JP2019117264A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明を適用した電気光学装置100の平面図である。図2は、図1に示す電気光学装置100の断面図である。図1および図2に示すように、電気光学装置100では、素子基板10と対向基板20とが所定の隙間を介してシール材107によって貼り合わされており、素子基板10と対向基板20とが対向している。シール材107は対向基板20の外縁に沿うように枠状に設けられており、素子基板10と対向基板20との間でシール材107によって囲まれた領域に液晶層等の電気光学層80が配置されている。従って、電気光学装置100は液晶装置として構成されている。シール材107は、光硬化性を備えた接着剤、あるいは光硬化性および熱硬化性を備えた接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。素子基板10および対向基板20はいずれも四角形であり、電気光学装置100の略中央には、表示領域10aが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、シール材107も略四角形に設けられ、シール材107の内周縁と表示領域10aの外周縁との間には、矩形枠状の周辺領域10bが設けられている。
図3は、図1に示す電気光学装置100の電気的構成を示すブロック図である。図3において、電気光学装置100は、VAモードの液晶パネル100pを備えており、液晶パネル100pは、その中央領域に複数の画素100aがマトリクス状に配列された表示領域10aを備えている。液晶パネル100pにおいて、図1および図2等を参照して説明した素子基板10では、表示領域10aの内側に、第1方向Xに延在する複数の走査線3aと、第2方向Yに延在する複数のデータ線6aとが形成されており、複数の走査線3aと複数のデータ線6aとの各交差に対応して複数の画素100aが構成されている。複数の走査線3aは、走査線駆動回路104に電気的に接続され、複数のデータ線6aは、データ線駆動回路101に接続されている。また、複数のデータ線6aには、第2方向Yにおいてデータ線駆動回路101とは反対側で検査回路105が電気的に接続している。
図4は、図1に示す電気光学装置100において隣り合う複数の画素100aの平面図である。図5は、図4に示す画素100aの1つを拡大して示す平面図である。図6は、図4および図5に示す画素100aのA−A′断面図であり、半導体層31aに沿って切断したときの様子を模式的に示す断面図である。図7は、図4および図5に示す画素100aのB−B′断面図であり、第1遮光壁431および第2遮光壁432を通る位置に沿って切断したときの様子を模式的に示す断面図である。図8は、図4および図5に示す画素100aのC−C′断面図であり、走査線3aに沿って切断したときの様子を模式的に示す断面図である。なお、図4〜図13では、各層を認識しやすいように、配線等の幅や厚さの縮尺を異ならしめてある。また、図4、図5および後述する図9〜図13では、各層を以下の線で表してある。また、図4、図5および後述する図9〜図13では、互いの端部が平面視で重なり合う層については、層の形状等が分かりやすいように、端部の位置をずらしてある。
第1遮光層1a=太い一点鎖線
第2遮光層2a=細くて長い破線
半導体層31a=細くて短い破線
ゲート電極33a=細い二点鎖線
第1導電層4a=太くて短い破線
走査線3aおよび中継電極3b、3c=太い実線
第2導電層7a(第1容量電極)および中継電極7b、7c=細い実線
第2容量電極8aおよび中継電極8b、8d=細い一点鎖線
データ線6aおよび中継電極6c、6d=太くて長い破線
容量線5aおよび中継電極5c=太い二点鎖線
画素電極9a=極太の実線
図6、図7および図8を参照するとともに、以下の図9〜図13を適宜、参照して、素子基板10の詳細構成を説明する。図9は、図5に示す第1遮光層1a、第1導電層4a、および第2導電層7a等の平面図である。図10は、図5に示す第2遮光層2a、ゲート電極33a、および走査線3a等の平面図である。図11は、図5に示す保持容量55等の平面図である。図12は、図5に示すデータ線6a等の平面図である。図13は、図5に示す容量線5a等の平面図である。なお、図9〜図13には、それらの図に示す電極等の電気的な接続に関連するコンタクトホールを示すとともに、基準となる位置を示すために半導体層31aを示してある。
図5、図7および図9に示すように、素子基板10では、第1遮光層1aと第1導電層4aとは、第1遮光層1aと第1導電層4aとの間に介在する第1層間絶縁膜(層間絶縁膜41、42、43)に半導体層31aに沿うように設けられた第1コンタクトホール43eおよび第2コンタクトホール43fを介して電気的に接続されている。また、第1方向Xまたは第2方向Yから見て、第1コンタクトホール43eと第2コンタクトホール43fとの間では、半導体層31aのうち、少なくとも第2ソース・ドレイン領域31cが延在している。本形態では、第1方向Xから見て、第1コンタクトホール43eと第2コンタクトホール43fとの間では、半導体層31aのうち、少なくとも第2ソース・ドレイン領域31cが延在している。また、半導体層31aのうち、少なくとも、ゲート電極33aの第2ソース・ドレイン領域31c側の端部とゲート絶縁層32を介して重なる半導体層部分31c0が第1コンタクトホール43eと第2コンタクトホール43fとの間に位置する。
以上説明したように、本形態の電気光学装置100において、トランジスター30の半導体層31aは、走査線3aおよびデータ線6aの双方に重なるように屈曲して、第1方向Xおよび第2方向Yに延在するL字形状を有している。半導体層31aの第1方向Xおよび第2方向Yのサイズを短くした場合でも、半導体層31aに十分な長さを確保することができるので、適正なチャネル長を確保することができる。従って、画素100aの配置ピッチの縮小等に対応することができる。
上記実施形態において、中継電極同士の接続にプラグを用いたが、上層側の電極の一部がコンタクトホールの底部で下層側の電極に接している態様を採用してもよい。上記実施形態では、トランジスター30がLDD構造の場合を説明したが、第1ソース・ドレイン領域31bおよび第2ソース・ドレイン領域31cがゲート電極33aの端部から離間したオフセットゲート構造の場合に本発明を適用してもよい。上記実施形態では、対向基板20から光源光が入射する場合を説明したが、素子基板10から光源光が入射する場合に本発明を適用してもよい。上記実施形態では、透過型の電気光学装置100に本発明を適用したが、反射型の電気光学装置に本発明を適用してもよい。
図14は、本発明を適用した電気光学装置100を用いた投射型表示装置(電子機器)の概略構成図である。なお、以下の説明では、互いに異なる波長域の光が供給される複数の光変調装置200(R)、(G)、(B)が用いられているが、いずれの光変調装置200(R)、(G)、(B)にも、本発明を適用した電気光学装置100が用いられている。図14に示す投射型表示装置210は、前方に設けられたスクリーン211に画像を投射する前方投影型のプロジェクターである。投射型表示装置210は、光源212と、ダイクロイックミラー213、214と、光変調装置200(R)、(G)、(B)と、投射光学系218と、クロスダイクロイックプリズム219と、リレー系220とを備えている。光変調装置200(R)、(G)、(B)は各々、図2等を参照して説明した光変調装置200であり、光Lの進行方向に沿って、第1偏光素子241、光学補償素子250、電気光学装置100、および第2偏向素子242を有している。
投射型表示装置において、光源部として、各色の光を出射するLED光源、レーザー光源等を用い、かかる光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
Claims (16)
- 第1基板と、
前記第1基板の一方面側に設けられた画素電極と、
前記第1基板と前記画素電極の間の層に設けられ、第1方向に延在する走査線と、
前記第1基板と前記画素電極との間の層に設けられ、前記走査線に交差する第2方向に延在するデータ線と、
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、前記第1方向および前記第2方向の各々に延在した半導体層、ゲート絶縁層および前記走査線に電気的に接続されたゲート電極を備えたトランジスターと、
前記第1基板と前記トランジスターとの間の層に設けられ、前記半導体層に平面視で重なる第1遮光層と、
前記トランジスターと前記画素電極との間の層に設けられ、定電位が供給された第1導電層と、
前記第1遮光層と前記第1導電層との間の層に設けられた第1層間絶縁膜と、
を有し、
前記第1遮光層と前記第1導電層とは、前記半導体層に沿うように前記第1層間絶縁膜に設けられた第1コンタクトホールおよび第2コンタクトホールを介して電気的に接続され、
前記第1方向または前記第2方向から見て、前記第1コンタクトホールと前記第2コンタクトホールとの間では、前記半導体層のうち、少なくともソース・ドレイン領域が延在していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1に記載の電気光学装置において、
前記ソース・ドレイン領域は、前記画素電極に電気的に接続されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1または2に記載の電気光学装置において、
前記第1コンタクトホールの内壁には、遮光性の導電材料によって構成された第1遮光壁が設けられ、
前記第2コンタクトホールの内壁には、遮光性の導電材料によって構成された第2遮光壁が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 請求項3に記載の電気光学装置において、
前記半導体層のうち、少なくとも、前記ゲート電極の前記ソース・ドレイン領域側の端部にゲート絶縁層を介して重なる半導体層部分が前記第1遮光壁と前記第2遮光壁との間に位置することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項4に記載の電気光学装置において、
前記ソース・ドレイン領域は、前記画素電極と電気的に接続される第1領域と、前記第1領域より不純物濃度が低く、チャネル領域と前記第1領域とに挟まれた第2領域と、を有し、
前記第2領域の全体が前記第1遮光壁と前記第2遮光壁との間に位置することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項4または5に記載の電気光学装置において、
前記第1遮光壁および前記第2遮光壁は、前記半導体層に沿って前記第1方向に延在していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項4から6までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記第1遮光壁は、前記第1コンタクトホールを埋める第1プラグであり、
前記第2遮光壁は、前記第2コンタクトホールを埋める第2プラグであることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項4から7までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記第1導電層は、遮光性を有し、前記半導体層部分に平面視で重なっていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項4から8までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記第1遮光層は、前記走査線と平面視で重なるように前記第1方向に延在していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項4から9までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記第1遮光層と前記半導体層との間の層で前記半導体層に平面視で重なる第2遮光層と、
前記走査線に対して平面視で重なる領域のうち、前記半導体層部分に対して前記ソース・ドレイン領域とは反対側で、前記第2遮光層と前記ゲート電極との間に介在する第2層間絶縁膜を貫通する第3コンタクトホールと、
前記第3コンタクトホールの内壁を覆う導電材料によって構成された第3遮光壁と、
を有することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項10に記載の電気光学装置において、
前記ゲート電極は、前記半導体層と重なる第1電極部と、前記走査線と平面視で重なり、前記第1電極部から前記ソース・ドレイン領域とは反対側に向けて突出した第2電極部と、を備え、
前記第3コンタクトホールは、前記第2遮光層および前記第2電極部に平面視で重なる位置に設けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項10または11の何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記走査線は、前記ゲート電極と前記画素電極との間の層に設けられ、
前記ゲート電極と前記走査線とは、前記半導体層部分に対して前記ソース・ドレイン領域とは反対側で、前記ゲート電極と前記走査線との間に介在する第3層間絶縁膜を貫通する第4コンタクトホールを介して電気的に接続されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項4から12までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記第1導電層と前記画素電極との間の層に設けられた第2導電層を有し、
前記第2層間絶縁膜には、前記第2層間絶縁膜のうち、前記第1導電層と前記第2導電層との間に介在する第4層間絶縁膜を貫通して一部が前記第1コンタクトホールに連通する第5コンタクトホールと、前記第4層間絶縁膜を貫通して一部が前記第2コンタクトホールに連通する第6コンタクトホールと、が設けられ、
前記第1遮光壁は、前記第5コンタクトホールから前記第1コンタクトホールまで一体に設けられ、
前記第2遮光壁は、前記第6コンタクトホールから前記第2コンタクトホールまで一体に設けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項13に記載の電気光学装置において、
前記第2導電層は第1容量電極であり、
前記第1導電層と前記画素電極との間には、前記第1容量電極に対して誘電体層を介して平面視で重なる第2容量電極が設けられ、
前記第2容量電極は、前記画素電極に電気的に接続されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1から14までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第2基板の前記第1基板側の面に形成された共通電極と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた電気光学層と、
を有し、
前記定電位は、前記共通電極に印加される共通電位であることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1から15までのいずれか一項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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