JP2020148916A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】表示ムラ等の動作不具合を抑制することができる電気光学装置、および電子機器を提供すること。【解決手段】電気光学装置は、基板と、前記基板上に配置される画素電極と、前記基板と前記画素電極との間に配置される画素回路部と、を備え、前記画素回路部は、第1方向に沿って配置される走査線と、前記第1方向と交差する第2方向に沿って配置されるデータ線と、前記走査線に沿って配置される第1定電位線と、前記データ線に沿って配置される第2定電位線と、前記走査線と前記データ線との交差位置に対応して配置され、前記走査線に電気的に接続されるゲート電極、前記データ線に電気的に接続されるソース領域、および前記画素電極に電気的に接続されるドレイン領域を含むトランジスターと、前記交差位置に対応して配置され、前記第1定電位線と前記第2定電位線とを電気的に接続する接続部と、を備える。【選択図】図4

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。
例えばプロジェクターのライトバルブとして用いられる液晶装置等の電気光学装置が知られている。特許文献1に記載の液晶装置は、走査線と、データ線と、複数の画素ごとに設けられる画素電極および薄膜トランジスターと、を備える。また、かかる液晶装置は、ドレイン電極の電位の変動を防止し、保持容量を確保するために、データ線に対するシールド層、および走査線に対するシールド層を備える。
特開2018−40969号公報
しかし、従来の液晶装置では、2つのシールド層の電位が走査線またはデータ線の影響等により個別に変動する結果、これらのシールド層間の電位差が画素ごとに変動してしまう。そのため、画素ごとに保持容量の変化が生じてしまい、その結果、表示ムラ等の動作不具合が発生するおそれがあるという問題がある。
本発明の電気光学装置の一態様は、基板と、前記基板上に配置される画素電極と、前記基板と前記画素電極との間に配置される画素回路部と、を備え、前記画素回路部は、第1方向に沿って配置される走査線と、前記第1方向と交差する第2方向に沿って配置されるデータ線と、前記走査線に沿って配置される第1定電位線と、前記データ線に沿って配置される第2定電位線と、前記走査線と前記データ線との交差位置に対応して配置され、前記走査線に電気的に接続されるゲート電極、前記データ線に電気的に接続されるソース領域、および前記画素電極に電気的に接続されるドレイン領域を含むトランジスターと、前記交差位置に対応して配置され、前記第1定電位線と前記第2定電位線とを電気的に接続する接続部と、を備える。
本実施形態に係る電気光学装置の平面図である。 本実施形態に係る電気光学装置の断面図である。 本実施形態における素子基板の電気的な構成を示す等価回路図である。 本実施形態における画素回路部が有する各種配線の一部を示す分解斜視図である。 本実施形態における画素回路部の一部および画素電極を示す平面図である。 本実施形態における素子基板の一部を模式的に示す断面図である。 第1変形例における素子基板の一部を模式的に示す断面図である。 第2変形例における素子基板の一部を模式的に示す断面図である。 電子機器の一例であるパーソナルコンピューターを示す斜視図である。 電子機器の一例であるスマートフォンを示す斜視図である。 電子機器の一例であるプロジェクターを示す模式図である。
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法や縮尺は実際のものと適宜異なり、理解を容易にするために模式的に示す部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
1.電気光学装置
本発明の電気光学装置の一例として、アクティブマトリックス方式の液晶装置を例に説明する。
1−1.基本構成
図1は、本実施形態における電気光学装置100の平面図である。図2は、本実施形態における電気光学装置100の断面図であって、図1中のA−A線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図1および図2のそれぞれに示す互いに直交するx軸、y軸、およびz軸を適宜用いて説明する。以下では、各軸の方向を示す矢印の先端側を「+側」、基端側を「−側」という。また、x軸のうち矢印の指す方向を+x方向、その反対方向を−x方向とする。なお、y軸およびz軸についても同様である。本実施形態では、「第1方向」は+y方向であり、「第1方向」と交差する「第2方向」は−x方向である。また、後述する第1基体21と画素電極28とが重なる「第3方向」は−z方向である。また、−z方向から見ることを単に「平面視」と言う。
図1および図2に示す電気光学装置100は、透過型の液晶装置である。図2に示すように、電気光学装置100は、透光性を有する素子基板2と、透光性を有する対向基板4と、枠状のシール部材8と、液晶層9とを有する。シール部材8は、素子基板2と対向基板4との間に配置される。液晶層9は、素子基板2、対向基板4およびシール部材8によって囲まれる領域内に配置される。ここで、対向基板4、液晶層9および素子基板2の並ぶ方向が−z方向であり、素子基板2の表面がx−y平面に平行である。
電気光学装置100に対して、光は、素子基板2から入射して液晶層9を透過して対向基板4から出射されてもよいし、対向基板4から入射して液晶層9を透過して素子基板2から出射されてもよい。また、電気光学装置100を透過する光は可視光である。本明細書において、透光性とは、可視光に対する透過性を意味し、好ましくは可視光の透過率が50%以上であることをいう。また、図1に示すように、電気光学装置100は、平面視で、四角形状をなすが、電気光学装置100の平面視形状はこれに限定されず、例えば円形等であってもよい。
図1に示すように、素子基板2は、平面視で対向基板4を包含する大きさである。図2に示すように、素子基板2は、「基板」としての第1基体21と、画素回路部20と、複数の画素電極28と、第1配向膜29とを有する。第1基体21、画素回路部20、複数の画素電極28および第1配向膜29は、この順に並ぶ。第1配向膜29が最も液晶層9側に位置する。第1基体21は、透光性および絶縁性を有する平板で構成される。第1基体21は、例えばガラスまたは石英で構成される。画素回路部20は、各種配線を有する。画素電極28は、透光性を有しており、例えばITO(Indium Tin Oxide)またはIZO(Indium Zinc Oxide)等の透明導電材料で構成される。第1配向膜29は、液晶層9の液晶分子を配向させる。第1配向膜29の構成材料としては、例えばポリイミドおよび酸化ケイ素等が挙げられる。なお、画素回路部20については、後で詳述する。
図2に示すように、対向基板4は、第2基体41と、透光層42と、対向電極45と、第2配向膜46と、を有する。第2基体41、透光層42、対向電極45および第2配向膜46は、この順に並ぶ。第2配向膜46が最も液晶層9側に位置する。第2基体41は、透光性および絶縁性を有する平板で構成される。第2基体41は、例えば、ガラスまたは石英等で構成される。透光層42は、例えば酸化ケイ素等の透光性および絶縁性を有するケイ素系の無機材料で形成される。対向電極45は、例えばITOまたはIZO等の透明導電材料で構成される。第2配向膜46は、液晶層9の液晶分子を配向させる。第2配向膜46の構成材料としては、例えばポリイミドおよび酸化ケイ素等が挙げられる。
シール部材8は、例えばエポキシ樹脂等の各種硬化性樹脂を含む接着剤等を用いて形成される。シール部材8は、素子基板2および対向基板4のそれぞれに対して固着される。図1に示すように、シール部材8の一部には、液晶分子を含む液晶材を注入するための注入口81が形成されており、注入口81は各種樹脂材料を用いて形成される封止材80により封止される。
図2に示す液晶層9は、正または負の誘電異方性を有する液晶分子を含む。液晶層9は、液晶分子が第1配向膜29および第2配向膜46の双方に接するように素子基板2および対向基板4によって挟持される。液晶層9が有する液晶分子の配向は、液晶層9に印加される電圧に応じて変化する。液晶層9は、印加される電圧に応じて光を変調させることで階調表示を可能とする。
また、素子基板2の対向基板4側の面には、図1に示すように、複数の走査線駆動回路11と、データ線駆動回路12とが配置される。また、素子基板2の対向基板4側の面には、複数の外部端子14が配置される。外部端子14には、走査線駆動回路11およびデータ線駆動回路12のそれぞれから引き回される引回し配線15が接続される。
かかる構成の電気光学装置100は、画像等を表示する表示領域A10と、表示領域A10を平面視で囲む周辺領域A20とを有する。表示領域A10には、行列状に配列される複数の画素Pが設けられる。周辺領域A20には、走査線駆動回路11およびデータ線駆動回路12等が配置される。なお、表示領域A10は、表示に寄与する複数の画素Pに加えて、複数の画素Pを囲むように配置され、表示に寄与しないダミー画素を含んでもよい。
1−2.電気的な構成
図3は、本実施形態における素子基板2の電気的な構成を示す等価回路図である。図3に示すように、素子基板2には、n本の走査線244と、m本のデータ線246と、n本の容量線としての第1定電位線245と、が設けられる。nおよびmはそれぞれ2以上の整数である。
n本の走査線244は、それぞれ+y方向に延在し、−x方向に等間隔で並ぶ。走査線244は、トランジスター23のゲートに電気的に接続される。また、n本の走査線244は、図1に示す走査線駆動回路11に電気的に接続される。n本の走査線244には、走査線駆動回路11から走査信号G1、G2、…、およびGnが線順次で供給される。
図3に示すm本のデータ線246は、それぞれ−x方向に延在し、+y方向に等間隔で並ぶ。データ線246は、トランジスター23のソースに電気的に接続される。また、m本のデータ線246は、図1に示すデータ線駆動回路12に電気的に接続される。m本のデータ線246には、図1に示すデータ線駆動回路12から画像信号S1、S2、…、およびSmが並行に供給される。
図3に示すn本の走査線244とm本のデータ線246とは、互いに絶縁され、平面視で格子状をなす。隣り合う2つの走査線244と隣り合う2つのデータ線246とで囲まれる領域が画素Pに対応する。1つの画素Pには、1つの画素電極28が設けられる。1つの画素電極28には、1つのトランジスター23が対応して設けられる。画素電極28は、対応するトランジスター23に電気的に接続される。トランジスター23は、対応する画素電極28をスイッチング制御する。トランジスター23は、例えばスイッチング素子として機能するTFTである。
n本の第1定電位線245は、それぞれ+y方向に延在し、−x方向に等間隔で並ぶ。また、n本の第1定電位線245は、複数のデータ線246および複数の走査線244と絶縁され、これらに対して離間して形成される。第1定電位線245には、例えばグランド電位等の固定電位が印加される。また、第1定電位線245と画素電極28との間には、液晶容量に保持される電荷のリークを防止するために蓄積容量256が液晶容量と並列に配置される。蓄積容量256は、供給された画像信号Smに応じて画素電極28の電位を保持するための容量素子である。
走査信号G1、G2、…、およびGnが順次アクティブとなり、n本の走査線244が順次選択されると、選択される走査線244に接続されるトランジスター23がオン状態となる。すると、m本のデータ線246を介して表示すべき階調に応じた大きさの画像信号S1、S2、…、およびSmが、選択される走査線244に対応する画素Pに取り込まれ、画素電極28に印加される。これにより、画素電極28と図2に示す対向基板4が有する対向電極45との間に形成される液晶容量に、表示すべき階調に応じた電圧が印加され、印加される電圧に応じて液晶分子の配向が変化する。また、蓄積容量256によって、印加される電圧が保持される。このような液晶分子の配向の変化によって光が変調され階調表示が可能となる。
1−3.画素回路部20
図4は、本実施形態における画素回路部20が有する各種配線の一部を示す分解斜視図である。図4では、1つの画素Pに関わる各種配線が図示される。図4に示すように、画素回路部20は、遮光体241、トランジスター23、ソース配線242、ドレイン配線243、走査線244、第1定電位線245、蓄積容量256、データ線246、接続配線247および第2定電位線248を有する。トランジスター23、走査線244、第1定電位線245、蓄積容量256、データ線246および第2定電位線248は、この順に遮光体241から画素電極28に向かって配置される。また、遮光体241、トランジスター23、ソース配線242、ドレイン配線243、蓄積容量256および接続配線247は、前述の画素Pごとに設けられる。つまり、これらは、画素電極28ごとに設けられる。
走査線244、第1定電位線245、データ線246および第2定電位線248は、それぞれ、複数の画素Pに亘って配置される。また、第1定電位線245は、走査線244に対応して配置される。具体的には、第1定電位線245は、対応する走査線244にほぼ平行で、+y方向に沿って配置される。第1定電位線245は、平面視で、対応する走査線244と重なる。かかる第1定電位線245は、走査線244に対してのシールド線として機能する。また、第2定電位線248は、データ線246に対応して配置される。具体的には、第2定電位線248は、対応するデータ線246にほぼ平行で、−x方向に沿って配置される。第2定電位線248は、平面視で、対応するデータ線246と重なる。かかる第2定電位線248は、データ線246に対してのシールド線として機能する。
図5は、本実施形態における画素回路部20の一部および画素電極28を示す平面図である。図5に示すように、複数の走査線244と複数のデータ線246とは、平面視で格子状をなす。同様に、複数の第1定電位線245と複数の第2定電位線248とは、平面視で格子状をなす。
画素電極28は、平面視で、隣り合う2つの走査線244と隣り合う2つのデータ線246とで囲まれる領域に重なる。1つの画素電極28には、1つのトランジスター23および1つの蓄積容量256が対応して設けられる。トランジスター23および蓄積容量256は、走査線244とデータ線246との交差位置C1に対応して配置される。具体的には、トランジスター23および蓄積容量256の各一部は、交差位置C1に重なる。交差位置C1は、平面視で、走査線244とデータ線246とが交差している部分であり、これらが互いに重なっている部分である。
なお、図5では図示していないが、1つの遮光体241、1つのソース配線242、1つのドレイン配線243および1つの接続配線247は、1つの画素電極28に対応して設けられる。また、これらは、遮光体241、ソース配線242、ドレイン配線243および接続配線247は、交差位置C1に対応して配置される。
図6は、本実施形態における素子基板2の一部を模式的に示す断面図である。なお、図6は、1つの画素Pに着目した図である。図6では、理解を容易にするよう、各種配線の配置が模式的に示される。
図6に示すように、画素回路部20は、第1基体21と画素電極28との間に配置される。画素回路部20が有する遮光体241は、第1基体21上に配置される。遮光体241は、遮光性および導電性を有する。なお、遮光体241は、第1基体21に設けられる凹部内に配置されてもよい。当該凹部は、例えばダマシン法により形成される。また、遮光体241の構成材料としては、例えば、タングステン(W)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、鉄(Fe)およびアルミニウム(Al)等の金属、金属窒化物ならびに金属シリサイド等が挙げられる。これらの中でも、タングステンが好ましい。タングステンは、各種金属の中でも、耐熱性に優れ、かつ、例えば製造時の熱処理によってもOD(Optical Density)値が低下し難い。よって、遮光体241がタングステンを含むことで、遮光体241によってトランジスター23への光の入射を特に効果的に防ぐことができる。
画素回路部20が有する各種配線は、画素回路部20が有する透光性の絶縁体22に配置される。絶縁体22は、遮光体241を覆って第1基体21上に配置される。絶縁体22は、絶縁層221、222、223、224、225、226、227、228および229を有する。これらの層は、この順に第1基体21から画素電極28に向かって配置される。これらの層は、それぞれ、例えば、熱酸化またはCVD(chemical vapor deposition)法等で成膜される酸化ケイ素膜で構成される。
絶縁層221と絶縁層222との間には、トランジスター23が有する半導体層231が配置される。絶縁層222と絶縁層223との間には、トランジスター23が有するゲート電極232が配置される。絶縁層223と絶縁層224との間には、ソース配線242、ドレイン配線243、および走査線244が配置される。絶縁層224と絶縁層225との間には、第1定電位線245が配置される。絶縁層225と絶縁層226との間には、蓄積容量256が有する第1容量25が配置される。絶縁層226と絶縁層227との間には、蓄積容量256が有する第2容量26が配置される。絶縁層227と絶縁層228との間には、データ線246が配置される。絶縁層228と絶縁層229との間には、第2定電位線248および接続配線247が配置される。
トランジスター23は、半導体層231と、ゲート電極232と、ゲート絶縁膜233と、を有する。半導体層231は、ソース領域231a、ドレイン領域231b、チャネル領域231c、第1LDD(Lightly Doped Drain)領域231d、および第2LDD領域231eを有する。チャネル領域231cは、ソース領域231aとドレイン領域231bとの間に位置する。第1LDD領域231dは、チャネル領域231cとソース領域231aとの間に位置する。第2LDD領域231eは、チャネル領域231cとドレイン領域231bとの間に位置する。半導体層231は、例えば、ポリシリコンを成膜して形成され、チャネル領域231cを除く領域には、導電性を高める不純物がドープされる。第1LDD領域231dおよび第2LDD領域231e中の不純物濃度は、ソース領域231aおよびドレイン領域231b中の不純物濃度よりも低い。なお、第1LDD領域231dおよび第2LDD領域231eのうちの少なくとも一方、特に、第1LDD領域231dは、省略してもよい。
ゲート電極232は、平面視で半導体層231のチャネル領域231cに重なる。ゲート電極232は、例えば、ポリシリコンに導電性を高める不純物がドープされることにより形成される。なお、ゲート電極232は、金属、金属シリサイドおよび金属化合物の導電性を有する材料を用いて形成されてもよい。また、ゲート電極232とチャネル領域231cとの間には、ゲート絶縁膜233が介在する。ゲート絶縁膜233は、例えば、熱酸化またはCVD法等で成膜される酸化ケイ素で構成される。
トランジスター23のソース領域231aは、絶縁層222および絶縁層223を貫通するコンタクト部271を介して、ソース配線242に接続される。ソース配線242は、絶縁層224、225、226および227を貫通するコンタクト部275を介して、データ線246に接続される。ドレイン領域231bは、絶縁層222および223を貫通するコンタクト部272を介して、ドレイン配線243に接続される。ドレイン配線243は、絶縁層224、225および226を貫通するコンタクト部276を介して、蓄積容量256の第2容量26に接続される。ゲート電極232は、絶縁層223を貫通するコンタクト部273を介して、走査線244に接続される。また、走査線244は、絶縁層221、222および223を貫通するコンタクト部274を介して、前述の遮光体241に接続される。遮光体241は、トランジスター23が有するゲート電極232とともにゲート電極として機能する。
また、第1定電位線245は、シールド部270を備える。シールド部270は、走査線244からの漏れ電界がトランジスター23及びドレイン配線243に影響することを抑制するシールド、並びに半導体層231の遮光部として機能する。そのために、シールド部270は、一方端側が第1定電位線245に接続され、該一方端側から延在する部分が、絶縁層224を貫通して絶縁層223の厚さ方向の途中位置までの間に配置されている。また、シールド部270は、平面視で第2LDD領域231eと重なる位置に配置され、その延在する部分は、第1定電位線245から走査線244とドレイン配線243との間を通り、走査線244と第2LDD領域231eの間に配置された絶縁層223の厚さ方向の途中位置まで延びている。また、シールド部270は、第1定電位線245に電気的に接続され、第1定電位線245から固定電位が供給される。
蓄積容量256は、第1容量25および第2容量26を有する。第1容量25は、一対の電極251および252と、誘電体層253とを有する。誘電体層253は、電極251と電極252との間に配置される。電極251は、絶縁層225上に配置される。電極251は、絶縁層225を貫通するコンタクト部277を介して、第1定電位線245に接続される。電極252は、絶縁層226、227および228を貫通するコンタクト部279を介して、接続配線247に接続される。接続配線247は、絶縁層229を貫通するコンタクト部283を介して、画素電極28に接続される。
一方、第2容量26は、平面視で第1容量25と重なる部分を有する。第2容量26は、一対の電極261および262と、誘電体層263とを有する。電極261は、「第2電極」に相当する。電極262は、「第1電極」に相当する。誘電体層263は、「誘電体」に相当する。誘電体層263は、電極261と電極262との間に配置される。電極261は、絶縁層226上に配置される。電極261は、絶縁層226を貫通するコンタクト部278を介して、第1容量25の電極252に接続される。電極262は、絶縁層225および226を貫通するコンタクト部281を介して、第1定電位線245に接続される。また、電極262は、絶縁層227および228を貫通するコンタクト部282を介して第2定電位線248に接続される。
ここで、コンタクト部281およびコンタクト部282とで、接続部280が構成される。コンタクト部281は、第1定電位線245と電極262を接続する「第1接続部」である。コンタクト部282は、第2定電位線248と電極262とを接続する「第2接続部」である。また、第2定電位線248には、第1定電位線245と同様に、例えばグランド電位等の固定電位が印加される。第1定電位線245に供給される固定電位と、第2定電位線248に供給される固定電位とは、同電位である。
また、前述の接続配線247は、第2定電位線248と同層に配置され、データ線246とは異なる層に配置される。データ線246と接続配線247とが同層に配置されないことで、これらの間の隣接間カップリングが抑制される。
前述のソース配線242、ドレイン配線243、走査線244、第1定電位線245、データ線246、接続配線247、第2定電位線248、電極251、電極252、電極261および電極262の各構成材料としては、タングステン、チタン、クロム、鉄(およびアルミニウム等の金属、金属窒化物ならびに金属シリサイド等が挙げられる。具体的には、例えば、蓄積容量256が有する電極251、電極252、電極261および電極262は、それぞれ、窒化チタン膜で構成される。また、例えば、ソース配線242、ドレイン配線243、走査線244、第1定電位線245、データ線246、接続配線247および第2定電位線248は、それぞれ、窒化チタン膜、アルミニウム膜および窒化チタン膜の積層体で構成される。これら配線は、アルミニウム膜を含むことで、窒化チタン膜のみで構成される場合に比べ、低抵抗化を図ることができる。
また、コンタクト部271〜283の各構成材料としては、アルミニウムおよびタングステン等の金属が挙げられる。また、例えば、コンタクト部274は、走査線244と一体で構成されてもよい。他のコンタクト部271〜273および275〜283もコンタクト部274と同様、接続される配線等と一体で構成されてもよい。また、シールド部270も同様に、第1定電位線245と一体で構成されてもよい。
以上の電気光学装置100は、前述のように、第1基体21と、第1基体21上に配置される画素電極28と、第1基体21と画素電極28との間に配置される画素回路部20と、を備える。画素回路部20は、+y方向に沿って配置される走査線244と、−x方向に沿って配置されるデータ線246と、走査線244に沿って配置される第1定電位線245と、データ線246に沿って配置される第2定電位線248と、走査線244とデータ線246との交差位置C1に対応して配置されるトランジスター23と、を備える。また、画素回路部20は、第1定電位線245と第2定電位線248とを電気的に接続する接続部280を備える。そして、接続部280は、交差位置C1に対応して配置される。
接続部280を有することで、第1定電位線245と第2定電位線248とは、画素Pごとに結線される。第1定電位線245と第2定電位線248とが結線されていることで、第1定電位線245および第2定電位線248の各電位が走査線244またはデータ線246の影響を受けても、第1定電位線245と第2定電位線248との電位差を低減できる。さらに、結線が画素Pごとに行われているため、第1定電位線245と第2定電位線248との間の電位差が画素P間でバラつくことを抑制することができる。また、第1定電位線245および第2定電位線248の各時定数の影響によって、第1定電位線245と第2定電位線248との間の電位差が画素P間でバラつくことを抑制することができる。画素P間での第1定電位線245と第2定電位線248との間の電位差のバラつきを抑制することができるので、画素Pごとに蓄積容量256における保持容量の変化を抑制することができる。その結果、電気光学装置100の表示ムラ等の動作不具合が生じることを抑制することができる。それゆえ、高精細な表示を可能とするために画素Pの数を増やして画素Pの大きさが小さくなっても、表示ムラ等の動作不具合を低減することができる。
また、前述のように、蓄積容量256は、「第1電極」としての電極262と、ドレイン領域231bに電気的に接続される「第2電極」としての電極261と、電極262と電極261との間に配置される「誘電体」としての誘電体層263と、を備える。また、接続部280は、第1定電位線245と電極262を接続する「第1接続部」としてのコンタクト部281と、第2定電位線248と電極262とを接続する「第2接続部」としてのコンタクト部282と、を有する。したがって、第1定電位線245と第2定電位線248とは、コンタクト部281およびコンタクト部282により電極262を介して電気的に接続される。そのため、第1定電位線245と第2定電位線248とをそれぞれ容量線として機能させることができる。また、コンタクト部281およびコンタクト部282が電極262を介して接続されることで、電極262を介していない場合に比べ、蓄積容量256、第1定電位線245、第2定電位線248、コンタクト部281およびコンタクト部282の配置および寸法の自由度を高めることができる。
また、前述のように、蓄積容量256は、第1定電位線245と第2定電位線248との間の層である絶縁層225、226および227に配置される。そのため、例えば、第1定電位線245と第2定電位線248との間に蓄積容量256が配置されていない場合に比べ、蓄積容量256に対する第1定電位線245と第2定電位線248との電気的な接続が複雑になることを避けることができる。
また、前述のように、蓄積容量256が第1容量25および第2容量26を有する。そのため、蓄積容量256が1つの容量のみを有する場合に比べ、静電容量を大きくすることができる。そのため、電圧の保持を好適に行うことができる。
また、第1容量25が有する電極251と第2容量26が有する電極262とは、第1定電位線245に電気的に接続されている。そのため、電極251および電極262には、固定電位が供給される。そして、電極251と電極262との間に、ドレイン領域231bに電気的に接続される電極252および電極261が配置される。そのため、電極252および電極261がデータ線246等の他の配線による電気的な相互作用を受けることを抑制できる。よって、蓄積容量256における保持容量の変化をより効果的に抑制することができる。また、電極251と電極262との間に電極252および電極261が位置するように、第1容量25および第2容量26が配置されることで、蓄積容量256と画素電極28とを電気的に接続するためのコンタクトの数を低減することができる。同様に、蓄積容量256とドレイン領域231bとを電気的に接続するためのコンタクトの数を低減することができる。
また、前述したように、第1定電位線245と第2定電位線248とは、第2容量26の電極262を介して電気的に接続される。そのため、これらが第1容量25の電極251を介して電気的に接続される場合に比べ、第1定電位線245、第2定電位線248、コンタクト部281およびコンタクト部282の配置および寸法の自由度を高めることができる。
また、前述のように、第2定電位線248は、データ線246と画素電極28と間の層である絶縁層228および229に配置される。そのため、データ線246と画素電極28との間の寄生容量によるカップリング等の電気的な相互作用を抑制することができる。それゆえ、データ線246の影響により、画素電極28の電位が変動することを効果的に抑制することができる。また、第1定電位線245は、走査線244と蓄積容量256との間の層である絶縁層224および225に配置される。そのため、走査線244の影響による蓄積容量256における静電容量の変動を抑制することができる。
さらに、第1定電位線245は、−z方向から見て、走査線244と重なる。そのため、第1定電位線245が走査線244と重なっていない場合に比べ、走査線244の影響により、画素電極28の電位が変動することをより効果的に抑制することができる。また、第2定電位線248は、−z方向から見て、データ線246と重なる。そのため、第2定電位線248がデータ線246と重なっていない場合に比べ、データ線246の影響による蓄積容量256における静電容量の変動をより効果的に抑制することができる。
また、前述のように、コンタクト部274は、前述のように走査線244と一体で形成されてもよいが、走査線244とは別で形成されることが好ましい。その場合、絶縁層221、222および223にコンタクトホールを掘り、当該コンタクトホールにタングステン等を埋め込むことにより、コンタクト部274が形成される。つまり、コンタクト部274の構成材料がタングステンである場合、コンタクト部274は、タングステンプラグで構成されることが好ましい。タングステンプラグで構成されることで、コンタクト部274が走査線244と一体で構成される場合に比べ、走査線244の厚さを薄くすることができる。そのため、絶縁体22の厚さを薄くすることができるので、素子基板2の光学特性を高めることができる。なお、他のコンタクト部271〜273および275〜281についても同様である。また、前述の遮光体241は、ゲート電極として機能しなくてもよい。この場合、遮光体241は、絶縁性の材料で構成されてもよい。
2.変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
2−1.第1変形例
前述の実施形態では、接続部280がコンタクト部281およびコンタクト部282で構成されるが、接続部280の構成はこれに限定されない。図7は、第1変形例における素子基板2Aの一部を模式的に示す断面図である。素子基板2Aが有する画素回路部20Aは、接続部280Aを有する。接続部280Aは、第1定電位線245と第2定電位線248とを直接的に接続する。つまり、接続部280Aは、第1定電位線245と第2定電位線248とを電極262を介さずに電気的に接続する。かかる構成によれば、第1定電位線245および第2定電位線248の低抵抗化を図ることができる。また、図7に示すように、素子基板2Aは、第2定電位線248と電極262とを電気的に接続するコンタクト部284を備える。コンタクト部284を設けることで、第2定電位線248を容量線として好適に用いることができる。
2−2.第2変形例
図8は、第2変形例における素子基板2Bの一部を模式的に示す断面図である。素子基板2Bが有する画素回路部20Bは、接続部280Bを有する。接続部280Bは、コンタクト部282Bとコンタクト部277を含み、第1定電位線245と第2定電位線248との間を電気的に接続するコンタクト部277は、第1定電位線245と電極251とを電気的に接続する。コンタクト部282Bは、第2定電位線248と電極251とを電気的に接続する。図8に示す例では、コンタクト部277が、第1定電位線245と電極251を接続する「第1接続部」に相当する。コンタクト部282Bが、第2定電位線248と電極251とを接続する「第2接続部」に相当する。また、電極251が「第1電極」に相当し、電極252が「第2電極」に相当し、「誘電体」が誘電体層253に相当する。
2−3.第3変形例
前述の実施形態では、全ての画素Pにおいて、接続部280が設けられるが、全ての画素Pのうちの、いくつかの任意の画素Pにのみ接続部280が設けられていてもよい。ただし、すべての画素Pにおいて接続部280が設けられていることで、表示ムラを特に効果的に低減することができる。
2−4.第4変形例
前述の実施形態では、第1容量25および第2容量26は、第1定電位線245と第2定電位線248との間の層に配置されるが、第1容量25および第2容量26の各配置は、これに限定されず任意である。例えば、第2容量26は、第2定電位線248と画素電極28との間の層に配置されてもよい。また、蓄積容量256は、第1容量25と第2容量26を有するが、蓄積容量256は、1つの容量で構成されてもよい。
2−5.第5変形例
前述の実施形態では、第1定電位線245および第2定電位線248は、それぞれ容量線として機能するが、これら双方またはいずれか一方は、容量線として機能しなくてもよい。なお、双方が容量線として機能しない場合には容量線を別途用いる必要があるため、少なくとも一方が容量線として機能することが好ましい。少なくとも一方が容量線として機能することで、容量線を別途用いる場合に比べ、素子基板2の厚さを薄くすることができ、光学特性の低下を抑制することができる。
2−6.第6変形例
前述の実施形態では、第1定電位線245は、走査線244よりも+z軸側に配置されるが、各種配線の配置等によって、第1定電位線245は走査線244よりも−z軸側に配置されてもよい。同様に、前述の実施形態では、第2定電位線248は、データ線246よりも+z軸側に配置されるが、各種配線の配置等によって、第2定電位線248は、データ線246より−z軸側に配置されてもよい。
2−7.第7変形例
前述の実施形態では、第1定電位線245は、平面視で走査線244と重なっていなくてもよい。同様に、第2定電位線248は、平面視でデータ線246と重なっていなくてもよい。
2−8.第8変形例
前述の実施形態では、「トランジスター」がTFTである場合を例に説明したが、「トランジスター」は、これに限定されず、例えば、MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)等であってもよい。
3.電子機器
電気光学装置100は、各種電子機器に用いることができる。
図9は、電子機器の一例であるパーソナルコンピューター2000を示す斜視図である。パーソナルコンピューター2000は、各種の画像を表示する電気光学装置100と、電源スイッチ2001やキーボード2002が設置された本体部2010とを有する。
図10は、電子機器の一例であるスマートフォン3000を示す斜視図である。スマートフォン3000は、操作ボタン3001と、各種の画像を表示する電気光学装置100とを有する。操作ボタン3001の操作に応じて電気光学装置100に表示される画面内容が変更される。
図11は、電子機器の一例であるプロジェクターを示す模式図である。投射型表示装置4000は、例えば、3板式のプロジェクターである。電気光学装置1rは、赤色の表示色に対応する電気光学装置100であり、電気光学装置1gは、緑の表示色に対応する電気光学装置100であり、電気光学装置1bは、青色の表示色に対応する電気光学装置100である。すなわち、投射型表示装置4000は、赤、緑および青の表示色に各々対応する3個の電気光学装置1r、1g、1bを有する。
照明光学系4001は、光源である照明装置4002からの出射光のうち赤色成分rを電気光学装置1rに供給し、緑色成分gを電気光学装置1gに供給し、青色成分bを電気光学装置1bに供給する。各電気光学装置1r、1g、1bは、照明光学系4001から供給される各単色光を表示画像に応じて変調するライトバルブ等の光変調器として機能する。投射光学系4003は、各電気光学装置1r、1g、1bからの出射光を合成して投射面4004に投射する。
前述のパーソナルコンピューター2000、スマートフォン3000、および投射型表示装置4000は、それぞれ、前述の電気光学装置100を備える。電気光学装置100を備えるため、パーソナルコンピューター2000、スマートフォン3000および投射型表示装置4000における各表示の品質を高めることができる。
以上、好適な実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は前述の各実施形態に限定されない。また、本発明の各部の構成は、前述の実施形態の同様の機能を発揮する任意の構成に置換でき、また、任意の構成を付加できる。
なお、本発明の電気光学装置が適用される電子機器としては、例示した機器に限定されず、例えば、PDA(Personal Digital Assistants)、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、車載用の表示器、電子手帳、電子ペーパー、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、およびPOS(Point of sale)端末等が挙げられる。さらに、本発明が適用される電子機器としては、プリンター、スキャナー、複写機、ビデオプレーヤー、またはタッチパネルを備えた機器等が挙げられる。
また、前述した説明では、本発明の電気光学装置の一例として液晶装置について説明したが、本発明の電気光学装置はこれに限定されない。例えば、本発明の電気光学装置は、イメージセンサー等にも適用することができる。また、例えば、有機EL(electro luminescence)、無機ELまたは発光ポリマー等の発光素子を用いた表示パネルに対しても前述の実施形態と同様に本発明が適用され得る。また、着色された液体と当該液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカプセルを用いた電気泳動表示パネルに対しても前述の実施形態と同様に本発明が適用され得る。
2…素子基板、4…対向基板、8…シール部材、9…液晶層、11…走査線駆動回路、12…データ線駆動回路、14…外部端子、15…配線、20…画素回路部、21…第1基体、22…絶縁体、23…トランジスター、25…第1容量、26…第2容量、28…画素電極、29…第1配向膜、41…第2基体、42…透光層、45…対向電極、46…第2配向膜、80…封止材、81…注入口、100…電気光学装置、221…絶縁層、222…絶縁層、223…絶縁層、224…絶縁層、225…絶縁層、226…絶縁層、227…絶縁層、228…絶縁層、229…絶縁層、231…半導体層、231a…ソース領域、231b…ドレイン領域、231c…チャネル領域、231d…第1LDD領域、231e…第2LDD領域、232…ゲート電極、233…ゲート絶縁膜、241…遮光体、242…ソース配線、243…ドレイン配線、244…走査線、245…第1定電位線、246…データ線、247…接続配線、248…第2定電位線、251…電極、252…電極、253…誘電体層、256…蓄積容量、261…電極、262…電極、263…誘電体層、270…シールド部、271…コンタクト部、272…コンタクト部、273…コンタクト部、274…コンタクト部、275…コンタクト部、276…コンタクト部、277…コンタクト部、278…コンタクト部、279…コンタクト部、280…接続部、281…コンタクト部、282…コンタクト部、283…コンタクト部、284…コンタクト部、2000…パーソナルコンピューター、2001…電源スイッチ、2002…キーボード、2010…本体部、3000…スマートフォン、3001…操作ボタン、4000…投射型表示装置、4001…照明光学系、4002…照明装置、4003…投射光学系、4004…投射面、A10…表示領域、A20…周辺領域、C1…交差位置、P…画素。

Claims (6)

  1. 基板と、
    前記基板上に配置される画素電極と、
    前記基板と前記画素電極との間に配置される画素回路部と、を備え、
    前記画素回路部は、
    第1方向に沿って配置される走査線と、
    前記第1方向と交差する第2方向に沿って配置されるデータ線と、
    前記走査線に沿って配置される第1定電位線と、
    前記データ線に沿って配置される第2定電位線と、
    前記走査線と前記データ線との交差位置に対応して配置され、前記走査線に電気的に接続されるゲート電極、前記データ線に電気的に接続されるソース領域、および前記画素電極に電気的に接続されるドレイン領域を含むトランジスターと、
    前記交差位置に対応して配置され、前記第1定電位線と前記第2定電位線とを電気的に接続する接続部と、を備えることを特徴とする電気光学装置。
  2. 第1電極と、前記ドレイン領域に電気的に接続される第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に配置される誘電体とを有する蓄積容量を、さらに備え、
    前記接続部は、
    前記第1定電位線と前記第1電極とを接続する第1接続部と、
    前記第2定電位線と前記第1電極とを接続する第2接続部と、を有する請求項1に記載の電気光学装置。
  3. 前記蓄積容量は、前記第1定電位線と前記第2定電位線との間の層に配置される請求項2に記載の電気光学装置。
  4. 前記第1定電位線は、前記走査線と前記蓄積容量との間の層に配置され、
    前記第2定電位線は、前記データ線と前記画素電極との間の層に配置される請求項2または3に記載の電気光学装置。
  5. 前記第1定電位線は、前記基板と前記画素電極とが重なる第3方向から見て、前記走査線と重なり、
    前記第2定電位線は、前記第3方向から見て、前記データ線と重なる請求項1ないし4のいずれか1項に記載の電気光学装置。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
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