JP2013097093A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気光学装置100においては、並列に電気的に接続された第1保持容量70aと第2保持容量70bとによって保持容量70が形成され、かつ、第1保持容量70aと第2保持容量70bとは積層された構造になっている。また、素子基板10の端部と画像表示領域との間には、第1保持容量70aと同一の層構造を備えた検査用第1容量と、第2保持容量70bと同一の層構造を備えた検査用第2容量が形成されているとともに、検査用第1容量に電気的に接続する第1容量検査用端子対と、検査用第2容量に電気的に接続する第2容量検査用端子対とが設けられている。
【選択図】図4
Description
(電気光学装置の構成)
(全体構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。図1において、本形態の電気光学装置100は、TN(Twisted Nematic)モードやVA(Vertical Alignment)モードの液晶パネル100pを有する液晶装置であり、かかる液晶パネル100pは、その中央領域に複数の画素100aがマトリクス状に配列された画像表示領域10a(画素配列領域/有効画素領域)を備えている。液晶パネル100pにおいて、後述する素子基板10(図2等を参照)では、画像表示領域10aの内側で複数本のデータ線6aおよび複数本の走査線3aが縦横に延びており、それらの交差部分に対応する位置に画素100aが構成されている。複数の画素100aの各々には、電界効果型トランジスター(スイッチング素子)からなる画素トランジスター30、および後述する画素電極9aが形成されている。画素トランジスター30のソースドレイン領域のうち、データ線側ソースドレイン領域にはデータ線6aが電気的に接続され、画素電極側ソースドレイン領域には画素電極9aが電気的に接続され、画素トランジスター30のゲートには走査線3aが電気的に接続されている。このようにして、電気光学装置100では、複数の画素100aの各々に複数の画素電極9aおよび複数の画素トランジスター30が形成されている。
図2は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100の液晶パネル100pの説明図であり、図2(a)、(b)は各々、液晶パネル100pを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのH−H′断面図である。
図3は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100の画素100aの平面構造を示す説明図であり、素子基板10において隣り合う複数の画素の平面図である。図4は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100の画素100aの断面構造を示す説明図であり、図4(a)、(b)は、図3のF−F′線に沿って素子基板を切断したときの断面図、および保持容量70の断面構造を示す説明図である。なお、図3では、各層を以下の線
走査線3a=太い二点鎖線
半導体層1a=細くて短い点線
ゲート電極3cおよび中継電極3d=細い実線
第1電極71=太くて短い点線
第2電極72(ドレイン電極)=細い一点鎖線
第3電極73=細い二点鎖線
データ線6aおよび中継電極6b、6c=太い一点鎖線
容量線7aおよび中継電極7b=細い実線
画素電極9a=細くて長い破線
で示してある。また、図3では、互いの端部が重なり合う層については、層の形状等が分かりやすいように、端部の位置をずらしてある。
図4(a)、(b)に示すように、保持容量70では、下層側(基板本体10wの側)から上層側(画素電極9aの側)に向かって、第2電極72、第1誘電体層75、第1電極71、第2誘電体層76および第3電極73がこの順に積層されている。このため、第2電極72、第1誘電体層75および第1電極71により第1保持容量70aが形成され、第1電極71、第2誘電体層76および第3電極73により第2保持容量70bが形成されている。また、第1電極71は、容量線7aの側に導通している一方、第2電極72および第3電極73は、画素電極9aの側(画素電極側ソースドレイン領域1iの側)に導通している。このため、図4(b)に示すように、第1保持容量70aおよび第2保持容量70bは、容量線7aと画素電極9aの側(画素電極側ソースドレイン領域1iの側)との間で並列に電気的に接続されている。
図5は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100の検査用容量および検査用端子等の説明図であり、図5(a)、(b)、(c)、(d)は、検査用第1容量等の平面構成を示す平面図、検査用第1容量等の断面構成を示す断面図、検査用第2容量等の平面構成を示す平面図、および検査用第2容量等の断面構成を示す断面図である。なお、図5(b)、(d)では、層間絶縁膜41より上層側のみを図示してある。
本形態では、検査用第1容量70eを構成するにあたって、図5(a)、(b)に示すように、第1容量検査用第1電極71sと、第1誘電体層75を介して第1容量検査用第1電極71sに重なって検査用第1容量70eを構成する第1容量検査用第2電極72sと、第2誘電体層76を介して第1容量検査用第1電極71sに重なる第1容量検査用第3電極73sとが形成されている。ここで、図4(a)と図5(b)とを対比すればわかるように、第1容量検査用第1電極71s、第1容量検査用第2電極72sおよび第1容量検査用第3電極73sは各々、第1電極71、第2電極72および第3電極73と同時形成された導電膜からなる。このため、第1容量検査用第1電極71sは第1電極71と同一の層に位置し、第1容量検査用第2電極72sは第2電極72と同一の層に位置し、第1容量検査用第3電極73sは第3電極73と同一の層に位置する。
本形態では、図5(c)、(d)に示すように、検査用第2容量70fを構成するにあたって、第2容量検査用第1電極71tと、第1誘電体層75を介して第2容量検査用第1電極71tに重なる第2容量検査用第2電極72tと、第2誘電体層76を介して第2容量検査用第1電極71tに重なって検査用第2容量70fを構成する第2容量検査用第3電極73tとが形成されている。図4(a)と図5(d)とを対比すればわかるように、第2容量検査用第1電極71t、第2容量検査用第2電極72tおよび第2容量検査用第3電極73tは各々、第1電極71、第2電極72および第3電極73と同時形成された導電膜からなる。このため、第2容量検査用第1電極71tは第1電極71と同一の層に位置し、第2容量検査用第2電極72tは第2電極72と同一の層に位置し、第2容量検査用第3電極73tは第3電極73と同一の層に位置する。
なお、上記の構成において、検査用の各構成要素を、保持容量70を構成する要素から連番で表すと、以下に示す関係
第1容量検査用第1電極71s=第4電極
第1容量検査用第2電極72s=第5電極
第1容量検査用第3電極73s=第6電極
第2容量検査用第1電極71t=第7電極
第2容量検査用第2電極72t=第8電極
第2容量検査用第3電極73t=第9電極
第1容量検査用第1端子79a=第1端子
第1容量検査用第2端子79b=第2端子
第2容量検査用第2端子79d=第3端子
第2容量検査用第1端子79c=第4端子
第1誘電体層75=第3誘電体層、第5誘電体層
第2誘電体層76=第4誘電体層、第6誘電体層
に対応する。
以上説明したように、本形態の電気光学装置100では、並列に電気的に接続された第1保持容量70aと第2保持容量70bとによって保持容量70が形成され、かつ、第1保持容量70aと第2保持容量70bとは積層された構造になっている。このため、保持容量70は、占有する面積が狭くても大きな静電容量を有する。ここで、素子基板10の端部と画像表示領域10aとの間には、第1保持容量70aと同一の層構造を備えた検査用第1容量70eと、第2保持容量70bと同一の層構造を備えた検査用第2容量70fが形成されているとともに、検査用第1容量70eに電気的に接続する第1容量検査用端子対77と、検査用第2容量70fに電気的に接続する第2容量検査用端子対78とが設けられている。このため、第1容量検査用端子対77を用いれば、検査用第1容量70eの検査を行うことができ、かかる検査結果によれば、第2保持容量70bの影響を受けずに、第1保持容量70aの短絡や耐電圧等の特性を把握することができる。また、第2容量検査用端子対78を用いれば、検査用第2容量70fの検査を行うことができ、かかる検査結果によれば、第1保持容量70aの影響を受けずに、第2保持容量70bの短絡や耐電圧等の特性を把握することができる。従って、保持容量70に短絡や耐電圧の低下等の不具合が発生した場合、第1保持容量70aおよび第2保持容量70bのいずれにおいて不具合が発生したかを容易かつ確実に検査することができる。それ故、検査結果を製造工程等に適切にフィードバックすることができるので、不具合に対する対策を適正に行うことができる。
上記実施の形態1においては、第1容量検査用第1端子79aが第1容量検査用第1電極71sおよび第1容量検査用第3電極73sの双方に導通し、第2容量検査用第2端子79dが第2容量検査用第1電極71tおよび第2容量検査用第2電極72tの双方に導通していた。但し、図5に示す構成において、第1容量検査用第1端子79aが、第1容量検査用第3電極73sに導通せずに第1容量検査用第1電極71sに導通し、第2容量検査用第2端子79dが、第2容量検査用第2電極72tに導通せずに第2容量検査用第1電極71tに導通している構造を採用してもよい。
上記実施の形態1においては、検査用第1容量70eには、第3電極73と同一の層で第2誘電体層76を介して第1容量検査用第1電極71sに重なる第1容量検査用第3電極73sが設けられ、検査用第2容量70fには、第2電極72と同一の層で第1誘電体層75を介して第2容量検査用第1電極71tに重なる第2容量検査用第2電極72tが設けられていた。但し、実施の形態1あるいは実施の形態1の変形例1で説明した構成において、第1容量検査用第3電極73sおよび第2容量検査用第2電極72tが設けられていない構造を採用してもよい。
図6は、本発明の実施の形態2に係る電気光学装置100の検査用容量および検査用端子等の説明図であり、図6(a)、(b)は、検査用容量等の平面構成を示す平面図、および検査用容量等の断面構成を示す断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。また、図6(b)では、層間絶縁膜41より上層側のみを図示してある。
検査用第1電極71u=第4電極、第7電極
検査用第2電極72u=第5電極、第8電極
検査用第3電極73u=第6電極、第9電極
検査用第1端子79e=第1端子、第3端子
検査用第2端子79f=第2端子
検査用第3端子79g=第4端子
第1誘電体層75=第3誘電体層、第5誘電体層
第2誘電体層76=第4誘電体層、第6誘電体層
に対応する。
実施の形態2では、第1容量検査用端子対77(検査用第1端子79eおよび検査用第2端子79f)の各々にプローブを当接させて、検査用第1容量70eの検査を行う際、検査用第1端子79eに当接させたプローブを検査用第3端子79gにも当接させたが、検査用第1端子79eに当接させたプローブを検査用第3端子79gに当接させない方法を採用してもよい。また、実施の形態2では、第2容量検査用端子対78(検査用第1端子79eおよび検査用第3端子79g)の各々にプローブを当接させて、検査用第2容量70fの検査を行う際、検査用第1端子79eに当接させたプローブを検査用第2端子79fにも当接させたが、検査用第1端子79eに当接させたプローブを検査用第2端子79fに当接させない方法を採用してもよい。
図7は、本発明の実施の形態3に係る電気光学装置100の画素100aの断面構造を示す説明図であり、図7(a)、(b)は、素子基板10を切断したときの断面図、および保持容量70の断面構造を示す説明図である。
上記実施の形態では、電気光学装置として、透過型の液晶装置を例示したが、反射型の液晶装置に本発明を適用してもよい。また、上記実施の形態では、保持容量70を走査線3aと重なる領域に設けたが、保持容量70をデータ線6aと重なる領域に設けた場合や、保持容量70を走査線3aおよびデータ線6aの双方と重なる領域に設けた場合に本発明を適用してもよい。
上記実施の形態では、電気光学装置として液晶装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイ、FED(Field Emission Display)、SED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display)、LED(発光ダイオード)表示装置、電気泳動表示装置等の電気光学装置に本発明を適用してもよい。
(投射型表示装置および光学ユニットの構成例)
図8は、本発明を適用した投射型表示装置(電子機器)および光学ユニットの概略構成図であり、図8(a)、(b)は各々、透過型の液晶装置を用いた投射型表示装置の説明図、および反射型の液晶装置を用いた投射型表示装置の説明図である。
図8(a)に示す投射型表示装置110は、観察者側に設けられたスクリーン111に光を照射し、このスクリーン111で反射した光を観察する、いわゆる投影型の投射型表示装置である。投射型表示装置110は、光源112を備えた光源部130と、ダイクロイックミラー113、114と、液晶ライトバルブ115〜117と、投射光学系118と、クロスダイクロイックプリズム119(合成光学系)と、リレー系120とを備えている。
図8(b)に示す投射型表示装置1000は、光源光を発生する光源部1021と、光源部1021から出射された光源光を赤色光R、緑色光G、および青色光Bの3色の色光に分離する色分離導光光学系1023と、色分離導光光学系1023から出射された各色の光源光によって照明される光変調部1025とを有している。また、投射型表示装置1000は、光変調部1025から出射された各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズム1027(合成光学系)と、クロスダイクロイックプリズム1027を経た像光をスクリーン(不図示)に投射する投射光学系1029とを備えている。
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するLED光源等を用い、かかるLED光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
本発明を適用した電気光学装置100については、上記の電子機器の他にも、携帯電話機、情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)、デジタルカメラ、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等の電子機器において直視型表示装置として用いてもよい。
Claims (9)
- 基板の一方面側に設けられた画素電極、該画素電極の電位を保持する保持容量、および前記画素電極に対応して設けられたスイッチング素子を画像表示領域に有する電気光学装置であって、
前記保持容量は、
第1電極、および該第1電極に対して前記基板側で第1誘電体層を介して重なる第2電極により構成された第1保持容量と、
前記第1電極、および該第1電極に対して前記基板と反対側で第2誘電体層を介して重なり、前記第2電極と導通する第3電極により構成された第2保持容量と、
を備え、
前記基板の端部と前記画像表示領域との間には、前記第1保持容量と同一の層構造を備えた検査用第1容量と、前記第2保持容量と同一の層構造を備えた検査用第2容量と、前記検査用第1容量に電気的に接続する第1容量検査用端子対と、前記検査用第2容量に電気的に接続する第2容量検査用端子対と、
を有することを特徴とする電気光学装置。 - 前記基板の前記画像表示領域と前記基板の端部との間には、
前記第1電極と同一の層に位置する第1容量検査用第1電極と、
前記第2電極と同一の層で前記第1誘電体層を介して前記第1容量検査用第1電極に重なって前記検査用第1容量を構成する第1容量検査用第2電極と、
前記第3電極と同一の層で前記第2誘電体層を介して前記第1容量検査用第1電極に重なる第1容量検査用第3電極と、
前記第1電極と同一の層に位置する第2容量検査用第1電極と、
前記第2電極と同一の層で前記第1誘電体層を介して前記第2容量検査用第1電極に重なる第2容量検査用第2電極と、
前記第3電極と同一の層で前記第2誘電体層を介して前記第2容量検査用第1電極に重なって前記検査用第2容量を構成する第2容量検査用第3電極と、
が設けられ、
前記第1容量検査用端子対は、前記第1容量検査用第1電極に導通する第1容量検査用第1端子と、前記第1容量検査用第2電極に導通する第1容量検査用第2端子と、を備え、
前記第2容量検査用端子対は、前記第2容量検査用第3電極に導通する第2容量検査用第1端子と、前記第2容量検査用第1電極に導通する第2容量検査用第2端子と、を備え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。 - 前記第1容量検査用第1端子は、前記第1容量検査用第1電極および前記第1容量検査用第3電極に導通し、
前記第2容量検査用第2端子は、前記第2容量検査用第1電極および前記第2容量検査用第2電極に導通していることを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。 - 前記基板の前記画像表示領域と前記基板の端部との間には、前記第1電極と同一の層に位置する検査用第1電極と、前記第2電極と同一の層で前記第1誘電体層を介して前記検査用第1電極に重なって前記検査用第1容量を構成する検査用第2電極と、前記第3電極と同一の層で前記第2誘電体層を介して前記検査用第1電極に重なって前記検査用第2容量を構成する検査用第3電極と、前記検査用第1電極に導通する検査用第1端子と、前記検査用第2電極に導通する検査用第2端子と、前記検査用第3電極に導通する検査用第3端子と、を備え、
前記第1容量検査用端子対は、前記検査用第1電極と前記検査用第2電極とによって構成され、
前記第2容量検査用端子対は、前記検査用第1電極と前記検査用第3電極とによって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。 - 基板の一方面側の画像表示領域に設けられた画素電極と、
前記画素電極の電位を保持する保持容量と、
前記画素電極に対応して設けられたスイッチング素子と、
平面視で前記基板の端部と前記画像表示領域との間に設けられた第1検査用素子と、
平面視で前記基板の端部と前記画像表示領域との間に設けられた第2検査用素子と、
を含み、
前記保持容量は、
第1電極、該第1電極と基板との間に設けられた第1誘電体層、および前記第1電極の前記基板側に前記第1誘電体層を介して設けられた第2電極により構成された第1保持容量と、
前記第1電極、該第1電極の基板と反対側に設けられた第2誘電体層、および前記第1電極の前記基板と反対側に前記第2誘電体層を介して設けられた第3電極により構成された第2保持容量と、
を備え、
前記第1検査用素子は、
前記第1電極と同一の層に形成された第4電極と、
前記第1誘電体層と同一の層に形成された第3誘電体層と、
前記第2電極と同一の層に形成され、前記第4電極の前記基板側に前記第3誘電体層を介して形成された第5電極と、
前記第2誘電体層と同一の層に形成された第4誘電体層と、
前記第3電極と同一の層に形成され、前記第4電極の前記基板と反対側に前記第4誘電体層を介して形成された第6電極と、
前記第4電極に電気的に接続された第1端子と、
前記第5電極に電気的に接続された第2端子と、
を備え、
前記第4電極、前記第3誘電体層および前記第5電極により第1容量を構成し、
前記第2検査用素子は、
前記第1電極と同一の層に形成された第7電極と、
前記第1誘電体層と同一の層に形成された第5誘電体層と、
前記第2電極と同一の層に形成され、前記第7電極の前記基板側に前記第5誘電体層を介して形成された第8電極と、
前記第2誘電体層と同一の層に形成された第6誘電体層と、
前記第3電極と同一の層に形成され、前記第7電極の前記基板と反対側に前記第6誘電体層を介して形成された第9電極と、
前記第7電極に電気的に接続された第3端子と、
前記第9電極に電気的に接続された第4端子と、
を備え、
前記第7電極、前記第6誘電体層および前記第9電極により第2容量を構成することを特徴とする電気光学装置。 - 前記第1保持容量および前記第2保持容量は、前記スイッチング素子に対して前記基板とは反対側で少なくとも一部が前記スイッチング素子と重なっていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の電気光学装置。
- 前記第1誘電体層および前記第2誘電体層は各々、複数層の誘電体膜を有し、
前記基板側からみて、前記第1誘電体層を構成する前記複数の誘電体膜と、前記第2誘電体層を構成する前記複数の誘電体膜とにおける絶縁膜の積層順が同一であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の電気光学装置。 - 前記基板の一方面側に対向する対向基板と、
前記基板と前記対向基板との間に保持された液晶層と、
を有していることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の電気光学装置。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
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