JP5055828B2 - 電気光学装置用基板及び電気光学装置、並びに電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置に用いられる電気光学装置用基板、及び該
電気光学装置用基板を備えてなる電気光学装置、並びに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。

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。特に投射型表
示装置の場合、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ＴＦＴが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
るための遮光膜が液晶ライトバルブに内蔵されている。

このような遮光膜は、アクティブマトリクス方式の液晶ライトバルブにおいて、ＴＦＴ
部分を遮光するようにＴＦＴ等の半導体素子から見て光の入射側に格子状に形成されるの
が一般的である。加えて、遮光性を有する金属材料をＴＦＴ等の半導体素子が形成された
ＴＦＴアレイ基板上の配線として共用する場合もある（例えば、特許文献１参照。）。

また、この種の電気光学装置では、基板上における遮光膜が形成された領域、即ち基板
上において光を透過させない領域に、画素電極に供給される画像信号を一時的に保持する
ことによって画素電極の電位を一定期間保持する保持容量が設けられる。

特開２００５−４９６３９号公報

この種の電気光学装置では、ＴＦＴの一部を構成する半導体層に向かって入射する光を
遮り、半導体層に流れる光リーク電流を低減するための手段の一例として、ＴＦＴ上にお
いて当該ＴＦＴの最も近くに配置された金属膜を遮光膜として共用する場合がある。

しかしながら、特許文献１に開示された技術によれば、ＴＦＴの一部を構成する半導体
層に形成された複数の金属膜のうち当該半導体層の直上、即ち当該半導体層に最も近い位
置に形成された金属膜の幅の大きさが他の金属膜の幅の大きさより小さい。したがって、
半導体層に対して入射角（即ち、当該半導体層の法線方向に対する入射光の角度）が大き
い光が半導体層に到達してしまい、半導体層に光リーク電流が発生する。このような光リ
ーク電流が流れた場合、画像表示を行う際にフリッカが生じ、電気光学装置の表示品質が
低下してしまう問題点がある。特に、画素部における液晶の反転制御を行う際のオン電流
の低下を抑制し、且つオフ電流を低減する目的で半導体層にＬＤＤ（Lightly Doped Drai
n）領域が形成された薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す。）を備えた液晶装置では
、電位勾配の存在によって半導体層の他の領域より相対的に光リーク電流が発生し易いＬ
ＤＤ領域に光が到達し、液晶装置の表示品位が著しく低下してしまう問題点がある。

尚、このような光リーク電流の発生は、ＴＦＴの一部を構成する半導体層に限った問題
ではなく、配線或いは各種素子の電極として本来遮光されるべき半導体層に共通する問題
点である。

他方、画像の表示品位を高めるためには、画素における光が透過しない領域に設けられ
た保持容量の容量値を大きくすることが必要である。光を透過させない金属膜を電極とし
て含む保持容量を大きくすることと、画素における開口率の高めることとを両立すること
は構造上解決困難である。

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、アクティブマト
リクス方式で駆動される液晶装置等の電気光学装置であって、ＴＦＴにおける光リーク電
流の発生を低減し、且つ保持容量の容量値を高めることが可能である電気光学装置に用い
られる電気光学装置用基板、及びそのような電気光学装置用基板を備えた電気光学装置、
並びに電子機器を提供することを課題とする。

本発明に係る電気光学装置用基板は上記課題を解決するために、第１方向に沿って延設するデータ線と、前記データ線に電気的に接続されたスイッチング素子と前記スイッチング素子と対応するように設けられた画素電極と、前記画素電極に電気的に接続された保持容量と、 前記第１方向に交差する第２方向に延設された第１部分と、前記第１部分から前記第１方向に沿って延設され、前記スイッチング素子の少なくとも一部を覆い、前記データ線より幅広の第２部分と、を有する金属膜で形成された容量線と、前記スイッチング素子と前記画素電極とを電気的に接続し、前記容量線の第１部分と重なる領域から、前記画素電極が設けられた画素の開口部側に突出する突出部を有し、前記第１方向に沿って延在する金属膜で形成された中継層と、前記突出部と前記画素電極とを電気的に接続する第１コンタクト部と、を備えることを特徴とする。
本発明に係る電気光学装置用基板の一の態様では、前記第２方向に沿って延設する走査線を含み、前記第２方向において、前記第２部分の幅は、前記走査線より幅広であってもよい。
本発明に係る電気光学装置用基板の一の態様では、前記保持容量は、前記画素電極に電気的に接続された上部容量電極と、前記容量線に電気的に接続された下部容量電極と、を含み、前記下部容量電極は、前記容量線の一部であり、前記下部容量電極の前記第１方向に沿って延在する部分は、前記上部容量電極の前記第１方向に沿って延在する部分より幅が広く、前記下部容量電極の前記第２方向に沿って延在する部分は、前記上部容量電極の前記第２方向に沿って延在する部分より幅が狭くてもよい。

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、上述した本発明の第１及び第
２の発明に係る電気光学装置用基板（但し、その各種態様も含む）の何れか一方を備えて
いる。

本発明に係る電気光学装置では、上述した本発明の電気光学装置用基板を備えるため、
各画素部において、配線或いは電極として形成された第１半導体層に生じる光リーク電流
を低減でき、且つ保持容量の容量値の大きさを大きくすることが可能である。したがって
、本発明に係る電気光学装置によれば、フリッカ等の表示上の不具合を低減でき、高品質
な画像表示を行うことが可能となる。

本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明に係る電気光学装
置を具備してなる。

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、電子放出装
置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）を用いた表示
装置等を実現することも可能である。

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。

以下図面を参照しながら、本発明の第１及び第２の発明に係る電気光学装置用基板及び
電気光学装置、並びに電子機器の各実施形態を説明する。

（第１実施形態）
＜１−１：電気光学装置の全体構成＞
先ず、図１及び図２を参照しながら本発明の第１の発明に係る電気光学装置用基板及び
これを備えた電気光学装置の各実施形態を説明する。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電気光学装置の平面図であり、図２
は、図１のＨ−Ｈ´断面図である。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。

図１及び図２において、液晶装置１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と対向基板２０との間に液晶層５０が封入され
ており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素部が設けられる画素領域
たる画像表示領域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。

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。本実施形態の液晶装置１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。

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。尚、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域が存在する。言い換
えれば、本実施形態においては特に、ＴＦＴアレイ基板１０の中心から見て、この額縁遮
光膜５３より以遠が周辺領域として規定されている。

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。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１０
ａ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１
０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。

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。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１
０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。

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。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ＴＦＴアレイ基板１０と同様に透明基板である。

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が設けられている。例えば、画素電極９ａはＩ
ＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの
有機膜からなる。

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膜などの透明導電膜からなる。配向膜２２は、ポリイミド膜などの有機
膜からなる。

対向基板２０には、格子状又はストライプ状の遮光膜を設けるようにしてもよい。この
ような構成を採ることで、上部容量電極３００として設けられた上側遮光膜と併せ、ＴＦ
Ｔアレイ基板１０側からの入射光のチャネル領域１ａ´ないしその周辺への侵入をより確
実に阻止することができる。

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ＴＦ
Ｔアレイ基板１０と対向基板２０との間には、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により所定の配向状態をとる。

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１
０１、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。

＜１−２：画素部の電気的な接続構成＞
次に、図３を参照しながら、液晶装置１の画素部の電気的な接続構成を詳細に説明する
。図３は、液晶装置１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３において、液晶装置１の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された
複数の画素の夫々には、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１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。

ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、液晶装置１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。

液晶層５０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１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。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
向電極との間に形成される液晶容量と並列に、本発明の第１の発明に係る「保持容量」の
一例である蓄積容量７０ａが電気的に接続されている。画像信号の供給に応じて蓄積容量
７０ａが各画素電極９ａの電位を一時的に保持することにより、画素電極９ａにおける電
位保持特性が向上し、コントラストやフリッカといった表示特性の向上が可能となる。

＜１−３：画素部の具体的な構成＞
次に、図４乃至図６を参照しながら画素部の具体的な構成を説明する。図４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
図である。図５は、図４のＶ−Ｖ´断面図である。図６は、図４のＶＩ−ＶＩ´断面図で
ある。尚、図４乃至図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。また、図５及び図６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５において、ＴＦＴ
アレイ基板１０から画素電極９ａまでの部分が、本発明の第１の発明に係る「電気光学装
置用基板」の一例である。

図４及び図５において、液晶装置１のＴＦＴアレイ基板１０上には、図中Ｘ方向及びＹ
方向に対してマトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ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複数のデータ線６ａ及び複数の走査線３ａが設けられている。

半導体層１ａのうち図４中右上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が配置されている。走査線３ａ及びデータ線６ａが互いに交差する個所
の夫々には画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。

データ線６ａは、その上面が平坦化された図５に示す第２層間絶縁膜４２を下地として
形成されており、半導体層１ａに含まれるＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄにコンタク
トホール８１ａ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８
１ａ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、Ｔ
ＦＴ３０を遮光する機能も有している。

蓄積容量７０ａは、本発明の第１の発明に係る「第１電極」の一例である下部容量電極
７１ｍと、本発明の第１の発明に係る「第２電極」の一例である上部容量電極３００とが
誘電体膜７５ａ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３００は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域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、上部容量電極３００は、コ
ンタクトホール８４ａを介して中継層９３に電気的に接続されており、中継層９３と共に
高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａ間の電気的な接続を中継する。加えて、中継層
９３は、中継層９３の一部である凸部９３ａ及び当該凸部９３ａに電気的に接続されたコ
ンタクトホール８５ａを介して画素電極９ａに電気的に接続されている。したがって、画
素電極９ａ及び上部容量電極３００は、電気的に接続されている。

上部容量電極３００は、例えば金属又は合金を含んでＴＦＴ３０の上側に設けられた非
透明な金属膜である。上部容量電極３００は、ＴＦＴ３０を遮光する上側遮光膜（内蔵遮
光膜）としても機能する。上部容量電極３００は、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等
の金属を含んで形成されている。上部容量電極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）、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から構成されていてもよい。

下部容量電極７１ｍ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
延設されている。下部容量電極７１ｍ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。

下部容量電極７１ｍも、上部容量電極３００と同様に非透明な金属膜である。したがっ
て、蓄積容量７０ａは、金属膜−誘電体膜（絶縁膜）−金属膜の３層構造を有する、所謂
ＭＩＭ（Metal−Insulator−Metal）構造として構成されている。ここで、下部容量電極
７１ｍは、複数の画素に渡って延在され、これら複数の画素によって共用される。本実施
形態では、下部容量電極７１ｍを金属膜として形成しておくことにより、半導体を用いて
下部容量電極７１ｍを構成する場合に比べて液晶装置１の駆動時に、当該液晶装置１全体
で消費される消費電力を低減でき、且つ各画素部における素子の高速動作が可能になる。

誘電体膜７５ａは、例えばＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temper
ature Oxide）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ている。

ＴＦＴ３０の下側に下地絶縁膜１２を介して格子状に設けられた下側遮光膜１１ａは、
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。下側遮光膜１１ａは、上部容量電極３００及び下部容量電極
７１ｍと同様に、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
したもの等からなる。

下地絶縁層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。

画素電極９ａは、上部容量電極３００、コンタクトホール８３ａ、８４ａ及び８５ａ、
並びに中継層９３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。コンタクトホール８５ａは、第３層間絶縁層４３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を構成する導電材料が成膜されることによって形成
されている。

図５において、ＴＦＴ３０は、ゲート電極として共用される走査線３ａからの電界によ
りチャネルが形成される、本発明の第１の発明に係る「第１半導体層」の一例である半導
体層１ａのチャネル領域１ａ´と、ポリシリコン等の導電材料で構成された走査線３ａ及
び半導体層１ａとを絶縁する２層の絶縁膜２ａ及び２ｂを含むゲート絶縁膜２とを有して
いる。半導体層１ａは、低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃ、高濃度ソース
領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを備えたＬＤＤ(Lightly Doped Drain）構造を有し
ている。低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃの夫々が、本発明の第１の発
明に係る「ＬＤＤ領域」の一例である。低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃ
、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅは、半導体層１ａの不純物領域を構
成しており、チャネル領域１ａ´の両側にミラー対称に形成されている。

蓄積容量７０ａは、第１層間絶縁膜４１を介してＴＦＴ３０の直上に配置されているた
め、ＴＦＴ３０が有する半導体層１ａの法線方向から半導体層１ａが延びる方向に沿って
当該法線方向に対して大きな角度で半導体層１ａに入射する入射光を遮ることができ、半
導体層１ａに生じる光リーク電流を低減することが可能である。したがって、ＴＦＴ３０
の非動作時において低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに流れるオフ電流
が低減でき、且つＴＦＴ３０の動作時に流れるオン電流の低下を抑制できる。よって、液
晶装置１は、その動作時に高品位で画像を表示できる。

走査線３ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１ａ及び高濃度
ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３ａが各々開孔された第１層間絶縁膜４１
が形成されている。第１層間絶縁膜４１上には下部容量電極７１ｍ及び上部容量電極３０
０が形成されており、これらの上には、コンタクトホール８１ａが開孔された第２層間絶
縁膜４２が形成されている。データ線６ａの上から第２層間絶縁膜４２の全面及び中継層
９３を覆うように、コンタクトホール８５ａが形成された第３層間絶縁膜４３が形成され
ている。画素電極９ａ及び不図示の配向膜は、第３層間絶縁膜４３の上面に設けられてい
る。

中継層９３は、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。したがって、データ線６ａ
及び中継層９３を同一工程で形成できるため、液晶装置１の製造プロセスを簡便にできる
。

図４において、走査線３ａ、データ線６ａ、蓄積容量７０ａ、下側遮光膜１１ａ、中継
層９３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、蓄積容
量７０ａ、データ線９ａ、下側遮光膜１１ａ、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。

次に、図６を参照しながら、蓄積容量７０ａの具体的な構成を詳細に説明する。

図６において、走査線６ａ、上部容量電極３００及び下部容量電極７１ｓが、本発明の
第１の発明に係る「複数の金属膜」の一例を構成している。

蓄積容量７０ａは、下部容量電極７１ｍの縁で規定される非開口領域において、図４に
示す半導体層１ａ上に形成された走査線６ａ、上部容量電極３００及び下部容量電極７１
ｓのうち最も下層側に配置された下部容量電極７１ｍ及び下部容量電極７１ｍ上に配置さ
れた上部容量電極３００を有している。

非開口領域において、下部容量電極７１ｍ及び半導体層１ａ間には、下部容量電極７１
ｍ以外の配線或いは電極として形成された金属膜が配置されていない。したがって、下部
容量電極７１ｍは、非開口領域に配線或いは電極として形成された複数の金属膜のうち半
導体層１ａに最も近い位置に配置された金属膜である。

ここで、図中Ｘ方向に沿った上部容量電極３００の幅Ｗ２及び下部容量電極７１ｓの幅
Ｗ１の夫々の大きさは、本発明の第１の発明に係る「他の金属膜」の一例であるデータ線
６ａの幅Ｗ０の大きさより大きくなっている。特に、下部容量電極７１ｍは、これら３つ
の金属膜のうち最も幅が広いため、下部容量電極７１ｍの縁は、図６に示した断面図中で
非開口領域及び開口領域の境界を規定している。

したがって、非開口領域の幅を最大限に利用することによって非開口領域に形成可能な
蓄積容量７０ａの容量値を、上部容量電極３００及び下部容量電極７１ｍ以外の金属膜を
電極とする場合に比べて大きくとることが可能である。したがって、蓄積容量７０ａの電
位保持特性が高められ、液晶装置１の表示性能を高めることが可能である。

加えて、下部容量電極７１ｍは、非開口領域に形成された複数の金属膜であるデータ線
６ａ、上部容量電極３００及び下部容量電極７１ｍのうち最も下層側に形成された金属膜
である。したがって、データ線６ａ等の蓄積容量７０ａ上に配置された金属膜によって半
導体層１ａを遮光する場合に比べて、光源等から出射された光のうち半導体層１ａに到達
する光を低減できる。本実施形態では、下部容量電極７１ｍの幅Ｗ１及び上部容量電極３
００の幅Ｗ２の大きさが、非開口領域に形成されたデータ線６ａの幅Ｗ０の大きさより大
きいだけでなく、下部容量電極７１ｍの幅Ｗ１がこれら金属膜の幅の中で最も大きいため
、光源等から半導体層１ａに向かって半導体層１ａの法線方向に対して大きい角度で入射
する入射光を効果的に遮ることが可能である。

特に、本実施形態では、低濃度ドレイン領域１ｃは、素地となる半導体層１ａに不純物
打ち込みによって不純物が打ち込まれた領域であり、半導体層１ａの他の領域に比べて当
該低濃度ドレイン領域１ｃにおける電位勾配が大きく、光リーク電流が発生し易い。下部
容量電極７１ｍによれば、低濃度ドレイン領域１ｃに斜めに入射する光（即ち、半導体層
１ａの法線方向に対して大きな角度で入射する光）を遮ることができるため、低濃度ドレ
イン領域１ｃに発生する光リーク電流を低減できる。

このように本実施形態に係る電気光学装置用基板によれば、蓄積容量７０ａの電位保持
特性が高められ、且つＴＦＴ３０に生じる光リーク電流を低減できるため、フリッカ等の
表示不良が低減された液晶装置１を提供できる。

（変形例１）
次に、図７を参照しながら本実施形態に係る電気光学装置用基板における変形例の一例
を説明する。図７は、本例に係る電気光学装置用基板における図６に対応する断面図であ
る。尚、以下では上述の液晶装置１と共通する部分に共通の参照符号を付し、詳細な説明
を省略する。

図７において、上部容量電極３００の幅Ｗ２及び下部容量電極７１ｍの幅Ｗ１の夫々の
大きさは等しく、デーや線６ａの幅Ｗ０の大きさより大きい。換言すれば、非開口領域に
形成された複数の金属膜のうち上部容量電極３００の幅Ｗ２及び下部容量電極７１ｍの幅
Ｗ１の夫々の大きさが、他の金属膜の幅の大きさより大きい。

このような上部容量電極３００及び下部容量電極７１ｍによれば、幅Ｗ２の大きさが幅
Ｗ１の大きさより小さい場合に比べて、上部容量電極３００及び下部容量電極７１ｍ相互
の重なり領域を広くできるため、蓄積容量７０ａの容量値を高めることが可能である。し
たがって、このように容量値が高められた蓄積容量７０ａを備えた電気光学装置用基板に
よれば、液晶装置１より高品位で画像を表示できる電気光学装置を提供できる。

（変形例２）
次に、図８を参照しながら本実施形態に係る電気光学装置用基板における変形例の他の
例を説明する。図８は、本例に係る電気光学装置用基板における図６に対応する断面図で
ある。

図８において、上部容量電極３００は、下部容量電極７１ｍと別層に形成され、且つ上
部容量電極３００の一部が下部容量電極７１ｍと同層に延在されている。したがって、上
部容量電極３００の幅Ｗ２の大きさは、下部容量電極７１ｍと同層に延在された部分の幅
の大きさ分だけ下部容量電極７１ｍの幅Ｗ１の大きさより大きい。

このような上部容量電極３００及び下部容量電極７１ｍによれば、幅Ｗ２の大きさが幅
Ｗ１の大きさより小さい、或いは同等である場合に比べて、上部容量電極３００及び下部
容量電極７１ｍ相互の重なり領域のサイズを広くできるため、蓄積容量７０ａの容量値を
高めることが可能である。加えて、上部容量電極３００によって、半導体層１ａに斜めに
入射する光を遮ることができるため、半導体層１ａに発生する光リーク電流を低減できる
。このような蓄積容量７０ａを備えた電気光学装置用基板によれば、液晶装置１より高品
位で画像を表示できる電気光学装置を提供できる。

（第２実施形態）
次に、図９乃至図１１を参照しながら、本発明の第２の発明に係る電気光学装置用基板
及びこれを備えた電気光学装置の各実施形態を説明する。図９は、データ線６ａ、走査線
３ａ、画素電極９ａ等が形成されたＴＦＴアレイ基板１０上の相隣接する複数の画素群の
平面図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ´断面図である。図１１は、図９のＸＩ−ＸＩ´
断面図である。

尚、図９乃至図１１においても、図４乃至図６と同様に、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１０及び図１１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、第１実施形態に係る液晶装置１と共通する部分に共通の参照符号を付している。図１
０において、ＴＦＴアレイ基板１０から画素電極９ａまでの部分が、本発明の第２の発明
に係る「電気光学装置用基板」の一例である。

図９及び図１０において、本実施形態の液晶装置は、中継層９３、本発明の第２の発明
に係る「保持容量」の一例である蓄積容量７０ｂ、コンタクトホール８５ｂ及びコンタク
トホール８４ｂを備えている。

蓄積容量７０ｂは、非開口領域から開口領域に渡って延びる下部容量電極７１ｓ、本発
明の第２の発明に係る「第１金属膜」の一例である上部容量電極３００、及びこれら電極
に挟持された誘電体膜７５ｂを有している。上部容量電極３００は、固定電位側容量電極
であり、下部容量電極７１ｓは、コンタクトホール８３ｂを介してＴＦＴ３０の高濃度ド
レイン領域１ｅに電気的に接続された画素電位側容量電極である。下部容量電極７１ｓは
、本発明の第２の発明に係る「第２半導体層」の一例であり、ポリシリコン等の半導体層
で形成されている。したがって、蓄積容量７０ｂは、所謂ＭＩＳ（Metal−Insulator−Se
miconductor）構造を有している。尚、下部容量電極７１ｓ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も有する。データ線６ａは、第１層間絶縁膜４１、
絶縁膜６１及び第２層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８１ｂを介して高濃度ソ
ース領域１ｄに電気的に接続されている。第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２間
には、部分的に絶縁膜６１が介在している。

図９に示すように、下部容量電極７１ｓは、画素毎に互いに離間されている。したがっ
て、データ線６ａを介して供給される画像信号がＴＦＴ３０のスイッチング動作に応じて
画素毎に供給される。上部容量電極３００は、図９中Ｘ方向に沿って複数の画素に延在さ
れている。したがって、上部容量電極３００は、複数の画素で共用されることによって電
極面積が下部容量電極７１ｓより大きくなる。

しかしながら、上部容量電極３００は、Ａｌ等の金属膜で構成されているため、半導体
で上部容量電極３００を形成する場合に比べて電極面積の増大による電気抵抗の増大分を
抑制できる。よって、液晶装置の動作時における消費電力の低減、及び各画素における各
種素子の高速駆動が可能となり、液晶装置によって画像が表示される際の応答性が低下す
ることを抑制できる利点がある。このような利点は、本実施形態のように上部容量電極３
００が図中Ｙ方向に沿って互いに隣接する画素に亘って延在するように形成されている場
合に限定されず、上部容量電極３００が画像表示領域１０ａにおいてより大きな面積を占
めるように複数の画素に渡って形成されている場合により顕著に現れる。

コンタクトホール８５ｂは、非開口領域で中継層９３及び画素電極９ａを電気的に接続
しているため、開口領域を狭めていない。

凸部９３ａは、非開口領域から開口領域に突出しており下部容量電極７１ｓも非開口領
域から開口領域に延びている。したがって、下部容量電極７１ｓは、コンタクトホール８
４ｂに接続される部分のみを開口領域に延ばしておけばよく、下部容量電極７１ｓ全体を
開口領域に延在させることによって開口率が低下することを低減できる。加えて、第１実
施形態と同様に、非開口領域のうちＸ方向に沿ってコンタクトホール８４ｂの両側に延び
る非開口領域を狭めることができるため、開口率を高めることが可能である。

次に、図１１を参照しながら、蓄積容量７０ｂの具体的な構成を詳細に説明する。

図１１において、蓄積容量７０ｂは、本発明の第２の発明に係る「複数の金属膜」の一
例を構成する走査線６ａ及び上部容量電極３００と、下部容量電極７１ｓとを有している
。

上部容量電極３００は、上部容量電極３００の縁で規定される非開口領域において、図
９に示す半導体層１ａ上に形成された走査線６ａ及び上部容量電極３００のうち最も下層
側に配置されている。したがって、非開口領域において、複数の金属膜のうち上部容量電
極３００が半導体層１ａに最も近い位置に配置されている。

ここで、図中Ｘ方向に沿った上部容量電極３００の幅Ｗ２及び下部容量電極７１ｓの幅
Ｗ１の夫々の大きさは、本発明の第２の発明に係る「他の金属膜」の一例であるデータ線
６ａの幅Ｗ０の大きさより大きくなっている。特に、上部容量電極３００は、データ線６
ａの幅Ｗ０より大きいため、上部容量電極３００の縁が、図１１に示した断面図中で非開
口領域及び開口領域の境界を規定している。

したがって、非開口領域の幅を最大限に利用することによって非開口領域に形成可能な
蓄積容量７０ｂの容量値を、上部容量電極３００及び下部容量電極７１ｍ以外の金属膜を
電極とする場合に比べて大きくとることが可能である。これにより、蓄積容量７０ｂの電
位保持特性が高められ、液晶装置１の表示性能を高めることが可能である。

加えて、上部容量電極３００は、非開口領域に形成された複数の金属膜であるデータ線
６ａ及び上部容量電極３００のうち最も下層側に形成された金属膜である。したがって、
データ線６ａ等の蓄積容量７０ａ上に配置された金属膜によって半導体層１ａを遮光する
場合に比べて、光源等から出射された光のうち半導体層１ａに入射する光を低減できる。
本実施形態では、上部容量電極３００の幅Ｗ２の大きさが、非開口領域に形成されたデー
タ線６ａの幅Ｗ０の大きさより大きいため、光源等から半導体層１ａに向かって半導体層
１ａの法線方向に対して大きい角度で入射する入射光を効果的に遮ることが可能である。

特に、本実施形態では、低濃度ドレイン領域１ｃは、素地となる半導体層１ａに不純物
打ち込みによって不純物が打ち込まれた領域であり、半導体層１ａの他の領域に比べて当
該低濃度ドレイン領域１ｃにおける電位勾配が大きく、光リーク電流が発生し易い。上部
容量電極３００によれば、低濃度ドレイン領域１ｃに斜めに入射する光（即ち、半導体層
１ａの法線方向に対して大きな角度で入射する光）を遮ることができるため、低濃度ドレ
イン領域１ｃに発生する光リーク電流を低減できる。

このように本実施形態に係る電気光学装置用基板によれば、蓄積容量７０ｂの電位保持
特性が高められ、且つＴＦＴ３０に生じる光リーク電流を低減できるため、フリッカ等の
表示不良が低減された液晶装置１を提供できる。

（変形例１）
次に、図１２を参照しながら本実施形態に係る電気光学装置用基板における変形例を説
明する。図１２は、本例に係る電気光学装置用基板における図１１に対応する断面図であ
る。尚、以下では上述の液晶装置と共通する部分に共通の参照符号を付し、詳細な説明を
省略する。

図１２において、上部容量電極３００の幅Ｗ２及び下部容量電極７１ｍの幅Ｗ１の夫々
の大きさは等しく、デーや線６ａの幅Ｗ０の大きさより大きい。

このような上部容量電極３００及び下部容量電極７１ｓによれば、上述の上部容量電極
３００の幅Ｗ２の大きさが幅Ｗ１の大きさより大きい場合と同様に、半導体層１ａに対し
て斜めに入射する光りを遮ることが可能であり、半導体層１ａに発生する光リーク電流を
低減できる。したがって、蓄積容量７０ｂを備えた電気光学装置用基板によれば、上述の
液晶装置と同様に高品位で画像を表示できる電気光学装置を提供できる。

（電子機器）
次に、図１３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。本実施形態に係る電子機器は、上述の液晶装置をライトバルブとして用いた
プロジェクタである。図１３は、上述した液晶装置を備えた電子機器の一例であるプロジ
ェクタの構成例を示す平面図である。図１３に示すように、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としての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１
０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび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。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１１
１２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。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび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される。尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１
１１０Ｇ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。

尚、本実施形態に係る電子機器によれば、上述の液晶装置を具備してなるので、高品位
の表示が可能であり、且つ小型サイズを有する、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。

本発明の第１実施形態に係る電気光学装置をＴＦＴアレイ基板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１のＨ−Ｈ´断面図である。 本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。 本発明の第１実施形態に係る電気光学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４のＶ−Ｖ´断面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ´断面図である。 本発明の第１実施形態における蓄積容量の変形例（その１）を示す断面図である。 本発明の第１実施形態における蓄積容量の変形例（その２）を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電気光学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９のＸ−Ｘ´断面図である。 図９のＸＩ−ＸＩ´断面図である。 本発明の第２実施形態における蓄積容量の変形例を示す断面図である。 本実施形態に係る電気光学装置を備えた電子機器の一例を示す平面図である。

符号の説明

１・・・液晶装置、１ａ・・・半導体層、２・・・ゲート絶縁膜、３ａ・・・走査線、
６ａ・・・データ線、１０・・・ＴＦＴアレイ基板、１１ａ・・・下側遮光膜、７０ａ、
７０ｂ・・・蓄積容量、７１ｍ、７１ｓ・・・下部容量電極、７５ａ、７５ｂ・・・誘電
体膜、９３・・・中継層、３００・・・上部容量電極

Claims (5)

1. 第１方向に沿って延設するデータ線と、
   前記データ線に電気的に接続されたスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子と対応するように設けられた画素電極と、
   前記画素電極に電気的に接続された保持容量と、
   前記第１方向に交差する第２方向に延設された第１部分と、前記第１部分から前記第１方向に沿って延設され、前記スイッチング素子の少なくとも一部を覆い、前記データ線より幅広の第２部分と、を有する金属膜で形成された容量線と、
   前記スイッチング素子と前記画素電極とを電気的に接続し、前記容量線の第１部分と重なる領域から、前記画素電極が設けられた画素の開口部側に突出する突出部を有し、前記第１方向に沿って延在する金属膜で形成された中継層と、
   前記突出部と前記画素電極とを電気的に接続する第１コンタクト部と、
   を備えることを特徴とする電気光学装置用基板。
2. 前記第２方向に沿って延設する走査線を含み、
   前記第２方向において、前記第１部分の幅は、前記走査線より幅広であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置用基板。
3. 前記保持容量は、
   前記画素電極に電気的に接続された上部容量電極と、
   前記容量線に電気的に接続された下部容量電極と、
   を含み、
   前記下部容量電極は、前記容量線の一部であり、
   前記下部容量電極の前記第１方向に沿って延在する部分は、前記上部容量電極の前記第１方向に沿って延在する部分より幅が広く、
   前記下部容量電極の前記第２方向に沿って延在する部分は、前記上部容量電極の前記第２方向に沿って延在する部分より幅が狭い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用基板。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の電気光学装置用基板を備えたこと
   を特徴とする電気光学装置。
5. 請求項４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。

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