JP2008046187A - 電気光学装置用基板及び電気光学装置、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電気光学装置において高品質な表示を行う。
【解決手段】画素毎に非開口領域において、Ｙ方向に沿って配線されたデータ線６ａと、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅが夫々Ｘ方向に沿って形成された半導体層１ａを有するＴＦＴ３０と、ＴＦＴ３０より上層側であってデータ線６ａより下層側に配置され、下部容量電極７１ｍが画素電極側ソースドレイン領域１ｅと電気的に接続される蓄積容量７０ａと、蓄積容量７０ａの上部容量電極３００と電気的に接続されてＹ方向に沿って配線される容量線３００とを備えており、下部容量電極７１ｍは、Ｘ方向に沿って張り出して形成された張出部分７１ｍａにおいて画素電極９ａと電気的に接続される。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置に用いられる電気光学装置用基板、及び該電気光学装置用基板を備えてなる電気光学装置、並びに該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置の一例である液晶装置では、例えば特許文献１に開示されているように、画素部（或いは、「画素」と称することもある）において保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極及び対向電極間の液晶容量に対して電気的に並列に保持容量が付加される。このような保持容量は、液晶装置の表示領域を構成する複数の画素の各々における開口領域を例えば矩形状に規定する非開口領域に配置され、画素電極は開口領域に配置される。そして、基板上の各画素で、平面的に見て画素電極及び保持容量が非開口領域で相互に重なるように、画素電極において開口領域に形成された部分を非開口領域の保持容量上まで延在させ、非開口領域において画素電極及び保持容量をコンタクトホールを介して相互に電気的に接続する。

ここで、装置を高精細化しつつ各画素で高開口率を確保するために、非開口領域に配置され画素を構成する各種配線や各種電子素子について、非開口領域における配線の配線幅の狭小化及び電子素子のサイズの小型化を行う場合、非開口領域において、以下のような製造プロセス上の煩雑さを回避するために、平面的に見て非開口領域の一部を開口領域に凸状に張り出させて張り出し部分を形成し、この張り出し部分に上記コンタクトホールが配置される。例えば、非開口領域が、相互に隣接する画素間に設けられた配線及び保持容量等によって規定される場合、配線等の幅を狭め、これに併せてコンタクトホールのサイズを小さくすると、例えばコンタクトホール開孔のために用いられるマスクの位置合わせに係るマージンを確保することが困難となる等、製造工程が煩雑となるおそれがある。

特開２００５−３０１３０６号公報

しかしながら、上述したようなコンタクトホールの構成によれば、非開口領域の一部が、コンタクトホールの配置を確保するためだけに形成されるため、各画素で開口領域の大きさが制約され、開口率の低下を招き、画像表示の品質が劣化するという問題点がある。

よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、アクティブマトリクス方式で駆動される液晶装置等の電気光学装置であって、開口率を高めることが可能な電気光学装置に用いられる電気光学装置用基板、及びそのような電気光学装置用基板を備えた電気光学装置、並びに電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置用基板は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上で互いに交差して延びる複数のデータ線及び複数の走査線と、前記データ線及び前記走査線の交差に対応して設けられた画素毎に備えられると共に前記データ線より上層側に配置され、前記画素毎の開口領域、及び相隣接する前記開口領域を互いに隔てる非開口領域の一部に連続的に形成された画素電極と、前記データ線より下層側であって前記走査線より上層側に配置され、（ｉ）前記走査線が延びる第１の方向に沿ったチャネル長を有するチャネル領域と、（ｉｉ）前記データ線に電気的に接続されたデータ線側ソースドレイン領域と、（ｉｉｉ）前記画素電極に電気的に接続された画素電極側ソースドレイン領域とを有する半導体層を含むトランジスタと、前記トランジスタより上層側であって前記データ線より下層側に配置され、前記画素電極及び前記画素電位側ソースドレイン領域と電気的に接続された画素電位側電極、誘電体膜及び固定電位側電極が下層側から順に積層されてなる容量素子と、前記トランジスタより上層側であって前記データ線より下層側に配置されると共に前記データ線が延びる第２の方向に沿って配線され、前記固定電位側電極に固定電位を供給する容量線とを備え、前記画素電位側電極は、前記基板上で平面的に見て、前記画素電極のうち前記非開口領域に形成された一部と重なるように、前記固定電位側電極より前記第１の方向に沿って張り出すと共に、前記画素電極と電気的に接続される張出部分を有する。

本発明の電気光学装置用基板を用いた電気光学装置によれば、その動作時には、例えば、データ線から画素電極への画像信号の供給が制御され、所謂アクティブマトリクス方式による画像表示が可能となる。より具体的には、各画素は、トランジスタのゲート電極に走査線より走査信号が供給されることにより選択状態となり、トランジスタの半導体層において、データ線側ソースドレイン領域がデータ線と互いに電気的に接続され且つ画素電極側ソースドレイン領域が画素電極と互いに電気的に接続されることにより、トランジスタを介して、画素電極にデータ線より画像信号が供給される。

ここで、基板上では、各画素において、第１の方向（即ち、走査線が延びる方向）及びこれに交差する第２の方向（即ち、データ線が延びる方向）の各々に沿って非開口領域が配置されると共に、相隣接する画素における各々の開口領域は、非開口領域によって互いに隔てられて配置される。即ち、各開口領域は、非開口領域の縁によって区画された領域として各画素において規定されている。

本発明に係る「開口領域」とは、実質的に電気光学装置における表示光が出射可能な画素内の領域であり、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料からなる画素電極が形成され、光が透過可能な領域であって、透過率の変更に応じて、電気光学装置において、液晶等の電気光学物質を抜けてきた出射光の階調を変化させることが可能となる領域である。言い換えれば、「開口領域」とは、画素に集光される光を透過させない、或いは光透過率が透明電極に比べて相対的に小さい配線、遮光膜、及び各種素子等の遮光体で遮られることがない領域を意味する。他方、本発明に係る「非開口領域」とは、電気光学装置における表示に寄与する光が透過しない領域を意味し、例えば画素内に非透明な配線或いは電極、若しくは各種素子等の遮光体が配設されている領域を意味する。更に、「開口率」とは、開口領域及び非開口領域を加えた画素のサイズにおける開口領域の割合を意味する。

各画素において、画素電極は、開口領域に配置され、データ線及び走査線の交差に対応して、基板上において表示領域となるべき領域にマトリクス状に複数設けられている。また、各画素で、データ線及び走査線、トランジスタ、及び容量素子は、基板上で画素電極より下層側において、非開口領域に配置される。そして、基板上の表示領域において、各画素を構成するデータ線及び走査線、トランジスタ及び容量素子等の各種構成要素が、少なくとも部分的に遮光性の導電膜により形成され、このような導電膜によって非開口領域が少なくとも部分的に規定される。

また、各画素では、基板上において、走査線より上層側に、トランジスタが配置され、トランジスタより上層側には、容量素子、データ線がこの順に下層側から順次配置される。そして、好ましくは容量素子及びデータ線の各々が、基板上で平面的に見て、トランジスタの半導体層の少なくとも一部に対して重なるように配置されることにより、これら容量素子及びデータ線によって、半導体層に対してそれよりも上層側から入射される光を遮光することが可能となり、半導体層に入射される光の量を低減することができる。

本発明では、容量素子及びデータ線のいずれか一方のみでなく、両方によって光を遮光することが可能なため、一方のみにより遮光する構成と比較して、トランジスタの半導体層において、光リーク電流の発生をより確実に低減することができる。

ここに、容量素子を構成する画素電位側電極は、画素電極及び半導体層の画素電極側ソースドレイン領域の各々に電気的に接続されることにより、半導体層及び画素電極間の電気的接続を中継することが可能なように形成される。このような構成によれば、トランジスタを介して画素電極に供給される画像信号が、容量素子の画素電位側電極にも供給されることにより、容量素子を画素電極の電位を一時的に保持する保持容量として機能させることができる。これにより、各画素で画素電極を画像信号に応じた電位に保持する保持特性を向上させることが可能となる。

他方、容量素子を構成する固定電位側電極には、容量線が電気的に接続される。容量線は、データ線に対応する画素に共通の配線として、データ線と共に第２の方向に沿って形成され、これらの画素の各々に配置される容量素子の固定電位側電極に電気的に接続される。そして、容量線が所定電位に固定されることにより、固定電位側電極を所定電位とし、容量素子では、画素電位側電極における画像信号に応じた電位と、固定電位側電極における所定電位との電位差に応じた適当な電荷量を蓄積することができる。尚、「所定電位」とは、画像信号電位の変化或いは画像データによらず予め定められた電位を意味し、例えば、時間軸に対して完全に一定電位に固定された固定電位であってもよいし、時間軸に対して一定期間ずつ一定電位に固定された固定電位（例えば、一定期間毎に基準電位に対して反転する反転電位）であってもよい。

本発明では特に、トランジスタを構成する半導体層は、第１の方向に沿ったチャネル長を有する。言い換えれば、半導体層は、走査線が延びる第１の方向に沿って形成され、データ線側ソースドレイン領域及び画素電極側ソースドレイン領域が第１の方向に沿って配置される。よって、データ線及びデータ線側ソースドレイン領域の電気的な接続は、第２の方向に沿って配線された容量線を避ける位置で行うことができる。

他方、各画素では、開口領域における光抜けを防止するために、画素電極は開口領域から連続して非開口領域の一部に形成される。そして、容量線の配置方向（即ち、第２の方向）に対して、容量素子の画素電位側電極における張出部分は、基板上で平面的に見て固定電位側電極よりも第１の方向に沿って張り出して、画素電極のうち非開口領域に形成された一部と重なるように形成される。言い換えれば、画素電位側電極における張出部分は、固定電位側電極のうち第１の方向に沿って形成される部分よりも、第１の方向に沿って長く延びるように形成され、固定電位側電極と重ならない部分を有しており、該重ならない部分において画素電極のうち非開口領域に形成された一部と重なる。このような張出部分が画素電極と電気的に接続されることにより、画素電位側電極及び画素電極間の電気的接続も、第２の方向に沿って配線された容量線を避ける位置で行うことができる。

ここで、仮に、画素電極、データ線、走査線、トランジスタ及び容量素子について、基板面に垂直な上下方向で、基板上の配置順序及び電気的接続、更にはデータ線及び走査線の各々の配線方向を本発明と同様の構成としたまま、トランジスタをデータ線と同方向（即ち、第２の方向）に沿って形成する場合には、容量線及び容量素子については以下のように構成する必要がある。即ち、画素の構成を複雑化するのを防止すべく、データ線及びデータ線側ソースドレイン領域との電気的な接続を第２の方向に沿う位置で行うために、基板上で、上下方向でデータ線及びトランジスタ間において、容量線を第１の方向に沿って配線させる必要があると共に、容量素子の画素電位側電極及び画素電極間の電気的接続についてもデータ線の配置を避けるために、第１の方向に沿う位置で行う必要がある。よって、この場合には、各画素では、第１の方向において、非開口領域の基板面に沿う方向での幅を大きくしたり、或いは、画素電位側電極及び画素電極間の電気的接続に係る位置を確保するためのみに、非開口領域の一部を平面的に見て開口領域に対して凸状に張り出して形成したりして、容量線と、画素電位側電極及び画素電極間の電気的接続に係る位置が重複するのを回避する必要が生じる。

これに対して、本発明によれば、トランジスタを第１の方向に沿って配置させることで、データ線及びデータ線側ソースドレイン領域との電気的な接続を避けて容量線をデータ線と同方向の第２の方向に沿って配線させる構成を可能とし、容量素子及び画素電極間の電気的接続を、容量線を避ける位置で行うことを実現できる。よって、第１の方向における非開口領域の幅を大きくする等の設計変更を行わなくても、容量素子及び画素電極間を層間絶縁する層間絶縁膜にこれら両者間の電気的接続を行うためのコンタクトホールを、そのサイズを変更することなしに容易に開孔することが可能となる。

よって、以上説明したような本発明に係る電気光学装置用基板によれば、各画素で、開口領域のサイズをより大きく確保することが可能となり、アクティブマトリクス駆動による駆動時に光リーク電流の発生を防止しつつ開口率を向上させることができる。

本発明の電気光学装置用基板の一の態様では、前記データ線及び前記容量素子は、前記半導体層の少なくとも一部に重なる。

この態様によれば、容量素子及びデータ線の両方によって半導体層に対して入射する光を遮光することができる。よって、容量素子及びデータ線の一方のみによって遮光する構成と比較して、トランジスタにおける光リーク電流の発生をより確実に低減できる。

本発明の電気光学装置用基板の他の態様では、前記トランジスタは、前記半導体層より上層側に配置され、前記第２の方向に沿って形成されたゲート電極を有し、前記走査線は、前記第１の方向に沿う本線部分と、前記ゲート電極と重なるように前記本線部分から前記第２の方向に沿って延在すると共に前記ゲート電極に電気的に接続されたコンタクト部分を有する。

この態様によれば、第２の方向に沿って延在するコンタクト部分によって、半導体層の上層側に例えばゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、半導体層の下層側に形成された走査線の本線部分とを容易に電気的に接続することができる。これにより、各画素で、トランジスタをトップゲート構造により形成できる。

本発明の電気光学装置用基板の他の態様では、前記容量線は、前記固定電位側電極と一体的に形成される。

この態様によれば、電気光学装置用基板の製造時に、容量線及び固定電位側電極を、同一膜から一体的に形成できる。よって、電気光学装置用基板の製造プロセスにおける製造工程を簡略化し、その他製造コストの低減化等、製造上の利益を得ることが可能となる。尚、本発明に係る「同一膜」とは、製造工程における同一機会に成膜される膜を意味し、同一種類の膜である。

本発明の電気光学装置用基板の他の態様では、前記チャネル領域及び前記データ線側ソースドレイン領域間に形成された第１の接合領域と、前記チャネル領域及び前記画素電極側ソースドレイン領域間に形成された第２の接合領域とを有し、前記容量素子は、少なくとも前記第２の接合領域と重なる。

この態様によれば、第１の接合領域は、チャネル領域とデータ線側ソースドレイン領域との接合部に形成される領域であり、第２の接合領域は、チャネル領域と画素電極側ソースドレイン領域との接合部に形成される領域である。即ち、第１及び第２の接合領域は、例えば、トランジスタが例えばＮＰＮ型或いはＰＮＰ型トランジスタ（即ち、Ｎチャネル型或いはＰチャネル型トランジスタ）として形成された場合におけるＰＮ接合領域や、トランジスタがＬＤＤ構造を有する場合におけるＬＤＤ領域（即ち、例えばイオンプランテーション法等の不純物打ち込みによって半導体層に不純物を打ち込んでなる不純物領域）を意味する。

ここで、本願発明者の研究によれば、経験的に、トランジスタの動作時に、第２の接合領域では、第１の接合領域に比べて光リーク電流が相対的に発生しやすい傾向にある。本態様では、容量素子の一部によって、半導体層の第２の接合領域に入射する光をより確実に遮光することにより、半導体層の第２接合領域に入射する光の量をより低減することが可能となる。その結果、より効果的にトランジスタにおける光リーク電流の発生を低減することが可能となる。

上述した、容量素子が半導体層の第２の接合領域と重なる態様では、前記第２の接合領域は、ＬＤＤ領域であるように構成してもよい。

この場合には、トランジスタは、ＬＤＤ構造を有する。よって、トランジスタの非動作時において、データ線側ソースドレイン領域及び画素電極側ソースドレイン領域に流れるオフ電流を低減し、且つトランジスタの動作時に流れるオン電流の低下を抑制できる。

本発明の電気光学装置用基板の他の態様では、前記容量素子は、前記トランジスタの直上に配置される。

この態様によれば、基板上の積層構造における上下方向で、容量素子及びトランジスタ間において、半導体層に対して、上下方向と異なる方向である斜め方向から入射する光の量を、容量素子により遮光することで、より低減することができる。即ち、この態様では、基板上の上下方向で容量素子及びトランジスタ間を１層以上あけて、互いに連続しない順番で容量素子及びトランジスタを下層側から順次配置する場合と比較して、容量素子及びトランジスタ間の上下方向の距離を小さくすることができ、その分上下方向（即ち、基板面に対して垂直をなす方向）とは異なる、上下方向に対して大きな角度をなす斜め方向から半導体層に入射する光をより確実に容量素子によって遮ることができる。

本発明の電気光学装置用基板の他の態様では、前記画素電位側電極は、半導体膜から形成され、前記固定電位側電極は、金属膜から形成される。

この態様によれば、容量素子は、金属膜−誘電体膜（絶縁膜）−半導体膜が積層されてなる、所謂ＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor）構造を有する。このような構成によれば、容量素子を、金属膜−誘電体膜（絶縁膜）−金属膜が積層されてなる、所謂ＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）構造により形成する場合と比較して、安価な製造装置により容易に作製することが可能となり、その結果、電気光学装置用基板の製造に要する製造コストを低減することができる。

また、固定電位側電極が、既に説明したように容量線と一体的に形成される場合には、容量線も固定電位側電極と同一の金属膜から形成されるため、容量線における電気的な抵抗を低抵抗とすることが可能となる。

尚、本発明に係る「半導体膜」とは、ポリシリコン等の半導体材料により形成される導電膜を意味し、本発明に係る「金属膜」とは、例えばアルミニウム等の比較的低抵抗な導電材料を含んで形成される単層の導電膜、又はこのような導電膜を含んで形成される多層膜を意味する。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置用基板（但し、その各種態様も含む）を備える。

本発明の電気光学装置によれば、上述した本発明に係る電気光学装置用基板を備えているため、表示性能に優れた電気光学装置を提供することができる。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備する。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、高品質な表示を行うことが可能な、投射型表示装置、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。また、本発明に係る電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することが可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下図面を参照しながら、本発明に係る電気光学装置用基板及び電気光学装置、並びに電子機器の各実施形態を説明する。尚、本実施形態では、電気光学装置の一例として、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例に挙げる。

先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、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液晶装置の平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。

図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素が設けられる画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材（図示せず）が散布されている。本実施形態に係る液晶装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。

ＴＦＴアレイ基板１０上において画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、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いる。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。

対向基板２０上の４つのコーナー部には、両基板間の電気的な上下導通を行うための上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０側にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子（図示省略）が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜（図示せず）が形成されている。尚、本実施形態では、画素スイッチング素子はＴＦＴのほか、各種トランジスタ或いはＴＦＤ等により構成されてもよい。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜（図示せず）が形成されている。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り、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。

ＴＦＴアレイ基板１０は例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板である。対向基板２０もＴＦＴアレイ基板１０と同様に例えば透明基板である。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、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が設けられている。例えば、画素電極９ａはＩＴＯ膜などの透明導電膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。

対向基板２０上には、例えばその全面に亘って対向電極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膜などの透明導電膜からなる。配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。

対向基板２０上には、格子状又はストライプ状の遮光膜２３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、後述するＴＦＴアレイ基板１０側のデータ線や走査線、或いはその他、蓄積容量等の各種構成要素を構成する、遮光性の材料により形成された各種導電膜と併せ、ＴＦＴアレイ基板１０側からの入射光の、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´ないしその周辺への侵入を、より確実に阻止することができる。

このように構成され、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、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により所定の配向状態をとる。そして、液晶装置の駆動時、夫々に電圧が印加されることで、画素電極９ａと対向電極２１との間には液晶保持容量が形成される。

尚、図１及び図２に示した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等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線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。

次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部の電気的な接続構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係る液晶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、配線等の等価回路図である。

図３において、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａには、データ線６ａ及び走査線１１ａが縦横に配線されている。即ち、データ線６ａは、本発明に係る「第２の方向」としてのＹ方向に沿って配線され、走査線１１ａは、本発明に係る「第１の方向」としてのＸ方向に沿って配線されている。データ線６ａ及び走査線３ａの交差に夫々対応して画像表示領域１０ａにおいて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及び本発明に係る「トランジスタ」の一例としてのＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、液晶装置の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、後述するようにＴＦＴ３０の半導体層におけるデータ線側ソースドレイン領域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よい。

ＴＦＴ３０のゲート電極３ａには走査線１１ａが電気的に接続されており、液晶装置は、所定のタイミングで、走査線１１ａ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、後述するようにＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域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が所定のタイミングで書き込まれる。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２０に形成された対向電極２１との間で一定期間保持される。

液晶層５０を構成する液晶は、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、階調表示を可能とする。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、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。

ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に、本発明に係る「容量素子」の一例である蓄積容量７０ａが電気的に接続されている。蓄積容量７０ａは、画像信号の供給に応じて各画素電極９ａの電位を一時的に保持する保持容量として機能する。蓄積容量７０ａによれば、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカの低減といった表示特性の向上が可能となる。尚、本実施形態では、蓄積容量７０ａを構成する一対の容量電極のうちの一の電極と一体的に形成される容量線３００は、その構成について詳細な説明は後述するが、図３に示すように、データ線６ａと同方向（同図中Ｙ方向）に沿って配線される。

次に、上述の動作を実現する画素部の具体的な構成について、図３に加えて図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、相隣接する複数の画素部の平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ´線断面図である。尚、図４及び図５では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。この点については、後述する図６についても同様である。また、図４及び図５では、液晶装置において、ＴＦＴアレイ基板１０側における画素の主要な構成のみについて示してあり、以下ではこの構成について特に詳細に説明する。

図４或いは図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａは、画素電極９ａが夫々設けられた複数の画素によって構成されている。

画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上に、マトリクス状に複数設けられている。画素電極９ａの縦横の境界にそれぞれ沿ってデータ線６ａ及び走査線１１ａが設けられている。走査線１１ａは、図３又は図４中Ｘ方向に沿って延びており、データ線６ａは、走査線１１ａと交差するように、同図中Ｙ方向に沿って延びている。走査線１１ａ及びデータ線６ａが互いに交差する個所の各々には画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。

各画素において、ＴＦＴアレイ基板１０上では、図４中Ｘ及びＹ方向の各々に沿って非開口領域が配置されると共に、相隣接する画素における各々の開口領域は、非開口領域によって互いに隔てられて配置される。そして、走査線１１ａ、データ線６ａ、蓄積容量７０ａ及びＴＦＴ３０は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、画素電極９ａが配置される各画素の開口領域を規定する非開口領域内に配置されている。本実施形態では、非開口領域は、図２に示す対向基板２０側の遮光膜２３と共に、ＴＦＴアレイ基板１０側において、走査線１１ａやデータ線６ａ、蓄積容量７０ａ等を構成する導電膜によって、対向基板２０及びＴＦＴアレイ基板１０の各々の側で規定される。

図４及び図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上において、ＴＦＴ３０より下層側に下地絶縁膜１２を介して配置される第１層目には走査線１１ａが形成される。走査線１１ａは、図４中Ｘ方向において非開口領域を規定する本線部分１１ａａ、及び各画素において本線部分１１ａａと連続的に形成され、同図中Ｙ方向に沿って延在させて形成され、ＴＦＴ３０のゲート電極３ａと電気的に接続されるコンタクト部分１１ａｂを有する。そして、このような走査線１１ａの構成によれば、ＴＦＴアレイ基板１０側から装置内に入射する戻り光からＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´及びその周辺を遮光する下側遮光膜として走査線１１ａを機能させることが可能となる。走査線１１ａは、例えば、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）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。

下地絶縁膜１２は、走査線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の特性の劣化を防止する機能を有する。

また、ＴＦＴアレイ基板１０上において、下地絶縁膜１２より上層側の第２層目にはＴＦＴ３０が形成され、ＴＦＴ３０は、半導体層１ａと、走査線１１ａと電気的に接続されるゲート電極３ａとを備えている。

本実施形態では、ＴＦＴ３０は、図４に示すように走査線１１ａの本線部分１１ａａと同方向（即ち、Ｘ方向）に沿って形成され、例えばポリシリコンからなる半導体層１ａを有する。半導体層１ａは、図４中Ｘ方向に沿って配置された、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極線側ソースドレイン領域１ｅを有すると共に、Ｘ方向において、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極線側ソースドレイン領域１ｅ間にはチャネル領域１ａ´が配置され、更には、チャネル領域１ａ´及びデータ線側ソースドレイン領域１ｄ間にはデータ線側ＬＤＤ領域１ｂが配置されると共に、チャネル領域１ａ´及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅ間には画素電極側ＬＤＤ領域１ｃが配置される。尚、データ線側ＬＤＤ領域１ｂは、本発明に係る「第１の接合領域」の一例であり、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは、本発明に係る「第２の接合領域」の一例である。

データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極線側ソースドレイン領域１ｅは、例えばイオンプランテーション法等の不純物打ち込みによって半導体層１ａに不純物を打ち込んでなる不純物領域である。データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃはそれぞれ、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極線側ソースドレイン領域１ｅよりも不純物の少ない低濃度な不純物領域として形成される。このような不純物領域によれば、ＴＦＴ３０の非動作時において、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅに流れるオフ電流を低減し、且つＴＦＴ３０の動作時に流れるオン電流の低下を抑制できる。尚、ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ構造を有することが好ましいが、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに不純物打ち込みを行わないオフセット構造であってもよいし、ゲート電極をマスクとして不純物を高濃度に打ち込んでデータ線側ソースドレイン領域及び画素電極線側ソースドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。

ここに、図４及び図５に示すように、第１層目に配置される走査線１１ａにおいて、コンタクト部分１１ａｂは、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、図４中Ｙ方向に沿うゲート電極３ａと重なるように配置されている。下地絶縁膜１２において、これらゲート電極３ａ及びコンタクト部分１１ａｂと基板上で平面的に見て重なる位置に開孔されるコンタクトホール３２ｈを介して、ゲート電極３ａはコンタクト部分１１ａｂと電気的に接続される。尚、ＴＦＴ３０のゲート電極３ａは、例えば導電性ポリシリコンから形成され、ゲート電極３ａ及び半導体層１ａ間は、図５中、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に対して垂直をなす上下方向で、ゲート絶縁膜２によって電気的に絶縁されている。

よって、本実施形態では、ＴＦＴ３０を各画素でトップゲート構造により形成すると共に、ＴＦＴ３０と、それよりも下層側に配置される走査線１１ａとの電気的接続を簡易な構成により行うことが可能となる。

図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上のＴＦＴ３０よりも層間絶縁膜４１を介して上層側の第３層目には、蓄積容量７０ａが設けられている。蓄積容量７０ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上において下層側から順次積層された下部容量電極７１ｍ及び上部容量電極３００が誘電体膜７５ａを介して対向配置されることにより形成されている。

下部容量電極７１ｍは、例えばポリシリコン等の半導体層で形成され、ＴＦＴ３０の画素電極線側ソースドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに電気的に接続された画素電位側容量電極である。より具体的には、下部容量電極７１ｍは、コンタクトホール８５ａを介してこのコンタクトホール８５ａ内で画素電極９ａに電気的に接続されると共に画素電極側ソースドレイン領域１ｅにコンタクトホール８３ａを介して電気的に接続されており、画素電極線側ソースドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａ間の電気的な接続を中継する。尚、下部容量電極７１ｍは、図４又は図５に示すように、上部容量電極３００より図４中Ｘ方向に沿って張り出して形成された張出部分７１ｍａを有しており、この張出部分７１ｍａにおいて、該部分７１ｍａと平面的に見て重なるように配置されるコンタクトホール８５ａを介して画素電極９ａと電気的に接続される。このような構成によれば、ＴＦＴ３０を介して画素電極９ａに供給される画像信号が、下部容量電極７１ｍにも供給され、蓄積容量７０ａを上述したように保持容量として機能させることが可能となる。

他方、上部容量電極３００は、一のデータ線６ａに対応する各画素に配置される蓄積容量７０ａにおいて、下部容量電極７１ｍと対をなす電極として形成されると共に、好ましくは、図３及び図４においてＹ方向に沿って配線され、データ線６ａに対応する画素に共通の容量線と一体的に形成される。容量線３００は、その構成について詳細な図示を省略するが、ＴＦＴアレイ基板１０上において、画素電極９ａが配置された画像表示領域１０ａからその周囲に延設されている。上部容量電極３００は、定電位源と電気的に接続され、固定電位に維持された固定電位側容量電極である。よって、各画素において、蓄積容量７０ａでは、下部容量電極７１ｍにおける画像信号に応じた電位、及び上部容量電極３００における所定電位との電位差に応じた適当な電荷量を蓄積することができる。また、このように、上部容量電極３００をこれに対応する容量線と一体的に形成することにより、容量線及び上部容量電極を、同一膜により同一機会に一体的に形成できる。よって、液晶装置の製造プロセスにおける製造工程を簡略化し、その他製造コストの低減化等、製造上の利益を得ることが可能となる。

上部容量電極３００は、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等の金属を含んで形成される。このように上部容量電極３００を非透明な金属膜により形成することで、上部容量電極３００をＴＦＴ３０を遮光する上側遮光膜（或いは、内蔵遮光膜）としても機能させることができ、且つ容量線における電気的な抵抗を低抵抗とすることが可能となる。

また、誘電体膜７５ａは、例えばＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン膜、或いは窒化シリコン膜等から構成された単層構造、或いは多層構造を有している。

従って、蓄積容量７０ａは、金属膜−誘電体膜（絶縁膜）−半導体膜の３層構造を有する、所謂ＭＩＳ構造を有している。尚、本実施形態では、蓄積容量７０ａを、金属膜−誘電体膜（絶縁膜）−金属膜が積層されてなる、所謂ＭＩＭ構造により形成するようにしてもよい。このようなＭＩＭ構造によれば、液晶装置の製造の際、下部容量電極７１ｍを金属膜により形成した後、誘電体膜７５ａを作製することとなるが、誘電体膜７５ａの作製における加熱による下部容量電極７１ｍの損傷を防止するために、加熱温度が制限される等の煩雑さを伴う場合がある。よって、このような製造上の煩雑さを回避するためには、蓄積容量７０ａはＭＩＳ構造により形成するのが好ましい。この場合には、蓄積容量７０ａをＭＩＭ構造により形成する場合と比較して、安価な製造装置により容易に作製することが可能となり、その結果、液晶装置の製造に要する製造コストを低減することができる。

本実施形態では、蓄積容量７０ａにおいて下部容量電極７１ｍをＴＦＴ３０の半導体層１ａと電気的に接続させ、画素電極９ａ及び半導体層１ａ間の中継電極を兼ねる構成とすることで、後述するようなＴＦＴ３０の遮光について、半導体層１ａ上に位置するより広い領域を、上部及び下部容量電極３００及び７１ｍにより覆うことが可能となる。

即ち、蓄積容量７０ａにおいて、図４及び図５に示す下部容量電極７１ｍと同様の構成で上部容量電極を形成し、下部容量電極を図４及び図５に示す上部容量電極３００と同様の構成で容量線と一体的に形成するとすれば、下部容量電極の平面的なパターン形状は、上部容量電極及び半導体層１ａ間の電気的接続を避けるような構成とする必要がある。これに対して、図４及び図５に示す上部及び下部容量電極３００及び７１ｍの構成によれば、上部容量電極３００は、下部容量電極７１ｍ及び半導体層１ａ間の電気的接続を行うためのコンタクトホール８３ａを回避せずに、平面的に見て、半導体層１ａに対してより広い領域で重なるように、上部容量電極３００を配置することが可能となる。よって、上部容量電極３００によって、半導体層１ａに対して入射する光の量をより低減することができる。

図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上の蓄積容量７０ａよりも層間絶縁膜４２を介して上層側の第４層目には、図４中Ｙ方向で非開口領域を規定するデータ線６ａが設けられている。データ線６ａは、半導体層１ａのデータ線側ソースドレイン領域１ｄに、層間絶縁膜４１及び４２並びにゲート絶縁膜２を貫通するコンタクトホール８１ａを介して電気的に接続されている。データ線６ａ及びコンタクトホール８１ａ内部は、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ等のＡｌ（アルミニウム）含有材料、又はＡｌ単体、若しくはＡｌ層とＴｉＮ層等との多層膜からなる。データ線６ａは、後述するようにＴＦＴ３０を遮光する機能も有している。

図５において、画素電極９ａは、データ線６ａよりも層間絶縁膜４３を介して上層側の第５層目に形成されている。各画素において、光抜けを防止するために、画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、開口領域及び非開口領域の一部に連続的に配置されると共に、非開口領域に配置された一部が下部容量電極７１ｍの張出部分７１ｍａと重なるように配置され、コンタクトホール８５ａを介して張出部分７１ｍａと電気的に接続される。そして、画素電極９ａは、下部容量電極７１ｍ、コンタクトホール８３ａ及び８５ａを介して半導体層１ａの画素電極線側ソースドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。

尚、画素電極９ａの上側表面には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜（図５中図示省略）が設けられている。

以上に説明した画素部の構成は、図４に示すように、各画素部に共通である。そして、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａ（図１参照）には、かかる画素部が周期的に形成されていることになる。他方、本実施形態に係る液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域に、図１及び図２を参照して説明したように、走査線駆動回路１０４及びデータ線駆動回路１０１等の駆動回路が形成されている。

ここに、図４及び図５を参照して説明した画素を構成するＴＦＴアレイ基板１０上の積層構造において、第３層目に配置される蓄積容量７０ａ及び第４層目に配置されるデータ線６ａの一部は、基板上で平面的に見て、ＴＦＴ３０の半導体層１ａにおける少なくとも一部と重なるように形成される。より具体的には、第３層目における蓄積容量７０ａでは、上部容量電極３００について、図４中Ｙ方向に沿って配線された容量線の本線部、及び本線部に対して連続的に同図中Ｘ方向に沿ってコンタクトホール８３ａに向かう方向に延在させて形成される一部が、半導体層１ａに対して平面的に見て重なるように配置される。また、第４層目におけるデータ線６ａについても、図４中Ｙ方向に沿って配線された本線部、及び本線部に対して連続的に、同図中Ｘ方向に沿って延在させて形成され、コンタクトホール８１ａを介して半導体層１ａと電気的に接続される一部が、半導体層１ａに対して平面的に見て重なるように配置される。よって、蓄積容量７０ａにおける上部容量電極３００及びデータ線６ａによって、半導体層１ａに対してそれよりも上層側から入射される光を遮光することが可能となり、半導体層１ａに入射される光の量を低減することができる。

本実施形態では、図５において、画素を構成するＴＦＴアレイ基板１０上の積層構造において、第２層目から第４層目により構成される積層部分に着目すれば、ＴＦＴ３０と蓄積容量７０ａとが、第２層目と第３層目とに夫々互いに連続する順番で配置され、更には、蓄積容量７０ａと連続する順番で、第４層目にデータ線６ａにおいて半導体層１ａに対して重なるように少なくとも一部が配置される。

よって、積層部分において、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に対して垂直をなす上下方向で、データ線６ａとＴＦＴ３０との間、及び蓄積容量７０ａとＴＦＴ３０との間の各々において、半導体層１ａに対して、上下方向と異なる方向である斜め方向から入射する光の量を、上部容量電極３００及びデータ線６ａの各々により遮光することで、より確実に低減することができる。

ここに、第４層目のデータ線６ａは、第２層目のＴＦＴ３０に対して、上下方向で第３層目を挟んで１層あけて配置されている。よって、第４層目におけるデータ線６ａによっては、第３層目における蓄積容量７０ａの上部容量電極３００よりも、上下方向で半導体層１ａとの間の距離が大きくなるため、斜め方向から入射する光について遮光できる光が限られるおそれがある。しかしながら、第３層目において、上部容量電極３００によって、第４層目のデータ線６ａの配置を避けて進行してきた光を、更に遮ることが可能であり、これにより半導体層１ａに対して入射される光の量を、より確実に低減することが可能となる。

また、図４によく示されるように、半導体層１ａにおいて少なくとも画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対して、上部容量電極３００、更にはこれに加えてデータ線６ａの一部が平面的に見て重なるように配置される。本願発明者の研究によれば、経験的に、ＴＦＴ３０の動作時に、半導体層１ａにおける画素電極側ＬＤＤ領域１ｃでは、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに比べて光リーク電流が相対的に発生しやすい傾向にある。上部容量電極３００及びデータ線６ａの一部によって、半導体層１ａの画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに入射する光をより確実に遮光することにより、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに入射する光の量をより低減することが可能となる。その結果、本実施形態では、より確実に且つ効果的にＴＦＴ３０における光リーク電流の発生を低減することが可能となる。

本実施形態では、既に説明したように、図４において、ＴＦＴアレイ基板１０上において、ＴＦＴ３０の半導体層１ａはＸ方向に沿って形成され、半導体層１ａにおいてＸ方向に沿うデータ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅの配置に対応させて、半導体層１ａ上において、半導体層１ａと、データ線６ａ及び下部容量電極７１ｍの各々とを電気的に接続するためのコンタクトホール８１ａ及び８３ａもＸ方向に沿って配置される。そして、容量線３００は、データ線６ａと同方向のＹ方向に沿って配線されるが、データ線６ａ及び半導体層１ａ間の電気的接続は、容量線３００の配線方向（Ｙ方向）を避ける方向（Ｘ方向）に配置されたコンタクトホール８１ａを介して行うことが可能なように構成されている。

他方、蓄積容量７０ａにおいて、下部容量電極７１ｍにおいて図４中Ｘ方向に沿って張り出した張出部分７１ｍａに、平面的に見て重なるように配置されるコンタクトホール８５ａを介して、張出部分７１ｍａが画素電極９ａの一部と電気的に接続される。即ち、容量線３００の配線方向（Ｙ方向）を避ける方向（Ｘ方向）で、下部容量電極７１ｍａを画素電極９ａと電気的に接続することが可能なように構成されている。

ここで、図６は、比較例に係る液晶装置における一の画素に係る構成について示す平面図である。図６を参照して、比較例に係る画素の構成について、本実施形態と異なる点についてのみ特に詳細に説明する。尚、比較例に係る液晶装置は、本実施形態と同様の構成を有しており、図６には、比較例に係る液晶装置において、画像表示領域を構成する複数の画素のうち任意の一の画素について、特にＴＦＴアレイ基板側の非開口領域の構成を詳細に示してある。

比較例の画素の構成によれば、非開口領域において、本実施形態と同様に、ＴＦＴアレイ基板上において、下層側から、第２層目にＴＦＴ３０、第３層目に蓄積容量７０ａ、第４層目にデータ線６ａ、及び第５層目に画素電極９ａが配置されている。ここに、第２層目において、走査線３ａが図６中Ｘ方向に沿って配線され、その一部がＴＦＴ３０のゲート電極として形成される。そして、第１層目には、データ線６ａ及び走査線３ａの各々のパターン形状に対応して、例えば図６中Ｘ及びＹ方向の各々で非開口領域を規定するように、下側遮光膜１１ａが形成される。

また、第２層目において、ＴＦＴ３０の半導体層１ａは、データ線６ａの配線方向と同方向に、図６中Ｙ方向に沿って形成され、半導体層１ａにおいてＹ方向に沿って、データ線側ソースドレイン領域１ｄ、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、チャネル領域１ａ´、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ、画素電極側ソースドレイン領域１ｅが、図６中上方から下方に向かってこの順に配置される。そして、このような半導体層１ａにおける各領域の配置方向に対応して、Ｙ方向に沿って夫々配置されるコンタクトホール８１ａ及び８３ａの各々を介して、データ線側ソースドレイン領域１ｄはデータ線６ａと電気的に接続されると共に、画素電極側ソースドレイン領域１ｅは下部容量電極７１ｍと電気的に接続される。

第３層目において、蓄積容量７０ａの上部容量電極は容量線３００と一体的に形成されており、容量線３００は、半導体層１ａ及びデータ線６ａ間の電気的に接続を行うためのコンタクトホール８１ａの配置を回避する方向で、図６中Ｘ方向に沿って、その本線部が配線される。このような容量線３００の本線部は、これと同方向に配線される走査線３ａに対応する画素に共通に形成される。

第４層目において、データ線６ａと同層には、これと分離する島状のパターン形状で中継電極９３ａが形成され、この中継電極９３ａと、第３層目の蓄積容量７０ａにおける下部容量電極７１ｍが、コンタクトホール８５ａｂを介して電気的に接続されると共に、中継電極９３ａがコンタクトホール８５ａａを介して、第５層目の画素電極９ａと電気的に接続される。よって、下部容量電極７１ｍは、中継電極９３ａを介して画素電極９ａと電気的に接続され、半導体層１ａ及び画素電極９ａ間の電気的な接続を中継する。

ここに、下部容量電極７１ｍ及び画素電極９ａの電気的接続に係る構成は、画素の構成が複雑化するのを避けるために、データ線６ａの配置を避けるＸ方向に沿う方向に配置される。即ち、図６に示すように、下部容量電極７１ｍにおいて、コンタクトホール８３ａを介して半導体層１ａと電気的に接続され、Ｙ方向に沿って形成された一部と連続的に、他部をＸ方向に沿って延在させて形成し、この他部が画素電極９ａと電気的に接続される。よって、非開口領域のＸ方向に沿う部分においては、下部容量電極７１ｍ及び画素電極９ａの電気的接続に係る構成と、容量線３００の本線部とが配置されるため、この本線部を回避するように下部容量電極７１ｍの他部を更に部分的に開口領域に対して張り出させて形成し、この張り出して形成された部分が、これと平面的に見て重なるように配置される中継電極９３ａの一部にコンタクトホール８５ａｂを介して電気的に接続される。或いは、このような構成と同様にコンタクトホール８５ａｂを配置するために、非開口領域のＸ方向に沿う部分において、下部容量電極７１ｍの他部の幅を、図６に示す幅Ｗ０と同等の値に大きくする必要がある。

よって、比較例における画素の構成によれば、下部容量電極７１ｍの一部が開口領域に対して張り出す部分における非開口領域の幅Ｗ０が不要に広くなり、開口領域の大きさが制約され、開口率が低下する、という不具合が生じる。

これに対して本実施形態では、上述したように、ＴＦＴ３０の半導体層１ａをＸ方向に沿って形成することで、データ線６ａ及び半導体層１ａとの電気的な接続を行うためのコンタクトホール８１ａを避けて容量線３００をデータ線６ａと同方向のＹ方向に沿って配線させる構成を可能とし、蓄積容量７０ａの下部容量電極７１ｍ及び画素電極９ａ間の電気的接続を行うためのコンタクトホール８５ａを、容量線３００を避ける位置に配置することができる。よって、図４中Ｘ方向で非開口領域の幅を大きくする等の設計変更を行わなくても、下部容量電極７１ｍ及び画素電極９ａ間の電気的接続を行うためのコンタクトホール８５ａを、そのサイズを変更することなしに容易に開孔することが可能となる。

よって、以上説明したような本実施形態に係る液晶装置では、各画素で、開口領域のサイズをより大きく確保することが可能となり、アクティブマトリクス駆動による駆動時に光リーク電流の発生を防止しつつ開口率を向上させることができる。その結果、液晶装置では、高品質な表示を画像表示領域１０ａにおいて行うことが可能となる。

次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。ここに図７は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。以下では、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。

図７に示すように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４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原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。

尚、図７を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

また、本発明は、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳導装置等にも適用可能である。

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う電気光学装置用基板、及び該電気光学装置用基板を備えてなる電気光学装置、並びに該電気光学装置を備えてなる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。

液晶装置の概略的な平面図である。 図１のＨ−Ｈ´線断面図である。 複数の画素部における各種素子、配線等の等価回路を示す回路図である。 相隣接する複数の画素部の平面図である。 図４のＡ−Ａ´線断面図である。 比較例に係る液晶装置における一の画素に係る構成について示す平面図である。 本発明の電子機器の実施形態である投射型カラー表示装置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、１ｄ…データ線側ソースドレイン領域、１ｅ…画素電極側ソースドレイン領域、１１ａ…走査線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、３０…ＴＦＴ、７０ａ…蓄積容量、７１ｍ…下部容量電極、７１ｍａ…張出部分、３００…容量線、８５ａ…コンタクトホール

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板上で互いに交差して延びる複数のデータ線及び複数の走査線と、
   前記データ線及び前記走査線の交差に対応して設けられた画素毎に備えられると共に前記データ線より上層側に配置され、前記画素毎の開口領域、及び相隣接する前記開口領域を互いに隔てる非開口領域の一部に連続的に形成された画素電極と、
   前記データ線より下層側であって前記走査線より上層側に配置され、（ｉ）前記走査線が延びる第１の方向に沿ったチャネル長を有するチャネル領域と、（ｉｉ）前記データ線に電気的に接続されたデータ線側ソースドレイン領域と、（ｉｉｉ）前記画素電極に電気的に接続された画素電極側ソースドレイン領域とを有する半導体層を含むトランジスタと、
   前記トランジスタより上層側であって前記データ線より下層側に配置され、前記画素電極及び前記画素電位側ソースドレイン領域と電気的に接続された画素電位側電極、誘電体膜及び固定電位側電極が下層側から順に積層されてなる容量素子と、
   前記トランジスタより上層側であって前記データ線より下層側に配置されると共に前記データ線が延びる第２の方向に沿って配線され、前記固定電位側電極に所定電位を供給する容量線と
   を備え、
   前記画素電位側電極は、前記基板上で平面的に見て、前記画素電極のうち前記非開口領域に形成された一部と重なるように、前記固定電位側電極より前記第１の方向に沿って張り出すと共に、前記画素電極と電気的に接続される張出部分を有する
   ことを特徴とする電気光学装置用基板。
2. 前記データ線及び前記容量素子は、前記半導体層の少なくとも一部に重なることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置用基板。
3. 前記トランジスタは、前記半導体層より上層側に配置され、前記第２の方向に沿って形成されたゲート電極を有し、
   前記走査線は、前記第１の方向に沿う本線部分と、前記ゲート電極と重なるように前記本線部分から前記第２の方向に沿って延在すると共に前記ゲート電極に電気的に接続されたコンタクト部分を有する
   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用基板。
4. 前記容量線は、前記固定電位側電極と一体的に形成され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用基板。
5. 前記半導体層は、前記チャネル領域及び前記データ線側ソースドレイン領域間に形成された第１の接合領域と、前記チャネル領域及び前記画素電極側ソースドレイン領域間に形成された第２の接合領域とを有し、
   前記容量素子は、少なくとも前記第２の接合領域と重なる
   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用基板。
6. 前記第２の接合領域は、ＬＤＤ領域であることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置用基板。
7. 前記容量素子は、前記トランジスタの直上に配置さ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用基板。
8. 前記画素電位側電極は、半導体膜から形成され、
   前記固定電位側電極は、金属膜から形成される
   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用基板。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板を備えたことを特徴とする電気光学装置。
10. 請求項９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。

Images