(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、
複数の画素が配列された画像表示領域と、
前記画像表示領域の周辺に複数のダミー画素が配列されたダミー領域と、
前記ダミー領域に、前記複数のダミー画素に跨って設けられたダミー画素遮光膜と備え、
前記ダミー画素遮光膜には、前記ダミー画素毎にスリットが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】
前記ダミー画素遮光膜のスリットは、各前記ダミー画素において互いに交差する方向に延在す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】
前記ダミー画素遮光膜は、前記基板の平坦な表面上に、直接又は平坦な層間絶縁膜を介して形成されてい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】
前記画像表示領域及びダミー領域の各画素に対応して設けられた画素電極と、
前記画素電極に電気的に接続された配線及び電子素子とを備え、
前記ダミー画素遮光膜は、前記配線又は電子素子のうち少なくとも一方の下層側に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】
前記配線及び電子素子のうち少なくとも一方は、前記画素電極をスイッチング制御する薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに接続された走査線及びデータ線とを含み、
前記基板上に、前記薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域を下層側から覆う下側遮光膜を更に備えており、
前記ダミー画素遮光膜は、前記下側遮光膜と同一膜からな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】
前記下側遮光膜は、前記走査線の少なくとも一部を兼ね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】
前記基板上に、前記画素電極に蓄積容量を付与するための容量線を備え、
前記ダミー画素遮光膜と前記容量線とは、同一導電膜からな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８】
前記基板上に、
前記データ線に画像信号を供給する画像信号供給回路と、
前記走査線に走査信号を供給するための走査信号供給回路と
を更に備えており、
前記画像信号供給回路及び前記走査信号供給回路のうち少なくとも一方は、端部から最初に出力する信号を、前記薄膜トランジスタに接続されていないダミーのデータ線又は走査線に対して供給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９】
前記ダミー画素遮光膜は、固定電位源又は固定電位配線に接続されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記ダミー画素遮光膜は、浮遊電位とされていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１１】
前記画素電極に画像信号を供給する画像信号供給手段を備え、
該画像信号供給手段は、前記ダミー領域に設けられたダミー画素電極に中間調の画像信号を供給す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１２】
前記基板との間で電気光学物質を挟持するように前記基板に対して対向配置された対向基板と、
前記対向基板上における前記ダミー領域に対向する領域に額縁遮光膜と
を更に備えたことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１３】
請求項１から１２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これ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、例えばＴＦＴアレイ基板上に、マトリクス状に配列された複数の画素電極を備えており、これらの配列された平面領域が画像表示領域とされる。係る画像表示領域の額縁は、例えばＴＦＴアレイ基板上に形成された、ブラックマトリクスやブラックマスク等と称される内蔵遮光膜によって規定される（特許文献１参照）。或いは、このような内蔵遮光膜に代えて又は加えて、対向基板上に、額縁遮光膜が形成される。
【０００３】
但し、平面配列された複数の画素電極のうち、上下左右の端或いは縁及びその付近に配置された画素電極によって、中央付近に配置された画素電極と同じように良好な電気光学動作を行わせることは、基本的に困難である。このため、平面配列された複数の画素電極のうち縁付近に配置されたものは、ダミー画素電極として用いられる。即ち、実際の画像表示が行われる画像表示領域の周辺に額縁状にダミー領域が規定され、該ダミー領域内に位置する画素電極については、画像表示領域内の画素電極と同様にマトリクス駆動されるものの、実際の表示には用いられない。例えば、ダミー領域には、黒色のベタ状の画像が表示され、投影画像の縁を黒く縁取るように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−５００４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の如くダミー領域を設ける技術には、次のような問題点がある。即ち、基板に内蔵されるか又は対向基板上に形成される額縁遮光膜の脇からは、入射光中の基板に対して斜めの成分が、ダミー領域に侵入する。例えば、プロジェクタ用の光源光を光学系で平行光としても、電気光学装置に入射する入射光中には、無視し得ない程度の光量を有する斜めの成分が含まれている。例えば、入射角が垂直から１０度〜１５度位までずれる成分を１０％程度含んでいる場合がある。また、電気光学装置の基板の裏面からの反射光や、複数の電気光学装置をライトバルブとして組合せて利用する場合における他の電気光学系から出射されて結合光学系を突き抜けてくる光などの「戻り光」中の基板に対して斜めの成分も、ダミー領域に侵入する。更にまた、これら入射光や戻り光が基板上における積層構造内の配線の表面や裏面の凹凸、電子素子の表面や裏面の凹凸などで反射或いは多重反射した結果生み出される、基板に対して斜めの多重反射光や迷光成分なども、ダミー領域に侵入する。
【０００６】
このようにダミー領域に、斜めの光等の表示に寄与しない各種光が侵入すると、画素電極と同様に構成され且つ同様に駆動されるダミー画素電極の開口領域を介して、画像表示領域から表示光として出射される出射光中に、該表示に寄与しない光が混入してしまう。これらの結果、特に表示画像の縁付近における画質の劣化が生じてしまうという技術的問題点がある。前述の如く黒のベタ表示をダミー領域で行うようにダミー画素電極を駆動した場合にも又は駆動しない場合にも、黒っぽい画像を画像表示領域に表示する際に、その縁付近が白くぼやけたり、白っぽい画像を表示する際に、その縁付近が黒くボケたりしてしまう画質の劣化現象が、本願発明者らにより確認されている。
【０００７】
本発明は、例えば上述の問題点に鑑みなされたものであり、表示画像の縁付近においても高品位である画像を表示可能である電気光学装置及びこれを備えた各種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、基板上に、複数の画素が配列された画像表示領域と、前記画像表示領域の周辺に複数のダミー画素が配列されたダミー領域と、前記ダミー領域に、前記複数のダミー画素に跨って設けられたダミー画素遮光膜と備え、前記ダミー画素遮光膜には、前記ダミー画素毎にスリットが設けられている。
また、前記ダミー画素遮光膜のスリットは、各前記ダミー画素において互いに交差する方向に延在する。
【０００９】
本発明の電気光学装置によれば、その動作時には、例えばデータ線、走査線等の配線を介して、画素スイッチング用ＴＦＴ、薄膜ダイオード（以下適宜「ＴＦＤ」と称す）等の電子素子に、画像信号、走査信号等が供給される。そして、画像信号等が電子素子から選択的に画素電極に供給されることでアクティブマトリクス駆動が行われる。即ち、複数の画素電極がマトリクス状に平面配列された画像表示領域における画像表示が行われる。この際、ダミー領域内においても、画像表示領域内と同様に、ダミー画素電極として機能する画素電極に画像信号等が供給されることで、ダミー領域におけるアクティブマトリクス駆動が行われる。従って、アクティブマトリクス駆動における画像表示領域の縁付近で発生する、例えば液晶が不完全に駆動される部分など、不完全に駆動される画素部分については、実際に表示される画像表示領域から除外される。よって、該画像表示領域の隅々まで良好な画像表示が可能とされる。
【００１０】
ここで特に、基板上には更に、ダミー画素遮光膜が設けられており、ダミー画素電極として機能する画素電極における開口領域の少なくとも一部が覆われる。従って、（i）前述の如く額縁遮光膜の脇から侵入する入射光中の斜めの成分、（ii）基板の裏面からの反射光等の戻り光中の斜めの成分、（iii）これら入射光や戻り光が基板上における積層構造内で発生する多重反射光や迷光成分などが、ダミー領域に侵入しても、これがダミー画素電極の開口領域を介して表示光の中に紛れ込むことを、ダミー画素遮光膜の存在によって効果的に防止できる。この結果、ダミー領域での光抜け或いは光漏れに起因して生じる表示画像の縁付近における画質劣化現象を低減できるので、最終的には、縁取りが明確である表示画像を表示可能となる。特に、プロジェクタ用途の場合には、投影された表示画像の縁取りが極めて鮮明な黒や灰色とすることも可能となり、従来におけるぼやけた縁取りの表示画像と比較すると、人間の視覚上で顕著に優れているとの認識がなされる。
【００１１】
加えて、ダミー画素電極の開口領域については、遮光されているので、当該ダミー画素電極に対して供給する画像信号は、黒の画像信号に限らず、他の中間調の画像信号でもよいことになる。或いは、固定された電圧レベルの画像信号に限らず、変動する或いは動画像の画像信号でもよいことになる。
【００１２】
このような構成を採用する際に、各画素の開口領域が、例えば対角十μｍ程度或いは十数μｍ程度であれば、各開口領域の縁に沿って数μｍ程度の隙間が開くように或いは幅数μｍ程度のスリットが開くように、ダミー画素遮光膜を形成しても、当該ダミー画素遮光膜によるダミー画素の開口領域を遮光する機能は、十分に発揮される。更に、これ以上の隙間が開くように、ダミー画素の開口領域の一部或いは極一部にのみ、ダミー画素遮光膜を形成した場合にも、遮光機能は相応に得られる。
【００１３】
以上の結果、本発明の電気光学装置によれば、表示画像の縁付近においても高品位である画像を表示可能となる。
本発明の電気光学装置の一態様では、前記ダミー画素遮光膜は、前記ダミー領域に島状に分断して形成されている。
【００１４】
この態様によれば、各ダミー画素の開口領域は、ダミー領域に島状に分断して形成されたダミー画素遮光膜により覆われている。このため、例えば、高融点金属膜等の熱膨張率が基板、層間絶縁膜、他の導電膜や半導体層等と異なる遮光膜材料からダミー画素遮光膜を形成しても、高温処理や低温処理を伴う製造中や製造後におけるダミー画素遮光膜付近に発生する応力を緩和でき、クラックの発生防止にも役立つ。しかも、島状に分断されていても、各ダミー画素における開口領域を夫々隙間無く覆うように形成すれば、即ちその間隙が各ダミー画素の非開口領域内にのみ位置するように形成すれば、製造誤差や位置ずれがないことを条件に、ベタ状に形成された場合と殆ど同様に遮光を行うことも可能となる。或いは、前述のように、各ダミー画素の開口領域が、例えば対角十μｍ程度或いは十数μｍ程度であれば、各開口領域の縁に沿って数μｍ程度の隙間が該各開口領域内に開くように、ダミー画素遮光膜を島状に形成しても、当該ダミー画素遮光膜によるダミー画素の開口領域を遮光する機能は、十分に発揮される。
【００１５】
尚、本発明に係る「島状」とは、ダミー画素電極の一つ一つに対応する島状であってもよいし、ダミー画素電極の複数に対応する相対的に大きな島状であってもよい趣旨である。更に、「島状」とは、正方形や矩形でも良いし、更に角が落とされた矩形や、例えば６角形、８角形等の多角形でもよい。
【００１６】
加えて、島状であれば、個々のダミー画素遮光膜を相互から電気的に絶縁することも可能となり、同一遮光膜を用いて、同一層に配線、電極等を作り込むことも可能となる。
或いは本発明の電気光学装置の他の態様では、前記ダミー画素遮光膜は、前記ダミー領域にベタ状に形成されている。
【００１７】
この態様によれば、各ダミー画素の開口領域は、ダミー領域にベタ状に形成されたダミー画素遮光膜により隙間無く覆われている。このため、ダミー領域における光抜け或いは光漏れを、より完全に防止できる。
【００１８】
尚、このようにベタ状であれば、ダミー画素遮光膜の全体を一体的に電気的接続されている状態に保つことができる。このため、容量線、接地配線など、ダミー画素遮光膜を一つの配線としても利用することも可能となる。
或いは本発明の電気光学装置の他の態様では、前記ダミー画素遮光膜は、前記ダミー領域にストライプ状に分断して形成されている。
【００１９】
この態様によれば、各ダミー画素の開口領域は、ダミー領域にストライプ状に分断して形成されたダミー画素遮光膜により覆われている。このため、高温処理や低温処理を伴う製造中や製造後におけるダミー画素遮光膜付近に発生する応力を緩和でき、クラックの発生防止にも役立つ。しかも、ストライプ状に分断されていても、各ダミー画素における開口領域を夫々隙間無く覆うように形成すれば、即ちその間隙が各ダミー画素の非開口領域内にのみ位置するように形成すれば、製造誤差や位置ずれがないことを条件に、ベタ状に形成された場合と殆ど同様に遮光を行うことも可能となる。或いは、幅数μｍ程度の間隙が各開口領域内に開くように、ダミー画素遮光膜をストライプ状に形成しても、当該ダミー画素遮光膜によるダミー画素の開口領域を遮光する機能は、十分に発揮される。
【００２０】
尚、本発明に係る「ストライプ状」とは、例えば画素電極の行又は列に沿ったストライプ状であり、例えば、走査線、データ線等の配線の一部から、ダミー画素遮光膜が形成されてもよい。即ち、ストライプ状であるので、相互に短絡していない配線の一部として、当該ダミー画素遮光膜を有効利用できる。また、複数の画素列や画素行を含む、より幅広のストライプ状とすることもできる。
或いは本発明の電気光学装置の他の態様では、前記ダミー画素遮光膜には、スリットが設けられている。
【００２１】
この態様によれば、各ダミー画素の開口領域は、ダミー領域にベタ状、島状等に形成されたダミー画素遮光膜により覆われている。そして特に、係るダミー画素遮光膜には、スリット、即ち長手状の貫通穴が設けられている。このため、例えば、高温処理や低温処理を伴う製造中や製造後におけるダミー画素遮光膜付近に発生する応力を緩和でき、クラックの発生防止にも役立つ。好ましくは、一ダミー画素又は複数のダミー画素毎に、ダミー領域の全域に満遍なく、多数のスリットが設けられることが、応力緩和の観点からは、好ましい。しかも、スリットを設けても、各ダミー画素における開口領域を夫々隙間無く覆うように形成すれば、即ちスリットを各ダミー画素の非開口領域内にのみ設けるようにすれば、製造誤差や位置ずれがないことを条件に、ベタ状に形成された場合と殆ど同様に遮光を行うことも可能となる。或いは、幅数μｍ程度の幅のスリットを各開口領域内に開けても、当該ダミー画素遮光膜によるダミー画素の開口領域を遮光する機能は、十分に発揮される。
【００２２】
尚、スリットを入れるだけであれば、ダミー画素遮光膜の全体を一体的に電気的接続されている状態に保つことができる。このため、容量線、接地配線など、ダミー画素遮光膜を一つの配線としても利用することも可能である。また、スリットの長手方向については、列方向でもよいし、行方向でもよいし、両方向のスリットが規則的に又は不規則的に混在していてもよい。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記ダミー画素遮光膜は、前記基板の平坦な表面上に、直接又は平坦な層間絶縁膜を介して形成されている。
【００２３】
この態様によれば、ダミー画素遮光膜は、基板の平坦な表面上に、平坦に形成されているので、仮にその表面に、斜めの光等が入射して、最終的に表示光或いは出射光の中に混ざったとしても、当該ダミー画素遮光膜の表面で反射した光には、反射面における凹凸パターンに起因して発生する干渉縞等を有することはない。即ち、下層側に、他の配線、電極、電子素子等が存在するが故に、表面が凹凸とされている反射膜の上で斜めの光等が反射する場合には、一般に配線ピッチ等に応じて干渉縞が発生してしまい、最終的に表示画像の縁付近に、何らかの模様が現れてしまいかねないのである。勿論、このような表示画像の縁付近に現れる模様は、視覚的に顕著に目立つ場合も多く、画質劣化につながる。
【００２４】
従って、本態様のように、平坦なダミー画素遮光膜を用いることは、その表面における反射光や回折光の干渉による画質劣化を低減する上で大変優れている。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記ダミー画素遮光膜は、前記配線又は電子素子のうち少なくとも一方の下層側に形成されている。
【００２５】
この態様によれば、ダミー画素遮光膜によって、戻り光が、電子素子又は配線の裏面で反射する事態を、ダミー画素遮光膜により効果的に防止できる。仮に例えば、薄膜トランジスタの半導体層としてのポリシリコン膜の膜厚が、４０ｎｍ程度であると、戻り光の波長との関係で、戻り光は該ポリシリコン膜によって反射されることも十分にあり得、更にこのようにダミー領域において戻り光が反射すると、表示画像の縁に画質劣化が引き起こされてしまう。しかるに本態様では、戻り光等が配線や電子素子に至る前段階で、これをダミー画素遮光膜によって遮光するので、このような表示画像の縁に発生する画質劣化を低減できる。
【００２６】
加えて、ダミー画素遮光膜が基板上の積層構造中で下層側に位置する程、下層側にパターニングされた配線等が無くて済むので、前述の如き平坦なダミー画素遮光膜を形成するのが容易となるという利点も得られる。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記配線及び電子素子のうち少なくとも一方は、前記画素電極をスイッチング制御する薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに接続された走査線及びデータ線とを含み、前記基板上に、前記薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域を下層側から覆う下側遮光膜を更に備えており、前記ダミー画素遮光膜は、前記下側遮光膜と同一膜からなる。
【００２７】
この態様によれば、戻り光による、画素スイッチング用ＴＦＴにおける光リーク電流の発生を、ダミー画素遮光膜と同一膜からなる下側遮光膜によって効果的に防止できる。これにより、画素スイッチング用ＴＦＴの特性が、戻り光によって変化することを未然防止でき、高品位の画像を表示可能となる。そして、このような機能を有する下側遮光膜とダミー画素遮光膜とは、同一膜からなるので、基板上における積層構造及び製造方法を簡略化できる。
この下側遮光膜に係る態様では、前記下側遮光膜は、前記走査線の少なくとも一部を兼ねるように構成してもよい。
【００２８】
このように構成すれば、画素オスイッチング用ＴＦＴの下層側を通過する走査線を基板上に作り込むこととなり、安定した走査信号の供給が可能となると共に、画素スイッチング用ＴＦＴの上層側には、走査線の存在を気にすることなく、蓄積容量や容量線、或いはデータ線や上側遮光膜等を作り込むことが可能となる。
或いは下側遮光膜に係る態様では、前記基板上に、前記画素電極に蓄積容量を付与するための容量線を更に備えており、前記ダミー画素遮光膜と前記容量線とは、同一導電膜からなる。
【００２９】
このように構成すれば、画素オスイッチング用ＴＦＴの下層側を通過する容量線を基板上に作り込むこととなり、安定した容量電極電位の供給が可能となると共に、画素スイッチング用ＴＦＴの上層側には、容量線の存在を気にすることなく、走査線、データ線や上側遮光膜等を作り込むことが可能となる。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記基板上に、前記データ線に画像信号を供給する画像信号供給回路と、前記走査線に走査信号を供給するための走査信号供給回路とを更に備えており、前記画像信号供給回路及び前記走査信号供給回路のうち少なくとも一方は、端部から最初に出力する信号を、前記薄膜トランジスタに接続されていないダミーのデータ線又は走査線に対して供給する。
【００３０】
この態様によれば、走査線駆動回路やデータ線駆動回路を構成するシフトレジスタ等の転送信号を順次出力する回路の性質上、相対的には最も波形、電圧、パルス幅等について安定し難い、最初に出力する信号については、ダミーのデータ線又は走査線に対して供給する。係るダミーのデータ線や走査線には、薄膜トランジスタは接続されておらず、実際に画素部を駆動するためには、これら最初に出力する信号は用いられないで廃棄される。
【００３１】
尚、ダミーの配線としては、最初に出力する信号が供給される１本に限らず、最初から２つの信号が供給される２本、３つの信号が供給される３本、…等の比較的少数だけ設けてもよい。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記ダミー画素遮光膜は、固定電位源又は固定電位配線に接続されている。
【００３２】
この態様によれば、ダミー画素遮光膜の電位は安定しており、その電位変動が他の画素電極や配線等に悪影響を及ぼすことは殆ど無くて済む。このような固定電位配線としては、基板上におけるレイアウトの関係上では、ダミー画素電極の比較的近くに配線されることが自然であるデータ線駆動回路の接地電位配線を用いるのが好ましい。或いは、専用の固定電位源や固定電位配線を設けることも可能である。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記ダミー画素遮光膜は、浮遊電位とされている。
【００３３】
この態様によれば、ダミー画素遮光膜を島状に分断して形成する際に、便利である。尚、ダミー画素遮光膜が他の導電層や半導体層から層間距離を隔てて構成されていれば、浮遊電位であっても特に悪影響を周囲に及ぼすことは無く、更に、ダミー画素遮光膜の容量が大きければ、浮遊電位であっても、安定した電位に保つことは可能である。従って、例えばベタ状やストライプ状にダミー画素遮光膜を形成する際にも、このように浮遊電位としてもよい。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数の画素電極に画像信号を供給する画像信号供給手段を更に備えており、該画像信号供給手段は、前記ダミー画素電極として機能する画素電極に対して、中間調の画像信号を供給する。
【００３４】
この態様によれば、その動作時には、画像信号供給手段によって、ダミー画素電極に対しては、中間調の画像信号が供給される。ここで本願発明者によれば、黒表示の画像信号がダミー画素電極に供給されると、ダミー領域に、即ち画像表示領域の縁に、白いゴーストが出現しやすいことが判明している。更に、ダミーの画像信号として、ノーマリーホワイトモードで黒表示を５Ｖとした場合に、２〜４ボルト程度の中間調の画像信号を供給すると、このような白いゴーストの出現が低減される。特に、シリアル−パラレル変換されたｎ（但し、ｎは２以上の自然数）個の画像信号をｎ本のデータ線に同時に供給する同時駆動の場合には、中間調又は白の画像信号をダミー画素電極に供給すると、このようなゴーストの出現が低減されることが判明している。これらの結果、上述の本発明において、ダミーの画像信号として中間調の画像信号を供給することで、表示画像の縁付近における画質を一層向上させることが可能となる。
【００３５】
尚、このような画像信号供給手段は、基板内蔵型でもよいし、外付け型でもよい。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記基板との間で電気光学物質を挟持するように前記基板に対して対向配置された対向基板と、前記対向基板上における前記ダミー領域に対向する領域に額縁遮光膜とを更に備える。
【００３６】
この態様によれば、一対の基板及び対向基板間に液晶等の電気光学物質が挟持されてなる、表示画像の縁付近における画質に優れた液晶装置等の電気光学装置を構築できる。この際、ダミー領域に、ダミー画素遮光膜が設けられているので、対向基板側の額縁遮光膜については、小さめに形成することが可能となり、基板の貼り合わせ時の組みずれによって、各画素の開口領域が狭まってしまう事態を効果的に回避できる。但し、対向基板側の額縁遮光膜を、大きめに形成して、これにより、各画素の開口領域を規定することも可能である。
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）を具備してなる。
【００３７】
本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品位の画像表示画が可能な、投射型表示装置、テレビジョン受像機、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することができる。
【００３８】
尚、このような本発明の電子光学装置は、例えば液晶装置、電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出素子による装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display）等として実現可能である。
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
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。
【００４０】
（第１実施形態）
先ず本発明の第１実施形態に係る電気光学装置について、図１から図６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、配線等の等価回路を、その周辺駆動回路と共に示した回路図である。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。図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。図４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の側からみた平面図であり、図５は、図４のＨ−Ｈ’断面図である。図６は、ダミー領域における遮光パターンを示す部分拡大平面図である。尚、図３及び図５等においては、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。
【００４１】
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夫々、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。走査信号が供給される走査線１１３ａが、ＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続されている。画素電極９ａ及び蓄積容量７０が、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。
【００４２】
電気光学装置は、画像表示領域の周辺に位置する周辺領域に、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４及びサンプリング回路３０１を備えて構成されている。データ線駆動回路１０１は、サンプリング回路駆動信号線１１４を介して、サンプリング回路駆動信号をサンプリング回路３０１に順次供給するように構成されている。サンプリング回路３０１は、サンプリング用の、即ちサンプリングスイッチとしての片チャネル型ＴＦＴ３０２を複数備える。各片チャネル型ＴＦＴ３０２は、画像信号線１１５からの引き出し線１１６にそのソースが接続され、データ線６ａにそのドレインが接続され、サンプリング回路駆動信号線１１４にそのゲートが接続されている。そして、データ線駆動回路１０１から供給されるサンプリング回路駆動信号のタイミングで、画像信号線１１５上の画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６を同時にサンプリングし、６本のデータ線に対して同時に供給する。これにより、画像信号画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎとして、６本のデータ線６ａのグループ別に、順次に書き込むように構成されている。他方、走査線駆動回路１０４は、パルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、所定のタイミングでこの順に線順次で、走査線１１３ａに供給するように構成されている。
【００４３】
画像表示領域内では、ＴＦＴ３０のゲートに、走査線駆動回路１０４から走査線１１３ａを介して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが線順次で印加される。画素電極９ａには、画素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の液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、後述する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、階調表示を可能にする。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。蓄積容量７０は、後に詳述する如く、画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極と、これに誘電体膜を挟んで対向配置された固定電位側容量電極とを含んでなる。走査線１１３ａと並んで配列された固定電位の容量線３００の一部が、このような固定電位側容量電極とされている。更に、後述の如く、下側遮光膜１１１ａにより、容量線３００の冗長配線が構築されている。
【００４４】
容量線３００及び下側遮光膜１１１ａは、画素電極９ａが配列された画像表示領域外で容量線電位供給端子３０３に電気的に接続されている。これにより、全ての容量線３００及び下側遮光膜１１１ａは、容量線電位供給端子３０３から供給される安定した固定電位又は反転する所定電位とされ、蓄積容量７０において良好な電位保持特性が得られる。このような電位源としては、ＴＦＴ３０を駆動するための走査信号を走査線１１３ａに供給するための走査線駆動回路やデータ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、対向基板の対向電極に供給される定電位でも構わない。
【００４５】
尚、本実施形態では、例えば同一行の画素電極９ａを同一極性の電位により駆動しつつ、係る電位極性を行毎にフィールド周期で反転させる「行反転駆動」或いは「１Ｈ反転駆動」が行われる。即ち、画像信線１１５上に供給される画像信号は、フィールド単位で極性反転を伴う信号である。これにより液晶における直流電圧印加による劣化を効果的に避けることができる。
【００４６】
本実施形態では特に、図１中、画像表示領域には、白四角で夫々図示された画素電極９ａが配列されており、その周辺に額縁状に広がるダミー領域には、黒四角で夫々図示されたダミー画素電極９ｄとして機能する画素電極が配列されている。画素電極９ａとダミー画素電極９ｄとは同一構成を有している。更に、画素電極９ａ、画素スイッチング用ＴＦＴ３０及び蓄積容量７０を含んでなる画素部と、ダミー画素電極９ｄ、画素スイッチング用ＴＦＴ３０及び蓄積容量７０を含んでなるダミー画素部とは、概ね同一構成を有する。但し、ダミー画素部においては、後で詳述するように、下側遮光膜１１１ａと同一膜からなるダミー画素遮光膜が各ダミー画素の開口領域に設けられている点が異なる。図１では、より具体的には、画像表示領域の周辺２列及び周辺２行が、ダミー画素電極９ｄとされており、ダミー領域では、画像表示領域におけると同様にアクティブマトリクス駆動が行われるので、アクティブマトリクス駆動における画像表示領域の縁付近で発生する、液晶が不完全に駆動される部分については、実際に表示される画像表示領域から除外される。これにより、画像表示領域の隅々まで良好な画像表示が可能とされる。
【００４７】
次に図２に示すように、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及び走査線１１３ａが設けられている。
【００４８】
本実施形態では特に、画像表示領域及びダミー領域の両者において、各画素の非開口領域には、下側遮光膜１１１ａが格子状に配線されている。下側遮光膜１１１ａは、容量線３００の冗長配線をなすように、コンタクトホール６０１により、容量線３００と電気的に接続されている。コンタクトホール６０１は、容量線３００と同一材料で充填されてもよいし、他の導電材料で、プラグされてもよい。更に下側遮光膜１１１ａは、周辺領域において容量線電位供給端子３０３に直接又は容量線３００を介して電気的に接続されている（図１参照）。そして、ダミー領域には、画像表示領域における画素電極９ａと同様に、複数の透明なダミー画素電極９ｄが設けられており、ダミー画素電極９ｄの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線１１３ａが設けられている。但し、ダミー領域における各画素の開口領域には、下側遮光膜１１１ａと同一膜からなる島状のダミー画素遮光膜１１１ｄが形成されている。即ち、ダミー領域では、各画素において、平面的に見て僅かな間隙１１１ｓを残して開口領域の大部分が、ダミー画素遮光膜１１１ｄにより覆われている。間隙１１１ｓは、開口領域の縁に沿って存在しており、その幅は、例えば０．数μｍ〜数μｍ程度である。
【００４９】
また図２において、半導体層１ａのうち図中右上がりの細かい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１１３ａが配置されており、走査線１１３ａはゲート電極として機能する。特に本実施形態では、走査線１１３ａは、当該ゲート電極となる部分において幅広に形成されている。このように、走査線１１３ａ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１１３ａ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。
【００５０】
図２及び図３に示すように、容量線３００は、走査線１１３ａ上に形成されている。容量線３００は、平面的に見て走査線１１３ａに沿ってストライプ状に伸びる本線部と、走査線１１３ａ及びデータ線６ａの交点における該本線部からデータ線６ａに沿って図２中上下に突出した突出部とを含んでなる。
【００５１】
容量線３００は、例えば金属又は合金を含む導電性の遮光膜からなり上側遮光膜の一例を構成すると共に固定電位側容量電極としても機能する。容量線３００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）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なる。容量線３００は、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）等の他の金属を含んでもよい。或いは、容量線３００は、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる第１膜と高融点金属を含む金属シリサイド膜等からなる第２膜とが積層された多層構造を持ってもよい。
【００５２】
他方、容量線３００に対して、誘電体膜７５を介して対向配置される中継層（即ちバリア層）７１は、蓄積容量７０の画素電位側容量電極としての機能を持ち、更に、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとを中継接続する中間導電層としての機能を持つ。
【００５３】
このように本実施形態では、蓄積容量７０は、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としての容量線３００の一部とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることにより構築されている。
【００５４】
そして、図２中縦方向に夫々伸びるデータ線６ａと図２中横方向に夫々伸びる容量線３００とが相交差して形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴＦＴ３０の上側に、平面的に見て格子状の上側遮光膜が構成されており、各画素の開口領域を規定している。
【００５５】
他方、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴＦＴ３０の下側には、図３では不図示のコンタクトホール６０１（図２参照）を介して容量線３００と電気的に接続された下側遮光膜１１１ａが格子状に設けられている。容量線３００の冗長配線をなす下側遮光膜１１１ａについても、容量線３００と同様に各種金属膜等から形成される。このように容量線３００の冗長配線として機能する下側遮光膜１１１ａによって、容量線３００の低抵抗化を図ることができ、更に容量線３００の部分的な断線や不良による装置全体の不良化を阻止することも可能となる。加えて、下側遮光膜１１１ａ及び容量線３００によって、ＴＦＴ３０をその上下について遮光できるので、強力な入射光及び戻り光がＴＦＴ３０に入射して、光リーク電流が発生する事態を効果的に防止できる。
【００５６】
図２及び図３に示すように、画素電極９ａは、中継層７１を中継することにより、コンタクトホール８３及び８５を介して半導体層１ａのうち高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。
【００５７】
他方、データ線６ａは、コンタクトホール８１を介して、例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。尚、データ線６ａと高濃度ソース領域１ａとを中継層により中継接続することも可能である。
【００５８】
図２及び図３において、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。
【００５９】
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）膜などの透明導電性膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【００６０】
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膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【００６１】
対向基板２０側にも、各画素の開口領域以外の領域に遮光膜２３が、格子状又はストライプ状に形成されている。このような構成を採ることで、上述の如く上側遮光膜を構成する容量線３００及びデータ線６ａと共に当該対向基板２０側の遮光膜２３により、対向基板２０側からの入射光がチャネル領域１ａ’及びその隣接領域に侵入するのを、より確実に阻止できる。更に、対向基板２０側の遮光膜２３は、少なくとも入射光が照射される面を高反射な膜で形成することにより、電気光学装置の温度上昇を防ぐ働きをする。尚、このような対向基板２０側の遮光膜２３は好ましくは、平面的に見て容量線３００とデータ線６ａとからなる遮光層の内側に位置するように形成する。これにより、対向基板２０側の遮光膜により、各画素の開口率を低めることなく、このような遮光及び温度上昇防止の効果が得られる。
【００６２】
このように構成された、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。
【００６３】
更に、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の下には、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１１１ａ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の特性の変化を防止する機能を有する。
【００６４】
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１１３ａ、当該走査線１１３ａ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１１３ａ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。
【００６５】
走査線１１３ａ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が各々開孔された第１層間絶縁膜４１が形成されている。
【００６６】
第１層間絶縁膜４１上には中継層７１及び容量線３００が形成されており、これらの上には、コンタクトホール８１及びコンタクトホール８５が各々開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。
【００６７】
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。画素電極９ａは、このように構成された第３層間絶縁膜４３の上面に設けられている。
【００６８】
次に、以上のように画素部が構成された電気光学装置の全体構成を図４及び図５を参照して説明する。尚、図４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５は、図４のＨ−Ｈ’断面図である。
【００６９】
図４に示すように、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、画像表示領域１０ａの周辺を規定する額縁としての遮光膜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１１３ａ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１１３ａ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１１３ａ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。更に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５に示すように、図４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。
【００７０】
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。
【００７１】
次に図６を参照して、ダミー領域におけるダミー画素遮光膜１１１ｄの構成及び効果について詳述する。
【００７２】
図６に示すように本実施形態では特に、ダミー領域には、ダミー画素遮光膜１１１ｄが画素毎に島状に設けられており、ダミー画素電極９ｄにおける開口領域のうち僅かな間隙１１１ｓを残して大部分が覆われている。従って、（i）図３及び図５における上方から入射される、例えばプロジェクタ用途における強力な入射光が入射された場合における、容量線３００、データ線６ａ及び額縁遮光膜２３の脇から侵入する入射光中の斜めの成分、（ii）図３及び図５における下方から入射されるＴＦＴアレイ基板１０の裏面からの反射光等の戻り光中の斜めの成分、（iii）これら入射光や戻り光がＴＦＴアレイ基板１０上における積層構造内で発生する多重反射光や迷光成分などが、ダミー領域に侵入しても、これがダミー画素電極９ｄの開口領域を介して表示光の中に紛れ込むことを、ダミー画素遮光膜１１１ｄの存在によって効果的に防止できる。
【００７３】
更に本実施形態では、ダミー画素遮光膜１１１ｄは、画素毎に島状に分断して形成されているので、ＴＦＴアレイ基板１０上における熱履歴に起因して、ダミー画素遮光膜１１１ｄ付近に発生する応力を緩和でき、クラックの発生防止にも役立つ。間隙１１１ｓは、例えば対角十μｍ程度或いは十数μｍ程度である各ダミー画素の各開口領域に対して、その縁に沿って数μｍ程度しか空いていないので、ダミー画素遮光膜１１１ｄによる遮光機能は、十分に発揮される。
【００７４】
加えて、本実施形態では、ダミー画素遮光膜１１１ｄは、ＴＦＴアレイ基板１０の平坦な表面上に、直接形成されている。従って、ダミー画素遮光膜１１１ｄの表面で反射した光には、反射面における凹凸パターンに起因して発生する干渉縞等を有することはない。即ち、平坦なダミー画素遮光膜１１１ｄは、その表面における反射光や回折光の干渉による画質劣化を低減する上で大変優れている。
【００７５】
尚、島状に分断されたダミー画素遮光膜１１１ｄは、浮遊電位であっても、ＴＦＴ３０、データ線６ａ、走査線１１３ａ等を構成する他の導電層や半導体層から、下地絶縁膜１２等を介して層間距離を隔てて構成されているので、これらのＴＦＴ３０等に対して悪影響を周囲に及ぼすことは殆ど無い。
【００７６】
本実施形態では好ましくは、本発明に係る画像信号供給手段の一例を構成するデータ線駆動回路１０１及びサンプリング回路３０１からは、ダミー画素電極９ｄに対して、中間調の画像信号を供給する。例えば、ダミーの画像信号として、ノーマリーホワイトモードで黒表示を５Ｖとした場合に、２〜４ボルト程度の中間調の画像信号を供給する。これにより、ダミー領域に近接した画像表示領域の縁付近における、白いゴーストの出現を低減できる。この低減傾向は特に、図１に示した如く、シリアル−パラレル変換を用いて、複数本のデータ線６ａを同時駆動する場合に、顕著となる。このように、上述の実施形態において、ダミーの画像信号として中間調の画像信号を供給することで、表示画像の縁付近における画質を一層向上させることが可能となる。
【００７７】
以上の結果、本実施形態によれば、ダミー領域での光抜け或いは光漏れに起因して生じる表示画像の縁付近における画質劣化現象を低減できる。特に、プロジェクタ用途の場合には、投影された表示画像の縁取りが極めて鮮明な黒や灰色とすることも可能となる。
【００７８】
尚、以上図１から図６を参照して説明した実施形態では、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（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertically Aligned）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。
【００７９】
以上説明した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、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ついて、各実施形態における電気光学装置を適用できる。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。
【００８０】
（第２実施形態）
次に図７を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。ここに図７は、第２実施形態における、ダミー領域におけるダミー画素遮光膜の平面パターンを示す平面図である。
【００８１】
第２実施形態は、上述した第１実施形態と比べて、ダミー画素遮光膜の平面パターンが異なる。その他の構成については第１実施形態の場合と同様である。このため、第２実施形態に係る図７では、図１から図６に示した第１実施形態の場合と同様の構成要素に対しては同様の参照符号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００８２】
図７において、第２実施形態の電気光学装置では、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−２は、ダミー領域の全域にベタ状に形成されている。ダミー画素遮光膜１１１ｄ−２は、容量線３００の冗長配線としても機能するが、容量線３００は全て同一の容量線電位供給端子３０３に接続されているので、このように下側遮光膜１１ｂをベタ状に形成しても、容量線３００の冗長配線として何らの問題も生じない。
【００８３】
本実施形態によれば、各ダミー画素の開口領域は、ベタ状に形成されたダミー画素遮光膜１１１ｄ−２により隙間無く覆われている。このため、ダミー領域における光抜け或いは光漏れを、より完全に防止できる。
【００８４】
（第３実施形態）
次に図８から図１１を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。ここに図８及び図９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、第１実施形態における図２に対応する個所における平面図である。なお、図８及び図９は、それぞれ、後述する積層構造のうち下層部分（図８と上層部分（図９）とを分けて図示している。また、図１０は、図８及び図９を重ね合わせた場合のＡ−Ａ’断面図である。図１０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。図１１は、第３実施形態における、ダミー領域における下側遮光膜の平面パターンを示す平面図である。尚、第３実施形態に係る図８から図１１では、図１から図６に示した第１実施形態の場合と同様の構成要素に対しては同様の参照符号を付し、それらの説明は適宜省略する。またダミー画素遮光膜については、図８及び図９から削除されており、図１１中に走査線１１ａ等と共に示されている。
【００８５】
図８から図１０に示すように、走査線１１ａは、例えば遮光性の高融点金属膜等からなる。走査線１１ａは、チャネル領域１ａ’に対向するゲート電極３ａにコンタクトホール１２ｃｖを介して電気的に接続されており、ゲート電極３ａは走査線１１ａに含まれる形となっている。即ちゲート電極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１１ａに含まれるゲート電極３ａが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。これによりＴＦＴ３０（ゲート電極を除く。）は、ゲート電極３ａと走査線１１ａとの間に存在するような形態となっている。
【００８６】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、図１０に示すように、下から順に、走査線１１ａを含む第１層、ゲート電極３ａを含むＴＦＴ３０等を含む第２層、蓄積容量７０を含む第３層、データ線６ａ等を含む第４層、容量配線４００等を含む第５層、前記の画素電極９ａ及び配向膜１６等を含む第６層（最上層）からなる。また、第１層及び第２層間には下地絶縁膜１２が、第２層及び第３層間には第１層間絶縁膜４１が、第３層及び第４層間には第２層間絶縁膜４２が、第４層及び第５層間には第３層間絶縁膜４３が、第５層及び第６層間には第４層間絶縁膜４４が、それぞれ設けられており、前述の各要素間が短絡することを防止している。また、これら各種の絶縁膜１２、４１、４２、４３及び４４には、例えば、ＴＦＴ３０の半導体層１ａ中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コンタクトホール等もまた設けられている。以下では、これらの各要素について、下から順に説明を行う。なお、前述のうち第１層から第３層までが、下層部分として図８に図示されており、第４層から第６層までが上層部分として図９に図示されている。
【００８７】
まず、第１層には、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ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、或いは導電性ポリシリコン等からなる走査線１１ａが設けられている。この走査線１１ａは、平面的にみて、図８のＸ方向に沿うように、ストライプ状にパターニングされている。より詳しく見ると、ストライプ状の走査線１１ａは、図８のＸ方向に沿うように延びる本線部と、データ線６ａ或いは容量配線４００が延在する図８のＹ方向に延びる突出部とを備えている。なお、隣接する走査線１１ａから延びる突出部は相互に接続されることはなく、したがって、該走査線１１ａは１本１本分断された形となっている。
【００８８】
次に、第２層として、ゲート電極３ａを含むＴＦＴ３０が設けられている。本実施形態では、この第２層に、上述のゲート電極３ａと同一膜として中継電極７１９が形成されている。この中継電極７１９は、平面的に見て、図８に示すように、各画素電極９ａのＸ方向に延びる一辺の略中央に位置するように、島状に形成されている。中継電極７１９とゲート電極３ａとは同一膜として形成されているから、後者が例えば導電性ポリシリコン膜等からなる場合においては、前者もまた、導電性ポリシリコン膜等からなる。
【００８９】
以上説明した走査線１１ａの上、かつ、ＴＦＴ３０の下には、例えばシリコン酸化膜等からなる下地絶縁膜１２が設けられている。この下地絶縁膜１２には、平面的にみて半導体層１ａの両脇に、後述するデータ線６ａに沿って延びる半導体層１ａのチャネル長の方向に沿った溝状のコンタクトホール１２ｃｖが掘られており、このコンタクトホール１２ｃｖに対応して、その上方に積層されるゲート電極３ａは下側に凹状に形成された部分を含んでいる。また、このコンタクトホール１２ｃｖ全体を埋めるようにして、ゲート電極３ａが形成されていることにより、該ゲート電極３ａには、これと一体的に形成された側壁部３ｂが延設されるようになっている。これにより、ＴＦＴ３０の半導体層１ａは、図８によく示されているように、平面的にみて側方から覆われるようになっており、少なくともこの部分からの光の入射が抑制されるようになっている。また、この側壁部３ｂは、前記のコンタクトホール１２ｃｖを埋めるように形成されているとともに、その下端が前記の走査線１１ａと接するようにされている。ここで走査線１１ａは、上述のようにストライプ状に形成されていることから、ある行に存在するゲート電極３ａ及び走査線１１ａは、当該行に着目する限り、常に同電位となる。
【００９０】
前述の第２層に続けて第３層には、蓄積容量７０が設けられている。本実施形態に係る蓄積容量７０は、図８の平面図を見るとわかるように、画素電極９ａの形成領域にほぼ対応する光透過領域には至らないように形成されているため（換言すれば、遮光領域内に収まるように形成されているため）、電気光学装置全体の画素開口率は比較的大きく維持され、これにより、より明るい画像を表示することが可能となる。本実施形態において、この誘電体膜７５は、図１０に示すように、下層に酸化シリコン膜７５ａ、上層に窒化シリコン膜７５ｂというように二層構造を有するものとなっている。上層の窒化シリコン膜７５ｂは画素電位側容量電極の下部電極７１より少し大きなサイズにパターニングされ、遮光領域（非開口領域）内で収まるように形成されている。なお、本実施形態では、誘電体膜７５は、二層構造を有するものとなっているが、場合によっては、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜等というような三層構造や、あるいはそれ以上の積層構造を有するように構成してもよい。むろん単層構造としてもよい。
【００９１】
第１層間絶縁膜４１には、蓄積容量７０を構成する画素電位側容量電極としての下部電極７１と中継電極７１９とを電気的に接続するためのコンタクトホール８８１が開孔されている。更に加えて、第１層間絶縁膜４１には、中継電極７１９と後述する第２中継電極６ａ２とを電気的に接続するためのコンタクトホール８８２が、後記第２層間絶縁膜を貫通しつつ開孔されている。
【００９２】
前述の第３層に続けて第４層には、データ線６ａが設けられている。このデータ線６ａは、図１０に示すように、下層より順に、アルミニウムからなる層（図１０における符号４１Ａ参照）、窒化チタンからなる層（図１０における符号４１ＴＮ参照）、窒化シリコン膜からなる層（図１０における符号４０１参照）の三層構造を有する膜として形成されている。窒化シリコン膜は、その下層のアルミニウム層と窒化チタン層を覆うように少し大きなサイズにパターニングされている。
【００９３】
第４層には、データ線６ａと同一膜として、容量配線用中継層６ａ１及び第２中継電極６ａ２が形成されている。これらは、図９に示すように、平面的に見ると、データ線６ａと連続した平面形状を有するように形成されているのではなく、各者間はパターニング上分断されるように形成されている。
【００９４】
ちなみに、これら容量配線用中継層６ａ１及び第２中継電極６ａ２は、データ線６ａと同一膜として形成されていることから、下層より順に、アルミニウムからなる層、窒化チタンからなる層、プラズマ窒化膜からなる層の三層構造を有する。
【００９５】
第２層間絶縁膜４２には、容量配線用中継層６ａ１と蓄積容量７０の上部電極たる容量電極３００とを電気的に接続するコンタクトホール８０１が開孔されている。さらに、第２層間絶縁膜４２には、第２中継電極６ａ２と中継電極７１９とを電気的に接続するための、前記のコンタクトホール８８２が形成されている。
【００９６】
さて、前述の第４層に続けて第５層には、本発明に係る「上側遮光膜」として容量配線４００が形成されている。この容量配線４００は、平面的にみると、図９に示すように、図中Ｘ方向及びＹ方向それぞれに延在するように、格子状に形成されている。容量配線４００のうち図中Ｙ方向に延在する部分については特に、データ線６ａを覆うように、且つ、該データ線６ａよりも幅広に形成されている。また、図中Ｘ方向に延在する部分については、後述の第３中継電極４０２を形成する領域を確保するために、各画素電極９ａの一辺の中央付近に切り欠き部を有している。
【００９７】
更には、図９中、ＸＹ方向それぞれに延在する容量配線４００の交差部分の隅部においては、該隅部を埋めるようにして、略三角形状の部分が設けられている。容量配線４００に、この略三角形状の部分が設けられていることにより、ＴＦＴ３０の半導体層１ａに対する光の遮蔽を効果的に行うことができる。すなわち、半導体層１ａに対して、斜め上から進入しようとする光は、この三角形状の部分で反射又は吸収されることになり半導体層１ａには至らないことになる。容量配線４００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、定電位源と電気的に接続されることで、固定電位とされている。
【００９８】
第４層には、このような容量配線４００と同一膜として、第３中継電極４０２が形成されている。この第３中継電極４０２は、後述のコンタクトホール８０４及び８９を介して、第２中継電極６ａ２及び画素電極９ａ間の電気的接続を中継する機能を有する。なお、これら容量配線４００及び第３中継電極４０２間は、平面形状的に連続して形成されているのではなく、両者間はパターニング上分断されるように形成されている。他方、上述の容量配線４００及び第３中継電極４０２は、下層にアルミニウムからなる層、上層に窒化チタンからなる層の二層構造を有している。
【００９９】
第３層間絶縁膜４３には、前記の容量配線４００と容量配線用中継層６ａ１とを電気的に接続するためのコンタクトホール８０３、及び、第３中継電極４０２と第２中継電極６ａ２とを電気的に接続するためのコンタクトホール８０４がそれぞれ開孔されている。
【０１００】
第６層には、画素電極９ａ下には、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等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、あるいは好ましくはＮＳＧからなる第４層間絶縁膜４４が形成されている。この第４層間絶縁膜４４には、画素電極９ａ及び前記の第３中継電極４０２間を電気的に接続するためのコンタクトホール８９が開孔されている。画素電極９ａとＴＦＴ３０との間は、このコンタクトホール８９及び第３中継層４０２並びに前述したコンタクトホール８０４、第２中継層６ａ２、コンタクトホール８８２、中継電極７１９、コンタクトホール８８１、下部電極７１及びコンタクトホール８３を介して、電気的に接続されることとなる。
【０１０１】
図１１に示すように、第３実施形態の電気光学装置では特に、ダミー領域におけるダミー画素遮光膜１１１ｄ−３は、ダミー領域における各画素の開口領域の平面パターンたる８角形（図８及び図９参照）と相似形であると共に島状の平面パターンを有する。ダミー画素遮光膜１１１ｄ−３は、走査線１１ａと同一層として形成されており、遮光性及び導電性に優れた高融点金属膜等からなる。
【０１０２】
第３実施形態によれば、各ダミー画素の開口領域は、島状に分断して形成されたダミー画素遮光膜１１１ｄ−３により覆われている。このため、製造工程中の熱履歴によってダミー画素遮光膜１１１ｄ−３付近に発生する応力を緩和でき、クラックの発生防止にも役立つ。しかも、ここでは、例えば、各開口領域には、その開口領域の縁に沿って数μｍ程度の間隙１１１ｓが開くように島状に形成されていても、開口領域と相似形の島状の下側遮光膜１１１ｄ−３を有するので、第２実施形態におけるベタ状に形成された場合と殆ど同様に遮光を行うことも可能となる。即ち、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−３によってダミー領域における遮光機能は、十分に得られる。
【０１０３】
加えて、島状であるため、個々のダミー画素遮光膜１１１ｄ−３を、走査線１１ａから電気的に絶縁することも可能とされており、これにより同一遮光膜を用いて、同一層に走査線１１ａ及びダミー画素遮光膜１１１ｄ−３の両者を作り込むことが可能とされている。下側遮光膜１１ｃは島状であるので、この存在によって、ストライプ状に横方向（行方向）に延びる走査線１１ａをショートさせるなどの問題が生じることはない。
【０１０４】
（第４実施形態）
次に図１２を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。ここに図１２は、第４実施形態における、ダミー領域におけるダミー画素遮光膜の平面パターンを示す平面図である。
【０１０５】
第４実施形態は、上述した第１実施形態と比べて、ダミー画素遮光膜の平面パターンが異なる。その他の構成については第１実施形態の場合と同様である。このため、第４実施形態に係る図１２では、図１から図６に示した第１実施形態の場合と同様の構成要素に対しては同様の参照符号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【０１０６】
図１２において、第４実施形態の電気光学装置では、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−４は、ダミー領域にストライプ状に分断して形成されている。
【０１０７】
本実施形態によれば、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−４は、ストライプ状に分断して形成されているので、製造工程中の熱履歴によりダミー画素遮光膜１１１ｄ−４付近に発生する応力を緩和でき、クラックの発生防止にも役立つ。しかも、幅数μｍ程度の間隙１１１ｓが開くように、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−４は、形成されており、その遮光機能は、十分に発揮される。
【０１０８】
加えて、本実施形態では、走査線に沿った行方向（横方向）に、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−４は延在するので、第３実施形態の如く、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−４と同一層から走査線を構成し、しかも、ダミー領域では、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−４が走査線の一部を兼ねるように構成することも可能となる。
【０１０９】
（第５実施形態）
次に図１３を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。ここに図１３は、第５実施形態における、ダミー領域におけるダミー画素遮光膜の平面パターンを示す平面図である。
【０１１０】
図１３において、第５実施形態の電気光学装置では、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−５には、平面形状がコの字状のスリット１１１ｓｌ−１が設けられている。
【０１１１】
本実施形態によれば、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−５には、スリット１１１ｓｌ−１が設けられているので、製造工程中の熱履歴によりダミー画素遮光膜１１１ｄ−５付近に発生する応力を緩和でき、クラックの発生防止にも役立つ。しかも、スリット１１１ｓｌ−１の幅を数μｍ程度とすることで、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−５の遮光機能は、十分に発揮される。
【０１１２】
尚、スリット１１１ｓｌ−１を入れるだけであれば、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−５の全体を一体的に電気的接続されている状態に保つことができる。このため、容量線、接地配線など、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−５を、配線容量が相対的に非常に大きい、一つの配線としても利用することも可能である。
【０１１３】
（第６実施形態）
次に図１４を参照して、本発明の第６実施形態について説明する。ここに図１４は、第６実施形態における、ダミー領域におけるダミー画素遮光膜の平面パターンを示す平面図である。
【０１１４】
図１４において、第６実施形態の電気光学装置では、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−６には、走査線に沿った方向（横方向）に延びる長手状のスリット１１１ｓｌ−２が設けられている。
【０１１５】
本実施形態によれば、ダミー画素遮光膜１１１ｄ−６には、スリット１１１ｓｌ−２が設けられているので、製造工程中の熱履歴によりダミー画素遮光膜１１１ｄ−６付近に発生する応力を緩和でき、クラックの発生防止にも役立つ。その他、スリットの存在によって、第５実施形態と概ね同様の作用効果も得られる。
【０１１６】
（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１５は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
【０１１７】
図１５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液晶装置１００を含む液晶モジュールを３個用意し、夫々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枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに夫々導かれる。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により夫々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム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。
【０１１８】
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なう電気光学装置及び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】
【０１１９】
【図１】本発明の実施形態の電気光学装置の画像表示領域を構成する各種素子、配線等の等価回路を、その周辺駆動回路と共に示した回路図である。
【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】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みた平面図である。
【図５】図４のＨ−Ｈ’断面図である。
【図６】ダミー領域における遮光パターンを示す部分拡大平面図である。
【図７】第２実施形態における、ダミー領域におけるダミー画素遮光膜の平面パターンを示す平面図である。
【図８】第３実施形態における、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（下層部分）である。
【図９】第３実施形態における、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（上層部分）である。
【図１０】図８及び図９を重ね合わせた場合のＡ−Ａ’断面図である。
【図１１】第３実施形態における、ダミー領域における下側遮光膜の平面パターンを示す平面図である。
【図１２】第４実施形態における、ダミー領域における下側遮光膜の平面パターンを示す平面図である。
【図１３】第５実施形態における、ダミー領域における下側遮光膜の平面パターンを示す平面図である。
【図１４】第６実施形態における、ダミー領域における下側遮光膜の平面パターンを示す平面図である。
【図１５】本発明の電子機器の実施形態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】
【０１２０】
１ａ…半導体層、１ａ’…チャネル領域、１０…ＴＦＴアレイ基板、１１ａ…走査線、２０…対向基板、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、１１１ｄ…ダミー画素遮光膜、１１３ａ…走査線、３００…容量線、４００…容量線。
【図１】
0004798186.tif 000002
【図２】
0004798186.tif 000003
【図３】
0004798186.tif 000004
【図４】
0004798186.tif 000005
【図５】
0004798186.tif 000006
【図６】
0004798186.tif 000007
【図７】
0004798186.tif 000008
【図８】
0004798186.tif 000009
【図９】
0004798186.tif 000010
【図１０】
0004798186.tif 000011
【図１１】
0004798186.tif 000012
【図１２】
0004798186.tif 000013
【図１３】
0004798186.tif 000014
【図１４】
0004798186.tif 000015
【図１５】
0004798186.tif 000016