(57)【要約】【課題】１Ｈ反転駆動される液晶装置等の電気光学装置が備える保持容量に周期的に逆極性の電圧が印加されることによって生じる電圧耐性の低下を抑制する。【解決手段】多層誘電体構造７５は、ＨＴＯ膜７５ｂを中心としてその両側にシリコン窒化膜７５ｃ及びシリコン窒化膜７５ａが形成されているため、ＨＴＯ膜７５ｂを中心として図中上下方向に沿って対称な積層構造を有している。したがって、液晶装置１が１Ｈ反転駆動される際に、固定電位に維持された容量電極３００に対して下部電極７１の電位の極性が逆極性になることによって多層誘電体構造７５中の電界の向きが逆転した場合でも、多層誘電体膜構造７５の構造的な対称性によって電流リークを実使用上で支障がない水準に低減できる。加えて、多誘電体膜構造７５に加わる電界の向きが時間的に逆転することによって多層誘電体膜構造７５の電圧耐性が劣化することを抑制できる。【選択図】図８
2007004118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、
互いに交差するように延びるデータ線及び走査線と、
前記走査線により走査信号が供給されるトランジスタと、
前記データ線により前記トランジスタを介して画像信号が供給される画素電極と、
前記トランジスタ及び前記画素電極に電気的に接続された第１電極、及び前記第１電極
に対向配置された第２電極、並びに前記第１電極及び前記第２電極間に配置された多層誘
電体膜構造とからなる保持容量と
を備えており、
前記多層誘電体膜構造は、低誘電体膜と、前記低誘電体膜を挟むように、前記低誘電体
膜から見て前記第１電極側及び前記第２電極側の夫々に形成されており、前記低誘電体膜
の誘電率に比べて相対的に高い誘電率を有する第１高誘電体膜及び第２高誘電体膜とを備
えたこと
を特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第２電極は、基準電位に維持されており、
前記第２高誘電体膜は、前記第２電極に電気的に接続されており、
前記画素電極には、前記基準電位に対して極性が異なる電圧が前記１電極を介して順次
印加されること
を特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第２高誘電体膜は、前記第２電極側に形成されており、前記第１高誘電体膜に比べ
て相対的に膜厚が厚いこと
を特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記画素電極は、前記基板上にマトリクス状に複数配設されており、
前記マトリクス状に配設された複数の画素電極の画素行、画素列、前記複数の画素電極
の列方向及び行方向の両方向に相隣接する画素電極毎、又は各フィールド毎に規定される
グループ毎に、極性が異なる電圧が印加されること
を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記第１高誘電体膜及び前記第２高誘電体膜の夫々は、前記低誘電体膜から見て前記第
１電極側及び前記第２電極側の夫々に向かって積層位置又は膜厚が対称となるように複数
の高誘電体膜を備えた多層構造を有すること
を特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記多層構造は、ＨＴＯ膜の両側に同数のシリコン窒化膜が積層されて形成されること
を特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
請求項１から６の何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、特に、画素の列方向又は行方向において
相隣接する画素電極の電圧が互いに逆の極性となるように、画素行毎又は画素列毎に駆動
電圧の極性反転を周期的に行う反転駆動方式を採用する電気光学装置、及びこれを備えた
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、直流電圧印加による電気光学物質の劣化防止、表示画像に
おけるクロストークやフリッカの防止などのために、各画素電極に印加される電圧極性を
所定規則で反転させる反転駆動方式が採用されている。
【０００３】
このうち一のフレーム又はフィールドの画像信号に対応する表示を行う間は、奇数行に
配列された画素電極を対向電極の電位を基準として正極性の電位で駆動すると共に偶数行
に配列された画素電極を対向電極の電位を基準として負極性の電位で駆動し、これに続く
次のフレーム又はフィールドの画像信号に対応する表示を行う間は、逆に偶数行に配列さ
れた画素電極を正極性の電位で駆動すると共に奇数行に配列された画素電極を負極性の電
位で駆動する（即ち、同一行の画素電極を同一極性の電位により駆動しつつ、係る電位極
性を行毎にフレーム又はフィールド周期で反転させる）１Ｈ反転駆動方式が、制御が比較
的容易であり高品位の画像表示を可能ならしめる反転駆動方式として用いられている。ま
た、同一列の画素電極を同一極性の電位により駆動しつつ、係る電圧極性を列毎にフレー
ム又はフィールド周期で反転させる１Ｓ反転駆動方式も、制御が比較的容易であり高品位
の画像表示を可能ならしめる反転駆動方式として用いられている。更に、列方向及び行方
向の両方向に相隣接する画素電極間で、各画素電極に印加される電圧極性を反転させるド
ット反転駆動方式も開発されている。
【０００４】
この種の電気光学装置は、ＴＦＴ及び画素電極に電気的に接続された保持容量を備える
ことによって一般にアクティブマトリクス駆動される。この保持容量は、画素電極に印加
された電位を一定期間保持し、各画素における電位保持特性を顕著に向上させることを可
能にする。このような保持容量は、その容量の確保を目的として一対の電極間に挟まれた
２層の誘電体膜を含む場合が多い。
【０００５】
また、特許文献１によれば、各種半導体装置の一例であるフラッシュメモリ等の不揮発
性メモリに一部に適用されるシリコン窒化膜を窒素及びシリコンの組成比が互いに異なる
層で構成することによって、低電界印加時の電流リークを低減する技術が開示されている
。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３４７５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この種の電気光学装置を反転駆動方式で駆動させた場合、保持容量に加
わる電圧は対向電極の電位に対して常時一定の極性で印加されるのではなく、反転駆動に
応じて異なる極性の電圧となる。より具体的には、保持容量が有する２つの誘電体膜のう
ち一方の誘電体膜が他方の誘電体膜に対して時間的に電位が高くなったり、低くなったり
する。即ち、２つの誘電体膜中の電界の向きが時間的に反転する。
【０００８】
このように電界の向きが時間的に反転した場合、２つの誘電体膜中の一方向に対する電
圧耐性が強い保持容量であっても、反転駆動に応じて逆向きの電界が印加された場合、保
持容量に実使用上無視し得ない程度の電流リークが生じ、電圧耐性に方向依存性が現れる
技術的な問題点がある。本願発明者は、このような電流リークの発生及び電圧耐性の低下
の一因は、保持容量が２つの誘電体膜を含むが故の構造上、膜特性上、或いはこれら誘電
体膜の界面状態における各種材料の偏析状態に依存していると考えているが、電流リーク
の発生及び電圧耐性の低下の原因を特定し、且つ適切な対処を行うことは困難な状況であ
る。
【０００９】
加えて、単に電流リークの低減及び容量の確保の観点から保持容量が有する誘電体膜の
積層枚数を増やすことも考えられるが、電流リークが実使用上問題ない程度になるように
誘電体膜の組成、或いは積層構造の条件を要求される素子特性に応じて個別具体的に最適
化することは困難である。
【００１０】
また、特許文献１に開示された技術では、２つのシリコン窒化膜の組成比を互いに異な
らせることによって電流リークを低減する技術が開示されているに留まっており、他の材
料で形成された誘電体膜、及び積層構造に関して電流リークを低減するためのより一般的
な手段を提案しているとは言い難い。
【００１１】
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、反転駆動される
際に保持容量に生じる電流リークを低減し且つ電圧耐性の低下を抑制できる液晶装置等の
電気光学装置、及びこのような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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、互いに交差するよ
うに延びるデータ線及び走査線と、前記走査線により走査信号が供給されるトランジスタ
と、前記データ線により前記トランジスタを介して画像信号が供給される画素電極と、前
記トランジスタ及び前記画素電極に電気的に接続された第１電極、及び前記第１電極に対
向配置された第２電極、並びに前記第１電極及び前記第２電極間に配置された多層誘電体
膜構造とからなる保持容量とを備えており、前記多層誘電体膜構造は、低誘電体膜と、前
記低誘電体膜を挟むように、前記低誘電体膜から見て前記第１電極側及び前記第２電極側
の夫々に形成されており、前記低誘電体膜の誘電率に比べて相対的に高い誘電率を有する
第１高誘電体膜及び第２高誘電体膜とを備える。
【００１３】
本発明に係る電気光学装置では、走査信号に応じてスイッチング制御されるトランジス
タのＯＮ・ＯＦＦの切り換えに応じて、画像信号がデータ線から画素電極へと供給され、
また、供給が停止される。これにより、いわゆるアクティブマトリクス駆動が可能となる
。また、本発明によれば、第１電極、誘電体膜及び第２電極からなる保持容量が形成され
ていることにより、例えば、画素電極における電位保持特性を顕著に高めることができ、
画質の向上に大きく資する。尚、本発明の「保持容量」は、いま述べたような画素電極に
おける電位保持特性を高めるためのコンデンサとしての意味を含むほか、画像信号に基づ
く電位を画素電極に印加する前に一時的蓄えることの可能なメモリとしての機能を有する
コンデンサとしての意味をも含む。
【００１４】
多層誘電体膜構造は、低誘電体膜、及びこれを挟むように形成された第１高誘電体膜及
び第２高誘電体膜を備えた３層構造を有している。このような３層構造によれば、低誘電
体膜を中心としてその両側に第１高誘電体膜及び第２高誘電体膜が形成されているため、
多層誘電体膜構造は低誘電体膜を中心として構造的に対称な構造を有している。
【００１５】
したがって、例えば第１電極及び第２電極の電位の高低関係が入れ替わることによって
多層誘電体構造中の電界の向きが逆転した場合でも、多層誘電体膜構造の構造的な対称性
によって電流リークを実使用上使用上で支障がない水準に低減できる。加えて、多誘電体
膜構造に加わる電界の向きが時間的に逆転することによって多層誘電体膜構造の電圧耐性
が劣化することを抑制できる。
【００１６】
また、多層誘電体膜構造は、低誘電体膜を第１高誘電体膜及び第２高誘電体膜で挟み込
んでいるため、低誘電体膜の一層のみを第１電極及び第２電極間に設ける場合に比べて、
保持容量の容量を増大させることが可能である。
【００１７】
尚、本発明では、第１高誘電体膜及び第２高誘電体膜の夫々の誘電率は低誘電体膜より
高ければ特に限定しないが、構造上の観点に加えて電気特性の観点を考慮した場合、第１
高誘電体膜及び第２高誘電体膜の誘電率は互いに等しいほうが好ましい。
【００１８】
以上のように本発明に係る電気光学装置によれば、保持容量の電流リークを低減できる
と共に、動作時における経時的な電圧耐性の低下を抑制できる。これにより、高画質で高
い信頼性を有する電気光学装置を提供できる。
【００１９】
本発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記第２電極は、基準電位に維持されてお
り、前記第２高誘電体膜は、前記第２電極に電気的に接続されており、前記画素電極には
、前記基準電位に対して極性が異なる電圧が前記１電極を介して順次印加されてもよい。
【００２０】
この態様では、「基準電位」とは、第２電極の電位が定電位となるように、例えば電位
固定の容量配線を介して維持される電位であり、前記基準電位に対して極性が異なる電圧
が前記画素電極に順次印加されることによって生じる液晶素子等の電気光学素子の配向不
良が低減され、液晶装置等に見られるフリッカ等の画像表示上の不具合を低減できる。
【００２１】
この態様では、前記第２高誘電体膜は、前記第２電極側に形成されており、前記第１高
誘電率体膜に比べて相対的に膜厚が厚くてもよい。
【００２２】
この態様によれば、多層誘電体膜構造の利点を生かして抑制しつつ、実験的或いは経験
的にも更に効果的に電圧耐性の低下を抑制できる。加えて、この態様によれば、必要とさ
れる保持容量を確保するために、相対的な膜厚構成比率を調整することが可能である。必
要とされる保持容量を確保する為に、相対的膜厚構成比率を調整する事が可能。
【００２３】
本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記画素電極は、前記基板上にマトリクス
状に複数配設されており、前記マトリクス状に配設された複数の画素電極の画素行、画素
列、前記複数の画素電極の列方向及び行方向の両方向に相隣接する画素電極毎、又は各フ
ィールド毎に規定されるグループ毎に、前記極性が異なる電圧が印加されてもよい。
【００２４】
この態様によれば、画素行毎に極性が異なる電圧を印加することによって行われる１Ｈ
反転駆動、画素列毎に極性が異なる電圧を印加することによって行われる１Ｓ反転駆動、
或いはドット反転駆動、各フィールド毎に規定されるグループ毎に反転駆動を行った場合
でも、保持容量に加わる電界の向きが反転することに伴う多層誘電体膜構造の電圧耐性の
劣化を抑制できる。尚、この態様では、動作時に、保持容量中の電界向きが時間的に反転
する駆動方式を採用するものであれば、上述した駆動方式に限定されるものではない。
【００２５】
本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記第１高誘電体膜及び前記第２高誘電体
膜の夫々は、前記低誘電体膜から見て前記第１電極側及び前記第２電極側の夫々に向かっ
て積層位置又は膜厚が対称となるように複数の高誘電体膜を備えた多層構造を有していて
もよい。
【００２６】
本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記多層構造は、ＨＴＯ膜の両側に同数の
シリコン窒化膜が積層されて形成されていてもよい。
【００２７】
この態様によれば、ＨＴＯ膜から見てその両側に同数のシリコン窒化膜が積層されてい
るため、ＨＴＯ膜の両側の夫々に互いに異なる枚数のシリコン窒化膜が積層されている場
合に比べて保持容量の耐圧特性を高めることが可能である。
【００２８】
この態様において、「対称」とは、構造及び電気特性の観点から、第１高誘電体膜及び
第２高誘電体膜が複数の高誘電体膜を有していることを意味している。より具体的には、
例えば第１高誘電体膜及び第２高誘電体膜が、低誘電膜から見て第１電極側及び第２電極
側の夫々に向かって相対応する積層位置に等しい膜厚の高誘電体膜を有している場合、或
いは相対応する積層位置に誘電率が互いに等しい高誘電体膜を有している場合、又は膜厚
及び誘電率が相対応する積層位置で互いに等しい高誘電体膜を有している場合の何れかの
多層構造を有していることを意味する。
【００２９】
この態様によれば、第１高誘電体膜及び第２高誘電体膜の電気的或いは構造的な対称性
を生かすことによって逆極性の電圧が印加された場合でも保持容量の電圧耐性を向上させ
ることが可能である。
【００３０】
本発明に係る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を
具備してなる。
【００３１】
本発明に係る電子機器によれば、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、高品位の表示が可能な、投射型表示装置、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、電子放出装置（Field Emission Display及びCond
uction Electron-Emitter Display）、電子放出装置を用いた装置としてDLP（Digital Li
ght Processing）等の各種電子機器を実現できる。また、本発明に係る電子機器として、
例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することが可能である。
【００３２】
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】
【００３３】
以下図面を参照しながら本実施形態の電気光学装置及びこれを具備してなる電子機器を
詳細に説明する。尚、本実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である液晶装置を例
に挙げる。
【００３４】
＜１；液晶パネルの全体構成＞
先ず、図１及び図２を参照しながら、本実施形態の液晶装置１が備える液晶パネル１０
０の具体的な構成を説明する。図１は、ＴＦＴアレイ基板１０をその上に形成された各構
成要素と共に対向基板２０の側から見た液晶パネル１００の概略的な平面図であり、図２
は、図１のＨ−Ｈ´断面図である。尚、本実施形態の液晶パネル１００は、本発明の電気
光学装置の一例であり、液晶パネル１００を備える液晶装置１は、駆動回路内蔵型のＴＦ
Ｔアクティブマトリクス駆動方式を採用している。
【００３５】
図１及び図２において、液晶パネル１００では、ＴＦＴアレイ基板１０と、ＴＦＴアレ
イ基板１０に対向配置された対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０及び対
向基板２０間には液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０
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を介して
相互に接着されている。
【００３６】
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（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガ
ラスビーズ等のギャップ材が散布されている。
【００３７】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領
域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、この
ような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設
けられてもよい。
【００３８】
画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域のうち、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、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。また、走査線駆動回路１０４は
、この一辺に隣接する２辺のいずれかに沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるよう
にして設けられている。尚、走査線駆動回路１０４を、データ線駆動回路１０１及び外部
回路接続端子１０２が設けられたＴＦＴアレイ基板１０の一辺に隣接する２辺に沿って設
けるようにしてもよい。この場合、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿って設けられた
複数の配線によって、二つの走査線駆動回路１０４は互いに接続される。
【００３９】
対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導
通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナー部に対
向する領域において上下導通端子が設けられている。これら上下導通端子及び上下導通材
１０６により、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間で電気的な導通をとることがで
きる。
【００４０】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、
データ線等の配線が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の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には
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
マティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をと
る。尚、液晶装置１は、サンプリング回路やプリチャージ回路のほか、製造途中や出荷時
の液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路を備えていてよい。
【００４１】
＜２；液晶装置の電気的な構成＞
図３において、液晶装置１は、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺領域に走査線駆動回路１０
４、データ線駆動回路１０１、サンプリング回路２００、並びにプリチャージ回路２０５
を有する液晶パネル１００を備えている。
【００４２】
走査線駆動回路１０４は、ＹスタートパルスＤＹが入力されると、Ｙクロック信号ＣＬ
Ｙ及び反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖに基づくタイミングで、走査信号Ｙ１、・・・、
Ｙｍを順次生成して出力する。データ線駆動回路１０１は、ＸスタートパルスＤＸが入力
されると、Ｘクロック信号ＣＬＸ及び反転Ｘクロック信号ＸＣＬＸｉｎｖに基づくタイミ
ングで、サンプリング信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎを順次生成して出力する。走査線駆
動回路１０４及びデータ線駆動回路１０１の夫々は、ＴＦＴアレイ基板における画像表示
領域１０ａの周辺領域に形成された複数のＴＦＴを含むシフトレジスタ等の信号処理手段
を備えている。サンプリング回路２００は、データ線毎に設けられた複数のサンプリング
スイッチ２０２を備えている。サンプリングスイッチ２０２は、例えば、電気的に直列に
接続された２つのＴＦＴから構成されており、これらＴＦＴの夫々は、Ｐチャネル型又は
Ｎチャネル型の片チャネル型ＴＦＴである。プリチャージ回路２０５は、Ｐチャネル型又
はＮチャネル型の片チャネル型ＴＦＴ若しくは相補型のＴＦＴから構成されたプリチャー
ジスイッチ２０４を複数備える。
【００４３】
液晶パネル１００は、ＴＦＴアレイ基板１０の中央を占める画像表示領域１０ａに、縦
横に配線されたデータ線６ａ、走査線１１ａ及び容量配線４００を備えている。データ線
６ａ及び走査線１１ａが互いに交差する交点に対応する位置にマトリクス状に画素部７０
が設けられている。画素部７０は、液晶素子１１８、画素電極９ａ、及び画素電極９ａを
スイッチング制御するためのＴＦＴ１１６、並びに保持容量１１９を備える。容量配線４
００は、不図示の定電位源に電気的に接続されており、保持容量１１９を構成する一方の
電極に電気的に接続されている。保持容量１１９は、液晶素子１１８と並列に付加されて
いる。画素電極９ａの電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも、例えば３桁も長い時
間だけ保持容量１１９により保持されるので、保持特性が改善される結果、高コントラス
ト比が実現されることとなる。
【００４４】
＜３；液晶装置の動作原理＞
次に、図３を参照しながら、液晶装置１の動作原理を説明する。液晶装置１は、１Ｈ反
転駆動方式で駆動される。
【００４５】
図３において、ＴＦＴ１１６は、データ線６ａから供給される画像信号を選択画素に印
加するために設けられ、ゲートが走査線１１ａに電気的に接続され、ソースがデ−タ線６
ａに電気的に接続され、ドレインが画素電極９ａに接続されている。画素電極９ａは、後
述の対向電極２１との間で液晶容量を形成し、入力される画像信号を画素領域に印加して
一定期間保持するようになっている。保持容量１１９の一方の電極は、画素電極９ａと並
列してＴＦＴ１１６のドレインに電気的に接続され、他方の電極は、定電位となるように
、電位固定の容量配線４００に接続されている。
【００４６】
液晶装置１は、例えばＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式を採り、走査線駆動回路１
０４から各走査線１１ａに走査信号Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍを線順次に印加すると共に
、ＴＦＴ１１９がオン状態となる水平方向の選択画素領域の列に、データ線駆動回路１０
１からデータ線６ａに画像信号を印加するようになっている。この際、画像信号を各デー
タ線６ａに線順次に供給してもよい。これにより、画像信号が選択画素領域の画素電極９
ａに供給される。液晶パネル１００は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが液晶層
５０を介して対向配置されているので（図２参照）、以上のようにして区画配列された画
素領域毎に液晶層５０に電界を印加することにより、両基板間の透過光量が画素領域毎に
制御され、画像が階調表示される。このとき、各画素領域に保持された画像信号は、保持
容量１１９によってリークが防止される。
【００４７】
本実施形態では、１Ｈ反転駆動方式が採用されているので、ｎ番目（但しｎは自然数）
のフィールド或いはフレームの画像表示期間中、Ｙ軸方向（図中、データ線６ａに沿った
方向）に並列した画素電極９ａの各行に、隣接する列とは基準電圧に対する極性が相異な
る電圧が印加され、画素領域は、行毎に逆極性の液晶駆動電圧が印加された状態で駆動さ
れる。より具体的には、ｎ番目のフィールドに続くｎ＋１番目のフィールド或いはフレー
ムの画像表示期間では、液晶駆動電圧の極性を反転させる。ｎ＋２番目のフィールド或い
はフレーム以降は、ｎ番目及びｎ＋１番目と同様の状態が周期的に繰り返される。このよ
うに液晶層５０への印加電圧の極性を周期的に反転させると、液晶に直流電圧が印加され
るのが防止され、液晶の劣化が抑制される。また、画素電極９ａの行毎に印加電圧の極性
を逆としているので、クロストークやフリッカが低減される。ここで、保持容量１１９を
構成する一対の電極のうち容量配線４００に電気的に接続された電極（即ち、上述した一
方の電極）の電位は固定電位で維持されているため一定であるが、容量配線４００に電気
的に接続されていない電極（即ち、上述した一方の電極）の電位は、固定電位に対する印
加電圧の極性反転によって周期的に逆極性の電位となる。したがって、保持容量１１９が
備える誘電体膜には、反転駆動に応じて逆向きの電界が印加されることになる。本実施形
態の保持容量１１９は、後に詳細に説明するように誘電体膜の積層構造を工夫することに
よって逆向きの電界が印加されることによる誘電体膜の劣化を抑制する。
【００４８】
尚、本実施形態では、液晶装置１の駆動方式として１Ｈ反転駆動を例に挙げているが、
駆動方式は画素列毎に逆極性の電圧を印加する１Ｓ反転駆動方式、或いは隣接する画素毎
に逆極性の電圧を印加するドット反転駆動方式を採用してもよいことは言うまでもない。
このような駆動方式を採用したとしても、後に説明する保持容量１１９の構成によれば、
保持容量１１９を構成する誘電体膜の劣化を抑制でき、これに伴い保持容量１１９におけ
る電流リークを低減できる。
【００４９】
＜４；液晶装置の具体的な構成＞
次に、図４乃至図８を参照しながら、図３に示した液晶装置１の具体的な構成を説明す
る。尚、図１乃至図３と共通する部分については共通の参照符号を付して説明する。図４
は、液晶装置１が備えるＴＦＴアレイ基板１０上の画素部群の平面図であって、下層部分
（図７における符号１１９（保持容量）までの下層の部分）に係る構成のみを示すもので
ある。図５は、ＴＦＴアレイ基板１０上の画素部群の平面図であって、上層部分（図７に
おける符号１１９（保持容量）を超えて上層の部分）に係る構成のみを示すものである。
図６は、図４及び図５を重ね合わせた場合の平面図であって、一部を拡大したものである
。図７は、図４及び図５を重ね合わせた場合のＡ−Ａ´線断面図である。図８は、図７の
保持容量１１９の構成を示した要部断面図である。
【００５０】
図４乃至図７では、上述した画素部の各回路要素が、パターン化され、積層された導電
膜としてＴＦＴアレイ基板１０上に構築されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、
ガラス基板、石英基板、ＳＯＩ基板、半導体基板等からなり、例えばガラス基板や石英基
板からなる対向基板２０と対向配置されている。また、各回路要素は、下から順に、走査
線１１ａを含む第１層、ゲート電極３ａを含む第２層、保持容量１１９の固定電位側容量
電極を含む第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、画素
電極９ａ等を含む第６層からなる。また、第１層−第２層間には下地絶縁膜１２、第２層
−第３層間には第１層間絶縁膜４１、第３層−第４層間には第２層間絶縁膜４２、第４層
−第５層間には第３層間絶縁膜４３、第５層−第６層間には第４層間絶縁膜４４がそれぞ
れ設けられ、前述の各要素間が短絡することを防止している。尚、このうち、第１層から
第３層が下層部分として図４に示され、第４層から第６層が上層部分として図５に示され
ている。
【００５１】
（第１層の構成−走査線等−）
第１層は、走査線１１ａで構成される。走査線１１ａは、図４のＸ方向に沿って延びる
本線部と、データ線６ａ或いは容量配線４００が延在する図４のＹ方向に延びる突出部と
からなる形状にパターニングされている。このような走査線１１ａは、例えば導電性ポリ
シリコンからなり、その他にもチタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、
タンタル（Ｔａ）、モリブデン（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、ポリシリサイド又はこれらの積層体等により形成するこ
とができる。
【００５２】
（第２層の構成−ＴＦＴ等−）
第２層は、ＴＦＴ１１６及び中継電極７１９で構成されている。ＴＦＴ１１６は、例え
ばＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造とされ、ゲート電極３ａ、半導体層１ａ、ゲート
電極３ａと半導体層１ａを絶縁するゲート絶縁膜を含んだ絶縁膜２を備えている。ゲート
電極３ａは、例えば導電性ポリシリコンで形成される。半導体層１ａは、例えばポリシリ
コンからなり、チャネル領域１ａ´、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からなる。尚、ＴＦＴ１１６
は、ＬＤＤ構造を有することが好ましいが、低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域
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３ａをマ
スクとして不純物を高濃度に打ち込んで高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成
する自己整合型であってもよい。また、中継電極７１９は、例えばゲート電極３ａと同一
膜として形成される。
【００５３】
ＴＦＴ１１６のゲート電極３ａは、下地絶縁膜１２に形成されたコンタクトホール１２
ｃｖを介して走査線１１ａに電気的に接続されている。下地絶縁膜１２は、例えばシリコ
ン酸化膜等からなり、第１層と第２層の層間絶縁機能の他、ＴＦＴアレイ基板１０の全面
に形成されることで、基板表面の研磨による荒れや汚れ等が惹き起こすＴＦＴ１１６の素
子特性の変化を防止する機能を有している。
【００５４】
（第３層の構成−保持容量等−）
第３層は、保持容量１１９で構成されている。保持容量１１９は、本発明の「第２電極
」の一例を構成する容量電極３００と、本発明の「第１電極」の一例を構成する下部電極
７１と、容量電極３００及び下部電極７１に挟まれた多層誘電体構造７５と備えている。
このうち、容量電極３００は、容量配線４００に電気的に接続されている。下部電極７１
は、ＴＦＴ１１６の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａの夫々に電気的に接続され
ている。
【００５５】
下部電極７１と高濃度ドレイン領域１ｅとは、第１層間絶縁膜４１に開口されたコンタ
クトホール８３を介して接続されている。また、下部電極７１と画素電極９ａとは、コン
タクトホール８８１、８８２、８０４が、中継電極７１９、第２中継電極６ａ２の各層を
中継して構成した経路によって、電気的に接続されている。
【００５６】
このような容量電極３００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、或いは好ましくはタングステンシリサイドからなる。これにより、容
量電極は、ＴＦＴ１１６に上側から入射しようとする光を遮る機能を有している。また、
下部電極７１には、例えば導電性のポリシリコンが用いられる。
【００５７】
ここで、図８において、多層誘電体構造７５は、本発明の「低誘電体膜」の一例である
ＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜７５ｂ、本発明の「第１高誘電体膜」の一例である
シリコン窒化膜７５ｃ、及び本発明の「第２高誘電体膜」の一例であるシリコン窒化膜７
５ａを備えた３層構造を有している。シリコン窒化膜７５ｃ、ＨＴＯ膜７５ｂ、及びシリ
コン窒化膜７５ａは、下部電極７１からこの順で積層されており、シリコン窒化膜７５ａ
及び７５ｃは、ＨＴＯ膜７５ｂに比べて相対的に高い誘電率を有している。
【００５８】
多層誘電体構造７５は、ＨＴＯ膜７５ｂを中心としてその両側にシリコン窒化膜７５ｃ
及びシリコン窒化膜７５ａが形成されているため、ＨＴＯ膜７５ｂを中心として図中上下
方向に沿って対称な積層構造を有している。
【００５９】
したがって、液晶装置１が１Ｈ反転駆動される際に、固定電位に維持された容量電極３
００に対して下部電極７１の電位の極性が逆極性になることによって多層誘電体構造７５
中の電界の向きが逆転した場合でも、多層誘電体膜構造７５の構造的及び電気的な対称性
によって電流リークを実使用上使用上で支障がない水準に低減できる。加えて、多誘電体
膜構造７５に加わる電界の向きが時間的に逆転することによって多層誘電体膜構造７５の
電圧耐性が劣化することを抑制できる。
【００６０】
多層誘電体膜構造７５では、ＨＴＯ膜７５ｂがシリコン窒化膜７５ｃ及び７５ａで挟み
込まれているため、ＨＴＯ膜７５ｂの一層のみを容量電極３００及び下部電極７１間に設
ける場合に比べて、保持容量１１９の容量を増大させることが可能であり、画像信号を各
画素で一定時間保持する保持能力を高めることが可能である。
【００６１】
加えて、本実施形態ではＨＴＯ膜７５ｂの両側にシリコン窒化膜を一層ずつ形成してい
るが、ＨＴＯ膜の両側に互いに同数のシリコン窒化膜を積層してもよい。これにより、保
持容量の積層構造がＨＴＯ膜を中心として対称となり、耐圧特性を効果的に高めることが
可能である。
【００６２】
尚、互いに誘電率が等しいシリコン窒化膜７５ｃ及びシリコン窒化膜７５によって挟み
込まれる誘電体膜は、これらシリコン窒化膜より低い誘電率を有していればよく、例えば
ＨＴＯ膜７５ｂの代わりにＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン膜を用
いてもよい。尚、積層構造及び電気特性を考慮した場合、低誘電率膜の両側に形成される
誘電体膜は、本実施形態のようにシリコン窒化膜７５ａ及び７５ｃのように互いに等しい
誘電率を有しているほうがより好ましい。
【００６３】
シリコン窒化膜７５ａ及び７５ｃは、製造プロセス上で制御可能な範囲で互いに等しい
膜厚を有しているが、シリコン窒化膜７５ａの膜厚は、シリコン窒化膜７５ｃの膜厚より
厚いほうが実験的或いは経験的にも効果的に保持容量１１９の電圧耐性の低下を抑制でき
る。
【００６４】
このように、保持容量１１９の電極間にける誘電体として機能する部分を３層の多層誘
電体膜構造にすることによって、画像を長時間に亘って高画質で表示できる。
【００６５】
再び図７において、第１層間絶縁膜４１は、例えば、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）
によって形成されている。その他、第１層間絶縁膜４１には、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）
等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。
【００６６】
尚、この場合の保持容量１１９は、図４の平面図からわかるように、画素電極９ａの形
成領域にほぼ対応する画素開口領域に至らないように（非開口領域内に収まるように）形
成されているので、画素開口率が比較的大きく維持されている。
【００６７】
（第４層の構成−データ線等−）
第４層は、データ線６ａで構成されている。データ線６ａは、下から順にアルミニウム
、窒化チタン、窒化シリコンの３層膜として形成されている。窒化シリコン層は、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。また、第４層には、データ線６ａと同一膜として、第２中継電極６ａ２が形成され
ている。これらは、図５に示したように、夫々が分断されるように形成されている。
【００６８】
このうち、データ線６ａは、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２を貫通するコ
ンタクトホール８１を介して、ＴＦＴ１１６の高濃度ソース領域１ｄと電気的に接続され
ている。また、第２中継電極６ａ２は、前述したように、第１層間絶縁膜４１及び第２層
間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８８２を介して中継電極７１９に電気的に接続
されている。このような第２層間絶縁膜４２は、例えばＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳ
Ｇ等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等によって形成することができる
。
【００６９】
（第５層の構成−容量配線等−）
第５層は、容量配線４００により構成されている。容量配線４００は、画素電極９ａを
、その下層のデータ線６ａ等の配線から電磁遮蔽する機能を有しており、画像表示領域１
０ａの周囲にまで延設され、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。また、容量配線４００は、その下層のデータ線６ａ、走査線１１ａ、ＴＦＴ１１６等
を覆うように、これら回路要素の構造よりも幅広に形成されている。そのため、各回路要
素は遮光され、入射光を反射させて投射画像における画素の輪郭がぼやける等の悪影響が
防止されている。尚、容量配線４００は、例えばアルミニウム、窒化チタンを積層した二
層構造となっている。
【００７０】
更に、容量配線４００のＸ方向延在部分とＹ方向延在部分とが丁度交差する角部は、略
三角形の庇部がわずかに突き出すような形状となっている。この庇部により、ＴＦＴ１１
６の半導体層１ａに対する遮光を効果的に行うことができる。即ち、半導体層１ａに対し
て斜め上方から進入する光を、庇部が反射又は吸収することにより、ＴＦＴ１１６におけ
る光リーク電流の発生を抑制し、フリッカ等のない高品質な画像を表示することが可能と
なる。
【００７１】
容量配線４００は、第３層間絶縁膜４３及び第２層間絶縁膜４２を一つながりに貫通す
るコンタクトホール８０１を介して、保持容量１１９の容量電極３００と電気的に接続さ
れている。コンタクトホール８０１内には、容量配線４００が埋め込まれるため、その底
面及び側壁面は、光を反射又は吸収する。また、コンタクトホール８０１は、図６に示し
たように、非開口領域の延在方向（即ち図６のＸ方向）においてＴＦＴ１１６と並列した
うえ、ＴＦＴ１１６の一端に一部重なり合うように配置されている。また、その穴径は大
きく、非開口領域の幅方向における幅は、ＴＦＴ１１６の幅と同等以上となっている。更
に、コンタクトホール８０１は、図７に示したように底面が第３層に位置し、容量配線４
００等の他の遮光層よりも半導体層１ａに近接している。よって、ＴＦＴ１１６とりわけ
半導体層１ａを、より確実に遮光することができる。
【００７２】
即ち、コンタクトホール８０１の側壁面は、層間絶縁膜４２から層間絶縁膜４３までの
高さの衝立となって、ＴＦＴ１１６に対し斜め上方から入射する光をよく遮断することが
可能である。また、その幅広の底面は、ＴＦＴ１１６をよく遮光することが可能である。
【００７３】
ところで、第３層間絶縁膜４３から第２層間絶縁膜４２までの深さに対するエッチング
は比較的困難と考えられているため、通常は、第２層間絶縁膜４２上に中継層を設け、こ
の中継層によって各層間絶縁膜に形成したコンタクトホールを層面に垂直方向に連結する
方法が採られる。但し、画素部を狭ピッチ化する場合には、コンタクトホールの深さより
も、その形成領域の大きさが問題となってくる。即ち、各コンタクトホールは、平面的に
見て一箇所に重ねて形成することができず（例えば図６、図７におけるコンタクトホール
８８２，８０４及び８９を参照）、互いにずれた位置に設けられる。よって、各コンタク
トホールの周辺にはマージン領域を確保する必要があることから、結果的にコンタクトホ
ール全体の形成領域は大きくなる。図７からわかるように、容量配線４００と蓄積電極３
００とを接続するコンタクトホールは、データ線６ａと第２中継電極６ａ２の間隙を通っ
て貫通するように設けねばならないが、狭ピッチ化によりこの間隙が狭まると、こうした
構造のコンタクトホールの形成が困難となる。
【００７４】
これに対し、本実施形態では、コンタクトホール８０１だけで容量配線４００と蓄積電
極３００とを接続する構造となっている。コンタクトホール８０１の形成領域は、他のコ
ンタクトホールと相対比較すると大きいが、従来の構造に対しては同等以下の大きさであ
る。
【００７５】
また、前述の構造では、コンタクトホール同士の隙間からＴＦＴ１１６側へ光が漏れ、
光リーク電流の原因となるおそれがある。これに対し、本実施形態では、図７に示したよ
うに、コンタクトホール８０１が斜め上方から進入する光を遮断し、ＴＦＴ１１６側への
光漏れが防止される。
【００７６】
更に、ここでは、コンタクトホール８０１のアスペクト比、即ち幅に対する深さの比率
を１以下としている。通常、コンタクトホールが深い（即ち、アスペクト比が１より大き
いである場合）と、内部の配線をスパッタ法で形成すると、コンタクトホール内部におけ
るカバレッジが低下して不連続部分が発生するおそれがある。しかし、コンタクトホール
８０１は、穴径が大きいので、こうした接続不良の発生を防止することができ、穴径が狭
い場合よりは開口自体も容易に行うことができる。
【００７７】
こうした第５層の下には、全面に第３層間絶縁膜４３が形成されている。第３層層間絶
縁膜４３は、例えばＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス、窒化シリ
コンや酸化シリコン等によって形成することができる。
【００７８】
（第６層の構成−画素電極等−）
第５層の全面には第４層間絶縁膜４４が形成され、更にその上に、第６層として画素電
極９ａが形成されている。第４層間絶縁膜４４は、例えばＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰ
ＳＧ等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等によって形成することができ
る。
【００７９】
尚、第４層間絶縁膜４４は、穴径の大きなコンタクトホール８０１上に形成されるため
、形成直後の表面はコンタクトホール８０１の直上で窪むことがある。しかしながら、本
実施形態では、第４層間絶縁膜４４は予め厚めに形成され、更にその表面にＣＭＰ処理を
施すようにしている。ＣＭＰ処理では、例えば研磨プレート上に固定された研磨パッド上
に、シリカ粒を含んだ液状のスラリー（化学研磨液）を流しつつ基板表面を回転接触させ
、化学的、機械的に表面研磨が行われる。その他の平坦化処理には、機械的研磨処理等が
挙げられる。このような処理により第４層間絶縁膜４４の表面は平坦化され、液晶層５０
における液晶配向の乱れを防止し、高品質な画像を表示することを可能とする。
【００８０】
画素電極９ａ（図５中、破線９ａ´で輪郭が示されている）は、縦横に区画配列された
画素領域の各々に配置され、その境界にデータ線６ａ及び走査線１１ａが格子状に配列す
るように形成されている（図４及び図５参照）。また、画素電極９ａは、例えばＩＴＯ（
Indium Tin Oxide）等の透明導電膜からなる。
【００８１】
画素電極９ａは、層間絶縁膜４４及び４３を一つながりに貫通するコンタクトホール８
０４を介して、第２中継電極６ａ２と電気的に接続されている（図７参照）。よって、コ
ンタクトホール８０４の形成領域は、他のコンタクトホールと相対比較すると大きいが、
層間絶縁膜４４及び４３に形成したコンタクトホールを、中継僧を介して層面に垂直方向
に連結する構造に対しては同等以下の大きさとなっている。そのため、この電気光学装置
は、狭ピッチ化に対応することが可能である。
【００８２】
また、コンタクトホール８０４は、非開口領域のなかでも他のコンタクトホールを避け
るように、非開口領域の延在方向（即ち、図６のＸ方向）に延びており、限られた領域内
で穴径をできるだけ大きくとっている。そのため、コンタクトホール８０４内部に形成さ
れる画素電極９ａのカバレッジは良好となり、接続不良の発生を防止することができる。
また、穴径が小さい場合に比べ、比較的容易に深い穴を形成できる。尚、該画素電極９ａ
上には配向膜１６が形成されている。以上が、ＴＦＴアレイ基板１０側の画素部の構成で
ある。
【００８３】
他方、対向基板２０には、その対向面の全面に対向電極２１が設けられており、更にそ
の上（図６では対向電極２１の下側）に配向膜２２が設けられている。対向電極２１は、
画素電極９ａと同様、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。尚、対向基板２０と対
向電極２１の間には、ＴＦＴ１１６における光リーク電流の発生等を防止するため、少な
くともＴＦＴ１１６と正対する領域を覆うように遮光膜２３が設けられている。
【００８４】
このように構成されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０の間には、液晶層５０が設
けられている。液晶層５０は、基板１０及び２０の周縁部をシール材により封止して形成
した空間に液晶を封入して形成される。液晶層５０は、画素電極９ａと対向電極２１との
間に電界が印加されていない状態において、ラビング処理等の配向処理が施された配向膜
１６及び配向膜２２によって、所定の配向状態をとるようになっている。
【００８５】
以上に説明した液晶装置１の画素部の構成は、図４及び図５に示すように、各画素部に
共通である。前述の画像表示領域１０ａには、かかる画素部が周期的に形成されているこ
とになる。他方、このような電気光学装置では、画像表示領域１０ａの周囲に位置する周
辺領域に、走査線駆動回路１０４及びデータ線駆動回路１０１等の駆動回路が形成されて
いる。
【００８６】
＜５；保持容量の電圧耐性の評価＞
次に、図９乃至図１２を参照しながら、上述した保持容量の電圧耐性の評価結果を説明
する。図９乃至図１２では、既に述べた通り、多層誘電体構造が３層構造を有している場
合と、２層構造を有している場合とで保持容量７０の電圧耐性がどれだけ向上するかを比
較する。図９は、多層誘電体構造が２層構造を有する試料Ｓ１（比較例）の電気的な構成
を模式的に示した模式図であり、図１１は図９に示した試料Ｓ１の累積故障率を示すワイ
ブルプロットである。図１０は、多層誘電体構造が３層構造を有する試料Ｓ２（本実施形
態の保持容量の構成に相当）の電気的な構成を模式的に示した模式図であり、図１２は図
１０に示した試料Ｓ２の累積故障率を示すワイブルプロットである。尚、本評価では、一
定の電流を試料に流した状態で評価を行った。
【００８７】
尚、図１０及び図１２では、横軸は時間ｔ、縦軸は故障分布関数（ないしは不信頼度関
数）Ｆ（ｔ）でもって表される“ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｆ（ｔ）））”である。ここで関数
Ｆ（ｔ）は、ワイブル分布の故障分布関数であり、Ｆ（ｔ）＝１−［ｅｘｐ｛−（ｔ−γ
）／η｝ｍ］（但し、mは形状パラメータ、ηは尺度パラメータ、γは位置パラメータ）
と表される。前記縦軸に係る式“ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｆ（ｔ）））”は、前記のＦ（ｔ）
の表式においてγ＝０とし、適当な移項操作と両辺に対数を二回とることなどにより得ら
れる。尚、図１１及び図１２中で、バイアスＡとは、図９で電界の向きが電極４２ａ１か
ら電極４２ｂ１に向き、図１０で電界の向きが電極４２ａ２から４２ｂ２に向くように各
電極の電位を設定した状態を意味する。バイアスＢとは、バイアスＡと電界の向きが逆向
きになるように各電極の電位を設定した状態を意味する。
【００８８】
図９において、試料Ｓ１は、電極１４２ａ１及び１４２ｂ１間にＨＴＯ膜１４０Ｌ及び
シリコン窒化膜１４０Ｈからなる多層誘電体構造１４０が電気的に接続されている。ここ
で、ＨＴＯ膜１４０Ｌの膜厚は５０μｍ、シリコン窒化膜１４０Ｈの膜厚は１５０μｍで
ある。図１１において、試料Ｓ２は、電極１４２ａ２及び１４２ｂ２間に、ＨＴＯ膜１４
１Ｌ、並びにシリコン窒化膜１４２Ｈ１及び１４２Ｈ２からなる３層構造を有する多層誘
電体構造１４１が電気的に接続されている。ここで、ＨＴＯ膜１４１Ｌの膜厚は１４０μ
ｍ、シリコン窒化膜４１Ｈ１及び４１Ｈ２の夫々の膜厚は３０μｍである。
【００８９】
図１１に示すように、試料Ｓ１では、試料Ｓ１に電流が１０００μＡ流れるようにバイ
アスＡをかけた場合に比べて、バイアスＢをかけた場合には極端に試料Ｓ１の電圧破壊時
間が短くなることが分かった。また、試料Ｓ１に流れる電流の値が１０００μＡから１０
μＡとなるようにバイアスＢを弱めた場合でも、試料Ｓ１の電圧破壊時間はバイアスＡを
かける場合に比べて大きく低下することは分かった。
【００９０】
これに対し、図１２に示すように、試料Ｓ２では、バイアスＡ及びバイアスＢをかけた
場合でも、試料Ｓ２の電圧破壊時間はほぼ同等であることが分かった。加えて、図１２に
おけるワイブルプロットの傾きは、図１１に示したワイブルプロットの傾きより立ち上が
っているため、同一破壊モードで試料Ｓ２が電圧破壊していると推定される。したがって
、電圧破壊モードとして、試料Ｓ２のほうが試料Ｓ１より好ましい。
【００９１】
このように、保持容量が有する多層誘電体構造として、低誘電体層をこれより高い誘電
率を有する高誘電体層で挟み込むことによって１Ｈ反転駆動された場合の保持容量の電圧
耐性が向上することが実験的に検証された。したがって、本実施形態においては、保持容
量１１９が有する多層誘電体構造７５が３層構造を有しているため、保持容量１１９の耐
圧性能が向上する。これにより、保持容量１１９は、画素電極９ａの電位保持特性を向上
させるという本来期待されるべき性能を十分に発揮することができ、より高品質な画像の
表示が可能になる。
【００９２】
尚、保持容量に逆向きの電界がかかった場合の電圧耐性の絶対値を高めるためには、Ｈ
ＴＯ膜に対するシリコン窒化膜の膜厚比を個別具体的に決ればよい。また、本例で評価対
象とした試料Ｓ２と同様の多層誘電体構造を保持容量に適用した場合には、多層誘電体構
造７５のうち容量電極３００に接するシリコン窒化膜７５ａの膜厚を２０乃至８０μｍに
設定することができる。また、シリコン窒化膜７５ａの膜厚をＨＴＯ膜７５ｂの膜厚より
厚く設定するほうが、保持容量１１９の電圧耐性を高めるためにはより好ましい。
【００９３】
＜６；変形例＞
次に、本実施形態の液晶装置１が備える保持容量１１９の変形例を説明する。図１３は
、保持容量１１９の要部断面図である。
【００９４】
図１３において、保持容量１１９が備える多層誘電体膜構造７５は、５層構造を有して
おり、ＨＴＯ膜７５ｂの両側に対称に設けられたシリコン窒化膜７５ａ１及び７５ａ２、
並びにシリコン窒化膜７５ｃ１及び７５ｃ２を備えている。より具体的には、互いに等し
い膜厚を有するシリコン窒化膜７５ａ２及び７５ｃ２がＨＴＯ膜７５ｂの両側の対応する
積層位置に形成されており、シリコン窒化膜７５ａ１及び７５ｃ１がＨＴＯ膜７５ｂの両
側の対応する積層位置に形成されている。したがって、多層誘電体構造７５は、ＨＴＯ膜
７５ｂを中心として容量電極３００及び下部電極７１のそれぞれに向かって構造的及び電
気的に対称な構造を有している。このような多層誘電体構造７５を有する場合でも、上述
した３層構造を有する多層誘電体膜構造と同様に、保持容量１１９も電圧耐性を高めるこ
とができる。
【００９５】
尚、本例では、多層誘電体膜構造として５層構造を挙げたが、本実施形態の多層誘電体
膜構造は、低誘電体膜の一例であるＨＴＯ膜７５ｂの両側に同数のシリコン窒化膜が積層
されていれば、相応に保持容量１１９の電圧耐性を向上させることが可能であり、例えば
、多層誘電体膜構造７５が７層構造、９層構造或いはそれ以上の奇数枚の誘電体膜が積層
された構造を有していればよい。
【００９６】
＜７；電子機器＞
次に、図１３乃至図１５を参照しながら上述した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。
【００９７】
＜７−１：プロジェクタ＞
まず、上述した液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。
図１３は、プロジェクタの構成例を示す平面配置図である。
【００９８】
図１３において、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からな
るランプユニット１１０２が設けられている。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および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１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。これら３つのライトバルブ１
１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇは夫々液晶装置を含む液晶モジュールを用いて構
成されている。
【００９９】
ライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇにおいて液晶パネル１００は、
画像信号供給回路３００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。これらの液晶パネル１００によって変調された光は、ダイクロイックプリズム１
１１２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お
よびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、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。
【０１００】
ここで、各ライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像につい
て着目すると、ライトバルブ１１１０Ｇによる表示像は、ライトバルブ１１１０Ｒ、１１
１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【０１０１】
尚、ライトバルブ１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラ
ー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタ
を設ける必要はない。
【０１０２】
＜７−２：モバイル型コンピュータ＞
次に、上述した液晶装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例につい
て説明する。図１４は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図１４
において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、液
晶表示ユニット１２０６とから構成されている。この液晶表示ユニット１２０６は、先に
述べた液晶装置１００５の背面にバックライトを付加することにより構成されている。
【０１０３】
＜７−３；携帯電話＞
更に、上述した液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図１５は、この
携帯電話の構成を示す斜視図である。図１４において、携帯電話１３００は、複数の操作
ボタン１３０２とともに、反射型の液晶装置１００５を備えるものである。この反射型の
液晶装置１００５にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。
【０１０４】
尚、図１３乃至図１５を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビや、ビューフ
ァインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ
、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、
タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。また、本発明の電気光学装置をＬＣＯＳ
（Liquid Crystal on Silicon）に適用することも可能である。ここで、ＬＣＯＳとは、
単結晶Ｓｉ基板上に、ＣＭＯＳ構成のＭＯＳＦＥＴを形成し、その上に液晶層を形成する
タイプの液晶ディスプレイパネルである。単結晶シリコン基板は光を透過させないのでＬ
Ｃ形式は、反射型となる。ＭＯＳＦＥＴが、画素部のスイッチング素子に用いられる他、
周辺駆動回路や必要に応じて信号制御のコントロール回路にも用いられる場合がある。Ｌ
ＣＯＳが備えるトランジスタの構造は、Ｓｉ基板にＬＳＩプロセスでｎ型及びｐ型のＭＯ
ＳＦＥＴを形成するものである。ＬＣＯＳの表示形式は反射型であるため、画素電極には
光反射率を向上させるためにＡｌ電極が用いられる場合がある。そして、本発明に係る電
気光学装置は、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。
【０１０５】
また、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全
体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのよう
な変更を伴う電気光学装置及びこれを備えた電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれ
るものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本実施形態の液晶装置が備える液晶パネルの全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´断面図である。
【図３】本実施形態の液晶装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】ＴＦＴアレイ基板上の画素群の平面図であって、下層部分（図７における符号１１９（保持容量）までの下層の部分）に係る構成のみを示すものである。
【図５】ＴＦＴアレイ基板上の画素群の平面図であって、上層部分（図７における符号１１９（保持容量）を超えて上層の部分）に係る構成のみを示すものである。
【図６】図４及び図５を重ね合わせた場合の平面図であって、一部を拡大したものである。
【図７】図４及び図５を重ね合わせた場合のＡ−Ａ´線断面図である。
【図８】図７の保持容量１１９の構成を示した要部断面図である。
【図９】試料Ｓ１（比較例）の電気的な構成を模式的に示した模式図である。
【図１０】試料Ｓ２（本実施形態の保持容量の構成に相当）の電気的な構成を模式的に示した模式図である。
【図１１】図９に示した試料Ｓ１の累積故障率を示すワイブルプロットである。
【図１２】図１０に示した試料Ｓ２の累積故障率を示すワイブルプロットである。
【図１３】本実施形態の保持容量１１９の変形例の構造を示した要部断面図である。
【図１４】本発明に係る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の構成を示す断面図である。
【図１５】本発明に係る電気光学装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す断面図である。
【図１６】本発明に係る電気光学装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１・・・液晶装置、１０・・・ＴＦＴアレイ基板、１００・・・液晶パネル、１１９・
・・保持容量、７５・・・多層誘電体膜構造
【図１】
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【図２】
2007004118.tif 000004
【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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