(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素電極を有する第１基板と、前記画素電極に対向配置された対向電極を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板で挟持された液晶とを有する電気光学装置において、
前記複数の画素電極は、互いに異なる極性で前記液晶を駆動する互いに隣接した画素電極を有し、
前記第１基板の互いに異なる極性で前記液晶を駆動する前記互いに隣接した画素電極間に対応する部位は、前記液晶側表面に縦電界を強めるための盛上り部を備え、
前記盛上り部側面のテーパの傾き方向と前記第１基板の前記液晶のプレチルト角の傾き方向とを合わせることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記液晶は、ＴＮ（Twisted Nematic）液晶であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
請求項１または２の電気光学装置からなるライトバルブと、投射光学系を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置等の電気光学装置の技術分野に属し、特に列方向又は行方向に相隣接する画素電極に印加される電圧の極性が逆となるように画素行毎又は画素列毎に電位極性を周期的に反転させる反転駆動方式を採用する薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:以下適宜、ＴＦＴと称す）によるアクティブマトリクス駆動型の液晶装置等の電気光学装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
一般に液晶装置等の電気光学装置は、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、この電気光学物質の配向状態は、電気光学物質の性質及び基板の電気光学物質側の面上に形成された配向膜により規定されている。従って配向膜の表面に段差があると（即ち、配向膜下にある画素電極の表面或いは画素電極の下地となる層間絶縁膜の表面に段差があると）、この段差の度合いに応じて電気光学物質には配向不良（ディスクリネーション）が生じる。このように配向不良が生じると、この部分では、電気光学物質を良好に駆動することが困難となり、電気光学装置の光抜け等によりコントラスト比が低下してしまう。しかるに、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動型の電気光学装置の場合には、ＴＦＴアレイ基板上に、走査線、データ線、容量線等の各種配線や画素電極をスイッチング制御するためのＴＦＴなどが各所に形成されているため、何らかの平坦化処理を施さなければ、これらの配線や素子の存在に応じて配向膜の表面には必然的に段差が生じてしまう。  
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この段差は、液晶の性質に応じて段差により生じる液晶の配向不良の起因となる。
また、１Ｈ反転方式や１Ｓ反転方式のように相隣接する画素電極に印加される電圧の位相が逆極性にある場合は、相隣接する画素電極間に横電界が生じ液晶の配向不良の起因となる。
【０００４】
本発明は上述した問題点を解決するものであり、液晶等の電気光学物質に面する基板上表面の段差に起因する電気光学物質の配向不良と横電界による電気光学物質の配向不良とを総合的に低減することにより、画素の開口率が高く且つ高コントラスト比で明るい高品位の画像表示が可能となる液晶装置等の電気光学装置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】
【０００５】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、複数の画素電極を有する第１基板と、前記画素電極に対向配置された対向電極を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板で挟持された液晶とを有する電気光学装置において、隣接した前記画素電極間に対応する部位は、前記液晶側表面に盛上り部を備え、前記盛上り部側面のテーパの傾き方向と前記液晶のプレチルト角の傾き方向とを合わせることを特徴とする。
【０００６】
この態様によれば、液晶の層厚が側面に沿って徐々に小さくなっても、液晶の層厚が一定に近い良好な液晶配向状態を得ることができる。即ち、横電界に起因した液晶配向不良を低減するために層厚が局所的に薄くされた液晶部分で段差により生じる液晶配向不良を極力抑えることができる。
【０００７】
また、本発明の電気光学装置は、前記盛上り部は、前記液晶を互いに異なる極性で駆動するための互いに隣接した画素電極間に対応する部位に設けられるとよい。
また、本発明の電気光学装置は、前記液晶は、ＴＮ（Twisted Nematic）液晶であるとよい。
【０００８】
この態様によれば、ＴＮ液晶は、電圧無印加状態では各液晶分子が基本的に基板面にほぼ平行な状態で第１基板から第２基板に向けて徐々に捻じれるように配向するため、このように下地面の境界にテーパが付けられていれば、画素電極端におけるＴＮ液晶の層厚が側面に沿って徐々に小さくなっても、画素電極略中心におけるＴＮ液晶の層厚が一定している場合に近い良好な液晶配向状態が得られる。
【０００９】
また、この態様では、ＴＮ液晶の第１基板上におけるプレティルト角の傾き方向と盛上り部の傾斜面の傾き方向とが合わせられているので、ＴＮ液晶は、電圧無印加状態では各液晶分子が基本的に基板面にほぼ平行な状態であって基板面に対して例えば数度程度のプレティルト角だけ傾いた状態となるように配向する。
ここで、このようにテーパの傾き方向と、プレティルト角の傾き方向とが合わせられていれば、このテーパに沿って画素電極端におけるＴＮ液晶の層厚が側面に沿って徐々に小さくなっても、画素電極のほぼ中心における液晶の層厚が一定している場合に非常に近い良好な液晶配向状態が得られる。尚、ここに“傾き方向が合わせられている”とは、ＴＮ液晶の層厚が一定している場合に非常に近い良好な液晶配向状態が得られる程度に、これら両者の傾きが一致していることをいい、その許容範囲は、実験的、経験的及び理論的に適宜定められる。
【００１０】
そして、本発明のこのような作用及び他の利得は後述する実施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】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の各実施形態は、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。
【００１２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における電気光学装置の構成について、図１から図８を参照して説明する。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り、図３は、図２のＡ−Ａ’断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ’断面図であり、図５は、図２のＣ−Ｃ’断面図である。また図６は、１Ｈ反転駆動方式における各電極における電位極性と横電界が生じる領域とを示す画素電極の図式的平面図であり、図７は、ＴＮ液晶を用いた場合の液晶分子の配向の様子を示す図式的断面図であり、図８は、ＶＡ液晶を用いた場合の液晶分子の配向の様子を示す図式的断面図である。尚、図３から図５においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００１３】
図１において、第１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は、画素電極９ａと当該画素電極９aを制御するためのＴＦＴ３０がマトリクス状に複数形成されており、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良い。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。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例と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（後述する）に形成された対向電極（後述する）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、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、印加された電圧に応じて液晶部分の入射光の透過光量が減少され、ノーマリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じて液晶部分の入射光の透過光量が増加され、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持つ光が出射する。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。
【００１４】
第１実施形態では、前述した従来の各種の反転駆動方式のうち、１Ｈ反転駆動方式を用いて駆動が行われる（図６参照）。これにより、直流電圧印加による液晶の劣化を避けつつ、フレーム或いはフィールド周期で発生するフリッカや特に縦クロストークの低減された画像表示を行える。
【００１５】
図２において、電気光学装置のＴＦＴアレイ基板上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極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、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。データ線６ａは、コンタクトホール５を介して例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち後述のソース領域に電気接続されている。画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのうち後述のドレイン領域に電気接続されている。また、半導体層１ａのうち図中右下がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ’に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。このように、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する個所には夫々、チャネル領域１ａ’に走査線３ａ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ＴＦＴ３０が設けられている。
【００１６】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直線状に伸びる本線部と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って図中上方に突出した突出部とを有する。
【００１７】
第１実施形態では特に、ＴＦＴアレイ基板１０上において各データ線６ａや各ＴＦＴ３０を含む各データ線６ａに沿った領域（図中太線でその輪郭が示された領域）に溝２０１が設けられ、ストライプ状の溝を形成している。これにより、データ線６ａに対する平坦化処理が施されている。
【００１８】
次に図３の断面図に示すように、電気光学装置は、透明な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。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）膜などの透明導電性薄膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００１９】
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膜などの透明導電性薄膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００２０】
ＴＦＴアレイ基板１０には、各画素電極９ａに隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。
【００２１】
対向基板２０には、更に図３に示すように、各画素の非開口領域に、一般にブラックマスク或いはブラックマトリクスと称される遮光膜２３が設けられている。このため、対向基板２０の側から入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することはない。更に、遮光膜２３は、コントラスト比の向上、カラーフィルタを形成した場合における色材の混色防止などの機能を有する。尚、本実施形態では、Ａｌ等からなる遮光性のデータ線６ａで、各画素の非開口領域のうちデータ線６ａに沿った部分を遮光することにより、各画素の開口領域のうちデータ線６ａに沿った輪郭部分を規定してもよいし、このデータ線６ａに沿った非開口領域についても冗長的に又は単独で対向基板２０に設けられた遮光膜２３で遮光するように構成してもよい。
【００２２】
このように構成され、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、後述のシール材により囲まれた空間に電気光学物質の一例である液晶が封入され、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で配向膜１６及び２２により所定の配向状態をとる。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなる。シール材は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０をそれらの周辺で貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材が混入されている。
【００２３】
更に、ＴＦＴアレイ基板１０と複数の画素スイッチング用ＴＦＴ３０との間には、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。下地絶縁膜１２は、例えば、ＮＳＧ（ノンドープトシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）などの高絶縁性ガラス又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなる。
【００２４】
第１実施形態では、半導体層１ａを高濃度ドレイン領域１ｅから延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、これに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とし、ゲート絶縁膜を含んだ絶縁薄膜２を走査線３ａに対向する位置から延設してこれらの電極間に挟持された誘電体膜とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。
【００２５】
図３において、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線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薄膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。高濃度ドレイン領域１ｅには、複数の画素電極９ａのうちの対応する一つがコンタクトホール８を介して接続されている。また、走査線３ａ及び容量線３ｂ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５及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が各々形成された第１層間絶縁膜４が形成されている。更に、データ線６ａ及び第１層間絶縁膜４の上には、高濃度ドレイン領域１ｅへのコンタクトホール８が形成された第２層間絶縁膜７が形成されている。前述の画素電極９ａは、このように構成された第２層間絶縁膜７の上面に設けられている。
【００２６】
図４に示すように、図２で左右に相隣接する画素電極９ａの間隙に位置する各画素の非開口領域には、データ線６ａが設けられており、データ線６ａにより各画素の開口領域の輪郭のうちデータ線６ａに沿った部分が規定されており、且つデータ線６ａにより当該非開口領域における光抜けが防止されている。また、データ線６ａの下には、容量線３ｂの本線部からデータ線６ａの下に沿って突出した部分を利用して、蓄積容量７０が形成されており、非開口領域の有効利用が図られている。
【００２７】
図３及び図４に示すように第１実施形態では特に、ＴＦＴアレイ基板１０上において各データ線６ａや各ＴＦＴ３０を含む各データ線６ａに沿った領域に、溝２０１が複数設けられている。これにより、データ線６ａに対する平坦化処理が施されている。
【００２８】
図５に示すように、図２で上下に相隣接する画素電極９ａの間隙に位置する各画素の非開口領域には、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられており、対向基板２０に設けられた遮光膜２３により各画素の開口領域の輪郭のうち走査線３ａに沿った部分が規定されており、且つ遮光膜２３により当該非開口領域における光抜けが防止されている。
【００２９】
図３及び図５に示すように第１実施形態では特に、ＴＦＴアレイ基板１０上においてデータ線と交差する領域及びその付近を除いた走査線３ａに沿った領域に、溝２０１は設けられていない。また、図に示すように容量線３ｂに沿った領域に溝２０１を設けないようにしても良い。尚、容量線３ｂ領域においては、積層が厚くなる場合は、光透過領域に沿って、少なくとも一部に溝２０１を設けるようにすると良い。これにより段差による光抜けを防止することが出来る。以上、少なくとも走査線３ａに対する平坦化処理は施されておらず、画素電極９ａの下地面（第１実施形態では、第２層間絶縁膜７の表面からなる）は、この走査線３ａ等が配置された画素電極９ａの間隙において土手状に盛り上がっており、盛上り部３０１が形成されている。そして、画素電極９ａの縁は、この盛上り部３０１上に形成されている。
【００３０】
ここで図６を参照して、第１実施形態で採用する１Ｈ反転駆動方式における、相隣接する画素電極９ａの電位極性と横電界の発生領域との関係について説明する。
【００３１】
即ち、図６（ａ）に示すように、ｎ（但し、ｎは自然数）番目のフィールド或いはフレームの画像信号を表示する期間中には、画素電極９ａ毎に＋又は−で示す液晶駆動電位の極性は反転されず、行毎に同一極性で画素電極９ａが駆動される。その後図６（ｂ）に示すように、ｎ＋１番目のフィールド或いは１フレームの画像信号を表示するに際し、各画素電極９ａにおける液晶駆動電位の電位極性は反転され、このｎ＋１番目のフィールド或いは１フレームの画像信号を表示する期間中には、画素電極９ａ毎に＋又は−で示す液晶駆動電位の極性は反転されず、行毎に同一極性で画素電極９ａが駆動される。そして、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した状態が、１フィールド又は１フレームの周期で繰り返されて、１Ｈ反転駆動方式による駆動が行われる。この結果、直流電圧印加による液晶の劣化を避けつつ、クロストークやフリッカの低減された画像表示を行える。尚、１Ｈ反転駆動方式によれば、１Ｓ反転駆動方式と比べて、縦方向のクロストークが殆ど無い点で有利である。
【００３２】
図６（ａ）及び図６（ｂ）から分かるように、１Ｈ反転駆動方式では、横電界の発生領域Ｃ１は常時、縦方向（Ｙ方向）に相隣接する画素電極９ａ間の間隙付近となる。
【００３３】
そこで図３及び図５に示すように第１実施形態では、走査線３ａに沿った領域に盛上り部３０１を形成し、この盛上り部３０１上に配置された画素電極９ａの縁付近における縦電界を強めるようにする。より具体的には、図５に示すように、盛上り部３０１上に配置された画素電極９ａの縁付近と対向電極２１との距離ｄ１を盛上り部３０１の段差（高さ）の分だけ狭める。これに対し図４に示すように、データ線６ａに対しては、平坦化処理が施されており、画素電極９ａの縁付近と対向電極２１との間の距離ｄ２は、画素電極の大部分を占める中央領域における画素電極９ａと対向電極２１との間の距離Ｄとがほぼ同じになるように溝２０１を形成する。ここで、平坦化した部分における画素電極９ａの縁付近と対向電極２１との距離ｄ２は、画素電極の略中心上における液晶層５０のセルギャップＤとの間にＤ−ｄ２≦±３００ｎｍの関係が成り立つようにする。すなわち、横電界が発生しない領域において、液晶のセルギャップＤとの間に３００ｎｍ以上の段差が生じると光抜けが発生する可能性があるためである。
【００３４】
従って、図６に示した横電界の発生領域Ｃ１において、画素電極９ａと対向電極２１との間における縦電界を強めることができるのである。そして、図５において、距離ｄ１が狭まっても、相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１は一定であるため、間隙Ｗ１が狭まる程に強まる横電界の大きさを一定にできる。このため、図６に示した横電界の発生領域Ｃ１において局所的に、横電界よりも縦電界を強めることができ、この結果として縦電界をより支配的にすることにより、横電界の発生領域Ｃ１における液晶の配向不良を防止できるのである。
【００３５】
尚、図４に示すように、データ線６ａに対しては、平坦化処理が施されているので、この部分においてデータ線６ａ等による段差に起因した液晶の配向不良の発生を低減可能である。ここでは平坦化処理が施されているため、画素電極９ａと対向電極２１との間の距離ｄ２が短くなることにより縦電界が強められることはないが、この部分では、図６に示したように相隣接する画素電極９ａ間に横電界は発生しない。従って、この部分では、横電界に対する対策を講ずることなく、平坦化処理により液晶の配向状態を極めて良好にできるのである。
【００３６】
以上の結果、第１実施形態によれば、１Ｈ反転駆動方式において発生する横電界の特性に着目して、横電界の発生領域Ｃ１では、盛上り部３０１に画素電極９ａの縁を配置することで、縦電界を強めることにより横電界による悪影響を低減すると同時に、横電界の発生しない領域では、平坦化を行うことで、画素電極９ａ表面の段差による悪影響を低減する。このように横電界による液晶の配向不良と段差による液晶の配向不良を総合的に低減することにより、液晶の配向不良個所を隠すための遮光膜２３も小さくて済む。従って、光抜け等の画質不良を起こさずに各画素の開口率を高めることができ、最終的にコントラスト比が高く且つ明るく高品位の画像表示が可能となる。
【００３７】
因みに本願発明者の研究によれば、液晶層５０の層厚は、耐光性をある程度のレベルに維持し、液晶５０の注入プロセスを困難にせず、動作中における電界印加により液晶分子が良好に動くようにするために、ある程度の層厚（例えば、現行の技術によれば３μｍ程度）が必要である。他方、相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１（図５参照）を、この部分における画素電極９ａと対向電極２１との間の距離ｄ１より短く（即ち、Ｗ１＜ｄ１に）してしまうと、横電界による悪影響が顕在化し始めることが判明している。従って微細ピッチな画素の高開口率化を図るために、単純に液晶層５０の層厚Ｄ（図４及び図５参照）を全体に薄くしたのでは、液晶の層厚制御の困難化、耐光性の低下、注入プロセスの困難化、液晶分子の動作不良等が発生してしまう。逆に微細ピッチな画素の高開口率化を図るために、液晶層５０を薄くすること無く単純に相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１を狭めたのでは、縦電界と比べて横電界が大きくなるため、当該横電界による液晶の配向不良が顕在化してしまう。このような液晶装置における特質を勘案すれば、上述した第１実施形態のように、横電界が生じる領域においてのみ液晶層５０の層厚ｄ１を（例えば１．５μｍ程度にまで）狭めると共に画素電極９ａの大部分を占めるその他の領域においては液晶層５０の層厚Ｄを狭めないことにより、液晶層５０の光透過領域における層厚Ｄを十分に（例えば３μｍ程度に）確保可能とし且つ横電界を相対的に強めないようにしつつ相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１を狭められる構成は、微細ピッチな画素の高開口率化及び表示画像の高精細化を図る上で非常に有効である。
【００３８】
第１実施形態では特に、図５において好ましくは、０．５Ｄ  ＜  Ｗ１なる関係を満足するように画素電極９ａを平面配置する。これは、液晶の層厚Ｄが画素電極９ａ間の間隔Ｗ１の２倍以上に制御しないと、横電界による液晶の配向不良が顕在化するからである。更に、ｄ１＋３００ｎｍ（ナノメータ）  ≦  Ｄ  なる関係を満足するように盛上り部３０１を形成する。即ち、盛上り部３０１を段差が３００ｎｍ以上となるまで盛り上げれば、横電界による悪影響が実用上表面化しない程度にまで、この領域における縦電界を横電界に対して大きくできる。
また微細ピッチな画素の高開口率化及び表示画像の高精細化を図るためには、間隙Ｗ１や間隙Ｗ２をなるべく小さくするのが有効であるが、横電界の悪影響を顕在化させないためには、むやみにこの間隙Ｗ１を小さくすることはできない。ここで、Ｗ１≒ｄ１となるまで間隙Ｗ１を小さく設定すれば、画質を落とさず微細ピッチな画素の高開口率化を図るためには最も効果的である。
【００３９】
更に第１実施形態では、盛上り部３０１における長手状に伸びる上面の幅方向の縁に、画素電極９ａの縁が位置するように構成するのが好ましい。このように構成すれば、当該画素電極９ａ内の周辺部と対向電極２１との間の距離ｄ１を盛上り部３０１の高さを最大限に利用して短くすることができる。同時に、盛上り部３０１における上面の幅を最大限に生かして横電界が生じる相隣接する画素電極９ａ間の間隔Ｗ１を狭めることができる。これらにより、盛上り部３０１の形状を極めて効率的に利用して、横電界の発生領域Ｃ１において横電界に対して縦電界を強めることが可能となる。
【００４０】
尚、以上説明した盛上り部３０１は、走査線３ａやＴＦＴ３０を形成する導電膜や層間絶縁膜を利用して形成しているが、積層プロセス中にＴＦＴアレイ基板１０と画素電極９ａとの間に盛上り部形成用の膜を局所的に追加形成したり、ＴＦＴアレイ基板１０上の表面をエッチング処理等により土手状に形成したり、ＴＦＴアレイ基板１０の表面と画素電極９ａとの間に介在する層間絶縁膜等の表面をエッチング処理等により土手状に形成したりすることにより形成される。また盛上り部３０１のその長手軸に垂直に切った断面形状としては、例えば台形、三角形、半円形、半楕円形、頂上付近が平坦とされた半円形又は半楕円形、若しくは側辺の傾斜が頂上に向かうに連れて徐々に増す２次曲線や３次曲線状の略台形、略三角形など各種の形状が考えられる。更に、図５に示した走査線３ａや容量線３ｂの本線部に対して、部分的にのみ平坦化処理を施すことも可能である。例えば、これらの配線をＴＦＴアレイ基板１０や層間絶縁膜に形成された溝内に部分的に埋め込んで所望の領域に所望の高さの盛上り部を形成するようにしてもよい。従って実践的には、液晶の性質に応じて段差により生じる液晶の配向不良が小さくて済むような断面形状を適宜採用するのが望ましい。
【００４１】
ここで図７（ｂ）に示すように、第１実施形態では好ましくは、液晶層５０はＴＮ（Twisted Nematic）液晶から構成されており、盛上り部３０１の側面にはテーパが付けられている。しかも、係るＴＮ液晶のＴＦＴアレイ基板１０上におけるプレティルト角θの傾き方向とテーパの傾き方向とを合せるようにすると良い。
【００４２】
即ち、図７（ａ）に示すように、ＴＮ液晶の液晶分子５０ａは、電圧無印加状態では各液晶分子５０ａが基本的に基板面にほぼ平行な状態となるように、且つＴＦＴアレイ基板１０から対向基板２０に向けて徐々に捻じれるように配向すると共に電圧印加状態では、矢印で夫々示したように各液晶分子５０ａが基板面から垂直に立ち上がるように配向する。このため、図７（ｂ）に示すように、盛上り部３０１の側面にテーパが付けられており、しかもＴＮ液晶のプレティルト角θの傾き方向とテーパの傾き方向とが合わせられていれば、盛上り部３０１と対向基板２０との間においては、液晶の層厚ｄ１が側面に沿って徐々に小さくなっても、液晶の層厚Ｄが一定している場合に近い良好な液晶配向状態が得られる。
即ち、横電界に起因した液晶配向不良を低減する盛上り部３０１の存在により生じる段差に起因した液晶配向不良を極力抑えることができる。仮に、図７(ｃ)に示すようにＴＮ液晶のプレティルト角θの傾き方向とテーパの傾き方向とが合わせられていなければ、盛上り部３０１と対向基板２０との間においては、他の液晶分子５０ａとは反対方向に立ち上がる液晶分子５０ｂが盛上り部３０１の付近に発生し、これにより配向状態が不連続な液晶配向不良が生じてしまうのである。したがって、このような領域は対向基板２０やＴＦＴアレイ基板１０に遮光膜を形成して隠すようにすると良い。
【００４３】
或いは図８（ｂ）に示すように、第１実施形態では、液晶層５０’は、ＶＡ（Vertically Aligned）液晶からなり、テーパがほとんど付けられていない盛上り部３０１’を設けるようにしてもよい。
【００４４】
即ち、図８（ａ）に示すように、ＶＡ液晶は、電圧無印加状態では各液晶分子５０ａ’が基本的に基板面にほぼ垂直な状態となるように配向するため、平面的に見て盛上り部３０１’の側面にテーパが存在する領域では、液晶配向が乱れざるを得ないが、このように盛上り部３０１’の側面にテーパがほとんど付けられていなければ、係る側面で配向が乱れる液晶部分を極力小さくできる。従って、盛上り部３０１’の頂上付近におけるほぼ平坦な個所にある画素電極９ａの部分と、盛上り部３０１’の下に有るほぼ平坦な個所にある画素電極９ａの部分との両者で、図８（ａ）における液晶の層厚Ｄが一定している場合に近い良好な液晶配向状態が図８（ｂ）のように得られる。
【００４５】
以上説明した第１実施形態では、溝２０１を掘って、データ線６ａ等を埋め込むことにより平坦化処理を行ったが、データ線６ａの上方に位置する層間絶縁膜７や１２の上面の段差をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理等により平らに削ることにより、或いは有機ＳＯＧを用いて平らに形成することにより、当該平坦化処理を行ってもよい。
【００４６】
この平坦化処理の後に、データ線６ａ方向や走査線３ａ方向に部分的に盛上り部を形成してもよい。方法としては、盛上り部を形成する領域を省いた層間絶縁膜に対してエッチングすることにより、容易に形成することができる。これにより、横電界が発生する領域に容易に盛上り部を設けることができる。
【００４７】
更に以上説明した第１実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好ましくは図３に示したようにＬＤＤ構造を持つが、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持ってよいし、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及び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。また第１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或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。
【００４８】
（第１実施形態の製造プロセス）
次に、以上のような構成を持つ第１実施形態における電気光学装置を構成するＴＦＴアレイ基板側の製造プロセスについて、図９を参照して説明する。尚、図９は各工程におけるＴＦＴアレイ基板側の各層を、図４及び図５と同様に図２のＢ−Ｂ’断面及び図２のＣ−Ｃ’断面に対応させて示す工程図である。
【００４９】
先ず図９の工程（ａ）に示すように、先ず石英基板、ハードガラス基板、シリコン基板等のＴＦＴアレイ基板１０を用意し、データ線６ａを形成すべき領域に溝２０１を形成する。
【００５０】
次に図９の工程（ｂ）に示すように、薄膜形成技術を用いて、ＴＦＴアレイ基板１０上に、走査線３ａ及び容量線３ｂを形成する。これと平行して、図３に示した如きＴＦＴ３０及び蓄積容量７０を形成する。
【００５１】
より具体的には、溝２０１が形成されたＴＦＴアレイ基板１０上に、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴＥＯＳ（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）ガス、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなり、膜厚が約５００〜２０００ｎｍの下地絶縁膜１２を形成する。次に、下地絶縁膜１２の上に、減圧ＣＶＤ等によりアモルファスシリコン膜を形成し熱処理を施すことにより、ポリシリコン膜を固相成長させる。或いは、アモルファスシリコン膜を経ないで、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を直接形成する。次に、このポリシリコン膜に対し、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等を施すことにより、図２に示した如き第1蓄積容量電極１ｆを含む所定パターンを有する半導体層１ａを形成する。次に、熱酸化すること等により、図３に示したＴＦＴ３０のゲート絶縁膜と共に蓄積容量形成用の誘電体膜を含む絶縁薄膜２を形成する。この結果、半導体層１ａの厚さは、約３０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３５〜５０ｎｍの厚さとなり、絶縁薄膜２の厚さは、約２０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３０〜１００ｎｍの厚さとなる。次に、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を約１００〜５００ｎｍの厚さに堆積し、更にＰ（リン）を打ち込んだり、熱拡散して、このポリシリコン膜を導電化した後、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、図２に示した如き所定パターンの走査線３ａ及び容量線３ｂを形成する。尚、走査線３ａ及び容量線３ｂは、高融点金属や金属シリサイド等の金属合金膜で形成しても良いし、ポリシリコン膜等と組み合わせた多層配線としても良い。次に、低濃度及び高濃度の２段階で不純物をドープすることにより、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを含む、ＬＤＤ構造の画素スイッチング用ＴＦＴ３０を形成する。
【００５２】
尚、図９の工程（ｂ）と並行して、ＴＦＴから構成されるデータ線駆動回路、走査線駆動回路等の周辺回路を構成するＴＦＴをＴＦＴアレイ基板１０上の周辺部に形成してもよい。
【００５３】
次に図９の工程（ｃ）に示すように、走査線３ａ、容量線３ｂ、絶縁薄膜２及び下地絶縁膜１２からなる積層体を覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる層間絶縁膜４を形成する。層間絶縁膜４は、例えば１０００〜２０００ｎｍ程度の膜厚とされる。尚、この熱焼成と並行して或いは相前後して、半導体層１ａを活性化するために約１０００℃の熱処理を行ってもよい。そして、図３に示したデータ線６ａと半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄを電気接続するためのコンタクトホール５を第１層間絶縁膜４及び絶縁薄膜２に開孔し、また、走査線３ａや容量線３ｂを基板周辺領域において図示しない配線と接続するためのコンタクトホールも、コンタクトホール５と同一の工程により開孔することができる。続いて、第１層間絶縁膜４の上に、スパッタリング工程等により、Ａｌ等の低抵抗金属膜や金属シリサイド膜を約１００〜５００ｎｍの厚さに堆積した後、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程等により、データ線６ａを形成する。
【００５４】
次に図９の工程（ｄ）に示すように、データ線６ａ上に第２層間絶縁膜７が形成される。また、図３に示したように、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとを電気接続するためのコンタクトホール８を、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチング或いはウエットエッチングにより形成する。続いて、第２層間絶縁膜７の上に、スパッタリング工程等により、ＩＴＯ膜等の透明導電性薄膜を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積し、更にフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程等により、画素電極９ａを形成する。尚、当該電気光学装置を反射型として用いる場合には、Ａｌ等の反射率の高い不透明な材料から画素電極９ａを形成してもよい。
【００５５】
以上のように第１実施形態の製造方法によれば、ＴＦＴアレイ基板１０に溝２０１を掘ってデータ線６ａを形成して、データ線６ａに対する平坦化処理を施すと共に、走査線３ａ及び容量線３ｂの一部に対しては平坦化処理を施さないので、横電界の発生しない領域では段差による液晶配向不良を低減し、横電界の発生する領域では盛上り部３０１により横電界による液晶配向不良を低減する第１実施形態の液晶装置を比較的容易に製造できる。
【００５６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態における電気光学装置の構成について、図１０から図１４を参照して説明する。図１０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り、図１１は、図１０のＡ−Ａ’断面図であり、図１２は、図１０のＢ−Ｂ’断面図であり、図１３は、図１０のＣ−Ｃ’断面図である。また図１４は、１Ｓ反転駆動方式における各電極における電位極性と横電界が生じる領域とを示す画素電極の図式的平面図である。尚、図１１から図１３においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、図１０から図１４に示した第２実施形態において図２から図６に示した第１実施形態と同様の構成要素については、同様の参照符号を付し、その説明は省略する。
【００５７】
第２実施形態における回路構成については、図１に示した第１実施形態の場合と同様である。
【００５８】
図１０に示すように、第２実施形態では、第１実施形態で溝２０１がデータ線６ａに沿った領域に掘られていたのに対し、走査線３ａ及び容量線３ｂに沿った領域（図中、太線で囲まれた領域）に溝２０２が掘られている。そして第２実施形態では、図１１及び図１２に示すように、データ線６ａに沿ってデータ線６ａ及びこれに沿った蓄積容量７０部分（即ち、容量線３ｂのうち平面的に見て本線部からデータ線６ａに沿って突出した部分並びにこれに対向する絶縁薄膜２及び蓄積容量電極１ｆ部分）から盛上り部３０２が形成されており、図１２及び図１３に示すように、走査線３ａ及び容量線３ｂに対して平坦化処理が施されている。更に、図１４に示すように第２実施形態では、１Ｓ反転駆動方式により駆動される。第２実施形態におけるその他の構成及び動作については、第１実施形態の場合と同様である。
【００５９】
即ち第２実施形態では、図１４（ａ）に示すように、ｎ（但し、ｎは自然数）番目のフィールド或いはフレームの画像信号を表示する期間中には、画素電極９ａ毎に＋又は−で示す液晶駆動電位の極性は反転されず、列毎に同一極性で画素電極９ａが駆動される。その後図１４（ｂ）に示すように、ｎ＋１番目のフィールド或いは１フレームの画像信号を表示するに際し、各画素電極９ａにおける液晶駆動電位の極性は反転され、このｎ＋１番目のフィールド或いは１フレームの画像信号を表示する期間中には、画素電極９ａ毎に＋又は−で示す液晶駆動電位の極性は反転されず、列毎に同一極性で画素電極９ａが駆動される。そして、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示した状態が、１フィールド又は１フレームの周期で繰り返されて、本実施形態における１Ｓ反転駆動方式による駆動が行われる。この結果、本実施形態によれば、直流電圧印加による液晶の劣化を避けつつ、クロストークやフリッカの低減された画像表示を行える。
【００６０】
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）から分かるように、１Ｓ反転駆動方式では、横電界の発生領域Ｃ２は常時、横方向（Ｘ方向）に相隣接する画素電極９ａ間の間隙付近となる。
【００６１】
そこで図１１及び図１２に示すように第２実施形態では、盛上り部３０２を形成し、この盛上り部３０２上に配置された画素電極９ａの縁付近における縦電界を強めるようにする。より具体的には、図１２に示すように、盛上り部３０２上に配置された画素電極９ａの縁付近と対向電極２１との距離ｄ２を盛上り部３０２の段差（高さ）の分だけ狭める。これに対し図１３に示すように、走査線３ａ及び容量線３ｂの本線部に対しては、平坦化処理が施されており、画素電極９ａの縁付近と対向電極２１との間の距離ｄ１は、画素電極９ａの大部分を占める中央領域と対向電極２１との間の距離Ｄとほぼ同じとなる。
【００６２】
従って、図１４に示した横電界の発生領域Ｃ２において、画素電極９ａと対向電極２１との間における縦電界を強めることができるのである。そして、図１２において、距離ｄ２が狭まっても、相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ２は一定であるため、間隙Ｗ２が狭まる程に強まる横電界の大きさを一定にできる。このため、図１４に示した横電界の発生領域Ｃ２において局所的に、横電界に対する縦電界を強めることができ、この結果として縦電界をより支配的にすることにより、横電界の発生領域Ｃ２における横電界による液晶の配向不良を防止できるのである。
【００６３】
尚、図１３に示すように、走査線３ａ及び容量線３ｂの本線部に対しては、平坦化処理が施されているので、この部分において走査線３ａ及び容量線３ｂによる段差に起因した液晶の配向不良の発生を低減可能である。ここでは平坦化処理が施されているため、画素電極９ａと対向電極２１との間の距離ｄ１が短くなることにより縦電界が強められることはないが、この部分では、図１４に示したように相隣接する画素電極９ａ間に横電界は発生しない。従って、この部分では、横電界に対する対策を講ずることなく、平坦化処理により液晶の配向状態を極めて良好にできるのである。また第２実施形態では、走査線３ａ及び容量線３ｂに対向する液晶層５０の部分では、段差による配向不良が殆ど生じないため、この部分を隠す遮光膜２３の幅は、第１実施形態の場合よりも細くてよい。
【００６４】
以上の結果、第２実施形態によれば、１Ｓ反転駆動方式において発生する横電界の特性に着目して、横電界の発生領域Ｃ２では、盛上り部３０２に画素電極９ａの縁を配置することで、縦電界を強めることにより横電界による悪影響を低減すると同時に、横電界の発生しない領域では、平坦化を行うことで、画素電極９ａ表面の段差による悪影響を低減できる。
【００６５】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態における電気光学装置の構成について、図１５から図２２を参照して説明する。図１５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り、図１６は、図１５のＡ−Ａ’断面図であり、図１７は、図１５のＢ−Ｂ’断面図であり、図１８は、図１５のＣ−Ｃ’断面図である。図１９及び図２０は、盛上り部の各種の断面形状を示す断面図である。また、図２１は、ＴＮ液晶を用いた場合の液晶分子の配向の様子を示す図式的断面図であり、図２２は、ＶＡ液晶を用いた場合の液晶分子の配向の様子を示す図式的断面図である。尚、図１６から図１８並びに図１９及び図２０においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。第１実施形態と同様の構成要素については、同様の参照符号を付し、その説明は省略する。
【００６６】
第３実施形態では特に、ＴＦＴアレイ基板上において、データ線６ａ、走査線３ａ、容量線３ｂ及びＴＦＴ３０が形成された画素電極９ａの間隙部分には、溝が形成されており、この溝にデータ線６ａ、走査線３ａ、容量線３ｂ及びＴＦＴ３０が埋め込まれている。即ちＴＦＴアレイ基板側における平坦化が行われている。そして、このように平坦化処理が施されたＴＦＴアレイ基板に対向する対向基板側には、走査線３ａ及び容量線３ｂに沿った領域（図中太線でその輪郭が示された領域）に複数の盛上り部３０３が設けられ、ストライプ状の盛上り部を形成している。
【００６７】
次に図１６の断面図に示すように、電気光学装置は、透明な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。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）膜などの透明導電性薄膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００６８】
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膜などの透明導電性薄膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００６９】
ＴＦＴアレイ基板１０には、各画素電極９ａに隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。
【００７０】
第３実施形態では特に、対向基板２０には図１６に示すように、対向基板２０と対向電極２１との間において、各画素の非開口領域に、遮光膜２３からなる盛上り部３０３が設けられている。ここで盛上り部３０３による横電界を低減する作用及び効果について後で詳述するが、この盛上り部３０３は遮光膜２３から構成されているため、所謂ブラックマスク或いはブラックマトリクスとしても機能し、対向基板２０の側から入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することはない。更に、遮光膜２３からなる盛上り部３０３は、コントラスト比の向上、カラーフィルタを形成した場合における色材の混色防止などの機能を有する。尚、第３実施例では、Ａｌ等からなる遮光性のデータ線６ａで、各画素の非開口領域のうちデータ線６ａに沿った部分を遮光することにより、各画素の開口領域のうちデータ線６ａに沿った輪郭部分を規定してもよいし、このデータ線６ａに沿った非開口領域についても冗長的に又は単独で対向基板２０に設けられた遮光膜２３からなる盛上り部３０３で遮光するように構成してもよい。
【００７１】
このように構成され、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、後述のシール材により囲まれた空間に電気光学物質の一例である液晶が封入され、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で配向膜１６及び２２により所定の配向状態をとる。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなる。シール材は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０をそれらの周辺で貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材が混入されている。
【００７２】
更に、ＴＦＴアレイ基板１０と複数の画素スイッチング用ＴＦＴ３０との間には、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性の変化を防止する機能を有する。下地絶縁膜１２は、例えば、ＮＳＧ（ノンドープトシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）などの高絶縁性ガラス又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなる。
【００７３】
第３実施形態では、半導体層１ａを高濃度ドレイン領域１ｅから延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、これに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とし、ゲート絶縁膜を含んだ絶縁薄膜２を走査線３ａに対向する位置から延設してこれらの電極間に挟持された誘電体膜とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。
【００７４】
図１６において、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線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薄膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。高濃度ドレイン領域１ｅには、複数の画素電極９ａのうちの対応する一つがコンタクトホール８を介して接続されている。また、走査線３ａ及び容量線３ｂ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５及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が各々形成された第１層間絶縁膜４が形成されている。更に、データ線６ａ及び第１層間絶縁膜４の上には、高濃度ドレイン領域１ｅへのコンタクトホール８が形成された第２層間絶縁膜７が形成されている。前述の画素電極９ａは、このように構成された第２層間絶縁膜７の上面に設けられている。
【００７５】
図１６から図１８に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上において、各データ線６ａ、各走査線３ａ、各容量線３ｂ及び各ＴＦＴ３０が形成される領域には、溝２０１が設けられており、これにより、ＴＦＴアレイ基板１０上における平坦化処理が施されている。
【００７６】
図１５乃至図１７に示すように、左右に相隣接する画素電極９ａの間隙に位置する各画素の非開口領域には、データ線６ａが設けられている。データ線６ａにより各画素の開口領域の輪郭のうちデータ線６ａに沿った部分が規定されており、且つデータ線６ａにより当該非開口領域における光抜けが防止されている。また、データ線６ａの下には、容量線３ｂの本線部からデータ線６ａの下に沿って突出した部分を利用して、蓄積容量７０が形成されており、非開口領域の有効利用が図られている。
【００７７】
図１６及び図１８に示すように、図１５で上下に相隣接する画素電極９ａの間隙に位置する各画素の非開口領域には、走査線３ａ及び容量線３ｂの本線部が設けられている。
【００７８】
第３実施形態では特に、図１５に示すように、左右に相隣接する画素電極９ａの間隙に対向する対向基板２０における対向電極２１の下地面には、盛上り部は設けられておらず、図１７に示すように対向電極２１は平坦に形成されている。
これに対し、図１５に示すように、上下に相隣接する画素電極９ａの間隙に対向する対向基板２０における対向電極２１の下地面は、図１８に示すように土手状に盛り上がっている。即ち、遮光膜２３からなる盛上り部３０３が形成されており、対向電極２１は、画素電極９ａ側に向かって突出して形成されている。尚、盛上り部３０３により各画素の開口領域の輪郭のうち走査線３ａに沿った部分が規定されており、且つ遮光膜２３からなる盛上り部３０１により当該非開口領域における光抜けが防止されている。
【００７９】
図１６及び図１８に示すように第３実施形態では、走査線３ａに沿った領域に盛上り部３０３を形成し、この盛上り部３０３上に配置された対向電極２１の突出部付近における縦電界を強めるようにする。より具体的には、図１８に示すように、盛上り部３０３上に配置された対向電極２１と画素電極９ａとの距離ｄ１を盛上り部３０３の段差（高さ）の分だけ狭める。これに対し図１７に示すように、データ線６ａに対向する領域には盛上り部３０３が形成されておらず、画素電極９ａの縁付近と対向電極２１との間の距離ｄ２は、画素電極の大部分を占める中央領域における画素電極９ａと対向電極２１との間の距離Ｄとがほぼ同じとなる。
【００８０】
従って、図６に示した横電界の発生領域Ｃ１において、画素電極９ａと対向電極２１との間における縦電界を強めることができるのである。そして、図１８において、距離ｄ１が狭まっても、相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１は一定であるため、間隙Ｗ１が狭まる程に強まる横電界の大きさを一定にできる。このため、図６に示した横電界の発生領域Ｃ１において局所的に、横電界に対する縦電界を強めることができ、この結果として縦電界をより支配的にすることにより、横電界の発生領域Ｃ１における横電界による液晶の配向不良を防止できるのである。
【００８１】
尚、図１７に示すように、データ線６ａに対向する領域には盛上り部３０３が形成されておらず対向電極２１は平坦であるので、この部分において盛上り部３０３の存在による段差に起因した液晶の配向不良の発生を低減可能である。ここでは平坦なため、画素電極９ａと対向電極２１との間の距離ｄ２が短くなることにより縦電界が強められることはないが、この部分では、図６に示したように相隣接する画素電極９ａ間に横電界は発生しない。従って、この部分では、横電界に対する対策を講ずることなく、平坦化処理により液晶の配向状態を極めて良好にできるのである。
【００８２】
以上の結果、第３実施形態によれば、１Ｈ反転駆動方式において発生する横電界の特性に着目して、横電界の発生領域Ｃ１では、盛上り部３０３で対向電極２１を突出させることで、縦電界を強めることにより横電界による悪影響を低減すると同時に、横電界の発生しない領域では、対向電極２１を平坦にすることで、対向電極２１表面の段差による悪影響を低減する。このように横電界による液晶の配向不良と段差による液晶の配向不良を総合的に低減することにより、液晶の配向不良個所を隠すための遮光膜２３からなる盛上り部３０３の幅も小さくて済む（但し、盛上り部３０３における段差に起因した液晶の配向不良個所を覆い隠すためには、盛上り部３０３の幅よりも若干広めの幅を持つ遮光膜２３を一体的に又は別体から形成するのが望ましい）。従って、光抜け等の画質不良を起こさずに各画素の開口率を高めることができ、最終的にコントラスト比が高く且つ明るく高品位の画像表示が可能となる。
【００８３】
因みに本願発明者の研究によれば、液晶層５０の層厚Ｄは、耐光性をある程度のレベルに維持し、液晶５０の注入プロセスを困難にせず、動作中における電界印加により液晶分子が良好に動くようにするために、ある程度の層厚（例えば、現行の技術によれば３μｍ程度）が必要である。他方、相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１（図１８参照）を、この部分における画素電極９ａと対向電極２１との間の距離ｄ１より短く（即ち、Ｗ１＜ｄ１に）してしまうと、横電界による悪影響が顕在化し始めることが判明している。従って微細ピッチな画素の高開口率化を図るために、単純に液晶層５０の層厚Ｄ（図１７及び図１８参照）を全体に薄くしたのでは、液晶層厚制御の均一化が困難になり、耐光性が低下し、注入プロセスが困難になり、液晶分子の動作不良等が発生してしまう。逆に微細ピッチな画素の高開口率化を図るために、液晶層５０を薄くすること無く単純に相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１を狭めたのでは、縦電界と比べて横電界が大きくなるため、当該横電界による悪影響（即ち液晶の配向不良）が顕在化してしまう。このような液晶装置における特質を勘案すれば、上述した本実施形態のように、横電界が生じる領域においてのみ液晶層５０の層厚ｄ１を（例えば１．５μｍ程度にまで）狭めると共に、画素電極９ａの大部分を占めるその他の領域においては液晶層５０の層厚Ｄを狭めないことにより横電界を相対的に強めないようにする。これにより相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ１を狭められるため、微細ピッチな画素の高開口率化及び表示画像の高精細化を図る上で非常に有効である。
【００８４】
第３実施形態では特に、図１８において好ましくは、０．５Ｄ  ＜  Ｗ１なる関係を満足するように画素電極９ａを平面配置し、更に、ｄ１＋３００ｎｍ（ナノメータ）  ≦  Ｄ  なる関係を満足するように盛上り部３０３を形成する。即ち、画素電極９ａ間を余り近づけないようにし且つ盛上り部３０３を段差が３００ｎｍ以上となるまで盛り上げれば、横電界による悪影響が実用上表面化しない程度にまで、この領域における縦電界を横電界に対して大きくできる。また微細ピッチな画素の高開口率化及び表示画像の高精細化を図るためには、間隙Ｗ１や間隙Ｗ２をなるべく小さくするのが有効であるが、横電界の悪影響を顕在化させないためには、むやみにこの間隙Ｗ１を小さくすることはできない。ここで、Ｗ１≒ｄ１となるまで間隙Ｗ１を小さく設定すれば、画質を落とさず微細ピッチな画素の高開口率化を図るためには最も効果的である。
【００８５】
尚、以上説明した盛上り部３０３は、遮光膜２３を利用して形成しているが、積層プロセス中に対向基板２０と対向電極２１との間に有機膜やレジストなどの土手形成用の膜を局所的に追加形成することにより形成してもよい。また盛上り部３０３のその長手軸に垂直に切った断面形状としては、例えば台形、三角形、半円形、半楕円形、頂上付近が平坦とされた半円形又は半楕円形、若しくは側辺の傾斜が頂上に向かうに連れて徐々に増す２次曲線や３次曲線状の略台形、略三角形など各種の形状が考えられる。従って実践的には、液晶の性質に応じて段差により生じる液晶の配向不良が小さくて済むような断面形状を適宜採用するのが望ましい。更に、盛上り部３０３を形成することにより、段差による液晶配向不良が発生するため、盛上り部３０３よりも若干幅広の遮光膜２３を盛上り部３０３と対向基板２０との間に配置したり、盛上り部３０３と画素電極との間に配置することが望ましい。
【００８６】
例えば、長手方向に垂直な平面で切った断面形状が三角形である盛上り部３０３を、図１９（ａ）に示すように、遮光膜２３から形成してもよいし、図１９（ｂ）に示すように、盛上り部３０３より若干幅広の遮光膜２３上にレジストや有機膜からなる盛上り部形成用膜３１３から形成してもよいし、図１９（ｃ）に示すように、対向基板２０上にレジストや有機膜からなる盛上り部形成用膜３１３を形成してその上を遮光膜２３で若干広めに覆うようにしてもよいし、図１９（ｄ）に示すように、対向基板２０上にレジストや有機膜からなる盛上り部形成用膜３１３を形成してその上に遮光膜を形成しないようにしてもよい（但し、この場合には、ＴＦＴアレイ基板側に、この部分を覆う遮光膜を形成する）。
【００８７】
更に、盛上り部３０３における長手方向に垂直な平面で切った断面形状を、図２０（ａ）に示すように矩形としてもよいし、図２０（ｂ）に示すように半円形としてもよいし、図２０（ｃ）に示すように台形としてもよいし、図２０（ｄ）に示すように略台形としてもよい。図２０に示したこれらの積層構造は、図１９（ａ）と同様に対向基板２０上に設けた遮光膜２３から盛上り部３０３を形成するようにしたが、これらは図１９（ａ）〜図１９（ｄ）に示したいずれの積層構造であってもよい。更に、対向基板２０上には、カラーフィルタ、保護膜、絶縁膜等が形成されてもよいため、実際の積層構造としては、更に各種のバリエーションが考えられる。
【００８８】
ここで図２１（ｂ）に示すように、第３実施形態では好ましくは、液晶層５０はＴＮ液晶から構成されており、盛上り部３０３の側面にはテーパが付けられている。しかも、係るＴＮ液晶の対向基板２０上におけるプレティルト角θの傾き方向とテーパの傾き方向とが合わせられている。
【００８９】
即ち、図２１（ａ）に示すように、ＴＮ液晶の液晶分子５０ａは、電圧無印加状態では各液晶分子５０ａが基本的に基板面にほぼ平行な状態でＴＦＴアレイ基板１０から対向基板２０に向けて徐々に捻じれるように配向すると共に電圧印加状態では、矢印で夫々示したように各液晶分子５０ａが基板面から垂直に立ち上がるように配向する。このため、図２１（ｂ）に示すように、盛上り部３０３の側面にテーパが付けられており、しかもＴＮ液晶のプレティルト角θの傾き方向とテーパの傾き方向とが合わせられていれば、盛上り部３０３とＴＦＴアレイ基板１０との間においては、液晶の層厚ｄ１が側面に沿って徐々に小さくなっても、液晶の層厚Ｄが一定している場合に近い良好な液晶配向状態が得られる。即ち、横電界に起因した液晶配向不良を低減する盛上り部３０３の存在により生じる段差に起因した液晶配向不良を極力抑えることができる。仮に、図２１（ｃ）に示すようにＴＮ液晶のプレティルト角θの傾き方向とテーパの傾き方向とが合わせられていなければ、盛上り部３０３とＴＦＴアレイ基板１０との間においては、他の液晶分子５０ａとは反対方向に立ち上がる液晶分子５０ｂが盛上り部３０３の付近に発生し、これにより配向状態が不連続な液晶配向不良が生じてしまうのである。このような場合は対向基板２０あるいはＴＦＴアレイ基板１０の少なくとも一方に遮光膜を形成して光抜けを抑制するようにすると良い。
【００９０】
或いは図２２（ｂ）に示すように、第３実施形態では、液晶層５０’は、ＶＡ液晶からなり、テーパがほとんど付けられていない盛上り部３０３’を設けるようにしてもよい。
【００９１】
即ち、図２２（ａ）に示すように、ＶＡ液晶は、電圧無印加状態では各液晶分子５０ａ’が基本的に基板面にほぼ垂直な状態となるように配向するため、平面的に見て盛上り部３０３’の側面にテーパが存在する領域では、液晶配向が乱れざるを得ないが、このように盛上り部３０３’の側面にテーパがほとんど付けられていなければ、係る側面で配向が乱れる液晶部分を極力小さくできる。従って、盛上り部３０３’の頂上付近におけるほぼ平坦な個所にある画素電極９ａの部分と、盛上り部３０３’の下に有るほぼ平坦な個所にある画素電極９ａの部分との両者で、図２２（ａ）における液晶の層厚Ｄが一定している場合に近い良好な液晶配向状態が図２２（ｂ）のように得られる。
【００９２】
以上説明した第１実施形態から第３実施形態では、ＴＦＴアレイ基板１０上に溝２０１を掘って、走査線３ａ等を埋め込むことにより平坦化処理を行ったが、走査線３ａの上方に位置する層間絶縁膜７や１２の上面の段差をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理等により平らに削ることにより、或いは有機ＳＯＧを用いて平らに形成することにより、当該平坦化処理を行ってもよい。
【００９３】
この平坦化処理の後に、データ線６ａ方向や走査線３ａ方向に部分的に盛上り部を形成してもよい。方法としては、盛上り部を形成する領域を省いた層間絶縁膜に対してエッチングすることにより、容易に形成することができる。これにより、横電界が発生する領域に容易に盛上り部を設けることができる。このように、横電界が発生する領域に対して、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０の両方の基板に盛上り部を形成してもよいということは言うまでもない。
【００９４】
（第３実施形態の製造プロセス）
次に、以上のような構成を持つ第３実施形態における電気光学装置を構成する対向基板側の製造プロセスについて、図２３を参照して説明する。尚、図２３は各工程における対向基板側の各層を、図１８と同様に図１５のＣ−Ｃ’断面に対応させて示す工程図である。
【００９５】
先ず図２３の工程（ａ）に示すように、先ず対向基板２０として、所定形状のガラス基板、石英基板を用意する。
【００９６】
次に図２３の工程（ｂ）に示すように、有機膜、金属膜等の遮光膜２３’を３００ｎｍ程度の膜厚に形成する。
【００９７】
次に図２３の工程（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ処理及びエッチング処理を用いたパターニングにより、ＴＦＴアレイ基板上で横電界が発生する領域に、帯状の遮光膜２３を盛上り部形成用の膜として形成することにより、盛上り部３０３を形成する。
【００９８】
次に図２３の工程（ｄ）に示すように、盛上り部３０３上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電性薄膜から対向電極を形成し、更に、その上に、ポリイミド薄膜などの有機薄膜から配向膜２２を形成し、所定のラビング方向にラビングする。
【００９９】
尚、工程（ｂ）及び工程（ｃ）に代えて、印刷技術により、遮光膜からなる盛上り部３０３を形成してもよい。
【０１００】
以上のように第３実施形態の製造方法によれば、横電界の発生する領域では盛上り部３０３により横電界による液晶配向不良を低減する液晶装置を比較的容易に製造できる。
【０１０１】
次に、上述した第３実施形態における対向基板２０上に形成される盛上り部３０３と遮光膜との平面レイアウトの具体例について、図２４及び図２５を参照して説明する。尚、これらの具体例は夫々、ＴＦＴアレイ基板１０側で、データ線６ａに沿うＹ方向に伸びる画素電極間９ａの間隙をデータ線６ａ等により遮光し、対向基板２０側の遮光膜により走査線３ａに沿うＸ方向に伸びる画素電極９ａの間隙を覆うものである。
【０１０２】
図２４（ａ）に示すように、盛上り部３０３ａ及び遮光膜２３ａは共に、複数の画素電極９ａに跨ってＸ方向にストライプ状に伸びるように形成されてもよい。図２４（ｂ）に示すように、盛上り部３０３ａは、複数の画素電極９ａに跨ってＸ方向にストライプ状に伸びるように形成されると共に遮光膜２３ｂは、画素電極９ａ毎に島状に形成されてもよい。図２５（ａ）に示すように、盛上り部３０３ｂは、画素電極９ａ毎に島状に形成されると共に遮光膜２３ａは、複数の画素電極９ａに跨ってＸ方向にストライプ状に伸び形成されてもよい。或いは、図２５（ｂ）に示すように、盛上り部３０３ｂ及び遮光膜２３ｂは共に、画素電極９ａ毎に島状に形成されてもよい。図２４及び図２５に示した何れの場合にも、盛上り部３０３ａ又は３０３ｂにより、横電界が発生する領域における縦電界を強めることができる。同時に盛上り部３０３ａ又は３０３ｂの存在による液晶配向不良を、遮光膜２３ａ又は２３ｂにより隠すことができる。
【０１０３】
このように、横電界が発生する領域において、対向基板上の遮光膜及び盛上り部の配置を工夫することで、画素ピッチが微細化しても高開口率な液晶装置を実現できる。
【０１０４】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態における電気光学装置の構成について、図２６から図２９を参照して説明する。図２６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り、図２７は、図２６のＡ−Ａ’断面図であり、図２８は、図２６のＢ−Ｂ’断面図であり、図２９は、図２６のＣ−Ｃ’断面図である。尚、図２７から図２９においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、図２６から図２９に示した第４実施形態において図１５から図１８に示した第３実施形態と同様の構成要素については、同様の参照符号を付し、その説明は省略する。
【０１０５】
図１４から図１６に示すように、第４実施形態では、第３実施形態で盛上り部３０３が走査線３ａに沿って形成されていたのに対し、対向基板２０上におけるデータ線６ａに沿った領域（図１４中、太線で囲まれた領域）に盛上り部３０４が形成されている。この場合、データ線６ａが遮光膜として機能するので、盛上り部３０４は、遮光膜から形成されてもよいし、透明な材料膜から形成されてもよい。図２７及び図２９に示すように、走査線３ａ及び容量線３ｂの本線部に対向する個所では、対向基板２０は平坦に形成されている。また、対向基板２０上における、走査線３ａ及び容量線３ｂの本線部に対向する個所には、これらに沿って遮光膜２３が形成されており、この遮光膜２３により各画素の開口領域のうち少なくとも走査線３ａに沿った部分が規定されている。尚、このような遮光膜２３を対向基板２０上におけるデータ線６ａに沿った領域に形成してもよい。そして、図１４に示すように第４実施形態では、１Ｓ反転駆動方式により駆動される。第４実施形態におけるその他の構成及び動作については、第３実施形態の場合と同様である。
【０１０６】
即ち第４実施形態では、図１４（ａ）に示すように、ｎ（但し、ｎは自然数）番目のフィールド或いはフレームの画像信号を表示する期間中には、画素電極９ａ毎に＋又は−で示す液晶駆動電位の極性は反転されず、列毎に同一極性で画素電極９ａが駆動される。その後図１４（ｂ）に示すように、ｎ＋１番目のフィールド或いは１フレームの画像信号を表示するに際し、各画素電極９ａにおける液晶駆動電位の極性は反転され、このｎ＋１番目のフィールド或いは１フレームの画像信号を表示する期間中には、画素電極９ａ毎に＋又は−で示す液晶駆動電位の極性は反転されず、列毎に同一極性で画素電極９ａが駆動される。そして、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示した状態が、１フィールド又は１フレームの周期で繰り返されて、第４実施形態における１Ｓ反転駆動方式による駆動が行われる。この結果、第４実施形態によれば、直流電圧印加による液晶の劣化を避けつつ、クロストークやフリッカの低減された画像表示を行える。
【０１０７】
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）から分かるように、１Ｓ反転駆動方式では、横電界の発生領域Ｃ２は常時、横方向（Ｘ方向）に相隣接する画素電極９ａ間の間隙付近となる。
【０１０８】
そこで図２７及び図２８に示すように第４実施形態では、盛上り部３０４を形成し、この盛上り部３０４上に配置された対向電極２１を突出させて縦電界を強めるようにする。より具体的には、図２８に示すように、盛上り部３０４上に配置された対向電極２１と画素電極９ａとの距離ｄ２を盛上り部３０４の段差（高さ）の分だけ狭める。これに対し図２９に示すように、走査線３ａ及び容量線３ｂに対向する個所では対向基板２０は平坦なので、対向電極２１と画素電極９ａとの間の距離ｄ１は、画素電極の大部分を占める中央領域における画素電極９ａと対向電極２１との間の距離Ｄとほぼ同じとなる。
【０１０９】
従って、図１４に示した横電界の発生領域Ｃ２において、画素電極９ａと対向電極２１との間における縦電界を強めることができるのである。そして、図２８において、距離ｄ２が狭まっても、相隣接する画素電極９ａ間の間隙Ｗ２は一定であるため、間隙Ｗ２が狭まる程に強まる横電界の大きさも一定である。このため、図１４に示した横電界の発生領域Ｃ２において局所的に、横電界に対する縦電界を強めることができ、この結果として縦電界をより支配的にすることにより、横電界の発生領域Ｃ２における横電界による液晶の配向不良を防止できるのである。
【０１１０】
尚、図２９に示すように、走査線３ａ及び容量線３ｂの本線部に対向する個所では、対向基板２１は平坦なので、この部分において盛上り部３０４の存在による段差に起因した液晶の配向不良の発生を低減可能である。ここでは平坦なため、画素電極９ａと対向電極２１との間の距離ｄ１が短くなることにより縦電界が強められることはないが、この部分では、図１４に示したように相隣接する画素電極９ａ間に横電界は発生しない。従って、この部分では、横電界に対する対策を講ずることなく、平坦化処理により液晶の配向状態を極めて良好にできるのである。また第４実施形態では、このように走査線３ａ及び容量線３ｂの本線部に対向する液晶層５０の部分では、段差による配向不良が殆ど生じないため、この部分を隠す遮光膜の幅は、第３実施形態の場合よりも細くてよい。
【０１１１】
以上の結果、第４実施形態によれば、１Ｓ反転駆動方式において発生する横電界の特性に着目して、横電界の発生領域Ｃ２では、盛上り部３０４に画素電極９ａの端に配置することで、縦電界を強めることにより横電界による悪影響を低減すると同時に、横電界の発生しない領域では、平坦化を行うことで、画素電極９ａ表面の段差による悪影響を低減できる。
【０１１２】
更に上述した第３実施形態及び第４実施形態において、上述の如く対向基板２０側に盛上り部３０３や３０４を形成するのに加えて、ＴＦＴアレイ基板１０上における画素電極９ａの下地面が、走査線３ａ及び容量線３ｂの本線部に対向する領域で、或いはデータ線６ａに対向する領域で、土手状に盛り上がっているように構成してもよい。この様に構成しても横電界が発生する領域において各画素電極９ａと対向電極２１との間の距離が短くなるので、上述と同様の効果が得られる。更にまた、データ線６ａ、走査線３ａ、容量線３ｂ及びＴＦＴ３０に対して、部分的にのみ平坦化処理を施すことも可能である。例えば、これらの配線やＴＦＴをＴＦＴアレイ基板１０や層間絶縁膜に形成された溝内に部分的に埋め込んで所望の領域に所望の高さの盛上り部を形成するようにしてもよい。
【０１１３】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態における電気光学装置の構成について、図３０を参照して説明する。図３０は、走査線及び容量線が延びる部位の断面図である。第１実施形態と同様の構成要素については、同様の参照符号を付し、その説明は省略する。
【０１１４】
図３０に示すように、第５実施形態では、第１実施形態で走査線３ａと容量線３ｂは同層に隣接して形成されたのに対し、容量線３ｂは、走査線３ａの領域上に第１層間絶縁膜４を介して配置されている。容量線３ｂには絶縁薄膜６１を介して第１蓄積容量電極６２が配置され蓄積容量７０が形成される。容量線３ｂは高融点金属の遮光性材料でなり、走査線３ｂを遮光する。
【０１１５】
そして、容量線３ｂ上に盛上り部３０５が形成し、この盛上り部３０５上に配置された画素電極９ａの縁付近における縦電界を強めるようにしている。
【０１１６】
なお、容量線３ｂは、走査線３ａの領域下に層間絶縁膜を介して配置してもよい。
【０１１７】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態における電気光学装置の構成について、図３１を参照して説明する。図３１は、走査線及び容量線が延びる部位の断面図である。第１実施形態と同様の構成要素については、同様の参照符号を付し、その説明は省略する。
【０１１８】
図３１に示すように、第６実施形態では、液晶の層厚Ｄを薄くするために、ＴＦＴアレイ基板１０に形成した盛上り部３０６と、対向基板２０に設けた盛上り部３０７で形成される。盛上り部３０６、３０７の構成は、第１実施形態の盛上り部３０１と第３実施形態の盛上り部３０３と同様である。そして、対向する盛上り部３０６、３０７で、盛上り部３０６上に配置された画素電極９ａの縁付近における縦電界を強めるようにしている。
【０１１９】
なお、第６実施形態では、各盛上り部３０６、３０７は対向するように配置したが、それぞれ異なる領域で形成してもよい。
【０１２０】
尚、以上述べた本発明における１Ｈ反転駆動方式では駆動電位の極性を、一行毎に反転させてもよいし、相隣接する２行毎に或いは複数行毎に反転させてもよい。同様に本発明における１Ｓ反転駆動方式では駆動電位の極性を、一列毎に反転させてもよいし、相隣接する２列毎に或いは複数列毎に反転させてもよい。
【０１２１】
（電気光学装置の全体構成）
以上のように構成された各実施形態における電気光学装置の全体構成を図３２及び図３３を参照して説明する。尚、図３２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の側から見た平面図であり、図３３は、図３２のＨ−Ｈ’断面図である。
【０１２２】
図３２において、ＴＦＴアレイ基板１０の上には、シール材５２がその縁に沿って設けられており、その内側に並行して、例えば遮光膜２３と同じ或いは異なる材料から成る画像表示領域の周辺を規定する額縁５３が設けられている。シール材５２の外側の領域には、データ線６ａに画像信号を所定タイミングで供給することによりデータ線６ａを駆動するデータ線駆動回路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に走査信号を所定タイミングで供給することにより走査線３ａを駆動する走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。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は片側だけでも良いことは言うまでもない。また、データ線駆動回路１０１を画像表示領域の辺に沿って両側に配列してもよい。例えば奇数列のデータ線は画像表示領域の一方の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給し、偶数列のデータ線は前記画像表示領域の反対側の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給するようにしてもよい。この様にデータ線６ａを櫛歯状に駆動するようにすれば、データ線駆動回路１０１の占有面積を拡張することができるため、複雑な回路を構成することが可能となる。更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域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のコーナー部の少なくとも１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３３に示すように、図３２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。
【０１２３】
尚、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、複数のデータ線６ａに画像信号を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。
【０１２４】
以上説明した各実施形態では、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（Tape Automated bonding)基板上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮモード、ＶＡモード、ＰＤＬＣ(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
【０１２５】
以上説明した各実施形態における電気光学装置は、プロジェクタに適用されるため、３枚の電気光学装置がＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いられ、各ライトバルブには各々ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになる。従って、各実施形態では、対向基板２０に、カラーフィルタは設けられていない。しかしながら、遮光膜２３の形成されていない画素電極９ａに対向する所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板２０上に形成してもよい。このようにすれば、プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー電気光学装置に各実施形態における電気光学装置を適用できる。
【０１２６】
更に、以上の各実施形態において、ＴＦＴアレイ基板１０上において画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対向する位置（即ち、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の下側）にも、例えば高融点金属からなる遮光膜を設けてもよい。このように画素スイッチング用ＴＦＴ３０の下側にも遮光膜を設ければ、ＴＦＴアレイ基板１０の側からの裏面反射（戻り光）や複数のライトバルブをプリズム等を介して組み合わせて一つの光学系を構成する場合に、他の電気光学装置からプリズム等を突き抜けて来る投射光が当該電気光学装置の画素スイッチング用ＴＦＴ３０に入射するのを未然に防ぐことができる。また、対向基板２０上に１画素1個対応するようにマイクロレンズを形成してもよい。あるいは、ＴＦＴアレイ基板１０上のＲＧＢに対向する画素電極９ａ下にカラーレジスト等でカラーフィルタ層を形成することも可能である。このようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい電気光学装置が実現できる。更にまた、対向基板２０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラー電気光学装置が実現できる。
【０１２７】
（電子機器の構成）
上述の実施形態の電気光学装置を用いて構成される電子機器は、図３４に示す表示情報出力源１０００、表示情報処理回路１００２、表示駆動回路１００４、液晶装置などの電気光学装置１００、クロック発生回路１００８及び電源回路１０１０を含んで構成される。表示情報出力源１０００は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ、テレビ信号を同調して出力する同調回路などを含んで構成され、クロック発生回路１００８からのクロックに基づいて、ビデオ信号などの表示情報を出力する。表示情報処理回路１００２は、クロック発生回路１００８からのクロックに基づいて表示情報を処理して出力する。この表示情報処理回路１００２は、例えば増幅・極性反転回路、シリアル-パラレル変換回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路あるいはクランプ回路等を含むことができる。表示駆動回路１００４は、走査線駆動回路及びデータ線駆動回路を含んで構成され、液晶装置１００を表示駆動する。電源回路１０１０は、上述の各回路に電力を供給する。
【０１２８】
このような構成の電子機器として、図３５に示す投射型表示装置、図３６に示すマルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）などを挙げることができる。
【０１２９】
図３５は、投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。図中、１１０２は光源、１１０８はダイクロイックミラー、１１０６は反射ミラー、１１２２は入射レンズ，１１２３はリレーレンズ、１１２４は出射レンズ、１００Ｒ，１００Ｇ，１００はライトバルブ、１１１２はダイクロイックプリズム、１１１４は投射レンズを示す。光源１１０２はメタルハライド等のランプとランプの光を反射するリフレクタとからなる。青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８は、光源１１０２からの光束のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー１１０６で反射されて、赤色光用ライトバルブ１００Ｒに入射される。一方、ダイクロイックミラー１１０８で反射された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８によって反射され、緑色光用ライトバルブ１００Ｇに入射される。一方、青色光は第２のダイクロイックミラー１１０８も透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３、出射レンズ１１２４を含むリレーレンズ系からなる導光手段１１２１が設けられ、これを介して青色光が青色光用ライトバルブ１００Ｂに入射される。各光変調装置により変調された３つの色光はダイクロイックプリズム１１１２に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ１１１４によってスクリーン１１２０上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【０１３０】
図３６に示すパーソナルコンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、液晶表示画面を形成する電気光学装置１００とを有する。
【０１３１】
本発明は、上述した各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なう電気光学装置の製造方法或いは電気光学装置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】
【０１３２】
【図１】第１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、配線等の等価回路である。
【図２】第１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】図２のＣ−Ｃ’断面図である。
【図６】第１実施形態及び第３実施形態で用いられる１Ｈ反転駆動方式における各電極における電位極性と横電界が生じる領域とを示す画素電極の図式的平面図である。
【図７】第１実施形態でＴＮ液晶を用いた場合の液晶分子の配向の様子を示す図式的断面図である。
【図８】第１実施形態で、ＶＡ液晶を用いた場合の液晶分子の配向の様子を示す図式的断面図である。
【図９】第１実施形態の電気光学装置の製造プロセスを順を追って示す工程図である。
【図１０】本発明の第２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１１】図１０のＡ−Ａ’断面図である。
【図１２】図１０のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１３】図１０のＣ−Ｃ’断面図である。
【図１４】第２実施形態及び第４実施形態で用いられる１Ｓ反転駆動方式における各電極における電位極性と横電界が生じる領域とを示す画素電極の図式的平面図である。
【図１５】第３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１６】図１５のＡ−Ａ’断面図である。
【図１７】図１５のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１８】図１５のＣ−Ｃ’断面図である。
【図１９】第３実施形態における盛上り部の各種の断面形状を示す断面図である。
【図２０】第３実施形態における盛上り部の各種の断面形状を示す断面図である。
【図２１】第３実施形態でＴＮ液晶を用いた場合の液晶分子の配向の様子を示す図式的断面図である。
【図２２】第３実施形態でＶＡ液晶を用いた場合の液晶分子の配向の様子を示す図式的断面図である。
【図２３】第３実施形態の電気光学装置の製造プロセスを順を追って示す工程図である。
【図２４】第３実施形態における対向基板上に形成される盛上り部と遮光膜との平面レイアウトの各種具体例を示す一の平面図である。
【図２５】第３実施形態における対向基板上に形成される盛上り部と遮光膜との平面レイアウトの各種具体例を示す他の平面図である。
【図２６】図２６は、本発明の第４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２７】図２６のＡ−Ａ’断面図である。
【図２８】図２６のＢ−Ｂ’断面図である。
【図２９】図２６のＣ−Ｃ’断面図である。
【図３０】第５実施形態における走査線及び容量線が延びる部位の断面図である。
【図３１】第６実施形態における走査線及び容量線が延びる部位の断面図である。
【図３２】各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共に対向基板の側から見た平面図である。
【図３３】図３０のＨ−Ｈ’断面図である。
【図３４】本実施形態を用いた電子機器の実施例である。
【図３５】本実施形態を用いた応用例としての投射型表示装置の実施例である。
【図３６】本実施形態を用いた応用例としてのパーソナルコンピュータの実施例である。
【符号の説明】
【０１３３】
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
１ｆ…第１蓄積容量電極
２…絶縁薄膜
３ａ…走査線
３ｂ…容量線
４…第１層間絶縁膜
５…コンタクトホール
６ａ…データ線
７…第２層間絶縁膜
８…コンタクトホール
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
１２…下地絶縁膜
１６…配向膜
２０…対向基板
２１…対向電極
２２…配向膜
２３…遮光膜
３０…ＴＦＴ
５０…液晶層
５０ａ…液晶分子
７０…蓄積容量
２０１、２０２…溝
３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０７…盛上り部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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