KR20040038839A - 전기 광학 장치 및 전자 기기 - Google Patents

전기 광학 장치 및 전자 기기 Download PDF

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KR20040038839A
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

전기 광학 장치는, 기판 상에, 제 1 방향으로 연장되는 데이터선과, 상기 데이터선에 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 주사선과, 상기 데이터선 및 상기 주사선의 교차 영역에 대응하도록 배치된 화소 전극 및 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터 및 상기 화소 전극에 전기적으로 접속된 축적 용량이 구비되어 있다. 그리고, 상기 축적 용량을 구성하는 유전체막은, 서로 다른 재료를 포함하는 복수의 층으로 이루어지고 또한, 그 중 하나의 층은 다른 층에 비해서 고유전율 재료로 이루어지는 층을 포함한다.

Description

전기 광학 장치 및 전자 기기{ELECTRO-OPTICAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은, 액정 장치 등의 전기 광학 장치 및 전자 기기의 기술 분야에 속한다. 또한, 본 발명은, 전자 페이퍼 등의 전기 영동 장치나EL(electroluminescent : 전계 발광) 장치나 전자 방출 소자를 이용한 장치(Field Emission Display 및 Surface-Conduction Electron-Emitter Display)의 기술 분야에도 속한다.
종래, 한 쌍의 기판사이에 액정 등의 전기 광학 물질을 협지하여 이루어지고, 이들을 통과하도록 광을 투과시킴으로써 화상의 표시가 가능하게 된 액정 장치 등의 전기 광학 장치가 알려져 있다. 여기서 「화상의 표시」는, 예컨대, 화소마다, 전기 광학 물질의 상태를 변화시킴으로써 광의 투과율을 변화시켜, 화소마다 계조가 상이한 광을 시인 가능하게 하는 것에 의해 실현된다.
이러한 전기 광학 장치에서는, 상기 쌍의 기판의 한쪽의 위에, 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극, 해당 화소 전극 사이를 연결하도록 마련된 주사선 및 데이터선, 추가하여, 화소 스위칭용 소자로서 TFT(Thin Film Transistor) 등을 구비하는 것에 의해, 액티브 매트릭스 구동 가능한 것이 제공되어 있다. 이 액티브 매트릭스 구동 가능한 전기 광학 장치에서, 상기 TFT는, 화소 전극 및 데이터선 사이에 구비되어 양자간의 도통을 제어한다. 또한, 해당 TFT는, 주사선 및 데이터선과 전기적으로 접속되어 있다. 이것에 의하면, 주사선을 통하여 TFT의 ON·OFF를 제어하고 또한, 해당 TFT가 ON인 경우에 있어서, 데이터선을 통하여 공급되어 온 화상 신호를 화소 전극에 인가하는 것, 즉 화소마다 광투과율을 변화시키는 것이 가능해진다.
이상과 같은 전기 광학 장치에서는, 상술한 바와 같이 각종 구성이 한쪽의 기판 상에 내장되는 것으로 이루어지지만, 이들을 평면적으로 전개하기로 하면, 큰면적을 필요로 하게 되어, 화소 개구율, 즉, 기판 전면의 영역에 대한 광이 투과할 영역의 비율을 저하시키게 할 우려가 있다. 따라서, 종래에 있어서도, 전술의 각종 요소를 입체적으로 구성하는 수법, 즉 각종 구성 요소를 층간 절연막을 거치게 하여 적층시켜 구성하는 수법을 채용하고 있었다. 보다 구체적으로는, 기판 상에, 우선 TFT 및 해당 TFT의 게이트 전극막으로서의 기능을 갖는 주사선을 형성하고, 그 위에 데이터선, 또한 그 위에 화소 전극 등이 되게 한다. 이와 같이하면, 장치의 소형화가 달성되는 것에 추가하여, 각종 요소의 배치를 적당히 설정함으로써, 화소 개구율의 향상 등을 도모할 수도 있다.
그런데, 이러한 전기 광학 장치에 있어서는, 고품질의 화상을 표시한다고 하는 기본적인 요청이 있는 것은 당연하고, 더한 소형화·고 정밀화나, 고주파 구동이 요구되고 있다. 이것들의 요구에 응하기 위해서는, 수많은 기술적 과제를 해결해야만 한다. 구체적으로는 예컨대, 상기 TFT를 구성하는 반도체층에 대하여 광이 입사하면, 이른바 광 리크 전류가 발생하기 때문에, 고품질의 화상 표시, 고주파 구동에 있어서 장해가 된다. 따라서, 해당 반도체층에 대한 광차폐 수단이 필요하게 된다. 또한, 상기 전기 광학 장치에 있어서는, 화상의 고 콘트라스트화를 목적으로 하여, TFT 및 화소 전극의 양자에 전기적으로 접속되는 콘덴서인 축적 용량을 구비할 수 있는 경우가 있지만, 해당 축적 용량은, 될 수 있는 한 큰 용량값을 갖져야만 한다. 그러나, 상술한 적층 구조의 복잡화나 화소 개구율의 문제로부터, 이것을 실현하는 데에도 곤란이 따른다. 또, 전기 광학 물질의 일례인 액정은 그분자의 배향 상태에 불필요한 외부 장애가 인가되지 않도록 주의를 기울여야 한다.
이상과 같이, 해결해야 할 문제는 많이 있지만, 최종적으로, 상술한 바와 같이 과제, 즉 소형화·고 정밀화·고주파 구동의 실현 등에 의한 고품질 화상의 표시를 달성하기 위해서는, 이들의 사정을 종합적으로 고량(考量)하여, 전면적인 대응을 취할 필요가 있다고 생각된다.
본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 종합적인 대책을 채용하는 것에 의해, 소형화·고 정밀화를 실현하면서, 고주파 구동으로 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능한 전기 광학 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 본 발명은 그와 같은 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 전자 기기를 제공하는 것도 과제로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예의 전기 광학 장치에 있어서의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스 형상의 복수의 화소에 마련된 각종 소자, 배선 등의 등가 회로를 도시하는 회로도,
도 2는 본 발명의 실시예의 전기 광학 장치에 있어서의 데이터선, 주사선, 화소 전극 등이 형성된 TFT 어레이 기판의 서로 인접하는 복수의 화소군의 평면도,
도 3은 도 2 중에서 요부(要部)만을 발췌한 평면도,
도 4는 도 2의 A-A' 단면도,
도 5는 도 2 중 주사선(3a)의 수평적 돌출부 및 하지 절연막에 패인 홈을, 반도체층과 함께 발췌하여 도시하는 평면도,
도 6은 도 5의 B-B' 단면도,
도 7은 도 5의 C-C' 단면도,
도 8은 도 5의 D-D' 단면도,
도 9는 도 5와 동 취지의 도면으로서, 해당 도면에 있어서 수평적 돌출부가 포위부로 치환된 경우의 형태를 도시하는 도면,
도 10은 도 9의 E-E' 단면도,
도 11은 도 9의 F-F' 단면도,
도 12는 변형형태인 도 9의 E-E' 단면도,
도 13은 도 2와 동 취지의 도면으로서, 해당 도면은 주사선에 따른 홈이 하지 절연막에 마련되어 있는 점에 대하여 상이한 형태를 도시하는 도면,
도 14는 도 13의 G-G' 단면도,
도 15는 도 14에 대한 변형형태에 따른 도 13의 G-G' 단면도,
도 16은 도 14에 대한 변형형태에 따른 도 13의 G-G' 단면도,
도 17은 도 4와 동 취지의 도면으로서, 실드층의 변형형태를 도시하는 도면,
도 18은 복수의 데이터선 중, 공급 그룹의 단경(端境)에 위치하는 데이터선에 실드층을 마련하는 형태를 도시하는 요부 사시도,
도 19는 도 18과 동 취지의 도면으로서, 해당 공급 그룹의 단경에 위치하는 데이터선과 화소 전극 사이에서 발생하는 용량 커플링(capacitance couplings)의 모양을 개념적으로 도시하는 도면,
도 20은 도 2와 동 취지의 도면으로서, 축적 용량과 데이터선이 별도의 층에 형성되어 있는 형태에 대하여 도시하는 도면,
도 21은 도 4와 동 취지의 도면으로서, 축적 용량과 데이터선이 별도의 층에 형성되어 있는 형태에 대하여 도시하는 도면,
도 22는 횡(橫) 전계의 발생 기구에 대하여 설명하기 위한 설명도,
도 23은 도 4와 동 취지의 도면으로서, 횡 전계 발생 방지를 위한 볼록부가마련된 형태가 되는 것을 도시하는 도면,
도 24는 도 20의 G-G' 단면도로서, 횡 전계 발생 방지를 위한 볼록부가 마련된 형태가 되는 것을 도시하는 도면,
도 25는 도 20 및 도 21에 도시하는 형태가 되는 전기 광학 장치에 관하여, 도 23 및 도 24에 도시하는 볼록부를 형성하기 위한 구체적 형태(데이터선, 실드층용 중계층 및 제 2 중계층을 이용하는 형태)에 대하여 도시하는 사시도,
도 26은 도 20 및 도 21에 도시하는 형태가 되는 전기 광학 장치에 관하여, 도 23 및 도 24에 도시하는 볼록부를 형성하기 위한 구체적 형태(실드층 및 제 3 중계층을 이용하는 형태)에 대하여 도시하는 사시도,
도 27은 본 발명의 실시예의 전기 광학 장치에 있어서의 TFT 어레이 기판을, 그 위에 형성된 각 구성 요소와 함께 대향 기판의 측에서 본 평면도,
도 28은 도 27의 H-H' 단면도,
도 29는 본 발명의 전자 기기의 실시예인 투사형 컬러 표시 장치의 일례인 컬러 액정 프로젝터를 도시한 도식적 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1a : 반도체층1a' : 채널 영역
2 : 절연막3a : 주사선
3b : 수평적 돌출부(수직적 돌출부를 포함함)
3c : 포위부(수직적 돌출부를 포함함)
6a, 6a1, 6a2: 데이터선9a : 화소 전극
10 : TFT 어레이 기판11a : 하측 차광막
12 : 하지 절연막12cv, 12cva : 홈
16 : 배향막20 : 대향 기판
21 : 대향 전극22 : 배향막
30 : TFT43 : 제 3 층간 절연막
430 : 볼록부50 : 액정층
70 : 축적 용량75 : 유전체막
75a : 산화 실리콘막75b : 질화 실리콘막
81, 82, 83, 85, 87, 89 : 콘택트 홀
300 : 용량 전극400, 400', 400'' : 실드층
402 : 제 2 중계층601G : 공급 그룹
602G : 비 공급 그룹
본 발명의 전기 광학 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해서, 기판 상에, 제 1 방향으로 연장되는 데이터선과, 상기 데이터선에 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 주사선과, 상기 데이터선 및 상기 주사선의 교차 영역에 대응하도록 배치된 화소 전극 및 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터 및 상기 화소 전극에 전기적으로 접속된 축적 용량이 구비되어 있다. 그리고, 상기 축적 용량을 구성하는 유전체막은, 서로 다른 재료를 포함하는 복수의 층으로 이루어지고 또한, 그 중 하나의 층은 다른 층에 비해서 고유전율 재료로 이루어지는 층을 포함한다.
본 발명의 전기 광학 장치에 의하면, 우선, 주사선 및 데이터선 및 화소 전극 및 박막 트랜지스터가 구비되어 있는 것에 의해, 액티브 매트릭스 구동 가능하다. 또한, 당해 전기 광학 장치에서는, 상기 각종 구성 요소가 적층 구조의 일부를 이루고 있는 것에 의해, 장치 전체의 소형화 등을 달성할 수 있고, 또한, 각종 구성 요소의 적당한 배치를 실현함으로써, 화소 개구율의 향상을 도모하는 것도 가능하다.
그리고, 본 실시예에서는 특히, 상술의 각종 구성 요소 외에, 적층 구조를 구성하는 것으로 하여, 축적 용량, 실드층 및 층간 절연막이 구비되어 있다.
제 1로, 축적 용량이 구비되어 있는 것에 의해, 화소 전극에 있어서의 전위 유지 특성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 고 콘트라스트의 화상을 표시하는 것이 가능해진다. 그리고 특히, 본 발명에서는, 해당 축적 용량을 구성하는 유전체막이, 서로 다른 재료를 포함하는 복수의 층으로 이루어지고 또한, 그 중 하나의 층은 다른 층에 비해서 고유전율 재료로 이루어지는 층을 포함하는 적층체를 구성하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 축적 용량에서는, 종래에 비해서, 전하 축적 특성이 보다 우수하고, 이에 따라 화소 전극에 있어서의 전위 유지 특성을 더 향상시킬 수 있어, 그것으로서 보다 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능해진다. 또한, 적층체로 하는 것에 의해, 단층막에서의 핀홀(pinhole)에 의한 불량을 저감하는 것도 가능하다. 또, 본 발명에 말하는 「고유전율 재료」로서는, 후술하는 SiN(질화 실리콘) 외에, TaOx(산화 탄탈), BST(barium strontium titanate),PZT(lead zirconate titanate), TiO2(산화 티탄), ZiO2(산화 지르코늄), HfO2(산화 하프늄) 및 SiON(산질화 실리콘) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 절연 재료 등을 들 수 있다. 특히, TaOx, BST, PZT, TiO2, ZiO2및 HfO2과 같은 고유전율 재료를 사용하면, 한정된 기판 상 영역에서 용량값을 증대할 수 있다. 혹은, SiO2(산화 실리콘), SiON(산질화 실리콘) 및 SiON과 같은 실리콘을 포함하는 재료를 사용하면, 층간 절연막 등에 있어서의 스트레스 발생을 저감할 수 있다.
제 2로, 실드층이, 데이터선 및 화소 전극사이에 구비되어 있는 것에 의해, 양자간에서 용량 커플링(capacitance coupling)이 발생하는 것을 미연에 방지하는 것이 가능해진다.
즉, 데이터선의 통전에 의해서, 화소 전극에 있어서의 전위 변동 등이 발생할 가능성을 저감하는 것이 가능해져서, 보다 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명은, 화소 전극 아래에 층간 절연막이 구비되어 있고 또한, 해당 층간 절연막의 표면은 예컨대 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 처리 등의 평탄화 처리가 실시되어 있으면 좋다. 이에 따라, 액정 등의 전기 광학 물질의 배향 상태에 흐트러짐을 발생시킬 가능성을 저감할 수 있어, 그것으로써 보다 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따른 전기 광학 장치에 의하면, 이상과 같은 각종 작용 효과가 함께 발휘되는 것에 의해, 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능해진다.
또, 이상의 본 발명과 같이, 층간 절연막의 표면이 평탄화되어 있는 구성에서, 주사선 내지 해당 주사선에 접속되는 화소 전극의 행마다 서로 다른 극성에 의한 구동(즉, 「1H 반전 구동」. 후술 참조)을 하는 경우에 있어서는, 서로 인접하는 화소 전극 사이에서 횡(橫) 전계를 발생시킬 가능성이 있어, 액정의 배향 상태에 흐트러짐을 발생시킬 우려가 있다. 이 점에 있어서는, 후술하는 바와 같이, 층간 절연막의 표면에 볼록부를 마련하는 것 등에 의해, 횡 전계의 발생을 억제한다는 수단이 바람직하게 채용되지만, 그 외에 이하와 같은 수단도 바람직하게 채용할 수 있다.
즉, 극성 반전을, 주사선마다 실행하는 것은 아니라, 1 필드 기간(1 수직 주사 기간)마다 실행하여, 즉, 「1V 반전 구동」을 하는 것이다. 이것에 의하면, 어떤 필드 기간 중에 있어서, 서로 인접하는 화소 전극이 서로 다른 극성으로 구동된다는 경우가 없으므로, 원리적으로, 횡 전계는 발생할 수 없다.
그러나, 이 1V 반전 구동을 채용하면, 다음과 같은 문제가 발생한다. 즉, 극성이 반전되는 것마다, 즉 1 수직 주사 기간마다, 화상 상에 플리커(flicker)를 발생시킨다고 하는 난점을 포함하게 되는 것이다.
그래서, 이러한 경우에 있어서는, 후의 실시예로 상술하는 것과 같은 배속(倍速) 필드 반전 구동을 하면 바람직하다. 여기에, 배속 필드 반전 구동은, 종전 에 비해서 1 필드 기간을 절반(예컨대, 종전이 120〔Hz〕로 구동되어 있다고 하면, 「절반」은, 바람직하게는 1/60〔s〕 혹은 그 이하로 하면 좋다)으로 한 구동 방법이다. 따라서, 1V 반전 구동을 전제로 하면, 극성 반전의 주기가 종전에 비해서절반이 되게 된다. 이와 같이하면, 1 수직 주사 기간이 단축화되어, 즉 플러스 극성에 의한 화면과, 마이너스 극성에 의한 화면이, 보다 민첩하게 전환되게 되어, 전술의 플리커가 눈에 띄지 않게 되는 것이다.
이와 같이, 배속 필드 반전 구동 방법에 의하면, 플리커가 없는, 보다 고품질의 화상의 표시가 가능해진다.
본 발명의 전기 광학 장치의 일실시예에서, 상기 유전체막은, 산화 실리콘막 및 질화 실리콘막으로 이루어진다.
이 형태에 의하면, 유전체막에는, 비교적 고유전율의 질화 실리콘막이 포함되게 되고, 축적 용량의 면적, 즉 해당 축적 용량을 구성하는 한 쌍의 전극의 면적을 다소 희생으로 했더라도, 높은 전하 축적 특성을 향수하는 것이 가능해진다.
이에 따라, 화소 전극에 있어서의 전위 유지 특성은 현격히 향상하여, 보다 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능해진다. 또한, 축적 용량의 소면적화가 가능해지므로, 화소 개구율의 더한 향상을 도모하는 것도 가능하다.
또한, 질화 실리콘막은 수분의 침입 내지 확산을 막는 작용이 우수하므로, 박막 트랜지스터를 구성하는 반도체층에 대한 수분의 침입을 미연에 방지하는 것이 가능해진다. 이 점에서, 혹시 반도체층, 혹은 게이트 절연막 등에 수분이 침입하면, 반도체층 및 게이트 절연막 사이의 계면에 정전하(正電荷)가 발생하여, 임계 전압(threshold voltage)을 점차로 높여 간다고 하는 악영향이 생긴다. 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이, 반도체층에 대한 수분 침입을 효과적으로 방지하는 것이 가능하므로, 해당 박막 트랜지스터의 임계 전압이 상승한다고 하는 문제의 발생을 극력 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 당해 유전체막에는, 상기 질화 실리콘막에 추가하여, 산화 실리콘막이 포함되어 있는 것에 의해, 축적 용량의 내압성을 저하시키게 하는 경우가 없다.
이상과 같이, 본 실시예에 따른 유전체막에 의하면, 복합적인 작용 효과를 동시에 향수하는 것이 가능해진다.
또, 본 실시예는, 유전체막이, 산화 실리콘막 및 질화 실리콘막의 2층 구조가 되는 경우를 포함하는 것은 물론, 경우에 따라서는, 예컨대, 산화 실리콘막, 질화 실리콘막 및 산화 실리콘막으로 되는 것과 같이 3층 구조가 되는 경우, 혹은 그 이상의 적층 구조를 취하는 것과 같은 경우를 포함한다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서, 상기 데이터선은, 상기 축적 용량을 구성하는 한 쌍의 전극의 한쪽과 동일막으로서 형성되어 있다.
이 형태에 의하면, 상기 데이터선과 상기 축적 용량을 구성하는 한 쌍의 전극의 한쪽은, 동일막으로서, 바꾸어 말하면, 동일층에, 혹은 제조 공정 단계에서 동시에 형성되어 있다. 이에 따라, 예컨대, 양자를 별도의 층에 형성하면서 양자간을 층간 절연막으로 가로막는다는 수단을 취할 필요가 없고, 적층 구조의 고층화를 방지하는 것이 가능해진다. 이 점에서, 본 발명에 있어서는, 적층 구조 중에 데이터선 및 화소 전극사이에 상기 실드층이 형성되고, 그 만큼의 고층화가 예정되어 있는 것을 감안하면, 매우 유익하다. 왜냐하면, 지나치게 다층화한 적층 구조에서는 제조 용이성이나 제조 양품율을 저해하기 때문이다. 또, 본 실시예와 같이, 데이터선 및 상기 한 쌍의 전극 중의 한쪽을 동시에 형성했다고 해도, 해당 막에 대하여 적당한 패터닝 처리를 실시하면, 양자간의 절연을 도모할 수 있어, 이 점에 대하여 특히 문제가 될만한 것은 없다.
또, 본 실시예의 기재로부터 역으로 분명해지듯이, 본 발명에 있어서는, 데이터선과 축적 용량을 구성하는 한 쌍의 전극의 한쪽을 반드시 동일막으로서 형성할 필요는 없다. 즉, 양자를 별도의 층으로서 형성해도 좋다.
또한, 본 발명의 전기 광학 장치에서, 상기 데이터선은, 알루미늄막 및 도전성의 폴리 실리콘막의 적층체를 구성하면 좋다.
이 형태에 의하면, 데이터선과 박막 트랜지스터의 전기적 접속을, 해당 데이터선을 구성하는 도전성의 폴리 실리콘막과, 박막 트랜지스터를 구성하는 반도체층과의 접촉을 갖고 실현할 수 있어, 양자간의 전기적 접속을 양호하게 할 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 축적 용량을 구성하는 한 쌍의 전극의 한쪽과 상기 화소 전극을 전기적으로 접속하는 중계층이 상기 적층 구조의 일부로서 더 구비되어 있다.
이 형태에 의하면, 상기 적층 구조의 일부를 각각 구성하는, 화소 전극과 축적 용량의 한 쌍의 전극의 한쪽은, 동일한 적층 구조의 일부를 구성하는 중계층에 의해서 전기적으로 접속되게 된다. 구체적으로는, 콘택트 홀의 형성 등에 의하면 좋다. 이에 따라, 예컨대, 본 실시예에 따른 중계층을 2층 구조라고 하고 또한, 그 상층은 화소 전극의 재료로서 통상 사용되는 투명 도전성 재료의 일례인 ITO(Indium Tin Oxide)와 상성(相性)이 좋은 재료로 구성하고, 그 하층은 축적 용량을 구성하는 한 쌍의 전극의 한쪽과 상성이 좋은 재료로 구성하는 등의 유연한구성을 채용하는 것이 가능해져, 화소 전극에 대한 전압의 인가, 혹은 해당 화소 전극에 있어서 전위의 유지를 보다 적합하게 실현할 수 있다.
이 형태에서 특히, 상기 중계층은, 알루미늄막 및 질화막으로 이루어지도록 하면 좋다.
이러한 구성에 의하면, 예컨대, 화소 전극이 ITO로 이루어지는 경우에 있어서, 이것과 알루미늄을 직접적으로 접촉시키면, 양자간에 있어서 전식(電蝕, electrolytic corrosion) 이 발생되어 버려서, 알루미늄의 단선, 혹은 알루미나의 형성에 의한 절연 등이 발생하기 때문에, 바람직하지 못한 것을 감안하면, 본 실시예에서는, ITO와 알루미늄을 직접적으로 접촉시키는 것은 아니라, ITO와 질화막, 예컨대 질화 티탄막을 접촉시킴으로써, 화소 전극 및 중계층, 나아가서는 축적 용량과의 전기적 접속을 실현할 수 있다. 이와 같이, 본 구성은, 상술에 말하는 「상성이 좋은 재료」의 일례를 제공하고 있다.
또한, 질화물은, 전술의 축적 용량을 구성하는 유전체막에 관해서 서술한 바와 같이, 수분의 침입 내지 확산을 막는 작용이 우수하므로, 박막 트랜지스터의 반도체층에 대한 수분 침입을 미연에 방지하는 것이 가능해진다. 본 실시예에서는, 중계층이 질화막을 포함하고 있는 것에 의해, 상술의 작용을 얻는 수 있고, 이에 따라, 박막 트랜지스터의 임계 전압이 상승한다고 하는 문제의 발생을 극력 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 중계층을 구비하는 형태에서 또한, 상기 실드층은, 상기 중계층과 동일막으로서 형성되어 있도록 하면 좋다.
이러한 구성에 의하면, 중계층과 상기 실드층이 동일막으로서 형성되어 있는 것에 의해, 양 구성을 동시에 형성하는 것이 가능해져서, 그 만큼의 제조 공정의 간략화, 혹은 제조 비용의 저렴화 등을 도모할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 구성과, 상술한 데이터선 및 축적 용량을 구성하는 한 쌍의 전극의 한쪽을 동일막으로서 형성하는 형태를 함께 갖는 형태에서는, 데이터선, 축적 용량, 중계층 및 화소 전극의 배치 형태, 특히 적층 순서 등이 바람직하게 되어, 상술의 작용 효과는 보다 효과적으로 향수된다.
또한 특히, 본 실시예에 따른 구성과, 상술의 중계층이 질화막을 포함하는 구성을 함께 갖는 형태에 의하면, 실드층도 또한, 질화막을 포함하는 것으로 된다. 따라서, 상술한 바와 같은 박막 트랜지스터의 반도체층에 대한 수분 침입 작용을, 기판의 면에 대하여 보다 광범위하게 얻는 것이 가능해진다. 따라서, 박막 트랜지스터의 장기 운용이라는 작용 효과를, 보다 효과적으로 향수하는 것이 가능해진다.
또, 본 실시예의 기재로부터 역으로 분명해지듯이, 본 발명에 있어서는, 실드층과 중계층을 반드시 동일막으로서 형성할 필요는 없다. 즉, 양자를 별도의 층으로서 형성해도 좋다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서, 상기 실드층은, 투명 도전성 재료로 이루어지고 또한, 상기 기판의 전면에 대해서 빈틈없이 형성되어 있다.
이 형태에 의하면, 실드층이 기판의 전면에 대해서 빈틈없이 형성되어 있는 것에 의해, 보다 확실히, 데이터선 및 화소 전극사이에 발생하는 용량 커플링의 영향을 배제하는 것이 가능해진다. 또한, 이와 같이 실드층을 빈틈없이 형성했다고해도, 해당 실드층은, 예컨대 ITO나 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 도전성 재료로 이루어지므로, 전기 광학 장치에 있어서의 광투과에 대하여 특별한 지장을 발생시키는 것은 아니다.
또한, 본 실시예에 의하면, 해당 실드층과 화소 전극은, 축적 용량을 형성하기 때문에, 그 축적 용량의 증대에 의해서, 표시 품질의 향상을 도모하는 것도 가능하다.
또, 본 실시예와 같이, 실드층을 빈틈없이 형성하는 경우에 있어서는, 상기 화소 전극 및 상기 박막 트랜지스터 등의 사이를 전기적으로 접속하는 콘택트 홀의 형성에 대응하는, 상기 실드층에는, 상기 콘택트 홀이 형성되는 위치에 따른 구멍이 형성되어 있도록 하면 좋다. 이와 같이하면, 콘택트 홀의 형성을 무리없이 실행할 수 있으므로, 본 발명에 따른 전기 광학 장치를 구성하는, 상술한 각종 구성간의 전기적인 접속을 무리없이 실현할 수 있다. 또, 여기에 말하는 「구멍」은, 특히 정밀도 높게 형성될 필요는 없다. 즉, 당해 구멍은, 상기 콘택트 홀을 관통시키기에 충분한 구멍이면 좋고, 제조 상, 특단의 주의를 필요로 하지 않는 것이다. 단, 본 실시예와 같이 기판 전면에 대해서 빈틈없이 실드층을 형성하는 경우 이더라도, 해당 실드층과 동일막으로서 형성되는 전술의 「중계층」을 함께 가지도록 하면 좋으므로, 이 경우에 있어서는, 콘택트 홀을 관통시킬 「구멍」은 필요 없다. 단지, 해당 실드층(고정 전위)과 중계층(화소 전극의 전위)의 사이에서는 전기적 절연을 도모하는 필요가 있으므로, 「구멍」을 형성하기 위한 패터닝은 필요없지만, 「중계층」을 형성하기 위한 패터닝은 필요하게 된다. 본 실시예에 말하는 「빈틈없는 형상」은, 이러한 경우를 포함한다.
또한, 본 실시예와 같이, 실드층을 전면에 대해서 빈틈없이 형성하는 경우에 있어서는, 해당 실드층의 두께를, 50∼500㎚ 정도로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 실드층의 두께가, 용량 커플링의 영향을 배제하는 데 충분하고, 또한, 전기 광학 장치 전체의 투명성의 유지에 있어서, 바람직한 범위 내에 한정되게 되기 때문이다.
또한, 본 발명의 전기 광학 장치에서, 상기 실드층은, 상기 데이터선에 따라서, 또한, 상기 데이터선보다도 폭넓게 형성되어 있으면 좋다.
이 형태에 의하면, 실드층이 따르도록 형성된 데이터선과 화소 전극의 사이에 대하여, 용량 커플링의 영향을 배제하는 것이 가능해진다. 즉, 적어도, 당해 데이터선과 화소 전극과의 사이에 대해서는, 배경 기술의 항에서 서술한 바와 같은 문제가 발생하지 않는다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 실드층에 의한 투과율의 저하를 최소한으로 억제하면서, 상술한 바와 같은 작용 효과를, 효율적으로 향수하는 것이 가능해진다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서, 상기 실드층에 따라서 형성되는 데이터선은, 일시에 화상 신호의 공급 대상으로 되는 데이터선의 조(組) 중, 당해 조의 양단에 위치하는 데이터선을 포함한다.
이러한 구성에 의하면, 데이터선을 몇개의 그룹으로 나눠, 해당 그룹마다 동시에 화상 신호를 공급하는 형태에 있어서, 용량 커플링의 영향이 가장 발생하지 않는 것이 좋은 데이터선에 대하여 실드층이 형성되어 있게 되므로, 보다 효과적으로 화상의 품질 향상을 고대할 수 있다. 바꾸어 말하면, 상술한 바와 같은 경우, 화상 신호의 공급을 실제로 받고 있는 그룹(이하, 「공급 그룹」이라고 함)과, 그것에 인접하는 그룹(이하, 「비 공급 그룹」이라고 함)의 사이에 있어서, 그 단경의 위치로 연장되는 데이터선에 대강 따른 표시 불균일의 발생을 억제할 수 있다. 이것은, 상기 공급 그룹과 상기 비 공급 그룹의 정확하게 단경에 존재하는 화소 전극에 있어서는, 화상 신호에 정확히 대응한 전계가 결과적으로 인가되지 않는 경우가 많은 것에 의한다. 보다 자세하게는, 이 경우, 당해 화소 전극의 한쪽의 끝에는, 화상 신호가 공급되는 데이터선이 존재하고, 다른 쪽 끝에는 화상 신호가 공급되지 않는 데이터선이 존재하게 되므로, 당해 화소 전극에 대하여, 화상 신호에 대응한 정확한 전계를 인가했다고 해도, 당해 화소 전극과 상기 화상 신호가 공급되지 않는 데이터선 사이에 있어서 용량 커플링의 영향으로, 그 전위에 변동이 발생하는 것이다.
또, 「일시에 화상 신호의 공급 대상으로 되는 데이터선의 조」, 즉, 한 그룹을 구성하는 데이터선의 조는, 당해 화상 신호가 몇개의 패러랠 신호로 이루어지는지에 따라 결정된다. 예컨대, 이 화상 신호가, 시리얼 신호를 6개의 패러랠 신호로 시리얼-패러랠 변환된 것으로 상정한다면, 상기 데이터선의 조는, 서로 인접하는 6개의 데이터선으로 이루어지는 조인 것과 같은 상정이 가능하다. 그리고, 이 경우, 「당해 조의 양단에 위치하는 데이터선」은, 최초의 1개째와 최후의 6개째의 데이터선이 해당하게 된다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서는, 상기 박막 트랜지스터는, 길이 방향으로 연장되는 채널 영역과 해당 채널 영역에서 또한 길이 방향으로 연장되는 채널 인접 영역을 포함하는 반도체층을 갖고 있고, 상기 주사선은, 상기 길이 방향에 교차하는 방향으로 연장되고 또한 평면적으로 보아 상기 채널 영역에 중첩되는 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 포함하는 본체부와, 평면적으로 보아 상기 채널 인접 영역의 옆부분에 있어서 상기 본체부로부터 상기 길이 방향으로 돌출하는 수평적 돌출부를 갖는다.
이 형태에 의하면, 주사선은, 평면적으로 보아 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 포함하는 본체부로부터, 채널 인접 영역의 옆부분에 있어서, 채널 인접 영역에 따라 돌출하는 수평적 돌출부를 갖는다. 따라서, 기판면에 대하여 비스듬히 진행하는 입사광 및 복귀광, 및 이들에 근거하는 내면 반사광 및 다중 반사광 등의 경사 광이, 채널 영역 및 채널 인접 영역에 입사하는 것을, 주사선 중 게이트 전극을 포함하는 본체부뿐만 아니라, 특히 수평적 돌출부에 의한 광흡수 혹은 광반사에 의해, 적어도 부분적으로 저지할 수 있다. 이 때 특히, 채널 인접 영역으로부터의 층간 거리가 매우 작은 위치, 즉, 일반적으로 게이트 절연막의 두께만큼 떨어진 층간 위치에 배치되는 수평적 돌출부에 의해 차광을 함으로써 매우 효과적으로 당해 차광을 할 수 있다.
예컨대, 기판 상에 있어, 박막 트랜지스터의 하측에 하측 차광막을 마련한 경우에는, 비교적 층간 거리가 작은 하측 차광막과 차광막으로서 기능하는 주사선의 수평적 돌출부나 본체부의 사이에, 채널 인접 영역이나 채널 영역을 협지(挾持)하는 구성을 얻을 수 있기 때문에, 경사 광에 대하여 매우 높은 차광 성능을 얻을수 있다.
이 결과, 본 실시예에 의하면, 내광성을 높이는 것이 가능해져, 강력한 입사광이나 복귀광이 입사하는 것과 같은 가혹한 조건 하에 있더라도 광 리크 전류의 저감된 박막 트랜지스터에 의해 화소 전극을 양호하게 스위칭 제어할 수 있고, 최종적으로는, 밝게 고 콘트라스트의 화상을 표시할 수 있게 된다.
이 형태에서는 특히, 상기 본체부와 상기 수평적 돌출부는, 동일막으로 일체적으로 이루어지도록 하면 좋다.
이 형태에 의하면, 당해 전기 광학 장치를 제조할 때에, 차광용의 돌출부는, 본체부와 함께 주사선을 형성하는 공정에서 형성할 수 있기 때문에, 당해 돌출부를 형성하기 위해서 추가적인 공정은 불필요하다. 따라서, 기판 상에 있어서의 적층 구조 및 제조 프로세스의 간략화를 도모할 수 있도록 하면 좋다.
또한, 수평적 돌출부를 구비하는 형태에서 또한, 상기 수평적 돌출부는, 평면적으로 보아 상기 채널 영역마다, 그 소스측 및 드레인측에 각각 위치하는 상기 채널 인접 영역의 양쪽 옆부분에 있어서 각각 돌출되어 있으면 좋다.
이 형태에 의하면, 박막 트랜지스터마다, 그 소스측 및 드레인측 및 그들의 양쪽 옆부분에 합계 4개의 돌출부가 마련되게 된다. 따라서, 이들의 돌출부에 의해, 3차원적으로 각종의 방향으로부터 입사하는 경사 광에 대한 차광 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서, 상기 박막 트랜지스터는, 길이 방향으로 연장되는 채널 영역을 포함하는 반도체층을 갖고 있고, 상기 박막 트랜지스터의 상기 채널 영역을 상측으로부터 적어도 덮는 상측 차광막을 구비하고 있고, 상기 상측 차광막은 적어도 부분적으로, 상기 채널 영역의 길이 방향에 직교하는 단면 상에서 상기 채널 영역측에서 보아 오목형으로 형성되어 있다.
이 형태에 의하면, 채널 영역을 상측으로부터 적어도 덮는 상측 차광막을 구비하고 있고, 상기 상측 차광막은 적어도 부분적으로, 상기 채널 영역의 길이 방향에 직교하는 단면 상에서 상기 채널 영역측에서 보아 오목형으로 형성되어 있다. 즉, 하측이 오목형으로 형성되어 있다. 이 때문에, 상측 차광막이 평탄한 경우와 비교하여, 기판면에 대하여 비스듬하게 진행하는 입사광 및 입사광 및 복귀광에 근거하는 내면 반사광 및 다중 반사광 등의 경사 광이, 최종적으로 경사진 상측으로부터 채널 영역에 입사하는 것을, 해당 상측 차광막에 의해서, 보다 효과적으로 저지할 수 있다.
예컨대, 기판 상에 있어, 박막 트랜지스터의 하측에 하측 차광막을 마련한 경우에는, 하측 차광막과 상측 차광막과의 사이에, 채널 영역을 협지하는 구성을 얻을 수 있기 때문에, 경사 광에 대하여 매우 높은 차광 성능을 얻을 수 있다. 이 때, 하측 차광막은 적어도 부분적으로, 상술한 상측 차광막의 요철과는 상하 반대로, 채널 영역의 길이 방향에 직교하는 단면 상에서 채널 영역측에서 보아 오목형으로 형성되어 있더라도 좋다.
이 결과, 본 실시예에 의하면, 내광성을 높이는 것이 가능해져, 강력한 입사광이나 복귀광이 입사하는 것과 같은 가혹한 조건 하에 있더라도 광 리크 전류의 저감된 박막 트랜지스터에 의해 화소 전극을 양호하게 스위칭 제어할 수 있어, 최종적으로는, 밝게 고 콘트라스트의 화상을 표시 가능해진다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서, 상기 박막 트랜지스터는, 상기 제 1 방향으로 연장되는 채널 영역을 포함하는 반도체층을 갖고 있고, 상기 주사선은, 상기 채널 영역에 게이트 절연막을 거쳐서 대향 배치된 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 포함하고 또한 평면적으로 보아 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 본선부를 갖고, 평면적으로 보아 상기 채널 영역에서 상기 제 2 방향으로 소정 거리만큼 벗어난 개소에 있어서 상기 본선부에서 상기 반도체층을 포위하도록 연장된 포위부를 갖는다.
이 형태에 의하면, 주사선은, 평면적으로 보아 채널 영역에서 제 2 방향으로 소정 거리만큼 벗어난 개소에 있어서 본선부로부터 반도체층을 포위하도록 연장된 포위부를 갖는다. 따라서, 기판면에 대하여 진행하는 입사광과 복귀광, 및 이들에 근거하는 내면 반사광 및 다중 반사광 등의 경사 광이, 채널 영역 및 채널 인접 영역에 입사하는 것을, 주사선 중 게이트 전극을 포함하는 본체부뿐만 아니라, 특히 포위부에 의한 광흡수 혹은 광반사에 의해, 적어도 부분적으로 저지할 수 있다. 이 때 특히, 채널 영역이나 채널 인접 영역부터의 층간 거리가 매우 작은 위치, 즉, 일반적으로 게이트 절연막의 두께만큼 떨어진 층간 위치에 배치되는 포위부에 의해 차광을 함으로써, 또한 포위부에 의해 어느 쪽의 방향으로 경사를 갖는 광에 대하여도 차광을 함으로써 매우 효과적으로 당해 차광을 할 수 있다.
이 결과, 본 실시예에 의하면, 내광성을 높이는 것이 가능해져, 강력한 입사광이나 복귀광이 입사하는 것과 같은 가혹한 조건 하에 있더라도 광 리크 전류의저감된 박막 트랜지스터에 의해 화소 전극을 양호하게 스위칭 제어할 수 있어, 최종적으로는 본 발명에 의해, 밝게 고 콘트라스트의 화상을 표시할 수 있게 된다.
또, 이러한 기술적 효과를 감안하여, 본 발명에 있어서 「평면적으로 보아 반도체층을 포위한다」는 것은, 평면적으로 보아 반도체층의 주위로 끊김 없이 연장되도록 포위부를 형성하는 의미 외에, 평면적으로 보아 반도체층의 주위에 있어서 채널 영역의 하측주위에 약간의 끊김을 갖고 포위부를 형성하든지, 혹은 단속적(斷續的)으로 포위부를 형성한다고 하는 경우를 포함하는 것 외에, 섬 형상으로 점재하는 포위부를 형성하는 경우 등도 포함하는 넓은 개념이다.
이들 수평적 돌출부, 오목형을 포함하는 상측 차광막 포위부의 형태에서 특히, 상기 주사선은, 상기 채널 영역에서 상기 제 2 방향으로 소정 거리만큼 벗어난 개소에 있어서 상기 본선부로부터, 상기 기판의 수직 방향으로 돌출한 수직적 돌출부를 더 갖도록 하면 좋다.
이 형태에 의하면, 본선부는, 기판의 수직 방향으로 돌출한 수직적 돌출부를 포함하기 때문에, 채널 영역을, 수직적 돌출부를 포함하는 본선부에 의해 입체적으로 덮는 것이 가능해져, 차광 성능을 한층 더 높일 수 있다. 특히 주사선이 채널 영역의 상측에 위치하는 소위 탑 게이트형의 경우에는, 수직적 돌출부를 포함하는 본선부에 의해 채널 영역을 상측으로부터 입체적으로 덮는 구성을 얻을 수 있다. 또한, 전술의 포위부에 따른 소정 거리와, 수직적 돌출부에 소정 거리는, 동일하더라도 좋고, 다르더라도 좋다.
또, 전술의 포위부를 구비하는 형태에서 또한, 상기 주사선은, 상기 포위부로부터, 상기 기판의 수직 방향에 돌출한 수직적 돌출부를 더 갖도록 하면 좋다.
이 형태에 의하면, 본선부의 수직적 돌출부 및/또는 포위부의 수직적 돌출부에 의해, 채널 영역을 입체적으로 덮는 것이 가능해져, 차광 성능을 한층 더 높일 수 있다. 특히 주사선이 채널 영역의 상측에 위치하는 소위 탑 게이트형의 경우에는, 수직적 돌출부를 각각 포함하는 본선부 및 포위부에 의해 채널 영역을 상측으로부터 입체적으로 덮는 구성을 얻을 수 있다. 또한, 이들의 수직적 돌출부는, 연속적으로 돌출되어 있더라도 좋고, 별개로 돌출되어 있더라도 좋다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서, 상기 박막 트랜지스터는, 상기 제 1 방향으로 연장되는 채널 영역을 포함하는 반도체층을 갖고 있고, 상기 주사선은, 상기 채널 영역에 게이트 절연막을 거쳐서 대향 배치된 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 포함하고 또한 평면적으로 보아 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 본선부를 갖고, 평면적으로 보아 상기 채널 영역에서 상기 제 2 방향으로 소정 거리만큼 벗어난 개소에 있어서 상기 본선부로부터 아래쪽으로 돌출한 수직적 돌출부를 갖는다.
이 형태에 의하면, 주사선은, 평면적으로 보아 상기 채널 영역으로부터 상기 제 2 방향으로 소정 거리만큼 벗어난 개소에 있어서 상기 본선부로부터 아래쪽으로 돌출한 수직적 돌출부를 갖는다. 따라서, 기판면에 대하여 진행하는 입사광과 복귀광, 및 이들에 근거하는 내면 반사광 및 다중 반사광 등의 경사 광이, 채널 영역 및 채널 인접 영역에 입사하는 것을, 주사선 중 게이트 전극을 포함하는 본체부뿐만 아니라, 특히 돌출부에 의해, 당해 채널 영역이나 채널 인접 영역에 근접한 위치에 있어서 본선부 및 돌출부에 의해, 당해 채널 영역 및 채널 인접 영역을 입체적으로 차광하기 때문에, 매우 효과적으로 당해 차광을 할 수 있다.
이 결과, 본 실시예에 의하면, 내광성을 높이는 것이 가능해져, 강력한 입사광이나 복귀광이 입사하는 것과 같은 가혹한 조건 하에 있더라도 광 리크 전류의 저감된 박막 트랜지스터에 의해 화소 전극을 양호하게 스위칭 제어할 수 있어, 최종적으로는 본 발명에 의해, 밝게 고 콘트라스트의 화상을 표시할 수 있게 된다.
상술의 수직적 돌출부를 포함하는 형태에서 특히, 상기 기판 상에, 적어도 상기 채널 영역을 하측으로부터 덮는 하측 차광막을 더 구비하고 있고, 상기 수직적 돌출부는, 그 선단측(先端側)에 있어서 상기 하측 차광막에 접촉하고 있도록 하면 좋다.
이러한 구성에 의하면, 비교적 층간 거리가 작은 하측 차광막과 차광막으로서 기능하는 주사선의 포위부나 본체부의 사이에, 채널 인접 영역이나 채널 영역을 협지하는 구성을 얻을 수 있다. 더구나, 채널 인접 영역이나 채널 영역이 존재하는, 하측 차광막과 주사선의 포위부 및 본체부 사이의 공간은, 돌출부에 의해 적어도 부분적으로 닫혀진 공간으로 되어 있다. 이 때문에, 어느 한 항에 방향으로 경사를 갖는 경사 광에 대하여 매우 높은 차광 성능을 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 예컨대, 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 주사선을 동일층에 형성하는 것이 아니라, 게이트 전극과 주사선을 별도의 층으로서 형성하고 또한, 그 중의 주사선으로서, 본 실시예의 하측 차광막을 이용하는 것이 가능하다. 즉, 이 경우, 하측 차광막은, 주사선으로서의 기능도 겸비한다는 것이 된다. 그 위에, 게이트 전극과 주사선을 동일층에 형성하면서도, 하측 차광막에 주사선으로서의 기능을 갖게 하는 것과 같은 형태로서도 좋다. 이 경우, 어느 하나의 박막 트랜지스터에 관하여 두개의 주사선이 병렬하여 마련되어 있게 되고, 해당 주사선에 대하여, 용장(冗長) 구조를 획득하게 된다. 이에 따라, 한쪽의 주사선에 단선 등의 어떠한 장해가 있다고 해도, 다른 쪽의 주사선을 사용하는 것이 가능한 것으로부터, 보다 신뢰성이 높게 된다고 하는 이점을 얻을 수 있다.
또, 이상과 같이 하측 차광막이 주사선의 기능도 겸비하는 경우에 있어서는, 매트릭스 형상으로 배열된 박막 트랜지스터의 각 행에 대응하도록, 해당 하측 차광막은 스트라이프 형상에 형성되어 있을 필요가 있다.
혹은, 상기 기판 상에, 적어도 상기 채널 영역을 하측으로부터 덮는 하측 차광막을 더 구비하고 있고, 상기 수직적 돌출부는, 상기 하측 차광막에 접촉하지 않고 있도록 하면 좋다.
이러한 구성에 의하면, 비교적 층간 거리가 작은 하측 차광막과 차광막으로서 기능하는 주사선의 포위부나 본체부 사이에, 채널 인접 영역이나 채널 영역을 협지하는 구성을 얻을 수 있다. 더구나, 채널 인접 영역이나 채널 영역이 존재하는, 하측 차광막과 주사선의 포위부 및 본체부 사이의 공간은, 돌출부에 의해 부분적으로 닫혀진 공간으로 되어 있다. 이 때문에, 어느 하나의 방향으로 경사를 갖는 경사 광에 대하여 매우 높은 차광 성능을 얻을 수 있다.
또한, 이와 같이 하측 차광막과 주사선을 접촉시키지 않는 구성을 채용하는 경우에는, 하측 차광막의 도전성에 의하지 않고, 하측 차광막의 전위 변동에 의한악영향, 예컨대, 박막 트랜지스터에 대한 악영향을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서, 상기 박막 트랜지스터는, 상기 제 1 방향으로 연장되는 채널 영역을 포함하는 반도체층을 갖고 있고, 상기 주사선은, 상기 채널 영역에 게이트 절연막을 거쳐서 대향 배치된 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 포함하고 또한 평면적으로 보아 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 본선부를 갖고, 해당 본선부는, 상기 기판 상에 패인 홈 내에 배치되고 또한 상기 채널 영역을 측방향으로부터 적어도 부분적으로 덮는 홈 내 부분을 포함하여 이루어진다.
이 형태에 의하면, 주사선은, 평면적으로 보아 제 2 방향으로 연장되는 본선부를 갖는다. 여기서 특히, 이 본선부 중 홈 내에 배치된 홈 내 부분이, 채널 영역을 측방향으로부터 적어도 부분적으로 덮는다. 따라서, 기판면에 대하여 비스듬하게 진행하는 입사광 및 특히 이면에 대하여 비스듬하게 진행하는 복귀광, 및 이들에 근거하는 내면 반사광 및 다중 반사광 등의 경사 광이, 채널 영역 및 채널 인접 영역에 입사하는 것을, 이 홈 내 부분에 의한 광흡수 혹은 광반사에 의해, 적어도 부분적으로 저지할 수 있다. 이와 같이 내광성을 높이는 것에 의해, 강력한 입사광이나 복귀광이 입사하는 것과 같은 가혹한 조건 하에 있더라도 광 리크 전류의 저감된 박막 트랜지스터에 의해 화소 전극을 양호하게 스위칭 제어할 수 있어, 밝게 고 콘트라스트의 화상을 표시할 수 있게 된다.
추가하여, 이 주사선의 본선부가, 홈 내 부분을 포함하여 이루어지기 때문에, 제 2 방향에 수직인 단면에 있어서 홈 내 부분의 단면적 및 홈 외부에 위치하는 홈 외 부분의 단면적을 증가시킴으로써, 주사선의 배선 저항을 낮추는 것도 가능해진다. 이와 같이 주사선의 배선 저항을 낮추면, 주사 신호의 신호 지연에 의한 누화(cross talk), 플리커 등의 발생을 저감할 수 있어, 최종적으로는, 전기 광학 장치의 고 정밀화 혹은 화소 피치의 미세화를 도모하면서 고품질의 화상을 표시할 수 있게 된다. 이상의 결과, 본 발명에 의해, 밝게 고품질의 화상 표시가 가능해진다.
또, 본 발명에서는, 이와 같이 주사선의 본선부가 적어도 부분적으로 배치되는 홈은, 기판에 직접 홈을 내도 좋고, 기판 상에 적층된 하지 절연막에 홈을 내도 좋다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서, 상기 박막 트랜지스터는, 상기 제 1 방향으로 연장되는 채널 영역을 포함하는 반도체층을 갖고 있고, 상기 주사선은, 상기 채널 영역에 게이트 절연막을 거쳐서 대향 배치된 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 포함하고 또한 평면적으로 보아 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 본선부를 갖고, 해당 본선부는, 상기 제 2 방향으로 연장되고 또한 상기 기판 상에 파인 홈 내에 배치된 홈 내 부분 및 상기 제 2 방향으로 연장되고 또한 상기 홈 외부에 배치된 홈 외 부분을 포함하여 이루어진다.
이 형태에 의하면, 주사선은, 평면적으로 보아 제 2 방향으로 연장되는 본선부를 갖는다. 여기서 특히, 이 본선부가, 제 2 방향으로 각각 연장되는 홈 내 부분 및 홈 외 부분을 포함하여 이루어지기 때문에, 제 2 방향에 수직인 단면에 있어서의 홈 내 부분 및 홈 외 부분의 합계 단면적에 따라 주사선의 배선 저항을 낮출수 있다. 예컨대, 액정의 배향 불량 등의 전기 광학 물질의 동작 불량과의 관계로부터, 액정 등의 전기 광학 물질의 층두께를 규정하는 기판 표면에 있어서 허용되는 단차(段差)에 일정 한계가 있는 것을 감안하면, 평탄면 상에 성막되는 전통적인 주사선이나, 홈 내에 완전히 매립되는 주사선과 비교하여, 기판 상의 적층 구조에 있어서 합계 막두께에 대하여 주사선의 단면적을 증가시키는 것이 가능한 본 발명과 같은 구조는, 실용상 대단히 유리하다.
이와 같이 주사선의 배선 저항을 낮추는 것에 의해, 주사 신호의 신호 지연에 의한 누화, 플리커 등의 발생을 저감할 수 있어, 최종적으로는, 전기 광학 장치의 고 정밀화 혹은 화소 피치의 미세화를 도모하면서 고품질의 화상을 표시할 수 있게 된다.
또, 본 발명에서는, 이와 같이 주사선의 본선부가 부분적으로 배치되는 홈은, 기판에 직접 홈을 내도 좋고, 기판 상에 적층된 하지 절연막에 홈을 내도 좋다.
이상 서술한 바와 같이, 주사선에 특별한 요소, 예컨대, 수평적 돌출부, 포위부 등을 구비함으로써 반도체층에 대한 차광을 할 수 있는 형태에서는 특히, 상기 주사선은, 금속 또는 합금을 포함하는 차광막으로 이루어지도록 하면 좋다.
이 형태에 의하면, 주사선은, 금속 또는 합금을 포함하는 차광막으로 이루어지고, 보다 구체적으로는, 예컨대 Ti(티탄), Cr(크롬), W(텅스텐), Ta(탄탈), Mo(몰리브덴), Pb(납) 등의 고융점 금속 중의 적어도 하나를 포함한, 금속 단체(單體), 합금, 금속 실리사이드, 폴리실리사이드, 이들을 적층한 것 등으로 이루어진다. 따라서, 이러한 차광막으로 이루어지는 주사선의 본체부 및 돌출부에 의해, 경사 광에 대한 채널 영역이나 채널 인접 영역에서의 차광 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
단, 주사선을, 이러한 차광막이 아니라, 폴리실리콘막 등으로 형성하더라도, 그 광흡수 특성에 따른 차광 성능을 얻을 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서, 상기 화소 전극은, 그 복수가 평면 배열되어 있고 또한, 제 1 주기에서 반전 구동되기 위한 제 1 화소 전극군 및 해당 제 1 주기와 상보적인 제 2 주기에서 반전 구동되기 위한 제 2 화소 전극군을 포함하고, 상기 데이터선은, 상기 주사선의 상측을 해당 주사선에 교차하여 연장되는 본선부 및 해당 본선부로부터 상기 주사선에 따라 연장된 연장부를 포함하고, 상기 기판에 대향 배치되는 대향 기판 상에 상기 복수의 화소 전극에 대향하는 대향 전극을 구비하며, 상기 기판 상에 있어서 상기 화소 전극의 하지 표면에는, 상기 연장부의 존재에 따라 평면적으로 보아 상기 주사선을 사이에 두고 서로 인접하는 화소 전극의 간극이 되는 영역에 볼록부가 형성되어 있다.
이 형태에 의하면, 제 1 주기에서 반전 구동되기 위한 제 1 화소 전극군과, 제 1 주기와 상보적인 제 2 주기에서 반전 구동되기 위한 제 2 화소 전극군을 포함하는 복수의 화소 전극이 제 1 기판 상에 평면 배열되어 있고, (i) 반전 구동 시에 각 시각에 있어서 서로 역(逆) 극성의 구동 전압으로 구동되는 서로 인접하는 화소 전극과 (ii) 반전 구동 시에 각 시각에 있어서 서로 동일 극성의 구동 전압으로 구동되는 서로 인접하는 화소 전극과의 양자가 존재하고 있다. 이러한 양자는, 예컨대 전술의 1H 반전 구동 방식 등의 반전 구동 방식을 채용하는 매트릭스 구동형의 액정 장치 등의 전기 광학 장치라면 존재한다. 따라서, 다른 화소 전극군에 속하는 서로 인접하는 화소 전극, 즉, 역 극성의 전위가 인가되는 서로 인접하는 화소 전극의 사이에는, 횡 전계가 발생한다.
여기서 본 발명에서 특히, 데이터선은, 주사선의 상측을 주사선에 교차하여 연장되는 본선부로부터 주사선에 따라 연장된 연장부를 포함한다. 그리고, 화소 전극의 하지 표면에는, 이 연장부의 존재에 따라 평면적으로 보아 주사선을 사이에 두고 서로 인접하는 화소 전극의 간극이 되는 영역에 볼록부가 형성되어 있다. 즉, 화소 전극의 하지 표면은, 적극적으로 소정 높이이면서 소정 형상의 볼록부가 형성된 표면이 된다.
이 결과, 제 1로, 각 화소 전극의 주연부(周緣部)가 이 볼록부 상에 위치하도록 형성하면, 각 화소 전극과 대향 전극과의 사이에 발생하는 종(縱) 전계를, 서로 인접하는 화소 전극, 특히, 다른 화소 전극군에 속하는 화소 전극의 사이에 발생하는 횡 전계에 비해서, 상대적으로 강화된다. 즉, 일반적으로 전계는 전극간의 거리가 줄어드는 것에 따라서 강하게 되기 때문에, 볼록부의 높이분만큼, 화소 전극의 주연부가 대향 전극에 가까워져, 양자간에 발생하는 종 전계가 강화되는 것이다. 제 2로, 각 화소 전극의 주연부가 이 볼록부 상에 위치하는지 여부에 관계없이, 서로 인접하는 화소 전극, 특히, 다른 화소 전극군에 속하는 화소 전극 사이에 발생하는 횡 전계가 볼록부의 존재에 의해 볼록부의 유전율에 따라 약하게 되고 또한 횡 전계가 통과하는 전기 광학 물질의 부피를, 볼록부로 부분적으로 치환하는것에 의해 감소하는 것에 의해서도, 당해 횡 전계의 전기 광학 물질에 대한 작용을 저감할 수 있다. 따라서, 반전 구동 방식에 따르는 횡 전계에 의한 액정의 배향 불량 등의 전기 광학 물질의 동작 불량을 저감할 수 있다. 이 때, 상술한 바와 같은 화소 전극의 주연부는, 볼록부 상에 위치하더라도 좋고 위치하지 않더라도 좋으며, 또한 볼록부의 경사를 갖는 혹은 대략 수직인 측면의 도중에 위치하고 있더라도 좋다.
또한, 데이터선의 아래쪽에 위치하는 다른 배선이나 소자의 존재를 이용하여, 화소 전극의 둘레의 높이를 조절하는 기술과 비교해서, 볼록부의 높이나 형상을 상당히 정밀도 좋게 제어할 수 있다. 이전의 기술에서는, 다수 존재하는 각 막에 있어서 약간의 패턴 어긋남이 조합되기 때문에, 최종적으로 형성되는 최상층에 있어서의 요철의 높이나 형상을 설계대로 하는 것이 기본적으로 곤란하다. 이 때문에, 최종적으로 횡 전계에 의한 액정의 배향 불량 등의 전기 광학 물질의 동작 불량을 확실히 저감할 수 있어, 장치 신뢰성을 향상할 수 있다.
덧붙여, 전기 광학 물질의 동작 불량 개소를 숨기기 위한 차광막도 작게 할 수 있기 때문에, 광 누출 등의 화상 불량을 일으키지 않고서 각 화소의 개구율을 높이는 것도 가능해진다.
이상의 결과, 액정 등의 전기 광학 물질에 있어서 횡 전계에 의한 동작 불량을, 데이터선의 연장부에 따른 볼록부의 형성에 의해서 확실히 저감 가능하고, 고 콘트라스트로 밝은 고품질의 화상 표시를 하는 액정 장치 등의 전기 광학 장치를 비교적 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은, 투과형 및 반사형 등의 외에, 각종 형식의 전기 광학 장치에 적용 가능하다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 형태에서, 상기 화소 전극은, 그 복수가 평면 배열되어 있고 또한, 제 1 주기에서 반전 구동되기 위한 제 1 화소 전극군 및 해당 제 1 주기와 상보적인 제 2 주기에서 반전 구동되기 위한 제 2 화소 전극군을 포함하고, 상기 기판에 대향 배치되는 대향 기판 상에 상기 복수의 화소 전극에 대향하는 대향 전극과, 평면적으로 보아 서로 인접하는 화소 전극의 간극이 되는 영역에 형성된 볼록부를 더 구비하여 이루어지고, 상기 볼록부는, 에칭에 의해서 상기 볼록부 상에 일단 형성된 평탄화막을 제거하고 또한 그 제거 후에 노출되는 상기 볼록부의 표면을 후퇴시켜 이루어지는, 표면 단차가 완만한 볼록부로 이루어진다.
이 형태에 의하면, 다른 화소 전극군에 속하는 서로 인접하는 화소 전극, 즉, 역 극성의 전위가 인가되는 서로 인접하는 화소 전극의 사이에는, 횡 전계가 발생하지만, 각 화소의 비개구 영역에 위치하는 혹은 인접하는 화소 전극의 주연부에 있어서는, 에칭에 의해 적극적으로 볼록부가 형성되어 있기 때문에, 제 1로, 각 화소 전극의 주연부가 이 볼록부 상에 위치하도록 형성하면, 각 화소 전극과 대향 전극 사이에 발생하는 종 전계를, 서로 인접하는 화소 전극의 사이에 발생하는 횡 전계에 비해서, 상대적으로 강화된다. 제 2로, 각 화소 전극의 주연부가 이 볼록부 상에 위치하는지 여부에 관계없이, 서로 인접하는 화소 전극의 사이에 발생하는 횡 전계가 볼록부의 존재에 의해 볼록부의 유전율에 따라 약하게 하고 또한 횡 전계가 통과하는 전기 광학 물질의 부피를 감소하는 것에 의해서도, 당해 횡 전계의 전기 광학 물질에 대한 작용을 저감할 수 있다. 따라서, 반전 구동 방식에 따르는 횡 전계에 의한 액정의 배향 불량 등의 전기 광학 물질의 동작 불량을 저감할 수 있다. 이 때, 상술한 바와 같이 화소 전극의 주연부는, 볼록부 상에 위치하더라도 좋고 위치하지 않더라도 좋으며, 또한 볼록부의 경사를 갖거나 혹은 대략 수직인 측면의 도중에 위치하고 있더라도 좋다.
덧붙여, 전기 광학 물질의 동작 불량 개소를 숨기기 위한 차광막도 작게 할 수 있기 때문에, 광 누출 등의 화상 불량을 일으키지 않고서 각 화소의 개구율을 높이는 것도 가능해진다.
그리고 본 발명에서는 특히, 완만한 단차의 볼록부가 형성되어 있기 때문에, 볼록부의 부근에서의 해당 단차에 기인하는, 액정의 배향 불량 등의 전기 광학 장치의 동작 불량이 발생하는 것을 효과적으로 미연에 방지할 수 있다. 특히 화소 전극 상에 형성된 배향막에 연마 처리를 실시하는 등의 경우, 볼록부의 단차가 완만하면, 당해 연마를 비교적 용이하게 하여 불균일 없이 양호하게 실시할 수 있어, 액정의 배향 불량 등의 전기 광학 물질의 동작 불량을 지극히 유효하게 미연에 방지할 수 있다.
이상의 결과, 액정 등의 전기 광학 물질에 있어서의 횡 전계에 의한 동작 불량을 볼록부의 형성에 의해서 확실히 저감 가능하고, 더구나 이 볼록부의 형성에 의해서 액정 등의 전기 광학 물질에서 단차에 의한 동작 불량이 발생하는 것을 완만한 단차에 의해서 억제할 수 있어, 고 콘크라스트로 밝은 고품질의 화상 표시를하는 액정 장치 등의 전기 광학 장치를 실현할 수 있다.
또, 상술의 본 발명의 각종 형태에 있어서는, 하나의 형태와 별도의 형태를 자유롭게 조합하는 것이 기본적으로 가능하다. 단, 사항의 성질 상, 상용할 수 없는 경우도 있을 수 있다. 예컨대, 유전체막이 산화 실리콘막 및 질화 실리콘막으로 이루어지는 형태에 대하여, 실드층이 기판의 전면에 대해서 형성되는 형태를 조합하거나, 혹은 박막 트랜지스터의 반도체층을 차광할 주사선에 「수평적 돌출부」가 마련되는 형태에 대하여, 화소 전극의 하지로서 배치된 층간 절연막에 「볼록부」를 마련하는 형태를 조합하거나 하는 등이 있다. 물론 세개 이상의 형태를 함께 갖는 전기 광학 장치를 구성하는 것도 가능하다.
본 발명의 전자 기기는, 상기 과제를 해결하기 위해서, 상술의 본 발명의 전기 광학 장치를 구비하여 이루어진다. 단, 그 각종 형태를 포함한다.
본 발명의 전자 기기에 의하면, 상술의 본 발명의 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지므로, 고품질의 화상을 표시 가능한, 투사형 표시 장치, 액정 텔레비젼, 휴대 전화기, 전자 수첩, 워드 프로세서, 뷰파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 워크 스테이션, 화상 전화기, POS 단말, 터치 패널(touch panel) 등의 각종 전자 기기를 실현할 수 있다.
본 발명의 이러한 작용 및 다른 이득은 다음에 설명하는 실시예로부터 분명히 된다.
(실시예)
이하에서는, 본 발명의 실시예에 대하여 도를 참조하면서 설명한다. 이하의 실시예는, 본 발명의 전기 광학 장치를 액정 장치에 적용한 것이다.
(화소부에서의 구성)
우선, 본 발명의 실시예에 있어서의 전기 광학 장치의 화소부에서의 구성에 대하여, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 여기에서 도 1은, 전기 광학 장치의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스 형상으로 형성된 복수의 화소에 있어서의 각종 소자, 배선 등의 등가 회로이다. 도 2는, 데이터선, 주사선, 화소 전극 등이 형성된 TFT 어레이 기판의 서로 인접하는 복수의 화소군의 평면도이다. 또, 도 3은, 도 2 중 요부, 구체적으로는, 데이터선, 실드층 및 화소 전극간의 배치 관계를 나타내기 위해서, 주로 이들만을 발췌한 평면도이다. 도 4는, 도 2의 A-A' 단면도이다. 또, 도 4에 있어서는, 각 층·각부재를 도면 상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해서, 해당 각 층·각부재마다 축척이 다르게 되어 있다.
도 1에 있어서, 본 실시예에 있어서의 전기 광학 장치의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스 형상으로 형성된 복수의 화소에는, 각각, 화소 전극(9a)과 당해 화소 전극(9a)을 스위칭 제어하기 위한 TFT(30)가 형성되어 있고, 화상 신호가 공급되는 데이터선(6a)이 당해 TFT(30)의 소스에 전기적으로 접속되어 있다. 데이터선(6a)에 기입하는 화상 신호 S1, S2, …, Sn은, 이 순서대로 선순차적으로 공급하더라도 무방하고, 서로 인접하는 복수의 데이터선(6a)끼리에 대하여, 그룹마다 공급하도록 하더라도 좋다.
또한, TFT(30)의 게이트에 주사선(3a)이 전기적으로 접속되어 있고, 소정의 타이밍으로, 주사선(3a)에 펄스식으로 주사 신호 G1, G2, …, Gm을, 이 순서대로 선순차적으로 인가하도록 구성되어 있다. 화소 전극(9a)은, TFT(30)의 드레인에 전기적으로 접속되어 있고, 스위칭 소자인 TFT(30)를 일정 기간만큼 그 스위치를 닫는 것에 의해, 데이터선(6a)에서 공급되는 화상 신호 S1, S2, …, Sn을 소정의 타이밍으로 기입한다.
화소 전극(9a)을 거쳐서 전기 광학 물질의 일례로서의 액정에 기입된 소정 레벨의 화상 신호 S1, S2, …, Sn은, 대향 기판에 형성된 대향 전극과의 사이에서 일정 기간 유지된다. 액정은, 인가되는 전압 레벨에 의해 분자 집합의 배향이나 질서가 변화함으로써, 광을 변조하여, 계조 표시를 가능하게 한다. 노멀리 화이트 모드라면, 각 화소의 단위로 인가된 전압에 따라 입사광에 대한 투과율이 감소하고, 노멀리 블랙 모드라면, 각 화소의 단위로 인가된 전압에 따라 입사광에 대한 투과율이 증가되어, 전체로서 전기 광학 장치로부터는 화상 신호에 따른 계조를 갖는 광이 출사한다.
여기서 유지된 화상 신호가 리크하는 것을 막기 위해서, 화소 전극(9a)과 대향 전극 사이에 형성되는 액정 용량과 병렬로 축적 용량(70)을 부가한다. 이 축적 용량(70)은, 주사선(3a)에 나란히 마련되고, 고정 전위측 용량 전극을 포함하고 또한 정 전위로 고정된 용량 전극(300)을 포함하고 있다.
이하에서는, 상기 데이터선(6a), 주사선(3a), TFT(30) 등에 의해, 상술한 바와 같이 회로 동작이 실현되는 전기 광학 장치의, 실제의 구성에 대하여, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
우선, 도 2에 있어서, 화소 전극(9a)은, TFT 어레이 기판(10) 상에, 매트릭스 형상으로 복수 마련되어 있고(점선부(9a')에 의해 윤곽이 표시되고 있음), 화소 전극(9a)의 종횡의 경계에 각각 따라 데이터선(6a) 및 주사선(3a)이 마련되어 있다. 데이터선(6a)은, 후술하는 바와 같이 알루미늄막 등을 포함하는 적층 구조로 이루어지고, 주사선(3a)은, 예컨대 도전성의 폴리 실리콘막 등으로 이루어진다. 또한, 주사선(3a)은, 반도체층(1a) 중 도면 내의 우측 상향의 사선 영역으로 도시된 채널 영역(1a')에 대향하도록 배치되어 있고, 해당 주사선(3a)은 게이트 전극으로서 기능한다. 즉, 주사선(3a)과 데이터선(6a)의 교차하는 개소에는 각각, 채널 영역(1a')에 주사선(3a)의 본선부가 게이트 전극으로서 대향 배치된 화소 스위칭용의 TFT(30)가 마련되어 있다.
다음에, 전기 광학 장치는, 도 2의 A-A'선 단면도인 도 4에 도시하는 바와 같이 예컨대, 석영 기판, 유리 기판, 실리콘 기판으로 이루어지는 TFT 어레이 기판(10)과, 이것에 대향 배치되는, 예컨대 유리 기판이나 석영 기판으로 이루어지는 대향 기판(20)을 구비하고 있다.
TFT 어레이 기판(10)의 측에는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 상기 화소 전극(9a)이 마련되어 있고, 그 상측에는, 연마 처리 등의 소정의 배향 처리가 실시된 배향막(16)이 마련되어 있다. 화소 전극(9a)은, 예컨대 ITO막 등의 투명 도전성막으로 이루어진다. 한편, 대향 기판(20)의 측에는, 그 전면에 걸쳐 대향전극(21)이 마련되어 있고, 그 하측에는, 연마 처리 등의 소정의 배향 처리가 실시된 배향막(22)이 마련되어 있다. 이 중 대향 전극(21)은, 상술의 화소 전극(9a)과 마찬가지로, 예컨대 ITO막 등의 투명 도전성막으로 이루어지고, 상기 배향막(16, 22)은, 예컨대, 폴리이미드막 등의 투명한 유기막으로 이루어진다. 이와 같이 대향 배치된 TFT 어레이 기판(10) 및 대향 기판(20)사이에는, 후술하는 밀봉재(도 27 및 도 28 참조)에 의해 둘러싸인 공간에 액정 등의 전기 광학 물질이 봉입되어, 액정층(50)이 형성된다. 액정층(50)은, 화소 전극(9a)으로부터의 전계가 인가되어 있지 않은 상태로 배향막(16, 22)에 의해 소정의 배향 상태를 취한다. 액정층(50)은, 예컨대 일종 또는 수 종류의 네마틱 액정을 혼합한 전기 광학 물질로 이루어진다. 밀봉재는, TFT 기판(10) 및 대향 기판(20)을 그들의 주변에서 접합하기 위한, 예컨대 광경화성 수지나 열경화성 수지로 이루어지는 접착제이며, 양 기판간의 거리를 소정값으로 하기 위한 유리 섬유(glass fiber) 혹은 유리 비드 등의 스페이서가 혼입되어 있다.
한편, TFT 어레이 기판(10) 상에는, 상기 화소 전극(9a) 및 배향막(16) 외에, 이들을 포함하는 각종의 구성이 적층 구조를 이루고 구비되어 있다. 이 적층 구조는, 도 4에 도시하는 바와 같이 밑에서부터 순서대로, 하측 차광막(11a)을 포함하는 제 1 층, TFT(30) 및 주사선(3a) 등을 포함하는 제 2 층, 축적 용량(70) 및 데이터선(6a) 등을 포함하는 제 3 층, 실드층(400) 등을 포함하는 제 4 층, 상기 화소 전극(9a) 및 배향막(16) 등을 포함하는 제 5 층(최상층)으로 이루어진다. 또한, 제 1 층 및 제 2 층간에는 하지 절연막(12)이, 제 2 층 및 제 3 층간에는 제 1층간 절연막(41)이, 제 3 층 및 제 4 층간에는 제 2 층간 절연막(42)이, 제 4 층 및 제 5 층간에는 제 3 층간 절연막(43)이, 각각 마련되어 있고, 전술의 각 요소 사이가 단락하는 것을 방지하고 있다. 또한, 이들 각종의 절연막(12, 41, 42, 43)에는, 예컨대, TFT(30)의 반도체층(1a) 중의 고농도 소스 영역(1d)과 데이터선(6a)을 전기적으로 접속하는 콘택트 홀 등도 더 마련되어 있다. 이하에서는, 이들의 각 요소에 대하여, 밑에서부터 순서대로 설명을 한다.
우선, 제 1 층에는, 예컨대, Ti(티탄), Cr(크롬), W(텅스텐), Ta(탄탈), Mo(몰리브덴) 등의 고융점 금속 중의 적어도 하나를 포함한, 금속 단체, 합금, 금속 실리사이드, 폴리실리사이드, 이들을 적층한 것 등으로 이루어지는 하측 차광막(11a)이 마련되어 있다. 이 하측 차광막(11a)은, 평면적으로 보아 격자 형상으로 패터닝되어 있고, 이에 따라 각 화소의 개구 영역을 규정하고 있다(도 2 참조). 하측 차광막(11a)의 주사선(3a)과 데이터선(6a)이 교차하는 영역에서는, 화소 전극(9a)의 모서리를 잘라내도록 돌출한 영역이 형성되어 있다. 그리고, 하측 차광막(11a)은, TFT(30), 주사선(3a), 데이터선(6a), 축적 용량(70), 후술하는 제 3 중계층(402)을, 하측에서부터 보아 덮도록 형성되어 있다. 또한, 이 하측 차광막(11a)에 대해서는, 그 전위 변동이 TFT(30)에 대하여 악영향을 미치게 하는 것을 피하기 위해서, 화상 표시 영역으로부터 그 주위로 연장하여 정(定) 전위원에 접속하면 좋다.
다음에, 제 2 층으로서, TFT(30) 및 주사선(3a)이 마련되어 있다. TFT(30)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, LDD(Lightly Doped Drain) 구조를 갖고 있고, 그구성 요소로서는, 상술한 바와 같이 게이트 전극으로서 기능하는 주사선(3a), 예컨대 폴리 실리콘막으로 이루어져 주사선(3a)으로부터의 전계에 의해 채널이 형성되는 반도체층(1a)의 채널 영역(1a'), 주사선(3a)과 반도체층(1a)을 절연하는 게이트 절연막을 포함하는 절연막(2), 반도체층(1a)에서의 저농도 소스 영역(1b) 및 저농도 드레인 영역(1c)과 고농도 소스 영역(1d) 및 고농도 드레인 영역(1e)을 구비하고 있다.
또, TFT(30)는, 바람직하게는 도 4에 도시한 바와 같이 LDD 구조를 갖지만, 저농도 소스 영역(1b) 및 저농도 드레인 영역(1c)에 불순물의 주입을 하지 않는 오프셋 구조를 갖더라도 좋고, 주사선(3a)의 일부로 이루어지는 게이트 전극을 마스크로서 고농도로 불순물을 주입하여, 자기 정합적으로 고농도 소스 영역 및 고농도 드레인 영역을 형성하는 셀프얼라인형의 TFT이더라도 좋다. 또한, 본 실시예에서는, 화소 스위칭용 TFT(30)의 게이트 전극을, 고농도 소스 영역(1d) 및 고농도 드레인 영역(1e) 사이에 1개만 배치한 단일 게이트 구조로 했지만, 이들의 사이에 2개 이상의 게이트 전극을 배치하더라도 좋다. 이와 같이 듀얼 게이트, 혹은 트리플 게이트 이상으로 TFT를 구성하면, 채널과 소스 및 드레인 영역과의 접합부의 리크 전류를 방지할 수 있어, 오프 시의 전류를 저감할 수 있다. 또한, TFT(30)를 구성하는 반도체층(1a)은 단결정층이 아니어도, 단결정층이어도 상관없다. 단결정층의 형성에는, 접합법 등의 공지의 방법을 이용할 수 있다. 반도체층(1a)을 단결정층으로 함으로써 특히 주변 회로의 고성능화를 도모할 수 있다.
이상 설명한 하측 차광막(11a)의 위, 또한, TFT(30)의 밑에는, 예컨대 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 하지 절연막(12)이 마련되어 있다. 하지 절연막(12)은, 하측 차광막(11a)에서 TFT(30)를 층간 절연하는 기능 외에, TFT 어레이 기판(10)의 전면에 형성되는 것에 의해, TFT 어레이 기판(10)의 표면 연마 시에 있어서의 거칠기나, 세정 후에 남는 오염 등에 의한 화소 스위칭용의 TFT(30)의 특성 변화를 방지하는 기능을 갖는다.
그리고, 본 실시예에 있어서는 특히, 이 하지 절연막(12)에는, 평면적으로 보아 반도체층(1a)의 양 옆부분에, 후술하는 데이터선(6a)에 따라 연장되는 반도체층(1a)의 채널 길이와 동일한 폭, 또는 채널 길이보다 긴 홈(콘택트 홀 형상으로 형성된 홈)(12cv)이 패여 있고, 이 홈(12cv)에 대응하여, 그 위 쪽에 적층되는 주사선(3a)은 하측에 오목형으로 형성된 부분을 포함하고 있다(도 2에서는, 복잡화를 피하기 위해서 도시하지 않음. 도 5 참조.). 또한, 이 홈(12cv) 전체를 매립하도록 하여, 주사선(3a)이 형성되어 있는 것에 의해, 해당 주사선(3a)에는, 이것과 일체적으로 형성된 수평적 돌출부(3b)(본 발명에 말하는 「수직적 돌출부」를 포함함)가 연장되도록 되어 있다. 이에 따라, TFT(30)의 반도체층(1a)은, 도 2에 잘 표시되고 있듯이, 평면적으로 보아 측방향으로부터 덮어지도록 되어 있고, 적어도 이 부분으로부터의 광의 입사가 억제되도록 되어 있다. 또, 수평적 돌출부(3b)는, 반도체층(1a)의 한 쪽만이어도 좋다. 또, 이 홈(12cv) 및 이 위에 적층되는 주사선(3a) 및 수평적 돌출부(3b)에 있어서는, 후에 도 5 이후를 참조하면서, 다시 자세히 언급하도록 한다.
그런데, 전술의 제 2 층에 계속하여 제 3 층에는, 축적 용량(70) 및 데이터선(6a)이 마련되어 있다. 축적 용량(70)은, TFT(30)의 고농도 드레인 영역(1e) 및 화소 전극(9a)에 전기적으로 접속된 화소 전위측 용량 전극으로서의 제 1 중계층(71)과, 고정 전위측 용량 전극으로서의 용량 전극(300)이, 유전체막(75)을 거쳐서 대향 배치되는 것에 의해 형성되어 있다. 이 축적 용량(70)에 의하면, 화소 전극(9a)에서의 전위 유지 특성을 현저히 높이는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시예에 따른 축적 용량(70)은, 도 2의 평면도를 보면 알 수 있듯이, 화소 전극(9a)의 형성 영역에 거의 대응하는 광투과 영역에는 도달하지 않도록 형성되어 있기 때문에, 바꾸어 말하면, 차광 영역 내에 들어가도록 형성되어 있다. 즉, 축적 용량(70)은, 인접하는 데이터선(6a) 사이의 주사선(3a)에 중첩되는 영역과, 주사선(3a)과 데이터선(6a)이 교차하는 모서리부에서 하측 차광막(11a)이 화소 전극(9a)의 모서리를 잘라내는 영역에 형성되어 있다. 이에 따라, 전기 광학 장치 전체의 화소 개구율은 비교적 크게 유지되어, 보다 밝은 화상을 표시하는 것이 가능해진다.
보다 상세하게는, 제 1 중계층(71)은, 예컨대 광흡수성의 도전성의 폴리 실리콘막으로 이루어져 화소 전위측 용량 전극으로서 기능한다. 단, 제 1 중계층(71)은, 금속 또는 합금을 포함하는 단일층막 또는 다층막으로부터 구성하더라도 좋다. 다층막의 경우는, 하층을 광흡수성의 도전성의 폴리 실리콘막, 상층을 광 반사성의 금속 또는 합금으로 하면 좋다. 또한, 이 제 1 중계층(71)은, 화소 전위측 용량 전극으로서의 기능 외에, 콘택트 홀(83, 85, 89)을 거쳐서, 화소 전극(9a)과 TFT(30)의 고농도 드레인 영역(1e)을 중계 접속하는 기능을 갖는다.이 제 1 중계층(71)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 후술하는 용량 전극(300)의 평면 형상과 대략 동일한 형상을 갖도록 형성되어 있다.
용량 전극(300)은, 축적 용량(70)의 고정 전위측 용량 전극으로서 기능한다. 제 1 실시예에 있어서, 용량 전극(300)을 고정 전위로 하기 위해서는, 고정 전위로 된 실드층(400)과 콘택트 홀(87)을 거쳐서 전기적 접속이 도모되는 것에 의해 이루어지고 있다.
단, 후술하는 바와 같이, 용량 전극(300)과 데이터선(6a)을 별도의 층으로서 형성하는 형태에서는, 바람직하게는 예컨대, 해당 용량 전극(300)을, 화소 전극(9a)이 배치된 화상 표시 영역(10a)에서 그 주위로 연장하여, 정 전위원과 전기적으로 접속하는 등의 수단을 취하는 것에 의해, 해당 용량 전극(300)을 고정 전위로 유지하도록 하더라도 좋다. 덧붙여서 말하면, 여기에 말한 「정 전위원」으로서는, 데이터선 구동 회로(101)에 공급되는 정 전원이나 부 전원의 정 전위원이어도 좋고, 대향 기판(20)의 대향 전극(21)에 공급되는 정 전위원이어도 상관없다.
그리고, 본 실시예에서는 특히, 이 용량 전극(300)과 동일막으로서, 데이터선(6a)이 형성되어 있다. 여기에 「동일막」은, 동일층으로서, 혹은 제조 공정 단계에서 동시에 형성되어 있는 것을 의미하고 있다. 단, 용량 전극(300) 및 데이터선(6a) 사이는 평면 형상적으로 연속하여 형성되어 있는 것은 아니고, 양자간은 패터닝 상 분단(分斷)되어 있다.
구체적으로는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 용량 전극(300)은, 주사선(3a)의 형성 영역에 중첩되도록, 즉 도면 중 X방향을 따라서 분단되면서 형성되어 있고,데이터선(6a)은, 반도체층(1a)의 길이 방향으로 중첩되도록, 즉 도면 중 Y방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 보다 자세하게는, 용량 전극(300)은, 주사선(3a)에 따라 연장되는 본선부와, 도 2 중, 반도체층(1a)에 인접하는 영역에 있어서 해당 반도체층(1a)에 따라 도면 중 상측 방향으로 돌출한 돌출부(도면 중 대략 사다리꼴 형상과 같이 보이는 부분)와, 후술하는 콘택트 홀(85)에 대응하는 개소가 약간 오목한 오목부를 구비하고 있다. 이 중 돌출부는, 축적 용량(70)의 형성 영역의 증대에 공헌한다.
한편, 데이터선(6a)은, 도 2 중 Y방향을 따라서 직선적으로 연장되는 본선부를 갖고 있다. 또, 반도체층(1a)의 도 2 중 상단에 있는 고농도 드레인 영역(1e)은, 축적 용량(70)의 돌출부의 영역에 중첩되도록, 우측 방향으로 90도 직각으로 구부린 것과 같은 형상을 갖고 있지만, 이것은 데이터선(6a)을 피하여, 해당 반도체층(1a)과 축적 용량(70)의 전기적 접속을 도모하기 위한 것이다(도 4 참조). 또, 반도체층(1a)과 축적 용량(70)의 제 1 중계층(71)을 전기적으로 접속하는 콘택트 홀(83)의 형성 영역에도 하측 차광막(11a)이 존재하고 있다.
본 실시예에서는, 이상과 같은 형상이 획득되도록 패터닝 등을 실시하여, 용량 전극(300) 및 데이터선(6a)이 동시에 형성되게 된다.
또한, 이들 용량 전극(300) 및 데이터선(6a)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 하층에 도전성의 폴리 실리콘으로 이루어지는 층, 상층에 알루미늄으로 이루어지는 층의 2층 구조를 갖는 막으로서 형성되어 있다. 이 중 데이터선(6a)에 있어서는, 후술하는 유전체막(75)의 개구부를 관통하는 콘택트 홀(81)을 거쳐서, TFT(30)의반도체층(1a)과 전기적으로 접속되게 되지만, 해당 데이터선(6a)이 상술한 바와 같이 2층 구조를 취하고, 또한 전술의 제 1 중계층(71)이 도전성의 폴리 실리콘막으로 이루어지는 것에 의해, 해당 데이터선(6a) 및 반도체층(1a) 사이의 전기적 접속은, 직접적으로는, 도전성의 폴리 실리콘막에 의해서 실현되게 된다. 즉, 아래에서부터 순서대로, 제 1 중계층의 폴리 실리콘막, 데이터선(6a)의 하층의 폴리 실리콘막 및 그 상층의 알루미늄막이라는 것이 된다. 따라서, 양자간의 전기적 접속을 양호하게 유지하는 것이 가능해진다.
또한, 용량 전극(300) 및 데이터선(6a)은, 광반사 성능에 비교적 우수한 알루미늄을 포함하고, 또한, 광흡수 성능에 비교적 우수한 폴리 실리콘을 포함하는 것에 의해, 차광층으로서 기능할 수 있다. 즉, 이들에 의하면, TFT(30)의 반도체층(1a)에 대한 입사광(도 4 참조)의 진행을, 그 상측에서 가리는 것이 가능하다.
유전체막(75)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 예컨대 막두께 5∼200㎚ 정도의 비교적 얇은 HTO(High Temperature Oxide)막, LTO(Low Temperature Oxide)막 등의 산화 실리콘막, 혹은 질화 실리콘막 등으로 구성된다. 축적 용량(70)을 증대시키는 관점에서는, 막의 신뢰성이 충분히 얻어지는 한도에 있어서, 유전체막(75)은 얇을수록 좋다. 그리고, 본 실시예에 있어서는 특히, 이 유전체막(75)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 하층에 산화 실리콘막(75a), 상층에 질화 실리콘막(75b)이 되는 것과 같이 2층 구조를 갖고, TFT 어레이 기판(10)의 전면에 걸쳐 형성되어 있다. 또, 유전체막(75)의 다른 예로서, 하층의 산화 실리콘막(75a)은, TFT 어레이 기판(10)의 전면에 걸쳐 형성되고, 상층의 질화 실리콘막(75b)은, 차광 영역(비개구 영역)안에서 들어가도록 패터닝하여, 착색성이 있는 질화 실리콘막의 존재에 의해 투과율이 낮게 되는 것을 방지하도록 구성하더라도 좋다. 이에 따라, 비교적 유전율이 큰 질화 실리콘막(75b)이 존재함으로써, 축적 용량(70)의 용량값을 증대시키는 것이 가능해지는 것 외에, 그럼에도 불구하고, 산화 실리콘막(75a)이 존재함으로써, 축적 용량(70)의 내압성을 저하시키게 되는 경우가 없다. 이와 같이, 유전체막(75)을 2층 구조로 하는 것에 의해, 상반하는 두개의 작용 효과를 향수하는 것이 가능해진다. 또한, 질화 실리콘막(75b)이 존재함으로써, TFT(30)에 대한 물(水)의 침입을 미연에 방지하는 것이 가능해지고 있다. 이에 따라, 본 실시예에서는, TFT(30)에 있어서의 임계 전압의 상승이라는 사태를 초래하는 경우가 없고, 비교적 장기적인 장치 운용이 가능해진다. 또, 본 실시예에서, 유전체막(75)은, 2층 구조를 갖는 것으로 되어 있지만, 경우에 따라서는, 예컨대 산화 실리콘막, 질화 실리콘막 및 산화 실리콘막 등과 같은 3층 구조나, 혹은 그 이상의 적층 구조를 갖도록 구성하더라도 좋다.
또한, 본 실시예에서, 데이터선(6a) 및 용량 전극(300)은, 2층 구조로 했지만, 하층보다, 폴리 실리콘막, 알루미늄막, 질화티탄막의 3층 구조로 하여, 질화티탄막을 콘택트 홀(87)의 개구 시의 배리어 메탈(barrier metal)로서 형성하더라도 좋다.
이상 설명한 TFT(30) 내지 주사선(3a)의 위, 또한, 축적 용량(70) 내지 데이터선(6a)의 밑에는, 예컨대, NSG(non silicate glass), PSG(phosphorus silicate glass), BSG(boron silicate glass), BPSG(boron phosphorus silicate glass) 등의실리케이트 유리막, 질화 실리콘막이나 산화 실리콘막 등, 혹은 바람직하게는 NSG로 이루어지는 제 1 층간 절연막(41)이 형성되어 있다. 그리고, 이 제 1 층간 절연막(41)에는, TFT(30)의 고농도 소스 영역(1d)과 데이터선(6a)을 전기적으로 접속하는 콘택트 홀(81)이 개공(開孔)되어 있다. 또한, 제 1 층간 절연막(41)에는, TFT(30)의 고농도 드레인 영역(1e)과 축적 용량(70)을 구성하는 제 1 중계층(71)을 전기적으로 접속하는 콘택트 홀(83)이 개공되어 있다.
또, 이들 2개의 콘택트 홀 중, 콘택트 홀(81)의 형성 부분에서는, 전술의 유전체막(75)이 형성되지 않도록, 바꾸어 말하면, 해당 유전체막(75)에 개구부가 형성되도록 되어 있다. 이것은, 해당 콘택트 홀(81)에 있어서는, 제 1 중계층(71)을 거쳐서, 고농도 소스 영역(1b) 및 데이터선(6a) 사이의 전기적 도통을 도모할 필요가 있기 때문이다. 덧붙여서 말하면, 이러한 개구부가 유전체막(75)에 마련되어 있으면, TFT(30)의 반도체층(1a)에 대한 수소화 처리를 하는 것과 같은 경우에 있어서, 해당 처리에 이용하는 수소를, 해당 개구부를 통하여 반도체층(1a)에까지 용이하게 도달시키는 것이 가능해진다고 하는 작용 효과를 얻는 것도 가능해진다.
또한, 본 실시예에서, 제 1 층간 절연막(41)에 대해서는, 약 1000℃의 소성을 하는 것에 의해, 반도체층(1a)나 주사선(3a)을 구성하는 폴리 실리콘막에 주입한 이온의 활성화를 도모하더라도 좋다.
그런데, 전술의 제 3 층에 계속하여 제 4 층에는, 차광성의 실드층(400)이 형성되어 있다. 이 실드층(400)은, 평면적으로 보아, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 도 2 중 X방향 및 Y방향으로 각각 연장하도록 격자 형상으로 형성되어 있다. 해당 실드층(400) 중 도 2 중 Y방향으로 연장되는 부분에 있어서는 특히, 데이터선(6a)을 덮도록, 또한, 해당 데이터선(6a)보다도 폭넓게 형성되어 있다. 또한, 도 2 중 X방향으로 연장되는 부분에 대해서는, 후술하는 제 3 중계 전극(402)을 형성하는 영역을 확보하기 위해서, 각 화소 전극(9a)의 1변의 중앙부근에 절결부를 갖고 있다. 또한, 도 2 중 XY방향으로 각각 연장되는 실드층(400)의 교차 부분의 모서리부에서는, 전술의 용량 전극(300)의 대략 사다리꼴 형상의 돌출부에 대응하도록, 대략 삼각형 형상의 부분이 마련되어 있다. 차광성의 실드층(400)은, 하측 차광막(11a)과 동일한 폭이라도 좋고, 하측 차광막(11a)보다 폭이 넓더라도, 혹은 폭이 좁더라도 좋다. 단, 제 3 중계층(402)을 제외하고, TFT(30), 주사선(3a), 데이터선(6a), 축적 용량(70)을 상측에서 보아 덮도록 형성되어 있다. 그리고, 실드층(400)과 하측 차광막(11a)에서 화소 개구 영역의 모서리부, 즉 4개의 모서리부, 화소 개구 영역의 각 변을 규정하게 된다.
이 실드층(400)은, 화소 전극(9a)이 배치된 화상 표시 영역(10a)에서 그 주위에 연장되어, 정(定) 전위원과 전기적으로 접속됨으로써, 고정 전위로 되어 있다. 또, 여기에 말한 「정 전위원」으로서는, 데이터선 구동 회로(101)에 공급되는 정(正) 전원이나 부(負) 전원의 정 전위원이어도 좋고, 대향 기판(20)의 대향 전극(21)에 공급되는 정 전위원이어도 상관없다.
이와 같이, 데이터선(6a)의 전체를 덮도록 형성되어 있고 또한(도 3 참조),고정 전위로 된 실드층(400)의 존재에 의하면, 해당 데이터선(6a) 및 화소 전극(9a) 사이에 발생하는 용량 커플링의 영향을 배제하는 것이 가능해진다. 즉,데이터선(6a)에의 통전(通電)에 따라서, 화소 전극(9a)의 전위가 변동한다고 하는 사태를 미연에 회피하는 것이 가능해져, 화상 상에 해당 데이터선(6a)에 따른 표시 불균일 등을 발생시킬 가능성을 저감할 수 있다. 본 실시예에 있어서는 또, 실드층(400)은 격자 형상으로 형성되어 있으므로, 주사선(3a)이 연장되는 부분에 대해서도 필요없는 용량 커플링이 발생하지 않도록, 이것을 억제하는 것이 가능해지고 있다. 또한, 실드층(400)에 있어서의 상술의 삼각형 형상의 부분은, 용량 전극(300)과 화소 전극(9a) 사이에 발생하는 용량 커플링의 영향을 배제하는 것이 가능하고, 이것에 의해서도, 상술과 대략 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있는 것으로 된다.
또한, 제 4 층에는, 이러한 실드층(400)과 동일막으로서, 본 발명에 말하는 「중계층」의 일례인 제 2 중계층(402)이 형성되어 있다. 이 제 2 중계층(402)은, 후술하는 콘택트 홀(89)을 거쳐서, 축적 용량(70)을 구성하는 제 1 중계층(71) 및 화소 전극(9a) 사이의 전기적 접속을 중계하는 기능을 갖는다. 또, 이들 실드층(400) 및 제 2 중계층(402) 사이는, 전술의 용량 전극(300) 및 데이터선(6a)과 마찬가지로, 평면 형상적으로 연속하여 형성되어 있는 것은 아니고, 양자간은 패터닝 상 분단되도록 형성되어 있다.
한편, 상술의 실드층(400) 및 제 2 중계층(402)은, 하층에 알루미늄으로 이루어지는 층, 상층에 질화티탄으로 이루어지는 층의 2층 구조를 갖고 있다. 이에 따라, 우선, 질화티탄에 의한 수분 방지 작용의 발휘가 기대된다. 또한, 제 2 중계층(402)에 있어서, 하층의 알루미늄으로 이루어지는 층은, 축적 용량(70)을 구성하는 제 1 중계층(71)과 접속되고, 상층의 질화티탄으로 이루어지는 층은, ITO 등으로 이루어지는 화소 전극(9a)과 접속되도록 이루어져 있다. 이 경우, 특히 후자의 접속은 양호하게 행해지게 된다. 이 점에서, 가령, 알루미늄과 ITO를 직접에 접속해 버리는 형태를 취하면, 양자간에 있어서 전식이 발생되어 버려서, 알루미늄의 단선, 혹은 알루미나의 형성에 의한 절연 등 때문에, 바람직한 전기적 접속이 실현되지 않는 것과는 대조적이다. 또한, 질화티탄은, 콘택트 홀(89)의 개구 시에 관통 방지를 위한 배리어 메탈로서 기능한다. 이와 같이, 본 실시예에서는, 제 2 중계층(402)과 화소 전극(9a)의 전기적 접속을 양호하게 실현할 수 있는 것에 의해, 해당 화소 전극(9a)에 대한 전압 인가, 혹은 해당 화소 전극(9a)에서의 전위 유지 특성을 양호하게 유지하는 것이 가능해진다.
또한, 실드층(400) 및 제 2 중계층(402)은, 광 반사 성능이 비교적 우수한 알루미늄을 포함하고, 또한, 광흡수 성능이 비교적 우수한 질화티탄을 포함하는 것에 의해, 차광층으로서 기능할 수 있다. 즉, 이들에 의하면, TFT(30)의 반도체층(1a)에 대한 입사광(도 2 참조)의 진행을, 그 상측에서 가로막는 것이 가능하다. 또, 이러한 특히 대해서는, 이미 말했듯이, 상술의 용량 전극(300) 및 데이터선(6a)에 대해서도 마찬가지로 말할 수 있다. 본 실시예에 있어서는, 이들 실드층(400), 제 2 중계층(402), 용량 전극(300) 및 데이터선(6a)이, TFT 어레이 기판(10) 상에 구축되는 적층 구조의 일부를 이루면서, TFT(30)에 대한 상측으로부터의 광입사를 가리는 상측 차광막, 혹은, 「적층 구조의 일부」를 구성하고 있다고 하는 점에 착안하면 「내장 차광막」으로서 기능할 수 있다. 또, 이 「상측 차광막」 내지 「내장 차광막」이 되는 개념에 의하면, 상술의 구성 외에, 주사선(3a)이나 제 1 중계층(71) 등도 또, 그것에 포함되는 것으로서 고려할 수 있다. 요점은, 가장 광의로 해석하는 전제 하에서, TFT 어레이 기판(10) 상에 구축되는 불투명한 재료로 이루어지는 구성이라면, 「상측 차광막」 내지 「내장 차광막」이라고 지칭할 수 있다.
이상 설명한 전술의 데이터선(6a)의 위, 또한, 실드층(400)의 밑에는, NSG, PSG, BSG, BPSG 등의 실리케이트 유리막, 질화 실리콘막이나 산화 실리콘막 등, 혹은 바람직하게는 NSG로 이루어지는 제 2 층간 절연막(42)이 형성되어 있다. 이 제 2 층간 절연막(42)에는, 상기 실드층(400)과 용량 전극(300)을 전기적으로 접속하기 위한 콘택트 홀(87) 및 제 2 중계층(402)과 제 1 중계층(71)을 전기적으로 접속하기 위한 콘택트 홀(85)이 각각 개공되어 있다.
또, 제 2 층간 절연막(42)에 대해서는, 제 1 층간 절연막(41)에 관해서 상술한 바와 같은 소성을 하지 않는 것에 의해, 용량 전극(300)의 계면 부근에 발생하는 스트레스의 완화를 도모하도록 하더라도 좋다.
최후에, 제 5 층에는, 상술한 바와 같이 화소 전극(9a)이 매트릭스 형상으로 형성되고, 해당 화소 전극(9a) 상에 배향막(16)이 형성되어 있다. 이 화소 전극(9a)은, 모서리부가 컷트된 형상이어도 좋다. 그리고, 이 화소 전극(9a) 밑에는, NSG, PSG, BSG, BPSG 등의 실리케이트 유리막, 질화 실리콘막이나 산화 실리콘막등, 혹은 바람직하게는 BPSG로 이루어지는 제 3 층간 절연막(43)이 형성되어 있다. 이 제 3 층간 절연막(43)에는, 화소 전극(9a) 및 상기 제 2 중계층(402) 사이를 전기적으로 접속하기 위한 콘택트 홀(89)이 개공되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 특히, 제 3 층간 절연막(43)의 표면은, CMP(Chemical Mechanical Polishing) 처리 등에 의해 평탄화되어 있고, 그 하측 방향으로 존재하는 각종 배선이나 소자 등에 의한 단차에 기인하는 액정층(50)의 배향 불량을 저감한다. 단, 이와 같이 제 3 층간 절연막(43)에 평탄화 처리를 실시하는 것뿐만 아니라, TFT 어레이 기판(10), 하지 절연막(12), 제 1 층간 절연막(41) 및 제 2 층간 절연막(42) 중 적어도 하나에서 홈을 내어, 데이터선(6a) 등의 배선이나 TFT(30) 등을 매립하는 것에 의해, 평탄화 처리를 하더라도 좋다. 또는, 제 3 층간 절연막(43)의 평탄화 처리를 하지않고서, 상술한 홈만으로 평탄화 처리를 하더라도 좋다.
(TFT에 대한 광 차폐에 따른 구성)
이하에서는, 상술의 TFT(30)에 대한 광 차폐에 따른 구성, 보다 자세하게는, 해당 TFT(30)의 게이트 전극을 포함하는 주사선(3a), 혹은 하지 절연막(12)의 홈(12cv) 등이 관련된 구조에 대하여 설명한다.
(1 : 하지 절연막(12)에 형성된 홈(12cv)과 주사선(3a)으로부터 연장된 수평적 돌출부(3b)가 마련된 예에 의한 광차폐)
우선 첫째로, 주사선(3a) 및 수평적 돌출부(3b)의 구성 및 작용 효과 및 하지 절연막(12)에 패인 홈(12cv)에 따른 구성 및 작용 효과에 대하여, 도 5 내지 도 8을 참조하면서 상술한다. 여기에 도 5는, 도 2 중 주사선(3a)의 수평적돌출부(3b) 및 하지 절연막(12)에 패인 홈(12cv)을, 반도체층(1a)과 함께 발췌하여 도시하는 평면도이며, 도 6은, 도 5의 B-B' 단면도이며, 도 7은, 도 5의 C-C' 단면도이다. 또한, 도 8은, 도 5의 D-D' 단면도이다.
도 5 내지 도 8에 도시하는 바와 같이, 하지 절연막(12)에는, 반도체층(1a)의 양 옆부분에 데이터선(6a)에 따라 홈(12cv)이 패여 있다. 홈(12cv) 내에는, 주사선(3a)의 수평적 돌출부(3b)가 부분적으로 매립되어 있고, 또한, 제 1 층간 절연막(41)을 거쳐서, 제 1 중계층(71) 및 용량 전극(300)이 홈(12cv)에 대응하여 부분적으로 오목하게 들어가 있다. 이에 따라, 도 6 내지 도 8에 도시하는 각 단면도상에서, 주사선(3a)의 수평적 돌출부(3b), 용량 전극(300) 등은, 홈(12cv)에 대응하여 하측에 오목형으로 형성된 부분을 포함하고 있다. 또, 이 형태에 있어서는, 수평적 돌출부(3b)가 홈(12cv) 내에 매립되어 있는 것에 의해, 해당 수평적 돌출부(3b)는 홈(12cv)의 깊이 방향의 수직적 돌출부로서의 성격도 함께 갖는다.
이러한 형태에 의하면, 제 1로, 폴리 실리콘으로 되는 주사선(3a)에 수평적 돌출부(3b)가 마련되어 있기 때문에, TFT 어레이 기판(10)의 기판면에 대하여 비스듬하게 진행하는 입사광 및 복귀광, 및 이들에 근거하는 내면 반사광 및 다중 반사광 등의 경사 광이, 채널 영역(1a) 및 그 인접 영역, 즉, 저농도 소스 영역(1b) 및 저농도 드레인 영역(1c)에 입사하는 것을, 주사선(3a) 중 게이트 전극으로서 기능하는 본체부뿐만 아니라, 특히 수평적 돌출부(3b)에 의해, 주로 광을 흡수하고, 일부광을 반사함으로써, 적어도 부분적으로 저지할 수 있다. 이 때, 반도체층(1a)에 근접한 수평적 돌출부(3b) 및 주사선(3a)의 본체부에 의해 차광을 하기 때문에, 매우 효과적으로 해당 차광을 할 수 있다.
또한 제 2로, 반도체층(1a)을 상측으로부터 덮는 상측 차광막으로서 기능하는 주사선(3a)(수평적 돌출부(3b)를 포함함), 제 1 중계층(71) 및 용량 전극(300)은 각각, 홈(12cv)에 대응하여 하측에 오목형으로 형성된 부분을 포함하고 있기 때문에, 상측 차광막이 평탄한 경우와 비교하여, 기판면에 대하여 비스듬하게 진행하는 입사광, 및 입사광 및 복귀광에 근거하는 내면 반사광 및 다중 반사광 등의 경사 광이, 최종적으로 경사 상측으로부터 채널 영역(1a) 및 그 인접하는 영역에 입사하는 것을, 해당 상측 차광막에 의해서, 보다 효과적으로 저지할 수 있다. 즉, 하측에 오목형(혹은, 상측에 볼록 형상)인 상측 차광막의 상면 부분에 의해, 상측으로부터의 경사 광을 확산시키는 경향이 홈(12cv)에 따라 강해지기 때문에, 최종적으로 경사 상측으로부터 채널 영역(1a) 및 그 인접 영역에 입사하는 광량을 저감할 수 있는 것이다. 또, 동일한 이유로부터, 하측 차광막(11a)을 적어도 부분적으로, 상술한 상측 차광막의 요철과는 상하 반대로, 상측에 오목형으로, 즉, 하측에 볼록형으로 형성하더라도 좋다.
여기서 본 실시예에서는, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 각종 차광막에 의해 TFT(30)에 대한 차광을 상하로부터 행하고 있다. 즉, 전기 광학 장치에 있어서의 상측, 즉, 입사광의 입사측에서 입사하는 입사광에 대해서는, 용량 전극(300) 및 실드층(400) 등이, 상측 차광막으로서 기능한다. 한편, 해당 전기 광학 장치의 하측, 즉, 입사광의 출사측에서 입사하는 복귀광에 대해서는, 하측 차광막(11a)이 문자 그대로 하측 차광막으로서 기능한다. 따라서, 주사선(3a)에 수평적돌출부(3b)를 마련할 필요성이나, 홈(12cv)에 의해 상측 차광막인 용량 전극(300) 등에 특별한 형상을 부여하는 필요성은 없는 것으로 생각된다. 그러나, 입사광은, 기판(10)에 대하여 경사 방향으로부터 입사하는 경사 광을 포함하고 있다. 이 때문에, 경사 광이, 기판(10)의 상면이나 하측 차광막(11a)의 상면 등으로 반사되어, 혹은 상측 차광막의 하면에서 반사되어, 또한 이들이 당해 전기 광학 장치 내의 다른 계면으로 반사되어, 내면 반사광·다중 반사광이 생성된다. 따라서, TFT(30)의 상하에 각종 차광막을 구비하고 있더라도, 양자간의 간극을 거쳐서 진입하는 경사 광은 존재할 수 있기 때문에, 본 실시예와 같이, 반도체층(1a)의 옆부분에 차광을 하는 수평적 돌출부(3b)나, 홈(12cv)에 대응하는 오목형 부분에 의한 차광의 효과는 크다.
이상과 같이, 본 실시예의 전기 광학 장치에 의하면, 수평적 돌출부(3b) 및 홈(12cv)을 마련하는 것에 의해, 내광성을 높일 수 있고, 강력한 입사광이나 복귀광이 입사하는 것 같은 가혹한 조건 하에 있더라도 광 리크 전류의 저감된 TFT(30)에 의해 화소 전극(9a)을 양호하게 스위칭 제어할 수 있어, 최종적으로는, 밝게 고 콘트라스트의 화상을 표시할 수 있다.
덧붙여, 본 실시예에서, 상측 차광막은, 수평적 돌출부(3b)를 포함하는 주사선(3a), 용량 전극(300), 실드층(400) 등의 일부로 이루어지기 때문에, 전체로서 TFT 어레이 기판(10)에 있어서의 적층 구조 및 제조 공정의 간략화를 도모할 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 수평적 돌출부(3b)는, 주사선(3a)과 동일막으로부터 일체적으로 되기 때문에, 수평적 돌출부(3b)를 형성하기 위해서, 추가적인 공정은 불필요하다.
또한 덧붙여, 본 실시예에서는, 홈(12cv)이 하측 차광막(11a)까지는 도달하고 있지 않고, 따라서, 해당 홈(12cv)의 저면(底面)을 덮도록 형성된 수평적 돌출부(3b) 및 깊이 방향의 수직적 돌출부를 포함하는 주사선(3a)은, 하측 차광막(11a)에 접촉하지 않는다. 이 때문에, 하측 차광막(11a)이 도전막이더라도, 그 전위 변동이 주사선(3a)에 미치게 하는 악영향을 미연에 방지할 수 있다.
이상 설명한 형태에서는, 주사선(3a)을, 하측 차광막(11a)의 경우와 같이, 금속 또는 합금을 포함하는 차광막(Ti, Cr, W, Ta, Mo 등의 고융점 금속 중의 적어도 하나를 포함한, 금속 단체, 합금, 금속 실리사이드, 폴리실리사이드, 이들을 적층한 것 등)으로 구성하더라도 좋다. 이와 같이 구성하면, 주사선(3a) 및 수평적 돌출부(3b)에 의해, 반사 성능을 높여 경사 광에 대한 채널 영역(1a')이나 채널 인접 영역에서의 차광 성능을 보다 향상할 수 있다.
또, 수평적 돌출부(3b)는, 각 채널 영역(1a')에 대하여 4개 형성하고 있지만, 채널 영역(1a')의 한쪽 옆부분에만 형성하더라도, 혹은 도 2에서 채널 영역(1a')의 상측만 또는 하측에만 형성하더라도, 어느 정도의 유사 효과를 얻을 수 있다. 예컨대, 반도체층(1a)의 주위에서의 배선이나 소자 등의 배치를 감안하여, 채널 영역(1a')의 양편 혹은 상하 양쪽에 수평적 돌출부(3b)를 합계 4개 형성하는 것이 곤란한 경우 등에는, 레이아웃에 무리를 가하지 않고, 한쪽 옆부분에만 혹은 상측 또는 하측에만, 채널 영역마다 3개 이하의 수평적 돌출부(3b)를 마련하면 된다.
(2 : 상기 수평적 돌출부(3b)가 포위부(3c)에 치환된 예에 의한 광 차폐)
제 2로, 주사선(3a)에 대하여, 반도체층(1a)을 포위하는 포위부(3c)가 형성되는 형태에 대하여, 도 9 내지 도 11을 참조하면서 설명한다. 여기에 도 9는, 도 5와 동 취지의 도면으로서, 해당 도면에 있어서 수평적 돌출부(3b)가 포위부(3c)에 치환된 경우의 형태를 도시하는 평면도이며, 도 10은, 도 9의 E-E' 단면도이며, 도 11은, 도 9의 F-F' 단면도이다. 또한, 도 12는, 변형형태인 도 9의 E-E' 단면도이다.
도 9 내지 도 11에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에서는, 상술의 수평적 돌출부(3b)대신에, 평면적으로 보아 채널 영역(1a')으로부터 주사선(3a)에 따라 소정거리만 벗어난 개소에서의 주사선(3a)의 본선부에서, 채널 영역(1a) 및 콘택트 홀 개공 영역, 즉, 콘택트 홀(83, 81)이 각각 개공된 영역 등을 포함하는 반도체층(1a) 전체를 포위하도록 포위부(3c)가 연장되어 있다. 그 밖의 구성, 예컨대, 이 포위부(3c)도, 홈(12cv) 내에 매립되어 있는 것에 의해, 홈(12cv)의 깊이 방향의 수직적 돌출부로서의 성격을 함께 가진다는 것 등에 대해서는, 상술의 1에 따른 구성과 대략 마찬가지이다.
그리고, 이러한 형태에 의해서도, 비교적 층간거리가 작은 하측 차광막(11a)과 상측 차광막 사이에 반도체층(1a)을 협지하는 구성을 얻을 수 있기 때문에, 기판면에 수직인 광에 대해서는 기본적으로 매우 높은 차광 성능을 얻을 수 있다. 그리고 특히, 도 10 및 도 11에 도시하는 바와 같이, 기판면에 대하여 비스듬하게 진행하는 입사광 및 복귀광, 및 이들에 근거하는 내면 반사광 및 다중 반사광 등의경사 광 L1 및 L3이 발생한 경우에도, 그 일부는, 반도체층(1a)에 도달하는 전단층에서, 주사선(3a)의 본선부뿐만 아니라, 특히 포위부(3c)에 의한 광흡수 혹은 광 반사에 의해 저 광강도의 광 L2 및 L4에까지 감쇠 가능해진다. 이 때, 반도체층(1a)으로부터의 층간 거리가 매우 작은 위치에 배치되는 포위부(3c)에 의해 차광을 함으로써 또한 포위부(3c)에 의해 어느 쪽의 방향에 경사를 갖는 광 L1 및 L3에 대하여도 차광을 함으로써 매우 효과적으로 해당 차광을 할 수 있다.
또한, 이 형태에서는 특히, 콘택트 홀(81, 83)이 개공된 콘택트 홀 개공 영역을 포함해서 반도체층(1a)을 포위하기 때문에, 일반적으로 광이 누출되기 쉬운 콘택트 홀(81, 83) 부근에서의 차광 성능을 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시예에 있어서는, 상술의 도 10과 같은 구성대신에, 도 12에 도시하는 바와 같이, 수직적 돌출부가, 하측 차광막(11a)과 접촉하는 형태로서도 좋다. 이러한 형태로 하면, 반도체층(1a)은 닫혀진 공간 내에 배치되는 것 같은 형태가 되어, 해당 반도체층(1a)에 대한 차광을 보다 좋게 실현할 수 있다. 덧붙여서 말하면, 이와 같이, 하측 차광막(11a)과 주사선(3a)을 접촉시키는 형태는, 상술의 도 5 내지 도 8에 있어서도 마찬가지로 실현할 수 있다.
단, 이것들의 경우에 있어서는, 하측 차광막(11a)의 전위 변동에 의한 악영향을 받는 경우가 있는 것은, 이미 말한 바와 같다. 이러한 것으로부터, 주사선(3a)을, 하측 차광막(11a)에 접촉시킬지 여부는, 반도체층(1a)에 대한 차광의 필요성과, 하측 차광막(11a)의 전위 변동에 의해 받는 악영향을 비교 고려한 뒤에, 장면마다에 따라 적절히 결정할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에 있어서, 주사선(3a)의 포위부(3c)의 전체에 따라 홈(12cv)을 내어, 포위부(3c)의 전체에 걸쳐 하측 방향으로 돌출하는 돌출부, 즉 수직적 돌출부를 형성하더라도 좋다. 또한, 본 실시예와 같이 포위부(3c)를 마련하는 경우에 있어서는, 반도체층(1a)의 콘택트 홀 개공 영역에서의 폭과, 그 채널 영역(1a)에서의 폭을 동일하게 형성하면, 평면적으로 보아 반도체층(1a)에 비교적 근접한 위치에 있어서, 평면 형상이 직사각형의 포위부(3c)에 의해 반도체층(1a)의 주위를 덮을 수 있다. 따라서, 보다 높은 광차폐 효과를 얻을 수 있는 것으로 생각된다.
또한 덧붙여, 상술에 있어서는, 포위부(3c)는, 홈(12cv) 내에 매립되도록 형성되어 있는 것에 의해, 수직적 돌출부로서의 성격을 함께 갖는 것으로 되어 있었지만, 본 실시예에서는, 단지, 반도체층(1a)의 주위를 돌도록 수평적인 부분만을 가지는 포위부를 마련하는 것이더라도, 그에 상응하는 작용 효과의 발휘를 기대할 수 있다. 본 발명은, 그와 같은 형태도 그 범위 내에 포함한다.
(3 : 주사선(3a)에 따라 연장되는 홈(12cva)이 마련된 예에 의한 광 차폐)
제 3으로, 주사선(3a)에 따라 연장되는 홈(12cva)이 마련되어, 또한, 해당 홈(12cva) 내에는 해당 주사선(3a)의 본선부가 일부 매립되는 형태에 대하여, 도 13 내지 도 16을 참조하면서 설명한다. 여기에 도 13은, 도 2와 동 취지의 도면으로서, 해당 도면은 주사선(3a)에 따른 홈(12cva)이 하지 절연막(12)에 마련되어 있는 점에 대하여 상이한 형태를 도시하는 평면도이며, 도 14는, 도 13의 G-G' 단면도이다. 또한, 도 15 및 도 16은, 도 14에 대한 변형형태에 따른 도 13의 G-G' 단면도이다.
주사선(3a)은, 주사선(3a)에 따라 연장되는 홈(12cva) 내에 배치되고 또한 채널 영역(1a') 및 그 인접 영역을 측방향으로부터 부분적으로 덮는 홈 내 부분을 포함하여 이루어진다. 따라서, 이러한 형태에 의해서도, 기판면에 대하여 비스듬히 진행하는 입사광 및 특히 이면에 대하여 비스듬히 진행하는 복귀광, 및 이들에 근거하는 내면 반사광 및 다중 반사광 등의 경사 광이, 채널 영역(1a') 및 그 인접 영역에 입사하는 것을, 이 홈 내 부분에 의한 광흡수 혹은 광 반사에 의해, 부분적으로 저지할 수 있다. 이와 같이 내광성을 높이는 것에 의해, 강력한 입사광이나 복귀광이 입사하는 것 같은 가혹한 조건 하에 있더라도 광 리크 전류의 저감된 TFT(30)에 의해 화소 전극(9a)을 양호하게 스위칭 제어할 수 있다.
또, 이 형태에 있어서는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 상술의 도 14에서는 주사선(3a)이 일층 구조이던 것에 대신하여, 차광성 재료로 이루어지는 제 1 층(311) 및 광흡수성 재료로 이루어지는 제 2 층(312)을 포함하는 적층체로 이루어지는 주사선(3a')을 형성하더라도 좋다. 이 경우, 제 1 층(311)은, 예컨대, WSi, TiSi 등으로 이루어진다. 제 2 층(312)은, 예컨대 SiGe, 혹은 반도체층(1a)과 동일층인 폴리 실리콘막 등으로 이루어진다. 이와 같이 주사선(3a')을 형성하더라도, 주사선(3a') 중 홈(401) 내에 배치된 홈 내 부분에 따라서, 채널 영역(1a') 및 그 인접 영역에 대한 차광 성능을 높이고 또한 주사선의 배선 저항을 낮출 수 있다. 또한, SiGe 등으로 이루어지는 제 2 층(312)은, TFT(30)에 있어서 게이트 산화막에 대향 배치되는 게이트 전극으로서도 양호하게 기능할 수 있다. 또한, 제 1 층(311)과 제 2 층(312)의 적층 순서은, 상하 역순이어도 좋다.
혹은, 도 16에 도시하는 바와 같이, 홈(12cva)을 완전히 매립하지 않도록 주사선(3a'')을 형성하더라도 좋다. 이와 같이 주사선(3a'')을 형성하더라도, 주사선(3a'') 중 홈(12cva) 내에 배치된 홈 내 부분에 따라서, 채널 영역(1a') 및 그 인접 영역에 대한 차광 성능을 높이고 또한 주사선의 배선 저항을 낮출 수 있다.
이상 말한 바와 같은 각종의 광차폐에 따른 구성 및 작용 효과에서는, 요컨대, TFT(30)에 대한 상측 또는 하측부터의 광입사, 혹은 측방향으로부터의 광입사, 또한 경사 방향으로부터의 광입사를 효과적으로 방지 가능해지는 것에 의해, TFT(30)에 있어서의 광 리크 전류의 발생을 극력 방지하는 것이 가능해지는 것이다. 그 결과, 본 실시예에 의하면, TFT(30)의 스위칭 동작은 정확히 행하여질 수 있는 것을 비롯하여, 그 반도체층(1a)에서는, 광 리크 전류가 흐르는 것에 따라 말하자면 항상 바이어스가 걸려 있는 것 같은 상태를 회피할 수 있으므로, 고주파 구동을 실현하는 것도 가능해진다. 또한, TFT(30)에 대한 광차폐가 효과적으로 실행할 수 있는 것이라면, 전기 광학 장치의 소형화를 실현하고자 하는 때에도, 특단의 장해가 발생하는 것은 아니다. 즉, 일정한 밝기의 화상을 표시해야만 하는 관계 상, 전기 광학 장치를 소형화했다고 해도, 그것에 따른 일정한 화소 개구율이 필요하다, 라고 하면, 「소형화」에는, TFT(30)에 대한 광입사의 위험성을 높인다고 하는 측면이 있게 되지만, 본 실시예에 있어서는, 그 위험성에 대하여 심려할 필요가 거의 없다.
이상으로부터, 결국, 본 실시예의 전기 광학 장치에 의하면, 화소 전극에 인가되는 전압을 가능한 한 일정하게 유지하고 또한, 소형화·고 정밀화를 실현하면서, 고주파 구동으로 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능해진다.
(실드층에 따른 구성)
이하에서는, 상술의 실드층(400)에 따른 구성, 보다 자세하게는, 해당 실드층(400) 그 자체에 대한 각종의 변형형태, 혹은 데이터선(6a) 및 화소 전극(9a) 사이에 있어서 배치 형태 등에 관련하는 사항에 대하여, 도 17 및 도 18을 참조하면서 설명한다. 여기에 도 17은, 도 4와 동 취지의 도면으로서, 실드층의 변형형태를 도시하는 것이다. 또한, 도 18은, 복수의 데이터선 중, 공급 그룹의 단경에 위치하는 데이터선에 실드층을 마련하는 형태를 도시하는 요부 사시도이며, 도 19는, 도 18과 동 취지의 도면으로서, 해당 공급 그룹의 단경에 위치하는 데이터선과 화소 전극의 사이에서 발생하는 용량 커플링의 모양을 개념적으로 도시하는 도면이다.
(1 : 기판의 전면에 대해서 실드층을 마련하는 형태)
상술에 있어서는, 실드층(400)은, 상층에 알루미늄막, 하층에 질화티탄막을 포함하고 또한, 데이터선(6a)에 따르도록 마련되어 있으나, 본 발명은, 이러한 형태에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 도 17에 도시하는 바와 같이, TFT 어레이 기판(10)의 전면에 대해서, ITO, IZO 등의 투명 도전성 재료로 이루어지는실드층(400')을 형성하는 것 같은 형태로서도 좋다.
이러한 형태에 의하면, 데이터선(6a)과 화소 전극(9a)의 사이는, 거의 완전히 차폐되어 있도록 할수 있어, 보다 확실히, 양자사이에 발생하는 용량 커플링의 영향을 배제할 수 있다. 또한, 이와 같이 실드층(400')이 빈틈없이 형성되어 있다고 해도, 이것은 ITO 등으로 이루어지므로, 전기 광학 장치에 있어서의 광투과에 대하여 특단의 지장이 발생하는 것은 아니다. 또한, 기판 전면에 실드층을 마련하는 것에 의해, 화소 전극과의 사이에 축적 용량을 형성할 수 있기 때문에, 그 축적 용량의 증대에 의해서, 표시 품질의 향상을 도모하는 것도 가능하다.
또, 이러한 실드층(400')에 관해서는, 이하와 같은 처치가 실시되고 있으면 바람직하다. 즉, 첫째로, 해당 실드층(400')과 동일막으로서, 콘택트 홀(89)의 형성 개소에 있어서는, 패터닝 상 분단된 제 2 중계층(402')을 형성해 놓는다. 이에 따라, 고정 전위인 실드층(400')과 제 2 중계층(402')의 절연이 기도된다. 또한, 경우에 따라서는, 해당 콘택트 홀(89)의 형성 개소에, 기판 전면에 대해서 형성된 실드층의 하층으로서, 제 2 중계층을 마련하고, 해당 실드층 그 자체에는, 상기 콘택트 홀(89)의 형성 개소에 적당한 직경이 되는 구멍을 마련하여 놓는다는 등의 형태를 들더라도 좋다(이 형태에 관해서는 도시하지 않음). 이와 같이하면, 콘택트 홀(89) 등의 형성을 무리없이 실행할 수 있다. 덧붙여서 말하면, 이 「구멍」은, 콘택트 홀의 관통을 실현하면 좋을 뿐이기 때문에, 정밀도 높게 형성되는 필요는 없다(이른바 「큼지막한 구멍」으로 좋다). 또한, 제 2로, 해당 실드층(400')의 두께는, 50∼500㎚ 정도로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이하면, 용량 커플링의영향을 배제하는 것에 충분하고, 또한, 전기 광학 장치 전체의 투명성의 유지에 있어서, 해당 실드층(400')이 장해가 된다고 하는 사태를 극력 회피하는 것이 가능해진다.
(2 : 데이터선에 관하여 선택적으로 실드층을 형성하는 형태)
본 발명에 있어서, 실드층은, 이미 말한 바와 같이, 데이터선(6a)에 따르도록, 또한, 상기 데이터선(6a)을 덮도록 이것보다도 폭넓게 형성하면 좋지만, 이것에 덧붙여, 실드층을 형성해야 할 데이터선(6a)을 적합하게 선택할 수 있다. 즉, 도 18에 도시하는 바와 같이, 복수의 데이터선 중에서, 일시에 화상 신호의 공급 대상으로 되는 데이터선의 조 중, 당해 조의 양단에 위치하는 데이터선에 대하여, 실드층(400'')을 형성하는 형태로 할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 데이터선(6a)을 몇개의 그룹으로 나눠, 해당 그룹마다 동시에 화상 신호를 공급하는 형태에 있어서, 용량 커플링의 영향이 가장 발생하지 않았으면 하는 데이터선에 대하여 실드층(400'')이 형성되어 있게 되므로, 보다 효과적으로 화상의 품질 향상을 고대할 수 있다.
즉, 일반적으로, 데이터선(6a)에 대한 화상 신호의 공급은, 복수 라인의 데이터선(6a)의 1 집합에 대하여, 동시에 행하여지는 경우가 있다. 이러한 경우에 있어서는, 화상 신호의 공급을 실제로 받고 있는 그룹(이하, 「공급 그룹」이라고 함)(601G)과, 그것에 인접하는 그룹(이하, 「비 공급 그룹」이라고 함)(602G)의 사이에 있어, 그 단경에 위치로 연장되는 데이터선(6a1, 6a2)에 따라, 화상 상에 표시 불균일을 발생시키는 일이 있다.
이것은, 상기 공급 그룹(601G)과 상기 비 공급 그룹(602G)의 바로 단경에 존재하는 화소 전극(9a)에서는, 화상 신호에 정확히 대응한 전계가 결과적으로 인가되지 않는 경우가 있는 것에 의한다. 보다 자세하게는, 이 경우, 도 19에 도시하는 바와 같이, 당해 화소 전극(9a)(도 19에 있어서의 파선(91) 내의 화소 전극(9a) 참조)의 한쪽의 끝에는, 화상 신호가 공급되는 데이터선(6a1, 6a2)이 존재하고, 다른 쪽의 끝에는 화상 신호가 공급되지 않는 데이터선(6a)(도 19에서는, 데이터선(6a1)의 좌측에 인접한 데이터선(6a) 또는 데이터선(6a2)의 우측에 인접한 데이터선(6a))이 존재하게 되므로, 당해 화소 전극(9a)에 대하여, 화상 신호에 대응한 정확한 전계를 인가했다고 해도, 당해 화소 전극(9a)과 상기 화상 신호가 공급되지 않는 데이터선(6a) 사이에 있어서 용량 커플링의 영향으로, 그 전위에 변동이 발생하는 것이다. 또, 도 19에 있어서는, 이것을 시각적으로 나타내기 위해서, 당해 화소 전극(9a)과 당해 데이터선 사이에, 백색의 양쪽 화살표를 도시하였다.
그래서, 본 실시예에서는, 이러한 공급 그룹(601G)의 단경에 위치하는 데이터선(6a)에 대하여, 도 18에 도시하는 바와 같이, 실드층(400'')을 마련하는 것에 의해, 당해 위치로 연장되는 데이터선(6a1, 6a2)에 거의 따른 표시 불균일의 발생을 억제할 수 있는 것이다.
또, 공급 그룹(601G)을 구성하는 데이터선의 수는, 상술의 도 18 등에서는 6개로 되어 있었지만, 기본적으로는, 당해 화상 신호가 몇개의 패러랠 신호로 이루어지는지에 따라 결정된다. 예컨대, 이 화상 신호가, 시리얼 신호를 6개의 패러랠 신호로 시리얼-패러랠 변환된 것으로 상정하면, 상기 데이터선의 조는, 서로 인접하는 6개의 데이터선으로 이루어지는 조이다, 라는 것과 같이 되는 것이다.
(3 : 실드층과 데이터선을 별도의 층에 형성하는 형태)
상기 실시예에서는, 용량 전극(300)과 데이터선(6a)을 동일막으로서 형성했었지만, 본 발명에 있어서는, 양 구성을 별도의 층에 형성하는 형태로서도 좋다. 그와 같은 것으로서는, 예컨대, 도 20 및 도 21과 같은 구조가 되는 적층 구조를 채용할 수 있다. 여기에 도 20 및 도 21은, 도 2 및 도 4와 동 취지의 도면으로서, 축적 용량(70)을 구성하는 한쪽의 전극과 데이터선을 별도의 층으로서 형성한 형태에 따른 것이다.
이 도 20 및 도 21에 있어서는, 도 2 및 도 4와 비교해서, 축적 용량(70)을 구성하는 상부 전극인 용량 전극(300)과 데이터선(6a)이 동일막으로서 구성되어 있지 않은 점, 또한, 그것에 따라, 층간 절연막이 증가되어 있다. 즉, 새롭게 또 한 층, 「제 4 층간 절연막(44)」이 마려되어 있는 점, 그리고 게이트 전극(3aa)과 동일막으로서 중계 전극(719)이 형성되어 있는 점에 큰 상위가 있다. 이에 따라, TFT 어레이 기판(10) 상에서부터 순서대로, 주사선을 겸하는 하측 차광막(11a)을 포함하는 제 1 층, 게이트 전극(3aa)을 갖는 TFT(30)를 포함하는 제 2 층, 축적 용량(70)을 포함하는 제 3 층, 데이터선(6a) 등을 포함하는 제 4 층, 실드층(404)이형성되는 제 5 층, 상기 화소 전극(9a) 및 배향막(16) 등을 포함하는 제 6 층(최상층)으로 이루어진다. 또한, 제 1 층 및 제 2 층간에는 하지 절연막(12)이, 제 2 층 및 제 3 층간에는 제 1 층간 절연막(41)이, 제 3 층 및 제 4 층간에는 제 2 층간 절연막(42)이, 제 4 층 및 제 5 층간에는 제 3 층간 절연막(43)이, 제 5 층 및 제 6 층간에는 제 4 층간 절연막(44)이, 각각 마련되어 있고, 전술의 각 요소 사이가 단락하는 것을 방지하고 있다. 본 예에서는, 주사선(3a) 대신에 게이트 전극(3aa)이 형성되고 또한, 이것과 동일막으로서 중계 전극(719)이 새롭게 형성되어 있다.
또한, 상기 제 3 층 및 제 4 층 사이에 위치하는 제 2 층간 절연막(42)에는, 콘택트 홀(801)이 형성되고 또한, 제 4 층에는, 이것들의 콘택트 홀(801)에 대응하도록 실드층용 중계층(6a1)이 형성되어 있고, 상기 제 4 층 및 제 5 층간에 위치하는 제 3 층간 절연막(43)에는, 콘택트 홀(803)이 형성되어 있다. 이에 따라, 실드층(404)과 용량 전극(300)의 사이는, 콘택트 홀(801)내지 실드층용 중계층(6a1) 및 콘택트 홀(803)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
그리고, 도 21에 있어서는, 게이트 전극(3aa)과 동일막으로서 중계 전극(719)이 형성되어 있고 또한, 해당 중계 전극(719)에는, 화소 전극(9a) 및 제 1 중계층(71)이 전기적으로 접속되어 있다.
보다 자세하게는, 우선, 화소 전극(9a)과의 전기적 접속은, 제 2 중계층(6a2) 및 제 3 중계층(406)을 거쳐서 행하여지고 있다. 이 중 제 2 중계층(6a2)은, 데이터선(6a)과 동일막으로서, 또한, 제 1 및 제 2 층간절연막(41, 42)에 중계 전극(719)에로 도달하도록 개공된 콘택트 홀(882)을 매립하도록 하여 형성되어 있다. 또한, 제 3 중계층(406)은, 실드층(404)과 동일막으로서, 또한, 제 3 층간 절연막(43)에 상기 제 2 중계층(6a2)에 도달하도록 개공된 콘택트 홀(804)을 매립하도록 하여 형성되어 있다.
또, 이 경우, 화소 전극(9a)의 ITO와 전식의 우려가 있는 것은, 제 3 중계층(406)이라는 것이 되므로, 해당 제 3 중계층(406)에 관해서, 상술한 바와 같이 알루미늄막 및 질화티탄막으로 이루어지는 구성을 채용하도록 하면 좋다. 또한, 경우에 의해, 실드층(404) 및 제 3 중계층(406)에 있어서는, 상술의(1)와 마찬가지로, ITO에서 형성하고 또한 기판의 전면에 대해서 빈틈없이 형성하여, 이들 요소를 구성하는 ITO와 전식의 우려가 생기는 제 2 중계층(6a2) 및 실드층용 중계층(6a1) 등에 대하여, 마찬가지의 2층 구조를 채용하는 등으로서도 좋다.
한편, 중계 전극(719)과 제 1 중계층(71)의 전기적 접속은, 제 1 층간 절연막(41)에 개공된 콘택트 홀(881)을 거쳐서 행해지고 있다. 즉, 콘택트 홀(881)을 개공 후, 이것을 매립하도록 제 1 중계층(71)의 전구막(前驅膜)을 형성함으로써, 제 1 중계층(71) 및 중계 전극(719)의 전기적 접속이 실현되게 된다.
이상에 의해서, 제 1 중계층(71) 및 화소 전극(9a) 사이는, 중계 전극(719)을 거쳐서 전기적으로 접속되게 된다.
덧붙여서 말하면, 상술의 실시예에 있어서는, 게이트 전극을 동일 평면 내에서 포함하도록 주사선(3a)이 형성되어 있지만, 본 실시예에 있어서는, 중계 전극(719)을 형성하는 영역을 확보하기 위해서, 주사선의 역할은, 상술의 실시예에있어서의 하측 차광막(11a)이 맡게 되어 있다. 즉, 본 실시예에 있어서의 하측 차광막(11a)은, 평면적으로 보면, 스트라이프 형상으로 형성되고 또한, 콘택트 홀을 이루는 홈(12cv)의 바닥이 해당 하측 차광막(11a)에 접하도록 형성됨으로써, 게이트 전극(3aa)에는, 해당 하측 차광막(11a)으로부터 주사 신호가 공급되도록 되어 있다.
이에 따라, 본 실시예에 있어서의 수평적 돌출부(3b)는, 반도체층(1a)에 대한 차광 기능을 발휘하고 또한, 게이트 전극(3aa)에의 신호 공급의 기능도 발휘하게 된다. 또한, 하측 차광막(11a)은, 데이터선(6a)과 교차하는 영역에서는, 화소 전극(9a)의 모서리를 제거하도록 돌출한 영역이 형성되어 있다.
또한, 중계 전극(719)은, 평면적으로 보아, 도 20에 도시하는 바와 같이, 각 화소 전극(9a)의 한 변의 대략 중앙에 위치하도록, 섬 형상으로 형성되어 있다. 중계 전극(719)과, 게이트 전극(3aa)은 동일막으로서 형성되어 있으므로, 후자가 예컨대 도전성 폴리 실리콘막 등으로 이루어지는 경우에 있어서는, 전자도 또한, 도전성 폴리 실리콘막 등으로 이루어진다.
그리고, 이러한 형태이더라도, 실드층(404)은, 상술과 같이, 데이터선(6a) 및 화소 전극(9a) 사이의 용량 커플링의 영향을 배제하는 기능을 발휘하는 것에 변함이 없다.
또한, 본 실시예에 있어서는 특히, 중계 전극(719)이 형성되어 있는 것에 의해, 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 즉, 도 4 등에 있어서는, TFT(30) 및 화소 전극(9a) 사이의 전기적 접속을 도모하기 위해서는, 동 도면에 있어서의 콘택트 홀(85)과 같이, 축적 용량(70)을 구성하는, 보다 하층의 전극인 제 1 중계층(71)의 도면 중 「상면」에 있어서 접촉을 도모하는 필요가 있었다.
그러나, 이러한 형태에서는, 용량 전극(300) 및 유전체막(75)의 형성 공정에서, 그들의 전구막을 에칭하는 때는, 그 바로 아래에 위치하는 제 1 중계층(71)을 건전히 잔존시키면서, 당해 전구막의 에칭을 실행한다는 매우 곤란한 제조 공정을 실시해야만 한다. 특히 본 발명과 같이, 유전체막(75)으로서 고유전율 재료를 사용하는 경우에 있어서는, 일반적으로 그 에칭이 곤란이며, 또한, 용량 전극(300)에 있어서의 에칭 레이트와 해당 고유전율 재료에 있어서의 에칭 레이트가 일치되지 않게 되는 등의 조건도 중첩되기 때문에, 당해 제조 공정의 곤란성은 보다 높아지게 된다. 따라서, 이러한 경우에 있어서는, 제 1 중계층(71)에 있어서, 이른바 「관통」 등을 생기게 해 버릴 가능성이 크다. 이렇게 되면, 나쁜 경우에는, 축적 용량(70)을 구성하는 용량 전극(300) 및 제 1 중계층(71)사이에 단락을 생기게 하는 우려 등도 발생된다.
그런데, 본 실시예와 같이, 제 1 중계층(71)의 도면 중 「하면(下面)」에 전기적 접속점을 마련하는 것에 따라, TFT(30) 및 화소 전극(9a) 사이의 전기적 접속을 실현하도록 하면, 상술한 바와 같이 불량은 발생하지 않게 된다. 왜냐하면, 도 21로부터도 분명한 바 대로, 본 실시예에서는, 용량 전극(300) 및 유전체막(75)의 전구막을 에칭하면서, 제 1 중계층(71)을 잔존시켜야만 하는 공정은 필요없기 때문이다.
또한, 유전체막(75)은, 도 21에 도시하는 바와 같이, 하층에 산화실리콘막(75a), 상층에 질화 실리콘막(75b)과 같은 2층 구조를 갖고, TFT 어레이 기판(10)의 전면에 걸쳐 형성되어 있다. 또한, 유전체막(75)의 다른 예로서, 하층의 산화 실리콘막(75a)은, TFT 어레이 기판(10)의 전면에 걸쳐 형성하고, 상층의 질화 실리콘막(75b)은, 차광 영역(비개구 영역) 내부로 들어가도록 패터닝하여, 착색성이 있는 질화 실리콘막의 존재에 의해 투과율이 낮게 되는 것을 방지하도록 구성하더라도 좋다.
이상으로 보다, 본 실시예에 의하면, 상술한 바와 같이 곤란한 에칭 공정을 거칠 필요가 없으므로, 제 1 중계층(71) 및 화소 전극(9a) 사이의 전기적 접속을 양호하게 실현할 수 있다. 이것은, 중계 전극(719)을 거쳐서 양자간의 전기적 접속을 실현하고 있기 때문이다. 또한 말하자면, 동일한 이유로부터, 본 변형형태에 의하면, 용량 전극(300) 및 제 1 중계층(71) 사이에서 단락이 발생할 가능성은 대단히 작다. 즉, 결함 없는 축적 용량(70)을 적합하게 형성하는 것이 가능한 것이다.
또, 본 실시예에서는, 용량 전극(300)과 데이터선(6a)이 별도의 층에 형성되기 때문에, 도 2 등과 같이, 동일 평면 내에서의 양자간의 전기적 절연을 도모할 필요는 없다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 용량 전극(300)은, 하측 차광막(11a), 즉, 상술의 실시예에서 해당하는 대로 「주사선(3a)」의 방향으로 연장되는 용량선의 일부로서 형성하는 것이 가능하다. 또한, 이에 따라, 해당 용량 전극(300)을 고정 전위로 하기 위해서는, 해당 용량선을 화상 표시 영역(10a) 외부까지 연장하여 정 전위원에 접속하는 것 같은 형태로 하면 좋다. 또한, 이 경우, 용량전극(300)을 포함하는 용량선은, 그 자체로 독자적으로 정 전위원에 접속하는 것이 가능하고, 실드층(404)도 또한, 그 자체로 독자적으로 정 전위원에 접속하는 것이 가능해지기 때문에, 그와 같은 구성을 채용하는 경우에 있어서는, 양자간을 전기적으로 접속하는 콘택트 홀(801, 803)이 반드시 필요한 것은 아니다.
또한, 데이터선(6a), 실드층용 중계층(6a1),제 2 중계층(6a2)은, 하층에서부터 순서대로, 알루미늄으로 이루어지는 층, 질화티탄으로 이루어지는 층, 질화 실리콘막으로 이루어지는 층의 3층 구조를 갖는 막으로서 형성하더라도 좋다. 질화 실리콘막은, 그 하층의 알루미늄층과 질화티탄층을 덮도록 조금 큰 사이즈로 패터닝되어 있으면 좋다. 이 중 데이터선(6a)이, 비교적 저 저항인 재료인 알루미늄을 포함하는 것에 의해, TFT(30), 화소 전극(9a)에 대한 화상 신호의 공급을 지연 없이 실현할 수 있다. 한편, 데이터선(6a) 상에 수분의 침입을 멈추는 작용에 비교적 우수한 질화 실리콘막이 형성되는 것에 의해, TFT(30)의 내습성 향상을 도모할 수 있어, 그 수명 장기화를 실현할 수 있다. 질화 실리콘막은, 플라즈마 질화 실리콘막이 바람직하다.
(화소 전극아래의 층간 절연막의 평탄화에 따른 구성)
이하에서는, 상술의 화소 전극(9a)의 하지로서 배치된 제 4 층간 절연막(44)에 따른 구성, 보다 자세하게는, 해당 제 4 층간 절연막(44)에 대한 평탄화 처리에 대한 변형형태 등에 관련하는 사항에 대하여, 도 22 내지 도 26을 참조하면서 설명한다. 여기에 도 22는 횡 전계의 발생 기구에 대하여 설명하기 위한 설명도이다.
또한, 도 23은 도 21과 동 취지의 도면으로서, 횡 전계 발생 방지를 위한 볼록부가 마련된 형태가 되는 것을 도시하는 도면이고, 도 24는 해당 볼록부가 마련된 경우에 있어서의 도 20의 G-G' 단면도이다. 또, 도 25 및 도 26에 있어서는 후에 언급한다.
그런데, 상술에 있어서, 화소 전극아래의 층간 절연막은, 그 표면이 거의 완전히 평탄하게 되도록, CMP(Chemical Mechanical Polishing) 처리를 받는 것에 대해서 설명했지만, 본 발명은, 이러한 형태에 한정되는 것이 아니다. 이하에서는, 이러한 형태와 동등하거나, 혹은 그 이상의 작용 효과를 취득하는 형태에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같은 형태라면, 확실히, 화소 전극(9a) 및 배향막(16)을 평탄하게 형성하는 것이 가능해지므로, 액정층(50)의 배향 상태에 흐트러짐을 부여하지 않는 것이 가능하게 되지만, 이하와 같은 문제가 발생할 가능성이 있다.
즉, 본 실시예와 같은 전기 광학 장치에서는, 일반적으로, 직류 전압 인가에 의한 전기 광학 물질의 열화 방지, 표시 화상에 있어서의 누화나 플리커의 방지 등을 위해서, 각 화소 전극(9a)에 인가되는 전압 극성을 소정 규칙으로 반전시키는 반전 구동 방식이 채용되는 경우가 있다. 보다 구체적으로, 이른바 「1H 반전 구동 방식」에 대하여 설명하면, 다음과 같다.
우선, 도 22(a)에 도시하는 바와 같이. n(단, n은 자연수)번째의 필드 혹은 프레임의 화상 신호를 표시하는 기간 중에는, 화소 전극(9a) 마다 + 또는 -로 나타내는 액정 구동 전압의 극성은 반전되지 않고, 행마다 동일 극성으로 화소전극(9a)이 구동된다. 그 후 도 22(b)에 도시하는 바와 같이, n+1번째의 필드 혹은 1 프레임의 화상 신호를 표시하는 것에 있어서, 각 화소 전극(9a)에서의 액정 구동 전압의 전압 극성은 반전되고, 이 n+1번째의 필드 혹은 1 프레임의 화상 신호를 표시하는 기간 중에는, 화소 전극(9a) 마다 + 또는 -로 나타내는 액정 구동 전압의 극성은 반전되지 않고, 행마다 동일 극성으로 화소 전극(9a)이 구동된다. 그리고, 도 22(a) 및 도 22(b)에 도시한 상태가, 1 필드 또는 1 프레임의 주기로 반복된다. 이것이, 1H 반전 구동 방식에 의한 구동이다. 이 결과, 직류 전압 인가에 의한 액정의 열화를 피하면서, 누화나 플리커가 저감된 화상 표시를 할 수 있다. 또한, 1H 반전 구동 방식에 의하면, 후술하는 1S 반전 구동 방식과 비교해서, 세로 방향의 누화가 거의 없는 점에서 유리하다.
그런데, 도 22(a) 및 도 22(b)부터 알 수 있듯이, 1H 반전 구동 방식에서는, 도면 중 종(縱) 방향(Y방향)으로 서로 인접하는 화소 전극(9a) 사이에서 횡 전계가 발생하게 된다. 이들의 도면에서, 횡 전계의 발생 영역 C1은 상시, Y방향으로 서로 인접하는 화소 전극(9a) 사이의 간극 부근이 된다. 이러한 횡 전계가 인가되면, 마주보는 화소 전극과 대향 전극의 사이의 종 전계(즉, 기판면에 수직한 방향의 전계)의 인가가 상정되어 있는 전기 광학 물질에 대하여, 액정의 배향 불량과 같은 전기 광학 물질의 동작 불량이 발생하여, 이 부분에 있어서의 광 누출 등이 발생하여 콘트라스트비가 저하되어 버린다고 하는 문제가 발생한다.
이것에 대하여, 횡 전계가 발생하는 영역을 차광막에 의해 덮어 가릴 수 있지만, 이것으로는 횡 전계가 발생하는 영역의 넓이에 따라 화소의 개구 영역이 좁게 되어 버린다고 하는 문제점이 발생한다. 특히, 화소 피치의 미세화에 의해 서로 인접하는 화소 전극 사이의 거리가 축소되는 데 따라서, 이러한 횡 전계는 커지기 때문에, 이것들의 문제는 전기 광학 장치의 고 정밀화가 진행되는 정도만큼 심각화되어 버린다.
그래서, 본 실시예에 있어서는, 제 4 층간 절연막(44)에 대하여, 도 22에 있어서 종 방향으로 서로 인접하는 화소 전극(9a), 즉, 역 극성의 전위가 인가되는 서로 인접하는 화소 전극(9a)의 사이에는, 도 23 및 도 24에 도시하는 바와 같이, 횡 방향에 스트라이프 형상으로 연장되는 볼록부(430)를 형성한다.
이 볼록부(430)의 존재에 의하면, 해당 볼록부(430) 상에 배치된 화소 전극(9a)의 테두리 부근에서의 종 전계를 강화하고 또한 횡 전계를 약하게 하는 것이 가능해진다. 보다 구체적으로는, 도 23 및 도 24에 도시하는 바와 같이, 볼록부(430) 상에 배치된 화소 전극(9a)의 둘레 부근과 대향 전극(21)의 거리를 볼록부(430)의 높이분만큼 좁힌다. 따라서, 도 22에 도시한 횡 전계의 발생 영역 C1에 있어서, 화소 전극(9a)과 대향 전극(21)과의 사이에 있어서 종 전계를 강화할 수 있는 것이다. 그리고, 도 23 및 도 24에 있어서, 서로 인접하는 화소 전극(9a) 사이의 간극은 일정하기 때문에, 간극이 좁아지는 정도에 따라 강해지는 횡 전계의 크기도 일정하다.
따라서, 도 22에 나타낸 횡 전계의 발생 영역 C1에 있어서, 종 전계를 보다 지배적으로 함으로써, 횡 전계에 의한 액정의 배향 불량을 방지할 수 있는 것이다. 또한, 절연막으로 이루어지는 볼록부(430)의 존재에 의해, 횡 전계의 강도도 약하게 되고 또한, 횡 전계가 존재하는 볼록부(430)로 치환된 분만큼 횡 전계를 받는 액정 부분이 줄기 때문에, 당해 횡 전계의 액정층(50)에 대한 작용을 감소시킬 수 있다.
또, 이러한 볼록부(430)는, 구체적으로는 예컨대, 다음과 같이 형성된다. 이하에서는, 이 볼록부(430)를 형성하기 위한 구체적 형태에 대하여, 도 25 내지 도 26을 참조하면서 설명하기로 한다. 이 중 도 25는, 도 20 및 도 21에 도시하는 형태가 되는 전기 광학 장치에 있어서, 데이터선 및 이것과 동일층에 형성되는 요소의 사시도이다. 도 26은 데이터선 및 이것과 동일층에 형성되는 요소의 사시도이다. 또, 이들의 도면에 있어서는, 볼록부(430)를 형성하기 위한 구성에 관해서만 도시하고 있고, 그 이외의 각종 요소에 있어서는 전부 도시를 생략하고 있다.
그런데, 볼록부(430)를 형성하기 위한 구체적 형태에 대하여, 제 1 로는, 도 25에 도시하는 바와 같이, 상술의 전기 광학 장치에 있어서 형성되어 있던 데이터선(6a), 실드층용 중계층(6a1) 및 제 2 중계층(6a2)을 이용하는 형태가 고려된다. 즉, 데이터선(6a)은, 도 20을 참조하여 설명한 바와 같이, 도 20중 Y방향으로 직선적으로 연장되는 본선부를 구비하고 있고, 실드층용 중계층(6a1) 및 제 2 중계층(6a2)은, 해당 데이터선(6a)에서 도 20 중 X방향으로 연장하도록 형성되어 있었다.
이러한 데이터선(6a), 실드층용 중계층(6a1) 및 제 2 중계층(6a2)을 이용하면, 그들이 갖는 높이에 기인하여, 화소 전극(9a)의 하지로서의 제 4 층간 절연막(44)의 표면에, 자연스럽게 볼록부(430)를 형성할 수 있다(도 25 참조). 이경우에 있어서, 본 발명에 말하는 「연장부」로서는, 전술의 실드층용 중계층(6a1) 및 제 2 중계층(6a2)이 해당한다고 생각할 수 있다.
제 2로는, 도 26에 도시하는 바와 같이, 상술의 전기 광학 장치에 있어서 형성되어 있던 실드층(404) 및 제 3 중계층(406)을 이용하는 형태가 생각된다. 즉, 실드층(404)은, 도 5를 참조하고 설명한 바와 같이, 격자 형상으로 형성되어 있고, 제 3 중계층(406)은, 이 실드층(404)과 동일층으로서 형성되어 있다. 이러한 실드층(404) 및 제 3 중계층(406)을 이용하면, 그것들이 갖는 높이에 기인하여, 화소 전극(9a)의 하지로서의 제 4 층간 절연막(44)의 표면에, 자연스럽게 볼록부(430)를 형성할 수 있다(도 26 참조). 이 경우에 있어서, 본 발명에 말하는 「연장부」로서는, 도 20에 도시하는 실드층(404)중 Y방향으로 연장되는 부분을 가교하도록 존재하는, 해당 실드층(404)의 X방향으로 연장되는 부분이 해당된다고 생각할 수 있다.
또, 이상의 각 경우에 있어서는, 데이터선(6a) 또는 실드층(404)의 하지로서 형성되는 층간 절연막의 표면에 대하여, 적당한 평탄화 처리를 실시하여 놓으면 더 좋다. 이와 같이하면, 볼록부(430)의 높이를 엄밀히 정할 수 있기 때문이다. 또, 이들과 같이, 실드층 또는 데이터선을 이용하여 볼록부를 형성하는 형태는, 상술의 제 1 실시예에 있어서도 마찬가지로 적용하는 것이 가능하다.
제 3으로, 상술 한 바와 같이 화소 전극(9a)의 하층의 구성에 고안을 가하는 것에 따라, 해당 화소 전극(9a)의 하지로서의 제 4 층간 절연막(44)의 표면에 볼록부(430)를 마련하는 형태 외에, 경우에 따라서는, 해당 제 4 층간 절연막(44)의 표면에 대하여, 직접적으로 볼록부(430)를 형성하기 위한 막을 새롭게 형성하고, 이것에 대하여 패터닝 처리를 실시하는 것으로, 볼록부(430)를 형성하는 것과 같은 형태를 채용하더라도 좋다.
또한, 이러한 볼록부(430)에 있어서는, 그것에 의하여 만들어지는 단차를 보다 완만하게 하면 바람직하다. 이 「완만한」 볼록부를 형성하기 위해서는, 예컨대, 일단 경사가 가파른 볼록부를 형성한 후, 해당 볼록부 및 그 주변에 평탄화막을 형성한 뒤에, 해당 평탄화막을 제거하고 또한 상기 평탄화막의 제거 후에 노출하는 상기 볼록부의 표면을 후퇴시키는 에치백 공정을 실시하는 것 등에 의해 실현할 수 있다.
이러한 「완만한」 볼록부를 마련하면, 배향막(16)에 대한 연마 처리를 비교적 용이하게 하여 불균일없이 양호하게 실시할 수 있어, 액정의 배향 불량 등의 전기 광학 물질의 동작 불량을 지극히 유효하게 미연에 방지할 수 있다. 이 점에서, 본 발명은, 만약 볼록부 표면의 각도가 가파르게 변화하는 경우에서, 액정 등의 전기 광학 물질에 불연속적인 면이 발생하여, 액정의 배향 불량과 같은 전기 광학 물질의 동작 불량이 발생되어 버리는 것과는 크게 다르다.
또한, 볼록부(430)는, 예컨대, 전술의 1H 반전 구동에 관해서 말하면, 주사선(3a)에 따르도록 형성되면 좋으므로, 해당 볼록부(430)의 형성은, 해당 주사선(3a)이 갖는 높이를, 그대로 제 3 층간 절연막(43)에 도달할 때까지 반영시키도록 적층 구조를 구축해 나가는 것으로 실현할 수 있다. 또한, 경우에 의해, 상술한 바와 같이, 제 3 층간 절연막(43)의 표면에 대하여, CMP 처리를 실시한 뒤에, 다시 주사선(3a)에 따르도록 볼록부를 형성하도록 하더라도 좋다.
또한, 상술에서는, 1H 반전 구동에 대하여 설명했지만, 본 발명은, 이러한 구동 방식에 한정하여 적용되는 것이 아니다. 예컨대, 동일열의 화소 전극을 동일 극성의 전위에 의해 구동하면서, 걸리는 전압 극성을 열마다 프레임 또는 필드 주기로 반전시키는 1S 반전 구동 방식도, 제어가 비교적 용이하여 고품질의 화상 표시를 가능하게 하는 반전 구동 방식으로서 이용되고 있지만, 본 발명은, 이것에 대해서 적용 가능하다. 또한, 열 방향 및 행 방향의 양 방향으로 서로 인접하는 화소 전극 사이에서, 각 화소 전극에 인가되는 전압 극성을 반전시키는 돗트 반전 구동 방식도 개발되어 있지만, 본 발명은, 이것에 대하여도 적용하는 것이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
이상, 각종 상세히 말했듯이, 본 실시예에 따른 전기 광학 장치에서는, 실드층(400)에 의한 데이터선(6a) 및 화소 전극(9a) 사이의 용량 커플링의 영향 배제, 축적 용량(70)의 전하 축적 특성의 향상에 의한 화상 콘트라스트의 향상, 제 3 층간 절연막(43)의 평탄화에 의한 액정의 배향 상태의 적정성의 유지, 또는 해당 평탄화에 계속하여 혹은 평탄화를 생략한 뒤에 행하여지는 볼록부(430)의 형성에 의한 횡 전계의 발생의 억제, 그리고, TFT(30)의 반도체층(1a)에 대한 광입사를 억제하는 것에 의한 정확한 스위칭 동작 등등의 수많은 종합적인 대책이 실시되고 있다. 그리고, 이들의 대책은, 어느 쪽도, 전기 광학 장치의 소형화·고 정밀화를 실현하기 위해서, 혹은 고주파 구동을 실현하기 위해서 크게 이바지한다. 결국, 본 실시예에 따른 전기 광학 장치에 있어서는, 이상과 같은 종합적인 대책이 실시되고 있는 것에 의해, 지극히 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능해지는 것이다.
(전기 광학 장치의 전체 구성)
이상과 같이 구성된 각 실시예에 있어서의 전기 광학 장치의 전체 구성을 도 27 및 도 28을 참조하여 설명한다. 또, 도 27은, TFT 어레이 기판을 그 위에 형성된 각 구성 요소와 함께 대향 기판(20)의 측에서 본 평면도이며, 도 28은 도 27의 H-H' 단면도이다.
도 27 및 도 28에 있어서, 본 실시예에 따른 전기 광학 장치에서는, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)이 대향 배치되어 있다. TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에는, 액정(50)이 봉입되어 있고, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)은, 화상 표시 영역(10a)의 주위에 위치하는 밀봉 영역에 마련된 밀봉재(52)에 의해 서로 접착되어 있다.
밀봉재(52)는, 양 기판을 접합하기 위해서, 예컨대 자외선 경화 수지, 열경화 수지 등으로 이루어지고, 자외선, 가열 등에 의해 경화된 것이다. 또한, 이 밀봉재(52) 중에는, 본 실시예에 있어서의 액정 장치가 프로젝터 용도와 같이 소형으로 확대 표시를 하는 액정 장치라면, 양 기판 사이의 거리(기판 간 갭)를 소정 값으로 하기 위한 유리 섬유(glass fiber), 혹은 유리 비드 등의 갭 재(스페이서)가 살포되어 있다. 혹은, 해당 액정 장치가 액정 디스플레이나 액정 텔레비젼과 같이 대형으로 등배 표시를 하는 액정 장치라면, 이러한 갭 재는, 액정층(50) 중에 포함되면 좋다.
밀봉재(52)의 외측의 영역에는, 데이터선(6a)에 화상 신호를 소정의 타이밍으로 공급함으로써 해당 데이터선(6a)을 구동하는 데이터선 구동 회로(101) 및 외부 회로 접속 단자(102)가 TFT 어레이 기판(10)의 한 변에 따라 마련되어 있고, 주사선(3a)에 주사 신호를 소정의 타이밍으로 공급함으로써, 주사선(3a)을 구동하는 주사선 구동 회로(104)가, 이 한 변에 인접하는 두 변에 따라 마련되어 있다.
또, 주사선(3a)에 공급되는 주사 신호 지연이 문제가 되지 않는 것이라면, 주사선 구동 회로(104)는 한 쪽만이라도 좋은 것은 말할 필요도 없다. 또한, 데이터선 구동 회로(101)를 화상 표시 영역(10a)의 변에 따라 양측에 배열하더라도 좋다.
TFT 어레이 기판(10)의 남는 1변에는, 화상 표시 영역(10a)의 양측에 마련된 주사선 구동 회로(104) 사이를 연결하기 위한 복수의 배선(105)이 마련되어 있다.
또한, 대향 기판(20)의 코너부의 적어도 1개소에서는, TFT 어레이 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에서 전기적으로 도통을 들기 위한 도통재(106)가 마련되어 있다.
도 28에 있어서, TFT 어레이 기판(10) 상에는, 화소 스위칭용의 TFT나 주사선, 데이터선 등의 배선이 형성된 후의 화소 전극(9a) 상에, 배향막이 형성되어 있다. 한편, 대향 기판(20) 상에는, 대향 전극(21)외에, 최상층 부분에 배향막이 형성되어 있다. 또한, 액정층(50)은, 예컨대 일종 또는 수 종류의 네마틱 액정을 혼합한 액정으로 이루어져, 이들 한 쌍의 배향막 사이에서, 소정의 배향 상태를 취한다.
또, TFT 어레이 기판(10) 상에는, 이것들의 데이터선 구동 회로(101), 주사선 구동 회로(104) 등에 추가하여, 복수의 데이터선(6a)에 화상 신호를 소정의 타이밍으로 인가하는 샘플링 회로, 복수의 데이터선(6a)에 소정 전압 레벨의 프리 차지 신호를 화상 신호에 선행하여 각각 공급하는 프리 차지 회로, 제조 도중이나 출하 시의 당해 전기 광학 장치의 품질, 결함 등을 검사하기 위한 검사 회로 등을 형성하더라도 좋다.
(전자 기기)
다음에, 이상 상세히 설명한 전기 광학 장치를 라이트 밸브로서 이용한 전자 기기의 일례인 투사형 컬러 표시 장치의 실시예에 대하여, 그 전체 구성, 특히 광학적인 구성에 대하여 설명한다. 여기에, 도 29는, 투사형 컬러 표시 장치의 도식적 단면도이다.
도 29에 있어서, 본 실시예에 있어서의 투사형 컬러 표시 장치의 일례인 액정 프로젝터(1100)는, 구동 회로가 TFT 어레이 기판 상에 탑재된 액정 장치를 포함하는 액정 모듈을 3개 준비하고, 각각 RGB 용의 라이트 밸브(100R, 100G, 100B)로서 이용한 프로젝터로서 구성되어 있다. 액정 프로젝터(1100)에서는, 메탈 할라이드 램프 등의 백색 광원의 램프 유닛(1102)으로부터 투사광이 발생하면, 3장의 미러(1106) 및 2장의 다이클로익 미러(dichroic mirror)(1108)에 의해서, RGB의 삼원색에 대응하는 광성분 R, G 및 B로 나누어지고, 각 색에 대응하는 라이트 밸브(100R, 100G, 100B)에 각각 도달한다. 이 때 특히, B광은, 긴 광로에 의한 광손실을 막기 위해서, 입사 렌즈(1122), 중계 렌즈(relay lens)(1123) 및 출사 렌즈(1124)로 이루어지는 중계 렌즈계(1121)를 거쳐서 도달한다. 그리고, 라이트 밸브(100R, 100G, 100B)에 의해 각각 변조된 삼원색에 대응하는 광성분은, 다이클로익 프리즘(1112)에 의해 재차 합성된 후, 투사 렌즈(1114)를 거쳐서 스크린(1120)에 컬러 화상으로서 투사된다.
본 발명은, 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 청구의 범위 및 명세서 전체로부터 판독할 수 있는 발명의 요지, 혹은 사상에 반하지 않는 범위로 적절히 변경 가능하고, 그와 같은 변경을 수반하는 전기 광학 장치 및 전자 기기도 또한, 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다. 전기 광학 장치로서는, 전기 영동 장치나 EL(전계 발광) 장치나 전자 방출 소자를 이용한 장치(Field Emission Display 및 Surface-Conduction Electron-Emitter Display) 등에 적용할 수 있다.
본 발명은, 소형화·고 정밀화를 실현하면서, 고주파 구동으로 고품질의 화상을 표시하는 것이 가능한 전기 광학 장치를 제공하고, 또한, 본 발명은 그와 같은 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 전자 기기를 제공한다.

Claims (21)

  1. 전기 광학 장치로서,
    기판 상에, 제 1 방향으로 연장되는 데이터선과,
    상기 데이터선에 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 주사선과,
    상기 데이터선 및 상기 주사선의 교차 영역에 대응하도록 배치된 화소 전극 및 박막 트랜지스터와,
    상기 박막 트랜지스터 및 상기 화소 전극에 전기적으로 접속된 축적 용량이,
    구비되어 이루어지고,
    상기 축적 용량을 구성하는 유전체막은, 서로 다른 재료를 포함하는 복수의 층으로 이루어지고 또한, 그 중 하나의 층은 다른 층에 비해서 고유전율 재료로 이루어지는 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터선 및 상기 화소 전극사이에 배치된 실드층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전체막은, 산화 실리콘막 및 질화 실리콘막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 축적 용량은, 상기 박막 트랜지스터의 반도체층보다 상층이면서 상기 화소 전극의 하층에 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 전극이 형성되는 층간 절연막의 표면은 평탄화 처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터선은, 상기 축적 용량을 구성하는 한 쌍의 전극의 한 쪽과 동일막으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 축적 용량을 구성하는 한 쌍의 전극의 한쪽과 상기 화소 전극을 전기적으로 접속하는 중계층이 상기 적층 구조의 일부로서 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 실드층은, 상기 중계층과 동일막으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 실드층은, 투명 도전성 재료로 이루어지고 또한, 상기 기판의 전면에 대해서 빈틈없이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 실드층은, 상기 데이터선을 따라서, 또한, 상기 데이터선보다도 폭넓게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터는, 길이 방향으로 연장되는 채널 영역과 해당 채널 영역으로부터 길이 방향으로 더 연장되는 채널 인접 영역을 포함하는 반도체층을 갖고 있고,
    상기 주사선은, 상기 길이 방향에 교차하는 방향으로 연장되고 또한 평면적으로 보아 상기 채널 영역에 중첩되는 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 포함하는 본체부와,
    평면적으로 보아 상기 채널 인접 영역의 옆부분에 있어서 상기 본체부로부터 상기 길이 방향으로 돌출하는 수평적 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터는, 길이 방향으로 연장되는 채널 영역을 포함하는 반도체층을 갖고 있고,
    상기 박막 트랜지스터의 상기 채널 영역을 상측으로부터 적어도 덮는 상측 차광막을 구비하고 있고,
    상기 상측 차광막은 적어도 부분적으로, 상기 채널 영역의 길이 방향에 직교하는 단면 상에서 상기 채널 영역측에서 보아 오목한 형상으로 형성되어 있는 것을특징으로 하는 전기 광학 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터는, 상기 제 1 방향으로 연장되는 채널 영역을 포함하는 반도체층을 갖고 있고,
    상기 주사선은, 상기 채널 영역에 게이트 절연막을 거쳐서 대향 배치된 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 포함하고 또한 평면적으로 보아 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 본선부를 갖고, 평면적으로 보아 상기 채널 영역으로부터 상기 제 2 방향으로 소정 거리만큼 벗어난 개소에서 상기 본선부로부터 상기 반도체층을 포위하도록 연장된 포위부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터는, 상기 제 1 방향으로 연장되는 채널 영역을 포함하는 반도체층을 갖고 있고,
    상기 주사선은, 상기 채널 영역에 게이트 절연막을 거쳐서 대향 배치된 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 포함하고 또한 평면적으로 보아 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 본선부를 갖고, 평면적으로 보아 상기 채널영역으로부터 상기 제 2 방향으로 소정 거리만큼 벗어난 개소에 있어서의 상기 본선부로부터 아래쪽으로 돌출한 수직적 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판 상에, 적어도 상기 채널 영역을 하측으로부터 덮는 하측 차광막을 더 구비하고 있고,
    상기 수직적 돌출부는, 그 선단측에 있어서 상기 하측 차광막에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터는, 상기 제 1 방향으로 연장되는 채널 영역을 포함하는 반도체층을 갖고 있고,
    상기 주사선은, 상기 채널 영역에 게이트 절연막을 거쳐서 대향 배치된 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 포함하고 또한 평면적으로 보아 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 본선부를 갖고,
    해당 본선부는, 상기 기판 상에 패인 홈 내에 배치되고 또한 상기 채널 영역을 측방향으로부터 적어도 부분적으로 덮는 홈 내 부분을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터는, 상기 제 1 방향으로 연장되는 채널 영역을 포함하는 반도체층을 갖고 있고,
    상기 주사선은, 상기 채널 영역에 게이트 절연막을 거쳐서 대향 배치된 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극을 포함하고 또한 평면적으로 보아 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 본선부를 갖고,
    해당 본선부는, 상기 제 2 방향으로 연장하고 또한 상기 기판 상에 패인 홈 내에 배치된 홈 내 부분 및 상기 제 2 방향으로 연장되고 또한 상기 홈 외부에 배치된 홈 외 부분을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  18. 제 2 항에 있어서,
    상기 화소 전극은, 그 복수가 평면 배열되어 있고 또한, 제 1 주기에서 반전 구동되기 위한 제 1 화소 전극군 및 해당 제 1 주기와 상보적인 제 2 주기에서 반전 구동되기 위한 제 2 화소 전극군을 포함하고,
    상기 데이터선 및 상기 실드층의 적어도 한쪽은, 상기 주사선의 상측을 해당 주사선에 교차하여 연장되는 본선부 및 해당 본선부로부터 상기 주사선을 따라 연장된 연장부를 포함하며,
    상기 기판에 대향 배치되는 대향 기판 상에 상기 복수의 화소 전극에 대향하는 대향 전극을 구비하되,
    상기 기판 상에 있어서 상기 화소 전극의 하지 표면에는, 상기 연장부의 존재에 따라 평면적으로 보아 상기 주사선을 사이에 두고 서로 인접하는 화소 전극의 간극으로 되는 영역에 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 전극은, 그 복수가 평면 배열되어 있고 또한, 제 1 주기에서 반전 구동되기 위한 제 1 화소 전극군 및 해당 제 1 주기와 상보적인 제 2 주기에서 반전 구동되기 위한 제 2 화소 전극군을 포함하고,
    상기 기판에 대향 배치되는 대향 기판 상에 상기 복수의 화소 전극에 대향하는 대향 전극과,
    평면적으로 보아 서로 인접하는 화소 전극의 간극으로 되는 영역에 형성된 볼록부를 더 구비하여 이루어지고,
    상기 볼록부는, 에칭에 의해서 상기 볼록부 상에 일단 형성된 평탄화막을 제거하고 또한 그 제거 후에 노출되는 상기 볼록부의 표면을 후퇴시켜서 이루어지며, 표면 단차가 완만한 볼록부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  20. 전기 광학 장치로서,
    기판 상에, 제 1 방향으로 연장되는 데이터선과,
    상기 데이터선에 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 주사선과,
    상기 데이터선 및 상기 주사선의 교차 영역에 대응하도록 배치된 화소 전극 및 박막 트랜지스터와,
    상기 박막 트랜지스터 및 상기 화소 전극에 전기적으로 접속된 축적 용량과,
    상기 데이터선 및 상기 화소 전극사이에 배치된 차광막
    을 구비하고,
    상기 축적 용량을 구성하는 유전체막은, 서로 다른 재료를 포함하는 복수의 층으로 이루어지고 또한, 그 중 하나의 층은 다른 층에 비해서 고유전율 재료로 이루어지는 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  21. 전기 광학 장치를 구비하는 전자 기기로서,
    상기 전기 광학 장치는,
    기판 상에, 제 1 방향으로 연장되는 데이터선과,
    상기 데이터선에 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 주사선과,
    상기 데이터선 및 상기 주사선의 교차 영역에 대응하도록 배치된 화소 전극 및 박막 트랜지스터와,
    상기 박막 트랜지스터 및 상기 화소 전극에 전기적으로 접속된 축적 용량
    이 구비되어 이루어지고,
    상기 축적 용량을 구성하는 유전체막은, 상이한 재료를 포함하는 복수의 층으로 이루어지고 또한, 그 중 하나의 층은 다른 층에 비해서 고유전율 재료로 이루어지는 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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