JP4075299B2 - 電気光学装置用素子基板及びそれを用いた電気光学装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置用素子基板及びそれを用いた電気光学装置に関し、特に、画素電極の隅部の遮光性能を高めたものである。
【０００２】
【従来の技術】
絶縁基板上にマトリクス状に形成された複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線とデータ線に接続されたトランジスタと、前記トランジスタに接続された画素電極とを有する電気光学装置は、構造は複雑であるがスイッチ特性が高く、高画質が安定して実現できるので、液晶表示装置として広く使われている。
液晶表示装置に使われるトランジスタとしては、絶縁基板上にシリコン薄膜を形成し、そのシリコン薄膜上にトランジスタを形成したＴＦＴ（ Thin Film Transistor ）が使用されている。
ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス方式の電気光学装置では、基板表面からの光がＴＦＴのチャネル領域やドレイン領域に入射し、光リーク電流の発生によりトランジスタ素子としての画素スイッチング用ＴＦＴの特性を変化させる問題がある。ＴＦＴへの光の入射を防ぐため、マトリクス状に配列された各画素部の開口領域の周りにＴＦＴを設け、この開口領域の周りに一体的に格子状の遮光膜を形成する手段が知られている。
【０００３】
例えば液晶装置を使用したプロジェクター等の投射型表示装置では、通常光透過性基板の表面から光が照射されるため、これが基板上に形成されたトランジスタのチャネル領域に入射して、光リーク電流を生じる。この光リーク電流を防ぐため、対向基板のトランジスタ直上に遮光層を設ける構造とするのが一般的である。
【０００４】
また、アクティブマトリクス方式の電気光学装置では、表示画面におけるフリッカや焼き付きを防止するため、画素電極が構成する容量に見合った蓄積容量を設ける必要がある。このため開口領域の周りには、走査線、データ線、容量線、ＴＦＴあるいは蓄積容量を合理的に配置し、その上でＴＦＴへの光の入射を防ぐための遮光膜を形成する必要がある。このようなＴＦＴアレイ基板の一例を図１６及び図１７に挙げて説明する。
【０００５】
図１６は、データ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の一部をを拡大して示す平面図、また、図１７は、図１６の線Ｐ−Ｐ’に沿った断面図である。なお、図１６、１７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、各層や各部材毎の縮尺は異なっている。
【０００６】
図１６はＴＦＴアレイ基板の画素部（画像表示領域）内の平面構造を示す。液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板上の画素部内には、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の縦横の境界に沿って各々データ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。データ線６ａは、コンタクトホール５を介して単結晶シリコン層の半導体層１ａのうち後述のソース領域に電気的に接続されており、画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのうち後述のドレイン領域に電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうちチャネル領域（図中左上りの斜線の領域）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。
【０００７】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直線状に伸びる本線部（即ち、平面的に見て、走査線３ａに沿って形成された第1領域）と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中、上向き）に突出した突出部（即ち、平面的に見て、データ線６ａに沿って延設された第２領域）とを有する。
【０００８】
そして、図中右上がりの斜線で示した領域には、複数の第１遮光膜１１ａが設けられている。より具体的には、第１遮光膜１１ａは夫々、画素部において半導体層１ａのチャネル領域を含むＴＦＴをＴＦＴアレイ基板の側から見て覆う位置に設けられており、更に、容量線３ｂの本線部に対向して走査線３ａに沿って直線状に伸びる本線部と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って隣接する段側（即ち、図中下向き）に突出した突出部とを有する。第１遮光膜１１ａの各段（画素行）における下向きの突出部の先端は、データ線６ａ下において次段における容量線３ｂの上向きの突出部の先端と重ねられている。この重なった箇所には、第１遮光膜１１ａと容量線３ｂとを相互に電気的に接続するコンタクトホール１３が設けられている。即ち、本実施形態では、第1遮光膜１１ａは、コンタクトホール１３により前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的に接続されている。１ｆは第１蓄積容量電極である。
【０００９】
図１６に示すように、このＴＦＴアレイ基板の構造では各画素電極９ａの開口領域の周りの走査線３ａが配置された部分に平行して容量線を配置し、走査線の配置された部分に蓄積容量７０を配置してある。また、データ線６ａが配置された部分にも重畳して容量線３ｂを配置して蓄積容量７０を形成してある。そして平面上でＴＦＴに重なるように第１遮光膜１１ａが設けられている。
【００１０】
図１７は液晶装置の断面構造を示す。液晶装置は、光透過性基板の一例を構成するＴＦＴアレイ基板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。
【００１１】
ＴＦＴアレイ基板１０には、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄにデータ線６ａが接続され、高濃度ドレイン領域１ｅに画素電極９ａが接続されている。画素電極９ａの上側には配向膜１６が設けられている。
【００１２】
ＴＦＴへの光の入射を防ぐため、ＴＦＴアレイ基板１０上の各画素スイッチング用のＴＦＴ３０に対応する位置には、第１遮光膜１１ａが設けられている。これにより画素電極方向から入射した光が、ＴＦＴアレイ基板１０の底面で反射して戻ってきた光がＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’やＬＤＤ領域１ｂ、１ｃに入射するのを未然に防ぐように構成されている。
【００１３】
一方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極（共通電極）２１が設けられており、その下側には配向膜２２が設けられている。
【００１４】
更に、対向基板２０には各画素部の開口領域以外の領域に第２遮光膜２３が設けられている。このようにして、対向基板２０の画素電極側からの入射光が、画素スイッチング用のＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’やＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域１ｂ及び１ｃに進入するのを防いでいる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の図１６や図１７に示す構造では、各画素電極９ａは正方形に構成されており、各画素電極９ａの開口部は開口部周囲を縦横に走る走査線３ａ、データ線３ｂ及び容量線３ｂが直角に交わって構成されている。ＴＦＴ３０は各画素電極９ａに対応して走査線３ａとデータ線３ｂの交差部分に形成されている。このためＴＦＴアレイ基板に対して垂直な方向から入射する光は第２遮光膜２３によって遮蔽できるが、ＴＦＴアレイ基板に対して画素電極９ａの方向から斜め方向に入射する光は遮光することができない。第２遮光膜２３はＴＦＴ３０のかなり上方に配置されているので、画素の斜め方向からの進入光を効果的に遮蔽することはできない。このような液晶装置では、各画素電極９ａの開口部からスイッチング用ＴＦＴのチャネル領域やドレイン領域に光が入射し、ＴＦＴにリーク電流が発生して、画素スイッチング用素子としてのＴＦＴの特性が変化して、鮮明な画像表示が得られない。
【００１６】
特に、液晶プロジェクターに用いられる液晶表示装置においては、チャネル部に進入する光によるトランジスタの光リークが問題とされてきた。なかでもトランジスタに近い画素のコーナー部分からの光の進入が問題となってきた。
【００１７】
トランジスタの上部に遮光層を設ける一般的な構造としても、支持基板が光透過性である場合は、表面から入射した光が基板裏面側の界面で反射してチャネル部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うる。すなわち、この基板裏面からの戻り光は素子のスイッチング特性に影響を及ぼしデバイスの特性を変化させる。従って基板表面の、特に画素コーナー部から入射する光を極力少なくしなければならない。
【００１８】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、ＴＦＴアレイ基板に対して斜め方向から入射する光も遮光することができるＴＦＴアレイ基板を提供することを目的としている。さらに、ＴＦＴアレイ基板を使用したスイッチング特性に優れ、鮮明な画像表示が得られる電気光学装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の電気光学装置用素子基板は、基板上にマトリクス状に形成された複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線とデータ線に電気的に接続されたトランジスタと、前記トランジスタに電気的に接続された画素電極とを有する電気光学装置用素子基板であって、前記トランジスタと画素電極との間に積層された遮光膜の平面投影した幅を該トランジスタ近傍で幅広にして、画素電極の隅部を遮蔽するように構成した。
【００２０】
このような本発明の構成にすれば、画素電極の開口部はやや狭くなるものの、ＴＦＴアレイ基板の画素電極開口部から斜め方向にＴＦＴに向かって入射する光を遮光することができ、光リーク電流の発生によりトランジスタ素子としての画素スイッチング用ＴＦＴの特性を劣化させることがない、電気光学装置用素子基板を実現することができる。
【００２１】
本発明の電気光学装置素子基板においては、前記画素電極の隅部を遮蔽するように構成した遮光膜として、容量線を利用することができる。また、前記画素電極の隅部を遮蔽するように構成した遮光膜として、データ線も利用することができる。
【００２２】
これらの各配線は、画素電極の周囲に格子状に配置されているので、これらの遮光膜を利用して、その格子の交差部分の近傍で線幅を広く構成することにより、画素電極の開口部から各画素の隅部に設けられたＴＦＴ部へ入射する光を有効に遮光することが可能となる。幅広に構成する線の製造方法は、容量線やデータ線を形成する際のパターニング形状を変えるのみで、特別な工程を設けなくても形成できる利点がある。
【００２３】
また、本発明の電気光学装置素子基板においては、前記容量線が、該素子基板の平面構造において、走査線と重畳して配置されていてもよく、又は前記容量線が、該素子基板の平面構造において、走査線と平行に配置されていても良い。
【００２４】
前者の容量線が走査線と重畳して配置されている場合は、容量線の幅を各画素間の間隔一杯に取ることができ、蓄積容量を大きくとることが可能となる。また、後者の容量線が走査線と平行に配置されている場合は、各画素間の間隔によって容量線の幅は制限されるものの、同一工程で容量線と走査線を形成できる点で有利である。
【００２５】
また、本発明の電気光学装置素子基板においては、前記画素電極の隅部を遮蔽するように構成した遮光膜が、該素子基板の断面構造において、画素電極とデータ線の間の位置に設けられているものであっても良い。
【００２６】
製造工程は１工程増加するが、容量線やデータ線にとらわれずに必要な位置に必要な形状の遮光膜を設けることにより、より効果的な遮光が可能となる。
さらに、本発明の電気光学装置素子基板においては、前記画素電極の隅部を遮蔽するように構成した遮光膜が、各画素電極の四隅を斜めに遮るように構成された遮光膜とすることが好ましい。
通常ＴＦＴは、各画素電極の隅部に形成するので、画素電極の四隅を遮光しておけば、あらゆる方向からの斜め入射光を遮蔽することができる。勿論四隅ではなく遮蔽の必要な方向にのみ遮光膜を設けても良い。また、各画素電極を遮蔽する遮光膜の形状は特に制限はないが、各画素電極の四隅を斜めに遮るように遮光すれば、画素電極の開口部を狭めることなく、どの方向からの斜め入射光に対しても遮蔽の効果を有するものとなる。さらに、本発明の電気光学装置は請求項１から請求項８のいずれかに記載の画素電極の隅部を遮光膜を用いて遮蔽する構造の素子基板を具備した電気光学装置である。
【００２７】
本発明の電気光学装置は、画素電極隅部からＴＦＴ部に向かって斜めに入射する光を遮蔽しているので、ＴＦＴにリーク電流が発生するのを防止でき、画素スイッチング用素子としてのＴＦＴの特性が変化することはない。従ってより鮮明な表示画像を得ることが可能になる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、実施の形態の各図においても、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、各層や各部材毎の縮尺は同一ではなく、異ならせてある。
【００２９】
（第１の実施形態）
図１と図２は本発明の第１の実施形態の電気光学装置用素子基板の構造を示す図であり、図１はデータ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された、本発明の第１の実施形態の電気光学装置用素子基板の、相隣接する複数の画素群を拡大して示した平面図を、図２は図１の線Ａ−Ａ’に沿った断面図を示す。図１に示すように、本実施形態では紙面で左右に走る容量線３００をＴＦＴ３０の近傍で幅広に形成して、画素電極９ａの隅部からの光の入射に対する遮光層の役割を担わせている。
【００３０】
先ず、図１に基づいて、本発明の電気光学装置用素子基板の画素部（画像表示領域）内の平面構造について詳細に説明する。
【００３１】
図１に示すように、本発明の第１実施形態の電気光学装置用素子基板１００は、ＴＦＴアレイ基板上の画素部内に、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（破線部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の縦横の境界に沿って各々データ線６ａ、走査線３ａが設けられている。データ線６ａに沿った各画素電極９ａの隅部には、画素電極９ａをスイッチング制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００３２】
データ線６ａは、コンタクトホール８１を介して後述のソース電極３０３に電気的に接続されており、画素電極９ａは、走査線３ａに沿った辺に設けられたコンタクトホール８４を介して後述のドレイン電極３０２に電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうちチャネル領域１ａ’（図１中左上りの斜線の領域）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も機能する。
ＴＦＴ３０の一端側にはコンタクトホール８１及び８２が設けられている。コンタクトホール８１はデータ線６ａと中継電極としてのソース電極３０３（図中鎖線で示してある）とを電気的に接続しており、コンタクトホール８２はソース電極３０３と半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄとを電気的に接続している。ＴＦＴ３０の他端側にはコンタクトホール８３が設けられており、コンタクトホール８３は中継電極としてのドレイン電極３０２と半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅとを電気的に接続している。
【００３３】
容量線３００は走査線３ａに重畳して画素電極９ａの境界に沿って紙面左右方向に設けられている。容量線３００は、走査線３ａに沿ってほぼ直線状に伸びる本線部（即ち、平面的に見て、走査線３ａに重なって形成された第１領域）と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って紙面で上下方向に張出した張出部（即ち、平面的に見て、データ線６ａの走る方向に張出した第２領域）とを有する。
そして、容量線３００は、ＴＦＴ３０近傍の上記張出部分において、画素電極９ａの隅部を覆うように斜めに幅広に形成されている。図１の容量線３００の幅広部分３００ａ及び３００ｂにおいては、画素電極９ａの紙面下側の隅部に設けられた幅広部分３００ａの方が、画素電極９ａの紙面上側の隅部に設けられた幅広部分３００ｂよりもやや大きく形成されている。このような構造とすることにより、容量線３００の幅広部分３００ａ及び３００ｂは、夫々各画素部においてＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側（紙面垂直方向）から見て、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’を含むＴＦＴ３０を覆う位置に設けてある。
【００３４】
さらに容量線３００は、走査線３ａに重畳してほぼ直線状に伸びる本線部において、絶縁膜を介して重畳して対向配置されたＬ字状のドレイン電極３０２（図中鎖線で示されている）とともに、蓄積容量７０−１を形成している。
【００３５】
ドレイン電極３０２は、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って紙面で上方向に突出した突出部（即ち、平面的に見て、データ線６ａに重なって延設された領域）を形成している。さらにドレイン電極３０２は、データ線６ａの紙面で上方向に張出した突出部分において絶縁膜を介して容量線３００と重畳して配置され、蓄積容量７０−２を形成している。
【００３６】
これらの結果、データ線６ａ近傍の領域及び走査線３ａ近傍の領域といった、液晶のディスクリネーションが発生する領域（即ち、容量線３００が形成された領域）である、開口領域を外れたスペースを有効に利用して、画素電極９ａの蓄積容量を増やしている。このように本実施の形態では蓄積容量７０−１と蓄積容量７０−２によって容量を確保し表示画面の安定化をはかっている。
【００３７】
次に、図２に基づいて、電気光学装置用素子基板１００の画素部内の断面構造について説明する。
先ず、断面構造の概要について説明すると、電気光学装置用素子基板１００は光透過性の、例えばガラス基板や石英基板からなるＴＦＴアレイ基板１０を備えており、ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａ及び画素電極９ａをスイッチング制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。画素電極９ａ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樹脂膜からなる。
【００３８】
このように構成された電気光学装置用素子基板１００の画素電極９ａと対向電極（図示省略）とが対面するように配置して、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板との間には、シール材（図示を省略）により囲まれた空間に液晶が封入され、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及び対向電極の配向膜により所定の配向状態を採る。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。シール材は、二つの基板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スペーサが混入されている。
【００３９】
ＴＦＴアレイ基板１０には、図２に示すように、各画素電極９ａに対応する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００４０】
さらに詳細に説明すると、ＴＦＴアレイ基板１０と半導体層１ａとの間には、絶縁膜（絶縁体層）１２が設けられている。絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されており、ＴＦＴアレイ基板１０からの不純物の影響を排除して半導体素子としてのＴＦＴ３０を形成するためのものである。
【００４１】
絶縁膜１２は、例えば、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）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）などの高絶縁性ガラス又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなる。
【００４２】
画素スイッチング用のＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、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２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域（ソース側ＬＤＤ領域）１ｂ及び低濃度ドレイン領域（ドレイン側ＬＤＤ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。ソース領域１ｂ及び１ｄ並びにドレイン領域１ｃ及び１ｅは、半導体層１ａに対し、ｎ型又はｐ型のいずれかのチャネルを形成するのかに応じて、所定濃度のｎ型用又はｐ型用のドーパントをドープすることにより形成されている。ｎ型チャネルのＴＦＴは、動作速度が速いという利点があり、画素のスイッチング素子である画素スイッチング用のＴＦＴ３０として用いられることが多い。
【００４３】
画素スイッチング用のＴＦＴ３０は、好ましくは上述のように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に不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を持っても良いし、ゲート電極３ａをマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込み、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。
【００４４】
走査線３ａ、ゲート絶縁膜２及び絶縁膜１２の上には、層間絶縁膜３１１が形成されている。層間絶縁膜３１１の上には、ドレイン電極３０２及びソース電極３０３が形成されている。層間絶縁膜３１１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が各々形成されている。このコンタクトホール８２を介して、ソース電極３０３が高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。また、コンタクトホール８３を介して、ドレイン電極３０２が半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。
【００４５】
ドレイン電極３０２及びソース電極３０３の上には絶縁膜３０１が形成されており、該絶縁膜を挟んでドレイン電極３０２と対向する位置には容量線３００が配置されている。容量線３００は遮光膜を兼ねており、ＴＦＴ３０の上方に配置されているので、紙面上方から進入する光を効果的に遮ってＴＦＴ３０に当たらないようにすることができる。
【００４６】
本実施形態では、容量線３００とドレイン電極３０２とは絶縁膜３０１を介して重畳するよう積層して配置され、蓄積容量７０−１を形成している。
【００４７】
容量線３００は、好ましくはＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄのうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等の遮光性の高融点金属や、Ａｌ等の遮光性の金属膜等から構成する。
【００４８】
高融点金属材料から構成すれば、ＴＦＴアレイ基板１０上の容量線３００の形成工程の後に行われるデータ線６ａの形成等の素子基板の形成工程における高温処理により、容量線３００が破壊されたり溶融しないようにできる。本実施形態においては、ＴＦＴアレイ基板１０には遮光膜を兼ねた容量線３００がＴＦＴ３０の上部に形成されているので、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側からの光が画素スイッチング用のＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ' やＬＤＤ領域１ｂ、１ｃに入射する事態を未然に防ぐことができる。
図１に示すように、容量線３００は画素電極９ａの隅部を覆うようにＴＦＴ近傍において幅広部分３００ａ，３００ｂを構成しているので、画素電極９ａの隅部からＴＦＴ３０に向かって斜め方向に進入する光を遮蔽することができる。従って、光リーク電流の発生によりトランジスタ素子としてのＴＦＴ３０の特性が変化することはない。
【００４９】
容量線３００及び絶縁膜３０１の上には層間絶縁膜３１２が配置されており、層間絶縁膜３１２には先のコンタクトホール８１と８４が形成されている。層間絶縁膜３１２の上にはデータ線６ａが形成されている。データ線６ａは、Ａｌ等の金属膜や金属シリサイド等の合金膜などの遮光性の薄膜から構成されている。データ線６ａの上には絶縁膜７が形成されており、絶縁膜７の上には画素電極９ａ又は配向膜１６が形成されている。
【００５０】
コンタクトホール８１を介してソース電極８２とデータ線６ａが電気的に接続される。また、コンタクトホール８４を介してドレイン電極３０２と画素電極９ａが電気的に接続される。
【００５１】
このように構成された電気光学装置用素子基板１００と対向基板とを微小間隔を保って貼り合わせ、空間に液晶層を挟んで液晶表示用パネルとする。
【００５２】
（第２の実施形態）
図３と図４は本発明の第２の実施形態の電気光学装置用素子基板の構造を示す図であり、図３はデータ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された、電気光学装置用素子基板の相隣接する複数の画素群を拡大して示した平面図を、図４は図３の線Ｂ−Ｂ’に沿った断面図を示す。本第２の実施形態が先の第１に実施形態と異なる点は、容量線３００を幅広に形成するのに替えて、図３に示すように紙面で上下に走るデータ線６ａをＴＦＴ３０の近傍で幅広に形成して、画素電極９ａの隅部からの光の入射に対する遮光層の役割を担わせている。
【００５３】
先ず、図３に基づいて、本発明の電気光学装置用素子基板の画素部（画像表示領域）内の平面構造について詳細に説明する。なお、図３と図４においては図１と図２と同一の機能を有する構成部材には同一の符号を付して示している。
【００５４】
図３に示すように、電気光学装置用素子基板１００は、ＴＦＴアレイ基板上の画素部内に、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（破線部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。データ線６ａに沿った各画素電極９ａの隅部には、画素電極９ａをスイッチング制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００５５】
データ線６ａは、コンタクトホール８１を介して後述のソース電極３０３に電気的に接続されている。半導体層１ａのうちチャネル領域１ａ’（図１中左上りの斜線の領域）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も機能する。
データ線６ａは、直線状に伸びているが走査線３ａと交差する部分で走査線３ａの方向（即ち、平面的に見て紙面の左右方向）に張出した幅広部分６ａ’を有している。
そして、データ線６ａは、ＴＦＴ３０近傍の上記幅広部分６ａ’において、画素電極９ａの隅部を覆うように斜めに幅広に形成されている。このような構造とすることにより、データ線６ａの幅広部分６ａ’は、夫々各画素部においてＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側（紙面垂直方向）から進入する光を遮るとともに各画素の隅部からＴＦＴ３０方向に対して斜めに進入する光も遮って、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’を含むＴＦＴ３０に入射する光を効果的に遮蔽することができるようにした。
【００５６】
画素電極９ａの走査線３ａに沿った辺にはコンタクトホール８４が設けられており、画素電極９とドレイン電極３０２とが電気的に接続されている。
ＴＦＴ３０の一端側にはコンタクトホール８１及び８２が設けられている。コンタクトホール８１は、データ線６ａと中継電極としてのソース電極３０３（図中鎖線で示してある）とを電気的に接続しており、コンタクトホール８２はソース電極３０３と半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄとを電気的に接続している。
ＴＦＴ３０の他端側にはコンタクトホール８３が設けられており、コンタクトホール８３は中継電極としてのドレイン電極３０２と半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅとを電気的に接続している。
【００５７】
容量線３００は、走査線３ａに重畳して画素電極９ａの境界に沿って紙面左右方向に設けられている。さらに、容量線３００は、データ線６ａとも重畳してほぼ直線状に設けられている。
【００５８】
さらに容量線３００は、走査線３ａに重畳してほぼ直線状に伸びる部分において、絶縁膜を介して重畳して対向配置されたＬ字状のドレイン電極３０２（図中鎖線で示されている）とともに、蓄積容量７０−１を形成している。また、データ線６ａに重畳してほぼ直線状に伸びる部分において、絶縁膜を介して重畳して対向配置されたドレイン電極３０２（図中鎖線で示されている）とともに、蓄積容量７０−２を形成している。
【００５９】
これらの結果、データ線６ａ近傍の領域及び走査線３ａ近傍の領域の、液晶のディスクリネーションが発生する領域（即ち、容量線３００が形成された領域）である開口領域を外れたスペースを有効に利用して、画素電極９ａの蓄積容量を増やしている。このように本実施の形態では蓄積容量７０−１と蓄積容量７０−２によって容量を確保し表示画面の安定化をはかっている。
【００６０】
次に、本第２実施形態における電気光学装置用素子基板１００の画素部内の断面構造は、図４に示すとおりであり、図３においてコンタクトホール８１，８２ＴＦＴ３０及びコンタクトホール８４を通る線Ｂ−Ｂ’の沿って切断しているので、図２に示す第１実施の形態の場合とまったく同じ構造となる。従ってここでは説明は省略する。
以上のように本実施の形態では、データ線６ａをＴＦＴ近傍で平面上幅広に構成し、しかも画素の隅部を覆うように斜めに幅広に構成したので、画素領域の開口部、特に画素の隅部からＴＦＴに向かって斜め方向に進入する光を効果的に遮蔽することができる。その結果、ＴＦＴに光リーク電流が発生することもなく、ＴＦＴのスイッチング特性が変化することもないので、安定した鮮明な表示画面が得られる。
【００６１】
（第３の実施形態）
次に、図５から図９に本発明の第３の実施形態を示す。尚、図５から図９においても同一機能を有する構成部材については同一の符号を付した。
【００６２】
図５から図９は本発明の第３の実施形態の電気光学装置用素子基板の構造を示す図であり、図５は一つの画素電極９ａの隅部にＴＦＴ３０が設けられ、各画素電極９ａの境界に沿ってデータ線、走査線が形成された、本発明の電気光学装置用素子基板の一部分を拡大して示した平面図である。図６は図５の線Ｃ−Ｃ’に沿った断面図を示し、図７は図５の線Ｘ−Ｘ’に沿った断面図を示し、図８は図５の線Ｙ−Ｙ’に沿った断面図を示し、図９は図５の線Ｚ−Ｚ’に沿った断面図を示す。
本第３の実施形態が先の第１及び第２の実施形態とことなる点は、容量配線を２個に分割し、データ線沿いではデータ線と画素電位の容量電極の間に固定電位の容量電極を配置して、容量カップリングによりデータ線と画素電位の容量電極がお互いに影響して表示に悪影響するのを防いでいる。また、走査線沿いでは画素電位の容量電極と走査線の間に固定電位の容量電極を配置して、容量カップリングにより画素電位の容量電極と走査線がお互いに影響するのを防いでいる。
【００６３】
そして、それぞれの容量配線をＴＦＴ近傍で幅広に構成した点である。そして画素電極の隅部のＴＦＴ近傍で幅広に拡張された容量線の部分に画素電極用のコンタクトホールを設けた点である。
【００６４】
先ず、図５に基づいて、本発明の電気光学装置用素子基板１００の画素部（画像表示領域）内の平面構造について詳細に説明する。
【００６５】
図５に示すように、本発明の第３実施形態の電気光学装置用素子基板１００は、ＴＦＴアレイ基板上の画素部内にマトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（破線部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の縦横の境界に沿って各々データ線６ａ、走査線３ａが設けられている。データ線６ａに沿った各画素電極９ａの隅部には、画素電極９ａをスイッチング制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０の一端側にはコンタクトホールＡＣＮＴが設けられており、他端側にはコンタクトホールＢＣＮＴが設けられている。データ線６ａは、コンタクトホールＡＣＮＴを介して後述の半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されており、後述の容量電極４０３ａ（図中細い実線で示す）がコンタクトホールＢＣＮＴを介して半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。
さらにデータ線６ａ方向にはコンタクトホールＳＣＮＴが設けられており、後述の容量電極４０４ａと遮光膜１１ａ（図中破線で示す）が電気的に接続され同電位に保たれている。
遮光膜１１ａは、ＴＦＴアレイ基板上の各画素の境界に沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａに重畳して設けられている。
データ線６ａは、画素電極９ａの一辺に沿って紙面上下方向に直線状に伸びている。
【００６６】
一方の画素電位となる容量電極４０３ａは、データ線６ａに重畳して設けられており、走査線３ａと交差する部分で走査線３ａの一方の方向（即ち、平面的に見て紙面の右方向）の１個の画素電極の隅部に張出した幅広部分４０３ａ’を形成している。
【００６７】
また、一方の固定電位となる容量電極４０４ａも、データ線６ａに重畳して設けられており、走査線３ａと交差する部分で走査線３ａの一方の方向（即ち、平面的に見て紙面の左方向）の２個の画素電極の隅部に張出した幅広部分４０４ａ’を形成している。さらに、一方の固定電位となる容量電極４０４ａは走査線３ａと交差する部分で走査線３ａの他の方向（即ち、平面的に見て紙面の右方向）の１個の画素電極に張出した幅広部分４０４ａ''を有している。この幅広部分４０４ａ''には、コンタクトホールＣＣＮＴが設けられており、コンタクトホールＣＣＮＴを介して固定電位となる容量電極４０４ａと後述の４０３ｂとは電気的に接続しており同電位に保っている。
また、もう一方の固定電位となる容量電極４０３ｂは走査線３ａに重畳して設けられており、容量電極４０３ｂの一端は、先のコンタクトホールＣＣＮＴを介して容量線４０４ａに接続されている。さらに、もう一方の画素電位となる容量電極４０４ｂも、走査線３ａに重畳して容量電極４０３ｂに対向して設けられており、画素電位となる容量電極４０４ｂは一個の画素電極の隅部で画素電極方向に張り出して、張出し部４０４ｂ’を形成している。この張出し部４０４ｂ’は、先の画素電位となる容量電極４０３ａの幅広部分４０３ａ’と重畳しており、ここのはコンタクトホールＤＣＮＴ及び後述のＩＣＮＴが形成されている。コンタクトホールＤＣＮＴは、画素電位となる容量線４０４ｂと容量電極４０３ａを電気的に接続し同電位に保っている。
このように本実施の形態では、画素電位となる容量電極４０３ａ、固定電位となる容量電極４０４ａ並びに固定電位となる容量電極４０３ｂ、画素電位となる容量電極４０４ｂを、いずれもＴＦＴ近傍で幅広にかつ画素電極の隅部を斜めに覆うように形成して、画素電極方向からに進入光、特に画素電極の隅部かたＴＦＴ方向に斜めに進入してくる光を遮蔽することができるようにしている。
【００６８】
また、ＩＣＮＴは隅部でなく走査線に沿う辺の中央付近に配置することができるが、画素電極９ａの隅部の画素電位の容量電極の張出部４０４ｂ’にコンタクトホールＤＣＮＴ及びＩＣＮＴを配置したので、先の第１の実施態様や第２の実施態様に比較して、各画素電極の隣接する紙面上下方向の間隔を狭くすることができる。また、一箇所にコンタクトホールを形成したことにより、コンタクトホールの凹凸による液晶の乱れによるデスクリネーションの発生する領域を小さくでき、開口部を大きくできる。
【００６９】
次に、図に基づいて、電気光学装置用素子基板１００の画素部内の断面構造について説明する。
図６は、図５の線Ｃ−Ｃ’に沿ったコンタクトホールＡＣＮＴ、ＢＣＮＴ及びＳＣＮＴを含む断面構造を示す図である。
電気光学装置用素子基板１００は、光透過性の例えばガラス基板や石英基板からなるＴＦＴアレイ基板１０を備えており、ＴＦＴアレイ基板１０には、遮光膜１１ａ、画素電極９ａ配向膜１６及び画素電極９ａをスイッチング制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性膜からなる。
【００７０】
このように構成された電気光学装置用素子基板１００の画素電極９ａと対向電極（図示省略）とが対面するように配置して、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板との間には、シール材（図示を省略）により囲まれた空間に液晶が封入さる。液晶は、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及び対向電極の配向膜により所定の配向状態を採る。液晶は、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。シール材は、二つの基板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スペーサが混入されている。
【００７１】
ＴＦＴアレイ基板１０には、図６に示すように、各画素電極９ａに対応する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００７２】
さらに詳細に説明すると、ＴＦＴアレイ基板１０と半導体層１ａとの間には、絶縁膜（絶縁体層）１２が設けられている。絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されており、ＴＦＴアレイ基板１０からの不純物の影響を排除して半導体素子としてのＴＦＴ３０を形成するためのものである。
【００７３】
絶縁膜１２は先の実施態様と同様に、例えば、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）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）などの高絶縁性ガラス又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなる。
ＴＦＴアレイ基板１０と絶縁膜１２の間には遮光性の金属からなる遮光膜１１ａが設けてある。遮光膜１１ａは、平面的にはデータ線６ａ、走査線３ａ及び容量電極４０３ａ，４０３ｂ，４０４ａ，４０４ｂと重畳して、各画素電極の縦横の境界に沿って設けてある。遮光膜１１ａはコンタクトホールＳＣＮＴを介して容量電極４０４ａに接続されており、固定電位の容量電極４０４ａを固定電位に保って表示画面の安定性を確保している。このように遮光膜１１ａを配置することにより、画素領域の表面部から入射した光がＴＦＴアレイ基板１０の底面で反射して戻ってきた光を遮蔽することができる。
【００７４】
画素スイッチング用のＴＦＴ３０も先の実施態様と同様に、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有している。
【００７５】
本実施形態では、ＴＦＴ３０をＴＦＴ３０の直上で上側から覆うように、しかもＴＦＴ３０近傍で幅広にＡｌ等の遮光性の金属薄膜からなる固定電位及び画素電位の容量電極が形成されているので、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及びＬＤＤ領域１ｂ、１ｃへの光の入射を効果的に防ぐことが出来る。
【００７６】
走査線３ａ、ゲート絶縁膜２及び絶縁膜１２の上には、層間絶縁膜３１１が形成されており、層間絶縁膜３１１にはコンタクトホールＡＣＮＴ及びコンタクトホールＢＣＮＴが各々形成されている。コンタクトホールＡＣＮＴはデータ線６ａと半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄを接続するものであり、コンタクトホールＢＣＮＴは容量電極４０３ａと半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅを接続するものである。
【００７７】
層間絶縁膜３１１の上には、画素電位の容量電極４０３ａが形成されている。容量電極４０３ａの上には絶縁膜４０１を介して固定電位の容量電極４０４ａが形成されている。固定電位の容量電極４０４ａ及び絶縁膜４０１の上には、層間絶縁膜３１２が形成されており、層間絶縁膜３１２には先のコンタクトホールＡＣＮＴが形成されている。
層間絶縁膜３１２の上にはデータ線６ａが形成されている。データ線６ａは好ましくは不透明な高融点金属であるＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ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構成する。
【００７８】
データ線６ａ及び層間絶縁膜３１２の上には、絶縁膜７が形成されており、絶縁膜７の上には画素電極９ａ又は配向膜１６が形成されている。
このようにすれば、データ線６ａと画素電位の容量電極４０３ａとの間に固定電位の容量電極４０４ａが存在するため、データ線６ａと画素電位の容量電極４０３ａが容量カップリングによりお互いに影響されることはない。
次に、図７に図５の線Ｘ−Ｘ’に沿ったコンタクトホールＣＣＮＴを含む断面構造の主要部分を示す。図７においては、コンタクトホールＣＣＮＴを介して先に説明したとおり、固定電位の容量電極４０４ａと固定電位の容量電極４０３ｂが接続されている様子を示している。ＴＦＴ３０を横切る部分では、ゲート絶縁膜２に覆われた半導体層１ａが示されており、さらにその上方にはデータ線６ａが配置されている。
次に、図８に図５の線Ｙ−Ｙ’に沿った断面構造を示す。線Ｙ−Ｙ’に沿った断面にはコンタクトホールは配置されておらず、走査線３ａと、固定電位の容量電極４０３ｂ及び画素電位の容量電極４０４ｂが絶縁膜を挟んで積層配置されている様子が示されている。
このようにすれば、画素電位の容量電極４０４ｂ走査線３ａとの間に固定電位の容量電極４０３ｂが存在するため、走査線３ａと画素電位の容量電極４０４ｂが容量カップリングによりお互いに影響されることはない。
最後に、図９に図５の線Ｚ−Ｚ’に沿ったコンタクトホールＢＣＮＴ、コンタクトホールＤＣＮＴ及びコンタクトホールＩＣＮＴを含む断面構造の主要部分を示す。
図９では、コンタクトホールＢＣＮＴを介して半導体層の高濃度ドレイン領域１ｅと画素電位の容量電極４０３ａが接続されており、画素電位の容量電極４０３ａはコンタクトホールＤＣＮＴを介して画素電位の容量電極４０４ｂに接続されている様子が示されている。さらに、画素電位の容量電極４０４ｂはコンタクトホールＩＣＮＴを介してＴＦＴに対応する画素電極９ａに接続されている。画素電位の容量電極４０３ａと固定電位の容量電極４０３ｂの間、及び画素電位の容量電極４０４ａと固定電位の容量電極４０４ｂの間には、それぞれ絶縁膜４０１が形成されており、蓄積容量７０−３を形成している。
このように構成された電気光学装置用素子基板と対向基板とを微小間隔を保って貼り合わせ、空間に液晶層を挟んで液晶表示用パネルとする。
以上のように本実施の形態では、容量電極４０３ａ、容量電極４０４ａ並びに容量電極４０３ｂ、容量電極４０４ｂをいずれもＴＦＴ近傍で幅広に、かつ画素電極の隅部を斜めに覆うように形成してあるので、画素電極方向からの進入光、特に画素電極の隅部からＴＦＴ方向に斜めに進入してくる光を遮蔽することができる。そして画素電極の隅部のＴＦＴ近傍で幅広に拡張された容量線の部分に画素電極用のコンタクトホールを設けたので、画素電極の開口部を広く活用することができる。
【００７９】
（第４の実施形態）
図１０と図１１は、本発明の第４の実施形態の電気光学装置用素子基板の構造を示す図である。図１０は一つの画素電極９ａの隅部にＴＦＴ３０が設けられ、画素電極９ａの周囲にデータ線６ａ、走査線３ａが形成された、本発明の電気光学装置用素子基板の一部分を拡大して示した平面図である。図１１は図１０の線Ｄ−Ｄ’に沿った断面図を示す。
【００８０】
本実施形態は、先に示した第２の実施形態と同様に画素電極の隅部の遮光はデータ線をＴＦＴ近傍で幅広に形成して遮光膜としたものである。
本第４の実施形態が先の第２の実施形態と異なる点は、容量配線が走査線に沿って並列して形成されている点である。
【００８１】
先ず、図１０に基づいて、本発明の電気光学装置用素子基板１００の画素部（画像表示領域）内の平面構造について詳細に説明する。
【００８２】
図１０に示すように、本実施形態の電気光学装置用素子基板１００は、ＴＦＴアレイ基板上の画素部内に、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（鎖線部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の縦横の境界に沿って各々データ線６ａ、走査線３ａが設けられている。また、走査線３ａと平行して容量線３００が設けられている。データ線６ａに沿った各画素電極９ａの隅部には、画素電極９ａをスイッチング制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００８３】
データ線６ａは、コンタクトホール８２を介して後述の半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されており、画素電極９ａは、走査線３ａに沿った辺に設けられたコンタクトホール８４を介して後述のドレイン電極３０２に電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうちチャネル領域１ａ’（図１中左上りの斜線の領域）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も機能する。
【００８４】
容量線３００は、走査線３ａに平行して画素電極９ａの境界に沿って紙面左右方向、及びデータ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って紙面で上方向に突出した突出部（即ち、平面的に見て、データ線６ａに重なって延設された領域）が設けられている。容量線３００は、絶縁膜を介して対向配置された走査線３ａに平行にほぼ直線状に伸びるドレイン電極３０２とデータ線沿いに延びるドレイン電極３０２の紙面上方に突出した部分（図中細線で示されている）とともに、蓄積容量７０を形成している。
【００８５】
ドレイン電極３０２は、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って紙面で上方向に突出した突出部（即ち、平面的に見て、データ線６ａに重なって延設された領域）を形成している。そしてゲート絶縁膜２を介して容量線３００と対向配置され、蓄積容量７０を形成している。
【００８６】
次に、図１１に基づいて、電気光学装置用素子基板１００の画素部内の断面構造について説明する。
電気光学装置用素子基板１００は、光透過性の例えばガラス基板や石英基板からなるＴＦＴアレイ基板１０を備えており、ＴＦＴアレイ基板１０には、遮光膜４２０、画素電極９ａ及び画素電極９ａをスイッチング制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。画素電極９ａ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膜（インジウム・ティン・オキサイド膜）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。
【００８７】
このように構成された電気光学装置用素子基板１００の画素電極９ａと対向電極（図示省略）とが対面するように配置し、左記の実施形態と同様に、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板との間には、シール材（図示を省略）により囲まれた空間に液晶が封入され、液晶層５０が形成される。
【００８８】
ＴＦＴアレイ基板１０には、図１１に示すように、各画素電極９ａに対応する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００８９】
さらに詳細に説明すると、ＴＦＴアレイ基板１０と半導体層１ａとの間には、絶縁膜（絶縁体層）１２が設けられている。絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されており、ＴＦＴアレイ基板１０からの不純物の影響を排除して半導体素子としてのＴＦＴ３０を形成するためのものである。
【００９０】
絶縁膜１２は先の実施形態と同様に、高絶縁性ガラス又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなる。
ＴＦＴアレイ基板１０と絶縁膜１２の間には遮光性の金属からなる遮光膜４２０が設けてある。遮光膜４２０は、平面的にはデータ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３００と重畳して、各画素電極の縦横の境界に沿って設けてある。このように遮光膜４２０を配置することにより、画素領域の表面部から入射した光がＴＦＴアレイ基板１０の底面で反射して戻ってきた光を遮蔽することができる。
【００９１】
画素スイッチング用のＴＦＴ３０も先の実施態様と同様に、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、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２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域（ソース側ＬＤＤ領域）１ｂ及び低濃度ドレイン領域（ドレイン側ＬＤＤ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、コンタクトホール８４を介して複数の画素電極９ａのうちの対応する一つが接続されている。
【００９２】
本実施形態では、ＴＦＴ３０をＴＦＴ３０の直上で上側から覆うように、しかもＴＦＴ３０近傍で幅広にＡｌ等の遮光性の金属薄膜からなるデータ線６ａが形成されているので、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及びＬＤＤ領域１ｂ、１ｃへの光の入射を効果的に防ぐことが出来る。
【００９３】
走査線３ａ、ゲート絶縁膜２、容量線３００及び絶縁膜１２の上には、層間絶縁膜４が形成されており、層間絶縁膜４にはコンタクトホール８２及びコンタクトホール８４が各々形成されている。
【００９４】
層間絶縁膜４の上には、データ線６ａが形成されている。データ線６ａは好ましくは不透明な高融点金属であるＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ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構成する。
【００９５】
データ線６ａ及び層間絶縁膜４の上には、絶縁膜７が形成されており、絶縁膜７の上には画素電極９ａ又は配向膜１６が形成されている。
このように構成された電気光学装置用素子基板と対向基板とを微小間隔を保って貼り合わせ、空間に液晶層を挟んで液晶表示用パネルとする。
以上のように本実施の形態では、データ線６ａをＴＦＴ近傍で平面上幅広に構成し、しかも画素の隅部を覆うように斜めに幅広に構成したので、画素領域の開口部、特に画素の隅部からＴＦＴに向かって斜め方向に進入する光を効果的に遮蔽することができる。その結果、ＴＦＴに光リーク電流が発生することもなく、ＴＦＴのスイッチング特性が変化することもないので、安定した鮮明な表示画面が得られる。
【００９６】
（第５の実施形態）
図１２と図１３は本発明の第５の実施形態の電気光学装置用素子基板の構造を示す図であり、図１２は一つの画素電極９ａの隅部にＴＦＴ３０が設けられ、画素電極９ａの周囲にデータ線６ａ、走査線３ａが形成された、本発明の第５の実施形態の電気光学装置用素子基板の一部分を拡大して示した平面図である。図１３は図１２の線Ｅ−Ｅ’に沿った断面図を示す。
本第５の実施形態が先の第１から第４の実施形態と異なる点は、断面構造においてＴＦＴ３０直上のデータ線６ａより上部の液晶層５０側に新たな遮光膜４２１を設け、該遮光膜４２１によって画素電極の隅部の遮蔽を行っている点である。
【００９７】
先ず、図１２に基づいて、本発明の電気光学装置用素子基板１００の画素部（画像表示領域）内の平面構造について詳細に説明する。
【００９８】
図１２に示すように、電気光学装置用素子基板１００は、ＴＦＴアレイ基板上の画素部内に、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（鎖線部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。また、走査線３ａと平行して容量線３００が設けられている。データ線６ａに沿った各画素電極９ａの隅部には、画素電極９ａをスイッチング制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００９９】
データ線６ａは、コンタクトホール８２を介して半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されており、画素電極９ａは、画素電極９ａの走査線３ａに沿った辺に設けられたコンタクトホール８４を介してドレイン電極３０２に電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうちチャネル領域１ａ’（図１中左上りの斜線の領域）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も機能する。
【０１００】
容量線３００は、走査線３ａに平行して画素電極９ａの境界に沿って紙面左右方向に伸び、さらにデータ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って紙面で上方向に突出した突出部（即ち、平面的に見て、データ線６ａに重なって延設された領域）が設けられている。容量線３００は、絶縁膜を介して対向配置された走査線３ａに平行にほぼ直線状に伸びるドレイン電極３０２とデータ線沿いに延びるドレイン電極３０２の紙面上方に突出した部分（図中細線で示されている）とともに、蓄積容量７０を形成している。
画素電極９ａの中心部及び画素電極９ａの走査線３ａに沿った辺に設けられたコンタクトホール８４を除いた部分、すなわち画素電極９ａの隅部、走査線３ａ及びデーター線６ａの部分には、遮光膜４２１が設けてある（図中波線で輪郭を示している）。遮光膜４２１は各画素の開口領域を狭めないように画素の隅部を斜めに覆うように形成する。また、コンタクトホール形成部は避けて形成する。遮光膜４２１は後述のようにＴＦＴ３０直上のデータ線６ａより上方の液晶層に近い位置に設ける。
【０１０１】
この新たに設けた遮光膜４２１によって紙面垂直方向から入射する光、特に画素電極９ａの隅部からＴＦＴに向かって斜め方向に進入する光を効果的に遮蔽することができ、ＴＦＴでの光リーク電流の発生を防ぐことが可能となる。
【０１０２】
次に、図１３に基づいて、電気光学装置用素子基板１００の画素部内の断面構造について説明する。
先の実施形態と同様に、本実施形態の電気光学装置用素子基板１００は光透過性の例えばガラス基板や石英基板からなるＴＦＴアレイ基板１０を備えており、ＴＦＴアレイ基板１０には、遮光膜４２０、画素電極９ａ及び画素電極９ａをスイッチング制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。画素電極９ａ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。
【０１０３】
このように構成された電気光学装置用素子基板１００の画素電極９ａと対向電極（図示省略）とが対面するように配置し、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板との間には、シール材（図示を省略）により囲まれた空間に液晶が封入され、液晶層５０が形成される。
【０１０４】
ＴＦＴアレイ基板１０には、図１３に示すように、各画素電極９ａに対応する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【０１０５】
ＴＦＴアレイ基板１０と半導体層１ａとの間には、絶縁膜（絶縁体層）１２が設けられている。絶縁膜１２は、高絶縁性ガラス又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなる。
ＴＦＴアレイ基板１０と絶縁膜１２の間には、先の第３及び第４の実施形態と同様に、遮光性の金属からなる遮光膜４２０が設けてある。遮光膜４２０は、平面的にはデータ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３００と重畳して、各画素電極の縦横の境界み沿って設けてある。このように遮光膜４２０を配置することにより、画素領域の表面部から入射した光がＴＦＴアレイ基板１０の底面で反射して戻ってきた光を遮蔽することができる。
【０１０６】
画素スイッチング用のＴＦＴ３０も先の実施態様と同様に、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、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２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域（ソース側ＬＤＤ領域）１ｂ及び低濃度ドレイン領域（ドレイン側ＬＤＤ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、コンタクトホール８４を介して複数の画素電極９ａのうちの対応する一つが接続されている。
【０１０７】
本実施形態では、断面構造でＴＦＴ３０直上のデータ線６ａと液晶層５０との間の位置にＴＦＴ３０を上側から覆うように遮光性の金属薄膜からなる遮光膜４２１が形成されているので、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及びＬＤＤ領域１ｂ、１ｃへの光の入射を効果的に防ぐことが出来る。
【０１０８】
走査線３ａ、ゲート絶縁膜２、容量線３００及び絶縁膜１２の上には、層間絶縁膜４が形成されており、層間絶縁膜４にはコンタクトホール８２及びコンタクトホール８４が各々形成されている。コンタクトホール８２を介してデータ線６ａが半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続され、また、コンタクトホール８４を介して画素電極９ａが半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。
【０１０９】
層間絶縁膜４の上には、データ線６ａが形成されている。データ線６ａは好ましくは不透明なＡｌ又はＡｌ合金あるいは高融点金属であるＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ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構成する。
【０１１０】
データ線６ａ及び層間絶縁膜４の上には、絶縁膜７に挟まれた遮光膜４２１が形成されており、遮光膜４２１上の絶縁膜７の上には画素電極９ａ又は配向膜１６が形成されている。
遮光膜４２１は、好ましくは不透明な金属であるＡｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｂのうち少なくとも一つの金属単体、合金もしくは金属シリサイドから構成するのが好ましい。
【０１１１】
このように遮光膜４２１はＴＦＴ３０上のＴＦＴ３０と液晶層５０の間の位置に配置する。ＴＦＴ３０より上の液晶層側に配置することにより、液晶層方向（紙面の上方向）から入射する光がＴＦＴ３０に当たらないようにすることができる。また、遮光膜４２１は平面的に各画素の隅部を覆うように構成されているので、各画素の隅部からＴＦＴ３０方向に斜め方向に入射する光を効果的に遮蔽することが可能となる。
このように構成された電気光学装置用素子基板と対向基板とを微小間隔を保って貼り合わせ、空間に液晶層を挟んで液晶表示用パネルとする。
【０１１２】
次に、本発明の電気光学装置用素子基板を使用した電気光学装置について説明する。
【０１１３】
本発明の電気光学装置用素子基板を使用した電気光学装置の例を図１４及び図１５に示す。
【０１１４】
図１４（ａ）は携帯電話の例を示す斜視図である。１０００は携帯電話本体を示し、そのうち１００１は本発明の電気光学装置用素子基板を使用した液晶装置である。
【０１１５】
図１４（ｂ）は腕時計型電子機器の例を示す斜視図である。１１００は時計本体を示し、１１０１が本発明の電気光学装置用素子基板を使用した液晶装置である。
【０１１６】
図１４（ｃ）はワープロ、パソコン等の携帯型情報処理装置の例を示す斜視図である。図中１２００は情報処理装置を示し、１２００２はキーボード等の入力部、１２０４は情報処理装置本体、１２０６は本発明の電気光学装置用素子基板を使用した液晶装置である。
【０１１７】
これらの電気光学装置に本発明の電気光学装置用素子基板を使用すれば、画素電極駆動用のスイッチング素子であるＴＦＴに対して画素電極の隅部から進入する光を効果的に遮ることができるので、ＴＦＴのチャネル領域やドレイン領域に光が進入することはなく、ＴＦＴにリーク電流が発生することもないので、ＴＦＴの特性が変化することもなくて、鮮明な画像表示が得られる。
他の電気光学装置の例として、本発明の電気光学装置用素子基板を使用した液晶装置を光変調装置とした、投射型表示装置（プロジェクタ）の例を図１５に示す。
本例の投射型表示装置は、システム光軸Ｌに沿って配置した光源部１７１０、インテグレータレンズ１７２０、偏光光学素子１７３０から概略構成される偏光照明装置１７００、偏光照明装置１７００から出射されたＳ偏光光束を、Ｓ偏光光束反射面１４０１により反射させる偏光ビームスプリッタ１４００、偏光ビームスプリッタ１４００のＳ偏光反射面１４０１から反射された光のうち、青色光（Ｂ）の成分を分離するダイクロイックミラー１４１２、分離された青色光（Ｂ）を変調する反射型液晶光変調装置３００Ｂ、青色光が分離された後の光束のうち赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー１４１３、分離された赤色光（Ｒ）を変調する反射型液晶光変調装置１３００Ｒ、ダイクロイックミラー１４１３を透過する残りの緑色光（Ｇ）を変調する反射型液晶光変調装置１３００Ｇ、３つの反射型液晶光変調装置１３００Ｂ、１３００Ｒ、１３００Ｇにて変調された光をダイクロイックミラー１４１２、１４１３、偏光ビームスプリッタ１４００にて合成し、この合成光をスクリーン１６００に投射する投射レンズからなる投射光学系１５００から構成されている。上記３つの反射型液晶光変調装置１３００Ｒ、１３００Ｇ、１３００Ｂには、それぞれ本発明の電気光学装置用素子基板を使用した液晶装置が使用されている。本発明の電気光学装置用素子基板を使用することにより、ＴＦＴに近い画素の隅部からＴＦＴのチャネル部に進入するする光によるＴＦＴの光リーク電流の発生を抑制することができ、スイッチング特性に優れ、鮮明な画像表示が得られる投射型表示装置とすることができる。
【０１１８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したとおり、本発明によればＴＦＴと画素電極との間の位置に遮光性の金属膜を設け、しかも該金属膜を画素電極の隅部を覆うように設けてあるので、画素電極方向からの入射光、特に画素電極の隅部からＴＦＴ方向に向かって斜め方向に進入してくる光を効果的に遮蔽することができる。その結果、ＴＦＴに光リーク電流が発生することもなく、スイッチング素子としてのＴＦＴの特性が変化することもなく、鮮明な表示画面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気光学装置用素子基板の第１実施形態の平面構造を示す図である。
【図２】図１に示した電気光学装置用素子基板の線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。
【図３】本発明の電気光学装置用素子基板の第２実施形態の平面構造を示す図である。
【図４】図３に示した電気光学装置用素子基板の線Ｂ−Ｂ’に沿った断面図である。
【図５】本発明の電気光学装置用素子基板の第３実施形態の平面構造を示す図である。
【図６】図５に示した電気光学装置用素子基板の線Ｃ−Ｃ’に沿った断面図である。
【図７】図５に示した電気光学装置用素子基板の線Ｘ−Ｘ’に沿った断面図である。
【図８】図５に示した電気光学装置用素子基板の線Ｙ−Ｙ’に沿った断面図である。
【図９】図５に示した電気光学装置用素子基板の線Ｚ−Ｚ’に沿った断面図である。
【図１０】本発明の電気光学装置用素子基板の第４実施形態の平面構造を示す図である。
【図１１】図１０に示した電気光学装置用素子基板の線Ｄ−Ｄ’に沿った断面図である。
【図１２】本発明の電気光学装置用素子基板の第５実施形態の平面構造を示す図である。
【図１３】図１２に示した電気光学装置用素子基板の線Ｅ−Ｅ’に沿った断面図である。
【図１４】本発明の電気光学装置用素子基板を使用した電気光学装置の一例を示す図である。
【図１５】本発明の電気光学装置用素子基板を使用した電気光学装置の他の例を示す図である。
【図１６】従来の、電気光学装置用素子基板の平面構造を示す図である。
【図１７】図１６に示す従来の電気光学装置用素子基板の、線Ｐ−Ｐ’に沿った断面図である。
【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
３ａ・・・走査線
６ａ・・・データ線
９ａ・・・画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
１１ａ・・・遮光膜
１６・・・配向膜
３０・・・ＴＦＴ
５０・・・液晶層
７０・・・蓄積容量
８１，８２，８３，８４，ＡＣＮＴ，ＢＣＮＴ，ＣＣＮＴ，ＤＣＮＴ，ＩＣＯＮＴ・・・コンタクトホール
１００・・・電気光学装置用素子基板
３００・・・容量線
４２０，４２１・・・遮光膜

Claims (4)

1. 基板上にマトリクス状に形成された複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線とデータ線に電気的に接続されたトランジスタと、前記トランジスタに電気的に接続された画素電極とを有する電気光学装置用素子基板であって、
   前記トランジスタは、前記走査線と前記データ線の交差部分に形成されるとともに、前記薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域は前記データ線に沿って配置されており、
   前記トランジスタと画素電極との間に遮光膜が積層されており、
   前記遮光膜は、前記画素電極の周囲に格子状に配置されるとともに、前記走査線と前記データ線の交差部分で平面的に見て前記トランジスタを覆うように幅広にして、前記走査線と前記データ線とで区画された各画素の四隅を斜めに遮るように構成された容量線であり、
   前記容量線は、該素子基板の平面構造において、走査線と重畳して配置されていることを特徴とする電気光学装置用素子基板。
2. 前記データ線は、遮光性の薄膜から構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用素子基板。
3. 前記画素電極の隅部を遮蔽するように構成した遮光膜が、該素子基板の断面構造において、画素電極と信号配線の間に設けら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用素子基板。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の電気光学装置用素子基板を具備することを特徴とする電気光学装置。

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