(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、
走査線と、
データ線と、
前記走査線と前記データ線との交差部に対応して配置された薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに対応して配置された画素電極と、
前記画素電極に電気的に接続されており蓄積容量を構成する画素電位側容量電極と、
該画素電位側容量電極に誘電体膜を介して対向配置されており前記蓄積容量を構成する固定電位側容量電極と、
前記薄膜トランジスタの下側に設けられ該薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域に対する光の入射を遮蔽する下側遮光膜とを備えており、
前記蓄積容量は前記データ線と重なり、
前記下側遮光膜と前記固定電位側容量電極とは、前記データ線の下方で前記下側遮光膜及び前記固定電位側容量電極間に存在する層間絶縁膜に対して設けられた第１コンタクトホールにより電気的に接続されており、
前記下側遮光膜は、前記固定電位側容量電極を固定電位に維持する容量線の少なくとも一部又は該容量線の冗長配線を構成することを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記固定電位側容量電極は、前記画素電位側容量電極より上方に位置すると共に、前記データ線の下方において前記画素電位側容量電極より張り出され、前記固定電位側容量電極の張り出された領域に、前記第１コンタクトホールが設けられている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】
前記蓄積容量は、前記薄膜トランジスタのゲート電極より上層に形成され、前記薄膜トランジスタと重なることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記固定電位側容量電極及び前記下側遮光膜の少なくとも一方は、前記基板上において島状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記画素電極がマトリクス状に複数存在する場合において、前記島状の固定電位側容量電極又は下側遮光膜のそれぞれの辺縁部の位置は、各画素電極が有する幅の中間とされることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記データ線は、隣接する前記画素電極間の略中間を縫うように延在し、前記島状の固定電位側容量電極又は下側遮光膜のそれぞれは、平面的にみて、前記データ線を挟んで線対称な形状を有することを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記辺縁部からみて当該辺縁部を含む前記固定電位側容量電極又は前記下側遮光膜の外方の位置において、前記薄膜トランジスタと前記画素電極とを接続する第２コンタクトホールを更に備えたことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記島状からみて当該辺縁部を含む前記固定電位側容量電極又は前記下側遮光膜の外方の位置において、前記薄膜トランジスタと前記データ線とを接続する第３コンタクトホールを更に備えたことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記蓄積容量は、前記薄膜トランジスタを構成するチャネル領域と前記データ線との間であって、かつ、該チャネル領域及び該データ線のそれぞれと層間絶縁膜を介して配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記蓄積容量を構成する前記画素電位側容量電極として、前記薄膜トランジスタを構成するドレイン領域に電気的に接続されたドレイン電極が兼用されている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１１】
前記固定電位側容量電極は、遮光性を有する材料から構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１２】
前記下側遮光膜は、前記走査線の下方、かつ、該走査線の方向に沿って延設され、前記データ線の方向に突出していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１３】
前記下側遮光膜は、前記走査線及び前記データ線の下方、かつ、該走査線及び該データ線に沿って、格子状に配設されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１４】
前記下側遮光膜は、画像表示領域の外側において定電位源に接続されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１５】
前記定電位源は、前記データ線を駆動するためのデータ線駆動回路に定電位を供給する定電位源、前記走査線を駆動するための走査線駆動回路に定電位を供給する定電位源及び前記基板に対して対向配置される対向基板上に設けられた対向電極に定電位を供給する定電位源のいずれか一つからなることを特徴とする請求項１４に記載の電気光学装置。
【請求項１６】
基板上に、
走査線と、
データ線と、
前記走査線と前記データ線との交差部に対応して配置された薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに対応して配置された画素電極と、
前記画素電極に電気的に接続されており蓄積容量を構成する画素電位側容量電極と、
該画素電位側容量電極に誘電体膜を介して対向配置されており前記蓄積容量を構成する固定電位側容量電極と、
前記薄膜トランジスタの下側に設けられ該薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域に対する光の入射を遮蔽する下側遮光膜とを備えており、
前記蓄積容量は前記データ線と重なり、
前記下側遮光膜と前記固定電位側容量電極とは、前記データ線の下方で前記下側遮光膜及び前記固定電位側容量電極間に存在する層間絶縁膜に対して設けられた第１コンタクトホールにより電気的に接続されており、
前記下側遮光膜は、前記固定電位側容量電極を固定電位に維持する容量線の少なくとも一部又は該容量線の冗長配線を構成するとともに、
前記固定電位側容量電極は島状に形成され、
該島状の固定電位側容量電極の平面的な外形形状は、その外側に配置される、
薄膜トランジスタを構成する半導体層及び前記データ線間を電気的に接続するコンタクトホールと、前記画素電極及び前記画素電位側容量電極間を電気的に接続するコンタクトホールとによって規定されることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置等の電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる電子機器の技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
従来、液晶等の電気光学物質を挟持してなる一対の基板と、前記電気光学物質に対して電界を印加するため前記一対の基板のそれぞれに設けられた電極等とを備える電気光学装置が知られている。ここに、前記電極は、前記電気光学物質に電界を印加し、該電気光学物質の状態を適宜変化させるために利用される。そして、このような電気光学装置によれば、該装置に対して、例えば光源から発せられた光等を入射させるとともに、電気光学物質の状態を上述の如く適宜変化させれば、該光の透過率を制御することが可能となり、画像表示させることが可能となる。
【０００３】
そして、このような電気光学装置においては、前記一対の基板の一方において、前記電極としてマトリクス状に配列された画素電極を備えるとともに、該画素電極の各々に接続された薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下適宜、「ＴＦＴ」という。）、該ＴＦＴの各々に接続され、行及び列方向それぞれに平行に設けられた走査線及びデータ線等を備えることで、いわゆるアクティブマトリクス駆動が可能なものが知られている。これにより、前記画素電極、あるいは前記走査線及び前記データ線により画される一つ一つの画素毎に、前記電気光学物質に対する電圧の印加を制御することが可能となる。
【０００４】
また、上記電気光学装置においては、より高品質な画像を表示すべく、上記以外の種々の構成が備えられることが一般的である。例えば、代表的には、前記画素電極及び前記ＴＦＴに接続される画素電位側容量電極と、該電極に誘電体膜を介して対向配置される固定電位側容量電極からなる蓄積容量が設けられる。これは、電気光学物質に対して印加された電圧を、所定の時間、保持するために利用される。
【特許文献１】
特開２００２−１５６６５２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電気光学装置には、次のような問題があった。すなわち、上述したような電気光学装置においては、より明るい画像を表示すべく、前記走査線及び前記データ線、あるいは前記蓄積容量等の基板上に占める面積をより小さくし、各画素において実際に画像表示に寄与する光が透過又は反射により出射する領域たる光透過域を、より大きくすることで、開口率の向上が一般的に望まれている。なお、ここに「開口率」とは、一画素の全領域に占める光透過域の比率を言う。加えて、省電力化等の目的を達成するため、電気光学装置の高精細化ないし小型化も同時に要請されている。このような観点から、上述の各種構成要素等は、これを微細に形成しなければならない、という一般的な要請があるのである。
【０００６】
ここで特に問題となるのは、前記蓄積容量をも狭小化しなければならない点である。このような狭小化を、該蓄積容量を構成する各電極を幅狭に形成することで実現すると、該各電極の高抵抗化を招くことになり、悪い場合には、クロストークや焼き付き等を生じさせることになる。なお、従来においては、蓄積容量を構成する前記画素電位側容量電極は、一般にポリシリコンやタングステンシリサイド（ＷＳｉ）等により形成される例があったが、これらの材料は決して低抵抗とはいえないため、上述した問題はより深刻であった。
【０００７】
また、上述したように各種構成要素の微細化・狭小化を図るにあたっては、前記ＴＦＴに対する光入射に対しても十分な注意を払わなければならない。というのも、ＴＦＴを構成する半導体層のチャネル領域に対して光が入射すると、光リーク電流が発生することになり、これに起因して画像上にフリッカを生じることになる等、その品質の低下を招くことになるからである。とりわけ、前記電気光学装置を投射型表示装置におけるライトバルブとして利用する場合には、当該ライトバルブに対して、一般に、非常に強力な光源から発せられた光が入射されることになるから、ＴＦＴに対して光が入射するおそれが一層高くなり、特に問題がある。
【０００８】
従来においては、このようなＴＦＴに対する光入射を防止するため、前記一対の基板のうちＴＦＴ等が備えられない基板側に遮光層を設ける手段がとられていた。しかしながら、このような手段では、当該遮光層とＴＦＴとの距離が比較的大きくなるため、斜めに入射する光に対しては、効果的な遮光機能を望めない点に問題がある。これに対処しようと、遮光層を幅広に形成することも考えられなくはないが、これでは開口率の低下を招き、上述した一般的な要請ないし課題に応えることは殆ど不可能である。
【０００９】
また、ＴＦＴに対する光入射防止手段としては、上記のほか、前記データ線を遮光層として利用する手段も既に提案されている。しかしながら、この手段では、信号伝達の損失を可能な限り低減するため、データ線は、一般に低抵抗な材料、例えばアルミニウム等で構成されることが一般的であることにより、高い光反射率を有することが問題となる。すなわち、このような手段によれば、たしかにデータ線の入射側の面で直接入射される光を遮ることができるにしても、データ線で反射した反射光が迷光となり、あるいは該データ線の他方の面で光が反射して迷光となる等して、結局ＴＦＴに至る、という事態が考えられるからである。なお、このような手段においても、遮光機能を高めようとデータ線の幅を広げることは、上述の遮光層と同様に開口率の低下を招くことが問題となるし、上述の迷光の問題を鑑みるに、迷光の量をかえって増大させることになり、光リーク電流の発生防止にとってはむしろ逆効果となりかねないことになる。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、蓄積容量の狭小化に起因するクロストークや焼き付き等の発生を防止するとともに、ＴＦＴにおける光リーク電流の発生をも防止しながら、開口率の向上等の一般的要請に応えうる電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気光学装置は、基板上に、走査線と、データ線と、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して配置された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して配置された画素電極と、前記画素電極に電気的に接続されており蓄積容量を構成する画素電位側容量電極と、該画素電位側容量電極に誘電体膜を介して対向配置されており前記蓄積容量を構成する固定電位側容量電極と、前記薄膜トランジスタの下側に設けられ該薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域に対する光の入射を遮蔽する下側遮光膜とを備えており、前記下側遮光膜と前記固定電位側容量電極とは電気的に接続されており、前記下側遮光膜は、前記固定電位側容量電極を固定電位に維持する容量線の少なくとも一部又は該容量線の冗長配線を構成する。
【００１２】
本発明の電気光学装置によれば、走査線及びデータ線を介して走査信号及び画像信号を薄膜トランジスタに供給することにより、画素電極をアクティブマトリクス駆動できる。ここで、画素電極には、画素電位側容量電極と固定電位側容量電極とが対向配置されてなる蓄積容量が接続されているので、画素電極に書き込まれた画像信号の電圧を長期にわたって保持できる。
【００１３】
また、薄膜トランジスタの下側には、該薄膜トランジスタに対する光の入射を遮蔽する下側遮光膜が備えられていることにより、該薄膜トランジスタを構成する半導体層、とりわけそのチャネル領域に対する光入射が未然に防止されることで、光リーク電流の発生を極力防止することが可能となる。
【００１４】
そして特に、本発明では、前記下側遮光膜と前記固定電位側容量電極とが電気的に接続されているとともに、前記下側遮光膜は、前記固定電位側容量電極を固定電位に維持する容量線の少なくとも一部又は該容量線の冗長配線を構成することにより、該容量線の高抵抗化を招くようなことがない。これは、下側遮光膜と固定電位側容量電極との電気的接続により、下側遮光膜もまた、固定電位側容量電極ないし容量線として機能することが可能となるからである。すなわち、本発明によれば、容量線がクラック等により破損するような場合があっても、下側遮光膜が引き続き容量線としての機能を果たしうるから、装置全体の動作に支障を及ぼす可能性を低減することが可能となるのである。
【００１５】
なお、「固定電位側容量電極を固定電位に維持する容量線」という場合において、この「固定電位側容量電極」は、「容量線」の一部を構成していてもよいし、また、「容量線」から延設された接続部分と観念されてもよい。
【００１６】
このようなことは特に、容量線用の材料として、伝統的に使用されてきた高融点金属、例えば白金、ルテニウム、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）等の金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等から構成する場合に、よりよく該当し、したがって、このような場合において、本発明の作用効果はより効果的に奏される。というのも、上述の各種材料を利用する場合には、容量線の内部に作用する収縮力又は圧縮力が比較的大きくなるからである。
【００１７】
ただし、本発明に係る電気光学装置を低温プロセスで製造する場合においては、容量線をアルミニウム（Ａｌ）で構成するようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明は、容量線の狭小化、すなわち蓄積容量の狭小化、それによりもたらされる開口率の向上、ないし電気光学装置の高精細化等の実現にとっても、有益であることが明白である。なぜなら、容量線を狭小化したとしても、下側遮光膜が併せて容量線としての機能を果たすことにより、該容量線の高抵抗化を招くようなことがないからである。逆にいえば、本発明によれば、開口率の向上、ないし電気光学装置の高精細化等を容易に達成しうることを意味する。また、このことにより、従来問題となっていた、容量線の高抵抗化に起因するクロストークや焼き付き等の発生を防止することが可能となる。
【００１９】
さらに、本発明によれば、下側遮光膜及び固定電位側容量電極を含む容量線が、上述のような、冗長関係にあるため、装置全体の信頼性を向上させることが可能となる。
【００２０】
加えて、本発明においては、下側遮光膜が、上述のように、薄膜トランジスタに対する光入射の防止作用と、固定電位側容量電極の有する機能を代替する作用とを併せもつことから、薄膜トランジスタに対する光入射防止作用のために一の部材を設け、上述の代替作用のために別の部材を設ける等というような構成となっていない分の製造コスト低減、あるいは装置の信頼性向上に資する、等の効果を得ることも可能である。
【００２１】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記下側遮光膜と前記固定電位側容量電極とは、該下側遮光膜及び該固定電位側容量電極間に存在する層間絶縁膜に対して設けられた第１コンタクトホールにより電気的に接続されている。
【００２２】
この態様によれば、比較的容易に、下側遮光膜及び固定電位側容量電極間の電気的な接続を達成することが可能となる。
【００２３】
この態様では、前記第１コンタクトホールは、前記データ線の下方に配置されているようにするとよい。
【００２４】
このような構成によれば、データ線の下方に第１コンタクトホールが位置することにより、開口率を向上させることが可能となる。すなわち、一般に、上述のような構成となる電気光学装置において、データ線は非開口領域を規定する部材となるが、そのような非開口領域内に前記第１コンタクトホールを設けることによれば、該非開口領域の新たな増大という事態を招くことがないから、第１コンタクトホールを設けるにもかかわらず、結果的に、開口率の向上を果たすことが可能となるのである。
【００２５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記固定電位側容量電極及び前記下側遮光膜の少なくとも一方は、前記基板上において島状に形成されている。
【００２６】
この態様によれば、より具体的に、固定電位側容量電極を例にとれば、前記画素電極がマトリクス状に複数存在する場合において、例えば、当該画素電極の一つにより規定される一画素を単位として、島状の固定電位側容量電極が存在することになる。その結果、固定電位側容量電極は、その内部に発生する応力によって、容易に破壊されないこととなる。これは、固定電位側容量電極が基板全面にベタに形成されるような極限的な場合を仮に想定すれば、そのような固定電位側容量電極の内部において非常に大きな応力がかかり該固定電位側容量電極自身を破損に至らしめたり、また、該応力が該固定電位側容量電極外に設けられた他の構成（例えば、層間絶縁膜等）を破損させる等の事態が考えられることから明らかである。本態様によれば、該固定電位側容量電極が島状に形成されていることにより、そのような場合に比べて、内部応力が分散されていると考えることができ、上記したような破損等を未然に防止することが可能となるのである。ちなみに、このようなことは、下側遮光膜を島状に形成する場合にも、当然当てはまる。
【００２７】
なお、上述においては、一画素を単位とした島状について言及したが、本発明は、このような形態のみ限定されるものではない。例えば、基板上において、左（又は上）半平面と右（又は下）半平面というように、観念的に、比較的大きな面積を有する領域を二つ想定し、当該二つの領域について、固定電位側容量電極が島状に形成されているような場合、すなわち、当該二つの領域の一については、固定電位側容量電極は電気的に接続されているが、当該二つの領域の他との間では電気的な接続が図られていないというような場合であってもよい。その他、種々の形成方法があることは言うまでもない。いずれにしても、そのような島状の形成を行えば、上述したような本態様に係る作用効果は、それ相応に奏されることとなる。
【００２８】
この態様では特に、前記画素電極がマトリクス状に複数存在する場合において、前記島状の固定電位側容量電極又は下側遮光膜のそれぞれの辺縁部の位置は、各画素電極が有する幅の中間とされるようにするとよい。
【００２９】
このような構成によれば、ここでも固定電位側容量電極を例にとれば（以下、「島状」に関する各種態様についての説明では、「固定電位側容量電極」の方を例にとった説明を行うこととする。）、前記島状の固定電位側容量電極のそれぞれの辺縁部の位置が、各画素電極が有する幅の中間、すなわち画素の幅の中間とされることにより、固定電位側容量電極の形成を効率的に、ひいては蓄積容量の形成を効率的に実施することが可能となる。
【００３０】
また、このような構成によれば、上述した応力分散の作用効果をより確実に享受しうる。なぜなら、島状の固定電位側容量電極のそれぞれの辺縁部の位置が画素電極の有する幅の中間位置であるから、一般に、それら島状の各固定電位側容量電極は、すべて略同様な形状を有するようにすることが可能となる、あるいはバランスのよい配置等が可能となる、等のことになり、これら電極に内在せる応力が該電極外に設けられた他の構成ないしは電気光学装置全体に及ぼす影響を、均等に、あるいはバランスよくすることが可能となるからである。つまり、本構成によれば、電気光学装置内において、極端に応力集中が惹起される箇所を生じさせることがないから、上述の作用効果をより確実に享受しうるのである。
【００３１】
なお、上述にいう「画素電極が有する幅の中間」における「中間」とは、厳密な意味における「中間」ないし「画素電極が有する幅の１／２」等ということだけを意味するものではない。むろん、そのような場合は当然に含まれるが、例えば、そのようないわば「真の中間位置」から若干外れた位置に、前記辺縁部が位置するとしても、上述の作用効果は略同様に達成しうる。
【００３２】
要するに、上述にいう「中間」とは、「概ね中間」という意味合いである。この場合、「概ね」というのは、画素電極、薄膜トランジスタ等の形成態様ないし配置態様等によって具体的に定まり、その本質は、設計上適宜決めうる事項に過ぎない。
【００３３】
また、前記辺縁部が、各画素電極が有する幅の中間に位置する構成では更に、前記データ線は、隣接する前記画素電極間の略中間を縫うように延在し、前記島状の固定電位側容量電極又は下側遮光膜のそれぞれは、平面的にみて、前記データ線を挟んで線対称な形状を有するようにするとよい。
【００３４】
このような構成によれば、島状の固定電位側容量電極のそれぞれは、平面的にみて、前記データ線を挟んで線対称な形状を有することから、基板上の全面において、ほぼ同一かつ線対称な形状を有する固定電位側容量電極のレイアウトを実現することができる。これにより、本構成に係る電気光学装置を、液晶の回転方向の違う電気光学装置を組み合わせて画像表示させる複板式のプロジェクタ装置に採用しても、色むら等による画質劣化を生じさせることがない。また、固定電位側容量電極が線対称に形成される結果、蓄積容量をも、データ線に対して線対称なパターンでレイアウトすることが可能である。
【００３５】
なお、上記にいう「線対称」な形状とは、具体的には例えばＴ字型や十字型等が該当し、「データ線を挟んで線対称」ということは、該データ線とＴ字型や十字型等の縦棒とが一致する場合等が該当する。
【００３６】
また、上記の固定電位側容量電極及び下側遮光膜の少なくとも一方が島状に形成される態様（その各種態様を含む。）では、前記辺縁部からみて当該辺縁部を含む前記固定電位側容量電極又は前記下側遮光膜の外方の位置において、前記薄膜トランジスタと前記画素電極とを接続する第２コンタクトホールを更に備えるようにするとよい。
【００３７】
このような構成によれば、上述の応力分散に係る作用効果が、より効果的に奏されることになる。これは以下のような事情による。
【００３８】
すなわち、本態様における、薄膜トランジスタと画素電極とを接続する第２コンタクトホールにおいては、一般に、上述した固定電位側容量電極に内在せる応力の影響が最も生じやすく（すなわち、当該応力の開放が最も生じやすく）、したがって、当該第２コンタクトホールを基点としたクラック等が発生しやすい。
【００３９】
しかるに、本構成においては、前記辺縁部からみて前記固定電位側容量電極又は前記下側遮光膜の外方の位置において、上述のような第２コンタクトホールが存在することになるから、その応力の影響は該第２コンタクトホールに対しては及びにくい状況が現出されている。つまり、本構成においては、容量線ないし固定電位側容量電極の応力によって及ぼされる影響、具体的には、第２コンタクトホールを基点としたクラック等の発生を防止しうるのである。
【００４０】
さらに、上記の固定電位側容量電極及び下側遮光膜の少なくとも一方が島状に形成される態様（その各種態様を含む。）では、前記辺縁部からみて当該辺縁部を含む前記固定電位側容量電極又は前記下側遮光膜の外方の位置において、前記薄膜トランジスタと前記データ線とを接続する第３コンタクトホールを更に備えるようにするとよい。
【００４１】
このような構成によれば、上述の第２コンタクトホールを備える構成に関して述べた作用効果と、略同様な作用効果が奏されることとなる。
【００４２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記蓄積容量は、前記薄膜トランジスタを構成するチャネル領域と前記データ線との間であって、かつ、該チャネル領域及び該データ線のそれぞれと層間絶縁膜を介して配置されている。
【００４３】
この態様によれば、例えば、基板上、下から順に、薄膜トランジスタのチャネル領域、層間絶縁膜、蓄積容量、層間絶縁膜及びデータ線という積層構造が想定されることになる。このとき、データ線が、例えばアルミニウム膜等の高反射な膜から形成される場合には、既に述べたように、該データ線の裏面で反射した光が迷光となって、薄膜トランジスタ、とりわけチャネル領域に入射するおそれがあるところ、該データ線の下方には固定電位側容量電極、誘電体膜及び画素電位側容量電極からなる蓄積容量が存在することから、これにより、前記光を遮蔽することが可能となる。つまり、本態様によれば、薄膜トランジスタにおける光リーク電流の発生を、効果的に防止することが可能となる。
【００４４】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記蓄積容量は、層間絶縁膜を介して前記走査線の上方に配置されている。
【００４５】
この態様によれば、蓄積容量と走査線とを、平面的に見て重ね合わせることができる。これにより、開口率を大幅に向上させることが可能であるとともに、十分な蓄積容量を確保することが可能となる。
【００４６】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記蓄積容量を構成する前記画素電位側容量電極として、前記薄膜トランジスタを構成するドレイン領域に電気的に接続されたドレイン電極が兼用されている。
【００４７】
この態様によれば、蓄積容量を構成する画素電位側容量電極を構成するのに、別途特別な材料を必要としない。したがって、その相応分、製造コストを低減することが可能となる。
【００４８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記固定電位側容量電極は、遮光性を有する材料から構成されている。
【００４９】
この態様によれば、固定電位側容量電極が遮光性を有することになるから、前記下側遮光膜に加えて、薄膜トランジスタに対する光入射を防止する上側遮光膜として機能させることが可能となる。
【００５０】
なお、このような材料としては、例えば、既に述べた、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ等の金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等が該当する。
【００５１】
また、本態様の場合特に、データ線の方向に沿った蓄積容量を構成する各電極の幅を、データ線の幅と同じか広く形成することにより、データ線裏面で反射した迷光がチャネル領域に照射されることを効果的に防ぐことが可能となる。
【００５２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記下側遮光膜は、前記走査線の下方、かつ、該走査線の方向に沿って延設され、前記データ線の方向に突出している。
【００５３】
この態様によれば、下側遮光膜の配置を好適にすることが可能となる。特に、本態様に係る下側遮光膜は、データ線の方向に突出していることから、上述した第１コンタクトホールの配置を好適に決めることが可能となり、装置全体のレイアウトを好適に定めることも可能となる。
【００５４】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記下側遮光膜は、前記走査線及び前記データ線の下方、かつ、該走査線及び該データ線に沿って、格子状に配設される。
【００５５】
この態様によれば、固定電位側容量電極に対する、下側遮光膜の冗長性をより増すことが可能となる。すなわち、上述したように、固定電位側容量電極ないし容量線にクラック等が発生して、下側遮光膜がその代替作用を発揮している際に、該下側遮光膜の一部について何らかの不都合が発生したとしても、該下側遮光膜は、前記走査線及び前記データ線の下方、かつ、該走査線及び該データ線に沿って、格子状に配設されていることから、その電気伝導路は多数存在していることにより、上述の作用効果がより確実に奏されることになるのである。
【００５６】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記下側遮光膜は、画像表示領域の外側において定電位源に接続される。
【００５７】
この態様によれば、下側遮光膜は固定電位側容量電極に対して定電位を供給する、いわばパイプラインの役目を果たす。これは、上述したように、下側遮光膜が固定電位側容量電極との電気的な接続によるに他ならない。このように、固定電位側容量電極を固定電位とすることによれば、蓄積容量等の安定化を図ることでき、また、下側遮光膜を固定電位とすることによれば、該膜が電位変動する場合に薄膜トランジスタに対して与えるであろう悪影響等について、殆ど心配する必要がない。
【００５８】
なお、ここにいう「画像表示領域」とは、基板上において、画像表示に必要な光透過が実際に可能である領域をいい、具体的には、前記した薄膜トランジスタ、画素電極、走査線及びデータ線等が存在することによって規定される領域をいう。より具体的ないし実際的には、基板上に額縁状の遮光膜を設ける場合を仮定すると、該額縁状の遮光膜の内側の領域をもって該画像表示領域が規定される。
【００５９】
この態様では特に、前記定電位源は、前記データ線を駆動するためのデータ線駆動回路に定電位を供給する定電位源、前記走査線を駆動するための走査線駆動回路に定電位を供給する定電位源及び前記基板に対して対向配置される対向基板上に設けられた対向電極に定電位を供給する定電位源のいずれか一つからなるようにするとよい。
【００６０】
このような構成に係る上述の各種定電位源は、本発明に係る電気光学装置を駆動するために通常必要とされるものであり、したがって、当該電気光学装置において通常設置されているものである。そして、本構成では、前記下側遮光膜、ひいては固定電位側容量電極に定電位を供給するための定電位源を、上述の各種の定電位源のいずれか一つと共用とする。
【００６１】
したがって、本構成によれば、下側遮光膜ないし固定電位側容量電極についての専用の定電位源を設ける必要がなく、その相応分製造コストを低減することが可能となり、また、装置構造も簡略化することが可能である。
【００６２】
本発明の第２の電気光学装置は、基板上に、走査線と、データ線と、前記走査線と前記データ線との交差部に対応して配置された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して配置された画素電極と、前記画素電極に電気的に接続されており蓄積容量を構成する画素電位側容量電極と、該画素電位側容量電極に誘電体膜を介して対向配置されており前記蓄積容量を構成する固定電位側容量電極と、前記薄膜トランジスタの下側に設けられ該薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域に対する光の入射を遮蔽する下側遮光膜とを備えており、前記下側遮光膜と前記固定電位側容量電極とは電気的に接続されており、前記下側遮光膜は、前記固定電位側容量電極を固定電位に維持する容量線の少なくとも一部又は該容量線の冗長配線を構成するとともに、前記固定電位側容量電極は島状に形成され、該島状の固定電位側容量電極の平面的な外形形状は、その外側に配置される、薄膜トランジスタを構成する半導体層及び前記データ線間を電気的に接続するコンタクトホールと、前記画素電極及び前記画素電位側容量電極間を電気的に接続するコンタクトホールとによって規定される。
【００６３】
本発明の第２の電気光学装置によれば、固定電位側容量電極ないし容量線と、下側遮光膜とが電気的に接続されていることにより、両者は冗長関係にあり、前者においてクラック等が発生しても、後者が固定電位側容量電極ないし容量線としての機能を果たしうる。また、前記固定電位側容量電極は島状に形成されていることにより、該固定電位側容量電極ないし容量線に内在せる応力を、いわば分散させることが可能となる。さらに、該島状の固定電位側容量電極の平面的な外形形状は、前記応力の開放が最も生じやすいコンタクトホールによって、その外側から規定されている、すなわち島状の固定電位側容量電極は、その辺縁部において該コンタクトホールを含まないことにより、そのような応力の影響が前記コンタクトホールには及びにくい状況が現出され、該コンタクトホールを基点としたクラック等の発生を未然に防止することが可能となるのである。
【００６４】
なお、本発明に係る固定電位側容量電極の具体的な態様としては、例えば、前記画素電極がマトリクス状に配列されるとともに、前記走査線をそのマトリクスの行方向に延在させ、前記データ線を列方向に延在させる場合を想定すると、まず、前記半導体層及び前記「データ線」間を電気的に接続するコンタクトホールは、列方向に点在することとなる。一方、画素電極及び前記画素電位側容量電極間を電気的に接続するコンタクトホールは、前記走査線に沿って点在させることが可能である。したがって、このような場合において、島状の固定電位側容量電極を平面的にみた場合の外形形状は、列方向に点在するコンタクトホール二つと、行方向に点在するコンタクトホール二つとによって規定される、と考えることが可能である。
【００６５】
そして、この場合更に、固定電位側容量電極の一部は走査線の方向に延在し、別の一部はデータ線の方向に延在する、というような形状を考えることができるから、当該島状の固定電位側容量電極の具体的な態様としては、略十字型、あるいは略Ｔ字型の外形形状をもたせることが可能となるのである。
【００６６】
本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置（ただし、その各種態様を含む。）を具備してなる。
【００６７】
本発明の電子機器によれば、例えば、上述したように、固定電位側容量電極と下側遮光膜とが冗長関係にあり、固定電位側容量電極に何らかの不都合が生じた場合でも、問題なく装置動作を続行することの可能な電気光学装置を具備してなるから、装置全体の信頼性向上が果たされた、例えば、液晶プロジェクタ、液晶テレビ、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、タッチパネル等の各種電子機器を実現することができる。
【００６８】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００６９】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【００７０】
まず、本発明の実施形態における電気光学装置の画素部における構成について、図１から図４を参照して説明する。ここに、図１は、電気光学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、配線等の等価回路である。図２は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。そして、図３及び図４は、図２のＡ−Ａ´断面図及びＢ−Ｂ´断面図である。なお、図３及び図４においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
【００７１】
図１において、本実施形態における電気光学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は、それぞれ、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００７２】
また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００７３】
画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
【００７４】
ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。この蓄積容量７０は、図１において、該蓄積容量７０の一方の電極を構成する固定電位側容量電極３００を有するとともに、それに電気的に接続されているのは下側遮光膜１１ａであるという特徴的な構成を備えるが、この点については、後に詳述することとする。
【００７５】
以下では、上記データ線６ａ、走査線３ａ、ＴＦＴ３０等による、上述のような回路動作が実現される電気光学装置の、より具体的な構成について、図２並びに図３及び図４を参照して説明する。
【００７６】
まず、本実施形態に係る電気光学装置は、図２のＡ−Ａ´断面図たる図３に示すように、アクティブマトリクス基板を構成するＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板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、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。
【００７７】
図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の透明導電性膜からなる。
【００７８】
他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極２１が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設けられている。対向電極２１は、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。なお、対向基板２０と対向電極２１との間には、開口領域を規定するため（すなわち、マトリクス状に配列される画素電極９ａ（図２参照）に対応するように）、格子状パターンを有する対向基板側遮光膜２３が設けられている。
【００７９】
一方、図２において、電気光学装置のＴＦＴアレイ基板１０上には、マトリクス状に複数の画素電極９ａ（点線部９ａ´により輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。
【００８０】
走査線３ａは、半導体層１ａのうち図２中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ´に対向するように配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。すなわち、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する箇所にはそれぞれ、チャネル領域１ａ´に走査線３ａの本線部がゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００８１】
ＴＦＴ３０は、図３に示すように、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、その構成要素としては、上述したようにゲート電極として機能する走査線３ａ、例えばポリシリコン膜からなり走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ´、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜２、半導体層１ａにおける低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ並びに高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００８２】
なお、ＴＦＴ３０は、好ましくは図３に示したようにＬＤＤ構造をもつが、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造をもってよいし、走査線３ａの一部からなるゲート電極をマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。また、本実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート電極を、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅ間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。このようにデュアルゲート、あるいはトリプルゲート以上でＴＦＴを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。さらに、ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａは非単結晶層でも単結晶層でも構わない。単結晶層の形成には、貼り合わせ法等の公知の方法を用いることができる。半導体層１ａを単結晶層とすることで、特に周辺回路の高性能化を図ることができる。
【００８３】
一方、図３及び図４においては、蓄積容量７０が、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極としての中継層７１と、固定電位側容量電極３００（以下、単に「容量電極３００」という。）とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることにより形成されている。この蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。
【００８４】
中継層７１は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。ただし、中継層７１は、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。また、中継層７１は、画素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホール８３及び８５を介して、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとを中継接続する機能をもつ。このような構造を、別の観点から言えば、高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続されたドレイン電極が、中継層７１ないしは画素電位側容量電極として兼用されていることがわかる（図３参照）。
【００８５】
したがって、本実施形態においては、画素電位側容量電極を形成するために、特別な部材を設ける必要がないから、その相応分、製造コストを低減することが可能となる。また、このような中継層７１を利用すれば、層間距離が例えば２０００ｎｍ程度と長くても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつ、比較的小径の二つ以上の直列なコンタクトホールで両者間を良好に接続することができ、画素開口率を高めることが可能となる。また、コンタクトホール開孔時におけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。
【００８６】
誘電体膜７５は、例えば膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄い、ＴａＯｘ（酸化タンタル）、ＢＳＴ（チタン酸ストロンチウムバリウム）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸塩）、ＴｉＯ２（酸化チタン）、ＺｉＯ２（酸化ジルコニウム）、ＨｆＯ２（酸化ハフニウム）、ＳｉＯ２（酸化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）及びＳｉＮ（窒化シリコン）のうち少なくとも一つを含んでなる絶縁膜からなる。特に、ＴａＯｘ、ＢＳＴ、ＰＺＴ、ＴｉＯ２、ＺｉＯ２及びＨｆＯ２といった高誘電率材料を使用すれば、限られた基板上領域で容量値を増大できる。あるいは、ＳｉＯ２（酸化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）及びＳｉＮといったシリコンを含む材料を使用すれば、シリコンを含んでなる半導体層１ａ及び第１層間絶縁膜４１等の層間絶縁膜との間におけるストレス発生を低減できる。
【００８７】
なお、誘電体膜７５としては、ＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成してもよい。いずれにしても、蓄積容量７０を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜７５は薄いほどよい。
【００８８】
そして本実施形態においては特に、容量電極３００の形態について種々の特徴がある。以下これを順次説明する。
【００８９】
まず、この容量電極３００は、図２の平面図をみるとわかるように、ＴＦＴ３０が点在する箇所、すなわちマトリクスの交点に応じて島状に形成されており、その一つ一つの形状はそれぞれ略十字型となっている。
【００９０】
いま、そのうちの一つの容量電極３００に着目すると、該容量電極３００の図２中ｘ方向は、走査線３ａ上に重ねて形成されており、図２中ｙ方向は、データ線６ａに重ねて形成されている。より詳細にいえば、走査線３ａに重ねて形成されている容量電極３００のｘ方向の部分は、データ線６ａを中心として同じ長さだけ延在し、データ線６ａに重ねて形成されている前記ｙ方向の部分は、走査線３ａを中心として、図２中上方向の方が同下方向に比べて長くなるように形成されている。要するに、本実施形態における容量電極３００は、データ線６ａに対して線対称な形状を有している。
【００９１】
なお、本実施形態においては、容量電極３００が上述のような形状を有することにより、画素電極９ａのそれぞれに付設される蓄積容量７０もまた、データ線６ａに対して線対称な形状を有することとなる。このような形状により、蓄積容量７０は、非開口領域のみを利用して形成されているにもかかわらず、比較的大きな容量を有することが可能となる。つまり、かかる蓄積容量７０は電位保持特性に優れており、その結果、画質の向上に資することとなる。
【００９２】
また、島状に形成された各容量電極３００の辺縁部は、図２をみると明らかなように、コンタクトホール８１の形成位置に対応している。すなわち、該コンタクトホール８１が図中やや上よりに形成されていることに対応して、当該島状の辺縁部の位置もやや上よりとなっている。ちなみに、コンタクトホール８１は、図３に示すように、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄとデータ線６ａとを電気的に接続するために設けられているものであり、本発明にいう「第２コンタクトホール」の一例に該当する。
【００９３】
また、走査線３ａの方向における、前記辺縁部についても、図２に示すように、コンタクトホール８５が形成されている。このコンタクトホール８５は、図３に示すように、中継層７１と画素電極９ａとを電気的に接続するために設けられているものである。そして、当該コンタクトホール８５は、本発明にいう「第３コンタクトホール」の一例に該当する。
【００９４】
要するに、本実施形態においては、容量電極３００の外形形状たる、該容量電極３００の辺縁部の位置が、各画素電極９ａが有する幅のほぼ中間とされるとともに、該辺縁部からみて当該辺縁部を含む容量電極３００の外方の位置において、ＴＦＴ３０とデータ線６ａとを接続するコンタクトホール８１と、ＴＦＴ３０に電気的に接続された中継層７１と画素電極９ａとを接続するコンタクトホール８５とが設けられた形態となっているのである。ここで、「画素電極９ａが有する幅」という場合には、図２において画素電極９ａのｘ方向の長さ、あるいはそのｙ方向の長さの双方を意味することに注意されたい。
【００９５】
一方、上述したような容量電極３００を断面から見た構造は、図３及び図４によく示されているように、容量電極３００を含む蓄積容量７０は、図３に示すように、ＴＦＴ３０の第１層間絶縁膜４１を介してチャネル領域１ａ´の上側で、かつ、第２層間絶縁膜４２を介してデータ線６ａの下側に位置するように設けられている。すなわち、蓄積容量７０は、チャネル領域１ａ´とデータ線６ａとの間であって、かつ、該チャネル領域１ａ´及び該データ線６ａのそれぞれと第１及び第２層間絶縁膜４１及び４２を介して配置されている。
【００９６】
このような構成により、従来においては、データ線６ａの裏面で反射した光が迷光となって、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´に入射するおそれがあったが、本実施形態において当該迷光は、蓄積容量７０の存在によりその進行が遮られることになる。したがって、本実施形態によれば、ＴＦＴ３０における光リーク電流の発生を、効果的に防止することが可能となる。
【００９７】
なお、上述したような機能を効果的に担わせるために、容量電極３００は、光反射性、あるいは光吸収性等その他一般に遮光性能を有する材料で構成することが好ましい。より具体的には、例えば、高温プロセスで製作する場合には、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｄ等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等とすればよい。他方、４００℃付近の低温プロセスで製作する場合には、Ａｌ等でよい。ただし、本発明は、容量電極３００をこのような材料で構成する形態に限定されるものではなく、より一般的に言えば、蓄積容量７０の一電極として機能しうるもの、例えば金属又は合金を含む導電性を有するものであればよい。
【００９８】
また、蓄積容量７０に上述したような遮光機能をもたせる場合にあっては特に、データ線６ａ方向に沿った蓄積容量７０を構成する容量電極３００及び画素電位側容量電極たる中継層７１の幅を、該データ線６ａの幅と同じか、又は広く形成するとよい。このようにすれば、データ線６ａ裏面で反射した迷光が、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´に照射されることを効果的に防止することが可能となる。
【００９９】
さて、本実施形態では特に、上述したような容量電極３００は、図４に示すように、ＴＦＴ３０の下側に設けられた下側遮光膜１１ａと、本発明にいう「第１コンタクトホール」の一例たるコンタクトホール５０１を介して、電気的に接続されている。
【０１００】
ここに、コンタクトホール５０１は、図４に示すように、後述する第１層間絶縁膜４１及び下地絶縁膜１２を貫通して設けられている。また、コンタクトホール５０１は、図２に示すように、平面的にみると、上述した容量電極３００のデータ線６ａ方向に係る辺縁部に、ほぼ対応する位置に形成されている。さらに、このコンタクトホール５０１は、図２及び図４に示すように、データ線６ａの直下に形成されている。これにより、コンタクトホール５０１は、データ線６ａにより規定される非開口領域内に存在することとなるから、開口率の更なる向上に資することとなる。
【０１０１】
加えて、このコンタクトホール５０１は、図２に示すように、その全体としての形状が略円柱形状となっており、同形状が略四角柱形状となっているコンタクトホール８１、８３及び８５等とは異なっている。これは、後述するように、コンタクトホール５０１に対して、容量電極３００に内在せる応力が影響するに際して、その度合いを低減する効果を発揮する。すなわち、仮に、コンタクトホール５０１が、コンタクトホール８１、８３及び８５と同様に略四角形状を有するものであったならば、その断面角部において応力集中が生じうる懸念があるところ、本実施形態では、そのような心配は必要ないのである。
【０１０２】
他方、前記下側遮光膜１１ａは、ＴＦＴ３０の下側に設けられ、該ＴＦＴ３０に対する光の入射を防止する作用を担う部材である。この下側遮光膜１１ａは、少なくとも走査線３ａ方向に沿って画像表示領域の外側まで延設される。この際、データ線６ａの直下において、容量電極３００とコンタクトホール５０１を介して電気的に接続できるように、データ線６ａ方向に沿って下側遮光膜１１ａを突出させれば良い。また、図２に示すように、下側遮光膜１１ａを走査線３ａ及びデータ線６ａに沿って格子状に配設することにより、容量線として機能する下側遮光膜１１ａの低抵抗化及び冗長構造が容易に実現できる。
【０１０３】
また、上述の下側遮光膜１１ａについては、画素電極９ａが配置された画像表示領域１０ａからその周囲に延設され、定電位源と接続されて固定電位とされる。なお、これにより、該下側遮光膜１１ａと電気的に接続された容量電極３００もまた、固定電位とされることになる。このように、下側遮光膜１１ａ及び容量電極３００を固定電位とすれば、これらが電位変動することにより、ＴＦＴ３０や蓄積容量７０等に対して悪影響を及ぼすことを未然に防止することが可能となる。
【０１０４】
ちなみに、固定電位を供給するための前記定電位源としては、後述するデータ線駆動回路又は走査線駆動回路に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板２０の対向電極２１に定電位を供給するために設けられる定電位源等でよい。このように、定電位源を共用とすることで、その相応分製造コストを低減することが可能となり、また、装置構造も簡略化することが可能となる。
【０１０５】
なお、本実施形態においては、ＴＦＴアレイ基板１０上に、下から順次、中継層７１、誘電体膜７５及び容量電極３００という順で積層されているが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば、これとは逆に、容量電極３００、誘電体膜７５及び中継層７１という順で積層されていたとしても、本発明の作用効果は何ら変更を受けることなく発揮されることとなるのはいうまでもない。
【０１０６】
図２並びに図３及び図４においては、上記のほか、ＴＦＴ３０下に、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、下側遮光膜１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能のほか、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面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を有する。
【０１０７】
加えて、走査線３ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３がそれぞれ開孔された第１層間絶縁膜４１が形成されている。
【０１０８】
なお、これら下地絶縁膜１２及び第１層間絶縁膜４１に対しては、既に述べたように、下側遮光膜１１ａ及び容量電極３００を電気的に接続するためのコンタクトホール５０１もまた、開孔されている（図４参照）。
【０１０９】
第１層間絶縁膜４１上には、中継層７１及び容量電極３００が形成されており、これらの上には高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び中継層７１へ通じるコンタクトホール８５がそれぞれ開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。
【０１１０】
なお、本実施形態では、第１層間絶縁膜４１に対しては、約１０００℃の焼成を行うことにより、半導体層１ａや走査線３ａを構成するポリシリコン膜に注入したイオンの活性化を図ってもよい。他方、第２層間絶縁膜４２に対しては、このような焼成を行わないことにより、容量電極３００の界面付近に生じるストレスの緩和を図るようにしてもよい。
【０１１１】
第２層間絶縁膜４２上には、データ線６ａが形成されており、これらの上には中継層７１へ通じるコンタクトホール８５が形成された第３層間絶縁膜４３が形成されている。第３層間絶縁膜４３の表面は、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理等により平坦化されており、その下方に存在する各種配線や素子等による段差に起因する液晶層５０の配向不良を低減する。ただし、このように第３層間絶縁膜４３に平坦化処理を施すのに代えて、又は加えて、ＴＦＴアレイ基板１０、下地絶縁膜１２、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２のうち少なくとも一つに溝を掘って、データ線６ａ等の配線やＴＦＴ３０等を埋め込むことにより、平坦化処理を行ってもよい。
【０１１２】
以上説明したような構成となる本実施形態の電気光学装置によれば、上述したような容量電極３００が設けられていることにより、次に記す作用効果を実現することができる。
【０１１３】
すなわちまず、容量電極３００と下側遮光膜１１ａとがコンタクトホール５０１により電気的に接続されていることにより、容量電極３００において何らかの不都合が生じたとしても、下側遮光膜１１ａがその機能を冗長的にバックアップしていることにより、電気光学装置全体の動作に悪影響を与えることがない。また、容量電極３００と下側遮光膜１１ａとの電気的接続は、容量電極３００に対する固定電位の供給を、下側遮光膜１１ａを介して行うことが可能となる。
【０１１４】
さらに、本実施形態において、このような効果は、下側遮光膜１１ａが格子状に配設されていたことにより、より確実に享受されうる。なぜなら、当該格子状に配設された下側遮光膜１１ａにおいては、多数の電気伝導路を想定することができ、その一部において何らかの不都合が生じたとしても、電気の流れが完全に遮蔽されるということは稀であると考えられるからである。ただし、本発明は、下側遮光膜１１ａが格子状に配設される形態のみに限定されるものではない。例えば、容量電極３００の形状に合致させるように、略十字形状を有する数個の部分に分割された下側遮光膜であってもよい。このような場合であっても、当該下側遮光膜を構成する各部分が、定電位源に接続されていれば、該各部分と電気的に接続された容量電極３００を定電位に維持することは可能である。
【０１１５】
また、本実施形態においては、容量電極３００は、図２に示すように島状に形成されているため、該容量電極３００内に発生しうる応力の分散が可能となる。これにより、容量電極３００それ自身の破損や、当該応力が外部に作用することによる第２層間絶縁膜４２等の破壊等を、未然に防止することが可能となる。
【０１１６】
さらに、この点に関して、本実施形態では、島状の各容量電極３００の辺縁部の位置は、画素電極９ａが有する幅の中間とされるとともに、容量電極３００の形状がデータ線６ａを挟んで線対称とされていたから、前記応力が外部に作用するにしても、それは電気光学装置内部において均等になると考えられること、さらには前記容量電極３００の辺縁部の位置、換言すれば該容量電極３００の外形形状は、その外側からコンタクトホール８１及び８５によって規定されていたことにより、前記応力の集中が生じやすいと考えられる該コンタクトホール８１及び８５に対して前記応力の作用が及びにくくなっていること等から、これらの作用が相俟って、上述の応力分散に係る作用効果は、より確実に享受されうることになる。加えて、コンタクトホール５０１が、略円柱形状とされていたことも、既に述べたように、応力による破損等の事態を生じにくくさせている。
【０１１７】
加えて、下側遮光膜１１ａによって冗長配線される容量電極３００を島状に形成したので、画素領域をまたがって形成した固定電位の容量線と比較して以下の作用効果を奏する。
【０１１８】
従来の固定電位の容量線を１０００℃ぐらいの高温処理の耐性を持つように、ＣｒやＷ等の高融点金属を用いると、特に上層に積層された絶縁膜に対して応力が生じる。これは、熱処理過程で熱膨張率の差違から生じるものである。そして、固定電位の容量線あるいは該容量線付近の他の配線等にコンタクトホールを形成時に、応力が解放されて容量線にクラックを生じることがある。すなわち、コンタクトホール形成時にウエットエッチング処理を行うと、エッチング液が染み込み、絶縁膜が容量線の応力に耐えられず、容量線にクラックを引き起こすことがある。このクラックは、時には、容量線を断線させたり、容量線付近の例えばゲート配線に影響を及ぼすこともある。
【０１１９】
また、クラックが入ると絶縁膜の結晶性が崩れ、ＮＳＧ膜、ＢＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜で成る絶縁膜等では、各膜の界面に水分が侵入しトランジスタの信頼性を低下させる原因にもなる。
【０１２０】
しかしながら、固定電位側容量電極を島状に形成したので、固定電位側容量電極が引き起こす応力は低下し、容量線にクラックが生じたり、クラックが生じることに起因する不具合を抑えることができる。
【０１２１】
なお、本実施形態においては、容量電極３００の辺縁部の位置は、上述したように画素電極９ａの幅の中間位置等とされるともに、容量電極３００の形状は十字型形状である等とされていたが、本発明は、そのような実施形態に限定されるものではない。
【０１２２】
そのような容量電極の他の具体的形態としては、あらゆるものが考えられるが、その幾つかの例示を、図５及び図６に示しておく。
まず、図５において、容量電極３００´は、走査線３ａの方向については、コンタクトホール８５を避けるような括れ部が設けられているものの、図２とは異なり線状に接続された形態となっている。また、データ線６ａの方向については、図２と同様に、コンタクトホール８１を避けて、島状に形成されている。つまり、図５では、ｘ方向に延在する線状の容量電極３００´が、ｙ方向に平行に複数存在しているような形態となっている。したがって、このような形態では、コンタクトホール８１における応力開放の可能性を低減している。
【０１２３】
なお、図５では、このような容量電極３００´に対向するように、島状に形成された中継層７１が設けられている。より詳細に、該島状の中継層７１のそれぞれは、走査線３ａを中心としてデータ線６ａの方向に沿って延在する部分と、この部分から、走査線３ａの一方の方向に延設された部分とからなるような形状となっている。すなわち、いわばＴ字が横倒しにされたような形状である。図５において、容量電極３００´のうち、蓄積容量７０として機能する部分は、このような中継層７１と対向している部分ということになる。
【０１２４】
また、図６においては、容量電極３００´´は、走査線３ａ及びデータ線６ａのいずれの方向についても分離がなされ、島状の形成がなされているが、図２に示す分離箇所すべてについて、当該分離がなされているわけではない。すなわち、いわばブロックごとの分離がなされているのである。このような形態では、図２と同様に、ＴＦＴアレイ基板１０上で、分離の位置がバランスよく配置されることになるから、容量電極３００´´に起因する応力の外部に対する作用を均等にすることが可能となる。
【０１２５】
なお、図６についてもまた、図５と同様な島状に形成された中継層７１が設けられている。
【０１２６】
（電気光学装置の全体構成）
以上のように構成された本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を、図７及び図８を参照して説明する。なお、図７は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板２０の側からみた平面図であり、図８は図７のＨ−Ｈ´断面図である。
【０１２７】
図７及び図８において、本実施形態に係る電気光学装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域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。
【０１２８】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるため、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、紫外線、加熱等により硬化させられたものである。また、このシール材５２中には、本実施形態における液晶装置がプロジェクタ用途のように小型で拡大表示を行う液晶装置であれば、両基板間の距離（基板間ギャップ）を所定値とするためのギャップ材（スペーサ）が散布されている。あるいは、当該液晶装置が液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行う液晶装置であれば、このようなギャップ材は、液晶層５０中に含まれてよい。
【０１２９】
シール材５２の外側の領域には、各データ線６ａに画像信号を所定のタイミングで供給するためのデータ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査線３ａに走査信号を所定のタイミングで供給するための走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する二辺に沿って設けられている。
【０１３０】
なお、走査線３ａに供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路１０４は片側だけでもよいことは言うまでもない。また、データ線駆動回路１０１を画像表示領域１０ａの辺に沿って両側に配列してもよい。
【０１３１】
ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域１０ａの両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナ部の少なくとも一箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的に導通をとるための導通材１０６が設けられている。そして、図８に示すように、図７に示したシール材５２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０が当該シール材５２によりＴＦＴアレイ基板１０に固着されている。
【０１３２】
図８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形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１のほか、最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマテッィ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。
【０１３３】
なお、ＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、データ線駆動回路１０１で制御され、相展開された画像信号を複数のデータ線６ａに所定のタイミングで印加するサンプリング回路、複数のデータ線６ａに所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号の供給に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【０１３４】
（電子機器の実施形態）
次に、以上詳細に説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図９は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
【０１３５】
図９において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された電気光学装置を３個用意し、それぞれＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロックミラー１１０８によって、ＲＧＢの三原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにそれぞれ導かれる。この際特に、Ｂ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。
【０１３６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、例えば電気泳動装置やエレクトロルミネッセンス表示装置等に適用でき、それら電気光学装置を含む電子機器もまた、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】
【図１】  本発明の実施形態の電気光学装置における画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路を示す回路図である。
【図２】  本発明の実施形態の電気光学装置におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図３】  図２のＡ−Ａ´断面図である。
【図４】  図２のＢ−Ｂ´断面図である。
【図５】  容量電極の形成パターンの一態様を示す平面図である。
【図６】  容量電極の形成パターンの他の態様を示す平面図である。
【図７】  本発明の実施形態の電気光学装置におけるＴＦＴアレイ基板を、その上に形成された各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図である。
【図８】  図７のＨ−Ｈ´断面図である。
【図９】  本発明の電子機器の実施形態である投射型カラー表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。
【符号の説明】
１ａ…半導体層
１ａ´…チャネル領域
１ｂ…低濃度ソース領域
１ｃ…低濃度ドレイン領域
１ｄ…高濃度ソース領域
１ｅ…高濃度ドレイン領域
３ａ…走査線
６ａ…データ線
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
１０ａ…画像表示領域
１１ａ…下側遮光膜
３０…ＴＦＴ
７０…蓄積容量
７１…中継層
７５…誘電体膜
８１、８３、８５…コンタクトホール
３００…容量電極
５０１…コンタクトホール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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