JP4857775B2

JP4857775B2 - 電気光学装置

Info

Publication number: JP4857775B2
Application number: JP2006009584A
Authority: JP
Inventors: 達也石井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2026-01-18
Also published as: JP2007192975A

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及びその製造方法の技術分野に関する。

この種の電気光学装置の一例である液晶装置では、基板上の互いに異なる層の夫々に形
成された配線或いは電極等の導電部は、これら導電部間に介在する絶縁層に形成されたコ
ンタクトホールを介して電気的に接続される場合が多い。コンタクトホールの平面形状は
、例えば特許文献１に記載されているように通常正方形であり、コンタクト部における電
気抵抗を下げるために、互いに異なる層に形成された導電部が複数のコンタクトホールを
介して電気的に接続される場合もある。

特開２００１−３３８２４号公報

この種の電気光学装置の一例である液晶装置では、非開口領域に形成される配線等の導
電部及び画素電極間に介在する絶縁膜を貫通するコンタクトホールを介して、画素電極及
び画素電極の下層側に形成された配線等の導電部を電気的に接続する場合、コンタクトホ
ールの形成精度及びコンタクトホール内からその外に延びるように形成される導電層のサ
イズに応じて、互いに隣接するように配設された画素電極の両方に導電層が接触してしま
い、所望の画素電極にのみ導電層を電気的に接続することが困難となる技術的問題点があ
る。

より具体的には、例えばＴＦＴアレイ基板上の画素毎に設けられたＴＦＴ（薄膜トラン
ジスタ）及びこのＴＦＴに電気的に接続されたコンタクトホールを介して当該画素に設け
られた画素電極にのみ画像信号を供給する場合、この画素電極に隣接配置される画素電極
に画素信号が供給されてしまい、誤った画像が表示されてしまうという不具合が生じてし
まう。このような問題点は、開口率を向上させるために画素電極相互の間隔が狭まるほど
、或いは画素ピッチが小さくなるほどより一層顕著になる。

よって、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、開口率を高める
ことができ、誤った画像が表示されることを低減することが可能である電気光学装置及び
その製造方法を提供することを課題とする。

本発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、
互いに交差する走査線及びデータ線と、
前記走査線及び前記データ線の交差に対応して設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に対応して設けられた透明な画素電極と、
平面視で、第１の方向で隣り合う２つの画素電極の間の領域に、前記第１の方向に交差する第２の方向に延在し、前記スイッチング素子に電気的に接続された第１導電膜と、
前記第１導電膜の前記画素電極側に設けられ、平面視で前記第１導電膜に重なる位置に設けられた第１のコンタクトホールが形成されている第１絶縁層と、
前記第１のコンタクトホールを介して前記第１導電膜に電気的に接続され、前記第１絶縁層の前記画素電極側に設けられ、平面視で前記２つの画素電極のうち一方の画素電極に重なるように前記第１の方向に延びる延在部を有する第２導電膜と、
前記第２導電膜の前記画素電極側に設けられ、平面視で前記一方の画素電極及び前記第２導電膜と重なる領域に位置する第２のコンタクトホールが形成された第２絶縁層と、
を含み、
前記画素電極と前記第２導電膜とは、前記第２のコンタクトホールを介して電気的に接続されている。

本発明に係る電気光学装置では、その動作時に、例えばトランジスタ等のスイッチング
素子を介して第１導電膜に画像信号が供給される。トランジスタは、例えば基板上の画素
毎に形成されたＴＦＴであり、走査線を介して供給された走査信号に応じてオンオフが切
り換えられ、データ線から供給された画像信号をＴＦＴ等のトランジスタのドレイン側に
電気的に接続された第１導電膜に供給する。

尚、「開口領域」とは、実質的に光が透過する画素内の領域であり、例えば、画素電極
が形成される領域であって、透過率の変更に応じて液晶を抜けてきた出射光の階調を変化
させることが可能となる領域であり、言い換えれば画素に集光される光が配線、遮光膜、
半導体素子等で遮られることがない領域を意味する。「非開口領域」とは、表示に寄与す
る光が透過しない領域を意味し、例えば画素内に非透明な配線或いは電極等が配設されて
いる領域を意味する。したがって、例えば第１導電膜が遮光性を有する場合には、少なく
とも第１導電膜の幅に狭めることによって相応に非開口領域を狭めることができ、画素に
おける開口領域を広げることが可能である。

第１絶縁層は、少なくとも第１導電膜に重なっており、非開口領域に第１のコンタクト
ホールが形成されている。

第２導電膜は、第１のコンタクトホールを介して第１導電膜に電気的に接続され、第１
絶縁層上に形成されており、２つの画素のうち一方の画素の開口領域に延びる延在部を有
する。第２導電膜は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料で形成された膜であり、スパッタリ
ング法を用いて形成される。延在部は透明であるため、一方の画素における開口領域が延
在部によって狭められることがない。

第２絶縁層は、第２導電膜上に積層され、第２のコンタクトホールが形成されており、
第２導電膜及びその上層側を互いに電気的に絶縁する。第２のコンタクトホールは、例え
ば異方性エッチング法等を用いて形成される。

画素電極は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料をスパッタリング法等の既存の膜形成法を
用いて延在部のうち第２のコンタクトホールを介して第２導電膜の延在部に電気的に接続
されている。したがって、一方の画素に形成された画素電極は、第２導電膜及び第１導電
膜を介してトランジスタ等のスイッチング素子に電気的に接続されており、データ線から
画像信号が供給される。ここで、互いに隣接する２つの画素の他方に形成された画素電極
の下側には第２絶縁膜が延在されているため、第２導電膜は、他方に形成された画素電極
と互いに電気的に絶縁されている。

したがって、本発明に係る電気光学装置によれば、一方の画素に形成された画素電極に
のみ第１導電膜を電気的に接続することができ、第１導電膜に対応した画素電極にのみ当
該画素電極に供給されるべき画像信号を供給できる。これにより、画素における開口領域
を広げることによって高品位の画像表示が可能となり、且つ誤った画像表示がなされるこ
とが低減された液晶装置等の電気光学装置を提供できる。

本発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記第１のコンタクトホールの形状は長方
形であり、前記第１のコンタクトホールの長手方向は、前記非開口領域の延在方向に沿っ
ていてもよい。

この態様によれば、互いに隣接する２つの画素の夫々の開口領域の間隙に位置する非開
口領域を狭めた場合でも、第１導電膜及び第２導電膜の接触面積を稼ぐことができ、これ
ら導電膜の接触領域における接触抵抗が増大することを低減できる。

より具体的には、非開口領域は、基板上で平面的に見て２つの画素の配列方向に沿って
非開口領域の幅が狭められた場合でも、２つの画素の配列方向に交わる方向に沿って延び
る非開口領域の長さは変更を受けない。したがって、非開口領域が延びる延在方向に沿っ
て第１のコンタクトホールが延びている、即ち第１のコンタクトホールの長手方向が非開
口領域が延びる延在方向に沿っていることによって、第１導電膜及び第２導電膜の接触面
積を稼ぐことが可能である。

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形態から明らかにされる。

以下、図面を参照しながら本発明に係る電気光学装置、及びその製造方法の各実施形態
を説明する。

＜１：電気光学装置＞
＜１−１：電気光学装置の全体構成＞
先ず、図１及び図２を参照しながら本実施形態に係る電気光学装置を説明する。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電気光
学装置の平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´断面図である。本実施形態では、電気光
学装置の一例として、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
を例に挙げる。

図１及び図２において、液晶装置１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、複数の画素部が設けられる画素領域
たる画像表示領域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。

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。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が散布されている。即ち、本実施形態の電気光学装置は、プロ
ジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。

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。尚、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域が存在する。言い換
えれば、本実施形態においては特に、ＴＦＴアレイ基板１０の中心から見て、この額縁遮
光膜５３より以遠が周辺領域として規定されている。

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１０
ａ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１
０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１
０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、画素スイッチング素子としての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の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３
、更には最上層部分に配向膜が形成されている。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。

ＴＦＴアレイ基板１０は例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板、あるいはシリコン
基板等の半導体基板である。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が設けられている。例えば、画素電極９ａはＩ
ＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電性膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜など
の有機膜からなる。

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膜などの透明導電性膜からなる。配向膜２２は、ポリイミド膜などの有
機膜からなる。

対向基板２０には、格子状又はストライプ状の遮光膜を設けるようにしてもよい。この
ような構成を採ることで、上部容量電極３００として設けられた上側遮光膜と併せ、ＴＦ
Ｔアレイ基板１０側からの入射光のチャネル領域１ａ´ないしその周辺への侵入を阻止す
るのをより確実に阻止することができる。

このように構成され、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦ
Ｔアレイ基板１０と対向基板２０との間には、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により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１
０１、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。

＜１−２：画素部の電気的な接続構成＞
次に、図３を参照しながら、液晶装置１の画素部の電気的な接続構成を詳細に説明する
。図３は、液晶装置１の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素に
おける各種素子、配線等の等価回路である。

図３において、液晶装置１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
画素の夫々には、画素電極９ａ及び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１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３ａが電気的に接続されており、液晶装置１は、所定のタ
イミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｍを、この順に線
順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的
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を付加されている。これにより、画素電極９ａにお
ける電位保持特性が向上し、コントラストやフリッカーといった表示特性の向上が可能と
なる。

＜１−３：画素部の具体的な構成＞
次に、図４乃至図９を参照しながら画素部の具体的な構成を説明する。図４乃至図６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。図７は、図４乃至図６のＡ−Ａ´断面図であり、図８は、図４乃至図
６のＢ−Ｂ´断面図である。図７及び図８では、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４乃至図６では、上述した画素部の各回路要素が、パターン化され、積層された導電
膜としてＴＦＴアレイ基板１０上に構築されている。各回路要素は、下から順に、走査線
１１ａを含む第１層、ＴＦＴ３０等を含む第２層、データ線６ａ等を含む第３層、蓄積容
量７０等を含む第４層、本発明の「第２導電膜」の一例である第２中継層４００等を含む
第５層、画素電極９ａ等を含む第６層からなる。

第１層−第２層間には下地絶縁膜１２、第２層−第３層間には第１層間絶縁膜４１、第
３層−第４層間には第２層間絶縁膜４２、第４層−第５層間には本発明の「第１絶縁層」
の一例である第３層間絶縁膜４３、第５層及び第６層間には本発明の「第２絶縁層」の一
例である第４層間絶縁膜４４が夫々設けられ、前述の各要素間が短絡することを防止して
いる。尚、このうち、第１層から第３層が下層部分として図４に示され、第４層が中層部
分として図５に示され、第５層及び第６層が上層部分として図６に示されており、図４乃
至図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。

（第１層の構成―走査線等―）
図４及び図７において、第１層は、走査線１１ａで構成されている。走査線１１ａは、
図４のＸ方向に沿って延びる本線部と、データ線６ａが延在する図４のＹ方向に延びる突
出部とからなる形状にパターニングされている。走査線１１ａは、例えば導電性ポリシリ
コンからなり、その他にもチタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、タン
タル（Ｔａ）、モリブデン（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、ポリシリサイド又はこれらの積層体等により形成することが
できる。本実施形態では特に、走査線１１ａは、ＴＦＴ３０の下層側に、チャネル領域１
ａに対向する領域を含むように配置された導電膜である。このため、ＴＦＴアレイ基板１
０における裏面反射や、液晶装置をライトバルブとして用いて複板式のプロジェクタを構
築した場合に、他の液晶装置から発せられプリズム等の合成光学系を突き抜けてくる光な
どの、戻り光についても、走査線１１ａによりチャネル領域１ａを下層側から遮光できる
。

（第２層の構成―ＴＦＴ等―）
第２層は、ＴＦＴ３０で構成されている。ＴＦＴ３０は、例えばＬＤＤ（Lightly Dope
d Drain）構造とされ、ゲート電極３ａ、半導体層１ａ、ゲート電極３ａと半導体層１ａ
を絶縁するゲート絶縁膜を含んだ絶縁膜２を備えている。ゲート電極３ａは、例えば導電
性ポリシリコンで形成される。半導体層１ａは、例えばポリシリコンからなり、チャネル
領域１ａ’、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からなる。尚、ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ構造を有するこ
とが好ましいが、低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域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３ａをマスクとして不純物を高濃度
に打ち込んで高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成する自己整合型であっても
よい。

ＴＦＴ３０のゲート電極３ａは、その一部分３ｂにおいて、下地絶縁膜１２に形成され
たコンタクトホール１２ｃｖを介して走査線１１ａに電気的に接続されている。下地絶縁
膜１２は、例えばシリコン酸化膜等からなり、第１層と第２層の層間絶縁機能の他、ＴＦ
Ｔアレイ基板１０の全面に形成されることで、基板表面の研磨による荒れや汚れ等が惹き
起こすＴＦＴ３０の素子特性の変化を防止する機能を有している。

尚、本実施形態に係るＴＦＴ３０は、トップゲート型であるが、ボトムゲート型であっ
てもかまわない。

（第３層の構成―データ線等―）
第３層は、データ線６ａ及び第１第１中継層６００で構成されている。

データ線６ａは、下から順にアルミニウム、窒化チタン、窒化シリコンの３層膜として
形成されている。データ線６ａは、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´を部分的に覆うよう
に形成されている。このため、チャネル領域１ａ´に近接配置可能なデータ線６ａによっ
て、上層側からの入射光に対して、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´を遮光できる。また
、データ線６ａは、第１層間絶縁膜４１を貫通するコンタクトホール８１を介して、ＴＦ
Ｔ３０の高濃度ソース領域１ｄと電気的に接続されている。

第１第１中継層６００は、データ線６ａと同一膜として形成されている。第１中継層６
００及びデータ線６ａは、図４に示したように、夫々が分断されるように形成されている
。第１中継層６００は、第１層間絶縁膜４１を貫通するコンタクトホール８３を介して、
ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅと電気的に接続されている。

第１層間絶縁膜４１は、例えばＮＳＧ（ノンシリケートガラス）によって形成されてい
る。その他、第１層間絶縁膜４１には、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロ
ンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）等のシリケートガラス
、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。

（第４層の構成―蓄積容量等―）
図５及び図７において、第４層は、蓄積容量７０で構成されている。蓄積容量７０は、
本発明の「第１導電膜」の一例である上部容量電極３００と下部容量電極７１とが誘電体
膜７５を介して対向配置された構成となっている。上部容量電極３００は、第２層間絶縁
膜４２を貫通するコンタクトホール８４を介して、第１中継層６００と電気的に接続され
ている。

上部容量電極３００は、液晶装置１の動作時に、ＴＦＴ３０を介してデータ線６ａから
画像信号が供給される。走査線１１ａを介して供給された走査信号に応じてオンオフが切
り換えられたＴＦＴ３０は、データ線６ａから供給された画像信号をＴＦＴ３０のドレイ
ン側に電気的に接続された上部容量電極３００に供給する。

上部容量電極３００又は下部電極７１は、例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ
等の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、ナイトライドこれらを積層したものからなる。このため、データ線６ａ上に層間絶縁
膜４２を介して近接配置可能な蓄積容量７０によって、上層側からの入射光に対してＴＦ
Ｔ３０のチャネル領域１ａ´を、より一層確実に遮光できる。

誘電体膜７５は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て画素毎の開口領域の間隙に位
置する非開口領域に形成されている、即ち、開口領域に殆ど形成されていない。よって、
誘電体膜７５が、仮に不透明な膜であっても、開口領域における透過率を低下させないで
済む。従って、誘電体膜７５は、透過率を考慮せず、誘電率が高いシリコン窒化膜等から
形成されている。このため、誘電体膜７５は、水分や湿気を防ぐための膜としても機能さ
せることが可能となり、耐水性、耐湿性を高めることも可能となる。尚、誘電体膜として
は、シリコン窒化膜の他、例えば、酸化ハフニュウム（ＨｆＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ
_３）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）等の単層膜又は多層膜を用いてもよい。

第２層間絶縁膜４２は、例えばＮＳＧによって形成されている。その他、第２層間絶縁
膜４２には、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリ
コン等を用いて形成することができる。第２層間絶縁膜４２の表面は、化学的研磨処理（
Chemical Mechanical Polishing：ＣＭＰ）や研磨処理、スピンコート処理、凹への埋め
込み処理等の平坦化処理がなされている。よって、下層側のこれらの要素に起因した凹凸
が除去され、第２層間絶縁層４２の表面は平坦化されている。このため、ＴＦＴアレイ基
板１０と対向基板２０との間に挟みこまれた液晶層５０の配向状態に乱れを生じさせる可
能性を低減することができ、より高品位な表示が可能となる。尚、このような平坦化処理
は、他の層間絶縁膜の表面に対して行ってもよい。

（第５層の構成−第２中継層等−）
第４層の全面には、本発明の「第１のコンタクトホール」の一例であるコンタクトホー
ル８５が設けられた第３層間絶縁膜４３が形成されている。コンタクトホール８５の底に
は、上部容量電極３００が露出している。第２中継層４００は、コンタクトホール８５内
から第３層間絶縁膜４３の表面に沿って延在されている。第２中継層４００は、ＩＴＯ等
の透明導電膜であり、スパッタ法等の既存の膜形成法を用いて形成されている。第２中継
層４００は、後に図８を参照しながら説明するように画素における第４層間絶縁層４４の
表面に延在される画素電極９ａａに電気的に接続されており、画像信号を画素電極９ａａ
に供給する。

第３層間絶縁膜４３は、例えばＮＳＧによって形成されている。その他、第３層間絶縁
膜４３には、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリ
コン等を用いることができる。第３層間絶縁膜４３の表面は、第２層間絶縁膜４２と同様
にＣＭＰ等の平坦化処理がなされている。

（第６層の構成―画素電極等―）
図６及び図７において、第５層の全面には第４層間絶縁膜４４が形成され、更にその上
に、第６層として画素電極９ａが形成されている。第４層間絶縁膜４４は、例えばＮＳＧ
によって形成されている。その他、第３層間絶縁膜４４には、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ
等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。第３層間
絶縁膜４４の表面は、第３層間絶縁膜４３と同様にＣＭＰ等の平坦化処理がなされている
。

画素電極９ａ（図６中、破線９ａ´で輪郭が示されている）は、縦横に区画配列された
画素の各々に配置され、その境界にデータ線６ａ及び走査線１１ａが格子状に配列するよ
うに形成されている（図５参照）。画素電極９ａは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）
等の透明導電膜からなる。画素電極９ａ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。

次に、図６及び図８を参照しながら画素部における具体的な構成をより詳細に説明する
。

図６及び図８において、第２中継層４００は、コンタクトホール８５を介して上部容量
電極３００に電気的に接続されている。ここで、ＴＦＴアレイ基板１０上において、蓄積
容量７０及び第１中継層６００が形成された領域は、画素における光を透過させない非開
口領域となる。第２中継層４００は、非開口領域の両側に位置する開口領域の一方に延び
る延在部４００ａを有している。延在部４００ａは、画素電極９ａａの一部であり、透明
導電膜である。したがって、開口領域に延びる延在部４００ａが、当該開口領域を透過す
る光を遮ることはなく、延在部４００ａによって開口領域が狭められることはない。

第４層間絶縁膜４４には、本発明の「第２のコンタクトホール」の一例であるコンタク
トホール８６を異方性エッチング法等を用いて第４層間絶縁膜４４に形成されている。コ
ンタクトホール８６は、第４層間絶縁膜４４のうち平面的に見て延在部４００ａに重なる
部分を除去することによって形成されている。

コンタクトホール８６の長手方向は、非開口領域が延びる延在方向、即ち図中Ｘ方向に
沿っている。したがって、図中Ｙ方位に沿って互いに隣接する２つの画素の夫々の開口領
域の間隙に位置する非開口領域が開口率向上の要請の下で狭められた場合であっても、上
部容量電極３００及び第２中継層４００の接触面積を稼ぐことができ、上部容量電極３０
０及び第２中継層４００の接触抵抗が増大することを低減できる。より具体的には、互い
に隣接する２つの画素の配列方向に交わる方向、即ち本実施形態では図中Ｘ方向に沿って
延びる非開口領域の長さは、変更を受けない。したがって、コンタクトホール８５の長手
方向が非開口領域が延びる延在方向に沿っていることによって、上部容量電極３００及び
第２中継層４００の接触面積を稼ぐことが可能である。

画素電極９ａａは、例えばＩＴＯ等の透明導電材料をスパッタリング法等の既存の膜形
成法を用いてコンタクトホール８６の底に露出する延在部４００ａから第４層間絶縁膜４
４の表面に沿って形成されている。透明な画素電極９ａａは、ＴＦＴアレイ基板１０上で
互いに隣接する２つの画素の一方の画素の開口領域に延在されている。

ここで、ＴＦＴアレイ基板１０上で互いに隣接する２つの画素の他方に形成された画素
電極９ａｂは、第４層間絶縁膜４４を介して第２中継層４００と電気的に絶縁されており
、ＴＦＴ３０を介して画像信号が供給されることはない。

したがって、画素電極９ａａに供給されるべき画像信号が、第２中継層４００、上部容
量電極３００及びＴＦＴ３０を介して画素電極９ａａにのみ供給される。これにより、画
素における開口領域を広げるために狭められた非開口領域にコンタクトホール８５を形成
した場合でも、コンタクトホール８５の形成精度及びコンタクトホール８５から第３層間
絶縁膜４３の表面に沿って延びる第２中継層４００のパターニング精度等に影響されるこ
となく、確実に第中継層４００及び画素電極９ａａのみを電気的に接続できる。尚、画素
電極９ａｂは、画素電極９ａｂに電気的に接続されるべき他方の画素に形成された第２中
継層、上部容量電極及びＴＦＴを介して画像信号が供給される。

次に、図６及び図９を参照しながら、本実施形態に係る電気光学装置の利点を詳細に説
明する。図９は、本実施形態に係る電気光学装置の比較例における、図６に対応する平面
図である。尚、図９において、図６と共通する部分には共通な参照符号を付している。

図９に示すように、互いに隣接する画素では、平面的に見て上部容量電極３００に重な
る領域を含む非開口領域に開口領域から画素電極９ａが部分的に引き出されている。画素
電極９ａの引き出し部２９は、コンタクトホール８５ａに形成された中継層を介して上部
容量電極３００に直接電気的に接続されている。ここで、開口率向上の要請の下、非開口
領域が狭められた場合には、狭められた非開口領域にのみコンタクトホールを精度良く形
成することは困難となる。これに伴い、互いに隣接する画素の夫々において互いに同層に
形成された画素電極のうち一方のみを中継層を介して上部容量電極３００に電気的に接続
することは困難である。本実施形態に係る電気光学装置によれば、第２中継層４００は、
画素電極９ａの下層側に延びているため、互いに隣接する画素に形成された画素電極の両
方に第２中継層４００が接触することがない利点がある。

尚、対向基板２０には、その対向面の全面に対向電極２１が設けられており、更にその
上（図７では対向電極２１の下側）に配向膜２２が設けられている。対向電極２１は、画
素電極９ａと同様、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。尚、対向基板２０と対向
電極２１の間には、ＴＦＴ３０における光リーク電流の発生等を防止するため、少なくと
もＴＦＴ３０と正対する領域を覆うように遮光膜２３が設けられている。

このように構成されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０の間には、液晶層５０が設
けられている。液晶層５０は、基板１０及び２０の周縁部をシール材により封止して形成
した空間に液晶を封入して形成される。液晶層５０は、画素電極９ａと対向電極２１との
間に電界が印加されていない状態において、ラビング処理等の配向処理が施された配向膜
１６及び配向膜２２によって、所定の配向状態をとるようになっている。

以上に説明した画素部の構成は、図４乃至図６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ことにな
る。他方、このような液晶装置では、画像表示領域１０ａの周囲に位置する周辺領域に、
図１及び図２を参照して説明したように、走査線駆動回路１０４及びデータ線駆動回路１
０１等の駆動回路が形成され、画像表示が行われる。

以上説明したように、本実施形態に係る電気光学装置によれば、互いに隣接する画素の
うち一方の画素に形成された画素電極に供給されるべき画像信号を当該画素電極のみに供
給することができ、開口率を高めつつ、誤った画像表示が低減された高品位の画像表示を
行うことが可能である。

＜２：電気光学装置の製造方法＞
次に、図１０及び図１１を参照しながら本実施形態に係る電気光学装置の製造方法を説
明する。図１０及び図１１は、本実施形態に係る電気光学装置の工程断面図である。尚、
図１０及び図１１では、図１乃至図８を共通する部分について共通の参照符号を付し、説
明を簡便にするために誘電体膜７５の下層側の図示を省略している。

図１０（ａ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０（不図示）上に形成された誘電体膜
７５上に上部容量電極３００を形成する。上部容量電極３００は、導電膜３００ａを形成
した後、誘電体膜７５上の部分が残るように導電膜３００ａに異方性エッチング等を施す
ことによって形成されている。

次に、図１０（ｂ）に示すように、上部容量電極３００を覆うように第３層間絶縁膜４
３を形成した後、上部容量電極３００が露出するように異方性エッチング等を用いて第３
層間絶縁膜４３を部分的に除去する。

次に、図１０（ｃ）に示すように、スパッタリング法等の膜形成法を用いてコンタクト
ホール８５から第３層間絶縁膜４３の表面に沿ってＩＴＯ等の透明導電膜からなる第２中
継層４００を形成する。

次に、図１１（ａ）に示すように、第２中継層４００を覆うように第４層間絶縁膜４４
を形成した後、コンタクトホール８５を形成する場合と同様にして延在部４００ａ上にコ
ンタクトホール８６を形成する。

次に、図１１（ｂ）に示すように、コンタクトホール８６から第４層間絶縁膜４４の表
面に渡ってＩＴＯ等からなる透明な画素電極９ａａを形成する。尚、画素電極９ａａが形
成された画素に隣接する画素にも、画素電極９ａａと同一工程で透明な画素電極９ａｂが
形成される。

その後、画素電極９ａ上に形成されるべき構成要素を順次形成することによって液晶装
置１が形成される。本実施形態に係る電気光学装置の製造方法によれば、上述の電気光学
装置を簡便に形成できる。

＜３：電子機器＞
次に、図１２を参照しながら上述した液晶装置を各種の電子機器に適用する場合につい
て説明する。本実施形態に係る電子機器は、上述の液晶装置をライトバルブとして用いた
プロジェクタである。図１２は、上述した液晶装置を備えた電子機器の一例であるプロジ
ェクタの構成例を示す平面図である。図１２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および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、１１１
０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび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。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１１
１２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およ
びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、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および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される。尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１
１１０Ｇ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、本実施形態に係る電子機器によれば、上述の液晶装置を具備してなるので、高品位
の表示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、Ｐ
ＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。

本実施形態に係る電気光学装置の平面図である。図１のＨ−Ｈ´断面図である。液晶装置１の画像表示領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。本実施形態に係る電気光学装置において相隣接する複数の画素群の平面図（下層部）である。本実施形態に係る電気光学装置において相隣接する複数の画素群の平面図（中層部）である。本実施形態に係る電気光学装置において相隣接する複数の画素群の平面図（上層部）である。図４乃至図６に示したＡ−Ａ´断面図である。図４乃至図６に示したＢ−Ｂ´断面図である。本実施形態に係る電気光学装置の比較例における、図６に対応する平面図である。本実施形態に係る電気光学装置の製造方法における主要な製造工程を示した工程断面図（その１）である。本実施形態に係る電気光学装置の製造方法における主要な製造工程を示した工程断面図（その２）である。本実施形態に係る電気光学装置を備えた電子機器の一例を示す平面図である。

符号の説明

１・・・液晶装置、１ａ・・・半導体層、２・・・ゲート絶縁膜、３ａ・・・ゲート電
極、６ａ・・・データ線、９ａ・・・画素電極、１０・・・ＴＦＴアレイ基板、１１ａ・
・・走査線、７０・・・蓄積容量、７１・・・下部容量電極、７５・・・誘電体膜、３０
０・・・上部容量電極、４００・・・第２中継層、６００・・・第１中継層

Claims

互いに交差する走査線及びデータ線と、
前記走査線及び前記データ線の交差に対応して設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に対応して設けられた透明な画素電極と、
平面視で、第１の方向で隣り合う２つの画素電極の間の領域に、前記第１の方向に交差する第２の方向に延在し、前記スイッチング素子に電気的に接続された第１導電膜と、
前記第１導電膜の前記画素電極側に設けられ、平面視で前記第１導電膜に重なる位置に設けられた第１のコンタクトホールが形成されている第１絶縁層と、
前記第１のコンタクトホールを介して前記第１導電膜に電気的に接続され、前記第１絶縁層の前記画素電極側に設けられ、平面視で前記２つの画素電極のうち一方の画素電極に重なるように前記第１の方向に延びる延在部を有する第２導電膜と、
前記第２導電膜の前記画素電極側に設けられ、平面視で前記一方の画素電極及び前記第２導電膜と重なる領域に位置する第２のコンタクトホールが形成された第２絶縁層と、
を含み、
前記画素電極と前記第２導電膜とは、前記第２のコンタクトホールを介して電気的に接続されていることを特徴とする電気光学装置。
前記第２導電膜は、透明であること
を特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
前記第１のコンタクトホールは、前記第１導電膜の前記第１の方向に延在する部分と重なることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
前記第１のコンタクトホールの長手方向は、前記第２の方向に沿っていること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気光学装置。