しかしながら、特許文献1に開示された技術によれば、製造プロセスにおいて、容量素子を形成するための凹部を、基板上の他の構成要素を形成する工程とは独立した別個の工程によって、作り込まなければならず、製造工程の複雑化を招いてしまうおそれがあるという技術的問題点がある。また、より一層の開口率の向上や装置の小型化に伴って、容量素子を形成する面積を確保することがより一層困難になってしまうという技術的問題点がある。
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、高開口率を維持しつつ、蓄積容量の容量を増大できると共にTFTにおける光リーク電流の発生を低減でき、高品質な画像を表示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を提供することを課題とする。
本発明に係る第1の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、互いに交差するデータ線及び走査線と、該データ線及び走査線の交差に対応して設けられた画素電極と、該画素電極毎の開口領域を互いに隔てる非開口領域のうち前記交差に対応する交差領域に設けられ、(i)前記走査線と第1の絶縁膜を介して互いに異なる層に配置され、前記データ線が延びる第1の方向に沿ったチャネル長を有するチャネル領域が形成された半導体層と、(ii)該半導体層に対して前記走査線と反対側の層に配置され、前記チャネル領域に重なるゲート電極とを含むトランジスタと、該トランジスタよりも第2の絶縁膜を介して上層側に配置され、前記非開口領域内に形成された蓄積容量とを備え、前記第1の絶縁膜には、前記基板上で平面的に見て、前記半導体層の脇に前記第1の方向に沿って延在する第1部分と、前記走査線の一部と重なると共に前記走査線が延びる第2の方向に沿って延在する第2部分とを有する、前記ゲート電極と前記走査線とを電気的に接続するためのコンタクトホールが形成され、前記蓄積容量は、前記コンタクトホールに起因して前記第2の絶縁膜の上層側表面に生じた凹部を覆うように形成され、該凹部の表面に沿った凹状の断面形状を有する凹状部分を有する。
本発明の電気光学装置によれば、その動作時には、走査線を介して走査信号がトランジスタのゲート電極に順次供給され、データ線を介して画像信号がトランジスタのソースに供給され、画像信号が画素電極に供給される。これらにより、画素電極がデータ線及び走査線の交差に対応して例えばマトリクス状に複数設けられた画素領域(或いは「画像表示領域」とも呼ぶ)における画像表示が可能となる、即ち、所謂アクティブマトリクス方式による画像表示が可能となる。蓄積容量は、トランジスタのソース及び画素電極に電気的に接続されており、画素電極の電位を一時的に保持する保持容量として機能する。これにより、画素電極を画像信号に応じた電位に保持する電位保持特性を向上させることが可能となる。
ここで、走査線、データ線、トランジスタ及び蓄積容量は、基板上で平面的に見て、画素電極毎(即ち画素電極に対応する画素毎)の開口領域(即ち、各画素において、表示に実際に寄与する光が透過又は反射される領域)を互いに隔てる非開口領域内に設けられる。即ち、これらの走査線、データ線、トランジスタ及び蓄積容量は、表示の妨げとならないように、各画素の開口領域ではなく、非開口領域内に設けられる。
トランジスタは、非開口領域のうち、データ線及び走査線の交差に対応する交差領域に設けられ(即ち、交差領域の全部又は一部に設けられ)、チャネル領域を有する半導体層、及びチャネル領域に重なるゲート電極を含む。
半導体層は、基板上の積層構造において、走査線と絶縁膜を介して互いに異なる層(即ち、走査線よりも絶縁膜を介して下層側又は上層側)に配置される。チャネル領域は、データ線が延びる第1の方向(言い換えれば、複数の走査線が配列される方向、即ちY方向)に沿ったチャネル長を有する。即ち、半導体層は、典型的には、第1の方向に沿って延びるように形成される。
ゲート電極は、基板上の積層構造において、半導体層に対して走査線と反対側の層に配置される。この場合には半導体層の脇にコンタクトホールを形成してゲート電極と走査線とを電気的に接続するとよい。即ち、走査線が半導体層よりも下層側に配置される場合には、ゲート電極は半導体層よりも例えばゲート絶縁膜を介して上層側に配置される、言い換えれば、トランジスタはトップゲート型のトランジスタとして形成される。一方、走査線が半導体層よりも上層側に配置される場合には、ゲート電極は半導体層よりも例えばゲート絶縁膜を介して下層側に配置される、言い換えれば、トランジスタはボトムゲート型のトランジスタとして形成される。
ゲート電極及び走査線は、基板上の積層構造においてゲート電極と走査線との間に配置された絶縁膜(或いは、該絶縁膜及び例えばゲート絶縁膜)に形成或いは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。即ち、例えば、走査線が半導体層よりも下層側に配置される場合(即ち、走査線よりも絶縁膜を介して上層側にトランジスタがトップゲート型として配置される場合)には、ゲート電極が、当該ゲート電極のうちチャネル領域と重なる部分からコンタクトホール内に延設されることで、ゲート電極と走査線とが電気的に接続される。或いは、例えば、走査線が半導体層よりも上層側に配置される場合(即ち、走査線よりも絶縁膜を介して下層側にトランジスタがボトムゲート型として形成される場合)には、走査線が、当該第2の方向に沿って延びる本線部からコンタクトホール内に延設されることで、ゲート電極と走査線とが電気的に接続される。いずれの場合にも、コンタクトホール内には、ゲート電極或いは走査線の一部が形成される。尚、コンタクトホール内に、ゲート電極及び走査線のいずれとも異なる導電材料からなるプラグを形成することによって、ゲート電極と走査線とが電気的に接続されるように構成してもよい。
本発明では、ゲート電極と走査線とを電気的に接続するためのコンタクトホールは、基板上で平面的に見て、半導体層の脇に第1の方向に沿って延在する第1部分と、走査線の一部と重なると共に走査線が延びる第2の方向(言い換えれば、第1の方向に交わる方向或いは複数のデータ線が配列される方向、即ちX方向)に沿って延在する第2部分とを有する。即ち、コンタクトホールは、第1部分と第2部分とによって、例えばL字状或いはT字状などの平面形状を有する溝(或いはコンタクト溝)として、絶縁膜に例えばエッチング等によって形成される。
よって、高い開口率を維持しつつ、ゲート電極と走査線との間のコンタクト抵抗を低減できる。即ち、本発明では、コンタクトホールは第1及び第2部分を有するので、仮にコンタクトホールが例えば円形状、正方形状、長方形状などの平面形状を有する場合と比較して、限られた非開口領域において当該コンタクトホールを形成する領域の面積を広くすることができる。従って、ゲート電極と走査線との間の電気的な抵抗を低減しつつ、開口率を向上させることができる。尚、ここに「開口率」とは、各画素に対応する全領域(即ち、開口領域と非開口領域との合計)において開口領域が占める比率を意味し、開口率が大きいほど、液晶装置の表示性能が向上する。
更に本発明では、上述したように、コンタクトホールの第1部分は、半導体層の脇に第1の方向に沿って延在する。即ち、第1部分は、第1の方向に沿って延びるように形成された半導体層の側面側に、所定距離だけ離れて、第1の方向に沿って長手状に形成される。よって、第1部分内に形成されたゲート電極或いは走査線の一部は、3次元的に見て、半導体層に沿った、壁状の遮光体として形成される。従って、半導体層に対して斜めに入射する光(即ち、基板面に沿った成分を有する光)を、第1部分(より正確には、第1部分内に形成されたゲート電極或いは走査線の一部)によって遮ることができる。つまり、半導体層の近傍に配置された例えば壁状の遮光体として形成される第1部分によって、半導体層に対して斜めに入射する光を遮る遮光性を強化できる。この結果、画像表示におけるフリッカや画素ムラを低減できる。
蓄積容量は、基板上の積層構造において、トランジスタよりも第2の絶縁膜を介して上層側に配置される。更に、蓄積容量は、非開口領域内に、典型的にはチャネル領域及びこれに隣接する例えばLDD領域を覆うようになど、基板上で平面的に見て半導体層に少なくとも部分的に重なるように形成される。蓄積容量は、典型的には、遮光性導電膜を含んでおり(より具体的には、蓄積容量を構成する一対の容量電極の少なくとも一方は、例えば金属膜等の遮光性導電膜から形成されており)、トランジスタに上層側から入射する光を遮光する内蔵遮光膜として機能する。よって、トランジスタにおける光リーク電流の発生を低減できる。
本発明では特に、蓄積容量は、第2の絶縁膜の上層側表面にコンタクトホールに起因して生じた凹部を覆うように形成され、該凹部の表面に沿った凹状の断面形状を有する凹状部分を有する。
即ち、第2の絶縁膜よりも下層側に配置された第1の絶縁膜には、前述のようにコンタクトホールが形成されているので、第2の絶縁膜の上層側表面には該コンタクトホールに起因して、例えばコンタクトホールの内壁に概ね沿った、凹部が生じる。蓄積容量は、該凹部を覆うように形成されることで、その一部が凹部内に形成され、凹部の表面に沿った凹状の断面形状を有する凹状部分を有する。凹状部分は、典型的には、凹部における壁部及び底部に沿って形成される。
よって、蓄積容量は、凹状部分を有する分だけ容量値が増大する。従って、画素電極における電位保持特性を高めることができる。言い換えれば、蓄積容量が凹状部分を有さない場合(即ち、蓄積容量が平面的にのみ形成される場合)と比較して、製品に要求される表示性能を実現する容量値を有する蓄積容量を、基板上の狭い領域に作り込むことができる。これにより、画像表示におけるフリッカや画素ムラを低減でき、更には、装置の小型化を実現できる。
更に、凹部は、コンタクトホールに起因して生じるので、凹部(及び凹状部分)は、コンタクトホールの平面形状と概ね同じ平面形状を有する。言い換えれば、凹状部分は、基板上で平面的に見て、半導体層の脇に第1の方向に沿って延在する部分と、走査線の一部と重なると共に走査線が延びる第2の方向に沿って延在する部分とを有する。よって、凹状部分を非開口領域内に容易に配置することが可能であり、開口率の低下を殆ど招くことなく、蓄積容量の容量値を増大させることができる。
加えて、凹部は、コンタクトホールに起因して生じるので、製造工程の複雑化或いは増加を殆ど或いは全く招かない。
以上説明したように、本発明に係る電気光学装置によれば、高開口率を維持したまま蓄積容量の容量値を増大できると共にTFTにおける光リーク電流の発生を低減できる。その結果、高品質な画像表示が可能となる。
本発明に係る第1の電気光学装置の一態様では、前記ゲート電極は、前記チャネル領域に重なる本体部分と該本体部分から前記基板上で平面的に見て前記コンタクトホールと重なるように延設されたゲート電極延設部分とを有し、前記走査線は、前記第2の方向に沿って延びる本線部分と該本線部分から前記基板上で平面的に見て前記第1部分と重なるように延設された走査線延設部分とを有する。
この態様によれば、ゲート電極延設部分或いは走査線延設部分をコンタクトホール内に形成できるので、ゲート電極及び走査線間を確実に電気的に接続できると共に半導体層に対する遮光性を確実に強化できる。
本発明に係る第1の電気光学装置の他の態様では、前記半導体層は、前記データ線に電気的に接続されたデータ線側ソースドレイン領域と、前記画素電極に電気的に接続された画素電極側ソースドレイン領域と、前記チャネル領域及び前記データ線側ソースドレイン領域間に形成された第1の接合領域と、前記チャネル領域及び前記画素電極側ソースドレイン領域間に形成された第2の接合領域とを有し、前記第1部分は、前記第1及び第2の接合領域の少なくとも一方に沿って形成される。
この態様によれば、第1部分(より正確には、第1部分内に形成されたゲート電極或いは走査線の一部)は、3次元的に見て、半導体層における第1及び第2の接合領域の少なくとも一方に沿った、例えば壁状の遮光体として形成される。従って、半導体層における第1及び第2の接合領域の少なくとも一方に対して斜めに入射する光を、第1部分によって遮ることができる。つまり、半導体層の近傍に配置された例えば壁状の遮光体として形成される第1部分によって、半導体層に対して斜めに入射する光を遮る遮光性を強化できる。
尚、本発明に係る「第1の接合領域」は、チャネル領域とデータ線側ソースドレイン領域との接合部に形成される領域であり、本発明に係る「第2の接合領域」は、チャネル領域と画素電極側ソースドレイン領域との接合部に形成される領域である。即ち、第1及び第2の接合領域は、例えば、トランジスタが例えばNPN型或いはPNP型トランジスタ(即ち、Nチャネル型或いはPチャネル型トランジスタ)として形成された場合におけるPN接合領域や、トランジスタがLDD構造を有する場合におけるLDD領域(即ち、例えばイオンインプランテーション法等の不純物打ち込みによって半導体層にソースドレイン領域よりも少量の不純物を打ち込んでなる領域)を意味する。
上述した、第1部分が第1及び第2の接合領域の少なくとも一方に沿って形成される態様では、前記コンタクトホールは、前記基板上で平面的に見て前記半導体層の両側に形成され、前記第1部分は、前記少なくとも一方の両側に設けられてもよい。
この場合には、コンタクトホールの第1部分(より正確には、第1部分内に形成されたゲート電極或いは走査線の一部)が、半導体層における第1及び第2の接合領域の少なくとも一方の両側に、例えば壁状の遮光体として形成される。よって、少なくとも一方の接合領域に対して両側から斜めに入射される光を遮光できる。従って、トランジスタにおける光リーク電流をより確実に低減できる。
更に、コンタクトホールが、半導体層の両側に1つずつ形成されるので、ゲート電極と走査線と間の電気的な抵抗をより確実に低減できる。
加えて、コンタクトホールが、半導体層の両側に1つずつ形成されるので、コンタクトホールに起因した凹部もまた半導体層の両側に1つずつ形成される。よって、蓄積容量は、凹部内部分を半導体層の両側に1つずつ有するので、容量値をより一層増大できる。更に、凹部内部分によって、少なくとも一方の接合領域に対して上層側から斜めに入射される光をより確実に遮光できる。
上述した、第1部分が第1及び第2の接合領域の少なくとも一方に沿って形成される態様では、前記第1部分は、前記基板上で平面的に見て前記第2の接合領域に沿って設けられてもよい。
この場合には、コンタクトホールの第1部分(より正確には、第1部分内に形成されたゲート電極或いは走査線の一部)は、第2の接合領域に沿って、例えば壁状の遮光体として形成される。更に、蓄積容量の凹状部分も、第2の接合領域に沿って、例えば壁状の遮光体として形成される。ここで、本願発明者の研究によれば、理論的に、トランジスタの動作時に、第2の接合領域では、第1の接合領域に比べて光リーク電流が相対的に発生しやすい傾向にあり、実験でも証明されている。本態様では、コンタクトホールの第1部分及びこれに対応する凹状部分によって、半導体層の第2の接合領域に入射する光をより確実に遮光することにより、半導体層の第2の接合領域に入射する光の量をより低減することが可能となる。その結果、より効果的にトランジスタにおける光リーク電流の発生を低減することが可能となる。
上述した、第1部分が第1及び第2の接合領域の少なくとも一方に沿って形成される態様では、前記蓄積容量は、前記基板上で平面的に見て、少なくとも前記第2の接合領域と重なるように構成してもよい。
この場合には、第1の接合領域に比べて光リーク電流が相対的に発生しやすい傾向にある第2の接合領域を、より確実に遮光できる。よって、より効果的にトランジスタにおける光リーク電流の発生を低減することが可能となる。
上述した、第1部分が第1及び第2の接合領域の少なくとも一方に沿って形成される態様では、前記第1及び第2の接合領域は、LDD領域であってもよい。
この場合には、トランジスタは、LDD構造を有する。よって、トランジスタの非動作時において、データ線側ソースドレイン領域及び画素電極側ソースドレイン領域に流れるオフ電流を低減し、且つトランジスタの飽和動作時におけるドレイン端の電界緩和を低減でき、ホットキャリア現象による閾値の上昇(トランジスタ特性劣化に関する信頼性上の課題)に起因したオン電流の低下及びオフリーク電流の上昇を抑制できる。
本発明に係る第1の電気光学装置の他の態様では、前記走査線は、前記半導体層よりも下層側に配置される。
この態様によれば、トップゲート型のトランジスタよりも絶縁膜を介して下層側に走査線が配置される。よって、走査線は、戻り光からトランジスタを遮光する下側遮光膜或いは裏面遮光膜として機能することができる。即ち、下側遮光膜としての走査線によって、基板における裏面反射や、複板式のプロジェクタ等で他の電気光学装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などである、基板側から装置内に入射する戻り光からトランジスタを遮光できる。従って、トランジスタにおける光リーク電流の発生をより確実に低減できる。
本発明に係る第1の電気光学装置の他の態様では、前記蓄積容量は、遮光性導電材料を含んでなる。
この態様によれば、蓄積容量を、トランジスタに入射する光を遮光する遮光膜として確実に機能させることができる。
本発明に係る第1の電気光学装置の他の態様では、前記ゲート電極及び前記走査線は、遮光性導電材料を含んでなる。
この態様によれば、ゲート電極及び走査線を、トランジスタに入射する光を遮光する遮光膜として確実に機能させることができる。特に、ゲート電極或いは走査線の一部を、コンタクトホールの第1部分内に形成された例えば壁状の遮光体として確実に機能させることができる。よって、トランジスタにおける光リーク電流の発生をより確実に低減できる。
本発明に係る第1の電気光学装置の他の態様では、前記第1部分の幅は、前記第2部分の幅よりも狭い。
この態様によれば、第1部分の幅は、第2部分の幅よりも狭いので、第1部分を形成することによる非開口領域の増大(言い換えれば、開口率の低下)を殆ど招かない。更に、第2部分の幅は、第1部分の幅よりも広いので、第2部分によってゲート電極と走査線との間のコンタクト抵抗を確実に低減できる。つまり、高い開口率を確実に維持しつつ、主として第1部分によってトランジスタに対する遮光性を強化でき、主として第2部分によってゲート電極と走査線との間のコンタクト抵抗を低減できる。
本発明に係る第1の電気光学装置の他の態様では、前記蓄積容量は、前記第1の方向に沿って延びると共に、前記第1の接合領域を覆う第1容量部分と、前記第2の接合領域を覆うと共に前記第1容量部分より前記第2の方向の幅が広い第2容量部分とを有する。
この態様によれば、蓄積容量における、第2の接合領域を覆う第2容量部分は、第1の接合領域を覆う第1容量部分よりも第2の方向の幅が広くなるように構成される。即ち、第2容量部分は、例えばY方向に沿って延びる半導体層に対して、例えばX方向の幅が、第1容量部分よりも広くなるように構成される。よって、第1の接合領域に比べて光リーク電流が相対的に発生しやすい傾向にある第2の接合領域に入射する光を、第1の接合領域に入射する光よりも確実に遮光できる。即ち、第2の接合領域に到達する光を遮る遮光性を、第1の接合領域に到達する光を遮る遮光性よりも高める(即ち、強化する)ことができる。
本発明に係る第2の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、互いに交差するデータ線及び走査線と、該データ線及び走査線の交差に対応して設けられた画素電極と、該画素電極毎の開口領域を互いに隔てる非開口領域のうち前記交差に対応する交差領域に設けられ、(i)前記走査線と第1の絶縁膜を介して互いに異なる層に配置され、前記走査線が延びる方向に沿ったチャネル長を有するチャネル領域が形成された半導体層と、(ii)該半導体層に対して前記走査線と反対側の層に配置され、前記チャネル領域に重なるゲート電極とを含むトランジスタと、該トランジスタよりも第2の絶縁膜を介して上層側に配置され、前記非開口領域内に形成された蓄積容量とを備え、前記第1の絶縁膜には、前記基板上で平面的に見て、前記半導体層の脇に前記走査線が延びる方向に沿って延在する第1部分と、前記走査線の一部と重なると共に前記データ線が延びる方向に沿って延在する第2部分とを有する、前記ゲート電極と前記走査線とを電気的に接続するためのコンタクトホールが形成され、前記蓄積容量は、前記コンタクトホールに起因して前記第2の絶縁膜の上層側表面に生じた凹部を覆うように形成され、該凹部の表面に沿った凹状の断面形状を有する凹状部分を有する。
本発明に係る第2の電気光学装置によれば、その動作時には、上述した本発明に係る第1の電気光学装置と概ね同様に、画素領域における画像表示が可能となる。
トランジスタは、非開口領域のうち、データ線及び走査線の交差に対応する交差領域に設けられ(即ち、交差領域の全部又は一部に設けられ)、チャネル領域を有する半導体層、及びチャネル領域に重なるゲート電極を含む。
半導体層は、基板上の積層構造において、走査線と絶縁膜を介して互いに異なる層(即ち、走査線よりも絶縁膜を介して下層側又は上層側)に配置される。チャネル領域は、走査線が延びる方向(言い換えれば、複数のデータ線が配列される方向、即ちX方向)に沿ったチャネル長を有する。即ち、半導体層は、典型的には、走査線が延びる方向に沿って延びるように形成される。
ゲート電極は、基板上の積層構造において、半導体層に対して走査線と反対側の層に配置される。この場合には半導体層の脇にコンタクトホールを形成してゲート電極と走査線とを電気的に接続するとよい。
ゲート電極及び走査線は、基板上の積層構造においてゲート電極と走査線との間に配置された絶縁膜(或いは、該絶縁膜及び例えばゲート絶縁膜)に形成或いは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。
本発明では、ゲート電極と走査線とを電気的に接続するためのコンタクトホールは、基板上で平面的に見て、半導体層の脇に走査線が延びる方向に沿って延在する第1部分と、データ線の一部と重なると共にデータ線が延びる方向(言い換えれば、複数の走査線が配列される方向、即ちY方向)に沿って延在する第2部分とを有する。即ち、コンタクトホールは、第1部分と第2部分とによって、例えばL字状或いはT字状などの平面形状を有する溝(或いはコンタクト溝)として、絶縁膜に例えばエッチング等によって形成される。
よって、高い開口率を維持しつつ、ゲート電極と走査線との間のコンタクト抵抗を低減できる。即ち、本発明では、コンタクトホールは第1及び第2部分を有するので、仮にコンタクトホールが例えば円形状、正方形状、長方形状などの平面形状を有する場合と比較して、限られた非開口領域において当該コンタクトホールを形成する領域の面積を広くすることができる。従って、ゲート電極と走査線との間の電気的な抵抗を低減しつつ、開口率を向上させることができる。
更に本発明では、上述したように、コンタクトホールの第1部分は、半導体層の脇に走査線が延びる方向に沿って延在する。即ち、第1部分は、走査線が延びる方向に沿って延びるように形成された半導体層の側面側に、所定距離だけ離れて、走査線が延びる方向に沿って長手状に形成される。よって、第1部分内に形成されたゲート電極或いは走査線の一部は、3次元的に見て、半導体層に沿った、例えば壁状の遮光体として形成される。従って、半導体層に対して斜めに入射する光(即ち、基板面に沿った成分を有する光)を、第1部分(より正確には、第1部分内に形成されたゲート電極或いは走査線の一部)によって遮ることができる。つまり、半導体層の近傍に配置された例えば壁状の遮光体として形成される第1部分によって、半導体層に対して斜めに入射する光を遮る遮光性を強化できる。この結果、画像表示におけるフリッカや画素ムラを低減できる。
蓄積容量は、基板上の積層構造において、トランジスタよりも第2の絶縁膜を介して上層側に配置される。更に、蓄積容量は、非開口領域内に、典型的にはチャネル領域及びこれに隣接する例えばLDD領域を覆うようになど、基板上で平面的に見て半導体層に少なくとも部分的に重なるように形成される。蓄積容量は、典型的には、遮光性導電膜を含んでおり、トランジスタに上層側から入射する光を遮光する内蔵遮光膜として機能する。よって、トランジスタにおける光リーク電流の発生を低減できる。
本発明では特に、蓄積容量は、第2の絶縁膜の上層側表面にコンタクトホールに起因して生じた凹部を覆うように形成され、該凹部の表面に沿った凹状の断面形状を有する凹状部分を有する。
即ち、第2の絶縁膜よりも下層側に配置された第1の絶縁膜には、前述のようにコンタクトホールが形成されているので、第2の絶縁膜の上層側表面には該コンタクトホールに起因して、例えばコンタクトホールの内壁に概ね沿った、凹部が生じる。蓄積容量は、該凹部を覆うように形成されることで、その一部が凹部内に形成され、凹部の表面に沿った凹状の断面形状を有する凹状部分を有する。凹状部分は、典型的には、凹部における壁部及び底部に沿って形成される。
よって、蓄積容量は、凹状部分を有する分だけ容量値が増大する。従って、画素電極における電位保持特性を高めることができる。言い換えれば、蓄積容量が凹状部分を有さない場合(即ち、蓄積容量が平面的にのみ形成される場合)と比較して、製品に要求される表示性能を実現する容量値を有する蓄積容量を、基板上の狭い領域に作り込むことができる。これにより、画像表示におけるフリッカや画素ムラを低減でき、更には、装置の小型化を実現できる。
更に、凹部は、コンタクトホールに起因して生じるので、凹部(及び凹状部分)は、コンタクトホールの平面形状と概ね同じ平面形状を有する。言い換えれば、凹状部分は、基板上で平面的に見て、半導体層の脇に走査線が延びる方向に沿って延在する部分と、データ線の一部と重なると共にデータ線が延びる方向に沿って延在する部分とを有する。よって、凹状部分を非開口領域内に容易に配置することが可能であり、開口率の低下を殆ど招くことなく、蓄積容量の容量値を増大させることができる。
加えて、凹部は、コンタクトホールに起因して生じるので、製造工程の複雑化或いは増加を殆ど或いは全く招かない。
以上説明したように、本発明に係る第2の電気光学装置によれば、高開口率を維持したまま蓄積容量の容量値を増大できると共にTFTにおける光リーク電流の発生を低減できる。その結果、高品質な画像表示が可能となる。
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を具備してなる。
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品質な表示を行うことが可能な、投射型表示装置、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、本発明に係る電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することが可能である。
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。
<第1実施形態>
先ず、本実施形態に係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。
図1は、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、本実施形態に係る液晶装置では、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は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板である。対向基板20もTFTアレイ基板10と同様に透明基板である。TFTアレイ基板10と対向基板20との間に液晶層50が封入されている。TFTアレイ基板10と対向基板20とは、複数の画素部が設けられる画像表示領域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。
図1において、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10a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。周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、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。走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する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10aの両側に設けられた二つの走査線駆動回路104間をつなぐため、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。
対向基板20の4つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材106が配置されている。他方、TFTアレイ基板10にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的な導通をとることができる。
図2において、TFTアレイ基板10上には、画素スイッチング用のTFTや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。画像表示領域10aには、画素スイッチング用のTFTや例えば走査線、データ線等の配線の上層に画素電極9aがマトリクス状に設けられている。画素電極9a上には、配向膜が形成されている。他方、対向基板20におけるTFTアレイ基板10との対向面上に、遮光膜23が形成されている。遮光膜23は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板20上の画像表示領域10a内で、例えば格子状等にパターニングされている。そして、遮光膜23上に、ITO等の透明材料からなる対向電極21が複数の画素電極9aと対向してベタ状に形成されている。対向電極21上には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。
尚、図1及び図2に示した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等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線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。
次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部の電気的な構成について、図3を参照して説明する。
図3は、本実施形態に係る液晶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、配線等の等価回路図である。
図3において、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の夫々には、画素電極9a及び本発明に係る「トランジスタ」の一例としてのTFT30が形成されている。TFT30は、画素電極9aに電気的に接続されており、液晶装置の動作時に画素電極9aをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線6aは、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。
TFT30のゲートに走査線11が電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置は、所定のタイミングで、走査線11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が所定のタイミングで書き込まれる。画素電極9aを介して液晶層50(図2参照)を構成する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。
液晶層50を構成する液晶は、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に応じたコントラストをもつ光が出射される。
ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極9aと対向電極21(図2参照)との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量70が付加されている。蓄積容量70は、画像信号の供給に応じて各画素電極9aの電位を一時的に保持する保持容量として機能する容量素子である。蓄積容量70の一方の電極は、画素電極9aと並列してTFT30のドレインに電気的に接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量線300に電気的に接続されている。蓄積容量70によれば、画素電極9aにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカの低減といった表示特性の向上が可能となる。尚、蓄積容量70は、後述するように、TFT30へ入射する光を遮る内蔵遮光膜としても機能する。
次に、上述の動作を実現する画素部の具体的な構成について、図4から図6を参照して説明する。
図4及び図5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部の平面図である。図4及び図5は、それぞれ、後述する積層構造のうち下層部分(図4)と上層部分(図5)とを分かって図示している。図6は、図4及び図5を重ね合わせた場合のA−A´断面図である。
尚、図6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5及び図6では、説明の便宜上、画素電極9aより上側に位置する部分の図示を省略している。
図5において、画素電極9aは、TFTアレイ基板10上に、マトリクス状に複数設けられている(点線によって、その輪郭が示されている)。
図4及び図5に示すように、画素電極9aの縦横の境界にそれぞれ沿ってデータ線6a及び走査線11が設けられている。即ち、走査線11は、X方向に沿って延びており、データ線6aは、走査線11と交差するように、Y方向に沿って延びている。走査線11及びデータ線6aが互いに交差する交差領域の各々にはTFT30が設けられている。
走査線11、データ線6a、蓄積容量70、中継層93及びTFT30は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、画素電極9aに対応する各画素の開口領域(即ち、各画素において、表示に実際に寄与する光が透過又は反射される領域)を囲む非開口領域内に配置されている。即ち、これらの走査線11、蓄積容量70、データ線6a、中継層93及びTFT30は、表示の妨げとならないように、各画素の開口領域ではなく、非開口領域内に配置されている。尚、走査線11、蓄積容量70、データ線6a及び中継層93は、非開口領域の一部をそれぞれ規定している。
図6に示すように、TFTアレイ基板10上には、走査線11、TFT30、蓄積容量70、データ線6a、画素電極9a等の各種の構成要素が積層構造をなして設けられている。この積層構造は、下から順に、走査線11を含む第1層、ゲート電極3を有するTFT30等を含む第2層、蓄積容量70を含む第3層、データ線6a等を含む第4層、画素電極9a等を含む第5層(最上層)からなる。また、第1層及び第2層間には下地絶縁膜12が、第2層及び第3層間には第1層間絶縁膜41が、第3層及び第4層間には第2層間絶縁膜42が、第4層及び第5層間には第3層間絶縁膜43が、それぞれ設けられており、上述した各要素間が短絡することを防止している。また、これら各種の絶縁膜12、41、42及び43には、例えば、TFT30の半導体層1a中のデータ線側ソースドレイン領域1dとデータ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール81等が形成されている。以下では、これらの各要素について、下から順に説明を行う。尚、上述した積層構造のうち第1層から第1層間絶縁膜までが、下層部分として図4に図示されており、第3層から第6層までが上層部分として図5に図示されている。
(第1層の構成―走査線等―)
図6において、第1層として、走査線11が設けられている。走査線11は、例えばタングステン(W)、チタン(Ti)、チタンナイトライド(TiN)等の高融点金属材料等の遮光性導電材料からなる。
図4に示すように、走査線11は、X方向に沿うように、ストライプ状にパターニングされている。より詳しく見ると、走査線11は、X方向に沿うように延びる本線部分11xと、該本線部分11xからY方向に延設された延設部分11yとを備えている。尚、相隣接する走査線11の延設部分11yは相互に接続されることはなく、従って、該走査線11は1本1本分断された形となっている。
(第2層の構成―TFT等―)
図6において、第2層として、TFT30が設けられている。
図4及び図6に示すように、TFT30は、半導体層1a及びゲート電極3を含んで構成されている。
半導体層1aは、例えばポリシリコンからなり、Y方向に沿ったチャネル長を有するチャネル領域1a´、データ線側LDD領域1b及び画素電極側LDD領域1c、並びにデータ線側ソースドレイン領域1d及び画素電極側ソースドレイン領域1eからなる。即ち、TFT30はLDD構造を有している。尚、データ線側LDD領域1bは、本発明に係る「第1の接合領域」の一例であり、画素電極側LDD領域1cは、本発明に係る「第2の接合領域」の一例である。
データ線側ソースドレイン領域1d及び画素電極側ソースドレイン領域1eは、チャネル領域1a´を基準として、Y方向に沿ってほぼミラー対称に形成されている。データ線側LDD領域1bは、チャネル領域1a´及びデータ線側ソースドレイン領域1d間に形成されている。画素電極側LDD領域1cは、チャネル領域1a´及び画素電極側ソースドレイン領域1e間に形成されている。データ線側LDD領域1b、画素電極側LDD領域1c、データ線側ソースドレイン領域1d及び画素電極側ソースドレイン領域1eは、例えばイオンインプランテーション法等の不純物打ち込みによって半導体層1aに不純物を打ち込んでなる不純物領域である。データ線側LDD領域1b及び画素電極側LDD領域1cはそれぞれ、データ線側ソースドレイン領域1d及び画素電極側ソースドレイン領域1eよりも不純物の少ない低濃度な不純物領域として形成される。このような不純物領域によれば、TFT30の非動作時において、ソース領域及びドレイン領域に流れるオフ電流を低減し、且つTFT30の動作時に流れるオン電流の低下及びオフリーク電流の上昇を抑制できる。尚、TFT30は、LDD構造を有することが好ましいが、データ線側LDD領域1b、画素電極側LDD領域1cに不純物打ち込みを行わないオフセット構造であってもよいし、ゲート電極をマスクとして不純物を高濃度に打ち込んでデータ線側ソースドレイン領域及び画素電極側ソースドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。
走査線11及び半導体層1a間は、本発明に係る「第1の絶縁膜」の一例としての下地絶縁膜12によって絶縁されている。下地絶縁層12は、走査線11から半導体層1aを絶縁する機能の他、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。
尚、図4において、下地絶縁膜12には、本発明に係る「コンタクトホール」の一例としてのコンタクトホール810が形成されている。コンタクトホール810に関する構成については、図7から図9を参照して後に詳細に説明する。
図4及び図6に示すように、ゲート電極3は、半導体層1aよりもゲート絶縁膜2を介して上層側に配置されている。即ち、TFT30は、トップゲート型のTFTとして形成されている。ゲート電極3は、例えばタングステン(W)、チタン(Ti)、チタンナイトライド(TiN)等の高融点金属材料等の遮光性の導電材料からなる。尚、ゲート電極3は、例えば導電性ポリシリコンから形成されてもよい。
図4に示すように、ゲート電極3は、TFT30のチャネル領域1a´に重なる本体部分3aと、該本体部分3aからX方向に沿って延設される延設部分32と、該本体部分3aからY方向に沿って延設される延設部分31とを有している。尚、延設部分31及び31は、本発明に係る「ゲート電極延設部分」の一例である。ゲート電極3は、ゲート絶縁膜2及び下地絶縁膜12を貫通して開孔されたコンタクトホール810を介して、走査線11と互いに電気的に接続されている。
尚、本実施形態では、各TFT30のゲート電極3をそれぞれ分離して形成したが、例えば、同一の走査線11に対応するTFT30(即ち、X方向に沿って互いに隣接するTFT30)のゲート電極3を互いに繋ぐように形成してもよい。言い換えれば、同一の走査線11に対応するTFT30のゲート電極3を含む、半導体層1aに対して走査線11とは反対側の層に配置された他の走査線として形成してもよい。この場合には、走査線を二重配線として構成でき、ゲート電極3に走査信号をより確実に供給できる。
(第3層の構成―蓄積容量等―)
図6において、第3層として蓄積容量70が設けられている。蓄積容量70は、TFT30よりも、本発明に係る「第2の絶縁膜」の一例としての第1層間絶縁膜41を介して上層側に設けられている。
蓄積容量70は、下部容量電極71と上部容量電極300a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。
図5及び図6に示すように、上部容量電極300aは、容量線300の一部として形成されている。容量線300は、画素電極9aが配置された画像表示領域10aからその周囲に延設されている。上部容量電極300aは、容量線300を介して定電位源と電気的に接続され、固定電位に維持された固定電位側容量電極である。上部容量電極300aは、例えばAl(アルミニウム)、Ag(銀)等の金属又は合金を含んだ非透明な金属膜から形成されており、TFT30を遮光する上側遮光膜(内蔵遮光膜)としても機能する。尚、上部容量電極300aは、例えば、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)、Pd(パラジウム)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構成されていてもよい。
下部容量電極71は、TFT30の画素電極側ソースドレイン領域1e及び画素電極9aに電気的に接続された画素電位側容量電極である。より具体的には、下部容量電極71は、コンタクトホール83を介して画素電極側ソースドレイン領域1eと電気的に接続されると共に、第2層間絶縁膜42及び誘電体膜75を貫通して開孔されたコンタクトホール84(図5参照)を介して、後述するデータ線6aと同層(即ち、第4層)に配置された中継層93に電気的に接続されている。更に、中継層93(図5参照)は、第3層間絶縁膜43に開孔されたコンタクトホール85(図5参照)を介して画素電極9aに電気的に接続されている。即ち、下部容量電極71は、中継層93と共に画素電極側ソースドレイン領域1e及び画素電極9a間の電気的な接続を中継する。下部容量電極71は、導電性のポリシリコンから形成されている。よって、蓄積容量70は、所謂MIS構造を有している。尚、下部容量電極71は、画素電位側容量電極としての機能の他、上側遮光膜としての上部容量電極300aとTFT30との間に配置される、光吸収層或いは遮光膜としての機能も有する。
誘電体膜75は、例えばHTO(High Temperature Oxide)膜、LTO(Low Temperature Oxide)膜等の酸化シリコン膜、或いは窒化シリコン膜等から構成された単層構造、或いは多層構造を有している。
尚、下部容量電極71を、上部容量電極300aと同様に金属膜から形成してもよい。即ち、蓄積容量70を、金属膜−誘電体膜(絶縁膜)−金属膜の3層構造を有する、所謂MIM構造を有するように形成してもよい。
尚、図4及び図5に示すように、本実施形態では特に、蓄積容量70は、コンタクトホール810を覆うように形成されている。このため、図7から図9を参照して後に詳細に説明するが、蓄積容量70は、コンタクトホール810に起因して第1層間絶縁膜41の上層側表面に生じた凹部710の表面に沿って形成された凹状部分70tを有している。
(第4層の構成―データ線等―)
図6において、第4層としてデータ線6aが設けられている。また、第4層には、中継層93(図5参照)が、データ線6aと同一膜から形成されている。
図5及び図6に示すように、データ線6aは、半導体層1aのデータ線側ソースドレイン領域1dに、第1層間絶縁膜41、誘電体膜75及び第2層間絶縁膜42を貫通するコンタクトホール81を介して電気的に接続されている。データ線6a及びコンタクトホール81内部は、例えば、Al−Si−Cu、Al−Cu等のAl(アルミニウム)含有材料、又はAl単体、若しくはAl層とTiN層等との多層膜からなる。データ線6aは、TFT30を遮光する機能も有している。
図5において、中継層93は、層間絶縁膜42上においてデータ線6a(図6参照)と同層に形成されている。データ線6a及び中継層93は、例えば金属膜等の導電材料で構成される薄膜を層間絶縁膜42上に薄膜形成法を用いて形成しておき、当該薄膜を部分的に除去、即ちパターニングすることによって相互に離間させた状態で形成される。従って、データ線6a及び中継層93を同一工程で形成できるため、装置の製造プロセスを簡便にできる。
(第5層の構成―画素電極等―)
図6において、第5層として画素電極9aが設けられている。画素電極9aは、データ線6aよりも第3層間絶縁膜43を介して上層側に形成されている。
図5及び図6に示すように、画素電極9aは、下部容量電極71、コンタクトホール83、84及び85、並びに中継層93を介して半導体層1aの画素電極側ソースドレイン領域1eに電気的に接続されている。画素電極9aの上側表面には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜が設けられている。
以上に説明した画素部の構成は、図4及び図5に示すように、各画素部に共通である。画像表示領域10a(図1参照)には、かかる画素部が周期的に形成されている。
次に、本実施形態に係る液晶装置の蓄積容量の形状について、走査線、ゲート電極、該走査線及びゲート電極間を電気的に接続するコンタクトホールの平面形状と共に、図7から図9を参照して詳細に説明する。
図7は、本実施形態に係る液晶装置の走査線、ゲート電極、該走査線及びゲート電極間を電気的に接続するコンタクトホール並びに蓄積容量の平面形状を示す平面図である。図8は、図7のC−C´断面図である。図9は、図7のD−D´断面図である。
尚、図7では、図4に示した画素部を構成する構成要素のうち、走査線11、TFT30及び蓄積容量70を拡大して示し、その他の構成要素については図示を省略している。また、図8及び図9では、第2層間絶縁膜42より上層側の構成要素については図示を省略している。
図7において、走査線11は、図4を参照して上述したように、X方向に沿う本線部分11xと、該本線部11xからY方向に沿って延設された延設部分11yとを有している。延設部分11yは、データ線側LDD領域1bに対向する領域を含むように形成された第1延設部分11y1と、画素電極側LDD領域1cに対向する領域を含むように形成された第2延設部分11y2とからなる。よって、データ線側LDD領域1b及び画素電極側LDD領域1cに下層側から入射する光を、第1延設部分11y1及び第2延設部分11y2の各々によって遮光できる。従って、データ線側LDD領域1b及び画素電極側LDD領域1cにおける光リーク電流の発生を低減できる。
更に、本実施形態では、走査線11における第2延設部分11y2は、第1延設部分11y1よりもX方向の幅が広くなるように構成されている。即ち、第2延設部分11y2のX方向の幅W2は、第1延設部分11y1のX方向の幅W1よりも広くなっている。よって、画素電極側LDD領域1cに下層側から入射する光を、データ線側LDD領域1bに下層側から入射する光よりも確実に遮光できる。よって、光リーク電流が相対的に生じ易い画素電極側LDD領域1cに対する遮光性を高めることができ、TFT30に流れる光リーク電流を効果的に低減できる。
図7から図9に示すように、ゲート電極3と走査線11とは、ゲート絶縁膜2及び下地絶縁膜12を貫通して開孔されたコンタクトホール810を介して電気的に接続されている。
図7に示すように、本実施形態では特に、コンタクトホール810は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、半導体層1aの脇にY方向に沿って延在する第1部分811と、走査線11の本線部分11xの一部と重なると共にX方向に沿って延在する第2部分812とを有している。即ち、コンタクトホール810は、第1部分811と第2部分812とが繋がって、いわばL字状に折れ曲がった平面形状を有している。更に、ゲート電極3は、図4を参照して上述したように、TFT30のチャネル領域1a´に重なる本体部分3aと該本体部分3aからコンタクトホール810と重なるように延設された延設部分31及び32とを有している。延設部分31は、コンタクトホール810の第1部分811を覆うように、Y方向に沿って延設されており、延設部分32は、コンタクトホール810の第2部分812を覆うように、X方向に沿って延設されている。よって、図8に示すように、延設部分31の一部は、コンタクトホール810の第1部分811内に形成され、走査線11(より詳細には、第2延設部分11y2の一部)と接触している。同様に、図9に示すように、延設部分32の一部は、コンタクトホール810の第2部分812内に形成され、走査線11(より詳細には、本線部分11xの一部)と接触している。
このように構成されているので、高い開口率を維持しつつ、ゲート電極3と走査線11との間のコンタクト抵抗を低減できる。
即ち、本実施形態では特に、上述したように、コンタクトホール810は第1部分811及び第2部分812を有するので、仮にコンタクトホール810が例えば円形状、正方形状などの一般的なコンタクトホールとして典型的な平面形状を有する場合或いは仮にコンタクトホール810が第1部分811及び第2部分812のいずれか一方のみからなる場合と比較して、限られた非開口領域において当該コンタクトホール810を形成する領域の面積を広くすることができる。従って、ゲート電極3と走査線11との間の電気的な抵抗を低減しつつ、開口率を向上させることができる。
尚、本実施形態のように、コンタクトホール810が、第1部分811と第2部分812とが繋がって、いわばL字状に折れ曲がった平面形状を有していることで、ゲート電極3及び走査線11間が電気的に接続されない事態を回避することができる。即ち、仮にコンタクトホール810が第1部分811及び第2部分812のいずれか一方のみからなる場合など、コンタクトホールが長方形状或いは長手状の平面形状を有する場合には、高開口率化や小型化に伴ってコンタクトホールを細く形成する際に、コンタクトホールを走査線に達する程度に十分に開孔することが困難になってしまうおそれがある。しかるに、本実施形態のようにコンタクトホール810がいわばL字状に折れ曲がった平面形状を有する場合には、少なくとも該折れ曲がった部分(言い換えれば、第1部分811と第2部分とが繋がる部分或いは交わる部分)において、コンタクトホール810を走査線に達する程度に開孔することが経験的に容易に可能である。よって、ゲート電極3及び走査線11間を確実に電気的に接続することができる。
更に、本実施形態では特に、上述したように、コンタクトホール810の第1部分811は、半導体層1aの脇にY方向に沿って延在している。より具体的には、第1部分811は、Y方向に沿って延びるように形成された半導体層1aの側面側に、所定距離L1だけ離れて、Y方向に沿って長手状に形成されている。
よって、図8に示すように、第1部分811内に形成されたゲート電極3(より正確には、延設部分31)の一部は、3次元的に見て、半導体層1aに沿った、壁状の遮光体として形成される。従って、半導体層1aに対して斜めに入射する光(即ち、例えば、図8中、矢印P1で示す方向に沿って入射する光、つまり、入射光のうちX方向或いはY方向成分を有する光、或いは、矢印P2で示す方向に沿って入射する光、つまり、戻り光のうちX方向或いはY方向成分を有する光)を、第1部分811(より正確には、第1部分811内に形成されたゲート電極3の一部)によって遮ることができる。つまり、半導体層1aの近傍に配置された壁状の遮光体として形成される第1部分811によって、半導体層1aに対して斜めに入射する光を遮る遮光性を強化できる。この結果、画像表示におけるフリッカや画素ムラを低減できる。
加えて、図7及び図8に示すように、本実施形態では特に、コンタクトホール810は、半導体層1aの両側にそれぞれ1つずつ設けられ、コンタクトホール810の第1部分811は、半導体層1aの両側に、壁状の遮光体として形成されている。よって、半導体層1aに対して両側から斜めに入射される光を遮光できる。従って、TFT30における光リーク電流をより確実に低減できる。
尚、コンタクトホール810を半導体層1aの片側(即ち、図7中、左側又は右側)のみに設けて、第1部分811を半導体層1aの片側のみに形成してもよい。この場合にも半導体層1aに対して斜めに入射する光を遮る遮光性を相応に強化できる。但し、遮光性を強化するという観点及びコンタクト抵抗を低減するという観点からは、本実施形態のように、コンタクトホール810を半導体層1aの両側に設けて、半導体層1aの両側に第1部分811を形成することが好ましい。
更に、図7に示すように、本実施形態では特に、コンタクトホール810の第1部分811は、画素電極側LDD領域1cの両側に設けられており、データ線側LDD領域1bの両側には設けられていない。よって、画素電極側LDD領域1cに到達する光を遮る遮光性を、データ線側LDD領域1bに到達する光を遮る遮光性よりも高める或いは強化することができる。ここで、本願発明者は、TFT30の動作時に、画素電極側LDD領域1cにおいて、データ線側LDD領域1bに比べて光リーク電流が相対的に発生しやすいと結論づけている。即ち、TFT30の動作時に、画素電極側LDD領域1cに光が照射された場合には、データ線側LDD領域1bに光が照射された場合よりも、TFT30における光リーク電流が発生しやすいと結論づけている。従って、第1部分811が、画素電極側LDD領域1cの両側に設けられ、データ線側LDD領域1bの両側には設けられないことによって、光リーク電流が相対的に生じ易い画素電極側LDD領域1cに対する遮光性を高めることができ、TFT30に流れる光リーク電流を効果的に低減できる。逆に言えば、画素電極側LDD領域1cに比べて光リーク電流が相対的に発生しにくいデータ線側LDD領域1bの両側にはコンタクトホール810を延設しないことによって、開口率の無駄な低下を防止できる。
加えて、図7に示すように、本実施形態では特に、コンタクトホール810の第1部分811の幅WT1は、第2部分812の幅WT2よりも狭い。よって、第1部分811を形成することによる非開口率の増大、即ち開口率の低下を殆ど招かない。更に、第2部分812の幅WT2は、第1部分811の幅WT1よりも広いので、第2部分812によってゲート電極3と走査線11との間のコンタクト抵抗を確実に低減できる。つまり、高い開口率を確実に維持しつつ、主として第1部分811によってTFT30に対する遮光性を強化でき、主として第2部分812によってゲート電極3と走査線11との間のコンタクト抵抗を低減できる。
図7から図9に示すように、蓄積容量70を構成する上部容量電極300aは、データ線側LDD領域1bを覆う第1電極部分301と、画素電極側LDD領域1cを覆う第2電極部分302とを有している。更に、蓄積容量70を構成する下部容量電極71は、データ線側LDD領域1bを覆う第1電極部分71aと、画素電極側LDD領域1cを覆う第2電極部分71bとを有している。尚、第1電極部分301及び71a、並びに誘電体膜75のうち第1電極部分301及びa71間に設けられた部分は、本発明に係る「第1容量部分」の一例を構成し、第2電極部分302及び71b、並びに誘電体膜75のうち第2電極部分302及び71bに設けられた部分は、本発明に係る「第2容量部分」の一例を構成している。
よって、データ線側LDD領域1bに上層側から入射する光を、第1電極部分301及び71aによって遮光できる。更に、画素電極側LDD領域1cに上層側から入射する光を、第2電極部分302及び71bによって遮光できる。従って、データ線側LDD領域1b及び画素電極側LDD領域1cにおける光リーク電流の発生を低減できる。
本実施形態では特に、蓄積容量70は、第1層間絶縁膜41の上層側表面にコンタクトホール810に起因して生じた凹部710を覆うように形成され、凹部710の表面に沿った凹状の断面形状を有する凹状部分70tを有している。
即ち、図8及び図9に示すように、第1層間絶縁膜41よりも下層側に配置された下地絶縁膜12及びゲート絶縁膜2には、コンタクトホール810が形成されているので、第1層間絶縁膜41の上層側表面にはコンタクトホール810に起因して、例えばコンタクトホール810の内壁に概ね沿った、凹部710が生じている。蓄積容量70は、凹部710を覆うように形成されることで、その一部が凹部710内に形成され、凹部710の表面に沿った凹状の断面形状を有する凹状部分70tを有している。凹状部分70tは、上部容量電極300aのうち凹部710に重なる部分と、誘電体膜75のうち凹部710に重なる部分と、下部容量電極71のうち凹部710に重なる部分とから構成されている。
よって、蓄積容量70は、凹状部分70tを有する分だけ容量値が増大する。従って、画素電極9aにおける電位保持特性を高めることができる。言い換えれば、蓄積容量70が凹状部分70tを有さない場合(即ち、蓄積容量70が平面的にのみ形成される場合)と比較して、製品に要求される表示性能を実現する容量値を有する蓄積容量70を、TFTアレイ基板10上の狭い領域に作り込むことができる。これにより、画像表示におけるフリッカや画素ムラを低減でき、更には、装置の小型化を実現できる。
更に、凹部710は、コンタクトホール810に起因して生じるので、凹部710(及び凹状部分70t)は、コンタクトホール810の平面形状と概ね同じ平面形状を有している(図示省略)。言い換えれば、凹状部分70tは、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、半導体層1aの脇にY方向に沿って延在する部分と、走査線11の本線部分11xの一部と重なると共にX方向に沿って延在する部分とを有している。よって、凹状部分70tを非開口領域内に容易に配置することが可能であり、開口率の低下を殆ど招くことなく、蓄積容量70の容量値を増大させることができる。
尚、コンタクトホール810の第1部分811及び第2部分812は、各々の幅がゲート電極3の厚さの2倍よりも大きくなるように形成されることが好ましい。この場合には、コンタクトホール810内がゲート電極3の一部によって完全に塞がれてしまい、第1層間絶縁膜41の上層側表面にコンタクトホール810に起因した凹部710が生じなくなってしまうことを低減或いは防止できる、即ち、第1層間絶縁膜41の上層側表面にコンタクトホール810に起因した凹部710をより確実に生じさせることができる。よって、蓄積容量70が凹状部分70tを確実に有するようにし、蓄積容量70の容量値を確実に増大させることができる。但し、コンタクトホール810の第1部分811及び第2部分812の各々の幅がゲート電極3の厚さの2倍以下であっても、コンタクトホール810内の側壁のカバレッジ率(即ち、ゲート電極3のうち、TFTアレイ基板10の基板面に沿って形成された部分の厚さに対するコンタクトホール810内の側壁に形成された部分の厚さ(即ち、側壁面からの厚さ)の割合)を100%未満に調整することで、凹部710を生じさせることができる。
加えて、凹部710は、コンタクトホール810に起因して生じるので、製造工程の複雑化或いは増加を殆ど或いは全く招かない。
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、高開口率を維持したまま蓄積容量70の容量値を増大できると共にTFT30における光リーク電流の発生を低減できる。その結果、高品質な画像表示が可能となる。
<第2実施形態>
第2実施形態に係る液晶装置について、図10を参照して説明する。
図10は、第2実施形態における図7と同趣旨の平面図である。尚、図10において、図1から図9に示した第1実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
図10において、第2実施形態に係る液晶装置は、上述した第1実施形態におけるコンタクトホール810に代えてコンタクトホール820が形成されている点、ゲート電極3が本体部3a、延設部分31及び32に加えて、延設部分33を有している点、走査線11が上述した第1実施形態における第1延設部分11y1に代えて第1延設部分11y3を有している点、下部容量電極71が第1部分71aに代えて第1部分71cを有している点、及び上部容量電極300aが第1部分301に代えて第1部分303を有している点が異なり、その他の点については、上述した第1実施形態に係る液晶装置と概ね同様に構成されている。
本実施形態では特に、コンタクトホール820は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、画素電極側LDD領域1cに沿って延在する第1部分821aと、データ線側LDD領域1bに沿って延在する第1部分821bと、走査線11の本線部分11xの一部と重なると共にX方向に沿って延在する第2部分822とを有している。即ち、コンタクトホール820は、第1部分821a及び821bと第2部分822とによって、いわばT字状の平面形状を有している。更に、ゲート電極3は、TFT30のチャネル領域1a´に重なる本体部分3aと該本体部分3aからコンタクトホール820と重なるように延設された延設部分31、32及び33とを有している。延設部分31は、コンタクトホール820の第1部分821aを覆うように、Y方向に沿って延設されており、延設部分32は、コンタクトホール820の第2部分822を覆うように、X方向に沿って延設されており、延設部分33は、コンタクトホール820の第1部分821bを覆うように、Y方向に沿って延設されている。よって、延設部分31の一部は、コンタクトホール820の第1部分821a内に形成され、走査線11(より詳細には、第2延設部分11y2の一部)と接触し、延設部分32の一部は、コンタクトホール820の第2部分822内に形成され、走査線11(より詳細には、本線部分11xの一部)と接触し、延設部分33の一部は、コンタクトホール820の第1部分821b内に形成され、走査線11(より詳細には、第1延設部分11y3の一部)と接触している。
このように構成されているので、コンタクトホール820の第1部分821aに加えて、第1部分821bによって、半導体層1aに入射する光をより確実に遮光することができ、TFT30における光リーク電流の発生をより確実に低減することが可能となる。
更に、コンタクトホール820は、第1部分821aに加えて第1部分821bを有するので、コンタクト抵抗をより確実に低減でき、ゲート電極3と走査線11との間のより一層良好な電気的接続を実現できる。
加えて、本実施形態では特に、蓄積容量70は、第1層間絶縁膜41の上層側表面にコンタクトホール820に起因して生じた凹部を覆うように形成され(即ち、第1電極部分303及び71cは、コンタクトホール820の第1部分821bに起因して生じた凹部を覆うように形成され、第2電極部分302及び71bは、コンタクトホール820の第1部分821aに起因して生じた凹部を覆うように形成され)、該凹部の表面に沿った凹状の断面形状を有する凹状部分を有している。よって、蓄積容量70は、凹状部分を有する分だけ容量値が増大する。従って、画素電極9aにおける電位保持特性を高めることができる。更に、このような凹部は、コンタクトホール820に起因して生じるので、凹部(及び凹状部分)は、コンタクトホール820の平面形状と概ね同じ平面形状を有している(図示省略)。言い換えれば、凹状部分は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、データ線側LDD領域1b及び画素電極側LDD領域1cの脇にY方向に夫々沿って延在する部分と、走査線11の本線部分11xの一部と重なると共にX方向に沿って延在する部分とを有している。よって、凹状部分70tを非開口領域内に容易に配置することが可能であり、開口率の低下を殆ど招くことなく、蓄積容量70の容量値を増大させることができる。
尚、本実施形態では、コンタクトホール820を、いわばT字状の平面形状を有するように構成したが、例えば、第2部分822を半導体層1aに近づくように延在させてもよい。この場合には、コンタクトホール820を形成する面積をより大きくすることができ、コンタクト抵抗をより一層低減できる。更に、コンタクトホール820に起因して生じる凹部をより大きくすることができるので、凹状部分70tをより大きくすることができる。よって、蓄積容量70の容量値をより一層増大させることができる。
<第3実施形態>
第3実施形態に係る液晶装置について、図11から図14を参照して説明する。
先ず、本実施形態に係る液晶装置の画素部の構成について、図11から図13を参照して説明する。
図11は、第3実施形態における図4と同趣旨の平面図であり、図12は、第3実施形態における図5と同趣旨の平面図であり、図13は、図11及び図12を重ね合わせた場合のE−E´断面図である。尚、図11から図13において、図1から図9に示した第1実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。また、図13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。
図11から図13において、第3実施形態に係る液晶装置は、上述した第1実施形態における走査線11、TFT30、蓄積容量70及びデータ線6aに各々に代えて、走査線13、TFT35、蓄積容量73及びデータ線6cを備える点、及び上述した第1実施形態におけるコンタクトホール810に代えてコンタクトホール830が形成されている点で、上述した第1実施形態に係る液晶装置と異なり、その他の点については、上述した第1実施形態に係る液晶装置と概ね同様に構成されている。
尚、図11を参照して後述するが、第3実施形態に係る液晶装置では、TFT35を構成する半導体層5aは、走査線が延びる方向(即ちX方向)に沿って形成されており、上述した第1実施形態におけるTFT30を構成する半導体層1aが、データ線が延びる方向(即ちY方向)に沿って形成されているのとは異なる。
図11及び図12に示すように、画素電極9aの縦横の境界にそれぞれ沿ってデータ線6c及び走査線13が設けられている。即ち、走査線13は、X方向に沿って延びており、データ線6cは、走査線13と交差するように、Y方向に沿って延びている。走査線13及びデータ線6cが互いに交差する交差領域の各々にはTFT35が設けられている。
走査線13、データ線6c、蓄積容量73、中継層93c及びTFT35は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、画素電極9aに対応する各画素の開口領域を囲む非開口領域内に配置されている。
(第1層の構成―走査線等―)
図13において、第1層として、走査線13が設けられている。走査線13は、例えばタングステン(W)、チタン(Ti)、チタンナイトライド(TiN)等の高融点金属材料等の遮光性導電材料からなる。
図11に示すように、走査線13は、X方向に沿うように、ストライプ状にパターニングされている。より詳しく見ると、走査線13は、X方向に沿うように延びる本線部分13aと、該本線部分13aからY方向に延設された延設部分13bとを備えている。延設部分13bは、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、少なくとも後述するコンタクトホール830に重なるように形成されている。尚、相隣接する走査線13の延設部分13bは相互に接続されることはなく、従って、該走査線13は1本1本分断された形となっている。
(第2層の構成―TFT等―)
図13において、第2層として、TFT35が設けられている。
図11及び図13に示すように、TFT35は、半導体層5a及びゲート電極33を含んで構成されている。
半導体層5aは、例えばポリシリコンからなり、X方向に沿ったチャネル長を有するチャネル領域5a´、データ線側LDD領域5b及び画素電極側LDD領域5c、並びにデータ線側ソースドレイン領域5d及び画素電極側ソースドレイン領域5eからなる。即ち、TFT35はLDD構造を有している。
データ線側ソースドレイン領域5d及び画素電極側ソースドレイン領域5eは、チャネル領域5a´を基準として、X方向に沿ってほぼミラー対称に形成されている。データ線側LDD領域5bは、チャネル領域5a´及びデータ線側ソースドレイン領域5d間に形成されている。画素電極側LDD領域5cは、チャネル領域5a´及び画素電極側ソースドレイン領域5e間に形成されている。
走査線13及び半導体層5a間は、下地絶縁膜12によって絶縁されている。下地絶縁膜12には、コンタクトホール830が形成されている。コンタクトホール830に関する構成については、図14を参照して後に詳細に説明する。
図11及び図13に示すように、ゲート電極33は、半導体層5aよりもゲート絶縁膜2を介して上層側に配置されている。ゲート電極33は、例えばタングステン(W)、チタン(Ti)、チタンナイトライド(TiN)等の高融点金属材料等の遮光性の導電材料からなる。尚、ゲート電極33は、例えば導電性ポリシリコンから形成されてもよい。
図11に示すように、ゲート電極33は、TFT35のチャネル領域5a´に重なる本体部分33aと、該本体部分33aからX方向に沿って延設される延設部分331と、該本体部分3aからY方向に沿って延設される延設部分332とを有している。ゲート電極33は、ゲート絶縁膜2及び下地絶縁膜12を貫通して開孔されたコンタクトホール830を介して、走査線13と互いに電気的に接続されている。
(第3層の構成―蓄積容量等―)
図13において、第3層として蓄積容量73が設けられている。蓄積容量73は、TFT35よりも第1層間絶縁膜41を介して上層側に設けられている。
蓄積容量73、下部容量電極731と上部容量電極330a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。
図12及び図13に示すように、上部容量電極330aは、容量線330の一部として形成されている。容量線330は、Y方向に沿って配線されており、上述した第1実施形態における容量線300がX方向に沿って配線されているのとは異なる。容量線330は、画素電極9aが配置された画像表示領域10aからその周囲に延設されている。上部容量電極330aは、容量線330を介して定電位源と電気的に接続され、固定電位に維持された固定電位側容量電極である。上部容量電極330aは、例えばAl(アルミニウム)、Ag(銀)等の金属又は合金を含んだ非透明な金属膜から形成されており、TFT35を遮光する上側遮光膜としても機能する。
下部容量電極731は、TFT35の画素電極側ソースドレイン領域5e及び画素電極9aに電気的に接続された画素電位側容量電極である。より具体的には、下部容量電極731は、コンタクトホール89を介して画素電極側ソースドレイン領域5eと電気的に接続されると共に、第2層間絶縁膜42及び誘電体膜75を貫通して開孔されたコンタクトホール85c(図12参照)を介して、後述するデータ線6cと同層(即ち、第4層)に配置された中継層93cに電気的に接続されている。更に、中継層93c(図12参照)は、第3層間絶縁膜43に開孔されたコンタクトホール84c(図12参照)を介して画素電極9aに電気的に接続されている。即ち、下部容量電極731は、中継層93cと共に画素電極側ソースドレイン領域5e及び画素電極9a間の電気的な接続を中継する。下部容量電極731は、導電性のポリシリコンから形成されている。
尚、図11及び図12に示すように、本実施形態では、蓄積容量73は、コンタクトホール830を覆うように形成されている。このため、蓄積容量73は、コンタクトホール830に起因して第1層間絶縁膜41の上層側表面に生じた凹部の表面に沿って形成された凹状部分を有している。この点については上述した第1実施形態において、図7から図9を参照して詳細に説明したように、蓄積容量70がコンタクトホール810に起因して第1層間絶縁膜41の上層側表面に生じた凹部710の表面に沿って形成された凹状部分70tを有しているのと概ね同様である。
(第4層の構成―データ線等―)
図13において、第4層としてデータ線6cが設けられている。また、第4層には、中継層93c(図12参照)が、データ線6cと同一膜から形成されている。
図12及び図13に示すように、データ線6cは、Y方向に沿うように延びる本線部分6cyと、該本線部分からX方向に沿って延設された延設部分6cxとを有している。データ線6cは、この延設部分6cxにおいて、半導体層5aのデータ線側ソースドレイン領域5dに、第1層間絶縁膜41、誘電体膜75及び第2層間絶縁膜42を貫通するコンタクトホール87を介して電気的に接続されている。
図12において、中継層93cは、層間絶縁膜42上においてデータ線6a(図13参照)と同層に形成されている。
(第5層の構成―画素電極等―)
図13において、第5層として画素電極9aが設けられている。画素電極9aは、データ線6cよりも第3層間絶縁膜43を介して上層側に形成されている。
図12及び図13に示すように、画素電極9aは、下部容量電極731、コンタクトホール89、84c及び85c、並びに中継層93cを介して半導体層5aの画素電極側ソースドレイン領域5eに電気的に接続されている。
以上に説明した画素部の構成は、図11及び図12に示すように、各画素部に共通である。画像表示領域10a(図1参照)には、かかる画素部が周期的に形成されている。
次に、本実施形態に係る液晶装置の蓄積容量の形状について、走査線、ゲート電極、該走査線及びゲート電極間を電気的に接続するコンタクトホールの平面形状と共に、図14を参照して詳細に説明する。
図14は、第3実施形態における図7と同趣旨の平面図である。
図14において、走査線13は、図11を参照して上述したように、X方向に沿う本線部分13aと、該本線部13aからY方向に沿って延設された延設部分13bとを有している。延設部分13bは、データ線6cの本線部分6cyに重なるように形成された部分13b1とデータ線6cを基準として画素電極側LDD領域5c側に形成された部分132b2とからなる。この画素電極側LDD領域5c側に形成された部分13b2によって、光リーク電流が相対的に生じ易い画素電極側LDD領域5cに対する遮光性を高めることができ、TFT35に流れる光リーク電流を効果的に低減できる。
ゲート電極33と走査線13とは、ゲート絶縁膜2及び下地絶縁膜12を貫通して開孔されたコンタクトホール830を介して電気的に接続されている。
図14に示すように、本実施形態では特に、コンタクトホール830は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、半導体層5aの脇にX方向に沿って延在する第1部分831と、データ線6cの本線部分6cyの一部と重なると共にY方向に沿って延在する第2部分832とを有している。即ち、コンタクトホール830は、第1部分831と第2部分832とが繋がって、いわばL字状に折れ曲がった平面形状を有している。更に、ゲート電極33は、図11を参照して上述したように、TFT35のチャネル領域5a´に重なる本体部分33aと該本体部分33aからコンタクトホール830と重なるように延設された延設部分331及び332とを有している。延設部分331は、コンタクトホール830の第1部分831を覆うように、X方向に沿って延設されており、延設部分332は、コンタクトホール830の第2部分832を覆うように、Y方向に沿って延設されている。よって、延設部分331の一部は、コンタクトホール830の第1部分831内に形成され、走査線13(より詳細には、延設部分13b2の一部)と接触している。同様に、延設部分332の一部は、コンタクトホール830の第2部分832内に形成され、走査線13(より詳細には、延設部分13b1の一部)と接触している。
このように構成されているので、上述した第1実施形態と概ね同様に、高い開口率を維持しつつ、ゲート電極33と走査線13との間のコンタクト抵抗を低減できる。
即ち、本実施形態では特に、上述したように、コンタクトホール830は第1部分831及び第2部分832を有するので、仮にコンタクトホール830が例えば円形状、正方形状などの一般的なコンタクトホールとして典型的な平面形状を有する場合或いは仮にコンタクトホール830が第1部分831及び第2部分832のいずれか一方のみからなる場合と比較して、限られた非開口領域において当該コンタクトホール830を形成する領域の面積を広くすることができる。従って、ゲート電極33と走査線13との間の電気的な抵抗を低減しつつ、開口率を向上させることができる。
更に、本実施形態では特に、上述したように、コンタクトホール830の第1部分831は、半導体層5aの脇にX方向に沿って延在している。より具体的には、第1部分831は、X方向に沿って延びるように形成された半導体層5aの側面側に、所定距離L2だけ離れて、X方向に沿って長手状に形成されている。
よって、第1部分831内に形成されたゲート電極33(より正確には、延設部分331)の一部は、3次元的に見て、半導体層5aに沿った、壁状の遮光体として形成される。従って、半導体層5aに対して斜めに入射する光を、第1部分831(より正確には、第1部分831内に形成されたゲート電極33の一部)によって遮ることができる。つまり、半導体層5aの近傍に配置された壁状の遮光体として形成される第1部分831によって、半導体層5aに対して斜めに入射する光を遮る遮光性を強化できる。この結果、画像表示におけるフリッカや画素ムラを低減できる。
図14に示すように、蓄積容量73を構成する上部容量電極330aは、データ線側LDD領域1bを覆う第1電極部分330a1と、画素電極側LDD領域5cを覆う第2電極部分330a2とを有している。更に、蓄積容量73を構成する下部容量電極731は、データ線側LDD領域5bを覆う第1電極部分731aと、画素電極側LDD領域5cを覆う第2電極部分731bとを有している。
よって、データ線側LDD領域5bに上層側から入射する光を、第1電極部分330a1及び731aによって遮光できる。更に、画素電極側LDD領域5cに上層側から入射する光を、第2電極部分330a2及び731bによって遮光できる。従って、データ線側LDD領域5b及び画素電極側LDD領域5cにおける光リーク電流の発生を低減できる。
本実施形態では特に、蓄積容量73は、第1層間絶縁膜41の上層側表面にコンタクトホール830に起因して生じた凹部を覆うように形成され、凹部の表面に沿った凹状の断面形状を有する凹状部分を有している。
即ち、第1層間絶縁膜41よりも下層側に配置された下地絶縁膜12及びゲート絶縁膜2には、コンタクトホール830が形成されているので、第1層間絶縁膜41の上層側表面にはコンタクトホール830に起因して、例えばコンタクトホール830の内壁に概ね沿った、凹部が生じている。蓄積容量73は、この凹部を覆うように形成されることで、その一部が凹部内に形成され、凹部の表面に沿った凹状の断面形状を有する凹状部分を有している。この点については、上述した第1実施形態において図7から図9を参照して詳細に説明したように、蓄積容量70がコンタクトホール810に起因して第1層間絶縁膜41の上層側表面に生じた凹部710の表面に沿って形成された凹状部分70tを有しているのと概ね同様である。
よって、蓄積容量73は、凹状部分を有する分だけ容量値が増大する。従って、画素電極9aにおける電位保持特性を高めることができる。言い換えれば、蓄積容量73が凹状部分を有さない場合(即ち、蓄積容量73が平面的にのみ形成される場合)と比較して、製品に要求される表示性能を実現する容量値を有する蓄積容量73を、TFTアレイ基板10上の狭い領域に作り込むことができる。これにより、画像表示におけるフリッカや画素ムラを低減でき、更には、装置の小型化を実現できる。
更に、凹部は、コンタクトホール830に起因して生じるので、この凹部(及び凹状部分)は、コンタクトホール830の平面形状と概ね同じ平面形状を有している(図示省略)。言い換えれば、凹状部分は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、半導体層5aの脇にX方向に沿って延在する部分と、データ線6cの本線部分6cyの一部と重なると共にY方向に沿って延在する部分とを有している。よって、凹状部分を非開口領域内に容易に配置することが可能であり、開口率の低下を殆ど招くことなく、蓄積容量73の容量値を増大させることができる。
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、高開口率を維持したまま蓄積容量73の容量値を増大できると共にTFT35における光リーク電流の発生を低減できる。その結果、高品質な画像表示が可能となる。
<電子機器>
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について、図15を参照して説明する。
図15は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。以下では、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。
図15に示すように、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット1102が設けられている。このランプユニット1102から射出された投射光は、ライトガイド1104内に配置された4枚のミラー1106及び2枚のダイクロイックミラー1108によってRGBの3原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル1110R、1110B及び1110Gに入射される。
液晶パネル1110R、1110B及び1110Gの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向から入射される。このダイクロイックプリズム1112においては、R及びBの光が90度に屈折する一方、Gの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ1114を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
ここで、各液晶パネル1110R、1110B及び1110Gによる表示像について着目すると、液晶パネル1110Gによる表示像は、液晶パネル1110R、1110Bによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
尚、液晶パネル1110R、1110B及び1110Gには、ダイクロイックミラー1108によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
尚、図15を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
また本発明は、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置(LCOS)、プラズマディスプレイ(PDP)、電界放出型ディスプレイ(FED、SED)、有機ELディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、電気泳動装置等にも適用可能である。
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う電気光学装置、及び該電気光学装置を備え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。
1a…半導体層、1a´…チャネル領域、1b…データ線側LDD領域、1c…画素電極側LDD領域、1d…データ線側ソースドレイン領域、1e…画素電極側ソースドレイン領域、2…ゲート絶縁膜、3…ゲート電極、6a…データ線、9a…画素電極、10…TFTアレイ基板、10a…画像表示領域、11…走査線、12…下地絶縁膜、20…対向基板、21…対向電極、23…遮光膜、41、42、43…層間絶縁膜、50…液晶層、52…シール材、53…額縁遮光膜、70…蓄積容量、70t…凹状部分、71…下部容量電極、75…誘電体膜、101…データ線駆動回路、102…外部回路接続端子、104…走査線駆動回路、300…容量線、300a…上部容量電極、810…コンタクトホール、811…第1部分、812…第2部分