(57)【要約】【課題】液晶装置等の電気光学装置において、積層構造の単純化を図り、しかも高品質な表示を可能とする。【解決手段】電気光学装置は、基板（１０）と、第１の方向に延在する走査線（３ａ）と、走査線と交差する第２の方向に延在するデータ線（６ａ）と、走査線及びデータ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（９ａ）と、画素電極に絶縁膜（７５）を介して対向するように設けられた容量電極（７１）と、走査線及びデータ線と交差する第３の方向に延在し、データ線に電気的に接続されたソースドレイン領域の一方（１ｄ）、画素電極に電気的に接続されたソースドレイン領域（１ｅ）の他方及び走査線に電気的に接続されたゲート電極（３ｂ）と対向するように配置されたチャネル領域（１ａ’）を有する半導体層（１ａ）とを備える。【選択図】図４
2009300477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に、第１の方向に延在する走査線と、
前記走査線と交差する第２の方向に延在するデータ線と、
前記走査線及び前記データ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、
前記画素電極に絶縁膜を介して対向するように設けられた容量電極と、
前記走査線及び前記データ線と交差する第３の方向に延在し、前記データ線に電気的に接続されたソースドレイン領域の一方、前記画素電極に電気的に接続されたソースドレイン領域の他方、及び前記走査線に電気的に接続されたゲート電極と対向するように配置されたチャネル領域を有する半導体層と
を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記データ線は、前記半導体層と前記画素電極との間に形成されており、
前記走査線は、前記半導体層と前記基板との間に形成されている
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】
前記ゲート電極は、前記第３の方向に交わる第４の方向に延在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】
前記画素電極と前記半導体層との間に、前記基板上で平面的に見て、少なくとも部分的に前記走査線と重なるように形成されており、前記画素電極及び前記ソースドレイン領域の他方を電気的に中継する中継層を更に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】
前記半導体層は、前記チャネル領域及び前記ソースドレイン領域の一方間に形成された第１の接合領域と、前記チャネル領域及び前記ソースドレイン領域の他方間に形成された第２の接合領域とを有しており、
前記中継層は、前記基板上で平面的に見て、少なくとも部分的に前記第２の接合領域と重なるように形成されている
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】
前記中継層は、前記データ線と同一膜により形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電気光学装置を備え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、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）等を含んでおり、これに加えて薄膜からなるデータ線や走査線等の種々の配線や電極が積層されて構成されている。
【０００３】
上述したような積層構造をとることにより、液晶装置は、小型でありながらも高精細な画像を表示することを可能としている。例えば特許文献１では、８層の導電層からなる積層構造によって液晶装置を実現するという技術が開示されている。また特許文献２では、７層の導電層からなる積層構造によって液晶装置を実現するという技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８１６８４号公報
【特許文献２】特開２００８−２６７１９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、上述した積層構造を有する液晶装置においては、層の数が増加することにより装置構成が複雑化してしまい、製造工程の高度複雑化、製造期間の長期化及びコストの増大等を招いてしまうという技術的問題点がある。
【０００６】
また、上述したような液晶装置では、各層に形成された部材によって画像を表示するための光が透過される開口領域が狭められることにより、各画素における開口率が低下してしまい、結果として画質が低下してしまうという技術的問題点がある。
【０００７】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、比較的少ない層で構成されており、高品質な表示を可能とする電気光学装置及び該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】
【０００８】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上に、第１の方向に延在する走査線と、前記走査線と交差する第２の方向に延在するデータ線と、前記走査線及び前記データ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、前記画素電極に絶縁膜を介して対向するように設けられた容量電極と、前記走査線及び前記データ線と交差する第３の方向に延在し、前記データ線に電気的に接続されたソースドレイン領域の一方、前記画素電極に電気的に接続されたソースドレイン領域の他方、及び前記走査線に電気的に接続されたゲート電極と対向するように配置されたチャネル領域を有する半導体層とを備える。
【０００９】
本発明の電気光学装置によれば、その動作時には、データ線から画素電極への画像信号の供給が制御され、所謂アクティブマトリクス方式による画像表示が行われる。
【００１０】
本発明では、走査線は第１の方向に延在するように形成されており、データ線は走査線と交差する（即ち、第１の方向と交差する）第２の方向に延在するように形成されている。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。画素電極の下層側には、絶縁膜を介して画素電極と対向するように容量電極が設けられている。容量電極は、容量線に電気的に接続されていてもよいし、容量線の一部が容量電極として形成されていてもよい。容量電極は、容量線を介して所定電位の電源又は配線に電気的に接続されている。容量電極を設けることにより、画素電極に印加される電圧が減衰してしまうことを防止可能となり、高コントラストな表示を実現することができる。
【００１１】
画素電極及び容量電極の下層側には、データ線に電気的に接続されたソースドレイン領域の一方、画素電極に電気的に接続されたソースドレイン領域の他方、及び走査線に電気的に接続されたゲート電極と対向するように配置されたチャネル領域を有する半導体層が設けられている。チャネル領域は、ソースドレイン領域の一方及びソースドレイン領域の他方間に設けられる。
【００１２】
チャネル領域及びゲート電極は、例えばゲート絶縁膜を介して対向配置されており、これによりトランジスタが構築される。尚、ゲート電極は、走査線とは別体として形成されていてもよいし、走査線の一部として形成されていてもよい。また、ゲート電極は２つ以上形成されていてもよい。即ち、半導体層を上下から二つのゲート電極が挟持する又は二つの直列に接続されたチャネル領域に対して二つのゲート電極が夫々存在するダブルゲート型のトランジスタが構築されてもよいし、３つ以上のゲートを有するトランジスタが構築されてもよい。
【００１３】
上述したように、本発明の電気光学装置は、５層の導電層（即ち、走査線、データ線、画素電極、容量電極及び半導体層）によって構成されている。このため、例えば容量電極を２層設ける場合と比較して積層構造を簡単なものとすることができる。よって、例えば製造工程の高度複雑化、製造期間の長期化及びコストの増大等を防止することができる。尚、本発明の電気光学装置における各導電層間には、上述した容量絶縁膜やゲート絶縁膜等の絶縁膜が設けられている。また、上述した導電層及び絶縁膜に加えて、他の配線や電極等が設けられていてもよい。
【００１４】
本発明では更に、上述した半導体層は、走査線及びデータ線と交差する（即ち、第１の方向及び第２方向と交差する）第３の方向に延在するように形成されている。半導体層は、典型的には、走査線及びデータ線が交差する領域の周辺において、走査線が延在する第１方向及びデータ線が延在する第２方向の両方に対して斜めに交わる第３方向に延在するように形成されている。これにより、半導体層におけるソースドレイン領域の一方を、確実にデータ線に電気的に接続すると共に、ソースドレイン領域の他方を、走査線やデータ線等の導電層に電気的に接続されないように、画素電極に電気的に接続することが可能となる。従って、確実に電気光学装置を動作させることができる。尚、このような効果は、例えば半導体層を途中で折れ曲がるような複雑な形状とすることでも得ることが可能であるが、製造時の加工は複雑なものとなってしまう。これに対し、本発明の電気光学装置では、比較的簡単な加工により半導体層を形成することができる。また、半導体層を走査線及びデータ線によって規定された光を透過しない非開口領域内に効率的に配置することができるため、半導体層が開口領域に配置されてしまうことにより、各画素における開口率が低下してしまうことを防止できる。よって、高い開口率を実現することができ、明るく高品質な画像を表示することが可能となる。
【００１５】
以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、限られた数の導電層によって、高品質な画像を表示することを可能としている。従って、導電層の増加による、例えば深いコンタクトホールの形成などの製造工程の複雑高度化、製造期間の長期化やコストの増大等を防止することが可能である。
【００１６】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記データ線は、前記半導体層と前記画素電極との間に形成されており、前記走査線は、前記半導体層と前記基板との間に形成されている。
【００１７】
この態様によれば、データ線は、半導体層と画素電極との間に形成されている。よって、データ線を、半導体層に対する高温処理が行われた後に、例えばアルミニウム等の比較的低抵抗な金属を含んでなるように形成できる。従って、仮に、データ線が、半導体層よりも下層側（即ち、基板側）に設けられ、例えばチタン、タングステン等の高融点金属からなるように形成された場合と比較して、データ線の電気的な抵抗を容易に低減すること（即ち、データ線を容易に低抵抗化すること）ができる。このため、データ線の配線幅を狭めることにより、開口領域を広げる即ち各画素の開口率（即ち、各画素における全領域に対する開口領域の比率）を向上させることも可能となる。つまり、各画素の高開口率化も可能となる。更に、データ線を低抵抗化することで、所定期間内にデータ線を介して画素電極に書き込むべき画像信号を、画素電極に十分に書き込むことができる。よって、コントラストの向上も可能となる。
【００１８】
本態様では更に、走査線は半導体層と基板との間に形成されている。このため、走査線及びデータ線を、互いに電気的に接続されないように配置することが可能となる。また、走査線が遮光性を有する材料によって形成されれば、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可能となる。これにより、光リーク電流の発生を抑制し、画像の品質をより高めることが可能となる。尚、遮光性を有する材料としては、半導体層に対する高温処理に耐え得ると共に導電性に優れたチタン、タングステン等の高融点金属を用いるとよい。或いは、半導体層に対して低温処理で済む場合には、高融点金属に限らず、導電性に優れたアルミニウム等を用いてもよい。
【００１９】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記ゲート電極は、前記第３の方向に交わる第４の方向に延在するように形成されている。
【００２０】
この態様によれば、ゲート電極が第３の方向に交わる第４の方向に延在するように形成されているため、半導体層及びゲート電極は、基板上で平面的に見て、互いに交差するように配置される。尚、ゲート電極が走査線の一部として形成される場合には、第１の方向に延在する走査線が、半導体層におけるチャネル領域と対向する箇所において、部分的に第４の方向に折れ曲がるように形成される。
【００２１】
上述したように構成することで、ゲート電極が、半導体層におけるチャネル領域以外の部分に近接しないように、半導体層及びゲート電極を配置することができる。この観点からすれば、第３の方向と第４の方向とは互いに９０度に近い角度で交わるような方向であることが好ましい。ゲート電極を半導体層におけるチャネル領域以外の部分に近接しないようにすることで、ゲート電極が、半導体層におけるチャネル領域以外の部分に電気的影響を与えてしまうことを防止できる。即ち、半導体層及びゲート電極によって構成されるトランジスタに、不具合が生じてしまうことを防止することができる。特に、半導体層がＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有する場合には、上述した効果は顕著に得られる。
【００２２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素電極と前記半導体層との間に、前記基板上で平面的に見て、少なくとも部分的に前記走査線と重なるように形成されており、前記画素電極及び前記ソースドレイン領域の他方を電気的に中継する中継層を更に備える。
【００２３】
この態様によれば、画素電極と半導体層の間には中継層が設けられている。中継層は、画素電極及びソースドレイン領域の他方と夫々電気的に接続されており、画素電極及びソースドレイン領域の他方間の電気的接続を中継している。即ち、画素電極及びソースドレイン領域の他方は、中継層を介して電気的に接続されている。
【００２４】
中継層は、基板上で平面的に見て、少なくとも部分的に走査線と重なるように形成されている。これにより、例えば画素電極及び中継層間を電気的に接続するコンタクトホールを、走査線と重なる位置に形成できる。この場合、コンタクトホールは、走査線によって遮光された非開口領域に形成されることとなるため、画素における開口率は低下しない。よって、高品質な画像を表示することが可能である。
【００２５】
上述した中継層を備える態様では、前記半導体層は、前記チャネル領域及び前記ソースドレイン領域の一方間に形成された第１の接合領域と、前記チャネル領域及び前記ソースドレイン領域の他方間に形成された第２の接合領域とを有しており、前記中継層は、前記基板上で平面的に見て、少なくとも部分的に前記第２の接合領域と重なるように形成されてもよい。
【００２６】
この場合、半導体層には、チャネル領域及びソースドレイン領域の一方間に第１の接合領域が形成されており、チャネル領域及びソースドレイン領域の他方間には第２の接合領域が形成されている。第１の接合領域及び第２の接合領域は、例えばＬＤＤ領域として形成されている。
【００２７】
本態様では特に、画素電極及びソースドレイン領域の他方間を電気的に接続する中継層が、基板上で平面的に見て、少なくとも部分的に第２の接合領域と重なるように形成されている。中継層は、半導体層における第２の接合領域に対して、上層側から入射する光を遮光する。よって、第２の接合領域に対する遮光能力が向上する。
【００２８】
半導体層における第１及び第２の接合領域は、半導体層における他の領域と比べて光リークが発生し易い。また、本願発明者の研究によれば、第１及び第２の接合領域の中でも特に、第２の接合領域における光リークが発生し易いことが判明している。
【００２９】
しかるに本態様では、上述したように、中継層によって第２の接合領域に対する遮光能力が向上されているため、第２の接合領域において光リークが発生してしまうことを効果的に防止できる。従って、より高品質な画像を表示することが可能である。
【００３０】
或いは中継層を備える態様では、前記中継層は、前記データ線と同一膜により形成されてもよい。
【００３１】
このように構成すれば、中継層がデータ線と同一膜によって形成されているため、装置の製造工程を簡単化すると共に製造コストの増大を抑制できる。また、装置の構造が複雑化してしまうことも防止することができる。
【００３２】
尚、ここでの「同一膜」とは、製造工程における同一機会に成膜される膜を意味し、同一種類の膜である。また、「同一膜により形成される」とは、一枚の膜として連続して形成されることまでも要求する趣旨ではなく、基本的に、同一膜のうち相互に分断されている膜部分として形成されれば足りる趣旨である。
【００３３】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を備える。
【００３４】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、高品質な画像を表示することが可能な、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。
【００３５】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための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】
【００３６】
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。
【００３７】
＜電気光学装置＞
本実施形態に係る電気光学装置について、図１から図７を参照して説明する。尚、以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例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。
【００３８】
＜第１実施形態＞
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、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【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、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、本実施形態に係る電気光学装置の画素部の電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、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。例えば、ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。
【００５３】
ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０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の具体的構成については後に詳述する。
【００５４】
次に、第１実施形態に係る電気光学装置における画素部の具体的な構成について、図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、第１実施形態に係る電気光学装置における画素部の具体的な構成を示す平面図である。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及び図５では、説明の便宜上、画素電極９ａより上側に位置する部分の図示を省略している。図４においては、走査線３ａやデータ線６ａ等の一部の配線や電極を透過的に図示している。
【００５５】
図４において、本実施形態に係る電気光学装置では、走査線３ａは、本発明に係る「第１の方向」の一例としてのＸ方向に沿って延びており、データ線６ａは、走査線３ａと交差するように、本発明に係る「第２の方向」の一例としてのＹ方向に沿って延びている。走査線３ａ及びデータ線６ａが交差する領域には、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が画素電極９ａ毎に設けられている。
【００５６】
走査線３ａ、データ線６ａ及びＴＦＴ３０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（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）を囲む非開口領域内に配置されている。即ち、これらの走査線３ａ、データ線６ａ及びＴＦＴ３０は、表示の妨げとならないように、各画素の開口領域ではなく、非開口領域内に配置されている。
【００５７】
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。
【００５８】
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’、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を含んで構成されている。即ち、ＴＦＴ３０はＬＤＤ構造を有している。尚、データ線側ソースドレイン領域は、本発明の「ソースドレイン領域の一方」の一例であり、画素電極側ソースドレイン領域は、本発明の「ソースドレイン領域の他方」の一例である。また、データ線側ＬＤＤ領域１ｂは、本発明の「第１の接合領域」の一例であり、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは、本発明の「第２の接合領域」の一例である。
【００５９】
図４及び図５において、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、半導体層１ａが延びる方向（即ち、本発明に係る「第３の方向」の一例としてのＤ１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は夫々、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、本実施形態に係る電気光学装置のように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３ｂ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】
ゲート電極３ｂは、走査線３ａと同一膜により形成されている。ゲート電極３ｂは、半導体層１ａよりゲート酸化膜２を介して下層側に、チャネル領域１ａ’に対向するように形成されている。
【００６１】
本実施形態では特に、半導体層１ａは、走査線３ａ及びデータ線６ａと交差する（即ち、Ｘ方向及びＹ方向に交差する）Ｄ１方向に沿って延在するように形成されている。言い換えれば、半導体層１ａが延在するＤ１方向は、走査線３ａが延在するＸ方向及びデータ線６ａが延在するＤ２方向の両方に対して斜めに交わっている。これにより、半導体層１ａにおけるデータ線側ソースドレイン領域１ｄを、確実にデータ線６ａに電気的に接続すると共に、画素電極側ソースドレイン領域１ｅを、データ線６ａ等の導電層に電気的に接続されないように、画素電極９ａに電気的に接続することが可能となる。また、半導体層１ａを走査線３ａ及びデータ線６ａによって規定された光を透過しない非開口領域内に効率的に配置することができるため、半導体層１ａが開口領域に配置されてしまうことにより、各画素における開口率が低下してしまうことを防止できる。
【００６２】
一方、ゲート電極３ｂは、半導体層１ａが延在するＤ１方向に直交するＤ２方向に沿って形成されている。具体的には、図４に示すように、ゲート電極３ｂは、半導体層１ａにおけるチャネル領域１ａ’に重なる部分を含むと共にＤ２方向に延在するように形成されており、Ｘ方向に延在する走査線３ａに電気的に接続されている。このように構成することで、ゲート電極３ｂが、半導体層１ａにおけるチャネル領域１ａ’以外の部分（即ち、データ線側ＬＤＤ領域１ｂや画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ等）に近接しないように、半導体層１ａ及びゲート電極３ｂを配置することができる。これにより、ゲート電極３ａが、半導体層１ａにおけるチャネル領域１ａ’以外の部分に電気的影響を与えてしまうことを防止できる。即ち、半導体層１ａ及びゲート電極３ｂによって構成されるＴＦＴ３０に、不具合が生じてしまうことを防止することができる。
【００６３】
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介して上層側には、データ線６ａ及び中継層９０が設けられている。データ線６ａは、コンタクトホール８１によって、データ線側ソースドレイン領域１ｄと電気的に接続されている。中継層９０は、コンタクトホール８３によって、画素電極側ソースドレイン領域１ｅと電気的に接続されている。コンタクトホール８１は、一層の層間絶縁膜（即ち、第１層間絶縁膜４１）のみを貫通するので、その深さは相対的に浅くて済み、その開孔はエッチング等により容易である。また、孔のアスペクト比も小さいので底部にても良好なコンタクトを取り易い。同様に、コンタクトホール８３も、第１層間絶縁膜４１のみを貫通するので、その開孔は容易であり、底部にても良好なコンタクトを取り易い。
【００６４】
データ線６ａ及び中継層９０は同一膜によって構成されている。即ち、同一の成膜工程によって、同一の材料を含むように形成されている。データ線６ａ及び中継層９０は、例えばＡｌ（アルミニウム）等の低抵抗であり且つ遮光性を有する金属等を含んで構成される。データ線６ａ及び中継層９０が低抵抗とされることにより、所定期間内にデータ線６ａを介して画素電極９ａに書き込むべき画像信号を、画素電極９ａに十分に書き込むことができる。よって、コントラストの向上も可能となる。また、データ線６ａ及び中継層９０が遮光性を有することで、データ線６ａ及び中継層９０より上層側から半導体層１ａに入射しようとする光を遮光することが可能となる。従って、ＴＦＴ３０における光リーク電流の発生を効果的に防止しすることができる。
【００６５】
ＴＦＴアレイ基板１０上のデータ線６ａ及び中継層９０よりも第２層間絶縁膜４２を介して上層側には、容量電極７１が設けられている。容量電極７１は、例えばＩＴＯ等の透明導電材料によって構成されており、画素電極９ａ及び中継層９０が電気的に接続されるコンタクトホール８４が設けられた部分を除いて、開口領域及び非開口領域を共に覆うように設けられている。容量電極７１は、容量線３００（図３参照）を介して定電位源と電気的に接続され、固定電位に維持された固定電位側容量電極である。
【００６６】
容量電極７１の上層には、本発明に係る「絶縁膜」の一例としての容量絶縁膜７５が設けられている。容量絶縁膜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（ＳｉＮｘ）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。
【００６７】
容量絶縁膜７５の上層には画素電極９ａが設けられている。画素電極９ａは、例えばＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明電極であり、図４に示すように走査線３ａ及びデータ線６ａの交差に対応して規定される画素毎にマトリクス状に設けられている。
【００６８】
容量電極７１及び画素電極９ａは、容量絶縁膜７５を介して対向配置されることで、蓄積容量７０を形成している。蓄積容量７０が形成されることによって、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。また本実施形態では特に、画素電極９ａと容量電極７１とによって蓄積容量７０を形成しているため、例えば画素電極９ａの他に、上部電極及び下部電極を設けて蓄積容量を形成する場合と比較して、装置構成を簡単化することが可能である。
【００６９】
上述した画素部の構成は、各画素部に共通であり、画像表示領域１０ａ（図１参照）には、かかる画素部が周期的に形成されている。
【００７０】
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、比較的少ない数の導電層によって構成されているため、各種配線や電極等の積層構造が複雑化してしまうことを防止することができる。従って、製造期間の長期化やコストの増大等を防止することが可能である。また、半導体層１ａが、走査線３ａ及びデータ線６ａに対して斜めに形成されているため、各部材を、開口領域にかからないように好適に配置できる。従って、高い開口率が実現できるため、高品質な画像を表示することが可能である。
【００７１】
＜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６及び図７を参照して説明する。ここに図６は、第２実施形態に係る電気光学装置における画素部の具体的な構成を示す平面図であり、図７は、図６のＢ−Ｂ’線断面図である。尚、第２実施形態は、上述の第１実施形態と比べて、画素スイッチング用のＴＦＴ３０周辺の各導電層の構成が異なり、その他の構成については概ね同様である。このため第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。また、図６及び図７では、図４及び図５に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付している。
【００７２】
図６及び図７において、第２実施形態に係る電気光学装置では、中継層９０ｂの面積が、上述した第１実施形態における中継層９０（図４及び図５参照）と比べて広くとられており、半導体層１ａにおける画素電極側ＬＤＤ領域１ｃが中継層９０ｂに覆われるように構成されている。中継層９０ｂは、半導体層１ａにおける画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対して、上層側から入射する光を遮光する。よって、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対する遮光能力が向上されている。
【００７３】
半導体層１ａにおけるＬＤＤ領域は、半導体層１ａにおける他の領域（例えば、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等）と比べて光リークが発生し易い。また、本願発明者の研究によれば、ＬＤＤ領域の中でも、特に画素電極側ＬＤＤ領域１ｃにおける光リークが発生し易いことが判明している。
【００７４】
第２実施形態に係る電気光学装置によれば、上述したように、中継層９０ｂによって、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対する遮光能力が向上されているため、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃにおいて光リークが発生してしまうことを効果的に防止できる。従って、より高品質な画像を表示することが可能である。
【００７５】
＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。ここに図８は、プロジェクタ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。
【００７６】
図８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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
尚、図８を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダ型、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。
【００８１】
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。
【００８２】
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】
【００８３】
【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】第１実施形態に係る電気光学装置における画素部の具体的な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】第２実施形態に係る電気光学装置における画素部の具体的な構成を示す平面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ’線断面図である。
【図８】電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ａ…半導体層、１ａ’…チャネル領域、１ｂ…データ線側ＬＤＤ領域、１ｃ…画素電極側ＬＤＤ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、２…ゲート酸化膜、３ａ…走査線、３ｂ…ゲート電極、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０…対向基板、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、７０…蓄積容量、７１…容量電極、７５…容量絶縁膜、９０、９０ｂ…中継層、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、３００…容量線
【図１】
2009300477.tif 000003
【図２】
2009300477.tif 000004
【図３】
2009300477.tif 000005
【図４】
2009300477.tif 000006
【図５】
2009300477.tif 000007
【図６】
2009300477.tif 000008
【図７】
2009300477.tif 000009
【図８】
2009300477.tif 000010