JP3870897B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス駆動が可能な電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる電子機器の技術分野に属する。
【0002】
【背景技術】
従来、液晶等の電気光学物質を挟持してなる一対の基板と、前記電気光学物質に対して電界を印加するため前記一対の基板のそれぞれに設けられた電極等とを備える電気光学装置が知られている。ここに、前記電極は、前記電気光学物質に電界を印加し、該電気光学物質の状態を適宜変化させるために利用される。そして、このような電気光学装置によれば、該装置に対して、例えば光源から発せられた光等を入射させるとともに、電気光学物質の状態を上述の如く適宜変化させれば、該光の透過率を制御することが可能となり、もって画像の表示を実現することが可能となる。
【0003】
そして、このような電気光学装置においては、前記一対の基板の一方において、前記電極としてマトリクス状に配列された画素電極を備えるとともに、該画素電極の各々に接続された薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下適宜、「TFT」という。)、該TFTの各々に接続され、行及び列方向それぞれに平行に設けられた走査線及びデータ線等を備えることで、いわゆるアクティブマトリクス駆動が可能なものが知られている。これにより、前記画素電極、あるいは前記走査線及び前記データ線により画される一つ一つの画素毎に、前記電気光学物質に対する電界の印加を制御して、画素毎に光の透過率を制御することが可能となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来における電気光学装置には、次のような問題があった。すなわち、上述したようなアクティブマトリクス駆動が可能な電気光学装置においては、そもそもTFTを正確に駆動する必要があるが、近年の電気光学装置に対する高精細化ないし小型化の要請を満たしながら、それを実現することはより困難になっているということである。
【0005】
ここで、TFTは、チャネル領域、ソース領域及びドレイン領域を有する半導体層と、該半導体層における前記チャネル領域の少なくとも一部を覆うように絶縁膜を介して設けられたゲート電極を備え、該ゲート電極に対する通電・非通電を通じて、前記チャネル領域に電界を印加・非印加することで、電流の流れを制御する。
【0006】
この際、前記チャネル領域の長さ、いわゆる「チャネル長」や、その幅、いわゆる「チャネル幅」をどのようにするか、換言するとチャネル領域の大きさをどの程度にするかは、TFTの特性を決める上で重要な事項となる。また、それに加えて、該チャネル領域上における前記ゲート電極の配設態様をどのようにするかも極めて重要である。ちなみに、従来においては、ゲート電極として、前記走査線に電気的に接続されている導電性部材や、前記走査線の一部を構成している部材があてられることがあったが、このような場合には、走査線それ自体とチャネル領域との配設態様も問題となる。
【0007】
要するに、TFTないしチャネル領域と、走査線ないしゲート電極との好適な配置関係を、上述した電気光学装置の高精細化という要請をも加味した上で実現することが求められており、かつ、そのように構成されたTFT等による正確な動作を実現することが求められているということになるが、これは容易なことではない。
【0008】
例えば、電気光学装置を駆動するためには、TFT及び走査線ないしゲート電極だけ存在すればよいというのでは勿論なく、その他各種の構成要素を備える必要があるが、それらとの兼ね合いの中で、上記したような配置・調整を達成することは一般に困難であることが容易に想像しえる。また、TFTについては、前記チャネル領域に対して光が入射すると、光リーク電流が発生するという不都合が生じるから、これを防止しなければならないという要請もある。すなわち、TFTは、各画素において実際に画像表示に寄与する光が透過又は反射により出射する領域たる光透過域、より具体的には画素電極から、可能な限り離隔した方が好ましいが、高精細化が要求される中でこれを満たさなければならないとすると、上述の配置・調整には、より困難な課題を抱えることとなる。
【0009】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ゲート電極及び走査線の配置関係の調整がより容易に実現されるとともに、TFTの正確な駆動が可能とされた電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気光学装置は、上記課題を解決するため、基板上に、一定の方向に延びる走査線及び該走査線に交差する方向に延びるデータ線と、前記走査線及び前記データ線の交差領域に対応して設けられた薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極とを備え、前記走査線は、前記薄膜トランジスタのチャネル領域に対向する部分にゲート電極としての幅広部を有するとともに、他の部分に幅狭部を有している。
【0011】
本発明の電気光学装置によれば、走査線及びデータ線を介して走査信号及び画像信号を薄膜トランジスタに供給することにより、画素電極をアクティブマトリクス駆動できる。
【0012】
そして特に、本発明では、前記走査線は、前記薄膜トランジスタのチャネル領域に対向する部分にゲート電極としての幅広部を有するとともに、他の部分に幅狭部を有していることから、走査線の狭小化等を実現しうるにもかかわらず、薄膜トランジスタないしそのチャネル領域と走査線との配置関係の調整・決定を、従来に比べて容易に実現しうることになる。
【0013】
例えば、前記画素電極がマトリクス状に複数配列されている場合においては、それら一つ一つの画素電極の角部から最も離れた位置、換言すれば、四つの画素電極を想定したときに、隣接し、かつ対向する角部間のちょうど中間地点に、薄膜トランジスタのチャネル領域が位置するように当該薄膜トランジスタを形成することが一般的に好ましい(なぜなら、光透過域から最も離れているから)が、そのような場合において、チャネル領域を前記中間地点を含み隣接する画素電極間の中間を縫うように延在させることで、チャネル長を好適にとることが可能な上、これに交差するように走査線を設けるとともに該走査線の幅広部が前記チャネル領域についてのみ存在するような構成を実現することが可能となる。したがって、この場合においては、好適なチャネル長の確保、すなわち、薄膜トランジスタの好適な動作の確保及び走査線の狭小化、すなわち、電気光学装置の高精細化ないし小型化という、いわば相反するともみえる要請が、ともに実現されることになる。また、この場合、上述の仮定から当然に、薄膜トランジスタないしチャネル領域に対する光入射を極力防止することも可能である。
【0014】
このように、本発明によれば、電気光学装置の高精細化という要請を満たしながら、薄膜トランジスタ及び走査線ないしゲート電極との配置態様に関する調整を好適に実施することが可能となる。また、このことは、上述の走査線及び薄膜トランジスタ以外の、電気光学装置を構成する各種の要素の配置を調整・決定する上でも、好ましい影響を与える。さらに、本発明によれば、薄膜トランジスタの正確な駆動を実現することもでき、これにより、表示すべき画像の品質を高く保持することも可能となる。
【0015】
なお、本発明において、「幅広」というのは、「幅狭部」が有する幅に対して広いという意味であり、「幅狭」というのは、「幅広部」が有する幅に対して狭いという意味である。要するに、「幅広部」及び「幅狭部」というときの具体的な広狭の程度は、両者の相対的な関係で決せられる。また、これに関連して、幅広部、あるいは幅狭部が実際に有すべき幅値は、理論的、経験的、実験的、あるいはシミュレーション等によって適宜決定しうる。
【0016】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記幅広部は、前記幅狭部から延設されて形成されている部分を含む。
【0017】
この態様によれば、幅広部及び幅狭部を有する走査線を、比較的容易に形成することが可能となる。具体的には例えば、幅広部及び幅狭部がいわば一体的であるようなパターンを形成することを前提とした、公知のフォトリソグラフィ及びエッチングを用いることにより、本態様に係る走査線を容易に形成することが可能となる。
【0018】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記幅広部は、前記幅狭部に接続されて形成されている部分を含む。
【0019】
この態様によれば、例えば、幅広部は、別に用意された導電部材等を幅狭部に対して接続することにより形成されている部分を含むことになる。このような場合であっても、比較的容易に幅広部を形成することが可能となる。
【0020】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記走査線は、前記チャネル領域の延在する方向と交わる方向に延在しており、前記幅広部は、当該チャネル領域の延在する方向の一方又は両方に延在している。
【0021】
この態様によれば、幅広部は、チャネル領域の延在する一方又は両方に延在されていることから、薄膜トランジスタ及び走査線との配置態様の調整を、より好適に実施しうることになる。また、この態様によれば、チャネル長に応じた適切なゲート電極が形成されることになるから、チャネル領域に対する電界の印加が、より効果的に実施されることになる。
【0022】
また、このように、幅広部たるゲート電極が、チャネル領域となるべき部分にいわば追随するような形で設けられる態様によれば、例えば、いわゆる自己整合的な薄膜トランジスタの形成(すなわち、ゲート電極をマスクとして、イオン注入工程を行うことにより、チャネル領域に相隣接するソース領域及びドレイン領域の形成)を容易に行うことができる。ただし、この場合、厳密にいえば、ゲート電極となるべき幅広部を形成した後に、前記イオン注入工程を行うことで、チャネル領域が形成されることになる。
【0023】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素電極は、マトリクス状に配列がなされてなり、前記チャネル領域は、平面的に見て前記走査線を挟んで相隣接する画素電極間を縫って延びる長手状の第1間隙と、前記データ線を挟んで相隣接する画素電極間を縫って延びる長手状の第2間隙とが交わる交点領域内に形成されている。
【0024】
この態様は、既に述べた態様に類似し、本発明の作用効果が最も効果的に発揮されうる態様の一つである。
【0025】
すなわち、この態様によれば、薄膜トランジスタのチャネル領域が、マトリクス状に複数配列された画素電極において、その交点領域内に形成されている。ここに、交点領域とは、平面的に見て前記走査線を挟んで相隣接する画素電極間を縫って延びる長手状の第1間隙と前記データ線を挟んで相隣接する画素電極間を縫って延びる長手状の第2間隙とが交わる領域である。このような構成により、該チャネル領域に対する光の入射は生じにくい状態が現出されている。
【0026】
そして、このような作用効果を有しながら、走査線は、前記チャネル領域に対向するようにゲート電極としての幅広部を有していることから、チャネル領域ないし薄膜トランジスタと、ゲート電極ないし走査線との配置態様を最も好適に決定しうるとともに、好適なチャネル長の確保と走査線の狭小化をも実現することが可能となるのである。
【0027】
この態様では特に、前記幅狭部は、前記第1間隙の中央よりもずれた位置に形成され、前記幅広部は、前記交点領域内において前記第1間隙の中央に形成されている。
【0028】
このような構成によれば、走査線の幅狭部は、隣接する画素電極間を縫うようには存在するが、その中央には存在せず、該中央よりもずれた位置に形成される。このことにより、まず第1に、表示画像の品質向上を図ることができる。これは、とりわけ電気光学装置の一例たる液晶表示装置等において該当し、その理由は以下の事情による。
【0029】
すなわち、本態様では、前記液晶表示装置に通常設けられる配向膜上の凸部、とりわけ前記幅狭部の「高さ」に起因して形成される凸部に対するラビング処理を実施すると、該凸部においてラビングのムラが生じることに着目し、更には、前記凸部において、ラビングの擦り上げ(すなわち、凸部を登る方向)に係る部分と擦り下げ(すなわち、凸部を下る方向)に係る部分とでは、前記ムラの程度に差があることに着目する。
【0030】
より具体的には、例えば、前記擦り上げに係る部分の方が、前記擦り下げに係る部分よりも、前記ムラが生じにくい。
【0031】
そして、上記したようなムラをそのままに放置すると、液晶の配向不良等を招来し、電気光学装置の動作不良の原因となる場合がある。上述の擦り上げ及び擦り下げ間のムラの程度の差にしたがって言えば、後者の方が前者の方よりも、液晶の配向不良等を招来する可能性が高いことになる。
【0032】
ここで、本態様における幅狭部が、前記画素電極間の第1間隙の中央から外れた位置に形成されることが意味を帯びる。すなわち、幅狭部をこのような位置に形成することによれば、該幅狭部に起因する凸部の頂点もまた、第1間隙の中央から外れた位置に形成されることになり、このことは、当該第1間隙に対応する領域上に、当該凸部のほぼ半斜面だけを存在させるような構成を採ること、すなわち該領域上に、前記擦り下げに係る部分だけを存在させるような構成を採ることが可能であることを意味する。そして、この場合において、遮光膜を前記第1間隙に対応するように設ければ、前記擦り下げに係る部分だけを有効に遮光すること、つまりムラの影響が最も生じると考えられる凸部の当該部分を有効に遮光することが可能となるのである。
【0033】
以上の結果、本態様によれば、ムラの影響による電気光学装置の動作不良等を生じさせることが殆どなく、また、ムラの影響がより生じにくいと考えられる凸部の擦り上げに係る部分は、画像表示に寄与する光を透過可能のままにしておくことになるから、画素開口率の向上、すなわち画像は明るいままこれを維持することが可能となるのである。結局、本態様によれば、以上述べたような意味において、表示画像の品質向上が図られることになるのである。
【0034】
また、幅狭部を、第1間隙の中央よりもずれた位置に形成することによれば、第2に、電気光学装置の設計の自由度を向上すること、また、薄膜トランジスタに対する光入射をより効果的に防止することができる。これは以下の事情による。
【0035】
すなわち、本態様における幅狭部は、隣接する画素電極間の第1間隙を縫うようには存在するが、その中央には存在しない。このため例えば、第1間隙の領域中、幅狭部が設けられていない領域を利用することにより、平面的にみて、該幅狭部に平行に該幅狭部と同一膜から構成された容量線等の他の配線を配線することが可能となる。すなわち、設計の自由度が増大するのである。
【0036】
また、上述のような場合に、幅狭部は中央線からはずれているものの、幅広部はその幅広の程度を調整することにより、例えば、一方側のみを幅広に広げたり、一方側を大きく幅広に且つ他方側を小さく幅広にすることで、ゲート電極としての幅広部を、間隙の中央に配置させることが可能となる。このように、走査線の位置によらずにゲート電極の配置を遮光性を高めるのに都合の良い位置に配置できるので、或いはゲート電極の配置を遮光性を高めるのに都合の良い位置に配置しながら、走査線の配置を間隙内における任意の位置に配置できるので、最終的には、走査線配置を含めた配線配置の自由度を高めつつ遮光性が本質的に高い薄膜トランジスタを実現できる。
【0037】
この構成では更に、前記幅広部は、前記交点領域内において前記第2間隙の中央に形成されているようにするとよい。
【0038】
このような構成によれば、チャネル領域は、既述した言い方に沿えば、四つの画素電極を想定した場合に、隣接し、又は対向する、該電極の角部から最も離れた位置に形成されることになる。すなわち、該チャネル領域に対しては、最も光の入射が発生しにくい状態が現出されることになる。
【0039】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記基板には、前記走査線に沿って溝が掘られており、前記走査線は該溝内に直接又は層間絶縁膜を介して少なくとも部分的に埋め込まれている。
【0040】
この態様によれば、走査線が基板に形成された溝内に埋め込まれていることから、該走査線自身が有する高さに起因して、その上層として形成される層間絶縁膜、或いは画素電極及び配向膜等の表面に段差を生じさせることを未然に防止することができる。つまり、当該表面を極めて良好に平坦化することができる。そして、このように配向膜等の表面が平坦であると、該配向膜に対するラビング処理を好適に実施することができ、該配向膜に接する液晶分子の配向状態を良好に維持することができる。したがって、本態様によれば、配向不良が生じる可能性を減退させ、該配向不良の部分を起因とする光抜け等の発生を極力防止することができることになるから、高品質な画像を表示することが可能となる。
【0041】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記幅狭部は、前記溝内に埋め込まれているとともに前記走査線に沿って延びる埋め込み部分と、前記溝内に埋め込まれないとともに前記埋め込み部と並んで前記走査線に沿って延びる非埋め込み部分とを有し、該非埋め込み部分の存在によって、前記画素電極の下地は、前記走査線に沿って盛り上がっている。
【0042】
この態様によれば、前記幅狭部は埋め込み部と非埋め込み部とを有している。そして、これら埋め込み部及び非埋め込み部はいずれも走査線に沿って延びており、このうち非埋め込み部分の存在によって、前記画素電極の下地は、前記走査線に沿って盛り上がっている。
【0043】
これによれば、まず、埋め込み部に関しては、上述の平坦化にかかる作用効果が同様に得られることになる。つまり、該埋め込み部上の上層として形成される層間絶縁膜、或いは画素電極及び配向膜等の表面は極めて良好な平坦性を呈示することになり、当該部分における配向不良等を生じさせる可能性を低減することができる。
【0044】
次に、非埋め込み部に関しては、該非埋め込み部の上層として形成される前記配向膜等の表面に、あえて走査線に沿った凸部を含む段差が形成されるが如き状態になるから、上述の平坦化に係る作用効果は得られないものの、次のような利点を得ることができる。
【0045】
まず、本発明に係る電気光学装置では、液晶の劣化を防止し装置寿命の長期化等を図るとともに、表示画像上のクロストークやフリッカ等を低減することを目的として、前記画素電極を二つの群に分けた上、これらを別々の周期で反転駆動する駆動方法が採用されることがある。すなわち、第1の周期で反転駆動されるための第1の画素電極群と、第1の周期と相補の第2の周期で反転駆動されるための第2の画素電極群とを含む複数の画素電極が基板上に平面配列されており、(i)反転駆動時に各時刻において相互に逆極性の駆動電圧で駆動される相隣接する画素電極と(ii)反転駆動時に各時刻において相互に同一極性の駆動電圧で駆動される相隣接する画素電極との両者が存在している。ここで、前記(i)に該当する画素電極がデータ線に沿う方向に並べられ、前記(ii)に該当する画素電極が走査線に沿う方向に並べられているとすると、或る一の走査線に沿う方向に並ぶ画素電極が一の極性で駆動されるとともに、前記或る一の走査線に相隣接する他の走査線に沿う方向に並ぶ画素電極が前記一の極性の反対の極性で駆動されるということになる(いわゆる「1H反転駆動」)。
【0046】
しかしながら、この場合、データ線に沿って相隣接する画素電極間では、逆極性の駆動電圧による駆動に基づく横電界が発生することになる。このような横電界は、画素電極及び対向電極間で発生する電界(前記横電界に対する「縦電界」と呼べる。)に乱れを生じさせるおそれがあり、その結果、液晶分子の配向状態を所望通りにとらせることが困難となり、画像表示に影響を及ぼす可能性がある。
【0047】
そして、本態様では、このような不具合の発生する可能性がある場合において、画素電極の下地に形成された、走査線に沿う凸部が特有の意義を帯びてくることになる。
【0048】
すなわち、第1に、各画素電極の縁部が前記段差上に位置するように形成されるとすれば、各画素電極と対向電極との間に生じる縦電界を、相隣接する画素電極(特に、異なる画素電極群に属する画素電極)の間に生じる横電界と比べて、相対的に強められる。即ち、一般に電界は電極間の距離が短くなるにつれて強くなるので、段差の高さの分だけ、画素電極の縁部が対向電極に近づき、両者間に生じる縦電界が強められるのである。第2に、各画素電極の縁部がこの段差上に位置するか否かに拘わらず、相隣接する画素電極(特に、異なる画素電極群に属する画素電極)の間に生じる横電界が段差の存在により段差の誘電率に応じて弱められると共に横電界が通過する電気光学物質の体積を(段差で部分的に置き換えることにより)減ずることによっても、当該横電界の電気光学物質に対する作用を低減できる。従って、反転駆動方式に伴う横電界による液晶の配向不良等の電気光学物質の動作不良を低減できる。この際、上述のように画素電極の縁部は、段差上に位置してもよいし位置していなくてもよく、更に段差の傾斜した或いは略垂直な側面の途中に位置していてもよい。
【0049】
加えて、電気光学物質の動作不良個所を隠すための遮光膜も小さくできるので、光抜け等の画像不良を起こさずに各画素の開口率を高めることも可能となる。
【0050】
以上説明したように、本態様によれば、第一に埋め込み部の存在により、前述した平坦化に係る作用効果を得ることができると同時に、第二に非埋め込み部の存在により、走査線に沿う凸部を含む段差をあえて形成することにより、横電界の発生を防止するという作用効果を得ることができる。
【0051】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素電極に接続されており蓄積容量を構成する画素電位側容量電極と、該画素電位側容量電極に誘電体膜を介して対向配置されており前記蓄積容量を構成する固定電位側容量電極を含む容量線とを更に備えてなり、前記容量線は、前記走査線に沿って延びる本線部と前記データ線に沿って延びる部分とを有し、前記容量線における前記データ線に沿って延びる部分の幅は、当該データ線の幅と同一又はより広く形成されている。
【0052】
この態様によれば、画素電極には、画素電位側容量電極と固定電位側容量電極とが対向配置されてなる蓄積容量が接続されているので、画素電極に書き込まれた画像信号の電圧を長期にわたって保持できる。そして特に、本態様においては、容量線における前記データ線に沿って延びる部分の幅は、当該データ線の幅と同一又はより広く形成されていることにより、容量線をより低抵抗化することが可能となる。また、本態様においては、上述のように容量線の低抵抗化を実現しうることから、装置全体から見て、容量線の狭小化、ひいては蓄積容量の狭小化を達成しうることとなり、その結果、開口率の向上を図ることができる。ここで、「容量線の狭小化」というとき、容量線自体は、その幅がデータ線の幅と同一か、又は「より広く」形成されるのであるから、一見矛盾するかのように見えるが、そこに想定されている幅広・幅狭という概念は、あくまでも容量線とデータ線との相対的な関係から決定されるべきものであるから、装置全体から見れば、従来に比べて、「容量線の狭小化」が達成しうるのである。なお、上述にいう幅広・幅狭、あるいは本発明にいう「より広く」という場合の、具体的な幅値は、理論的・実験的・経験的、あるいはシミュレーションによって、適宜好適なものを決定しうる。
【0053】
さらに、本態様によれば、上述の低抵抗化だけではなく、薄膜トランジスタ、とりわけそのチャネル領域に対する光入射を、従来に比べてより効果的に防止することが可能となる。というのも、既述したように、従来においては、データ線の裏面等で反射した光が迷光となって、結局、薄膜トランジスタに入射する場合があったところ、本態様によれば、そのような迷光であっても、データ線の幅と同一か、又はより広く形成された容量線により、その光の進行が遮られる可能性が高くなるからである。
【0054】
以上のことから、本発明によれば、容量線の低抵抗化により、従来問題となっていたクロストークや焼き付き等の問題が生じる可能性が低減する。また、薄膜トランジスタにおける光リーク電流の発生が低減されることにより、高い品質をもつ画像を表示することが可能となる。
【0055】
また、本発明においては、容量線において、前記データ線に沿って延びる部分が存在していることにより、蓄積容量の増大化を実現することができる。これも、高い品質をもつ画像の表示に大きく資することになる。
【0056】
なお、上述したような光遮蔽機能を、より好適に発揮させるためには、容量線を構成する材料として、光遮光性の優れたものをあてるとよい。例えば、Al(アルミニウム)、Cu(銅)、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)等のうち少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等が好適に使用できる。また、これに加えて、例えば、ポリシリコン等の光吸収性の材料を使用することもできる。
【0057】
この態様では、前記データ線は、前記薄膜トランジスタに重なる部分が局所的に幅広に形成されており、前記容量線における前記データ線に沿って延びる部分の幅は、前記データ線における幅広に形成されていない部分の幅より広く且つ前記データ線における前記幅広に形成された部分の幅と同一に形成されているように構成するとよい。
【0058】
このような構成によれば、データ線における薄膜トランジスタに重なる部分が局所的に幅広に形成されている。そして、この幅広に形成された部分の幅は、前述した容量線におけるデータ線に沿って延びる部分の幅と同一とされている。すなわち、これによると、該薄膜トランジスタの上方には、いずれも幅広に形成されたデータ線及び容量線が形成されていることになる。したがって、該薄膜トランジスタの上方からの光入射を、より確実に防止することができる。
【0059】
より具体的には例えば、容量線が高融点金属等からなる場合においては、該容量線単独で、透過率にして0.1%程度(OD(Optical Density)値では、2以上)の遮光性能を発揮させることができる。しかしながら、当該容量線に対してシリサイド化処理等を実施すると、その組成が変化すること等により、その遮光性能が低下する場合がある。この場合、前述の透過率0.1%以上の遮光性能しか享受できないという場合もあり得る。
【0060】
しかるに、本態様においては、このような高融点金属膜からなる容量線に重ねて、データ線もまた存在する。このように、容量線及びデータ線の重なり合いにより、薄膜トランジスタの遮光を行う構成を採用すれば、これらの透過率の積算値に該当する遮光性能を得ることができる。例えば、データ線がアルミニウム等からなる場合においては、透過率にして、0.001%以下程度(OD値では、4以上)の遮光性能を発揮させることができる。
【0061】
なお、本態様では特に、容量線におけるデータ線に沿って延びる部分の幅が広いとは、データ線における幅広に形成されていない部分の幅よりも広いという意味である。
【0062】
あるいは、前記データ線は、前記薄膜トランジスタに重なる部分が局所的に幅広に形成されており、前記容量線における前記データ線に沿って延びる部分の幅は、前記データ線における幅広に形成されていない部分の幅より広く且つ前記データ線における前記幅広に形成された部分の幅より狭く形成されている。
【0063】
この態様によれば、データ線における薄膜トランジスタに重なる部分が局所的に幅広に形成されている。すなわち、これによると、該薄膜トランジスタの上方には、いずれも幅広に形成されたデータ線及び容量線が形成されていることになる。したがって、該薄膜トランジスタの上方からの光入射を、より確実に防止することができる。
【0064】
なお、本態様では特に、容量線におけるデータ線に沿って延びる部分の幅は、幅広に形成されたデータ線より幅狭に形成されている。つまり、当該部分において、データ線は容量線よりも幅狭とされている。これにより、例えばデータ線を光反射率の高いアルミニウム等で構成する場合において、入射光が電気光学装置内部の何らかの要素で反射して生じる迷光や、いったん電気光学装置を出射した光が該電気光学装置外部の何らかの要素で反射して再び電気光学装置に戻ってくる戻り光、或いは電気光学装置が複数設置されるカラー表示可能な液晶プロジェクタ等の投射型表示装置において他の電気光学装置を出射した光が当該電気光学装置に戻ってくる戻り光等が、前記データ線で反射することによって迷光を増大させるという事態を防止することができる。これは、データ線における幅広に形成された部分が、容量線に比べて相対的に幅狭に形成されているからである。
【0065】
このような薄膜トランジスタに重なる部分が幅広に形成されたデータ線を備える態様では、前記容量線は、前記薄膜トランジスタと前記データ線との間の積層位置に配置されており、前記データ線は、前記薄膜トランジスタに重なる部分に加えて、前記薄膜トランジスタとの接続用のコンタクトホールが設けられた部分が、幅広に形成されているように構成するとよい。
【0066】
このような構成によれば、このコンタクトホールのために、遮光膜としての容量線を設けることができなくても、その分の遮光性能の低下を、データ線を幅広に形成することで補うことが可能となる。
【0067】
あるいは、前記データ線は、前記薄膜トランジスタごとに、前記薄膜トランジスタに重なる部分から前記コンタクトホールが設けられた部分までが連続して幅広に形成されているように構成するとよい。
【0068】
このような構成によれば、薄膜トランジスタに対する遮光をより確実になしうる。
【0069】
なお、薄膜トランジスタに重なる部分における幅広に形成された部分と、コンタクトホールが設けられた部分における幅広に形成された部分とは、別々に幅広に形成されていてもよい。薄膜トランジスタに重なる部分とコンタクトホールが設けられた部分とを近接配置して、当該態様の如く、連続して幅広に形成すると、幅広に形成する領域をむやみに広げないで済むので、内面反射を増大させない観点から有利である。
【0070】
本発明の電気光学装置の他の態様によれば、前記基板に電気光学物質を介して対向配置された他の基板と、該他の基板上に形成された遮光膜とを更に備えてなり、前記データ線及び前記容量線における前記データ線に沿って延びる部分の幅は、前記遮光膜の幅よりも狭い。
【0071】
この態様によれば、前記他の基板から光が入射すると仮定すると、その光の入射側から順に、遮光膜、データ線及び容量線という積層構造を構築することが可能となる。ここで、このうちの前者の幅は、後二者の幅よりも広い。すなわち、入射光は、より幅広の遮光膜によってその進行が遮られることになり、そこを通り抜けた光だけが、データ線及び容量線に到達することになる。更に、遮光膜を通り抜けた光が、データ線及び容量線に到達する場合には、これらデータ線及び容量線による前述の遮光機能の発揮を期待することができる。要するに、本態様によれば、薄膜トランジスタの耐光性をより高めることができ、光リーク電流の発生する可能性をより減退させることができる。
【0072】
なお、本態様にいう「遮光膜」は、例えば前記画素電極がマトリクス状に配列されるのであれば、該画素電極の間隙を縫うようにストライプ状、或いは格子状に形成することが可能である。また、場合により、該遮光膜を、例えばクロム或いはクロミナ等の光吸収性材料及びアルミニウム等の光反射性材料からなる積層構造として形成することも可能である。
【0073】
本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置(ただし、その各種態様を含む。)を具備してなる。
【0074】
本発明の電子機器によれば、例えば、上述したように、薄膜トランジスタと走査線との配置態様の好適な調整を行うことができる電気光学装置を具備してなることにより、薄膜トランジスタの正確な動作、またこれによる高品質な画像の表示が可能な、例えば、液晶プロジェクタ、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネル等の各種電子機器を実現することができる。
【0075】
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。
【0076】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、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。
【0077】
まず、本発明の実施形態における電気光学装置の画素部における構成について、図1から図4を参照して説明する。ここに、図1は、電気光学装置の画像表示領域10aを構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。図2は、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。そして、図3は、図2のA−A´断面図である。なお、図3においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。また、図4は、図2に示す走査線のみを抜き出してその形状を示す平面図である。
【0078】
図1において、本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には、それぞれ、画素電極9aと当該画素電極9aをスイッチング制御するためのTFT30とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線6aが当該TFT30のソースに電気的に接続されている。データ線6aに書き込む画像信号S1、S2、…、Snは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【0079】
また、TFT30のゲートに走査線330aが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線330aにパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極9aは、TFT30のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線6aから供給される画像信号S1、S2、…、Snを所定のタイミングで書き込む。
【0080】
画素電極9aを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、…、Snは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。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、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
【0081】
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。
【0082】
以下では、上記データ線6a、走査線330a、TFT30等による、上述のような回路動作が実現される電気光学装置の、より具体的な構成について、図2及び図3を参照して説明する。
【0083】
まず、本実施形態に係る電気光学装置は、図2のA−A´断面図たる図3に示すように、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。
【0084】
図3に示すように、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、ラビング処理等の所定の配向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)膜等の透明導電性膜からなる。
【0085】
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、ラビング処理等の所定の配向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膜等の透明導電性膜からなる。
【0086】
次に、図2において、電気光学装置のTFTアレイ基板10上には、マトリクス状に複数の画素電極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アルミニウム膜のデータ線6a及びポリシリコン膜の走査線330aが設けられている。
【0087】
走査線330aは、ポリシリコン膜の半導体層1aのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域1a´に対向するように配置されており、走査線330aはゲート電極として機能する。すなわち、走査線330aとデータ線6aとの交差する箇所にはそれぞれ、チャネル領域1a´に走査線330aの幅広部331a(後述)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。換言すれば、本実施形態におけるTFT30、その中でもチャネル領域1a´は、マトリクス状に複数配列された画素電極9aにおいて、その交点領域内に形成されている。ここで、交点領域とは、平面的に見て前記走査線を挟んで相隣接する画素電極9a間を縫って延びる長手状の第1間隙(図2中ではX方向)と前記データ線6aを挟んで相隣接する画素電極9a間を縫って延びる長手状の第2間隙(図2中ではY方向)とが交わる領域である。より具体的に図2に沿って言えば、例えば、左上に示される画素電極9aの右下角部、右上に示される画素電極9aの左下角部、左下に示される画素電極9aの右上角部、及び、右下に示される画素電極9aの左上角部、のそれぞれから最も離れた位置が、それに該当することとなる。このような位置にTFT30が形成されていることにより、該TFT30のチャネル領域1a´に対しては、直接的な光入射が生じがたい状況が現出されていることになる。
【0088】
TFT30は、図3に示すように、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、その構成要素としては、上述したようにゲート電極として機能する走査線330a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330aと半導体層1aとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜2、半導体層1aにおける低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c並びに高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを備えている。
【0089】
なお、TFT30は、好ましくは図3に示したようにLDD構造をもつが、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造をもってよいし、走査線330aの一部からなるゲート電極をマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のTFTであってもよい。また、本実施形態では、画素スイッチング用TFT30のゲート電極を、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1e間に1個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に2個以上のゲート電極を配置して、デュアルゲート、あるいはトリプルゲート以上でTFTを構成しても良い。さらに、TFT30を構成する半導体層1aはポリシリコン膜に限らず、アモルファスシリコン膜や単結晶シリコン膜でも構わない。単結晶シリコン膜の形成には、貼り合わせ法等の公知の方法を用いることができる。半導体層1aを単結晶シリコン膜とすることで、特に周辺回路の高性能化を図ることができる。
【0090】
ここで本実施形態においては特に、このTFT30のゲート電極として機能する上記走査線330aは、図2に示すように、当該ゲート電極として機能する部分、すなわちTFT30のチャネル領域1a´に対向して存在する部分が、他の部分に比べて幅広に形成されている。すなわち、図2において、走査線330aは、図2中Y方向に延在するチャネル領域1a´に対応するように、図2中Y方向に延在する幅広部331aと、隣接する画素電極9a間を縫うように延在する幅狭部332aとを有している。図4においては、その形態が明瞭となるように、走査線330aの形状パターンのみを図示している。
【0091】
ちなみに、この走査線330aの幅広部331aは、本実施形態において、幅狭部332aから延設されて形成されている。すなわち、幅広部331a及び幅狭部332aは、いわば一体的に形成されているのである。このような形状は、例えば、当該幅広部331a及び幅狭部332aにより形作られる一体的な形状(図4参照)を有するパターンを形成することを前提とした、公知のフォトリソグラフィ及びエッチングによって、容易に形成することが可能である。ただし、本発明は、このような形態に限定されるものではなく、例えば、幅狭部332aに対して、別途用意した別の導電性部材を接続することにより、幅広部331aを形成するような形態であっても、その範囲内に収めるものである。
【0092】
さて一方、図1に示した、蓄積容量70が、図3に示すように、TFT30の高濃度ドレイン領域1e及び画素電極9aに接続された画素電位側容量電極としての中継層71と、固定電位側容量電極としての容量線300の一部とが、誘電体膜75を介して対向配置されることにより形成されている。この蓄積容量70によれば、画素電極9aにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。
【0093】
中継層71は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。ただし、中継層71は、後に詳述する容量線300と同様に、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。中継層71は、画素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホール83及び85を介して、画素電極9aとTFT30の高濃度ドレイン領域1eとを中継接続する機能をもつ。
【0094】
このように中継層71を利用すれば、層間距離が例えば2000nm程度と長くても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつ、比較的小径の二つ以上の直列なコンタクトホールで両者間を良好に接続することができ、画素開口率を高めることが可能となる。また、コンタクトホール開孔時におけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。
【0095】
容量線300は、例えば金属又は合金を含む導電膜からなり固定電位側容量電極として機能する。この容量線300は、平面的に見ると、図2に示すように、走査線330aの形成領域に重ねて形成されている。より具体的には容量線300は、走査線330aに沿って延びる本線部と、図中、データ線6aと交差する各個所からデータ線6aに沿ってY方向における上方に夫々突出した突出部と、コンタクトホール85に対応する個所が僅かに括れた括れ部とを備えている。このうち突出部は、走査線330a上の領域及びデータ線6a下の領域を利用して、蓄積容量70の形成領域の増大に貢献する。
【0096】
また、容量線300は、例えば、Ti、Cr、W、Ta、Mo等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなり、蓄積容量70の固定電位側容量電極としての機能のほか、TFT30の上側において入射光からTFT30を遮光する遮光層としての機能をもつ。ただし、容量線300は、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる第1膜と高融点金属を含む金属シリサイド膜等からなる第2膜とが積層された多層構造をもってもよい。
【0097】
また、容量線300は、好ましくは、画素電極9aが配置された画像表示領域からその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。このような定電位源としては、後述するデータ線駆動回路に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板20の対向電極21に供給される定電位でも構わない。
【0098】
誘電体膜75は、図3に示すように、例えば膜厚5〜200nm程度の比較的薄いHTO(High Temperature Oxide)膜、LTO(Low Temperature Oxide)膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量70を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜75は薄いほどよい。
【0099】
図2及び図3においては、上記のほか、TFT30の下側に、下側遮光膜11aが設けられている。下側遮光膜11aは、格子状にパターニングされており、これにより各画素の開口領域を規定している。なお、開口領域の規定は、図2中Y方向に延びるデータ線6aと図2中X方向に延びる容量線300とが相交差して形成されることによっても、なされている。また、下側遮光膜11aについても、前述の容量線300の場合と同様に、その電位変動がTFT30に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。
【0100】
また、TFT30下には、下地絶縁膜12が設けられている。下地絶縁膜12は、下側遮光膜11aからTFT30を層間絶縁する機能のほか、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の特性変化を防止する機能を有する。
【0101】
加えて、走査線330a上には、高濃度ソース領域1dへ通じるコンタクトホール81及び高濃度ドレイン領域1eへ通じるコンタクトホール83がそれぞれ開孔された第1層間絶縁膜41が形成されている。
【0102】
第1層間絶縁膜41上には、中継層71、及び容量線300が形成されており、これら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81及び中継層71へ通じるコンタクトホール85がそれぞれ開孔された第2層間絶縁膜42が形成されている。
【0103】
なお、本実施形態では、第1層間絶縁膜41に対しては、約1000℃の焼成を行うことにより、半導体層1aや走査線330aを構成するポリシリコン膜に注入したイオンの活性化を図ってもよい。他方、第2層間絶縁膜42に対しては、このような焼成を行わないことにより、容量線300の界面付近に生じるストレスの緩和を図るようにしてもよい。
【0104】
第2層間絶縁膜42上には、データ線6aが形成されており、これらの上には中継層71へ通じるコンタクトホール85が形成された第3層間絶縁膜43が形成されている。
【0105】
第3層間絶縁膜43の表面は、CMP(Chemical Mechanical Polishing)処理等により平坦化されており、その下方に存在する各種配線や素子等による段差に起因する液晶層50の配向不良を低減する。
【0106】
ただし、このように第3層間絶縁膜43に平坦化処理を施すのに代えて、又は加えて、TFTアレイ基板10、下地絶縁膜12、第1層間絶縁膜41及び第2層間絶縁膜42のうち少なくとも一つに溝を掘って、データ線6a等の配線やTFT30等を埋め込むことにより、平坦化処理を行ってもよい。
【0107】
以上説明したような構成となる本実施形態の電気光学装置によれば、上述したように、走査線330aが、幅広部331a及び幅狭部332aを有するとともに、前記幅広部331aがTFT30のチャネル領域1a´に対向するように設けられることから、TFT30と走査線330aとの配置態様の調整・決定を容易になしうる。
【0108】
例えば、既に説明を加えた図2における、TFT30及び走査線330aの配置関係は、TFT30のチャネル領域1a´に対する光入射を効果的に防止するという要請に応えうる好適な配置関係の一例を示すものであるが、その他にも例えば、図5及び図6等に示すような配置関係を実現することができる。ここに、図5は、図2と同趣旨の図であるが、当該図とはTFT及び走査線の配置関係が異なる態様となるもの、図6は、図4と同様に、図5に示す走査線の形状パターンのみを示す図である。
【0109】
図5及び図6おいては、走査線330a´、より正確には、その幅狭部332a´は、走査線330a´を挟んで相隣接する画素電極9a間を縫って延びる長手状の第1間隙の中央よりもずれた位置に形成されている。そして、幅広部331a´は、図5又は図6中Y方向における上方にのみ突出した形として形成されている。なお、チャネル領域1a´の配置位置、すなわち幅広部331a´の配置位置は、図2と異ならない。
【0110】
このような配置関係となる場合、まず第1に、表示画像の品質向上を図ることができる。これは以下の事情による。すなわち、本実施形態に係る電気光学装置では、上述したように、画素電極9a上に配向膜16が設けられているが、この配向膜16の表面には一般に、該配向膜16下に形成される各種構成要素の「高さ」に起因した凹凸が存在する場合がある。ここにいう「各種構成要素」の中には、本形態に係る走査線330´aも含まれる。図7は、図5におけるB−B’線に沿った断面図を示しており、該走査線330a´の幅狭部332a´の「高さ」に起因した凸部501が、配向膜16上に形成されている様子が示されている。
【0111】
しかしながら、このような凸部501が生じると、配向膜16に対して実施される上述したラビング処理にムラを生じさせるおそれがある。このムラは、液晶の配向不良等を招来し、電気光学装置の動作不良の原因となる場合がある。したがって、従来においては、上述のような凸部501付近に、遮光膜を設けることで入射光を遮蔽すること、すなわち、当該遮光膜に到達した入射光は、該遮光膜により反射又は吸収されることで画像表示に寄与しないこと等が行われていた。
【0112】
この際問題となるのは、画素開口率の向上という要請を満たしながら、上述の遮光膜を設けなければならないことにある。すなわち、凸部501に対応するように、ただ単に遮光膜を設けるのでは、徒に画素開口率を低下させることになり、画像の明るさを損なう。といって、凸部501のごく一部にだけ遮光膜を設けるのでは、十分な遮光を行うことができずコントラスト比の低下を招くことになるほか、該凸部501における前記ムラの影響を受けて、電気光学装置の動作不良等を招くことになる。
【0113】
ここで、本実施形態では、凸部501に上述したようなムラが生じること、より進んで、前記凸部501において、ラビングの擦り上げ(すなわち、凸部501を登る方向)に係る部分(図7における符号501a。以下「擦り上げ部501a」と称す。)と擦り下げ(すなわち、凸部501を下る方向)に係る部分(図7における符号501b。以下「擦り下げ部501b」と称す。)とでは、前記ムラの程度に差があることに着目する。
【0114】
より具体的には、例えば、前記擦り上げ部501aの方が、前記擦り下げ部501bよりも、前記ムラが生じにくいこと、つまり、擦り下げ部501bの方が、液晶の配向不良等を招来する可能性が高いことに着目する。
【0115】
ここで、本実施形態においては、図5における走査線330a´方向に隣接する幅狭部332a´が、画素電極間9a間の中央(図7における二点鎖線参照)から外れた位置に形成されていることが意味を帯びる。すなわち、幅狭部332a´を図7に示すような位置に形成することによれば、該幅狭部332a´に起因する凸部501の頂点501Pもまた、隣接する画素電極間9a間の中央から外れた位置に形成されることになり、このことは、当該第1間隙に対応する領域上に、当該凸部501のほぼ半斜面だけを存在させるような構成を採ること、すなわち該領域上に、前記擦り下げ部501bだけを存在させるような構成を採ることが可能であることを意味する。そして、この場合において、遮光性の容量線300及び中継層71を、図7に示すように、前記隣接する画素電極間9a間に対応するように設ければ、前記擦り下げ部501bだけを有効に遮光すること、つまりムラの影響が最も生じると考えられる凸部501の当該部分を有効に遮光することが可能となるのである。
【0116】
以上の結果、本形態によれば、ムラの影響による電気光学装置の動作不良等を生じさせることが殆どなく、また、ムラの影響がより生じにくいと考えられる凸部501aの擦り上げ部501aは、画像表示に寄与する光を透過可能のままにしておくことになるから、画素開口率の向上、すなわち画像は明るいままこれを維持することが可能となるのである。結局、本形態によれば、以上述べたような意味において、表示画像の品質向上が図られることになるのである。
【0117】
また、幅狭部332a´を、第1間隙の中央よりもずれた位置に形成することによれば、第2に、電気光学装置の設計の自由度を向上すること、また、TFT30に対する光入射をより効果的に防止することができる。これは以下の事情による。
【0118】
すなわち、本形態における幅狭部332a´は、隣接する画素電極9a間の第1間隙を縫うようには存在するが、その中央には存在しない。このため例えば、第1間隙の領域中、幅狭部332a´が設けられていない領域を利用することにより、平面的にみて、該幅狭部332a´に平行に該幅狭部332a´と同一膜から構成された容量線300等の他の配線を配線することが可能となる。すなわち、設計の自由度が増大するのである。
【0119】
また、上述のような場合に、幅狭部332a´は中央線からはずれているものの、幅広部331a´はその幅広の程度を調整することにより、例えば、一方側のみを幅広に広げたり、一方側を大きく幅広に且つ他方側を小さく幅広にすることで、ゲート電極としての幅広部331a´を、間隙の中央に配置させることが可能となる。本形態においては、図5及び図6に示すように、幅広部331a´は、一方側のみに広げられていることがわかる。このように、走査線330a´の位置によらずにゲート電極の配置を遮光性を高めるのに都合の良い位置に配置できるので、或いはゲート電極の配置を遮光性を高めるのに都合の良い位置に配置しながら、走査線330a´の配置を間隙内における任意の位置に配置できるので、最終的には、走査線330a´の配置を含めた配線配置の自由度を高めつつ遮光性が本質的に高いTFT30を実現できるのである。
【0120】
要するに、図5及び図6に示す形態によれば、表示画像の品質向上、設計の自由度向上及びTFT30における光リーク電流の低減等の要請を達成しながら、チャネル領域1a´ないしTFT30と、ゲート電極ないし走査線330a´との配置関係を好適に調整・決定することができることになる。
【0121】
以上述べたように、本実施形態に係る電気光学装置によれば、走査線がゲート電極としての幅広部及び幅狭部を有することにより、上述した各種要請や電気光学装置それ自体の高精細化といった一般的要請等に応えながら、チャネル領域ないしTFTと、ゲート電極ないし走査線との配置関係を好適に調整・決定することができるのである。
【0122】
(第2実施形態)
以下では、本発明の第2の実施形態について、図8乃至図11を参照しながら説明する。ここに図8及び図10はそれぞれ、図2と同趣旨の図であって、同図とはTFTアレイ基板10上に溝が形成されている点及び該溝内に走査線の少なくとも一部が埋め込まれている点等について異なる態様を示すものであり、図9及び図11はそれぞれ、第2実施形態に係る走査線の幅狭部における形態について、その断面の様子とともに示す斜視図である(図9は、図8に対応しており、図8中におけるZ1‐Z1´線での断面が、図9中におけるZ1‐Z1´断面に対応している。また、図11は、図10に対応しており、図10中におけるZ2‐Z2´線での断面が、図9中におけるZ2‐Z2´断面に対応している。)。また、図12は、図10のT−T´断面図である。なお、第2実施形態の電気光学装置の基本的な構成及び作用等は上記第1実施形態と同様であるので、以下では、第2実施形態において特徴的な部分について主に説明を加えることとする。また、図8及び図12で使用する符号は、実質的に同一の要素を指し示す場合においては、前述までに参照した図1乃至図7において使用した符号と同一のものを使用することとする。
【0123】
まず、第2実施形態の一態様では、図8及び図9に示すように、TFTアレイ基板10に走査線方向に沿って溝3G1が形成されている。この溝3G1は、TFT30の半導体層1aが形成されている領域を除いて形成されている。これにより、溝3G1は、それのみに着目すると、平面視してマトリクス状に配列されるように形成されていることになる(図8参照)。そして、走査線340aは、その幅狭部342aがこの溝3G1内にいわば完全に埋め込まれるようにして形成されている(図9参照)。
【0124】
他方、第2実施形態の他の態様では、図10及び図11に示すように、前記溝3G1と略同様に、TFTアレイ基板10上に溝3G2が形成されている。ただし、この溝3G2は、前記溝3G1に比べて、若干狭く形成することが好ましい。そして、走査線350aは、その幅狭部352aがこの溝3G2に沿って形成されている。幅狭部352aは、その一部が溝3G2内に埋め込まれた埋め込み部352aBと、該埋め込み部352aBと平行して延在し溝3G2に埋め込まれない非埋め込み部352aNBとを有している。このうち非埋め込み部352aBは、TFTアレイ基板10の表面上に形成されることになる。
【0125】
なお、第2実施形態の一態様及び他の態様においては、図8及び図10に示すように、TFTアレイ基板10にデータ線方向に沿って溝6G1が形成されている。そして、データ線6aは、この溝6G1内にいわば完全に埋め込まれるようにして形成されている。加えて、溝6G1には半導体層1aもいわば完全に埋め込まれるようにして形成されている。
【0126】
このような構成を擁する第2実施形態の電気光学装置によれば、次のような作用効果が奏されることとなる。まず、走査線340a及び350aのいずれについても、溝3G1又は3G2にその全部又は一部が埋め込まれていることから、図9及び図11に示すように、この埋め込み部分においては、下地絶縁膜12と走査線340a及び走査線350aの埋め込み部352aBの表面高さがほぼ同じで平坦性が維持されている。これにより、当該走査線340a及び350aの上層として形成される第1乃至第3層間絶縁膜41乃至43、或いは画素電極9a及び配向膜16の平坦性も良好に確保され得ることになる。したがって、第2実施形態によれば例えば、配向膜16の表面には前記幅狭部342a又は前記埋め込み部352aBに沿うような段差は殆ど生じないから、該配向膜16に対するラビング処理を好適に実施することができ、配向不良等を殆ど発生させることがなく、更には、該配向不良を原因とする光抜け及びこれに基づく画質劣化等をほとんど発生させることもないという作用効果が得られることになる。
【0127】
このような作用効果は、溝6G1の存在により、データ線6aに沿う部分についても同様に得られる。
【0128】
また、図10及び図11においては特に、非埋め込み部352aNBが存在することにより、次のような作用効果が得られる。以下、これを詳しく説明する。
【0129】
まず、本実施形態のような電気光学装置では、一般に、直流電圧印加による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9aに印加される電圧極性を所定規則で反転させる反転駆動方式が採用される場合がある。より具体的に、いわゆる「1H反転駆動方式」について説明すると、次のようである。
【0130】
まず、図13(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−で示す液晶駆動電圧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13(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圧の極性は反転され、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−で示す液晶駆動電圧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13(a)及び図13(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る。これが、1H反転駆動方式による駆動である。この結果、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、後述する1S反転駆動方式と比べて、図中縦方向(Y方向)のクロストークが殆ど無い点で有利である。
【0131】
ところが、図13(a)及び図13(b)から分かるように、1H反転駆動方式では、図中縦方向(Y方向)に相隣接する画素電極9a間で横電界が発生することになる。これらの図では、横電界の発生領域C1は常時、Y方向に相隣接する画素電極9a間の間隙付近となる。このような横電界が印加されると、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、液晶の配向不良の如き電気光学物質の動作不良が生じ、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。
【0132】
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。
【0133】
しかるに、第2実施形態中、前記の図10及び図11に示す形態においては、非埋め込み部352aNBの高さに起因した段差が、縦方向に相隣接する画素電極9a(即ち、逆極性の電位が印加される相隣接する画素電極9a)の間に形成されることになる。この段差の存在によれば、該段差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と共に横電界を弱めることが可能となる。より具体的には、図12に示すように、段差430上に配置された画素電極9aの縁付近と対向電極21との距離を段差430の高さの分だけ狭める。従って、図13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12において、相隣接する画素電極9a間の間隙は一定であるため、間隙が狭まる程に強まる横電界の大きさも一定である。よって、図13に示した横電界の発生領域C1において、縦電界をより支配的にすることにより、横電界による液晶の配向不良を防止できるのである。更に、絶縁膜からなる段差430の存在により、横電界の強度も弱められると共に、横電界が存在する段差430に置き換えられた分だけ横電界の影響を受ける液晶部分が減るので、当該横電界の液晶層50に対する作用を減ずることができる。
【0134】
なお、上述では、1H反転駆動について説明したが、本発明は、このような駆動方式に限定して適用されるものではない。例えば、同一列の画素電極を同一極性の電位により駆動しつつ、係る電圧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が、本発明は、これに対して適用可能である。更に、列方向及び行方向の両方向に相隣接する画素電極間で、各画素電極に印加される電圧極性を反転させるドット反転駆動方式も開発されているが、本発明は、これに対しても適用することが可能であることは言うまでもない。
【0135】
なお、第2実施形態においては、幅狭部342a及び352aが、図2に示したように、相隣接する画素電極9a間の第1間隙の中央を縫うようにして形成されている態様について説明したが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。すなわち、図5及び図6に示したように、幅狭部を前記第1間隙の中央から外れた位置に延在するように形成する態様において、図8から図11に示したような溝3G1又は3G2を併せもつ形態としてよい。このようなものとしては例えば、図14及び図15に示すような形態を採用することが可能である。ここに図14は、図2と同趣旨の図であって、同図とはTFTアレイ基板10上に溝が形成されている点及び走査線の幅狭部が第1間隙の中央から外れて形成されている点等について異なる態様を示すものであり、図15は、図14のT−T´断面図である。
【0136】
図14において、走査線360aは、図5及び図6と比べて、幅狭部362aが相隣接する画素電極9a間を縫って延びる長手状の第1間隙の中央よりもずれた位置に形成されている点は同じであるが、幅狭部362aがTFTアレイ基板10上に形成された溝3G1´に沿って形成されている点、また、幅広部361aが、図14中下方にのみ突出した形として形成されている点が異なっている。これにより、当該走査線360aの幅狭部362aは、第1間隙の中央からみて図中上方よりに形成されることとなり、したがって、該幅狭部362aは、画素電極9aと中継層71とを接続するためのコンタクトホール85の直下に位置するように形成されることになる。なお、この幅狭部362aは、溝3G1´内に完全に埋め込まれるようにして形成されている。
【0137】
このような構成によると、図15に示されるように、コンタクトホール85は、溝3G1´内に埋め込まれて形成された走査線360aの上に形成されることになる。言い換えると、コンタクトホール85は、走査線360aの高さに起因した段差が殆ど生じていない第3層間絶縁膜43の表面を前提として形成することが可能となる。
【0138】
ちなみに、このような図14及び図15に示す形態においては特に、コンタクトホール85の形成を比較的容易且つ確実に行うことができるという利点が得られる。すなわち、仮に幅狭部ないし走査線の高さに起因する段差が第3層間絶縁膜43の表面に現れる場合を仮定すると、コンタクトホール85の形成は、当該段差の頂上或いはその稜面上に対して行わなければならないという不具合を被る可能性がある。本形態では、このような不利益を被らなくて済むのである。
【0139】
このような作用効果は、次のような観点から捉えることもできる。すなわち、第2実施形態においては、走査線の全部又は一部が溝内に埋め込まれることにより、該走査線の高さを起因とした段差が各層間絶縁膜の表面上には殆ど生じないことになるから、走査線の形成位置、或いは延在位置について特に注意を払う必要がない、換言すれば、走査線方向の隣接する画素電極間であればどこに形成してもよいということができるのである。走査線の形成位置、或いは延在位置を自由に選択し、且つその上にコンタクトホール等を形成する場合であっても、上述のように、該コンタクトホール等の形成は、前記段差が存在しないことにより、比較的容易且つ確実に行うことができるからである。
【0140】
なお、幅狭部が埋め込み部及び非埋め込み部からなる場合においては、そのうちの埋め込み部側がコンタクトホール85の直下に位置するように、溝を形成すると好ましい。前述した図12は、このような形態の一例に該当する。
【0141】
(第3実施形態)
以下では、本発明の第3の実施形態について、図16乃至図19を参照しながら説明する。ここに図16は、図2と同趣旨の図であって、同図とはデータ線の形態が異なるものを示す図であり、図17は図16のP−P´断面図であり、図18は図16のQ−Q´断面図であり、図19は図16のR−R´断面図である。なお、第3実施形態の電気光学装置の基本的な構成及び作用等は上記第1実施形態と同様であるので、以下では、第3実施形態において特徴的な部分について主に説明を加えることとする。また、図16乃至図19で使用する符号は、実質的に同一の要素を指し示す場合においては、前述までに参照した図1乃至図15において使用した符号と同一のものを使用することとする。
【0142】
第3実施形態では、図16乃至図19に示すように、データ線6a1は、TFT30に重なる部分が局所的に幅広に形成された幅広部6aWを備えている。そして、容量線300におけるデータ線6a1に沿って延びる部分、すなわち突出部302の幅W1は、第一に、データ線6a1における幅広部6aW以外の部分の幅W2´より広く形成されている(特に、図17参照)。そして第二に、該突出部302の幅W1は、データ線6a1における幅広部6aWの幅W6とほぼ同一に形成されている(図18参照)。半導体層1aのチャネル領域1a´は、この幅広部6aWの幅方向のほぼ中央に位置するとともに、走査線3aの幅方向のほぼ中央に位置する。さらに、第3実施形態では、図16或いは図18及び図19に示すように、データ線6a1の幅広部6aWは、マトリクス状に配列されたTFT30ごとに、該TFT30に重なる部分から該TFT30の半導体層1aとデータ線6aとを接続するコンタクトホール81が設けられた部分まで連続している。加えて、第3実施形態では、図17乃至図19に示すように、対向基板20上に遮光膜23が形成されている。そして、この遮光膜23の一本一本の格子の幅WSは、前記の幅広部6aWよりも大きくされている。
【0143】
このような構成となる第3実施形態の電気光学装置では、次のような作用効果が得られることになる。すなわち、第一に、TFT30上には、いずれも幅広に形成されたデータ線6a1の幅広部6aW及び容量線300の突出部302が存在することにより、いわば二重の遮光作用が得られることになる。したがって、TFT30のチャネル領域1a´に対する光入射は、前記の実施形態にも増して生じ難く、よって、光リーク電流も発生し難い。
【0144】
特に、第3実施形態においては、TFT30上に、このような容量線300に重ねて、データ線6aの幅広部6aWもまた存在する。この場合、TFT30上では、これらの透過率の積算値に該当する遮光性能を得ることができる。また、半導体層1aのチャネル領域1a´は、幅広部6aWの幅方向のほぼ中央に位置するとともに、走査線3aの幅方向のほぼ中央に位置することから、遮光性能はよりよく享受できる。
【0145】
第二に、このような優れた遮光性能に関連して更に、第3実施形態においては、上述のように、容量線300の突出部302の幅W1及びデータ線6aの幅広部6aWの幅W6は、対向基板20上の遮光膜23の幅WSよりも小さく(即ち、WS<W1、WS<W6)されている。これによると、TFT30の上方から入射する光は、まず、遮光膜23で遮られるか、或いはこれを通過しても、次なるデータ線6aの幅広部6aWで遮られる。更に、入射光が、この幅広部6aWを通過しても、次なる容量線300の突出部302によって遮られることになる。要するに、第3実施形態においては、三重の遮光が実現されることになるから、TFT30に対する光入射は更に生じ難い状況にある。
【0146】
更に第三に、第3実施形態では、データ線6aの幅広部6aWが、マトリクス状に配列されたTFT30ごとに、TFT30に重なる部分からコンタクトホール81に至るまで連続して形成されている。ここで、このコンタクトホール81は、前述のようにTFT30の半導体層1aとデータ線6aとを接続するために設けられているから、当該部分においては、容量線300を形成することができないが、第3実施形態では、このコンタクトホール81の形成部位において、TFT30の上方と同様に、データ線6aの幅広部6aWが存在している。したがって、容量線300を形成することができない分、被り得る遮光性能の低下は、この幅広部6aWの存在によって補うことが可能となる。ちなみに、第3実施形態のように、TFT30上及びコンタクトホール81の形成部位の幅広部6aを連続するように形成する態様によれば、幅広部6aWの形成領域をむやみに広げないで済むので、内面反射を増大させない観点から好ましい。
【0147】
以上のように、第3実施形態においては、各種の作用効果が相俟って、チャネル領域1a´に対する光入射の可能性は極めて減退されており、TFT30における光リーク電流発生、ひいては該光リーク電流を起因とする画像上のフリッカ等の発生は有効に抑制されることになる。
【0148】
(電気光学装置の全体構成)
以上のように構成された本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を、図20及び図21を参照して説明する。なお、図20は、TFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板20の側からみた平面図であり、図21は図20のH−H´断面図である。
【0149】
図20及び図21において、本実施形態に係る電気光学装置では、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と対向基板20との間には、液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、画像表示領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着されている。
【0150】
シール材52の外側の領域には、データ線6aに画像信号を所定のタイミングで供給することにより該データ線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に走査信号を所定の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二辺に沿って設けられている。
【0151】
なお、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は片側だけでもよ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10aの辺に沿って両側に配列してもよい。
【0152】
TFTアレイ基板10の残る一辺には、画像表示領域10a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一箇所においては、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21に示すように、図20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。
【0153】
図21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形成された後の画素電極9a上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板20上には、対向電極21のほか、最上層部分に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ッィ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。
【0154】
なお、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。
【0155】
(電子機器の実施形態)
次に、以上詳細に説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図22は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
【0156】
図22において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ1100は、駆動回路がTFTアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを3個用意し、それぞれRGB用のライトバルブ100R、100G及び100Bとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ1100では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット1102から投射光が発せられると、3枚のミラー1106及び2枚のダイクロックミラー1108によって、RGBの三原色に対応する光成分R、G及びBに分けられ、各色に対応するライトバルブ100R、100G及び100Bにそれぞれ導かれる。この際特に、B光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ1122、リレーレンズ1123及び出射レンズ1124からなるリレーレンズ系1121を介して導かれる。そして、ライトバルブ100R、100G及び100Bによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム1112により再度合成された後、投射レンズ1114を介してスクリーン1120にカラー画像として投射される。
【0157】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、ある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、例えば、電気泳動装置やエレクトロルミネッセンス表示装置や、それら電気光学装置を含む及び電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の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、配線等の等価回路を示す回路図である。
【図2】 本発明の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】 図2のA−A´断面図である。
【図4】 図2に示す走査線の形状パターンのみを示す平面図である。
【図5】 図2と同趣旨の図であって、当該図とは走査線及びTFTの配置関係が異なる態様となるものを示す図である。
【図6】 図5に示す走査線の形状パターンのみを示す平面図である。
【図7】 図5のB−B’断面図である。
【図8】 図2と同趣旨の図であって、同図とはTFTアレイ基板上に溝が形成されている点及び該溝内に走査線が埋め込まれている点等について異なる態様を示すものである。
【図9】 図8に示す走査線の幅狭部の様子を示す断面図である。
【図10】 図2と同趣旨の図であって、同図とはTFTアレイ基板上に溝が形成されている点及び該溝内に走査線の一部が埋め込まれている点等について異なる態様を示すものである。
【図11】 図10に示す走査線の幅狭部の様子を示す断面図である。
【図12】 図10のT−T´断面図である。
【図13】 横電界の発生機構について説明するための説明図である。
【図14】 図2と同趣旨の図であって、同図とはTFTアレイ基板上に溝が形成されている点及び走査線の幅狭部が第1間隙の中央から外れて形成されている点等について異なる態様を示すものである。
【図15】 図14のT−T´断面図である。
【図16】 図2と同趣旨の図であって、同図とはデータ線の形態が異なるものを示す図である。
【図17】 図16のP−P´断面図である。
【図18】 図16のQ−Q´断面図である。
【図19】 図16のR−R´断面図である。
【図20】 本発明の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ともに対向基板の側から見た平面図である。
【図21】 図20のH−H´断面図である。
【図22】 本発明の電子機器の実施形態である投射型カラー表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。
【符号の説明】
1a…半導体層
1a´…チャネル領域
330a、330a´、340a、350a、360a…走査線
331a、331a´、341a、351a、361a…幅広部
332a、332a´、342a、352a、362a…幅狭部
3G1、3G1´、3G2…溝
352aB…埋め込み部
352aNB…非埋め込み部
430…段差
9a…画素電極
10…TFTアレイ基板
16…配向膜
30…TFT
50…液晶層

Claims (8)

  1. 基板上に、一定の方向に延びる走査線及び該走査線に交差する方向に延びるデータ線と、前記走査線及び前記データ線の交差領域に対応して設けられた薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに対応してマトリクス状の配列がなされて設けられた画素電極と、前記画素電極配置後に設けられた配向膜と、を備え、
    前記走査線は、前記薄膜トランジスタのチャネル領域に対向する部分にゲート電極としての幅広部を有するとともに他の部分に幅狭部を有し、
    前記チャネル領域は、平面的に見て前記走査線の延在方向に沿って相隣接する画素電極間を縫って延びる長手状の第1間隙と、前記データ線の延在方向に沿って相隣接する画素電極間を縫って延びる長手状の第2間隙とが交わる交点領域内に形成され、
    前記走査線の幅狭部は、前記第1間隙の中央よりもずれた位置に形成され、
    前記第1間隙に対応する領域上において、前記幅狭部に起因する凸部を下る方向に前記配向膜をラビングするように、前記凸部の斜面のうちのラビング擦り下げ部のみを前記領域に存在させることを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記幅広部は、前記交点領域内において前記第2間隙の中央に形成さ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。
  3. 前記画素電極に接続されており蓄積容量を構成する画素電位側容量電極と、
    該画素電位側容量電極に誘電体膜を介して対向配置されており前記蓄積容量を構成する固定電位側容量電極を含む容量線とを更に備えてなり、
    前記容量線は、前記走査線に沿って延びる本線部と前記データ線に沿って延びる部分とを有し、
    前記データ線は、前記薄膜トランジスタに重なる部分が局所的に幅広に形成されており、
    前記容量線における前記データ線に沿って延びる部分の幅は、前記データ線における幅広に形成されていない部分の幅より広く且つ前記データ線における前記幅広に形成された部分の幅と同一に形成さ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。
  4. 前記画素電極に接続されており蓄積容量を構成する画素電位側容量電極と、
    該画素電位側容量電極に誘電体膜を介して対向配置されており前記蓄積容量を構成する固定電位側容量電極を含む容量線とを更に備えてなり、
    前記容量線は、前記走査線に沿って延びる本線部と前記データ線に沿って延びる部分とを有し、
    前記データ線は、前記薄膜トランジスタに重なる部分が局所的に幅広に形成されており、
    前記容量線における前記データ線に沿って延びる部分の幅は、前記データ線における幅広に形成されていない部分の幅より広く且つ前記データ線における前記幅広に形成された部分の幅より狭く形成さ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。
  5. 前記容量線は、前記薄膜トランジスタと前記データ線との間の積層位置に配置されており、
    前記データ線は、前記薄膜トランジスタに重なる部分に加えて、前記薄膜トランジスタとの接続用のコンタクトホールが設けられた部分が、幅広に形成されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の電気光学装置。
  6. 前記データ線は、前記薄膜トランジスタごとに、前記薄膜トランジスタに重なる部分から前記コンタクトホールが設けられた部分までが連続して幅広に形成されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の電気光学装置。
  7. 前記基板に電気光学物質を介して対向配置された他の基板と、
    該他の基板上に形成された遮光膜とを更に備えてなり、
    前記データ線及び前記容量線における前記データ線に沿って延びる部分の幅は、前記遮光膜の幅よりも狭いことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  8. 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4071652B2 (ja) * 2002-03-04 2008-04-02 株式会社 日立ディスプレイズ 有機el発光表示装置
JP3958306B2 (ja) * 2003-09-02 2007-08-15 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP4055764B2 (ja) * 2004-01-26 2008-03-05 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
KR101056013B1 (ko) * 2004-08-03 2011-08-10 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이기판 제조방법
KR100685427B1 (ko) * 2004-11-26 2007-02-22 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20060070346A (ko) * 2004-12-20 2006-06-23 삼성전자주식회사 표시 장치
US8167393B2 (en) * 2005-01-14 2012-05-01 Cabot Corporation Printable electronic features on non-uniform substrate and processes for making same
JP4197016B2 (ja) 2006-07-24 2008-12-17 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置用基板及び電気光学装置、並びに電子機器
JP4349406B2 (ja) 2006-08-24 2009-10-21 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置用基板及び電気光学装置、並びに電子機器
JP5034529B2 (ja) 2007-02-01 2012-09-26 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置用基板及び電気光学装置、並びに電子機器
US7616275B2 (en) 2007-02-07 2009-11-10 Seiko Epson Corporation Electro-optical device substrate, electro-optical device, and electronic apparatus
JP4935404B2 (ja) 2007-02-16 2012-05-23 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置用基板及びその製造方法、並びに電気光学装置及び電子機器
WO2008136158A1 (ja) * 2007-04-24 2008-11-13 Sharp Kabushiki Kaisha 表示装置用基板、表示装置及び配線基板
JP5157319B2 (ja) 2007-08-28 2013-03-06 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
JP5003366B2 (ja) 2007-09-10 2012-08-15 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器
JP5157783B2 (ja) 2008-09-25 2013-03-06 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
KR101596963B1 (ko) * 2009-09-29 2016-02-23 엘지디스플레이 주식회사 입체영상표시장치
JP2011133604A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Seiko Epson Corp 電気光学装置、および電子機器
JP5919636B2 (ja) * 2011-04-01 2016-05-18 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、電子機器、電気光学装置の製造方法
US9468906B2 (en) 2012-03-02 2016-10-18 Basf Se Porous inorganic body
JP6701777B2 (ja) * 2016-02-15 2020-05-27 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、電子機器
CN107479295B (zh) * 2017-08-21 2020-05-15 武汉天马微电子有限公司 显示面板、制作显示面板的方法及显示装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4239346A (en) * 1979-05-23 1980-12-16 Hughes Aircraft Company Compact liquid crystal display system
JP2622183B2 (ja) * 1990-04-05 1997-06-18 シャープ株式会社 アクティブマトリクス表示装置
JP2825715B2 (ja) 1992-10-06 1998-11-18 シャープ株式会社 化合物半導体ウエハの製造方法
US5610739A (en) 1994-05-31 1997-03-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display unit with a plurality of subpixels
TW321731B (ja) * 1994-07-27 1997-12-01 Hitachi Ltd
US5831694A (en) * 1995-06-14 1998-11-03 Hitachi, Ltd. TFT panel for high resolution- and large size- liquid crystal display
TW479151B (en) * 1996-10-16 2002-03-11 Seiko Epson Corp Substrate for liquid crystal device, the liquid crystal device and projection-type display
JP3092623B1 (ja) 1999-07-16 2000-09-25 松下電器産業株式会社 炭酸ガスの回収トラップ容器
JP2001209070A (ja) 2000-01-27 2001-08-03 Casio Comput Co Ltd 液晶表示素子
JP3979010B2 (ja) 2000-03-17 2007-09-19 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及びプロジェクタ
JP3596471B2 (ja) 2000-03-27 2004-12-02 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、その製造方法および電子機器
WO2001081994A1 (fr) 2000-04-21 2001-11-01 Seiko Epson Corporation Dispositif electro-optique, affichage par projection et procede de fabrication dudit dispositif electro-optique
JP3731447B2 (ja) 2000-06-15 2006-01-05 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及びその製造方法
KR100684580B1 (ko) 2000-07-12 2007-02-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법

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