JP2012108409A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶装置等の電気光学装置において、例えばウェット処理工程における電蝕の発生を防止する。
【解決手段】電気光学装置は、基板（１０）と、基板上の画素領域（１０ａ）に設けられた走査線（１１）及びデータ線（６）と、走査線及びデータ線よりも上層側に、走査線とデータ線との交差に対応して設けられ、透明導電材料からなる画素電極（９）と、画素電極と、前記走査線及び前記データ線との間の層に、画素電極に容量絶縁膜（７２）を介して対向するように設けられた蓄積容量電極（７１）と、画素電極と同一層からなる第１容量電極（６１０）と、蓄積容量電極と同一層からなり、データ線と電気的に接続された第２容量電極（６２０）とを有し、画素領域の外周と基板の外周の間の領域に設けられた付加容量（６００）と、前記領域に設けられるとともに第１容量電極と電気的に接続されており、画素電極と同一層からなる端子（１０６）とを備える。
【選択図】図７

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ー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は、例えば、一対の基板間に液晶等の電気光学物質を挟持してなる。この一対の基板のうち一方の基板上の表示領域に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる画素電極、該画素電極の選択的な駆動を行うための走査線、データ線、及び画素スイッチング用素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）が層間絶縁膜を介して積層構造として作り込まれ、アクティブマトリクス駆動可能に構成される。画素電極は、この一方の基板上の積層構造における例えば最上層に配置される。また、高コントラスト化等を目的として、画素スイッチング用のＴＦＴと画素電極との間に蓄積容量が設けられることがある。

例えば特許文献１及び２には、前述した蓄積容量を、画素電極と、該画素電極の下層側に容量絶縁膜を介して対向するように設けられ、ＩＴＯからなる容量電極とから構成することで、高い開口率を確保するとともに、蓄積容量の容量値を大きくする技術が開示されている。

一方、この種の電気光学装置では、データ線に書き込まれる画像信号電位のプッシュダウンに起因した表示ムラが発生してしまうことを抑制するために、データ線の一部に電気的に接続して付加容量を設ける技術が知られている（例えば特許文献３参照）。

特開２００９−１２２２５６号公報 特開２０１０−１７６１１９号公報 特開２００８−２６３４８号公報

前述したような付加容量を構成する一対の容量電極のうち一方の容量電極が、画素電極と同様に最上層に配置されたＩＴＯから形成されるとともに、基板表面に露出された例えばアルミニウム（Ａｌ）等の金属からなる端子と電気的に接続される場合、製造プロセスにおいて、例えば、この端子を露出させる際や容量電極をパターニングする際に行われるウェットエッチングやフォトレジストの剥離などのウェット工程において電蝕が生じてしまうおそれがあるという技術的問題点がある。即ち、基板上の最上層に配置されたＩＴＯからなる容量電極と、例えばアルミニウム等の金属からなる端子とが電気的に接続されていると、ウェット処理工程において用いられるエッチング液やレジスト剥離液等の処理液によって端子と容量電極との間に電流が流れてしまい、例えばＩＴＯからなる容量電極が処理液中に溶け出してしまう或いはぼろぼろに腐食してしまうなどの電蝕が生じてしまうおそれがある。

本発明は、例えば前述した問題点に鑑みなされたものであり、例えばウェット処理工程における電蝕の発生を防止でき、高品位な表示を行うことが可能な電気光学装置及びこのような電気光学装置を備えた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、前記基板上の画素領域に設けられた走査線及びデータ線と、前記走査線及び前記データ線よりも上層側に、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられ、透明導電材料からなる画素電極と、前記画素電極と、前記走査線及び前記データ線との間の層に、前記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蓄積容量電極と、前記画素電極と同一層からなる第１容量電極と、前記蓄積容量電極と同一層からなり、前記データ線と電気的に接続された第２容量電極とを有し、前記画素領域の外周と前記基板の外周の間の領域に設けられた付加容量と、前記領域に設けられるとともに前記第１容量電極と電気的に接続されており、前記画素電極と同一層からなる端子とを備える。

本発明の電気光学装置によれば、基板上の画素領域には、走査線及びデータ線が互いに交差するように設けられている。走査線及びデータ線よりも上層側に画素電極が設けられている。画素電極は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料から形成されており、走査線とデータ線との交差に対応して、基板上の画素領域に例えばマトリクス状に複数設けられている。画素電極は、例えば、基板上の積層構造における例えば最上層に配置されている。更に、画素電極と、走査線及びデータ線との間の層（下層側）には、画素電極に容量絶縁膜を介して対向するように蓄積容量電極が設けられている。蓄積容量電極は、画素電極及び容量絶縁膜と共に、画素電極の電位を一時的に保持する蓄積容量を構成する。蓄積容量電極は、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形成されている。よって、光が透過する開口領域に蓄積容量を形成することが可能であり、非開口領域にのみ蓄積容量を形成する場合に比べてその容量値を増大させることが可能である。更に、開口領域を狭めることもなく、画素のうち開口領域が占める割合である開口率を低下させることもない。蓄積容量電極は、例えば共通電位などの所定の電位を供給する所定電位線に接続されていてもよいし、該所定電位線の一部が蓄積容量電極であってもよい。

他方で、基板上には、データ線に電気的に接続された付加容量が設けられている。付加容量は、典型的には、基板上の画素領域の外周と基板の外周の間の領域（周辺領域）に設けられる。付加容量は、画素電極と同一層からなる第１容量電極と、蓄積容量電極と同一層からなる第２容量電極とを有している。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を意味する。例えば、画素電極及び第１容量電極は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料で構成される薄膜を形成した後、当該薄膜を部分的に除去、即ちパターニングすることによって相互に離間させた状態で形成される。また、蓄積容量電極及び第２容量電極は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料で構成される薄膜を形成した後、当該薄膜を部分的に除去、即ちパターニングすることによって相互に離間させた状態で形成される。第１容量電極は、例えば共通電位などの所定の電位を供給する所定電位線に電気的に接続され、第２容量電極はデータ線に電気的に接続されている。

また、基板上の周辺領域には、例えば共通電位などの所定の電位を供給する所定電位線を介して第１容量電極と電気的に接続された端子が設けられている。端子は、例えば、液晶等の電気光学物質を介して画素電極に対向するように設けられた対向電極に対して導通をとる導通部材が接触される端子、或いは、外部から所定電位線に所定電位を供給するための端子として形成される。

本発明では特に、端子は、画素電極と同一層からなる。即ち、画素電極、第１容量電極及び端子は、互いに同一層からなる。つまり、端子は、画素電極及び第１容量電極と同一の成膜工程によって形成された端子であり、画素電極及び第１容量電極と同じ例えばＩＴＯ等の透明導電材料からなる。

したがって、仮に、例えば、端子が例えばアルミニウム等の金属からなる場合（即ち、例えば、端子が、画素電極よりも下層側に設けられた例えばアルミニウム等の金属からなる所定電位線の一部を基板表面に露出させることにより形成される場合）には発生し得るウェット処理工程における電蝕（即ち、ウェット処理工程において用いられるエッチング液やレジスト剥離液等の処理液に端子及び第１容量電極が同時に曝されたときに、端子及び第１容量電極間で電池効果或いは電池作用が生じることにより第１容量電極が腐食する現象）の発生を防止できる。

以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、ウェット処理工程における電蝕の発生を防止でき、高品位な表示を行うことが可能となる。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記基板に対向するように配置された対向基板と、前記対向基板上に前記画素電極に対向するように設けられた対向電極と、前記基板及び前記対向基板間における前記端子に重なる位置に設けられ、前記端子及び前記対向電極と電気的に接続された導通部材とを備える。

この態様によれば、端子は、液晶等の電気光学物質を介して画素電極に対向するように設けられた対向電極に対して導通をとる導通部材が接触される端子として形成される。よって、端子及び対向電極間を導電部材によって確実に電気的に接続することができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記端子と前記第１容量電極の間の距離が１５００ｕｍ以内である。

この態様によれば、端子と第１容量電極とが比較的近接して配置されるので、基板上における画素領域の大きさを維持しつつ、端子と第１容量電極が配置される周辺領域を小さくすることができる。よって、基板のサイズを小さくする或いは縮小する（即ち、基板をシュリンクする）ことが可能となる。ここで特に、仮に、例えば、端子が例えばアルミニウム等の金属からなる場合には、端子と第１容量電極の間の距離が１５００ｕｍ以内であると、ウェット処理工程における電蝕が顕著に発生するおそれがある。よって、この場合には、電気光学装置に要求される性能や仕様を満たすためには、端子と第１容量電極の間の距離を１５００ｕｍよりも大きくすることが必要となり、基板のサイズを小さくすることが困難となる。しかるに、本発明によれば、前述したように、ウェット処理工程における電蝕の発生を防止できるので、端子と第１容量電極とを、互いの間の距離が１５００ｕｍ以内という比較的近接した位置に設けることができる。よって、基板のサイズを小さく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、前記透明導電材料は、ＩＴＯである。

この態様によれば、画素電極、第１容量電極及び端子は、ＩＴＯからなる。したがって、仮に、例えば、端子が例えばアルミニウム等の金属からなる場合には発生し得るウェット処理工程における電蝕（即ち、金属からなる端子とＩＴＯからなる第１容量電極との間で電池効果或いは電池作用が生じることにより第１容量電極が腐食する現象）の発生を確実に防止できる。

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

本発明の電子機器によれば、前述した本発明の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、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニター直視型のビデオテープレコーダー、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、例えば電子ペーパー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発明を実施するための形態から明らかにされる。

第１実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ’線断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る複数の画素部の構成を透過的に示す平面図（その１）である。 第１実施形態に係る複数の画素部の構成を透過的に示す平面図（その２）である。 第１実施形態に係る画素部の積層構造を示す断面図である。 第１実施形態に係る付加容量及び上下導通端子の構成を示す断面図である。 第１実施形態に係る付加容量及び上下導通端子の配置を模式的に示す平面図である。 比較例に係る液晶装置の構成を示す、図７と同趣旨の断面図である。 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ーの構成を示す平面図である。

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８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、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、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１００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は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板や、シリコン基板等である。対向基板２０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板である。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。なお、ＴＦＴアレイ基板１０は本発明に係る「基板」の一例であり、対向基板２０は本発明に係る「対向基板」の一例である。

ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、本発明に係る「画素領域」の一例としての画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域５２ａ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ー或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。

シール材５２が配置されたシール領域５２ａ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。周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域５２ａ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。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。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。なお、上下導通端子１０６は本発明に係る「端子」の一例であり、上下導通材１０７は本発明に係る「導通部材」の一例である。上下導通端子１０６及び上下導通材１０７に関する具体的な構成については、図７及び図８を参照して後述する。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、外部回路接続端子１０２と、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、上下導通端子１０６等とを電気的に接続するための引回配線９０が形成されている。

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のＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極９がマトリクス状に設けられている。画素電極９は、透明導電材料であるＩＴＯから形成されている。画素電極９上には、配向膜が形成されている。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９と対向してベタ状に形成されている。対向電極２１上には配向膜が形成されている。また、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。

なお、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、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、検査用パターン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電気的な構成を示すブロック図である。

図３において、本実施形態に係る液晶装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１０の画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域に、走査線駆動回路１０４、データ線駆動回路１０１、サンプリング回路７、画像信号線１７１、容量部ＣＡ及び上下導通端子１０６を備えている。

走査線駆動回路１０４には、外部に設けられたタイミング制御回路（図示省略）から外部回路接続端子１０２（図１参照）を介して、Ｙクロック信号ＣＬＹ、反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ及びＹスタートパルスＤＹが供給される。走査線駆動回路１０４は、ＹスタートパルスＤＹが入力されると、Ｙクロック信号ＣＬＹ及び反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖに基づくタイミングで、走査信号Ｇｉ（ｉ＝１、…、ｍ）を順次生成して出力する。走査線駆動回路１０４には、外部に設けられた電源回路（図示省略）から外部回路接続端子１０２を介して高電位側電源電位ＶＤＤ及び該高電位側電源電位よりも低い電位を有する低電位側電源電位ＶＳＳが供給される。

データ線駆動回路１０１には、外部に設けられたタイミング制御回路から外部回路接続端子１０２を介して、Ｘクロック信号ＣＬＸ、反転Ｘクロック信号ＣＬＸｉｎｖ及びＸスタートパルスＤＸが供給される。データ線駆動回路１０１は、ＸスタートパルスＤＸが入力されると、Ｘクロック信号ＣＬＸ及び反転Ｘクロック信号ＸＣＬＸｉｎｖに基づくタイミングで、サンプリング信号Ｓｉ（ｉ＝１、…、ｎ）を順次生成して出力する。データ線駆動回路１０１には、外部に設けられた電源回路から外部回路接続端子１０２を介して高電位側電源電位ＶＤＤ及び低電位側電源電位ＶＳＳが供給される。

走査線駆動回路１０４及びデータ線駆動回路１０１の各々は、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域に形成された複数のＴＦＴを含むシフトレジスター等の信号処理手段を備えている。

サンプリング回路７は、データ線６毎に設けられた複数のサンプリングスイッチ７７を備えている。各サンプリングスイッチ７７は、Ｐチャネル型又はＮチャネル型の片チャネル型ＴＦＴから構成されている。このため、仮に各サンプリングスイッチ７７が相補型ＴＦＴから構成される場合と比較して、各サンプリングスイッチ７７を配置するために必要となるＴＦＴアレイ基板１０上の面積が小さくて済むので、複数のサンプリングスイッチ７７を、より微細ピッチで配列することができる。

図３において、本実施形態に係る液晶装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１０の中央を占める画像表示領域１０ａに、縦横に配線されたデータ線６及び走査線１１を備えている。データ線６は、Ｘ方向に沿って配線されており、走査線１１は、Ｙ方向に沿って配線されている。データ線６及び走査線１１が互いに交差する交点に対応する位置にマトリクス状に画素部７００が設けられている。

画素部７００は、液晶素子１１８、画素スイッチング用のＴＦＴ３０、及び蓄積容量７０を備えている。

液晶素子１１８は、画素電極９及び対向電極２１、並びにこれら一対の電極間に挟持された液晶層５０から構成される（図２参照）。画素電極９は、対向電極２１との間で形成される液晶容量を、画像信号に応じて一定期間保持する。

ＴＦＴ３０は、データ線６から供給される画像信号を選択画素に印加するために設けられている。ＴＦＴ３０のゲートは走査線１１に電気的に接続されており、ソースはデータ線６に電気的に接続されている。ＴＦＴ３０のドレインは液晶素子１１８を構成する画素電極９（図２参照）に電気的に接続されている。

蓄積容量７０の一方の容量電極７１は、共通電位線９１に電気的に接続されている。共通電位線９１は、外部回路接続端子１０２（図１参照）を介して外部に設けられた電源回路に電気的に接続されている。共通電位線９１（及びこれに電気的に接続される容量電極７１）に供給される電源の電位は、画素電極９に対向配置された対向電極２１（図２参照）に供給される共通電位ＬＣＣＯＭである。つまり、蓄積容量７０の一方の容量電極７１の電位は、液晶装置の駆動時に共通電位ＬＣＣＯＭに維持される。なお、本実施形態では、共通電位ＬＣＣＯＭは、高電位側電源電位ＶＤＤ及び低電位側電源電位ＶＳＳの中間の中間電位を有している。

蓄積容量７０は、液晶素子１１８と並列に付加されている。画素電極９の電圧は、画像信号が印加された時間よりも、例えば３桁も長い時間だけ蓄積容量７０により保持されるので、保持特性が改善される結果、高コントラスト比が実現される。なお、蓄積容量７０の具体的構成については後に詳細に説明する。

画像信号線１７１の各々は、サンプリング回路７を介して夫々対応するデータ線６に電気的に接続されている。外部回路から供給された１系統の入力画像データＶＩＤをシリアル−パラレル変換して得られるＮ系統（本実施形態ではＮ＝６、即ち６系統）の画像信号は、サンプリング信号Ｓｉに応じてオンオフが切り換えられるサンプリングスイッチ７７を介してデータ線６の各々に供給される。Ｎ系統の画像信号は、例えば、不図示の画像信号供給回路等の信号変換手段を用いて一系統の入力画像データを変換することによって生成される。なお、シリアル−パラレル変換は、シリアル−パラレル展開或いは相展開とも呼ばれる。

本実施形態では、６系統、即ち６相（Ｎ＝６）の画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６が生成され、これら６相の画像信号に対応して画像信号線１７１は６本設けられている。更に、不図示の画像信号供給回路において、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６の各々の電圧が、基準電位である共通電位ＬＣＣＯＭに対して正極性及び負極性に反転され、このように極性反転された画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６が出力される。なお、画像信号の相展開数（即ち、シリアル−パラレル展開される画像信号の系列数）に関しては、６相に限られるものでない。

容量部ＣＡは、複数の付加容量６００を備えている。複数の付加容量６００は、共通電位線９１及び各データ線６に電気的に接続されている。付加容量６００は、データ線６におけるデータ線駆動回路１０１が接続された一端とは異なる他端に接続されている。即ち、データ線６の一端にデータ線駆動回路１０１が、その他端に付加容量６００が配置されている。なお、付加容量６００の具体的な構成については、後に詳細に説明する。

このような付加容量６００によって、サンプリングスイッチ７７がオン状態に切り換えられた際に、データ線６に供給された画像信号電位が本来の画像信号電位に比べて、小さくなること（即ち、プッシュダウン）を低減或いは防止できる。即ち、例えばデータ線６の配線容量、或いはデータ線６と他の配線との重なり合いにより生じる容量に対し、付加容量６００の静電容量が加わることにより、データ線６周りの容量を適切に確保することができる。従って、データ線６が保有すべき電位に変動が生じてしまうこと、即ち、データ線６に書き込まれる画像信号電位のプッシュダウンが生じてしまうことを抑制できる。この結果、データ線６に書き込まれる画像信号電位のプッシュダウンに起因した例えばデータ線６に沿った表示ムラが発生することを低減或いは防止できる。

なお、本実施形態では、後述するように、複数のデータ線６は、６本のデータ線６を１群とするデータ線群毎に順次駆動される。

上下導通端子１０６は、共通電位線９１に電気的に接続されている。上下導通端子１０６は、上下導通材１０７を介して対向電極２１に電気的に接続されている（図１及び図７参照）。このような構成により、共通電位ＬＣＣＯＭが共通電位線９１、上下導通端子１０６及び上下導通材１０７を介して対向電極２１に供給される。

次に、本実施形態に係る液晶装置の動作原理について、図３を参照して説明する。

図３において、本実施形態に係る液晶装置１００は、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式を採り、走査線駆動回路１０４から各走査線１１に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを線順次に印加すると共に、ＴＦＴ３０がオン状態となる水平方向の選択画素領域の列に、データ線駆動回路１０１からデータ線６に画像信号を印加するようになっている。この際、画像信号を各データ線６に線順次に供給してもよい。これにより、画像信号が、選択画素領域の画素電極９に供給される。本実施形態に係る液晶装置１０は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが液晶層５０を介して対向配置されているので（図２参照）、以上のようにして区画配列された画素毎に液晶層５０に電界を印加することにより、両基板間の透過光量が画素毎に制御され、画像が階調表示される。

６相にシリアル−パラレル展開された画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６は、Ｎ本、本実施形態では６本の画像信号線１７１を介して各画素部７００に供給される。データ線６は、以下に説明するように、画像信号線１７１の本数に対応する６本のデータ線６を１群とするデータ線群毎に順次駆動される。

データ線駆動回路１０１から、データ線群に対応するサンプリングスイッチ７７毎にサンプリング信号Ｓｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）が順次供給され、サンプリング信号Ｓｉに応じて各サンプリングスイッチ７７はオン状態となる。

よって、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６は、オン状態に切り換えられたサンプリングスイッチ７７を介して６本の画像信号線１７１の各々からデータ線群に属するデータ線６に同時に、且つデータ線群毎に順次供給され、一のデータ線群に属するデータ線６は互いに同時に駆動されることとなる。従って、本実施形態に係る液晶装置１００によれば、データ線６をデータ線群毎に駆動するため、駆動周波数を抑制できる。

液晶素子１１８には、画素電極９及び対向電極２１の各々の電位によって規定される印加電圧が印加される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。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、全体として本実施形態に係る液晶装置１００から画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６に応じたコントラストをもつ光が出射され、画像が表示される。

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から図６を参照して説明する。

図４及び図５はそれぞれ、複数の画素部の構成を透過的に示す平面図である。図６は、画素部の積層構造を示す断面図である。なお、図４では、中継層９１及び９２より下層側の各層を示しており、図５では、中継層９１及び９２より上層側の各層を示している。また図４、図５及び図６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。図６は、図４及び図５のＡ−Ａ’線における断面を示すものであるが、前述したように各層・各部材の縮尺を異ならしめてあるため、一部で完全にはＡ−Ａ’線と対応していない部分が存在している。

図４及び図６において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、走査線１１がＸ方向に沿って配置されており、走査線１１より下地絶縁膜１２を介して上層には、半導体層３０ａ及びゲート電極３０ｂを有するＴＦＴ３０が配置されている。

走査線１１は、遮光性の導電材料、例えば、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）等から形成されており、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て半導体層３０ａを含むような形状とされている。走査線１１は、半導体層３０ａより下層側に配置されているので、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ー等で他の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３０ａ２を殆ど或いは完全に遮光できる。その結果、液晶装置１００の動作時に、ＴＦＴ３０における光リーク電流は低減され、コントラスト比を向上させることができ、高品位の画像表示が可能となる。

ＴＦＴ３０は、半導体層３０ａ及びゲート電極３０ｂを備えている。半導体層３０ａは、ソース領域３０ａ１、チャネル領域３０ａ２及びドレイン領域３０ａ３を有している。なお、チャネル領域３０ａ２及びソース領域３０ａ１、又は、チャネル領域３０ａ２及びドレイン領域３０ａ３の界面にはＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域が形成されていてもよい。

ゲート電極３０ｂは、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、半導体層３０ａのチャネル領域３０ａ２と重なる領域に、ゲート絶縁膜１３を介して、半導体層３０ａの上層側に形成されている。ゲート電極３０ｂは、例えば導電性ポリシリコンから形成されており、下層側に配置された走査線１１にコンタクトホール３４ａ及び３４ｂ（図４参照）を介して電気的に接続されている。

ＴＦＴ３０のソース領域３０ａ１は、コンタクトホール３１を介して第１層間絶縁膜１４上に形成された中継層９１と電気的に接続されている。一方、ドレイン領域３０ａ３は、コンタクトホール３２を介して、中継層９１と同層に形成された中継層９２と電気的に接続されている。

図５及び図６において、中継層９１は、コンタクトホール３４を介して、第２層間絶縁膜１５上に形成されたデータ線６と電気的に接続されている。データ線は、例えばアルミニウム等の金属から形成されている。一方、中継層９２は、コンタクトホール３５を介して、データ線６と同層に形成された中継層７と電気的に接続されている。

中継層７は更に、コンタクトホール３６を介して、後述する容量電極７１と同層に設けられた中継層７５と電気的に接続されている。また中継層７５は、コンタクトホール３７を介して、画素電極９と電気的に接続されている。即ち、ＴＦＴ３０のドレイン領域３０ａ３と画素電極９とは、中継層９２、中継層７及び中継層７５を順に介して、電気的に中継接続されている。

データ線６及び中継層７の上層側には、第３層間絶縁膜１６を介して蓄積容量７０が形成されている。

蓄積容量７０は、容量電極７１、誘電体膜７２及び画素電極９から構成されている。

容量電極７１は、本発明に係る「蓄積容量電極」の一例であり、共通電位線９１（図３参照）に電気的に接続されることによって、共通電位ＬＣＣＯＭに保持されている。容量電極７１は、透明導電材料であるＩＴＯから形成されている。このため、容量電極７１を、開口領域を含む画像表示領域１０ａに重なるように形成しても、開口領域における光透過率を殆ど或いは実践上全く低下させることはない。図５に示すように、容量電極７１は、島状に形成された中継層７５を囲うように形成される。言い換えれば、容量電極７１の開口部の内側に中継層７５が形成される。

誘電体膜７２は、本発明に係る「容量絶縁膜」の一例であり、容量電極７１上を覆うようにベタ状に形成されている。なお、誘電体膜７２は透明な誘電性材料である窒化シリコン等で構成されるため、誘電体膜７２を、開口領域を含む画像表示領域１０ａに広く形成しても、開口領域における光透過率を殆ど或いは実践上全く低下させることはない。

蓄積容量７０は、各々が透明な容量電極７１、誘電体膜７２及び画素電極９によって構成されているため、開口領域を狭めることもなく、画素のうち開口領域が占める割合である開口率を低下させることもない。加えて、このような蓄積容量７０によれば、開口領域に蓄積容量７０を形成可能であるため、非開口領域にのみ蓄積容量７０を形成する場合に比べてその容量値を増大させることが可能である。

画素電極９は、誘電体膜７２上に形成されている。画素電極９は、データ線６及び走査線１１によってマトリクス状に区分けされた画素毎に、島状に形成されている。なお、ここでの図示は省略しているが、画素電極９上には、液晶層５０（図２参照）に含まれる液晶分子の配向状態を規制するための配向膜が形成されている。

次に、図３を参照して前述した付加容量６００及び上下導通端子１０６の具体的な構成について、図７及び図８を参照して説明する。

図７は、本実施形態に係る付加容量及び上下導通端子の構成を示す断面図である。図８は、本実施形態に係る付加容量及び上下導通端子の配置を模式的に示す平面図である。なお、図７及び図８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７は、図８におけるＢ−Ｂ’線での断面を示している。また図７では、説明の便宜上、図１及び図２に示した各部材を適宜省略して図示している。また、図８は、図１の破線で囲まれる部分Ｃ１における付加容量６００及び上下導通端子１０６の配置を模式的に示している。

図７において、付加容量６００は、付加容量上部電極６１０及び付加容量下部電極６２０を備え、これら一対の電極の間に誘電体膜７２を挟持して構成されている。

付加容量上部電極６１０は、本発明に係る「第１容量電極」の一例であり、図６を参照して前述した画素電極９と同一層（即ち、誘電体膜７２上に配置されたＩＴＯ膜）からなる。即ち、付加容量上部電極６１０は、画素電極９と同一の成膜工程によって形成された電極である。つまり、画素電極９及び付加容量上部電極６１０は、誘電体膜７２を覆うようにＩＴＯ膜を形成した後、当該ＩＴＯ膜をパターニングすることによって形成されたものである。付加容量上部電極６１０は、所定の平面形状を有するように形成されている。付加容量上部電極６１０は、容量電極７１と同様に共通電位線９１に電気的に接続されており、液晶装置１００の駆動時には、共通電位ＬＣＣＯＭに維持される。共通電位線９１は、データ線６と同一層（即ち、第２層間絶縁膜１５上に配置された例えばアルミニウム膜等の金属膜）からなる。つまり、共通電位線９１及びデータ線６は、第２層間絶縁膜１５を覆うようにアルミニウム膜を形成した後、当該アルミニウム膜をパターニングすることによって形成されたものである。付加容量上部電極６１０は、誘電体膜７２及び第３層間絶縁膜１６を貫通して開孔されたコンタクトホール（図示省略）を介して共通電位線９１と電気的に接続されている。

付加容量下部電極６２０は、本発明に係る「第２容量電極」の一例であり、図６を参照して前述した容量電極７１と同一層（即ち、第３層間絶縁膜１６上に配置されたＩＴＯ膜）からなる。即ち、付加容量下部電極６２０は、容量電極７１と同一の成膜工程によって形成された電極である。つまり、容量電極７１及び付加容量下部電極６２０は、第３層間絶縁膜１６を覆うようにＩＴＯ膜を形成した後、当該ＩＴＯ膜をパターニングすることによって形成されたものである。付加容量下部電極６２０は、誘電体膜７２を介して付加容量上部電極６１０と対向するように形成されている。付加容量下部電極６１２は、第３層間絶縁膜１６に開孔されたコンタクトホール３８を介してデータ線６と電気的に接続されている。

このように付加容量６００は、画素電極９と同一層からなる付加容量上部電極６１０と、容量電極７１と同一層からなる付加容量下部電極６２０と、これら一対の電極間に挟持される誘電体膜７２とから構成されている。言い換えれば、付加容量６００と蓄積容量７０（図５参照）は、製造プロセスにおける同一機会に形成されるものである。よって、このように付加容量６００と蓄積容量７０とを、同一機会に製造することから、これらそれぞれを別々に製造する場合と比較して、製造プロセス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。

図７及び図８において、付加容量６００は、ＴＦＴアレイ基板１０上において、シール領域５２ａと画像表示領域１０ａとの間の間隙領域９００ａに配置されている。即ち、付加容量６００は、平面視で（即ち、ＴＦＴアレイ基板１０の法線方向から見て）、シール材５２（図１及び図２参照）よりも画像表示領域１０ａ側に形成されている。このような付加容量６００の配置によれば、製造プロセスにおいて、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とがシール材５２によって貼り合わされた後には、付加容量６００を構成する付加容量上部電極６１０は、外部に露出しない。よって、互いに隣り合う付加容量上部電極６１０間が異物によってショートしてしまったり、付加容量上部電極６１０が異物によって傷ついてしまったりするなど、付加容量６００が破損してしまうことを低減或いは防止できる。

図７において、上下導通端子１０６は、前述した付加容量上部電極６１０と同様に、画素電極９と同一層（即ち、誘電体膜７２上に配置されたＩＴＯ膜）からなる。即ち、上下導通端子１０６は、画素電極９及び付加容量上部電極６１０と同一の成膜工程によって形成された端子である。上下導通端子１０６は、共通電位線９１の一部を露出させるように誘電体膜７２及び第３層間絶縁膜１６に形成された開口部３９を覆うように形成され、開口部３９内で共通電位線９１と接している。上下導通端子１０６上には、開口部３９を埋めるように、銀粉等がペースト状の媒質に混入された上下導通材１０７（図１も参照）が設けられている。上下導通材１０７は、一方で上下導通端子１０６に接するように、他方で対向基板２０上に形成された対向電極２１に接するように配置されている。これにより、共通電位線９１によって供給される共通電位ＬＣＣＯＭを上下導通端子１０６から対向電極２１へ供給することが可能となっている。尚、上下導通材１０７は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間を接着するためのシール材５２内に配置されてもよい。

本実施形態では特に、前述したように、上下導通端子１０６は、画素電極９及び付加容量上部電極６１０と同一の成膜工程によって形成された端子であり、画素電極９及び付加容量上部電極６１０と同じＩＴＯからなる。

したがって、仮に、例えば、上下導通端子１０６が例えばアルミニウム等の金属からなる場合には発生し得るウェット処理工程における電蝕（即ち、ウェット処理工程において用いられるエッチング液やレジスト剥離液等の処理液に上下導通端子１０６及び付加容量上部電極６１０が同時に曝されたときに、上下導通端子１０６及び付加容量上部電極６１０間で電池効果或いは電池作用が生じることにより付加容量上部電極６１０が腐食する現象）の発生を防止できる。

ここで、図９を参照して、比較例に係る液晶装置の構成を説明する。

図９は、比較例に係る液晶装置の構成を示す、図７と同趣旨の断面図である。なお、図９において、図７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９において、比較例に係る液晶装置は、本実施形態における上下導通端子１０６（図７参照）に代えて上下導通端子１０６ｃを備える点で、本実施形態に係る液晶装置１００と異なり、その他の点については本実施形態に係る液晶装置１００と概ね同様に構成されている。

上下導通端子１０６ｃは、共通電位線９１と同一層（即ち、第２層間絶縁膜１５上に配置された例えばアルミニウム膜等の金属膜）からなり、第３層間絶縁膜１６に開口された開口部３９から露出するように形成されている。言い換えれば、上下導通端子１０６ｃは、共通電位線９１のうち開口部３９から露出する部分である。このような比較例に係る構成によれば、上下導通端子１０６ｃがアルミニウムからなるので、製造プロセスにおいて、上下導通端子１０６ｃを露出させるように開口部３９を形成する際や付加容量上部電極６１０及び画素電極９をパターニングする際に行われるウェットエッチングやフォトレジストの剥離などのウェット処理工程において電蝕が生じてしまうおそれがある。即ち、ＴＦＴアレイ基板１０上の最上層に配置されたＩＴＯからなる付加容量上部電極６１０と、例えばアルミニウム等の金属からなる上下導通端子１０６ｃとが共通電位線９１を介して電気的に接続されているので、ウェット処理工程において用いられるエッチング液やレジスト剥離液等の処理液によって上下導通端子１０６ｃと付加容量上部電極６１０との間に電流が流れてしまい、ＩＴＯからなる付加容量上部電極６１０が処理液中に溶け出してしまう或いはぼろぼろに腐食してしまうなどの電蝕が生じてしまうおそれがある。

しかるに本実施形態によれば、前述したように、上下導通端子１０６は、付加容量上部電極６１０と同じＩＴＯからなるので、ウェット処理工程における電蝕を防止できる。

図７において、本実施形態では特に、上下導通端子１０６と付加容量上部電極６１０の間の距離ｄ１は、１５００ｕｍ以内である。即ち、上下導通端子１０６と付加容量上部電極６１０とは、例えば図９を参照して前述した比較例と比べて互いに近接して配置されている。よって、ＴＦＴアレイ基板１０上における画像表示領域１０ａの大きさを維持しつつ、上下導通端子１０６と付加容量上部電極６１０が配置される周辺領域を小さくすることができる。よって、ＴＦＴアレイ基板１０のサイズを小さくする或いは縮小する（即ち、ＴＦＴアレイ基板１０をシュリンクする）ことが可能となる。ここで特に、仮に、図９を参照して前述した比較例のように、上下導通端子１０６ｃが例えばアルミニウム等の金属からなる場合には、上下導通端子１０６ｃと付加容量上部電極６１０の間の距離が１５００ｕｍ以内であると、ウェット処理工程における電蝕が顕著に発生するおそれがある。よって、図９に示した比較例の場合には、当該液晶装置に要求される性能や仕様を満たすためには、上下導通端子１０６ｃと付加容量上部電極６１０の間の距離を１５００ｕｍよりも大きくして電蝕の発生を抑制或いは防止することが必要となり、ＴＦＴアレイ基板１０のサイズを小さくすることが困難となる。しかるに、本実施形態によれば、前述したように、ウェット処理工程における電蝕の発生を防止できるので、上下導通端子１０６と付加容量上部電極６１０とを、互いの間の距離が１５００ｕｍ以内という比較的近接した位置に設けることができる。よって、本実施形態に係る液晶装置１００によれば、ＴＦＴアレイ基板１００のサイズを小さくすることが可能であり、当該液晶装置１００の小型化が可能となる。

以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置１００によれば、ウェット処理工程における電蝕の発生を防止でき、高品位な表示を行うことが可能となる。

＜電子機器＞
次に、前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１０は、プロジェクター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ーについて説明する。

図１０に示されるように、プロジェクター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。

なお、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、カラーフィルターを設ける必要はない。

なお、図１０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ーや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、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、前述した実施形態に限られるものではなく、特許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。

６…データ線、９…画素電極、１０ａ…画像表示領域、１０…ＴＦＴアレイ基板、１１…走査線、２０…対向基板、２１…対向電極、３０…ＴＦＴ、５２…シール材、５２ａ…シール領域、７０…蓄積容量、７１…容量電極、７２…誘電体膜、１０６…上下導通端子、１０７…上下導通材、６００…付加容量、６１０…付加容量上部電極、６２０…付加容量下部電極、９００ａ…間隙領域。

Claims (5)

1. 基板と、
   前記基板上の画素領域に設けられた走査線及びデータ線と、
   前記走査線及び前記データ線よりも上層側に、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられ、透明導電材料からなる画素電極と、
   前記画素電極と、前記走査線及び前記データ線との間の層に、前記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蓄積容量電極と、
   前記画素電極と同一層からなる第１容量電極と、前記蓄積容量電極と同一層からなり、前記データ線と電気的に接続された第２容量電極とを有し、前記画素領域の外周と前記基板の外周の間の領域に設けられた付加容量と、
   前記領域に設けられるとともに前記第１容量電極と電気的に接続されており、前記画素電極と同一層からなる端子と
   を備えることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記基板に対向するように配置された対向基板と、
   前記対向基板上に前記画素電極に対向するように設けられた対向電極と、
   前記基板及び前記対向基板間における前記端子に重なる位置に設けられ、前記端子及び前記対向電極と電気的に接続された導通部材と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記端子と前記第１容量電極の間の距離が１５００ｕｍ以内であることを特徴とする電気光学装置。
4. 前記透明導電材料は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

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