KR100724218B1 - 전기 광학 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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Abstract

전기 광학 장치는, TFT 어레이 기판상에, 화소 전극과, 해당 화소 전극에 접속된 박막 트랜지스터와, 이것에 접속된 주사선 및 데이터선과, 적어도 상기 데이터선의 표면상에 형성된 질화막을 구비하고 있다.

Description

전기 광학 장치 및 전자 기기{ELECTRO-OPTICAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시예의 전기 광학 장치에 있어서의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스 형상의 복수의 화소에 마련된 각종 소자, 배선 등의 등가 회로를 나타내는 회로도,
도 2는 본 발명의 실시예의 전기 광학 장치에 있어서의 데이터선, 주사선, 화소 전극 등이 형성된 TFT 어레이 기판의 서로 인접하는 복수의 화소군의 평면도,
도 3은 도 2의 A-A' 단면도,
도 4는 본 실시예에 따른 질화막의 TFT 어레이 기판상에 있어서의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 평면도,
도 5는 도 2의 B-B' 단면도,
도 6은 서로 다른 형상으로 되는 여러 가지의 패터닝 결과와, 그것에 따라 시험 제작한 전기 광학 장치의 불량율과의 관계를 나타내는 그래프,
도 7은 돌출값과 화상상의 플리커(flicker)의 정도와의 관계를 나타내는 그래프,
도 8은 도 5와 동일 취지의 단면도로서, 질화막의 폭이 상측 차광막의 폭보 다도 크게 되어 있는 점에서 상이한 형태를 나타내는 도면,
도 9는 도 4와 동일 취지의 도면으로서, 당해 도면과는 상이한 형태로 되는 질화막의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 평면도,
도 10은 본 발명의 실시예의 전기 광학 장치에 있어서의 TFT 어레이 기판을, 그 위에 형성된 각 구성 요소와 함께 대향 기판측에서 본 평면도,
도 11은 도 10의 H-H' 단면도,
도 12는 본 발명의 전자 기기의 실시예인 투사형 컬러 표시 장치의 일례인 컬러 액정 프로젝터를 나타내는 도식적 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1a : 반도체층 2 : 절연막(게이트 절연막을 포함함)
3a : 주사선 6a : 데이터선
10 : TFT 어레이 기판 10a : 화상 표시 영역
11a : 하측 차광막 20 : 대향 기판
23 : 상측 차광막 30 : TFT
70 : 축적 용량 300 : 용량선
401, 401' : 질화막 W1, W1' : 질화막의 폭
W2 : 데이터선의 폭 W3 : 상측 또는 하측 차광막의 폭
본 발명은 전기 광학 장치 및 전자 기기의 기술 분야에 속하며, 특히, 액정 등의 전기 광학 물질을 사이에 유지하여 이루어지는 한 쌍의 기판을 구비하고, 또한 해당 기판상에 각종 배선을 구비한 전기 광학 장치 및 전자 기기의 기술 분야에 속한다.
액정 등의 전기 광학 물질을 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극 및 해당 전극의 각각에 접속된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 적절히, 「TFT」라고 함), 해당 TFT의 각각에 접속되며, 행 및 열 방향으로 각각 평행하게 마련된 주사선 및 데이터선 등을 구비함으로써, 소위 액티브 매트릭스 구동이 가능한 전기 광학 장치가 알려져 있다.
이러한 전기 광학 장치에서는, 상술한 바와 같은 구성을 구비한 TFT 어레이 기판 외에, 해당 TFT 어레이 기판과 액정 등의 전기 광학 물질을 사이에 두고 대향하는 공통 전극을 구비한 대향 기판을 구비하는 것을 비롯하여, 상기 TFT 어레이 기판상에도, 상술한 TFT, 주사선 및 데이터선 등 외에, 화소 전극에 인가된 전계를 일정 기간 유지하기 위해서, TFT에 부수적으로 마련되는 축적 용량이나, 이들 각종 구성 요소 사이의 전기적인 단락 등을 피하기 위한 층간 절연막, 그것에 당해 구성 요소 사이의 전기적 접속을 도모하기 위해서 상기 층간 절연막중에 마련되는 콘택트 홀 등을 구비하여 이루어진다.
그러나, 종래에 있어서의 전기 광학 장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다. 즉, 상기 TFT의 수명이 비교적 짧다는 것이다. 이것은, TFT를 구성하는 반도체층 내지 게이트 절연막에 대하여 수분이 혼입되면, 수분자가 게이트 절연막 및 반도체층의 계면에 확산됨으로써 정전하가 발생되어, 비교적 짧은 기간에 스레시홀드 전압 Vth가 상승해 버리기 때문이다. 이러한 현상은, P 채널형 TFT에 있어서, 더욱 그러하다.
이와 같이 TFT가 비교적 수명이 짧으면, 당연히 전기 광학 장치 전체에도 영향이 미쳐, 화상 품질의 저하가 비교적 조기 단계에서부터 관찰되게 되어, 결국은 장치 자체가 동작하지 않게 될 우려까지 있다.
또, 이러한 문제는, 전기 광학 장치를 고온 다습 환경하에서 사용하는 경우에는, 보다 심각해진다. TFT에 대한 수분 침입의 기회가 증가하고 있다고 할 수 있기 때문이다. 또한, 전기 광학 장치를, 액정 프로젝터의 광밸브로서 사용하는 경우에 있어서는, 해당 액정 프로젝터에 구비되는 비교적 강력한 광원으로부터 발생된 광이, 당해 전기 광학 장치 내지 광밸브에 조사되게 되므로, 이들은 고온에 도달하게 된다. 이러한 사용 환경은, TFT의 수명을 유지한다고 하는 관점에서 보면, 가혹한 환경이라고 할 수 있어, 상술한 바와 같은 문제점이 나타나기 쉽다.
덧붙여서 말하면, TFT 어레이 기판상에는, 상술한 바와 같이, TFT, 주사선 및 데이터선 등의 각종 구성 요소와, 이들의 간격을 떨어뜨리기 위한 층간 절연막이 형성되지만, 이 층간 절연막에 의해, 상기한 수분 혼입의 방지를 충분히 도모할 수는 없다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, TFT에 대한 수분의 진입을 가능한 한 방지함으로써 운용 수명이 긴 전기 광학 장치 및 그와 같은 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 전기 광학 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해서, 기판상에, 주사선 및 데이터선의 교점에 대응하여 마련된 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터에 대응하여 마련된 화소 전극과, 적어도 상기 데이터선의 표면상에 형성된 질화막을 구비하고 있다.
본 발명의 전기 광학 장치에 의하면, 주사선을 통하여 박막 트랜지스터의 동작을 제어하고, 또한 데이터선을 통하여, 또한, 상기 박막 트랜지스터를 거쳐서 화소 전극에 대하여 화상 신호를 인가하는 것에 의해, 소위 액티브 매트릭스 구동을 행하는 것이 가능해진다.
여기서 특히, 본 발명에 있어서는, 적어도 상기 데이터선 표면상에 질화막이 형성되어 있는 것에 의해, 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 즉, 박막 트랜지스터, 또는 그것을 구성하는 게이트 절연막 내지 반도체층에 대하여 수분이 침입하는 것을 방지하는 것이 가능해지는 것이다. 이것은, 질화막이 조밀(稠密)한 구조를 갖는 것 등에 의한다.
따라서, 본 발명에 따른 전기 광학 장치에 있어서는, 비교적 장기간에 걸쳐, 안정된 운용을 행할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 질화막은, 적어도 데이터선 표면상에 형성되어 있으 면 좋지만, 이것은 해당 질화막이 상기 주사선상에 형성되어 있더라도, 또한, 경우에 따라서는, 기판 전면(全面)에 형성되어 있더라도 좋은 것을 의미한다. 또한, 본 발명에서 말하는 「질화막」으로서는, 대표적으로는, 실리콘 질화막(SiN 막이나 SiON 막 등)을 예로 들 수 있다. 물론, 그 이외의 것이어도 무방하다.
본 발명의 전기 광학 장치의 일형태에서는, 상기 화소 전극은 매트릭스 형상으로 배열되어 이루어지고, 또한 상기 주사선 및 상기 데이터선은, 상기 화소 전극의 매트릭스 형상에 대응하여, 서로 교차하는 방향을 따라 형성되어 이루어지고, 상기 질화막은, 적어도 상기 데이터선 표면상 및 상기 주사선상에 형성되어 있다.
이 형태에 의하면, 주사선 및 데이터선이 전체로서 격자 형상 등의 형상으로 형성되어 있기 때문에, 이들 위에 형성되는 질화막도 또한, 격자 형상 등의 형상으로 형성될 수 있게 된다. 따라서, 우선, 상술한 수분의 침입 방지에 이러한 작용 효과는 보다 확실하게 나타나게 된다.
또한, 질화막이 그와 같은 형상으로 형성될 수 있다는 것은, 화소 전극상의 거의 전면에 있어서 질화막을 존재하게 하지 않는 형태를 취할 수 있다는 것을 의미하므로, 이 경우, 전기 광학 장치 전체에 대해서의 투과율의 유지를 도모하는 것이 가능해지는 것이다. 따라서, 본 형태에 의하면, 질화막의 존재에 의해 상술한 바와 같은 수명 장기화라는 작용 효과를 누릴 수 있음에도 불구하고, 보다 밝은 고품질의 화상을 제공할 수도 있다. 덧붙여서 말하면, 본원 발명자의 연구에 의하면, 질화막을 전면에 남긴 경우, 질화막을 마련하지 않는 경우에 비하여, 4% 정도 투과율이 저하되는 것이 확인되어 있다.
또, 본 형태에서 말하는 「매트릭스 형상으로 배열」이라고 하는 것은, 각 화소 행 및 각 화소 열이 종횡으로 각각 똑바르게 연장되는 경우 외에, 이들이 꾸불꾸불하게, 또는 지그재그 형상으로 2차원 배열되는 경우도 포함하는 넓은 개념이다. 또한, 따라서, 본 형태에서 말하는 「매트릭스 형상에 대응한 형상」이라고 하는 것도, 지금 설명한 것이 참작되어 해석되어야 한다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 질화막은, 상기 화소 전극, 상기 주사선 및 상기 데이터선이 형성되는 영역으로서 규정되는 화상 표시 영역의 주위에 형성되어 있다.
이 형태에 의하면, 적어도 데이터선 표면상, 또는 적어도 데이터선 표면상 및 주사선상에 부가하여, 화상 표시 영역의 주위에 있어서도, 질화막이 형성되는 것에 의해, 상술한 수분 침입 방지 작용을 보다 확실하게 발휘하는 것이 가능해진다.
이 형태에서는 특히, 상기 질화막은, 상기 화상 표시 영역의 주위 이외에, 상기 데이터선상에만 형성되어 있도록 하면 좋다.
이러한 구성에 의하면, 위에서도 설명한 바와 같이, 화소 전극상의 거의 전면에 있어서, 질화막을 존재하게 하지 않는 형태를 취하는 것이 가능하므로, 전기 광학 장치 전체에 대해서의 투과율의 유지를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 데이터선상에만 질화막을 형성하는 본 형태에 의하면, 예컨대 질화막을 기판 전면에 대해 형성하는 형태와 비교해 볼 때 명백한 바와 같이, 그 내부에 작용하는 응력을 저감하는 것이 가능해진다. 따라서, 질화막 자신이 그 내부 응력 에 의해서 파괴되는 사태를 미연에 회피하는 것이 가능해지고, 또한, 당해 내부 응력이 외부에 작용함으로써, 질화막 주위에 존재하는 다른 구성(예컨대, 층간 절연막 등)에 대하여 크랙을 발생시키는 사태도 미연에 방지하는 것이 가능해진다. 또, 이러한 것은, 상술한 격자 형상 등의 형상을 갖는 질화막에 대해서도, 대략 마찬가지라고 할 수 있다.
더욱이, 본원 발명자가 확인한 바에 의하면, 질화막을 화상 표시 영역의 주위 및 데이터선상에만 형성하는 형태이더라도, 박막 트랜지스터 내지 전기 광학 장치의 운용 수명을 종전의 3배 정도까지 연장시키는 것이 가능하다. 따라서, 본 형태에 의하면, 필요 최소한의 질화막을 사용하는 것만으로, TFT에 대한 수분 침입을, 효과적으로 방지하는 것이 가능해지는 것이다.
또, 본 형태에 있어서, 질화막이「데이터선상에만」존재한다고 하는 것은, 데이터선의 바로 위에만 질화막이 존재하는 경우 외에, 그것을 포함하여 데이터선의 주위에도 질화막이 존재하고 있는 경우도 포함된다. 요컨대, 전기 광학 장치 전체로부터 보아, 질화막이, 실질적으로 데이터선 주위에만 존재하고 있는 형태는, 전부 본 구성의 범위내에 포함되는 것이다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 질화막은, 상기 기판상에 있어서의 광투과 영역을 제외한 영역에 형성되어 있다.
이 형태에 있어서 우선, 「광투과 영역」이란, 화상 표시에 기여하게 되는 광이, 전기 광학 장치내를 투과하는 영역인 것을 말하고, 보다 구체적으로는 예컨대, 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극이 형성된 영역이, 그것에 거의 해당된다. 또는 다른 표현으로는, 기판 전면의 영역으로부터, 주사선 및 데이터선 등이 형성된 영역이나 격자 형상의 차광막이 형성된 차광 영역을 제외한 영역인 것을 말한다.
따라서, 본 형태에 의하면, 화상 표시에 기여하게 되는 광의 진행을 방해하는 것이 없는 부분에 질화막이 형성되게 되므로, 전기 광학 장치 전체의 투과율을 저하시킬 가능성이 없는 것이다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 데이터선상에 형성되는 상기 질화막의 폭은, 해당 데이터선의 폭보다도 크게 되어 있다.
이 형태에 의하면, 당해 전기 광학 장치의 제조 공정시에 발생할 가능성이 있는, 데이터선에 대한 손상을 저감하는 것이 가능해진다.
즉 예컨대, 본 발명에 따른 질화막을 데이터선상에만 형성하는 경우를 생각해 보면, 구체적으로는, 우선, 기판 전면에 질화막의 원(原)막을 성막한 후, 소정 패턴(이 경우, 「데이터선만을 덮는 패턴」이라고 하게 됨)을 갖는 레지스트를 형성하고, 계속해서, 해당 레지스트 및 상기 원막에 대한 에칭을 실시하는 등의, 소위 포토리소그래피법을 이용한 제조 방법이 전형적으로는 상정된다. 그러나, 이 방법에 있어서는, 상술한 바와 같이 에칭 공정이 개재되고, 또한, 상기 레지스트의 박리(剝離) 공정이 포함되어 있기 때문에, 이들의 공정중에, 데이터선에 필요없는 손상을 부여할 가능성이 있는 것이다.
그런데, 본 형태에 있어서는, 질화막의 폭은, 데이터선의 폭보다도 크게 되어 있는 것이므로, 상기 에칭 등에 의한 손상은, 질화막의 가장자리부가 받게 되 어, 데이터선에 대한 손상을 최소한으로 억제하는 것이 가능해지는 것이다.
이것에 의해, 전기 광학 장치의 안정된 동작이 보장되는 것을 비롯하여, 고품질의 화상 표시에 있어서도 도움이 되게 된다.
이 형태에서는 특히, 상기 질화막의 둘레는, 상기 데이터선의 둘레보다도, 그 양측에 대해 각각 0.1∼2.2㎛ 만큼 크게 되어 있도록 하면 좋다.
이러한 구성에 의하면, 데이터선의 폭에 대하여, 질화막의 폭이 적절하게 취해지는 것을 의미하며, 상술한 데이터선에 대한 손상 방지의 작용 효과가, 보다 확실하게 나타나게 된다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 질화막의 두께는, 3∼100nm이다.
이 형태에 의하면, 질화막의 두께가 적절하게 취해지는 것을 의미하며, 상술한 질화막 내부에 있어서의 응력의 영향을, 보다 효과적으로 배제하는 것이 가능해진다.
또한, 질화막의 두께를, 상술한 바와 같이 비교적 작게 취하면 다음과 같은 작용 효과도 얻어진다. 즉, 기판상에 어떠한 소자, 배선 등의 구성 요소를 형성하고, 또한 해당 구성 요소의 형성 영역 및 그 이외의 영역 위에 층간 절연막 등을 형성하면, 해당 층간 절연막 등의 표면에, 소위 단차를 발생시키는 일이 있다. 이것은, 각 구성 요소 각각이 고유의「높이」를 갖는 것에 기인한다. 이러한 단차가 발생하면, 액정 표시 장치 등의 전기 광학 장치에서는 통상 마련되게 되는 배향막의 도포가 불균일하게 되거나, 해당 배향막에 대한 러빙(rubbing) 처리를 적절히 실시할 수가 없는 등의 문제가 발생되게 되어, 그 결과, 콘트라스트 저하 등의 화상 품질 저하를 가져오게 된다.
그런데, 본 형태에 있어서는, 질화막의 두께가, 3∼100nm 정도와 같이 비교적 작게 제약되는 것에 의해, 상술한 단차를 낮게 억제하는 것이 가능해져, 콘트라스트 저하 등의 사태를 초래할 가능성을 저감하는 것이 가능해지는 것이다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 기판에 전기 광학 물질을 사이에 두고 대향하는 다른 기판과, 해당 다른 기판상에 상기 주사선 및 상기 데이터선과 위치적으로 대응하도록 형성된 차광막을 더 구비하고, 상기 질화막의 폭은, 상기 차광막의 폭보다도 작게 되어 있다.
이 형태에 의하면, 상기 질화막의 폭은 상기 차광막의 폭보다도 작게 되어 있다. 즉, 평면적으로 보면, 본 형태에 따른 질화막은, 차광막에 덮여서 숨겨지는 형태로 된다. 여기서, 차광막이란, 화소간의 광의 혼동을 방지하여, 화상의 콘트라스트를 향상시키는 것 등을 목적으로 하여, 통상, 광을 투과시키지 않도록 마련되어 있는 것이므로, 이러한 차광막에 덮여서 숨겨지도록 질화막을 형성하는 것에 의하면, 전기 광학 장치 전체의 광투과율을 적절하게 유지하는 것이 가능해지는 것이다.
또, 본 형태에 있어서, 차광막은, 「다른 기판」상에 형성되어 있지만, 본 발명은 이러한 형태에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 본 형태에 따른 차광막에 대체하여, 상기 기판(「다른 기판」이 아님)상에 마련된 다른 차광막이, 그것에 해당하는 형태도 생각할 수 있다. 이 경우 또한, 상기 기판상에는, 이미 설명한 바 와 같이, TFT, 축적 용량, 주사선 및 데이터선 등과 이들 사이를 떨어뜨리는 절연막 등이 형성되지만, 상기 다른 차광막은, 이들 각종 요소의 일부를 구성하고 있는 것으로 생각할 수 있고, 또한, 층간 절연막 사이에 마련되는 것에 의해, 소위 내장 차광막을 구성하고 있는 것으로 생각할 수 있다.
또한, 다른 기판상에 마련되는 차광막 및 상기 기판상에 마련되는 다른 차광막을 더불어 갖는 전기 광학 장치에 있어서도, 본 형태는 적용 가능한 것은 말할 필요도 없다.
이 형태에서는 특히, 상기 질화막의 둘레는, 상기 차광막의 둘레보다도, 그 양측에 대해 각각 1㎛ 이내로 작게 형성되어 있도록 하면 좋다.
이러한 구성에 의하면, 차광막의 폭에 대하여, 질화막의 폭이 적절히 취해지는 것을 의미하며, 상술한 전기 광학 장치의 투과율의 유지라는 작용 효과가, 보다 확실히 나타나게 된다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 기판에 전기 광학 물질을 사이에 두고 대향하는 다른 기판과, 해당 다른 기판상에 상기 주사선 및 상기 데이터선과 위치적으로 대응하도록 형성된 차광막을 더 구비하고, 상기 질화막의 폭은, 상기 차광막의 폭보다도 크게 되어 있다.
이 형태에 의하면, 화상상에 나타나는 플리커를 감소시키는 것이 가능해진다. 그 정확한 이유는 분명하지 않지만, 질화막이 고유하게 갖는 굴절율이, 차광막 옆을 지나는 입사광을 굴절시키기 때문이라고 생각된다. 즉, 질화막의 비교적 폭이 넓은 부분에 입사된 광은, 해당 부분에 의해서 굴절되어 그 진행 경로를 바 꿔, 본래대로라면 박막 트랜지스터에 입사될 광을, 어딘가 다른 개소에 도달하게 하는 것으로 생각된다. 따라서, 본 형태에 의하면, 박막 트랜지스터에 대한 입사광을 감소시키는 것이 가능해져, 광 리크 전류가 감소되며, 이것에 의해 플리커가 감소되는 것으로 생각된다.
또, 상술한 바와 같은 관점에서만 말하면, 질화막의 폭은 크면 클수록 좋다고도 생각되지만, 너무 지나치게 크게 하면, 질화막이 광투과 영역에 걸리게 되어, 전기 광학 장치 전체에 관한 광투과율을 감소시켜, 화상 품질의 저하를 초래할 우려가 있다. 따라서, 질화막의 폭이 차광막의 폭보다도 크다고 하는 경우에 있어서의 그 정도는, 지금 설명한 관점에서 제약되고, 보다 구체적으로는, 차광막의 한쪽 둘레로부터 보아 질화막의 한쪽 둘레에 도달하기까지의 거리가, 1.7㎛ 정도이면 바람직하다고 생각된다.
또한, 본 형태에 따른 작용 효과는, 상술한, 질화막의 폭을 데이터선의 폭보다도 크게 취하는 형태에 있어서도, 마찬가지로 나타나게 되는 것은 말할 필요도 없다. 이 경우에 있어서는, 상술한 설명에 있어서 굴절을 받는 광은, 「데이터선 옆을 지나는 광」이라고 하게 된다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 질화막은, 플라즈마 CVD법에 의해서 형성된다.
이 형태에 의하면, 예컨대, 통상, 높은 전기 전도도를 확보하기 위해서, 알루미늄 등에 의해서 형성되는 경우가 많은 데이터선상에 있어서, 본 발명에 따른 질화막을 적절히 형성하는 것이 가능해진다. 이러한 것도, 알루미늄의 융점은 낮 기 때문에, 고온 환경이 필요해지는 프로세스로 질화막을 형성하면, 데이터선이 용융되어 버릴 가능성이 있기 때문이다.
그런데, 본 형태에 있어서는, 질화막은 플라즈마 CVD 법에 의해서 형성되는 것이므로, 비교적 저온 환경하에서 이것을 행하는 것이 가능하여, 상술한 바와 같은 불량이 발생하지 않는 것이다.
본 발명의 전자 기기는, 상기 과제를 해결하기 위해서, 상술한 본 발명의 전기 광학 장치(단, 그 각종 형태를 포함함)를 구비하여 이루어진다.
본 발명의 전자 기기에 의하면, 상술한 본 발명의 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지므로, 비교적 장기간에 걸쳐 고품질의 화상을 계속해서 표시할 수 있는, 투사형 표시 장치(액정 프로젝터), 액정 텔레비젼, 휴대 전화, 전자 수첩, 워드 프로세서, 뷰 파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 워크스테이션, 텔레비젼 전화, POS 단말, 터치 패널 등의 각종 전자 기기를 실현할 수 있다.
본 발명의 이러한 작용 및 다른 이득은 다음에 설명하는 실시예로부터 명백하게 된다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 실시예는, 본 발명의 전기 광학 장치를 액정 장치에 적용한 것이다.
(화소부에 있어서의 구성)
우선, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 전기 광학 장치의 화소부에 있어서의 구성에 대하여, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 여기에, 도 1은 전기 광학 장치의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스 형상으로 형성된 복수의 화소에 있어서의 각종 소자, 배선 등의 등가 회로이다. 또한, 도 2는 데이터선, 주사선, 화소 전극 등이 형성된 TFT 어레이 기판의 서로 인접하는 복수의 화소군의 평면도이며, 도 3은 도 2의 A-A' 단면도, 도 5는 도 2의 B-B' 단면도이다. 또한, 도 4는 TFT 어레이 기판상에 형성된, 본 실시예에 따른 질화막의 전체적인 구성을 나타내는 개략 평면도이다. 또, 도 3 및 도 5에 있어서는, 각 층·각 부재를 도면상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해서, 해당 각 층·각 부재마다 축척을 다르게 하고 있다.
도 1에 있어서, 본 실시예에 있어서의 전기 광학 장치의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스 형상으로 형성된 복수의 화소에는, 각각, 화소 전극(9a)과 당해 화소 전극(9a)을 스위칭 제어하기 위한 TFT(30)가 형성되어 있고, 화상 신호가 공급되는 데이터선(6a)이 당해 TFT(30)의 소스에 전기적으로 접속되어 있다. 데이터선(6a)에 기입하는 화상 신호 S1, S2, …, Sn은, 이 순서대로 선순차적으로 공급하더라도 상관없고, 서로 인접하는 복수의 데이터선(6a) 끼리에 대하여, 그룹마다 공급하도록 하더라도 좋다.
또한, TFT(30)의 게이트에 주사선(3a)이 전기적으로 접속되어 있고, 소정의 타이밍으로, 주사선(3a)에 펄스적으로 주사 신호 G1, G2, …, Gm을, 이 순서대로 선순차적으로 인가하도록 구성되어 있다. 화소 전극(9a)은, TFT(30)의 드레인에 전기적으로 접속되어 있고, 스위칭 소자인 TFT(30)를 일정 기간만큼 그 스위치를 닫는 것에 의해, 데이터선(6a)에서 공급되는 화상 신호 S1, S2, …, Sn을 소정의 타이밍으로 기입한다.
화소 전극(9a)을 거쳐서 전기 광학 물질의 일례로서의 액정에 기입된 소정 레벨의 화상 신호 S1, S2, …, Sn은, 대향 기판에 형성된 대향 전극과의 사이에서 일정 기간 유지된다. 액정은, 인가되는 전압 레벨에 의해 분자 집합의 배향이나 질서가 변화되는 것에 의해, 광을 변조하여, 계조 표시를 가능하게 한다. 노멀리 화이트 모드이면, 각 화소의 단위로 인가된 전압에 따라 입사광에 대한 투과율이 감소되고, 노멀리 블랙 모드이면, 각 화소의 단위로 인가된 전압에 따라 입사광에 대한 투과율이 증가되어, 전체로서 전기 광학 장치로부터는 화상 신호에 따른 콘트라스트를 갖는 광이 출사된다.
여기서 유지된 화상 신호가 리크되는 것을 막기 위해서, 화소 전극(9a)과 대향 전극과의 사이에 형성되는 액정 용량과 병렬로 축적 용량(70)을 부가한다. 이 축적 용량(70)은, 주사선(3a)에 나란히 마련되어, 고정 전위측 용량 전극을 포함하고, 또한 정전위로 고정된 용량선(300)을 포함하고 있다.
이하에서는, 상기 데이터선(6a), 주사선(3a), TFT(30) 등에 의한, 상술한 바와 같은 회로 동작이 실현되는 전기 광학 장치의, 보다 현실적인 구성에 대하여, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.
우선, 본 실시예에 따른 전기 광학 장치는, 도 2의 A-A' 선 단면도인 도 3에 도시하는 바와 같이, 투명한 TFT 어레이 기판(10)과, 이것에 대향 배치되는 투명한 대향 기판(20)을 구비하고 있다. TFT 어레이 기판(10)은, 예컨대, 석영 기판, 유리 기판, 실리콘 기판으로 이루어지고, 대향 기판(20)은, 예컨대 유리 기판이나 석영 기판으로 이루어진다.
도 3에 도시하는 바와 같이, TFT 어레이 기판(10)에는, 화소 전극(9a)이 마련되어 있고, 그 상측에는, 러빙 처리 등의 소정의 배향 처리가 실시된 배향막(16)이 마련되어 있다. 화소 전극(9a)은, 예컨대 ITO(Indium Tin Oxide)막 등의 투명도전성막으로 이루어진다. 한편, 대향 기판(20)에는, 그 전면에 걸쳐 대향 전극(21)이 마련되어 있고, 그 하측에는, 러빙 처리 등의 소정의 배향 처리가 실시된 배향막(22)이 마련되어 있다. 이 중 대향 전극(21)도 또한, 상술한 화소 전극(9a)과 마찬가지로, 예컨대 ITO 막 등의 투명 도전성막으로 이루어진다. 또, 상기의 배향막(16, 22)은, 예컨대, 폴리이미드막 등의 투명한 유기막으로 이루어진다.
또한, 대향 기판(20)상에는, 후술하는 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극(9a) 사이의 간극을 지나가도록, 상측 차광막(23)이 형성되어 있다. 이것은, 예컨대 불투명한 고융점 금속인 Ti(티탄), Cr(크롬), W(텅스텐), Ta(탄탈), Mo(몰리브덴) 및 Pd(팔라듐) 중 적어도 하나를 포함하는, 금속 단체, 합금, 금속 실리사이드 등으로 구성된다. 또는, Al(알루미늄), Ag(은) 등의 다른 금속으로 구성되더라도 좋다. 이러한 상측 차광막(23)에 의해, 개구 영역이 규정되게 되는 한편, 해당 상측 차광막(23)이 존재하는 장소에서는, 광이 빠져나가는 것이 불가능해지기 때문에, 화소간의 광의 혼동이 방지되어 화상의 콘트라스트 향상을 도모하는 것이 가능해진다.
한편, 도 2에 있어서, 상기 화소 전극(9a)은, TFT 어레이 기판(10)상에, 매트릭스 형상으로 복수 마련되어 있고(점선부(9a')에 의해 윤곽이 나타내져 있음), 화소 전극(9a)의 종횡의 경계를 각각 따라 데이터선(6a) 및 주사선(3a)이 마련되어 있다.
그리고, 본 실시예에서는 특히, 이 중, 알루미늄막 등의 금속막 또는 합금막으로 이루어지는 데이터선(6a)상에, 또한, 해당 데이터선(6a)을 따라, 예컨대 SiN막, 또는 SiON 막 등으로 이루어지는 질화막(401)을 구비하고 있다. 단, 본 실시예에 따른 질화막(401)은, 데이터선(6a)상 외에, 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극(9a), 및 이들의 간극을 지나가도록 배치된 데이터선(6a) 및 주사선(3a)이 형성되는 영역으로서 규정되는 화상 표시 영역(10a)의 주위에도, ㅁ자 형상으로 형성되어 있다.
이상에 의해, 본 실시예에 따른 질화막(401)은, TFT 어레이 기판(10)상에 있어서, 전체적으로 도 4에 개략적으로 나타낸 바와 같은 형상으로 형성되어 있게 된다. 또, 도 4 중, 화상 표시 영역(10a)의 주위에 존재하고 있는 질화막(401)은, 후술하는 데이터선 구동 회로(101)나 주사선 구동 회로(104)를 구성하는 상보형 TFT 또는 CMOS(Complementary MOS)형 TFT에 대한 수분 침입 방지에 크게 공헌한다(도 10 참조). 단, 질화물은, 기타 일반 재료에 비교하여, 드라이 에칭 등에 있어서의 에칭 레이트가 작게 되는 것이 예측되므로, 상술한 화상 표시 영역(10a)의 주 위의 영역에 질화막(401)을 형성하는 경우로서, 해당 영역내에 콘택트 홀 등을 형성해야 하는 경우에 있어서는, 해당 질화막(401)내에, 해당 콘택트 홀의 위치에 대응한 구멍을 미리 형성해 두면 좋다. 이것은, 도 4에 나타낸 바와 같은 패터닝을 실시할 때에 아울러 형성해 두면, 제조 공정의 간략화에 도움이 된다.
이러한 질화막(401)에 있어서, 그중에서도 데이터선(6a)상에 존재하는 질화막(401)에 관해서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 해당 데이터선(6a)의 폭보다도 약간 크게 형성되고, 또한, 상술한 상측 차광막(23)의 폭과 동등 내지 약간 작게 형성되어 있다. 덧붙여서 말하면, 질화막(401)의 폭 W1과 데이터선(6a)의 폭 W2의 관계에 대하여, 본 실시예에서는 특히, 전자 W1이, 후자 W2보다도 그 양측에 대해 각각 0.1∼0.5㎛ 만큼 크게(즉, (W1-W2)/2= 0.1∼0.5㎛임) 되어 있다.
이상에 의해, 대향 기판(20)측으로부터 평면적으로 보면, 데이터선(6a)은 질화막(401)에 덮여지도록, 그리고 해당 질화막(401)은 상측 차광막(23)에 덮여지도록 형성되어 있게 된다.
또, 본 실시예에서는, 개구 영역을 규정하기 위한 구성 요소로서, 상술한 상측 차광막(23) 외에, 도 3에 도시하는 바와 같이, TFT 어레이 기판(10)상 또한 TFT(30)의 하측에, 하측 차광막(11a)이 마련되어 있다. 하측 차광막(11a)은, 격자 형상으로 패터닝되어 있고, 이것에 의해서도 각 화소의 개구 영역이 규정되어 있다. 또, 이 하측 차광막(11a)에 관해서는, 후술하는 용량선(300)의 경우와 마찬가지로, 그 전위 변동이 TFT(30)에 대하여 악영향을 미치는 것을 피하기 위해서, 화상 표시 영역으로부터 그 주위로 연장하여 정전위원에 접속하면 좋다.
또한, 개구 영역의 규정은, 데이터선(6a)에 교차하도록 형성된 후술하는 용량선(300)을 차광성의 재료로 구성하는 것이면, 해당 데이터선(6a) 및 해당 용량선(300)에 의해서도 실현하는 것이 가능하다. 이와 같이 TFT 어레이 기판(10)측에 있고, 해당 기판(10)상의 층간 절연막 사이에 형성된, 이들 하측 차광막(11a) 또는 데이터선(6a) 및 용량선(300) 등의 부재는, 「내장 차광막」이라고 부를 수 있게 된다.
그리고 본 실시예에서는 특히, 상기 하측 차광막(11a)의 폭은, 상술한 상측 차광막(23)의 폭과 동일하게 형성되어 있다(즉, 양자가 동일한 폭 W3을 가짐). 결국, 질화막(401)의 폭 W1은, 하측 차광막(11a)의 폭 W3에 비교하더라도 동등 내지는 작게 되어 있는 것이다. 따라서, 본 실시예에 따른 질화막(401)은, 비개구 영역내에만 존재하는 것으로 되어 있다.
또, 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이, 하측 차광막(11a)의 폭과 상측 차광막(23)의 폭이 동일해지도록 하고 있지만, 본 발명은, 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 하측 차광막(11a)의 폭은, 상측 차광막(23)의 폭보다도 작게 하더라도 좋다. 이와 같이 하면, 전기 광학 장치 내부에 비스듬히 진입한 광이 반사되는 것 등을 미연에 방지할 수 있어, TFT(30)에 대한 차광 성능을 보다 향상시키는 것이 가능해진다.
이상과 같은 구성을 정리하여 도시하면, 본 실시예에 따른 전기 광학 장치는, 도 2의 B-B' 단면도인 도 5에 나타낸 바와 같은 구조를 갖고 있게 된다. 이 도 5에 있어서, 이미 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 질화막(401)은, 그 폭 W1이, 데이터선(6a)의 폭 W2보다도 크고, 또한, 상측 차광막(23) 및 하측 차광막(11a)의 폭 W3과 동등 내지는 그것보다도 작게 형성되어 있다. 이것은, 질화막(401)의 둘레가, 광투과 영역에 도달하지 않는 것을 의미한다. 도 5에서는, 상측 차광막(23) 및 하측 차광막(11a)의 폭 W3에 대응하는 도면 중 좌우 양측의 위치에, 광투과 영역과 그렇지 않은 영역을 구획하는 일점쇄선이 그려져 있지만, 질화막(401)은, 우측(또는 좌측)의 일점쇄선을 넘어서 더 우측(또는 좌측)에는 존재하지 않고 있다. 즉, 질화막(401)의 둘레는, 광투과 영역에는 도달하고 있지 않은 것이다.
또, 상술한 바와 같은 질화막(401)은, 예컨대 플라즈마 CVD 법 등에 의해서 적절히 형성하는 것이 가능하다. 이러한, 저온 환경하에 있어서의 성막이 가능한 방법에 의해 질화막(401)을 형성하면, 데이터선(6a)을 알루미늄 등의 저융점 금속으로 구성하는 형태로 하여도, 이것을 용융시키거나 하는 일없이, 적절히 질화막(401)을 형성하는 것이 가능해진다. 단, 본 발명에 있어서는, 그 이외의 방법에 의해서 질화막(401)을 형성하는 형태로 하여도 좋은 것은 물론이다.
또한, 질화막(401)의 두께는, 예컨대 3∼100nm 정도, 보다 바람직하게는 3∼30nm 정도로 구성하면 좋다.
도 2로 되돌아가, 주사선(3a)은, 반도체층(1a) 중 도면 중 오른쪽 상향의 사선 영역으로 나타낸 채널 영역(1a')에 대향하도록 배치되어 있고, 주사선(3a)은 게이트 전극으로서 기능한다. 즉, 주사선(3a)과 데이터선(6a)의 교차하는 개소에는 각각, 채널 영역(1a')에 주사선(3a)의 본선부가 게이트 전극으로서 대향 배치된 화 소 스위칭용의 TFT(30)가 마련되어 있다.
TFT(30)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, LDD(Lightly Doped Drain) 구조를 갖고 있고, 그 구성 요소로서는, 상술한 바와 같이 게이트 전극으로서 기능하는 주사선(3a), 예컨대 폴리실리콘막으로 이루어지고 주사선(3a)으로부터의 전계에 의해 채널이 형성되는 반도체층(1a)의 채널 영역(1a'), 주사선(3a)과 반도체층(1a)을 절연하는 게이트 절연막을 포함하는 절연막(2), 반도체층(1a)에 있어서의 저농도 소스 영역(1b) 및 저농도 드레인 영역(1c) 및 고농도 소스 영역(1d) 및 고농도 드레인 영역(1e)을 구비하고 있다.
또, TFT(30)는, 바람직하게는 도 3에 나타낸 바와 같이 LDD 구조를 갖지만, 저농도 소스 영역(1b) 및 저농도 드레인 영역(1c)에 불순물의 주입을 행하지 않는 오프셋 구조로 하여도 좋고, 주사선(3a)의 일부로 이루어지는 게이트 전극을 마스크로 하여 고농도로 불순물을 주입하여, 자기 정합적으로 고농도 소스 영역 및 고농도 드레인 영역을 형성하는 셀프얼라인형의 TFT 이더라도 좋다. 또한, 본 실시예에서는, 화소 스위칭용 TFT(30)의 게이트 전극을, 고농도 소스 영역(1d) 및 고농도 드레인 영역(1e) 사이에 1개만 배치한 단일(single) 게이트 구조로 했지만, 이들 사이에 2개 이상의 게이트 전극을 배치하더라도 좋다. 이와 같이 2중(dual) 게이트, 또는 3중(triple) 게이트 이상으로 TFT를 구성하면, 채널과 소스 및 드레인 영역과의 접합부의 리크 전류를 방지할 수 있어, 오프시의 전류를 저감할 수 있다. 더욱이, TFT(30)를 구성하는 반도체층(1a)은 비단결정층이라도 단결정층이라도 상관없다. 단결정층의 형성에는, 접합법 등의 공지의 방법을 이용할 수 있다. 반도 체층(1a)을 단결정층으로 함으로써, 특히 주변 회로의 고성능화를 도모할 수 있다.
한편, 도 3에 있어서는, 축적 용량(70)이, TFT(30)의 고농도 드레인 영역(1e) 및 화소 전극(9a)에 접속된 화소 전위측 용량 전극으로서의 중계층(71)과, 고정 전위측 용량 전극으로서의 용량선(300)의 일부가, 유전체막(75)을 거쳐서 대향 배치되는 것에 의해 형성되어 있다. 이 축적 용량(70)에 의하면, 화소 전극(9a)에 있어서의 전위 유지 특성을 현저히 높이는 것이 가능해진다.
중계층(71)은, 예컨대 도전성의 폴리실리콘막으로 이루어지고 화소 전위측 용량 전극으로서 기능한다. 단, 중계층(71)은, 후술하는 용량선(300)과 마찬가지로, 금속 또는 합금을 포함하는 단일층막 또는 다층막으로 구성하더라도 좋다. 중계층(71)은, 화소 전위측 용량 전극으로서의 기능 외에, 콘택트 홀(83, 85)을 거쳐서, 화소 전극(9a)과 TFT(30)의 고농도 드레인 영역(1e)을 중계 접속하는 기능을 갖는다.
이와 같이 중계층(71)을 이용하면, 층간 거리가 예컨대 2000nm 정도로 길더라도, 양자 사이를 하나의 콘택트 홀로 접속하는 기술적 곤란성을 회피하면서, 비교적 작은 직경의 2개 이상의 직렬인 콘택트 홀로 양자 사이를 양호하게 접속할 수 있어, 화소 개구율을 높이는 것이 가능해진다. 또한, 콘택트 홀 개공시에 있어서의 에칭의 관통 방지에도 도움이 된다.
용량선(300)은, 예컨대 금속 또는 합금을 포함하는 도전막으로 이루어지고 고정 전위측 용량 전극으로서 기능한다. 이 용량선(300)은, 평면적으로 보면, 도 2에 도시하는 바와 같이, 주사선(3a)의 형성 영역에 겹쳐져 형성되어 있다. 보다 구체적으로는 용량선(300)은, 주사선(3a)을 따라 연장되는 본선부와, 도면 중, 데이터선(6a)과 교차하는 각 개소로부터 데이터선(6a)을 따라 윗쪽으로 각기 돌출한 돌출부와, 콘택트 홀(85)에 대응하는 개소가 약간 잘록한 오목부를 구비하고 있다. 이 중 돌출부는, 주사선(3a)상의 영역 및 데이터선(6a)하의 영역을 이용하여, 축적 용량(70)의 형성 영역의 증대에 공헌한다.
이러한 용량선(300)은, 바람직하게는 고융점 금속을 포함하는 도전성 차광막으로 이루어지고, 축적 용량(70)의 고정 전위측 용량 전극으로서의 기능 외에, TFT(30)의 상측에 있어서 입사광으로부터 TFT(30)를 차광하는 차광층으로서의 기능을 갖는다. 또한, 이미 설명한 바와 같이, 용량선(300)을 이와 같이 구성하면, 해당 용량선(300)을, 개구 영역을 규정하는 내장 차광막으로서 기능시키는 것도 가능하다.
또한, 용량선(300)은, 바람직하게는, 화소 전극(9a)이 배치된 화상 표시 영역(10a)으로부터 그 주위로 연장되고, 정전위원과 전기적으로 접속되어, 고정 전위로 된다. 이와 같은 정전위원으로서는, 데이터선 구동 회로(101)에 공급되는 정(正) 전원이나 부(負) 전원의 정전위원이라도 좋고, 대향 기판(20)의 대향 전극(21)에 공급된 정전위이더라도 상관없다.
유전체막(75)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 예컨대 막두께 5∼200nm 정도의 비교적 얇은 HTO(High Temperature Oxide)막, LTO(Low Temperature Oxide)막 등의 산화 실리콘막, 또는 질화 실리콘막 등으로 구성된다. 축적 용량(70)을 증대시키는 관점에서는, 막의 신뢰성이 충분히 얻어지는 한, 유전체막(75)은 얇을수록 좋 다.
도 2 및 도 3에 있어서는, 상기 외에, TFT(30)의 하측에, 하지 절연막(12)이 마련되어 있다. 하지 절연막(12)은, 하측 차광막(11a)으로부터 TFT(30)를 층간 절연하는 기능 외에, TFT 어레이 기판(10)의 전면에 형성되는 것에 의해, TFT 어레이 기판(10)의 표면 연마시에 있어서의 거칠거칠함이나, 세정후에 남는 오염 등에 의한 화소 스위칭용 TFT(30)의 특성 변화를 방지하는 기능을 갖는다.
또한, 주사선(3a)상에는, 고농도 소스 영역(1d)으로 통하는 콘택트 홀(81) 및 고농도 드레인 영역(1e)으로 통하는 콘택트 홀(83)이 각각 개공된 제 1 층간 절연막(41)이 형성되어 있다.
제 1 층간 절연막(41)상에는, 중계층(71) 및 용량선(300)이 형성되어 있고, 이들 위에는 고농도 소스 영역(1d)으로 통하는 콘택트 홀(81) 및 중계층(71)으로 통하는 콘택트 홀(85)이 각각 개공된 제 2 층간 절연막(42)이 형성되어 있다.
또, 본 실시예에서는, 제 1 층간 절연막(41)에 대해서는, 약 1000℃의 소성을 행함으로써, 반도체층(1a)이나 주사선(3a)을 구성하는 폴리실리콘막에 주입된 이온의 활성화를 도모하더라도 좋다. 한편, 제 2 층간 절연막(42)에 대해서는, 이와 같은 소성을 행하지 않는 것에 의해, 용량선(300)의 계면 부근에 발생하는 스트레스의 완화를 도모하도록 하더라도 좋다.
제 2 층간 절연막(42)상에는, 데이터선(6a) 및 본 실시예에 따른 질화막(401)이 형성되어 있고, 이들 위에는 중계층(71)으로 통하는 콘택트 홀(85)이 형성된 제 3 층간 절연막(43)이 형성되어 있다.
제 3 층간 절연막(43)의 표면은, CMP(Chemical Mechanical Polishing) 처리등에 의해 평탄화되어 있어, 그 아래쪽에 존재하는 각종 배선이나 소자 등에 의한 단차에 기인하는 액정층(50)의 배향 불량이 저감된다. 단, 이와 같이 제 3 층간 절연막(43)에 평탄화 처리를 실시하는 대신에, 또는 부가하여, TFT 어레이 기판(10), 하지 절연막(12), 제 1 층간 절연막(41) 및 제 2 층간 절연막(42) 중 적어도 하나에 홈을 파서, 데이터선(6a) 등의 배선이나 TFT(30) 등을 매립하는 것에 의해, 평탄화 처리를 하더라도 좋다.
이러한 구성으로 이루어지는 본 실시예에 있어서의 전기 광학 장치에 있어서는, 상기 질화막(401)의 존재를 요인으로 하여, 다음과 같은 작용 효과가 나타나게 된다.
우선, 화상 표시 영역(10a)의 주위 및 데이터선(6a)상에 질화막(401)을 구비한 것에 의해, TFT(30)를 구성하는 반도체층(1a) 내지 게이트 절연막을 포함하는 절연막(2)에 대하여, 수분이 침입하는 것을 미연에 방지하는 것이 가능해진다. 따라서, 종래 볼 수 있던 바와 같이, 비교적 단기간에 TFT(30)의 스레시홀드 전압 Vth가 상승하여, 그 제어가 불가능하게 되는 사태를 미연에 회피하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에 있어서, 질화막(401)은, 화상 표시 영역(10a)의 주위에 형성되는 것을 제외하고 생각하면, 데이터선(6a)상에만 존재하고, 또한, 광투과 영역에는 도달하지 않는 형상으로 형성되어 있던 것(도 5 참조)에 의해, 해당 질화막(401)을 마련함에도 불구하고, 전기 광학 장치 전체의 투과율을 감소시키는 것과 같은 사태를 피하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 보다 밝은 고품질의 화상 표시가 가능한 것이다.
또한, 같은 이유로, 질화막(401) 자신이 그 내부 응력에 의해서 파괴되게 되거나, 또한, 그 응력이 외부에 작용함으로써, 질화막(401)의 주위에 존재하는, 예컨대 제 3 층간 절연막(43) 등에 크랙을 생기게 하는 것 같은 일이 없다. 즉, 질화막(401)은, 데이터선(6a)상에만 존재하기 때문에, 큰 내부 응력이 집중하는 일이 없는 것이다. 이러한 것은, 질화막이 TFT 어레이 기판(10)상의 전면에 마련되어 있는 경우를 생각해 보면 보다 명백하다.
더욱이, 본 실시예에서는, 이러한 실시예로서도, 상술한 바와 같은 수분 진입 방지의 작용 효과를 충분히 얻을 수 있다. 본원 발명자는, 데이터선(6a)상에만 3∼30nm 두께의 질화막(401)을 형성했을 때에도, 종전의 전기 광학 장치에 비하여, 그 수명을 3배 이상으로 연명하는 것이 가능한 것을 확인하고 있다.
또한, 본 실시예에 있어서의 질화막(401)은, 도 2 또는 도 5에 나타낸 바와 같이, 데이터선(6a)의 폭 W2보다도 큰 폭 W1을 갖도록 형성되어 있다(W1 > W2). 이것에 의해, 제조 공정시에 있어서의 데이터선(6a)에 대한 손상을 저감하는 것이 가능해진다. 여기서 말하는 제조 공정시에 있어서의 손상이란, 이미 설명한 바와 같이, 포토리소그래피법을 이용할 때에 필요해지는 에칭 공정에 의해서 인가되는 손상을 전형적으로는 고려할 수 있다. 이러한 경우에 있어서는, 해당 에칭에 의해서 데이터선(6a)에 필요없는 침식 등을 발생시킴으로써, 전기 광학 장치의 동작에 영향을 미치게 할 가능성이 있는 것이다.
그런데, 본 실시예에 있어서는, 상술한 바와 같이, (질화막(401)의 폭 W1) > (데이터선(6a)의 폭 W2) 라는 관계가 만족되고 있는 것에 의해, 상술한 에칭에 의해서 인가되는 손상은, 당해 질화막(401)의 둘레에 의해서 받게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 데이터선(6a)에 관한 침식 등을 발생시키는 일없이, 바람직하게 동작 가능한 전기 광학 장치를 제공할 수 있는 것이다.
도 6은 이러한 사정을 증거하는 실험 결과이다. 여기서 도 6은, TFT 어레이 기판(10)의 전면에, 질화막의 원막을 일단 형성한 후, 포토리소그래피법을 이용하여, 형상이 다른 여러 가지의 패터닝을 실시한 결과, 전기 광학 장치의 불량율의 발생이 어떻게 되었는가를 나타내는 그래프이다. 또, 여기서 말하는 「불량율」이란, 전기 광학 장치를 실지로 시험 제작(試作)한 결과, 그 전체 중에서 데이터선(6a)에 파단이 있어 정상으로 동작하지 않았던 것의 비율을 나타내고 있다. 또한, 「형상이 다른 여러 가지의 패터닝」이란, 구체적으로는, ((질화막(401)의 폭 W1)-(데이터선(6a)의 폭 W2))/2라는 값(이하, 이것을「돌출값」이라고 말하고, 기호「P」로 나타낸다. 즉, 돌출값 P=(W1-W2)/2)을, P = 0.45㎛, 2.17㎛ 및 10㎛로 한 3종의 패터닝을 의미한다.
이 도면을 보면 알수 있듯이, 주위에 ㅁ자 형상의 질화막을 남기는 것 만으로 하고, 다른 전면에 대하여 질화막을 에칭하도록 패터닝한 결과(도 6 중 가장 왼쪽)에서는, 불량율이 20% 가까이 달하는데 비하여, 데이터선(6a)상에 질화막(401)을 남기고, 또한, 해당 데이터선(6a)의 폭 W2보다도 큰 폭 W1을 갖고 질화막(401)을 패터닝한 결과에서는, 어느 것에 관해서도 불량율은 지극히 작다.
이와 같이, W1 > W2로 함으로써, 정확한 동작을 기대할 수 있는 전기 광학 장치를 제공할 수 있는 것이다.
덧붙여서 말하면, 상술한 실시예에서는, 돌출값 P = 0.1∼0.5㎛로 되도록 폭 W1 및 W2가 조정되어 있지만, 도 7에는, 그 근거를 나타내어 놓는다. 여기서, 도 7은 돌출값 P의 변화에 따라서, 완성된 전기 광학 장치에 의해 표시된 화상상에 나타나는 플리커의 정도가 어떻게 변화되는가를 나타낸 그래프이다.
이 도면에 나타낸 바와 같이, 종래예(도 7 중 좌축상), 즉 데이터선(6a)에 질화막이 존재하지 않는 경우에 비하여, 본 실시예에 따른 질화막(401)이 형성되어 있는 경우에는, 화상상의 플리커가 저감되어 있는 형태를 알 수 있다. 그리고, 그 저감의 정도는, 돌출값 P의 증가에 따라서, 더욱 커지고 있는 것도 알 수 있다(즉, 돌출값 P가 커질수록 플리커는 저감됨).
그 정확한 이유는 분명하지 않지만, 질화막(401)이 고유하게 갖는 굴절율이, 데이터선(6a) 옆을 지나는 입사광을 굴절시키기 때문이라고 생각된다. 즉, 질화막(401)의 비교적 폭이 넓은 부분에 입사된 광은, 해당 부분에 의해서 굴절되어 그 진행 경로를 바꿔, 본래대로라면 TFT(30)에 입사될 광을, 어딘가 다른 개소로 도달하게 하는 것으로 생각된다. 그렇다면, TFT(30)에 대한 입사광은 감소되게 되므로, 광 리크 전류가 감소되어, 이것에 의해 플리커가 감소된 것으로 생각되는 것이다.
그리고, 도 7로부터는, 돌출값 P를 아주 조금만 마련하는 형태로 하면, 상술한 바와 같은 플리커 감소의 효과가 비교적 충분히 얻어지는 것을 알 수 있다. 이 러한 것으로부터 우선, 돌출값 P의 하한으로서, 기본적으로는, 이것을 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다고 할 수 있고(도 7 참조), 보다 구체적으로 말하면, 0.1㎛ 정도 이상이라는 제약을 두는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다. 덧붙여서 말하면, 가능한 한 작은 하한으로 돌출값 P를 설정해 두면, 예컨대 전기 광학 장치의 제조시, 또는 조립시에 있어서의 조립 오차 등이 발생했다고 해도, 질화막(401)이 광투과 영역에 도달한다는 것에 대하여 특별한 걱정을 할 필요가 없다고 하는 이점도 얻을 수 있다.
한편, 돌출값 P의 상한에 관해서는, 도 6에 나타내는 것에서는, 해당 돌출값 P가 커지면 커질수록 플리커가 감소해 나가는 모양을 보이고 있으므로, 특별한 제약을 마련하지 않더라도 좋다고도 생각된다. 그러나, 돌출값 P를 마구 크게 하면 좋은 것은 아니다. 이러한 것도, 도 5에 도시한 것으로부터 분명한 바와 같이, 돌출값 P를 너무 지나치게 크게 하면, 질화막(401)의 둘레가, 당해 도면에 나타내는 일점쇄선을 넘어 존재하게 되어, 전기 광학 장치 전체의 투과율을 감소시킬 우려가 있기 때문이다.
단, 본 발명에 있어서는, 질화막(401)의 폭 W1의 상한을, 형식적으로, 질화막(401)이 광투과 영역에 도달하지 않도록 하는 것만으로 제약할 필요는 없다. 예컨대, 경우에 따라서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 질화막(401)이 광투과 영역에 도달하는 형태를 채용하더라도 좋다. 여기서, 도 8은 도 5와 동일 취지의 도면으로서, 질화막(401')의 폭 W1'이, 상측 차광막(23)의 폭 W3보다도 크게 형성되어 있는 형태에 대하여 나타내는 것이다. 또, 도 8에 있어서, 도 5와 동일 부호가 부여 되어 있는 것은, 당해 도면에 나타내는 구성과 완전히 마찬가지이기 때문에, 그 나머지의 설명에 관해서는 이것을 생략한다.
이 도 8에 도시하는 바와 같이, 질화막(401')의 폭 W1'을, 상측 차광막(23)의 폭 W3보다도 크게 하면, 확실히 형식적으로는 질화막(401')이 광투과 영역에 도달하게 된다. 그러나, W3-W2의 크기가 그만큼 크게 되지 않으면, 광투과율에는 실질적으로는 영향을 미치지 않는 범위라고 생각되므로, 이러한 형태도 가능한 것이다. 그리고, 이러한 경우에 있어서는, 이미 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 화상상의 플리커의 감소 효과를 상기 실시예 이상으로 누릴 수 있으므로, 그 점에 주목하면, 보다 우위에 있다고까지 말할 수가 있는 것이다.
이상과 같이, 질화막(401)의 폭 W1의 상한은, 광투과율의 감소 회피라는 것과 화상상의 플리커 감소라는 것과의 관계(양자는 트레이드 오프(trade off)의 관계에 있다고 생각됨)에 대해 고려하는 것에 의해 정할 수 있다. 보다 구체적으로 바람직하게는, 화상상의 플리커 감소라는 점에 중점을 두면, 돌출값 P를 2.2㎛ 정도로 보다 크게 채용하는 형태로 하면 좋고, 광투과율의 감소 회피라는 점에 중점을 두면, 돌출값 P를 0.5㎛ 정도로 보다 작게 취하는 형태로 하는 것이 타당하다고 생각된다. 또, 전자의 경우에 있어서는, 일반적으로, 질화막(401)의 폭 W1은, 상측 차광막(23)의 폭 W3보다도 커지고, 따라서, 질화막(401)의 일부가 약간이나마 광투과 영역에 도달하는 경우로 되고(도 8 참조), 후자의 경우에 있어서는, 질화막(401)이 광투과 영역에는 도달하지 않는 경우로 된다(도 5 참조).
단, 이러한 돌출값 P의 상한에 관해서는, 질화막(401) 및 데이터선(6a) 외 에, 화소 전극(9a)의 크기나 주사선(3a)의 폭 그 밖의 여러 가지 구성 요소와의 균형에 의해서 본질적으로는 정해지는 것이다. 따라서, 상술한 것을 보다 일반적으로 말하면, 화상상의 플리커 감소라는 점에 중점을 두는 경우는, 질화막(401)의 폭 W1은 상측 차광막(23)의 폭 W3보다도 크게 하는 것이 바람직하고, 광투과율의 감소를 저지하는 것에 중점을 두면, 질화막(401)이 광투과 영역을 제외한 영역에 형성되면 좋다고 하는 기준을 적어도 만족시키면 된다고 할 수 있다. 또, 후자의 경우를 특히 중시하는 경우에는, 질화막(401)과 데이터선(6a)의 관계가 아니고, 질화막(401)과 상측 차광막(23)의 관계에 주목하여, 전자의 둘레가 후자의 둘레보다도 1㎛ 이내로 작게 되도록 형성하는 등의 제약을 마련하는 것이 바람직하다.
결국, 상술한 데이터선(6a)에 대한 에칭 손상의 회피라고 하는 작용 효과도 포함시켜, 이상 설명한 바와 같은 것 전부를 배려하면, 돌출값 P에 대하여, 보다 바람직하게는, 0.45∼0.55㎛ 정도로 하면 더욱 좋다고 생각된다.
더욱이, 본 실시예에서는, 질화막(401)의 두께가, 3∼100nm 정도로 되어 있었기 때문에, 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 즉, 이러한 비교적 작은 두께를 갖는 질화막(401)에 의하면, 그것에 기인하여, 해당 질화막(401)상에 형성하는 층간 절연막 등의 표면에 있어서 발생하는 단차도 작게 하는 것이 가능하므로, 콘트라스트 저하 등을 초래하여 화상 품질의 저하를 가져오는 일이 없는 것이다. 이 점, 본 실시예에 있어서는, 상술한 바와 같이, 제 3 층간 절연막(43)의 표면에 대하여, CMP 처리가 실시되어 있었기 때문에, 이것에 의해 평탄면을 드러내는 것이 가능하지만, 상술한 사정에 비추어 보면, 가령 CMP 처리 등을 실시하지 않았다고 해도, 비교적 평탄한 면을 얻는 것이 가능해지는 것을 의미한다.
또, 상기 실시예에 있어서는, 화상 표시 영역(10a)의 주위 및 데이터선(6a) 상에만 질화막(401)이 존재하는 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은, 이러한 형태에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 도 4와 동일 취지의 도 9에 도시하는 바와 같이, 주사선(3a)이 연장되는 방향에 대해서도, 데이터선(6a) 방향의 질화막(401)을 형성하는 것과 동시에, 동일막으로서 질화막(401)을 형성하는 형태로 하여도 좋다. 이러한 형태에 의하면, TFT(30)에 대한 수분 침입 방지 작용을 보다 확실히 누릴 수 있게 되는 것으로 생각된다. 덧붙여서 말하면, 이러한 경우이더라도, 광투과 영역에 질화막(401)의 둘레가 들어가지 않는 형태(도 5 참조)로 하거나, 또는 들어가는 형태(도 8 참조)로 하거나 하는 것은 당연히 가능하다.
(전기 광학 장치의 전체 구성)
이하에서는, 이상과 같이 구성된 본 실시예에 있어서의 전기 광학 장치의 전체 구성을 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다. 또, 도 10은, TFT 어레이 기판을 그 위에 형성된 각 구성 요소와 함께 대향 기판(20) 측으로부터 본 평면도이며, 도 11은 도 10의 H-H' 단면도이다.
도 10 및 도 11에 있어서, 본 실시예에 따른 전기 광학 장치에서는, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)이 대향 배치되어 있다. TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)의 사이에는, 액정층(50)이 봉입되어 있고, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)은, 화상 표시 영역(10a)의 주위에 위치하는 밀봉 영역에 마련된 밀봉 재(52)에 의해 서로 접착되어 있다.
밀봉재(52)는, 양 기판을 접합하기 위해서, 예컨대 자외선 경화 수지, 열경화 수지 등으로 이루어지고, 자외선, 가열 등에 의해 경화된 것이다. 또한, 이 밀봉재(52)중에는, 본 실시예에 있어서의 전기 광학 장치를, 액정 장치가 프로젝터 용도와 같이 소형으로 확대 표시를 행하는 액정 장치에 적용하는 것이면, 양 기판 사이의 거리(기판간 갭)를 소정값으로 하기 위한 유리 섬유, 또는 유리 비즈 등의 갭재(스페이서)가 산포되어 있다. 또는, 당해 전기 광학 장치를 액정 디스플레이나 액정 텔레비젼과 같이 대형으로 등배 표시를 행하는 액정 장치에 적용하는 것이면, 이러한 갭재는, 액정층(50)중에 포함되면 좋다.
밀봉재(52)의 외측 영역에는, 데이터선(6a)에 화상 신호를 소정의 타이밍으로 공급하는 것에 의해 해당 데이터선(6a)을 구동하는 데이터선 구동 회로(101) 및 외부 회로 접속 단자(102)가 TFT 어레이 기판(10)의 한 변을 따라 마련되어 있고, 주사선(3a)에 주사 신호를 소정의 타이밍으로 공급하는 것에 의해, 주사선(3a)을 구동하는 주사선 구동 회로(104)가, 이 한 변에 인접하는 두 변을 따라 마련되어 있다.
또, 주사선(3a)에 공급되는 주사 신호 지연이 문제가 되지 않는 것이라면, 주사선 구동 회로(104)는 한쪽만이라도 좋은 것은 말할 필요도 없다. 또한, 데이터선 구동 회로(101)를 화상 표시 영역(10a)의 변을 따라 양측에 배열하더라도 좋다.
TFT 어레이 기판(10)의 남는 한 변에는, 화상 표시 영역(10a)의 양측에 마련 된 주사선 구동 회로(104) 사이를 잇기 위한 복수의 배선(105)이 마련되어 있다. 또한, 대향 기판(20)의 코너부의 적어도 1개소에서는, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)의 사이에서 전기적으로 도통을 취하기 위한 도통재(106)가 마련되어 있다.
도 11에 있어서, TFT 어레이 기판(10)상에는, 화소 스위칭용의 TFT나 주사선, 데이터선 등의 배선이 형성된 후의 화소 전극(9a)상에, 배향막이 형성되어 있다. 한편, 대향 기판(20)상에는, 대향 전극(21) 외에, 최상층 부분에 배향막이 형성되어 있다. 또한, 액정층(50)은, 예컨대 한가지 종류 또는 수 종류의 네마틱 액정을 액정을 혼합한 액정으로 이루어지고, 이들 한 쌍의 배향막 사이에서, 소정의 배향 상태를 취한다.
또, TFT 어레이 기판(10)상에는, 이들 데이터선 구동 회로(101), 주사선 구동 회로(104) 등에 부가하여, 복수의 데이터선(6a)에 화상 신호를 소정의 타이밍으로 인가하는 샘플링 회로, 복수의 데이터선(6a)에 소정 전압 레벨의 프리차지 신호를 화상 신호에 선행하여 각각 공급하는 프리차지 회로, 제조 도중이나 출하시의 당해 전기 광학 장치의 품질, 결함 등을 검사하기 위한 검사 회로 등을 형성하더라도 좋다.
또한, 상술한 각 실시예에 있어서는, 데이터선 구동 회로(101) 및 주사선 구동 회로(104)를 TFT 어레이 기판(10)상에 마련하는 대신에, 예컨대 TAB(Tape Automated Bonding) 기판상에 실장된 구동용 LSI에, TFT 어레이 기판(10)의 주변부에 마련된 이방성 도전 필름을 거쳐서 전기적 및 기계적으로 접속하도록 하더라도 좋다. 또한, 대향 기판(20)의 투사광이 입사되는 측 및 TFT 어레이 기판(10)의 출사광이 출사되는 측에는, 각각, 예컨대 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertically Aligned) 모드, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 모드 등의 동작 모드나, 노멀리 화이트 모드·노멀리 블랙 모드 별로, 편광 필름, 위상차 필름, 편광판 등이 소정의 방향으로 배치된다.
더욱이, 전기 광학 장치로서는, 액정 장치 외에, 유기 EL 소자나 무기 EL 소자를 이용한 EL 장치나, 전기 영동 장치 등, 박막 트랜지스터를 이용한 것에도 적용할 수 있다.
(전자 기기)
다음에, 이상 상세히 설명한 전기 광학 장치를 광밸브로서 이용한 전자 기기의 일례인 투사형 컬러 표시 장치의 실시예에 대하여, 그 전체 구성, 특히 광학적인 구성에 대하여 설명한다. 여기서, 도 12는 투사형 컬러 표시 장치의 도식적 단면도이다.
도 12에 있어서, 본 실시예에 있어서의 투사형 컬러 표시 장치의 일례인 액정 프로젝터(1100)는, 구동 회로가 TFT 어레이 기판상에 탑재된 액정 장치를 포함하는 액정 모듈을 3개 준비하고, 각각 RGB 용의 광밸브(100R, 100G, 100B)로서 이용한 프로젝터로서 구성되어 있다. 액정 프로젝터(1100)에서는, 메탈 할라이드 램프 등의 백색 광원의 램프 유닛(1102)으로부터 투사광이 발생하면, 3장의 미러(1106) 및 2장의 다이클로익 미러(1108)에 의해서, RGB의 삼원색에 대응하는 광성분 R, G 및 B로 나누어지고, 각 색에 대응하는 광밸브(100R, 100G, 100B)로 각각 인도된다. 이 때 특히, B 광은, 긴 광로에 의한 광손실을 막기 위해서, 입사 렌즈(1122), 릴레이 렌즈(1123) 및 출사 렌즈(1124)로 이루어지는 릴레이 렌즈계(1121)를 거쳐서 인도된다. 그리고, 광밸브(100R, 100G, 100B)에 의해 각각 변조된 삼원색에 대응하는 광성분은, 다이클로익 프리즘(1112)에 의해 재차 합성된 후, 투사 렌즈(1114)를 거쳐서 스크린(1120)에 컬러 화상으로서 투사된다.
본 발명은, 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 청구의 범위 및 명세서 전체로부터 파악되는 발명의 요지, 또는 사상에 반하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하고, 그와 같은 변경을 수반하는 전기 광학 장치 및 전자 기기도 또한, 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다.
본 발명에 의하면, TFT에 대한 수분의 진입을 가능한 한 방지함으로써 운용 수명이 긴 전기 광학 장치 및 그와 같은 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (13)

  1. 화상 표시 영역을 갖는 전기 광학 장치로서,
    기판 상에, 주사선 및 데이터선의 교점에 대응하여 마련된 박막 트랜지스터와,
    상기 박막 트랜지스터에 대응하여 마련된 화소 전극과,
    상기 화상 표시에 기여하게 될 광이 투과하는 영역을 제외하는 영역에 형성되고, 적어도 상기 데이터선의 표면 상에 형성된 질화막
    을 구비한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 전극은 매트릭스 형상으로 배열되어 이루어지고, 또한
    상기 주사선 및 상기 데이터선은, 상기 화소 전극의 매트릭스 형상에 대응하여, 서로 교차하는 방향을 따라 형성되어 이루어지며,
    상기 질화막은, 적어도 상기 데이터선의 표면상 및 상기 주사선상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 질화막은, 상기 화소 전극, 상기 주사선 및 상기 데이터선이 형성되는 영역으로서 규정되는 화상 표시 영역의 주위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 질화막은, 상기 화상 표시 영역의 주위 이외에, 상기 데이터선상에만 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터선상에 형성되는 상기 질화막의 폭은, 해당 데이터선의 폭보다도 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 질화막의 둘레는, 상기 데이터선의 둘레보다도, 그 양측에 대해 각각 0.1∼2.2㎛ 만큼 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 질화막의 두께는 3∼100nm인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판에 전기 광학 물질을 사이에 두고 대향하는 다른 기판과, 해당 다른 기판상에 상기 주사선 및 상기 데이터선과 위치적으로 대응하도록 형성된 차광막을 더 구비하고,
    상기 질화막의 폭은, 상기 차광막의 폭보다도 작게 되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 질화막의 둘레는, 상기 차광막의 둘레보다도, 그 양측에 대해 각각 1㎛ 이내로 작게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  11. 기판 상에,
    주사선 및 데이터선의 교점에 대응하여 마련된 박막 트랜지스터와,
    상기 박막 트랜지스터에 대응하여 마련된 화소 전극과,
    적어도 상기 데이터선의 표면 상에 형성된 질화막
    을 구비하되,
    상기 기판에 전기 광학 물질을 사이에 두고 대향하는 다른 기판과, 해당 다른 기판 상에 상기 데이터선과 위치적으로 대응하도록 형성된 차광막을 더 구비하고,
    상기 질화막의 폭은 상기 차광막의 폭보다 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 질화막은 플라즈마 CVD 법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  13. 청구항 1에 기재된 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW594201B (en) * 2003-03-28 2004-06-21 Toppoly Optoelectronics Corp Reflective LCD having two driving matrixes
KR100692685B1 (ko) * 2003-12-29 2007-03-14 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 반사투과형 액정표시장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법
TWI300863B (en) * 2004-03-19 2008-09-11 Toppoly Optoelectronics Corp Transmissive liquid crystal display
KR100699995B1 (ko) * 2004-09-02 2007-03-26 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법
KR20070004229A (ko) * 2005-07-04 2007-01-09 삼성전자주식회사 박막트랜지스터기판 및 이의 제조방법
KR20080099541A (ko) * 2007-05-09 2008-11-13 삼성전자주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101784995B1 (ko) 2010-10-21 2017-10-13 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터, 그를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치 및 그들의 제조방법
CN102955313B (zh) * 2012-11-19 2015-12-02 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板、显示装置、电子器件
JP6361327B2 (ja) * 2014-07-02 2018-07-25 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、及び電子機器
CN105093752A (zh) * 2015-08-18 2015-11-25 深圳市华星光电技术有限公司 液晶面板
CN108305881B (zh) * 2018-03-23 2020-08-11 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制造方法、显示面板、显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990030140A (ko) * 1997-09-25 1999-04-26 니시무로 타이죠 도전막 부착 기판 및 그 제조방법
KR20010083298A (ko) * 2000-02-10 2001-09-01 구본준, 론 위라하디락사 액정 표시장치 제조방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3059915B2 (ja) * 1994-09-29 2000-07-04 三洋電機株式会社 表示装置および表示装置の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990030140A (ko) * 1997-09-25 1999-04-26 니시무로 타이죠 도전막 부착 기판 및 그 제조방법
KR20010083298A (ko) * 2000-02-10 2001-09-01 구본준, 론 위라하디락사 액정 표시장치 제조방법

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