JP2009122253A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電気光学装置において、積層構造の単純化を図り、しかも高品質な表示を可能とする。
【解決手段】電気光学装置は、基板（１０）上に、走査線（１１）と、走査線の上層側に設けられ、走査線と交差するデータ線（６ａ）と、データ線の上層側に、データ線及び走査線の交差に対応して設けられた画素電極（９ａ）と、画素電極の下層側に、画素電極に容量絶縁膜（７５）を介して対向するように設けられた容量電極（７１）と、走査線の上層側且つデータ線の下層側に設けられ、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（１ｄ）、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（１ｅ）、及び走査線と同一層からなると共に走査線に電気的に接続された第１ゲート電極（３ａ）にゲート絶縁膜を介して対向するように配置されたチャネル領域（１ａ’）を有する半導体層（１ａ）とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び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は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）等を含んでおり、これに加えて薄膜からなるデータ線や走査線等の種々の配線や電極が積層されて構成されている。

上述したような積層構造をとることにより、液晶装置は、小型でありながらも高精細な画像を表示することを可能としている。例えば特許文献１では、８層の導電層からなる積層構造によって液晶装置を実現するという技術が開示されている。

特開２００１−２８１６８４号公報

しかしながら、上述のような積層構造をとる液晶装置においては、層の数が増加することにより装置構成が複雑化してしまい、製造工程の複雑高度化、製造期間の長期化及びコストの増大等を招いてしまうという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑み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、比較的少ない層で構成されており、高品質な表示を可能とする電気光学装置、及び該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。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板と、該基板上に設けられた走査線と、該走査線の上層側に設けられ、前記走査線と交差するデータ線と、該データ線の上層側に、前記データ線及び前記走査線の交差に対応して規定される画素毎に設けられた画素電極と、該画素電極の下層側に、該画素電極に容量絶縁膜を介して対向するように設けられた容量電極と、前記走査線の上層側且つ前記データ線の下層側に設けられ、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、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、及び前記走査線と同一層からなると共に前記走査線に電気的に接続された第１ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対向するように配置されたチャネル領域を有する半導体層とを備える。

本発明の電気光学装置によれば、基板上に、走査線が延在するように設けられており、データは走査線の上層側に、データ線と交差して延在するように設けられている。即ち、データ線と走査線は互いに交差するように設けられている。

そして、データ線の上層側には画素電極が設けられている。画素電極は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料からなる透明電極であり、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る。更に、画素電極の下層側には、容量絶縁膜を介して画素電極と対向するように容量電極が設けられている。容量電極は、典型的には、画素電極と同様に、例えばＩＴＯ等の透明導電材料からなる。容量電極は、容量線に接続されていてもよいし、容量線の一部が容量電極であってもよい。容量電極は、容量線を介して、所定電位の電源又は配線に接続されている。

また、走査線の上層側且つデータ線の下層側には半導体層が設けられており、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、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、及び走査線と同一層からなると共に走査線に接続された第１ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対向するように配置されたチャネル領域を有している。ここで、本発明に係る「同一層」とは、同一の成膜工程によって形成される層或いは膜を意味しており、例えば走査線及び第１ゲート電極の膜厚等は、互いに同一でなくともよい。尚、「同一層からなる」とは、一つの層或いは膜として連続していることまでも要求する趣旨ではなく、同一層のうち相互に分断されている層部分或いは膜部分でも足りる趣旨である。

第１ゲート電極は、走査線と同一層からなるので、第１ゲート電極及び走査線を同一の成膜工程で形成することが可能となる。よって、製造工程の長期化及び複雑高度化等を防止することが可能となる。

上述した半導体層に加え、第１ゲート電極及びゲート絶縁膜から、基板上には、容量電極の下層側に、薄膜トランジスタが構築されている。ここで、薄膜トランジスタは、半導体層が更にＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域を有することで、ＬＤＤ型の薄膜トランジスタとして構築されてもよい。また、薄膜トランジスタは、典型的には、半導体層と、該半導体層よりもゲート絶縁膜を介して下層側にチャネル領域に対向するように配置された第１ゲート電極とを有するバックゲート型の薄膜トランジスタとして構築される。尚、薄膜トランジスタは、半導体層を上下から二つのゲート電極が挟持する又は二つの直列に接続されたチャネル領域に対して二つのゲート電極が夫々存在するダブルゲート型の薄膜トランジスタとして構築されてもよい。或いは、三つ以上のゲート電極を有する薄膜トランジスタとして構築されてもよい。

本発明では特に、上述したように、５層の導電層（即ち、下層側から順に、走査線、半導体層、データ線、容量電極及び画素電極）により電気光学装置を構成している。尚、各導電層間には、上述した容量絶縁膜やゲート絶縁膜等の絶縁膜が設けられている。また、上述した導電層及び絶縁膜に加えて、他の配線や電極等が設けられていてもよい。

上述したように構成することで、本発明の電気光学装置は、その動作時に、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。尚、画像信号は、データ線及び画素電極間に電気的に接続された半導体層からなる薄膜トランジスタが、走査線から供給される走査信号に応じてオンオフされることによって、所定のタイミングでデータ線から薄膜トランジスタを介して画素電極に供給される。即ち、薄膜トランジスタは、画素電極をスイッチング制御する。また、容量電極を設けることにより、画素電極に印加される電圧が減衰してしまうことを防止し、高コントラストな表示等を実現している。

ここで、例えば、走査線、データ線及び半導体層は、基板上で平面的に見て、画素電極に対応する各画素の開口領域（即ち、各画素において、表示に実際に寄与する光が透過又は反射される領域）を囲む非開口領域内に配置されている。即ち、これらの走査線、データ線及び半導体層は、表示の妨げとならないように、各画素の開口領域ではなく、非開口領域内に配置される。尚、容量電極は、上述したように典型的には透明導電材料からなり、開口領域内に配置されても、表示の妨げとはならない。

更に、本発明では特に、上述したように、半導体層は、データ線の下層側に設けられる。言い換えれば、データ線は、半導体層よりも上層側に設けられる。よって、データ線を、半導体層に対する高温処理が行われた後に、例えばアルミニウム等の比較的低抵抗な金属を含んでなるように形成できる。従って、仮に、データ線が、半導体層よりも下層側に設けられ、例えばチタン、タングステン等の高融点金属からなるように形成された場合と比較して、データ線の電気的な抵抗を容易に低減すること（即ち、データ線を容易に低抵抗化すること）ができる。このため、データ線の配線幅を狭めることにより、開口領域を広げる即ち各画素の開口率（即ち、各画素における全領域に対する開口領域の比率）を向上させることも可能となる。つまり、各画素の高開口率化も可能となる。更に、データ線を低抵抗化することで、所定期間内にデータ線を介して画素電極に書き込むべき画像信号を、画素電極に十分に書き込むことができる。よって、コントラストの向上も可能となる。

以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、限られた数の導電層によって、高精細な画像を表示することを可能としている。従って、導電層の増加による、例えば深いコンタクトホールの形成などの製造工程の複雑高度化、製造期間の長期化やコストの増大等を防止することが可能である。更に、データ線を例えばアルミニウム等の比較的低抵抗な金属を含んでなるように形成でき、各画素の高開口率化やコントラストの向上も可能である。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記走査線は、前記基板側から入射される光を遮光する遮光膜として機能する。

この態様によれば、基板側から入射される光は、基板上に設けられた走査線によって遮光される。尚、遮光膜としては、半導体層に対する高温処理に耐え得ると共に導電性に優れたチタン、タングステン等の高融点金属を用いるとよい。或いは、半導体層に対して低温処理で済む場合には、高融点金属に限らず、導電性に優れたアルミニウム等を用いてもよい。

仮に、基板側から入射される光が遮光されないとすると、入射した光によって、半導体層に光リーク電流が生じ、表示不良等が発生してしまうおそれがある。

しかるに本発明では特に、走査線を遮光膜として機能させるため、別途遮光膜を設けなくとも、上述した光リーク電流の発生を抑制することが可能である。即ち、装置構成を複雑化させることなく遮光を実現することができる。従って、製造期間の長期化やコストの増大等を防止することが可能となる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１ゲート電極は、前記走査線のうち前記基板上で平面的に見て前記チャネル領域に重なる部分として形成され、前記走査線のうち前記第１ゲート電極に隣接する部分は、前記ゲート絶縁膜よりも膜厚の厚い第１絶縁膜を介して前記半導体層の下層側に設けられる。

この態様によれば、走査線の一部として設けられた第１ゲート電極は、チャネル領域に局所的に接近するように配置されている。また、走査線のうち第１ゲート電極に隣接する部分は、ゲート絶縁膜よりも膜の厚い第１絶縁膜を介して半導体層の下層側に設けられている。即ち、第１ゲート電極に隣接する部分は、第１ゲート電極と比べて、半導体層に対して離間して配置されている。

仮に、第１ゲート電極に隣接する部分と半導体層との距離が、第１ゲート電極と半導体層との距離と同じであるとすると、この隣接する部分からの電界の印加が第１ゲート電極からの電界の印加と同等になってしまうが故に、第１ゲート電極は正常に機能しなくなるおそれがある。

しかるに本態様では特に、上述したように、第１ゲート電極に隣接する部分は、ゲート絶縁膜よりも膜の厚い第１絶縁膜を介して半導体層よりも下層側に積層されている。よって、第１ゲート電極に隣接する部分は、ゲート絶縁膜と第１絶縁膜との厚みの差分だけ離間して配置される。従って、第１ゲート電極は正常に機能し、薄膜トランジスタの一部として確実に機能することができる。

上述した第１ゲート電極に隣接する部分がゲート絶縁膜よりも膜厚の厚い第１絶縁膜を介して半導体層の下層側に設けられる態様では、前記ゲート絶縁膜は、前記第１絶縁膜と同一層からなる一の絶縁膜が、前記チャネル領域に対向する領域で凹状に掘られてなるように構成してもよい。

この場合には、ゲート絶縁膜は、第１絶縁膜と同一層からなる一の絶縁膜が、チャネル領域に対向する領域で凹状に掘られてなる。よって、第１ゲート電極と半導体層との層間距離は、第１ゲート電極に隣接する部分と半導体層との層間距離に比べて短くなる。

尚、本態様における第１絶縁膜は、単一層膜からなってもよいし、多層膜からなってもよい。

上述したように構成することで、より容易に、走査線のうち第１ゲート電極及び該第１ゲート電極に隣接する部分と半導体層との層間距離が互いに異なる構成を実現可能である。従って、製造工程の長期化及び複雑高度化等を防止することが可能となる。

上述した第１ゲート電極に隣接する部分がゲート絶縁膜よりも膜厚の厚い第１絶縁膜を介して半導体層の下層側に設けられる態様では、前記基板上の積層構造における前記第１ゲート電極の上側表面の高さが前記第１ゲート電極に隣接する部分よりも高くなるように、前記第１ゲート電極の下層側に島状に設けられた第２絶縁膜を備えてもよい。

この場合には、第２絶縁膜によって、より容易に、走査線の一部をチャネル領域に局所的に接近した第１ゲート電極として形成できる。従って、製造工程の長期化及び複雑高度化等を防止することが可能となる。

上述した第２絶縁膜を備える態様では、前記データ線と同一層からなると共に前記チャネル領域に対向するように配置され、前記半導体層の脇に設けられたコンタクトホールを介して前記走査線に電気的に接続された第２ゲート電極を更に備えてもよい。

この場合には、チャネル領域を上下から挟持する第１及び第２ゲート電極を備える。即ち、本態様における薄膜トランジスタは２つのゲート電極を有する（所謂、ダブルゲート構造である）。よって、チャネル領域の上側（即ち、データ線と同一層からなる第２ゲート電極側）及び下側（即ち、走査線と同一層からなる第１ゲート電極側）の両方にチャネルを形成できる。この結果、仮に半導体層のチャネル領域における下側のみにチャネルが形成される場合と比較して、薄膜トランジスタがオンとされた際にチャネル領域に流れる電流（即ち、オン電流）を大きくすることができる。従って、高品質な画像を表示させることが可能である。

尚、本態様によれば、薄膜トランジスタを構成する際の自由度を高めるという効果を得ることもできる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記データ線と同一層からなると共に前記チャネル領域に対向するように配置され、前記半導体層の脇に設けられたコンタクトホールを介して前記走査線に電気的に接続された第２ゲート電極を更に備え、前記第１ゲート電極は、前記走査線のうち前記基板上で平面的に見て前記チャネル領域に重なる部分として形成され、前記走査線のうち前記第１ゲート電極に隣接する部分は、前記ゲート絶縁膜と互いに同じ膜厚を有する第３絶縁膜を介して前記半導体層の下層側に設けられる。

この態様によれば、第１ゲート電極及び該第１ゲート電極に隣接する部分は、互いに同じ層間距離だけ半導体層に対して離間して配置されている。よって、走査線及び半導体層の両方を、基板上において平坦に形成することが可能となり、比較的容易に加工することが可能となる。従って、製造工程の長期化及び複雑高度化等を防止することが可能となる。

ここで、本態様における薄膜トランジスタはチャネル領域を上下から挟持する第１及び第２ゲート電極を備える、即ちダブルゲート構造を有する。よって、チャネル領域の上側（即ち、データ線と同一層からなる第２ゲート電極側）及び下側（即ち、走査線と同一層からなる第１ゲート電極側）の両方にチャネルを形成できる。従って、第１ゲート電極に隣接する部分から半導体層に対する電界の印加が第１ゲート電極からの電界の印加と同等になってしまったとしても、第２ゲート電極からの電界の印加によりチャネル領域の上側にチャネルを形成できるので、薄膜トランジスタを正常に機能させることができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記容量電極は、前記画素電極と前記容量電極の下層側とのカップリングを防止するシールド層として機能する。

この態様によれば、容量電極は、画素電極より下層側に設けられているため、画素電極と容量電極の下層側とのカップリング（即ち、容量カップリングの如き、電気的或いは電磁気的なカップリング）を防止するシールド層、即ち電磁シールドを行う導電層として機能する。尚、「容量電極の下層側」とは、例えば上述したデータ線、走査線、及び半導体層等である。また、他の導電層が存在する場合は、それらの層であってもよい。

カップリングを防止することによって、画素電極における電位変動等が生じる可能性を低減することが可能となる。従って、より高品質な画像を表示することが可能となる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記半導体層と同一層からなり、前記データ線を第１のデータ線とし、該第１のデータ線が延在する方向に沿って該第１のデータ線に対して並走すると共に該第１のデータ線と電気的に接続された第２のデータ線を備える。

この態様によれば、第１及び第２のデータ線が二重配線されるため、データ線の電気的な抵抗を全体的に低くすることが可能となる。また、第１及び第２のデータ線の一方に断線等の不具合が生じても、他方を冗長的に機能させることができるため、電気光学装置の信頼性を向上させることができる。

上述した第２のデータ線を備える態様では、前記第１及び第２のデータ線は、前記基板上の積層構造における前記第１及び第２のデータ線間に設けられた第４絶縁膜に開孔されたコンタクトホールを介して互いに電気的に接続されるように構成してもよい。

この場合には、第１及び第２のデータ線をコンタクトホールに介して容易に且つ確実に互いに電気的に接続させることができる。

上述した第２のデータ線を備える態様では、前記第１及び第２のデータ線は、互いに重なり且つ互いに接するように形成されることで互いに電気的に接続されるように構成してもよい。

この場合には、基板上の積層構造における第１及び第２のデータ線の間には例えば絶縁膜等は設けられず、第１及び第２のデータ線は互いに重なり且つ互いに接するように形成される。言い換えれば、データ線は、第２のデータと第１のデータ線とが下層側から順に積層された２層構造を有する配線として形成される。よって、例えば仮に、第１及び第２のデータ線間を、基板上における第１及び第２のデータ線間に設けられた絶縁膜に開孔されたコンタクトホールを介して互いに電気的に接続する場合と比較して、第１及び第２のデータ線間の電気的な抵抗を確実に低くすることができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記基板の前記画素電極が形成される側に対向配置されており、前記基板との間に電気光学物質を挟持する対向基板を更に備える。

この態様によれば、基板の画素電極が形成されている側に対向基板が配置されており、基板と対向基板との間には電気光学物質が挟持されている。電気光学物質は、画素電極から電圧を印加することで制御することが可能である。よって、例えば縦電界又は横電界をこれら一対の基板間に印加することにより、電気光学物質を制御しつつ、光を入射させることで、画像を表示させることが可能となる。

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（但し、その各種態様も含む）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、製造期間の長期化やコストの増大等を防止しつつ、高品質な表示を行うことが可能な、投射型表示装置、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。また、本発明の電子機器として、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も可能である。

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。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る液晶装置について、図１から図５を参照して説明する。

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。

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構成を示す概略的な平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ’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は、対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板又はシリコン基板である。対向基板２０も例えばＴＦＴアレイ基板１０と同様の材料からなる基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、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。また、例えばシール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（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５６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上における、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域には、データ線駆動回路１０１、サンプリング回路７、走査線駆動回路１０４及び外部回路接続端子１０２が夫々形成される。

ＴＦＴアレイ基板１０上における周辺領域において、シール領域より外周側に、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。また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域のうちシール領域より内側に位置する領域には、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿う画像表示領域１０ａの一辺に沿って且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにしてサンプリング回路７が配置されている。

また、走査線駆動回路１０４は、ＴＦＴアレイ基板１０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間を電気的に接続するため、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。

また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域において、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、上下導通端子１０６が配置されると共に、このＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には上下導通材が上下導通端子１０６に対応して該端子１０６に電気的に接続されて設けられている。

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作り込まれた積層構造が形成されている。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極９ａがマトリクス状に設けられている。画素電極９ａ上には、配向膜１６が形成されている。

他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板２０上の画像表示領域１０ａ内で、例えば格子状等にパターニングされている。そして、遮光膜２３上（図２中遮光膜２３より下側）に、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向して例えばベタ状に形成され、更に対向電極２１上（図２中対向電極２１より下側）には配向膜２２が形成されている。

液晶層５０は、本発明に係る「電気光学物質」の一例としての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。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、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、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液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。

次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部の電気的な構成について、図３を参照して説明する。

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、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の各々には、画素電極９ａ及び本発明に係る「半導体層」及び「第１ゲート電極」の一例を含んで構築される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、本実施形態に係る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、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よい。

ＴＦＴ３０のゲートに走査線１１が電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置は、所定のタイミングで、走査線１１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、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。

液晶層５０（図２参照）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（図２参照）との間に形成される液晶容量に対して電気的に並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０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容量素子である。蓄積容量７０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。蓄積容量７０の具体的構成については後に詳述する。

次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部の具体的な構成について、図４及び図５を参照して説明する。

図４は、第１実施形態に係る液晶装置の画素部の平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ’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。また図４及び図５では、説明の便宜上、画素電極９ａより上側に位置する部分の図示を省略している。図４においては、走査線１１等の一部の配線や電極を透過的に図示している。

図４において、画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０（図２参照）上に、マトリクス状に複数設けられており、例えばＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明電極である。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１１が設けられている。即ち、走査線１１は、Ｘ方向に沿って延びており、データ線６ａは、走査線１１と交差するように、Ｙ方向に沿って延びている。走査線１１の上層側には、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が画素電極９ａ毎に設けられている。

走査線１１、データ線６ａ、ＴＦＴ３０及び後述する中継電極６０は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、画素電極９ａに対応する各画素の開口領域（即ち、各画素において、表示に実際に寄与する光が透過又は反射される領域）を囲む非開口領域内に配置されている。即ち、これらの走査線１１、データ線６ａ、ＴＦＴ３０及び中継電極６０は、表示の妨げとならないように、各画素の開口領域ではなく、非開口領域内に配置されている。

本実施形態に係る液晶装置の動作時には、上述したデータ線６ａから画素電極９ａ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。尚、画像信号は、データ線６ａ及び画素電極９ａ間に電気的に接続されたスイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査線１１から供給される走査信号に応じてオンオフされることによって、所定のタイミングでデータ線６ａからＴＦＴ３０を介して画素電極９ａに供給される。

図５に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上には、上述した画素電極９ａ等の各種構成要素が積層構造をなしている。各種構成要素は、下から順に、走査線１１等を含む第１層（即ち、第１の導電層）、半導体層１ａ等を含む第２層（即ち、第２の導電層）、データ線６ａ等を含む第３層（即ち、第３の導電層）、容量電極７１等を含む第４層（即ち、第４の導電層）、画素電極９ａ等を含む第５層（第５の導電層）からなる。また、第１の導電層及び第２の導電層間には下地絶縁膜１２、第２の導電層及び第３の導電層間には第１層間絶縁膜４１、第３の導電層及び第４の導電層間には第２層間絶縁膜４２、第４の導電層及び第５の導電層間には容量絶縁膜７５がそれぞれ設けられ、各種構成要素間が短絡することを防止している。第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２は、例えばＮＳＧ（ノンシリケートガラス）によって形成されている。その他、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２には、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。

図４及び図５において、ＴＦＴ３０は、半導体層１ａと、走査線１１の一部として形成されたゲート電極３ａとを含んで構成されている。

半導体層１ａは、例えばポリシリコンからなり、Ｘ方向に沿って設けられたチャネル領域１ａ’、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ並びに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からなる。即ち、ＴＦＴ３０はＬＤＤ構造を有している。データ線側ソースドレイン領域１ｄは、第１層間絶縁膜４１に開孔されたコンタクトホール８１を介してデータ線６ａと電気的に接続されている。画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、第１層間絶縁膜４１に開孔されたコンタクトホール８３、後述する中継電極６０及びコンタクトホール８５を介して画素電極９ａと電気的に接続されている。

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は、チャネル領域１ａ’を基準として、Ｘ方向に沿ってほぼミラー対称に形成されている。データ線側ＬＤＤ領域１ｂ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間に形成されている。画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは、チャネル領域１ａ’及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅ間に形成されている。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及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、例えばイオンイ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ている。このような不純物領域によれば、ＴＦＴ３０の非動作時において、ソース領域及びドレイン領域間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。

図５において、ゲート電極３ａは、走査線１１の一部として形成されている。走査線１１は、半導体層１ａよりも下地絶縁膜１２を介して下層側に配置され、例えばタングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、チタンナイトライド（ＴｉＮ）等の高融点金属材料等の遮光性の導電材料からなる。走査線１１は、図４のＸ方向に沿って延びるように、且つ、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対向する領域を含むように形成されている。走査線１１のうちチャネル領域１ａ’に対向する部分（即ち、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見てチャネル領域１ａ’に重なる部分）がゲート電極３ａとして機能する。

このような走査線１１によれば、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、複板式のプロジェクタ等で他の液晶装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などの、戻り光に対してＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃを殆ど或いは完全に遮光できる。即ち、走査線１１は、ＴＦＴ３０に走査信号Ｇｉを供給する走査線としての機能に加えて、ＴＦＴアレイ基板１０側から入射される光を遮光する遮光膜としても機能することが可能である。更に、このような走査線１１によれば、走査線１１の形成後に、高温プロセスを行うことが可能である。即ち、例えば、第２層としてＴＦＴ３０の一部を構成する半導体層１ａを形成する際、半導体層１ａを、減圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の比較的高温な環境下で行われるプロセスで形成することが可能である。

図４及び図５において、本実施形態では特に、下地絶縁膜１２におけるＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’に対向する領域には、凹状に掘られてなる凹部８１０が形成されている。チャネル領域１ａ’及びゲート電極３ａは、チャネル領域１ａ’が凹部８１０内に形成されることにより、ゲート電極３ａが局所的にチャネル領域１ａ’に近接するように設けられている。即ち、走査線１１のうちゲート電極３ａは、下地絶縁膜１２のうち凹部８１０が形成されることにより相対的に薄い膜厚を有する部分（即ち、下地絶縁膜１２のうちＴＦＴ３０のゲート絶縁膜として機能する部分）を介して半導体層１ａの下層側に設けられ、走査線１１のうちゲート電極３ａに隣接する部分は、下地絶縁膜１２のうち凹部８１０が形成されないことにより相対的に厚い膜厚を有する部分を介して半導体層１ａの下層側に設けられる。よって、走査線１１のうちゲート電極３ａに隣接する部分は、ゲート電極３ａと比べて、半導体層１ａに対して離間して配置されている。従って、走査線１１のうちゲート電極３ａに隣接する部分からの半導体層１ａに対する電界の印加に起因してゲート電極３ａが正常に機能しなくなることを防止できる。

図５において、下地絶縁膜１２は、例えばシリコン酸化膜等からなる。下地絶縁膜１２は、走査線１１から半導体層１ａ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によるＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。

図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上の半導体層１ａよりも第１層間絶縁膜４１を介して上層側には、データ線６ａ及び中継電極６０が設けられている。

データ線６ａは、例えばアルミニウム（Ａｌ）を含む金属膜から形成されている。この金属膜は、例えば、アルミニウムからなる層を含む複数層で構成されてもよいし、単層で構成されてもよい。データ線６ａは、第１層間絶縁膜４１に開孔されたコンタクトホール８１を介して、ＴＦＴ３０のデータ線側ソースドレイン領域１ｄに電気的に接続されている。コンタクトホール８１は、一層の層間絶縁膜（即ち、第１層間絶縁膜４１）のみを貫通するので、その深さは、相対的に短くて済み、その開孔は、エッチング等により容易である。また、そのアスペクト比も小さいので底部にても良好なコンタクトを取り易い。

ここで、本実施形態では特に、上述したように、データ線６ａは、半導体層１ａよりも上層側に設けられた例えばアルミニウムを含む金属膜から形成されている。言い換えれば、データ線６ａが半導体層１ａよりも上層側に設けられているが故に、半導体層１ａを減圧ＣＶＤ法等の比較的高温な環境下で行われるプロセスで形成した後に、データ線６ａを例えばアルミニウム等の比較的低抵抗であると共に融点が比較的低い金属膜を含んでなるように形成できる。従って、仮に、データ線６ａが、半導体層１ａよりも下層側に設けられ、例えばチタン、タングステン等の高融点金属からなるように形成された場合と比較して、データ線６ａを容易に低抵抗化することができる。このため、データ線６ａの配線幅を狭めることにより、各画素の開口率を向上させることも可能となる。更に、データ線６ａを低抵抗化することで、所定期間（即ち、ＴＦＴ３０が走査信号Ｇｉに基づいてオン状態とされる一定期間）内にデータ線６ａを介して画素電極９ａに書き込むべき画像信号Ｓｉを、画素電極９ａに十分に書き込むことができる。よって、コントラストの向上も可能となる。

中継電極６０は、第１層間絶縁膜４１に開孔されたコンタクトホール８３を介してＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域１ｅに電気的に接続されると共に、第２層間絶縁膜４２及び容量絶縁膜７５を貫通して開孔されたコンタクトホール８５を介して画素電極９ａに電気的に接続されている。よって、中継電極６０は、画素電極９ａとＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域１ｅとの電気的接続を中継する。従って、中継電極６０及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅ間の層間距離が長くて一つのコンタクトホールで両者間を接続するのが困難となる事態を、回避できる。更に、中継電極６０によって、画素電極９ａ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅ間の電気的な抵抗を低減することが可能となる。

中継電極６０は、データ線６ａと同一層（即ち、半導体層１ａよりも上層側に設けられた例えばアルミニウムを含む金属膜）から形成されている。中継電極６０は、図４に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、データ線６ａと連続した平面形状を有するように形成されているのではなく、各者間はパターニング上分断されるように島状に形成されている。これにより、中継電極６０は、データ線６ａとは互いに電気的に第２層間絶縁膜４２により絶縁されている。このようにデータ線６ａと中継電極６０とを互いに同一層から形成することで、これらを別個に別々の材料から形成する場合と比較して、画素の構成を簡略化すると共に、製造プロセスにおける工程数も削減して簡略化することができる。

図４に示すように、中継電極６０は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’の一部、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅの一部と重なるように形成されている。よって、金属膜からなる中継電極６０により上層側からの入射光に対してＴＦＴ３０を遮光することもできる。

図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上のデータ線６ａよりも第２層間絶縁膜４２を介して上層側には、容量電極７１が設けられている。容量電極７１は、画素電極９ａと中継電極６０とを電気的に接続するためのコンタクトホール８５が設けられた部分を除いて、開口領域及び非開口領域を共に覆うように設けられている。

容量電極７１は、画素電極９ａと容量絶縁膜７５を介して対向配置されており、蓄積容量７０を形成している。

容量電極７１は、例えば容量線を介して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。容量電極７１は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料から形成されている。

容量絶縁膜７５は、例えばＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜、或いは窒化シリコン（ＳｉＮ）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。

上述したように、蓄積容量７０が形成されることによって、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。また本実施形態では特に、画素電極９ａと容量電極７１とによって蓄積容量７０を形成しているため、例えば画素電極９ａの他に、上部電極及び下部電極を設けて蓄積容量を形成する場合と比較して、装置構成を単純化させることが可能である。

更に、本実施形態では特に、容量電極７１は、画素電極９ａより下層側に設けられているため、画素電極９ａと容量電極７１の下層側（例えば、データ線６ａなど）との電気的或いは電磁気的なカップリングを防止するシールド層として機能することもできる。よって、画素電極９ａにおける電位変動等が生じる可能性を低減することも可能となる。従って、より高品質な画像を表示することが可能となる。

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。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。

上述したように構成することで、本実施形態に係る液晶装置は、その動作時に、高品質な画像を表示することが可能である。また、比較的少ない数の導電層（即ち、第１から第５の導電層）によって構成することができるため、各種配線や電極等の積層構造が複雑化してしまうことを防止することができる。従って、製造期間の長期化やコストの増大等を防止することが可能である。更に、データ線６ａを例えばアルミニウム等の比較的低抵抗な金属を含んでなるように形成でき、各画素の高開口率化も可能である。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る液晶装置について、図６及び図７を参照して説明する。

図６は、第２実施形態に係る液晶装置の画素部の平面図であり、図７は、図６のＢ−Ｂ’断面図である。尚、図６及び図７において、図１から図５に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図６及び図７において、第２実施形態に係る液晶装置は、上述した第１実施形態における凹部８１０（図４及び図５参照）が形成されておらず、ゲート電極３ａの下層側に第２下地絶縁膜１３を備える点で、上述した第１実施形態に係る液晶装置と異なり、その他の点については、上述した第１実施形態に係る液晶装置と概ね同様に構成されている。

図６及び図７において、本実施形態では特に、走査線１１のうちゲート電極３ａ（即ち走査線１１のうちＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見てチャネル領域１ａ’と重なる部分）の下層側に、第２下地絶縁膜１３が島状に設けられており、走査線１１のうちゲート電極３ａがチャネル領域１ａ’に局所的に接近するように形成されている。言い換えれば、下地絶縁膜１２は、チャネル領域１ａ’とゲート電極３ａとの間において、第２下地絶縁膜１３の膜厚分だけ、その膜厚が他の部分（即ち、チャネル領域１ａ’とゲート電極３ａとの間を除く部分）よりも薄くなるように形成されている。この場合、第２下地絶縁膜１３は、ＴＦＴアレイ基板１０上の積層構造におけるゲート電極３ａの高さを調整する調整膜として機能する。

このように構成することでも、上述した第１実施形態と同様に、走査線１１のうちゲート電極３ａに隣接する部分からの半導体層１ａに対する電界の印加に起因してゲート電極３ａが正常に機能しなくなることを防止できる。更に、製造工程の長期化及び複雑高度化等を防止することも可能となる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る液晶装置について、図８及び図９を参照して説明する。

図８は、第３実施形態に係る液晶装置の画素部の平面図であり、図９は、図８のＣ−Ｃ’断面図である。尚、図８及び図９において、図６及び図７に示した第２実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図８及び図９において、第３実施形態に係る液晶装置は、ゲート電極３ｂを備える点で、上述した第２実施形態に係る液晶装置と異なり、その他の点については、上述した第１実施形態に係る液晶装置と概ね同様に構成されている。

図８及び図９において、本実施形態では特に、ＴＦＴ３０は、チャネル領域１ａ’を上下から挟持するゲート電極３ａ及び３ｂを備えている。即ち、本実施形態におけるＴＦＴ３０は、所謂ダブルゲート構造である。

ゲート電極３ｂは、データ線６ａと同一層（即ち、半導体層１ａよりも上層側に設けられた例えばアルミニウムを含む金属膜）から形成されている。ゲート電極３ｂは、半導体層１ａの脇に設けられたコンタクトホール１１５を介して走査線１１に電気的に接続されている。

尚、走査線１１は、Ｘ方向に沿って延びる本線部と、該本線部からＹ方向に沿って延設された延設部とを有しており、ゲート電極３ｂは、チャネル領域１ａ’に重なる本体部と、該本体部からＹ方向に沿って延設された延設部とを有している。コンタクトホール１１５は、走査線１１及びゲート電極３ｂの各々の延設部が互いに重なる領域において、第１層間絶縁膜４１に開孔されている。また、本実施形態における中継電極６０は、ゲート電極３ｂと分離されて設けられており、上述した第１実施形態とは異なり、チャネル領域１ａ’に重ならないように島状に設けられている。

このようにＴＦＴ３０をダブルゲート構造とすると、チャネル領域１ａ’の上層側及び下層側の両方にチャネルを形成できる。この結果、上述した第１及び第２実施形態のように、チャネル領域１ａ’の下層側のみにチャネルが形成される場合と比較して、ＴＦＴ３０がオンとされた際にチャネル領域に流れる電流（即ち、オン電流）を大きくすることができる。従って、より高品質な画像を表示させることが可能である。

更に、ゲート電極３ｂは、半導体層１ａの脇（より具体的には、図８において、チャネル領域１ａ’の上下の両脇）に設けられたコンタクトホール１１５によって走査線１１に電気的に接続されるので、コンタクトホール１１５に埋め込まれる導電性材料の存在により、半導体層１ａの脇における遮光性能を高めることも可能となる。この観点から、コンタクトホール１１５内は、チタン等の遮光性の導電性材料からなるプラグが埋め込まれるとよい。

加えて、ゲート電極３ｂは、データ線６ａと同一層から形成されているので、製造工程の長期化及び複雑高度化を殆ど或いは全く招かない。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係る液晶装置について、図１０を参照して説明する。

図１０は、第４実施形態における図９と同趣旨の断面図である。尚、図１０において、図９に示した第３実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図１０において、第４実施形態に係る液晶装置は、上述した第３実施形態における第２下地絶縁膜１３が設けられていない点、及び上述した第３実施形態における下地絶縁膜１２に代えて下地絶縁膜１２ｄを備える点で、上述した第３実施形態に係る液晶装置と異なり、その他の点については、上述した第３実施形態に係る液晶装置と概ね同様に構成されている。

図１０において、ＴＦＴ３０は、上述した第３実施形態と同様に、チャネル領域１ａ’を上下から挟持するゲート電極３ａ及び３ｂを備えている。即ち、本実施形態におけるＴＦＴ３０は、所謂ダブルゲート構造である。

ゲート電極３ａは、走査線１１の一部として形成されている。走査線１１は、半導体層よりも下地絶縁膜１２ｄを介して下層側に配置されている。走査線１１のうちチャネル領域１ａ’に対向する部分がゲート電極３ａとして機能する。

図１０において、本実施形態では特に、下地絶縁膜１２ｄは走査線１１上において殆ど或いは完全に均一な膜厚を有するように形成されている。言い換えれば、走査線１１のうちゲート電極３ａ及び該ゲート電極３ａに隣接する部分は、互いに同じ層間距離だけ（即ち、下地絶縁膜１２ｄの膜厚分だけ）半導体層１ａに対して離間して配置されている。よって、走査線１１及び半導体層１ａの両方を、ＴＦＴアレイ基板１０上において平坦に形成することが可能となり、比較的容易に加工することが可能となる。従って、製造工程の長期化及び複雑高度化等を防止することが可能となる。

ここで、本実施形態では、ＴＦＴ３０は、上述したように所謂ダブルゲート構造を有するので、チャネル領域の上側及び下側の両方にチャネルを形成できる。従って、ゲート電極３ａに隣接する部分から半導体層１ａに対する電界の印加がゲート電極３ａからの電界の印加と同等になってしまったとしても、ゲート電極３ｂからの電界の印加によりチャネル領域１ａ’の上側にチャネルを形成できるので、ＴＦＴ３０を正常に機能させることができる。

＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態に係る液晶装置について、図１１を参照して説明する。

図１１は、第５実施形態に係る液晶装置の画素部の平面図である。尚、図１１において、図８及び図９に示した第３実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図１１において、第５実施形態に係る液晶装置は、半導体層１ａと同一層からなるデータ線６ｂを更に備える点で、図８及び図９を参照して上述した第３実施形態に係る液晶装置と異なり、その他の点については、上述した第３実施形態に係る液晶装置と概ね同様に構成されている。

図１１において、本実施形態では特に、データ線６ｂを備えている。

データ線６ｂは、半導体層１ａと同一層からなると共に、半導体層１ａから連続的にデータ線６ａが延在する方向（即ちＹ方向）に沿ってデータ線６ａに対して並走するように形成されている。データ線６ｂは、第１層間絶縁膜４１（図９参照）に開孔されたコンタクトホール８９を介してデータ線６ａに電気的に接続されている。即ち、本実施形態では、データ線は、データ線６ａ及び６ｂからなる二重配線として形成されている。よって、データ線６ａ及び６ｂの電気的な抵抗を全体的に低くすることが可能となる。また、データ線６ａ及び６ｂの一方に断線等の不具合が生じても、他方を冗長的に機能させることができるため、本実施形態に係る液晶装置の信頼性を向上させることができる。更に、データ線６ｂは、半導体層１ａと同一層から形成されているので、製造工程の長期化及び複雑高度化を殆ど或いは全く招かない。

＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態に係る液晶装置について、図１２及び図１３を参照して説明する。

図１２は、第６実施形態に係る液晶装置の画素部の平面図であり、図１３は、図１２のＤ−Ｄ’断面図である。尚、図１２及び図１３において、図８及び図９に示した第３実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図１２及び図１３において、第６実施形態に係る液晶装置は、半導体層１ａと同一層からなるデータ線６ｃを更に備える点、及び上述した第１層間絶縁膜４１に代えてチャネル領域１ａ’を覆うように島状に形成されたゲート絶縁膜１４を備える点で、図８及び図９を参照して上述した第３実施形態に係る液晶装置と異なり、その他の点については、上述した第３実施形態に係る液晶装置と概ね同様に構成されている。

図１２及び図１３において、本実施形態では特に、データ線６ｃを備えている。

データ線６ｃは、半導体層１ａと同一層からなると共に、半導体層１ａから連続的にデータ線６ａが延在する方向（即ちＹ方向）に沿ってデータ線６ａに対して並走するように形成されている。更に、データ線６ａ及び６ｃは、互いに重なるように且つ互いに接するように形成されることで互いに電気的に接続されている。本実施形態では、図９を参照して上述した第３実施形態における第１層間絶縁膜４１に代えてチャネル領域１ａ’を覆うように島状に形成されたゲート絶縁膜１４は、ＴＦＴアレイ基板１０上の積層構造におけるデータ線６ａ及び６ｃ間には形成されない。

即ち、本実施形態では、データ線は、データ線６ａ及び６ｃが下層側から順に積層された２層構造を有する配線として形成されている。よって、例えば仮に、データ線６ａ及び６ｃ間が、データ線６ａ及び６ｃ間に設けられた層間絶縁膜に開孔されたコンタクトホールを介して互いに電気的に接続された場合と比較して、データ線６ａ及び６ｃの電気的な抵抗を確実に低くすることができる。更に、データ線６ｃは、半導体層１ａと同一層から形成されているので、製造工程の長期化及び複雑高度化を殆ど或いは全く招かない。

また、本実施形態では、中継電極６０及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、互いに重なるように且つ互いに接するように形成されることで互いに電気的に接続されている。よって、中継電極６０及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅ間（言い換えれば、画素電極９ａ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅ間）の電気的な抵抗を低くすることができる。

＜電子機器＞
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。

図１４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１４に示されるように、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１４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、液晶テレビや、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、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（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）、電気泳動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、及び該電気光学装置を備えた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。

第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ’断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の複数の画素部の等価回路図である。 第１実施形態に係る液晶装置の画素部の平面図である。 図４のＡ−Ａ’断面図である。 第２実施形態に係る液晶装置の画素部の平面図である。 図６のＢ−Ｂ’断面図である。 第３実施形態に係る液晶装置の画素部の平面図である。 図８のＣ−Ｃ’断面図である。 第４実施形態における図９と同趣旨の断面図である。 第５実施形態に係る液晶装置の画素部の平面図である。 第６実施形態に係る液晶装置の画素部の平面図である。 図１２のＤ−Ｄ’断面図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。

符号の説明

１ａ…半導体層、１ａ’…チャネル領域、１ｂ…データ線側ＬＤＤ領域、１ｃ…画素電極側ＬＤＤ領域、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、３ａ、３ｂ…ゲート電極、６ａ、６ｂ、６ｃ…データ線、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、１１…走査線、１２…下地絶縁膜、１３…第２下地絶縁膜、３０…ＴＦＴ、７１…容量電極、６０…中継電極、７５…容量絶縁膜

Claims (13)

1. 基板と、
   該基板上に設けられた走査線と、
   該走査線の上層側に設けられ、前記走査線と交差するデータ線と、
   該データ線の上層側に、前記データ線及び前記走査線の交差に対応して規定される画素毎に設けられた画素電極と、
   該画素電極の下層側に、該画素電極に容量絶縁膜を介して対向するように設けられた容量電極と、
   前記走査線の上層側且つ前記データ線の下層側に設けられ、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、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、及び前記走査線と同一層からなると共に前記走査線に電気的に接続された第１ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対向するように配置されたチャネル領域を有する半導体層と
   を備えたことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記走査線は、前記基板側から入射される光を遮光する遮光膜として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. 前記第１ゲート電極は、前記走査線のうち前記基板上で平面的に見て前記チャネル領域に重なる部分として形成され、
   前記走査線のうち前記第１ゲート電極に隣接する部分は、前記ゲート絶縁膜よりも膜厚の厚い第１絶縁膜を介して前記半導体層の下層側に設けられる
   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。
4. 前記ゲート絶縁膜は、前記第１絶縁膜と同一層からなる一の絶縁膜が、前記チャネル領域に対向する領域で凹状に掘られてなることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
5. 前記基板上の積層構造における前記第１ゲート電極の上側表面の高さが前記第１ゲート電極に隣接する部分よりも高くなるように、前記第１ゲート電極の下層側に島状に設けられた第２絶縁膜を備えることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
6. 前記データ線と同一層からなると共に前記チャネル領域に対向するように配置され、前記半導体層の脇に設けられたコンタクトホールを介して前記走査線に電気的に接続された第２ゲート電極を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
7. 前記データ線と同一層からなると共に前記チャネル領域に対向するように配置され、前記半導体層の脇に設けられたコンタクトホールを介して前記走査線に電気的に接続された第２ゲート電極を更に備え、
   前記第１ゲート電極は、前記走査線のうち前記基板上で平面的に見て前記チャネル領域に重なる部分として形成され、
   前記走査線のうち前記第１ゲート電極に隣接する部分は、前記ゲート絶縁膜と互いに同じ膜厚を有する第３絶縁膜を介して前記半導体層の下層側に設けられる
   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。
8. 前記容量電極は、前記画素電極と前記容量電極の下層側とのカップリングを防止するシールド層として機能す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. 前記半導体層と同一層からなり、前記データ線を第１のデータ線とし、該第１のデータ線が延在する方向に沿って該第１のデータ線に対して並走すると共に該第１のデータ線と電気的に接続された第２のデータ線を備える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. 前記第１及び第２のデータ線は、前記基板上の積層構造における前記第１及び第２のデータ線間に設けられた第４絶縁膜に開孔されたコンタクトホールを介して互いに電気的に接続されることを特徴とする請求項９に記載の電気光学装置。
11. 前記第１及び第２のデータ線は、互いに重なり且つ互いに接するように形成されることで互いに電気的に接続されることを特徴とする請求項９に記載の電気光学装置。
12. 前記基板の前記画素電極が形成される側に対向配置されており、前記基板との間に電気光学物質を挟持する対向基板を更に備え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１から１２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。

Images