(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、相交差する走査線及びデータ線と、該走査線及びデータ線に接続されたトランジスタと、該トランジスタに接続された画素電極と、前記画素電極に接続され画素電極電位とされる画素電位側容量電極と該画素電位側容量電極に誘電体膜を介して対向配置された固定電位とされる固定電位側容量電極からなる蓄積容量とを備えてなり、
前記画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極のうち少なくとも一方は遮光性を有し、
前記トランジスタのチャネル領域の周囲に１つ以上の第１の穴が設けられ、該第１の穴内に前記蓄積容量を延設して埋め込んだ遮光性を有する穴内蓄積容量部が設けられており、
前記第１の穴は平面視で、前記走査線と前記データ線が交差することにより形成される領域の角に設けられていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
【請求項２】
前記第１の穴は平面視で、前記走査線と前記データ線が交差することにより形成される領域の４つの角に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項３】
前記第１の穴は、前記基板または該基板上に形成された絶縁膜の内部に至ることを特徴とする請求項１または２に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項４】
前記穴内蓄積容量部は、前記走査線または前記データ線あるいは前記走査線及びデータ線の両方に沿って複数設けられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項５】
前記第１の穴は、前記走査線または前記データ線あるいは前記走査線及びデータ線の両方に沿って形成された溝状のものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項６】
前記トランジスタの少なくともチャネル領域の周囲に１つ以上の第２の穴が設けられ、前記第２の穴内に前記遮光性を有する画素電位側容量電極または固定電位側容量電極を延設して埋め込んだ穴内遮光部が設けられたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項７】
前記第２の穴は、前記基板または該基板上に形成された絶縁膜の内部に至ることを特徴とする請求項６に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項８】
前記第２の穴は、前記走査線または前記データ線あるいは前記走査線及びデータ線の両方に沿って形成された溝状のものであることを特徴とする請求項６又は７記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項９】
前記画素電位側容量電極は、前記トランジスタと前記画素電極間に介在する島状の導電膜であり、前記固定電位側容量電極は、前記走査線と前記画素電位側容量電極との間または前記データ線と前記画素電位側容量電極との間に積層されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項１０】
前記基板の表面には、前記トランジスタの少なくともチャネル領域を基板側から見て覆う第１遮光膜が設けられたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項の記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項１１】
互いに対向する一対の基板間に電気光学材料を有する電気光学装置であって、前記一対の基板のうちの一方が、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のアクティブマトリクス基板であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１２】
請求項１１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。
【請求項１３】
光源と、該光源から出射される光が入射されて画像情報に対応した変調を施す請求項１１に記載の電気光学装置と、該電気光学装置により変調された光を投射する投射手段とを具備することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画素電極に対し蓄積容量を付加するための容量電極および容量線と、画素スイッチング用のトランジスタとを備えたアクティブマトリクス基板及びアクティブマトリクス方式の電気光学装置と電子機器の技術分野に属し、特に画素開口率を低減することなく蓄積容量の増大を図ることができ、しかも光リーク電流を効果的に防止できるアクティブマトリクス基板と、このような特性を有するアクティブマトリクス基板を備えた電気光学装置と電子機器の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）駆動によるアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置等の電気光学装置においては、縦横に夫々配列された多数の走査線及びデータ線並びにこれらの各交点に対応して多数の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下適宜、ＴＦＴと称す）がＴＦＴアレイ基板であるアクティブマトリクス基板に設けられている。前記ＴＦＴは、前記走査線にゲート絶縁膜を介して対向する少なくとも一つのチャネル領域と該チャネル領域を挟むソース領域及びドレイン領域とが形成される半導体層と、前記ドレイン領域と画素電極とを接続するドレインコンタクトホールと、前記ソース領域とデータ線とを接続するソースコンタクトホールを有している。
【０００３】
この電気光学装置では、前記ＴＦＴのゲート電極に走査線を介して走査信号が供給されると、ＴＦＴはオン状態とされ、ポリシリコン膜からなる半導体層のソース領域にデータ線を介して供給される画像信号が当該ＴＦＴのソース−ドレイン間を介して画素電極に供給される。このような画像信号の供給は、各ＴＦＴを介して画素電極毎に極めて短時間しか行われないので、ＴＦＴを介して供給される画像信号の電圧を、このオン状態とされた時間よりも遥かに長時間に亘って保持するために、各画素電極には（液晶容量等と並列に）蓄積容量が付加されるのが一般的である。
【０００４】
係る蓄積容量は一般に、画素電極に接続されたＴＦＴのドレイン領域を構成する導電性のポリシリコン膜等から延設され画素電極電位とされる容量電極と、この容量電極に誘電体膜を介して対向配置された電極部分を含み固定電位とされる容量線とを備えて構成されている。そして、このような容量線は、走査線と同一導電膜（例えば、導電性のポリシリコン膜）から構成され、走査線に平行して横並びに配線されるのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの種の電気光学装置においては、表示画像の高品位化という一般的な要請が強く、このためには、画素ピッチを微細化しつつ、画素開口率化を高める（即ち、各画素において、表示光が透過しない各画素における非開口領域に対して、表示光が透過する開口領域を広げる）ことが重要となる。
【０００６】
しかしながら、画像表示領域内において走査線と容量線とが横並びに配線された前述の背景技術によれば、このように微細ピッチな画素の高開口率化に伴い走査線や容量線を配線可能な各画素の非開口領域は狭くなる。このため、画素ピッチの微細化が進む程、十分な大きさの蓄積容量を作り込むことが困難になるという問題点がある。そして、十分な蓄積容量が得られなかったりすると、最終的には、表示画像中におけるクロストークやゴーストが増大して画質劣化するという問題点が生じる。即ち、微細ピッチな画素の高開口率化に伴ってこのような画質劣化が顕在化してくるという画質向上のために解決困難な問題点がある。
【０００７】
また、この種の電気光学装置を備えたプロジェクタ等の投射型表示装置では、通常、前記基板として光透過性基板が用いられ、この基板の表面側の方向から光が照射されるため、これが基板上に形成されたＴＦＴ領域のチャネル領域に入射して光リーク電流が生じるのを防止するために、ＴＦＴ領域の上方に遮光層を設ける技術が考えられている。
【０００８】
ところが、このような投射型表示装置では、前記のような遮光層を設けても、基板が光透過性である場合は、表面（半導体層が設けられている側の面）側の方向から入射した光が基板裏面側の界面で反射してＴＦＴ領域に戻り光として入射することがある。この戻り光は、表面から照射される光量に対する割合としては僅かであるが、プロジェクタなどの非常に強力な光源を用いる装置においては充分に光リーク電流を生じる。すなわち、この基板裏面からの戻り光はＴＦＴのスイッチング特性に影響を及ぼし、ＴＦＴがオフのとき漏れ電流が多くなり、ＴＦＴのオン、オフ比、すなわち液晶装置の光のオン、オフ比が悪くなるという問題がある。
【０００９】
そこで、このような問題を解決するために、特開平１０−２９３３２０号公報には、トランジスタ領域に対応する基板表面に遮光層を形成する技術が提案されている。
【００１０】
しかしながらこのような遮光層を設けても、プロジェクタなどの非常に強力な光源を用いる装置においては、前記表面側の方向から入射し、基板裏面側の界面で反射した光がさらに走査線やデータ線などの他の部分の表面で反射することで、内面反射光や多重反射光が発生することがあり、これら内面反射光や多重反射光が前記チャネル領域に照射されると光リーク電流が生じることがあり、光リーク電流を効果的に防止できる手段が要望されている。
【００１１】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、画素開口率を低減することなく蓄積容量の増大を図ることができ、しかも光リーク電流を効果的に防止できるアクティブマトリクス基板の提供を課題の１つとする。更に本発明は、これらの優れた特性を備えたアクティブマトリクス基板を備えるようにすることにより、クロストークやゴーストが低減されており、しかも光のオン、オフ比を良好とすることができ、高品位の画像表示が可能な電気光学装置の提供を課題の１つとする。
【００１２】
また、本発明は、これらの優れた特性を備えた電気光学装置を備えた電子機器の提供を課題の１つとする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクティブマトリクス基板は前記課題を解決するために、基板上に、相交差する走査線及びデータ線と、該走査線及びデータ線に接続されたトランジスタと、該トランジスタに接続された画素電極と、前記画素電極に接続され画素電極電位とされる画素電位側容量電極と該画素電位側容量電極に誘電体膜を介して対向配置された固定電位とされる固定電位側容量電極からなる蓄積容量とを備えてなり、前記画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極のうち少なくとも一方は遮光性を有し、前記トランジスタのチャネル領域の周囲に１つ以上の第１の穴が設けられ、該第１の穴内に前記蓄積容量を延設して埋め込んだ遮光性を有する穴内蓄積容量部が設けられており、前記第１の穴は平面視で、前記走査線と前記データ線が交差することにより形成される領域の角に設けられていることを特徴とする。
また本発明のアクティブマトリクス基板は、前記第１の穴は平面視で、前記交差する領域の４つの角に設けられていることが好ましい。
【００１４】
本発明のアクティブマトリクス基板によれば、蓄積容量は、前記トランジスタの少なくともチャネル領域の周囲に設けられた１つ以上の第１の穴内にも埋め込まれて、穴内蓄積容量部が形成されている。
【００１５】
従って、前述した背景技術の如く固定電位側容量電極（或いは容量線）を走査線に横並びに配線する必要が無いので、当該横並びの走査線及び固定電位側容量電極（或いは容量線）を横並びに配置したことに起因する各画素の非開口領域の拡大を改善できる。
【００１６】
即ち、基板上で蓄積容量を前記トランジスタの少なくともチャネル領域の周囲に設けられた第１の穴内に埋め込んで形成することにより、各画素の開口領域を広げつつ蓄積容量を配置可能な領域を広げ、さらに第１の穴の底面のみならず、内壁面も蓄積容量の形成領域として活用することにより、相対的に蓄積容量を増大させることが可能となる。
【００１７】
また、本発明のアクティブマトリクス基板では、蓄積容量を構成する画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極のうち少なくとも一方が遮光性を有するようにし、このような蓄積容量を前記トランジスタの少なくともチャネル領域の周囲に設けた第１の穴内に延設して穴内蓄積容量部を形成することにより、前記穴内蓄積容量部も遮光性を有するものとなり、前記少なくともチャネル領域の周囲の少なくも一部分、即ち、チャネル領域の側方に遮光性を有する穴内蓄積容量部が設けられたことになる。
【００１８】
従って、本発明のアクティブマトリクス基板を非常に強力な光源を用いるプロジェクタ等の電子機器に備えられる電気光学装置に用いると、前記アクティブマトリクス基板の表面側（半導体層が設けられている側）の方向から入射し、基板裏面側の界面で反射した光がさらに他の部分の表面で反射して内面反射光や多重反射光が生じても、該内面反射光や多重反射光は前記遮光性を有する穴内蓄積容量部により遮られるので、チャネル領域に前記乱射光が入射するのを改善でき、光リーク電流の発生を防止できる。
【００１９】
よって、本発明のアクティブマトリクス基板によれば、画素開口率を低減することなく、十分な線幅と、蓄積容量の形成領域の増大を図ることにより、蓄積容量の増大が可能であり、走査線や固定電位側容量電極（或いは容量線）に十分な導電性を与えることが可能で、また、穴内蓄積容量部に遮光性を付与することにより、光リーク電流の防止が可能で、光リーク電流によるトランジスタ特性の変化の防止が可能である。
【００２０】
また、本発明のアクティブマトリクス基板は、画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極のうち少なくとも一方が遮光性を有するので、遮光性を有する画素電位側容量電極や固定電位側容量電極を利用して、トランジスタに対する遮光を行ったり、画素の開口領域の縁付近における光抜けを防止したりすることが可能となる。前記の遮光性を有する容量電極は、高融点金属膜等から構成できる。
【００２１】
前記遮光性を有する一方の容量電極は、前記基板上で前記トランジスタの上方に位置し且つ各画素の開口領域を少なくとも部分的に規定するように構成してもよい。このように構成すれば、固定電位側容量電極又は画素電位側容量電極は、各画素の開口領域を規定する遮光膜としての機能も備える（即ち、トランジスタの上層にある固定電位側容量電極又は画素電位側容量電極に、遮光機能をも与える）ので、固定電位側容量電極又は画素電位側容量電極と、遮光膜を別個に形成するのと比べて、積層構造及び製造工程を単純化する上で大変有利である。
【００２２】
この場合には、前記走査線、前記データ線及び前記トランジスタは、前記基板上で平面的に見て前記遮光性を有する容量電極の形成領域からはみ出さないのが好ましい。
【００２３】
このような構成のアクティブマトリクス基板が備えられた電気光学装置では、基板の表面側の方向から入射した入射光がチャネル領域に入射するのを低減する効果を有することが可能である。
【００２４】
また、前記遮光性を有する一方の容量電極は、前記基板上で前記トランジスタの下方に位置し且つ前記トランジスタの少なくともチャネル領域を前記基板側から見て覆うように構成してもよい。
【００２５】
このように構成すれば、固定電位側容量電極又は画素電位側容量電極は、トランジスタの少なくともチャネル領域を基板側から見て（即ち、トランジスタの下側から）覆う遮光膜としての機能を備える（即ち、トランジスタの下層にある固定電位側容量電極又は画素電位側容量電極に、遮光機能をも与える）ので、固定電位側容量電極又は画素電位側容量電極と、遮光膜を別個に形成するのと比べて、積層構造及び製造工程を単純化する上で大変有利である。
【００２６】
この場合には、前記走査線、前記データ線及び前記薄膜トランジスタは、前記基板上で平面的に見て前記遮光性を有する容量電極の形成領域からはみ出さないのが好ましい。
【００２７】
このような構成のアクティブマトリクス基板が備えられた電気光学装置は、基板の表面（半導体層が設けられている側の面）側の方向から入射した光が基板裏面側の界面で反射してトランジスタ領域に戻り光として入射するのを低減する効果がある。また、このような構成のアクティブマトリクス基板が備えられた電気光学装置を複数組み合わせて複板式のプロジェクタを構成する場合の合成光学系を突き抜けてくる光等の戻り光がトランジスタ領域に入射するのを低減する効果がある。
【００２８】
前記第１の穴の深さは、前記基板上の絶縁膜表面までの深さであってもよく、この場合、該第１の穴は、前記半導体層のドレイン領域に接続されるドレインコンタクトホールや前記ソース領域に接続されるソースコンタクトホールの形成工程と同工程で形成でき、また、第１の穴内に前記蓄積容量を埋め込む工程は、ドレインコンタクトホールやソースコンタクトホールに導電性材料を埋め込む工程と同じ工程で行うことができるので、製造工程を増加させることなく、穴内蓄積容量部を設けることができる。
【００２９】
前記蓄積容量を構成する画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極の一方は、他方を上下から挟持する一対の電極からなるものであってもよく、このように構成した場合は画素電位側容量電極及び固定電位側容量電極の一方は、他方を上下から挟持する一対の電極からなるので、基板上における同一面積に、より大きな蓄積容量を構築することが可能となる。
【００３０】
尚、前記トランジスタとしては、走査線の一部からなるゲート電極がチャネル領域の上側に位置する所謂トップゲート型でもよいし、走査線の一部からなるゲート電極がチャネル領域の下側に位置する所謂ボトムゲート型でもよい。また、蓄積容量の層間位置は、基板上で走査線の上方でも下方でもよく、更に画素電位側容量電極と固定電位側容量電極の上下関係についてはどちらでもよい。加えて画素電極の層間位置も、基板上で走査線の上方でも下方でもよい。
【００３１】
本発明のアクティブマトリクス基板において、前記第１の穴は、前記基板または該基板上に形成された絶縁膜の内部に至るものであってもよい。
【００３２】
このように前記第１の穴が前記基板または該基板上に形成された絶縁膜の内部にまで形成する場合は、該第１の穴は、前記半導体層のドレイン領域に接続されるドレインコンタクトホールや前記ソース領域に接続されるソースコンタクトホールの形成工程と別工程で形成できる。このように別工程で形成すると、製造工程は増えるものの前記第１の穴の深さを自由に設定することができ、前記第１の穴を前記基板または該基板上に形成された絶縁膜の内部に至るように形成し、この第１の穴内に蓄積容量を延設して形成した穴内蓄積容量部も基板または該基板上に形成された絶縁膜の内部にまで至るので、蓄積容量の増大効果と光リーク電流の防止効果を向上することが可能である。
【００３３】
本発明のアクティブマトリクス基板において、前記穴内蓄積容量部は、前記走査線または前記データ線あるいは前記走査線及びデータ線の両方に沿って複数設けられていることが好ましい。
【００３４】
このような構成のアクティブマトリクス基板によれば、前記走査線または前記データ線あるいは前記走査線及びデータ線の両方に沿って前記穴内蓄積容量部が複数設けられたことにより、蓄積容量の増大効果を向上することが可能である。また、アクティブマトリクス基板を非常に強力な光源を用いるプロジェクタ等の電子機器に備えられる電気光学装置に用いると、前記アクティブマトリクス基板の表面側（半導体層が設けられている側）の方向から入射し、基板裏面側の界面で反射した光がさらに他の部分の表面で反射して生じた内面反射光や多重反射光が前記複数の穴内蓄積容量部により遮る効果が大きくなり、チャネル領域に前記乱射光が入射することに起因する光リーク電流の防止効果を向上することが可能である。
【００３５】
本発明のアクティブマトリクス基板において、前記第１の穴は、前記走査線または前記データ線あるいは前記走査線及びデータ線の両方に沿って形成された溝状のものであってもよい。
【００３６】
このような構成のアクティブマトリクス基板によれば、溝状の第１の穴内に設けられた穴内蓄積容量部が長尺になるので、蓄積容量の増大効果と光リーク電流の防止効果を向上することが可能である。
【００３７】
本発明のアクティブマトリクス基板において、前記トランジスタの少なくともチャネル領域の周囲に１つ以上の第２の穴が設けられ、前記第２の穴内に前記遮光性を有する画素電位側容量電極または固定電位側容量電極を延設して埋め込んだ穴内遮光部が設けられていることが好ましい。
【００３８】
このような構成のアクティブマトリクス基板によれば、第２の穴内に遮光性を有する画素電位側容量電極または固定電位側容量電極が埋め込まれることにより、遮光性を有する穴内遮光部が得られる。従って、このアクティブマトリクス基板では、前記少なくともチャネル領域の周囲の少なくも一部分、即ち、前記少なくともチャネル領域の側方の一部分に遮光性を有する穴内蓄積容量部だけでなく、穴内遮光部も設けられているので、前記乱射光を遮る効果を向上でき、チャネル領域に前記乱射光が入射することに起因する光リーク電流の防止効果を向上することが可能である。
前記第２の穴の深さは、前記基板上に形成された絶縁膜の表面までの深さであってもよく、この場合、該第２の穴は、前記半導体層のドレイン領域に接続されるドレインコンタクトホールや前記ソース領域に接続されるソースコンタクトホールの形成工程と同工程で形成でき、あるいはこれに加えて第１の穴の形成工程と同工程で形成することも可能で、製造工程を増加させることなく、穴内遮光部を設けることができる。
【００３９】
本発明のアクティブマトリクス基板において、前記第２の穴は、前記基板または該基板上に形成された絶縁膜の内部に至るものであってもよい。
【００４０】
このように前記第２の穴が前記基板または該基板上に形成された絶縁膜の内部にまで形成する場合は、該第２の穴は、前記半導体層のドレイン領域に接続されるドレインコンタクトホールや前記ソース領域に接続されるソースコンタクトホールの形成工程と別工程で形成できる。このように別工程で形成すると、製造工程は増えるものの前記第２の穴の深さを自由に設定することができ、前記第２の穴を前記基板または該基板上に形成された絶縁膜の内部に至るように形成し、この第２の穴内に遮光性を有する画素電位側容量電極または固定電位側容量電極を延設して形成した穴内遮光部も基板の内部または基板上の形成された絶縁膜の内部にまで至るので、前記乱射光を遮る効果を向上でき、光リーク電流の防止効果を向上することが可能である。
【００４１】
本発明のアクティブマトリクス基板において、前記第２の穴は、前記走査線または前記データ線あるいは前記走査線及びデータ線の両方に沿って形成された溝状のものであってもよい。
【００４２】
このような構成のアクティブマトリクス基板によれば、第２の穴内に設けた穴内遮光部が長尺になるので、前記乱射光を遮る効果を向上でき、光リーク電流の防止効果を向上することが可能である。
【００４３】
本発明のアクティブマトリクス基板において、前記画素電位側容量電極は、前記トランジスタと前記画素電極間に介在する島状の導電膜であり、前記固定電位側容量電極は、前記走査線と前記画素電位側容量電極との間または前記データ線と前記画素電位側容量電極との間に積層されているものであってもよい。
【００４４】
本発明のアクティブマトリクス基板において、前記基板の表面には、前記トランジスタの少なくともチャネル領域を基板側から見て覆う第１遮光膜が設けられていることが好ましい。
【００４５】
このような第１遮光膜が設けられていると、基板裏面側の界面で反射した反射光や、複数の当該電気光学装置を組み合わせて複板式のプロジェクタを構成する場合の合成光学系を突き抜けてくる光等の戻り光がチャネル領域に入射するのを低減でき、光リーク電流の防止効果がある。
【００４６】
本発明の電気光学装置は前記課題を解決するために、互いに対向する一対の基板間に電気光学材料を有する電気光学装置であって、前記一対の基板のうちの一方が、前記いずれかの構成の本発明のアクティブマトリクス基板であることを特徴とする。
【００４７】
本発明の電気光学装置によれば、蓄積容量の増大が可能で、走査線や固定電位側容量電極（或いは容量線）に十分な導電性を与えることが可能で、光リーク電流を防止できる本発明のアクティブマトリクス基板が備えられたことにより、微細ピッチな画素の高開口率化を図りつつ、表示画像中におけるクロストークやゴーストを低減して画質を向上でき、しかもトランジスタのオン、オフ比、すなわち電気光学装置の光のオン、オフ比を向上でき、高品位の画像表示が可能である。
【００４８】
本発明の電子機器は前記課題を解決するために、前記構成の本発明の電気光学装置を具備してなることを特徴とする。
【００４９】
本発明の電子機器は、前記課題を解決するために、光源と、該光源から出射される光が入射されて画像情報に対応した変調を施す、前記構成の本発明の電気光学装置と、該電気光学装置により変調された光を投射する投射手段とを具備することを特徴とする。
【００５０】
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。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の各実施形態は、本発明のアクティブマトリクス基板が備えられたＴＦＴ駆動によるアクティブマトリクス駆動方式の電気光学装置をプロジェクタ等の投射型表示装置に備えられる液晶装置に適用したものである。
【００５２】
（アクティブマトリクス基板と電気光学装置の実施形態）
本発明の実施形態におけるＴＦＴアレイ基板（アクティブマトリクス基板）が備えられた液晶装置（電気光学装置）の構成について、図１から図４を参照して説明する。図１は、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り、図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。図４は、図２の尚、図３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。図４は、図２のＺ−Ｚ’断面図である。
【００５３】
図１において、本実施形態におけ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は、画素電極９ａと当該画素電極９ａを制御するためのＴＦＴ３０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。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良い。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、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（後述する）に形成された対向電極（後述する）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、印加された電圧に応じて入射光の透過光量が減少され、ノーマリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じて入射光の透過光量が増大され、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、ＴＦＴ３０のドレインと定電位を供給する容量線（固定電位側容量電極）３００との間に誘電体膜３０１を介して形成されている。
【００５４】
図２において、液晶装置のＴＦＴアレイ基板１０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、走査線３ａが設けられている。
【００５５】
また、半導体層１ａのうち図中左下がりの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３ａが配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。このように、走査線３ａ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３ａ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ＴＦＴ３０が設けられている。
【００５６】
本実施形態では、容量線３００が、図中太線で示したように走査線３ａの形成領域に重ねて形成されている。より具体的には容量線３００は、走査線３ａに沿って伸びる本線部と、図２中、データ線６ａと交差する各個所からデータ線６ａに沿って上方に夫々突出した突出部と、コンタクトホール８４に対応する個所が僅かに括れた括れ部とを備えている。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）、Ｐｂ（鉛）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、これらを積層した多層膜等からなる。
図２及び図３に示すように、データ線６ａは、中継層３０３を中継することにより、コンタクトホール８１及び８２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。他方、画素電極９ａは、中継層３０３と同一膜からなる容量電極（画素電位側容量電極）３０２を中継層として利用することにより、コンタクトホール８３及び８４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】
このように容量電極３０２を中継層として用いることにより、画素電極９ａとＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａとの間の層間距離が例えば１０００ｎｍ程度に長くても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつ比較的小径の二つの直列なコンタクトホール８３及び８４で両者間を良好に接続でき、画素開口率を高めること可能となる。特にこのような中継層を用いれば、コンタクトホール開孔時におけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。同様に、中継層３０３を用いることにより、データ線６ａとＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａとの間の層間距離が長くても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつ比較的小径の二つの直列なコンタクトホール８１及び８２で両者間を良好に接続できる。このような容量電極３０２及び中継層３０３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）、Ｐｂ（鉛）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、金属シリサイド等からなる。このような高融点金属から構成することにより、容量電極３０２及び中継層３０３を各画素の開口領域を少なくとも部分的に規定する遮光膜として機能させることも可能となる。このような容量電極３０２及び中継層３０３はスパッタリングにより比較的容易に形成できる。但し、容量電極３０２及び中継層３０３は、高融点金属以外の金属膜から構成されてもよいし、更に、これら高融点金属膜や高融点金属膜以外の金属膜を複数含む多層膜から構成されてもよい。また、容量線３００を高融点金属膜等から構成し、遮光性と導電性を有するようにした場合には、容量電極３０２および中継層３０３は遮光機能とは無関係に透明な導電性のポリシリコン膜から構成されてもよい。いずれの場合にも、容量電極３０２及び中継層３０３の膜厚は、例えば５０〜５００ｎｍ程度とされる。
図２及び図３に示すように、容量電極（画素電位側容量電極）３０２と容量線（固定電位側容量電極）３００とが誘電体膜３０１を介して対向配置されることにより、平面的に見て走査線３ａに重なる領域及びデータ線６ａに重なる領域に、蓄積容量７０の一例たる蓄積容量７０−１が構築されている。
【００５８】
即ち、容量線３００は、走査線３ａを覆うように延びると共に、データ線６ａの領域下で、容量電極３０２を覆うように突き出す突出部を有し櫛歯状に形成している。容量電極３０２は、走査線３ａとデータ線６ａの交差部から、一方がデータ線６ａの領域下にある容量線３００の突出部に沿って延び、他方が走査線３ａの領域上にある容量線３００に沿って隣接するデータ線６ａ近傍まで延びるＬ字状の島状容量電極を形成している。そして、誘電体膜３０１を介して容量線３００にＬ字状の容量電極３０２が重なる領域で蓄積容量７０−１が形成される。蓄積容量７０−１の一方の容量電極である容量電極３０２は、コンタクトホール８４で画素電極９aと接続されており（同時にコンタクトホール８３で高濃度ドレイン領域１ｅと接続されており）、画素電極電位とされる。
蓄積容量７０−１の他方の容量電極を含む容量線３００は、画素電極９ａが配置された画像表示領域からその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。定電位源としては、ＴＦＴ３０を駆動するための走査信号を走査線３ａに供給するための走査線駆動回路（後述する）や画像信号をデータ線６ａに供給するサンプリング回路を制御するデータ線駆動回路（後述する）に供給される正電源や負電源の定電位源でも良いし、対向基板に供給される定電位でも構わない。
【００５９】
蓄積容量７０−１の誘電体膜３０１は、例えば、膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄いＨＴＯ膜、ＬＴＯ膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量７０−１を増大させる観点からは、膜厚の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜３０１は薄い程良い。
【００６０】
この蓄積容量７０−１は、図２及び図４に示すようにＴＦＴ３０の少なくともチャネル領域１ａ'の周囲、本実施形態では、半導体層１ａの周囲に設けられた４個の第１の穴９１内に延設して埋め込まれて、穴内蓄積容量部９５が形成されている。第１の穴９１内に埋め込まれた蓄積容量７０−１を構成する少なくとも一方の容量電極、本実施形態の場合、少なくとも容量線３００が導電性以外に遮光性を有する材料から構成されているため、穴内蓄積容量部９５は導電性以外に遮光性を有している。
【００６１】
これら第１の穴９１は、後述するＴＦＴアレイ基板１０上に設けられた下地絶縁膜１２上で、走査線３ａの領域上にある容量電極３０２と、これを覆う容量線３００の領域下に設けられている。４個の第１の穴９１は、走査線３aとデータ線６が交差する領域に設けられたチャネル領域1ａ’の近傍で、チャネル領域１ａ’を一重に取り囲むように配置されている。
【００６２】
従って、４個の遮光性を有する穴内蓄積容量部９５は、チャネル領域1ａ’の近傍で、チャネル領域１ａ’を一重に取り囲むように配置されたこととなる。
【００６３】
本実施形態での各第１の穴９１の深さは、ＴＦＴアレイ基板１０上の下地絶縁膜１２表面までの深さである。この場合、各第１の穴９１は、後述する半導体層１ａのドレイン領域１ｅに接続されるドレインコンタクトホール８３やソース領域１ｄに接続されるソースコンタクトホール８２の形成工程と同工程で形成できるので、また、第１の穴９１内に蓄積容量７０−１を埋め込む工程はコンタクトホール８２、８３に中継層３０３、容量電極３０２等を埋め込む工程と同じ工程で行うことができ、製造工程を増加させることなく、穴内蓄積容量部９５を設けることができる。
【００６４】
図３に示すように、本実施形態の液晶装置は、透明なＴＦＴアレイ基板（アクティブマトリクス基板）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。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。
【００６５】
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。
ＴＦＴアレイ基板１０には、各画素電極９ａに隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。
【００６６】
このように構成され、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。前記シール材は、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。
【００６７】
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、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。
【００６８】
更に、下地絶縁膜１２の下側には、ＴＦＴ３０をＴＦＴアレイ基板１０側（図３及び図４中、下側）から覆う部分を含む第１遮光膜１１ａが設けられている。より具体的には、図３及び図４に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上に、画像表示領域の周辺で固定電位に落とされる容量線を兼ねる第１遮光膜１１ａ、下地絶縁膜１２及びＴＦＴ３０がこの順に積層される。
【００６９】
この第１遮光膜１１ａは、走査線３ａに沿ってストライプ状に或いは走査線３ａ及びデータ線６ａに沿ってマトリクス状に形成してもよい。このような第１遮光膜１１ａは、ＴＦＴアレイ基板の裏面や投射光学系からの戻り光を遮光し、この光に基づく光励起によりＴＦＴ３０のオフ時のリーク電流が原因でＴＦＴ３０の特性が変化するのを有効に防止する。このような第１遮光層１１ａは、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｂ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、金属シリサイド等やポリシリコン膜からなる。特に、複板式のカラー表示用のプロジェクタ等で複数の液晶装置をプリズム等を介して組み合わせて一つの光学系を構成する場合には、他の液晶装置からプリズム等を突き抜けて来る投射光部分からなる戻り光は強力であるので、このようにＴＦＴ３０の下側に第１遮光膜１１ａを設けることは大変有効である。このような第１遮光膜１１ａについても、容量線３００と同様に、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。第１遮光膜１１ａは、高融点金属、合金、金属シリサイド、或いはそれらを含む多層膜から構成してもよい。第１遮光膜１１ａの膜厚は、例えば５〜２００ｎｍ程度である。
対向基板２０には、図３に示すように第２遮光膜２３を設けるようにしても良い。このような構成を採ることで、対向基板２０側から入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することを防止する効果がある。更に、第２遮光膜２３は、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、液晶装置の温度上昇を防ぐ働きをする。
【００７０】
尚、本実施形態では、Ａl膜等からなる遮光性のデータ線６ａで、各画素の遮光領域のうちデータ線６ａに沿った部分を遮光してもよい。また、本実施形態では、容量線３００を遮光性の膜で形成することにより、コンタクトホール８１，８２の形成領域を除いたデータ線６ａ下方において遮光することができる。
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３ａ、当該走査線３ａ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３ａ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、データ線６ａ、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。高濃度ドレイン領域１ｅには、複数の画素電極９ａのうちの対応する一つが、コンタクトホール８３及び８４を介して（容量電極としても機能する）容量電極３０２により中継接続されている。また、走査線３ａの上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８２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が各々形成された第１層間絶縁膜３１１が形成されている。
【００７１】
容量線３００上には、中継層３０３へ通じるコンタクトホール８１及び容量電極３０２へ通じるコンタクトホール８４が各々形成された第２層間絶縁膜３１２が形成されている。
第２層間絶縁膜３１２上には、データ線６ａが形成されており、これらの上には更に、容量電極３０２へのコンタクトホール８４が形成された第３層間絶縁膜７が形成されている。前述の画素電極９ａは、このように構成された第３層間絶縁膜７の上面に設けられている。
【００７２】
以上説明した実施形態では、ＴＦＴアレイ基板１０上で容量線３００や容量電極３０２を走査線３ａやデータ線６ａに立体的に重ねて形成するように、容量線３００を走査線３ａの領域に沿って延出すると共にその一部をデータ線６ａに沿って突出して形成し、容量電極３０２を容量線３００に沿ってＬ字状に形成して蓄積容量７０−１を構築し、さらにこの蓄積容量７０−１をＴＦＴ３０の少なくともチャネル領域１ａ’の周囲に設けられた４個の第１の穴９１内に延設し、埋め込んで穴内蓄積容量部９５を設けたので、前述した背景技術の如く容量線３００を走査線３ａに横並びに配線する必要が無く、各画素の非開口領域を広げないで済むうえ蓄積容量を配置可能な領域を広げることができ、さらに各第１の穴９１の底面のみならず、内壁面も蓄積容量の形成領域として活用することにより、大きな蓄積容量が得られる。
【００７３】
また、本実施形態のアクティブマトリクス基板では、蓄積容量７０−１を構成する容量電極のうち少なくとも固定電位側容量電極３００が導電性以外に遮光性を有するようにし、このような蓄積容量７０−１をＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’の周囲に設けた複数の第１の穴９１内に延設して複数の穴内蓄積容量部９５を形成することにより、これら穴内蓄積容量部９５も遮光性を有するものとなり、チャネル領域１ａ’の周囲の少なくも一部分、即ち、チャネル領域１ａ’の側方に遮光性を有する穴内蓄積容量部９５が設けられたことになる。
【００７４】
従って、本実施形態のアクティブマトリクス基板を非常に強力な光源を用いるプロジェクタ等の電子機器に備えられる液晶装置に用いると、前記アクティブマトリクス基板の表面側（半導体層１ａが設けられている側）の方向から入射し、基板裏面側の界面で反射した光がさらに他の部分にあたって内面反射光や多重反射光が生じても、該内面反射光や多重反射光は遮光性を有する穴内蓄積容量部９５により遮られるので、チャネル領域１ａ’に前記乱射光が入射するのを改善でき、光リーク電流の発生を防止できる。
【００７５】
よって、本実施形態のアクティブマトリクス基板によれば、画素開口率を低減することなく、十分な線幅と、蓄積容量の形成領域の増大を図ることにより、蓄積容量の増大が可能であり、走査線３ａや固定電位側容量電極（或いは容量線）３００に十分な導電性を与えることが可能で、また、穴内蓄積容量部９５に遮光性を付与することにより、光リーク電流の防止が可能で、光リーク電流によるトランジスタ特性の変化の防止が可能である。
【００７６】
また、本実施形態では、固定電位側容量電極３００並びに画素電位側容量電極３０２のうち少なくの固定電位側容量電極３００が遮光性も有するようにしたのので、遮光性を有する固定電位側容量電極３００、あるいは遮光性を有する画素電位側容量電極３０２及び固定電位側容量電極３００を利用して、トランジスタに対する遮光を行ったり、画素の開口領域の縁付近における光抜けを防止したりすることが可能となる。
【００７７】
また、本実施形態において、固定電位側容量電極３００と画素電位側容量電極３０２だけでなく、中継層３０３も遮光性を有するように（遮光膜から構成した）したものにあっては、画素開口領域を規定する遮光膜として機能させることができる。この際図２の平面図において、走査線３ａ、データ線６ａ及びＴＦＴ３０が、係る遮光膜の形成領域からはみ出さないのが好ましい。このように構成すれば、ＴＦＴアレイ基板１０上に図３で上方から入射した入射光が係る遮光膜からはみ出した走査線、データ線又はＴＦＴの表面で反射することで、当該液晶装置の内部における内面反射光や多重反射光が発生することを効果的に未然防止できる。
【００７８】
更に以上説明した実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好ましくは図３に示したようにＬＤＤ構造を持つが、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造を持ってよいし、走査線３ａの一部からなるゲート電極をマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース及びドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。また本実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート電極を高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅ間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。このようにデュアルゲート或いはトリプルゲート以上でＴＦＴを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。
【００７９】
なお、上記実施形態のアクティブマトリクス基板においては、ＴＦＴ３０の半導体層１ａの周囲に穴内蓄積容量部９５を配置した場合について説明したが、穴内蓄積容量部９５は、チャネル領域１ａ’の周囲、あるいはチャネル領域１ａ’と高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅの周囲に設けられていてもよい。
【００８０】
また、上記実施形態のアクティブマトリクス基板において各種導電膜間を絶縁する各種の層間絶縁膜は、例えば、常圧、減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等によりＴＥＯＳ（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）ガス、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス等を用いて、ＮＳＧ（ノンドープト・シリケート・ガラス）、ＰＳＧ（リン・シリケート・ガラス）など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から構成すればよい。
【００８１】
また、前記実施形態のアクティブマトリクス基板においては、ＴＦＴ３０の少チャネル領域１ａ’の周囲に第１の穴９１を複数設けたが、図５に示すようにこれら第１の穴９１よりチャネル領域１ａ’に近い位置に１つ以上の第２の穴９６を設け、これら第２の穴９６内に前記遮光性を有する画素電位側容量電極３０２または固定電位側容量電極３００を延設して埋め込んだ穴内遮光部９７を設けてもよい。このような構成のアクティブマトリクス基板によれば、第２の穴９６内に遮光性を有する画素電位側容量電極３０２または固定電位側容量電極３００が埋め込まれることにより、遮光性を有する穴内遮光部９７が得られる。従って、このアクティブマトリクス基板では、前記少なくともチャネル領域１ａ’の周囲の少なくも一部分、即ち、前記少なくともチャネル領域１ａ’の側方の一部分に遮光性を有する穴内蓄積容量部９５だけでなく、穴内遮光部９７も設けられているので、前記乱射光を遮る効果を向上でき、チャネル領域１ａ’に前記乱射光が入射することに起因する光リーク電流の防止効果を向上することが可能である。前記第２の穴９６の深さは、前記基板１０上の下地絶縁膜１２の表面までの深さであってもよく、この場合、該第２の穴９６は、前記半導体層１ａのドレイン領域１ｅに接続されるドレインコンタクトホール８３や前記ソース領域１ｄに接続されるソースコンタクトホール８２の形成工程と同工程で形成でき、あるいはこれに加えて第１の穴９１の形成工程と同工程で形成することも可能で、製造工程を増加させることなく、穴内遮光部９７を設けることができる。
【００８２】
また、前記第２の穴９６は、前記基板１０または該基板１０上に形成された下地絶縁膜１２の内部に至るものであってもよい。
【００８３】
このように前記第２の穴９６が前記基板１０または該基板１０上に形成された絶縁膜１２の内部にまで形成した場合は、該第２の穴９６は、半導体層１ａのドレイン領域１ｅに接続されるドレインコンタクトホール８３やソース領域１ｄに接続されるソースコンタクトホール８２の形成工程と別工程で形成できる。このように別工程で形成すると、製造工程は増えるものの第２の穴９６の深さを自由に設定することができ、第２の穴９６を基板１０または下地絶縁膜１２内部に至るように形成し、この第２の穴９６内に遮光性を有する画素電位側容量電極３０２または固定電位側容量電極３００を延設して形成した穴内遮光部９７も基板または下地絶縁膜１２の内部にまで至るので、前記乱射光を遮る効果を向上でき、光リーク電流の防止効果を向上することが可能である。
【００８４】
さらに、前記第２の穴９６は、前記走査線３ａまたはデータ線６ａあるいは前記走査線３ａ及びデータ線６ａの両方に沿って形成された溝状のものであってもよい。このような構成のアクティブマトリクス基板によれば、第２の穴９６内に設けた穴内遮光部９７が長尺になるので、前記乱射光を遮る効果を向上でき、光リーク電流の防止効果を向上することが可能である。
【００８５】
また、前記実施形態では、第１の穴９１の深さが下地絶縁膜１２の表面までの深さである場合について説明したが、図６に示すように基板１０上に形成された下地絶縁膜１２の内部または図７に示すように第１遮光膜１１ａに至る深さのものであってもよい。
【００８６】
このように第１の穴９１が基板１０の内部または該基板１０上に形成された下地絶縁膜１２の内部にまで形成した場合は、該第１の穴９１は、前記半導体層１ａのドレイン領域１ｅに接続されるドレインコンタクトホール８３やソース領域１ｄに接続されるソースコンタクトホール８２の形成工程と別工程で形成できる。このように別工程で形成すると、製造工程は増えるものの第１の穴９１の深さを自由に設定することができ、第１の穴を９１を基板１０の内部または該基板１０上に形成された下地絶縁膜１２の内部に至るように形成し、この第１の穴９１内に前記蓄積容量７０−１を延設して形成した穴内蓄積容量部９５も基板１０または該基板１０上に形成された下地絶縁膜１２の内部にまで至るので、蓄積容量の増大効果と光リーク電流の防止効果を向上することが可能である。
【００８７】
また、図８に示すように、走査線３ａまたはデータ線６ａあるいは走査線３ａ及びデータ線６ａの両方に沿って穴内蓄積容量部９５を複数設けて、チャネル領域１ａ’の周囲に穴内蓄積容量部９５を多重に設けてもよい。
【００８８】
このような構成のアクティブマトリクス基板によれば、走査線３ａまたはデータ線６ａあるいは走査線３ａ及びデータ線６ａの両方に沿って穴内蓄積容量部９５が複数設けられたことにより、蓄積容量の増大効果を向上することが可能である。また、アクティブマトリクス基板を非常に強力な光源を用いるプロジェクタ等の電子機器に備えられる電気光学装置に用いると、前記アクティブマトリクス基板の表面側（半導体層が設けられている側）の方向から入射し、基板裏面側の界面で反射した光がさらに他の部分にあたって生じた内面反射光や多重反射光が前記複数の穴内蓄積容量部により遮られる効果が大きくなり、チャネル領域に前記乱射光が入射することに起因する光リーク電流の防止効果を向上することが可能である。
【００８９】
さらに、第１の穴９１は、図９に示すように走査線３ａまたはデータ線６ａあるいは走査線３ａ及びデータ線６ａの両方に沿って形成された溝状のものであってもよい。このような構成のアクティブマトリクス基板によれば、溝状の第１の穴９１内に設けられた穴内蓄積容量部９５が長尺になるので、蓄積容量の増大効果と光リーク電流の防止効果を向上することが可能である。
【００９０】
（液晶装置の全体構成）
以上のように構成された実施形態における液晶装置（電気光学装置）の全体構成を図１０及び図１１を参照して説明する。尚、図１０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１１は、図１０のＨ−Ｈ’断面図である。
【００９１】
図１１において、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、例えば第２遮光膜２３と同じ或いは異なる材料から成る画像表示領域１０ａの周辺を規定する額縁としての第３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３ａ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３ａ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３ａ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は片側だけでも良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１１に示すように、図１０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。
【００９２】
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に画像信号を所定のタイミングで印加するサンプリング回路、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。
【００９３】
以上図１から図１１を参照して説明した各実施形態では、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。
【００９４】
以上説明した各実施形態における液晶装置は、プロジェクタ（投射型表示装置）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、第２遮光膜２３の形成されていない画素電極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、液晶プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー液晶装置（カラー電気光学装置）について、前記各実施形態における液晶装置を適用できる。また、対向基板２０上に１画素1個対応するようにマイクロレンズを形成してもよい。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、明るい液晶装置が実現できる。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。このダイクロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラー液晶装置が実現できる。
【００９５】
本実施形態の液晶装置によれば、蓄積容量の増大が可能で、走査線や固定電位側容量電極（或いは容量線）に十分な導電性を与えることが可能で、光リーク電流を防止できる本実施形態のアクティブマトリクス基板が備えられたことにより、微細ピッチな画素の高開口率化を図りつつ、表示画像中におけるクロストークやゴーストを低減して画質を向上でき、しかもトランジスタのオン、オフ比、すなわち液晶装置の光のオン、オフ比を向上でき、高品位の画像表示が可能である。
【００９６】
（電子機器の実施形態）
前記の本実施形態の液晶装置を用いた電子機器の一例として、投射型表示装置の構成について、図１２を参照して説明する。図１２において、投射型表示装置９００は、上述した実施形態の液晶装置を３個用意し、夫々ＲＧＢ用の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ及び９６２Ｂとして用いた投射型液晶装置の光学系の概略構成図を示す。本実施形態例の投射型表示装置の光学系には、光源装置９２０と、均一照明光学系９２３が採用されている。そして、この投射型表示装置は、均一照明光学系９２３から出射される光束Ｗを赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離する色分離手段としての色分離光学系９２４と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂを変調する変調手段としての３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂと、変調された後の色光束を再合成する色合成手段としての色合成プリズム（プリズムユニット）９１０と、合成された光束を投射面９０１の表面に拡大投射する投射手段としての投射レンズユニット９０６を備えている。また、青色光束Ｂを対応するライトバルブ９２５Ｂに導く導光系９２７をも備えている。
【００９７】
均一照明光学系９２３は、２つのレンズ板９２１、９２２と反射ミラー９３１を備えており、反射ミラー９３１を挟んで２つのレンズ板９２１、９２２が直交する状態に配置されている。均一照明光学系９２３の２つのレンズ板９２１、９２２は、それぞれマトリクス状に配置された複数の矩形レンズを備えている。光源装置９２０から出射された光束は、第１のレンズ板９２１の矩形レンズによって複数の部分光束に分割される。そして、これらの部分光束は、第２のレンズ板９２２の矩形レンズによって３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ付近で重畳される。従って、均一照明光学系９２３を用いることにより、光源装置９２０が出射光束の断面内で不均一な照度分布を有している場合でも、３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを均一な照明光で照明することが可能となる。
【００９８】
各色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において、光束Ｗに含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射され、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。赤色光束Ｒはこのミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色光束Ｒの出射部９４４からプリズムユニット９１０の側に出射される。
【００９９】
次に、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇのうち、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５から色合成光学系の側（プリズムユニット９１０の側）に出射される。緑反射ダイクロイックミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６から導光系９２７の側に出射される。本例では、均一照明光学素子の光束Ｗの出射部から、色分離光学系９２４における各色光束の出射部９４４、９４５、９４６までの距離がほぼ等しくなるように設定されている。
【０１００】
色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光レンズ９５１、９５２が配置されている。したがって、各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これらの集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。
【０１０１】
このように平行化された赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶装置は、不図示の駆動手段によって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７を介して対応するライトバルブ９２５Ｂに導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。尚、本例のライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、それぞれさらに入射側偏光手段９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂと、出射側偏光手段９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂと、これらの間に配置された液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂとからなる液晶ライトバルブである。
【０１０２】
導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、ライトバルブ９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３とから構成されている。集光レンズ９５４から出射された青色光束Ｂは、導光系９２７を介して液晶装置９６２Ｂに導かれて変調される。各色光束の光路長、すなわち、光束Ｗの出射部から各液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂまでの距離は青色光束Ｂが最も長くなり、したがって、青色光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導光系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制することができる。
【０１０３】
各ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、色合成プリズム９１０に入射され、ここで合成される。そして、この色合成プリズム９１０によって合成された光が投射レンズユニット９０６を介して所定の位置にある投射面９０１の表面に拡大投射されるようになっている。本例では、液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂには、チャネル領域１ａ’の周囲に穴内蓄積容量部９５が複数設けられているので、前記アクティブマトリクス基板の表面側（半導体層が設けられている側）の方向から液晶プロジェクタ内の投射光学系により入射し、基板裏面側の界面で反射した光がさらに他の部分にあたって内面反射光や多重反射光が生じても、該内面反射光や多重反射光は前記遮光性を有する穴内蓄積容量部９５により遮られるので、チャネル領域１ａ’に前記内面反射光や多重反射光が入射するのを改善でき、光リーク電流の発生を防止でき、チャネル特性の変化を防止できる。
【０１０４】
また、本例では、液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂには、ＴＦＴ３０の下側に第１遮光膜が設けられているため、当該液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂからの投射光に基づく液晶プロジェクタ内の投射光学系による反射光、投射光が通過する際のＴＦＴアレイ基板の表面からの反射光、他の液晶装置から出射した後に投射光学系を突き抜けてくる投射光の一部等が、戻り光としてＴＦＴアレイ基板の側から入射しても、画素電極のスイッチング用のＴＦＴのチャネルに対する遮光を十分に行うことができる。
【０１０５】
このため、小型化に適したプリズムユニット９１０を投射光学系に用いても、各液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂとプリズムユニット９１０との間において、戻り光防止用のフィルムを別途配置したり、偏光手段に戻り光防止処理を施したりすることが不要となるので、構成を小型且つ簡易化する上で大変有利である。
【０１０６】
また、本実施形態では、戻り光によるＴＦＴのチャネル領域への影響を抑えることができるため、液晶装置に戻り光防止処理を施した偏光手段９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂを直接貼り付けなくてもよい。そこで、図１２に示されるように、偏光手段を液晶装置から離して形成、より具体的には、一方の偏光手段９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂはプリズムユニット９１０に貼り付け、他方の偏光手段９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂは集光レンズ９５３、９４５、９４４に貼り付けることが可能である。このように、偏光手段をプリズムユニット９１０あるいは集光レンズに貼り付けることにより、偏光手段の熱は、プリズムユニット９１０あるいは集光レンズで吸収されるため、液晶装置の温度上昇を防止することができる。
【０１０７】
また、液晶装置と偏光手段とを離間形成することにより、液晶装置と偏光手段との間には空気層ができるため、冷却手段（図示略）を設け、液晶装置と偏光手段との間に冷風等の送風を送り込むことにより、液晶装置の温度上昇をさらに防ぐことができ、液晶装置の温度上昇による誤動作を防ぐことができる。
【０１０８】
前記実施形態の液晶装置を備えた電子機器の他の例について説明する。
【０１０９】
図１３は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１２において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【０１１０】
図１４は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１４において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は前記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【０１１１】
図１５は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１５において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０１は前記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【０１１２】
図１３〜図１５に示す電子機器は、前記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を備えているので、チャネル特性の変化がなく、高品位の画像表示を実現することができる。
【０１１３】
本発明は、上述した各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もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のアクティブマトリクス基板によれば、前記画素電極に接続され画素電極電位とされる画素電位側容量電極と該画素電位側容量電極に誘電体膜を介して対向配置された固定電位とされる固定電位側容量電極からなる蓄積容量を前記トランジスタの少なくともチャネル領域の周囲に設けられた第１の穴内に埋め込んで形成することにより、画素開口率を低減することなく、十分な線幅と、蓄積容量の形成領域の増大を図ることにより、蓄積容量の増大が可能であり、走査線や固定電位側容量電極（或いは容量線）に十分な導電性を与えることが可能で、また、穴内蓄積容量部に遮光性を付与することにより、光リーク電流の防止が可能で、光リーク電流によるトランジスタ特性の変化の防止が可能である。
本発明の電気光学装置によれば、蓄積容量の増大が可能で、走査線や固定電位側容量電極に十分な導電性を与えることが可能で、光リーク電流を防止できる本発明のアクティブマトリクス基板が備えられたことにより、微細ピッチな画素の高開口率化を図りつつ、表示画像中におけるクロストークやゴーストを低減して画質を向上でき、しかもトランジスタのオン、オフ比、すなわち電気光学装置の光のオン、オフ比を向上でき、高品位の画像表示が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態のＴＦＴアレイ基板が備えられた液晶装置における画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路である。
【図２】  本発明の実施形態の液晶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】  図２のＺ−Ｚ’断面図である。
【図５】  本発明の実施形態の液晶装置におけるＴＦＴアレイ基板に設けた穴内遮光部の例を示す断面図である。
【図６】  本発明の実施形態の液晶装置におけるＴＦＴアレイ基板に設けた穴内蓄積容量部の他の例を示す断面図である。
【図７】  本発明の実施形態の液晶装置におけるＴＦＴアレイ基板に設けた穴内蓄積容量部のさらに他の例を示す断面図である。
【図８】  本発明の実施形態の液晶装置におけるＴＦＴアレイ基板に設けた穴内蓄積容量部のさらに他の例を示す平面図である。
【図９】  本発明の実施形態の液晶装置におけるＴＦＴアレイ基板に設けた穴内蓄積容量部のさらに他の例を示す平面図である。
【図１０】  本発明の実施形態の液晶装置における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平面図である。
【図１１】  図１０のＨ−Ｈ’断面図である。
【図１２】  本実施形態の液晶装置を用いた電子機器の一例である投射型表示装置の構成図である。
【図１３】  本実施形態の液晶装置を用いた電子機器の他の例である携帯電話の一例を示した斜視図である。
【図１４】  本実施形態の液晶装置を用いた電子機器の他の例である腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。
【図１５】  本実施形態の液晶装置を用いた電子機器の他の例である携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。
【符号の説明】
１ａ…半導体層
１ａ’…チャネル領域
１ｂ…低濃度ソース領域
１ｃ…低濃度ドレイン領域
１ｄ…高濃度ソース領域
１ｅ…高濃度ドレイン領域
２…絶縁膜
３ａ…走査線
６ａ…データ線
７…第３層間絶縁膜
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板（アクティブマトリクス基板）
１０ａ…画像表示領域
１１ａ…第１遮光膜
１２…下地絶縁膜
１６…配向膜
２０…対向基板
２１…対向電極
２２…配向膜
２３…第２遮光膜
３０…ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
５０…液晶層
５２…シール材
５３…第３遮光膜
７０…蓄積容量
７０−１…蓄積容量
８１、８２、８３、８４…コンタクトホール
９１…第１の穴
９５…穴内蓄積容量部
９６…第２の穴
９７…穴内遮光部
３００…容量線（固定電位側容量電極）
３０１…誘電体膜
３０２…容量電極（画素電位側容量電極）
３０３…中継層
３１１…第１層間絶縁膜
３１２…第２層間絶縁膜
９００…投射型表示装置
９２０…光源装置
９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂ…液晶装置
１０００…携帯電話本体
１００１、１１０１、１２０１…液晶表示部
１１００…時計本体
１２００…情報処理装置
【図１】
0003800940.tif 000002
【図２】
0003800940.tif 000003
【図３】
0003800940.tif 000004
【図４】
0003800940.tif 000005
【図５】
0003800940.tif 000006
【図６】
0003800940.tif 000007
【図７】
0003800940.tif 000008
【図８】
0003800940.tif 000009
【図９】
0003800940.tif 000010
【図１０】
0003800940.tif 000011
【図１１】
0003800940.tif 000012
【図１２】
0003800940.tif 000013
【図１３】
0003800940.tif 000014
【図１４】
0003800940.tif 000015
【図１５】
0003800940.tif 000016