(57)【要約】【課題】液晶装置等の電気光学装置において、省スペースを実現しつつ、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、基板（１０）上において、互いに交差して延在するデータ線（６ａ）及び走査線（３ａ）と、画素毎に設けられた画素電極（９ａ）と、チャネル領域（１ａ’）、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）を有する半導体層（１ａ）と、半導体層の上層側に形成された遮光性を有する上部容量電極（３００）と、上部容量電極の下層側に容量絶縁膜（７５）を介して形成されており、上部容量電極と蓄積容量（７０）を構築する下部容量電極（７１）とを備える。上部容量電極は、半導体層及び下部容量電極と少なくとも部分的に重なる平面部、及び平面部から半導体層と同じ層又は半導体層より下層側の位置にわたって設けられる側壁部を有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上において、互いに交差して延在する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規定される画素毎に設けられた画素電極と、
チャネル領域、前記データ線に電気的に接続されたデータ線側ソースドレイン領域及び前記画素電極に電気的に接続された画素電極側ソースドレイン領域を有する半導体層と、
前記半導体層の上層側に形成された遮光性を有する上部容量電極と、
前記上部容量電極の下層側に容量絶縁膜を介して形成されており、前記上部容量電極と蓄積容量を構築する下部容量電極と
を備え、
前記上部容量電極は、前記基板上で平面的に見て、前記半導体層及び前記下部容量電極と少なくとも部分的に重なる平面部、及び前記基板の断面方向で見て、前記平面部から前記半導体層と同じ層又は前記半導体層より下層側の位置にわたって設けられる側壁部を有する
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記下部容量電極は、前記側壁部の少なくとも一部と前記容量絶縁膜を介して対向配置するよう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】
前記半導体層は、前記データ線に沿う方向に延在しており、
前記側壁部は、前記データ線に沿う方向で前記半導体層を側方から覆う第１側壁部分を有するように形成されている
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】
前記側壁部は、前記第１側壁部分から前記走査線に沿う方向に延びる第２側壁部分を有するように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記半導体層の下層側に、前記基板上で平面的に見て、前記半導体層と少なくとも部分的に重なるように形成された下側遮光膜を更に備え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】
前記半導体層は、前記チャネル領域及び前記データ線側ソースドレイン領域間に形成された第１の接合領域、及び前記チャネル領域及び前記画素電極側ソースドレイン領域間に形成された第２の接合領域を有し、
前記側壁部は、前記第２の接続領域を側方から少なくとも部分的に覆うように形成されている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記平面部には、
前記データ線及び前記半導体層を互いに電気的に接続する第１コンタクトホールと、
前記画素電極及び前記下部容量電極を互いに電気的に接続する第２コンタクトホールと
が形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項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の一例である液晶装置は、直視型ディスプレイのみならず、例えば投射型表示装置の光変調手段（ライトバルブ）としても多用されている。投射型表示装置の場合は特に、光源からの強い光が液晶ライトバルブに入射されるため、この光によって液晶ライトバルブ内の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）におけるリーク電流の増大や誤動作等を生じないよう、入射光を遮る遮光手段が液晶ライトバルブに内蔵されている。
【０００３】
例えば特許文献１及び２では、ＴＦＴを構成する半導体層の上層側に位置するゲート電極と下層側に位置する遮光膜とをコンタクトホール等によって互いに接続することで、半導体層の上層側及び下層側からの入射光に加えて、側方から入射しようとする光を遮光するという技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０７７２５号公報
【特許文献２】特開２００６−１７１１３６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、上述した技術においては、ゲート電極と遮光膜とを電気的に接続するためのコンタクトホールを形成することが必要となるため、その分、配線等の配置スペースが狭くなってしまうおそれがある。特に、装置の小型化や高精細化を実現しようとする際には、このような狭配線は設計におけるレイアウトの自由度を大きく狭めてしまう。即ち、上述した技術には、遮光が実現されたとしても、製造上の不都合が生じてしまうという技術的問題点がある。
【０００６】
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、省スペースを実現しつつ、高品質な画像を表示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】
【０００７】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板と、該基板上において、互いに交差して延在する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規定される画素毎に設けられた画素電極と、チャネル領域、前記データ線に電気的に接続されたデータ線側ソースドレイン領域及び前記画素電極に電気的に接続された画素電極側ソースドレイン領域を有する半導体層と、前記半導体層の上層側に形成された遮光性を有する上部容量電極と、前記上部容量電極の下層側に容量絶縁膜を介して形成されており、前記上部容量電極と蓄積容量を構築する下部容量電極とを備え、前記上部容量電極は、前記基板上で平面的に見て、前記半導体層及び前記下部容量電極と少なくとも部分的に重なる平面部、及び前記基板の断面方向で見て、前記平面部から前記半導体層と同じ層又は前記半導体層より下層側の位置にわたって設けられる側壁部を有する。
【０００８】
本発明の電気光学装置によれば、その動作時に、例えばデータ線から画素電極への画像信号の供給が制御されつつ走査線から走査信号が供給され、所謂アクティブマトリクス方式による画像表示が行われる。尚、画像信号は、データ線及び画素電極間に電気的に接続されたスイッチング素子であるトランジスタが走査線から供給される走査信号に応じてオンオフされることによって、所定のタイミングでデータ線からトランジスタを介して、トランジスタに対応して設けられた画素電極に供給される。画素電極は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料からなる透明電極であり、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。
【０００９】
上述したトランジスタは、チャネル領域、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有する半導体層を含んで構築されている。半導体層は光に弱く、仮に光が入射すると光リークが発生し、半導体層に流れるべきでないリーク電流が流れてしまうおそれがある。リーク電流は、例えば装置の誤動作や画質の低下を招く。
【００１０】
本発明では、半導体層に光が入射するのを防止するため、半導体層の上層側に遮光性を有する容量上部電極が形成されている。上部容量電極は、例えばＡｌ（アルミニウム）等の遮光性の高い金属を含んで構成されている。
【００１１】
ここで特に、上部容量電極は、基板上で平面的に見て、半導体層及び下部容量電極と少なくとも部分的に重なる平面部を有するように形成されている。即ち、上部容量電極は、半導体層に対して上層側から入射しようとする光を遮光すると共に、下部容量電極と蓄積容量を構築することで、保持特性を向上させている。よって、表示する画像の品質を向上させることが可能である。
【００１２】
また上部容量電極は、基板の断面方向で見て、平面部から半導体層と同じ層又は半導体層より下層側の位置にわたって設けられる側壁部を有するように形成されている。側壁部は、平面部から下層側に延在するように形成される。これにより、半導体層は、平面部及び側壁部によって少なくとも部分的に囲われる。よって、半導体層に上層側から入射しようとする光に加えて、側方から入射しようとする光も遮光することが可能となる。即ち、半導体層に対する遮光能力を、大幅に向上させることができる。
【００１３】
尚、上述した側壁部は、例えば各層の間に設けられる層間絶縁膜を所定の形状にエッチングすることで容易に形成することができる。また、コンタクトホールのように、一度下層側に達した部分を、再び元の高さまで戻さなくてもよいため、配置スペースが小さくて済む。よって、設計時のレイアウトの自由度も増大する。
【００１４】
以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、省スペースを実現しつつ、半導体層に入射しようとする光を効果的に遮光することができる。従って、高品質な画像を表示することが可能である。
【００１５】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記下部容量電極は、前記側壁部の少なくとも一部と前記容量絶縁膜を介して対向配置するように形成されている。
【００１６】
この態様によれば、下部容量電極が、上部容量電極の側壁部と対向配置するように形成されているため、平面部に加えて側壁部とも蓄積容量を構築することができる。よって、容量を増大させることができ、保持特性を大きく向上させることが可能である。従って、より高品質な画像を表示させることが可能となる。
【００１７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記半導体層は、前記データ線に沿う方向に延在しており、前記側壁部は、前記データ線に沿う方向で前記半導体層を側方から覆う第１側壁部分を有するように形成されている。
【００１８】
この態様によれば、半導体層はデータ線に沿う方向に延在されており、典型的には、基板上で平面的に見て、データ線と重なるように形成されている。
【００１９】
本態様では、上部容量電極における側壁部は、データ線に沿う方向で半導体層を側方から覆う第１側壁部分を有するように形成されている。即ち、第１側壁部分は、半導体層の延在する一の方向に沿って形成されており、一の方向と交わる方向から半導体層に入射しようとする光を遮光することができる。よって、光リークの発生を低減させることができ、画質を向上させることが可能である。
【００２０】
上述した側壁部が第１側壁部分を有するように形成されている態様では、前記側壁部は、前記第１側壁部分から前記走査線に沿う方向に延びる第２側壁部分を有するように形成されてもよい。
【００２１】
この場合、上部容量電極が、データ線に沿う方向に延びる第１側壁部分に加えて、走査線に沿う方向に延びる第２側壁部分を有するため、半導体層に対する遮光能力をより向上させることが可能である。よって、光リークの発生を低減させることができ、画質を向上させることが可能である。
【００２２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記半導体層の下層側に、前記基板上で平面的に見て、前記半導体層と少なくとも部分的に重なるように形成された下側遮光膜を更に備える。
【００２３】
この態様によれば、半導体層の下層側には、基板上で平面的に見て、半導体層と少なくとも部分的に重なるように形成された下側遮光膜が設けられているため、下層側（即ち、基板側）から半導体層に入射しようとする光を遮光することができる。よって、光リークの発生を低減させることができ、画質を向上させることが可能である。
【００２４】
尚、遮光能力を高める観点からすれば、容量上部電極における側壁部は、下側遮光膜より下層側の位置にわたって設けられるように形成される方が望ましい。また、側壁部と下側遮光膜との間隙は、より小さくされる方が望ましい。
【００２５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記半導体層は、前記チャネル領域及び前記データ線側ソースドレイン領域間に形成された第１の接合領域、及び前記チャネル領域及び前記画素電極側ソースドレイン領域間に形成された第２の接合領域を有し、前記側壁部は、前記第２の接続領域を側方から少なくとも部分的に覆うように形成されている。
【００２６】
この態様によれば、半導体層には、チャネル領域及びデータ線側ソースドレイン領域間に第１の接合領域が形成されている。また、チャネル領域及び画素電極側ソースドレイン領域間に第２の接合領域が形成されている。尚、第１及び第２の接合領域は、典型的には、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域である。
【００２７】
本態様では特に、容量上部電極における側壁部は、上述した第２の接合領域を側方から部分的に覆うように形成されている。よって、第２の接合領域における遮光能力を確実に高めることができる。
【００２８】
接合領域は、半導体層の中でも光リークが発生し易い部位であり、チャネル領域及び画素電極側ソースドレイン領域間に形成される第２の接合領域は、特に光リークが発生し易い。本態様では、第２の接合領域における遮光能力が高められるため、効率的に光リークの発生を低減させることができる。従って、表示する画像の品質を向上させることが可能である。
【００２９】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記平面部には、前記データ線及び前記半導体層を互いに電気的に接続する第１コンタクトホールと、前記画素電極及び前記下部容量電極を互いに電気的に接続する第２コンタクトホールとが形成されている。
【００３０】
この態様によれば、上部容量電極における平面部には、第１コンタクトホールが形成されており、この第１コンタクトホールを介して、データ線及び半導体層が互いに電気的に接続される。また、上部容量電極における平面部には、上述した第１コンタクトホールに加えて、第２コンタクトホールが形成されており、この第２コンタクトホールを介して、画素電極及び下部容量電極が互いに電気的に接続される。尚、下部容量電極は、半導体層に電気的に接続されている。
【００３１】
上述した構成によれば、データ線から出力される画像信号を、スイッチング素子であるトランジスタを形成する半導体層を介して、画素電極に供給することが可能である。よって、確実に画像を表示させることが可能となる。
【００３２】
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）を具備する。
【００３３】
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、省スペースを実現しつつ、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、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。また、本発明の電子機器として、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も可能である。
【００３４】
本発明の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】
【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＞
先ず、本実施形態に係る電気光学装置について図１から図１１を参照して説明する。尚、以下では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００３７】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る電気光学装置について、図１から図８を参照して説明する。
【００３８】
先ず、第１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、第１実施形態に係る電気光学装置の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。
【００３９】
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、これら一対の配向膜間で所定の配向状態をとる。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、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上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、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。
【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、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、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、第１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、第１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３ａ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３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎ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。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。蓄積容量７０の詳細な構成については後述する。
【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から図８を参照して説明する。ここに図４は、第１実施形態に係る電気光学装置のＴＦＴ周辺の構成を示す平面図であり、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、各層を透過的に図示しており、図５で示す部材のいくつかを省略している。
【００５５】
図４において、データ線６ａ及び走査線３ａは互いに交差するように設けられている。走査線３ａは、図中のＸ方向に沿って延びており、データ線６ａは、図中のＹ方向に沿って延びている。尚、ここでは図示していないが、データ線６ａ及び走査線３ａ等によって規定される非開口領域を除く開口領域（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）には、画素電極９ａがマトリクス状に複数設けられている。走査線３ａ及びデータ線６ａが互いに交差する個所の各々には画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００５６】
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。
【００５７】
ゲート電極３ｂは、走査線３ａの一部として形成されており、例えば導電性ポリシリコンから形成されている。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、絶縁膜２０２を設けることで、半導体層１ａにおけるチャネル領域１ａ’以外の部位に対して近付き過ぎないように形成されている。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
図４及び図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、下側遮光膜１１ａが設けられている。下側遮光膜１１ａ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。下側遮光膜１１ａ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。
【００６１】
図５において、下地絶縁膜１２は、下側遮光膜１１ａ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】
図５において、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。
【００６３】
上部容量電極３００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ており、データ線６ａが延びる方向（即ち、図４におけるＹ方向）で互いに隣り合う画素の上部容量電極３００と、互いに電気的に接続されている。上部容量電極３００は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３００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３００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３００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。また、ここでは図示していないが、中継層等を介して、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、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。下部容量電極７１は、導電性のポリシリコンから形成されている。よって、ここでの蓄積容量７０は、所謂ＭＩＳ構造を有している。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３００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を有してもよい。
【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】
ここで、本実施形態に係る電気光学装置特有の上部容量電極３００の構成について、図６から図８を参照して詳細に説明する。ここに図６は、図４のＢ−Ｂ’線断面図であり、図７は、第１実施形態に係る電気光学装置の変形例を示す断面図である。また図８は、図４のＣ−Ｃ’線断面図である。尚、図６から図８では、説明の便宜上、図５に示す各部材を適宜省略して図示してある。
【００６７】
図６に示すように、本実施形態に係る電気光学装置における上部容量電極３００は、半導体層１ａを側方から覆うような側壁部を有している。よって、例えば図中の矢印Ｐ１及びＰ２で示すような方向から半導体層１ａに入射しようとする光を効果的に遮光することが可能である。このように構成すれば、半導体層１ａの上方及び側方を上部容量電極３００によって、下方を下側遮光膜１１ａによって遮光することができるため、半導体層１ａに対する遮光能力を大幅に向上させることが可能である。
【００６８】
このような側壁部は、データ線６ａが延びる方向に沿って連続して（即ち、半導体層１ａ全体を包み込むように）形成されていてもよいし、部分的に分断されるように（即ち、半導体層１ａを部分的に覆うように）形成されてもよい。但し、半導体層１ａにおいても特に光リーク電流が発生し易い画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは、上部容量電極３００によって覆われるように形成されていることが望ましい。
【００６９】
尚、上述したような側方からの遮光は、例えば半導体層１ａの側方にコンタクトホールを形成することによっても可能であるが、本実施形態のような側壁部であれば、コンタクトホールと比べて狭いスペースで形成することができる。即ち、省スペースを実現しつつ、遮光能力を高めることが可能である。
【００７０】
図７に示すように、下部容量電極７１は、上部容量電極３００における側壁部とも誘電体膜７５を介して対向配置されてもよい。即ち、下部容量電極７１も、上部容量電極３００と同様に側壁部を有するように形成されてもよい。
【００７１】
この場合、側壁部においても蓄積容量７０を形成することができるため、容量が増大し、装置の保持特性をより高めることが可能となる。また、下部容量電極７１が遮光性を有するような材料によって形成されている場合には、半導体層１ａに対する遮光能力をより一層高めることができる。
【００７２】
図８において、上部容量電極３００における側壁部は、走査線３ａに沿う方向にも形成されている。このように構成することで、例えば走査線３ａ及び上部容量電極３００の間隙から光が入射してしまうことを効果的に防止することができる。
【００７３】
尚、この場合には、図に示すように、下部容量電極７１と画素電極９ａとを電気的に接続するための第２コンタクトホール８２が形成される。第２コンタクトホールには、例えば画素電極９ａと電気的に接続された中継層９０が電気的に接続される。
【００７４】
中継層９０は、例えば第２層間絶縁膜４２上においてデータ線６ａと同層に形成される。中継層９０は、例えば金属膜等の導電材料で構成される薄膜を第２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。このように形成すれば、データ線６ａ及び中継層９０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。尚、中継層９０が遮光性を有する材料によって形成されれば、第２コンタクトホール８２から光が入射してしまうことを防止することが可能である。
【００７５】
図５に戻り、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が設けられている。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、絶縁膜２０２、第１層間絶縁膜４１、上部容量電極３００及び第２層間絶縁膜４２を貫通する第１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。
【００７６】
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、画素電極９ａや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る。
【００７７】
図４及び図５において説明した画素部の構成は、各画素部に共通である。即ち、画像表示領域１０ａ（図１参照）には、上述したような構成を有する画素部が周期的に形成されている。
【００７８】
以上説明したように、第１実施形態に係る電気光学装置によれば、上部容量電極３００が側壁部を有しているため、半導体層１ａに対する遮光能力を向上させることができる。よって、光リーク電流の発生を効果的に防止し、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００７９】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る電気光学装置について、図９及び図１０を参照して説明する。ここに図９は、第２実施形態に係る電気光学装置のＴＦＴ周辺の構成を示す平面図であり、図１０は、図９のＤ−Ｄ’線断面図である。尚、第２実施形態は、上述した第１実施形態と比べて、上部容量電極３００の構成が異なり、他の構成については概ね同じである。よって、ここでは第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略する。
【００８０】
図９において、第２実施形態に係る電気光学装置における上部容量電極３００は、走査線３ａの延びる方向（即ち、図中のＸ方向）で隣り合う画素部における上部容量電極３００と互いに電気的に接続されている。
【００８１】
図１０において、互いに隣り合う画素部における上部容量電極３００を互いに接続する接続部においては、上部容量電極３００は平面部３００ａによって電気的に接続されている。即ち、第２実施形態に係る電気光学装置では、走査線３ａ方向に延びる上部容量電極３００に、側壁部は存在しない。他方で、データ線６ａ方向に延びる上部容量電極３００には、上述したように側壁部が設けられている（図６又は図７参照）。このように構成すれば、遮光性を有する上部容量電極３００が、走査線３ａが延びる方向においても連続して形成されることとなるため、上述した第１実施形態と比べて、遮光能力を一層高めることが可能である。また、走査線３ａ方向に延びる領域については、上部容量電極３００の側壁部が設けられない分、非開口領域が狭くなる。よって、高い開口率を実現することが可能となる。
【００８２】
以上説明したように、第２実施形態に係る電気光学装置によれば、上部容量電極３００の構成が、走査線３ａ方向（Ｘ方向）及びデータ線６ａ方向（Ｙ方向）で互いに異なる。よって、半導体層１ａに対する遮光能力高めつつ、高い開口率を実現することができる。従って、光リーク電流の発生を効果的に防止し、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００８３】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る電気光学装置について、図１１を参照して説明する。ここに図１１は、第３実施形態に係る電気光学装置の構成を示す断面図である。尚、第３実施形態は、上述した第１及び第２実施形態と比べて、上部容量電極３００の構成が異なり、他の構成については概ね同じである。よって、ここでは第１及び第２実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略する。
【００８４】
図１１において、第３実施形態に係る電気光学装置における上部容量電極３００は、図の右端で示す地点において、側壁部３００ｂを有するように形成されている。側壁部３００ｂが形成されることで、図における右側方から半導体層１ａに入射しようとする光も遮光することが可能となる。よって、半導体層１ａに対する遮光能力をより向上させることができる。
【００８５】
また、上述したように、半導体層１ａの中でも、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは特に光リーク電流が発生し易い。よって、側壁部３００ｂを形成することで、効率的に光リーク電流の発生を防止することができる。
【００８６】
以上説明したように、第３実施形態に係る電気光学装置によれば、半導体層１ａに対する遮光能力をより一層向上させることができる。よって、光リーク電流の発生を効果的に防止し、高品質な画像を表示す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１２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１２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】
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。
【００９１】
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、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００９２】
尚、図１２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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】第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】第１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各種素子、配線等の等価回路図である。
【図４】第１実施形態に係る電気光学装置のＴＦＴ周辺の構成を示す平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ’線断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ’線断面図である。
【図７】第１実施形態に係る電気光学装置の変形例を示す断面図である。
【図８】図４のＣ−Ｃ’線断面図である。
【図９】第２実施形態に係る電気光学装置のＴＦＴ周辺の構成を示す平面図である。
【図１０】図９のＤ−Ｄ’線断面図である。
【図１１】第３実施形態に係る電気光学装置の構成を示す断面図である。
【図１２】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平面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１ａ…半導体層、１ａ’…チャネル領域、１ｄ…データ線側ソースドレイン領域、１ｅ…画素電極側ソースドレイン領域、１ｂ…データ線側ＬＤＤ領域、１ｃ…画素電極側ＬＤＤ領域、２…ゲート絶縁膜、３ａ…走査線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、１１ａ…下側遮光膜、２０…対向基板、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、７０…蓄積容量、７１…下部容量電極、７５…誘電体膜、８１…第１コンタクトホール、８２…第２コンタクトホール、１０１…データ線駆動回路、１０４…走査線駆動回路、３００…上部容量電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2009265357.tif 000011
【図１０】
2009265357.tif 000012
【図１１】
2009265357.tif 000013
【図１２】
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