(57)【要約】【課題】液晶装置等の電気光学装置において、積層構造のレイアウトの効率化と共に、画像表示の高品位化を図る。【解決手段】電気光学装置は、基板（１０）上に、複数の画素電極と、薄膜トランジスタ（３０）と、画素電極より下層側に形成され、画素領域で電気光学動作を行うための配線、電極及び電子素子の少なくとも一部を構成すると共に、画素毎に開口領域又は切り欠き領域（５ａ）を有する第１導電部（７１）と、開口領域又は切り欠き領域に配置され、画素電極及びドレイン領域間を中継接続するための第２導電部（８）とを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、
複数の画素電極と、
前記複数の画素電極毎に設けられた薄膜トランジスタと、
前記画素電極より下層側に配置されており、前記画素電極が配列された画素領域で電気光学動作を行うための配線、電極及び電子素子の少なくとも一部を構成すると共に、前記基板上で平面的に見て画素毎に開口領域又は切り欠き領域を有する第１導電部と、
前記基板上で平面的に見て前記開口領域又は前記切り欠き領域内に配置されており、前記画素電極及び前記薄膜トランジスタのドレイン領域間を中継接続するための第２導電部と
を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第２導電部は、前記第１導電部と同一膜からなる部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第２導電部及び前記ドレイン領域間を中継接続するためのドレイン中継部を更に備え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。
【請求項４】
前記第２導電部及び前記ドレイン中継部は、前記第２導電部を構成するのと同一の透明な導電性材料で充填されてなる第１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請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記ドレイン中継部及び前記ドレイン領域は、前記基板上で平面的に見て前記画素領域のうち非透過領域に配置された第２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請求項３又は４に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記画素電極及び前記第１導電部は、容量絶縁膜を介して対向配置されることにより保持容量を形成することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記画素電極、前記第１導電部及び前記第２導電部は共に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば素子基板上にスイッチング素子として薄膜トランジスタが画素毎に配置された液晶装置等の電気光学装置及びその製造方法、並びに電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置では、基板上に、画素電極と、該画素電極の選択的な駆動を行うための走査線、データ線、及び画素スイッチング用素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）とを備えることにより、アクティブマトリクス駆動可能に構成されている。ここで、アクティブマトリクス駆動では、走査線に走査信号を供給することで前記ＴＦＴの動作を制御すると共に、ＴＦＴがＯＮ（オン）駆動されるタイミングでデータ線に画像信号を供給することによって、画像表示が実現される。このような電気光学装置では、表示画像の高コントラスト化等を目的として、ＴＦＴと画素電極との間に蓄積容量が設けられることもある。例えば特許文献１には、蓄積容量を、容量絶縁膜を介して対向する一対の透明電極から構成することで、開口率（即ち、透過率）を確保する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４８６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の背景技術によれば、画素電極及びドレイン領域が夫々離れた層に配置されている場合、画素電極及びドレイン領域間を電気的に接続するためのコンタクトホールを深く形成する必要がある。コンタクトホールを深く形成すると、コンタクトホールの形成過程において、内部に欠陥等が生じて、コンタクトホールの導電性が低下してしまう。また、深いコンタクトホールを狭い領域のみで形成することは困難を極め、微細化に向かない。特に画像信号電位が印加される画素電極及びドレイン領域間を接続するコンタクトホールに欠陥等が存在すると、画像信号にノイズが混入することによって誤差やエラーが生じ、表示画像の質が低下してしまう。
【０００５】
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、積層構造が効率的にレイアウトされており、高品位な画像表示が可能な電気光学装置、及びそのような電気光学装置を備える電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、複数の画素電極と、前記複数の画素電極毎に設けられた薄膜トランジスタと、前記画素電極より下層側に配置されており、前記画素電極が配列された画素領域で電気光学動作を行うための配線、電極及び電子素子の少なくとも一部を構成すると共に、前記基板上で平面的に見て画素毎に開口領域又は切り欠き領域を有する第１導電部と、前記基板上で平面的に見て前記開口領域又は前記切り欠き領域内に配置されており、前記画素電極及び前記薄膜トランジスタのドレイン領域間を中継接続するための第２導電部とを備える。
【０００７】
本発明に係る電気光学装置は、例えば、一対の基板間に液晶等の電気光学物質が挟持されており、液晶の配向状態を制御することによって、例えば画像表示等の電気光学動作を行う。
【０００８】
基板上には、例えば、走査線、データ線等の配線や画素スイッチング用のＴＦＴ等の電子素子が、絶縁膜を介して相互に絶縁されつつ必要に応じて積層されることで画素電極を駆動するための回路が構成され、その上層側に画像電極が配置されている。電気光学装置の動作時には、例えば、走査線を通じて、画素電極に電気的に接続された画素スイッチング用のＴＦＴのスイッチング動作が制御されると共に、データ線を通じて画像信号が供給されることで、該ＴＦＴを介して画素電極に対し、画像信号に応じた電圧を印加する。これにより、複数の画素電極が配列された画素領域或いは画素アレイ領域（又は「画像表示領域」とも呼ぶ）における画像表示が可能となる。
【０００９】
第１導電部は、画素電極より下層側に形成されており、画素電極が配列された画素領域で電気光学動作を行うための配線、電極及び電子素子の少なくとも一部を構成する。例えば、第１導電部は、データ線に電気的に接続された付加容量を構成する一対の容量電極のうちの一方の電極として形成される。また、第１導電部は、基板上で平面的に見て画素毎に開口領域又は切り欠き領域を有する。例えば、第１導電部は画素領域全体にベタ状に形成されており、かつ、画素毎一定の領域が開口するように（即ち、画素毎に穴が開けられるように）開口領域が形成されていてもよい。また、第１導電部は、画素毎に配置された複数の島状の導電部として形成されており、かつ、夫々の島状の導電部はその端部の一部から、導電部の内側に向かって部分的に開口領域が形成された切り欠き領域を有していいたもよい。このように第１導電部に開口領域や切り欠き領域を設けることによって、画素毎に配置された画素電極の各々を、当該開口領域又は切り欠き領域を介して、第１導電部の下層側に形成された素子又は配線等に電気的に接続することができる。
【００１０】
本発明では特に、次に説明する第２導電部を当該開口領域又は切り欠き領域に形成することによって、画素電極と薄膜トランジスタのドレイン領域とを電気的に接続している。つまり、第２導電部を開口領域又は切り欠きに形成することによって、画素電極の下層側に形成された第１導電部と画素電極とを電気的に絶縁しつつ、画素電極にドレイン領域から出力された画像信号電位を供給することができるように構成されている。従って、画素電極の下層側に設けられた第１導電部を、電気光学動作を行うための配線、電極及び電子素子として利用しつつ、画素電極をオン／オフ駆動することができるので、極めて効率的な配線レイアウトを有する電気光学装置を実現することができる。
【００１１】
また、このように画素電極及びドレイン領域間を、第２導電部で中継接続することによって、基板上の配線レイアウトを効果的に向上させることが可能となる。仮に、画素電極及びドレイン領域間を第２導電部のような中継層を形成せずに直接接続する場合、半導体層のドレイン領域に光が照射することを防ぐために、画素電極及びドレイン領域間を接続するコンタクトホールは、画像表示領域のうち表示項が透過しない領域（以下、適宜、非透過領域という）に形成される必要がある。更にこの場合、画素電極も当該コンタクトホールに接続できるように、画素電極の一部を非透過領域まで延在させるように、形状を工夫する必要も生じる。つまり、第２導電部を設けないと、このように基板上の配線レイアウトが著しく制限される。一方、本発明のように第２導電部を形成すると、非透過領域には、第２導電部及びドレイン領域間を接続するためのコンタクトホールを設ければよく、第２導電部及び画素電極間を形成するためのコンタクトホールは非透過領域に配置してもよいし、画像表示領域のうち表示光が透過する領域（以下、適宜、透過領域という）に配置してもよい。特に当該コンタクトホールを透過領域に配置する場合には、上述のように画素電極の形状を工夫する必要性も生じない。従って、ドレイン領域及び第２導電部間を接続するためのコンタクトホールを非透過領域に形成することによって、半導体層の遮光性を良好に保ちつつ、第２導電部及び画素電極間を接続するためのコンタクトホールを配置可能な範囲が飛躍的に広がり、配線のデザインレイアウトが格段に向上する。
【００１２】
尚、第２導電部及び画素電極間を接続するためのコンタクトホールを透過領域に形成する場合には、画像表示領域における透過率の低下を防止するために、ＩＴＯ等の透明な導電性材料で形成されていることが好ましい。
【００１３】
更に、第２導電部で画素電極及びドレイン領域間を中継接続することによって、仮に画素電極及びドレイン領域間に厚い層間絶縁膜が形成されている場合であっても、良好な導電性を有するコンタクトホールを用いて接続することができる。つまり、画素電極及びドレイン領域間を、深く形成されたコンタクトホールを介して直接接続しようとすると、本来良好な導電性を有すべきコンタクトホールの内部に、その製造過程において欠陥等が生じ、導電性が低下してしまうし、このような深いコンタクトホールは形成することに技術的な困難性が伴う。その点、本発明のように、中継接続するための第２導電部を設けることによって、画素電極とドレイン領域との間を２段階のコンタクトホール（即ち、画素電極及び第２導電部間を接続するコンタクトホール、並びに第２導電部及びドレイン領域間を接続するコンタクトホール）で接続することができる。従って、比較的深さの浅いコンタクトホールを用いて画素電極及びドレイン領域間を電気的に接続することができるので、画素電極に印加される画像信号電位にノイズが混入することによって誤差やエラーが生じることを防ぐことができ、表示画像の質を向上させることができる。
【００１４】
以上のように、本発明によれば、第１導電部に設けた開口領域又は切り欠き領域に第２導電部を中継配線として配置することによって、画素電極及びドレイン領域間の電気的な接続を効率的な配線レイアウトで実現することができ、しかも配線レイアウトの自由度を格段に高めることができる。また、中継接続を行うための第２導電部を配置することで、画素電極及びドレイン領域間の電気的な接続に必要なコンタクトホールの深さを浅くすることができるので、画像信号へのノイズの混入を抑制し、良好な画像表示が可能な電気光学装置を実現することができる。
【００１５】
本発明の一の態様では、前記第２導電部は、前記第１導電部と同一膜からなる部分を含む。
【００１６】
この態様における「同一膜」とは、電気光学装置の製造工程における同一機会に成膜される膜を意味し、同一種類の膜である。即ち、第２導電部は、製造工程において第１導電部と同一機会に成膜される膜である。尚、本発明に係る「同一膜からなる」とは、一枚の膜として連続していることまでも要求する趣旨ではなく、基本的に、同一膜のうち相互に分断されている膜部分であれば足りる趣旨である。例えば、第１導電部が保持容量を形成する一対の容量電極の一方であり、第２導電部は第１導電部と電気的に絶縁されている画素電極及びドレイン領域間の中継配線であるように、相互に分断されていてもよい。更に、第１導電部及び第２導電部は必ずしも膜状の構造を有している必要はなく、例えば、第２導電部が画素電極及びドレイン領域間を接続するコンタクトホールと一体的に三次元的な構造を有していてもよい。
【００１７】
このように、製造工程における特定のプロセスで第１導電部及び第２導電部を形成することによって、製造コストの削減に貢献できるだけでなく、配線レイアウトの簡素化又は効率化にも貢献することができる。
【００１８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第２導電部及び前記ドレイン領域間を中継接続するためのドレイン中継部を更に備える。
【００１９】
本態様によれば、画素電極及びドレイン領域間には、ドレイン中継部と本発明における第２導電部の２種類の中継部及び中継配線が形成されている。即ち、ドレイン中継部は、ドレイン領域及び第２導電部間を電気的に接続するように形成されている。このように、第２導電部及びドレイン領域間にドレイン中継部を追加することによって、画素電極及びドレイン領域間を接続するために必要なコンタクトホールの深さを、さらに浅くすることができる。その結果、より欠陥が少なく良好な導電性を有する良質なコンタクトホールを形成することができるので、画素電極に供給される画像信号電位にノイズや劣化が生じにくくなる。従って、良好な画像表示が可能な電気光学装置を実現することができる。
【００２０】
上述のドレイン中継部を備える態様では、前記第２導電部及び前記ドレイン中継部は、前記第２導電部を構成するのと同一の透明な導電性材料で充填されてなる第１コンタクトホールを介して電気的に接続されている。
【００２１】
本態様では、第２導電部及びドレイン中継部を透明な導電性材料で形成することによって、透過領域に配置可能になる。つまり、このように透明な材料で形成することにより、表示光が透過する透過領域に配置しても透過率の低下を招かない。その結果、より一層、基板上に形成される積層構造における配線レイアウトの自由度を向上させることができる。
【００２２】
更に、前記ドレイン中継部及び前記ドレイン領域は、前記基板上で平面的に見て前記画素領域のうち非透過領域に配置された第２コンタクトホールを介して電気的に接続してもよい。
【００２３】
ドレイン領域を含む薄膜トランジスタの半導体層は、光が照射されると光リーク電流が発生し、誤作動の原因となるため、非透過領域に配置される。本態様では、ドレイン領域及びドレイン領域間を電気的に接続するコンタクトホールは、基板外から光が入射しない非透過領域に配置されている。このようにコンタクトホールを非透過領域に配置することで、半導体層に光が入射することを防止することにより、光リーク電流の発生を抑制し、薄膜トランジスタの動作を安定させることができる。
【００２４】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素電極及び前記第１導電部は、容量絶縁膜を介して対向配置されることにより保持容量を形成する。
【００２５】
この態様によれば、第１導電部及び画素電極を、一対の容量電極としてそのまま用いることによって、基板上に形成された積層構造を複雑化することなく保持容量を追加形成することができる。例えば、画素電極の下層側に形成された第１導電部に固定電位を電源線等から供給することにより、画像信号が供給される画素電極に接続された保持容量を形成することができる。これにより、例えば画像信号が印加される配線の配線容量、或いは他の配線との重なり合いにより生じる容量に対し、保持容量が加わることにより、本来の画像信号が保有すべき電位に変動が生じてしまうこと、即ち、画素電極に書き込まれる画像信号電位のプッシュダウンが生じることを抑制することができる。この結果、画素電極に書き込まれる画像信号電位のプッシュダウンに起因した例えばデータ線に沿った表示ムラが発生することを低減或いは防止できる。
【００２６】
尚、保持容量の容量値は、第１導電部と画素電極との間に形成する誘電体膜の膜厚及び相対向する容量電極の面積を適切に調整することによって増減すればよい。
【００２７】
また、このように形成すれば、保持容量を形成するために別途容量電極用に導電層を追加形成する必要が無くなるため、積層構造が複雑にならなくてすむ。その結果、電気光学装置の製造コストの削減や、電気光学装置の全体サイズを縮小することが可能となり、高精細な電気光学装置を実現することができる。
【００２８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素電極、前記第１導電部及び前記第２導電部は共に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる。
【００２９】
この態様によれば、画素電極、第１導電部及び第２導電部はいずれも、ＩＴＯから形成されている。ＩＴＯは、透明な導電性材料であるので、画素毎に配置された画素電極や、画素電極の下層側に形成される第１導電部及び第２導電部に用いることによって、電気光学装置の透過率を低下させることなく、良好な信号伝達を実現することができる。このように画素電極、第１導電部及び第２導電部をＩＴＯで形成することで、透過率が高く、高品位な画像表示が可能な電気光学装置を実現することができる。
【００３０】
尚、ＩＴＯはアルミニウム等の金属材料に比べて比較的大きい抵抗値を有しているため、ＩＴＯによって形成される第１導電部及び第２導電部は、高速動作が要求されない素子等として形成されることが好ましい。そのため、例えば、上述のような固定電位が印加される容量電極として形成するとよい。
【００３１】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様を含む）を備える。
【００３２】
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備えてなるので、高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた表示装置を実現することも可能である。
【００３３】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
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。
【００３５】
＜１．液晶装置＞
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。
【００３６】
図１は、ＴＦＴアレイ基板１０を、その上に形成された各構成要素と共に、対向基板２０の側から見た液晶装置の構成を示す概略的な平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´断面図である。
【００３７】
図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置は、対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板又はシリコン基板である。対向基板２０も例えばＴＦＴアレイ基板１０と同様の材料からなる基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、電気光学動作の行われる画像表示領域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。
【００３８】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、例えばシール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材５６が散布されている。
【００３９】
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。
【００４０】
ＴＦＴアレイ基板１０上における、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域には、データ線駆動回路１０１、サンプリング回路７、走査線駆動回路１０４及び外部回路接続端子１０２が夫々形成されている。
【００４１】
ＴＦＴアレイ基板１０上における周辺領域において、シール領域より外周側に、データ線駆動回路１０１及び複数の外部回路接続端子１０２が、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に夫々沿って設けられている。
【００４２】
また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域のうちシール領域より内側に位置する領域には、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿う画像表示領域１０ａの一辺に沿って且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにしてサンプリング回路７が配置されている。
【００４３】
また、走査線駆動回路１０４は、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間を電気的に接続するため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。
【００４４】
また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域において、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、上下導通端子１０６が配置されると共に、このＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には上下導通材が上下導通端子１０６に対応して該端子１０６に電気的に接続されて設けられている。
【００４５】
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ている。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極９がマトリクス状に設けられている。画素電極９は、ＩＴＯ膜からなる透明電極として形成されている。画素電極９上には、配向膜１６が形成されている。
【００４６】
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（図２中遮光膜２３より下側）に、ＩＴＯ膜からなる対向電極２１が複数の画素電極９と対向して例えばベタ状に形成され、更に対向電極２１上（図２中対向電極２１より下側）には配向膜２２が形成されている。
【００４７】
液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。そして、液晶装置の駆動時、夫々に電圧が印加されることで、画素電極９と対向電極２１との間には液晶保持容量が形成される。
【００４８】
尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、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液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。
【００４９】
次に、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域の電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図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。
【００５０】
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
各々には、画素電極９及び本発明に係る「薄膜トランジスタ」の一例としての画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９に電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置の動作時に画素電極９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６は、ＴＦＴ３０のソース領域に電気的に接続されている。データ線６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、互いに隣り合う複数のデータ線６同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００５１】
ＴＦＴ３０のゲートには走査線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９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６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９を介して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２０（図２参照）に形成された対向電極２１（図２参照）との間で一定期間保持される。
【００５２】
液晶層５０（図２参照）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。
【００５３】
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９と対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量に対して電気的に並列に蓄積容量７０が付加されている。
【００５４】
次に、本実施形態に係る液晶装置において、画像表示領域１０ａにおける具体的な積層構造について詳しく説明する。
【００５５】
図４は、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域１０ａにおける、電気光学動作を行うために配置された電極及び配線等の位置関係を透過的に示した模式図である。尚、図４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。
【００５６】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、走査線１１及びデータ線６が、夫々Ｘ方向及びＹ方向に沿って配置されており、データ線６と走査線１１の交差付近にＴＦＴ３０（即ち、半導体層３０ａ及びゲート電極３０ｂ）が形成されている。走査線１１は、遮光性の導電材料、例えば、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）等から形成されており、ＴＦＴ３０の半導体層３０aを含むように半導体層ａより幅広に形成されている。ここで、後述するように、走査線１１は半導体層３０ａより下層側に配置されているので、このように走査線１１をＴＦＴ３０の半導体層３０ａよりも幅広に形成することによって、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、複板式のプロジェクタ等で他の液晶装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などの、戻り光に対してＴＦＴ３０のチャネル領域３０ｂを殆ど或いは完全に遮光できる。その結果、液晶装置の動作時に、ＴＦＴ３０における光リーク電流は低減され、コントラスト比を向上させることができ、高品位の画像表示が可能となる。
【００５７】
ＴＦＴ３０は、半導体層３０ａと、ゲート電極３０ｂとを有して構成されている。半導体層３０ａは、ソース領域３０ａ１、チャネル領域３０ａ２、ドレイン領域３０ａ３含んで形成されている。ここで、 チャネル領域３０ａ２とソース領域３０ａ１、又は、チャネル領域３０ａ２とドレイン領域３０ａ３との界面にはＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域が形成されていてもよい。
【００５８】
ゲート電極３０ｂは、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、半導体層３０ａのチャネル領域と重なる領域にゲート絶縁膜を介して形成されている。図４では図示を省略しているが、ゲート電極３０ｂは、下層側に配置された走査線１１にコンタクトホール３４を介して電気的に接続されており、走査信号が印加されることによってＴＦＴ３０をオン／オフ制御している。
【００５９】
ＴＦＴ３０のソース領域３０ａ１は、コンタクトホール３１を介して上層側に形成されているデータ線６に電気的に接続されている。一方、ドレイン領域３０ａ３は、コンタクトホール３２及び３３に形成された第１ドレイン中継配線（図４において省略）及び第２ドレイン中継配線（図４において省略）を介して、画素電極９に電気的に接続されている。後述するように、特にコンタクトホール３３及び第２ドレイン中継配線は透明な導電性材料であるＩＴＯで形成されているので、画素表示領域１０ａのうち透過領域に配置されている。
【００６０】
画素電極９は、画素毎に島状に形成されている。本実施形態では、各画素はデータ線６及び走査線１１によってマトリクス状に区分けされている。そして、図４において点線のライン９ａで示したように、画素電極９は各画素において、その端部がＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見たときに、データ線６及び走査線１１に部分的に重畳するように配置されている。
【００６１】
続いて、図５を参照して、図４のＡ−Ａ´線断面における積層構造について説明する。ＴＦＴアレイ基板１０上には、上述した走査線１１が、上層側に形成されたＴＦＴ３０の半導体層３０ａよりも幅広に形成されている。走査線１１は下地絶縁膜１２によって覆われており、その表面が平坦化されている。尚、下地絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用のＴＦＴ３０の特性変化を防止する機能も有している。
【００６２】
ＴＦＴ３０は、半導体層３０ａ（即ち、ソース領域３０ａ１、チャネル領域３０ａ２及びドレイン領域３０ａ３）及びゲート電極３０ｂから構成されている。特にゲート電極３０ｂは、例えば導電性ポリシリコンから形成されており、ゲート絶縁膜１３に開口されたコンタクトホール（図５において図示省略）を介して、走査線１１に電気的に接続されている。
【００６３】
画像信号が供給されるデータ線６は、ゲート絶縁膜１３及び第１層間絶縁膜１４に開口されたコンタクトホール３１を介してソース領域３０ａ１と電気的に接続されている。一方、ドレイン領域３０ａ３は、上層側に形成された画素電極９に電気的に接続されている。より具体的には、ドレイン領域３０ａ３は、ゲート絶縁膜１３及び第１層間絶縁膜１４に開口されたコンタクトホール３２に形成された第１ドレイン中継配線７、並びに第２層間絶縁膜１５に開口されたコンタクトホール３３に形成された第２ドレイン中継配線８を経由して、画素電極９に電気的に接続されている。
【００６４】
画素電極９の下層側には、容量絶縁膜７２を介して、容量電極７１が形成されている。つまり、画素電極９及び容量電極７１間に容量絶縁膜７２を挟持することによって、蓄積容量７０を形成している。このように蓄積容量７０を画素電極９と一体的に設けることによって、画素電極９の電圧を、実際に画像信号が印加されている時間よりも、例えば３桁も長い時間だけ保持することが可能となる。その結果、液晶素子の保持特性が改善される結果、高コントラスト比を有する液晶装置を実現することができる。
【００６５】
本実施形態では、画素電極９、容量電極７１及び第２ドレイン中継配線８は共に、ＩＴＯを材料として形成されている。ＩＴＯは、透明な導電性材料であるので、画像表示領域１０ａの開口領域に配置される画素電極９や、画素電極の下層側に形成される容量電極７１に用いることによって、液晶装置の透過率を低下させることなく、良好に画像信号を伝達させることができ、高品位な画像表示を実現することができる。また、画素電極９と同じ材料で容量電極７１及び第２ドレイン中継配線８を形成することによって、液晶装置の製造プロセスを簡略化することができるし、異なるイオン化傾向を有する導電性材料同士が接触することによって製造時に生じる電蝕が起こることを防ぐこともできる。
【００６６】
また、このようにコンタクトホール３３を含む第２ドレイン中継配線８が透明な導電性材料であるＩＴＯから形成されるので、図４に示すように、コンタクトホール３３は画素領域のうち光が透過する透過領域に設けることができる。このように透過領域にコンタクトホール３３を配置しても、透明な導電性材料で形成されているので、液晶装置の透過率を低下させることもない。従って、液晶装置の透過率を低下させないために非透明な導電性材料でコンタクトホールを非透過領域に形成する場合に比べて、積層構造中の配線レイアウトの自由度を格段に向上させることができる。
【００６７】
一方、ドレイン領域３０ａ３を含む半導体層３０ａは、光が照射されると光リーク電流が発生し、誤作動の原因となるため、非透過領域に配置されている。仮に、コンタクトホール３２を透過領域に配置すると、コンタクトホール３２に直接接続されているドレイン領域３０ａ３もまた透過領域に露出してしまい光リーク電流が発生するので、本実施形態では、コンタクトホール３２は光が入射しない非透過領域に（即ち、平面的に見て走査線１１に重なるように）配置されている。
【００６８】
本実施形態における容量電極７１及び第２ドレイン中継配線８は、同一膜からなる。即ち、容量電極７１及び第２ドレイン中継配線８は、本実施形態に係る液晶装置の製造工程における同一機会に成膜される同一種類の膜である。このように容量電極７１及び第２ドレイン中継配線８を同一膜から形成することによって、製造工程における特定のプロセスで両者をまとめて形成することができるので、より製造コストの削減に貢献でき、配線レイアウトの簡素化又は効率化にも貢献することができる。
【００６９】
尚、ＩＴＯはアルミニウム等の金属材料に比べて比較的大きい抵抗値を有しているため、高速動作が要求される素子等に用いられると電気信号の伝搬に遅延が生じるおそれがあるが、本実施形態のように高速動作が求められない容量電極７１に用いる場合にはそのようなおそれもない。
【００７０】
尚、図５では図示を省略しているが、画素電極９上には液晶５０の配向状態を規制する配向膜が積層されている。
【００７１】
続いて、図６を参照して、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成された容量電極７１及び第２ドレイン中継配線８の構造について詳細に説明する。
【００７２】
図６は、ＴＦＴアレイ基板１０上における、容量電極７１及び第２ドレイン中継配線８が配置された様子をデータ線６及び走査線１１と共に示した模式図である。図６では、説明の便宜上、容量電極７１及び第２ドレイン中継配線８の下層側に形成されているデータ線６及び走査線１１を透過的に示しており、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。
【００７３】
データ線６及び走査線１１は夫々、Ｙ方向及びＸ方向に延在している。各画素は、データ線６及び走査線１１によって区分けされている。本発明の「第１導電部」たる容量電極７１は、画素電極９（図６において図示省略）より下層側に形成されており、画素毎に開口領域５ａを有している。そして、開口領域５ａの内側には、画素電極９及びドレイン領域３０ａ３間を電気的に接続する第２ドレイン中継配線８がコンタクトホール３３と一体的に形成されている。即ち、このように画素毎に設けた開口領域５ａに中継配線を形成することによって、画素電極９を容量電極７１の下層側に形成されたＴＦＴ３０のドレイン領域３０ａ３に電気的に接続できるように構成されている。従って、第２ドレイン中継配線８を開口領域５ａに設けることによって、画素電極９の下層側に形成された容量電極７１に電気的に短絡することなく、画素電極９にドレイン領域３０ａ３から出力される画像信号電位を供給することができる。その結果、画素電極９の下層側に容量電極７１を設けつつ、画素電極９をオン／オフ駆動することができるので、極めて効率的な配線レイアウトを有する液晶装置を実現することができる。
【００７４】
尚、本実施形態では、容量電極７１及び第２ドレイン中継配線８は、画素電極９の下層側に形成されるため、液晶装置の透過率の低下の原因とならないように、透明な導電性材料であるＩＴＯで形成されている。
【００７５】
ここで、図５に示すように、本実施形態では、画素電極９とドレイン領域３０ａとを、２つの中継配線（即ち、第１ドレイン中継配線７及び第２ドレイン中継配線８）を介して電気的に接続している。仮に画素電極９及びドレイン領域３０ａ３間を直接接続しようとすると、両者の層間に存在する絶縁膜（即ち、ゲート絶縁膜１３、第１層間絶縁膜１４及び第２層間絶縁膜）の膜厚が大きいために、良好な電気的接続を行うことが困難である。つまり、画素電極９及びドレイン領域３０ａ３が夫々離れた層に形成されているため、深い一つのコンタクトホールを介して直接接続しようとすると、本来良好な導電性を有すべきコンタクトホールにその製造過程において欠陥等が生じ、コンタクトホールの導電性が低下してしまう。その点、本実施形態のように、２つの中継配線（即ち、第１ドレイン中継配線７及び第２ドレイン中継配線８）を設けることによって、深さの浅いコンタクトホール（即ち、コンタクトホール３２及び３３）を用いて画素電極９及びドレイン領域３０ａ３間の電気的な接続を良好な状態に形成することができる。
【００７６】
以上のように、本実施形態によれば、容量電極７１に開口領域５ａを設け、当該開口領域５ａに中継配線を形成することで、画素電極９及びドレイン領域３０ａ３間の電気的な接続を効率的な配線レイアウトで実現できると同時に、配線レイアウトの自由度を格段に向上させることができる。また、それと同時に、中継配線を複数用いることで、画素電極９及びドレイン領域３０ａ間の電気的な接続に必要なコンタクトホールの深さを浅くし、良好な導電性を有するコンタクトホールを形成することができる。その結果、画像信号電位のロスや欠陥が少ない良好な画像表示を行うことができる液晶装置を実現することができる。
【００７７】
＜変形例＞
以上の実施形態では、容量電極７１は、ＴＦＴアレイ基板１０上に概ねベタ状に（即ちベタ一面に）形成されている。しかし、蓄積容量７０の容量値が十分である場合等には、容量電極７１は、図７に示すように画素毎に島状に形成され、複数の容量電極７１が所定電位に落とされた容量線に接続されるように構成されてもよい。この場合、画素毎に配置された夫々の容量電極７１は、例えば下層側に別途設けられた配線等（図７において省略）によって互いに電気的に接続されることによって、互いに所定電位に保持されている。この場合、容量電極７１における、第２ドレイン中継配線８に対向する領域に、開口領域５ａに代えて切り欠き部を設ければ、第２ドレイン中継配線８を中継しての上下導通は、上述した実施形態の場合と同様に実現できる。
【００７８】
＜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説明する。
【００７９】
図８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。
【００８０】
図８に示されるように、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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
尚、図８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、液晶テレビや、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。
【００８５】
また、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（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。
【００８６】
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た電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´断面図である。
【図３】本実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示す回路図である。
【図４】本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域１０ａにおける配線等の位置関係を透過的に示す模式図である。
【図５】図４のＡ−Ａ´断面図である。
【図６】本実施形態に係る液晶装置の基板上における容量電極及び第２ドレイン中継配線の位置関係を周辺配線と共に透過的に示した模式図である。
【図７】変形例に係る液晶装置の基板上における容量電極及び第２ドレイン中継配線の位置関係を周辺配線と共に透過的に示した模式図である。
【図８】本実施形態の電気光学装置を適用した電子機器の例である。
【符号の説明】
【００８８】
５ａ  開口領域、  ６  データ線、  ７  第１ドレイン中継配線、  ８  第２ドレイン中継配線、  ９  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、  ３０  ＴＦＴ、  ３０ａ  半導体層、  ３０ａ１  ソース領域、  ３０ａ２  チャネル領域、  ３０ａ３  ドレイン領域、  ３０ｂ  ゲート電極、  ５０  液晶、  ７０  蓄積容量、  ７１  容量電極、  ７２  容量絶縁膜
【図１】
2010128421.tif 000003
【図２】
2010128421.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010128421.tif 000007
【図６】
2010128421.tif 000008
【図７】
2010128421.tif 000009
【図８】
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