(57)【要約】【課題】データ線の位置する層における隣接するデータ線間の段差形状を上層側に保持しつつ、データ線及び画素電極間の容量結合に起因するクロストークを防止する。【解決手段】電気光学装置において、シールド層４００は、データ線６ａより上層側であって且つ画素電極９ａより下層側に透明導電材料により形成されており、データ線６ａの配置された層の表面において、データ線間領域９９ｃに位置する第１部分６６ａとデータ線６ａの位置する第２部分６６ｂとの間で生じる段差形状に沿うように第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂにわたって、非開口領域９９ｂから開口領域９９ａに連続的に形成されている。【選択図】図５
2009157025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、
複数の画素の各々の開口領域を区画する非開口領域に、互いに交差するように配置されたデータ線及び走査線と、
前記データ線及び前記走査線の交差に対応して、前記データ線より上層側に形成され、少なくとも前記開口領域に設けられた画素電極と、
前記データ線より上層側であって且つ前記画素電極より下層側に透明導電材料により形成されたシールド層と
を備えており、
前記シールド層は、前記各データ線間の開口領域に位置する第１部分と前記データ線の位置する第２部分との間で生じる段差形状に沿うように少なくとも前記第１及び第２部分にわたって、前記非開口領域から前記開口領域に連続的に形成されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記シールド層は、前記複数の画素にわたって連続的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記シールド層より上層側であって前記画素電極より下層側において、前記第１及び第２部分間の段差に対応する膜厚で、前記各データ線間の開口領域に形成された着色層を備え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】
前記シールド層より上層側において、前記画素電極の下地として形成された絶縁膜を備え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】
前記絶縁膜には、前記画素電極とそれよりも下層側に位置する導電膜とを電気的に接続させるためのコンタクトホールが開孔されてい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】
前記シールド層は、前記コンタクトホールに対応する位置に開口部を有しており、
前記画素電極は前記コンタクトホールを介して前記シールド層より下層側に位置する導電膜と電気的に接続される
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】
前記コンタクトホールは、前記各データ線間に位置することを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
【請求項８】
請求項１から７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て構成される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、各画素について開口領域を区画するように非開口領域が設けられており、非開口領域には縦横に互いに交差するようにデータ線及び走査線が配線される。また、隣接する画素の各々のデータ線間の開口領域には画素電極が、データ線及び走査線の交差に対応して形成される。
【０００３】
各画素において、データ線及び走査線、画素電極はこれらを構成する導電膜を順次に積層してなる積層構造に作り込まれる。このような積層構造において、データ線と画素電極とが互いに上下方向で重なるように配置された場合、これらを構成する導電膜間の容量結合により、クロストークが発生するおそれがある。
【０００４】
特許文献１に開示された構成によれば、画素電極と、データ線又は走査線との各々に少なくとも部分的に重なるように、例えばアルミニウム（Ａｌ）を含む金属材料によりシールド層を形成し、画素電極と、データ線又は走査線との間の寄生容量を低減することで、クロストークを防止する。
【０００５】
尚、上述した積層構造のデータ線の位置する層において、データ線は非開口領域に配置されるため、データ線の位置する層の表面形状に着目すると、データ線の位置する部分と、隣接する画素のデータ線間における部分とでは、段差が生じ得る。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２０３９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここに、特許文献１に開示されたシールド層の構成によれば、データ線の位置する層における上述したような段差上において、シールド層を形成するためのパターニングを行う必要がある。上述した段差は、データ線を構成する導電膜の膜厚に起因して比較的大きくなるおそれがある。従って、シールド層の下層側に生じている、このような段差によりシールド層形成ためのパターニングが困難となるおそれがある。また、シールド層は金属材料により形成するため、開口領域を回避して配置され、データ線の位置する層の表面における上述の段差もより大きくなるおそれがある。かかる事態を回避するためには、ＣＭＰ（化学的機械研磨）処理等によりその表面を平坦化した絶縁膜を形成し、下層側の段差を緩和した後、シールド層の形成を行う必要がある。その結果、製造プロセスが煩雑となる問題点が生じる。
【０００８】
ここに、画素電極を設ける基板上にカラーフィルタを形成する場合に、上述したような平坦化処理を行ってシールド層を形成した後において、それよりも上層側にカラーフィルタの膜厚に応じた新たな段差が生じ得る。この場合には、データ線の位置する層の表面における上述の段差を緩和させるように、シールド層より上層側にカラーフィルタを形成することが考えられる。しかしながら、上述したようにシールド層の形成により、より段差が大きくなると、カラーフィルタを形成してもなお、この段差を緩和させることが困難となるおそれがある。
【０００９】
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、データ線の位置する層における隣接するデータ線間の段差形状をシールド層を介して上層側に保持しつつ、データ線及び画素電極間の容量結合に起因するクロストークを防止することが可能な電気光学装置、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】
【００１０】
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、複数の画素の各々の開口領域を区画する非開口領域に、互いに交差するように配置されたデータ線及び走査線と、前記データ線及び前記走査線の交差に対応して、前記データ線より上層側に形成され、少なくとも前記開口領域に設けられた画素電極と、前記データ線より上層側であって且つ前記画素電極より下層側に透明導電材料により形成されたシールド層とを備えており、前記シールド層は、前記各データ線間の開口領域に位置する第１部分と前記データ線の位置する第２部分との間で生じる段差形状に沿うように少なくとも前記第１及び第２部分にわたって、前記非開口領域から前記開口領域に連続的に形成されている。
【００１１】
本発明の電気光学装置によれば、画素電極は、データ線及び走査線の交差に対応して、基板上において表示領域となるべき領域にマトリクス状に複数設けられる。本発明の電気光学装置では、その動作時において、例えば、データ線から画素電極への画像信号の供給が画素毎に制御され、所謂アクティブマトリクス方式による画像表示が可能となる。この際、電気光学物質として例えば液晶は、画素電極に供給される画像信号に基づく印加電圧に応じて光を変調し、変調された光は各画素の開口領域を透過する。即ち、本発明に係る「開口領域」は、表示に実際に寄与する光（表示光）が、例えば透過又は反射等により出射される領域をいい、本発明に係る「非開口領域」は、開口領域を区画するように設けられ、光を遮蔽すること等により表示光が出射されない領域をいう。画素において、画素電極は少なくとも開口領域に配置され、データ線及び走査線は非開口領域に配置される。
【００１２】
各画素において、画素電極、データ線及び走査線は夫々導電膜を積層してなる積層構造に作り込まれ、画素電極はデータ線より上層側に配置されている。本発明の電気光学装置では、基板上の積層構造において、データ線より上層側であって画素電極より下層側に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料によりシールド層が形成される。シールド層は、積層構造におけるデータ線の位置する層の表面における第１部分及び第２部分にわたって、非開口領域から開口領域に連続的に延在するように形成される。従って、シールド層は、データ線及び画素電極に重なるように配置され、積層構造の積層方向においてデータ線及び画素電極間に介在するため、データ線及び画素電極間の容量結合による寄生容量を低減し、クロストークの発生を防止することが可能となる。
【００１３】
ここに、データ線の位置する層の表面において、各データ線間の開口領域に位置する第１部分と、非開口領域に配置され且つデータ線の位置する第２部分とでは、データ線の配置に起因して段差が生じる。つまり、データ線の下地面を含む第１部分と、データ線の上層側表面を含む第２部分とでは、基板表面からの高さが互いに異なるため、段差が生じる。シールド層は、第１部分及び第２部分間の段差形状、即ち第１及び第２部分における表面形状に沿うように、第１及び第２部分を覆って形成される。よって、シールド層の表面において、第１及び第２部分間の段差に対応して、第１部分を覆う部分と、第２部分を覆う部分とでは段差が形成される。従って、第１及び第２部分間の段差形状を、シールド層を介してそれよりも上層側に保持することが可能となる。
【００１４】
また、シールド層は透明導電材料により形成されるために、開口領域にまで延在されても表示光が遮蔽されるのを防止することができる。よって、開口領域を回避する形状のパターンとするために、第１及び第２部分間の段差に近接する箇所におけるパターニングが不要となる。また、これに伴い、第１及び第２部分間の段差がシールド層の形成により大きくなる事態を回避することができる。従って、第１及び第２部分間の段差を緩和させるため、シールド層を形成する前のＣＭＰ等の平坦化処理が不要となる。その結果、本発明によれば製造プロセスが煩雑化するのを防止することが可能となる。
【００１５】
ここに、基板上において、画素電極、データ線及び走査線と共に積層構造においてカラーフィルタを形成する場合、上述したようにシールド層を介して上層側に第１及び第２部分間の段差形状を保持することができるため、データ線間領域にカラーフィルタを配置することで、シールド層より上層側において第１及び第２部分間の段差を緩和させることが可能となる。従って、カラーフィルタを配置させることで新たな段差が生じるのを防止することができる。
【００１６】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記シールド層は、前記複数の画素にわたって連続的に形成されている。
【００１７】
この態様によれば、シールド層を画素毎に島状にパターニングする場合と比較して、第１及び第２部分間で生じる段差に近接する箇所でのパターニングが不要となり、製造プロセスをより簡略化させることができる。
【００１８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記シールド層より上層側であって前記画素電極より下層側において、前記第１及び第２部分間の段差に対応する膜厚で、前記各データ線間の開口領域に形成された着色層を備える。
【００１９】
この態様によれば、上述したように、シールド層より上層側に保持された第１及び第２部分間の段差に、この段差に対応する膜厚でデータ線間領域にカラーフィルタとして着色層が形成される。これにより、シールド層より上層側において第１及び第２部分間の段差を緩和させることが可能となる。
【００２０】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記シールド層より上層側において、前記画素電極の下地として形成された絶縁膜を備える。
【００２１】
この態様によれば、上述したように、シールド層より上層側に保持された第１及び第２部分間の段差を埋め込んで、画素電極と、画素電極より下層側のシールド層やデータ線とを層間絶縁する絶縁膜が形成される。従って、シールド層より上層側において第１及び第２部分間の段差を緩和させることが可能となる。
【００２２】
ここに、上述したようにシールド層より上層側に、第１及び第２部分間の段差を緩和させるように着色層を形成した後、それよりも上層側に絶縁膜を形成すれば、第１及び第２部分間の段差、或いは着色層の存在により生じる段差に起因して、この絶縁膜の表面において比較的大きな段差が生じるのを防止することができる。その結果、絶縁膜の表面に対する平坦化処理が不要となり、製造プロセスをより簡略化させることも可能となる。
【００２３】
この絶縁膜を備える態様では、前記絶縁膜には、前記画素電極とそれよりも下層側に位置する導電膜とを電気的に接続させるためのコンタクトホールが開孔されているように構成してもよい。
【００２４】
このように構成すれば、上述したように着色層を、シールド層を介してそれよりも上層側に保持された第１及び第２部分間の段差を緩和させるように形成することで、絶縁膜に開孔されるコンタクトホールの深さも小さくすることができる。
【００２５】
即ち、上述したように着色層を、シールド層を介してそれよりも上層側に保持された第１及び第２部分間の段差を緩和させるように形成することで、シールド層より上層側に着色層に起因して新たな段差が生じるのを防止することができる。従って、着色層より上層側において絶縁膜を、着色層により新たに生じた段差を埋め込んで緩和させるように形成しなくてもよいため、絶縁膜の膜厚もより小さくすることが可能となる。よって、絶縁膜に開孔されるコンタクトホールの深さも小さくすることができるため、コンタクトホールにおける電気抵抗が高くなる等の不具合が生じるのを防止することが可能となる。
【００２６】
この、絶縁膜にコンタクトホールが開孔される態様では、前記シールド層は、前記コンタクトホールに対応する位置に開口部を有しており、前記画素電極は前記コンタクトホールを介して前記シールド層より下層側に位置する導電膜と電気的に接続される。
【００２７】
このように構成すれば、アクティブマトリクス駆動方式において、画素電極をスイッチング制御するトランジスタ等を、シールド層より下層側に半導体層や導電膜を順次に積層させて形成することができるため、例えばより高密度に画素を配列させて、表示領域を狭小化させることで電気光学装置を小型化すること等が可能となる。
【００２８】
この態様では、シールド層に対して開口部を開孔させるためのパターニングを要するが、第１及び第２部分間の段差に近接していても、開口部のパターンはコンタクトホールに対応する局所的で小さな配置面積となるため、容易に行うことができる。従って、開口部を開孔させることにより製造プロセスが煩雑化するのを防止することが可能となる。
【００２９】
上述したようにシールド層に開口部が形成される態様では、前記コンタクトホールは、前記各データ線間に位置するように構成してもよい。
【００３０】
このように構成すれば、シールド層において、第１及び第２部分間に段差が生じている箇所に近接しないように開口部を配置させることができるため、シールド層に対して開口部を開孔させるためのパターニングをより容易に行うことが可能となる。
【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）を具備してなる。
【００３２】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、製造プロセスを簡略化させると共に高品位な表示を行うことが可能な、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、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。
【００３３】
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するための最良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】
【００３４】
以下図面を参照しながら、本発明に係る電気光学装置並びに電子機器の各実施形態を説明する。尚、本実施形態では、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例に挙げる。
【００３５】
＜第１実施形態＞
先ず、本実施形態に係る液晶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、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液晶装置の平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【００３６】
図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置は、対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とから構成されている。ＴＦＴアレイ基板１０は例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板である。対向基板２０も例えばＴＦＴアレイ基板１０と同様の材料からなる透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００３７】
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。また、例えばシール材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５６が散布されている。本実施形態に係る液晶装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。
【００３８】
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。
【００３９】
ＴＦＴアレイ基板１０上における、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域には、データ線駆動回路１０１及びサンプリング回路７、走査線駆動回路１０４、外部回路接続端子１０２がそれぞれ形成される。
【００４０】
ＴＦＴアレイ基板１０上における周辺領域において、シール領域より外周側に、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、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域のうちシール領域より内側に位置する領域には、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿う画像表示領域１０ａの一辺に沿って且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにしてサンプリング回路７が配置される。
【００４１】
走査線駆動回路１０４は、ＴＦＴアレイ基板１０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間を電気的に接続するため、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。
【００４２】
また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域において、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、上下導通端子１０６が配置されると共に、このＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には上下導通材が上下導通端子１０６に対応して該端子１０６に電気的に接続されて設けられる。
【００４３】
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。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴ(Thin Film Transistor)や走査線、データ線等の配線の上層に画素電極９ａがマトリクス状に設けられている。画素電極９ａ上には、配向膜１６が形成されている。尚、本実施形態では、画素スイッチング素子はＴＦＴのほか、各種トランジスタ或いはＴＦＤ等により構成されてもよい。
【００４４】
他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板２０上の画像表示領域１０ａ内で、例えば格子状等にパターニングされている。そして、遮光膜２３上（図２中遮光膜２３より下側）に、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と対向して例えばベタ状に形成され、更に対向電極２１上（図２中対向電極２１より下側）には配向膜２２が形成されている。
【００４５】
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。そして、液晶装置の駆動時、夫々に電圧が印加されることで、画素電極９ａと対向電極２１との間には液晶保持容量が形成される。
【００４６】
尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、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液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。
【００４７】
次に、本実施形態に係る液晶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、本実施形態に係る液晶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。
【００４８】
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、液晶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。
【００４９】
ＴＦＴ３０のゲートには走査線１１ａが電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置は、所定のタイミングで、走査線１１ａ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。
【００５０】
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。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、全体として液晶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。
【００５１】
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に対して電気的に並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０は、画像信号の供給に応じて各画素電極９ａの電位を一時的に保持する保持容量として機能する容量素子である。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと電気的に並列してＴＦＴ３０のドレインに接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量線３００に接続されている。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の低減といった表示特性の向上が可能となる。
【００５２】
次に、画素部の具体的な構成について、図４から図６を参照して説明する。図４は、画素部の主要な構成要素に着目して、その配置関係の一例を示す平面図であって、図５は、図４のＸ−Ｘ０'線に沿う方向における画素部の断面部分の構成を示す断面図であり、図６は、画素部の主要な構成を示す断面図である。尚、図４から図６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。この点については、後述の該当する各図について同様である。図４から図６に加えて、後述する図７から図１０では、図１又は図２を参照して説明した構成中、ＴＦＴアレイ基板側の構成のみについて説明するが、説明の便宜上、これらの図では画素電極９ａより上側に位置する部分の図示を省略し、且つＴＦＴアレイ基板１０上の主要な構成要素に着目してその構成を示してある。
【００５３】
図４において、画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上に、マトリクス状に複数設けられている。画素電極９ａの縦横の境界にそれぞれ沿って、データ線６ａ及び走査線１１ａが設けられている。即ち、走査線１１ａは、Ｘ方向に沿って延びており、データ線６ａは、走査線１１ａと交差するように、Ｙ方向に沿って延びている。
【００５４】
走査線１１ａ、データ線６ａ、蓄積容量７０、ＴＦＴ３０及び中継層９３等は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、画素電極９ａに対応する各画素の開口領域９９ａ（即ち、各画素において、表示に実際に寄与する光が透過又は反射される領域）を区画する非開口領域９９ｂ内に配置されている。即ち、これらの走査線１１ａ、データ線６ａ、蓄積容量７０、ＴＦＴ３０及び中継層９３等は、表示の妨げとならないように、各画素の開口領域９９ａではなく、非開口領域９９ｂ内に配置されている。
【００５５】
非開口領域９９ｂは、例えば、ＴＦＴアレイ基板１０側のデータ線６ａや走査線１１ａ、或いは蓄積容量７０を構成する導電膜の少なくとも一部が遮光性を有する材料により形成され、このような遮光膜により各画素に入射される光を遮光可能な領域として、ＴＦＴアレイ基板１０側において規定される。また、好ましくは、図２を参照して説明したように、対向基板２０側において形成された遮光膜２３によっても、ＴＦＴアレイ基板１０側の遮光膜と共に非開口領域９９ｂが規定される。
【００５６】
以下、図５又は図６におけるＴＦＴアレイ基板１０上の、画素部における積層構造の主要な構成について、図４も参照して下層側から順に説明する。
【００５７】
図５又は図６において、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成された絶縁膜１２上にＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は、半導体層１ａ及びゲート電極３ａを含んで構成されている。ゲート電極３ａは、例えば走査線１１ａにおける半導体層１ａとゲート絶縁膜２を介して重なる一部として、一体的に形成される。即ち、図５又は図６に示す構成によれば、走査線１１ａはＴＦＴ３０と同層に、半導体層１ａより上層側にＸ方向に延在させて（図４参照）形成されている。
【００５８】
ここに、図６においてＴＦＴ３０の半導体層１ａの詳細な構成について図示を省略してあるが、ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ(Lightly Doped Drain)構造を有するのが好ましい。或いは、ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ構造におけるＬＤＤ領域に相当する領域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形成する自己整合構造であってもよい。
【００５９】
図５又は図６において、ＴＦＴ３０よりも層間絶縁膜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３００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。上部容量電極は、図３に示す容量線３００の一部として形成され、固定電位に維持された固定電位側容量電極として機能し得る。
【００６０】
下部容量電極７１は、ＴＦＴ３０の半導体層１ａ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（図６参照）を介して半導体層１ａと電気的に接続されると共に、コンタクトホール８４（図６参照）を介して中継層９３に電気的に接続されている。更に、中継層９３は、コンタクトホール８５（図４及び図６参照）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、中継層９３と共に半導体層１ａ及び画素電極９ａ間の電気的な接続を中継する。
【００６１】
図５又は図６において、ＴＦＴアレイ基板１０上の蓄積容量７０よりも層間絶縁膜４２を介して上層側には、データ線６ａ及び中継層９３が設けられている。データ線６ａは、図６に示すように、半導体層１ａに、ゲート絶縁膜２、層間絶縁膜４１、誘電体膜７５及び層間絶縁膜４２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。また、データ線６ａは、図４に示すように、走査線１１ａと交差するようにＹ方向に延在する。
【００６２】
図６において、中継層９３は、層間絶縁膜４２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及び中継層９３は、例えば金属膜等の導電材料で構成される薄膜を層間絶縁膜４２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。従って、データ線６ａ及び中継層９３を同一工程で形成できるため、装置の製造プロセスを簡便にできる。
【００６３】
図５又は図６において、層間絶縁膜４３を介してデータ線６ａ及び中継層９３より上層側には、ＩＴＯ等の透明導電材料によりシールド層４００が形成され、シールド層４００より層間絶縁膜４４を介して更に上層側に着色層Ｃｆが形成されている。
【００６４】
図５又は図６において、画素電極９ａは、その下地であるオーバーコート膜として形成される層間絶縁膜４５を介して着色層Ｃｆよりも上層側に、形成されている。画素電極９ａは、下部容量電極７１、コンタクトホール８３、８４及び８５、並びに中継層９３を介して半導体層１ａに電気的に接続されている。シールド層４００はコンタクトホール８５に対応する位置に開口部４１０を有しており、コンタクトホール８５は、この開口部４１０内において層間絶縁層４３、４４及び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を構成する透明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１６（図２参照）が設けられている。
【００６５】
ここに、本実施形態に対する比較例について図７及び図８を参照して夫々説明する。図７及び図８は、夫々、比較例について図６に対応する画素部の断面部分の構成を示す断面図である。尚、比較例については、本実施形態と異なる点についてのみ説明し、図７又は図８において、本実施形態と同様の構成については図６と同一の符号を付して示し、重複する説明を省略することもある。
【００６６】
図７に示す一の比較例の構成によれば、データ線６ａより上層側において層間絶縁膜４３を介して着色層Ｃｆが形成され、更にそれよりも層間絶縁膜４５を介して上層側にはコンタクトホール８５を介して中継層９３に電気的に接続された画素電極９ａが形成されている。この場合、データ線６ａと画素電極９ａとは、積層構造の上下方向で層間絶縁膜４３及び４５を介して近接して重なり合う部分において、容量結合が生じクロストークが発生するおそれがある。
【００６７】
これに対して、図８に示す他の比較例の構成では、データ線６ａと画素電極９ａの各々に少なくとも部分的に重なるように、例えば金属材料によりシールド層４２０がデータ線６ａより上層側に層間絶縁膜４３を介して形成される。シールド層４２０は、積層構造の上下方向でデータ線６ａと画素電極９ａとの間に介在し、これらの間に容量結合が生じるのを防止することができる。また、図８においては、画素電極９ａを中継層９３と電気的接続するため、シールド層４２０と同層に中継電極４２２が配置される。画素電極９ａは、コンタクトホール８５及び層間絶縁膜４３を貫通して開孔されたコンタクトホール８７、並びに中継電極４２２を介して中継層９３と電気的に接続される。
【００６８】
ここに、本実施形態における画素部の構成に戻り、図４又は図５を参照すれば、データ線６ａの位置する層において、データ線６ａ及び中継層９３は非開口領域９９ｂに配置され、互いに隣接する画素部間のデータ線６ａによる区画されるデータ線間領域９９ｃにおいて、特に開口領域９９ａは層間絶縁膜４２上に導電膜等は形成されない空いた領域となる。そのため、データ線６ａの位置する層の表面形状に着目すると図５によく示されるように、データ線間領域９９ｃに位置する第１部分６６ａと、データ線６ａの位置する第２部分６６ｂとでは高低差ｄ０により段差が生じ得る。この段差は、データ線６ａの膜厚に起因して比較的大きくなるおそれがある。
【００６９】
図７に示す比較例において、仮に、図８と同様にシールド層を画素電極９ａ及びデータ線６ａ間に介在させるように形成するとすれば、その下層側に生じている上述の段差によりシールド層形成ためのパターニングが困難となるおそれがある。この際、シールド層を金属材料により形成すると、開口領域９９ａ（図４参照）を回避してデータ線６ａ上に配置されるため、データ線６ａの位置する層の表面における上述の段差の影響がより増長されるおそれがある。
【００７０】
従って、かかる事態を回避するために、図８に示す比較例の構成では、シールド層４２０の下地である層間絶縁膜４３の表面に対して例えばＣＭＰ処理が施されて平坦化され、データ線６ａの位置する層の段差の影響が緩和される。また、図８において、着色層Ｃｆはシールド層４２０と同層にそれよりも上層側に配置される。着色層Ｃｆをカラーフィルタとして機能させるために、比較的大きな膜厚で形成する必要があり、シールド層４２０と同層には新たな段差が生じる。よって、層間絶縁膜４５を形成し、更に着色層Ｃｆによる段差の影響を緩和するために層間絶縁膜４５の表面に対して平坦化処理を施す必要が生じ得る。その結果、製造プロセスが煩雑となるおそれがある。
【００７１】
一方、図７において、着色層Ｃｆは、比較的大きいデータ線６ａの位置する層の段差を緩和させるように形成される。しかしながら、上述したように、シールド層の形成によりデータ線６ａの位置する層の表面における段差の影響がより増長されると、着色層Ｃｆを形成してもなお段差を緩和させることが困難となる問題点が生じる。
【００７２】
これに対して、本実施形態では、図４から図６において、シールド層４００は、データ線６ａより上層側であって且つ画素電極９ａより下層側に配置され、開口部４１０以外は例えばベタ状に（即ち、画像表示領域１０ａのうちコンタクトホール８５が形成される領域を除く領域に例えばベタ状に）形成されている。言い換えれば、シールド層４００は、データ線６ａより上層側であって且つ画素電極９ａより下層側に、データ線６ａの位置する層の表面における第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂにわたって（即ち、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂを覆うように）、非開口領域９９ｂから開口領域９９ａに連続的に延在している。従って、シールド層４００は、データ線６ａ及び画素電極９ａに重なるように配置され、積層構造の積層方向においてデータ線６ａ及び画素電極９ａ間に介在するため、データ線６ａ及び画素電極９ａ間の容量結合による寄生容量を低減し、クロストークの発生を防止することが可能となる。
【００７３】
また、シールド層４００は、図５又は図６によく示されるように、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間の段差形状、即ち第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂにおける表面形状に沿うように、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂを覆って形成される。よって、シールド層４００の表面において、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間の段差の高低差ｄ０に対応して、第１部分６６ａを覆う部分と、第２部分６６ｂを覆う部分とでは高低差ｄ１が生じて、段差が形成される。従って、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間の段差形状を、シールド層４００を介してそれよりも上層側に保持することが可能となる。
【００７４】
ここに、図４において、シールド層４００は透明導電材料により形成されるために、開口領域９９ａにまで延在されても表示光が遮蔽されるのを防止することができる。よって、開口領域９９ａを回避する形状のパターンとするために、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間の段差に近接する箇所におけるパターニングが不要となる。また、これに伴い、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間に生じた段差が、それよりも上層側においてシールド層４００の形成により大きくなる事態を回避することができる。従って、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間に生じた段差を、それよりも上層側で緩和させるため、シールド層４００を形成する前のＣＭＰ等の平坦化処理が不要となる。その結果、本発明によれば製造プロセスが煩雑化するのを防止することが可能となる。
【００７５】
また、図４において、シールド層４００は、図５に示すように第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂを連続的に覆うように形成され、画像表示領域１０ａを構成する複数の画素にわたって連続的に概ねベタ状（より具体的には、開口部４１０以外はベタ状）のパターンとして設けられる。従って、シールド層４００を画素毎に島状にパターニングする場合と比較して、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間で生じる段差に近接する箇所でのパターニングが不要となり、製造プロセスをより簡略化させることができる。
【００７６】
ここに、図５又は図６において、着色層Ｃｆは、典型的には例えば、画素において赤色（Ｒ）、Ｇ（緑色）、及び青色（Ｂ）のいずれかの色に相当する光を表示光として出射させることが可能なように形成される。図５において、層間絶縁膜４４の表面には、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間の段差に対応する、シールド層４００の表面に生じた高低差ｄ１に応じ、高低差ｄ２の段差が生じている。着色層Ｃｆは、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間の段差の高低差ｄ０に対応する膜厚で、データ線間領域９９ｃに形成される。これにより、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間の段差に対応する、層間絶縁膜４４の表面における段差を緩和させることが可能となる。例えば、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間の段差の高低差ｄ０は１．５μｍ程度であり、着色層Ｃｆの膜厚は１．５〜２．０μｍ程度で形成される。
【００７７】
従って、着色層Ｃｆより上層側において層間絶縁膜４５の表面において、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間の段差、或いは着色層Ｃｆの存在により生じる段差に起因して、比較的大きな段差が生じるのを防止することができる。その結果、層間絶縁膜４５の表面に対する平坦化処理が不要となり、製造プロセスをより簡略化させることができる。
【００７８】
また、図４又は図６に示すように、層間絶縁膜４５にはコンタクトホール８５が開孔される。ここに、図８に示す比較例によれば、既に説明したように着色層Ｃｆに起因してシールド層４２０と同層に段差が生じるため、これを緩和させるために層間絶縁膜４５が形成される。図８に示す層間絶縁膜４５の膜厚は、図６に示す本実施形態の構成と比較して、着色層Ｃｆによる段差を埋め込むために、より大きくなり、その結果、コンタクトホール８５の深さも大きくなるおそれがある。
【００７９】
これに対して、図５又は図６に示すように、着色層Ｃｆは層間絶縁膜４４の表面における段差を埋め込んで形成されるため、それよりも上層側において着色層Ｃｆに起因して新たな段差が生じるのを防止することができる。従って、図６に示すコンタクトホール８５の深さもより小さくすることが可能となる。これにより、コンタクトホール８５における電気抵抗が高くなる等の不具合が生じるのを防止することができる。
【００８０】
図４から図６において、シールド層４００にはコンタクトホール８５に対応して開口部４１０が設けられている。従って、シールド層４００を図４に示すように概ねベタ状のパターンで設けたとしても、シールド層４００より下層側にＴＦＴ３０や蓄積容量７０を作り込んで積層構造をなすことができるため、例えばより高密度に画素を配列させて、画像表示領域１０ａを狭小化させることで電気光学装置を小型化すること等が可能となる。
【００８１】
この場合、シールド層４００に対して開口部４１０を開孔させるためのパターニングを要するが、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間の段差に近接していても、開口部４１０のパターンはコンタクトホール８５に対応する局所的で小さな配置面積となるため、容易に行うことができる。従って、開口部４１０を開孔させることにより製造プロセスが煩雑化するのを防止することが可能となる。本実施形態では、図４において、コンタクトホール８５は、データ線間領域６６ｃに位置するため、シールド層４００において、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間に段差が生じている箇所に近接しないように開口部４１０を配置させることができる。よって、シールド層４００に対して開口部４１０を開孔させるためのパターニングをより容易に行うことが可能となる。
【００８２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、図９又は図１０を参照して説明する。第２実施形態では、着色層がＴＦＴアレイ基板側の積層構造に形成されない点が、第１実施形態とは異なっている。従って、以下では、第１実施形態と異なる点についてのみ図を参照して説明し、第１実施形態と同様の構成については、図１から図６を参照して説明すると共に、図９又は図１０において同一の符号を付して示し、重複する説明を省略することもある。
【００８３】
図９は、図５に対応する画素部の断面部分の構成を示す断面図であり、図１０は、図６に対応する画素部の断面部分の構成を示す断面図である。
【００８４】
図９又は図１０において、画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上のシールド層４００より層間絶縁膜４５を介して上層側に形成される。また、図５又は図６に示す第１実施形態の構成と比較して、着色層はＴＦＴアレイ基板１０側には形成されず、例えば対向基板２０側に形成されるか、或いは電気光学装置内にはカラーフィルタは設けられない。後者の場合は、後述するプロジェクタと同様にカラー表示が可能となるか、或いはカラー表示は行われず白色と黒色に相当する表示光により白黒表示が行われる。
【００８５】
第２実施形態では、第１実施形態と同様にデータ線６ａ及び画素電極９ａ間の容量結合に基づくクロストークを防止すると共に、第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間の段差形状を、シールド層４００を介してそれよりも上層側に保持することが可能となる。
【００８６】
従って、第１実施形態と同様に、シールド層４００の下地である層間絶縁膜４３の表面に対する平坦化処理は不要となり、製造プロセスが煩雑となるのを防止することができる。また、図９又は図１０において、シールド層４００より上層側に保持された第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間の段差を埋め込んで、層間絶縁膜４５が形成される。よって、シールド層４００より上層側において第１部分６６ａ及び第２部分６６ｂ間の段差を緩和させることが可能となる。
【００８７】
＜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１１は、プロジェクタ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について説明する。
【００８８】
図１１に示されるように、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。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。
【００８９】
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。
【００９０】
尚、図１１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、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）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、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。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】液晶装置の概略的な平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ'線断面図である。
【図３】本実施形態に係る液晶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。
【図４】画素部の主要な構成要素に着目して、その配置関係の一例を示す平面図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ０'線に沿う方向における画素部の断面部分の構成を示す断面図である。
【図６】画素部の主要な構成を示す断面図である。
【図７】比較例について図６に対応する画素部の断面部分の構成を示す断面図（その１）である。
【図８】比較例について図６に対応する画素部の断面部分の構成を示す断面図（その２）である。
【図９】第２実施形態について、図５に対応する画素部の断面部分の構成を示す断面図である。
【図１０】第２実施形態について、図６に対応する画素部の断面部分の構成を示す断面図である。
【図１１】液晶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平面図である。
【符号の説明】
【００９４】
６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１１ａ…走査線、６６ａ…第１部分、６６ｂ…第２部分、９９ａ…開口領域、９９ｂ…非開口領域、９９ｃ…データ線間領域、４００…シールド層、９９ｂ…第１部分
【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】
2009157025.tif 000010
【図９】
2009157025.tif 000011
【図１０】
2009157025.tif 000012
【図１１】
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