説明

電気光学装置及び電子機器

【課題】液晶装置等の電気光学装置において、高品質な画像を表示可能とする。
【解決手段】液晶装置は、TFTアレイ基板10上に、画素毎に設けられた画素電極9aと、TFTアレイ基板10と画素電極9aとの間に、画素電極9aに対応して設けられたTFT30と、画素電極9aとTFT30との間に設けられており、第1電極71、第1電極71の下層側に下側容量絶縁膜75を介して対向配置された第2電極72、及び第1電極71の上層側に上側容量絶縁膜76を介して対向配置された第3電極73からなる保持容量とを備え、下側容量絶縁膜75及び上側容量絶縁膜76は、それぞれ複数の絶縁膜を有しており、TFTアレイ基板10側からみた下側容量絶縁膜75を構成する複数の絶縁膜(75a,75b)と、TFTアレイ基板10側からみた上側容量絶縁膜76を構成する複数の絶縁膜(76a,76b)と、の積層順が同じである。

【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ー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として、例えば基板上に、画素電極、該画素電極の選択的な駆動を行うための走査線、データ線、及び画素スイッチング用のTFT(Thin Film Transistor)を備えており、アクティブマトリクス駆動を行うものがある。TFT等のスイッチング素子や各種配線は、基板上に積層構造として形成される。
【0003】
上述したような電気光学装置では、積層構造に保持容量を形成することで、表示画像におけるコントラストの向上やフリッカーの低減が図られている。例えば特許文献1では、複数の保持容量を並列に接続することで、容量増大を実現するという技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2000−284722号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述したように複数の保持容量を形成する場合には、それぞれの保持容量の構成(具体的には、材質や積層構造)の違いに起因して、保持容量に供給される固定電位の経時変化が大きくなってしまうことが、本願発明者の研究により判明している。固定電位の経時変化は、例えば表示画像におけるちらつきや焼き付きの原因となる。従って、上述した技術には、表示画像の品質を低下させてしまうおそれがあるという技術的問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【0007】
[適用例1]本適用例に係る電気光学装置は、基板上に、画素毎に設けられた画素電極と、前記基板と前記画素電極との間に、前記画素電極に対応して設けられたトランジスターと、前記画素電極と前記トランジスターとの間に設けられており、第1電極、前記第1電極の前記基板側に第1容量絶縁膜を介して対向配置された第2電極、及び前記第1電極の前記画素電極側に第2容量絶縁膜を介して対向配置された第3電極からなる保持容量と、を備え、前記第1容量絶縁膜及び前記第2容量絶縁膜は、それぞれ第1絶縁膜と前記第1絶縁膜と異なる材料で形成され前記第1絶縁膜の前記画素電極側に設けられた第2絶縁膜を有していることを特徴とする。
【0008】
本発明の電気光学装置は、例えば、画素電極及び該画素電極に電気的に接続された画素スイッチング用TFT等であるトランジスターが設けられた素子基板と、画素電極に対向する対向電極が設けられた対向基板との間に、液晶等の電気光学物質を挟持してなる。当該電気光学装置の動作時には、画像信号が画素電極へ選択的に供給されることで、複数の画素電極が配列された画素領域(或いは画像表示領域)における画像表示が行われる。尚、画像信号は、例えばデータ線及び画素電極間に電気的に接続されたトランジスターが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画素電極に供給される。
【0009】
本発明では、画素電極とトランジスターとの間に保持容量が設けられている。保持容量は、第1電極、第2電極及び第3電極の3つの電極間に容量絶縁膜を挟持してなる。具体的には、第1電極と第1電極の基板側の第2電極との間には、第1容量絶縁膜が設けられている。また、第1電極と第1電極の画素電極側の第3電極との間には、第2容量絶縁膜が設けられている。即ち、保持容量は、基板側から第2電極、第1容量絶縁膜、第1電極、第2容量絶縁膜、第3電極が順に積層されることで構成されている。
【0010】
第1容量絶縁膜及び第2容量絶縁膜は、それぞれ複数の絶縁膜を有するように設けられている。即ち、第1容量絶縁膜及び第2容量絶縁膜は、異なる絶縁膜が積層されることでそれぞれ構成されている。より具体的には、第1容量絶縁膜及び第2容量絶縁膜は、SiO2やSiN等の層を含んで構成されている。
【0011】
ここで本発明では特に、上述した保持容量は、基板側から見て第1容量絶縁膜及び第2容量絶縁膜を構成する複数の絶縁膜が同じ積層順になるように設けられている。具体的には、第1容量絶縁膜は、基板側からSiO2、SiNの順で積層されている。第2容量絶縁膜も同様に、基板側からSiO2、SiNの順で積層されている。第2電極及び第3電極は同じ材料によって構成されている。
【0012】
本発明者の研究によれば、第1容量絶縁膜及び第2容量絶縁膜を構成する複数の絶縁膜が同じ積層順になるように保持容量を構成することで、保持容量に供給される固定電位の経時変化を小さくできることが判明している。この固定電位の経時変化は、表示画像におけるちらつきや焼き付きの原因となる。従って、本発明の保持容量によれば、このような表示上の不具合を防止することが可能である。
【0013】
以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、保持容量の積層構造を基板側から同じように構成することで、高品質な画像を表示することが可能となる。
【0014】
[適用例2]上記適用例に係る電気光学装置において、前記第1電極には、所定の定電位が供給されており、前記第2電極及び前記第3電極は、それぞれ前記画素電極及び前記トランジスターに電気的に接続されていることが好ましい。
【0015】
この構成によれば、第1電極は、例えば容量線とコンタクトホールによって電気的に接続され、対向電極に供給される共通電位が所定の定電位として供給される。一方、第2電極及び第3電極は、例えば画素電極やトランジスターと画素電極の電気的接続を中継する中継層と、コンタクトホールを介して電気的に接続される。よって、第2電極及び第3電極は、画素電極と同電位とされる。
【0016】
上述した構成によれば、第1電極及び第2電極間と、第1電極及び第3電極間にそれぞれ保持容量を形成でき、それらの保持容量が並列に接続された構成となる。従って、比較的少ない面積で高密度な保持容量を形成することができる。
【0017】
[適用例3]上記適用例に係る電気光学装置において、前記第1電極は、前記画素電極及び前記トランジスターに電気的に接続されており、前記第2電極及び前記第3電極には、それぞれ所定の定電位が供給されていることが好ましい。
【0018】
この構成によれば、第1電極は、例えば画素電極やトランジスターと画素電極の電気的接続を中継する中継層と、コンタクトホールを介して電気的に接続される。よって、第1電極は、画素電極と同電位とされる。一方、第2電極及び第3電極は、例えば容量線とコンタクトホールによって電気的に接続され、対向電極に供給される共通電位が所定の定電位として供給される。
【0019】
上述した構成によれば、第1電極及び第2電極間と、第1電極及び第3電極間にそれぞれ保持容量を形成でき、それらの保持容量が並列に接続された構成となる。従って、比較的少ない面積で高密度な保持容量を形成することができる。
【0020】
[適用例4]上記適用例に係る電気光学装置において、前記第1絶縁膜は、SiO2からなり、前記第2絶縁膜は、SiNからなることが好ましい。
【0021】
この構成によれば、第1容量絶縁膜及び第2容量絶縁膜が、基板側からSiO2、SiNの順に形成されるので、第1電極を形成する際、例えば、表示領域と平面的に重なる容量絶縁膜を除去する必要があるが、上層にSiNが配置されていることによりSiNの材料が残ることを抑えることができる。その結果、透過率が低下することを抑えることができる。また、第3電極を形成する場合においても同様に、上層にSiNが配置されていることによりSiNの材料が残ることを抑えることができる。
【0022】
[適用例5]本適用例に係る電子機器は、上述した本発明の電気光学装置(但し、その他各種態様も含む)を備えることを特徴とする。
【0023】
この構成によれば、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、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニター直視型のビデオテープレコーダー、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、例えば電子ペーパーなどの電気泳動装置等も実現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【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模式平面図。
【図2】図1のH−H´線に沿う模式断面図。
【図3】電気光学装置の画像表示領域における各種素子、配線等の等価回路図。
【図4】電気光学装置の積層構造を示す模式断面図。
【図5】電気光学装置の保持容量の具体的な構成を示す模式断面図。
【図6】第2実施形態に係る電気光学装置の積層構造を示す模式断面図。
【図7】電気光学装置の保持容量の具体的な構成を示す模式断面図。
【図8】電気光学装置を備えた電子機器の(プロジェクター)の構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。
【0026】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、又は基板の上に他の構成物を介して配置される場合、又は基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
【0027】
(第1実施形態)
<電気光学装置の構成>
図1は、電気光学装置としての液晶装置の構造を示す模式平面図である。図2は、図1に示す液晶装置のH−H’線に沿う模式断面図である。以下、液晶装置の構造を、図1及び図2を参照しながら説明する。尚、以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例として駆動回路内蔵型のTFT(Thin Film Transistor:トランジスター)アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を挙げて説明する。
【0028】
図1及び図2に示すように、本実施形態の液晶装置100は、基板としての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。
【0029】
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、一対の配向膜間で所定の配向状態をとる。
【0030】
TFTアレイ基板10と対向基板20とは、複数の画素電極9a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。
【0031】
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。
【0032】
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ー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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
TFTアレイ基板10上における対向基板20の4つのコーナー部に対向する領域には、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。
【0037】
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(Indium Tin Oxide)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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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ー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。
【0041】
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ー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。
【0042】
尚、図1及び図2に示したTFTアレイ基板10上には、上述したデータ線駆動回路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液晶装置100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。
【0043】
図3は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。以下、液晶装置の電気的な構成について、図3を参照しながら説明する。
【0044】
図3に示すように、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、本実施形態に係る液晶装置100の動作時に画素電極9aをスイッチング制御する。
【0045】
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。
【0046】
TFT30のゲートには、走査線11が電気的に接続されており、本実施形態の液晶装置は、所定のタイミングで、走査線11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。
【0047】
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20に形成された対向電極21との間で一定期間保持される。
【0048】
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、全体として液晶装置100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。
【0049】
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。
【0050】
図4は、液晶装置の構造を示す模式断面図である。図5は、液晶装置の保持容量の具体的な構成を示す模式断面図である。以下、液晶装置及び保持容量の構成について、図4及び図5を参照しながら説明する。
【0051】
図4に示すように、TFT30は、LDD構造を有し、半導体層1aと、ゲート電極3bとを含んで構成されている。半導体層1aは、例えば、ポリシリコンによって構成されている。具体的には、半導体層1aは、チャネル領域1a’、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、画素電極側ソースドレイン領域1eを有している。
【0052】
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、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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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1d及び画素電極側ソースドレイン領域1eを形成する自己整合型であってもよい。
【0056】
ゲート電極3bは、例えば、導電性ポリシリコンから形成されており、部分的に半導体層1aのチャネル領域1a’と対向するように形成されている。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、ゲート電極3bと同層には、第1中継層91が形成されている。
【0057】
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、走査線11が設けられている。走査線11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。
【0058】
走査線11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ー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下側遮光膜としても機能する。
【0059】
下地絶縁膜12は、走査線11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のTFT30の特性の劣化を防止する機能を有する。
【0060】
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、本発明の「保持容量」の一例であり、第1電極71及び第2電極72が、第1容量絶縁膜としての下側容量絶縁膜75を介して対向配置されると共に、第1電極71及び第3電極73が、第2容量絶縁膜としての上側容量絶縁膜76を介して対向配置されることにより形成されている。
【0061】
第1電極71は、容量線300及び容量中継層200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。第1電極71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。
【0062】
尚、第1電極71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、第1電極71の内蔵遮光膜としての機能を高しめることができる。
【0063】
第2電極72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、第2電極72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と共に、コンタクトホール84を介して第1中継層91に電気的に接続されている。第1中継層91は、コンタクトホール85を介して第2中継層92に電気的に接続されている。
【0064】
第2中継層92は、コンタクトホール86を介して第3中継層93に電気的に接続されている。第3中継層93は、コンタクトホール87を介して画素電極9aに電気的に接続されている。即ち、第2電極72は、第1中継層91、第2中継層92及び第3中継層93と共に、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。
【0065】
第3電極73は、コンタクトホール88を介して、第2中継層92と電気的に接続されている。これにより、第3電極73は、第2電極72と同じ電位(言い換えれば、画素電極9aと同電位)となっている。
【0066】
下側容量絶縁膜75及び上側容量絶縁膜76の各々は、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多層構造を有している。以下、蓄積容量70の具体的な構成について説明する。
【0067】
図5において、下側容量絶縁膜75は、第2電極72側から順に、SiO2からなる第1絶縁膜としての第1層75aと、SiNからなる第2絶縁膜としての第2層75bと(複数の絶縁膜)、を有している。一方で、上側容量絶縁膜76は、第1電極71側から順に、SiO2からなる第1絶縁膜としての第3層76aと、SiNからなる第2絶縁膜としての第4層76b(複数の絶縁膜)と、を有している。第2電極72及び第3電極73は、互いに同一の材料を含んで形成されている。
【0068】
上述した構成によれば、第1電極71及び第2電極72間で形成される容量と、第1電極71及び第3電極73間で形成される容量とは、TFTアレイ基板10側から見て、異なる材料が同じ順序で積層される(積層順が同じ)。具体的には、下層に配置された第2電極72から見て、SiO2からなる第1層75a、SiNからなる第2層75b、そして第1電極71が順に配置される。他方で、第1電極71から見て、SiO2からなる第3層76a、SiNからなる第4層76b、第3電極73が順に配置される。
【0069】
このような構成にすることにより、供給される固定電位(即ち、LCCOM)の経時変化を小さくできることが判明している。この固定電位の経時変化は、表示画像におけるちらつきや焼き付きの原因となる。従って、本実施形態に係る蓄積容量70によれば、このような表示上の不具合を防止することが可能である。
【0070】
また、このような順序で下側容量絶縁膜75を形成することにより、第1電極71を形成する際に、画像表示領域10aと平面的に重なる下側容量絶縁膜75(75a,75b)の部分を除去する必要があるが、下側容量絶縁膜75の上層にSiNからなる第2層75bが配置されているので、画像表示領域10aにSiNの材料が残ることを抑えることができる。よって、透過率が低下することを抑えることができる。
【0071】
その後、第3電極73を形成する際にも、画像表示領域10aと平面的に重なる上側容量絶縁膜76(76a,76b)の部分を除去する必要があるが、上側容量絶縁膜76の上層にSiNからなる第4層76bが配置されているので、画像表示領域10aにSiNからなる第4層76bが残ることを抑えることができる。よって、透過率が低下することを抑えることができる。
【0072】
図4に戻り、TFTアレイ基板10上の第3電極73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、容量中継層200及び第2中継層92が設けられている。
【0073】
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、第1層間絶縁膜41及び第2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。データ線6a及びコンタクトホール81の内部は、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。
【0074】
容量中継層200及び第2中継層92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、容量中継層200及び第2中継層92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、データ線6a、容量中継層200及び第2中継層92を同一工程で形成すれば、装置の製造プロセスを簡便にできる。
【0075】
TFTアレイ基板10上のデータ線6aよりも第3層間絶縁膜43を介して上層側には、容量線300及び第3中継層93が設けられている。
【0076】
容量線300は、例えばアルミニウム等の金属を含んで構成されており、上述したように、第1電極71に対して固定電位を供給する。一方で、容量線300と同層に形成された第3中継層93は、半導体層1aにおける画素電極側ソースドレイン領域1eと画素電極9aとの電気的導通を中継している。
【0077】
画素電極9aは、容量線300よりも第4層間絶縁膜44を介して上層側に形成されている。画素電極9aは、第3中継層93,第2中継層92,第1中継層91、及び第2電極72を介して半導体層1aの画素電極側ソースドレイン領域1eに電気的に接続されている。画素電極9aと第3中継層93とを電気的に接続するコンタクトホール87は、第4層間絶縁膜44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。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が設けられている。
【0078】
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。
【0079】
以上詳述したように、本実施形態の液晶装置100によれば、以下に示す効果が得られる。
【0080】
(1)本実施形態の液晶装置100によれば、TFT30と画素電極9aとの間に設けられた蓄積容量70が、第2電極72側から順に、SiO2からなる第1層75a、SiNからなる第2層75b、第1電極71、更に、第1電極71側から順に、SiO2からなる第3層76a、SiNからなる第4層76b、第3電極73で積層することにより、供給される固定電位(即ち、LCCOM)の経時変化を小さくできることが判明している。この固定電位の経時変化は、表示画像におけるちらつきや焼き付きの原因となる。従って、本実施形態に係る蓄積容量70によれば、このような表示上の不具合を防止することが可能となり、結果的に高品質な画像を表示することができる。
【0081】
(第2実施形態)
<電気光学装置の構成>
図6は、第2実施形態の電気光学装置としての液晶装置の構造を示す模式断面図である。図7は、液晶装置の保持容量の具体的な構成を示す模式断面図である。以下、液晶装置の構成について、図6及び図7を参照しながら説明する。
【0082】
第2実施形態の液晶装置100aは、上述の第1実施形態と比べて、一部の積層構造が異なり、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。
【0083】
図6に示すように、第2実施形態に係る液晶装置100aは、第1電極71が、TFT30及び画素電極9a間に電気的に接続されている。具体的には、第1電極71は、コンタクトホール83aを介して半導体層1aの画素電極側ソースドレイン領域1eに電気的に接続されると共に、コンタクトホール85aを介して第2中継層92に電気的に接続されている。
【0084】
他方、第2電極72及び第3電極73は、容量線300と電気的に接続されている。具体的には、第2電極72はコンタクトホール201、第3電極73はコンタクトホール202を介して、容量中継層200にそれぞれ電気的に接続されている。
【0085】
以上のように、第2実施形態の液晶装置100aでは、蓄積容量70を構成する各電極の電気的関係が、第1実施形態の液晶装置100とは逆になっている。このような場合でも、第1電極71の上層側及び下層側の各々において、並列に接続された2つの容量を実現できる。
【0086】
図7に示すように、下側容量絶縁膜75は、第2電極72側から見て、SiO2からなる第1層75a、SiNからなる第2層75bが順に配置される。そして、第1電極71が配置される。一方、上側容量絶縁膜76は、第1電極71側から見て、SiO2からなる第3層76a、SiNからなる第4層76bが順に配置される。そして、第3電極73が配置される。第2電極72及び第3電極73は、互いに同一の材料を含んで形成されている。
【0087】
このような構成にすることにより、供給される固定電位(即ち、LCCOM)の経時変化を小さくできることが判明している。この固定電位の経時変化は、表示画像におけるちらつきや焼き付きの原因となる。従って、本実施形態に係る蓄積容量70によれば、このような表示上の不具合を防止することが可能である。
【0088】
また、第1実施形態と同様、第1電極71を形成する際に、画像表示領域10aと平面的に重なる下側容量絶縁膜75(75a,75b)の部分を除去するが、下側容量絶縁膜75の上層にSiNからなる第2層75bが配置されているので、画像表示領域10aにSiNの材料が残ることを抑えることができる。よって、透過率が低下することを抑えることができる。なお、上側容量絶縁膜76についても同様である。
【0089】
また、第2電極72及び第3電極73が固定電位(即ち、LCCOM)に接続されているので、例えば、第3電極73の上方に配置されたデータ線の電位が変動したとしても、第3電極73の電位が安定しているので、容量の電位が変動することを抑えることができる。よって、容量の電位が変動することによるクロストークなどが発生することを抑えることが可能となり、表示品質を向上させることができる。言い換えれば、ノイズに対して強くすることができる。
【0090】
以上詳述したように、第2実施形態の液晶装置100aによれば、以下に示す効果が得られる。
【0091】
(2)第2実施形態の液晶装置100aによれば、TFT30と画素電極9aとの間に設けられた蓄積容量70が、第2電極72側から順に、SiO2からなる第1層75a、SiNからなる第2層75b、第1電極71、更に、第1電極71側から順に、SiO2からなる第3層76a、SiNからなる第4層76b、第3電極73で積層することにより、供給される固定電位(即ち、LCCOM)の経時変化を小さくできることが判明している。この固定電位の経時変化は、表示画像におけるちらつきや焼き付きの原因となる。従って、本実施形態に係る蓄積容量70によれば、このような表示上の不具合を防止することが可能となり、結果的に高品質な画像を表示することができる。
【0092】
(第3実施形態)
<電子機器の構成>
図8は、上記した液晶装置を備えた電子機器としてのプロジェクターの構成を示す模式図である。以下、液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクターの構成について、図8を参照しながら説明する。
【0093】
図8に示すように、プロジェクター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から出射された投射光は、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。
【0094】
液晶パネル1110R、1110B及び1110Gの構成は、上述した液晶装置100,100a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1110R,1110B,1110G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。
【0095】
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。
【0096】
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、カラーフィルターを設ける必要はない。
【0097】
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ーや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、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。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。
【0098】
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。
【0099】
以上詳述したように、第3実施形態の電子機器によれば、以下に示す効果が得られる。
【0100】
(3)第3実施形態の電子機器によれば、上述した液晶装置100,100aを具備してなるので、高品質な表示を行うことが可能な電子機器を実現することができる。
【0101】
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。
【符号の説明】
【0102】
6a…データ線、9a…画素電極、10…基板としてのTFTアレイ基板、10a…画像表示領域、11…走査線、20…対向基板、30…TFT、50…液晶層、70…蓄積容量、71…第1電極、72…第2電極、73…第3電極、75…第1容量絶縁膜としての下側容量絶縁膜、75a…第1絶縁膜としての第1層、75b…第2絶縁膜としての第2層、76…第2容量絶縁膜としての上側容量絶縁膜、76a…第1絶縁膜としての第3層、76b…第2絶縁膜としての第4層、100,100a…電気光学装置としての液晶装置、300…容量線。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に、画素毎に設けられた画素電極と、
前記基板と前記画素電極との間に、前記画素電極に対応して設けられたトランジスターと、
前記画素電極と前記トランジスターとの間に設けられており、第1電極、前記第1電極の前記基板側に第1容量絶縁膜を介して対向配置された第2電極、及び前記第1電極の前記画素電極側に第2容量絶縁膜を介して対向配置された第3電極からなる保持容量と、
を備え、
前記第1容量絶縁膜及び前記第2容量絶縁膜は、それぞれ第1絶縁膜と前記第1絶縁膜と異なる材料で形成され前記第1絶縁膜の前記画素電極側に設けられた第2絶縁膜を有していることを特徴とする電気光学装置。
【請求項2】
請求項1に記載の電気光学装置であって、
前記第1電極には、所定の定電位が供給されており、
前記第2電極及び前記第3電極は、それぞれ前記画素電極及び前記トランジスターに電気的に接続されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項3】
請求項1に記載の電気光学装置であって、
前記第1電極は、前記画素電極及び前記トランジスターに電気的に接続されており、
前記第2電極及び前記第3電極には、それぞれ所定の定電位が供給されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
前記第1絶縁膜は、SiO2からなり、
前記第2絶縁膜は、SiNからなることを特徴とする電気光学装置。
【請求項5】
請求項1乃至請求項4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。

【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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【公開番号】特開2013−41131(P2013−41131A)
【公開日】平成25年2月28日(2013.2.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−178251(P2011−178251)
【出願日】平成23年8月17日(2011.8.17)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】