JP4131283B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置では、例えば特許文献１に開示されているように、シール材によって互いに貼り合わされた一対の対向基板及び素子基板間に電気光学物質を挟持してなる。そして、素子基板上の画素領域の周辺に位置する周辺領域において、例えば対向基板の４つの角部に対して、シール材が配置されたシール領域を避けて上下導通端子を配置すると共に、対向基板及び素子基板間に、上下導通端子に対応させて配置し且つ上下導通端子に電気的に接続させた上下導通材によって一対の基板間の電気的な上下導通をとる。

また、素子基板上の周辺領域には、画素領域に配列される複数の画素部を駆動するための周辺回路部が設けられると共に、周辺回路用引き回し配線がその一端側から他端側に向かって引き回され、一端側及び他端側の少なくともいずれか一方において周辺回路部と電気的に接続される。素子基板上において、周辺回路用引き回し配線は、上下導通端子に対して、上下導通端子の配置を避けて引き回される。

特開平１０−２５３９９０号公報

しかしながら、上述したような構成によれば、周辺回路用引き回し配線において上下導通端子の周囲を引き回される部分は、上下導通端子の配置を考慮したパターンとして形成する必要があるため、設計上の自由度が制限される。この点に加えて、更に素子基板上の周辺領域において、対向基板の角部では、上下導通端子の配置スペースと、周辺回路用引き回し配線を引き回す領域を確保するために、素子基板上の周辺領域を狭小化するのが困難となる。

ここで、素子基板及び対向基板間において、両基板の間隙の間隔即ちギャップをいずれの箇所においても概ね均一な値とするために、上下導通端子は対向基板の４つの角部に配置するのが好ましい。よって、周辺回路用引き回し配線を引き回すために、上下導通端子を４つの角部のいずれかに配置する構成とすると、素子基板及び対向基板間において、上下導通端子が配置された箇所と、上下導通端子が配置されない箇所とではギャップの相違が生じ、このようなギャップ斑に起因して、表示不良が発生するおそれがある。

本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、高品質な画像表示を行うと共に小型化することが可能な電気光学装置及び該電気光学装置を備えた電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、互いに対向配置された一対の対向基板及び素子基板と、前記素子基板上に配列された複数の画素電極と、前記対向基板上に、前記画素電極と対向するように設けられた対向電極と、前記素子基板上の前記複数の画素電極が配列された画素領域の周辺に位置する周辺領域に設けられ、前記複数の画素電極を駆動する周辺回路部と、前記素子基板上の前記周辺領域に設けられ、前記対向基板及び前記素子基板間の電気的な導通をとる上下導通端子と、前記素子基板上の前記周辺領域に引き回され、前記周辺回路部に電気的に接続されると共に、前記素子基板上で平面的に見て前記上下導通端子と重畳する重畳部分を有し、少なくとも該重畳部分が前記上下導通端子より下層側に配置される周辺回路用引回配線とを備える。

本発明の電気光学装置によれば、その駆動時には、周辺回路部によって各画素が駆動されると、画素毎に画素電極及び対向電極の各々の電位によって規定される印加電圧が、一対の対向基板及び基板間に挟持された電気光学物質の一例である液晶に印加される。これにより、画素毎に、液晶の配向状態を制御することが可能となる。ここで、対向電極は、素子基板上の周辺領域に配置された上下導通端子に対して、対向基板及び素子基板間の電気的な導通によって、電気的に接続されることにより、所定電位に維持される。

本発明では、周辺回路部は、素子基板上の周辺領域に引き回される周辺回路用引回配線と電気的に接続される。そして、上下導通端子は、周辺回路用引回配線に対して、素子基板上で平面的に見て、周辺回路用引回配線における重畳部分と重畳するように配置される。周辺回路用引回配線において、重畳部分は、素子基板上において上下導通端子の下層側に配置される。

よって、本発明によれば、素子基板上の周辺領域において、その上下導通端子が設けられた箇所においても、周辺回路用引回配線を引き回すことが可能となる。従って、素子基板上の上下導通端子が配置される箇所では、上下導通端子の配置及び周辺回路用引回配線の引き回しに要するスペースを、既に説明したような特許文献１の構成と比較して、より狭小化させることが可能となり、素子基板上の周辺領域を狭小化させることが可能となる。また、このように周辺領域を狭小化させたとしても、上下導通端子の配置を考慮せずに、上下導通端子の配置について設計上の変更を伴うことなく周辺回路用引回配線を引き回すことができる。これにより、上下導通端子及び周辺回路用引回配線の各々の設計上の自由度をより大きく確保することが可能となる。

この結果、本発明の電気光学装置では容易に小型化することが可能となると共に、小型化しても、既に説明したようなギャップ斑に起因する表示不良の発生を防止し、高品質な画像表示を行うことが可能となる。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記画素電極より下層側に配置され、前記画素電極を駆動するための配線及び電子素子を備え、前記上下導通端子は、前記配線及び電子素子を構成する複数の導電膜のうちいずれか一の導電膜と同一膜から形成され、前記周辺回路用引回配線における前記重畳部分は、前記複数の導電膜のうち前記一の導電膜よりも下層側に配置された他の導電膜と同一膜から形成される。

この態様によれば、電気光学装置の製造プロセスで、素子基板上において、一の導電膜及び他の導電膜と共に、周辺領域において上下導通端子及び周辺回路用引回配線における少なくとも重畳部分を形成することが可能となり、製造プロセスの工程数を削減し、より簡略化することができる。尚、ここでいう「同一膜」とは、製造工程における同一機会に成膜される膜を意味し、同一種類の膜を意味する。

上述した、上下導通端子が前記一の導電膜と同一膜から形成されると共に、周辺回路用引回配線の重畳部分が前記一の導電膜よりも下層側に配置された前記他の導電膜と同一膜から形成される態様では、前記一の導電膜及び前記他の導電膜は金属膜から形成されるように構成してもよい。

この場合には、周辺回路用引回配線における少なくとも他の導電膜と同一膜から形成される重畳部分、及び一の導電膜と同一膜から形成される上下導通端子の各々について、電気的な抵抗を比較的低抵抗とすることが可能となる。尚、ここにいう「金属膜」とは、アルミニウム等の金属を含む導電材料により形成される導電膜のことを意味する。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素電極より下層側に配置され、前記画素電極を駆動するための配線及び電子素子を備え、前記上下導通端子は、前記画素電極と同一膜から形成され、前記周辺回路用引回配線における前記重畳部分は、前記配線及び電子素子を構成する複数の導電膜のいずれかと同一膜から形成される。

この態様によれば、電気光学装置の製造プロセスで、素子基板上において、画素電極と、この画素電極より下層側に配置される複数の導電膜のいずれかと共に、周辺領域において上下導通端子及び周辺回路用引回配線の少なくとも重畳部分を形成することが可能となり、製造プロセスの工程数を削減し、より簡略化することができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記素子基板上の前記周辺領域に形成され、前記対向電極を所定電位とするための対向電極電位が供給されると共に、少なくとも前記上下導通端子と電気的に接続される接続部分が前記上下導通端子と同一膜から形成される対向電極電位線を備える。

この態様によれば、対向電極電位線は、素子基板上の周辺領域において、その一端側から他端側に向かって引き回されて、他端側において接続部分が上下導通端子と電気的に接続される。また、電気光学装置の駆動時に、対向電極電位線の接続部分より上下導通端子に対向電極電位が供給され、電気的な上下導通によって、対向電極は対向電極電位に基づく所定電位となる。

この態様では、電気光学装置の製造プロセスにおいて、対向電極電位線における少なくとも接続部分は、上下導通端子と共に形成することが可能となり、製造プロセスの工程数を削減し、簡略化することが可能となる。

また、素子基板上において、対向電極電位線における少なくとも接続部分は、上下導通端子と同一膜から形成される、即ち、周辺回路用引回配線の少なくとも重畳部分と異なる層に配置される。よって、素子基板上の上下導通端子が配置される箇所で、対向電極電位線の接続部分及び周辺回路用引回配線の引き回しに要するスペースを狭小化させることが可能となり、対向電極電位線の接続部分の配置を考慮せずに、周辺回路用引回配線を引き回すことができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記素子基板上の前記周辺領域に形成され、前記対向電極を所定電位とするための対向電極電位が供給されると共に、少なくとも前記上下導通端子と電気的に接続される接続部分が前記上下導通端子より下層側に配置される対向電極電位線を備え、
該対向電極電位線における前記接続部分は、前記上下導通端子と、前記接続部分及び前記上下導通端子を層間絶縁する層間絶縁膜を貫通して開孔されたコンタクトホールを介して、電気的に接続される。

この態様によれば、素子基板上の周辺領域において、上下導通端子のパターン形状を、素子基板上で平面的に見て、対向電極電位線の接続部分と分離する島状のパターンとして形成することが可能となる。よって、上述したように対向電極電位線の接続部分を上下導通端子と同一膜から形成して、同層に配置させる構成と比較して、上下導通端子の電気的な抵抗をより低抵抗とすることができる。

尚、この態様では、素子基板上の周辺領域において、対向電極電位線の少なくとも接続部分は、周辺回路用引回配線の少なくとも重畳部分に対して、同層に配置されてもよいし異なる層に配置されてもよい。

上述した、対向電極電位線の接続部分が上下導通端子より下層側に配置される態様では、前記対向電極電位線のうち少なくとも前記接続部分は、前記周辺回路用引回配線における前記重畳部分と異なる層に配置されるように構成してもよい。

この場合には、素子基板上の上下導通端子が配置される箇所で、対向電極電位線の接続部分及び周辺回路用引回配線の引き回しに要するスペースを狭小化させることが可能となり、対向電極電位線の接続部分の配置を考慮せずに、周辺回路用引回配線を引き回すことができる。

上述した、対向電極電位線の接続部分が周辺回路用引回配線と異なる層に配置される態様では、前記対向電極電位線のうち少なくとも前記接続部分は、前記周辺回路用引回配線における前記重畳部分より上層側に配置されるように構成してもよい。

この場合には、素子基板上における上下導通端子が配置される箇所における断面部分の上下方向で、上下導通端子と周辺回路用引回配線の重畳部分との間に対向電極電位線の接続部分を介在させることにより、次のような利点を得ることが可能となる。即ち、電気光学装置の製造プロセスにおいて、対向基板及び素子基板を貼り合せる工程では、対向電極及び上下導通端子を電気的に接続させるために、上下導通材が形成され、対向基板及び素子基板はシール材によって圧着される。この際、上下導通端子と接触する上下導通材が上下導通端子を突き抜けて、周辺回路用引回配線の重畳部分に接触する事態を、上述したように対向電極電位線の接続部分を介在させることで、防止することができる。

上述した対向電極電位線の接続部分が上下導通端子より下層側に配置される態様では、前記画素電極より下層側に配置されており、前記画素電極を駆動するための配線及び電子素子を備え、前記対向電極電位線のうち少なくとも前記接続部分は、前記配線及び電子素子を構成する複数の導電膜のいずれかと同一膜から形成されるように構成してもよい。

この場合には、電気光学装置の製造プロセスで、素子基板上において、画素電極より下層側に配置される複数の導電膜のいずれかと共に、周辺領域において対向電極電位線の少なくとも接続部分を形成することが可能となり、製造プロセスの工程数を削減し、より簡略化することができる。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を具備してなる。

本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品質な画像表示を行うと共に小型化することが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、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、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）を用いた表示装置等を実現することも可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。

＜１：第１実施形態＞
本発明の電気光学装置に係る第１実施形態について、図１から図７を参照して説明する。

先ず、本実施形態における液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに、図１は、本発明に係る「素子基板」の一例である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液晶装置の概略的な平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ'断面図である。

図１及び図２において、液晶装置は、対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とから構成されている。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、画素領域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。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、例えばシール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材（図示せず）が散布されている。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。本実施形態において、額縁遮光膜５３によって規定される額縁領域は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、例えば画素領域１０ａに対して、画素領域１０ａの内周側の一部の領域に額縁状に重畳するように、配置される。そして、画素領域１０ａにおいて額縁領域によって規定される領域が、画像表示が行われる有効領域即ち画像表示領域１０ａａとなる。尚、画素領域１０ａにおいて額縁領域に重畳する領域はダミー領域として構成され、このダミー領域に配列された画素部ではダミー画素部として例えば全体的に黒色（最低階調）の表示が行われることにより、表示画像の縁が黒く縁取られる。

ＴＦＴアレイ基板１０上における、画素領域１０ａの周辺に位置する周辺領域において、本発明に係る「周辺回路部」は、データ線駆動回路１０１及びサンプリング回路３０１、走査線駆動回路１０４、外部回路接続端子１０２を含んで形成される。

ＴＦＴアレイ基板１０上における周辺領域において、シール領域より外周側に、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２が、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域のうちシール領域より内側に位置する領域には、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿う画像表示領域１０ａａの一辺に沿って且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにしてサンプリング回路３０１が配置される。

また、走査線駆動回路１０４は、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間を電気的に接続するため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。

また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域において、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、上下導通端子１０６が配置されると共に、このＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には上下導通材１０７が上下導通端子１０６に対応して該端子１０６に電気的に接続されて設けられる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）や走査線、データ線等の配線上に画素電極９ａが、更にその上から配向膜（図２中において図示省略）が形成されている。尚、本実施形態では、画素スイッチング素子はＴＦＴのほか、各種トランジスタ或いはＴＦＤ等により構成されてもよい。

他方、対向基板２０上の画像表示領域１０ａａには、格子状又はストライプ状の遮光膜２３が形成され、この遮光膜２３上（図２中遮光膜２３より下側）に、液晶層５０を介して複数の画素電極９ａと対向する対向電極２１が形成されている。更に、同図中には図示しない配向膜が形成される。

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り、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。そして、液晶装置の駆動時、夫々に電圧が印加されることで、画素電極９ａと対向電極２１との間には液晶保持容量が形成される。

尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。

次に、液晶装置に係る電気的な構成について、図３及び図４を参照して説明する。ここに、図３は、ＴＦＴアレイ基板上の周辺領域における各種駆動回路の配置関係や電気的な接続関係等の構成を概略的に示すブロック図であり、図４は、複数の画素部における各種素子、配線等の等価回路を示す回路図である。

図３において、ＴＦＴアレイ基板１０上における画素領域１０ａには、マトリクス状に配置された複数の画素電極９ａと、互いに交差して配列された複数の走査線１１ａ及びデータ線６ａとが形成され、走査線１１ａ及びデータ線６ａの交差に対応して画素に対応する画素部が構築されている。

また、ＴＦＴアレイ基板１０上における周辺領域には、周辺回路部を構成するデータ線駆動回路１０１及びサンプリング回路３０１、並びに走査線駆動回路１０４が設けられている。

走査線駆動回路１０４には、例えば外部回路（図示省略）より外部回路接続端子１０２を介して、Ｙクロック信号ＣＬＹ（並びにその反転信号である反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ）、ＹスタートパルスＤＹが供給される。走査線駆動回路１０４は、ＹスタートパルスＤＹが入力されると、Ｙクロック信号ＣＬＹ及び反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖに基づくタイミングで走査信号を順次生成して出力する。

本実施形態では、データ線駆動回路１０１には、外部回路接続端子１０２を介して、外部回路よりＸクロック信号ＣＬＸ（並びにその反転信号である反転Ｘクロック信号ＣＬＸｉｎｖ）、ＸスタートパルスＤＸが供給される。そして、データ線駆動回路１０１は、ＸスタートパルスＤＸが入力されると、Ｘクロック信号ＣＬＸ及び反転Ｘクロック信号ＸＣＬＸｉｎｖに基づくタイミングで、サンプリング回路駆動信号Ｓ１、・・・、Ｓｎを順次生成して出力する。

サンプリング回路３０１は、Ｐチャネル型又はＮチャネル型の片チャネル型ＴＦＴ、若しくは相補型のＴＦＴから構成されたサンプリングスイッチ３０２を複数備える。サンプリング回路３０１には、外部回路より外部回路接続端子１０２に供給された画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６が、画像信号線１１５を介して供給される。ここで、画像信号線１１５は、例えば外部回路において、例えば６相にシリアル−パラレル変換、即ち相展開された画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６に対応して６本設けられる。

そして、各サンプリングスイッチ３０２は、データ線駆動回路１０１から出力されて供給されるサンプリング回路駆動信号Ｓｉ（ｉ＝１、・・・、ｎ）に応じて、６本のデータ線６ａを１群とするデータ線群毎に、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６を供給する。従って、本実施形態では、複数のデータ線６ａをデータ線群毎に駆動するため、駆動周波数が抑えられる。

図４において、液晶装置の画素領域１０ａにおいて、走査線１１ａ及びデータ線６ａの各交点に対応してマトリクス状に配列された複数の画素部には、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ＶＩＤｋ（但し、ｋ＝１、２、３、・・・、６）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。また、ＴＦＴ３０のゲートにゲート電極３ａが電気的に接続されており、画素電極９ａはＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。

走査線駆動回路１０４から出力される走査信号Ｇ１、・・・、Ｇｍによって、各走査線１１ａは線順次に選択される。選択された走査線１１ａに対応する画素部において、ＴＦＴ３０にゲート電極３ａを介して走査信号Ｇｊ（但し、ｊ＝１、２、３、・・・、ｍ）が供給されると、ＴＦＴ３０はオン状態となり、画素電極９ａには、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より画像信号ＶＩＤｋが所定のタイミングで供給される。これにより、液晶には、画素電極９ａ及び対向電極２１の各々の電位によって規定される印加電圧が印加される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６に応じたコントラストをもつ光が出射する。

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２１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。この蓄積容量７０は、走査線１１ａに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量電極３００を含んでいる。

次に、図３及び図４を参照して説明した動作を実現する画素部の具体的構成について、図５を参照して説明する。図５は、画素部の断面部分の構成を示す断面図である。尚、図５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。この点については、後述する図６以降の各図について同様であり、係る縮尺については各図毎でも互いに異なることもある。

図５において、液晶装置は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなるＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される、例えばガラス基板や石英基板からなる対向基板２０とを備えている。

ＴＦＴアレイ基板１０の側には、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膜等の透明導電性膜からなる。他方、対向基板２０の側には、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、上述の画素電極９ａと同様に、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。

このように対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には、シール材５２（図１及び図２参照）により囲まれた空間に液晶等の電気光学物質が封入され、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。

一方、ＴＦＴアレイ基板１０上には、前記の画素電極９ａ及び配向膜１６の他、これらを含む各種の構成が積層構造をなして備えられている。以下では、この積層構造について、下から順に説明する。

先ず、ＴＦＴアレイ基板１０上において、第１層には、走査線１１ａが設けられ、走査線１１ａより上層側に下地絶縁膜１２が設けられている。

この下地絶縁膜１２より上層側の第２層には、ゲート電極３ａを含むＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は、例えばＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、その構成要素としては、ゲート電極３ａ、ゲート電極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´、ゲート電極３ａ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。また、この第２層に、上述のゲート電極３ａと同一膜として中継電極７１９が形成されている。

ここで、下地絶縁膜１２にはコンタクトホール１２ｃｖが掘られており、このコンタクトホール１２ｃｖ全体を埋めるようにして、ゲート電極３ａが形成されることにより、該ゲート電極３ａには、これと一体的に形成された側壁部３ｂが延設されるようになっている。

ＴＦＴアレイ基板１０上において、ＴＦＴ３０ないしゲート電極３ａ及び中継電極７１９より上層側に第１層間絶縁膜４１が形成される。第１層間絶縁膜４１には、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄと後述するデータ線６ａとを電気的に接続するコンタクトホール８１が、後記第２層間絶縁膜４２を貫通しつつ開孔されている。また、第１層間絶縁膜４１には、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅと蓄積容量７０を構成する下部電極７１とを電気的に接続するコンタクトホール８３が開孔されている。更に、第１層間絶縁膜４１には、蓄積容量７０を構成する画素電位側容量電極としての下部電極７１と中継電極７１９とを電気的に接続するためのコンタクトホール８８１が開孔されている。更に加えて、第１層間絶縁膜４１には、中継電極７１９と後述する第２中継電極６ａ２とを電気的に接続するためのコンタクトホール８８２が、後記第２層間絶縁膜４２を貫通しつつ開孔されている。

第１層間絶縁膜４１より上層側の第３層には、蓄積容量７０が設けられている。蓄積容量７０は、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下部電極７１と、固定電位側容量電極としての容量電極３００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。

下部電極７１は、画素電位側容量電極としての機能のほか、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。また、容量電極３００は、後述する固定電位とされた容量線４００と電気的に接続されている。尚、誘電体膜７５は、例えば下層に酸化シリコン膜７５ａ、上層に窒化シリコン膜７５ｂというように二層構造を有する。

蓄積容量７０より上層側には、第２層間絶縁膜４２が形成される。第２層間絶縁膜４２には、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄとデータ線６ａとを電気的に接続する、前記のコンタクトホール８１が開孔されているとともに、前記容量線用中継層６ａ１と蓄積容量７０の上部電極たる容量電極３００とを電気的に接続するコンタクトホール８０１が開孔されている。更に、第２層間絶縁膜４２には、第２中継電極６ａ２と中継電極７１９とを電気的に接続するための、前記のコンタクトホール８８２が形成されている。

そして、第２層間絶縁膜４２より上層側の第４層に、本発明に係る「下層側導電膜」の一例としてのデータ線６ａが設けられている。データ線６ａは、例えば、下層より順に、アルミニウムからなる層（図５における符号４１Ａ参照）、窒化チタンからなる層（図５における符号４１ＴＮ参照）、窒化シリコン膜からなる層(図５における符号４０１参照)の三層構造を有する膜として形成されている。また、第４層には、データ線６ａと同一膜として、容量線用中継層６ａ１及び第２中継電極６ａ２が形成されている。

データ線６ａより上層側には、第３層間絶縁膜４３が形成されている。この第３層間絶縁膜４３には、前記の容量線４００と容量線用中継層６ａ１とを電気的に接続するためのコンタクトホール８０３、及び、第３中継電極４０２と第２中継電極６ａ２とを電気的に接続するためのコンタクトホール８０４がそれぞれ開孔されている。

第３層間絶縁膜４３より上層側の第５層には、本発明に係る「上層側導電膜」の一例としての容量線４００が形成されると共に、容量線４００と同一膜として、第３中継電極４０２が形成されている。この第３中継電極４０２は、後述のコンタクトホール８９及び前記のコンタクトホール８０４を介して、第２中継電極６ａ２及び画素電極９ａ間の電気的接続を中継する機能を有する。ここで、容量線４００及び第３中継電極４０２は、下層にアルミニウムからなる層、上層に窒化チタンからなる層の二層構造を有している。

最後に、第６層には、上述したように画素電極９ａがマトリクス状に形成され、該画素電極９ａ上に配向膜１６が形成されている。そして、画素電極９ａ下には、第４層間絶縁膜４４が形成されている。第４層間絶縁膜４４には、画素電極９ａ及び前記の第３中継電極４０２間を電気的に接続するためのコンタクトホール８９が開孔されている。画素電極９ａとＴＦＴ３０との間は、コンタクトホール８９及び第３中継層４０２並びに前述したコンタクトホール８０４、第２中継層６ａ２、コンタクトホール８８２、中継電極７１９、コンタクトホール８８１、下部電極７１及びコンタクトホール８３を介して、電気的に接続されることとなる。

以上説明したような画素部における構成は、各画素部において共通であり、図１から図３を参照して説明した画素領域１０ａには、かかる画素部における構成が周期的に形成されている。

次に、本実施形態において特徴的な構成についてより詳細に、図６及び図７を参照して説明する。ここに、図６は、図１において点線で囲まれた一部の構成を拡大して示す拡大平面図であって、図７は、図６のＡ０−Ａ０’断面図である。

ここに、図６又は既に説明した図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域には、本発明に係る「周辺回路用引回配線」の一例として、画像信号線１１５や走査線駆動回路用信号線１１８が形成されている。尚、図６には、図１における点線で囲まれる一部Ｌ１２の構成を拡大して示してある。

上述した画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６が供給される６本の画像信号線１１５は夫々、外部回路接続端子１０２に電気的に接続される一端側から、サンプリングスイッチ３０１に電気的に接続される他端側に向かって、データ線駆動回路１０１の周囲を迂回して引き回されて、データ線駆動回路１０１及びサンプリング回路３０１との間でデータ線６ａの配列方向（即ちＸ方向）に沿って配線される。

また、図３を参照して説明したように、外部回路接続端子１０２から供給されるＹクロック信号ＣＬＹ（並びに反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ）、ＹスタートパルスＤＹを走査線駆動回路１０４に供給するための信号線として、走査線駆動回路用信号線１１８が形成される。図３又は図６に示す構成例によれば、走査線駆動回路用信号線１１８は、外部回路接続端子１０２に電気的に接続される一端側から、データ線駆動回路１０１の周囲を、６本の画像信号線１１５の各々の一部に並走させて引き回され、他端側が走査線駆動回路１０４に電気的に接続される。

更に、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域には、対向電極電位線７１が、外部回路接続端子１０２に電気的に接続される一端側から、上下導通端子１０６に電気的に接続される他端側に向かって引き回されて形成される。液晶装置の駆動時に、対向電極電位線７１には外部回路より外部回路接続端子１０２を介して対向電極電位ＬＣＣが供給され、更に対向電極電位ＬＣＣは対向電極電位線７１より上下導通端子１０６に供給される。そして、対向基板２０及びＴＦＴアレイ基板１０間の電気的な上下導通が、上下導通端子１０６が上下導通材１０７を介して対向電極２１に電気的に接続されることによりとられ、このような上下導通によって対向電極電位ＬＣＣは対向電極２１に供給される。対向電極電位ＬＣＣは、画素電極９ａとの電位差を適正に保持して液晶保持容量を形成するための対向電極２１の基準電位となる。

本実施形態では、図６において、上下導通端子１０６は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、走査線駆動回路用信号線１１８や画像信号線１１５に対して、重畳的に配置される。例えば上下導通端子１０６及び走査線駆動回路用信号線１１８の配置関係に着目すれば、図６又は図７において、上下導通端子１０６は、走査線駆動回路用信号線１１８の一部である重畳部分１１８ａに対して、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、重畳するように配置される。走査線駆動回路用信号線１１８において重畳部分１１８ａはＴＦＴアレイ基板１０上で上下導通端子１０６の下層側に配置される。

また、本実施形態では、図６又は図７において、上下導通端子１０６は、例えば画素部において容量線４００と同層である第３層間絶縁膜４３より上層側に配置され且つ容量線４００と同一膜により形成される。この場合、上下導通端子１０６は容量線４００と同様に下層にアルミニウムからなる層、上層に窒化チタンからなる層の二層構造を有している。

他方、走査線駆動回路用信号線１１８における少なくとも重畳部分１１８ａは、例えば画素部においてデータ線６ａと同層である第２層間絶縁膜４２より上層側に配置され且つデータ線６ａと同一膜により形成される。この場合、走査線駆動回路用信号線１１８において、少なくとも重畳部分１１８ａは、下層より順に、アルミニウムからなる層、窒化チタンからなる層、窒化シリコン膜からなる層の三層構造を有する膜として形成されている。

よって、本実施形態では、液晶装置の製造プロセスで、ＴＦＴアレイ基板１０上において、画素部における容量線４００及びデータ線６ａとともに、周辺領域において上下導通端子１０６及び走査線駆動回路用信号線１１８の少なくとも重畳部分１１８ａを形成することが可能となり、製造プロセスの工程数を削減し、より簡略化することができる。また、上下導通端子１０６及び走査線駆動回路用信号線１１８の少なくとも重畳部分１１８ａを夫々アルミニウムからなる層を含む構成とすることが可能となり、電気的な抵抗を比較的低抵抗とすることができる。

また、対向電極電位線７１は、接続部分７１ａにおいて上下導通端子１０６と電気的に接続される。対向電極電位線７１において、少なくとも接続部分７１ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上において、上下導通端子１０６と同層に配置され、且つ同一膜により形成される。図６又は図７に示すように、例えば対向電極電位線７１の接続部分７１ａは上下導通端子１０６として一体的に形成される。

よって、本実施形態では、液晶装置の製造プロセスにおいて、対向電極電位線７１において少なくとも接続部分７１ａは、上下導通端子１０６と共に形成することが可能となり、製造プロセスの工程数を削減し、簡略化することが可能となる。また、対向電極電位線７１において、少なくとも接続部分７１ａが、走査線駆動回路用信号線１１８の少なくとも重畳部分１１８ａと異なる層に配置されるため、ＴＦＴアレイ基板１０上の上下導通端子１０６が配置される箇所で、対向電極電位線７１の接続部分７１ａ及び走査線駆動回路用信号線１１８の引き回しに要するスペースを狭小化させることが可能となり、対向電極電位線７１の接続部分７１ａの配置を考慮せずに、走査線駆動回路用信号線１１８を引き回すことができる。

尚、図７に示すように、上下導通端子１０６の表面が、上下導通端子１０６より上層側の第４層間絶縁膜４４より露出するように、第４層間絶縁膜４４を貫通して上下導通端子１０６の表面に至る開孔を規定する開孔部１０６ｈが形成される。そして、液晶装置の製造プロセスにおいて、対向基板２０及びＴＦＴアレイ基板１０を貼り合せる際に、開孔部１０６ｈ内に上下導通材１０７が少なくとも部分的に配置され、第４層間絶縁膜４４より露出する上下導通端子１０６の表面に接触する。

よって、以上説明した本実施形態では、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域において、その上下導通端子１０６が設けられた箇所においても、走査線駆動回路用信号線１１８や画像信号線１１５を引き回すことが可能となる。よって、ＴＦＴアレイ基板１０上の上下導通端子１０６が配置される箇所では、上下導通端子１０６の配置及び走査線駆動回路用信号線１１８等の引き回しに要するスペースを、より狭小化させることが可能となり、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域を狭小化させることが可能となる。また、このように周辺領域を狭小化させたとしても、上下導通端子１０６の配置を考慮せずに、上下導通端子１０６の配置について設計上の変更を伴うことなく走査線駆動回路用信号線１１８等を引き回すことができる。これにより、上下導通端子１０６及び走査線駆動回路用信号線１１８等の各々の設計上の自由度をより大きく確保することが可能となる。

従って、液晶装置を容易に小型化することが可能となると共に、小型化しても、既に説明したようなギャップ斑に起因する表示不良の発生を防止し、高品質な画像表示を行うことが可能となる。

＜２：第２実施形態＞
次に、本発明の電気光学装置に係る第２実施形態について説明する。以下では、第２実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略すると共に、第１実施形態との共通箇所には、同一符号を付して示し、異なる点についてのみ図８及び図９を参照して説明する。尚、第１実施形態との共通箇所について、図１から図７を参照して説明することもある。

ここに、図８は、第２実施形態における上下導通端子及び対向電極電位線、走査線駆動回路用信号線の平面的なパターン形状や配置関係を概略的に示す平面図であって、図９は、図８のＢ０−Ｂ０’断面図である。以下においては、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域において、上下導通端子１０６と重畳的に、本発明に係る「周辺回路用引回配線」の一例である走査線駆動回路用信号線１１８の一部が配置される場合の、上下導通端子１０６、走査線駆動回路用信号線１１８、及び対向電極電位線７１の構成に着目して説明する。

図８又は図９に示すように、上下導通端子１０６は、例えば画素部における画素電極９ａと同層である第４層間絶縁膜４４より上層側に配置され且つ画素電極９ａと同一膜により形成される。また、対向電極電位線７１において少なくとも接続部分７１ａは、例えば画素部における容量線４００と同層である第３層間絶縁膜４３より上層側に配置され且つ容量線４００と同一膜により形成される。そして、対向電極電位線７１の接続部分７１ａは、第４層間絶縁膜４４を貫通して接続部分７１ａの表面に至るコンタクトホール１０６ａを介して上下導通端子１０６と電気的に接続される。

また、走査線駆動回路用信号線１１８において、少なくとも、上下導通端子１０６と重畳的に配置される重畳部分１１８ａは、例えば画素部におけるデータ線６ａと同層である第２層間絶縁膜４２より上層側に配置され且つデータ線６ａと同一膜により形成される。

よって、第２実施形態によれば、液晶装置の製造プロセスで、ＴＦＴアレイ基板１０上において、画素部における、画素電極９ａ、更にはデータ線６ａや容量線４００とともに、周辺領域において上下導通端子１０６及び走査線駆動回路用信号線１１８の少なくとも重畳部分１１８ａ、更には対向電極電位線７１の少なくとも接続部分７１ａを形成することが可能となり、製造プロセスの工程数を削減し、より簡略化することができる。

また、ＴＦＴアレイ基板１０上において、対向電極電位線７１の接続部分７１ａが、上下導通端子１０６と異なる層に配置されることにより、図８に示すように、上下導通端子１０６のパターン形状を、平面的に見て、対向電極電位線７１の接続部分７１ａと、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に対して垂直方向（即ち、図９中上下方向）で分離する島状のパターンとして形成することが可能となる。よって、第１実施形態における、対向電極電位線７１の接続部分７１ａを上下導通端子１０６と同層に一体的に形成する構成と比較して、上下導通端子１０６の電気的な抵抗をより低抵抗とすることができる。

また、ＴＦＴアレイ基板１０上において、対向電極電位線７１の接続部分７１ａと、走査線駆動回路用信号線１１８の少なくとも重畳部分１１８ａとは、異なる層に配置される。よって、ＴＦＴアレイ基板１０上の上下導通端子１０６が配置される箇所で、対向電極電位線７１の接続部分７１ａ及び走査線駆動回路用信号線１１８の引き回しに要するスペースを狭小化させることが可能となり、対向電極電位線７１の接続部分７１ａの配置を考慮せずに、走査線駆動回路用信号線１１８を引き回すことができる。

また、図９に示す断面部分の構成について、図９中上下方向で、上下導通端子１０６と走査線駆動回路用信号線１１８の重畳部分１１８ａとの間に、対向電極電位線７１の接続部分７１ａが介在して配置される。ここで、液晶装置の製造プロセスにおいて、対向基板２０及びＴＦＴアレイ基板１０を貼り合せる工程では、対向基板２０及びＴＦＴアレイ基板１０間に上下導通端子１０６に対応する位置に上下導通材１０７が形成され、対向基板２０及び素子基板１０はシール材５２によって圧着される。この際、上下導通端子１０６と接触する上下導通材１０７が上下導通端子１０６を突き抜けて走査線駆動回路用信号線１１８の重畳部分１１８ａに接触する事態を、図７に示されるように、上下導通端子１０６より１層分だけ下側に重畳部分１１８ａが配置される第１実施形態の構成と比較して、より確実に防止することができる。

尚、以上説明したような第２実施形態では、対向電極電位線７１の少なくとも接続部分７１ａと、走査線駆動回路用信号線１１８の少なくとも重畳部分１１８ａとは、同層に配置し更に同一膜により形成するようにしてもよい。

＜３：電子機器＞
次に、上述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１０は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。

図１０において、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にカラー画像として投射される。

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及び該電気光学装置を具備してなる電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

液晶装置の概略的な平面図である。 図１のＨ−Ｈ'断面図である。 ＴＦＴアレイ基板上の周辺領域における各種駆動回路の配置関係や電気的な接続関係等の構成を概略的に示すブロック図である。 複数の画素部における各種素子、配線等の等価回路を示す回路図である。 画素部の断面部分の構成を示す断面図である。 図１において点線で囲まれた一部の構成を拡大して示す拡大平面図である。 図６のＡ０−Ａ０’断面図である。 第２実施形態における上下導通端子及び対向電極電位線、走査線駆動回路用信号線の平面的なパターン形状や配置関係を概略的に示す平面図である。 図８のＢ０−Ｂ０’断面図である。 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

９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画素領域、２０…対向基板、２１…対向電極、５０…液晶層、１０１…データ線駆動回路、１０４…走査線駆動回路、１０２…外部回路接続端子、１０６…上下導通端子、１１８…走査線駆動回路用信号線、１１８ａ…重畳部分、３０１…サンプリング回路

Claims (10)

1. 互いに対向配置された一対の対向基板及び素子基板と、
   前記素子基板上に配列された複数の画素電極と、
   前記対向基板上に、前記画素電極と対向するように設けられた対向電極と、
   前記素子基板上の前記複数の画素電極が配列された画素領域の周辺に位置する周辺領域に設けられ、前記複数の画素電極を駆動する周辺回路部と、
   前記素子基板上の前記周辺領域に設けられ、前記対向基板及び前記素子基板間の電気的な導通をとる上下導通端子と、
   前記素子基板上の前記周辺領域に引き回され、前記周辺回路部に電気的に接続されると共に、前記素子基板上で平面的に見て前記上下導通端子と重畳する重畳部分を有し、少なくとも該重畳部分が前記上下導通端子より下層側に配置される周辺回路用引回配線と
   を備えたことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記画素電極より下層側に配置され、前記画素電極を駆動するための配線及び電子素子を備え、
   前記上下導通端子は、前記配線及び電子素子を構成する複数の導電膜のうちいずれか一の導電膜と同一膜から形成され、
   前記周辺回路用引回配線における前記重畳部分は、前記複数の導電膜のうち前記一の導電膜よりも下層側に配置された他の導電膜と同一膜から形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記一の導電膜及び前記他の導電膜は金属膜から形成されることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記画素電極より下層側に配置され、前記画素電極を駆動するための配線及び電子素子を備え、
   前記上下導通端子は、前記画素電極と同一膜から形成され、
   前記周辺回路用引回配線における前記重畳部分は、前記配線及び電子素子を構成する複数の導電膜のいずれかと同一膜から形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
5. 前記素子基板上の前記周辺領域に形成され、前記対向電極を所定電位とするための対向電極電位が供給されると共に、少なくとも前記上下導通端子と電気的に接続される接続部分が前記上下導通端子と同一膜から形成される対向電極電位線を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 前記素子基板上の前記周辺領域に形成され、前記対向電極を所定電位とするための対向電極電位が供給されると共に、少なくとも前記上下導通端子と電気的に接続される接続部分が前記上下導通端子より下層側に配置される対向電極電位線を備え、
   該対向電極電位線における前記接続部分は、前記上下導通端子と、前記接続部分及び前記上下導通端子を層間絶縁する層間絶縁膜を貫通して開孔されたコンタクトホールを介して、電気的に接続される
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
7. 前記対向電極電位線のうち少なくとも前記接続部分は、前記周辺回路用引回配線における前記重畳部分と異なる層に配置されることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
8. 前記対向電極電位線のうち少なくとも前記接続部分は、前記周辺回路用引回配線における前記重畳部分より上層側に配置されることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
9. 前記画素電極より下層側に配置されており、前記画素電極を駆動するための配線及び電子素子を備え、
   前記対向電極電位線のうち少なくとも前記接続部分は、前記配線及び電子素子を構成する複数の導電膜のいずれかと同一膜から形成される
   ことを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の電気光学装置。
10. 請求項１から９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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