JP2004126557A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶装置等の電気光学装置において、耐光性を高め、高品位の画像を表示する。
【解決手段】電気光学装置は、ＴＦＴアレイ基板（１０）上に、画素電極（９ａ）と、これに接続されたＴＦＴ（３０）と、このＴＦＴの少なくともチャネル領域を上側から覆う上側遮光層（３００、６ａ）と、このＴＦＴの少なくともチャネル領域を下側から覆う下側遮光層（１１ａ）とを備える。上側遮光膜及び下側遮光膜は夫々、データ線及び走査線が相交差する交差領域において、各画素の開口領域に隅切りを規定する張り出し部（４０１、４１１）を有する。両張り出し部は、コンタクトホール（６０１）を介して相互接続されている。ＴＦＴのチャネル領域（１ａ’）は、交差領域内に配置されている。
【選択図】　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス駆動方式の電気光学装置及び電子機器の技術分野に属し、特に画素スイッチング用の薄膜トランジスタ（以下適宜、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と称す）を、基板上の積層構造中に備えた形式の電気光学装置及びそのような電気光学装置を具備してなるプロジェクタ等の電子機器の技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
ＴＦＴアクティブマトリクス駆動形式の液晶装置、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置等の電気光学装置では、各画素に設けられた画素スイッチング用ＴＦＴのチャネル領域に入射光が照射されると光による励起で光リーク電流が発生してＴＦＴの特性が変化する。特に、プロジェクタのライトバルブ用電気光学装置の場合には、入射光の強度が高いため、ＴＦＴのチャネル領域やその隣接領域に対する入射光の遮光を行うことは重要となる。
【０００３】
そこで従来は、対向基板に設けられた各画素において、表示に寄与する光が透過或いは反射する開口領域を規定する遮光膜により、或いはＴＦＴの上を通過すると共にＡｌ（アルミニウム）等の金属膜からなるデータ線により、係るチャネル領域やその隣接領域を遮光するように構成されている。更に、ＴＦＴアレイ基板上において画素スイッチング用ＴＦＴの下側にも、例えば高融点金属からなる遮光膜を設けることがある。このようにＴＦＴの下側にも遮光膜を設ければ、ＴＦＴアレイ基板側からの裏面反射光や、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他の電気光学装置からプリズム等を突き抜けてくる投射光などの戻り光が、当該電気光学装置のＴＦＴに入射するのを未然に防ぐことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した各種遮光技術によれば、以下の問題点がある。
【０００５】
即ち、先ず対向基板上やＴＦＴアレイ基板上に遮光膜を形成する技術によれば、遮光膜とチャネル領域との間は、３次元的に見て例えば液晶層、電極、層間絶縁膜等を介してかなり離間しており、両者間へ斜めに入射する光に対する遮光が十分ではない。特にプロジェクタのライトバルブとして用いられる小型の電気光学装置においては、入射光は光源からの光をレンズで絞った光束であり、斜めに入射する成分を無視し得ない程に含んでいる。例えば、基板に垂直な方向から１０度から１５度程度傾いた成分を１０％程度含むこともあるので、このような斜めの入射光に対する遮光が十分でないことは実践上問題となる。
【０００６】
加えて、遮光膜のない領域から電気光学装置内に侵入した光が、基板或いは基板上に形成された遮光膜の上面やデータ線で反射された後に、係る反射光或いはこれが更に基板或いは遮光膜やデータ線で反射された多重反射光が最終的にＴＦＴのチャネル領域に到達してしまう場合もある。
【０００７】
特に近年の表示画像の高品位化という一般的要請に沿うべく電気光学装置の高精細化或いは画素ピッチの微細化を図るに連れて、更に明るい画像を表示すべく入射光の光強度を高めるに連れて、上述した従来の各種遮光技術によれば、十分な遮光を施すのがより困難となり、ＴＦＴのトランジスタ特性の変化により、フリッカ等が生じて、表示画像の品位が低下してしまうという問題点がある。
【０００８】
尚、このような耐光性を高めるためには、単純に遮光膜の形成領域を広げれば良いようにも考えられるが、これでは、各画素の開口率を高めることが根本的に困難になり、表示画像が暗くなってしまうという問題点が生じる。
【０００９】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、耐光性に優れており、明るく高品位の画像表示が可能な電気光学装置及びそのような電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、画素電極と、該画素電極をスイッチング制御する薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに画像信号を供給するデータ線と、前記薄膜トランジスタに走査信号を供給すると共に前記データ線と交差する走査線と、前記薄膜トランジスタを構成する半導体層の少なくともチャネル領域及びその隣接領域を上側から覆う上側遮光膜と、前記少なくともチャネル領域及びその隣接領域を下側から覆う下側遮光膜とを備えており、前記上側遮光膜及び前記下側遮光膜は夫々、前記データ線及び前記走査線が相交差する交差領域において、前記画素電極に対応する各画素の開口領域に隅切りを規定するように張り出した張り出し部を有し、前記チャネル領域は、前記交差領域内に配置されており、前記上側遮光膜と前記下側遮光膜とは相互に、前記張り出し部において遮光性の導電材料を介して又は直接に接続されている。
【００１１】
本発明の第１電気光学装置によれば、その動作時には、例えば薄膜トランジスタのソースに、データ線を介して画像信号が供給され、薄膜トランジスタのゲートに、走査線を介して走査信号が供給される。すると、例えば薄膜トランジスタのドレインに接続された画素電極を、薄膜トランジスタによりスイッチング制御することによって、アクティブマトリクス駆動方式による駆動を行なえる。そして、薄膜トランジスタを構成する半導体層の少なくともチャネル領域及びその隣接領域は、上側遮光膜によって、その上側から覆われているので、基板面に対して上方からの入射光が、薄膜トランジスタのチャネル領域及びその隣接領域に入射するのを、基本的に阻止できる。更に、下側遮光膜によって、その下側から覆われているので、基板面に対して下方からの戻り光が、薄膜トランジスタのチャネル領域及びその隣接領域に入射するのを、基本的に阻止できる。尚、「戻り光」とは例えば、基板の裏面反射や、当該第１電気光学装置をライトバルブとして複数用いた複板式プロジェクタにおける他のライトバルブから出射され合成光学系を突き抜けてくる光などの、入射光と反対方向に戻ってくる、表示に寄与しない光をいう。
【００１２】
ここで特に、上側遮光膜及び下側遮光膜は夫々、データ線及び走査線が相交差する交差領域において、各画素の開口領域に隅切りを規定するように張り出した張り出し部を有する。例えば、四角形の開口領域を基準に考えれば、一から四つの隅切りがなされて、五角形から八角形の開口領域が、規定される。そして、チャネル領域は、このような隅切りを有する交差領域内に配置されている。従って、このような張り出し部が存在しない場合と比べて、基板面に対して上方から垂直に或いは斜めに進行する強力な入射光及びこれに基づく内面反射光及び多重反射光や、基板面に対して下方から垂直に或いは斜めに進行する戻り光及びこれに基づく内面反射光及び多重反射光が、薄膜トランジスタのチャネル領域及びその隣接領域に入射するのを、張り出し部を夫々有する上側遮光膜及び下側遮光膜によって有効に阻止できる。
【００１３】
更に本発明によれば、上側遮光膜と下側遮光膜とは相互に、張り出し部において遮光性の導電材料を介して又は直接に接続されている。このため、交差領域内に配置されたチャネル領域及びその隣接領域は、それらの側方から、上側遮光膜及び下側遮光膜の相互接続された部分によって部分的に囲まれることになる。即ち、側方から比較的傾きが大きく斜めに入射しようとする入射光或いは戻り光に対する遮光性能が、このように側方から囲む、相互接続された部分によって顕著に向上される。
【００１４】
加えて、上側遮光膜と下側遮光膜とは、相互接続されているため、両者を同電位にすることができ、例えば両者のうち一方からなる配線に対して、他方をその冗長配線として利用することも可能となる。
【００１５】
これらの結果、各画素の開口率を高めつつ、相互接続された上側遮光膜及び下側遮光膜で上下左右から囲むという立体的な遮光によって、薄膜トランジスタにおける光リーク電流の発生やばらつきに起因した表示ムラ或いはフリッカなどを、効率的に低減でき、最終的に明るく高品位の画像を表示できる。同時に、相互接続された上側遮光膜及び下側遮光膜による冗長配線を実現でき、例えば容量線等の低抵抗化を図ることによっても、フリッカ等をより一層低減可能となる。
【００１６】
本発明の第１電気光学装置の一態様では、前記上側遮光膜と前記下側遮光膜とは相互に、コンタクトホールを介して接続されており、該コンタクトホール内には、前記上側遮光膜が形成されているか又は前記導電材料からプラグが形成されている。
【００１７】
この態様によれば、上側遮光膜と下側遮光膜とをコンタクトホールを介して良好に電気的に相互接続できる。しかも、張り出し部に設けられたコンタクトホール内に配置された上側遮光膜或いはプラグを構成する遮光性の導電材料によって、チャネル領域及びその隣接領域を、それらの側方から部分的に囲むことができる。
【００１８】
或いは本発明の第１電気光学装置の他の態様では、前記上側遮光膜と前記下側遮光膜とは相互に、前記張り出し部の輪郭に応じた断面形状の貫通溝を介して接続されており、該貫通溝内には、前記チャネル領域に側方から対向する壁が前記上側遮光膜又は前記導電材料から形成されている。
【００１９】
この態様によれば、上側遮光膜と下側遮光膜とを貫通溝を介して良好に電気的に相互接続できる。しかも、張り出し部の輪郭に応じた断面形状の貫通溝内において上側遮光膜或いは遮光性の導電材料から形成された壁によって、チャネル領域及びその隣接領域を、それらの側方から部分的に、より広範に囲むことができる。このような貫通溝の断面形状は、例えば、張り出し部の輪郭とほぼ同じか僅かに一回り小さいものでよく、或いは、僅かに一回り大きいものでもよい。ここでは、貫通溝を大きく形成する程、概ねその遮光性能は向上する。
【００２０】
本発明の第１電気光学装置の他の態様では、前記交差領域の各々について、その四つのコーナー全てに前記張り出し部が設けられており、該四つのコーナーの各々で、前記上側遮光膜と前記下側遮光膜とが相互に接続されている。
【００２１】
この態様によれば、張り出し部に設けられたコンタクトホールや貫通溝などの内に配置された上側遮光膜或いは遮光性の導電材料によって、チャネル領域及びその隣接領域を、それらの四方から囲むことができ、遮光性能を確実に高められる。
【００２２】
本発明の第２電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、画素電極と、該画素電極をスイッチング制御する薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに画像信号を供給するデータ線と、前記薄膜トランジスタに走査信号を供給すると共に前記データ線と交差する走査線と、前記薄膜トランジスタを構成する半導体層の少なくともチャネル領域及びその隣接領域を上側から覆う上側遮光膜と、前記少なくともチャネル領域及びその隣接領域を下側から覆う下側遮光膜とを備えており、前記上側遮光膜及び前記下側遮光膜は夫々、前記データ線及び前記走査線が相交差する交差領域において、前記画素電極に対応する各画素の開口領域に隅切りを規定するように張り出した張り出し部を有し、前記チャネル領域は、前記交差領域内に配置されており、前記走査線は、前記下側遮光膜から構成されており、前記下側遮光膜は、前記張り出し部において遮光性の導電材料を介して前記薄膜トランジスタのゲート電極膜に接続されているか又は直接に前記薄膜トランジスタのゲート電極膜に接続されている。
【００２３】
本発明の第２電気光学装置によれば、上述した第１電気光学装置の場合と同様にアクティブマトリクス駆動方式による駆動を行なえる。そして、薄膜トランジスタを構成する半導体層の少なくともチャネル領域及びその隣接領域は、上側遮光膜によって、その上側から覆われているので、基板面に対して上方からの入射光が、薄膜トランジスタのチャネル領域及びその隣接領域に入射するのを、基本的に阻止できる。更に、下側遮光膜によって、その下側から覆われているので、基板面に対して下方からの戻り光が、薄膜トランジスタのチャネル領域及びその隣接領域に入射するのを、基本的に阻止できる。
【００２４】
ここで特に、上側遮光膜及び下側遮光膜は夫々、データ線及び走査線が相交差する交差領域において、各画素の開口領域に隅切りを規定するように張り出した張り出し部を有する。そして、チャネル領域は、このような隅切りを有する交差領域内に配置されている。従って、入射光及び戻り光並びにこれらに基づく内面反射光及び多重反射光が、薄膜トランジスタのチャネル領域及びその隣接領域に入射するのを、張り出し部を夫々有する上側遮光膜及び下側遮光膜によって有効に阻止できる。
【００２５】
更に本発明によれば、走査線は下側遮光膜から構成されており、しかも、この下側遮光膜は、張り出し部において遮光性の導電材料を介してゲート電極膜に接続されているか又は直接にゲート電極膜に接続されている。このため、交差領域内に配置されたチャネル領域及びその隣接領域は、それらの側方から、下側遮光膜及びゲート電極膜の相互接続された部分によって部分的に囲まれることになる。即ち、側方から比較的傾きが大きく斜めに入射しようとする入射光或いは戻り光に対する遮光性能が、このように側方から囲む、相互接続された部分によって顕著に向上される。
【００２６】
加えて、下側遮光膜を走査線に利用することによって、基板上における積層構造及び製造工程の単純化を図れる。
【００２７】
これらの結果、各画素の開口率を高めつつ、チャネル領域及びその隣接領域を、上側遮光膜及び下側遮光膜で上下から囲むと共に、下側遮光膜及びゲート電極膜が相互接続された部分によって左右から囲むという立体的な遮光によって、薄膜トランジスタにおける光リーク電流の発生やばらつきに起因した表示ムラ或いはフリッカなどを、効率的に低減でき、最終的に明るく高品位の画像を表示できる。
【００２８】
本発明の第２電気光学装置の一態様では、前記下側遮光膜と前記ゲート電極膜とは相互に、コンタクトホールを介して接続されており、該コンタクトホール内には、前記ゲート電極膜が形成されているか又は前記遮光性の導電材料からプラグが形成されている。
【００２９】
この態様によれば、下側遮光膜とゲート電極膜とをコンタクトホールを介して良好に電気的に相互接続できる。しかも、張り出し部に設けられたコンタクトホール内に配置されたゲート電極膜或いはプラグを構成する遮光性の導電材料によって、チャネル領域及びその隣接領域を、それらの側方から部分的に囲むことができる。
【００３０】
本発明の第２電気光学装置の他の態様では、前記下側遮光膜と前記ゲート電極膜とは相互に、前記張り出し部の輪郭に応じた断面形状の貫通溝を介して接続されており、該貫通溝内には、前記チャネル領域に側方から対向する壁が前記ゲート電極膜又は前記遮光性の導電材料から形成されている。
【００３１】
この態様によれば、下側遮光膜とゲート電極膜とを貫通溝を介して良好に電気的に相互接続できる。しかも、張り出し部の輪郭に応じた断面形状の貫通溝内においてゲート電極膜或いは遮光性の導電材料から形成された壁によって、チャネル領域及びその隣接領域を、それらの側方から部分的に、より広範に囲むことができる。
【００３２】
本発明の第２電気光学装置の他の態様では、前記交差領域の各々について、その四つのコーナー全てに前記張り出し部が設けられており、該四つのコーナーの各々で、前記下側遮光膜と前記ゲート電極膜とが相互に接続されている。
【００３３】
この態様によれば、張り出し部に設けられたコンタクトホールや貫通溝などの内に配置されたゲート電極膜或いは遮光性の導電材料によって、チャネル領域及びその隣接領域を、それらの四方から囲むことができ、遮光性能を確実に高められる。
【００３４】
本発明の第２電気光学装置の他の態様では、前記ゲート電極膜は、前記走査線に沿って延びると共に前記走査線の冗長配線をなす他の走査線の一部からなる。
【００３５】
この態様によれば、遮光膜からなる走査線とゲート電極膜を含んでなる他の走査線とからなる冗長構造によって、走査線の低抵抗化を図ることができる。更に、走査線が部分的に断線した場合等にも、これが欠陥として表面化することを効果的に阻止できる。
【００３６】
本発明の第１又は第２電気光学装置の他の態様では、前記チャネル領域は、前記交差領域の中央に配置されている。
【００３７】
この態様では、チャネル領域は、交差領域の中央に配置されており、特に隅切りが存在する分だけ、光が通過する各画素の開口領域から離間している。このため、チャネル領域に対する遮光性能を効率良く向上させられる。尚、「交差領域の中央に配置されている」とは、交差領域における重心等の中心点にチャネル領域の中心点が一致する場合の他、チャネル領域が交差領域内でその縁から多少なりともその中心点の側に寄って位置する場合も含む意味である。
【００３８】
本発明の第１又は第２電気光学装置の他の態様では、前記画素電極に接続された蓄積容量を更に備えており、前記上側遮光膜は、前記蓄積容量を構成する固定電位側容量電極又は該固定電位側容量電極を含む容量線を兼ねる。
【００３９】
この態様によれば、蓄積容量によって、薄膜トランジスタを介して画素電極に書き込んだ電位を、その書き込み時間に比べて長期に亘って維持できる。そして特に、上側遮光膜は、蓄積容量を構成する固定電位側容量電極或いは容量線を兼ねるので、両者を別々に作り込む場合と比較して、基板上における積層構造及び製造方法の単純化を図れる。このような上側遮光膜は、金属膜、合金膜、金属シリサイド膜など導電性の遮光膜から構成すればよい。
【００４０】
但し、本発明において蓄積容量を作り込む場合、上側遮光膜は、蓄積容量の画素電位側容量電極を兼ねてもよい。或いは、固定電位側容量電極及び画素電位側容量電極の両者を導電性の遮光膜から構成することも可能である。また、基板上における、これら両容量電極の上下配置は、どちらが上でも下でも構わない。
【００４１】
本発明の第１又は第２電気光学装置の他の態様では、前記張り出し部は、前記データ線から外れた平面領域に形成されており、前記蓄積容量は、前記データ線に重なる平面領域にも形成されている。
【００４２】
この態様によれば、上側遮光膜と下側遮光膜との相互接続がなされる張り出し部を避けて、データ線の下を有効利用して蓄積容量を作り込むので、限られた遮光領域内にて蓄積容量の増大を図れる。
【００４３】
本発明の第１又は第２電気光学装置の他の態様では、前記上側遮光膜の張り出し部は、前記下側遮光膜の張り出し部よりも一回り大きい。
【００４４】
この態様によれば、通常戻り光よりも強力な入射光が、上側遮光膜の脇を抜けて下側遮光膜の表面で反射して、内面反射光が発生する事態を効果的に防止できる。
【００４５】
本発明の第１又は第２電気光学装置の他の態様では、前記基板に電気光学物質層を介して対向配置された対向基板を更に備えており、前記開口領域の四隅のうち、少なくとも前記電気光学物質層における動作不良が相対的に大きい一又は複数の隅に、前記張り出し部が設けられている。
【００４６】
この態様によれば、例えば液晶層の配向不良の如き、電気光学物質層の動作不良が大きい隅に対して、隅切りを規定する。従って、例えば液晶層の配向不良がラビング方向との関係で四隅に均等に発生しない場合の如き、動作不良が四隅に均等に発生しない場合に、当該動作不良となる領域を積極的に隠すことになる。よって、各開口領域の隅における光抜けの防止等により、コントラスト比を効率的に高めることができる。同時に、動作不良が小さい隅については、正常動作或いは正常に近い動作が行われるので、この部分を隠さないことで開口領域の一部として利用し、張り出し部の存在による各画素の開口率の低下を抑制することも可能となる。
【００４７】
尚、このような張り出し部は、一つの開口領域に対して、動作不良の発生個所や程度に応じて、一箇所設けてもよいし、二箇所或いは三箇所設けてもよい。
【００４８】
本発明の第１又は第２電気光学装置の他の態様では、前記画素電極は、第１の周期で反転駆動されるための第１の画素電極群及び該第１の周期と相補の第２の周期で反転駆動されるための第２の画素電極群を含むと共に前記第１基板上に平面配列されており、前記張り出し部は、前記交差領域の中央を基準に前記第１の画素電極群の側に位置する二隅、又は前記第２の画素電極群の側に位置する二隅に設けられている。
【００４９】
この態様によれば、その動作時に、（ｉ）反転駆動時に各時刻において相互に逆極性の駆動電圧で駆動される相隣接する画素電極と（ｉｉ）反転駆動時に各時刻において相互に同一極性の駆動電圧で駆動される相隣接する画素電極との両者が存在している。このような両者は、例えば行毎に駆動電圧の極性をフィールド単位で反転させる１Ｈ反転駆動方式や、列毎に駆動電圧の極性をフィールド単位で反転させる１Ｓ反転駆動方式などの反転駆動方式を採るマトリクス駆動型の液晶装置等の第１又は第２電気光学装置であれば存在する。従って、異なる画素電極群に属する相隣接する画素電極の間には、横電界が生じる。しかるに本態様では、交差領域の中央を基準に第１の画素電極群の側に位置する二隅、又は第２の画素電極群の側に位置する二隅に隅切りが設けられている。このため、交差領域の付近における横電界が発生する領域を、張り出し部で遮光することができ、横電界による悪影響が表面化或いは顕在化するのを効果的に防止できる。これらの結果、高コントラストで明るい高品位の画像表示を行える。
【００５０】
本発明の第１又は第２電気光学装置の他の態様では、前記開口領域の四隅に夫々、左右上下対称な張り出し部が設けられている。
【００５１】
この態様によれば、開口領域の四隅に夫々、左右上下対称な張り出し部が設けられており、各画素の開口領域の平面形状は、張り出し部が存在しない場合と比較して、円形或いは多角形に近付く。この結果、円形或いは多角形に近い平面形状の開口領域を用いて、各開口領域内に光抜け領域や動作不良領域が低減された良好な画像表示を行うことも可能となる。特に、円形或いは円形に近いマイクロレンズを用いる場合に、このような構成を採ると、適切に集光される入射光を開口領域を介して通すと同時に適切に集光されない入射光を遮光できるので、大変有効である。
【００５２】
本発明の第１又は第２電気光学装置の他の態様では、前記上側遮光膜は、前記データ線及び前記走査線に沿った格子状の遮光領域を少なくとも部分的に規定する。
【００５３】
この態様によれば、上側遮光膜によって、各画素の非開口領域を精度よく規定できる。特に、対向基板側の遮光膜により非開口領域を規定する場合と比べて、両基板の貼り合わせ時の組みずれの影響で開口率が低下することを阻止し、更に、薄膜トランジスタに近接してこれを遮光できるので、非常に有利である。
【００５４】
尚、下側遮光膜によって、データ線及び走査線に沿った格子状の遮光領域を少なくとも部分的に規定するように構成してもよい。
【００５５】
本発明の第１又は第２電気光学装置の他の態様では、前記基板又は前記基板に対向配置された対向基板に、前記画素電極に対向配置されたマイクロレンズを更に備える。
【００５６】
この態様によれば、入射光は、マイクロレンズを介して、各画素の開口領域の中央寄りに導かれる。ここで特に、マイクロレンズにより適切に集光され表示に寄与する入射光は、交差領域にて隅切りを規定する上側遮光膜の張り出し部には、殆ど到達しない筈である。従って、張り出し部によって、マイクロレンズによって適切に集光されない光成分を遮光できるので、明るさを維持しつつ画質向上を図れる。
【００５７】
尚、上述した本発明の第１又は第２電気光学装置は、例えば、液晶装置として構築されてもよいし、ＥＬ表示装置として構築されてもよい。
【００５８】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の第１又は第２電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を具備してなる。
【００５９】
本発明の電子機器は、上述した本発明の第１又は第２電気光学装置を具備してなるので、明るく高品位の画像表示が可能な、投射型表示装置、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。
【００６０】
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。
【００６１】
【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。
【００６２】
（第１実施形態）
先ず本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の画素部における構成について、図１から図４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’断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ’断面図である。尚、図３及び図４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。
【００６３】
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３ａ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６ａ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。蓄積容量７０はＴＦＴ３０のドレイン領域と容量線３００の間で形成される。
【００６４】
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９ａ（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。
【００６５】
また、半導体層１ａのうち図中右上がりの細かい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３ａ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。
【００６６】
図２及び図３に示すように、容量線３００は、走査線３ａ上に形成されている。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る本線部と、走査線３ａ及びデータ線６ａの交点における該本線部からデータ線６ａに沿って図２中上下に突出した突出部とを含んでなる。
【００６７】
容量線３００は、例えば金属又は合金を含む導電性の遮光膜からなり上側遮光膜の一例を構成すると共に固定電位側容量電極としても機能する。容量線３００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）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。容量線３００は、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）等の他の金属を含んでもよい。或いは、容量線３００は、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる第１膜と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ってもよい。
【００６８】
他方、容量線３００に対して、誘電体膜７５を介して対向配置される中継層７１は、蓄積容量７０の画素電位側容量電極としての機能を持ち、更に、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。
【００６９】
このように本実施形態では、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構築されている。
【００７０】
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により、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴＦＴ３０の上側に、平面的に見て格子状の上側遮光膜が構成されており、各画素の開口領域を規定している。
【００７１】
他方、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴＦＴ３０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についても、容量線３００と同様に各種金属膜等から形成される。
【００７２】
本実施形態では特に、容量線３００は、このような格子状の遮光領域のうち走査線３ａ及びデータ線６ａが交差する交差領域において、各画素の開口領域に隅切りを規定する張り出し部４０１を有する。そして、このような隅切りを規定する張り出し部４０１に対応して、下側遮光膜１１ａも、この交差領域において、各画素の開口領域に隅切りを規定する張り出し部４１１を有する。このような張り出し部４０１及び４１１に係る構成及び作用効果については図４を参照して後に詳述する。
【００７３】
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。
【００７４】
図２及び図３に示すように、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を中継層として利用すれば、層間距離が例えば２０００ｎｍ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。
【００７５】
他方、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、データ線６ａと高濃度ソース領域１ａとを中継層により中継接続することも可能である。
【００７６】
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することにより、固定電位とされる。係る定電位源としては、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。
【００７７】
本実施形態では特に、このように構成された容量線３００と下側遮光膜１１ａとは、コンタクトホール６０１を介して相互接続されており、下側遮光膜１１ａは、容量線３００の冗長配線として機能する。これにより、容量線３００の低抵抗化を図ることができ、更に容量線３００の部分的な断線や不良による装置全体の不良化を阻止することも可能となる。このようなコンタクトホール６０１に係る構成及び作用効果については図４を参照して後に詳述する。
【００７８】
加えて、容量線３００と接続することによって、下側遮光膜１１ａを固定電位に落とせる。このため、下側遮光膜１１ａの電位変動がＴＦＴ３０に対して悪影響を及ぼすことを避けることも可能となる。
【００７９】
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。
【００８０】
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（Ｉｎｄｉｕｍ　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、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【００８１】
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、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【００８２】
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５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなる。シール材は、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。
【００８３】
更に、画素スイッチング用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ＴＦＴ３０の特性の変化を防止する機能を有する。
【００８４】
図３において、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ　Ｄｏｐｅｄ　Ｄｒａｉｎ）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１ａ’、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。
【００８５】
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。
【００８６】
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、コンタクトホール８１及びコンタクトホール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。
【００８７】
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。
【００８８】
ここで図４を参照して、容量線３００の張り出し部４０１及び下側遮光膜１１ａの４１１並びにコンタクトホール６０１に係る構成について説明する。
【００８９】
図４において、張り出し部４０１と張り出し部４１１とは、コンタクトホール６０１を介して相互に接続されている。そして、コンタクトホール６０１内には、張り出し部４０１と同じく容量線３００を構成する前述した遮光性の各種金属材料等で充填されている。このため、図２及び図４に示すように、チャネル領域１ａ’及びその隣接領域は、遮光性の材料で充填されたコンタクトホール６０１によって、側方の四方から囲まれる構造が構築されている。同時に、チャネル領域１ａ’及びその隣接領域は、張り出し部４０１を含む容量線３００及び張り出し部４１１を含む遮光膜１１ａによって、上下から囲まれる構造が構築されている。
【００９０】
以上図１から図４を参照して説明したように本実施形態によれば、チャネル領域１ａ’及びその隣接領域（即ち、図２及び図３に示した低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ）は、上側から上側遮光膜たる容量線３００及びデータ線６ａにより覆われている。従って、ＴＦＴアレイ基板１０に垂直な方向からの入射光に対する遮光は、上側遮光膜たる容量線３００及びデータ線６ａにより高めることができる。他方、チャネル領域１ａ’及びその隣接領域は、下側から下側遮光膜１１ａにより覆われている。従って、ＴＦＴアレイ基板１０の裏面反射光や、複数の電気光学装置をライトバルブとして用いた複板式のプロジェクタにおける他の電気光学装置から出射され合成光学系を突き抜けてくる光等の、戻り光に対する遮光は、下側遮光膜１１ａにより高めることができる。
【００９１】
ここで、入射光は、ＴＦＴアレイ基板１０に対して斜め方向から入射する斜め光を含んでいる。例えば、入射角が垂直から１０度〜１５度位までずれる成分を１０％程度含んでいる場合がある。更に、このような斜め光が、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成された下側遮光膜１１ａの上面で反射されて、当該電気光学装置内に、斜めの内面反射光が生成される。更にまた、このような斜めの内面反射光が当該電気光学装置内の他の界面で反射されて斜めの多重反射光が生成される。特に入射光は、戻り光に比べて遥かに強力であり、このような入射光に基づく斜めの内面反射光や多重反射光も強力である。加えて、戻り光についても、斜め方向から入射する光を含んでおり、これに基づく内面反射光や多重反射光も発生する。
【００９２】
しかるに、本実施形態では特に、容量線３００は、交差領域において、各画素の開口領域に隅切りを規定する張り出し部４０１を有する（図２参照）。同様に、下側遮光膜１１ａは、交差領域において、各画素の開口領域に隅切りを規定する張り出し部４１１を有する（図２参照）。そして、チャネル領域１ａ’は、交差領域内の中央に配置されており、隅切りが存在する分だけ入射光が通過する或いは戻り光が入射する各画素の開口領域から離間している。このため、チャネル領域１ａ’及びその隣接領域に対する遮光性能は、張り出し部４０１及び４１１の存在によって、飛躍的に高められている。即ち、張り出し部４０１及び４１１が存在しない場合と比べて、斜めに進行する強力な入射光や戻り光、更にこれらに基づく内面反射光及び多重反射光などが、チャネル領域１ａ’及びその隣接領域に入射するのを有効に阻止できる。
【００９３】
更に本実施形態では特に、図２及び図４に示したように、チャネル領域１ａ’及びその隣接領域は、遮光性の材料で充填されたコンタクトホール６０１によって、側方から囲まれている。このため、側方から比較的傾きが大きく斜めに入射しようとする入射光或いは戻り光に対する遮光性能は、遮光性の導電性材料で充填されたコンタクトホール６０１によって顕著に向上される。
【００９４】
この際好ましくは、上側の張り出し部４０１は、下側の張り出し部４１１よりも一回り大きい。これにより通常戻り光よりも強力な入射光が、上側の張り出し部４０１の脇を抜けて下側の張り出し部４１１の内面で反射して、内面反射光が発生する事態を効果的に防止できる。
【００９５】
加えて本実施形態では特に、下側遮光膜１１ａを容量線３００の冗長配線として利用することによって、容量線３００の低抵抗化が図られている。
【００９６】
以上図１から図４を参照して説明したように本実施形態によれば、トランジスタ特性に優れた画素スイッチング用ＴＦＴ３０により、表示ムラやフリッカ等が低減されており、明るく高精細或いは高品位の画像表示を行える電気光学装置が実現される。
【００９７】
尚、図４に示したように本実施形態では、コンタクトホール６０１は、上側遮光膜たる容量線３００と同一材料で充填されているが、他の遮光性の導電材料で、コンタクトホール６０１内にプラグを形成してもよい。
【００９８】
加えて、本実施形態では、図２に示したように開口領域の四隅に夫々、左右上下対称な張り出し部４０１及び４１１が設けられている。従って、各画素の開口領域の平面形状は、張り出し部４０１及び４１１が存在しない場合と比較して、円形或いは多角形に近付く。よって、ＴＦＴ３０に対して四方についてバランスのとれた遮光を行うことができ、各開口領域内に光抜け領域や動作不良領域が低減された良好な画像表示を行える。
【００９９】
特に、各開口領域の入射光を概ね円形に集光するマイクロレンズを当該電気光学装置の対向基板２０側或いはＴＦＴアレイ基板１０側に設ける場合には、集光された光の形状との関係で、このように四隅を隅切りして各画素の開口領域を円形に近付けることは有利である。より具体的には、マイクロレンズが設けられると、入射光は、マイクロレンズを介して、各画素の開口領域の中央寄りに導かれる。ここで、マイクロレンズにより適切に集光され表示に寄与する入射光は、集光されるが故に、張り出し部４０１及び４１１には、殆ど到達しない。従って、張り出し部４０１及び４１１によって、マイクロレンズによって適切に集光されない光成分を遮光できることになる。特に、アレイ状に相隣接するマイクロレンズの境界のうち交差領域に対向する部分はレンズの性質上、集光特性が悪い。よって、交差領域付近で局所的に遮光領域を増加させる張り出し部４０１及び４１１の存在は、集光特性が悪いマイクロレンズ部分を通過した光を遮光する、言い換えれば、集光特性が悪いマイクロレンズ部分を隠す意味からも大変有意義である。
【０１００】
但し、本実施形態では、各画素の開口領域の四隅のうち、一つ、二つ或いは三つに対して、張り出し部を設けてもよい。更に本実施形態では、四隅のうち、一つ、二つ或いは三つに対して、コンタクトホールを設けてもよい。いずれの場合であっても、何ら張り出し部が設けられていない或いは何らコンタクトホールが設けられていない場合と比較して、相応の遮光性能の向上が期待できる。
【０１０１】
特に、このように四隅全てに張り出し部４０１及び４１１を設けるのではなく、四隅のうち、液晶層５０における配向不良が相対的に大きい一又は複数の隅に、張り出し部４０１や張り出し部４１１を設けるように構成してもよい。例えば液晶層５０の配向不良が、配向膜１６及び２２に対するラビング方向との関係で最も顕著となる隅についてのみ、このような張り出し部４０１や張り出し部４１１を設けるようにしてもよい。これにより、非開口領域が過度に広がるのを抑えつつ液晶層５０の配向不良を隠すことで、コントラスト比を効率的に高めることができる。
【０１０２】
尚、例えば行毎に駆動電圧の極性をフィールド単位で反転させる１Ｈ反転駆動方式や、列毎に駆動電圧の極性をフィールド単位で反転させる１Ｓ反転駆動方式などの反転駆動方式を採る場合には、異なる画素電極群に属する相隣接する画素電極（即ち、逆極性の電位が印加される相隣接する画素電極）の間には、横電界が生じる。このような場合、各画素の四隅全てに張り出し部４０１及び４１１を設けるのではなく、交差領域の付近における横電界が発生する領域に張り出し部を設けるようにし、これらで遮光することによって、横電界による悪影響が表面化或いは顕在化するのを防止してもよい。
【０１０３】
以上説明した実施形態において、図３及び図４に示すように対向基板２０側にも、各画素の開口領域以外の領域に遮光膜２３を、格子状又はストライプ状に形成してもよい。このような構成を採ることで、上述の如く上側遮光膜を構成する容量線３００及びデータ線６ａと共に当該対向基板２０側の遮光膜２３により、対向基板２０側からの入射光がチャネル領域１ａ’及びその隣接領域に侵入するのを、より確実に阻止できる。更に、対向基板側の遮光膜２３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。尚、このような対向基板２０側の遮光膜は好ましくは、平面的に見て容量線３００とデータ線６ａとからなる遮光層の内側に位置するように形成する。これにより、対向基板２０側の遮光膜により、各画素の開口率を低めることなく、このような遮光及び温度上昇防止の効果が得られる。
【０１０４】
以上説明した実施形態では、張り出し部４０１及び４１１は、データ線６ａから外れた平面領域に形成されており、蓄積容量７０は、データ線６ａに重なる平面領域にも形成されている。このため、データ線６ａの下を有効利用して蓄積容量７０の増大を図れる。
【０１０５】
以上説明した実施形態では、画素電極９ａの下地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、ＴＦＴアレイ基板１０に溝を掘って、又は下地絶縁膜１２、第１層間絶縁膜４１、第２層間絶縁膜４２、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。或いは、第３層間絶縁膜４３や第２層間絶縁膜４２の上面の段差をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）処理等で研磨することにより、或いは有機ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）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。
【０１０６】
尚、コンタクトホール６０１は、例えば直径１μｍ程度に開孔すればよいので、その上側の第２層間絶縁膜４２及び第３層間絶縁膜４３の存在によって、コンタクトホール６０１に起因した段差は、画素電極９ａの下地面では殆ど無くなる。
【０１０７】
（第２実施形態）
次に図５及び図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。ここに図５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り、図６は、図５のＢ−Ｂ’断面図である。尚、図６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。
【０１０８】
第２実施形態は、上述した第１実施形態と比べて、コンタクトホール６０１に代えて、貫通溝６０２を設けている。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。このため、第２実施形態に係る図５及び図６では、図１から図４に示した第１実施形態の場合と同様の構成要素に対しては同様の参照符号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【０１０９】
図５及び図６において、第２実施形態の電気光学装置は、張り出し部４０１及び４１１の輪郭に応じた三角形の断面形状を有する貫通溝６０２が、第１層間絶縁膜４１及び下地絶縁膜１２に掘られている。この内部に上側遮光膜たる容量線３００と同一材料が充填されて、容量線３００と下側遮光膜１１ａとが相互に接続されている。特に、この貫通溝６０２内に充填された遮光性の導電材料からなると共にコンタクトホール６０１と比べて幅広の壁によって、チャネル領域１ａ’及びその隣接領域を側方の四方から囲む構造が構築されている。
【０１１０】
従って、第２実施形態によれば、容量線３００と下側遮光膜１１ａとを貫通溝６０２を介して良好に電気的に相互接続できる。しかも、張り出し部４０１及び４１１の輪郭に応じた三角形の断面形状を有する壁によって、チャネル領域１ａ’及びその隣接領域を、それらの側方から広範に囲むことができる。このため、第１実施形態の場合と比べて、更に遮光性能を向上させることも可能である。
【０１１１】
尚、このような貫通溝６０２の断面形状は、例えば、張り出し部４０１及び４１１の輪郭とほぼ同じか僅かに一回り小さいものでよく、或いは、僅かに一回り大きいものでもよい。
【０１１２】
尚、貫通溝６０２の場合には、コンタクトホール６０１よりも径が大きく、例えば数μｍ程度の幅に掘るので、貫通溝６０２に起因した段差が、画素電極９ａの下地面に現れる懸念がある。しかるに、貫通溝６０２の下地となる下側遮光膜１１ａ、下地絶縁膜１２或いは基板１０における、貫通溝６０２に対向する領域を凸部に盛り上げることにより、当該貫通溝６０２の存在に起因する段差を緩和できる。
【０１１３】
（第３実施形態）
次に図７を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。ここに図７は、第３実施形態における図２のＢ−Ｂ’断面に対応する部位における断面図である。尚、図７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。
【０１１４】
第３実施形態は、上述した第１実施形態と比べて、容量線３００を下側遮光膜１１ａに接続するコンタクトホール６０１に代えて、走査線３ａ’を下側遮光膜１１ａ’に接続するコンタクトホール６０３を設けている。そして、下側遮光膜１１ａ’は、その平面パターンが、格子状ではなく、走査線３’に沿ったストライプ状に構成されている。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。このため、第３実施形態に係る図７では、図１から図４に示した第１実施形態の場合と同様の構成要素に対しては同様の参照符号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【０１１５】
図７において、第３実施形態の電気光学装置は、チャネル領域１ａ’及びその隣接領域をその四方からコンタクトホール６０３が囲む構造を有する。そして、コンタクトホール６０３は、遮光性の導電材料でプラグされている。このため、コンタクトホール６０３内に充填された遮光性の導電材料によって、チャネル領域１ａ’及びその隣接領域に対する遮光性能を高められる。
【０１１６】
更に、走査線３ａ’に沿って延びるストライプ状の下側遮光膜１１ａ’は、コンタクトホール６０３を介して接続されることによって、走査線３ａ’の冗長配線としても機能する。このため、走査線３ａ’の低抵抗化を図ることが可能である。
【０１１７】
尚、走査線３ａ’は好ましくは、第１実施形態における走査線３ａと比較して、その平面パターンにおけるゲート電極として機能する幅広部分が一回り大きく形成される。これにより、コンタクトホール６０３を設ける領域が確保され、四つのコーナー部にコンタクトホール６０３を問題なく配置できる。
【０１１８】
第３実施形態では、このような走査線３ａ’は、画素スイッチング用ＴＦＴ３０におけるゲート電極膜として機能する部分を除いては、除去することも可能である。即ち、この場合には、冗長構造は失うものの、下側遮光膜１１ａ’からなる走査線により、コンタクトホール６０３を介してゲート電極膜に走査信号が供給される構造が得られる。
【０１１９】
また、走査線３ａ’或いはゲート電極膜は、遮光性の導電材料から構成してもよい。このように構成すれば、コンタクトホール６０３を遮光性の導電材料によりプラグせずとも、単にコンタクトホール６０３内に遮光性の走査線３ａ’或いはゲート電極膜を形成することによって、上述の如き側方からの光に対する遮光性能を高める構造が得られる。
【０１２０】
加えて、第３実施形態では、上述した第２実施形態の如き幅広の貫通溝をコンタクトホール６０３に代えて採用することも可能である。
【０１２１】
（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８及び図９を参照して説明する。尚、図８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９は、図８のＨ−Ｈ’断面図である。
【０１２２】
図８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６ａに画像信号を所定タイミングで供給することによりデータ線６ａを駆動するデータ線駆動回路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３ａに走査信号を所定タイミングで供給することにより走査線３ａを駆動する走査線駆動回路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導通材１０６が設けられている。そして、図９に示すように、図８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。
【０１２３】
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、複数のデータ線６ａに画像信号を所定のタイミングで印加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。
【０１２４】
以上図１から図９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　Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ　Ａｌｉｇｎｅｄ）モード、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ　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。
【０１２５】
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。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２０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。
【０１２６】
（電子機器の実施形態）
次に、以上詳細に説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに図１０は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
【０１２７】
図１０において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶装置１００を含む液晶モジュールを３個用意し、夫々ＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに夫々導かれる。この際特にＢ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにより夫々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。
【０１２８】
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及び電子機器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】図２のＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】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６】図５のＢ−Ｂ’断面図である。
【図７】第３実施形態の電気光学装置における図２のＢ−Ｂ’断面に対応する部位における断面図である。
【図８】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９】図８のＨ−Ｈ’断面図である。
【図１０】本発明の電子機器の実施形態の一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。
【符号の説明】
１ａ…半導体層
１ａ’…チャネル領域
１ｄ…高濃度ソース領域
１ｅ…高濃度ドレイン領域
３ａ…走査線
６ａ…データ線
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
１１ａ…下側遮光膜
２０…対向基板
２１…対向電極
３０…ＴＦＴ
５０…液晶層
７０…蓄積容量
７１…中継層
３００…容量線
４０１、４１１…張り出し部
６０１、６０３…コンタクトホール
６０２…貫通溝

Claims (19)

1. 基板上に、
   画素電極と、
   該画素電極をスイッチング制御する薄膜トランジスタと、
   該薄膜トランジスタに画像信号を供給するデータ線と、
   前記薄膜トランジスタに走査信号を供給すると共に前記データ線と交差する走査線と、
   前記薄膜トランジスタを構成する半導体層の少なくともチャネル領域及びその隣接領域を上側から覆う上側遮光膜と、
   前記少なくともチャネル領域及びその隣接領域を下側から覆う下側遮光膜と
   を備えており、
   前記上側遮光膜及び前記下側遮光膜は夫々、前記データ線及び前記走査線が相交差する交差領域において、前記画素電極に対応する各画素の開口領域に隅切りを規定するように張り出した張り出し部を有し、
   前記チャネル領域は、前記交差領域内に配置されており、
   前記上側遮光膜と前記下側遮光膜とは相互に、前記張り出し部において遮光性の導電材料を介して又は直接に接続されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記上側遮光膜と前記下側遮光膜とは相互に、コンタクトホールを介して接続されており、
   該コンタクトホール内には、前記上側遮光膜が形成されているか又は前記導電材料からプラグが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記上側遮光膜と前記下側遮光膜とは相互に、前記張り出し部の輪郭に応じた断面形状の貫通溝を介して接続されており、該貫通溝内には、前記チャネル領域に側方から対向する壁が前記上側遮光膜又は前記導電材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
4. 前記交差領域の各々について、その四つのコーナー全てに前記張り出し部が設けられており、
   該四つのコーナーの各々で、前記上側遮光膜と前記下側遮光膜とが相互に接続されてい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. 基板上に、
   画素電極と、
   該画素電極をスイッチング制御する薄膜トランジスタと、
   該薄膜トランジスタに画像信号を供給するデータ線と、
   前記薄膜トランジスタに走査信号を供給すると共に前記データ線と交差する走査線と、
   前記薄膜トランジスタを構成する半導体層の少なくともチャネル領域及びその隣接領域を上側から覆う上側遮光膜と、
   前記少なくともチャネル領域及びその隣接領域を下側から覆う下側遮光膜と
   を備えており、
   前記上側遮光膜及び前記下側遮光膜は夫々、前記データ線及び前記走査線が相交差する交差領域において、前記画素電極に対応する各画素の開口領域に隅切りを規定するように張り出した張り出し部を有し、
   前記チャネル領域は、前記交差領域内に配置されており、
   前記走査線は、前記下側遮光膜から構成されており、
   前記下側遮光膜は、前記張り出し部において遮光性の導電材料を介して前記薄膜トランジスタのゲート電極膜に接続されているか又は直接に前記薄膜トランジスタのゲート電極膜に接続されていることを特徴とする電気光学装置。
6. 前記下側遮光膜と前記ゲート電極膜とは相互に、コンタクトホールを介して接続されており、
   該コンタクトホール内には、前記ゲート電極膜が形成されているか又は前記遮光性の導電材料からプラグが形成されていることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
7. 前記下側遮光膜と前記ゲート電極膜とは相互に、前記張り出し部の輪郭に応じた断面形状の貫通溝を介して接続されており、該貫通溝内には、前記チャネル領域に側方から対向する壁が前記ゲート電極膜又は前記遮光性の導電材料から形成されていることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
8. 前記交差領域の各々について、その四つのコーナー全てに前記張り出し部が設けられており、
   該四つのコーナーの各々で、前記下側遮光膜と前記ゲート電極膜とが相互に接続されていることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
9. 前記ゲート電極膜は、前記走査線に沿って延びると共に前記走査線の冗長配線をなす他の走査線の一部からなることを特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載の電気光学装置。
10. 前記チャネル領域は、前記交差領域の中央に配置されてい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. 前記画素電極に接続された蓄積容量を更に備えており、前記上側遮光膜は、前記蓄積容量を構成する固定電位側容量電極又は該固定電位側容量電極を含む容量線を兼ね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. 前記張り出し部は、前記データ線から外れた平面領域に形成されており、
    前記蓄積容量は、前記データ線に重なる平面領域にも形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の電気光学装置。
13. 前記上側遮光膜の張り出し部は、前記下側遮光膜の張り出し部よりも一回り大きいことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の電気光学装置。
14. 前記基板に電気光学物質層を介して対向配置された対向基板を更に備えており、
    前記開口領域の四隅のうち、少なくとも前記電気光学物質層における動作不良が相対的に大きい一又は複数の隅に、前記張り出し部が設けられていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
15. 前記画素電極は、第１の周期で反転駆動されるための第１の画素電極群及び該第１の周期と相補の第２の周期で反転駆動されるための第２の画素電極群を含むと共に前記第１基板上に平面配列されており、
    前記張り出し部は、前記交差領域の中央を基準に前記第１の画素電極群の側に位置する二隅、又は前記第２の画素電極群の側に位置する二隅に設けられてい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。
16. 前記開口領域の四隅に夫々、左右上下対称な張り出し部が設けられていることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
17. 前記上側遮光膜は、前記データ線及び前記走査線に沿った格子状の遮光領域を少なくとも部分的に規定することを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
18. 前記基板又は前記基板に対向配置された対向基板に、前記画素電極に対向配置されたマイクロレンズを更に備えたことを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
19. 請求項１から１８のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。

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