JP2009122256A - Electro-optical device and electronic equipment - Google Patents
Electro-optical device and electronic equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009122256A JP2009122256A JP2007294335A JP2007294335A JP2009122256A JP 2009122256 A JP2009122256 A JP 2009122256A JP 2007294335 A JP2007294335 A JP 2007294335A JP 2007294335 A JP2007294335 A JP 2007294335A JP 2009122256 A JP2009122256 A JP 2009122256A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data line
- electro
- pixel electrode
- electrode
- optical device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
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。 The present invention relates to a technical field of an electro-optical device such as a liquid crystal device, and an electronic apparatus such as a liquid crystal projector including the electro-optical device.
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。 A liquid crystal device, which is an example of this type of electro-optical device, includes, for example, a thin film transistor (TFT) and the like, and in addition to this, various wirings and electrodes such as thin data lines and scanning lines are laminated. Has been configured.
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。
By adopting the laminated structure as described above, the liquid crystal device can display a high-definition image while being small. For example,
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。 However, in the liquid crystal device having the laminated structure as described above, the configuration of the device becomes complicated due to an increase in the number of layers, leading to an increase in the complexity of the manufacturing process, an increase in the manufacturing period, and an increase in cost. There is a technical problem.
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。 The present invention has been made in view of, for example, the above-described problems. For example, the present invention is an electro-optical device such as a liquid crystal device driven by an active matrix method, which is configured with relatively few layers and has high quality. It is an object of the present invention to provide an electro-optical device that enables display and an electronic apparatus including the electro-optical device.
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、及び前記データ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。 In order to solve the above problems, an electro-optical device of the present invention is provided with a substrate, a scanning line provided on the substrate, a data line provided on an upper layer side of the scanning line and intersecting the scanning line, A pixel electrode provided for each pixel defined corresponding to the intersection of the data line and the scanning line on the upper layer side of the data line, and a capacitive insulating film on the pixel electrode on the lower layer side of the pixel electrode A capacitor electrode provided so as to be opposed to each other, a data line side source / drain region provided on an upper layer side of the scanning line and on a lower layer side of the data line, and electrically connected to the data line, and the pixel electrode An electrically connected pixel electrode side source / drain region and a channel formed of the same layer as the data line and arranged to face the gate electrode electrically connected to the scanning line through a gate insulating film Semiconductor with region Provided with a door.
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。 According to the electro-optical device of the present invention, the scanning line is provided so as to extend on the substrate, and the data is provided on the upper layer side of the scanning line so as to extend across the data line. Yes. That is, the data line and the scanning line are provided so as to cross each other.
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。 A pixel electrode is provided on the upper layer side of the data line. The pixel electrode is a transparent electrode made of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide), for example, and a plurality of pixel electrodes are provided in a matrix form in a region to be a display region on the substrate corresponding to the intersection of the data line and the scanning line. It is done. Further, a capacitor electrode is provided on the lower layer side of the pixel electrode so as to face the pixel electrode through a capacitor insulating film. The capacitor electrode is typically made of a transparent conductive material such as ITO, for example, like the pixel electrode. The capacitor electrode may be connected to the capacitor line, or a part of the capacitor line may be the capacitor electrode. The capacitor electrode is connected to a power supply or wiring having a predetermined potential via a capacitor line.
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、及びデータ線と同一層からなると共に走査線に接続された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、例えばデータ線及び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。 In addition, a semiconductor layer is provided on the upper layer side of the scan line and on the lower layer side of the data line, the data line side source / drain region electrically connected to the data line, and the pixel electrode electrically connected to the pixel electrode A side source / drain region and a channel region which is made of the same layer as the data line and which is arranged to face the gate electrode connected to the scanning line through the gate insulating film. Here, the “same layer” according to the present invention means a layer or a film formed by the same film forming process. For example, the film thickness of the data line and the gate electrode may not be the same. . Note that “consisting of the same layer” does not mean that it is continuous as a single layer or film, but it also means that a layer part or film part of the same layer that is separated from each other is sufficient. .
ゲート電極は、データ線と同一層からなるので、ゲート電極及びデータ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。尚、ゲート電極は、例えば、半導体層の脇に設けられたコンタクトホールを介して走査線に電気的に接続される。 Since the gate electrode is formed of the same layer as the data line, the gate electrode and the data line can be formed in the same film formation process. Therefore, it is possible to prevent the manufacturing process from becoming long and complicated. Note that the gate electrode is electrically connected to the scanning line through, for example, a contact hole provided on the side of the semiconductor layer.
上述した半導体層に加え、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上層側にチャネル領域に対向するように配置されたゲート電極とを有するトップゲート型の薄膜トランジスタとして構築される。 In addition to the semiconductor layer described above, a thin film transistor is formed on the substrate on the lower layer side of the capacitor electrode from the gate electrode and the gate insulating film. Here, the thin film transistor may be constructed as an LDD type thin film transistor by further having an LDD (Lightly Doped Drain) region in the semiconductor layer. The thin film transistor is typically constructed as a top gate thin film transistor having a semiconductor layer and a gate electrode disposed on the upper layer side of the semiconductor layer with a gate insulating film facing the channel region. Is done.
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。 In the present invention, in particular, as described above, the electro-optical device is configured by the five conductive layers (that is, the scanning line, the semiconductor layer, the data line, the capacitor electrode, and the pixel electrode in order from the lower layer side). Note that an insulating film such as the above-described capacitive insulating film or gate insulating film is provided between the conductive layers. In addition to the conductive layer and the insulating film described above, other wirings, electrodes, or the like may be provided.
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。 With the configuration described above, the electro-optical device of the present invention can control the supply of image signals from, for example, data lines to the pixel electrodes during its operation, thereby enabling image display using a so-called active matrix method. The image signal is transmitted from the data line at a predetermined timing by turning on and off a thin film transistor made of a semiconductor layer electrically connected between the data line and the pixel electrode in accordance with the scanning signal supplied from the scanning line. It is supplied to the pixel electrode through the thin film transistor. That is, the thin film transistor performs switching control of the pixel electrode. Further, by providing the capacitor electrode, the voltage applied to the pixel electrode is prevented from being attenuated, and a high contrast display or the like is realized.
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。 Here, for example, the scanning line, the data line, and the semiconductor layer are transparent to the aperture region of each pixel corresponding to the pixel electrode (that is, light that actually contributes to display in each pixel when viewed in plan on the substrate). Or a non-opening region surrounding the region to be reflected). That is, these scanning lines, data lines, and semiconductor layers are arranged not in the opening area of each pixel but in the non-opening area so as not to hinder display. As described above, the capacitor electrode is typically made of a transparent conductive material, and even if it is disposed in the opening region, it does not hinder display.
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。 Further, particularly in the present invention, as described above, the semiconductor layer is provided on the lower layer side of the data line. In other words, the data line is provided on the upper layer side than the semiconductor layer. Therefore, the data line can be formed so as to include a relatively low resistance metal such as aluminum after the semiconductor layer is subjected to the high temperature treatment. Therefore, if the data line is provided on the lower layer side than the semiconductor layer and is formed of a refractory metal such as titanium or tungsten, the electrical resistance of the data line is easily increased. It can be reduced (that is, the resistance of the data line can be easily reduced). For this reason, by reducing the wiring width of the data line, it is possible to widen the opening area, that is, to improve the aperture ratio of each pixel (that is, the ratio of the opening area to the entire area in each pixel). That is, it is possible to increase the aperture ratio of each pixel. Further, by reducing the resistance of the data line, an image signal to be written to the pixel electrode can be sufficiently written to the pixel electrode through the data line within a predetermined period. Therefore, the contrast can be improved.
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。 As described above, according to the electro-optical device of the present invention, it is possible to display a high-definition image by a limited number of conductive layers. Therefore, it is possible to prevent an increase in the complexity of the manufacturing process such as formation of deep contact holes, an increase in manufacturing period, an increase in cost, and the like due to an increase in the conductive layer. Further, the data line can be formed so as to include a metal having a relatively low resistance such as aluminum, so that the aperture ratio of each pixel can be increased and the contrast can be improved.
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。 In one aspect of the electro-optical device of the present invention, the scanning line functions as a light-shielding film that shields light incident from the substrate side.
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。 According to this aspect, light incident from the substrate side is blocked by the scanning line provided on the substrate. Note that as the light-shielding film, a high melting point metal such as titanium or tungsten that can withstand high-temperature treatment of the semiconductor layer and has excellent conductivity is preferably used. Alternatively, in the case where low temperature treatment is sufficient for the semiconductor layer, not only the refractory metal but also aluminum or the like excellent in conductivity may be used.
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。 If the light incident from the substrate side is not shielded, the incident light may cause a light leakage current in the semiconductor layer, which may cause display defects.
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。 However, in the present invention, since the scanning line functions as a light shielding film, it is possible to suppress the occurrence of the above-described light leakage current without providing a separate light shielding film. That is, light shielding can be realized without complicating the apparatus configuration. Therefore, it is possible to prevent an increase in manufacturing period and cost.
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記データ線及び前記ゲート電極は、導電性のポリシリコン膜と金属膜とを含む2以上の膜が積層された積層膜からなる。 In another aspect of the electro-optical device according to the aspect of the invention, the data line and the gate electrode include a stacked film in which two or more films including a conductive polysilicon film and a metal film are stacked.
この態様によれば、この種の電気光学装置において伝統的な或いは従来の典型的な薄膜トランジスタである、導電性のポリシリコン膜からなるゲート電極を有する薄膜トランジスタを製造する製造プロセスを殆ど或いは完全にそのまま利用して、薄膜トランジスタを形成することができる。即ち、薄膜トランジスタのトランジスタ特性(例えば、閾値電圧)に関する設計変更を少なくすることができる。このように設計変更を少なくすることができるので、実践上大変有利である。 According to this aspect, a manufacturing process for manufacturing a thin film transistor having a gate electrode made of a conductive polysilicon film, which is a traditional or conventional typical thin film transistor in this type of electro-optical device, is almost or completely left intact. By utilizing this, a thin film transistor can be formed. That is, design changes related to transistor characteristics (for example, threshold voltage) of the thin film transistor can be reduced. Since design changes can be reduced in this way, it is very advantageous in practice.
更に、データ線と薄膜トランジスタとの電気的な接続を、該データ線を構成する導電性のポリシリコン膜と、薄膜トランジスタを構成する半導体層との接触により実現することができ、両者間の電気的な接続を良好にすることが可能となる。 Furthermore, the electrical connection between the data line and the thin film transistor can be realized by the contact between the conductive polysilicon film constituting the data line and the semiconductor layer constituting the thin film transistor. It is possible to improve the connection.
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。 In another aspect of the electro-optical device according to the aspect of the invention, the capacitor electrode functions as a shield layer that prevents coupling between the pixel electrode and a lower layer side of the capacitor electrode.
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。 According to this aspect, since the capacitor electrode is provided on the lower layer side than the pixel electrode, the coupling between the pixel electrode and the lower layer side of the capacitor electrode (that is, the electrical or electromagnetic coupling such as the capacitive coupling) is performed. It functions as a shield layer for preventing (ring), that is, a conductive layer for electromagnetic shielding. The “lower layer side of the capacitor electrode” is, for example, the above-described data line, scanning line, semiconductor layer, and the like. Moreover, when another conductive layer exists, those layers may be sufficient.
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。 By preventing the coupling, it is possible to reduce the possibility of potential fluctuation or the like in the pixel electrode. Therefore, it is possible to display a higher quality image.
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。 In another aspect of the electro-optical device of the present invention, the electro-optical device is formed of the same layer as the semiconductor layer, the data line is a first data line, and the first data line extends in the extending direction. A second data line that runs parallel to the data line and is electrically connected to the first data line is provided.
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。 According to this aspect, since the first and second data lines are double wired, the electrical resistance of the data lines can be lowered as a whole. In addition, even if a failure such as disconnection occurs in one of the first and second data lines, since the other can function redundantly, the reliability of the electro-optical device can be improved.
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るように構成してもよい。 In the aspect including the second data line described above, the first and second data lines are opened in an interlayer insulating film provided between the first and second data lines in the stacked structure on the substrate. The contact holes may be electrically connected to each other through the contact holes.
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。 In this case, the first and second data lines can be easily and reliably electrically connected to each other through the contact hole.
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。 In the aspect including the second data line described above, the first and second data lines may be configured to overlap each other and to be in contact with each other so as to be electrically connected to each other.
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。 In this case, for example, an insulating film or the like is not provided between the first and second data lines in the stacked structure on the substrate, and the first and second data lines are formed so as to overlap and contact each other. The In other words, the data line is formed as a wiring having a two-layer structure in which the second data and the first data line are sequentially stacked from the lower layer side. Thus, for example, the first and second data lines are electrically connected to each other through a contact hole formed in an insulating film provided between the first and second data lines on the substrate. Compared to the case, the electrical resistance between the first and second data lines can be reliably reduced.
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。 In another aspect of the electro-optical device of the present invention, the electro-optical device further includes a counter substrate that is disposed to face the side where the pixel electrode is formed and sandwiches an electro-optical material between the substrate and the substrate.
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。 According to this aspect, the counter substrate is disposed on the side of the substrate where the pixel electrode is formed, and the electro-optical material is sandwiched between the substrate and the counter substrate. The electro-optic material can be controlled by applying a voltage from the pixel electrode. Therefore, for example, by applying a vertical electric field or a horizontal electric field between the pair of substrates, it is possible to display an image by allowing light to enter while controlling the electro-optical material.
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。 According to the electronic apparatus of the present invention, since the above-described electro-optical device according to the present invention is provided, it is possible to perform high-quality display while preventing an increase in the manufacturing period and an increase in cost. Various electronic devices such as a projection display device, a television, a cellular phone, an electronic notebook, a word processor, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a workstation, a video phone, a POS terminal, and a touch panel can be realized. Further, as the electronic apparatus of the present invention, for example, an electrophoretic device such as electronic paper can be realized.
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。 The operation and other advantages of the present invention will become apparent from the best mode for carrying out the invention described below.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a driving circuit built-in type TFT active matrix driving type liquid crystal device, which is an example of the electro-optical device of the present invention, is taken as an example.
<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。
<First Embodiment>
The liquid crystal device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
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。 First, the overall configuration of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
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。 FIG. 1 is a schematic plan view showing a configuration of a liquid crystal device as seen from the side of a counter substrate, together with each component formed on the TFT array substrate, and FIG. 'Cross section.
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。
1 and 2, the liquid crystal device according to the present embodiment includes a
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。
The sealing
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。
A light-shielding frame light-shielding
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。
On the
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。
In the peripheral region on the
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。
The scanning
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。
In the peripheral region on the
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。
In FIG. 2, on the
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。
On the other hand, a
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。
The
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。
Although not shown here, on the
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。 Next, an electrical configuration of the pixel portion of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
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。 FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix that forms the image display area of the liquid crystal device according to the present embodiment.
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「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。
In FIG. 3, each of the plurality of pixels formed in a matrix that forms the
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。
The
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。 The liquid crystal constituting the liquid crystal layer 50 (see FIG. 2) modulates light and enables gradation display by changing the orientation and order of the molecular assembly depending on the applied voltage level. In the normally white mode, the transmittance for incident light is reduced according to the voltage applied in units of each pixel, and in the normally black mode, the light is incident according to the voltage applied in units of each pixel. The transmittance for light is increased, and light having a contrast corresponding to an image signal is emitted from the liquid crystal device as a whole.
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。
In order to prevent the image signal held here from leaking, a
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。 Next, a specific configuration of the pixel portion of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
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。
FIG. 4 is a plan view of the pixel portion of the liquid crystal device according to the first embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 4. In FIGS. 4 and 5, the scale of each layer / member is different for each layer / member to have a size that can be recognized on the drawing. 4 and 5, for convenience of explanation, illustration of a portion located above the
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。
In FIG. 4, a plurality of
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。
The
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。
During the operation of the liquid crystal device according to the present embodiment, the supply of the image signal from the
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。
As shown in FIG. 5, on the
図4及び図5において、TFT30は、半導体層1a及びゲート電極3aを含んで構成されている。
4 and 5, the
半導体層1aは、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。
The
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。
The data line side source /
図4及び図5において、ゲート電極3aは、半導体層1aよりも第1層間絶縁膜41を介して上層側に配置され、チャネル領域1a’に対向するように形成されている。第1層間絶縁膜41は、TFTアレイ基板10上のほぼ全面に亘って形成されている。第1層間絶縁膜41のうちTFTアレイ基板10上の積層構造におけるチャネル領域1a’とゲート電極との間に形成された部分が、ゲート電極3a及びチャネル領域1a’間を絶縁するゲート絶縁膜として機能する。
4 and 5, the
本実施形態では特に、ゲート電極3aは、図5に示すように、下層に導電性のポリシリコンからなる層3a1、上層にアルミニウムを含む層3a2の二層構造を有する膜として形成されている。よって、この種の液晶装置において伝統的な或いは従来の典型的なTFTである、導電性のポリシリコン膜からなるゲート電極を有するTFTを製造する製造プロセスを殆ど或いは完全にそのまま利用して、TFT30を形成することができる。即ち、TFTの特性(例えば、閾値電圧)に関する設計変更を少なくすることができる。このように設計変更を少なくすることができるので、実践上大変有利である。
Particularly in this embodiment, as shown in FIG. 5, the
尚、アルミニウムを含む層3a2は、アルミニウム膜のみから形成されてもよいし、例えば、チタン(Ti)膜、チタンナイトライド(TiN)膜、アルミニウム(Al)膜及び窒化チタン(TiN)膜がこの順に下層側から積層されてなる多層膜から形成されてもよい。言い換えれば、ゲート電極3aは、導電性のポリシリコン膜とアルミニウム膜とがこの順に下層側から積層されることにより形成されてもよいし、例えば、導電性のポリシリコン膜、Ti膜、TiN膜、Al膜及びTiN膜がこの順に下層側から積層されることにより形成されてもよい。
The layer 3a2 containing aluminum may be formed of only an aluminum film. For example, a titanium (Ti) film, a titanium nitride (TiN) film, an aluminum (Al) film, and a titanium nitride (TiN) film may be used. You may form from the multilayer film laminated | stacked from the lower layer side in order. In other words, the
図5において、TFTアレイ基板10上の半導体層1aよりも下地絶縁膜12を介して下層側には、走査線11が設けられている。走査線11は、例えばタングステン(W)、Ti、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。
In FIG. 5, a
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。
According to such a
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。
In FIG. 5, the
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、上述したゲート電極3aに加えて、データ線6a及び中継電極60が設けられている。
In FIG. 5, a
データ線6aは、ゲート電極3a(及び中継層60)と同一層からなる。即ち、データ線6aは、ゲート電極3aと同様に、下層に導電性のポリシリコンからなる層6a1、上層にアルミニウムを含む層6a2の二層構造を有する膜として形成されている。データ線6aは、図4のY方向に沿って延びるように形成されている。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。更に、データ線6aとTFT30のデータ線側ソースドレイン領域1dとの電気的な接続は、データ線6aを構成する導電性のポリシリコンからなる層6a1と、ポリシリコンからなるデータ線側ソースドレイン領域6a1との接触により実現されており、両者間の電気的な接続を良好にすることができる。
The
ここで、本実施形態では特に、データ線6aは、上述したように、半導体層1aよりも上層側に設けられており、アルミニウムを含む膜として形成されている。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。
Here, in the present embodiment, in particular, as described above, the
中継電極60は、ゲート電極3a(及びデータ線6a)と同一層からなる。即ち、中継電極60は、ゲート電極3aと同様に、下層に導電性のポリシリコンからなる層61、上層にアルミニウムを含む層62の二層構造を有する膜として形成されている。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。
The
図4及び図5に示すように、ゲート電極3a、データ線6a及び中継電極60は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、互いに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形成されている。これにより、ゲート電極3a、データ線6a及び中継電極60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。このようにゲート電極3a、データ線6a及び中継電極60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。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
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。
In FIG. 5, a
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。
The
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。
The
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。
The
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。
As described above, by forming the
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。
Furthermore, in particular, in the present embodiment, since the
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。
The configuration of the pixel portion described above is common to each pixel portion as shown in FIG. Such pixel portions are periodically formed in the
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。
With the configuration as described above, the liquid crystal device according to the present embodiment can display a high-quality image during its operation. Further, since it can be constituted by a relatively small number of conductive layers (that is, the first to fifth conductive layers), it is possible to prevent the laminated structure of various wirings and electrodes from becoming complicated. Therefore, it is possible to prevent an increase in manufacturing period and cost. Further, the
<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を参照して説明する。
Second Embodiment
Next, a liquid crystal device according to a second embodiment will be described with reference to FIG.
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る。尚、図6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。 FIG. 6 is a plan view of the pixel portion of the liquid crystal device according to the second embodiment. In FIG. 6, the same reference numerals are given to the same components as the components according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5, and description thereof will be omitted as appropriate.
図6において、第2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、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。
In FIG. 6, the liquid crystal device according to the second embodiment is different from the liquid crystal device according to the first embodiment described above in that the liquid crystal device according to the second embodiment further includes a
図6において、本実施形態では特に、データ線6bを備えている。
In FIG. 6, the
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5参照)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。
The
<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7及び図8を参照して説明する。
<Third Embodiment>
Next, a liquid crystal device according to a third embodiment will be described with reference to FIGS.
図7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8は、図7のB−B’断面図である。尚、図7及び図8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。 FIG. 7 is a plan view of the pixel portion of the liquid crystal device according to the third embodiment, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ of FIG. 7. 7 and 8, the same reference numerals are given to the same components as those according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5, and description thereof will be omitted as appropriate.
図7及び図8において、第3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、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。
7 and 8, the liquid crystal device according to the third embodiment further includes a
図7及び図8において、本実施形態では特に、データ線6cを備えている。
7 and 8, in this embodiment, in particular, a
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、上述した第1実施形態における第1層間絶縁膜41(図5参照)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。
The
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積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。
That is, in the present embodiment, the data line is formed as a wiring having a stacked structure in which the
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。
In the present embodiment, the
<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。
<Electronic equipment>
Next, the case where the liquid crystal device which is the above-described electro-optical device is applied to various electronic devices will be described.
図9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。 FIG. 9 is a plan view showing a configuration example of the projector. Hereinafter, a projector using the liquid crystal device as a light valve will be described.
図9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。
As shown in FIG. 9, a
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。
The configurations of the
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。
Here, paying attention to the display images by the
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。
In addition, since light corresponding to each primary color of R, G, and B is incident on the
尚、図9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。 In addition to the electronic device described with reference to FIG. 9, a mobile personal computer, a mobile phone, a liquid crystal television, a viewfinder type, a monitor direct-view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic device Examples include a notebook, a calculator, a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a device equipped with a touch panel. Needless to say, the present invention can be applied to these various electronic devices.
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。 In addition to the liquid crystal devices described in the above embodiments, the present invention includes a reflective liquid crystal device (LCOS), a plasma display (PDP), a field emission display (FED, SED), an organic EL display, and a digital micromirror device. (DMD), electrophoresis apparatus and the like are also applicable.
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. In addition, an electronic apparatus including the electro-optical device is also included in the technical scope of the present invention.
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…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、30…TFT、71…容量電極、60…中継電極、75…容量絶縁膜
DESCRIPTION OF
Claims (9)
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、及び前記データ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。 A substrate,
A scanning line provided on the substrate;
A data line provided on an upper layer side of the scanning line and intersecting the scanning line;
A pixel electrode provided for each pixel defined corresponding to the intersection of the data line and the scanning line on the upper side of the data line;
A capacitor electrode provided on the lower layer side of the pixel electrode so as to face the pixel electrode through a capacitor insulating film;
A data line side source / drain region electrically connected to the data line and a pixel electrode side source / drain region provided on the upper side of the scanning line and on the lower side of the data line, and electrically connected to the data line And a semiconductor layer having a channel region which is formed of the same layer as the data line and which is disposed so as to face a gate electrode electrically connected to the scanning line through a gate insulating film. An electro-optical device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007294335A JP2009122256A (en) | 2007-11-13 | 2007-11-13 | Electro-optical device and electronic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007294335A JP2009122256A (en) | 2007-11-13 | 2007-11-13 | Electro-optical device and electronic equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009122256A true JP2009122256A (en) | 2009-06-04 |
JP2009122256A5 JP2009122256A5 (en) | 2010-12-09 |
Family
ID=40814511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007294335A Pending JP2009122256A (en) | 2007-11-13 | 2007-11-13 | Electro-optical device and electronic equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009122256A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012108169A (en) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Seiko Epson Corp | Electro-optic device and projection type display device |
CN103309105A (en) * | 2013-07-05 | 2013-09-18 | 北京京东方光电科技有限公司 | Array baseplate and preparation method thereof, and display device |
US8643014B2 (en) | 2010-11-19 | 2014-02-04 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device and electronic apparatus |
WO2014042187A1 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | シャープ株式会社 | Active matrix substrate, display panel and display device |
JP2017223815A (en) * | 2016-06-15 | 2017-12-21 | 株式会社Joled | Active matrix substrate, method for manufacturing active matrix substrate, and display device |
JP2019148625A (en) * | 2018-02-26 | 2019-09-05 | セイコーエプソン株式会社 | Electro-optic device and electronic device |
US11978745B2 (en) | 2019-09-10 | 2024-05-07 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device, method for manufacturing electro-optical device, and electronic apparatus |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59111679A (en) * | 1982-12-17 | 1984-06-27 | 株式会社日立製作所 | Display element |
JPH04106532A (en) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal display device |
JPH10189979A (en) * | 1996-12-20 | 1998-07-21 | Seiko Epson Corp | Manufacture of thin-film transistor and thin-film transistor |
JP2000267128A (en) * | 1999-03-17 | 2000-09-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device |
JP2003037271A (en) * | 2001-05-18 | 2003-02-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method therefor |
-
2007
- 2007-11-13 JP JP2007294335A patent/JP2009122256A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59111679A (en) * | 1982-12-17 | 1984-06-27 | 株式会社日立製作所 | Display element |
JPH04106532A (en) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal display device |
JPH10189979A (en) * | 1996-12-20 | 1998-07-21 | Seiko Epson Corp | Manufacture of thin-film transistor and thin-film transistor |
JP2000267128A (en) * | 1999-03-17 | 2000-09-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device |
JP2003037271A (en) * | 2001-05-18 | 2003-02-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method therefor |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012108169A (en) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Seiko Epson Corp | Electro-optic device and projection type display device |
US8994904B2 (en) | 2010-11-15 | 2015-03-31 | Seiko Epson Corporation | Electro-optic device and projection-type display apparatus |
US8643014B2 (en) | 2010-11-19 | 2014-02-04 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device and electronic apparatus |
WO2014042187A1 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | シャープ株式会社 | Active matrix substrate, display panel and display device |
CN103309105A (en) * | 2013-07-05 | 2013-09-18 | 北京京东方光电科技有限公司 | Array baseplate and preparation method thereof, and display device |
WO2015000257A1 (en) * | 2013-07-05 | 2015-01-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | Array substrate and manufacturing method thereof, and display device |
JP2017223815A (en) * | 2016-06-15 | 2017-12-21 | 株式会社Joled | Active matrix substrate, method for manufacturing active matrix substrate, and display device |
JP2019148625A (en) * | 2018-02-26 | 2019-09-05 | セイコーエプソン株式会社 | Electro-optic device and electronic device |
US10656456B2 (en) | 2018-02-26 | 2020-05-19 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device and electronic apparatus |
US11978745B2 (en) | 2019-09-10 | 2024-05-07 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device, method for manufacturing electro-optical device, and electronic apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5245333B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP2009122253A (en) | Electro-optical device and electronic equipment | |
JP5532568B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP4306737B2 (en) | Electro-optical device substrate, electro-optical device, and electronic apparatus | |
JP5381031B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP2009047967A (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP2008026773A (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP2008191517A (en) | Electrooptical device, substrate for same, and electronic equipment | |
JP2009122256A (en) | Electro-optical device and electronic equipment | |
JP5018336B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP5176814B2 (en) | Electro-optical device, electronic apparatus, and method of manufacturing electro-optical device | |
JP2008225034A (en) | Electro-optical device and electronic equipment | |
JP5909919B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP2010096966A (en) | Electro-optical apparatus, method for manufacturing same, and electronic device | |
JP5104140B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP5298480B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP2008040399A (en) | Substrate for electrooptical device, electrooptical device, and electronic apparatus | |
JP2007192975A (en) | Electrooptical apparatus and its manufacturing method | |
JP2010128421A (en) | Electrooptical device and electronic apparatus | |
JP5292738B2 (en) | Electro-optical device substrate, electro-optical device, and electronic apparatus | |
JP2009300477A (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP2008191518A (en) | Electrooptical device, substrate for same, and electronic equipment | |
JP5182116B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP2009069247A (en) | Electro-optical apparatus, manufacturing method thereof, electronic equipment, and wiring structure | |
JP5055828B2 (en) | Electro-optical device substrate, electro-optical device, and electronic apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20101006 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101006 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101115 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Effective date: 20120327 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20120424 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120605 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20120802 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20130507 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20130705 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131105 |