CN1431549A - 电光装置及电子设备 - Google Patents

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CN1431549A CN 03100218 CN03100218A CN1431549A CN 1431549 A CN1431549 A CN 1431549A CN 03100218 CN03100218 CN 03100218 CN 03100218 A CN03100218 A CN 03100218A CN 1431549 A CN1431549 A CN 1431549A
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村出正夫
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Abstract

本发明的电光装置是在TFT阵列基板上具有象素电极和与之相连接的TFT、与该TFT相连接的扫描线和数据线,所说扫描线在与所说TFT的沟道区相向的部位具有作为栅极的宽幅部,并且在其它部位具有窄幅部。以此提供一种能够更为容易地进行栅极与扫描线配置关系的调整、并能够正确驱动TFT的电光装置。

Description

电光装置及电子设备

技术领域

本发明属于能够进行有源矩阵驱动的电光装置及以具有该电光装置而构成的电子设备。

背景技术

过去,具有将液晶等电光物质夹在中间的一对基板、以及为了对所说电光物质施加电场而分别设置在所说一对基板上的电极等的电光装置已为人们所知。其中,所说电极用于对所说电光物质施加电场、使该电光物质的状态适当变化。并且,作为这种电光装置,只要使例如从光源发出的光等射入到该装置中并使电光物质的状态如上所述地发生适当的变化,便能够对该光的透光率进行控制,因而能够实现图像的显示。

而且,这种电光装置中,在所说一对基板的一方上,作为所说电极具有呈矩阵状排列的象素电极,并且具有分别与该象素电极相连接的薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下简称为“TFT”)、分别与该TFT相连接的、分别在行及列方向上平行地设置的扫描线及数据线等,因而能够实现所谓的有源矩阵驱动。据此,能够以由所说象素电极或者所说扫描线及所说数据线所构建的一个一个的象素为对象,控制对所说电光物质施加的电场,从而对每个象素的透光率进行控制。

但是,现有的电光装置存在着如下问题。即,对于如上所述的能够实现有源矩阵驱动的电光装置,首先需要正确地驱动TFT,但要在满足近年来对电光装置的高精细化及小型化的要求的情况下实现这一点则更加困难。

其中,TFT具备具有沟道区、源区及漏区的半导体层、以及以将该半导体层中的所说沟道区的至少一部分覆盖的状态中间隔着绝缘膜设置的栅极,通过对该栅极通电或不通电而对所说沟道区施加或不施加电场,从而控制电流的流动。

此时,所说沟道区的长度即所谓“沟道长度”和其宽度即所谓“沟道宽度”取何值,换言之,沟道区应多大,是决定TFT特性的重要因素。此外,在此基础上,在该沟道区上以何种配设形态配设所说栅极也极为重要。而在过去,以与所说扫描线在电气上相连接的导电性构件或构成所说扫描线的一部分的构件作为栅极,但在这种情况下,扫描线本身与沟道区二者以何种配设形态配设也是问题。

也就是说,TFT乃至沟道区与扫描线乃至栅极之间合适的配置关系,还需要在满足前述电光装置的高精细化要求的基础上实现,并且,要求通过这样构成的TFT等实现正确的动作,而要做到这一点并不容易。

例如,要驱动电光装置,显然并非仅存在有TFT及扫描线乃至栅极就能够实现,还要具备其它各种构成要素,而要在兼顾这些要素的同时达到如上所述的配置与调整要求,一般来说是困难的,这一点很容易想象得到。此外,对于TFT来说,若光射到所说沟道区上,则会出现产生光致漏电流的不良现象,故要求必须避免这种现象发生。即,作为TFT,最好是,相对于作为供在各象素处实际显示图像的光透过或经反射射出的区域的透光区域,更具体地说,相对于象素电极尽可能分隔开;但若要在要求高精细化的情况下同时满足上述要求,则在上述配置与调整方面,将面临更大的难题。

发明内容

本发明是针对以上存在的问题而提出的,其任务是,提供一种能够更为容易地实现栅极及扫描线的配置关系的调整并且能够实现TFT的正确驱动的电光装置以及以具有该电光装置而构成的电子设备。

为解决上述问题,本发明的电光装置在基板上具有:在一定方向上延伸的扫描线及在与该扫描线相交叉的方向上延伸的数据线、与所说扫描线及所说数据线的交叉区域相对应地设置的薄膜晶体管、以及与该薄膜晶体管相对应地设置的象素电极,所说扫描线在与所说薄膜晶体管的沟道区相向的部位具有作为栅极的宽幅部,并且在其它部位具有窄幅部。

根据本发明的电光装置,经扫描线及数据线向薄膜晶体管供给扫描信号及图像信号,便能够对象素电极进行有源矩阵驱动。

特别是,作为本发明,所说扫描线在与所说薄膜晶体管的沟道区相向的部位具有作为栅极的宽幅部,并且在其它部位具有窄幅部,因此,能够实现扫描线的窄小化,尽管如此,薄膜晶体管乃至其沟道区与扫描线之间配置关系的调整与确定仍能够比过去更易于实现。

例如,在所说象素电极呈矩阵状排列有多个的场合,最好是使薄膜晶体管这样形成,即使得该薄膜晶体管的沟道区位于距这些一个一个的象素电极的角部最远的位置上,换言之,在设想有四个象素电极时,一般来说,最好是位于相邻或相向的角部之间的正中处(其理由是,可使其距透光区域最远),而在这种场合,若使沟道区从包括所说正中处在内的相邻象素电极之间的中间部位穿过而延伸,可使得沟道的长度适当,从而能够实现这样一种结构,即,扫描线与之交叉并且该扫描线的宽幅部仅针对所说沟道区存在。因此,在这种场合,能够同时满足保证沟道的长度适当、即保证薄膜晶体管能够很好地动作,以及扫描线的窄小化、即电光装置的高精细化乃至小型化等看来相互矛盾的要求。此外,在这种场合,从上述假设出发,显然还能够尽可能防止光入射到薄膜晶体管乃至沟道区上。

如上所述,根据本发明,在满足电光装置高精细化要求的同时,还能够对薄膜晶体管与扫描线乃至栅极二者配置的形态很好地进行调整。并且,这还有助于,对除了上述扫描线及薄膜晶体管之外的、构成电光装置的各种构成要素的配置进行调整与确定。此外,根据本发明,还能够实现薄膜晶体管的正确驱动,由此,可使显示图像保持高质量。

另外,在本发明中,所说的“宽度较宽”是指比“窄幅部”所具有的宽度要宽,而所说的“宽度较窄”是指比“宽幅部”所具有的宽度要窄。也就是说,在称之为“宽幅部”和“窄幅部”时的具体的宽窄程度是由二者的相对关系决定的。此外,与此相关联,宽幅部或窄幅部实际应具有的宽度值可从理论、经验、实验的角度、或者通过模拟等方法适当加以决定。

在本发明的电光装置的一个实施例中,所说宽幅部包括自所说窄幅部延伸而形成的部分。

根据该实施例,具有宽幅部及窄幅部的扫描线能够较为容易地形成。具体地说,例如,采用以做出使宽幅部及窄幅部成为所谓一体的图案为前提的、公知的光刻法及腐蚀法,便能够很容易地形成本实施例所涉及的扫描线。

在本发明的电光装置的另一个实施例中,所说宽幅部包括与所说窄幅部相连接而形成的部分。

根据该实施例,例如,宽幅部包括将另外制作的导电件等连接到窄幅部上而形成的部分。在这种场合,也能够较为容易地形成宽幅部。

在本发明的电光装置的另一个实施例中,所说扫描线在与所说沟道区的延伸方向相交叉的方向上延伸,所说宽幅部在该沟道区延伸方向的一个方向或两个方向上延伸。

根据该实施例,宽幅部是在沟道区延伸的一个方向或两个方向上延伸的,因此,薄膜晶体管与扫描线二者配置的形态能够调整得更好。此外,根据该实施例,是与沟道的长度相应地形成适当的栅极的,因此,能够更有效地对沟道区施加电场。

此外,根据如上所述将作为宽幅部的栅极以所谓跟随地将成为沟道区的部位进行设置的实施例,例如,使得所谓自调整式薄膜晶体管的形成(即,以栅极为掩膜,通过离子注入工艺而形成与沟道区相邻的源区和漏区)易于实现。但此时,严格地讲,是在形成作为栅极的宽幅部之后,通过所说离子注入工艺而形成沟道区的。

根据本发明的另一个实施例,所说象素电极呈矩阵状排列,从俯视角度看过去,所说沟道区形成在从将所说扫描线夹在中间而相邻的象素电极之间穿过而延伸的长条状第1间隙、与从将所说数据线夹在中间而相邻的象素电极之间穿过而延伸的长条状第2间隙相交叉的交点区域内。

该实施例与已叙述的实施例类似,是本发明的效果能够最有效地得到发挥的实施例之一。

即,根据该实施例,薄膜晶体管的沟道区是在呈矩阵状排列多个的象素电极处形成于其交点区域内的。其中,所说的交点区域是指从俯视角度看过去,从将所说扫描线夹在中间而相邻的象素电极之间穿过而延伸的长条状第1间隙、与从将所说数据线夹在中间而相邻的象素电极之间穿过而延伸的长条状第2间隙二者相交叉的区域。按照这种结构,将处于光难以射入该沟道区的状态。

并且,在具有这种效果的同时,扫描线具有与所说沟道区相向的、作为栅极的宽幅部,因此,不仅沟道区乃至薄膜晶体管与栅极乃至扫描线二者配置的形态能够达到最佳,而且还能够保证沟道的长度适当、以及实现扫描线的窄小化。

在该实施例中,特别是,所说窄幅部形成于自所说第1间隙的中央偏离的位置上,所说宽幅部在所说交点区域内形成于所说第1间隙的中央。

按照这种结构,扫描线的窄幅部虽然是以从相邻的象素电极之间穿过的状态存在,但并不存在于其中央而形成于自该中央偏离的位置上。因此,首先第1,能够实现图像显示质量的提高。这一点特别是对于作为电光装置的一个例子的液晶显示装置等更是如此,其理由如下所述。

即,作为本实施例,其着眼点在于,其一,当对所说液晶显示装置中通常设置的取向膜上的凸部,特别是对起因于所说窄幅部的“高度”而产生的凸部进行磨擦处理时,会在该凸部上形成磨擦斑纹;其二,在所说凸部上,进行磨擦时的上磨(即,沿凸部上升的方向)部分和下磨(即,沿凸部下降的方向)部分,二者的所说斑纹存在着程度上的差异。

更具体地说,例如,所说上磨部分与所说下磨部分相比,不容易产生所说斑纹。

并且,若如上所述的斑纹任其存在,有时会导致液晶取向不良等现象发生,成为电光装置动作不良的原因。就上述上磨及下磨之间斑纹程度的差异而言,后者与前者相比,引起液晶取向不良等的可能性要大。

在这里,本实施例中窄幅部形成于自所说象素电极之间的第1间隙的中央偏离的位置,这一点具有积极的意义。即,当使窄幅部在这种位置上形成时,起因于该窄幅部而产生的凸部的顶点也将形成于自第1间隙的中央偏离的位置上,这意味着,能够做成在与该第1间隙相对应的区域内只有该凸部的大约半个斜面存在的结构,即,在该区域内只存在有所说下磨部分的结构。并且,在这种场合,若将遮光膜与所说第1间隙相对应地设置,则能够做到仅对所说下磨部分有效地进行遮光、即对被认为斑纹的影响最大的凸部的这一部分有效地进行遮光。

综上所述,根据本实施例,几乎不会因斑纹的影响而发生电光装置动作不良的现象,而且,对于被认为斑纹不容易产生影响的凸部的上磨部分,可使其保持能够使有助于图像显示的光透过的原有状态不变,因此,能够提高象素开口率、即可使图像保持明亮。其结果,根据本实施例,从以上所说的意义上来说,能够实现图像显示质量的提高。

此外,通过使窄幅部形成于自第1间隙的中央偏离的位置上,则第2,能够提高电光装置的设计自由度,并且能够更为有效地防止光入射到薄膜晶体管上。其理由如下所述。

即,本实施例中的窄幅部虽然是以从相邻的象素电极之间的第1间隙穿过而存在,但并不存在于其中央。因此,例如,通过利用第1间隙区域中未设置窄幅部的区域,从俯视角度看过去,能够与该窄幅部相平行地配设由与该窄幅部同一个膜构成的电容线等其它配线。即,设计自由度得以提高。

此外,在上述场合,尽管窄幅部偏离于中央线,但对于宽幅部,通过调整其加宽的程度,例如,仅使其一侧加宽,或者使一侧加宽的程度大而另一侧加宽的程度小,便能够将作为栅极的宽幅部设置在间隙中央。由于如上所述,能够将栅极不靠近扫描线地配置在对提高遮光性恰到好处的位置上,或者在将栅极配置在对提高遮光性恰到好处的位置上的同时,将扫描线配置在间隙内的任意位置上,因此,最终的结果,能够提高包括扫描线的配置在内的配线配置的自由度从而实现本质上遮光性高的薄膜晶体管。

作为这种结构,还可以使所说宽幅部在所说交点区域内形成于所说第2间隙的中央。

按照这种结构,作为沟道区,根据前面的说明,在设想具有4个象素电极的场合,在相邻或相向的、距该电极的角部最远的位置上形成。即,处于光难以入射到该沟道区的状态。

在本发明的电光装置的另一个实施例中,在所说基板上沿所说扫描线开有槽,所说扫描线至少局部性地直接或中间隔着层间绝缘膜埋设在该槽内。

根据该实施例,由于扫描线埋设在基板上所形成的槽内,因此,能够防止由于该扫描线自身所具有的高度,而在作为其上层而形成的层间绝缘膜或象素电极及取向膜等的表面上产生台阶。即,能够使该表面具有极为良好的平坦性。并且,当如上所述使取向膜等的表面平坦时,能够对该取向膜很好地实施磨擦处理,使与该取向膜接触的液晶分子保持良好的取向状态。因此,根据本实施例,能够减少发生取向不良的可能性,极大地防止因该取向不良而产生漏光等现象,因此,能够显示高质量的图像。

本发明的电光装置的另一个实施例中,所说窄幅部具有埋设在所说槽内并沿所说扫描线延伸的埋入部分、以及未埋设在所说槽内并与所说埋入部分并排沿所说扫描线延伸的非埋入部分,由于该非埋入部分的存在,所说象素电极的基底沿所说扫描线隆起。

根据该实施例,所说窄幅部具有埋入部和非埋入部。并且,这些埋入部和非埋入部均沿扫描线延伸,由于其中的非埋入部分的存在,所说象素电极的基底是沿所说扫描线隆起的。

据此,首先与埋入部相关联,上述平坦化的效果同样可以得到。即,作为该埋入部上的上层而形成的层间绝缘膜、或者象素电极及取向膜等的表面将呈现良好的平坦性,能够减少在该部位发生取向不良等现象的可能性。

其次,与非埋入部相关联,在作为该非埋入部的上层而形成的所说取向膜等的表面将形成包括沿扫描线形成的凸部的台阶,因此,不能够得到上述平坦化可带来的效果,尽管如此,具有如下所述的优点。

首先,作为本发明所涉及的电光装置,为了达到在防止液晶老化、延长装置寿命等的同时减少显示图像上的串扰和闪烁等的目的,有时,在将所说象素电极分为两个组的基础上,采用对它们以各自不同的周期进行倒相驱动的驱动方法。即,将包括在第1周期对其进行倒相驱动的第1象素电极组、以及在第1周期之外的第2周期对其进行倒相驱动的第2象素电极组的象素电极在基板上呈平面排列;存在有(i)进行倒相驱动时在各个时刻以彼此极性相反的驱动电压进行驱动的相邻的象素电极、以及(ii)在进行倒相驱动时在各个时刻以彼此极性相同的驱动电压进行驱动的相邻的象素电极二者。其中,当属于所说(i)的象素电极在顺沿于数据线的方向上排列,属于所说(ii)的象素电极在顺沿于扫描线的方向上排列时,对于在顺沿于某一扫描线的方向上排列的象素电极以-极性进行驱动,而对于顺沿于与所说某一扫描线相邻的其它扫描线的方向上排列的象素电极以与所说-极性相反的极性进行驱动(所谓“1H倒相驱动”)。

但是,在这种场合,在顺沿于数据线而相邻的象素电极之间,会产生由于以极性相反的驱动电压进行驱动时而产生的横向电场。这种横向电场有可能使产生于象素电极以及相向电极之间的电场(相对于所说横向电场被称作“纵向电场”)产生紊乱,其结果,难以使液晶分子的取向状态达到所希望的状态,有可能对图像显示产生影响。

而在本实施例中,对于有可能发生上述不良现象的场合,形成于象素电极的基底上的、顺沿于扫描线的凸部将具有特别的意义。

即,第1,若假设各象素电极的边缘部形成于所说台阶上,则在各象素电极与相向电极之间产生的纵向电场与相邻的象素电极(特别是属于不同象素电极组的象素电极)之间产生的横向电场相比,相对得到增强。即,一般来说,电场是随着电极之间距离的缩短而增强的,因此,与台阶的高度相应地,象素电极的边缘部向相向电极靠近,使得产生于二者之间的纵向电场得到增强。第2,无论各象素电极的边缘部是否位于该台阶上,由于相邻象素电极(特别是属于不同象素电极组的象素电极)之间所产生的横向电场,因台阶的存在而与台阶介电常数的大小相应地减弱,并使得横向电场所从中通过的电光物质的体积(被台阶局部性置换的结果)减小,从而也能够减弱该横向电场对电光物质的作用。因此,能够减少因倒相驱动而产生的横向电场所引起的液晶取向不良等电光物质动作不良现象的发生。此时,象素电极的边缘部既可以如上所述位于台阶上,也可以不位于台阶上,还可以位于台阶的倾斜的或大致垂直的侧面的中途位置上。

加之,由于用来将电光物质的动作不良部位隐藏起来的遮光膜也可以做得较小,因此,还能够在不会出现漏光等图像不良现象的情况下提高各象素的开口率。

如以上所说明的,根据本实施例,第一,由于埋入部的存在,能够得到前述平坦化所带来的效果,同时,第二,由于非埋入部的存在,将形成包括顺沿于扫描线的凸部的台阶,因此,能够得到防止产生横向电场的效果。

在本发明的电光装置的另一个实施例中,还具有与所说象素电极相连接的、构成储能电容的象素电位侧电容电极,以及包括在该象素电位侧电容电极上中间隔着电介质膜相向配置的、构成所说储能电容的固定电位侧电容电极的电容线,所说电容线具有沿所说扫描线延伸的本体部和沿所说数据线延伸的部分,所说电容线上的沿所说数据线延伸的部分的宽度与该数据线的宽度相比相同或更宽。

根据该实施例,象素电极上,有由象素电位侧电容电极与固定电位侧电容电极二者相向配置而成的储能电容与之连接,因此,写入象素电极的图像信号的电压能够长期得到保持。并且特别是,在本实施例中,通过使电容线上的沿所说数据线延伸的部分的宽度与该数据线的宽度相比相同或更宽,可使得电容线的电阻较小。此外,在本实施例中,由于能够如上所述实现电容线低阻化,因此,从装置总体上来说,能够实现电容线的窄小化,进而实现储能电容的窄小化,其结果,能够实现开口率的提高。其中,当说到“电容线的窄小化”时,电容线是以本身宽度与数据线宽度相同、或者“更宽”地形成的,因此,初看似乎矛盾,但由于此处所想象的宽度较宽与宽度较窄的概念总是由电容线与数据线之间的相对关系决定的,因此,从装置总体上来说,与以往相比,能够实现“电容线的窄小化”。另外,在说到上面所说的宽度较宽与宽度较窄、以及本发明所说的“更宽”时的具体的宽度值,可从理论、经验、实验的角度、或者通过模拟等方法适当加以决定。

再有,根据本实施例,不仅能够实现上述低阻化,而且能够比以往更有效地防止光入射到薄膜晶体管、特别是其沟道区上。之所以如此,也是由于前面已说明的,虽说在过去,有时会出现被数据线的背面等反射的光变成迷散光并最终入射到薄膜晶体管上的情形,而根据本实施例,即便是这样的迷散光,由于与数据线的宽度相同或更宽地形成的电容线的存在,该光的行进受到遮挡的可能性增加。

从以上所述可知,根据本发明,由于实现了电容线的低阻化,过去成为问题的串扰和烧接等问题发生的可能性减小。此外,由于薄膜晶体管中产生光致漏电流的可能性减小,因而能够显示高质量的图像。

此外,本发明中,由于电容线上存在有沿所说数据线延伸的部分,因此,能够实现储能电容的增大。这对显示高质量的图像也有很大帮助。

为了能够更好地发挥上面所说的遮光作用,作为构成电容线的材料,只要具有优异的遮光性能即可。例如,包括Al(铝)、Cu(铜)、Ti(钛)、Cr(铬)、W(钨)、Ta(钽)、Mo(钼)等中的至少一种的金属单体、合金、金属硅化物、多晶硅化物、将其叠层而成的材料等能够很好地使用。除此之外,例如也可以使用多晶硅等具有吸光性的材料。

该实施例中,所说数据线这样构成即可,即,其与所说薄膜晶体管重叠的部分是局部加宽地形成,所说电容线上的沿所说数据线延伸的部分的宽度以比所说数据线上的不是宽度较宽地形成的部分的宽度宽、且与所说数据线上的所说宽度较宽地形成的部分的宽度相同。

按照这种结构,数据线上的与薄膜晶体管重叠的部分是局部加宽地形成。并且,该宽度较宽地形成的部分的宽度与前述电容线上的沿数据线延伸的部分的宽度相同。即,由此,在该薄膜晶体管的上方将形成均宽度较宽地形成的数据线和电容线。因此,能够切实防止从该薄膜晶体管的上方来的光射入。

更具体地说,例如在电容线由高熔点金属等构成的场合,单靠该电容线便能够得到透光率为0.1%程度(OD(Optical Density)值为2以上)的遮光性能。但是,当对该电容线实施硅化处理时,会出现其组成发生变化等情况,因此,其遮光性能有时会降低。在这种场合,有时得不到前述透光率为0.1%以上的遮光性能。

但是,在本实施例中,与由这种高熔点金属构成的电容线相重叠地还存在有数据线。只要采用如上所述以电容线及数据线的重叠对薄膜晶体管进行遮光的结构,便能够得到与它们的透光率的求积值相当的遮光性能。例如,在数据线由铝等构成的场合,能够得到透光率为0.001%以下这种程度(OD值为4以上)的遮光性能。

另外,在本实施例中,特别是,所谓电容线上的沿数据线延伸的部分的宽度较宽是指比数据线上的不是宽度较宽地形成的部分的宽度要宽。

或者,所说数据线是其与所说薄膜晶体管重叠的部分是局部加宽地形成,所说电容线上的沿所说数据线延伸的部分的宽度比所说数据线上的不是宽度较宽地形成的部分的宽度宽、且比所说数据线上的所说宽度较宽地形成的部分的宽度窄。

根据该实施例,数据线上的与薄膜晶体管重叠的部分是局部加宽地形成。即,由此,在该薄膜晶体管的上方将形成均加宽地形成的数据线和电容线。因此,能够更为切实地防止从该薄膜晶体管的上方来的光射入。

另外,在本实施例中,特别是,电容线上的沿数据线延伸的部分的宽度是比宽度较宽地形成的数据线宽度较窄地形成。即,在该部分,数据线与电容线相比宽度较窄。于是,例如在数据线由反光率高的铝等构成的场合,能够防止入射光被电光装置内部的某个要素反射而产生的迷散光、暂时从电光装置中射出的光被该电光装置外部的某个要素反射而再次返回电光装置的返回光、或者在设置有多个电光装置的可显示彩色的液晶投影仪等投影式显示装置中从其它电光装置射出的光返回该电光装置的返回光等被所说数据线反射而使迷散光增强。这是由于,数据线上的宽度较宽地形成的部分与电容线相比,是相对宽度较窄地形成的缘故。

作为具有如上所述与薄膜晶体管重叠的部分宽度较宽地形成的数据线的实施例,只要这样构成即可,即,所说电容线位于所说薄膜晶体管与所说数据线之间的积层位置上,所说数据线,除了与所说薄膜晶体管重叠的部分之外,设有与所说薄膜晶体管进行连接用的连接孔的部分也是宽度较宽地形成的。

按照这种结构,即使因该连接孔而无法设置作为遮光膜的电容线,但对于遮光性能因此而相应地降低的程度,仍能够通过使数据线宽度较宽地形成而得到弥补。

或者也可以这样构成,即,所说数据线按照每个所说薄膜晶体管,从与所说薄膜晶体管重叠的部分至设有所说连接孔的部分为止连续宽度较宽地形成。

按照这种结构,能够更为切实地实现对薄膜晶体管的遮光。

另外,在与薄膜晶体管重叠的部位宽度较宽地形成的部分、与在设有连接孔的部位宽度较宽地形成的部分也可以各自宽度较宽地形成。若与薄膜晶体管重叠的部分与设有连接孔的部分靠近配置,并且如该实施例这样连续宽度较宽地形成,则不必一味地加大宽度较宽地形成的区域,因此,从避免增加内表面的反射作用的观点来说是有利的。

根据本发明的电光装置的另一个实施例,还具有在所说基板上中间隔着电光物质相向配置的其它基板、以及形成于该其它基板上的遮光膜,所说数据线及所说电容线上的沿所说数据线延伸的部分的宽度比所说遮光膜的宽度窄。

根据该实施例,能够形成这样一种结构,即,假设光从所说其它基板射入,则从该光射入侧起按顺序叠层遮光膜、数据线、以及电容线而成的结构。在这里,其中的前者的宽度比后二者的宽度宽。即,入射光,其行进受到宽度更宽的遮光膜的阻挡,而只有从中穿过的光到达数据线及电容线上。继而,在穿过遮光膜的光到达数据线及电容线上的场合,能够期望通过上述数据线及电容线发挥前述的遮光功能。也就是说,根据本实施例,能够进一步提高薄膜晶体管的耐光性,进一步减小产生光致漏电流的可能性。

另外,本实施例中所说的“遮光膜”,例如,只要所说象素电极呈矩阵状排列,便可将其做成从该象素电极的间隙中穿过的条状或者方格状。此外,根据情况,该遮光膜也可以作为由铬或氧化铬等吸光性材料及铝等反光性材料构成的层叠结构而形成。

本发明的电子设备以具有上述本发明的电光装置(包括其各种实施例)而构成。

根据本发明的电子设备,例如,以具有能够如上所述对薄膜晶体管与扫描线二者配置的形态适宜地进行调整的电光装置而构成,由此,能够提供一种薄膜晶体管可准确工作并因此而能够显示高质量图像的、诸如下列各种电子设备,即,液晶投影仪、液晶电视、移动电话、电子笔记本、文字处理器、取景器式或监视器直观式摄像机、工作站、可视电话、POS终端、触摸屏等等。

通过下面所说明的实施方式可清楚了解本发明的上述作用及其它优点。

附图说明

图1是对本发明实施方式的电光装置中构成图像显示区域的矩阵状的多个象素中所设置的各种元器件、配线等的等值电路加以展示的电路图。

图2是本发明实施方式的电光装置中已形成有数据线、扫描线、象素电极等的TFT阵列基板的相邻的多个象素组的俯视图。

图3是图2的A-A’剖视图。

图4是仅示出图2所示扫描线的形状图案的俯视图。

图5是类似于图2的附图,与该图相比,示出的是扫描线与TFT的配置关系有所不同的实施例。

图6是仅示出图5所示扫描线的形状图案的俯视图。

图7是图5的B-B’剖视图。

图8是类似于图2的附图,与该图相比,示出的是在TFT阵列基板上形成有槽以及扫描线埋设在该槽内等方面有所不同的实施例。

图9是对图8所示扫描线的窄幅部的状况加以展示的剖视图。

图10是类似于图2的附图,与该图相比,示出的是在TFT阵列基板上形成有槽以及扫描线的一部分埋设在该槽内等方面有所不同的实施例。

图11是对图10所示扫描线的窄幅部的状况加以展示的剖视图。

图12是图10的T-T’剖视图。

图13是对横向电场的产生机理进行说明的说明图。

图14是类似于图2的附图,与该图相比,示出的是在TFT阵列基板上形成有槽以及该扫描线的窄幅部是自第1间隙的中央偏离地形成等方面有所不同的实施例。

图15是图14的T-T’剖视图。

图16是类似于图2的附图,与该图相比,示出的是数据线的形式有所不同的实施例。

图17是图16的P-P’剖视图。

图18是图16的Q-Q’剖视图。

图19是图16的R-R’剖视图。

图20是对本发明实施方式的电光装置中的TFT阵列基板,连同形成于该基板上的各构成要素一起从相向基板一侧看过去时的俯视图。

图21是图20的H-H’剖视图。

图22是对本发明的电子设备实施方式的投射式彩色显示装置之一例的彩色液晶投影仪加以展示的示意性剖视图。

具体实施方式

下面,对本发明的实施方式结合附图进行说明。以下的实施方式是将本发明的电光装置应用于液晶装置的实施方式。

首先,对本发明实施方式中电光装置的象素部处的结构结合图1至图4进行说明。其中,图1是构成电光装置的图像显示区域10a的呈矩阵状形成的多个象素中的各种元器件、配线等的等值电路。图2是形成有数据线、扫描线、象素电极等的TFT阵列基板的相邻的多个象素组的俯视图。图3是图2的A-A’剖视图。在图3中,为了使各层、各构件具有能够从图上加以识别的大小,该各层、各构件的放大比例各不相同。另外,图4是将图2所示扫描线单独抽出以展示其形状的俯视图。

图1中,在本发明实施方式中构成电光装置的图像显示区域的呈矩阵状形成的多个象素中,分别形成有象素电极9a和对该象素电极9a进行开关控制的TFT30,提供图像信号的数据线6a与该TFT30的源极在电气上相连接。向数据线6a中写入的图像信号S1、S2、……、Sn,既可以按此顺序按照线的次序供给,也可以对相邻的多个数据线6a,以组为单位供给。

此外,TFT 30的栅极上有扫描线330a在电气上与之相连接,以既定的时序,将扫描信号G1、G2、……、Gm以此顺序按照线的次序施加在扫描线330a上。象素电极9a与TFT30的漏极在电气上相连接,通过使作为开关器件的TFT30仅在一定时间内导通,将数据线6a供给的图像信号S1、S2、……、Sn以既定的时序写入。

经由象素电极9a写入作为电光物质之一例的液晶中的、既定电平的图像信号S1、S2、……、Sn在与形成于相向基板上的相向电极之间被保持一定时间。作为液晶,按照所施加的电压电平其分子的取向与秩序发生变化,从而能够对光进行调制、进行色调显示。若属于基准白电平模式,则相应于以各象素为单位施加的电压,入射光的透光率减小,若属于基准黑电平模式,则相应于以各象素为单位施加的电压,入射光的透光率增加,作为一个整体,从电光装置射出具有相应于图像信号的对比度的光。

为了防止此时被保持的图像信号发生衰减,与象素电极9a和相向电极之间所形成的液晶电容相并联地加有储能电容70。

下面,对通过所说数据线6a、扫描线330a、TFT30等实现如上所述的电路动作的电光装置的、更具体的结构结合图2和图3进行说明。

首先,本实施方式所涉及的电光装置如在图2的A-A’剖视图之图3中所示,具有TFT阵列基板10、以及与其相向配置的透明的相向基板20。TFT阵列基板10例如由石英基板、玻璃基板、硅基板构成,相向基板20例如由玻璃基板或石英基板构成。

如图3所示,在TFT阵列基板10上设有象素电极9a,在其上侧设有经过磨擦处理等既定的取向处理的取向膜16。象素电极9a例如由ITO(Indium Tin Oxide)膜等透明导电性膜构成。

另一方面,在相向基板20上,在其整个面上设有相向电极21,在其下侧设有经过磨擦处理等既定的取向处理的取向膜22。相向电极21例如由ITO膜等透明导电性膜构成。

其次,在图2中,在电光装置的TFT阵列基板10上设有呈矩阵状设置的多个象素电极9a(用虚线9a′示出其轮廓),设有各自沿着象素电极9a的纵横向边界设置的铝膜数据线6a及多晶硅膜扫描线330a。

扫描线330a是与多晶硅膜半导体层1a中的在图中以向右上倾斜的斜线标出的区域表示的沟道区1a′相向地配置的,扫描线330a发挥栅极的功能。即,在扫描线330a与数据线6a二者的交叉处,分别设置有在沟道区1a′上有扫描线330a的宽幅部331a(后述)作为栅极相向配置的象素开关用TFT30。换言之,作为本实施方式中的TFT30,即便是其中的沟道区1a′,在呈矩阵状排列多个的象素电极9a中,也是形成于其交叉点区域内的。在这里,所谓交叉点区域是从俯视角度看过去,从将所说扫描线夹在中间而相邻的象素电极9a之间穿过而延伸的长条状第1间隙(图2中为X方向)、与从将所说数据线6a夹在中间而相邻的象素电极9a之间穿过而延伸的长条状第2间隙(图2中为Y方向)二者相交叉的区域。更具体地说,若参照图2,例如,分别距位于左上方的象素电极9a的右下角部位、位于右上方的象素电极9a的左下角部位、位于左下方的象素电极9a的右上角部位、以及位于右下方的象素电极9a的左上角部位最远的位置即属于该区域。若使TFT30形成于上述位置上,则将处于光难以入射到该TFT30的沟道区1a′上的状态。

TFT30如图3所示,具有LDD(Lightly doped Drain)结构,作为其构成要素,具有:在如上所述作为栅极发挥功能的扫描线330a提供的电场的作用下形成沟道的半导体层1a的沟道区1a′、包括将扫描线330a与半导体层1a之间绝缘的栅极绝缘膜的绝缘膜2、以及半导体层1a中的低浓度源区1b和低浓度漏区1c以及高浓度源区1d和高浓度漏区1e。

另外,作为TFT30,以具有图3所示的LDD结构为宜,但也可以具有低浓度源区1b和低浓度漏区1c中不掺杂杂质的补偿(offset)结构,还可以是,以由扫描线330a的一部分构成的栅极作为掩膜以高浓度掺杂杂质、靠自我调整而形成高浓度源区和高浓度漏区的自调整型TFT。此外,本实施方式中,是象素开关用TFT30的栅极在高浓度源区1d和高浓度漏区1e之间仅配置有一个的单栅极结构,但也可以在它们之间配置两个以上的栅极,从而构成双栅极或者三栅极以上的TFT。此外,构成TFT30的半导体层1a并不限于多晶硅膜,也可以是非晶形硅膜或单晶硅膜。单晶硅膜的形成可采用贴合法等公知的方法。当半导体层1a由单晶硅膜构成时,特别是能够实现周边电路的高性能化。

在这里,本实施方式中,特别是,作为该TFT30的栅极发挥功能的所说扫描线330a如图2所示,其作为该栅极而发挥功能的部分、即与TFT30的沟道区1a′相向地存在的部分,与其它部分相比,是以更宽的宽度形成的。即,在图2中,扫描线330a具有:与图2中沿Y方向延伸的沟道区1a′相对应的、在图2中沿Y方向延伸的宽幅部331a,以及从相邻的象素电极9a之间穿过而延伸的窄幅部332a。在图4中,为将其形式展示得更为清楚,仅示出扫描线330a的形状图案。

另外,该扫描线330a的宽幅部331a在本实施方式中,是延续自窄幅部332a而形成。即,宽幅部331a与窄幅部332a可以说是成一体形成的。这样的形状,例如,通过采用以形成可使该宽幅部331a和窄幅部332a成为一体的形状(参照图4)图案为前提的、公知的光刻和腐蚀等方法,可以很容易地形成。但是,本发明并不限于这种形式,例如,在窄幅部332a上连接另外制作的其它导电性构件,从而形成宽幅部331a这样一种形式也属于本发明的范围。

另一方面,图1所示的储能电容70如图3所示,是使与TFT30的高浓度漏区1e和象素电极9a相连接的作为象素电位侧电容电极的中间层71、以及作为固定电位侧电容电极的电容线300的一部分,二者中间隔着电介质膜75相向配置而形成。该储能电容70的存在,能够显著提高象素电极9a电位保持性能。

中间层71例如由导电性多晶硅膜构成,作为象素电位侧电容电极发挥功能。但是,中间层71也可以与后述的电容线300同样,由包括金属或合金的单层膜或多层膜构成。中间层71除了发挥象素电位侧电容电极的功能之外,还具有以连接孔83和85为中介,对象素电极9a与TFT30的高浓度漏区1e二者进行过渡性连接的功能。

通过这样利用中间层71,即便层间距离大到例如2000nm的程度,也能够避开将二者之间通过一个连接孔进行连接的技术难点,而以直径较小的两个以上的串联的连接孔将二者之间良好地连接起来,可使象素开口率得到提高。此外,还能起到连接孔开孔时防止蚀刻层剥离的作用。

电容线300例如由包括金属或合金的导电膜构成,作为固定电位侧电容电极发挥功能。该电容线300从俯视角度看过去时如图2所示,在扫描线330a的形成区域内重叠地形成。更具体地说,电容线300具有,沿扫描线330a延伸的本体部、在图中从与数据线6a交叉的各交叉处分别沿数据线6a向Y方向的上方突出的突出部、以及与连接孔85相对应的部位变得很细的细窄部。其中的突出部由于利用了扫描线330a上的区域和数据线6a下的区域,因而有助于增加储能电容70的形成区域。

此外,电容线300例如由包括Ti、Cr、W、Ta、Mo等高熔点金属中的至少一种的、金属单体、合金、金属硅化物、多晶硅化物、将其叠层而成的材料等构成,除了作为储能电容70的固定电位侧电容电极发挥功能之外,还具有在TFT30的上方将TFT30相对于入射光进行遮光的遮光层的功能。但是,电容线300也可以具有例如由导电性多晶硅膜等构成的第1膜和由包括高熔点金属的金属硅化物膜等构成的第2膜二者积层而成的多层结构。

此外,电容线300最好是,从配置象素电极9a的图像显示区域向其周围延伸,与恒电位源在电气上相连接而电位恒定。作为这种恒电位源,既可以是向后述的数据线驱动电路提供正电源或负电源的恒电位源,也可以是向相向基板20的相向电极21提供的恒定电位。

电介质膜75如图3所示,例如由膜厚为5~200nm左右的较薄的HTO(High Temperature Oxide)膜、LTO(Low Temperature Oxide)膜等氧化硅膜、或者氮化硅膜等构成。从增加储能电容70容量的角度来说,在膜的可靠性能够得到保证的限度内,电介质膜75越薄越好。

在图2和图3中,除了以上所述之外,在TFT30的下侧设有下遮光膜11a。下遮光膜11a呈方格状图案形成,以此对各象素的开口区域进行限定。对开口区域的限定还这样进行,即,使得在图2中沿Y方向延伸的数据线6a和在图2中沿X方向延伸的电容线300二者相交叉地形成。此外,对于下遮光膜11a,也与前述电容线300同样,为避免其电位改变而对TFT30产生不良影响,使其从图像显示区域向其周围延伸而与恒电位源连接即可。

此外,在TFT30之下,设有基底绝缘膜12。作为基底绝缘膜12,除了发挥使TFT30相对于下遮光膜11a实现层间绝缘的功能之外,由于是在TFT阵列基板10的整个面上形成的,因而还具有这样的功能,即,防止对TFT阵列基板10的表面进行研磨时研磨不匀以及进行清洗后因残留污物等而导致象素开关用TFT30的性能发生变化。

除此之外,在扫描线330a之上形成有第1层间绝缘膜41,该第1层间绝缘膜41上分别开设有通向高浓度源区1d的连接孔81、以及通向高浓度漏区1e的连接孔83。

在第1层间绝缘膜41上形成有中间层71以及电容线300,在它们之上形成有第2层间绝缘膜42,该第2层间绝缘膜42上分别开设有通向高浓度源区1d的连接孔81、以及通向中间层71的连接孔85。

在本实施方式中,对于第1层间绝缘膜41,也可以通过大约1000℃的烧结,以实现注入构成半导体层1a和扫描线330a的多晶硅膜中所注入的离子的活化。另一方面,对于第2层间绝缘膜42,也可以通过上述烧结,消除电容线300界面附近产生的应力。

在第2层间绝缘膜42上形成有数据线6a,在它们之上形成有第3层间绝缘膜43,该第3层间绝缘膜43上形成有通向中间层71的连接孔85。

对第3层间绝缘膜43的表面,通过CMP(Chemical MechanicalPolishing)等处理使其平坦化,以减轻因存在于其下方的各种配线和元器件等而产生的台阶所导致的液晶层50取向不良。

但是,也可以替代如上所述对第3层间绝缘膜43实施的平坦化处理,或者在此基础之上,至少在TFT阵列基板10、基底绝缘膜12、第1层间绝缘膜41以及第2层间绝缘膜42的其中之一上设置槽并将数据线6a等配线和TFT30等埋入其中,以此进行平坦化处理。

根据做成以上所说明的结构的本实施方式的电光装置,如上所述,扫描线330a具有宽幅部331a和窄幅部332a,而且所说宽幅部331a是与TFT30的沟道区1a′相向地设置的,因此,可使得TFT30与扫描线330a二者配置的形态的调整与确定变得容易。

例如,已说明的图2中的、TFT30及扫描线330a的配置关系展示了能够满足有效防止光射入TFT30的沟道区1a′的要求的最佳配置关系的一个例子,但除此之外,也能够实现例如如图5和图6所示的配置关系。其中,图5是类似于图2的附图,与该图相比,示出的是TFT及扫描线的配置关系有所不同的实施例,图6则与图4同样,是仅对图5所示扫描线的形状图案加以展示的附图。

在图5和图6中,扫描线330a′、更准确地说是其窄幅部332a′是形成于相对于自将扫描线330a′夹在中间而相邻的象素电极9a之间穿过而延伸的长条状第1间隙的中央偏离的位置上的。并且,宽幅部331a′在图5或图6中是以在Y方向上仅向上方突出的形状形成的。而沟道区1a′的配置位置、即宽幅部331a′的配置位置与图2并无不同。

在设计成这种配置关系的场合,首先第1,能够提高所显示图像的质量。其理由如下。即,本实施方式所涉及的电光装置中,虽如前所述,象素电极9a上设有取向膜16,但一般来说在该取向膜16的表面,存在有起因于该取向膜16之下所形成的各种构成要素的“高度”而产生的凹凸。这里所说的“各种构成要素”之中,也包括本形式所涉及的扫描线330’a。图7示出图5的B-B’剖视图,示出起因于该扫描线330a′的窄幅部332a′的“高度”而产生的凸部501形成于取向膜16上的状况。

而一旦形成这种凸部501,便有可能在对取向膜16实施上述磨擦处理时产生斑纹。该斑纹有可能导致液晶取向不良,成为电光装置动作不良的原因。因此,在过去,采取在上述凸部501附近设置遮光膜以遮挡入射光等措施,即,使得到达该遮光膜处的入射光被该遮光膜反射或吸收以避免其显示在图像上。

此时的问题是,必须在满足提高象素开口率这一要求的情况下设置上述遮光膜。即,若只是简单地与凸部501相对应地设置遮光膜,则只能使象素开口率降低,损失图像的亮度。若因此而仅在凸部501的极小部分上设置遮光膜,则不仅无法实现充分遮光而导致对比度降低,而且,会受到该凸部501处的所说斑纹的影响而引起电光装置动作不良。

而作为本实施方式中,其着眼点在于,其一,在凸部501上产生如上所述的斑纹;其二,而且,在所说凸部501上,进行磨擦时的上磨(即,沿凸部501上升的方向)部分(图7中的编号501a,以下称作“上磨部501a”)和下磨(即,沿凸部501下降的方向)部分(图7中的编号501b,以下称作“下磨部501b”),二者的所说斑纹存在着程度上的差异。

更具体地说,例如着眼于,所说上磨部501a与所说下磨部501b相比,不易产生所说斑纹,即,下磨部501b导致液晶取向不良等的可能性更大。

而在本实施方式中,图5中在扫描线330a′方向上相邻的窄幅部332a′形成于自象素电极9a之间的中央(参照图7中的双点划线)偏离的位置上,这是有其用意的。即,当窄幅部332a′形成于图7所示位置上时,起因于窄幅部332a′而产生的凸部501的顶点501P也将形成于自相邻的象素电极9a之间的中央偏离的位置上,这意味着采用的是与该第1间隙相对应的区域内只使该凸部501的大约半个斜面存在的结构,即,意味着可采用在该区域上仅使所说下磨部501b存在这样一种结构。并且,在这种场合,若将具有遮光性的电容线300及中间层71如图7所示与所说相邻的象素电极9a之间相对应地设置,则能够仅对所说下磨部501b有效地进行遮光,即对被认为斑纹所产生的影响最大的凸部501的该部分有效地进行遮光。

按照以上说明的结果,根据本形式,斑纹影响电光装置动作不良的现象几乎不会发生,而且,被认为斑纹较难产生不良影响的凸部501a的上磨部501a处于显示图像的光可以透过的原有状态,因此,象素开口率提高、也就是图像明亮的原有状况可保持不变。其结果,根据本形式,从以上所述的意义上,能够谋求图像显示质量的提高。

而且,若窄幅部332a′形成于自第1间隙的中央偏离的位置上,则第2,能够提高电光装置的设计自由度,而且能够更为有效地防止光入射到TFT30上。其理由如下。

即,本形式中的窄幅部332a′以从相邻的象素电极9a之间的第1间隙中穿过的状况存在,但并不存在于其中央。因此,例如,通过利用第1间隙的区域中的、未设有窄幅部332a′的区域,使得从俯视的角度看过去,能够与窄幅部332a′相平行地配设与窄幅部332a′同一个膜构成的电容线300等其它配线。即,设计自由度得以提高。

此外,在如上所述的场合,尽管窄幅部332a′自中央线偏离,但对于宽幅部331a′,通过调整其加宽的程度,例如,仅使一侧加宽、或使一侧加宽的程度较大且另一侧加宽的程度较小,便能够将作为栅极的宽幅部331a′配置在间隙的中央。在本实施方式中,如图5和图6所示,可知宽幅部331a′仅向一侧加宽。由于能够如上所述,将栅极不向扫描线330a′的位置靠近地配置在可提高遮光性的最佳位置上,或者将栅极配置在可提高遮光性的最佳位置上,同时,将扫描线330a′配置在间隙内的任意位置上,因此,最终来说,能够提高包括扫描线330a′的配置在内的配线配置的自由度,从而提供本质上遮光性高的TFT30。

也就是说,根据图5和图6所示的形式,在满足提高显示图像质量、提高设计自由度、以及减小TFT30中光致漏电流等要求的同时,还能够对沟道区1a′乃至TFT30与栅极乃至扫描线330a′之间的位置关系适当地进行调整·确定。

如以上所说明的,根据本实施方式所涉及的电光装置,由于扫描线具有作为栅极的宽幅部及窄幅部,因此,在满足上述各种要求和实现电光装置本身的高精细化这一一般性要求的同时,还能够对沟道区乃至TFT与栅极乃至扫描线之间的位置关系适当地进行调整·确定。

(第2实施方式)下面,对本发明的第2实施方式,结合图8至图11进行说明。其中,图8和图10是类似于图2的附图,与该图相比,示出的是在TFT阵列基板10上形成有槽以及在该槽内埋设扫描线的至少一部分等方面有所不同的实施例,图9和图11分别是对第2实施方式所涉及的扫描线的窄幅部处的状况与其剖面一起加以展示的立体图(图9对应于图8,图8中以Z1-Z1′线剖开的剖面对应于图9中的Z1-Z1’剖面;而图11对应于图10,图10中以Z2-Z2’线剖开的剖面对应于图9中的Z2-Z2’剖面)。此外,图12是图10的T-T’剖视图。第2实施方式的电光装置的基本结构以及作用等与前述第1实施方式相同,因此,在以下的说明中,主要就第2实施方式的特征部分进行说明。此外,图8和图12中所使用的编号,在实质上表示相同要素的场合,将使用与前面说明所参照的图1至图7中所使用的编号相同的编号。

首先,第2实施方式的一个实施例如图8和图9所示,在TFT阵列基板10上沿扫描线方向形成有槽3G1。该槽3G1形成于除了形成有TFT30的半导体层1a的区域之外的区域内。因此,作为槽3G1,若仅着眼于它,则从俯视角度看过去,是以呈矩阵状排列的状态形成(参照图8)的。并且,扫描线340a是以其窄幅部342a可以说是被完全埋设在该槽3G1内的状态形成(参照图9)。

而第2实施方式的另一个实施例如图10和图11所示,与所说槽3G1大致同样地,在TFT阵列基板10上形成有槽3G2。但是,该槽3G2,以比所说槽3G1窄若干地形成为宜。并且,扫描线350a是其窄幅部352a沿该槽3G2形成的。窄幅部352a具有其一部分埋设在槽3G2内的埋入部352aB,以及与该埋入部352aB相平行地延伸的、未埋入槽3G2内的非埋入部352aNB。其中的埋入部352aB形成于TFT阵列基板10的表面上。

第2实施方式的一个实施例以及其它实施例如图8和图10所示,在TFT阵列基板10上沿数据线方向形成有槽6G1。并且,数据线6a以可以说是被完全埋入该槽6G1内的状态形成。而且,在槽6G1中,半导体层1a也以可以说是被完全埋入的状态形成。

根据具有这种结构的第2实施方式的电光装置,可获得如下所述的效果。首先,对于扫描线340a和350a之任一扫描线来说,其全部或局部埋设在槽3G1或槽3G2中,因此,如图9和图11所示,在该埋入部分,基底绝缘膜12同扫描线340a与扫描线350a的埋入部352aB的表面高度大致相同因而保持其平坦性。由此,作为该扫描线340a和350a的上层而形成的第1至第3层间绝缘膜41至43,或者象素电极9a及取向膜16,其良好的平坦性也能够得到保证。因此,根据第2实施方式,例如,由于取向膜16的表面几乎不会产生沿所说窄幅部342a或所说埋入部352aB产生的台阶,因此,能够得到如下效果,即,对于取向膜16能够很好地实施磨擦处理,使得取向不良等现象几乎不会发生,而且,因该取向不良而产生的漏光以及由此而产生的图像质量变差等现象几乎不会发生。

这样的效果,对于顺沿于数据线6a的部分来说,由于槽6G1的存在,也同样能够得到。

此外,在图10和图11中,特别是由于非埋入部352aNB的存在,能够得到如下所述的效果。下面对此进行详细说明。

首先,作为本实施方式这样的电光装置,一般来说,为了防止因施加直流电压而导致电光物质的劣化,防止显示的图像中产生串扰和闪烁,有时采用使施加在各象素电极9a上的电压极性按照既定规律倒相的倒相驱动方式。更具体地说,对所谓“1H倒相驱动方式”进行如下说明。

首先,如图13(a)所示,在显示第n(其中,n为自然数)个场或帧的图像信号期间,每个象素电极9a以+或-表示的液晶驱动电压的极性不进行倒相,每一行各自以相同极性驱动象素电极9a。之后如图13(b)所示,在显示第n+1个场或一帧的图像信号时,各象素电极9a的液晶驱动电压的极性进行倒相,在显示该第n+1个场或一帧的图像信号期间,每个象素电极9a各自以+或-表示的液晶驱动电压的极性不进行倒相,每一行各自以相同极性驱动象素电极9a。并且,图13(a)和图13(b)所示的状态按照一场或一帧的周期反复出现。这就是以1H倒相驱动方式进行的驱动。其结果,不仅能够避免因施加直流电压而导致液晶劣化,而且能够进行串扰和闪烁得以减轻的图像显示。此外,作为1H倒相驱动方式,与后述的1S倒相驱动方式相比,从几乎不会在图中纵向(Y方向)上产生串扰这一点来说具有优势。

但是,由图13(a)和图13(b)可知,1H倒相驱动方式中,会在图中纵向(Y方向)上相邻的象素电极9a之间产生横向电场。在这些附图中,产生横向电场的区域C1总是在沿Y方向上相邻的象素电极9a之间的间隙附近。当施加有这种横向电场时,会出现如下的问题,即,作为可以想象会受到存在于相向的象素电极与相向电极之间的纵向电场(即,垂直于基板表面的电场)的影响的电光物质,会发生如同液晶取向不良那样的电光物质动作不良现象,在该部位出现漏光等现象而导致对比度降低。

对此,虽可以将产生横向电场的区域以遮光膜进行遮挡,但这种做法会造成象素的开口区域相应于产生横向电场的区域的大小而减小的问题。特别是,随着相邻象素电极之间的距离因象素间距微小化而减小,这种横向电场将增强,因此,这些问题将随着电光装置向高精细化方面发展而变得更为突出。

但是,在第2实施方式中,作为前述图10和图11所示的形式,起因于非埋入部352aNB的高度而产生的台阶是形成于纵向上相邻的象素电极9a(即,施加极性相反的电位的相邻象素电极9a)之间的。由于该台阶的存在,在使该台阶上所设置的象素电极9a的边缘附近的纵向电场增强的同时还使横向电场减弱。更具体地说,如图12所示,能够使设置在台阶430上的象素电极9a的边缘附近与相向电极21之间的距离相应于台阶430的高度减小。因此,在图13所示的横向电场的产生区域C1中,象素电极9a与相向电极21之间的纵向电场得以增强。并且,在图12中,相邻的象素电极9a之间的间隙是一定的,因此,随着间隙变窄而增强的横向电场的强弱也是一定的。因此,在图13所示的横向电场产生区域C1中,通过使纵向电场更具决定性作用,可防止因横向电场而引起液晶取向不良。并且,由于由绝缘膜构成的台阶430的存在,不仅横向电场的强度得到削弱,而且,置换到横向电场所存在的台阶430的部分的、受横向电场影响的液晶部分减少,因此,能够减轻该横向电场对液晶层50的作用。

另外,在上面的说明中,就1H倒相驱动进行了说明,而本发明并不限于应用于这种驱动方式下。例如,对同一列的象素电极以极性相同的电位进行驱动,并使所说电压极性以列为单位按照帧或场周期进行倒相的1S倒相驱动方式也可以作为控制较为容易、能够实现高品位的图像显示的倒相驱动方式而加以采用,而本发明可应用于该方式下。再有,使得在列方向及行方向的两个方向上相邻的象素电极之间,施加在各象素电极上的电压极性彼此反相的点倒相驱动方式也正在得到开发,毋庸置疑,本发明也能够应用于该驱动方式下。

在第2实施方式中,对于,窄幅部342a和352a如图2所示地从相邻的象素电极9a之间的第1间隙的中央穿过而形成的实施例进行了说明,而本发明并不限于这种形式。即,也可以如图5和图6所示,在窄幅部以自所说第1间隙的中央偏离的位置上延伸的状态形成这样一种实施例中,还具有图8至图11所示槽3G1或槽3G2的形式。作为这样一种形式,例如可以采用图14和图15所示的形式。其中,图14是类似于图2的附图,与该图相比,示出的是在TFT阵列基板10上形成有槽以及扫描线的窄幅部自第1间隙的中央偏离而形成等方面有所不同的实施例,图15是图14的T-T’剖视图。

在图14中,作为扫描线360a,与图5和图6相比,其相同点在于,窄幅部362a是在自从相邻的象素电极9a之间穿过而延伸的长条状的第1间隙的中央偏离的位置上形成,而不同点在于,窄幅部362a沿TFT阵列基板10上所形成的槽3G1′形成、以及宽幅部361a以仅向图14中的下方突出的形状形成。据此,该扫描线360a的窄幅部362a在从第1间隙的中央看过去时是将形成于图中靠上方处,因此,窄幅部362a将以位于用来将象素电极9a与中间层71二者连接起来的连接孔85的正下方位置上而形成。该窄幅部362a是以完全埋入槽3G1′内的状态形成的。

根据这种结构,如图15所示,连接孔85将形成于埋入槽3G1′内而形成的扫描线360a上。换言之,连接孔85能够以起因于扫描线360a的高度而产生的台阶几乎未产生的第3层间绝缘膜43的表面为前提而形成。

另外,作为图14和图15所示的这种形式,特别是具有连接孔85较容易形成且其形成能够可靠实现这样的优点。即,若假设起因于窄幅部乃至扫描线的高度而产生的台阶出现在第3层间绝缘膜43上,则有可能出现连接孔85的形成必须在该台阶的顶部或其棱面上进行这样一种不希望的情况。而本形式可避免这种不利情况出现。

对这种作用和效果还可以从以下角度进行说明。即,在第2实施方式中,由于扫描线的全部或局部埋入槽内,因而在各层间绝缘膜的表面上几乎不会产生起因于该扫描线的高度而产生的台阶,因此,不需要对扫描线的形成位置以及延伸位置特别加以注意,换言之,可以做到只要是在扫描线方向的相邻的象素电极之间,在何处形成均可。即使在自由选择扫描线的形成位置和延伸位置并且在其上形成连接孔等场合,也如上所述,由于不存在所说台阶,因而该连接孔等的形成能够较为容易且可靠地进行。

在窄幅部由埋入部和非埋入部构成的场合,槽最好是这样形成,即,使其中的埋入部部分位于连接孔85正下方。前述图12即属于这种形式的一个例子。

(第3实施方式)下面,对本发明的第3实施方式,结合图16至图19进行说明。其中,图16是类似于图2的附图,与该图相比,示出的是数据线的形式有所不同的实施例,图17是图16的P-P’剖视图,图18是图16的Q-Q’剖视图,图19是图16的R-R’剖视图。第3实施方式的电光装置的基本结构及作用等与前述第1实施方式相同,因此,在下面,对于第3实施方式主要就其特征部分进行说明。此外,图16至图19中所使用的编号在实质上表示相同要素的场合,将使用与前面说明所参照的图1至图15中所使用的编号相同的编号。

第3实施方式中,如图16至图19所示,作为数据线6a1,与TFT30相重叠的部分具有局部加宽地形成的宽幅部6aW。并且,电容线300上的沿数据线6a1延伸的部分、即突出部302的宽度W1,第一,以比数据线6a1上的宽幅部6aW之外的部分的宽度W2′更宽地形成(参照图17)。并且第二,该突出部302的宽度W1以与数据线6a1上的宽幅部6aW的宽度W6大致相同地形成(参照图18)。半导体层1a的沟道区1a′位于该宽幅部6aW的宽度方向上的大约中央,并且,位于扫描线3a的宽度方向上的大约中央。此外,第3实施方式中,如图16或者图18和图19所示,数据线6a1的宽幅部6aW按照呈矩阵状排列的每个TFT30,从与该TFT30相重叠的部分起到设有将该TFT30的半导体层1a与数据线6a二者连接起来的连接孔81的部分为止是连续的。并且,第3实施方式中,如图17至图19所示,在相向基板20上形成有遮光膜23。并且,该遮光膜23的一条一条的格子的宽度WS大于前述宽幅部6aW。

具有上述结构的第3实施方式的电光装置可得到如下效果。即,第一,由于TFT30上存在有均宽度较宽地形成的数据线6a1的宽幅部6aW以及电容线300的突出部302,因而能够得到可以说是双重的遮光作用。因此,光要入射到TFT30的沟道区1a′上比前述实施方式更难,因此,也不容易产生光致漏电流。

特别是,在第3实施方式中,在TFT30上,与这种电容线300相重叠地,还存在有数据线6a的宽幅部6aW。在这种场合,在TFT30上,能够得到与它们的透光率的求积值相当的遮光性能。此外,由于半导体层1a的沟道区1a′位于宽幅部6aW的宽度方向上的大约中央,并且位于扫描线3a的宽度方向上的大约中央,因此遮光性能可得到进一步提高。

第二,与这样优异的遮光性能相关联,在第3实施方式中,还如前所述,电容线300的突出部302的宽度W1及数据线6a的宽幅部6aW的宽度W6小于相向基板20上的遮光膜23的宽度WS(即,WS<W1,WS<W6)。这样,从TFT30的上方入射的光首先受到遮光膜23的遮挡,或者即便能够从中通过,也受到接下来的数据线6a的宽幅部6aW的遮挡。而且,即使入射光从该宽幅部6aW中通过,也将受到接下来的电容线300的突出部302的遮挡。也就是说,在第3实施方式中,实现了三重遮光,因此,处于光更难以入射到TFT30上的状况。

第三,第3实施方式中,数据线6a的宽幅部6aW按照呈矩阵状排列的每个TFT30,从与TFT30相重叠的部分到连接孔81处为止是连续地形成的。其中,该连接孔81是如前所述为了将TFT30的半导体层1a和数据线6a二者连接起来而设置的,因此,在该部分处无法形成电容线300,但在第3实施方式中,在形成该连接孔81的部位,与TFT30的上方同样,存在有数据线6a的宽幅部6aW。因此,遮光性能因无法设置电容线300而相应地降低的程度,可通过该宽幅部6aW的存在而得到弥补。另外,根据像第3实施方式这样,使TFT30上及连接孔81形成部位处的数据线6a连续地形成的实施例,不必一味地加大宽幅部6aW形成区域即可,因此,从不增加内表面反射作用的观点来说适宜采用。

如上所述,在第3实施方式中,各种效果相辅相成,光入射到沟道区1a′上的可能性极度减小,TFT30中光致漏电流的产生乃至以该光致漏电流为起因的图像上的闪烁等的产生能够得到有效的抑制。

(电光装置的总体结构)对如上构成的本实施方式所涉及的电光装置的整体结构,结合图20和图21进行说明。图20是对TFT阵列基板,连同形成于该基板上的各种构成要素一起从相向基板20一侧看过去时的俯视图,图21是图20的H-H’剖视图。

在图20和图21中,作为本实施方式所涉及的电光装置,TFT阵列基板10与相向基板20二者相向配置。在TFT阵列基板10与相向基板20之间密封有液晶层50,TFT阵列基板10与相向基板20二者通过设置在位于图像显示区域10a周围的密封区域内的密封件52而相连结。

在密封件52的外部的区域,顺沿于TFT阵列基板10的一个边设设置有通过以既定时序向数据线6a供给图像信号而驱动该数据线6a的数据线驱动电路101及外部电路连接端子102,沿与所说一个边相邻的两个边设置通过以既定时序向扫描线3a供给扫描信号而驱动扫描线3a的扫描线驱动电路104。

另外,若供给扫描线3a的扫描信号的延迟不会带来问题,则显然,扫描线驱动电路104也可以只设置在一侧。此外,数据线驱动电路101也可以沿图像显示区域10a的边排列于两侧。

在TFT阵列基板10的剩下的一个边上,设置有用来将设置在图像显示区域10a的两侧的扫描线驱动电路104之间连接起来的多个配线105。此外,在相向基板20的角部的至少一处,设置有使TFT阵列基板10与相向基板20之间在电气上实现连通的连通件106。并且,如图21所示,具有与图20所示的密封件52大致相同的轮廓的相向基板20通过该密封件52固定在TFT阵列基板10上。

图21中,在TFT阵列基板10上,在形成了象素开关用TFT和扫描线、数据线等配线之后的象素电极9a上形成有取向膜。而在相向基板20上,除了相向电极21之外,在最上层部分形成有取向膜。此外,液晶层50例如由将一种或数种向列的液晶混合后的液晶构成,在上述一对取向膜之间处于既定的取向状态。

在TFT阵列基板10上,除了上述数据线驱动电路101、扫描线驱动电路104之外,还可以形成,以既定时序向多个数据线6a施加图像信号的采样电路、先于图像信号将既定电压电平的预通电信号分别供给多个数据线6a的预通电电路、以及在制造过程中和出厂时用来对该电光装置的质量、缺陷等进行检查的检查电路等。

(电子设备的实施方式)其次,对于将经过以上详细说明的电光装置作为光阀而使用的、电子设备之一例的投影式彩色显示装置的实施方式,就其总体结构、特别是光学结构进行说明。图22是投影式彩色显示装置的示意性剖视图。

图22中,本实施方式中的作为投影式彩色显示装置的一个例子的液晶投影仪1100,是具备三个包括驱动电路设置在TFT阵列基板上的液晶装置的液晶模块,分别作为用于RGB的光阀100R、100G及100B而构成的投影仪。作为液晶投影仪1100,当金属卤化物灯等白色光源的灯单元1102发出投射光时,通过三片反射镜1106及两片分色镜1108分离为与RGB三原色相对应的光成分R、G和B,并被分别引向与各颜色相对应的光阀100R、100G和100B中。此时,特别是对于B光,为避免较长的光路造成光的损失,经由由入射镜1122、中继透镜1123及出射镜1124构成的中继透镜系统进行引导。并且,经光阀100R、100G及100B分别进行调制的与三原色相对应的光成分经分色棱镜1112再度合成之后,经由投射镜1114在银幕1120上投影成彩色图像。

本发明并不限定于上述实施方式,在不违背从权利要求范围以及整个说明书中所读取到的发明的要旨或思想的范围内可以适当加以改变,进行这种改变而得到的电光装置,例如电泳装置或电致发光显示装置、以及包括这些电光装置的电子设备也属于本发明的技术性范围内。

Claims (16)

1.一种电光装置,其特征是,基板上具有:在一定方向上延伸的扫描线及在与该扫描线相交叉的方向上延伸的数据线、与所说扫描线及所说数据线的交叉区域相对应地设置的薄膜晶体管、以及与该薄膜晶体管相对应地设置的象素电极,所说扫描线在与所说薄膜晶体管的沟道区相向的部位具有作为栅极的宽幅部,并且在其它部位具有窄幅部。
2.如权利要求1所说的电光装置,其特征是,所说宽幅部包括自所说窄幅部延伸而形成的部分。
3.如权利要求1所说的电光装置,其特征是,所说宽幅部包括与所说窄幅部相连接而形成的部分。
4.如权利要求1所说的电光装置,其特征是,所说扫描线在与所说沟道区的延伸方向相交叉的方向上延伸,所说宽幅部在该沟道区延伸方向的一个方向或两个方向上延伸。
5.如权利要求1所说的电光装置,其特征是,所说象素电极呈矩阵状排列,从俯视角度看过去,所说沟道区形成在从将所说扫描线夹在中间而相邻的象素电极之间穿过而延伸的长条状第1间隙、与从将所说数据线夹在中间而相邻的象素电极之间穿过而延伸的长条状第2间隙相交叉的交点区域内。
6.如权利要求5所说的电光装置,其特征是,所说窄幅部形成于自所说第1间隙的中央偏离的位置上,所说宽幅部在所说交点区域内形成于所说第1间隙的中央。
7.如权利要求6所说的电光装置,其特征是,所说宽幅部在所说交点区域内形成于所说第2间隙的中央。
8.如权利要求1所说的电光装置,其特征是,在所说基板上,沿所说扫描线开有槽,所说扫描线至少局部性地直接或中间隔着层间绝缘膜埋设在该槽内。
9.如权利要求8所说的电光装置,其特征是,所说窄幅部具有埋设在所说槽内并沿所说扫描线延伸的埋入部分、以及未埋设在所说槽内并与所说埋入部分并排沿所说扫描线延伸的非埋入部分,由于该非埋入部分的存在,所说象素电极的基底沿所说扫描线隆起。
10.如权利要求1所说的电光装置,其特征是,还具有与所说象素电极相连接的、构成储能电容的象素电位侧电容电极,以及包括在该象素电位侧电容电极上中间隔着电介质膜相向配置的、构成所说储能电容的固定电位侧电容电极的电容线,所说电容线具有沿所说扫描线延伸的本体部和沿所说数据线延伸的部分,所说电容线上的沿所说数据线延伸的部分的宽度与该数据线的宽度相比相同或更宽。
11.如权利要求10所说的电光装置,其特征是,所说数据线是其与所说薄膜晶体管重叠的部分是局部加宽地形成的,所说电容线上的沿所说数据线延伸的部分的宽度比所说数据线上的不是加宽地形成的部分的宽度宽、且与所说数据线上的所说加宽地形成的部分的宽度相同。
12.如权利要求10所说的电光装置,其特征是,所说数据线是其与所说薄膜晶体管重叠的部分局部加宽地形成的,所说电容线上的沿所说数据线延伸的部分的宽度比所说数据线上的不是加宽地形成的部分的宽度宽、且比所说数据线上的所说加宽地形成的部分的宽度窄地形成。
13.如权利要求11或12所说的电光装置,其特征是,所说电容线位于所说薄膜晶体管与所说数据线之间的积层位置上,所说数据线,除了与所说薄膜晶体管重叠的部分之外,设有与所说薄膜晶体管进行连接用的连接孔的部分也是加宽地形成的。
14.如权利要求11或12所说的电光装置,其特征是,所说数据线按照每个所说薄膜晶体管,从与所说薄膜晶体管重叠的部分至设有所说连接孔的部分为止连续加宽地形成。
15.如权利要求1所说的电光装置,其特征是,还具有在所说基板上中间隔着电光物质相向配置的其它基板、以及形成于该其它基板上的遮光膜,所说数据线及所说电容线上的沿所说数据线延伸的部分的宽度比所说遮光膜的宽度窄。
16.一种电子设备,其特征是,以具有这样一种电光装置而构成,该电光装置在基板上具有:在一定方向上延伸的扫描线及在与该扫描线相交叉的方向上延伸的数据线、与所说扫描线及所说数据线的交叉区域相对应地设置的薄膜晶体管、以及与该薄膜晶体管相对应地设置的象素电极,所说扫描线在与所说薄膜晶体管的沟道区相向的部位具有作为栅极的宽幅部,并且在其它部位具有窄幅部。
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