JP2008107434A - Electro-optical device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
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ライトバルブに用いたプロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of, for example, an electro-optical device such as a liquid crystal device, and an electronic apparatus such as a projector using the electro-optical device as a light valve.
この種の電気光学装置の一例である液晶装置では、複数の画素から構成される表示領域に縦横に配列された多数の走査線およびデータ線、並びにこれらの各交点に対応して多数の画素電極が基板上に設けられている。このような液晶装置は、例えばTFT(Thin Film Transistor)駆動によるアクティブマトリクス駆動方式を採用しており、走査線等の配線部に加えて、サンプルホールド回路、プリチャージ回路、走査線駆動回路、データ線駆動回路、検査回路等のTFTを構成要素とする各種の周辺回路がこのような基板上に設けられる。サンプルホールド回路は、例えば、基板上に形成されたTFT等のスイッチング素子によって構成されたサンプリングスイッチを有している。サンプリングスイッチは、画像信号線を介して供給された画像信号をサンプリング信号に応じて各データ線に供給する。データ線に供給された画像信号は、各画素に形成された画素スイッチング用TFTのスイッチング動作に応じて画素電極に供給され、表示領域に画像が表示される。 In a liquid crystal device which is an example of this type of electro-optical device, a large number of scanning lines and data lines arranged vertically and horizontally in a display area composed of a plurality of pixels, and a large number of pixel electrodes corresponding to the respective intersections thereof. Is provided on the substrate. Such a liquid crystal device employs, for example, an active matrix driving method by TFT (Thin Film Transistor) driving, and in addition to a wiring portion such as a scanning line, a sample hold circuit, a precharge circuit, a scanning line driving circuit, data Various peripheral circuits having a TFT as a constituent element such as a line driving circuit and an inspection circuit are provided on such a substrate. The sample hold circuit has a sampling switch constituted by a switching element such as a TFT formed on a substrate, for example. The sampling switch supplies the image signal supplied via the image signal line to each data line according to the sampling signal. The image signal supplied to the data line is supplied to the pixel electrode in accordance with the switching operation of the pixel switching TFT formed in each pixel, and an image is displayed in the display area.
通常、TFT等の半導体素子では、チャネル領域を含む半導体層に光が照射されることによって光リーク電流が発生する。仮に、画素に形成された画素スイッチング用TFTに対する遮光が十分でなく、該TFTに光が照射された場合、画像信号に応じた所定の電位が画素電極に印加されなくなり、表示不良を発生させてしまう問題点がある。 Usually, in a semiconductor element such as a TFT, light leakage current is generated by irradiating a semiconductor layer including a channel region with light. If the pixel switching TFT formed in the pixel is not sufficiently shielded, and if the TFT is irradiated with light, a predetermined potential corresponding to the image signal is not applied to the pixel electrode, causing a display defect. There is a problem.
このような表示不良を低減するために、例えば特許文献1は、プロジェクタのライトバルブに用いられる液晶装置であって、該画素スイッチング用TFT或いはサンプルホールド回路が有する複数のサンプリングスイッチ等の半導体素子にTFTアレイ基板側から照射される戻り光を遮光するために、これら素子とTFTアレイ基板との間に遮光膜が形成された液晶装置を開示している。
In order to reduce such display defects, for example,
しかしながら、サンプリングスイッチ等の半導体素子に照射される光は、TFTアレイ基板側照射される戻り光だけでなく、TFTアレイ基板の上側である光源側からTFT等の半導体素子に照射される光もある。このような光によれば、戻り光が照射された場合と同様に、TFT等の半導体素子によって構成されるサンプリングスイッチに光リーク電流が発生してしまい、クロストーク等の不具合を生じさせてしまう問題点がある。より具体的には、サンプリングスイッチは、通常、走査線が延びる方向に沿って、TFTアレイ基板の表示領域の周辺に位置する周辺領域に複数の形成されることが一般的であるため、上述したクロストークは、走査線が延びる方向、即ち水平方向に沿って生じる「横クロストーク」として観察される。特に、プロジェクタのライトバルブに用いられる液晶装置では、光源から強力な光が照射されるため、横クロストーク等の表示不良は戻り光が照射される場合に比べてより顕著に発生すると考えられる。 However, the light irradiated to the semiconductor element such as the sampling switch is not only the return light irradiated to the TFT array substrate side but also the light irradiated to the semiconductor element such as TFT from the light source side above the TFT array substrate. . According to such light, as in the case where the return light is irradiated, a light leakage current is generated in a sampling switch constituted by a semiconductor element such as a TFT, causing problems such as crosstalk. There is a problem. More specifically, since a plurality of sampling switches are generally formed in the peripheral region located around the display region of the TFT array substrate along the direction in which the scanning line extends, the sampling switch is generally described above. Crosstalk is observed as “lateral crosstalk” that occurs along the direction in which the scan lines extend, ie, in the horizontal direction. In particular, in a liquid crystal device used for a light valve of a projector, strong light is emitted from a light source, so that display defects such as lateral crosstalk are considered to be more prominent than when returned light is emitted.
加えて、表示領域の拡大、或いは、液晶装置のサイズの小型化に対する要請に伴う周辺回路の小型化に応じて、サンプリングスイッチとしてTFTアレイ基板上に形成されたTFTのソース電極及びドレイン電極間に生じる結合容量(カップリング容量)が増大した場合、サンプリングスイッチに電気的に接続されたデータ線の電位変動は、該結合容量の増大に応じて増大し、上述した横クロストークの発生はより一層顕在化する。 In addition, according to the downsizing of the peripheral circuit accompanying the demand for the enlargement of the display area or the downsizing of the liquid crystal device, the sampling electrode is connected between the source electrode and the drain electrode of the TFT formed on the TFT array substrate. When the generated coupling capacitance (coupling capacitance) increases, the potential fluctuation of the data line electrically connected to the sampling switch increases as the coupling capacitance increases, and the occurrence of the above-described lateral crosstalk is further increased. Realize.
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、横クロストーク等の表示不良を低減可能な電気光学装置、及びそのような電気光学装置を具備してなるプロジェクタ等の電子機器を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems. For example, an electro-optical device capable of reducing display defects such as lateral crosstalk, and a projector including such an electro-optical device. It is an object to provide an electronic device.
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、基板上の表示領域に配設された複数の走査線及び複数のデータ線と、前記複数の走査線及び前記複数のデータ線に夫々電気的に接続された複数の画素部と、画像信号線を介して供給された画像信号をサンプリング信号に応じて前記データ線に供給し、且つ(i)前記画像信号線に電気的に接続されたソース電極、(ii)前記データ線に電気的に接続されたドレイン電極、及び(iii)前記サンプリング信号を供給するデータ線駆動回路に接続されたゲート電極を有するサンプリングスイッチを含むサンプルホールド回路と、前記基板上において、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の夫々を互いに隔てる隙間に重なるように前記ゲート電極上に形成されており、且つ導電性を有する遮光部とを備える。 In order to solve the above-described problems, the electro-optical device according to the present invention includes a plurality of scanning lines and a plurality of data lines, a plurality of scanning lines and a plurality of data lines arranged in a display area on a substrate. A plurality of electrically connected pixel portions and an image signal supplied via an image signal line are supplied to the data line according to a sampling signal, and (i) electrically connected to the image signal line A sample and hold circuit including a sampling switch having a source electrode, (ii) a drain electrode electrically connected to the data line, and (iii) a gate electrode connected to a data line driving circuit for supplying the sampling signal; On the substrate, the gate electrode is formed on the gate electrode so as to overlap a gap separating the source electrode and the drain electrode from each other. And a that light-shielding portion.
本発明に係る電気光学装置によれば、その駆動時には、画像信号が画像信号線に供給される。画像信号の供給と並行して、例えばデータ線駆動回路によって、サンプルホールド回路が含むサンプリングスイッチ毎に、サンプリング信号が順次供給される。サンプリングスイッチは、例えば、基板上に形成されたTFT等の半導体素子である。複数のデータ線には、サンプリング信号に応じてデータ線に画像信号が順次供給される。 With the electro-optical device according to the present invention, an image signal is supplied to the image signal line during driving. In parallel with the supply of the image signal, the sampling signal is sequentially supplied to each sampling switch included in the sample hold circuit, for example, by the data line driving circuit. The sampling switch is, for example, a semiconductor element such as a TFT formed on the substrate. Image signals are sequentially supplied to the data lines in accordance with the sampling signals.
尚、画像信号は、例えばシリアル−パラレル変換されたN個の画像信号として、これら画像信号に対応するN本の画像信号線に供給され、データ線群毎に供給されてもよい。このようなN個の画像信号は、例えば、駆動周波数の上昇を抑えつつ高精細な画像表示を実現すべく、外部回路によって、シリアルな画像信号が、例えば3相、6相、12相、24相、・・・など、複数のパラレルな画像信号に変換されることによって生成される。 The image signals may be supplied to N image signal lines corresponding to the image signals, for example, as N image signals subjected to serial-parallel conversion, and may be supplied for each data line group. For example, in order to realize a high-definition image display while suppressing an increase in driving frequency, such N image signals are converted into serial image signals, for example, three-phase, six-phase, twelve-phase, and twenty-four, by an external circuit. The phase is generated by being converted into a plurality of parallel image signals.
このようにデータ線に画像信号が供給されると、各画素部では、例えば、走査線駆動回路から走査線を介して供給される走査信号に応じて画素電極が選択状態となり、スイッチング動作を行うTFT等の画素スイッチング素子を介して、データ線より画像信号が画素電極に供給される。これにより、電気光学物質の一例である液晶を含む液晶素子は供給された画像信号に基づいて画像表示を行う。 When the image signal is supplied to the data line in this way, in each pixel unit, for example, the pixel electrode is selected according to the scanning signal supplied via the scanning line from the scanning line driving circuit, and the switching operation is performed. An image signal is supplied to the pixel electrode from the data line via a pixel switching element such as a TFT. As a result, a liquid crystal element including liquid crystal, which is an example of an electro-optical material, performs image display based on the supplied image signal.
サンプリングスイッチは、画像信号線に電気的に接続されたソース電極、データ線に電気的に接続されたドレイン電極、及びサンプリング信号を供給するデータ線駆動回路に接続されたゲート電極を有している。より具体的には、ソース電極は、ソース電極と一体的に形成される、或いは電気的に接続されている。同様に、ドレイン電極も、ドレイン電極と一体的に形成される、或いはドレイン電極に電気的に接続されている。ソース電極、ゲート電極は、例えばシリコン酸化膜(SiO2)等の絶縁膜を介してチャネル領域を含む半導体層上に形成されている。 The sampling switch has a source electrode electrically connected to the image signal line, a drain electrode electrically connected to the data line, and a gate electrode connected to a data line driving circuit for supplying a sampling signal. . More specifically, the source electrode is formed integrally with or electrically connected to the source electrode. Similarly, the drain electrode is formed integrally with the drain electrode or is electrically connected to the drain electrode. The source electrode and the gate electrode are formed on the semiconductor layer including the channel region via an insulating film such as a silicon oxide film (SiO 2).
遮光部は、基板上において、ソース電極及びドレイン電極の夫々を互いに隔てる隙間に重なるようにゲート電極上に形成されている。したがって、例えば光源、或いは光源から出射された光を導く光学系が基板上に配置されている場合、遮光部は、ソース電極及びドレイン電極を相互に隔てる隙間を介して、ゲート電極の下層側に位置する半導体層に光が照射されないように、光源或いは光学系から出射された光を遮光できる。したがって、遮光部によれば、サンプリングスイッチに光が照射されることによって該サンプリングスイッチに発生する光リーク電流を低減でき、横クロストーク等の表示不良を低減することが可能である。 The light shielding portion is formed on the gate electrode so as to overlap a gap separating the source electrode and the drain electrode from each other on the substrate. Therefore, for example, when a light source or an optical system that guides light emitted from the light source is disposed on the substrate, the light shielding portion is disposed on the lower layer side of the gate electrode through a gap separating the source electrode and the drain electrode from each other. Light emitted from the light source or the optical system can be shielded so that the semiconductor layer located is not irradiated with light. Therefore, according to the light shielding portion, it is possible to reduce the light leakage current generated in the sampling switch when the sampling switch is irradiated with light, and to reduce display defects such as lateral crosstalk.
加えて、遮光部は、導電性を有しているため、ソース電極及びドレイン電極と遮光部との間で、遮光部及びこれら電極の夫々の電位の差に応じて電界が発生する。このような電界は、ソース電極及びドレイン電極の夫々の電位の差に応じてこれら電極間に生じる結合容量を低減するように作用する。したがって、サンプルホールド回路を含む周辺回路の小型化の要請に伴って、即ち、TFT等の半導体素子の小型化に伴ってソース電極及びドレイン電極間の間隔が狭められることによって増大する虞のあるソース電極及びドレイン電極間の結合容量を低減でき、該結合容量を一因として生じる横クロストーク等の表示不良を低減できる。 In addition, since the light shielding part has conductivity, an electric field is generated between the source electrode and the drain electrode and the light shielding part according to the potential difference between the light shielding part and each of these electrodes. Such an electric field acts to reduce the coupling capacitance generated between these electrodes in accordance with the potential difference between the source electrode and the drain electrode. Accordingly, a source that may increase due to a reduction in the distance between the source electrode and the drain electrode in accordance with a demand for downsizing of a peripheral circuit including a sample hold circuit, that is, a downsizing of a semiconductor element such as a TFT. The coupling capacitance between the electrode and the drain electrode can be reduced, and display defects such as lateral crosstalk caused by the coupling capacitance can be reduced.
尚、遮光部は、ソース電極及びドレイン電極を互いに隔てる隙間の少なくとも一部に重なるように形成されていれば、上述した半導体層に対する遮光性向上及び結合容量低減の夫々の効果は相応に得られるが、ソース電極及びドレイン電極を互いに隔てる隙間の全体に重なるように形成されているほうがより好ましい。 If the light shielding part is formed so as to overlap at least a part of the gap separating the source electrode and the drain electrode, the above-described effects of improving the light shielding property and reducing the coupling capacitance with respect to the semiconductor layer can be obtained accordingly. However, it is more preferable that it is formed so as to overlap the entire gap separating the source electrode and the drain electrode.
このように、本発明に係る電気光学装置によれば、サンプリングスイッチに発生する光リーク電流と、ソース電極及びドレイン電極間に生じる結合容量を低減できるため、横クロストーク等の表示不良を低減することが可能であり、表示品位に優れた電気光学装置を提供することが可能である。 As described above, according to the electro-optical device according to the present invention, the optical leakage current generated in the sampling switch and the coupling capacitance generated between the source electrode and the drain electrode can be reduced, so that display defects such as lateral crosstalk are reduced. Therefore, it is possible to provide an electro-optical device with excellent display quality.
本発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記遮光部は、前記基板上に形成された回路部に電源を供給する電源線に電気的に接続されていてもよい。 In one aspect of the electro-optical device according to the present invention, the light shielding portion may be electrically connected to a power supply line that supplies power to a circuit portion formed on the substrate.
この態様によれば、通常、電源線を介して回路部に供給される電源の電位と、ソース電極及びドレイン電極の夫々の電位とは相互に異なる。したがって、遮光部及びこれら電極間に生じる電界が、これら電極間に生じる電界を低減するように作用し、ソース電極及びドレイン電極間に生じる結合容量を低減することが可能である。 According to this aspect, normally, the potential of the power supplied to the circuit unit via the power supply line is different from the potential of each of the source electrode and the drain electrode. Accordingly, the electric field generated between the light shielding portion and these electrodes acts to reduce the electric field generated between these electrodes, and the coupling capacitance generated between the source electrode and the drain electrode can be reduced.
この態様では、前記電源線は、前記回路部に供給される電源のうち最も低い電位を有する電源を供給してもよい。 In this aspect, the power supply line may supply power having the lowest potential among the power supplied to the circuit unit.
この態様によれば、遮光部と、ソース電極及びドレイン電極との間に生じる電界強度を最大にすることができ、結合容量をより一層低減することが可能である。尚、画素電極に対向するように配置された対向電極に供給された共通電位を遮光部に供給することも考えられるが、対向電極及び遮光部を電気的に接続することによって、対向電極に共通電位を変動させるノイズが乗り易くなるため、共通電位に比べてノイズによる影響が小さい電源のうち最も低い電位を有する電源を遮光部に供給することによって、電気光学装置の表示品位が低下することを避けることが可能である。 According to this aspect, the electric field strength generated between the light shielding portion and the source electrode and the drain electrode can be maximized, and the coupling capacitance can be further reduced. Although it is conceivable to supply a common potential supplied to the counter electrode arranged so as to face the pixel electrode to the light shielding part, it is common to the counter electrode by electrically connecting the counter electrode and the light shielding part. Since it is easy to ride noise that fluctuates the potential, it is possible to reduce the display quality of the electro-optical device by supplying the light source having the lowest potential among the power sources that are less affected by the noise than the common potential to the light shielding portion. It is possible to avoid it.
本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、前記基板上において前記ゲート電極の上層側に形成されており、前記遮光部は、前記前記ソース電極及び前記ドレイン電極と前記ゲート電極との間に形成された第1遮光膜、並びに、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の上層側に形成された第2遮光膜の少なくとも一方を含んでいてもよい。 In another aspect of the electro-optical device according to the aspect of the invention, the source electrode and the drain electrode are formed on an upper layer side of the gate electrode on the substrate, and the light-shielding portion includes the source electrode and the drain It may include at least one of a first light-shielding film formed between the electrode and the gate electrode, and a second light-shielding film formed on an upper layer side of the source electrode and the drain electrode.
この態様によれば、遮光部が、第1遮光膜或いは第2遮光膜から構成されている場合、第1遮光膜或いは第2遮光膜の存在によって、半導体層に照射される光を遮光できると共に、第1遮光膜或いは第2遮光膜によって結合容量を低減できる。また、遮光部が、第1遮光膜及び第2遮光膜の両方を含んで構成されている場合には、一枚の遮光膜を設ける場合に比べて、遮光性の向上及び結合容量の低下は大きくなり、上述した横クロストークを低減する効果は一層大きくなる。 According to this aspect, in the case where the light shielding portion is configured by the first light shielding film or the second light shielding film, the presence of the first light shielding film or the second light shielding film can shield the light irradiated to the semiconductor layer. The coupling capacitance can be reduced by the first light shielding film or the second light shielding film. In addition, when the light shielding portion is configured to include both the first light shielding film and the second light shielding film, the light shielding performance is improved and the coupling capacitance is reduced as compared with the case where a single light shielding film is provided. The effect of reducing the above-described lateral crosstalk is further increased.
この態様では、前記画素部は、画素電極を有しており、前記一方は、前記画像信号に応じて前記画素電極に供給される電位を保持する保持容量の一部を構成する容量電極と同層に形成されていてもよい。 In this aspect, the pixel portion includes a pixel electrode, and one of the electrodes is the same as a capacitor electrode that forms a part of a storage capacitor that holds a potential supplied to the pixel electrode in accordance with the image signal. It may be formed in a layer.
この態様によれば、容量電極を形成する工程と共通の工程を経て一方を形成できるため、横クロストークが低減された電気光学装置を製造するプロセスを簡便にすることが可能である。 According to this aspect, since one can be formed through a step common to the step of forming the capacitor electrode, it is possible to simplify the process of manufacturing the electro-optical device with reduced lateral crosstalk.
本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記一方は、TiN層及びAl層が相互に積層された多層構造を有していてもよい。 In another aspect of the electro-optical device according to the invention, the one may have a multilayer structure in which a TiN layer and an Al layer are stacked on each other.
この態様によれば、AL層は、基板上に形成された他の金属膜に比べて電気抵抗が小さいため、例えば、一方が電源線に電気的に接続されている場合には、該電源線に乗るノイズを低減できる。TiN層は、光反射率が他の材料を用いた場合に比べて低く、一方によって反射される光を低減する反射防止膜として用いられる。したがって、単に一方が遮光膜として用いられるだけでなく、光反射も低減できるため、基板上に生じる迷光を低減でき、該迷光が照射されることによってサンプリングスイッチに発生する光リーク電流も低減できる。 According to this aspect, since the AL layer has a smaller electric resistance than other metal films formed on the substrate, for example, when one of the AL layers is electrically connected to the power supply line, the power supply line Noise that rides on can be reduced. The TiN layer is used as an antireflection film that has a lower light reflectivity than other materials, and reduces the light reflected by one. Therefore, not only can one be used as a light-shielding film, but also light reflection can be reduced, so that stray light generated on the substrate can be reduced, and light leakage current generated in the sampling switch when the stray light is irradiated can also be reduced.
本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、前記基板上において前記ゲート電極の上層側に形成されており、前記遮光部は、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と前記ゲート電極との間に形成された第1遮光膜と、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の上層側に形成された画素電極と同層に形成された導電膜とを含んでいてもよい。 In another aspect of the electro-optical device according to the aspect of the invention, the source electrode and the drain electrode are formed on an upper layer side of the gate electrode on the substrate, and the light-shielding portion includes the source electrode and the drain electrode. And a gate electrode, and a conductive film formed in the same layer as the pixel electrode formed on the source electrode and the drain electrode.
この態様によれば、第1遮光膜によって、半導体層に照射される光を遮光できると共に、第1遮光膜及び導電膜によって結合容量を低減できる。したがって、一枚の遮光膜の場合に比べて、結合容量の低下は大きくなり、上述した横クロストークを低減する効果は一層大きくなる。加えて、導電膜をITO等の透明導電材料からなる画素電極と同層に形成することによって、画素電極を形成する工程と共通の工程を用いて導電膜を形成でき、横クロストークが低減された電気光学装置の製造プロセスを簡便なものにできる。 According to this aspect, the light irradiated to the semiconductor layer can be shielded by the first light shielding film, and the coupling capacitance can be reduced by the first light shielding film and the conductive film. Therefore, compared with the case of a single light-shielding film, the coupling capacity is greatly reduced, and the effect of reducing the above-described lateral crosstalk is further increased. In addition, by forming the conductive film in the same layer as the pixel electrode made of a transparent conductive material such as ITO, the conductive film can be formed using the same process as the process of forming the pixel electrode, thereby reducing lateral crosstalk. In addition, the manufacturing process of the electro-optical device can be simplified.
この態様では、前記第1遮光膜は、前記画像信号に応じて前記画素電極に供給される電位を保持する保持容量の一部を構成する容量電極と同層に形成されていてもよい。 In this aspect, the first light shielding film may be formed in the same layer as a capacitor electrode that constitutes a part of a storage capacitor that holds a potential supplied to the pixel electrode in accordance with the image signal.
この態様によれば、容量電極を形成する工程と共通の工程を経て一方を形成できるため、横クロストークが低減された電気光学装置を製造するプロセスを簡便にすることが可能である。 According to this aspect, since one can be formed through a step common to the step of forming the capacitor electrode, it is possible to simplify the process of manufacturing the electro-optical device with reduced lateral crosstalk.
本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記第1遮光膜は、TiN層及びAl層が相互に積層された多層構造を有していてもよい。 In another aspect of the electro-optical device according to the invention, the first light shielding film may have a multilayer structure in which a TiN layer and an Al layer are stacked on each other.
この態様によれば、AL層は、基板上に形成される他の金属膜に比べて電気抵抗が小さいため、例えば、一方が電源線に電気的に接続されている場合には、該電源線に乗るノイズを低減できる。TiN層は、光反射率が他の材料を用いた場合に比べて低く、一方によって反射される光を低減する反射防止膜として用いられる。したがって、単に一方が遮光膜として用いられるだけでなく、光反射も低減できるため、基板上に生じる迷光を低減でき、該迷光が照射されることによってサンプリングスイッチに発生する光リーク電流も低減できる。 According to this aspect, since the AL layer has a smaller electric resistance than other metal films formed on the substrate, for example, when one is electrically connected to the power supply line, the power supply line Noise that rides on can be reduced. The TiN layer is used as an antireflection film that has a lower light reflectivity than other materials, and reduces the light reflected by one. Therefore, not only can one be used as a light-shielding film, but also light reflection can be reduced, so that stray light generated on the substrate can be reduced, and light leakage current generated in the sampling switch when the stray light is irradiated can also be reduced.
本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を備えている。 In order to solve the above problems, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device of the present invention.
本発明に係る電子機器によれば、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、高品位の表示が可能な、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。また、本発明に係る電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することが可能である。 According to the electronic apparatus according to the present invention, since the electro-optical device according to the present invention described above is provided, a projection display device, a mobile phone, an electronic notebook, a word processor, and a viewfinder type capable of high-quality display. Alternatively, various electronic devices such as a monitor direct-view video tape recorder, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a touch panel can be realized. In addition, as an electronic apparatus according to the present invention, for example, an electrophoretic device such as electronic paper can be realized.
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。 Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
以下、図面を参照しながら、本発明に係る電気光学装置及び電子機器の各実施形態を説明する。本実施形態では、本発明に係る電気光学装置を液晶装置に適用した例を説明する。 Hereinafter, embodiments of an electro-optical device and an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, an example in which the electro-optical device according to the invention is applied to a liquid crystal device will be described.
<1:電気光学装置>
<1−1:電気光学装置の全体構成>
先ず、図1乃至図3を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置の全体構成を説明する。図1は、対向基板側から見た液晶装置の平面図であり、図2は、図1のII−II´断面図である。
<1: Electro-optical device>
<1-1: Overall Configuration of Electro-Optical Device>
First, the overall configuration of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a plan view of the liquid crystal device viewed from the counter substrate side, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG.
図1及び図2において、液晶装置1は、互いに対向するように配置されたTFTアレイ基板10及び対向基板20を含んで構成されている。TFTアレイ基板10と対向基板20との間には液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、本発明の「表示領域」の一具体例である画像表示領域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。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。
1 and 2, the
TFTアレイ基板10上における、画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域では、データ線駆動回路101、外部回路接続端子102及び不図示のサンプルホールド回路が、TFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿い、且つ、額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域10aの両側に設けられた二つの走査線駆動回路104間をつなぐため、TFTアレイ基板10の残る一辺に沿い、且つ額縁遮光膜53に覆われるようにして複数の配線105が設けられている。また、TFTアレイ基板10及び対向基板20の間には、両基板間の電気的導通を確保するための上下導通端子106が配置されている。
In the peripheral area located on the
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TFTや各種配線等の上に画素電極9aが、更にその上から配向膜が形成されている。他方、対向基板20上の画像表示領域10aには、液晶層50を介して複数の画素電極9aと対向する対向電極21が形成されている。即ち、夫々に電圧が印加されることで、画素電極9aと対向電極21との間には液晶保持容量が形成される。対向電極21上には、格子状又はストライプ状の遮光膜23が形成され、更にその上を配向膜が覆っている。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。
In FIG. 2, on the
尚、ここでは図示しないが、TFTアレイ基板10上には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。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(ツイステッドネマティック)モード、STN(スーパーTN)モード、D−STN(ダブル−STN)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。
Although not shown here, in addition to the data line driving
<1−2:電気光学装置の回路構成>
次に、図3を参照しながら、液晶装置1の主要な回路構成を説明する。ここに、図3は、液晶装置1の要部の回路構成を示したブロック図である。
<1-2: Circuit Configuration of Electro-Optical Device>
Next, the main circuit configuration of the
図3において、液晶装置1は、画素電極9a、走査線11a、データ線6a、走査線駆動回路104、データ線駆動回路101、及びサンプルホールド回路7を備えている。
In FIG. 3, the
液晶装置1は、例えば石英基板、ガラス基板或いはシリコン基板等からなるTFTアレイ基板10と対向基板20(ここでは図示せず)とが液晶層を介して対向配置され、画像表示領域10aにおいて区画配列された画素電極9aに印加する電圧を制御し、液晶層にかかる電界を画素毎に変調する構成となっている。これにより、両基板間の透過光量が制御され、画像が階調表示される。液晶装置1はTFTアクティブマトリクス駆動方式を採り、TFTアレイ基板10における画素表示領域10aには、マトリクス状に配置された複数の画素電極9aと、互いに交差して配列された複数の走査線11a及びデータ線6aとが形成され、画素に対応する画素部が構築されている。尚、ここでは図示しないが、各画素電極9aとデータ線6aとの間には、走査線11aを介して夫々供給される走査信号に応じて導通、非導通が制御される画素スイッチング用TFTや、画素電極9aに印加した電圧を維持するための保持容量が形成されている。また、画像表示領域10aの周辺領域には、データ線駆動回路101等の駆動回路が形成されている。
In the
データ線駆動回路101は、シフトレジスタ51、論理回路52、及び位相差補正回路108を備えて構成されている。
The data line driving
シフトレジスタ51は、データ線駆動回路101内に入力される所定周期のX側クロック信号CLX(及びその反転信号CLXB)、シフトレジスタスタート信号DXに基づいて、各段から転送信号Pi(i=1、・・・、n)を順次出力するように構成されている。液晶装置1の動作時において、シフトレジスタ51には、電源VDDX及び該電源より低電位の電源VSSXが供給され、シフトレジスタ51を構成するトランジスタが駆動される。より具体的には、電源VDDXは、シフトレジスタ51を構成するトランジスタのドレインに供給される電源であり、電源VSSXは、シフトレジスタ51を構成するトランジスタのソースに供給される電源である。尚、電源VSSX及びVSSYは、電源VDDX及びVDDYより低電位の電源である。
The shift register 51 receives a transfer signal Pi (i = 1) from each stage based on an X-side clock signal CLX (and its inverted signal CLXB) and a shift register start signal DX input into the data line driving
論理回路52は、パルス幅制限手段を含み、電源VDDX及びVSSXによって駆動される。論理回路52は、シフトレジスタ51から順次出力される転送信号Piを、NRG信号に応じて信号の鈍りが低減されたイネーブル信号ENB1乃至ENB4に基づいて整形し、それを基にして最終的にサンプリング回路駆動信号Siを出力する。
The
位相差補正回路108は、双安定回路を含んでおり、電源VDDX及びVSSXによって駆動される。位相差補正回路108は、反転クロック信号CLXBの位相及びクロック信号CLXの位相間に位相差が生じた場合に、これら信号の位相差を補正する。
The phase
サンプルホールド回路7は、複数のサンプリングスイッチ72を備えて構成されている。サンプルホールド回路7は、画像信号線216を介して供給された画像信号VIDをサンプリング信号Siに応じてサンプリングし、データ線6aに供給する。尚、本実施形態では、1本の画像信号線216を介して1系統の画像信号VIDが供給される場合を例にあげているが、シリアル−パラレル変換によって相展開された複数系統の画像信号が同時に供給されてもよい。このようにシリアルな画像信号を変換して得たパラレルな画像信号を同時供給すると、複数のデータ線を一群とするグループ毎にデータ線6aへの画像信号入力を行うことができ、駆動周波数を抑えることが可能である。
The sample hold circuit 7 includes a plurality of sampling switches 72. The sample hold circuit 7 samples the image signal VID supplied via the
走査線駆動回路104は、走査線駆動回路104に入力される所定周期のY側クロック信号CLY、シフトレジスタスタート信号DYに基づいて、各段から走査信号Gi(i=1、・・・、n)を順次出力するように構成されており、電源VDDY及びVSSYによって駆動される。
The scanning
<1−3:画素部の原理的構成>
次に、図4を参照しながら、液晶装置1の画像表示領域10aにおける回路構成を詳細に説明する。図4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、配線等の等価回路図である。
<1-3: Principle Configuration of Pixel Unit>
Next, a circuit configuration in the
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と当該画素電極9aをスイッチング制御するためのTFT30とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線6aがTFT30のソースに電気的に接続されている。データ線6aに書き込まれる画像信号VID1、VID2、・・・、VIDn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。
A
TFT30のゲートに走査線11aが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線11a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VID1、VID2、・・・、VIDnを所定のタイミングで書き込む。
The
画素電極9aを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号VID1、VID2、・・・、VIDn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からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
A predetermined level of image signals VID1, VID2,..., VIDn written to the liquid crystal via the
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保持容量70が付加されている。保持容量70の一方の電極は、画素電極9aと並列してTFT30のドレインに接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量配線400に電気的に接続されている。
In order to prevent the image signal held here from leaking, a holding
<1−4:画素部の具体的な構成>
次に、図5乃至図8を参照しながら、液晶装置1の画素部の具体的な構成を説明する。図5乃至図7は、TFTアレイ基板10上の画素部に係る部分構成を表す平面図である。図5及び図6の夫々は、後述する積層構造のうち下層部分(図5)と上層部分(図6)に相当する。図7は、積層構造を拡大した平面図であり、図5及び図6を重ね合わせた平面図である。図8は、図5及び図6を重ね合わせたVIII−VIII´線断面図である。尚、図8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・各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
<1-4: Specific Configuration of Pixel Unit>
Next, a specific configuration of the pixel portion of the
図5乃至図8では、上述した画素部の各回路要素は、下から順に、走査線11aを含む第1層、TFT30等を含む第2層、データ線6a等を含む第3層、保持容量70等を含む第4層、画素電極9a等を含む第5層からなる。第1層−第2層間には下地絶縁膜12、第2層−第3層間には第1層間絶縁膜41、第3層−第4層間には第2層間絶縁膜42、第4層−第5層間には第3層間絶縁膜43がそれぞれ設けられ、前述の各要素間が短絡することを防止している。尚、このうち、第1層から第3層が下層部分として図5に示され、第4層から第5層が上層部分として図6に示されている。
5 to 8, each circuit element of the pixel portion described above includes, in order from the bottom, the first layer including the
(第1層の構成―走査線等―)
第1層は、走査線11aで構成されている。走査線11aは、図5のX方向に沿って延びる本線部と、データ線6aが延在する図5中のY方向に延びる突出部とからなる形状にパターニングされている。走査線11aは、例えば導電性ポリシリコンからなり、その他にもチタン(Ti)、クロム(Cr)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)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、ポリシリサイド又はこれらの積層体等により形成することができる。本実施形態では特に、走査線11aは、TFT30の下層側に、チャネル領域1a´に対向する領域を含むように配置された導電膜である。したがって、走査線11aは、TFTアレイ基板10における裏面反射や、液晶装置をライトバルブとして用いて複板式のプロジェクタを構築した場合に、他の液晶装置から発せられプリズム等の合成光学系を突き抜けてくる光等の戻り光について、チャネル領域1a´を下層側から遮光できる。
(Structure of the first layer-scanning lines, etc.)
The first layer is composed of
(第2層の構成―TFT等―)
第2層は、TFT30を含んで構成されている。TFT30は、例えばLDD(Lightly Doped Drain)構造とされ、ゲート電極3a、半導体層1a、ゲート電極3aと半導体層1aを絶縁するゲート絶縁膜を含んだ絶縁膜2を備えている。ゲート電極3aは、例えば導電性ポリシリコンで形成される。半導体層1aは、例えばポリシリコンからなり、チャネル領域1a´、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c、並びに高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eからなる。尚、TFT30は、LDD構造を有しているほうが好ましいが、低濃度ソース領域1b、低濃度ドレイン領域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3aをマスクとして不純物を高濃度に打ち込んで高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成する自己整合型のTFTであってもよい。
(Second layer configuration-TFT, etc.)
The second layer is configured including the
TFT30のゲート電極3aは、その一部分3bにおいて、下地絶縁膜12に形成されたコンタクトホール12cvを介して走査線11aに電気的に接続されている。下地絶縁膜12は、例えばシリコン酸化膜等からなり、第1層と第2層の層間絶縁機能の他、TFTアレイ基板10の全面に形成されることで、基板表面の研磨による荒れや汚れ等が惹き起こすTFT30の素子特性の変化を防止する機能を有している。尚、本実施形態に係るTFT30は、トップゲート型であるが、ボトムゲート型であってもかまわない。
The
(第3層の構成―データ線等―)
第3層は、データ線6a及び中継層600を含んで構成されている。
(3rd layer configuration-data lines, etc.)
The third layer includes the
データ線6aは、アルミニウム等の金属膜を含む単層或いは多層構造を有する金属膜である。また、データ線6aは、下から順にアルミニウム、窒化チタン、窒化シリコンの3層膜として形成されていてもよい。データ線6aは、TFT30のチャネル領域1a´を部分的に覆うように形成されている。このため、チャネル領域1a´に近接配置可能なデータ線6aによって、上層側からの入射光に対して、TFT30のチャネル領域1a´を遮光できる。データ線6aは、第1層間絶縁膜41を貫通するコンタクトホール81を介して、TFT30の高濃度ソース領域1dと電気的に接続されている。
The
中継層600は、データ線6aと同一膜として形成されている。中継層600とデータ線6aとは、図5に示したように、夫々が分断されるように形成されている。中継層600は、第1層間絶縁膜41を貫通するコンタクトホール83を介して、TFT30の高濃度ドレイン領域1eと電気的に接続されている。
The
第1層間絶縁膜41は、例えばNSG(ノンシリケートガラス)によって形成されている。その他、第1層間絶縁膜41には、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)等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。
The first
(第4層の構成―保持容量等―)
第4層は、保持容量70を含んで構成されている。保持容量70は、容量電極300と下部電極71とが誘電体膜75を介して対向配置された構成となっている。容量電極300の延在部は、第2層間絶縁膜42を貫通するコンタクトホール84を介して、中継層600と電気的に接続されている。
(Fourth layer configuration-holding capacity, etc.)
The fourth layer is configured to include the
容量電極300及び下部電極71は、例えば、Al、Ti、Cr、W、Ta、Mo等の金属のうち少なくとも一種の金属を含む単層或いは多層構造を有する金属膜である。また容量電極300及び下部電極71は、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、ナイトライドこれらを積層したものであってもよい。データ線6a上に層間絶縁膜42を介してTFT30に近接して配置された保持容量70は、上層側からの入射光に対してTFT30のチャネル領域1a´を確実に遮光できる。
The
加えて、図6に示すように、容量電極300は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、下部電極71よりも小さい領域に形成されている。即ち、下部電極71の縁付近において、誘電体膜75を介して対向する側に容量電極300が形成されていないので、縁付近における製造不良でショートが生じる可能性や、電界集中により欠陥が生じる可能性を低減できる。
In addition, as shown in FIG. 6, the
図6に示すように、誘電体膜75は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て画素毎の開口領域の間隙に位置する非開口領域に形成されている。即ち、誘電体膜75は、開口領域に殆ど形成されていない。よって、誘電体膜75が、仮に不透明な膜であっても、開口領域における光の透過率を低下させないで済む。従って、誘電体膜75は、透過率を考慮せず、誘電率が高いシリコン窒化膜等から形成されている。このため更に、誘電体膜75は、水分や湿気を防ぐための膜としても機能させることが可能となり、耐水性、耐湿性を高めることも可能となる。尚、誘電体膜としては、シリコン窒化膜の他、例えば、酸化ハフニュウム(HfO2)、アルミナ(Al2O3)、酸化タンタル(Ta2O5)等の単層膜又は多層膜を用いてもよい。
As shown in FIG. 6, the
(第5層の構成―画素電極等―)
第4層の全面には第3層間絶縁膜43が形成され、更にその上に、第5層として画素電極9aが形成されている。第3層間絶縁膜43は、例えばNSGによって形成されている。その他、第3層間絶縁膜43には、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。第3層間絶縁膜43の表面は、第2層間絶縁膜42と同様にCMP等の平坦化処理がなされている。
(Fifth layer configuration-pixel electrode, etc.)
A third
画素電極9a(図6中、破線9a´で輪郭が示されている)は、縦横に区画配列された画素領域の各々に配置され、その境界にデータ線6a及び走査線11aが格子状に配列するように形成されている(図5及び図6参照)。画素電極9aは、例えばITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電膜からなる。
The
画素電極9aは、層間絶縁膜43を貫通するコンタクトホール85を介して、容量電極300の延在部と電気的に接続されている(図8参照)。よって、画素電極9aの直下の導電膜である容量電極300の電位は、画素電位となっている。従って、液晶装置1の動作時に、画素電極9aとその下層の導電膜との間の寄生容量により、画素電位が悪影響を受けることはない。
The
更に上述したように、容量電極300の延在部及び中継層600と、中継層600及びTFT30の高濃度ドレイン領域1eとは、夫々コンタクトホール84及び83を介して、電気的に接続されている。即ち、画素電極9aとTFT30の高濃度ドレイン領域1eとは、中継層600及び容量電極300の延在部を中継して電気的に接続されている。従って、画素電極及びドレイン間の層間距離が長くて一つのコンタクトホールで両者間を接続するのが困難となる事態を回避できる。しかも、積層構造及び製造工程の複雑化を招かない。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。以上が、TFTアレイ基板10側の画素部の構成である。
Further, as described above, the extended portion of the
他方、対向基板20には、その対向面の全面に対向電極21が設けられており、更にその上(図8では対向電極21の下側)に配向膜22が設けられている。対向電極21は、画素電極9aと同様、例えばITO膜等の透明導電性膜からなる。尚、対向基板20と対向電極21の間には、TFT30における光リーク電流の発生等を防止するため、少なくともTFT30と正対する領域を覆うように遮光膜23が設けられている。
On the other hand, the
このように構成されたTFTアレイ基板10と対向基板20の間には、液晶層50が設けられている。液晶層50は、基板10及び20の周縁部をシール材により封止して形成した空間に液晶を封入して形成される。液晶層50は、画素電極9aと対向電極21との間に電界が印加されていない状態において、ラビング処理等の配向処理が施された配向膜16及び配向膜22によって、所定の配向状態をとるようになっている。
A
以上説明した画素部の構成は、図5及び図6に示すように、各画素部に共通である。前述の画像表示領域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ことになる。他方、このような液晶装置1では、画像表示領域10aの周囲に位置する周辺領域に、図1及び図2を参照して説明したように、走査線駆動回路104及びデータ線駆動回路101等の駆動回路が形成されている。
The configuration of the pixel portion described above is common to each pixel portion as shown in FIGS. Such pixel portions are periodically formed in the
<1−5:サンプリングスイッチの具体的な構成>
次に、図9乃至図12を参照しながら、サンプリングスイッチ72の具体的な構成を説明する。図9は、サンプリングスイッチ72の平面図である。図10は、図9のX−X´線断面図である。図11は、本実施形態に係る液晶装置が備えるサンプリングスイッチの比較例の構成を示す断面図であって、図10の比較対象となる断面図である。
<1-5: Specific configuration of sampling switch>
Next, a specific configuration of the
図9及び図10において、液晶装置1は、画像信号線216に電気的に接続されたソース電極172s、データ線6aに電気的に接続されたドレイン電極172d、論理回路52に電気的に接続されたゲート電極172g、及びチャネル領域を含む半導体層172aを有するサンプリングスイッチ72と、遮光部174を構成する遮光膜174a及び174bとを備えている。
9 and 10, the
サンプリングスイッチ72は、ゲート電極172gに供給されたサンプリング信号Siによってオンオフが切り換えられるTFTであり、サンプリング信号Siの供給に応じて、画像信号VIDをデータ線6aに供給する。TFTアレイ基板10上において、ソース線の一部として形成されたソース電極172sと、ドレイン線の一部として形成されたドレイン電極172dとは、ゲート線の一部であるゲート電極3aの上層側に設けられている。ソース電極172s及びドレイン電極172dの夫々は、コンタクトホール173s及び173dの夫々を介して、半導体層172aのソース領域及びドレイン領域の夫々に電気的に接続されている。尚、半導体層172aは、画素毎に形成されたTFT30の一部である半導体層1aと同層に形成されており、半導体層1aを形成する工程と共通の工程によって形成されている。
The
図10において、遮光膜174aは、本発明の「第1導電膜」の一例であり、ソース電極172s及びドレイン電極172dと、ゲート電極3aとの間に形成されている。より具体的には、TFTアレイ基板10上におけるサンプルホールド回路7が配置される領域において、ソース電極172s及びドレイン電極172dは、第1層間絶縁膜41を構成する絶縁膜41a及び41bのうち上層側に位置する絶縁膜41b上に形成されており、遮光膜174aは、絶縁膜41a上に形成されている。
In FIG. 10, the
遮光膜174bは、本発明に係る「第2遮光膜」の一例であり、ソース電極172s及びドレイン電極172d上に形成された第2層間絶縁膜42上に形成されている。遮光膜174a及び174bは、平面的に見てソース電極172s及びドレイン電極172dを互いに隔てる隙間に重なるように形成されている。
The
ここで、図11に示す液晶装置1の比較例では、遮光膜174a及び174bが形成されていないため、ソース電極172s及びドレイン電極172dを互いに隔てる隙間を介してサンプリングスイッチに入射光が照射されてしまう。したがって、サンプリングスイッチを構成するTFTのチャネル領域を含む半導体層に入射光が照射され、光リーク電流が発生してしまう。
Here, in the comparative example of the
そこで、液晶装置1では、図10に示すように、図中上側から入射する入射光が半導体層172aに照射されないように遮光膜174a及び174bが遮光する。したがって、サンプリングスイッチ72に光が照射されることによって生じる光リーク電流が低減される。これにより、複数のサンプリングスイッチ72の夫々の間において、画像信号に対応した電位を変動させる電荷の移動が低減される。遮光膜174a及び174bによれば、サンプリングスイッチ72に生じる光リーク電流を低減できるため、画像表示領域10aに画像を表示した際に生じる横クロストーク等の表示不良を低減することが可能である。
Therefore, in the
また、遮光膜174a及び174bは、導電性を有している。加えて、遮光膜174a及び174bは、電源VDDX、VSSX、VDDY、及びVSSYから選択された電源をデータ線駆動回路101を含む周辺回路に供給する電源線と電気的に接続されている。したがって、電源線を介して供給された電源の電位と、ソース電極172s及びドレイン電極172dの夫々の電位との電位差に応じて、遮光膜174a及び174bと、ソース電極172s及びドレイン電極172dの夫々との間に電界が発生する。このような電界によれば、ソース電極172s及びドレイン電極172d間に生じる結合容量を低減できる。したがって、遮光膜174a及び174bによれば、横クロストークの一因と考えられるソース電極172s及びドレイン電極172d間に生じる結合容量を低減でき、光リーク電流のみを低減する場合に比べて、より一層横クロストーク等の表示不良の発生を低減できる。
Further, the
特に、遮光膜174a及び174bによれば、サンプルホールド回路7を含む周辺回路の小型化の要請に伴って増大する虞のあるソース電極172s及びドレイン電極172d間の結合容量を低減できるため、TFTアレイ基板10上において画像表示領域10aを拡げることができると共に、結合容量を一因として生じる横クロストーク等の表示不良を低減できる。
In particular, according to the
尚、本実施形態では、遮光膜174a及び174bの両方を備えた液晶装置1を例に挙げたが、液晶装置1は、遮光膜174a及び174bの少なくとも一方を備えていればよい。このような場合でも、ソース電極172s及びドレイン電極172dを互いに隔てる隙間に重なるように遮光膜が形成されていない場合に比べて、光リーク電流及び結合容量の夫々を低減する効果は相応に得られる。
In the present embodiment, the
遮光膜174a及び174bの両方、或いは、遮光膜174a及び174bの一方は、電源VDDX、VSSX、VDDY及びVSSYのうち最も低い電源を供給する電源線に電気的に接続されているほうが好ましい。より具体的には、遮光膜174a及び174bの両方、或いは、遮光膜174a及び174bの一方は、一般的に電源VDDX及びVDDYより低い電位である電源VSSX或いはVSSYの一方の電源を供給する電源線に電気的に接続されているほうがよい。
It is preferable that both the
ここで、画素電極9aに対向するように配置された対向電極21に供給された共通電位LCC(図3参照)を遮光膜174a等に供給することも考えられるが、対向電極21及び遮光膜174a等を電気的に接続することによって、対向電極21に共通電位を変動させるノイズが乗り易くなる。したがって、共通電位に比べてノイズによる影響が小さい電源のうち最も低い電位を有する電源VSSX又はVSSYを遮光膜174a等に供給することによって、液晶装置1の表示品位が低下することを避けることが可能である。
Here, the common potential LCC (see FIG. 3) supplied to the
また、遮光膜174bは、容量電極300と同層に形成されているため、容量電極300を形成する工程と共通の工程によって形成される。したがって、本実施形態に係る液晶装置1によれば、横クロストークが低減された液晶装置1を製造するプロセスを簡便にすることが可能である。
Further, since the
このような遮光膜174bは、TiN層及びAl層が相互に積層された多層構造を有して構成されているほうが好ましい。このような多層構造を有する遮光膜174bによれば、AL層は、TFTアレイ基板10上に形成される他の金属膜に比べて電気抵抗が小さいため、遮光膜174bに電気的に接続された電源線に乗るノイズを低減できる。また、TiN層は、光反射率が他の材料を用いた場合に比べて低いため、遮光膜174bが単に入射光を遮光するだけでなく、光反射を低減する反射防止膜としても機能する。このような遮光膜174bによれば、光反射によってTFTアレイ基板10上に生じる迷光を低減でき、該迷光が照射されることによってサンプリングスイッチ72に発生する光リーク電流も低減できる。
Such a
このように、本実施形態に係る液晶装置によれば、サンプリングスイッチ72に発生する光リーク電流と、ソース電極172s及びドレイン電極172d間に生じる結合容量を低減できるため、横クロストーク等の表示不良を低減することが可能であり、表示品位に優れた液晶装置を提供できる。
As described above, according to the liquid crystal device according to the present embodiment, the optical leakage current generated in the
(変形例)
次に、図12を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置1の変形例を説明する。図12は、本実施形態に係る液晶装置1が備えるサンプリングスイッチの変形例の構成を示した断面図である。尚、以下では、上述した液晶装置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。
(Modification)
Next, a modification of the
本例に係る液晶装置は、本発明の「遮光部」の一例を構成する遮光膜174aと、透明な導電膜174cとを備えている。遮光膜174aは、本発明の「第1遮光膜」の一例である。導電膜174cは、ソース電極172s及びドレイン電極172dの上層側において、これら電極を互いに隔てる隙間に重なるように形成されている。遮光膜174aは、ソース電極172s及びドレイン電極172dを互いに隔てる隙間に重なるように、これら電極とゲート電極172gとの間に形成されている。したがって、遮光膜174aが、入射光が照射されないように半導体層172aを遮光する。加えて、遮光膜174a及び導電膜174cによって、ソース電極172s及びドレイン電極172d間に生じる結合容量が低減される。このように、遮光膜174a及び導電膜174cによれば、画像表示領域10aに画像を表示した際に生じる横クロストーク等の表示不良を低減できる。
The liquid crystal device according to this example includes a light-shielding
導電膜174cは、ITOからなる透明導電膜である。導電膜174cは、ITOからなる画素電極9aと同層に形成されているため、画素電極9aを形成する工程と共通の工程によって形成される。したがって、本例に係る液晶装置の構成によれば、横クロストークが低減された液晶装置の製造プロセスを簡便なものにできる。
The
尚、本例では、遮光膜174aは、第1層間絶縁膜41の一部である絶縁膜41a上に形成されているが、画素部の保持容量の一部を構成する容量電極が絶縁膜41a上に形成されるように液晶装置が設計されている場合には、該容量電極と共通の工程によって遮光膜174aを形成することもできる。このような遮光膜174aは、容量電極と同一の膜構成を有することになる。より具体的には、遮光膜174aは、TiN層及びAl層が互いに積層された積層構造を有していてもよい。このような積層構造によれば、遮光膜174aを光反射防止膜として機能させることができると共に、周辺回路に電源を供給する電源線に遮光膜174aが電気的に接続されている場合には、電源線に乗るノイズを低減することも可能である。
In this example, the
<2:電子機器>
次に、図13を参照しながら、上述した液晶装置が適用された電子機器を説明する。図13は、本発明に係る電子機器の一例である液晶プロジェクタの構成を示した平面図である。
<2: Electronic equipment>
Next, an electronic apparatus to which the above-described liquid crystal device is applied will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a plan view showing a configuration of a liquid crystal projector which is an example of the electronic apparatus according to the invention.
図13において、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、1110Bおよび1110Gに入射される。
In FIG. 13, a
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の構成を有しており、画像信号処理回路から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向から入射される。このダイクロイックプリズム1112においては、R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。
The configurations of the
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することが必要となる。尚、液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gには、ダイクロイックミラー1108によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
Here, paying attention to the display images by the
このようなプロジェクタ1100によれば、プロジェクタ1100の動作時において液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gの夫々の画像表示領域に生じる横クロストークが低減されているため、高品位の画像表示が可能である。
According to such a
1・・・液晶装置、10・・・TFTアレイ基板、20・・・対向基板、72・・・サンプリングスイッチ、174・・・遮光部、174a,174b・・・遮光膜、174c・・・導電膜
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記複数の走査線及び前記複数のデータ線に夫々電気的に接続された複数の画素部と、
画像信号線を介して供給された画像信号をサンプリング信号に応じて前記データ線に供給し、且つ(i)前記画像信号線に電気的に接続されたソース電極、(ii)前記データ電極に電気的に接続されたドレイン電極、及び(iii)前記サンプリング信号を供給するデータ線駆動回路に接続されたゲート電極を有するサンプリングスイッチを含むサンプルホールド回路と、
前記基板上において、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の夫々を互いに隔てる隙間に重なるように前記ゲート電極上に形成されており、且つ導電性を有する遮光部と
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 A plurality of scanning lines and a plurality of data lines arranged in a display area on the substrate;
A plurality of pixel portions electrically connected to the plurality of scanning lines and the plurality of data lines, respectively.
An image signal supplied via an image signal line is supplied to the data line in accordance with a sampling signal, and (i) a source electrode electrically connected to the image signal line, and (ii) an electric current to the data electrode A sample-and-hold circuit including a sampling switch having a drain electrode connected electrically, and (iii) a gate electrode connected to a data line driving circuit for supplying the sampling signal;
An electro-optic comprising: a conductive light shielding portion formed on the gate electrode so as to overlap a gap separating the source electrode and the drain electrode from each other on the substrate. apparatus.
を特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 1, wherein the light shielding unit is electrically connected to a power supply line that supplies power to a circuit unit formed on the substrate.
を特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 2, wherein the power supply line supplies power having the lowest potential among power supplied to the circuit unit.
前記遮光部は、前記前記ソース電極及び前記ドレイン電極と前記ゲート電極との間に形成された第1遮光膜、並びに、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の上層側に形成された第2遮光膜の少なくとも一方を含んでなること
を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の電気光学装置。 The source electrode and the drain electrode are formed on an upper layer side of the gate electrode on the substrate,
The light shielding portion includes a first light shielding film formed between the source electrode and the drain electrode and the gate electrode, and a second light shielding film formed on an upper layer side of the source electrode and the drain electrode. The electro-optical device according to claim 1, comprising at least one.
前記一方は、前記画像信号に応じて前記画素電極に供給される電位を保持する保持容量の一部を構成する容量電極と同層に形成されていること
を特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。 The pixel portion has a pixel electrode,
The one side is formed in the same layer as a capacity electrode which constitutes a part of storage capacity which holds the potential supplied to the pixel electrode according to the image signal. Electro-optic device.
を特徴とする請求項4又は5に記載の電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 4, wherein the one has a multilayer structure in which a TiN layer and an Al layer are stacked on each other.
前記遮光部は、前記前記ソース電極及び前記ドレイン電極と前記ゲート電極との間に形成された第1遮光膜と、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の上層側に形成された画素電極と同層に形成された導電膜とを含んでなること
を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の電気光学装置。 The source electrode and the drain electrode are formed on an upper layer side of the gate electrode on the substrate,
The light shielding portion is formed in the same layer as a first light shielding film formed between the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode, and a pixel electrode formed on an upper layer side of the source electrode and the drain electrode. The electro-optical device according to claim 1, further comprising: a formed conductive film.
を特徴とする請求項7に記載の電気光学装置。 The first light-shielding film is formed in the same layer as a capacitor electrode constituting a part of a storage capacitor that holds a potential supplied to the pixel electrode in accordance with the image signal. The electro-optical device according to 1.
を特徴とする請求項7又は8に記載の電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 7, wherein the first light-shielding film has a multilayer structure in which a TiN layer and an Al layer are stacked on each other.
を特徴とする電子機器。 An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 1.
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