JP2014126645A - 電気光学装置、及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気光学装置を高歩留まりで供給する事。
【解決手段】電気光学装置は、回路に電気的に接続する第一配線と第二配線とを備える。第一配線は、第一導電体層によって形成された第一導電体第一配線と、第二導電体層によって形成された第二導電体第一配線と、を含み、第二配線は、第一導電体層によって形成された第一導電体第二配線と、第二導電体層によって孤立して形成された第二導電体第二電極と、を含む。第一配線が第二導電体第一配線を有する一方で、第二配線が第二導電体第二電極を有するので、プラズマ工程により第一配線と第二配線との間に大きな電位差が発生する事はなく、第一配線と第二配線とに電気的に接続する回路の構成部分が静電破壊される恐れが小さくなる。即ち、総ての回路がきちんと動作する良品の電気光学装置を高い歩留まりで安定的に製造する事ができる。
【選択図】図1
【解決手段】電気光学装置は、回路に電気的に接続する第一配線と第二配線とを備える。第一配線は、第一導電体層によって形成された第一導電体第一配線と、第二導電体層によって形成された第二導電体第一配線と、を含み、第二配線は、第一導電体層によって形成された第一導電体第二配線と、第二導電体層によって孤立して形成された第二導電体第二電極と、を含む。第一配線が第二導電体第一配線を有する一方で、第二配線が第二導電体第二電極を有するので、プラズマ工程により第一配線と第二配線との間に大きな電位差が発生する事はなく、第一配線と第二配線とに電気的に接続する回路の構成部分が静電破壊される恐れが小さくなる。即ち、総ての回路がきちんと動作する良品の電気光学装置を高い歩留まりで安定的に製造する事ができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、電気光学装置、及び電子機器に関する。
プロジェクターは、透過型電気光学装置や反射型電気光学装置に光を照射し、これらの電気光学装置により変調された透過光や反射光をスクリーン上に投射する電子機器である。これは光源から発せられた光を電気光学装置に集光して入射させ、電気信号に応じて変調された透過光又は反射光を、投射レンズを通じて、スクリーンに拡大投射する様に構成される物で、大画面を表示するとの長所を有している。この様な電子機器に使用される電気光学装置としては液晶装置が知られており、これは液晶の誘電異方性と液晶層における光の旋光性とを利用して画像を形成している。
液晶装置の一例は特許文献1に記載されている。特許文献1の図8に記載されている回路ブロック図では、表示領域に走査線とデータ線とが配置されている。これらの交点に画素が行列状に配置され、各画素に信号を供給する走査線駆動回路とデータ線駆動回路とが表示領域の周辺に形成されている。走査線駆動回路やデータ線駆動回路には、各種の信号を伝える配線や電源を供給する配線などが接続されている。
しかしながら、特許文献1に記載されている液晶装置では、製造工程中に走査線駆動回路やデータ線駆動回路の一部が破壊される事があった。換言すると、従来の電気光学装置では、総ての回路がきちんと動作する良品を、高い歩留まりで安定的に製造する事が困難であるという課題があった。
本発明は、前述の課題の少なくとも一部を解決する為になされたものであり、以下の形態又は適用例として実現する事が可能である。
(適用例1) 本適用例に係わる電気光学装置は、表示領域と、表示領域の少なくとも一辺に沿って配置された回路と、回路に電気的に接続された第一配線と、回路に電気的に接続された第二配線と、を備え、第一配線は、第一導電体層によって形成された第一導電体第一配線と、第二導電体層によって形成された第二導電体第一配線と、を含み、第二配線は、第一導電体層によって形成された第一導電体第二配線と、第二導電体層によって孤立して形成された第二導電体第二電極と、を含み、第一導電体層と第二導電体層との間には層間絶縁膜が形成されており、第一導電体第一配線と第二導電体第一配線とは、層間絶縁膜に開口された第一コンタクトホールを介して電気的に接続されており、第一導電体第二配線と第二導電体第二電極とは、層間絶縁膜に開口された第二コンタクトホールを介して電気的に接続されている事を特徴とする。
電気光学装置は素子基板を含み、素子基板には薄膜トランジスターなどの薄膜素子により各種回路が形成されている。薄膜素子の製造工程では素子基板にプラズマが照射される事がある。素子基板にプラズマが照射されると、プラズマによる帯電現象が発生し、回路構成によっては、回路の構成部分に大きな電位差が生じ、この構成部分を静電破壊する事がある。この構成によれば、第一配線が第二導電体層によって形成された第二導電体第一配線を有する一方で、第二配線が第二導電体層によって形成された第二導電体第二電極を有するので、プラズマ工程により第一配線と第二配線との間に大きな電位差が発生する事はなく、第一配線と第二配線とに電気的に接続する回路の構成部分が静電破壊される恐れが小さくなる。即ち、総ての回路がきちんと動作する良品の電気光学装置を高い歩留まりで安定的に製造する事ができる。
電気光学装置は素子基板を含み、素子基板には薄膜トランジスターなどの薄膜素子により各種回路が形成されている。薄膜素子の製造工程では素子基板にプラズマが照射される事がある。素子基板にプラズマが照射されると、プラズマによる帯電現象が発生し、回路構成によっては、回路の構成部分に大きな電位差が生じ、この構成部分を静電破壊する事がある。この構成によれば、第一配線が第二導電体層によって形成された第二導電体第一配線を有する一方で、第二配線が第二導電体層によって形成された第二導電体第二電極を有するので、プラズマ工程により第一配線と第二配線との間に大きな電位差が発生する事はなく、第一配線と第二配線とに電気的に接続する回路の構成部分が静電破壊される恐れが小さくなる。即ち、総ての回路がきちんと動作する良品の電気光学装置を高い歩留まりで安定的に製造する事ができる。
(適用例2) 上記適用例に係わる電気光学装置において、第二配線は、第二導電体層によって形成された第二導電体第二配線を含み、第一導電体第二配線と第二導電体第二配線とは、層間絶縁膜に開口された第三コンタクトホールを介して電気的に接続されている事が好ましい。
この構成によれば、第一配線は第二導電体第一配線にて第一導電体第二配線を平面視において電気的に導通することなく交差する事ができ、第二配線は第二導電体第二配線にて第一導電体第一配線を平面視において電気的に導通することなく交差する事ができるので、第一配線と第二配線とを自由に配置でき、高度な回路を実現する事ができる。
この構成によれば、第一配線は第二導電体第一配線にて第一導電体第二配線を平面視において電気的に導通することなく交差する事ができ、第二配線は第二導電体第二配線にて第一導電体第一配線を平面視において電気的に導通することなく交差する事ができるので、第一配線と第二配線とを自由に配置でき、高度な回路を実現する事ができる。
(適用例3) 上記適用例に係わる電気光学装置において、電気光学装置を、互いに交差する第一の軸と第二の軸とによって四つの区域に特定した際に、各区域には、第二導電体第二電極及び第二導電体第二配線の少なくとも一方が形成されている事が好ましい。
この構成によれば、第一導電体第二配線の任意の一点から第二導電体第二電極及び第二導電体第二配線の少なくとも一方迄の距離が短くなるので、電気光学装置の殆どの場所でプラズマ工程により第一配線と第二配線との間に大きな電位差が発生する事はなくなり、第一配線と第二配線とに電気的に接続する回路の構成部分が静電破壊される恐れが小さくなる。即ち、総ての回路がきちんと動作する良品の電気光学装置を高い歩留まりで安定的に製造する事ができる。
この構成によれば、第一導電体第二配線の任意の一点から第二導電体第二電極及び第二導電体第二配線の少なくとも一方迄の距離が短くなるので、電気光学装置の殆どの場所でプラズマ工程により第一配線と第二配線との間に大きな電位差が発生する事はなくなり、第一配線と第二配線とに電気的に接続する回路の構成部分が静電破壊される恐れが小さくなる。即ち、総ての回路がきちんと動作する良品の電気光学装置を高い歩留まりで安定的に製造する事ができる。
(適用例4) 上記適用例に係わる電気光学装置において、第一導電体第二配線の任意の位置から第二導電体第二電極及び第二導電体第二配線の少なくとも一方までの距離が、表示領域の一辺の長さの半分以下となる様に、第二導電体第二電極及び第二導電体第二配線の少なくとも一方が形成されている事が好ましい。
この構成によれば、第一導電体第二配線の任意の一点から第二導電体第二電極及び第二導電体第二配線の少なくとも一方迄の距離が表示領域の一辺の長さの半分以下に短くなるので、電気光学装置の殆どの場所でプラズマ工程により第一配線と第二配線との間に大きな電位差が発生する事はなくなり、第一配線と第二配線とに電気的に接続する回路の構成部分が静電破壊される恐れが小さくなる。即ち、総ての回路がきちんと動作する良品の電気光学装置を高い歩留まりで安定的に製造する事ができる。
この構成によれば、第一導電体第二配線の任意の一点から第二導電体第二電極及び第二導電体第二配線の少なくとも一方迄の距離が表示領域の一辺の長さの半分以下に短くなるので、電気光学装置の殆どの場所でプラズマ工程により第一配線と第二配線との間に大きな電位差が発生する事はなくなり、第一配線と第二配線とに電気的に接続する回路の構成部分が静電破壊される恐れが小さくなる。即ち、総ての回路がきちんと動作する良品の電気光学装置を高い歩留まりで安定的に製造する事ができる。
(適用例5) 上記適用例1乃至4のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えた事を特徴とする電子機器。
この構成によれば、総ての回路がきちんと動作する良品の電気光学装置を備えた電子機器を高い歩留まりで安定的に製造する事ができる。
この構成によれば、総ての回路がきちんと動作する良品の電気光学装置を備えた電子機器を高い歩留まりで安定的に製造する事ができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
(実施形態1)
「電気光学装置の概要」
図1は、実施形態1に係わる液晶装置の概要を説明する回路ブロック図である。以下、図1を参照して電気光学装置の構成を説明する。
「電気光学装置の概要」
図1は、実施形態1に係わる液晶装置の概要を説明する回路ブロック図である。以下、図1を参照して電気光学装置の構成を説明する。
電気光学装置は素子基板12(図2参照)と電気光学材料とを少なくとも含む。本実施形態では、電気光学材料は液晶で、電気光学装置は液晶装置100であるので、これらの他に、液晶装置100は対向基板13(図2参照)とシール材14とを含む。シール材14は素子基板12と対向基板13とを貼り合わせ、素子基板12と対向基板13とで電気光学材料を挟持する。電気光学装置では、主に素子基板12に各種回路が形成されるので、図1には素子基板12の回路構成を描いてある。液晶装置100は、薄膜トランジスター(TFT素子46と称する、図3参照)を画素35(図3参照)のスイッチング素子(画素スイッチング素子)として用いたアクティブマトリックス方式の電気光学装置である。尚、電気光学装置には、以下に示す液晶装置100の他に、有機EL装置や電気泳動装置など、表示領域34を有する比較的大面積な電子デバイスが適応される。これらの電子デバイスでは、表示領域34を有するので、配線が長くなり、後述するプラズマ工程による損傷が発生しやすくなる。この様な電気光学装置は、本実施形態を適応する事で、プラズマ工程による損傷という弊害の発生を抑制する事ができる。
図1に示す様に、液晶装置100は四角形の表示領域34と各種の回路(信号線駆動回路36や走査線駆動回路38、検査回路39等)と外部接続端子37と各種の配線とを少なくとも備えている。配線には、これらの回路に電気的に接続する第一配線と第二配線とが含まれている。第一配線と第二配線とは上述の回路に電気的に接続するものである。本実施形態では、一例として、第一配線は正電源配線であり、第二配線は負電源配線である。第一配線(正電源配線)は、第一導電体層によって形成された第一導電体第一配線(第一導電体正電源配線VDD1)と、第二導電体層によって形成された第二導電体第一配線(第二導電体正電源配線VDD2)と、を含んでいる。同様に、第二配線は、第一導電体層によって形成された第一導電体第二配線(第一導電体負電源配線VSS1)と、第二導電体層によって形成された第二導電体第二配線(第二導電体負電源配線VSS2)と、を含んでいる。更に、第二配線は、第二導電体層によって孤立して形成された第二導電体第二電極(第二導電体負電源電極VSSP)を含んでいる。第二導電体第二電極(第二導電体負電源電極VSSP)は、第一導電体第二配線(第一導電体負電源配線VSS1)以外の他の配線や、回路を構成する各種素子、には接続されておらず、その意味で、電気的に孤立して形成されている。即ち、第二導電体第二電極(第二導電体負電源電極VSSP)は、電気回路上での特別な意味を有している訳ではないが、電気光学装置に設けられる。
第一導電体層と第二導電体層との間には層間絶縁膜ILD(図6参照)が形成されている。第一導電体第一配線(第一導電体正電源配線VDD1)と第二導電体第一配線(第二導電体正電源配線VDD2)とは、層間絶縁膜ILDに開口された第一コンタクトホールCNT1を介して電気的に接続されている。又、第一導電体第二配線(第一導電体負電源配線VSS1)と第二導電体第二電極(第二導電体負電源電極VSSP)とは、層間絶縁膜ILDに開口された第二コンタクトホールCNT2を介して電気的に接続されている。更に、第一導電体第二配線(第一導電体負電源配線VSS1)と第二導電体第二配線(第二導電体負電源配線VSS2)とは、層間絶縁膜ILDに開口された第三コンタクトホールCNT3を介して電気的に接続されている。こうすると、第一配線(正電源配線)は層間絶縁膜ILD上に形成された第二導電体第一配線(第二導電体正電源配線VDD2)にて第一導電体第二配線(第一導電体負電源配線VSS1)を平面視において電気的に導通することなく交差する事ができ、同様に、第二配線(負電源配線)は層間絶縁膜ILD上に形成された第二導電体第二配線(第二導電体負電源配線VSS2)にて第一導電体第一配線(第一導電体正電源配線VDD1)を平面視において電気的に導通することなく交差する事ができ、第一配線と第二配線とを自由に配置できる。要するに、複雑な配線パターンを有する高度な回路を実現する事ができるのである。
表示領域34には画素回路が形成されている。これらの回路や各種配線、外部接続端子37は、素子基板12に薄膜層を用いて形成される。尚、図1では、総ての配線や総ての外部接続端子37を描いてある訳ではなく、説明を分かり易くする為に、これらから代表的な配線や一部の外部接続端子37を描いてある。
表示領域34内には、画素35がマトリックス状に設けられている。画素35は、交差する走査線16(図3参照)と信号線17(図3参照)とによって特定される領域で、一つの画素35は一本の走査線16からその隣の走査線16まで、且つ、一本の信号線17からその隣の信号線17までの領域である。表示領域34は第一の辺341(上辺)と第三の辺343(下辺)とが第一の方向(本実施形態ではx軸方向)に沿い、第二の辺342(右辺)と第四の辺344(左辺)とが第二の方向(本実施形態ではy軸方向)に沿った四角形となっている。尚、第一の方向と第二の方向とは互いに交差し、本実施形態では直交している。表示領域34の外側の領域には、表示領域の少なくとも一辺に沿って各種の回路が配置されている。具体的には信号線駆動回路36や走査線駆動回路38、検査回路39が表示領域の各辺に沿って配置されている。
走査線駆動回路38は表示領域34の外縁の対向する二辺(第二の辺342と第四の辺344と)に沿ってそれぞれ形成されており、シフトレジスター回路等を含んでいる。走査線駆動回路38は、走査線16に選択電位又は非選択電位を供給し、複数の走査線16から特定の走査線16を選択する。
信号線駆動回路36は表示領域34の外縁のうち走査線駆動回路38が形成されていない側の一辺(第三の辺343)に沿って形成されており、例えばシフトレジスター回路等を含んでいる。信号線駆動回路36は、信号線17に画像信号を供給する。
検査回路39は表示領域34に隣り合う一辺(第一の辺341)に沿って形成されており、各信号線17に接続されている。検査回路39は信号線駆動回路36と同様な構成をなし、シフトレジスター回路等を含んでいる。検査回路39は、信号線17を順次選択し、検査信号を検査出力配線に出力する。検査回路39を用いて、信号線17の断線や、信号線17と走査線16との短絡、画素35の欠陥などを検査する。検査回路39は各信号線17に接続し、信号線駆動回路36と同様な構成をなすので、信号線駆動回路36に対面する一辺(第一の辺341)に沿って形成される。
尚、電気光学装置(液晶装置100)を、互いに交差する第一の軸と第二の軸とによって四つの区域に特定した際に、各区域には、第二導電体第二電極(第二導電体負電源電極VSSP)及び第二導電体第二配線(第二導電体負電源配線VSS2)の少なくとも一方が形成されている。本実施形態の場合、第一の軸をx軸とし、第二の軸をy軸とし、x軸とy軸との交点を電気光学装置(液晶装置100)の中心に合わせると、液晶装置100は、図1で右上に相当する第1象限区域URと、図1で左上に相当する第2象限区域ULと、図1で左下に相当する第3象限区域LLと、図1で右下に相当する第4象限区域LRと、の四つの区域に特定される。これら四つの区域の各々に、第二導電体第二電極(第二導電体負電源電極VSSP)か第二導電体第二配線(第二導電体負電源配線VSS2)かが形成されている。同様に、これら四つの区域の各々に、第二導電体第一配線(第二導電体正電源配線VDD2)が形成されている。具体的には、第1象限区域URには、右上に位置する第二導電体負電源配線VSS2(UR)と、右上に位置する第二導電体正電源配線VDD2(UR)と、が形成され、第2象限区域ULには、左上に位置する第二導電体負電源配線VSS2(UL)と、左上に位置する第二導電体正電源配線VDD2(UL)と、が形成され、第3象限区域LLには、左下に位置する第二導電体負電源電極VSSP(LL)と、左下に位置する第二導電体正電源配線VDD2(LL)と、が形成され、第4象限区域LRには、右下に位置する第二導電体負電源配線VSS2(LR)と、右下に位置する第二導電体正電源配線VDD2(LR)と、が形成されている。
この結果、表示領域34の一辺の長さの半分に対して、第二導電体第二電極(第二導電体負電源電極VSSP)及び第二導電体第二配線(第二導電体負電源配線VSS2)の少なくとも一方が形成されている事になる。図1に示す様に、表示領域34が長方形の場合、長辺の長さの半分に対して、第二導電体第二電極(第二導電体負電源電極VSSP)か第二導電体第二配線(第二導電体負電源配線VSS2)かのどちらかが必ず形成される。その為に、第一導電体第二配線(第一導電体負電源配線VSS1)の任意の一点から第二導電体第二電極(第二導電体負電源電極VSSP)及び第二導電体第二配線(第二導電体負電源配線VSS2)の少なくとも一方迄の距離が表示領域34の一辺の長さのほぼ半分以下に短くなる。同様に、表示領域34の一辺の長さの半分に対して、第二導電体第一配線(第二導電体正電源配線VDD2)も形成されているので、第一導電体第一配線(第一導電体正電源配線VDD1)の任意の一点から第二導電体第一配線(第二導電体正電源配線VDD2)迄の距離も表示領域34の一辺の長さのほぼ半分以下に短くなる。こうして、後述する様に、電気光学装置の殆どの場所でプラズマ工程により第一配線と第二配線との間に大きな電位差が発生する事はなくなり、第一配線と第二配線とに電気的に接続する回路の構成部分が静電破壊される恐れが小さくなる。即ち、総ての回路がきちんと動作する良品の電気光学装置を高い歩留まりで安定的に製造する事ができる様になる。
「電気光学装置の断面構造」
図2は液晶装置の模式断面図である。以下、液晶装置100の構造を、図2を参照して説明する。尚、以下の形態において、「○○上に」と記載された場合、○○の上に接する様に配置される場合、又は、○○の上に他の構成物を介して配置される場合、又は、○○の上に一部が接する様に配置され一部が他の構成物を介して配置される場合、を表すものとする。
図2は液晶装置の模式断面図である。以下、液晶装置100の構造を、図2を参照して説明する。尚、以下の形態において、「○○上に」と記載された場合、○○の上に接する様に配置される場合、又は、○○の上に他の構成物を介して配置される場合、又は、○○の上に一部が接する様に配置され一部が他の構成物を介して配置される場合、を表すものとする。
液晶装置100では、一対の基板を構成する素子基板12と対向基板13とが、平面視で略矩形枠状に配置されたシール材14にて貼り合わされている。液晶装置100は、シール材14に囲まれた領域内に液晶層15が封入された構成になっている。液晶層15としては、例えば、正の誘電率異方性を有する液晶材料が用いられる。液晶装置100は、シール材14の内周近傍に沿って遮光性材料からなる平面視矩形枠状の遮光膜33が対向基板13に形成されており、この遮光膜33の内側の領域が表示領域34となっている。遮光膜33は、例えば、遮光性材料であるアルミニウム(Al)で形成されており、対向基板13側の表示領域34の外周を区画する様に、更に、上記した様に、表示領域34内で走査線16と信号線17に対向して設けられている。
図2に示す様に、素子基板12の液晶層15側には、複数の画素電極42が形成されており、これら画素電極42を覆う様に第1配向膜43が形成されている。画素電極42は、インジウム錫酸化物(ITO)等の透明導電材料からなる導電膜である。一方、対向基板13の液晶層15側には、格子状の遮光膜33が形成され、その上に平面ベタ状の共通電極27が形成されている。そして、共通電極27上には、第2配向膜44が形成されている。共通電極27は、ITO等の透明導電材料からなる導電膜である。
液晶装置100は透過型であって、素子基板12及び対向基板13における光の入射側と出射側とにそれぞれ偏光板(図示せず)等が配置されて用いられる。なお、液晶装置100の構成は、これに限定されず、反射型や半透過型の構成であってもよい。
「画素構成」
図3は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。以下、液晶装置100の電気的な構成を、図3を参照しながら説明する。
図3は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。以下、液晶装置100の電気的な構成を、図3を参照しながら説明する。
図3に示す様に、液晶装置100は、表示領域34を構成する複数の画素35を有している。各画素35には、それぞれ画素電極42が配置されている。又、画素35には、TFT素子46が形成されている。
TFT素子46は、画素電極42へ通電制御を行う画素スイッチング素子である。TFT素子46のソース側には、信号線17が電気的に接続されている。各信号線17には、例えば、信号線駆動回路36から画像信号S1、S2、…、Snが供給される様になっている。
又、TFT素子46のゲート側には、走査線16が電気的に接続されている。走査線16には、例えば、走査線駆動回路38から所定のタイミングでパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmが供給される様になっている。又、TFT素子46のドレイン側には、画素電極42が電気的に接続されている。
走査線16から供給された走査信号G1、G2、…、Gmは画素スイッチング素子に対する選択電位で、画素スイッチング素子は選択電位が印加された際に導通状態となり、非選択電位が印加された際に非導通状態となる。即ち、スイッチング素子であるTFT素子46は選択電位が供給された一定期間だけオン状態となることで、信号線17から供給された画像信号S1、S2、…、Snが、画素電極42を介して画素35に所定のタイミングで書き込まれる様になっている。
画素35に書き込まれた所定電位の画像信号S1、S2、…、Snは、画素電極42と共通電極27(図2参照)との間で形成される液晶容量で一定期間保持される。尚、保持された画像信号S1、S2、…、Snの電位が、漏れ電流により、低下する事を抑制すべく、画素電極42と容量線47とで保持容量48が形成されている。
液晶層15に電圧信号が印加されると、印加された電圧レベルにより、液晶分子の配向状態が変化する。これにより、液晶層15に入射した光が変調されて、画像光が生成される。
「原理」
図4は、比較例に係わる液晶装置の概要を説明する回路ブロック図である。図5は、回路の構成要素であるインバーターの電気的な構成を示す等価回路図である。図6は、比較例に係わるインバーターを説明する図で、(a)は第二導電体層形成後の断面構造、(b)は第二導電体層形成前の断面構造である。図7は、実施形態1に係わるインバーターを説明する図で、(a)は第二導電体層形成後の断面構造、(b)は第二導電体層形成前の断面構造である。以下、本願の原理を、図4乃至7を参照して、説明する。
図4は、比較例に係わる液晶装置の概要を説明する回路ブロック図である。図5は、回路の構成要素であるインバーターの電気的な構成を示す等価回路図である。図6は、比較例に係わるインバーターを説明する図で、(a)は第二導電体層形成後の断面構造、(b)は第二導電体層形成前の断面構造である。図7は、実施形態1に係わるインバーターを説明する図で、(a)は第二導電体層形成後の断面構造、(b)は第二導電体層形成前の断面構造である。以下、本願の原理を、図4乃至7を参照して、説明する。
本願発明者は、電気光学装置で走査線駆動回路やデータ線駆動回路の一部が製造工程中に破壊される原因を鋭意研究した。電気光学装置は、上述の如く素子基板12を有し、素子基板12にはTFT素子46などの薄膜素子により各種の回路が形成されている。薄膜素子の製造工程では素子基板12にプラズマが照射される事がある。素子基板にプラズマが照射されると、プラズマによる帯電現象が発生し、回路構成によっては、回路の構成部分に大きな電位差が生じ、この構成部分を静電破壊する事がある。これが製造工程中に回路の一部が破壊される原因の一つと考えられる。
図4には、比較例に係わる液晶装置の素子基板12の回路構成が描かれている。図4に示す様に、比較例では、第3象限区域LLに、左下に位置する第二導電体正電源配線VDD2(LL)が形成されているものの、第3象限区域LLに第二導電体負電源配線VSS2は形成されていない。そして第3象限区域LLに位置する走査線駆動回路38の左下の部位が、回路が比較的破壊され易い損傷多発領域DAである事が判明した。損傷多発領域DAの回路の中でも、取り分け、インバーターを構成するN型トランジスターTrN(図5参照)がプラズマ工程後に壊れ易い事が判明した。
図5に示す様に、回路に用いられるインバーターは正電源VDDと負電源VSSとの間にP型トランジスターTrPとN型トランジスターTrNとを配置してなる。P型トランジスターTrPのソースPSには正電源VDDが供給され、N型トランジスターTrNのソースNSには負電源VSSが供給される。P型トランジスターTrPとN型トランジスターTrNとのゲートがインバーター入力IVT−inで、P型トランジスターTrPのドレインPDとN型トランジスターTrNのドレインNDとがインバーター出力IVT−outである。
図6(a)は比較例の損傷多発領域DAに形成されるインバーターの断面構造を説明している。インバーター入力IVT−inは第一導電体層によって形成された第一導電体インバーター入力IVT−in1と、第二導電体層によって形成された第二導電体インバーター入力IVT−in2と、を含んでいる。先に述べた様に、第一導電体層と第二導電体層との間には層間絶縁膜ILDが形成されており、第一導電体インバーター入力IVT−in1と第二導電体インバーター入力IVT−in2とは入力用コンタクトホールCNT−inを介して接続されている。同様に、インバーター出力IVT−outは第一導電体層によって形成された第一導電体インバーター出力IVT−out1と、第二導電体層によって形成された第二導電体インバーター出力IVT−out2と、を含んでおり、第一導電体インバーター出力IVT−out1と第二導電体インバーター出力IVT−out2とは出力用コンタクトホールCNT−outを介して接続されている。
図6(b)に示す様に、上述の構成を製造する場合、リアクティブイオンエッチング法(RIE法)といったプラズマ工程を用いて、層間絶縁膜ILDに入力用コンタクトホールCNT−inや第一コンタクトホールCNT1、出力用コンタクトホールCNT−outを開口する。この際に、層間絶縁膜ILD表面が(例えば正に)帯電すると、第一導電体負電源配線VSS1は反対極性に(この場合負に)帯電する。これは、第一導電体負電源配線VSS1と層間絶縁膜ILD表面、及び層間絶縁膜ILDとで容量を形成する為である(これをアンテナ効果と呼ぶ)。第一導電体負電源配線VSS1の反対極性への帯電量は、第一導電体負電源配線VSS1の面積に比例する。即ち、第一導電体負電源配線VSS1の配線が長い程、アンテナ効果は強くなる。この様なアンテナ効果が現れている状態で、入力用コンタクトホールCNT−inが開口すると、第一導電体インバーター入力IVT−in1と第一導電体負電源配線VSS1との間に大きな電位差が発生する。第一導電体インバーター入力IVT−in1はN型トランジスターTrNのゲートに接続し、第一導電体負電源配線VSS1はN型トランジスターTrNのソースNSに接続するので、第一導電体インバーター入力IVT−in1と第一導電体負電源配線VSS1との間に大きな電位差が発生すると、N型トランジスターTrNのゲート絶縁膜が絶縁破壊IBDを起こして、破壊される恐れがある。これが、損傷多発領域DAでインバーターを構成するN型トランジスターTrNがプラズマ工程後に壊れ易い原因と考えられる。
図7(a)は本実施形態で、比較例の損傷多発領域DAに対応する位置に形成されるインバーターの断面構造を説明している。本実施形態では、第3象限区域LLに位置する走査線駆動回路38の左下の部位に第二導電体負電源配線VSS2は形成されていないものの、代わりに第二導電体第二電極(第二導電体負電源電極VSSP)が形成されている。即ち、インバーターに接続する負電源配線は、第一導電体層によって形成された第一導電体負電源配線VSS1と、第二導電体層によって孤立して形成された第二導電体負電源電極VSSPを含んでいる。第一導電体層と第二導電体層との間には層間絶縁膜ILDが形成されており、第一導電体負電源配線VSS1と第二導電体負電源電極VSSPとは、第二コンタクトホールCNT2を介して接続されている。先と同様に、インバーター入力IVT−inは第一導電体層によって形成された第一導電体インバーター入力IVT−in1と、第二導電体層によって形成された第二導電体インバーター入力IVT−in2と、を含んでおり、第一導電体インバーター入力IVT−in1と第二導電体インバーター入力IVT−in2とは入力用コンタクトホールCNT−inを介して接続されている。同様に、インバーター出力IVT−outは第一導電体層によって形成された第一導電体インバーター出力IVT−out1と、第二導電体層によって形成された第二導電体インバーター出力IVT−out2と、を含んでおり、第一導電体インバーター出力IVT−out1と第二導電体インバーター出力IVT−out2とは出力用コンタクトホールCNT−outを介して接続されている。
第二導電体負電源電極VSSPは、回路上の意義は有さないが、これを配置する事で、図7(b)に示す様に、上述の構成を製造する際に、RIE法といったプラズマ工程を用いて、層間絶縁膜ILDに入力用コンタクトホールCNT−inや第一コンタクトホールCNT1、出力用コンタクトホールCNT−outと共に、第二コンタクトホールCNT2も開口される事になる。この際に、層間絶縁膜ILD表面が(例えば正に)帯電しても、第一導電体負電源配線VSS1も同じ極性に(この場合正に)帯電する。従って、入力用コンタクトホールCNT−inが開口しても、第一導電体インバーター入力IVT−in1と第一導電体負電源配線VSS1との間に大きな電位差が発生する事は抑制される。即ち、N型トランジスターTrNのゲート絶縁膜が絶縁破壊IBDを起こす可能性は極めて低くなり、この領域でインバーターを構成するN型トランジスターTrNがプラズマ工程後に壊れる事故も著しく低減される。
この様に、本実施形態の構成を取ると、第一配線が第二導電体層によって形成された第二導電体第一配線を有する一方で、第二配線も第二導電体層によって形成され第二導電体第二電極を有するので、プラズマ工程により第一配線と第二配線との間に大きな電位差が発生する事はなく、第一配線と第二配線とに電気的に接続する回路の構成部分が静電破壊される恐れが小さくなる。即ち、総ての回路がきちんと動作する良品の電気光学装置を高い歩留まりで安定的に製造する事ができる様になる。
「電子機器」
図8は、電子機器としての三板式プロジェクターの構成を示す平面図である。次に図8を参照して、本実施形態に係る電子機器の一例としてプロジェクターを説明する。
「電子機器」
図8は、電子機器としての三板式プロジェクターの構成を示す平面図である。次に図8を参照して、本実施形態に係る電子機器の一例としてプロジェクターを説明する。
プロジェクター2100において、超高圧水銀ランプで構成される光源2102から出射された光は、内部に配置された3枚のミラー2106及び2枚のダイクロイックミラー2108によって赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色の光に分離され、各原色に対応する液晶装置100R、100G及び100Bに導かれる。尚、青色の光は、他の赤色や緑色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐ為に、入射レンズ2122、リレーレンズ2123及び出射レンズ2124からなるリレーレンズ系2121を介して導かれる。
液晶装置100R、100G及び100Bは、上述した構成を取り、外部装置(図示省略)から供給される赤、緑、青の各色に対応する画像信号にて、それぞれ駆動される。
液晶装置100R、100G、100Bによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム2112に三方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム2112において、赤色及び青色の光は90度に屈折される一方、緑色の光は直進する。ダイクロイックプリズム2112において合成されたカラー画像を表す光は、レンズユニット2114によって拡大投射され、スクリーン2120上にフルカラー画像が表示される。
尚、液晶装置100R、100Bの透過像がダイクロイックプリズム2112により反射した後に投射されるのに対し、液晶装置100Gの透過像はそのまま投射されるため、液晶装置100R、100Bにより形成される画像と、液晶装置100Gにより形成される画像とが左右反転の関係になる様に設定されている。
本実施形態のプロジェクター2100は、上述の液晶装置100R、100G、100Bが用いられているので、明るく高精細で画像品位の高いフルカラー画像を投射する事ができる。
電子機器としては、図8を参照して説明したプロジェクターの他にも、リアプロジェクション型テレビ、直視型テレビ、携帯電話、携帯用オーディオ機器、パーソナルコンピューター、ビデオカメラのモニター、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、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。そして、これらの電子機器に対しても、本実施形態にて詳述した電気光学装置を適用させる事ができる。
尚、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。
CNT1…第一コンタクトホール、CNT2…第二コンタクトホール、CNT3…第三コンタクトホール、LL…第3象限区域、LR…第4象限区域、UL…第2象限区域、UR…第1象限区域、VDD1…第一導電体正電源配線、VDD2…第二導電体正電源配線、VSS1…第一導電体負電源配線、VSS2…第二導電体負電源配線、VSSP…第二導電体負電源電極、12…素子基板、13…対向基板、14…シール材、15…液晶層、16…走査線、17…信号線、27…共通電極、33…遮光膜、34…表示領域、35…画素、36…信号線駆動回路、37…外部接続端子、38…走査線駆動回路、39…検査回路、42…画素電極、43…第1配向膜、44…第2配向膜、46…TFT素子、47…容量線、48…保持容量、100…液晶装置、341…第一の辺、342…第二の辺、343…第三の辺、344…第四の辺、2100…プロジェクター、2102…光源、2106…ミラー、2108…ダイクロイックミラー、2112…ダイクロイックプリズム、2114…レンズユニット、2120…スクリーン、2121…リレーレンズ系、2122…入射レンズ、2123…リレーレンズ、2124…出射レンズ。
Claims (5)
- 表示領域と、前記表示領域の少なくとも一辺に沿って配置された回路と、前記回路に電気的に接続された第一配線と、前記回路に電気的に接続された第二配線と、を備え、
前記第一配線は、第一導電体層によって形成された第一導電体第一配線と、第二導電体層によって形成された第二導電体第一配線と、を含み、
前記第二配線は、前記第一導電体層によって形成された第一導電体第二配線と、前記第二導電体層によって孤立して形成された第二導電体第二電極と、を含み、
前記第一導電体層と前記第二導電体層との間には層間絶縁膜が形成されており、
前記第一導電体第一配線と前記第二導電体第一配線とは、前記層間絶縁膜に開口された第一コンタクトホールを介して電気的に接続されており、
前記第一導電体第二配線と前記第二導電体第二電極とは、前記層間絶縁膜に開口された第二コンタクトホールを介して電気的に接続されている事を特徴とする電気光学装置。 - 前記第二配線は、前記第二導電体層によって形成された第二導電体第二配線を含み、
前記第一導電体第二配線と前記第二導電体第二配線とは、前記層間絶縁膜に開口された第三コンタクトホールを介して電気的に接続されている事を特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記電気光学装置を、互いに交差する第一の軸と第二の軸とによって四つの区域に特定した際に、各区域には、前記第二導電体第二電極及び前記第二導電体第二配線の少なくとも一方が形成されている事を特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。
- 前記第一導電体第二配線の任意の位置から前記第二導電体第二電極及び前記第二導電体第二配線の少なくとも一方までの距離が、前記表示領域の一辺の長さの半分以下となる様に、前記第二導電体第二電極及び前記第二導電体第二配線の少なくとも一方が形成されている事を特徴とする請求項2又は3に記載の電気光学装置。
- 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えた事を特徴とする電子機器。
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JP2012282217A JP2014126645A (ja) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | 電気光学装置、及び電子機器 |
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2012
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