) 및 데이터선 구동 회로(13)가 배치되어 있다. 이 때문에, 이러한 구동 회로를 기판(1)상에 있어서 실외 영역에 설치하는 경우와 비교하여, 실 부(3)에 교차하는 배선(81 및 82)의 합계 개수를 삭감 가능하다. 구체적으로는 예를 들면, 실 부(3)에 교차하는 배선은 3∼4개 정도의 구동 회로용의 전원선, 4개 정도의 구동 회로용의 클록선, 2~4개 정도의 구동 회로용의 래치 펄스선, 1∼24개 정도의 화상 신호선 등이며, 이들 총수는 구동 회로에서 각 화소에 이르는 주사선(51), 데이터선(41) 등의 배선의 수(예를 들면 수십∼수천개)와 비교하면, 일반적으로 매우 적다. 이 때문에, 일반적으로 폭이 한정된 개구부(33)에 배선을 통과시키는 것이 보다 용이하게 되어 유리하다. 단지, 주사선 구동 회로(12) 및 데이터선 구동 회로(13)의 한쪽 또는 양쪽을 실외 영역에 배치해도, 이것들의 구동 회로에서 주사선(51) 및 데이터선(41)에 이르는 인출 배선이 스페이서 부재(32)를 포함하지 않은 실 부(3)를 지나도록 구성하는 한, 스페이서 부재(32)에 기인하는 배선 불량을 방지한다고 하는 본 발명의 효과는 얻어진다.

더욱이 제 1 실시형태로서는 특히, 데이터선 구동 회로(13)는 주사선 구동 회로(12)보다도 배선(81 및 82)이 실 부(3)에 교차하는 부분에 가까이 배치되어 있다. 이 때문에, 배선(81 및 82)에 대해서는, 기판(1)상에 둘러지는 배선 길이에게 따라서 그 배선 용량이나 지연이 커지지만, 구동 주파수가 낮은 주사선 구동 회로(12)용의 배선(81)에 있어서의 배선 길이를 상대적으로 길게함과 동시에 구동 주파수가 높은 데이터선 구동 회로(13)용의 배선(82)에 있어서의 배선 길이를 상대적으로 짧게하는 것에 의해, 이러한 배선 용량이나 지연에 의한 악영향이 거의 또는 실천상 전혀 발생하지 않도록 할 수 있기 때문에 유리하다. 한편, Al 등의 도전층(62b) 등으로 이루어지는 배선이면, 배선 저항에 대해서는 미세화해도 기본적으로 낮게 억제되기 때문에 거의 문제는 안된다.

다음에, 본 실시형태에 있어서의 전기 광학 장치의 회로 구성의 일례에 대해서 도 5 및 도 6을 참조하여 그 동작과 같이 설명한다. 한편, 이 구성예로서는, 도 4에 도시하는 바와 같이 기판(1)상에 4층의 층간절연막을 끼워서 3층의 도전층이 적층되어 있는 것으로 한다.

도 5에 있어서, 본 실시형태에 있어서의 전기 광학 장치의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스상으로 형성된 복수의 화소는, 화소 전극(63a)를 제어하기 위한 FET(30)가 매트릭스상으로 복수 형성되어 있고, 화상 신호가 공급되는 데이터 선(41)이 해당 FET(30)의 소스에 전기적으로 접속되어 있다. 데이터선(41)에 기록하는 화상 신호 S1, S2, …, Sn은 이 순서로 선순차로 공급해도 상관없고, 서로 인접하는 복수의 데이터선(41)끼리에 대하여, 그룹마다 공급하도록 해도 된다. 또한, FET(30)의 게이트에 주사선(51)이 전기적으로 접속되어 있고, 소정의 타이밍으로 주사선(51)에 펄스적으로 주사신호 G1, G2, …, Gm을 이 순서로 선순차로 인가하 도록 구성되어 있다. 화소 전극(63a)은 FET(30)의 드레인에 전기적으로 접속되어 있고, 스위칭 소자인 FET(30)를 일정 기간만 그 스위치를 폐쇄하는 것에 의해, 데이터선(41)으로부터 공급되는 화상 신호 S1, S2, …, Sn을 소정의 타이밍으로 기록한다. 화소 전극(63a)를 끼워서 액정에 기록한 소정 레벨의 화상 신호 S1, S2, …, Sn은 대향 기판에 형성된 대향 전극과의 사이에 일정 기간 유지된다. 액정은 인가되는 전압 레벨에 의해 분자 집합의 배향이나 질서가 변화하는 것에 의해, 광을 변조하여 계조 표시를 가능하게 한다. 노멀리 화이트 모드이면, 인가된 전압에 따라서 입사광이 이 액정 부분을 끼워서 통과 불가능하게 되어, 노멀리 블랙 모드이면, 인가된 전압에 따라서 입사광이 이 액정 부분을 끼워서 통과 가능하게 되고, 전체로서 액정 장치로부터는 화상 신호에 따른 콘트라스트를 갖는 광이 반사된다. 여기서, 유지된 화상 신호가 리크하는 것을 방지하기 위해서, 화소 전극(63a)과 대향 전극(도 2에 도시한 대향 전극(22))과의 사이에 형성되는 액정 용량과 병렬로 축적 용량(70)을 부가한다. 구체적으로는, FET(30)의 드레인 전극으로부터 연이어 설치한 제 1 축적 용량 전극에 용량선(52)의 일부로 이루어지는(또는 전단에 있는 주사선(51)의 일부로 이루어진다) 제 2 축적 용량 전극을 층간절연막을 끼워서 대향 배치시켜 축적 용량(70)으로 한다. 이와 같이 구성하면, 예를 들면, 화소 전극(63a)의 전압은 소스 전압이 인가된 시간보다도 3자리수나 긴 시간만 축적 용량(70)에 의해 유지된다. 이것에 의해, 유지 특성은 더욱 개선되어, 콘트라스트비가 높은 액정 장치가 실현된다.

도 6에 있어서, Al의 반사막으로 이루어지는 각 화소 전극(63a)의 하측에는 같이 Al의 차광막으로 이루어지는 제 2 도전층(62a)이 형성되어 있다. 제 2 도전층(62a)은 전술한 배선(81이나 82)을 형성하는 도전층(62b)과 동일막으로 이루어지지만, 화상 표시 영역에서 서로 인접하는 화소 전극(63a)간의 틈을 차광하는 기능을 갖는다.

도 6에 있어서, 한쪽 기판의 일례인 P형(또는 N형)의 반도체 기판(1)상에는, N형(또는 P형)의 웰 영역(2)에 FET(30)가 형성되어 있으며, 각 FET(30)는 소자 분리용 필드 산화막(4)에 의해, 서로 분리되어 있다. 반도체 기판(1)으로서, 통상 웨이퍼로 칭하는 단결정 실시콘으로 이루어지는 반도체 기판을 사용하면, 이와 같이 기판(1)상에 FET(30)를 직접 형성할 수 있지만, 이러한 기판으로서는 기판상에 반도체막을 끼워서 FET(30)나 TFT를 형성 가능한 실시콘 기판, 석영 기판, 글라스 기판 등을 사용해도 된다. 특히, 본 실시형태와 같이, 화소 전극(63a)이 반사막으로 이루어지는 형식의 반사형 액정 장치의 경우에는, 기판(1)을 광이 투과할 필요는 없기 때문에, 불투명한 반도체 기판을 사용하는 것이 가능하게 되어 있으며, 소형의 액정 장치를 제조할 때에 FET(30)등 소자 만들기가 용이하기 때문에 유리하다. 또한, 웰 영역(2)은 불순물 확산에 의해 형성되며, 필드 산화막(4)은 선택적 열산화에 의해 형성된다.

각 FET(30)에서는 필드 산화막(4)의 개구부를 끼워서, 웰 영역(2)에 고농도 도프된 소스 영역(6a) 및 드레인 영역(6b)이 형성되어 있고, 이것들의 사이에 위치하는 채널 영역에 게이트 절연막(5a)을 끼워서 대향하도록 게이트 전극(5)이 설치되어 있다. 게이트 전극(5) 및 필드 산화막(4)의 위는, 제 1 층간절연막(71)이 형성되어 있다. 제 1 층간절연막(71)상에는 제 1 도전층(61a)이 설치되어 있으며, 제 1 층간절연막(71)에 개방 구멍된 콘택트 홀(CH1, CH2)을 각기 끼워서 소스 영역(6a) 및 드레인 영역(6b)에 접속되는 것에 의해, FET(30)의 소스 전극 및 드레인 전극을 구성하고 있다. 게이트 전극(5)에서는 예를 들면 고농도에 도프된 도전성의 폴리실리콘 또는 도전성의 메탈 실시사이드가 사용되고, CVD법 등에 의해 형성된다. 제 1 층간절연막(71)으로서는, 예를 들면, NSG(논도프 실리케이트 글라스), PSG 인 실리케이트 글라스), BSG(보론 실리케이트 글라스), BPSG(보론 실리케이트 글라스) 등의 고절연성 글라스 또는, 산화 실시콘막, 질화 실시콘막 등이 사용되고, 스패터링 방법, TEOS(테트라 에틸 오소실리케이트)를 사용한 플라스마 CVD법 등에 의해 형성된다. 또한, 제 1 도전층(61a)으로서는 Al이 사용되고, 스패터링법에 의해 예를 들면 500nm 정도의 막두께로 형성된다.

더욱, 이와 같이 구성된 FET(30)상에는, 제 2 층간절연막(72)이 설치되어 있고, 이 제 2 층간절연막(72)상에는 제 2 도전층(62a)가 설치되어 있으며, 제 2 층간절연막(72)에 개방 구멍으로 된 콘택트 홀(CH3)을 끼워서 드레인 전극과 접속된다. 또한, 제 2 도전층(62a)은 전술과 같이, 서로 인접하는 화소 전극(63a)사이의 틈을 차광하는 차광막으로서도 기능한다. 제 2 도전층(62a)상에는, 제 3 층간절연막(73)이 형성되어 있다. 제 2 층간절연막(72) 및 제 3 층간절연막(73)은 제 1 층간절연막(71)과 마찬가지로, 예를 들면 NSG, PSG, BSG, BPSG 등의 고절연성 글라스 또는 산화 실시콘막, 질화 실시콘막 등으로 이루어져, 그 막두께는 예를 들면, 제 2 층간절연막(72)이 1000nm 정도로 되며, 제 3 층간절연막(73)이 1000nm 정도로 된다. 또한, 제 2 도전층(62a)은 제 1 도전층(61a)과 마찬가지로 Al로 이루어지며, 그 막두께는 예를 들면 500nm∼800nm 정도로 된다. 제 3 층간절연막(73)이 형성되고, 더욱이 이 표면에는 화소 전극(63a)이 형성되어 있다. 여기서, 제 3 층간절연막(73)에 개방 구멍으로 된 콘택트 홀(CH4)에, 텅스텐 등의 고융점 금속으로 이루어지는 기둥상의 접속 플러그가 충전되고, 이것에 의해 화소 전극(63a)과 제 2 도전층(62a)이 접속되어 있다. 화소 전극(63a)은 제 1 도전층(61a), 제 2 도전층(62a)와 마찬가지로, Al로 이루어지며 그 막두께는 예를 들면 400nm 정도로 된다.

한편, 도 6에 도시한 FET(30) 대신에, 폴리실리콘막 또는 어모퍼스 실시콘막또는 단결정 실시콘막 등의 반도체막을 사용하여 TFT를 기판(예를 들면, 석영 기판이나 글라스 기판 등의 투명 기판)상에 구성해도 된다. 이 경우, TFT를 형성하는 프로세스와 병행하여 구동 회로 등을 구성하는 회로 소자를 TFT를 사용하여 형성할 수 있기 때문에 실용상 유리하다.

한편, 이상과 같이 도전층으로 형성되어, 실 내 영역에 배치되는(즉, 액정에 대향) 차광막에 대해서는, 대향 전극(22)과 동일 전위로 하는 것이 바람직하다.

2. 제 2 실시형태

다음에, 본 발명의 제 2 실시형태에 관계되는 전기 광학 장치에 대해서 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 이 전기 광학 장치의 구성을 도시하는 평면도이다. 도 7에 있어서 도 1과 같은 구성 요소에 대해서는 같은 참조 부호를 붙여, 그 설명은 생략한다.

제 2 실시형태로서는, 제어 회로(14')는 실외 영역이 아니라, 각 구동 회로와 함께 실 내 영역에 배치되어 있으며, 접속 전극 단자(15)로부터 제어 회로(14)에의 배선이 도전층(62b)등으로 형성되어, 개구부(33)(봉입재(34)에 대향하는 영역)을 끼워서 돌려져 있다. 그 밖의 구성에 대해서는 제 1 실시형태의 경우와 같다.

따라서, 제어 회로(14')에의 배선수가 적은 경우에, 개구부(33)가 좁아도 해당 개구부(33)를 끼워서 제어 회로(14')에 이르는 배선을, 스페이서 부재(32)에 기인하는 단선이나 단락 걱정없이 배선되는 것이 가능하게 된다.

한편, 제 1 또는 제 2 실시형태와는 달리, 제어 회로를 기판(1)과는 별체의 외부 회로로서 준비하여, 외부 접속된 제어 회로에서 접속 전극 단자(15)를 끼워서 제어 신호를 입력하여, 접속 전극 단자(15)로부터 주사선 구동 회로(12) 및 데이터선 구동 회로(13)에의 배선을 개구부(33)에 돌리는 구조를 채용 할 수도 있다.

3. 제 3 실시형태

다음에 본 발명의 제 3 실시형태에 관계되는 전기 광학 장치에 대해서 설명한다. 도 8은 이 전기 광학 장치의 구성을 도시하는 평면도이다. 도 8에 있어서 도 1과 같은 구성 요소에 대해서는 같은 참조 부호를 붙여 그 설명은 생략한다.

제 3 실시형태로서는, 실 부(3')는 실 재(31')에 스페이서 부재(32)가 혼입된 부분과, 전기 광학 물질을 주입하기 위해 개구부(33)이외에 설치되고, 스페이서 부재(32)가 혼입되어 있지 않은 부분(131)을 포함하여 구성되어 있다. 그 밖의 구성에 대해서는, 제 1 실시형태와 같다.

본 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 도전층(62b) 등으로 이루어지는 배선(81 및 82)은 스페이서 부재(32)의 혼입되어 있지 않은 부분(131)과 기판과의 사이를 통과하기 때문에, 이들에는 스페이서 부재(32)에 의한 국부적인 압력이 가해지지 않는다. 그 때문에, 스페이서 부재(32)에 기인하는 단락이나 절단에 의한 배선 불량을 회피할 수 있다.

이상 도 1로부터 도 8을 참조하여 설명한 실시형태에 있어서의 전기 광학 장치의 기판(1)상에는 더욱, 화상 신호를 소정 타이밍으로 샘플링하는 샘플링 회로, 화상 신호의 데이터선에의 기록 부하 경감을 위해 각 데이터선에 대해서 화상 신호에 선행하는 타이밍으로 소정 전위의 프리챠지 신호를 기록하는 프리챠지 회로를 형성해도 되고, 제조 도중이나 출하시의 해당 액정 장치의 품질, 결함등을 검사하기 위한 검사 회로 등을 형성해도 된다. 또한, 일본 특허 공개평 9-127497호 공보, 일본 특허 공고평 3-52611호 공보, 일본 특허 공개평 3-125123호 공보, 일본 특허 공개평 8-171101호 공보 등에 개시되어 있는 바와 같이, 기판(1)상에 있어 FET(30) 또는 TFT에 대향하는 위치(즉, FET(30)등의 하측)에도, 예를 들면 고융점금속으로 이루어지는 차광막을 설치해도 된다. 이와 같이 FET(30)등의 하측에도 차광막을 설치하면, 특히 화소 전극(63a)을 ITO(Indium Tin 0xide)막 등의 투명 전극으로 구성하는 것에 의해 투과형의 전기 광학 장치로 하는 경우에, 기판(1)의 측에서의 되돌림 광 등이 FET(30)등에 입사하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이상 도 1로부터 도 8을 참조하고 설명한 각 실시형태로서는, 대향 기판(2)의 외측에, 예를 들면, TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertically Aligned) 모드, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 모드 등의 동작 모드나, 노멀리 화이트 모드/노멀리 블랙 모드의 별도에 따라서, 편광 필름, 위상차 필름, 편광판 등이 소정 방향에서 배치된다. 또한, 화소 전극(63a)에 대향하는 소정 영역에 RGB의 컬러 필터를 그 보호막과 같이, 대향 기판(2)상으로 형성해도 된다. 또는, 기판(1)상의 RGB에 대향하는 화소 전극(63a)아래에 컬러 레지스터 등으로 컬러 필터층을 형성하는 것도 가능하다. 이와 같이하면, 직시형이나 반사형의 컬러 액정 텔레비전등의 컬러 전기 광학 장치에 각 실시형태의 장치를 적용할 수 있다. 더욱이, 대향 기판(2)상에 1화소 1개 대응하도록 마이크로 렌즈를 형성해도 된다. 이와 같이하면, 입사광의 집광 효율을 향상하는 것으로, 밝은 전기 광학 장치가 실현된다. 더욱, 대향 기판(2)상에 어떤 층도의 굴절율이 상위하는 간섭층을 퇴적하는 것으로, 광의 간섭을 이용하여, RGB색을 만들어내는 다이클로익 필터를 형성해도 된다. 이 다이클로익 필터 첨부 대향 기판에 의하면, 보다 밝은 컬러 전기 광학 장치가 실현된다.

한편, 각 실시형태에 있어서 직시형의 전기 광학 장치로 하는 경우에는, 상술한 CMP 처리 대신에, 각 층간절연막에 있어서의 단차를 그대로 남기거나 더욱이 요철면을 갖는 광산란층을 설치하는 것에 의해, 반사판에 의한 반사광을 단차나 요철면에서 산란시켜 표시를 행하는 것이 가능해져, 직시형의 전기 광학 장치로서 양호하게 기능할 수 있다.

4. 응용예

다음에, 상기 전기 광학 장치를 내장한 응용예의 몇가지에 대해서 예시한다. 도 9는 휴대 전화를 도시하며, 도 10은 휴대 정보 단말을 도시하고, 또한 도 11은 전기 광학 물질 파인더 첨부 비디오 카메라를 도시하며, 어느 것이나 상기 제 1, 제 2 또는 제 3 실시형태에 관계되는 전기 광학 장치(1101)를 표시부로서 구비하는 전자 기기이다.

또한, 도 12은 본 발명의 전기 광학 장치를 사용한 전자 기기의 일례로서, 본 발명의 전기 광학 장치를 반사형 라이트 밸브로서 사용한 프로젝터(투사형 표시 장치)의 주요부를 평면적으로 본 개략 구성도이다. 이 도 12는 편광 변환 소자(130)의 중심을 지나는 XZ 평면에서의 단면도이다. 본 예의 프로젝터는 시스템 광축(L)에 따라 배치한 광원부(110), 인티그레이터 렌즈(120), 편광 변환 소자(130)로부터 개략 구성되는 편광 조명 장치(100), 편광 조명 장치(100)로부터 사출된 S편광 광속을 S편광 광속 반사면(201)에 의해 반사시키는 편광 빔 스플릿터(200), 편광 빔 스플릿터(200)의 S 편광 반사면(201)으로부터 반사된 광중, 청색광(B)의 성분을 분리하는 다이클로익 미러(412), 분리된 청색광(B)을 청색광을 변조하는 반사형 라이트 밸브(300B), 청색광이 분리된 후의 광속중 적색광(R)의 성분을 반사시켜 분리하는 다이클로익 미러(413), 분리된 적색광(R)을 변조하는 반사형 라이트 밸브(300R), 다이클로익 미러(413)를 투과하는 나머지의 녹색광(G)을 변조하는 반사형 라이트 밸브(300G), 3개의 반사형 라이트 밸브(300R, 300G, 300B)에서 변조된 광을 다이클로익 미러(412, 413), 편광 빔 스플릿터(200)로써 합성하여, 이 합성광을 스크린(600)에 투사하는 투사 렌즈로 이루어지는 투사 광학계(500)로 구성되어 있다. 상기 3개의 반사형 라이트 밸브(300R, 300G, 300B)에는 각각 전술의 제 1, 제 2 또는 제 3 실시형태의 전기 광학 장치가 사용되고 있다.

광원부(110)로부터 사출된 랜덤인 편광 광속은 인티그레이터 렌즈(120)에 의해 복수의 중간 광속으로 분할된 후, 제 2 인티그레이터 렌즈를 광 입사측에 갖는 편광 변환 소자(130)에 의해 편광 방향이 거의 일치한 한 종류의 편광 광속(S 편광 광속)으로 변환되고 나서 편광 빔 스플릿터(200)에 도달하도록 이루어져 있다. 편광 변환 소자(130)로부터 사출된 S 편광 광속은 편광 빔 스플릿터(200)의 S 편광광속 반사면(201)에 의해서 반사되어, 반사된 광속 중 청색광(B)의 광속이 다이클로익 미러(412)의 청색광 반사층으로써 반사되어, 반사형 라이트 밸브(300B)에 의해서 변조된다. 또한, 다이클로익 미러(1412)의 청색광 반사층을 투과한 광속중, 적색광(R)의 광속은 다이클로익 미러(413)의 적색광 반사층으로써 반사되고, 반사형 라이트 밸브(300R)에 의해서 변조된다. 한편, 다이클로익 미러(413)의 적색광반사층을 투과한 녹색광(G)의 광속은 반사형 라이트 밸브(300G)에 의해서 변조된다. 이렇게하여, 각각의 반사형 라이트 밸브(300R, 3OOG, 30OB)에 의해서 색광의 변조가 이루어진다.

반사형 라이트 밸브(300R, 300G, 300B)가 되는 전기 광학 장치는, 액정 장치의 경우, TN형 액정(액정 분자의 장축이 전압 무인가시에 패널 기판에 거의 병행으로 배향된 액정) 또는 SH형 액정(액정 분자의 장축이 전압 무인가시에 패널 기판에 거의 수직으로 배향된 액정)을 채용하고 있다.

TN형 액정을 채용한 경우에는, 화소의 반사 전극과, 대향하는 기판의 공통 전극과의 사이에 끼워진 액정층에의 인가 전압이 액정의 임계치 전압 이하의 화소(OFF 화소)에서는, 입사한 색광은 액정층에 의해 타원 편광되어, 반사 전극에 의해 반사되어, 액정층을 끼워서, 입사한 색광의 편광축과 거의 9O도 어긋난 편광축 성분이 많은 타원 편광에 가까운 상태의 광으로서 반사·사출된다. 한편, 액정층에 전압 인가된 화소(0N 화소)에서는, 입사한 색광인 채로 반사 전극에 도달하여 반사되어, 입사시와 동일한 편광축인 채로 반사·사출된다. 반사 전극에 인가된 전압에 따라서 TN형 액정의 액정 분자의 배열 각도가 변화하기 때문에, 입사광에 대한 반사광의 편광축의 각도는 화소의 트랜지스터를 끼워서 반사 전극에 인가하는 전압에 따라서 가변된다.

또한, SH형 액정을 채용한 경우에는, 액정층의 인가 전압이 액정의 임계치 전압 이하의 화소(OFF 화소)에서는, 입사한 색광인 채로 반사 전극에 도달하여 반사되어, 입사시와 동일 편광축인 채로 반사·사출된다. 한편, 액정층에 전압 인가된 화소(0N 화소)에서는, 입사한 색광은 액정층으로써 타원 편광되어, 반사 전극에 의해 반사되어, 액정층을 끼워서, 입사광의 편광축으로 대하여 편광축이 거의 90도 어긋난 편광축 성분이 많은 타원 편광으로서 반사·사출된다. TN형 액정의 경우와 마찬가지로, 반사 전극에 인가된 전압에 따라서 TN형 액정의 액정 분자의 배열 각도가 변화하기 때문에, 입사광에 대한 반사광의 편광축의 각도는 화소의 트랜지스터를 통하여 반사 전극에 인가하는 전압에 따라서 가변된다.

이것들의 전기 광학 장치의 화소로부터 반사된 색광중, S편광 성분은 S편광을 반사하는 편광 빔 스플릿터(200)를 투과하지 않고, 한편, P편광 성분은 투과한다. 이 편광 빔 스플릿터(200)를 투과한 광에 의해 화상이 형성된다. 따라서, 투사되는 화상은 TN형 액정을 전기 광학 장치에 사용한 경우는 0FF 화소의 반사광이 투사 광학계(500)에 이르러 ON 화소의 반사광은 렌즈에 도달하지 않기 때문에 노멀리 화이트 표시로 되어, SH 액정을 사용한 경우는 OFF 화소의 반사광은 투사 광학계에 이르지 않고 ON 화소의 반사광이 투사 광학계(500)에 도달하기 때문에 노멀리 블랙 표시로 된다.

반사형 전기 광학 장치는, 글라스 기판에 TFT 어레이를 형성한 액티브 매트릭스형 전기 광학 장치와 비교하여, 반도체 기술을 이용하여 화소가 형성되기 때문에 화소수를 보다 많이 형성할 수 있고, 또한 패널 사이즈도 작게 할 수 있기 때문에, 고세밀한 화상을 투사할 수 있음과 동시에, 프로젝터를 소형화 할 수 있다.

이상 도 9로부터 도 12에 도시한 전자 기기 외에도, 액정 텔레비전, 뷰 파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 리코더, 카 네비게이션 장치, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 엔지니어링·워크 스테이션(EWS), 텔레비전 전화, POS 단말, 터치 패널을 구비한 장치등의 전자 기기에도, 제 1로부터 제 3 실시형태의 전기 광학 장치를 적용 가능하다.

한편 본 발명은 이상 설명한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않은 범위에서 실시형태를 적시 변경하여 실시할 수 있다.

Claims

한쌍의 기판간의 실 부(部)에 의해서 포위된 영역에 전기 광학 물질이 협지(挾持)됨과 동시에, 상기 한쌍의 기판중 한쪽 기판상에 도전층이 적층된 전기 광학 장치에 있어서,

상기 실 부는 스페이서 부재를 포함하는 부분과 상기 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분을 구비하며,

상기 한쪽 기판상에 있어서 상기 도전층으로 이루어지는 배선이 상기 실 부에 대향하는 영역에서는, 상기 실 부중 상기 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 도전층은, 상기 기판상에 층간절연막을 끼워서 적층된 복수의 도전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 실 부중 상기 스페이서 부재를 포함하지 않는 부분은, 상기 전기 광학 물질을 주입하는 개구부를 봉입한 봉입부인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 도전층의 일부 내지 전면이 차광막으로 되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 배선상에 형성되어 있어 평탄화 처리가 실시된 층간절연막을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기판상에서 평면적으로 봐서 상기 실 재의 내측에 위치하는 실 내(內) 영역에, 복수 배열된 화소 전극과 상기 배선에 접속되어 상기 화소 전극을 구동하는 구동 회로를 더 구비한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 실 내 영역에, 상기 화소 전극에 접속된 복수의 주사선 및 복수의 데이터선을 더 구비하고 있으며,

상기 구동 회로는, 상기 주사선 및 상기 데이터선을 각각 구동하는 주사선 구동 회로 및 데이터선 구동 회로를 포함하고,

상기 데이터선 구동 회로는, 상기 주사선 구동 회로보다도 상기 배선이 상기 실 부에 교차하는 부분의 가까이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 실 내 영역에, 상기 구동 회로를 제어하는 제어 회로를 더 구비한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
도전층이 적층된 한쪽의 기판과 다른쪽의 기판을, 스페이서 부재를 포함하는 부분과 상기 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분을 구비하는 실 부에 의해서 접합시키는 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서,

상기 도전층으로 이루어지는 배선이 상기 실 부에 대향하는 상기 기판상의 영역에서는, 상기 실 부중 상기 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분이 배치되도록 상기 실 부를 형성하는 실 부 형성 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 실 부 형성 공정은, 상기 도전층으로 이루어지는 배선이 상기 실 부와 대향하는 영역에, 상기 전기 광학 물질을 주입하기 위한 개구부가 위치하도록 실 재(材)를 도포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 실 부 형성 공정전에, 상기 기판상에 층간절연막을 끼워서 적층된 복수의 상기 도전층으로부터 상기 배선을 형성하는 배선 형성 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
한쌍의 기판간의 실 부에 의해서 포위된 영역에 전기 광학 물질이 협지됨과 동시에, 상기 한쌍의 기판중 한쪽의 기판상에 도전층이 적층된 전기 광학 장치를 표시부로서 구비하는 전자 기기에 있어서,

상기 실 부는, 스페이서 부재를 포함하는 부분과 상기 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분을 구비하며,

상기 한쪽 기판상에 있어서 상기 도전층으로 이루어지는 배선이 상기 실 부에 대향하는 영역에는, 상기 실 부중 상기 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
제 12 항에 있어서, 상기 도전층은 상기 기판상에 층간절연막을 끼워서 적층된 복수의 도전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
광원으로부터 사출한 광을 전기 광학 장치에 의해서 변조하여, 상기 변조한 광을 스크린에 투사하는 투사형 표시 장치에 있어서,

상기 전기 광학 장치는, 한쌍의 기판간의 실 부에 의해서 포위된 영역에 전기 광학 물질이 협지됨과 동시에, 상기 한쌍의 기판중 한쪽 기판상에 도전층이 적층된 전기 광학 장치이며,

상기 실 부는, 스페이서 부재를 포함하는 부분과 상기 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분을 구비하고,

상기 한쪽의 기판상에 있어서 상기 도전층으로 이루어지는 배선이 상기 실 부에 대향하는 영역에서는, 상기 실 부중 상기 스페이서 부재를 포함하지 않은 부분이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 투사형 표시 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 도전층은 상기 기판상에 층간절연막을 끼워서 적층된 복수의 도전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 투사형 표시 장치.