JP3763728B2 - 電気光学装置及びプロジェクタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置等の電気光学装置及びその電気光学装置を用いたプロジェクタの技術分野に属し、特にＴＮ（Twisted Nematic）液晶を用いた液晶装置に好適に用いることができ、また特に列方向又は行方向に相隣接する画素電極に印加される電位の極性が逆となるように画素行毎又は画素列毎に駆動電位極性を周期的に反転させる反転駆動方式を採用するＴＦＴ（Thin Film Transistor:以下適宜、ＴＦＴと称す）アクティブマトリクス駆動型の液晶装置に好適に用いることが可能な電気光学装置及びその電気光学装置を用いたプロジェクタの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に液晶装置等の電気光学装置は、一対の基板間に液晶等の電気光学物質が挟持されており、この電気光学物質の配向状態は、電気光学物質の性質及び基板の電気光学物質側の面上に形成された配向膜により規定されている。従って配向膜の表面に段差があると、この段差の度合いに応じて電気光学物質には配向不良が生じる。このように配向不良が生じると、この部分では、電気光学物質を良好に駆動することが困難となり、電気光学装置の光抜け等によりコントラスト比が低下してしまう。しかるに、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動型の電気光学装置の場合には、ＴＦＴアレイ基板上に、走査線、データ線、容量線等の各種配線や画素電極をスイッチング制御するためのＴＦＴなどが各所に形成されているため、何らかの平坦化処理を施さなければ、これらの配線や素子の存在に応じて配向膜の表面には必然的に段差が生じてしまう。
【０００３】
そこで従来は、このような段差が生じている領域を、相隣接する画素電極間の間隙に対応させると共に、対向基板又はＴＦＴアレイ基板に設けた遮光膜により、このように段差が生じている領域を覆い隠すことで、この段差により配向不良を生じる電気光学物質部分については見えないように又は表示光に寄与しないようにしている。
【０００４】
他方、一般にこの種の電気光学装置では、直流電圧印加による液晶等の電気光学物質の劣化防止、表示画像におけるクロストークやフリッカの防止などのために、各画素電極に印加される電位極性を所定規則で反転させる反転駆動方式が採用されている。このうち一のフレーム又はフィールドの画像信号に対応する表示を行う間は、奇数行に配列された画素電極を正極性の電位で駆動すると共に偶数行に配列された画素電極を負極性の電位で駆動し、これに続く次のフレーム又はフィールドの画像信号に対応する表示を行う間は、逆に偶数行に配列された画素電極を正極性の電位で駆動すると共に奇数行に配列された画素電極を負極性の電位で駆動しつつ、係る電位極性を行毎にフレームまたはフィールド周期で反転させる１Ｈ反転駆動方式が、制御が比較的容易であり高品位の画像表示を可能ならしめる反転駆動方式として用いられている。また、同一列の画素電極を同一極性の電位により駆動しつつ、係る電位極性を列毎にフレーム又はフィールド周期で反転させる１Ｓ反転駆動方式も、制御が比較的容易であり高品位の画像表示を可能ならしめる反転駆動方式として用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した段差を遮光膜により覆い隠す技術によれば、段差のある領域の広さに応じて画素の開口領域が狭くなってしまうため、限られた画像表示領域内において、画素の開口率を高めて、より明るい画像表示を行うという当該電気光学装置の技術分野における基本的な要請を満たすことは困難である。特に、高精細な画像表示を行うための画素ピッチの微細化に伴って単位面積当たりの配線数やＴＦＴ数が増加するが、これらの配線やＴＦＴの微細化に一定の限度があることに起因して、画像表示領域内において段差領域の占める割合が相対的に高くなるため、この問題は電気光学装置の高精細化が進む程深刻化してしまう。
【０００６】
他方、前述した画素電極下の層間絶縁膜を平坦化する技術によれば、ＴＦＴアレイ基板上において相隣接する画素電極が同一極性の場合には、特に問題は生じないが、前述した１Ｈ反転駆動方式や１Ｓ反転駆動方式のように、これらの電位（即ち、１Ｈ反転駆動方式では列方向に相隣接する画素電極に印加される電位又は１Ｓ反転駆動方式では行方向に相隣接する画素電極に印加される電位）が逆極性にある場合には、平坦化により画素電極と対向電極との間隔が、配線やＴＦＴの上方に位置する画素電極の縁付近において、平坦化しない場合よりも広くなるため、相隣接する画素電極間に生じる横電界（即ち、基板面に平行な電界或いは基板面に平行な成分を含む斜めの電界）が相対的に増加してしまうという問題点が生じる。相対向する画素電極と対向電極との間の縦電界（即ち、基板面に垂直な方向の電界）の印加が想定されている電気光学物質に対して、このような横電界が印加されると、電気光学物質のディスクリネーションが生じ、この部分における光抜け等が発生してコントラスト比が低下してしまうという問題が生じる。これに対し、横電界が生じる領域を遮光膜により覆い隠すことは可能であるが、これでは横電界が生じる領域の広さに応じて画素の開口領域が狭くなってしまうという問題点が生じる。特に、画素ピッチの微細化により相隣接する画素電極間の距離が縮まるのに伴って、このような横電界は大きくなるため、これらの問題は電気光学装置の高精細化が進む程深刻化してしまう。
【０００７】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、液晶等の電気光学物質に面する基板上表面の段差に起因する電気光学物質の配向不良を低減しつつ各画素の開口領域をなるべく狭めないことにより、画素の開口率が高く且つ高コントラスト比で明るい高品位の画像表示が可能となる液晶装置等の電気光学装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気光学装置は上記目的を達成するために、走査線及びデータ線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極と、前記画素電極上に形成されたラビング処理された配向膜とを有する第１基板と、前記第１基板に対向するラビング処理された配向膜を備えた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に介在した液晶層とを備え、 前記液晶層を互いに異なる極性で駆動するために互いに隣接した画素電極においては、前記第１基板に溝部を形成し前記配向膜の表面に窪み部でなる段差部が形成されると共に盛り上り部が窪み部に連設され、前記段差部の一方の段差は、隣接した前記画素電極の一方の画素電極の縁と重なり、他方の段差は他方の画素電極の縁に重なることなく設けられ、前記一方の画素電極の縁が重なる前記一方の段差の領域は、前記第１基板の配向膜のラビング処理方向に対して擦り上げとなり、前記他方の段差の領域は、前記ラビング処理方向に対して擦り下げとなると共に、前記他方の画素電極の縁は前記盛り上り部上に重なるよう配置され、かつ前記一方の画素電極と前記他方の画素電極の間隙Ｗ１は、前記窪み部及び盛り上り部を除く画素電極部における前記第１基板と前記第２基板間の液晶層の層厚をＤとし、前記盛り上り部における前記第１基板と前記第２基板間の液晶層の層厚をｄ１とするとき、０．５Ｄ＜Ｗ１及びｄ１＋３００ｎｍ≦Ｄの関係を満たすものとされ、前記擦り下げとなる段差部に対向する領域に遮光部を形成し、前記窪み部の前記ラビング処理方向に対して擦り上げとなる擦り上げ部は、前記遮光部とは対向せず、さらに、互いに同極性で駆動される隣接した画素電極間においては、前記第１基板に溝部を形成し、前記溝部の領域に配線を配設して前記画素電極上の配向膜が平坦化するように平坦化処理がされていることを特徴とする。
【０００９】
本願発明者の研究によれば、ラビング処理が擦り上げになる場合とラビング処理が擦り下げになる場合とを比較すると、段差による電気光学物質の配向不良は、後者と比べて前者のほうが顕著に少ないことが判明している。即ち、擦上部では、段差によらず比較的良好な配向が期待できるのに対し、擦下部では、段差によって顕著な配向不良が生じてしまうのである。これは、ラビング処理により最終的に得られる、電気光学物質の配向状態を規定する配向膜と電気光学物質との相互作用が、擦り上げの場合と平らな面を擦る場合とでは同様又は類似の傾向を示すのに対して、擦り下げの場合と平らな面を擦る場合とでは類似でない傾向を示すことに起因すると考察される。
そこで本発明では、擦り下げとなる段差部に対向する領域を遮光部で遮光することにより、擦り下げ部では電気光学物質に配向不良が生じるものの、この部分は遮光されて各画素の非開口領域内に位置しており、光抜けしない。即ち、この擦り下げ部を遮光することにより、配向不良によるコントラスト比の低下を招かないで済む。
【００１０】
尚、擦り下げ部における段差に起因した電気光学物質の配向不良箇所を覆い隠すために、擦り下げ部の幅よりも遮光部の幅を若干広めに設定するのが望ましい。
【００１３】
また、段差部は、ラビング処理方向と交差する方向に形成された窪み部で構成してもよい。
【００１４】
窪み部は、第１基板と第２基板の一方に形成された溝部で形成し、この溝部の領域に配線を配設してもよい。
【００１５】
この窪み部に形成されるラビング処理方向に対して擦り上げとなる擦り上げ部は、遮光膜とは対向させないことにより、コントラスト比を低下させること無く、画素開口率を高めるのに寄与できる。
【００１６】
また、互いに同極性で駆動される隣接した画素電極間に対応する領域には、平坦化処理がされていることが望ましい。
【００１７】
平坦化処理により、画素電極間には段差による電気光学物質の配向不良が殆ど生じない。そのため、この領域を遮光する場合は、幅の狭い遮光膜で隠すことができる。従って、画素開口率を一層高めることができる。
【００１８】
さらに、平坦化処理として基板に形成された溝部で形成し、この溝部の領域に配線を配設してもよい。
【００１９】
配線は、例えば、データ線等の配線を用いてもよく、Ａｌ（アルミニウム）膜等の遮光性の膜から形成すれば、この領域についてはデータ線等に遮光機能を持たせることも可能となる。
【００２０】
また、平坦化処理をした、互いに同極性で駆動される隣接した画素電極間の距離は、電気光学物質の層厚より大きくすることが望ましい。
【００２１】
これにより、横電界による電気光学物質のディスクリネーションの発生を低減することができる。
【００２２】
また、前記ラビング処理方向は、前記段差部の擦り下げ部に対して直交する方向であっても、前記段差部の擦り下げ部に対して斜めに交差する方向であってもよい。
【００２３】
また、前記遮光部は、リバースチルト角を成す液晶の領域部に対向する領域に形成されると良い。
【００２４】
この構成によれば、リバースチルト角を成す液晶の領域部を遮光することで、コントラスト比を低下させること無く、画素開口率を高めることができる。
【００３１】
また、本発明の電気光学装置用基板は、上記課題を解決するために、基板に、走査線及びデータ線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極と、前記画素電極上に形成されたラビング処理された配向膜とを備え、互いに異なる極性で駆動される隣接した画素電極においては、前記第１基板に溝部を形成し前記配向膜の表面に窪み部でなる段差部が形成され、前記段差部は、隣接した前記画素電極間の一方の画素電極の縁と重なり、他方の画素電極の縁に重なることなく設けられ、かつ、前記一方の画素電極の縁が重なる前記段差部の領域は、前記配向膜のラビング処理方向に対して擦り上げとなり、前記他方の画素電極の縁に重なることのない前記段差部の領域は、前記ラビング処理方向に対して擦り下げとなると共に、互いに同極性で駆動される隣接した画素電極間においては、前記基板に溝部を形成し、前記溝部の領域に配線を配設して前記画素電極上の配向膜が平坦化するように平坦化処理がされていることを特徴とする。
【００３２】
段差部は、配線を配置するための溝部で形成したり、画素電極間の横電界を低減するために盛上り部で形成してもよい。
【００３３】
また、段差部の擦り下げとなる部分では、遮光部で遮光することが望ましい。
【００３７】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の各実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【００３９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における電気光学装置の構成について、図１から図７を参照して説明する。図１は、電気光学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、配線等の等価回路である。図２は、第１実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であり、図３は、第１実施形態における図２のＡ−Ａ’断面図であり、図４は、第１実施形態における図２のＢ−Ｂ’断面図であり、図５は、第１実施形態における図２のＣ−Ｃ’断面図である。また図６は、１Ｈ反転駆動方式における各電極における電位極性と横電界が生じる領域とを示す画素電極の図式的平面図であり、図７は、ＴＮ液晶を用いた場合の液晶分子の配向の様子を示す図式的断面図である。尚、図３から図５においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００４０】
図１において、第１実施形態における電気光学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は、画素電極９ａと当該画素電極９aを制御するためのＴＦＴ３０がマトリクス状に複数形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソース領域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良い。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａ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のドレイン領域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を所定のタイミングで書き込む。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例と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（後述する）に形成された対向電極（後述する）との間で一定期間保持される。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、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、印加された電圧に応じてこの液晶部分への入射光の透過量が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じてこの液晶部分への入射光の透過光量が増加し、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。
【００４１】
第１実施形態では、前述した従来の各種の反転駆動方式のうち、１Ｈ反転駆動方式を用いて駆動が行われる（図６参照）。これにより、直流電圧印加による液晶の劣化を避けつつ、フレーム或いはフィールド周期で発生するフリッカや特に縦クロストークの低減された画像表示を行える。
【００４２】
図２において、電気光学装置のＴＦＴアレイ基板上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線部９ａ’により輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。データ線６ａは、コンタクトホール５を介して例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち後述のソース領域に電気的に接続されている。画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのうち後述のドレイン領域に電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうち図中右下がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ’に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。このように、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する個所には夫々、チャネル領域１ａ’に走査線３ａがゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００４３】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直線状に伸びる本線部と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って図中上方に突出した突出部とを有する。
【００４４】
第１実施形態では特に、ＴＦＴアレイ基板上において各データ線６ａ、各容量線３ｂの光透過領域に接する領域に対向する領域（図中太線でその輪郭が示された領域）に、溝２０１が掘られている。これにより後述のようにデータ線６ａが形成される領域に対して平坦化処理が施されており、走査線３ａのうちデータ線６ａと交差していない部分に第１段差部分の一例としての土手状の盛上り部が形成されており、更に容量線３ｂのうち開口領域に接する部分に第２段差部分の一例としての窪み状部分が形成されている。
【００４５】
更に第１実施形態では特に、ＴＦＴアレイ基板側において液晶に接する後述の配向膜に、矢印Ｒ１で示した方向にラビング処理が施されている。他方、対向基板側において液晶に接する後述の配向膜に、矢印Ｒ１に対し直角な方向にラビング処理が施されている。より具体的には、対向基板側の配向膜に、矢印Ｒ１に対し直角な図中左方向にラビング処理を施し、ＴＮ液晶をこれらの配向膜間に配置すれば、これらの配向膜間で対向基板側から見てＴＮ液晶が左回りに９０度捩じれると共に右斜め上４５度方向に明視方向を有する液晶装置が構成される。或いは、対向基板側の配向膜に、矢印Ｒ１に対しほぼ直角な図中右方向にラビング処理を施し、ＴＮ液晶をこれらの配向膜間に配置すれば、これらの配向膜間で対向基板側から見てＴＮ液晶が右回りに９０度捩じれると共に左斜め上４５度方向に明視方向を有する液晶装置が構成される。また、ＴＦＴアレイ基板側において液晶に接する後述の配向膜に矢印Ｒ２あるいはＲ３の方向にラビング処理し、対向基板側において液晶に接する後述の配向膜に矢印Ｒ２あるいはＲ３に対しほぼ直角な方向にラビング処理を施しても良い。このような構成を採れば、ＴＮ液晶の明視方向をＲ１の方向あるいはＲ１と逆の方向にすることができるため、３枚の液晶装置を組み合わせて構成する複板式のプロジェクタの場合に、ＴＮ液晶の明視方向を合わせることが可能となり、表示上の色むらを抑えることができ有利である。更に、本実施形態ではデータ線６ａ及び容量線３ｂの少なくとも一部を埋め込むことにより平坦化が実現できるため、段差による液晶の配向不良を極力抑えることができる。
【００４６】
次に図３の断面図に示すように、電気光学装置は、透明なＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板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、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その上側には、ラビング処理が施された配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電性膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【００４７】
他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極２１が設けられており、その下側には、ラビング処理が施された配向膜２２が設けられている。対向電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【００４８】
ＴＦＴアレイ基板１０には、各画素電極９ａに隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００４９】
対向基板２０には、更に図３に示すように、各画素の非開口領域に、遮光膜２３が設けられている。このため、対向基板２０の側から入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することはない。更に、遮光膜２３は、コントラスト比の向上、カラーフィルタを形成した場合における色材の混色防止などの機能を有する。尚、第１実施形態では、Ａｌ等からなる遮光性のデータ線６ａで、各画素の非開口領域のうちデータ線６ａに沿った部分を遮光することにより、各画素の開口領域のうちデータ線６ａに沿った輪郭部分を規定してもよいし、このデータ線６ａに沿った非開口領域についても冗長的に又は単独で対向基板２０に設けられた遮光膜２３で遮光するように構成してもよい。
【００５０】
このように構成され、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、後述のシール材により囲まれた空間に電気光学物質の一例である液晶が封入され、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で配向膜１６及び２２により所定の配向状態をとる。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る。シール材は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０をそれらの周辺で貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、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或いはガラスビーズ等のギャップ材が混入されている。
【００５１】
更に、ＴＦＴアレイ基板１０と複数の画素スイッチング用のＴＦＴ３０との間には、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、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で画素スイッチング用のＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。下地絶縁膜１２は、例えば、ＮＳＧ（ノンドープトシリケートガラス）、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）などの高絶縁性ガラス又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなる。
【００５２】
第１実施形態では、半導体層１ａを高濃度ドレイン領域１ｅから延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、これに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とし、ゲート絶縁膜を含んだ絶縁薄膜２を走査線３ａに対向する位置から延設してこれらの電極間に挟持された誘電体膜とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。
【００５３】
図３において、画素スイッチング用のＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁薄膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。高濃度ドレイン領域１ｅには、複数の画素電極９ａのうちの対応する一つがコンタクトホール８を介して接続されている。また、走査線３ａ及び容量線３ｂの上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が各々形成された第１層間絶縁膜４が形成されている。更に、データ線６ａ及び第１層間絶縁膜４の上には、高濃度ドレイン領域１ｅへのコンタクトホール８が形成された第２層間絶縁膜７が形成されている。前述の画素電極９ａは、このように構成された第２層間絶縁膜７の上面に設けられている。
【００５４】
図４に示すように、図２で左右に相隣接する画素電極９ａの間隙に位置する各画素の非開口領域には、データ線６ａが設けられており、データ線６ａにより各画素の開口領域の輪郭のうちデータ線６ａに沿った部分が規定されており、且つデータ線６ａにより当該非開口領域における光抜けが防止されている。また、データ線６ａの下には、容量線３ｂの本線部からデータ線６ａの下に沿って突出した部分を利用して、蓄積容量７０が形成されており、非開口領域の有効利用が図られている。
【００５５】
図５に示すように、図２で上下に相隣接する画素電極９ａの間隙に位置する各画素の非開口領域には、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられており、対向基板２０に設けられた遮光膜２３により各画素の開口領域の輪郭のうち走査線３ａに沿った部分が規定されており、且つ遮光膜２３により当該非開口領域における光抜けが防止されている。
【００５６】
図３及び図４に示すように第１実施形態では特に、ＴＦＴアレイ基板１０上においてデータ線６ａ、容量線３ｂ及びＴＦＴ３０に対向する領域に、溝２０１が掘られており、これらは溝２０１に埋め込まれている。更に、データ線６ａと交差する走査線３ａも、部分的に溝２０１に埋め込むようにしても良い。
【００５７】
そして、図４に示すように、データ線６ａの上方に位置する画素電極９ａの下地面である第３層間絶縁膜７の上面の高さが、各画素の開口領域の大部分を占める画素電極９ａの中央領域における第３層間絶縁膜７の上面の高さとほぼ一致するように、溝２０１の深さが設定されている。これにより、データ線６ａに対する平坦化処理が施されている。
【００５８】
他方、図５に示すように、走査線３ａの上方における画素電極９ａの下地面に第１段差部分の一例としての盛上り部３０１が形成されており、容量線３ｂの上方における画素電極９ａの下地面に第２段差部分の一例としての窪み状部分３０２が形成されている。このように容量線３ｂの上方に盛上り部ではなく窪み状部分３０２が形成されるのは、容量線３ｂの形成された領域におけるＴＦＴアレイ基板１０から下地面までの層厚が、データ線６ａの形成された領域におけるＴＦＴアレイ基板１０から下地面までの層厚よりも薄いためである。更に図５に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０側の配向膜１６に、例えば矢印Ｒ１で示した方向にラビング処理が施されている。他方、対向基板１０側の配向膜２２には前述のように矢印Ｒ１に対し直角な方向にラビング処理が施されている。そして、盛上り部３０１の傾斜面に、ラビング方向に対して配向膜１６の表面が上昇するため擦り上げとなる擦り上げ部分４０１が形成され、窪み状部分３０２の傾斜面に、ラビング方向に対して面が上昇するため擦り上げとなる擦り上げ部分４０２が形成され、盛上り部分３０１から窪み状部分３０２に至る傾斜面にラビング方向に対して面が下降するため擦り下げとなる擦り下げ部分４０３が形成される。尚、図５における窪み状部分３０２は、開口領域における画素電極９ａと同じ高さにすれば最も効果がある。
【００５９】
ここで本願発明者の研究によれば、擦り上げ部４０１及び４０２では、段差によらず比較的良好な液晶の配向が確認されている。他方、擦り下げ部４０３では、段差によって顕著な液晶の配向不良が確認されている。これは液晶のプレチルト角の方向が段差方向とほぼ一致していれば、段差が有っても光抜けが生じず、プレチルト角の方向が段差方向と逆の場合は、リバースチルト現象により光抜けが生じてしまう。そこで、第１実施例では、対向基板２０に形成された遮光膜２３により、擦り下げ部４０３を遮光する。この際、擦り上げ部４０１及び４０２についてはできるだけ遮光膜２３により遮光しないように遮光膜２３の平面レイアウトを規定する。従って、擦り上げ部４０１及び４０２上に夫々配置された画素電極９ａは、殆ど光抜けしないため、従来より光を透過する開口領域を増やすことができる。即ち、このように擦り上げ部４０１及び４０２をできるだけ遮光しないことにより、コントラスト比を低下させること無く、画素開口率を高めることができる。これに対し、擦り下げ部４０３では液晶の配向不良が生じるものの、この部分は遮光されて各画素の非開口領域内に位置しており、光抜けはしない。
【００６０】
このように遮光膜２３により、擦り下げ部４０３を遮光することにより、配向不良によるコントラスト比の低下を招かないで済む。尚、擦り下げ部４０３に起因した液晶の配向不良個所を覆い隠すためには、擦り下げ部４０３の幅よりも遮光膜２３の幅を若干広めに設定するのが望ましい。また、遮光膜２３は対向基板２０ではなく、ＴＦＴアレイ基板１０上に設けても良いことは言うまでもない。
【００６１】
他方、データ線６ａに沿った画素電極９ａの縁付近については、データ線６ａが溝２０１に埋め込まれることにより、画素電極９ａが平坦化されており、この部分では、段差による液晶の配向不良は殆ど発生しない。加えて、平坦化処理が施されたデータ線６ａに対しては、段差による液晶の配向不良が殆ど生じていないため、その分だけ幅の狭い遮光膜で隠せばよく、或いは遮光膜を省略してもよい。特に第１実施例では前述のように、Ａｌ（アルミニウム）膜等からなるデータ線６ａに遮光機能を持たせているので、画素開口率を高める上で有利である。
【００６２】
以上の結果、第１実施形態の電気光学装置によれば、一方で、データ線６ａに沿った画素電極９ａの縁付近に平坦化処理を施し、他方で、走査線３ａに沿った画素電極９ａの縁付近では擦り下げ部４０３を遮光膜２３により隠して段差による表示品位の劣化を極力低減することにより、しかも擦り上げ部４０１及び４０２における画素電極部分をも積極的に利用して、コントラスト比を低下させることなく画素開口率を高めることができる。
【００６３】
ここで図６を参照して、第１実施形態で採用する１Ｈ反転駆動方式における、相隣接する画素電極９ａの電位極性と横電界の発生領域との関係について説明する。
【００６４】
即ち、図６（ａ）に示すように、ｎ（但し、ｎは自然数）番目のフィールド或いはフレームの画像信号を表示する期間中には、画素電極９ａ毎に＋又は−で示す液晶駆動電位の極性は反転されず、行毎に同一極性で画素電極９ａが駆動される。その後図６（ｂ）に示すように、ｎ＋１番目のフィールド或いは１フレームの画像信号を表示するに際し、各画素電極９ａにおける液晶駆動電位の極性は反転され、このｎ＋１番目のフィールド或いは１フレームの画像信号を表示する期間中には、画素電極９ａ毎に＋又は−で示す液晶駆動電位の極性は反転されず、行毎に同一極性で画素電極９ａが駆動される。そして、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した状態が、１フィールド又は１フレームの周期で繰り返されて、第１実施形態における１Ｈ反転駆動方式による駆動が行われる。この結果、第１実施形態によれば、直流電圧印加による液晶の劣化を避けつつ、クロストークやフリッカの低減された画像表示を行える。尚、１Ｈ反転駆動方式によれば、１Ｓ反転駆動方式と比べて、縦方向のクロストークが殆ど無い点で有利である。
【００６５】
図６（ａ）及び図６（ｂ）から分かるように、１Ｈ反転駆動方式では、横電界の発生領域Ｃ１は常時、縦方向（Ｙ方向）に相隣接する画素電極９ａ間の間隙付近となる。
【００６６】
そこで図５に示すように第１実施形態では、盛上り部３０１を形成し、この盛上り部３０１上に配置された画素電極９ａの縁付近における縦電界を強めるようにする。より具体的には、図５に示すように、盛上り部３０１上に配置された画素電極９ａの縁付近と対向電極２１との距離ｄ１を盛上り部３０１の段差の分だけ狭める。これに対し図４に示すように、データ線６ａに対しては、平坦化処理が施されており、画素電極９ａの縁付近と対向電極２１との間の距離ｄ２は、画素電極の大部分を占める中央領域における画素電極９ａと対向電極２１との間の距離Ｄとほぼ同じとなる。
【００６７】
従って、図６に示した横電界の発生領域Ｃ１において、画素電極９ａと対向電極２１との間における縦電界を強めることができるのである。そして、図５において、距離ｄ１が狭まっても、相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１は一定であるため、間隙Ｗ１が狭まる程に強まる横電界の大きさも一定である。このため、図６に示した横電界の発生領域Ｃ１において局所的に、横電界に対する縦電界を強めることができ、この結果として縦電界をより支配的にすることにより、横電界の発生領域Ｃ１における液晶のディスクリネーションの発生領域を縮小できるのである。
【００６８】
尚、図４に示すように、データ線６ａに対しては、平坦化処理が施されているので、この部分においてデータ線６ａ等による段差に起因した液晶の配向不良の発生を低減可能である。ここでは平坦化処理が施されているため、画素電極９ａと対向電極２１との間の距離ｄ２が短くなることにより縦電界が強められることはないが、この部分では、図６に示したように相隣接する画素電極９ａ間に横電界は発生しない。従って、この部分では、横電界に対する対策を講ずることなく、平坦化処理により液晶の配向状態を極めて良好にできるのである。
【００６９】
以上の結果、第１実施形態によれば、１Ｈ反転駆動方式において発生する横電界の特性に着目して、横電界の発生領域Ｃ１では、盛上り部３０１に画素電極９ａの縁を配置することで、縦電界を強めることにより横電界による悪影響を低減すると同時に、横電界の発生しない領域では、平坦化を行うことで、画素電極９ａ表面の段差による悪影響を低減する。このように横電界による液晶のディスクリネーションと段差による液晶の配向不良を総合的に低減することにより、液晶の配向不良個所を隠すための遮光膜２３も小さくて済む。従って、より一層、光抜け等の表示品位の劣化を引き起こさずに各画素の開口率を高めることができる。
【００７０】
因みに本願発明者の研究によれば、液晶層５０の層厚は、耐光性をある程度のレベルに維持し、液晶の注入プロセスを困難にせず、動作中における電界印加により液晶分子が良好に動くようにするために、ある程度の層厚（例えば、現行の技術によれば３μｍ程度）が必要である。他方、相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１（図５参照）を、この部分における画素電極９ａと対向電極２１との間の距離ｄ１より短く（即ち、Ｗ１＜ｄ１に）してしまうと、横電界による悪影響が顕在化することが判明している。従って微細ピッチな画素の高開口率化を図るために、単純に液晶層５０の層厚Ｄ（図４及び図５参照）を全体に薄くしたのでは、液晶層５０の層厚の不均一化、耐光性の低下、注入プロセスの困難化、液晶分子の動作不良等が発生してしまう。逆に微細ピッチな画素の高開口率化を図るために、液晶層５０を薄くすること無く単純に相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１を狭めたのでは、縦電界と比べて横電界が大きくなるため、当該横電界による液晶のディスクリネーションが顕在化してしまう。このような液晶装置における特質を勘案すれば、上述した第１実施形態のように、横電界が生じる領域においてのみ液晶層５０の層厚ｄ１を（例えば１．５μｍ程度にまで）狭めると共に画素電極９ａの大部分を占めるその他の領域においては液晶層５０の層厚Ｄを狭めないことにより、液晶層５０の層厚Ｄを十分に（例えば３μｍ程度に）確保可能とし且つ横電界を相対的に強めないようにしつつ相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１を狭められる構成は、微細ピッチな画素の高開口率化及び表示画像の高精細化を図る上で非常に有効である。
【００７１】
第１実施形態では特に、図５において好ましくは、０．５Ｄ ＜ Ｗ１なる関係を満足するように画素電極９ａを平面配置し、更に、ｄ１＋３００ｎｍ（ナノメータ） ≦ Ｄ なる関係を満足するように盛上り部３０１を形成する。即ち、画素電極９ａ間を余り近づけないようにし且つ盛上り部３０１を段差が３００ｎｍ以上となるまで盛り上げれば、横電界による悪影響が実用上表面化しない程度にまで、この領域における縦電界を横電界に対して大きくできる。また微細ピッチな画素の高開口率化及び表示画像の高精細化を図るためには、間隙Ｗ１や間隙Ｗ２をなるべく小さくするのが有効であるが、横電界の悪影響を顕在化させないためには、むやみにこの間隙Ｗ１を小さくすることはできない。ここで、Ｗ１≒ｄ１となるまで間隙Ｗ１を小さく設定すれば、表示品位の劣化を引き起こさずに微細ピッチな画素の高開口率化を図るためには最も効果的である。
【００７２】
更に第１実施形態では、盛上り部３０１の頂点付近に、画素電極９ａの縁が位置するように構成するのが好ましい。このように構成すれば、当該画素電極９ａの端と対向電極２１との間の距離ｄ１を盛上り部３０１の高さを最大限に利用して短くすることができる。これにより、盛上り部３０１の形状を極めて効率的に利用して、横電界の発生領域Ｃ１において横電界に対して縦電界を強めることが可能となる。
【００７３】
加えて第１実施形態では特に、図５に示すように盛上り部３０１及び窪み状部分３０２は、１Ｈ反転駆動時に逆極性の駆動電圧で駆動される画素電極の２つの縁を相異なる高さとする形状を持っている。従って、これら２つの縁間における距離を、平面的な距離のみならず高さ方向の距離によっても長くすることができる（即ち、平面的な距離ｘ及び高さ方向の距離をｙとすれば、これらの縁の距離は、（ｘ2＋ｙ2）1/2となる）。これにより、平面的に見て相隣接する画素電極間を更に狭めることができる。よって、相隣接する画素電極間の距離が長くなるに連れて小さくなる横電界を、当該高さ方向の距離に応じて弱めることができるだけでなく、横電界がほとんど発生しなくなる。この結果、横電界による液晶のディスクリネーションの発生を効率的に低減できる。尚、相隣接する画素電極９ａの縁を横電界の発生領域Ｃ１において、盛上り部分３０１の最も高くなる領域に形成しても良い。この場合は、横電界が発生しても画素電極９ａの縁と対向電極２１との間の距離ｄ１が狭まるため、横電界に対して縦電界を相対的に強めることができ、横電界による液晶のディスクリネーションを効率的に低減できる。
【００７４】
ここで図７（ｂ）に示すように、第１実施形態では好ましくは、液晶層５０はＴＮ（Twisted Nematic）液晶から構成されており、盛上り部３０１の側面にはテーパが付けられている。しかも、係るＴＮ液晶のＴＦＴアレイ基板１０上におけるプレティルト角θの傾き方向とテーパの傾き方向とが合わせられている。
【００７５】
即ち、図７（ａ）に示すように、ＴＮ液晶の液晶分子５０ａは、電圧無印加状態では各液晶分子５０ａが基本的に基板面にほぼ平行な状態で且つＴＦＴアレイ基板１０から対向基板２０に向けて徐々に捻じれるように配向すると共に電圧印加状態では、矢印で夫々示したように各液晶分子５０ａが基板面から垂直に立ち上がるように配向する。このため、図７（ｂ）に示すように、盛上り部３０１の側面にテーパが付けられており、しかもＴＮ液晶のプレティルト角θの傾き方向とテーパの傾き方向とが合わせられていれば、盛上り部３０１と対向基板２０との間においては、液晶の層厚ｄ１が側面に沿って徐々に小さくなっても、液晶の層厚Ｄが一定している場合に近い良好な液晶の配向状態が得られる。即ち、盛上り部３０１の存在により生じる段差に起因した液晶の配向不良を極力抑えることができる。仮に、図７（ｃ）に示すようにＴＮ液晶のプレティルト角θの傾き方向とテーパの傾き方向とが合わせられていなければ、盛上り部３０１と対向基板２０との間においては、他の液晶分子５０ａとは反対方向に立ち上がる液晶分子５０ｂが盛上り部３０１の付近に発生し、これにより配向状態が不連続になり、液晶のディスクリネーションが生じてしまうのである。
【００７６】
（第１実施形態の製造プロセス）
次に、以上のような構成を持つ第１実施形態における電気光学装置を構成するＴＦＴアレイ基板側の製造プロセスについて、図８を参照して説明する。尚、図８は各工程におけるＴＦＴアレイ基板側の各層を、図４及び図５と同様に図２のＢ−Ｂ’断面及び図２のＣ−Ｃ’断面に対応させて示す工程図である。
【００７７】
先ず図８の工程（ａ）に示すように、先ず石英基板、ハードガラス基板、シリコン基板等のＴＦＴアレイ基板１０を用意し、データ線６ａ等を形成すべき領域にエッチング処理等により溝２０１を形成する。
【００７８】
次に図８の工程（ｂ）に示すように、薄膜形成技術を用いて、溝２０１が形成されたＴＦＴアレイ基板１０上に、走査線３ａ及び容量線３ｂ並びにデータ線６ａを形成する。これと平行して、図３に示した如きＴＦＴ３０及び蓄積容量７０を形成する。
【００７９】
より具体的には、溝２０１が形成されたＴＦＴアレイ基板１０上に、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴＥＯＳ（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）ガス、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなり、膜厚が約５００〜２０００ｎｍの下地絶縁膜１２を形成する。次に、下地絶縁膜１２の上に、減圧ＣＶＤ等によりアモルファスシリコン膜を形成し熱処理を施すことにより、ポリシリコン膜を固相成長させる。或いは、アモルファスシリコン膜を経ないで、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を直接形成する。次に、このポリシリコン膜に対し、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等を施すことにより、図２に示した如き第1蓄積容量電極１ｆを含む所定パターンを有する半導体層１ａを形成する。次に、熱酸化等により、図３に示したＴＦＴ３０のゲート絶縁膜と共に蓄積容量形成用の誘電体膜を含む絶縁薄膜２を形成する。この結果、半導体層１ａの厚さは、約３０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３５〜５０ｎｍの厚さとなり、絶縁薄膜２の厚さは、約１０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３０〜１００ｎｍの厚さとなる。次に、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を約１００〜５００ｎｍの厚さに堆積し、更にＰ（リン）を熱拡散あるいはドープすることで、このポリシリコン膜を導電化した後、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、図２に示した如き所定パターンの走査線３ａ及び容量線３ｂを形成する。尚、走査線３ａ及び容量線３ｂは、高融点金属や金属シリサイド等の金属合金膜で形成しても良いし、ポリシリコン膜等と組み合わせた多層配線としても良い。次に、低濃度及び高濃度の２段階で不純物をドープすることにより、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを含む、ＬＤＤ構造の画素スイッチング用ＴＦＴ３０を形成する。
【００８０】
尚、図８の工程（ｂ）と並行して、ＴＦＴから構成されるデータ線駆動回路、走査線駆動回路等の周辺回路をＴＦＴアレイ基板１０上の周辺部に形成してもよい。
【００８１】
次に図８の工程（ｃ）に示すように、走査線３ａ、容量線３ｂ、絶縁薄膜２及び下地絶縁膜１２からなる積層体を覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第１層間絶縁膜４を形成する。第１層間絶縁膜４は、例えば１０００〜２０００ｎｍ程度の膜厚とされる。尚、この熱焼成と並行して或いは相前後して、半導体層１ａを活性化するために約１０００℃の熱処理を行ってもよい。そして、図３に示したデータ線６ａと半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄを電気的に接続するためのコンタクトホール５を第１層間絶縁膜４及び絶縁薄膜２に開孔し、また、走査線３ａや容量線３ｂを基板周辺領域において図示しない配線と接続するためのコンタクトホールも、コンタクトホール５と同一の工程により開孔することができる。続いて、第１層間絶縁膜４の上に、スパッタリング等により、Ａｌ等の低抵抗金属膜や金属シリサイド膜を約１００〜５００ｎｍの厚さに堆積した後、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程等により、データ線６ａを形成する。
【００８２】
次に図８の工程（ｄ）に示すように、データ線６ａ上に第２層間絶縁膜７が形成される。また、図３に示したように、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとを電気的に接続するためのコンタクトホール８を、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチング或いはウエットエッチングにより形成する。続いて、第２層間絶縁膜７の上に、スパッタリング処理等により、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積し、更にフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程等により、画素電極９ａを形成する。尚、当該電気光学装置を反射型として用いる場合には、Ａｌ等の反射率の高い不透明な材料から画素電極９ａを形成してもよい。
【００８３】
以上のように第１実施形態の製造方法によれば、ＴＦＴアレイ基板１０に溝２０１を掘ってデータ線６ａを形成して、データ線６ａに対する平坦化処理を施すと共に、容量線３ｂ及び走査線３ａの一部を溝２０１に埋め込むことにより、上述した擦り上げ部４０１及び４０２並びに擦り下げ部４０３を持つ盛上り部３０１及び窪み状部分３０２を形成できる。これにより、段差による液晶の配向不良や横電界による液晶のディスクリネーションの発生を低減する第１実施形態の液晶装置を比較的容易に製造できる。
【００８４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態における電気光学装置の構成について、図２及び図９から図１１を参照して説明する。即ち、図２は、第１実施形態と共通しており、第２実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であり、図９は、第２実施形態における図２のＡ−Ａ’断面図であり、図１０は、第２実施形態における図２のＢ−Ｂ’断面図であり、図１１は、第２実施形態における図２のＣ−Ｃ’断面図である。尚、図９から図１１においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、図９から図１１に示した第２実施形態において図３から図５に示した第１実施形態と同様の構成要素については、同様の参照符号を付し、その説明は省略する。
【００８５】
第２実施形態における回路構成については、図１に示した第１実施形態の場合と同様である。
【００８６】
図９から図１１に示すように、第２実施形態では、第１実施形態で溝２０１がＴＦＴアレイ基板１０に掘られていたのに対し、ＴＦＴアレイ基板１０’上に形成された下地絶縁膜１２’に溝２０１’が掘られている。そして、下地絶縁膜１２’の上面の形状は、第１実施例における下地絶縁膜１２の上面の形状と同様である。第２実施例におけるその他の構成及び動作については、第１実施形態の場合と同様である。
【００８７】
以上の結果、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００８８】
尚、データ線６ａ等を埋め込む溝としては、上述した第１及び第２実施形態の溝２０１や溝２０１’に限られない。
【００８９】
例えば図１２（ａ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０ａ上に下地絶縁膜１２ａを形成し、下地絶縁膜１２ａを貫通してＴＦＴアレイ基板１０ａを掘るようにエッチング処理を施すことにより、溝２０１ａを形成してもよい。図１２（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０ｂ上に先ず絶縁膜１２ｂを形成し、これに対してエッチング処理等を施し、更にこの上に薄い絶縁膜１２ｂ’を形成することで、２層からなる下地絶縁膜に溝２０１ｂを形成してもよい。この場合、絶縁膜１２ｂの膜厚により溝２０１ｂの深さを制御でき、絶縁膜１２ｂ’により溝２０１ｂの底部の厚みを制御できる。或いは、図１２（ｃ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０ｃ上に先ずエッチングされ難い薄い絶縁膜１２ｃを形成し、この上にエッチングされ易い絶縁膜１２ｃ’を形成し、この絶縁膜１２ｃ’にエッチング処理を施すことにより、２層からなる下地絶縁膜に溝２０１ｃを形成してもよい。この場合、絶縁膜１２ｃの膜厚により溝２０１ｃの底部の厚みを制御でき、絶縁膜１２ｃ’により溝２０１ｃの深さを制御できる。図１２（ｂ）や（ｃ）の構成の場合、下地絶縁膜とＴＦＴアレイ基板との間に画素スイッチング用ＴＦＴをＴＦＴアレイ基板側から遮光するように高融点金属を形成する際に有利である。このように、溝を形成した領域に下地絶縁膜を形成することで、遮光膜と画素スイッチング用ＴＦＴを電気的に絶縁することが可能になる。
【００９０】
以上説明した各実施形態において、前述した１Ｓ反転駆動方式を採用することも可能である。この場合には、行方向（Ｘ方向）に相隣接する画素電極９ａ間で横電界が発生するため、走査線３ａに沿って画素電極９ａの下地面を平坦化すると共に、データ線６ａに沿って盛上り部３０１を形成して、この横電界の発生する領域において画素電極９ａと対向電極２１との間の距離を狭めて縦電界を強めることにより、当該横電界による悪影響を低減するように構成してもよい。更に、本発明における１Ｈ反転駆動方式では駆動電圧の極性を、一行毎に反転させてもよいし、相隣接する２行毎に或いは複数行毎に反転させてもよい。同様に本発明における１Ｓ反転駆動方式では駆動電圧の極性を、一列毎に反転させてもよいし、相隣接する２列毎に或いは複数列毎に反転させてもよい。
【００９１】
（電気光学装置の全体構成）
以上のように構成された各実施形態における電気光学装置の全体構成を図１３及び図１４を参照して説明する。尚、図１３は、ＴＦＴアレイ基板１０をその上に形成された各構成要素と共に対向基板２０の側から見た平面図であり、図１４は、図１３のＨ−Ｈ’断面図である。
【００９２】
図１３において、ＴＦＴアレイ基板１０の上には、シール材５２がその縁に沿って設けられており、その内側に並行して、例えば遮光膜２３と同じ或いは異なる材料から成る画像表示領域の周辺を規定する額縁５３が設けられている。シール材５２の外側の領域には、データ線６ａに画像信号を所定タイミングで供給することによりデータ線６ａを駆動するデータ線駆動回路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おり、走査線３ａに走査信号を所定タイミングで供給することにより走査線３ａを駆動する走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。走査線３ａに供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路１０４は片側だけでも良いことは言うまでもない。また、データ線駆動回路１０１を画像表示領域の辺に沿って両側に配列してもよい。例えば奇数列のデータ線は画像表示領域の一方の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給し、偶数列のデータ線は前記画像表示領域の反対側の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給するようにしてもよい。この様にデータ線６ａを櫛歯状に駆動するようにすれば、データ線駆動回路１０１の占有面積を拡張することができるため、複雑な回路を構成することが可能となる。更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的に導通をとるための導通材１０６が設けられている。そして、図１４に示すように、図１３に示したシール材５２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０が当該シール材５２によりＴＦＴアレイ基板１０に固着されている。
【００９３】
尚、ＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、複数のデータ線６ａに画像信号を所定のタイミングで印加するサンプリング回路、複数のデータ線６ａ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電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００９４】
以上図１から図１４を参照して説明した各実施形態では、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（Tape Automated bonding)基板上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮモード、ＶＡモード、ＰＤＬＣ(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
【００９５】
以上説明した各実施形態における電気光学装置は、プロジェクタに適用されるため、３枚の電気光学装置がＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いられ、各ライトバルブには各々ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになる。従って、各実施例では、対向基板２０に、カラーフィルタは設けられていない。しかしながら、遮光膜２３の形成されていない画素電極９ａに対向する所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板２０上に形成してもよい。このようにすれば、液晶プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー電気光学装置に各実施形態における電気光学装置を適用できる。
【００９６】
更に、以上の各実施形態において、ＴＦＴアレイ基板１０上において画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対向する位置にも、例えば高融点金属からなる遮光膜を設けてもよい。このようにＴＦＴの下側にも遮光膜を設ければ、ＴＦＴアレイ基板１０の側からの裏面反射や複数の電気光学装置をプリズム等を介して組み合わせて一つの光学系を構成する場合に、他の電気光学装置からプリズム等を突き抜けて来る投射光部分等が当該電気光学装置のＴＦＴに入射するのを未然に防ぐことができる。また、対向基板２０上に１画素1個対応するようにマイクロレンズを形成してもよい。あるいは、ＴＦＴアレイ基板１０上のＲＧＢに対向する画素電極９ａ下にカラーレジスト等でカラーフィルタ層を形成することも可能である。
【００９７】
このようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい電気光学装置が実現できる。更にまた、対向基板２０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラー電気光学装置が実現できる。
【００９８】
本発明は、上述した各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なう電気光学装置の製造方法或いは電気光学装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００９９】
（電子機器の構成）
上述の実施形態の電気光学装置を用いて構成される電子機器は、図１５に示す表示情報出力源１０００、表示情報処理回路１００２、表示駆動回路１００４、液晶装置等の電気光学装置１００、クロック発生回路１００８及び電源回路１０１０を含んで構成される。表示情報出力源１０００は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ、テレビ信号を同調して出力する同調回路などを含んで構成され、クロック発生回路１００８からのクロックに基づいて、画像信号などの表示情報を出力する。表示情報処理回路１００２は、クロック発生回路１００８からのクロックに基づいて表示情報を処理して出力する。この表示情報処理回路１００２は、例えば増幅・極性反転回路、シリアル・パラレル変換回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路あるいはクランプ回路等を含むことができる。表示駆動回路１００４は、走査線駆動回路及びデータ線駆動回路を含んで構成され、電気光学装置１００を表示駆動する。電源回路１０１０は、上述の各回路に電力を供給する。
【０１００】
このような構成の電子機器として、図１６に示す投射型表示装置、図１７に示すマルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）などを挙げることができる。
【０１０１】
図１６は、投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。図中、１１０２は光源、１１０８はダイクロイックミラー、１１０６は反射ミラー、１１２２は入射レンズ，１１２３はリレーレンズ、１１２４は出射レンズ、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂはライトバルブ、１１１２はダイクロイックプリズム、１１１４は投射レンズを示す。光源１１０２はメタルハライド等のランプとランプの光を反射するリフレクタとからなる。青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８は、光源１１０２からの光束のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー１１０６で反射されて、赤色光用ライトバルブ１００Ｒに入射される。一方、ダイクロイックミラー１１０８で反射された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８によって反射され、緑色光用ライトバルブ１００Ｇに入射される。一方、青色光は第２のダイクロイックミラー１１０８も透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３、出射レンズ１１２４を含むリレーレンズ系からなる導光手段１１２１が設けられ、これを介して青色光が青色光用ライトバルブ１００Ｂに入射される。各ライトバルブにより変調された３つの色光はダイクロイックプリズム１１１２に入射する。
【０１０２】
このプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ１１１４によってスクリーン１１２０上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【０１０３】
図１７に示すパーソナルコンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、電気光学装置１００とを有する。
【０１０４】
本発明は、上述した各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なう電気光学装置の製造方法或いは電気光学装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の電気光学装置における画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路である。
【図２】第１及び第２実施形態の電気光学装置におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図３】第１実施形態における図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】第１実施形態における図２のＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】第１実施形態における図２のＣ−Ｃ’断面図である。
【図６】第１実施形態で用いられる１Ｈ反転駆動方式における各電極における電位極性と横電界が生じる領域とを示す画素電極の図式的平面図である。
【図７】第１実施形態でＴＮ液晶を用いた場合の液晶分子の配向の様子を示す図式的断面図である。
【図８】第１実施形態の電気光学装置の製造プロセスを順を追って示す工程図である。
【図９】第２実施形態における図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図１０】第２実施形態における図２のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１１】第２実施形態における図２のＣ−Ｃ’断面図である。
【図１２】本発明の各実施形態において基板上に形成される溝の各種変形例を示す断面図である。
【図１３】各実施形態の電気光学装置における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平面図である。
【図１４】図１３のＨ−Ｈ’断面図である。
【図１５】電子機器の実施形態である。
【図１６】本実施形態を用いた応用例としても投射型表示装置の実施形態である。
【図１７】本実施形態を用いた応用例としてのパーソナルコンピュータの実施形態である。
【符号の説明】
１ａ…半導体層
１ａ’…チャネル領域
１ｂ…低濃度ソース領域
１ｃ…低濃度ドレイン領域
１ｄ…高濃度ソース領域
１ｅ…高濃度ドレイン領域
１ｆ…第１蓄積容量電極
２…絶縁薄膜
３ａ…走査線
３ｂ…容量線
４…第１層間絶縁膜
５…コンタクトホール
６ａ…データ線
７…第２層間絶縁膜
８…コンタクトホール
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
１２…下地絶縁膜
１６…配向膜
２０…対向基板
２１…対向電極
２２…配向膜
２３…遮光膜
３０…ＴＦＴ
５０…液晶層
５０ａ…液晶分子
７０…蓄積容量
２０１…溝
３０１…盛上り部
３０２…窪み状部分
４０１、４０２…擦り上げ部
４０３…擦り下げ部
Ｃ１…横電界の発生領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置等の電気光学装置及びその電気光学装置を用いたプロジェクタの技術分野に属し、特にＴＮ（Twisted Nematic）液晶を用いた液晶装置に好適に用いることができ、また特に列方向又は行方向に相隣接する画素電極に印加される電位の極性が逆となるように画素行毎又は画素列毎に駆動電位極性を周期的に反転させる反転駆動方式を採用するＴＦＴ（Thin Film Transistor:以下適宜、ＴＦＴと称す）アクティブマトリクス駆動型の液晶装置に好適に用いることが可能な電気光学装置及びその電気光学装置を用いたプロジェクタの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に液晶装置等の電気光学装置は、一対の基板間に液晶等の電気光学物質が挟持されており、この電気光学物質の配向状態は、電気光学物質の性質及び基板の電気光学物質側の面上に形成された配向膜により規定されている。従って配向膜の表面に段差があると、この段差の度合いに応じて電気光学物質には配向不良が生じる。このように配向不良が生じると、この部分では、電気光学物質を良好に駆動することが困難となり、電気光学装置の光抜け等によりコントラスト比が低下してしまう。しかるに、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動型の電気光学装置の場合には、ＴＦＴアレイ基板上に、走査線、データ線、容量線等の各種配線や画素電極をスイッチング制御するためのＴＦＴなどが各所に形成されているため、何らかの平坦化処理を施さなければ、これらの配線や素子の存在に応じて配向膜の表面には必然的に段差が生じてしまう。
【０００３】
そこで従来は、このような段差が生じている領域を、相隣接する画素電極間の間隙に対応させると共に、対向基板又はＴＦＴアレイ基板に設けた遮光膜により、このように段差が生じている領域を覆い隠すことで、この段差により配向不良を生じる電気光学物質部分については見えないように又は表示光に寄与しないようにしている。
【０００４】
他方、一般にこの種の電気光学装置では、直流電圧印加による液晶等の電気光学物質の劣化防止、表示画像におけるクロストークやフリッカの防止などのために、各画素電極に印加される電位極性を所定規則で反転させる反転駆動方式が採用されている。このうち一のフレーム又はフィールドの画像信号に対応する表示を行う間は、奇数行に配列された画素電極を正極性の電位で駆動すると共に偶数行に配列された画素電極を負極性の電位で駆動し、これに続く次のフレーム又はフィールドの画像信号に対応する表示を行う間は、逆に偶数行に配列された画素電極を正極性の電位で駆動すると共に奇数行に配列された画素電極を負極性の電位で駆動しつつ、係る電位極性を行毎にフレームまたはフィールド周期で反転させる１Ｈ反転駆動方式が、制御が比較的容易であり高品位の画像表示を可能ならしめる反転駆動方式として用いられている。また、同一列の画素電極を同一極性の電位により駆動しつつ、係る電位極性を列毎にフレーム又はフィールド周期で反転させる１Ｓ反転駆動方式も、制御が比較的容易であり高品位の画像表示を可能ならしめる反転駆動方式として用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した段差を遮光膜により覆い隠す技術によれば、段差のある領域の広さに応じて画素の開口領域が狭くなってしまうため、限られた画像表示領域内において、画素の開口率を高めて、より明るい画像表示を行うという当該電気光学装置の技術分野における基本的な要請を満たすことは困難である。特に、高精細な画像表示を行うための画素ピッチの微細化に伴って単位面積当たりの配線数やＴＦＴ数が増加するが、これらの配線やＴＦＴの微細化に一定の限度があることに起因して、画像表示領域内において段差領域の占める割合が相対的に高くなるため、この問題は電気光学装置の高精細化が進む程深刻化してしまう。
【０００６】
他方、前述した画素電極下の層間絶縁膜を平坦化する技術によれば、ＴＦＴアレイ基板上において相隣接する画素電極が同一極性の場合には、特に問題は生じないが、前述した１Ｈ反転駆動方式や１Ｓ反転駆動方式のように、これらの電位（即ち、１Ｈ反転駆動方式では列方向に相隣接する画素電極に印加される電位又は１Ｓ反転駆動方式では行方向に相隣接する画素電極に印加される電位）が逆極性にある場合には、平坦化により画素電極と対向電極との間隔が、配線やＴＦＴの上方に位置する画素電極の縁付近において、平坦化しない場合よりも広くなるため、相隣接する画素電極間に生じる横電界（即ち、基板面に平行な電界或いは基板面に平行な成分を含む斜めの電界）が相対的に増加してしまうという問題点が生じる。相対向する画素電極と対向電極との間の縦電界（即ち、基板面に垂直な方向の電界）の印加が想定されている電気光学物質に対して、このような横電界が印加されると、電気光学物質のディスクリネーションが生じ、この部分における光抜け等が発生してコントラスト比が低下してしまうという問題が生じる。これに対し、横電界が生じる領域を遮光膜により覆い隠すことは可能であるが、これでは横電界が生じる領域の広さに応じて画素の開口領域が狭くなってしまうという問題点が生じる。特に、画素ピッチの微細化により相隣接する画素電極間の距離が縮まるのに伴って、このような横電界は大きくなるため、これらの問題は電気光学装置の高精細化が進む程深刻化してしまう。
【０００７】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、液晶等の電気光学物質に面する基板上表面の段差に起因する電気光学物質の配向不良を低減しつつ各画素の開口領域をなるべく狭めないことにより、画素の開口率が高く且つ高コントラスト比で明るい高品位の画像表示が可能となる液晶装置等の電気光学装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気光学装置は上記目的を達成するために、走査線及びデータ線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極と、前記画素電極上に形成されたラビング処理された配向膜とを有する第１基板と、前記第１基板に対向するラビング処理された配向膜を備えた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に介在した液晶層とを備え、 前記液晶層を互いに異なる極性で駆動するために互いに隣接した画素電極においては、前記第１基板に溝部を形成し前記配向膜の表面に窪み部でなる段差部が形成されると共に盛り上り部が窪み部に連設され、前記段差部の一方の段差は、隣接した前記画素電極の一方の画素電極の縁と重なり、他方の段差は他方の画素電極の縁に重なることなく設けられ、前記一方の画素電極の縁が重なる前記一方の段差の領域は、前記第１基板の配向膜のラビング処理方向に対して擦り上げとなり、前記他方の段差の領域は、前記ラビング処理方向に対して擦り下げとなると共に、前記他方の画素電極の縁は前記盛り上り部上に重なるよう配置され、かつ前記一方の画素電極と前記他方の画素電極の間隙Ｗ１は、前記窪み部及び盛り上り部を除く画素電極部における前記第１基板と前記第２基板間の液晶層の層厚をＤとし、前記盛り上り部における前記第１基板と前記第２基板間の液晶層の層厚をｄ１とするとき、０．５Ｄ＜Ｗ１及びｄ１＋３００ｎｍ≦Ｄの関係を満たすものとされ、前記擦り下げとなる段差部に対向する領域に遮光部を形成し、前記窪み部の前記ラビング処理方向に対して擦り上げとなる擦り上げ部は、前記遮光部とは対向せず、さらに、互いに同極性で駆動される隣接した画素電極間においては、前記第１基板に溝部を形成し、前記溝部の領域に配線を配設して前記画素電極上の配向膜が平坦化するように平坦化処理がされていることを特徴とする。
【０００９】
本願発明者の研究によれば、ラビング処理が擦り上げになる場合とラビング処理が擦り下げになる場合とを比較すると、段差による電気光学物質の配向不良は、後者と比べて前者のほうが顕著に少ないことが判明している。即ち、擦上部では、段差によらず比較的良好な配向が期待できるのに対し、擦下部では、段差によって顕著な配向不良が生じてしまうのである。これは、ラビング処理により最終的に得られる、電気光学物質の配向状態を規定する配向膜と電気光学物質との相互作用が、擦り上げの場合と平らな面を擦る場合とでは同様又は類似の傾向を示すのに対して、擦り下げの場合と平らな面を擦る場合とでは類似でない傾向を示すことに起因すると考察される。
そこで本発明では、擦り下げとなる段差部に対向する領域を遮光部で遮光することにより、擦り下げ部では電気光学物質に配向不良が生じるものの、この部分は遮光されて各画素の非開口領域内に位置しており、光抜けしない。即ち、この擦り下げ部を遮光することにより、配向不良によるコントラスト比の低下を招かないで済む。
【００１０】
尚、擦り下げ部における段差に起因した電気光学物質の配向不良箇所を覆い隠すために、擦り下げ部の幅よりも遮光部の幅を若干広めに設定するのが望ましい。
【００１３】
また、段差部は、ラビング処理方向と交差する方向に形成された窪み部で構成してもよい。
【００１４】
窪み部は、第１基板と第２基板の一方に形成された溝部で形成し、この溝部の領域に配線を配設してもよい。
【００１５】
この窪み部に形成されるラビング処理方向に対して擦り上げとなる擦り上げ部は、遮光膜とは対向させないことにより、コントラスト比を低下させること無く、画素開口率を高めるのに寄与できる。
【００１６】
また、互いに同極性で駆動される隣接した画素電極間に対応する領域には、平坦化処理がされていることが望ましい。
【００１７】
平坦化処理により、画素電極間には段差による電気光学物質の配向不良が殆ど生じない。そのため、この領域を遮光する場合は、幅の狭い遮光膜で隠すことができる。従って、画素開口率を一層高めることができる。
【００１８】
さらに、平坦化処理として基板に形成された溝部で形成し、この溝部の領域に配線を配設してもよい。
【００１９】
配線は、例えば、データ線等の配線を用いてもよく、Ａｌ（アルミニウム）膜等の遮光性の膜から形成すれば、この領域についてはデータ線等に遮光機能を持たせることも可能となる。
【００２０】
また、平坦化処理をした、互いに同極性で駆動される隣接した画素電極間の距離は、電気光学物質の層厚より大きくすることが望ましい。
【００２１】
これにより、横電界による電気光学物質のディスクリネーションの発生を低減することができる。
【００２２】
また、前記ラビング処理方向は、前記段差部の擦り下げ部に対して直交する方向であっても、前記段差部の擦り下げ部に対して斜めに交差する方向であってもよい。
【００２３】
また、前記遮光部は、リバースチルト角を成す液晶の領域部に対向する領域に形成されると良い。
【００２４】
この構成によれば、リバースチルト角を成す液晶の領域部を遮光することで、コントラスト比を低下させること無く、画素開口率を高めることができる。
【００３１】
また、本発明の電気光学装置用基板は、上記課題を解決するために、基板に、走査線及びデータ線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極と、前記画素電極上に形成されたラビング処理された配向膜とを備え、互いに異なる極性で駆動される隣接した画素電極においては、前記第１基板に溝部を形成し前記配向膜の表面に窪み部でなる段差部が形成され、前記段差部は、隣接した前記画素電極間の一方の画素電極の縁と重なり、他方の画素電極の縁に重なることなく設けられ、かつ、前記一方の画素電極の縁が重なる前記段差部の領域は、前記配向膜のラビング処理方向に対して擦り上げとなり、前記他方の画素電極の縁に重なることのない前記段差部の領域は、前記ラビング処理方向に対して擦り下げとなると共に、互いに同極性で駆動される隣接した画素電極間においては、前記基板に溝部を形成し、前記溝部の領域に配線を配設して前記画素電極上の配向膜が平坦化するように平坦化処理がされていることを特徴とする。
【００３２】
段差部は、配線を配置するための溝部で形成したり、画素電極間の横電界を低減するために盛上り部で形成してもよい。
【００３３】
また、段差部の擦り下げとなる部分では、遮光部で遮光することが望ましい。
【００３７】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の各実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【００３９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における電気光学装置の構成について、図１から図７を参照して説明する。図１は、電気光学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、配線等の等価回路である。図２は、第１実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であり、図３は、第１実施形態における図２のＡ−Ａ’断面図であり、図４は、第１実施形態における図２のＢ−Ｂ’断面図であり、図５は、第１実施形態における図２のＣ−Ｃ’断面図である。また図６は、１Ｈ反転駆動方式における各電極における電位極性と横電界が生じる領域とを示す画素電極の図式的平面図であり、図７は、ＴＮ液晶を用いた場合の液晶分子の配向の様子を示す図式的断面図である。尚、図３から図５においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００４０】
図１において、第１実施形態における電気光学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は、画素電極９ａと当該画素電極９aを制御するためのＴＦＴ３０がマトリクス状に複数形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソース領域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良い。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａ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のドレイン領域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を所定のタイミングで書き込む。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例と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（後述する）に形成された対向電極（後述する）との間で一定期間保持される。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、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、印加された電圧に応じてこの液晶部分への入射光の透過量が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じてこの液晶部分への入射光の透過光量が増加し、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。
【００４１】
第１実施形態では、前述した従来の各種の反転駆動方式のうち、１Ｈ反転駆動方式を用いて駆動が行われる（図６参照）。これにより、直流電圧印加による液晶の劣化を避けつつ、フレーム或いはフィールド周期で発生するフリッカや特に縦クロストークの低減された画像表示を行える。
【００４２】
図２において、電気光学装置のＴＦＴアレイ基板上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線部９ａ’により輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。データ線６ａは、コンタクトホール５を介して例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち後述のソース領域に電気的に接続されている。画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのうち後述のドレイン領域に電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうち図中右下がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ’に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。このように、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する個所には夫々、チャネル領域１ａ’に走査線３ａがゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００４３】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直線状に伸びる本線部と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って図中上方に突出した突出部とを有する。
【００４４】
第１実施形態では特に、ＴＦＴアレイ基板上において各データ線６ａ、各容量線３ｂの光透過領域に接する領域に対向する領域（図中太線でその輪郭が示された領域）に、溝２０１が掘られている。これにより後述のようにデータ線６ａが形成される領域に対して平坦化処理が施されており、走査線３ａのうちデータ線６ａと交差していない部分に第１段差部分の一例としての土手状の盛上り部が形成されており、更に容量線３ｂのうち開口領域に接する部分に第２段差部分の一例としての窪み状部分が形成されている。
【００４５】
更に第１実施形態では特に、ＴＦＴアレイ基板側において液晶に接する後述の配向膜に、矢印Ｒ１で示した方向にラビング処理が施されている。他方、対向基板側において液晶に接する後述の配向膜に、矢印Ｒ１に対し直角な方向にラビング処理が施されている。より具体的には、対向基板側の配向膜に、矢印Ｒ１に対し直角な図中左方向にラビング処理を施し、ＴＮ液晶をこれらの配向膜間に配置すれば、これらの配向膜間で対向基板側から見てＴＮ液晶が左回りに９０度捩じれると共に右斜め上４５度方向に明視方向を有する液晶装置が構成される。或いは、対向基板側の配向膜に、矢印Ｒ１に対しほぼ直角な図中右方向にラビング処理を施し、ＴＮ液晶をこれらの配向膜間に配置すれば、これらの配向膜間で対向基板側から見てＴＮ液晶が右回りに９０度捩じれると共に左斜め上４５度方向に明視方向を有する液晶装置が構成される。また、ＴＦＴアレイ基板側において液晶に接する後述の配向膜に矢印Ｒ２あるいはＲ３の方向にラビング処理し、対向基板側において液晶に接する後述の配向膜に矢印Ｒ２あるいはＲ３に対しほぼ直角な方向にラビング処理を施しても良い。このような構成を採れば、ＴＮ液晶の明視方向をＲ１の方向あるいはＲ１と逆の方向にすることができるため、３枚の液晶装置を組み合わせて構成する複板式のプロジェクタの場合に、ＴＮ液晶の明視方向を合わせることが可能となり、表示上の色むらを抑えることができ有利である。更に、本実施形態ではデータ線６ａ及び容量線３ｂの少なくとも一部を埋め込むことにより平坦化が実現できるため、段差による液晶の配向不良を極力抑えることができる。
【００４６】
次に図３の断面図に示すように、電気光学装置は、透明なＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板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、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その上側には、ラビング処理が施された配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電性膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【００４７】
他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極２１が設けられており、その下側には、ラビング処理が施された配向膜２２が設けられている。対向電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【００４８】
ＴＦＴアレイ基板１０には、各画素電極９ａに隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００４９】
対向基板２０には、更に図３に示すように、各画素の非開口領域に、遮光膜２３が設けられている。このため、対向基板２０の側から入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することはない。更に、遮光膜２３は、コントラスト比の向上、カラーフィルタを形成した場合における色材の混色防止などの機能を有する。尚、第１実施形態では、Ａｌ等からなる遮光性のデータ線６ａで、各画素の非開口領域のうちデータ線６ａに沿った部分を遮光することにより、各画素の開口領域のうちデータ線６ａに沿った輪郭部分を規定してもよいし、このデータ線６ａに沿った非開口領域についても冗長的に又は単独で対向基板２０に設けられた遮光膜２３で遮光するように構成してもよい。
【００５０】
このように構成され、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、後述のシール材により囲まれた空間に電気光学物質の一例である液晶が封入され、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で配向膜１６及び２２により所定の配向状態をとる。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る。シール材は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０をそれらの周辺で貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、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或いはガラスビーズ等のギャップ材が混入されている。
【００５１】
更に、ＴＦＴアレイ基板１０と複数の画素スイッチング用のＴＦＴ３０との間には、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、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で画素スイッチング用のＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。下地絶縁膜１２は、例えば、ＮＳＧ（ノンドープトシリケートガラス）、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）などの高絶縁性ガラス又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなる。
【００５２】
第１実施形態では、半導体層１ａを高濃度ドレイン領域１ｅから延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、これに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とし、ゲート絶縁膜を含んだ絶縁薄膜２を走査線３ａに対向する位置から延設してこれらの電極間に挟持された誘電体膜とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。
【００５３】
図３において、画素スイッチング用のＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁薄膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。高濃度ドレイン領域１ｅには、複数の画素電極９ａのうちの対応する一つがコンタクトホール８を介して接続されている。また、走査線３ａ及び容量線３ｂの上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が各々形成された第１層間絶縁膜４が形成されている。更に、データ線６ａ及び第１層間絶縁膜４の上には、高濃度ドレイン領域１ｅへのコンタクトホール８が形成された第２層間絶縁膜７が形成されている。前述の画素電極９ａは、このように構成された第２層間絶縁膜７の上面に設けられている。
【００５４】
図４に示すように、図２で左右に相隣接する画素電極９ａの間隙に位置する各画素の非開口領域には、データ線６ａが設けられており、データ線６ａにより各画素の開口領域の輪郭のうちデータ線６ａに沿った部分が規定されており、且つデータ線６ａにより当該非開口領域における光抜けが防止されている。また、データ線６ａの下には、容量線３ｂの本線部からデータ線６ａの下に沿って突出した部分を利用して、蓄積容量７０が形成されており、非開口領域の有効利用が図られている。
【００５５】
図５に示すように、図２で上下に相隣接する画素電極９ａの間隙に位置する各画素の非開口領域には、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられており、対向基板２０に設けられた遮光膜２３により各画素の開口領域の輪郭のうち走査線３ａに沿った部分が規定されており、且つ遮光膜２３により当該非開口領域における光抜けが防止されている。
【００５６】
図３及び図４に示すように第１実施形態では特に、ＴＦＴアレイ基板１０上においてデータ線６ａ、容量線３ｂ及びＴＦＴ３０に対向する領域に、溝２０１が掘られており、これらは溝２０１に埋め込まれている。更に、データ線６ａと交差する走査線３ａも、部分的に溝２０１に埋め込むようにしても良い。
【００５７】
そして、図４に示すように、データ線６ａの上方に位置する画素電極９ａの下地面である第３層間絶縁膜７の上面の高さが、各画素の開口領域の大部分を占める画素電極９ａの中央領域における第３層間絶縁膜７の上面の高さとほぼ一致するように、溝２０１の深さが設定されている。これにより、データ線６ａに対する平坦化処理が施されている。
【００５８】
他方、図５に示すように、走査線３ａの上方における画素電極９ａの下地面に第１段差部分の一例としての盛上り部３０１が形成されており、容量線３ｂの上方における画素電極９ａの下地面に第２段差部分の一例としての窪み状部分３０２が形成されている。このように容量線３ｂの上方に盛上り部ではなく窪み状部分３０２が形成されるのは、容量線３ｂの形成された領域におけるＴＦＴアレイ基板１０から下地面までの層厚が、データ線６ａの形成された領域におけるＴＦＴアレイ基板１０から下地面までの層厚よりも薄いためである。更に図５に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０側の配向膜１６に、例えば矢印Ｒ１で示した方向にラビング処理が施されている。他方、対向基板１０側の配向膜２２には前述のように矢印Ｒ１に対し直角な方向にラビング処理が施されている。そして、盛上り部３０１の傾斜面に、ラビング方向に対して配向膜１６の表面が上昇するため擦り上げとなる擦り上げ部分４０１が形成され、窪み状部分３０２の傾斜面に、ラビング方向に対して面が上昇するため擦り上げとなる擦り上げ部分４０２が形成され、盛上り部分３０１から窪み状部分３０２に至る傾斜面にラビング方向に対して面が下降するため擦り下げとなる擦り下げ部分４０３が形成される。尚、図５における窪み状部分３０２は、開口領域における画素電極９ａと同じ高さにすれば最も効果がある。
【００５９】
ここで本願発明者の研究によれば、擦り上げ部４０１及び４０２では、段差によらず比較的良好な液晶の配向が確認されている。他方、擦り下げ部４０３では、段差によって顕著な液晶の配向不良が確認されている。これは液晶のプレチルト角の方向が段差方向とほぼ一致していれば、段差が有っても光抜けが生じず、プレチルト角の方向が段差方向と逆の場合は、リバースチルト現象により光抜けが生じてしまう。そこで、第１実施例では、対向基板２０に形成された遮光膜２３により、擦り下げ部４０３を遮光する。この際、擦り上げ部４０１及び４０２についてはできるだけ遮光膜２３により遮光しないように遮光膜２３の平面レイアウトを規定する。従って、擦り上げ部４０１及び４０２上に夫々配置された画素電極９ａは、殆ど光抜けしないため、従来より光を透過する開口領域を増やすことができる。即ち、このように擦り上げ部４０１及び４０２をできるだけ遮光しないことにより、コントラスト比を低下させること無く、画素開口率を高めることができる。これに対し、擦り下げ部４０３では液晶の配向不良が生じるものの、この部分は遮光されて各画素の非開口領域内に位置しており、光抜けはしない。
【００６０】
このように遮光膜２３により、擦り下げ部４０３を遮光することにより、配向不良によるコントラスト比の低下を招かないで済む。尚、擦り下げ部４０３に起因した液晶の配向不良個所を覆い隠すためには、擦り下げ部４０３の幅よりも遮光膜２３の幅を若干広めに設定するのが望ましい。また、遮光膜２３は対向基板２０ではなく、ＴＦＴアレイ基板１０上に設けても良いことは言うまでもない。
【００６１】
他方、データ線６ａに沿った画素電極９ａの縁付近については、データ線６ａが溝２０１に埋め込まれることにより、画素電極９ａが平坦化されており、この部分では、段差による液晶の配向不良は殆ど発生しない。加えて、平坦化処理が施されたデータ線６ａに対しては、段差による液晶の配向不良が殆ど生じていないため、その分だけ幅の狭い遮光膜で隠せばよく、或いは遮光膜を省略してもよい。特に第１実施例では前述のように、Ａｌ（アルミニウム）膜等からなるデータ線６ａに遮光機能を持たせているので、画素開口率を高める上で有利である。
【００６２】
以上の結果、第１実施形態の電気光学装置によれば、一方で、データ線６ａに沿った画素電極９ａの縁付近に平坦化処理を施し、他方で、走査線３ａに沿った画素電極９ａの縁付近では擦り下げ部４０３を遮光膜２３により隠して段差による表示品位の劣化を極力低減することにより、しかも擦り上げ部４０１及び４０２における画素電極部分をも積極的に利用して、コントラスト比を低下させることなく画素開口率を高めることができる。
【００６３】
ここで図６を参照して、第１実施形態で採用する１Ｈ反転駆動方式における、相隣接する画素電極９ａの電位極性と横電界の発生領域との関係について説明する。
【００６４】
即ち、図６（ａ）に示すように、ｎ（但し、ｎは自然数）番目のフィールド或いはフレームの画像信号を表示する期間中には、画素電極９ａ毎に＋又は−で示す液晶駆動電位の極性は反転されず、行毎に同一極性で画素電極９ａが駆動される。その後図６（ｂ）に示すように、ｎ＋１番目のフィールド或いは１フレームの画像信号を表示するに際し、各画素電極９ａにおける液晶駆動電位の極性は反転され、このｎ＋１番目のフィールド或いは１フレームの画像信号を表示する期間中には、画素電極９ａ毎に＋又は−で示す液晶駆動電位の極性は反転されず、行毎に同一極性で画素電極９ａが駆動される。そして、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した状態が、１フィールド又は１フレームの周期で繰り返されて、第１実施形態における１Ｈ反転駆動方式による駆動が行われる。この結果、第１実施形態によれば、直流電圧印加による液晶の劣化を避けつつ、クロストークやフリッカの低減された画像表示を行える。尚、１Ｈ反転駆動方式によれば、１Ｓ反転駆動方式と比べて、縦方向のクロストークが殆ど無い点で有利である。
【００６５】
図６（ａ）及び図６（ｂ）から分かるように、１Ｈ反転駆動方式では、横電界の発生領域Ｃ１は常時、縦方向（Ｙ方向）に相隣接する画素電極９ａ間の間隙付近となる。
【００６６】
そこで図５に示すように第１実施形態では、盛上り部３０１を形成し、この盛上り部３０１上に配置された画素電極９ａの縁付近における縦電界を強めるようにする。より具体的には、図５に示すように、盛上り部３０１上に配置された画素電極９ａの縁付近と対向電極２１との距離ｄ１を盛上り部３０１の段差の分だけ狭める。これに対し図４に示すように、データ線６ａに対しては、平坦化処理が施されており、画素電極９ａの縁付近と対向電極２１との間の距離ｄ２は、画素電極の大部分を占める中央領域における画素電極９ａと対向電極２１との間の距離Ｄとほぼ同じとなる。
【００６７】
従って、図６に示した横電界の発生領域Ｃ１において、画素電極９ａと対向電極２１との間における縦電界を強めることができるのである。そして、図５において、距離ｄ１が狭まっても、相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１は一定であるため、間隙Ｗ１が狭まる程に強まる横電界の大きさも一定である。このため、図６に示した横電界の発生領域Ｃ１において局所的に、横電界に対する縦電界を強めることができ、この結果として縦電界をより支配的にすることにより、横電界の発生領域Ｃ１における液晶のディスクリネーションの発生領域を縮小できるのである。
【００６８】
尚、図４に示すように、データ線６ａに対しては、平坦化処理が施されているので、この部分においてデータ線６ａ等による段差に起因した液晶の配向不良の発生を低減可能である。ここでは平坦化処理が施されているため、画素電極９ａと対向電極２１との間の距離ｄ２が短くなることにより縦電界が強められることはないが、この部分では、図６に示したように相隣接する画素電極９ａ間に横電界は発生しない。従って、この部分では、横電界に対する対策を講ずることなく、平坦化処理により液晶の配向状態を極めて良好にできるのである。
【００６９】
以上の結果、第１実施形態によれば、１Ｈ反転駆動方式において発生する横電界の特性に着目して、横電界の発生領域Ｃ１では、盛上り部３０１に画素電極９ａの縁を配置することで、縦電界を強めることにより横電界による悪影響を低減すると同時に、横電界の発生しない領域では、平坦化を行うことで、画素電極９ａ表面の段差による悪影響を低減する。このように横電界による液晶のディスクリネーションと段差による液晶の配向不良を総合的に低減することにより、液晶の配向不良個所を隠すための遮光膜２３も小さくて済む。従って、より一層、光抜け等の表示品位の劣化を引き起こさずに各画素の開口率を高めることができる。
【００７０】
因みに本願発明者の研究によれば、液晶層５０の層厚は、耐光性をある程度のレベルに維持し、液晶の注入プロセスを困難にせず、動作中における電界印加により液晶分子が良好に動くようにするために、ある程度の層厚（例えば、現行の技術によれば３μｍ程度）が必要である。他方、相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１（図５参照）を、この部分における画素電極９ａと対向電極２１との間の距離ｄ１より短く（即ち、Ｗ１＜ｄ１に）してしまうと、横電界による悪影響が顕在化することが判明している。従って微細ピッチな画素の高開口率化を図るために、単純に液晶層５０の層厚Ｄ（図４及び図５参照）を全体に薄くしたのでは、液晶層５０の層厚の不均一化、耐光性の低下、注入プロセスの困難化、液晶分子の動作不良等が発生してしまう。逆に微細ピッチな画素の高開口率化を図るために、液晶層５０を薄くすること無く単純に相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１を狭めたのでは、縦電界と比べて横電界が大きくなるため、当該横電界による液晶のディスクリネーションが顕在化してしまう。このような液晶装置における特質を勘案すれば、上述した第１実施形態のように、横電界が生じる領域においてのみ液晶層５０の層厚ｄ１を（例えば１．５μｍ程度にまで）狭めると共に画素電極９ａの大部分を占めるその他の領域においては液晶層５０の層厚Ｄを狭めないことにより、液晶層５０の層厚Ｄを十分に（例えば３μｍ程度に）確保可能とし且つ横電界を相対的に強めないようにしつつ相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１を狭められる構成は、微細ピッチな画素の高開口率化及び表示画像の高精細化を図る上で非常に有効である。
【００７１】
第１実施形態では特に、図５において好ましくは、０．５Ｄ ＜ Ｗ１なる関係を満足するように画素電極９ａを平面配置し、更に、ｄ１＋３００ｎｍ（ナノメータ） ≦ Ｄ なる関係を満足するように盛上り部３０１を形成する。即ち、画素電極９ａ間を余り近づけないようにし且つ盛上り部３０１を段差が３００ｎｍ以上となるまで盛り上げれば、横電界による悪影響が実用上表面化しない程度にまで、この領域における縦電界を横電界に対して大きくできる。また微細ピッチな画素の高開口率化及び表示画像の高精細化を図るためには、間隙Ｗ１や間隙Ｗ２をなるべく小さくするのが有効であるが、横電界の悪影響を顕在化させないためには、むやみにこの間隙Ｗ１を小さくすることはできない。ここで、Ｗ１≒ｄ１となるまで間隙Ｗ１を小さく設定すれば、表示品位の劣化を引き起こさずに微細ピッチな画素の高開口率化を図るためには最も効果的である。
【００７２】
更に第１実施形態では、盛上り部３０１の頂点付近に、画素電極９ａの縁が位置するように構成するのが好ましい。このように構成すれば、当該画素電極９ａの端と対向電極２１との間の距離ｄ１を盛上り部３０１の高さを最大限に利用して短くすることができる。これにより、盛上り部３０１の形状を極めて効率的に利用して、横電界の発生領域Ｃ１において横電界に対して縦電界を強めることが可能となる。
【００７３】
加えて第１実施形態では特に、図５に示すように盛上り部３０１及び窪み状部分３０２は、１Ｈ反転駆動時に逆極性の駆動電圧で駆動される画素電極の２つの縁を相異なる高さとする形状を持っている。従って、これら２つの縁間における距離を、平面的な距離のみならず高さ方向の距離によっても長くすることができる（即ち、平面的な距離ｘ及び高さ方向の距離をｙとすれば、これらの縁の距離は、（ｘ2＋ｙ2）1/2となる）。これにより、平面的に見て相隣接する画素電極間を更に狭めることができる。よって、相隣接する画素電極間の距離が長くなるに連れて小さくなる横電界を、当該高さ方向の距離に応じて弱めることができるだけでなく、横電界がほとんど発生しなくなる。この結果、横電界による液晶のディスクリネーションの発生を効率的に低減できる。尚、相隣接する画素電極９ａの縁を横電界の発生領域Ｃ１において、盛上り部分３０１の最も高くなる領域に形成しても良い。この場合は、横電界が発生しても画素電極９ａの縁と対向電極２１との間の距離ｄ１が狭まるため、横電界に対して縦電界を相対的に強めることができ、横電界による液晶のディスクリネーションを効率的に低減できる。
【００７４】
ここで図７（ｂ）に示すように、第１実施形態では好ましくは、液晶層５０はＴＮ（Twisted Nematic）液晶から構成されており、盛上り部３０１の側面にはテーパが付けられている。しかも、係るＴＮ液晶のＴＦＴアレイ基板１０上におけるプレティルト角θの傾き方向とテーパの傾き方向とが合わせられている。
【００７５】
即ち、図７（ａ）に示すように、ＴＮ液晶の液晶分子５０ａは、電圧無印加状態では各液晶分子５０ａが基本的に基板面にほぼ平行な状態で且つＴＦＴアレイ基板１０から対向基板２０に向けて徐々に捻じれるように配向すると共に電圧印加状態では、矢印で夫々示したように各液晶分子５０ａが基板面から垂直に立ち上がるように配向する。このため、図７（ｂ）に示すように、盛上り部３０１の側面にテーパが付けられており、しかもＴＮ液晶のプレティルト角θの傾き方向とテーパの傾き方向とが合わせられていれば、盛上り部３０１と対向基板２０との間においては、液晶の層厚ｄ１が側面に沿って徐々に小さくなっても、液晶の層厚Ｄが一定している場合に近い良好な液晶の配向状態が得られる。即ち、盛上り部３０１の存在により生じる段差に起因した液晶の配向不良を極力抑えることができる。仮に、図７（ｃ）に示すようにＴＮ液晶のプレティルト角θの傾き方向とテーパの傾き方向とが合わせられていなければ、盛上り部３０１と対向基板２０との間においては、他の液晶分子５０ａとは反対方向に立ち上がる液晶分子５０ｂが盛上り部３０１の付近に発生し、これにより配向状態が不連続になり、液晶のディスクリネーションが生じてしまうのである。
【００７６】
（第１実施形態の製造プロセス）
次に、以上のような構成を持つ第１実施形態における電気光学装置を構成するＴＦＴアレイ基板側の製造プロセスについて、図８を参照して説明する。尚、図８は各工程におけるＴＦＴアレイ基板側の各層を、図４及び図５と同様に図２のＢ−Ｂ’断面及び図２のＣ−Ｃ’断面に対応させて示す工程図である。
【００７７】
先ず図８の工程（ａ）に示すように、先ず石英基板、ハードガラス基板、シリコン基板等のＴＦＴアレイ基板１０を用意し、データ線６ａ等を形成すべき領域にエッチング処理等により溝２０１を形成する。
【００７８】
次に図８の工程（ｂ）に示すように、薄膜形成技術を用いて、溝２０１が形成されたＴＦＴアレイ基板１０上に、走査線３ａ及び容量線３ｂ並びにデータ線６ａを形成する。これと平行して、図３に示した如きＴＦＴ３０及び蓄積容量７０を形成する。
【００７９】
より具体的には、溝２０１が形成されたＴＦＴアレイ基板１０上に、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴＥＯＳ（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）ガス、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなり、膜厚が約５００〜２０００ｎｍの下地絶縁膜１２を形成する。次に、下地絶縁膜１２の上に、減圧ＣＶＤ等によりアモルファスシリコン膜を形成し熱処理を施すことにより、ポリシリコン膜を固相成長させる。或いは、アモルファスシリコン膜を経ないで、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を直接形成する。次に、このポリシリコン膜に対し、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等を施すことにより、図２に示した如き第1蓄積容量電極１ｆを含む所定パターンを有する半導体層１ａを形成する。次に、熱酸化等により、図３に示したＴＦＴ３０のゲート絶縁膜と共に蓄積容量形成用の誘電体膜を含む絶縁薄膜２を形成する。この結果、半導体層１ａの厚さは、約３０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３５〜５０ｎｍの厚さとなり、絶縁薄膜２の厚さは、約１０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３０〜１００ｎｍの厚さとなる。次に、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を約１００〜５００ｎｍの厚さに堆積し、更にＰ（リン）を熱拡散あるいはドープすることで、このポリシリコン膜を導電化した後、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、図２に示した如き所定パターンの走査線３ａ及び容量線３ｂを形成する。尚、走査線３ａ及び容量線３ｂは、高融点金属や金属シリサイド等の金属合金膜で形成しても良いし、ポリシリコン膜等と組み合わせた多層配線としても良い。次に、低濃度及び高濃度の２段階で不純物をドープすることにより、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを含む、ＬＤＤ構造の画素スイッチング用ＴＦＴ３０を形成する。
【００８０】
尚、図８の工程（ｂ）と並行して、ＴＦＴから構成されるデータ線駆動回路、走査線駆動回路等の周辺回路をＴＦＴアレイ基板１０上の周辺部に形成してもよい。
【００８１】
次に図８の工程（ｃ）に示すように、走査線３ａ、容量線３ｂ、絶縁薄膜２及び下地絶縁膜１２からなる積層体を覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第１層間絶縁膜４を形成する。第１層間絶縁膜４は、例えば１０００〜２０００ｎｍ程度の膜厚とされる。尚、この熱焼成と並行して或いは相前後して、半導体層１ａを活性化するために約１０００℃の熱処理を行ってもよい。そして、図３に示したデータ線６ａと半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄを電気的に接続するためのコンタクトホール５を第１層間絶縁膜４及び絶縁薄膜２に開孔し、また、走査線３ａや容量線３ｂを基板周辺領域において図示しない配線と接続するためのコンタクトホールも、コンタクトホール５と同一の工程により開孔することができる。続いて、第１層間絶縁膜４の上に、スパッタリング等により、Ａｌ等の低抵抗金属膜や金属シリサイド膜を約１００〜５００ｎｍの厚さに堆積した後、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程等により、データ線６ａを形成する。
【００８２】
次に図８の工程（ｄ）に示すように、データ線６ａ上に第２層間絶縁膜７が形成される。また、図３に示したように、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとを電気的に接続するためのコンタクトホール８を、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチング或いはウエットエッチングにより形成する。続いて、第２層間絶縁膜７の上に、スパッタリング処理等により、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積し、更にフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程等により、画素電極９ａを形成する。尚、当該電気光学装置を反射型として用いる場合には、Ａｌ等の反射率の高い不透明な材料から画素電極９ａを形成してもよい。
【００８３】
以上のように第１実施形態の製造方法によれば、ＴＦＴアレイ基板１０に溝２０１を掘ってデータ線６ａを形成して、データ線６ａに対する平坦化処理を施すと共に、容量線３ｂ及び走査線３ａの一部を溝２０１に埋め込むことにより、上述した擦り上げ部４０１及び４０２並びに擦り下げ部４０３を持つ盛上り部３０１及び窪み状部分３０２を形成できる。これにより、段差による液晶の配向不良や横電界による液晶のディスクリネーションの発生を低減する第１実施形態の液晶装置を比較的容易に製造できる。
【００８４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態における電気光学装置の構成について、図２及び図９から図１１を参照して説明する。即ち、図２は、第１実施形態と共通しており、第２実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であり、図９は、第２実施形態における図２のＡ−Ａ’断面図であり、図１０は、第２実施形態における図２のＢ−Ｂ’断面図であり、図１１は、第２実施形態における図２のＣ−Ｃ’断面図である。尚、図９から図１１においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、図９から図１１に示した第２実施形態において図３から図５に示した第１実施形態と同様の構成要素については、同様の参照符号を付し、その説明は省略する。
【００８５】
第２実施形態における回路構成については、図１に示した第１実施形態の場合と同様である。
【００８６】
図９から図１１に示すように、第２実施形態では、第１実施形態で溝２０１がＴＦＴアレイ基板１０に掘られていたのに対し、ＴＦＴアレイ基板１０’上に形成された下地絶縁膜１２’に溝２０１’が掘られている。そして、下地絶縁膜１２’の上面の形状は、第１実施例における下地絶縁膜１２の上面の形状と同様である。第２実施例におけるその他の構成及び動作については、第１実施形態の場合と同様である。
【００８７】
以上の結果、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００８８】
尚、データ線６ａ等を埋め込む溝としては、上述した第１及び第２実施形態の溝２０１や溝２０１’に限られない。
【００８９】
例えば図１２（ａ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０ａ上に下地絶縁膜１２ａを形成し、下地絶縁膜１２ａを貫通してＴＦＴアレイ基板１０ａを掘るようにエッチング処理を施すことにより、溝２０１ａを形成してもよい。図１２（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０ｂ上に先ず絶縁膜１２ｂを形成し、これに対してエッチング処理等を施し、更にこの上に薄い絶縁膜１２ｂ’を形成することで、２層からなる下地絶縁膜に溝２０１ｂを形成してもよい。この場合、絶縁膜１２ｂの膜厚により溝２０１ｂの深さを制御でき、絶縁膜１２ｂ’により溝２０１ｂの底部の厚みを制御できる。或いは、図１２（ｃ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０ｃ上に先ずエッチングされ難い薄い絶縁膜１２ｃを形成し、この上にエッチングされ易い絶縁膜１２ｃ’を形成し、この絶縁膜１２ｃ’にエッチング処理を施すことにより、２層からなる下地絶縁膜に溝２０１ｃを形成してもよい。この場合、絶縁膜１２ｃの膜厚により溝２０１ｃの底部の厚みを制御でき、絶縁膜１２ｃ’により溝２０１ｃの深さを制御できる。図１２（ｂ）や（ｃ）の構成の場合、下地絶縁膜とＴＦＴアレイ基板との間に画素スイッチング用ＴＦＴをＴＦＴアレイ基板側から遮光するように高融点金属を形成する際に有利である。このように、溝を形成した領域に下地絶縁膜を形成することで、遮光膜と画素スイッチング用ＴＦＴを電気的に絶縁することが可能になる。
【００９０】
以上説明した各実施形態において、前述した１Ｓ反転駆動方式を採用することも可能である。この場合には、行方向（Ｘ方向）に相隣接する画素電極９ａ間で横電界が発生するため、走査線３ａに沿って画素電極９ａの下地面を平坦化すると共に、データ線６ａに沿って盛上り部３０１を形成して、この横電界の発生する領域において画素電極９ａと対向電極２１との間の距離を狭めて縦電界を強めることにより、当該横電界による悪影響を低減するように構成してもよい。更に、本発明における１Ｈ反転駆動方式では駆動電圧の極性を、一行毎に反転させてもよいし、相隣接する２行毎に或いは複数行毎に反転させてもよい。同様に本発明における１Ｓ反転駆動方式では駆動電圧の極性を、一列毎に反転させてもよいし、相隣接する２列毎に或いは複数列毎に反転させてもよい。
【００９１】
（電気光学装置の全体構成）
以上のように構成された各実施形態における電気光学装置の全体構成を図１３及び図１４を参照して説明する。尚、図１３は、ＴＦＴアレイ基板１０をその上に形成された各構成要素と共に対向基板２０の側から見た平面図であり、図１４は、図１３のＨ−Ｈ’断面図である。
【００９２】
図１３において、ＴＦＴアレイ基板１０の上には、シール材５２がその縁に沿って設けられており、その内側に並行して、例えば遮光膜２３と同じ或いは異なる材料から成る画像表示領域の周辺を規定する額縁５３が設けられている。シール材５２の外側の領域には、データ線６ａに画像信号を所定タイミングで供給することによりデータ線６ａを駆動するデータ線駆動回路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おり、走査線３ａに走査信号を所定タイミングで供給することにより走査線３ａを駆動する走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。走査線３ａに供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路１０４は片側だけでも良いことは言うまでもない。また、データ線駆動回路１０１を画像表示領域の辺に沿って両側に配列してもよい。例えば奇数列のデータ線は画像表示領域の一方の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給し、偶数列のデータ線は前記画像表示領域の反対側の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給するようにしてもよい。この様にデータ線６ａを櫛歯状に駆動するようにすれば、データ線駆動回路１０１の占有面積を拡張することができるため、複雑な回路を構成することが可能となる。更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的に導通をとるための導通材１０６が設けられている。そして、図１４に示すように、図１３に示したシール材５２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０が当該シール材５２によりＴＦＴアレイ基板１０に固着されている。
【００９３】
尚、ＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、複数のデータ線６ａに画像信号を所定のタイミングで印加するサンプリング回路、複数のデータ線６ａ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電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００９４】
以上図１から図１４を参照して説明した各実施形態では、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（Tape Automated bonding)基板上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮモード、ＶＡモード、ＰＤＬＣ(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
【００９５】
以上説明した各実施形態における電気光学装置は、プロジェクタに適用されるため、３枚の電気光学装置がＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いられ、各ライトバルブには各々ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになる。従って、各実施例では、対向基板２０に、カラーフィルタは設けられていない。しかしながら、遮光膜２３の形成されていない画素電極９ａに対向する所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板２０上に形成してもよい。このようにすれば、液晶プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー電気光学装置に各実施形態における電気光学装置を適用できる。
【００９６】
更に、以上の各実施形態において、ＴＦＴアレイ基板１０上において画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対向する位置にも、例えば高融点金属からなる遮光膜を設けてもよい。このようにＴＦＴの下側にも遮光膜を設ければ、ＴＦＴアレイ基板１０の側からの裏面反射や複数の電気光学装置をプリズム等を介して組み合わせて一つの光学系を構成する場合に、他の電気光学装置からプリズム等を突き抜けて来る投射光部分等が当該電気光学装置のＴＦＴに入射するのを未然に防ぐことができる。また、対向基板２０上に１画素1個対応するようにマイクロレンズを形成してもよい。あるいは、ＴＦＴアレイ基板１０上のＲＧＢに対向する画素電極９ａ下にカラーレジスト等でカラーフィルタ層を形成することも可能である。
【００９７】
このようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい電気光学装置が実現できる。更にまた、対向基板２０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラー電気光学装置が実現できる。
【００９８】
本発明は、上述した各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なう電気光学装置の製造方法或いは電気光学装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００９９】
（電子機器の構成）
上述の実施形態の電気光学装置を用いて構成される電子機器は、図１５に示す表示情報出力源１０００、表示情報処理回路１００２、表示駆動回路１００４、液晶装置等の電気光学装置１００、クロック発生回路１００８及び電源回路１０１０を含んで構成される。表示情報出力源１０００は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ、テレビ信号を同調して出力する同調回路などを含んで構成され、クロック発生回路１００８からのクロックに基づいて、画像信号などの表示情報を出力する。表示情報処理回路１００２は、クロック発生回路１００８からのクロックに基づいて表示情報を処理して出力する。この表示情報処理回路１００２は、例えば増幅・極性反転回路、シリアル・パラレル変換回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路あるいはクランプ回路等を含むことができる。表示駆動回路１００４は、走査線駆動回路及びデータ線駆動回路を含んで構成され、電気光学装置１００を表示駆動する。電源回路１０１０は、上述の各回路に電力を供給する。
【０１００】
このような構成の電子機器として、図１６に示す投射型表示装置、図１７に示すマルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）などを挙げることができる。
【０１０１】
図１６は、投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。図中、１１０２は光源、１１０８はダイクロイックミラー、１１０６は反射ミラー、１１２２は入射レンズ，１１２３はリレーレンズ、１１２４は出射レンズ、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂはライトバルブ、１１１２はダイクロイックプリズム、１１１４は投射レンズを示す。光源１１０２はメタルハライド等のランプとランプの光を反射するリフレクタとからなる。青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８は、光源１１０２からの光束のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー１１０６で反射されて、赤色光用ライトバルブ１００Ｒに入射される。一方、ダイクロイックミラー１１０８で反射された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８によって反射され、緑色光用ライトバルブ１００Ｇに入射される。一方、青色光は第２のダイクロイックミラー１１０８も透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３、出射レンズ１１２４を含むリレーレンズ系からなる導光手段１１２１が設けられ、これを介して青色光が青色光用ライトバルブ１００Ｂに入射される。各ライトバルブにより変調された３つの色光はダイクロイックプリズム１１１２に入射する。
【０１０２】
このプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ１１１４によってスクリーン１１２０上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【０１０３】
図１７に示すパーソナルコンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、電気光学装置１００とを有する。
【０１０４】
本発明は、上述した各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なう電気光学装置の製造方法或いは電気光学装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の電気光学装置における画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路である。
【図２】第１及び第２実施形態の電気光学装置におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図３】第１実施形態における図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】第１実施形態における図２のＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】第１実施形態における図２のＣ−Ｃ’断面図である。
【図６】第１実施形態で用いられる１Ｈ反転駆動方式における各電極における電位極性と横電界が生じる領域とを示す画素電極の図式的平面図である。
【図７】第１実施形態でＴＮ液晶を用いた場合の液晶分子の配向の様子を示す図式的断面図である。
【図８】第１実施形態の電気光学装置の製造プロセスを順を追って示す工程図である。
【図９】第２実施形態における図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図１０】第２実施形態における図２のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１１】第２実施形態における図２のＣ−Ｃ’断面図である。
【図１２】本発明の各実施形態において基板上に形成される溝の各種変形例を示す断面図である。
【図１３】各実施形態の電気光学装置における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平面図である。
【図１４】図１３のＨ−Ｈ’断面図である。
【図１５】電子機器の実施形態である。
【図１６】本実施形態を用いた応用例としても投射型表示装置の実施形態である。
【図１７】本実施形態を用いた応用例としてのパーソナルコンピュータの実施形態である。
【符号の説明】
１ａ…半導体層
１ａ’…チャネル領域
１ｂ…低濃度ソース領域
１ｃ…低濃度ドレイン領域
１ｄ…高濃度ソース領域
１ｅ…高濃度ドレイン領域
１ｆ…第１蓄積容量電極
２…絶縁薄膜
３ａ…走査線
３ｂ…容量線
４…第１層間絶縁膜
５…コンタクトホール
６ａ…データ線
７…第２層間絶縁膜
８…コンタクトホール
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
１２…下地絶縁膜
１６…配向膜
２０…対向基板
２１…対向電極
２２…配向膜
２３…遮光膜
３０…ＴＦＴ
５０…液晶層
５０ａ…液晶分子
７０…蓄積容量
２０１…溝
３０１…盛上り部
３０２…窪み状部分
４０１、４０２…擦り上げ部
４０３…擦り下げ部
Ｃ１…横電界の発生領域
Claims (6)
- 走査線及びデータ線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極と、前記画素電極上に形成されたラビング処理された配向膜とを有する第１基板と、
前記第１基板に対向するラビング処理された配向膜を備えた第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に介在した液晶層とを備え、
前記液晶層を互いに異なる極性で駆動するために互いに隣接した画素電極においては、前記第１基板に溝部を形成し前記配向膜の表面に窪み部でなる段差部が形成されると共に盛り上り部が窪み部に連設され、
前記段差部の一方の段差は、隣接した前記画素電極の一方の画素電極の縁と重なり、他方の段差は他方の画素電極の縁に重なることなく設けられ、前記一方の画素電極の縁が重なる前記一方の段差の領域は、前記第１基板の配向膜のラビング処理方向に対して擦り上げとなり、前記他方の段差の領域は、前記ラビング処理方向に対して擦り下げとなると共に、前記他方の画素電極の縁は前記盛り上り部上に重なるよう配置され、かつ前記一方の画素電極と前記他方の画素電極の間隙Ｗ１は、前記窪み部及び盛り上り部を除く画素電極部における前記第１基板と前記第２基板間の液晶層の層厚をＤとし、前記盛り上り部における前記第１基板と前記第２基板間の液晶層の層厚をｄ１とするとき、０．５Ｄ＜Ｗ１及びｄ１＋３００ｎｍ≦Ｄの関係を満たすものとされ、
前記擦り下げとなる段差部に対向する領域に遮光部を形成し、前記窪み部の前記ラビング処理方向に対して擦り上げとなる擦り上げ部は、前記遮光部とは対向せず、
さらに、互いに同極性で駆動される隣接した画素電極間においては、前記第１基板に溝部を形成し、前記溝部の領域に配線を配設して前記画素電極上の配向膜が平坦化するように平坦化処理がされていることを特徴とする電気光学装置。 - 前記ラビング処理方向は、前記段差部の擦り下げ部に対して直交する方向であることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
- 前記ラビング処理方向は、前記段差部の擦り下げ部に対して斜めに交差する方向であることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
- 前記遮光部は、リバースチルト角を成す液晶の領域部に対向する領域に形成されたことを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
- 前記段差部の擦り上げ部は、光透過性領域に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
- 請求項１乃至５のいずれか１つの電気光学装置からなるライトバルブと、投射光学系を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
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