JP2002049048A - 電気光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶装置等の電気光学装置において、画素開
口率を高め且つ蓄積容量を増大させつつ、走査線やデー
タ線に対して線対称な画素の開口領域を構築して、高コ
ントラスト比で明るく高品位の画像表示を行う。 【解決手段】 電気光学装置は、ＴＦＴアレイ基板（１
０）上の画像表示領域に、画素電極（９ａ）と、これに
接続されたＴＦＴ（３０）及び容量線（３００）を備
え、更にＴＦＴに接続されたデータ線（６ａ）及び走査
線（３ａ）を備える。容量線は、走査線上に層間絶縁膜
を介して積層され且つデータ線及び走査線とは異なる導
電膜から形成されている。データ線は、横方向に相隣接
する画素電極の間隙に対応し且つ縦方向に伸びる非開口
領域の中央に配置され、走査線は、縦方向に相隣接する
画素電極の間隙に対応し且つ横方向に伸びる非開口領域
の中央に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶装置等の電気
光学装置の技術分野に属し、特に薄膜トランジスタ（Th
in Film Transistor:以下適宜、ＴＦＴと称す）による
アクティブマトリクス駆動型の液晶装置等の電気光学装
置の技術分野に属する。

【０００２】

【背景技術】一般にこの種の電気光学装置は、基板上に
おける各画素に画素スイッチング用のＴＦＴを備え、そ
のドレイン電極が各画素電極に接続されている。ＴＦＴ
のゲート電極には、行方向（横方向）に夫々伸びると共
に列方向（縦方向）に複数配列されたストライプ状の走
査線が接続されており、ＴＦＴのソース電極には、列方
向に夫々伸びると共に行方向に複数配列されたストライ
プ状のデータ線が接続されている。このように相交差す
る走査線及びデータ線が形成される画素電極の間隙に沿
った格子状の領域には、遮光膜が設けられ、各画素の非
開口領域とされる。即ち、遮光膜が設けられない各画素
の領域が、表示光の透過或いは反射により画像表示に実
際に寄与する各画素の開口領域とされる。この際、画素
電極により液晶等が良好に駆動されない各画素の非開口
領域については、上記遮光膜により光抜けが阻止され、
コントラスト比の高い画像表示が可能となる。

【０００３】ここで特に、画素電極に書き込まれる画像
信号の電位保持特性を向上させるために、各画素電極に
は蓄積容量が付加される（即ち、画素電極を一方の電極
とする液晶容量に並列に容量が付加される）。このた
め、上述の非開口領域のうち走査線に沿った部分に、平
面的に見て走査線に横並びに且つ走査線と同一の導電膜
から容量線が形成されるのが一般的である。そして、こ
の容量線の一部が固定電位側容量電極として誘電体膜を
介して、画素電極或いはＴＦＴのドレイン領域に接続さ
れた画素電位側容量電極（例えば、ＴＦＴのドレイン領
域を構成する半導体層から延設されてなる電極）と対向
配置されることにより蓄積容量が構築される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに走査線に横並びに容量線を配線すると、先ず走査線
に沿った非開口領域の幅が基本的に広くなるという問題
点があり、或いはこのような非開口領域の幅を狭くする
のでは、容量線の幅を狭くせざるを得ず、結果として蓄
積容量を作り込む面積が小さくなる（即ち、面積に概ね
比例する容量の増大を図れない）という問題点がある。
更に、走査線及び容量線が横並びに形成されていると、
走査線に対してその上下に位置する相隣接する画素の開
口領域を線対称に構成することが困難となる。特に、こ
れらの走査線や容量線と、他の配線や電極等とを接続す
るためのコンタクトホールを開孔する必要もあるので、
十分な基板上領域を容量線に割り当てつつ、このように
画素の開口領域を線対称に構成することは一層困難とな
る。加えて、走査線に沿った容量線の本線部分からデー
タ線に沿って伸びる突出部を容量線から延設して、デー
タ線が配置された各画素の非開口領域に蓄積容量を作り
込む場合もあるが、この場合には、データ線に対してそ
の左右に位置する相隣接する画素の開口領域を線対称に
構成することも困難となってしまう。

【０００５】そして、このように走査線或いはデータ線
に対して線対称でない開口領域の場合には、例えば液晶
を所定方向に配向させる配向膜に対するラビング処理に
むらが生じて液晶の配向不良等の電気光学物質の動作不
良が基本的に生じ易くなり、最終的に表示むらの生じ易
い構成となってしまうという問題点がある。或いは、十
分に大きな蓄積容量を作り込むことができないと、画素
電極における画像信号の電位保持特性の低下により、最
終的にコントラスト比の低下を招くという問題点があ
る。他方、上述の遮光膜の幅を広げて非開口領域を広げ
ることにより各画素の開口領域を走査線やデータ線に対
して線対称にすることや蓄積容量を作りこむ領域を確保
することは可能であるが、これでは画素開口率（即ち、
各画素について非開口領域及び開口領域を含めた全面積
に対する開口領域の面積比率）の低下により表示画像が
暗くなってしまい、明るく高品位の画像を表示するとい
う当該技術分野における一般的要請に沿うことは殆ど不
可能である。

【０００６】本発明は上述した問題点に鑑みなされたも
のであり、画素開口率を高め且つ蓄積容量を増大させつ
つ、走査線やデータ線に対して線対称な画素の開口領域
を構築でき、高コントラスト比で明るく高品位の画像表
示を行う液晶装置等の電気光学装置を提供することを課
題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電気光学装置は
上記課題を解決するために、基板上に、マトリクス状に
配列された複数の画素電極と、該画素電極に接続された
薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに接続され且
つ前記画素電極の間隙に対応する各画素の非開口領域に
形成された相交差する複数のデータ線及び複数の走査線
と、該走査線上に層間絶縁膜を介して積層され且つ前記
データ線及び前記走査線とは異なる導電層から形成され
た前記画素電極に蓄積容量を付加するための容量線とを
備えており、前記データ線は、前記走査線に沿った第１
方向に相隣接する画素電極の間隙に対応し且つ前記デー
タ線に沿った第２方向に伸びる非開口領域の中央に配置
され、前記第１方向に相隣接する画素電極は、それらの
間に配置された前記データ線に対して線対称な平面形状
を有し、前記走査線は、前記第２方向に相隣接する画素
電極の間隙に対応し且つ前記第１方向に伸びる非開口領
域の中央に配置され、前記第２方向に相隣接する画素電
極は、それらの間に配置された前記走査線に対して線対
称な平面形状を有する。

【０００８】本発明の電気光学装置によれば、基板上の
非開口領域に、相交差する複数のデータ線及び複数の走
査線が配線されている。そして、容量線は、走査線上に
層間絶縁膜を介して積層され且つデータ線及び走査線と
は異なる導電層から形成されている。従って、容量線の
形成領域と殆ど無関係に、データ線を、第２方向に伸び
る非開口領域の中央に配置でき、第１方向に相隣接する
画素電極を、データ線に対して線対称な平面形状を有す
るように形成できる。そして、容量線の形成領域と殆ど
無関係に、走査線を、第１方向に伸びる非開口領域の中
央に配置でき、第２方向に相隣接する画素電極を、走査
線に対して線対称な平面形状を有するように形成でき
る。これらの結果、走査線及びデータ線に夫々沿った領
域に各画素の非開口領域を規定するための遮光膜を設け
ることにより或いは容量線やデータ線を当該遮光膜とし
ても機能させることにより、対向基板には比較的幅の狭
い遮光膜を採用することができる。これによって、画素
開口率を高めつつ、走査線に対してその両側（例えば上
下）にある相隣接する画素の開口領域を線対称とでき、
他方、データ線に対してその両側（例えば左右）にある
相隣接する画素の開口領域を線対称とできる。しかも、
平面的に見て走査線に重なる各画素の非開口領域を利用
して容量線を一方の電極とする蓄積容量を作り込むこと
が可能となり、更に、平面的に見てデータ線と重なる各
画素の非開口領域を利用して、容量線を一方の電極とす
る蓄積容量を作り込むことも可能となる。

【０００９】従って、走査線やデータ線に対して線対称
である開口領域により、液晶の配向不良等の電気光学物
質の動作不良が低減され、最終的に表示むらの少ない画
像表示が可能となる。同時に、大きな蓄積容量を作り込
むことによる画素電極における画像信号の電位保持特性
の向上により、最終的にコントラスト比の高い画像表示
が可能となる。更に、容量線が走査線やデータ線と横並
びにない分だけ各画素の非開口領域の幅を狭くすること
ができ、明るい画像表示が可能となる。

【００１０】以上の結果、本発明の電気光学装置によ
り、高コントラスト比で明るく高品位の画像表示が可能
となる。

【００１１】本発明の電気光学装置の一態様では、前記
容量線は、平面的に見て前記非開口領域のうち少なくと
も前記走査線に沿った部分を規定する遮光膜としても機
能する。

【００１２】この態様では、走査線に積層形成される容
量線は、少なくとも走査線に沿った非開口領域部分を規
定する遮光膜としても機能するので、比較的幅の狭い遮
光膜たる容量線によって画素開口率を高めつつ、走査線
に対してその両側（例えば上下）に位置する相隣接する
画素の開口領域を線対称とできる。しかも、走査線に沿
った画素開口領域を規定するために専用の遮光膜を別途
形成しないで済むので、装置構成及び製造工程を簡略化
する上でも有利である。加えて、平面的に見て走査線に
重なる各画素の非開口領域を利用して容量線を一方の電
極とする蓄積容量を作り込むことが可能となる。

【００１３】本発明の電気光学装置の他の態様では、前
記容量線は、前記走査線と前記データ線との間に積層さ
れる。

【００１４】この態様によれば、平面的に見て走査線や
データ線に重なる各画素の非開口領域を利用して、走査
線とデータ線との間に積層された容量線を一方の電極と
する蓄積容量を作り込むことが可能となる。特に、容量
線を遮光膜としても機能させれば、走査線をゲート電極
とする薄膜トランジスタに、基板に垂直な方向に比較的
近接した位置にて遮光を行なえるので、当該容量線にお
ける斜めの入射光に対する遮光性能を向上できる。

【００１５】本発明の電気光学装置の他の態様では、前
記データ線は、平面的に見て前記非開口領域のうち少な
くとも前記データ線に沿った部分を規定する遮光膜とし
ても機能する。

【００１６】この態様によれば、データ線は、例えばＡ
ｌ（アルミニウム）膜等の導電性の遮光膜から形成され
て、少なくともデータ線に沿った非開口領域部分を規定
する遮光膜としても機能するので、比較的幅の狭い遮光
膜たるデータ線によって画素開口率を高めつつ、データ
線に対してその両側（例えば左右）に位置する相隣接す
る画素の開口領域を線対称とできる。しかも、データ線
に沿った画素開口領域を規定するために専用の遮光膜を
別途形成しないで済むので、装置構成及び製造工程を簡
略化する上でも有利である。

【００１７】尚、上述の如く容量線やデータ線を遮光膜
としても機能させるのに加えて又は代えて、本発明で
は、基板上における薄膜トランジスタの下側や上側或い
は基板に対向配置される対向基板に遮光膜を設けてもよ
い。或いは、容量線やデータ線に対して層間絶縁膜を介
して遮光膜を別途積層形成することも可能である。いず
れにせよ、各画素の非開口領域は、遮光膜により遮光さ
れて光抜けが阻止され、高コントラスト比の画像表示が
可能となる。

【００１８】本発明の電気光学装置の他の態様では、前
記薄膜トランジスタのチャネル領域を含む半導体層は夫
々、平面的に見て前記走査線に対して線対称に形成され
ている。

【００１９】この態様によれば、走査線の一部をゲート
電極として有する或いは走査線に接続されたゲート電極
を有する薄膜トランジスタのチャネル領域を含む半導体
層は、平面的に見て走査線に対して線対称に形成されて
いる。従って、走査線に対してその両側（例えば上下）
に位置する画素電極及びこれに接続された薄膜トランジ
スタを線対称にできるので、平面的に見て画素の非開口
領域内に薄膜トランジスタを配置しつつ各画素の開口領
域を広く且つ走査線に対して線対称にできる。

【００２０】本発明の電気光学装置の他の態様では、前
記薄膜トランジスタのチャネル領域を含む半導体層のド
レイン領域と前記画素電極とを中継接続する中間導電層
を更に備えており、前記半導体層のソース領域と前記デ
ータ線とを接続する第１コンタクトホールと、前記ドレ
イン領域と前記中間導電層とを接続する第２コンタクト
ホールとは、平面的に見て前記走査線に対して線対称な
位置に開孔される。

【００２１】この態様によれば、半導体層のドレイン領
域と画素電極とは、中間導電層により中継接続される。
従って、半導体層と画素電極との層間距離が大きい場合
にも、一つのコンタクトホールで両者間を直接接続する
技術的な困難性を回避して、当該中間導電層を間に介し
て二つのコンタクトホールで両者間を比較的容易に接続
可能となる。そして特に、ソース領域とデータ線とを接
続する第１コンタクトホールと、ドレイン領域と中間導
電層とを接続する第２コンタクトホールとは、平面的に
見て走査線に対して線対称な位置に開孔されている。従
って、走査線に対してその両側（例えば上下）に位置す
る画素電極並びにこれをスイッチング制御する薄膜トラ
ンジスタに係る電気的接続用の二つのコンタクトホール
を線対称にできるので、平面的に見て画素の非開口領域
内に薄膜トランジスタを配置しつつ各画素の開口領域を
広く且つ走査線に対して線対称にできる。

【００２２】本発明の電気光学装置の他の態様では、前
記薄膜トランジスタのチャネル領域を含む半導体層のド
レイン領域と前記画素電極とを中継接続する中間導電層
を更に備えており、前記半導体層のソース領域と前記デ
ータ線とを接続する第１コンタクトホールと、前記ドレ
イン領域と前記中間導電層とを接続する第２コンタクト
ホールとは、平面的に見て相互に前記走査線の逆側に開
孔されており、前記走査線に対する前記第１コンタクト
ホールが開孔される側と前記第２コンタクトホールが開
孔される側とが、前記第１方向に配列された薄膜トラン
ジスタ毎に交互に入れ替えられる。

【００２３】この態様によれば、半導体層のドレイン領
域と画素電極とは、中間導電層により中継接続されるの
で、両者間を比較的容易に接続可能となる。そして、ソ
ース領域とデータ線とを接続する第１コンタクトホール
と、ドレイン領域と中間導電層とを接続する第２コンタ
クトホールとは、平面的に見て相互に前記走査線の逆側
に開孔されている。例えば、任意の薄膜トランジスタに
ついて、第１コンタクトホールが走査線の上側に開孔さ
れていれば、第２コンタクトホールは走査線の下側に開
孔されている。ここで特に、走査線に対する第１コンタ
クトホールが開孔される側と第２コンタクトホールが開
孔される側とは、第１方向に配列された薄膜トランジス
タ毎に交互に入れ替えられる。例えば、第１方向にｎ
（但し、ｎは自然数）番目の薄膜トランジスタで、第１
コンタクトホールが走査線の上側で且つ第２コンタクト
ホールが走査線の下側であるとき、ｎ＋１番目の薄膜ト
ランジスタでは、第１コンタクトホールが走査線の下側
で且つ第２コンタクトホールが走査線の上側とされる。
従って、走査線に対してその両側（例えば上下）に位置
する画素電極並びにこれをスイッチング制御する薄膜ト
ランジスタに係る電気的接続用の二つのコンタクトホー
ルを線対称にできるので、平面的に見て画素の非開口領
域内に薄膜トランジスタを配置しつつ各画素の開口領域
を広く且つ走査線に対して線対称にできる。

【００２４】本発明の電気光学装置の他の態様では、前
記薄膜トランジスタのチャネル領域を含む半導体層のド
レイン領域と前記画素電極とを中継接続する中間導電層
を更に備えており、前記中間導電層と前記画素電極とを
接続する第３コンタクトホールが開孔される前記走査線
に対する側が、前記第１方向に沿って画素毎に交互に逆
になり、前記走査線に対して前記第３コンタクトホール
が開孔された側にある画素電極と前記中間導電層とが、
前記第３コンタクトホールを介して接続される。

【００２５】この態様によれば、半導体層のドレイン領
域と画素電極とは、中間導電層により中継接続されるの
で、両者間を比較的容易に接続することができる。そし
て、中間導電層と画素電極とを接続する第３コンタクト
ホールが開孔される走査線に対する側（例えば上下）
が、前記第１方向に沿って画素毎に交互に逆になる。例
えば、第１方向にｎ（但し、ｎは自然数）番目の画素
で、第３コンタクトホールが走査線の上側であるとき、
ｎ＋１番目の画素では、第３コンタクトホールが走査線
の下側とされる。そして、走査線に対して第３コンタク
トホールが開孔された側にある画素電極と中間導電層と
が、第３コンタクトホールを介して接続される。従っ
て、走査線に対してその両側（例えば上下）に位置する
画素電極並びに画素電極と中間導電層を電気的に接続す
る第３コンタクトホールを線対称にできるので、平面的
に見て画素の非開口領域内に薄膜トランジスタを配置し
つつ各画素の開口領域を広く且つ走査線に対して線対称
にできる。

【００２６】本発明の電気光学装置の他の態様では、前
記薄膜トランジスタのチャネル領域を含む半導体層のド
レイン領域と前記画素電極とを中継接続する中間導電層
を更に備えており、前記画素電極と前記中間導電層とを
接続する第３コンタクトホールは、前記第１方向に相隣
接するデータ線間の中央に開孔される。

【００２７】この態様によれば、半導体層のドレイン領
域と画素電極とは、中間導電層により中継接続されるの
で、両者間を比較的容易に接続可能となる。そして、中
間導電層と画素電極とを接続する第３コンタクトホール
は、第１方向に相隣接するデータ線間の中央に開孔され
る。従って、第１方向に伸びる画素電極の辺の中央に第
３コンタクトホールが開孔されることとなり、各画素の
開口領域の対称性は、第３コンタクトホールを含めても
良好に維持されるので、平面的に見て画素の非開口領域
内に薄膜トランジスタを配置しつつ各画素の開口領域を
広く且つ走査線に対して線対称にできる。

【００２８】本発明の電気光学装置の他の態様では、前
記薄膜トランジスタのチャネル領域を含む半導体層のド
レイン領域と前記画素電極とを中継接続する中間導電層
を更に備えており、前記中間導電層を画素電位側容量電
極とし且つ該画素電位側容量電極に誘電体膜を介して対
向配置される前記容量線の一部を固定電位側容量電極と
して前記蓄積容量が構築される。

【００２９】この態様によれば、半導体層のドレイン領
域と画素電極とは、中間導電層により中継接続されるの
で、両者間を比較的容易に接続可能となる。そして、係
る中間導電層を画素電位側容量電極としても利用して蓄
積容量を構築するので、画素電位側容量電極を別途形成
する場合と比較して、装置構成及び製造工程の簡略化を
図ることができる。また、係る中間導電層を走査線やデ
ータ線とは別層とすることで、このような蓄積容量を平
面的に見て走査線やデータ線に重なる領域に構築でき
る。

【００３０】本発明の電気光学装置の他の態様では、前
記薄膜トランジスタのチャネル領域を含む半導体層のソ
ース領域及びドレイン領域が、前記第１方向に奇数番目
のデータ線に接続される薄膜トランジスタと偶数番目の
データ線に接続される薄膜トランジスタとで、平面的に
見て前記走査線に対して正反対に形成されている。

【００３１】この態様によれば、例えば、奇数番目のデ
ータ線に接続される薄膜トランジスタでは、ドレイン領
域が走査線の上側にあり且つソース領域が走査線の下側
にあり、逆に偶数番目のデータ線に接続される薄膜トラ
ンジスタでは、ドレイン領域が走査線の下側にあり且つ
ソース領域が走査線の上側にあるというように、ソース
領域及びドレイン領域は、走査線に対して正反対に形成
されている。本発明では特に前述の如く走査線は、第２
方向（例えば上下方向）に相隣接する画素電極間の非開
口領域の中央に位置するため、このようにソース領域と
ドレイン領域とを順次正反対に形成しても、各画素にお
ける対称性を維持できる。

【００３２】本発明の電気光学装置の他の態様では、前
記第１方向に配列された画素電極には、同一電位極性の
画像信号が供給される。

【００３３】この態様によれば、第１方向（即ち、走査
線に沿った方向）に配列された画素電極には、同一電位
極性の画像信号が供給され、例えば、走査線に沿った画
素電極群毎に画像信号の電位極性を反転させる所謂１Ｈ
反転駆動が当該電気光学装置において行われる。

【００３４】この第１方向に配列された画素電極に同一
電位極性の画像信号が供給される態様では、前記基板に
電気光学物質を介して対向配置された対向基板を更に備
えており、前記第１方向に相隣接する画素電極の一方
は、前記第２方向に第ｎ（但し、ｎは自然数）番目の走
査線に接続された薄膜トランジスタに接続されており、
前記第１方向に相隣接する画素電極の他方は、前記第２
方向に第ｎ＋１番目の走査線に接続された薄膜トランジ
スタに接続されてもよい。

【００３５】このように構成すれば、第１方向（例えば
左右）に相隣接する画素電極のうち一方は、第ｎ番目の
走査線に接続された薄膜トランジスタに接続されてお
り、他方は、第ｎ＋１番目の走査線に接続された薄膜ト
ランジスタに接続されている。即ち、走査線に沿って配
列された画素電極は、一つおきに同一の走査線を介して
駆動され、相隣接する画素電極同士は、別の走査線（相
隣接する走査線の夫々）を介して駆動される。

【００３６】ここで、第１方向に（即ち走査線に沿っ
て）配列された複数の画素電極には、同一電位極性の画
像信号が供給されるため、各画素電極により電気光学物
質に印加される電位極性が第１方向に相隣接する画素電
極間で同一となるので、これらの間で横電界が生じるこ
とは殆どなくなる。従って、画素電極及び対向電極間で
生じる縦電界が印加されることが想定されている電気光
学物質に対して、液晶の配向不良等の如き動作不良を引
き起こす横電界（即ち、基板面に平行な電界或いはその
ような成分を含む電界）の発生を、第１方向に相隣接す
る画素電極間で殆ど発生しないようにできる。そして、
横電界の発生は、第２方向に相隣接する画素電極間での
発生に止めることができ、全体として横電界による電気
光学物質の動作不良を実践上問題のない程度にまで抑え
ることが可能となる。このように、従来の１Ｈ反転駆動
における、横電界の発生領域を抑制すると共に電気光学
物質が直流電圧印加により劣化することを防ぐという主
要な長所を本発明によって十分に享受できる。

【００３７】しかも、第１方向に（即ち走査線に沿っ
て）配列された薄膜トランジスタを介して、これらに接
続された（走査線を中心線として千鳥足状に配列され
た）画素電極に対し、相互に電位極性が逆となる画像信
号が印加されることになる。ここで一般には、各容量線
の電位は、走査線による薄膜トランジスタのスイッチン
グ制御のタイミング毎に画像信号の電位に引っ張られ
る。このため、容量線の抵抗が高いと、各容量線の電位
が画像信号の電位に引っ張られた状態で対応する画素電
極への書き込み期間が終わってしまい、その結果、画像
信号を画素電極に十分に書き込めない事態が発生する。
これに対して、上述の如き本発明の構成によれば、容量
線の抵抗が高くても一本の容量線の電位は画素毎に＋及
び−方向に交互に引っ張られるため常にほぼ平均化され
ており、これら＋及び−方向のどちらか一方の電位に引
っ張られた状態で画素電極への書き込み期間が終わって
しまう事態の発生を非常に効果的に阻止できる。このよ
うに、従来のドット反転駆動における、容量線の時定数
に応じて画像信号の書き込みが十分に行なわれないこと
に起因する横クロストーク（即ち、同一容量線に接続さ
れており通常は走査線に沿って横方向に配列された画素
電極間で発生するクロストーク）を低減するという主要
な長所を本発明によっても十分に享受できる。

【００３８】以上の結果、本発明のよれば、１Ｈ反転駆
動と同様に横電界の発生を低減し、同時にドット反転駆
動と同様に容量線の電位変動による横クロストークの発
生を低減できるので大変有利である。

【００３９】更に上述した第１方向に配列された画素電
極に同一電位極性の画像信号が供給される態様では、前
記対向基板上に、前記画素電極に対向配置された対向電
極を更に備えており、前記基板上で前記データ線、前記
走査線、前記容量線及び前記薄膜トランジスタに対向す
る領域に設けられた溝内に、前記データ線、前記走査
線、前記容量線及び前記薄膜トランジスタが少なくとも
部分的に埋め込まれることにより、前記画素電極の下地
面が平坦化されており、前記走査線に沿った領域におい
て少なくとも部分的に前記溝が設けられないことによ
り、前記画素電極の下地面が前記画素電極の縁部が位置
する領域において前記走査線に沿った盛上り部を形成し
てもよい。

【００４０】このように構成すれば、横電界が発生する
領域である第２方向に相隣接する画素電極間の間隙領域
において、画素電極の下地面が走査線に沿った盛上り部
で盛り上げられた分だけ、この領域に位置する画素電極
の縁部が局所的に対向電極に近づく。即ち、係る横電界
が発生する領域において、対向基板と画素電極との間の
距離が局所的に小さくなるため、これに応じて縦電界が
局所的に強まることになる。この結果、横電界による悪
影響（即ち、横電界に起因する液晶の配向不良の如き電
気光学物質の動作不良）を低減できる。加えて、このよ
うに盛上り部の領域を除いては、データ線、走査線、容
量線及び薄膜トランジスタは少なくとも溝内に部分的に
埋め込まれることにより、画素電極の下地面が平坦化さ
れている。このため、電気光学物質の層厚の面内変化に
よる電気光学物質の動作不良（例えば、段差に起因する
液晶の配向不良）を低減できる。尚、このような溝は、
基板に直接掘ってもよいし、これに加えて或いは代え
て、基板上の層間絶縁膜に掘ってもよい。

【００４１】本発明の電気光学装置の他の態様では、前
記容量線は、少なくともアルミニウムを含有する合金膜
からなる。

【００４２】この態様によれば、アルミニウムを含有す
る合金膜から、低抵抗な容量線を形成できる。このた
め、容量線の電位変動を抑制することにより、画素電極
に対する画像信号の書き込みを良好に行なうことが可能
となり、前述の横クロストークを低減できる。同時に、
係る合金膜を所定膜厚とすることで、当該容量線を遮光
膜として機能させることも可能となる。

【００４３】本発明のこのような作用及び他の利得は次
に説明する実施の形態から明らかにされる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。以下の各実施形態は、本発明の電気
光学装置を液晶装置に適用したものである。

【００４５】（第１実施形態）先ず本発明の第１実施形
態における電気光学装置の構成について、図１から図３
を参照して説明する。図１は、電気光学装置の画像表示
領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素に
おける各種素子、配線等の等価回路である。図２は、デ
ータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ
基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図３
は、図２のＡ−Ａ’断面図である。尚、図３において
は、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさと
するため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。

【００４６】図１において、本実施形態における電気光
学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成さ
れた複数の画素には夫々、画素電極９ａと当該画素電極
９aをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成
されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該
ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。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
うにしても良い。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３
ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走
査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍ
を、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６
ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定
のタイミングで書き込む。画素電極９ａを介して電気光
学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの
画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板（後述す
る）に形成された対向電極（後述する）との間で一定期
間保持される。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、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモード
であれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射
光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモード
であれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射
光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置
からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射す
る。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐ
ために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液
晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。走査線３ａに
平行して、蓄積容量７０の固定電位側容量電極を含むと
共に定電位に固定された容量線３００が設けられてい
る。

【００４７】図２において、電気光学装置のＴＦＴアレ
イ基板上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９
ａ（点線部９ａ’により輪郭が示されている）が設けら
れており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデー
タ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。

【００４８】また、半導体層１ａのうち図中右上がりの
斜線領域で示したチャネル領域１ａ’に対向するように
走査線３ａが配置されており、走査線３ａはゲート電極
として機能する（特に、本実施形態では、走査線３ａ
は、当該ゲート電極となる部分において幅広に形成され
ている）。このように、走査線３ａとデータ線６ａとの
交差する個所には夫々、チャネル領域１ａ’に走査線３
ａがゲート電極として対向配置された画素スイッチング
用のＴＦＴ３０が設けられている。

【００４９】図２及び図３に示すように、蓄積容量７０
は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ（及び画素電
極９ａ）に接続された画素電位側容量電極としての中継
層７１と、固定電位側容量電極としての容量線３００の
一部とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることに
より形成されている。

【００５０】中継層７１は、蓄積容量７０の画素電位側
容量電極としての機能の他、コンタクトホール８３及び
８５を介して、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレ
イン領域１ｅとを中継接続する中間導電層としての機能
を持つ。

【００５１】容量線３００は平面的に見て、走査線３ａ
に沿ってストライプ状に伸びており、ＴＦＴ３０に重な
る個所が図２中上下に突出している。このような容量線
３００は好ましくは、少なくともアルミニウムを含有す
る合金膜からなる。このように構成すれば、アルミニウ
ムを含有する合金膜から、低抵抗な容量線３００を形成
でき、同時に、係る合金膜を数十〜数百ｎｍ程度に比較
的厚く積むことで、容量線３００を遮光膜として良好に
機能させられる。或いは、このような容量線３００は、
膜厚５０ｎｍ程度の導電性のポリシリコン膜等からなる
第１膜と、膜厚１５０ｎｍ程度の高融点金属を含む金属
シリサイド膜等からなる第２膜とが積層された多層構造
を持つように構成されてもよい。このように構成すれ
ば、第２膜は、容量線３００或いは蓄積容量７０の固定
電位側容量電極としての機能の他、ＴＦＴ３０の上側に
おいて入射光からＴＦＴ３０を遮光する遮光層としての
機能を持つ。

【００５２】また図３において、容量電極としての中継
層７１と容量線３００との間に配置される誘電体膜７５
は、例えば膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄いＨＴＯ
膜、ＬＴＯ膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコ
ン膜等から構成される。蓄積容量７０を増大させる観点
からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘
電体膜７５は薄い程良い。

【００５３】他方、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴ
ＦＴ３０の下側には、下側遮光膜１１ａが格子状に設け
られている。下側遮光膜１１ａは、例えば、Ｔｉ（チタ
ン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タ
ンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｐｂ（鉛）等の高融点
金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、
金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したも
の等からなる。

【００５４】そして、図２中縦方向に夫々伸びるデータ
線６ａと図２中横方向に夫々伸びる容量線３００とが相
交差して形成されること及び格子状に形成された下側遮
光膜１１ａにより、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴ
ＦＴ３０の上側及び下側には夫々、平面的に見て格子状
の遮光層が構成されており、各画素の開口領域を規定し
ている。

【００５５】本実施形態では特に図２に示すように、デ
ータ線６ａは、走査線３ａに沿った横方向に相隣接する
画素電極９ａの間隙に対応し且つデータ線６ａに沿った
縦方向に伸びる非開口領域の中央に配置されている。横
方向に相隣接する画素電極９ａは、それらの間に配置さ
れたデータ線６ａに対して線対称な平面形状を有する。
他方、走査線３ａは、縦方向に相隣接する画素電極９ａ
の間隙に対応し且つ横方向に伸びる非開口領域の中央に
配置される。そして、縦方向に相隣接する画素電極９ａ
は、それらの間に配置された走査線３ａに対して線対称
な平面形状を有する。

【００５６】図２及び図３に示すように、データ線６ａ
は、コンタクトホール８１を介して、例えばポリシリコ
ン膜からなる半導体層１ａのうち高濃度ソース領域１ｄ
に電気的に接続されている。尚、上述した中継層７１と
同一膜からなる中継層を形成して、当該中継層及び２つ
のコンタクトホールを介してデータ線６ａと高濃度ソー
ス領域１ｄとを電気的に接続してもよい。

【００５７】また容量線３００は、画素電極９ａが配置
された画像表示領域からその周囲に延設され、定電位源
と電気的に接続されて、固定電位とされる。このような
定電位源としては、ＴＦＴ３０を駆動するための走査信
号を走査線３ａに供給するための走査線駆動回路（後述
する）や画像信号をデータ線６ａに供給するサンプリン
グ回路を制御するデータ線駆動回路（後述する）に供給
される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板
２０の対向電極２１に供給される定電位でも構わない。
更に、ＴＦＴ３０の下側に設けられる下側遮光膜１１ａ
についても、その電位変動がＴＦＴ３０に対して悪影響
を及ぼすことを避けるために、容量線３００と同様に、
画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続す
るとよい。

【００５８】画素電極９ａは、中継層７１を中継するこ
とにより、コンタクトホール８３及び８５を介して半導
体層１ａのうち高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続
されている。このように中継層７１を中間導電層として
利用すれば、層間距離が例えば１０００ｎｍ程度に長く
ても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術
的困難性を回避しつつ比較的小径の二つ以上の直列なコ
ンタクトホールで両者間を良好に接続でき、画素開口率
を高めることが可能となり、コンタクトホール開孔時に
おけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。

【００５９】図２及び図３において、電気光学装置は、
透明なＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される
透明な対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板
１０は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板か
らなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板
からなる。

【００６０】図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０
には、画素電極９ａが設けられており、その上側には、
ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６
が設けられている。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ（In
dium Tin Oxide）膜などの透明導電性膜からなる。また
配向膜１６は例えば、ポリイミド薄膜などの有機薄膜か
らなる。

【００６１】他方、対向基板２０には、その全面に渡っ
て対向電極２１が設けられており、その下側には、ラビ
ング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設
けられている。対向電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの
透明導電性膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド
薄膜などの有機薄膜からなる。

【００６２】対向基板２０には、格子状又はストライプ
状の遮光膜を設けるようにしてもよい。このような構成
を採ることで、前述の如く遮光層を構成する容量線３０
０及びデータ線６ａと共に当該対向基板２０上の遮光膜
により、対向基板２０側からの入射光がチャネル領域１
ａ’や低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１
ｃに侵入するのを、より確実に阻止できる。更に、この
ような対向基板２０上の遮光膜は、少なくとも入射光が
照射される面を高反射な膜で形成することにより、電気
光学装置の温度上昇を防ぐ働きをする。

【００６３】このように構成された、画素電極９ａと対
向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ
基板１０と対向基板２０との間には、後述のシール材５
２により囲まれた空間に電気光学物質の一例である液晶
が封入され、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、
画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で配向
膜１６及び２２により所定の配向状態をとる。液晶層５
０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合
した液晶からなる。シール材５２は、ＴＦＴアレイ基板
１０及び対向基板２０をそれらの周辺で貼り合わせるた
めの、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着
剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラス
ファイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材が混入さ
れている。

【００６４】更に、画素スイッチング用のＴＦＴ３０の
下には、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜
１２は、下側遮光膜１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁す
る機能の他、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成される
ことにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面の研磨時にお
ける荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用
のＴＦＴ３０の特性の変化を防止する機能を有する。

【００６５】図３において、画素スイッチング用のＴＦ
Ｔ３０は、ＬＤＤ（Lightly DopedDrain）構造を有して
おり、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチ
ャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１
ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶
縁膜を含む絶縁薄膜２、半導体層１ａの低濃度ソース領
域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高
濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備
えている。

【００６６】本実施形態では特に、このような積層構造
を持つＴＦＴ３０の半導体層１ａは、図２に示すように
平面的に見て走査線３ａに対して線対称に形成されてお
り、そのコンタクトホール８１とコンタクトホール８３
とは走査線３ａに対して線対称な位置に開孔されてい
る。更に、コンタクトホール８５は、横方向に相隣接す
るデータ線６ａ間の中央に開孔されている。

【００６７】再び図３において、走査線３ａ上には、高
濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び
高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３
が各々開孔された第１層間絶縁膜４１が形成されてい
る。

【００６８】第１層間絶縁膜４１上には中継層７１及び
容量線３００が形成されており、これらの上には、高濃
度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び中
継層７１へ通じるコンタクトホール８５が各々開孔され
た第２層間絶縁膜４２が形成されている。

【００６９】尚、本実施形態では、第１層間絶縁膜４１
に対しては、１０００℃の焼成を行うことにより、半導
体層１ａや走査線３ａを構成するポリシリコン膜に注入
したイオンの活性化を図ってもよい。他方、第２層間絶
縁膜４２に対しては、このような焼成を行わないことに
より、容量線３００の界面付近に生じるストレスの緩和
を図るようにしてもよい。

【００７０】第２層間絶縁膜４２上にはデータ線６ａが
形成されており、これらの上には、中継層７１へ通じる
コンタクトホール８５が形成された第３層間絶縁膜４３
が形成されている。画素電極９ａは、このように構成さ
れた第３層間絶縁膜４３の上面に設けられている。

【００７１】本実施形態では、第３層間絶縁膜４３の表
面は、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学
的機械研磨）処理等により平坦化されており、その下方
に存在する各種配線や素子による段差に起因する液晶層
５０における液晶の配向不良を低減する。

【００７２】以上のように構成された本実施形態によれ
ば、対向基板２０側からＴＦＴ３０のチャネル領域１
ａ’及びその付近に入射光が入射しようとすると、デー
タ線６ａ及び容量線３００からなる格子状の遮光層で遮
光を行う。他方、ＴＦＴアレイ基板１０側から、ＴＦＴ
３０のチャネル領域１ａ’及びその付近に戻り光が入射
しようとすると、下側遮光膜１１ａで遮光を行う（特
に、複板式のカラー表示用のプロジェクタ等で複数の電
気光学装置をプリズム等を介して組み合わせて一つの光
学系を構成する場合には、他の電気光学装置からプリズ
ム等を突き抜けて来る投射光部分からなる戻り光は強力
であるので、有効である。）。これらの結果、ＴＦＴ３
０の特性が光リークにより変化することは殆ど無くな
り、当該電気光学装置では、非常に高い耐光性が得られ
る。

【００７３】そして特に本実施形態の電気光学装置によ
れば、データ線６ａ及び走査線３ａは、各画素の非開口
領域に配線され、容量線３００は、走査線３ａ上に第１
層間絶縁膜４１及び誘電体膜７５を介して積層され且つ
データ線６ａ及び走査線３ａとは異なる導電膜から形成
されている。従って、容量線３００の形成領域と殆ど無
関係に、データ線６ａを縦方向に伸びる非開口領域の中
央に配置でき、横方向に相隣接する画素電極９ａをデー
タ線６ａに対して線対称な平面形状を有するように形成
できる。そして、容量線３００の形成領域と殆ど無関係
に、走査線３ａを横方向に伸びる非開口領域の中央に配
置でき、縦方向に相隣接する画素電極９ａを走査線３ａ
に対して線対称な平面形状を有するように形成できる。
これらの結果、走査線３ａ及びデータ線６ａに夫々沿っ
た領域において容量線３００やデータ線６ａを遮光膜と
しても機能させることにより、当該遮光膜を幅狭に形成
可能となり、画素開口率を高めつつ、走査線３ａに対し
てその上下にある画素の開口領域を線対称とでき、同時
にデータ線６ａに対してその左右にある画素の開口領域
を線対称とできる。しかも、平面的に見て走査線３ａ及
びデータ線６ａに重なる各画素の非開口領域を利用して
容量線３００を一方の電極とする蓄積容量７０を作り込
むことが可能となる。

【００７４】更に本実施形態によれば、図２に示したよ
うにＴＦＴ３０の半導体層１ａは平面的に見て走査線３
ａに対して線対称に形成されており、更にそのコンタク
トホール８１及び８３も走査線３ａに対して線対称な位
置に開孔されており、加えて、コンタクトホール８５
は、横方向に相隣接するデータ線６ａ間の中央に開孔さ
れているので、画素の非開口領域内にＴＦＴ３０を配置
しつつ各画素の開口領域を広く且つ走査線３ａに対して
線対称にできる。

【００７５】このように各画素の開口領域を走査線３ａ
及びデータ線６ａに対して線対称にすることにより、配
向膜１６に対するラビング処理にむらが生じ難くなり、
液晶の配向不良が生じ難くなる。この結果、最終的に表
示むらの少ない画像表示を行なえる。そして、各画素の
開口領域を広げつつ比較的小面積の非開口領域を最大限
に利用して比較的大きな蓄積容量７０を作り込むことに
より、画素電極９ａにおける画像信号の電位保持特性を
向上できるので、最終的に表示画像におけるコントラス
ト比を向上できる。

【００７６】尚、以上説明した実施形態では、図３に示
したように多数の導電層を積層することにより、画素電
極９ａの下地面（即ち、第３層間絶縁膜４３の表面）に
おけるデータ線６ａや走査線３ａに沿った領域に段差が
生じるのを、第３層間絶縁膜４３の表面を平坦化するこ
とで緩和しているが、これに代えて或いは加えて、ＴＦ
Ｔアレイ基板１０、下地絶縁膜１２、第１層間絶縁膜４
１、第２層間絶縁膜４２或いは第３層間絶縁膜４３に溝
を掘って、データ線６ａ等の配線やＴＦＴ３０等を埋め
込むことにより平坦化処理を行ってもよいし、第２層間
絶縁膜４２の上面の段差をＣＭＰ（Chemical Mechanica
l Polishing）処理等で研磨することにより、或いは有
機ＳＯＧを用いて平らに形成することにより、当該平坦
化処理を行ってもよい。

【００７７】（第２実施形態）次に本発明の電気光学装
置の第２実施形態について図４から図７を参照して説明
する。

【００７８】先ず第２実施形態の構成について図４を参
照して説明する。ここに、図４は、第２実施形態におけ
るデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴア
レイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。な
お図４のＡ−Ａ’断面図は、図３に示した図２のＡ−
Ａ’断面と同様である。また図４において、図２に示し
た第１実施形態における構成要素と同様の構成要素には
同一の参照符号を付し、それらの説明は省略する。

【００７９】図４に示すように、第２実施形態では、半
導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄとデータ線６ａとを
接続するコンタクトホール８１及び８１ｉと、高濃度ド
レイン領域１ｅと中継層７１とを接続するコンタクトホ
ール８３及び８３ｉとは、平面的に見て相互に走査線３
ａの逆側に開孔されている。そして、走査線３ａに対す
るコンタクトホール８１及び８１ｉが開孔される側と、
コンタクトホール８３及び８３ｉが開孔される側とが、
横方向に配列されたＴＦＴ３０毎に交互に入れ替えられ
ている。より具体的には、図２に示した第１実施形態の
場合と同様に一のＴＦＴ３０について、コンタクトホー
ル８１が走査線３ａの下側に開孔されていれば、コンタ
クトホール８３は走査線の上側に開孔されている。そし
てこの場合、当該一のＴＦＴ３０の左隣又は右隣にある
他のＴＦＴ３０については、図２に示した第１実施形態
の場合とは逆に、コンタクトホール８１ｉが走査線３ａ
の上側に開孔され、コンタクトホール８３ｉは走査線の
下側に開孔されている。更に、中継層７１及び７１ｉと
画素電極９ａとを夫々接続するコンタクトホール８５及
び８５ｉが開孔される走査線３ａに対する側が、横方向
に沿って画素毎に交互に逆になっている。そして、走査
線３ａに対してコンタクトホール８５又は８５ｉが開孔
された側にある画素電極９ａと中継層７１又は７１ｉと
が、当該コンタクトホール８５又は８５ｉを介して接続
されている。

【００８０】容量線３００Ｉは、平面的に見て、このよ
うに開孔されたコンタクトホール８１又は８１ｉ、コン
タクトホール８３又は８３ｉ若しくはコンタクトホール
８５又は８５ｉを避け、横方向に画素毎に上下が逆転し
ながら横方向に連続して伸びる平面パターンを有する。
これに対応して、中継層７１及び７１ｉも、横方向に画
素毎に上下が逆転する平面パターンを有する。

【００８１】更に、ＴＦＴ３０の半導体層１ａのソース
領域及びドレイン領域が、横方向に奇数番目のデータ線
６ａに接続されるＴＦＴ３０と偶数番目のデータ線に接
続されるＴＦＴ３０とで、平面的に見て走査線３ａに対
して上下正反対に形成されている。

【００８２】以上の如く第２実施形態では、第１実施形
態と比べて、走査線３ａに沿って画素毎にＴＦＴ３０に
係る構成が上下逆転する（特に、同一の走査線３ａにＴ
ＦＴ３０を介して接続される画素電極９ａも、走査線３
ａに沿って画素毎に上下逆転して、千鳥足状に配列され
ている）点が異なり、その他の構成については、第１実
施形態の場合と同様である。そして、第２実施形態で
は、このように走査線３ａに沿って画素毎にＴＦＴ３０
に係る構成が上下逆転するものの、走査線３ａ及びデー
タ線６ａに対する各画素の開口領域の対称性は第１実施
形態の場合と同程度に極めて良好に維持されている。

【００８３】次に、このように構成された第２実施形態
の電気光学装置の駆動方式について、図５から図７を参
照して説明を加える。ここに、図５は、本実施形態にお
ける複数の画素電極９ａとこれらに接続される走査線３
ａ及びデータ線６ａとの対応関係を図式的に（ＴＦＴ３
０等を省略して）示す平面図であり、図６は、伝統的な
１Ｈ反転駆動方式における複数の画素電極９ａとこれら
に接続される走査線３ａ及びデータ線６ａとの対応関係
を図式的に示す平面図であり、図７は、伝統的なドット
反転駆動方式における複数の画素電極９ａとこれらに接
続される走査線３ａ及びデータ線６ａとの対応関係を図
式的に示す平面図である。また、図５から図７では夫
々、各画素電極９ａに示された“＋”又は“−”は、各
画素電極９ａに印加される画像信号の電位極性を示して
いる。

【００８４】図５に示すように、第２実施形態では好ま
しくは、横方向に配列された画素電極９ａには、同一電
位極性の画像信号が印加され、走査線３ａに沿った画素
電極群毎に画像信号の電位極性を反転させる駆動が行な
われる。但し、走査線３ａと画素電極９ａとの接続につ
いては、前述の如く走査線３ａに沿って画素毎に上下に
逆転されている。

【００８５】図６に示すように、伝統的な１Ｈ反転駆動
方式では、横方向に配列された画素電極９ａには、同一
電位極性の画像信号が印加され、走査線３ａに沿った画
素電極群毎に画像信号の電位極性を反転させる駆動が行
なわれる。但し、走査線３ａと画素電極９ａとの接続に
ついては、図５に示した本実施形態の場合と異なり、走
査線３ａに沿って画素毎に上下に逆転されていない。即
ち図中、各走査線３ａは、常に上側にある画素電極９ａ
に（不図示のＴＦＴを介して）接続されている。

【００８６】図７に示すように、伝統的なドット反転駆
動方式では、縦方向及び横方向の両方について相隣接す
る画素電極９ａに印加される画像信号の電位極性が逆に
なるように駆動が行なわれる。但し、走査線３ａと画素
電極９ａとの接続については、図５に示した本実施形態
の場合と異なり、走査線３ａに沿って画素毎に上下に逆
転されていない。即ち図中、各走査線３ａは、常に上側
にある画素電極９ａに（不図示のＴＦＴを介して）接続
されている。

【００８７】従って、図５に示した本実施形態では、横
方向に配列された画素電極群に同一電位極性の画像信号
が印加される点で、図６に示した１Ｈ反転駆動方式と同
様である。そして、図５に示した本実施形態では、１本
の走査線３ａに対応する画素電極９ａに印加される画像
信号の電位極性が、走査線３ａに沿って画素毎に反転さ
れている点で、図７に示したドット反転駆動方式と同様
である。

【００８８】本願発明者の研究によれば、図６に示した
如き伝統的な１Ｈ反転駆動方式の場合、横方向に配列さ
れた画素電極群には、同一電位極性の画像信号が印加さ
れるので、各画素電極９ａにより液晶に印加される電位
極性が横方向に相隣接する画素電極９ａ間で同一とな
る。このため、液晶の配向不良を引き起こす横電界の発
生を、これらの横方向に相隣接する画素電極９ａ間では
殆ど発生しないようにできることが判明している。逆
に、図７に示した如き伝統的なドット反転駆動方式の場
合、横方向及び縦方向の両方で相隣接する画素電極９ａ
に逆電位極性の画像信号が印加されるので、縦横を問わ
ずにどの画素電極間の間隙にも、液晶の配向不良を引き
起こす横電界が発生してしまう。この結果、図７に示し
た如きドット反転駆動方式の場合、横電界の発生により
液晶の配向不良が顕著に発生し、例えばコントラスト比
が図６に示した１Ｈ反転駆動方式の場合と比べて半分程
度にまで低下してしまう。これに対して、１Ｈ反転駆動
方式によれば、横電界の発生は縦方向に相隣接する画素
電極９ａ間での発生に止めることができるため、全体と
して横電界による液晶の配向不良を実践上問題のない程
度にまで抑えることが可能となるのである。ここで特
に、図５に示した本実施形態によれば、最終的に画素電
極９ａに印加される画像信号の電位極性に着目すれば、
これは図６に示した伝統的な１Ｈ反転駆動方式と同様に
なっているので、横方向に配列された画素電極９ａ間で
発生する横電界を低減できる。即ち、横電界の発生につ
いては、図５に示した本実施形態は、図６に示した１Ｈ
反転駆動方式の場合と同等に有利である。

【００８９】他方、本願発明者の研究によれば、図７に
示した伝統的なドット反転駆動方式の場合、１本の走査
線３ａに対応する画素電極９ａに印加される画像信号の
電位極性が、走査線３ａに沿って画素毎に反転されてい
るので、容量線３００の抵抗がある程度高くても或いは
時定数がある程度大きくても、一本の容量線３００の電
位は画素毎に＋及び−方向に交互に引っ張られるため常
にほぼ平均化される。このため、容量線３００の電位が
＋及び−方向のどちらか一方の電位に引っ張られた状態
で画素電極９ａへの書き込み期間が終わってしまう事態
の発生を効果的に阻止できることが判明している。逆
に、図６に示した１Ｈ反転駆動方式の場合、容量線３０
０の抵抗が高い或いは時定数が大きいと、各容量線３０
０の電位が画像信号の電位に引っ張られた状態で（即
ち、定電位になる以前の状態で）、対応する画素電極９
ａへの書き込み期間が終わってしまい、画像信号を画素
電極９ａに十分に書き込めない事態が発生してしまう。
ここで特に、図５に示した本実施形態によれば、１本の
走査線３ａに対応する画素電極９ａに印加される画像信
号の電位極性が、走査線３ａに沿って画素毎に反転され
ている点に着目すれば、これは図７に示した伝統的なド
ット反転駆動方式と同様になっているので、伝統的なド
ット反転駆動方式と同様に、容量電極の電位変動により
発生する画素電極９ａへの画像信号の書き込み不足を低
減できる。即ち、画素電極９ａへの書き込みについて
は、図５に示した本実施形態は、図７に示したドット反
転駆動方式の場合と同等に有利である。

【００９０】以上の結果、本実施形態によれば、１Ｈ反
転駆動方式の長所とドット反転駆動方式の長所との両方
を享受でき、横電界の発生を低減できると共に容量線の
電位変動による横クロストークの発生を低減できるので
大変有利である。そして、このように極めて有利な図５
に示した反転駆動方式は、図４に示した如き第２実施形
態に独自の構成があって初めて可能となるのである。例
えば、従来の如く容量線が走査線に横並びに形成されて
いるのでは、図５に示したような走査線に係る平面レイ
アウトは、容量線が邪魔となり困難或いは実践上不可能
となってしまう。

【００９１】（第３実施形態）次に本発明の電気光学装
置の第３実施形態について図８及び図９を参照して説明
する。図８は、第３実施形態における、データ線、走査
線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接
する複数の画素群の平面図である。図９は、図８のＡ−
Ａ’断面図である。尚、図９においては、各層や各部材
を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や
各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、図８及び図
９において、図２及び図３に示した第１実施形態におけ
る構成要素或いは図４に示した第２実施形態における構
成要素と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、そ
れらの説明は省略する。

【００９２】図８及び図９において、第３実施形態の電
気光学装置では、第１又は第２実施形態で第３層間絶縁
膜４３がＣＭＰ処理等により平坦化されているのに代え
て、ＴＦＴアレイ基板１０に溝１０ｃｖが掘られてお
り、この溝１０ｃｖ内に、データ線６ａ、走査線３ａ、
容量線３００及びＴＦＴ３０が少なくとも部分的に埋め
込まれることにより、第３層間絶縁膜４３の表面が概ね
平坦化されている。また、この溝１０ｃｖが走査線３ａ
に沿った領域において局所的に設けられないことによ
り、溝１０ｃｖ内に走査線３ａに沿った盛上り部３１０
が形成されている。この盛上り部３１０に対応して、そ
の上方に位置する各層も土手状に盛り上がっており、最
終的には画素電極９ａの縁部が盛り上げられている。そ
の他の構成については、第２実施形態の場合と同様であ
る。

【００９３】このように構成された第３実施形態の電気
光学装置は好ましくは、図５に示した第２実施形態の場
合と同様の反転駆動方式により駆動される。そして、第
３実施形態では特に、盛上り部３１０が、横電界が発生
する領域である縦方向に相隣接する画素電極９ａ間の間
隙領域に設けられているので（図８参照）、この盛上り
部３１０の高さに応じて画素電極９ａの縁部が局所的に
対向電極２１に近づいている（図９参照）。従って、横
電界の発生領域で縦電界を強めることにより、横電界に
よる悪影響（即ち、横電界に起因する液晶の配向不良）
を低減できる。このように、縦方向に伸びる非開口領域
における横電界は、図５に示した駆動方式により未然防
止し、横方向に伸びる非開口領域における横電界は、盛
上り部３１０により低減するので、全体として横電界に
よる悪影響を極めて小さくできる。

【００９４】加えて、盛上り部３１０で盛り上げられた
領域を除いては、データ線６ａ、走査線３ａ、容量線３
００及びＴＦＴ３０は溝１０ｃｖ内に部分的に埋め込ま
れることにより、画素電極９ａの下地面が平坦化されて
いるので、液晶層５０の層厚の面内変化による液晶の配
向不良を低減できる。尚、このような溝１０ｃｖ及び盛
上り部３１０は、ＴＦＴアレイ基板１０に対するエッチ
ングにより同時に形成できるので製造工程及び装置構成
を簡化する上で有利であるが、溝１０ｃｖとは別個に、
盛上り部形成用の専用膜を局所的に積層することによ
り、横電界が発生する領域で画素電極９ａの縁部が位置
する下地面を土手状に盛り上げても、縦電界を強める効
果は同様に得られる。或いは、対向基板２０の側で、横
電界が発生する領域に対向する対向電極２１部分を局所
的に土手状に盛り上げても、縦電界を強める効果は同様
に得られる。

【００９５】（電気光学装置の全体構成）以上のように
構成された各実施形態における電気光学装置の全体構成
を図１０及び図１１を参照して説明する。尚、図１０
は、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の側から見た平面図であり、図
１１は、図１０のＨ−Ｈ’断面図である。

【００９６】図１１において、ＴＦＴアレイ基板１０の
上には、シール材５２がその縁に沿って設けられてお
り、その内側に並行して、画像表示領域１０ａの周辺を
規定する額縁としての遮光膜５３が設けられている。シ
ール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路１０１
及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の
一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路１０４
が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。
走査線３ａに供給される走査信号の遅延が問題にならな
いのならば、走査線駆動回路１０４は片側だけでも良い
ことは言うまでもない。また、データ線駆動回路１０１
を画像表示領域１０ａの辺に沿って両側に配列してもよ
い。更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表
示領域１０ａの両側に設けられた走査線駆動回路１０４
間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。
また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所に
おいては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間
で電気的に導通をとるための上下導通材１０６が設けら
れている。そして、図１１に示すように、図１０に示し
たシール材５２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０が当
該シール材５２によりＴＦＴアレイ基板１０に固着され
ている。

【００９７】尚、ＴＦＴアレイ基板１０上には、これら
のデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に
加えて、データ線駆動回路からのサンプリング回路駆動
信号に応じて画像信号線上の画像信号をサンプリングす
るサンプリング回路、複数のデータ線６ａに所定電圧レ
ベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給
するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光
学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形
成してもよい。

【００９８】以上図１から図１１を参照して説明した実
施形態では、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回
路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わり
に、例えばＴＡＢ（Tape Automated bonding)基板上に
実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周
辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及
び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板
２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の
出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ(Twisted N
ematic)モード、ＶＡ（Vertically Aligned）モード、
ＰＤＬＣ(PolymerDispersed Liquid Crystal)モード等
の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリ
ーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差
フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。

【００９９】以上説明した実施形態における電気光学装
置は、プロジェクタに適用されるため、３枚の電気光学
装置がＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いられ、各
ライトバルブには各々ＲＧＢ色分解用のダイクロイック
ミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々
入射されることになる。従って、各実施形態では、対向
基板２０に、カラーフィルタは設けられていない。しか
しながら、画素電極９ａに対向する所定領域にＲＧＢの
カラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板２０上に
形成してもよい。このようにすれば、プロジェクタ以外
の直視型や反射型のカラー電気光学装置について、各実
施形態における電気光学装置を適用できる。また、対向
基板２０上に１画素１個対応するようにマイクロレンズ
を形成してもよい。あるいは、ＴＦＴアレイ基板１０上
のＲＧＢに対向する画素電極９ａ下にカラーレジスト等
でカラーフィルタ層を形成することも可能である。この
ようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明
るい電気光学装置が実現できる。更にまた、対向基板２
０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積するこ
とで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダイク
ロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイッ
クフィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラー電
気光学装置が実現できる。

【０１００】本発明は、上述した実施形態に限られるも
のではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる
発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能で
あり、そのような変更を伴なう電気光学装置もまた本発
明の技術的範囲に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の電気光学装置における画像
表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けら
れた各種素子、配線等の等価回路である。

【図２】第１実施形態の電気光学装置におけるデータ
線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板
の相隣接する複数の画素群の平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ’断面図である。

【図４】第２実施形態の電気光学装置におけるデータ
線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板
の相隣接する複数の画素群の平面図である。

【図５】本実施形態における複数の画素電極とこれらに
接続される走査線及びデータ線との対応関係を図式的に
示す平面図である。

【図６】１Ｈ反転駆動方式における複数の画素電極とこ
れらに接続される走査線及びデータ線との対応関係を図
式的に示す平面図である。

【図７】ドット反転駆動方式における複数の画素電極と
これらに接続される走査線及びデータ線との対応関係を
図式的に示す平面図である。

【図８】第３実施形態の電気光学装置におけるデータ
線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板
の相隣接する複数の画素群の平面図である。

【図９】図８のＡ−Ａ’断面図である。

【図１０】実施形態の電気光学装置におけるＴＦＴアレ
イ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板
の側から見た平面図である。

【図１１】図１０のＨ−Ｈ’断面図である。

【符号の説明】

１ａ…半導体層 １ａ’…チャネル領域 １ｂ…低濃度ソース領域 １ｃ…低濃度ドレイン領域 １ｄ…高濃度ソース領域 １ｅ…高濃度ドレイン領域 ２…絶縁薄膜 ３ａ…走査線 ６ａ…データ線 ９ａ…画素電極 １０…ＴＦＴアレイ基板 １０ｃｖ…溝 １１ａ…下側遮光膜 １２…下地絶縁膜 １６…配向膜 ２０…対向基板 ２１…対向電極 ２２…配向膜 ３０…ＴＦＴ ５０…液晶層 ７０…蓄積容量 ７１…中継層 ７５…誘電体膜 ８１、８３、８５…コンタクトホール １０１…データ線駆動回路 １０４…走査線駆動回路 ３００…容量線 ３１０…盛上り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H092 JA25 JA29 JA46 JB04 JB05 JB23 JB24 JB32 JB33 JB54 JB58 JB64 JB66 JB69 KA22 KB22 NA04 NA07 PA02 PA06 PA09 RA05 5C094 AA02 AA06 AA12 BA03 BA43 CA19 CA24 DA14 DA15 EA04 EA07 EA10 EB02 ED15 FB12 FB15 5F110 AA05 AA30 BB01 CC02 DD02 DD03 DD05 GG02 GG13 HJ23 HM15 NN44 NN45 NN46 NN47 NN72 NN73 NN77 QQ19

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に、マトリクス状に配列された複
   数の画素電極と、該画素電極に接続された薄膜トランジ
   スタと、該薄膜トランジスタに接続され且つ前記画素電
   極の間隙に対応する各画素の非開口領域に形成された相
   交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、該走査線
   上に層間絶縁膜を介して積層され且つ前記データ線及び
   前記走査線とは異なる導電層から形成された前記画素電
   極に蓄積容量を付加するための容量線とを備えており、 前記データ線は、前記走査線に沿った第１方向に相隣接
   する画素電極の間隙に対応し且つ前記データ線に沿った
   第２方向に伸びる非開口領域の中央に配置され、 前記第１方向に相隣接する画素電極は、それらの間に配
   置された前記データ線に対して線対称な平面形状を有
   し、 前記走査線は、前記第２方向に相隣接する画素電極の間
   隙に対応し且つ前記第１方向に伸びる非開口領域の中央
   に配置され、 前記第２方向に相隣接する画素電極は、それらの間に配
   置された前記走査線に対して線対称な平面形状を有する
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 【請求項２】 前記容量線は、平面的に見て前記非開口
   領域のうち少なくとも前記走査線に沿った部分を規定す
   る遮光膜としても機能することを特徴とする請求項１に
   記載の電気光学装置。
3. 【請求項３】 前記容量線は、前記走査線と前記データ
   線との間に積層された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。
4. 【請求項４】 前記データ線は、平面的に見て前記非開
   口領域のうち少なくとも前記データ線に沿った部分を規
   定する遮光膜としても機能することを特徴とする請求項
   １から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 【請求項５】 前記薄膜トランジスタのチャネル領域を
   含む半導体層は夫々、平面的に見て前記走査線に対して
   線対称に形成されたことを特徴とする請求項１から４の
   いずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 【請求項６】 前記薄膜トランジスタのチャネル領域を
   含む半導体層のドレイン領域と前記画素電極とを中継接
   続する中間導電層を更に備えており、 前記半導体層のソース領域と前記データ線とを接続する
   第１コンタクトホールと、前記ドレイン領域と前記中間
   導電層とを接続する第２コンタクトホールとは、平面的
   に見て前記走査線に対して線対称な位置に開孔されたこ
   とを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の
   電気光学装置。
7. 【請求項７】 前記薄膜トランジスタのチャネル領域を
   含む半導体層のドレイン領域と前記画素電極とを中継接
   続する中間導電層を更に備えており、 前記半導体層のソース領域と前記データ線とを接続する
   第１コンタクトホールと、前記ドレイン領域と前記中間
   導電層とを接続する第２コンタクトホールとは、平面的
   に見て相互に前記走査線の逆側に開孔されており、 前記走査線に対する前記第１コンタクトホールが開孔さ
   れる側と前記第２コンタクトホールが開孔される側と
   が、前記第１方向に配列された薄膜トランジスタ毎に交
   互に入れ替えられることを特徴とする請求項１から６の
   いずれか一項に記載の電気光学装置。
8. 【請求項８】 前記薄膜トランジスタのチャネル領域を
   含む半導体層のドレイン領域と前記画素電極とを中継接
   続する中間導電層を更に備えており、 前記中間導電層と前記画素電極とを接続する第３コンタ
   クトホールが開孔される前記走査線に対する側が、前記
   第１方向に沿って画素毎に交互に逆になり、 前記走査線に対して前記第３コンタクトホールが開孔さ
   れた側にある画素電極と前記中間導電層とが、前記第３
   コンタクトホールを介して接続されることを特徴とする
   請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
9. 【請求項９】 前記薄膜トランジスタのチャネル領域を
   含む半導体層のドレイン領域と前記画素電極とを中継接
   続する中間導電層を更に備えており、 前記画素電極と前記中間導電層とを接続する第３コンタ
   クトホールは、前記第１方向に相隣接するデータ線間の
   中央に開孔されたことを特徴とする請求項１から８のい
   ずれか一項に記載の電気光学装置。
10. 【請求項１０】 前記薄膜トランジスタのチャネル領域
    を含む半導体層のドレイン領域と前記画素電極とを中継
    接続する中間導電層を更に備えており、 前記中間導電層を画素電位側容量電極とし且つ該画素電
    位側容量電極に誘電体膜を介して対向配置される前記容
    量線の一部を固定電位側容量電極として前記蓄積容量が
    構築されることを特徴とする請求項１から９のいずれか
    一項に記載の電気光学装置。
11. 【請求項１１】 前記薄膜トランジスタのチャネル領域
    を含む半導体層のソース領域及びドレイン領域が、前記
    第１方向に奇数番目のデータ線に接続される薄膜トラン
    ジスタと偶数番目のデータ線に接続される薄膜トランジ
    スタとで、平面的に見て前記走査線に対して正反対に形
    成されていることを特徴とする請求項１から１０のいず
    れか一項に記載の電気光学装置。
12. 【請求項１２】 前記第１方向に配列された画素電極に
    は、同一電位極性の画像信号が供給されることを特徴と
    する請求項１から１１のいずれか一項に記載の電気光学
    装置。
13. 【請求項１３】 前記基板に電気光学物質を介して対向
    配置された対向基板を更に備えており、 前記第１方向に相隣接する画素電極の一方は、前記第２
    方向に第ｎ（但し、ｎは自然数）番目の走査線に接続さ
    れた薄膜トランジスタに接続されており、前記第１方向
    に相隣接する画素電極の他方は、前記第２方向に第ｎ＋
    １番目の走査線に接続された薄膜トランジスタに接続さ
    れたことを特徴とする請求項１２に記載の電気光学装
    置。
14. 【請求項１４】 前記対向基板上に、前記画素電極に対
    向配置された対向電極を更に備えており、 前記基板上で前記データ線、前記走査線、前記容量線及
    び前記薄膜トランジスタに対向する領域に設けられた溝
    内に、前記データ線、前記走査線、前記容量線及び前記
    薄膜トランジスタが少なくとも部分的に埋め込まれるこ
    とにより、前記画素電極の下地面が平坦化されており、 前記走査線に沿った領域において少なくとも部分的に前
    記溝が設けられないことにより、前記画素電極の下地面
    が前記画素電極の縁部が位置する領域において前記走査
    線に沿った盛上り部が形成されていることを特徴とする
    請求項１３に記載の電気光学装置。
15. 【請求項１５】 前記容量線は、少なくともアルミニウ
    ムを含有する合金膜からなることを特徴とする請求項１
    から１４のいずれか一項に記載の電気光学装置。