(57)【要約】【課題】液晶装置等の電気光学装置において、高品質な画像を表示可能とする。【解決手段】電気光学装置は、画素領域（１０ａ）に、第１方向に沿って延在する走査線（１１）と、第２方向に沿って延在するデータ線（６ａ）と、画素領域の周囲に位置する周辺領域に、データ線に電気的に接続するように設けられたスイッチング素子（３００）と、第１方向に沿って延在する第１配線（２１０）と、第２方向に沿って延在する第２配線（３１０）とを有しており、スイッチング素子に画像信号を供給する画像信号配線と、第２方向に沿って延在しており、スイッチング素子に制御信号を供給する制御信号配線（２２０）とを備える。第１配線及び第２配線は、互いに異なる層に設けられており、制御信号配線は、第２配線と重ならないように設けられていると共に、第１配線と前記第２配線との間の層に設けられている。【選択図】図７
2011180550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素領域に、
第１方向に沿って延在する走査線と、
前記第１方向と交わる第２方向に沿って延在するデータ線と、
前記画素領域の周囲に位置する周辺領域に、
前記データ線に電気的に接続するように設けられたスイッチング素子と、
前記第１方向に沿って延在する第１配線と、前記第２方向に沿って延在すると共に前記第１配線及び前記スイッチング素子に夫々電気的に接続される第２配線とを有しており、前記スイッチング素子に画像信号を供給する画像信号配線と、
前記第２方向に沿って延在しており、前記スイッチング素子に制御信号を供給する制御信号配線と
を備え、
第１配線及び前記第２配線は、互いに異なる層に設けられており、
前記制御信号配線は、前記第２配線と重ならないように設けられていると共に、前記第１配線と前記第２配線との間の層に設けられている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第２配線は、前記第１配線より前記制御信号配線から離れた層に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】
前記制御信号配線は、前記データ線と同一層として形成されていることを特徴とした請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記画素領域に、
蓄積容量を形成するための容量電位を供給する容量線を備え、
前記第１配線は、前記容量線と同一層として形成されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記画素領域に、
上部容量電極、下部容量電極及び容量絶縁膜からなる蓄積容量を備え、
前記第２配線は、前記上部容量電極と同一層として形成されている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
請求項１から５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、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクター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として、例えば基板上に、画素電極と、該画素電極の選択的な駆動を行うための画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）、並びに走査線及びデータ線とを備えており、アクティブマトリクス駆動を行うものがある。
【０００３】
このような電気光学装置では、例えば複数のデータ線に対応する画像信号が一の画像信号配線を介してまとめてサンプリング回路に供給される。サンプリング回路に供給された画像信号は、供給されるべきデータ線に応じたタイミングでサンプリングスイッチのオンオフが切替えられることで、各データ線へと振り分けられる（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３０７１６５号公報
【特許文献２】特開２００３−１２２２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したサンプリング回路を有するような装置では、画像信号を供給する画像信号配線と、サンプリングスイッチのオンオフを切替える制御信号（言い換えれば、ゲート信号）を供給する制御信号配線との間に、比較的大きい寄生容量が発生してしまうおそれがある。また、互いに異なる画像信号が供給される２つの画像信号配線間においても、同様に寄生容量が発生してしまうおそれがある。
【０００６】
このような寄生容量は、例えば消費電力の増加の原因となる場合がある。更には、複数の配線間で寄生容量のばらつきが生じてしまうことで、系列スジ等の表示上の不具合が発生してしまうおそれがある。即ち、上述した技術には、高品質な画像を表示することが困難であるという技術的問題点がある。
【０００７】
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、高品質な画像を表示することが可能な電気光学装置及び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】
【０００８】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、画素領域に、第１方向に沿って延在する走査線と、前記第１方向と交わる第２方向に沿って延在するデータ線と、前記画素領域の周囲に位置する周辺領域に、前記データ線に電気的に接続するように設けられたスイッチング素子と、前記第１方向に沿って延在する第１配線と、前記第２方向に沿って延在すると共に前記第１配線及び前記スイッチング素子に夫々電気的に接続される第２配線とを有しており、前記スイッチング素子に画像信号を供給する画像信号配線と、前記第２方向に沿って延在しており、前記スイッチング素子に制御信号を供給する制御信号配線とを備え、第１配線及び前記第２配線は、互いに異なる層に設けられており、前記制御信号配線は、前記第２配線と重ならないように設けられていると共に、前記第１配線と前記第２配線との間の層に設けられている。
【０００９】
本発明の電気光学装置では、基板上に、例えば走査線及び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、その上層側に複数の画素電極が設けられている。
【００１０】
走査線は、画素領域において第１方向に延在するように設けられており、データ線は第１の方向と交わる第２方向に延在するように設けられている。即ち、走査線及びデータ線は、互いに交わるように設けられている。画素電極は、例えば走査線及びデータ線の交わりに対応するように画素毎に設けられる。
【００１１】
本発明の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が印加される。これにより、複数の画素電極が配列された画素領域における画像表示が可能となる。
【００１２】
本発明の電気光学装置では更に、画素領域の周囲に位置する周辺領域に、データ線に電気的に接続するように設けられたスイッチング素子と、スイッチング素子に画像信号を供給する画像信号配線と、スイッチング素子に制御信号を供給する制御信号配線とが設けられている。このような構成によれば、制御信号配線を介して供給される制御信号に応じてスイッチング素子のスイッチング動作が制御されると共に、画像信号配線を介して画像信号が供給されることで、データ線に対し画像信号が供給される。
【００１３】
より具体的には、画像信号配線は、例えばデータ線の総数に対して少ない本数とされており、複数のデータ線に供給すべき画像信号を、一の画像信号配線によってまとめて供給できるように構成されている。スイッチング素子はデータ線毎に設けられており、各データ線に応じたタイミングでオンオフが切替えられる。これにより、まとめて供給された画像信号は、供給すべきデータ線の各々へと振り分けられる。
【００１４】
本発明では、画像信号配線は、第１方向（即ち、走査線方向）に沿って延在する第１配線と、第２方向（即ち、データ線方向）に沿って延在すると第２配線とを有している。即ち、画像信号線は、互いに異なる方向に延在する２つの配線を有するように構成されている。第２配線は、第１配線及びスイッチング素子に夫々電気的に接続されている。このため画像信号は、第１配線、第２配線の順で伝達されスイッチング素子へと供給される。
【００１５】
一方、制御信号配線は、第２方向に沿って延在するように延在するように設けられている。即ち、制御信号配線は、画像信号配線における第２配線と同じ方向に沿うように設けられる。
【００１６】
ここで本発明では特に、画像信号配線における第１配線及び第２配線は、互いに異なる層に設けられている。第１配線と第２配線との間には、例えば層間絶縁膜が形成されており、該層間絶縁膜を貫通するコンタクトホール等によって、第１配線及び第２配線が互いに電気的に接続されている。尚、典型的には、第１配線は上層側の層、第２配線は下層側の層として形成される。
【００１７】
本発明では更に、制御信号配線は、画像信号配線における第２配線と重ならないように設けられていると共に、第１配線と第２配線との間の層に設けられている。即ち、制御信号配線、第１配線及び第２配線は、夫々異なる層に設けられている。このような積層構造によれば、画像信号配線における第１配線と第２配線との距離を大きくすることができる。即ち、中間の層に制御信号配線が設けられる分、第１配線と第２配線とを離して設けることができる。
【００１８】
第１配線と第２配線との距離が大きくなることで、互いに異なる画像信号を供給する第１配線と第２配線との間に発生する寄生容量を小さくすることができる。具体的には、一の第１配線と、該一の第１配線と電気的に接続される一の第２配線とは異なる他の第２配線との間に発生する寄生容量を小さくすることができる。
【００１９】
加えて本発明では、第２配線と制御信号配線とが異なる層に設けられているため、第２配線と制御信号配線との間に発生する寄生容量も小さくすることができる。第２配線及び制御信号配線は、互いに同じ方向（即ち、第２方向）に沿うように設けられているため、寄生容量が発生してしまうおそれのある箇所が多い。しかしながら、上述したように、互いに異なる層に設けることで、確実に寄生容量を小さくすることができる。また、第２配線と制御信号配線とは互いに重ならないように設けられているため、第２配線及び制御信号配線間の距離はより大きくされる。従って、寄生容量を効果的に小さくすることができる。
【００２０】
上述した寄生容量は、例えば消費電力の増加の原因となる場合がある。更には、複数の配線間で寄生容量のばらつきが生じてしまうことで、系列スジ等の表示上の不具合が発生してしまうおそれがある。これに対し、本発明の電気光学装置では、画像信号配線及び制御信号配線において寄生容量が小さくされているため、装置の消費電力を低減することができる。また、寄生容量が小さくされることでばらつきも抑制され、表示上の不具合も低減することができる。
【００２１】
以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、低消費電力で、高品質な画像を表示することが可能である。
【００２２】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記第２配線は、前記第１配線より前記制御信号配線から離れた層に設けられている。
【００２３】
この態様によれば、画像信号配線における第２配線と制御信号線との距離が、第１配線と制御信号配線との距離より大きくされる。ここで特に、上述したように、第２配線と制御信号線との間には寄生容量が比較的発生し易い。よって、第２配線と制御信号線との距離を大きくすれば、極めて効率的に寄生容量を小さくすることが可能である。
【００２４】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記制御信号配線は、前記データ線と同一層として形成されている。
【００２５】
この態様によれば、制御信号配線とデータ線とが同一層として形成されるため、積層数を増やすことなく上述した構成を実現できる。即ち、装置構成や製造工程の複雑化、製造コストの増大を防止することができる。
【００２６】
尚、ここでの「同一層」とは、同一の成膜工程によって形成される層のことを意味しており、以下の態様においても同様である。
【００２７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素領域に、蓄積容量を形成するための容量電位を供給する容量線を備え、前記第１配線は、前記容量線と同一層として形成されている。
【００２８】
この態様によれば、画素領域において蓄積容量が形成されており、該蓄積容量には、容量線を介して容量電位が供給されている。容量線は、例えば蓄積容量を形成する２つの電極のうち、画素電極と電気的に接続されない方の電極に容量電位を供給する。本態様の構成によれば、第１配線と容量線とが同一層として形成されるため、積層数を増やすことなく上述した構成を実現できる。即ち、装置構成や製造工程の複雑化、製造コストの増大を防止することができる。
【００２９】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素領域に、上部容量電極、下部容量電極及び容量絶縁膜からなる蓄積容量を備え、前記第２配線は、前記上部容量電極と同一層として形成されている。
【００３０】
この態様によれば、画素領域において、上部容量電極及び下部容量電極が容量絶縁膜を介して対向配置されることにより蓄積容量が形成される。蓄積容量は、例えば画素電極と電気的に接続されており、画素電極の電位を一時的に保持する保持容量として機能する。本態様の構成によれば、第２配線と上部容量電極とが同一層として形成されるため、積層数を増やすことなく上述した構成を実現できる。即ち、装置構成や製造工程の複雑化、製造コストの増大を防止することができる。
【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、その各種態様も含む）を備える。
【００３２】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、高品質な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、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダー、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、例えば電子ペーパーなどの電気泳動装置等も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発明を実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図３】実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域に設けられる各種素子、配線等の等価回路図である。
【図４】画素部の具体的な構成を透過的に示す平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ´線断面図である。
【図６】サンプリング回路の具体的な構成を示す平面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ´線断面図である。
【図８】電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクターの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
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。
【００３６】
＜電気光学装置＞
本実施形態に係る電気光学装置について図１から図７を参照して説明する。尚、以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例として駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を挙げて説明する。
【００３７】
先ず、本実施形態に係る電気光学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。ここに図１は、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【００３８】
図１及び図２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は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板や、シリコン基板等である。対向基板２０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜間で所定の配向状態をとる。
【００３９】
ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素電極が設けられた画像表示領域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。
【００４０】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、基板間ギャップ）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散布されている。尚、ギャップ材を、シール材５２に混入されるものに加えて若しくは代えて、画像表示領域１０ａ又は画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域に、配置するようにしてもよい。
【００４１】
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。尚、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。
【００４２】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、サンプリング回路７、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板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。
【００４３】
ＴＦＴアレイ基板１０上における対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域には、両基板間を上下導通材で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００４４】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である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る。この積層構造の詳細な構成については図２では図示を省略してあるが、この積層構造の上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料からなる画素電極９ａが、画素毎に所定のパターンで島状に形成されている。尚、画素電極９ａをアルミニウム等の反射性を有する材料から構成すれば、反射型の電気光学装置を実現することもできる。
【００４５】
画素電極９ａは、対向電極２１に対向するように、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａに形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０における液晶層５０の面する側の表面、即ち画素電極９ａ上には、配向膜１６が画素電極９ａを覆うように形成されている。
【００４６】
対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上には、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば対向基板２０における対向面上に平面的に見て、格子状に形成されている。対向基板２０において、遮光膜２３によって非開口領域が規定され、遮光膜２３によって区切られた領域が、例えばプロジェクター用のランプや直視用のバックライトから出射された光を透過させる開口領域となる。尚、遮光膜２３をストライプ状に形成し、該遮光膜２３と、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられたデータ線等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。
【００４７】
遮光膜２３上には、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向するように形成されている。また遮光膜２３上には、画像表示領域１０ａにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図２には図示しないカラーフィルターが形成されるようにしてもよい。対向基板２０の対向面上における、対向電極２１上には、配向膜２２が形成されている。
【００４８】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、上述したデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００４９】
次に、本実施形態に係る電気光学装置の画素部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９ａ及びＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、本実施形態に係る電気光学装置の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００５１】
ＴＦＴ３０のゲートには、走査線１１が電気的に接続されており、本実施形態に係る電気光学装置は、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９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。
【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。例えば、ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。
【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９ａと対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカーの低減といった表示特性の向上が可能となる。
【００５４】
次に、上述の動作を実現する画素部の具体的な構成について、図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、画素部の具体的な構成を透過的に示す平面図である。また図５は、図４のＡ−Ａ’線断面図である。尚、図４及び図５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。また図４では、説明の便宜上、半導体層より下層側及びデータ線より上層側の各層についての図示を省略している。
【００５５】
図４及び図５において、ＴＦＴ３０は、半導体層１ａと、ゲート電極３ｂとを含んで構成されている。
【００５６】
半導体層１ａは、例えばポリシリコンからなり、Ｙ方向に沿ったチャネル長を有するチャネル領域１ａ’、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ並びにデータ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅからなる。即ち、ＴＦＴ３０はＬＤＤ構造を有している。
【００５７】
データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、チャネル領域１ａ’を基準として、Ｙ方向に沿ってほぼミラー対称に形成されている。データ線側ＬＤＤ領域１ｂは、チャネル領域１ａ’及びデータ線側ソースドレイン領域１ｄ間に形成されている。画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは、チャネル領域１ａ’及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅ間に形成されている。データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、例えばイオンインプランテーション法等の不純物打ち込みによって半導体層１ａに不純物を打ち込んでなる不純物領域である。データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃはそれぞれ、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅよりも不純物の少ない低濃度な不純物領域として形成されている。このような不純物領域によれば、ＴＦＴ３０の非動作時において、ソース領域及びドレイン領域間に流れるオフ電流を低減し、且つＴＦＴ３０の動作時に流れるオン電流の低下を抑制できる。尚、ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ構造を有することが好ましいが、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに不純物打ち込みを行わないオフセット構造であってもよいし、ゲート電極をマスクとして不純物を高濃度に打ち込んでデータ線側ソースドレイン領域及び画素電極側ソースドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。
【００５８】
ゲート電極３ｂは、例えば導電性ポリシリコンから形成されており、部分的に半導体層１ａのチャネル領域１ａ’と対向するように形成されている。ゲート電極３ｂ及び半導体層１ａ間は、ゲート絶縁膜２によって絶縁されている。また、ゲート電極３ｂと同層には、第１中継層９１が形成されている。
【００５９】
図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上のＴＦＴ３０よりも下地絶縁膜１２を介して下層側には、走査線１１が設けられている。走査線１１は、例えば、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）、Ｐｄ（パラジウム）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の遮光性材料からなる。走査線１１は、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ー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である、ＴＦＴアレイ基板１０側から装置内に入射する戻り光から、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’及びその周辺を遮光する下側遮光膜としても機能する。
【００６０】
図４において、走査線１１は、コンタクトホール８２ａ及び８２ｂを介してゲート電極３ｂと電気的に接続されている。これにより、ゲート電極３ｂには、走査線１１によって伝達されるゲート信号が供給される。
【００６１】
図５において下地絶縁膜１２は、走査線１１からＴＦＴ３０を層間絶縁する機能の他、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。
【００６２】
ＴＦＴアレイ基板１０上のＴＦＴ３０よりも第１層間絶縁膜４１を介して上層側には、蓄積容量７０が設けられている。蓄積容量７０は、下部容量電極７１と上部容量電極７２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。
【００６３】
上部容量電極７２は、後述する容量線３００を介して定電位源と電気的に接続され、固定電位に維持された固定電位側容量電極である。上部容量電極７２は、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等の金属又は合金を含んだ非透明な金属膜から形成されており、ＴＦＴ３０を遮光する上側遮光膜（内蔵遮光膜）としても機能する。尚、上部容量電極７２は、例えば、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から構成されていてもよい。この場合には、上部容量電極７２の内臓遮光膜としての機能を高めることができる。
【００６４】
下部容量電極７１は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに電気的に接続された画素電位側容量電極である。より具体的には、下部容量電極７１は、コンタクトホール８３を介して画素電極側ソースドレイン領域１ｅと電気的に接続されると共に、コンタクトホール８４を介して第１中継層９１に電気的に接続されている。第１中継層９１は、コンタクトホール８５を介して第２中継層９２に電気的に接続されている。第２中継層９２は、コンタクトホール８６を介して第３中継層９３に電気的に接続されている。第３中継層９３は、コンタクトホール８７を介して画素電極９ａに電気的に接続されている。即ち、下部容量電極７１は、第１中継層９１、第２中継層９２及び第３中継層９３と共に、画素電極側ソースドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａ間の電気的な接続を中継する。尚、下部容量電極７１は、画素電位側容量電極としての機能の他、上側遮光膜としての上部容量電極７１とＴＦＴ３０との間に配置される、光吸収層或いは遮光膜としての機能も有する。
【００６５】
誘電体膜７５は、例えばＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜、或いは窒化シリコン（ＳｉＮ）膜等から構成された単層構造、或いは多層構造を有している。
【００６６】
ＴＦＴアレイ基板１０上の蓄積容量７０よりも第２層間絶縁膜４２を介して上層側には、データ線６ａ、第２中継層９２が設けられている。
【００６７】
データ線６ａは、半導体層１ａのデータ線側ソースドレイン領域１ｄに、第１層間絶縁膜４１、第２層間絶縁膜４２及び第３層間絶縁膜４３を貫通するコンタクトホール８１を介して電気的に接続されている。データ線６ａ及びコンタクトホール８１内部は、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ等のＡｌ（アルミニウム）含有材料、又はＡｌ単体、若しくはＡｌ層とＴｉＮ層等との多層膜からなる。データ線６ａは、ＴＦＴ３０を遮光する機能も有している。
【００６８】
第２中継層９２は、第３層間絶縁膜４３上においてデータ線６ａと同層に形成されている。データ線６ａ及び第２中継層９２は、例えば金属膜等の導電材料で構成される薄膜を、第３層間絶縁膜４３上に薄膜形成法を用いて形成しておき、当該薄膜を部分的に除去、即ちパターニングすることによって相互に離間させた状態で形成される。このように、データ線６ａ及び第２中継層９２を同一工程で形成すれば、装置の製造プロセスを簡便にできる。
【００６９】
ＴＦＴアレイ基板１０上のデータ線６ａよりも第３層間絶縁膜４３を介して上層側には、容量線３００及び第３中継層９３が設けられている。
【００７０】
容量線３００は、例えばアルミニウム等の金属を含んで構成されており、上述したように、上部容量電極に対して固定電位を供給する。一方で、容量線３００と同層に形成された第３中継層９３は、半導体層１ａにおける画素電極側ソースドレイン領域１ｅと画素電極９ａとの電気的導通を中継している。
【００７１】
画素電極９ａは、容量線３００よりも第４層間絶縁膜４４を介して上層側に形成されている。画素電極９ａは、第３中継層９３，第２中継層９２，第１中継層、及び下部容量電極７１を介して半導体層１ａの画素電極側ソースドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。画素電極９ａと第３中継層９３とを電気的に接続するコンタクトホール８７は、第５層間絶縁層４５を貫通するように形成された孔部の内壁にＩＴＯ等の画素電極９ａを構成する導電材料が成膜されることによって形成されている。画素電極９ａの上側表面には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜が設けられている。
【００７２】
上述した画素部の構成は各画素部に共通であり、画像表示領域１０ａ（図１参照）には、かかる画素部が周期的に形成されている。
【００７３】
次に、本実施形態に係る電気光学装置におけるサンプリング回路７（図１参照）の具体的な構成について、図６及び図７を参照して説明する。ここに図６は、サンプリング回路の具体的な構成を示す平面図である。また図７は、図６のＢ−Ｂ´線断面図である。
【００７４】
図６において、画像信号は、画像信号線２１０を介してサンプリング回路７に供給される。画像信号線２１０は、Ｘ方向に沿って６本設けられており、夫々異なる画像信号（ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６）を供給する。画像信号線２１０は、本発明の「第１配線」の一例である。
【００７５】
画像信号線２１０は、Ｙ方向に延びる引き出し配線３１０を介して、サンプリングスイッチ３５０に電気的に接続されている。引き出し配線３１０は、サンプリングスイッチ３５０のソース領域に電気的に接続されている。尚、ここでの引き出し配線３１０は、本発明の「第２配線」の一例であり、サンプリングスイッチ３５０は、本発明の「スイッチング素子」の一例である。
【００７６】
サンプリングスイッチ７のドレイン領域には、画像信号出力線３２０が電気的に接続されている。画像信号出力線３２０は、サンプリングスイッチ７とは反対側の端部においてデータ線６ａと電気的に接続されている。よって、サンプリングスイッチ７から出力された画像信号は、データ線６ａへと供給される。
【００７７】
サンプリングスイッチ７のゲートには、制御信号配線２２０を介して制御信号が供給される。サンプリングスイッチ７は、この制御信号に応じたタイミングでオンオフが切替えられ、オンとされた場合に、引き出し配線３１０から供給された画像信号が、画像信号出力線３２０を介して出力される。これにより、極めて多くのデータ線６ａに対して、６本の画像信号線２１０による画像信号の供給が可能となる。
【００７８】
図７において、引き出し配線３１０は、第１層間絶縁膜４１上に形成されている。即ち、引き出し配線３１０は、蓄積容量７０を構成する上部容量電極７２（図５参照）と同一層に形成されている。また、制御信号配線２２０は、第２層間絶縁膜４２上に形成されている。即ち、制御信号配線２２０は、データ線６ａと同一層に形成されている。画像信号線２１０は、第３層間絶縁膜４３上に形成されている。即ち、画像信号線２１０は、容量線３００と同一層に形成されている。
【００７９】
本実施形態に係る電気光学装置では特に、画像信号を供給する画像信号線２１０及び引き出し配線３１０の間の層に制御信号配線２２０が設けられている。このような積層構造によれば、制御信号配線２２０が、画像信号線２１０より上層側或いは引き出し配線３１０より下層側に設けられる場合と比べて、画像信号線２１０及び引き出し配線３１０間の距離Ｌ１を大きくすることができる。
【００８０】
画像信号線２１０及び引き出し配線３１０間の距離Ｌ１が大きくなることで、互いに異なる画像信号を供給する画像信号線２１０及び引き出し配線３１０間との間に発生する寄生容量を小さくすることができる。具体的には、コンタクトホール４００を介して互いに電気的に接続されていない画像信号線２１０及び引き出し配線３１０間に発生する寄生容量を小さくすることができる。
【００８１】
本実施形態では更に、引き出し配線３１０と制御信号配線２２０とが異なる層に設けられているため、引き出し配線３１０と制御信号配線２２０との間に発生する寄生容量も小さくすることができる。引き出し配線３１０と制御信号配線２２０、図６に示すように互いに同じ方向（即ち、Ｙ方向）に沿うように設けられているため、寄生容量が発生してしまうおそれのある箇所が多い。しかしながら、互いに異なる層に設けることで、確実に寄生容量を小さくすることができる。また、引き出し配線３１０と制御信号配線２２０とは互いに重ならないように設けられているため、引き出し配線３１０及び制御信号配線２２０間の距離Ｌ２はより大きくされる。従って、寄生容量を効果的に小さくすることができる。
【００８２】
加えて本実施形態では、第２層間絶縁膜４２の厚みが、第３層間絶縁膜４３の厚みより大きくなるように構成されている。即ち、画像信号線２１０及び制御信号配線２２０間の距離Ｌ３より、引き出し配線３１０及び制御信号配線２２０間の距離Ｌ４が大きくされている。引き出し配線３１０及び制御信号配線２２０間には、上述したように寄生容量が比較的発生し易い。よって、引き出し配線３１０及び制御信号配線２２０間の距離Ｌ４を大きくすれば、極めて効率的に寄生容量を小さくすることが可能である。
【００８３】
上述した寄生容量は、例えば消費電力の増加の原因となる場合がある。更には、複数の配線間で寄生容量のばらつきが生じてしまうことで、系列スジ等の表示上の不具合が発生してしまうおそれがある。これに対し、本実施形態では、画像信号線２１０、引き出し配線３１０及び制御信号配線２２０の間に発生する寄生容量が小さくされているため、装置の消費電力を低減することができる。また、寄生容量が小さくされることでばらつきも抑制され、表示上の不具合も低減することができる。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態に係る電気光学装置によれば、低消費電力で、高品質な画像を表示することが可能である。
【００８５】
＜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。ここに図８は、プロジェクター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ーについて説明する。
【００８６】
図８に示されるように、プロジェクター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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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、カラーフィルターを設ける必要はない。
【００９０】
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、ビューファインダー型、モニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、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。
【００９１】
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。
【００９２】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許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。
【符号の説明】
【００９３】
１ａ…半導体層、３ｂ…ゲート電極、６ａ…データ線、７…サンプリング回路、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、１１…走査線、２０…対向基板、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、７０…蓄積容量、７１…下部容量電極、７２…上部容量電極、７５…誘電体膜、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、２１０…画像信号線、２２０…制御信号配線、３００…容量線、３１０…引き出し配線、３２０…画像信号出力線、３５０…サンプリングスイッチ
【図１】
2011180550.tif 000003
【図２】
2011180550.tif 000004
【図３】
2011180550.tif 000005
【図４】
2011180550.tif 000006
【図５】
2011180550.tif 000007
【図６】
2011180550.tif 000008
【図７】
2011180550.tif 000009
【図８】
2011180550.tif 000010