JP5332841B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、素子基板の一方の基板面に画素領域および駆動回路領域が構成された電気光学装置、および当該電気光学装置を備えた電子機器に関するものである。

液晶装置および有機エレクトロルミネッセンス装置などの電気光学装置では、図７（ａ）に示すように、素子基板１０の一方の基板面に、画素電極や画素トランジスターが複数設けられた画素領域１０ｂを有している。

また、液晶装置の素子基板１０として、画素領域１０ｂより外周側に駆動用トランジスターが複数設けられた駆動回路領域１０ｅを設けた構成が提案されており、この場合、画素トランジスターと駆動用トランジスターとは実質的には同一の構造をもって構成される（特許文献１、２参照）。

また、液晶装置に関しては、画素トランジスターの上層側に下電極層、誘電体層および上電極層を形成して各画素に保持容量を形成した構成が提案されている（特許文献３参照）。

特開２００４−４６２０１号公報の図１ 特開２００８−１７０７５８号公報の図２ 特開２００３−２０２５９６号公報の図３

しかしながら、特許文献３に記載の構成のように、画素トランジスターの上層側に保持容量を形成すると、特許文献１、２に示す駆動回路を形成したときに、図７（ｂ）、（ｃ）に曲線ＬＣ１、ＬＤ１で示すように、素子基板１０の表面が中央側で高く、周辺部分で低くなってしまうという問題点がある。その理由は、画素領域１０ｂでは、画素トランジスターの上層側には保持容量を形成するが、駆動回路領域１０ｅでは、駆動用トランジスターの上層側に保持容量が形成されていないため、下電極層の膜厚、誘電体層の膜厚、上電極層の膜厚の合計した厚さ分だけ、駆動回路領域１０ｅの上層側が低くなってしまうのである。

かかる高低差は、例えば、素子基板１０と対向基板との間隔をシール材に配合したギャップ材で制御した場合に画素領域１０ｂ内において液晶層の厚さばらつきを発生させてしまう。また、画素トランジスターや保持容量を覆う上層側の絶縁膜を研磨して表面を平坦化しようとした場合、あるいは上層側の絶縁膜を樹脂によって平坦化膜として形成しようとした場合、下地側に図７（ｂ）、（ｃ）に示すような高低差があると、上層側の絶縁膜の表面を平坦化することが不可能となる。

かかる問題点は液晶装置に限らず、有機エレクトロルミネッセンス装置などといった他の電気光学装置でも同様に発生する。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、画素トランジスターの上層側に保持容量を形成した場合でも、画素領域と駆動回路領域との間の高低差を緩和することができる電気光学装置、およびかかる電気光学装置を備えた電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、画素領域に形成された複数の第１トランジスターと、前記画素領域の外側に設けられた第２トランジスターと、前記第１トランジスターと平面視で重なる領域に設けられ、第１容量電極層、前記第１容量電極層の前記第１トランジスターの反対側に設けられた第２容量電極層および前記第１容量電極層と前記第２容量電極層との間に設けられた第１誘電体層を備えた保持容量と、前記第２トランジスターと平面視で重なる領域に設けられ、互いに積層された前記第１容量電極層と同層の第１導電膜、前記第１誘電体層と同層の第２誘電体膜および前記第２容量電極層と同層の第２導電膜を備えた容量素子と、含む。
また、前記第１トランジスターと電気的に接続され、前記保持容量の一部と平面視で重なるデータ線と、第１定電位が供給され、前記データ線と同層に形成され、前記容量素子の一部と平面視で重なる第１定電位線と、前記第１定電位と異なる第２定電位が供給され、前記データ線と同層に形成され、前記容量素子の一部と平面視で重なる第２定電位線と、前記第２トランジスターと導電型が相違し、前記容量素子の一部と平面視で重なる領域に設けられた第３トランジスターと、を含み、前記第２トランジスターと前記第３トランジスターとは相補型トランジスター回路を構成し、前記第１導電膜は、前記第２トランジスターおよび前記第１定電位線と電気的に接続され、前記第２導電膜は、前記第３トランジスターおよび前記第２定電位線と電気的に接続されている。

本発明において、「第１のトランジスターと平面視で重なる領域」「第２のトランジスターと平面視で重なる領域」でいう「トランジスター」とは、半導体膜と、ゲート電極と、ゲート絶縁層のうち半導体膜とゲート電極との間に介在する部分と、を構成要素とし、ソース電極およびドレイン電極は「トランジスター」の構成要素として含まない。また、「平面視で重なる」とは、互いの少なくとも一部が重なっていればよい。

本発明において、画素領域では、第１のトランジスターの上層側に設けられている保持容量の厚さ分だけ画素領域の最表面が高くなっているが、画素領域より外周側に設けられた第２のトランジスターの上層側に下電極層、誘電体層および上電極層のうちの少なくとも１つと同一の層を備えている。このため、画素領域と画素領域より外周側との間の高低差を緩和することができる。

本発明では、前記第２のトランジスターと平面視で重なる領域において、前記下電極層と同層の導電膜と、前記誘電体層と同層の誘電体膜と、前記上電極層と同層の導電膜と、が互いに積層されていることが好ましい。かかる構成によれば、画素領域と画素領域より外周側との間の高低差を、より容易に緩和することができる。

本発明において、前記下電極層と同層の導電膜、前記誘電体層と同層の誘電体膜、および前記上電極層と同層の導電膜は、前記画素領域より外周側において容量素子を構成していることが好ましい。

本発明において、第１の定電位が供給される第１定電位線と、該第１の定電位とは異なる第２の定電位が供給される第２定電位線とをさらに備え、前記容量素子は、前記第１定電位線と前記第２定電位線とに電気的に接続していることが好ましい。

本発明において、前記第２のトランジスターとは導電型が相違する第３のトランジスターをさらに有し、前記第２のトランジスターと前記第３のトランジスターとは相補型トランジスター回路を構成し、前記上電極層と同層の導電膜は、前記第２のトランジスターおよび前記第３のトランジスターのうちの一方と電気的に接続された前記第１定電位線に電気的に接続し、前記下電極層と同層の導電膜は、前記第２のトランジスターおよび前記第３のトランジスターのうちの他方と電気的に接続された前記第２定電位線に電気的に接続していることが好ましい。かかる構成によれば、容量素子と第１定電位線との電気的な接続、および容量素子と第２定電位線との電気的に接続が容易である。

本発明に係る電気光学装置は、液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス装置など、各種の電気光学装置として構成することができ、本発明に係る電気光学装置を液晶装置として構成する場合、電気光学装置は、前記素子基板の前記一方の基板面に対向する対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に保持された液晶層と、を有することになる。

本発明を適用した電気光学装置は、携帯電話機やモバイルコンピューターなどの電子機器に用いることができる。また、本発明を適用した液晶装置は、投射型表示装置（電子機器）に用いることができる。

（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置（電気光学装置）の電気的構成を示すブロック図、および駆動回路領域に形成された相補型トランジスター回路の説明図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置の液晶パネル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。 本発明を適用した液晶装置の画素１つ分の説明図である。 本発明を適用した液晶装置の素子基板に設けた駆動回路領域の相補型トランジスター回路の説明図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置の素子基板に設けた駆動回路領域の相補型トランジスターのＡ−Ａ′断面図、およびＢ−Ｂ′断面図である。 本発明を適用した液晶装置を用いた投射型表示装置の概略構成図である。 従来の問題点を示す説明図である。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の説明では、各種の電気光学装置のうち、液晶装置に本発明を適用した場合を中心に説明する。また、以下の説明で参照する図においては、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、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。なお、電界効果型トランジスターを流れる電流の方向が反転する場合、ソースとドレインとが入れ替わるが、以下の説明では、便宜上、画素電極が接続されている側をドレインとし、データ線が接続されている側をソースとして説明する。

（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置（電気光学装置）の電気的構成を示すブロック図、および駆動回路領域に形成された相補型トランジスター回路の説明図である。

図１（ａ）に示おいて、液晶装置１００（電気光学装置）は、ＴＮ（Twisted Nematic）モードあるいはＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶パネル１００ｐを有しており、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素領域１０ｂを備えている。かかる液晶パネル１００ｐにおいて、後述する素子基板１０では、画素領域１０ｂ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、それらの交点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のソースにはデータ線６ａ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、画素トランジスター３０のドレインには、画素電極９ａが電気的に接続されている。

素子基板１０において、画素領域１０ｂより外周側には走査線駆動回路１０４やデータ線駆動回路１０１が形成された駆動回路領域１０ｅが設けられている。データ線駆動回路１０１は各データ線６ａの一端に電気的に接続しており、画像処理回路から供給される画像信号を各データ線６ａに順次供給する。走査線駆動回路１０４は、各走査線３ａに電気的に接続しており、走査信号を各走査線３ａに順次供給する。

各画素１００ａにおいて、画素電極９ａは、後述する対向基板に形成された共通電極と液晶を介して対向し、液晶容量５０ａを構成している。また、各画素１００ａには、液晶容量５０ａで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量５０ａと並列に保持容量５５が付加されている。本形態では、保持容量５５を構成するために、複数の画素１００ａに跨って走査線３ａと並行して延びた容量線５ｂが形成されている。容量線５ｂは共通電位線（ＣＯＭ）に接続され、所定の電位に保持されている。なお、保持容量５５は前段の走査線３ａとの間に形成される場合もある。

かかる液晶装置１００において、駆動回路領域１０ｅ（走査線駆動回路１０４やデータ線駆動回路１０１）では、第１定電位線６ｅおよび第２定電位線６ｇが延在しており、第１定電位線６ｅおよび第２定電位線６ｇとの間には、図１（ｂ）、図４および図５を参照して後述する相補型トランジスター回路７０が構成されている。

（液晶パネル１００ｐおよび素子基板１０の構成）
図２（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置１００の液晶パネル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２（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶パネル１００ｐでは、素子基板１０と対向基板２０とが所定の隙間を介してシール材１０７によって貼り合わされており、シール材１０７は対向基板２０の縁に沿うように配置されている。シール材１０７は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂など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、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。

素子基板１０において、シール材１０７の外側領域では、素子基板１０の一辺に沿ってデータ線駆動回路１０１（駆動回路領域１０ｅ）および複数の端子１０２が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路１０４（駆動回路領域１０ｅ）が形成されている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、素子基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０９が形成されている。

詳しくは後述するが、素子基板１０の一方の基板面には、図１（ａ）を参照して説明した画素トランジスター３０、および画素トランジスター３０に電気的に接続する画素電極９ａがマトリクス状に形成されている。これに対して、対向基板２０には、シール材１０７の内側領域に遮光性材料からなる額縁１０８が形成され、その内側が画像表示領域１０ａとされている。また、対向基板２０には共通電極２１が形成されている。かかる共通電極２１は、対向基板２０の略全面あるいは複数の帯状電極として複数の画素１００ａに跨って形成されている。なお、画素領域１０ｂには、額縁１０８と重なる領域にダミーの画素が構成される場合があり、この場合、画素領域１０ｂのうち、ダミー画素を除いた領域が画像表示領域１０ａとして利用されることになる。

かかる構成の液晶装置１００において、画素電極９ａおよび共通電極２１を透光性導電膜により形成すると、透過型の液晶装置を構成することができる。これに対して、画素電極９ａおよび共通電極２１の一方を透光性導電膜により形成し、他方を反射性導電膜により形成すると、反射型の液晶装置を構成することができる。

液晶装置１００は、モバイルコンピューター、携帯電話機などといった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、対向基板２０には、カラーフィルター（図示せず）や保護膜が形成される。また、液晶装置１００では、使用する液晶層５０の種類や、ノーマリホワイトモード／ノーマリ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、偏光板などが液晶パネル１００ｐに対して所定の向きに配置される。さらに、液晶装置１００は、後述する投射型表示装置（液晶プロジェクター）において、ＲＧＢ用のライトバルブとして用いることができる。この場合、ＲＧＢ用の各液晶装置１００の各々には、ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになるので、カラーフィルターは形成されない。

（画素の具体的構成）
図３は、本発明を適用した液晶装置の画素の説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置に用いた素子基板において隣り合う画素の平面図、および図３（ａ）のＦ−Ｆ′線に相当する位置で液晶装置１００を切断したときの断面図である。なお、図３（ａ）では、半導体層は細くて短い点線で示し、走査線３ａは太い実線で示し、データ線６ａおよびそれと同時形成された薄膜は一点鎖線で示し、容量線５ｂは二点鎖線で示し、画素電極９ａは太くて長い点線で示し、後述する下電極層は細い実線で示してある。

図３（ａ）に示すように、素子基板１０上には、複数の画素１００ａの各々に矩形状の画素電極９ａが形成されており、各画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａおよび走査線３ａが形成されている。データ線６ａおよび走査線３ａは各々、直線的に延びており、データ線６ａと走査線３ａとが交差する領域に画素トランジスター３０が形成されている。また、素子基板１０上には、走査線３ａと重なるように容量線５ｂが形成されている。本形態において、容量線５ｂは、走査線３ａと重なるように直線的に延びた主線部分と、データ線６ａと走査線３ａとの交差部分でデータ線６ａに重なるように延びた副線部分とを備えている。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、素子基板１０は、石英基板やガラス基板などの透光性の基板本体１０ｄの液晶層５０側の表面に形成された画素電極９ａ、画素スイッチング用の画素トランジスター３０、および配向膜１６を主体として構成されており、対向基板２０は、石英基板やガラス基板などの透光性の基板本体２０ｄ、その液晶層５０側表面に形成された共通電極２１、および配向膜２９を主体として構成されている。

素子基板１０において、複数の画素１００ａの各々には画素トランジスター３０が形成されている。画素トランジスター３０において、半導体層１ａは、走査線３ａの一部からなるゲート電極３ｃに対してゲート絶縁層２を介して対向するチャネル領域１ｇと、ソース領域１ｂと、ドレイン領域１ｃとを備えており、ソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃは各々、低濃度領域および高濃度領域を備えている。半導体層１ａは、例えば、基板本体１０ｄ上に下地絶縁膜１２を介して形成された多結晶シリコン膜などによって構成され、ゲート絶縁層２は、ＣＶＤ法などにより形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる。また、ゲート絶縁層２は、半導体層１ａを熱酸化してなるシリコン酸化膜と、ＣＶＤ法などにより形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜との２層構造を有する場合もある。走査線３ａには、ポリシリコンやアモルファスシリコン、単結晶シリコン膜などのシリコン膜や、これらのポリサイドやシリサイド、さらには金属膜が用いられる。

走査線３ａの上層側にはシリコン酸化膜などからなる第１層間絶縁膜４１が形成されており、第１層間絶縁膜４１の上層には下電極層４ａが形成されている。下電極層４ａは、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する位置を基点として走査線３ａおよびデータ線６ａに沿って延出する略Ｌ字型に形成されている。下電極層４ａは、導電性のポリシリコン膜や金属膜等からなり、コンタクトホール７ｃを介してドレイン領域１ｃに電気的に接続されている。

下電極層４ａの上層側には、シリコン窒化膜などからなる誘電体層４２が形成されている。誘電体層４２の上層側には、誘電体層４２を介して下電極層４ａと対向するように容量線５ｂ（上電極層）が形成され、かかる容量線５ｂ、誘電体層４２および下電極層４ａによって、保持容量５５が形成されている。容量線５ｂは、導電性のポリシリコン膜、高融点金属を含む金属シリサイド膜、それらの積層膜、金属膜からなる。

ここで、下電極層４ａ、誘電体層４２および容量線５ｂ（上電極層）は、画素トランジスター３０の上層側に形成され、画素トランジスター３０に対して平面視で重なっている。このため、保持容量５５は、画素トランジスター３０の上層側に形成され、少なくとも画素トランジスター３０に対して平面視で重なっている。

容量線５ｂの上層側には、シリコン酸化膜などからなる第２層間絶縁膜４３が形成され、第２層間絶縁膜４３の上層にはデータ線６ａおよびドレイン電極６ｂが形成されている。データ線６ａはコンタクトホール７ａを介してソース領域１ｂに電気的に接続している。ドレイン電極６ｂはコンタクトホール７ｂを介して下電極層４ａに電気的に接続し、下電極層４ａを介してドレイン領域１ｃに電気的に接続している。データ線６ａおよびドレイン電極６ｂは、導電性のポリシリコン膜、高融点金属を含む金属シリサイド膜、それらの積層膜、金属膜からなる。

データ線６ａおよびドレイン電極６ｂの上層側には、シリコン酸化膜などからなる第３層間絶縁膜４４が形成されている。第３層間絶縁膜４４には、ドレイン電極６ｂへ通じるコンタクトホール７ｄが形成されている。第３層間絶縁膜４４の上層には、画素電極９ａが形成されており、画素電極９ａは、コンタクトホール７ｄを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続されている。本形態において、第３層間絶縁膜４４の表面は平坦面になっている。

画素電極９ａの表面には配向膜１６が形成されている。配向膜１６は、ポリイミドなどの樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜などの斜方蒸着膜からなる。配向膜１６に無機配向膜を用いた場合、配向膜１６と画素電極９ａとの層間にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの保護膜が形成されることもある。

対向基板２０では、石英基板やガラス基板などの透光性の基板本体２０ｄの液晶層５０側の表面（素子基板１０に対向する側の面）に共通電極２１が形成されており、かかる共通電極２１を覆うように配向膜２９が形成されている。配向膜２９は、配向膜１６と同様、ポリイミドなどの樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜などの斜方蒸着膜からなる。配向膜２９として無機配向膜を用いた場合、配向膜２９と共通電極２１との層間にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの保護膜が形成されることもある。

（駆動回路領域１０ｅの構成）
図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、本形態の液晶装置１００では、素子基板１０の一方の基板面には、画素領域１０ｂより外側に駆動回路領域１０ｅ（データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４）が形成されている。このような駆動回路領域１０ｅは、図１（ｂ）に示すように、Ｎチャネル型の駆動用トランジスター８０とＰチャネル型の駆動用トランジスター９０とを備えた相補型トランジスター回路７０を有しており、かかる相補型トランジスター回路７０はインバーター回路を構成している。従って、本形態の液晶装置１００には、図１に示す画素トランジスター３０が「第１のトランジスター」として形成され、駆動用トランジスター８０および駆動用トランジスター９０の一方が「第２のトランジスター」として形成され、他方が「第３のトランジスター」として形成されている。本形態では、便宜上、駆動用トランジスター８０を「第２のトランジスター」とし、駆動用トランジスター９０を「第３のトランジスター」として説明する。

以下、図４および図５を参照して駆動回路領域１０ｅの構成を説明する。図４は、本発明を適用した液晶装置１００の素子基板１０に設けた駆動回路領域１０ｅの相補型トランジスター回路７０の説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は各々、相補型トランジスター回路７０の平面図、および二点鎖線Ｇ−Ｇ′線に沿って相補型トランジスター回路７０を切断したときの断面図である。図５（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した液晶装置１００の素子基板１０に設けた駆動回路領域１０ｅの相補型トランジスター回路７０を実線Ａ−Ａ′線に沿って切断したときの断面図、および一点鎖線Ｂ−Ｂ′線に沿って切断したときの断面図である。

図４（ａ）、（ｂ）および図５（ａ）、（ｂ）において、相補型トランジスター回路７０は、Ｎチャネル型の駆動用トランジスター８０（第２のトランジスター）とＰチャネル型の駆動用トランジスター９０（第３のトランジスター）とを備えており、かかる駆動用トランジスター８０、９０は、画素トランジスター３０（第１のトランジスター）の製造工程の一部を利用して形成されたものである。このため、駆動用トランジスター８０、９０を構成する半導体層１ｈ、１ｎは、画素トランジスター３０を構成する半導体層１ａと同じく多結晶シリコン膜からなる。

本形態の相補型トランジスター回路７０では、並列する２つのＮチャネル型の駆動用トランジスター８０と、並列する２つのＰチャネル型の駆動用トランジスター９０とが用いられている。Ｎチャネル型の駆動用トランジスター８０は、チャネル形成領域１ｉの両側にソース領域１ｊ、およびドレイン領域１ｋを備えており、これらの領域は、画素トランジスター３０のソース領域およびドレイン領域と同時形成された領域である。Ｐチャネル型の駆動用トランジスター９０は、チャネル形成領域１ｒの両側にソース領域１ｓおよびドレイン領域１ｐを備えている。

相補型トランジスター回路７０では、第１定電位線６ｅが第２層間絶縁膜４３などを貫通するコンタクトホール７ｅを介して、駆動用トランジスター８０を構成する半導体層１ｈのソース領域１ｊに電気的に接続されており、また、第２定電位線６ｇが第２層間絶縁膜４３などを貫通するコンタクトホール７ｇを介して、駆動用トランジスター９０を構成する半導体層１ｎのソース領域１ｓに電気的に接続されている。入力配線６ｈは、第２層間絶縁膜４３などを貫通するコンタクトホール７ｈを介して共通のゲート電極３ｅに接続されている。出力配線６ｆは、第２層間絶縁膜４３などを貫通するコンタクトホール７ｆ、７ｋを介して半導体層１ｈ、１ｎのドレイン領域１ｋ、１ｐに電気的にそれぞれ接続されている。また、出力配線６ｆは、第２層間絶縁膜４３などを貫通するコンタクトホール７ｓを介して次段の入力配線３ｆに接続されている。ここで、第１定電位線６ｅ、第２定電位線６ｇ、入力配線６ｈ、および出力配線６ｆは、図３を参照して説明したデータ線６ａと同層であり、第２層間絶縁膜４３の上層側に形成されている。

このように構成した駆動回路領域１０ｅにおいて、本形態では、駆動用トランジスター８０、９０の上層側には、少なくとも駆動用トランジスター８０、９０に平面視で重なる領域に、図３を参照して説明した保持容量５５の下電極層４ａと同層の導電膜４ｅと、誘電体層４２と同層の誘電体膜４２ｅと、容量線５ｂと同層の導電膜５ｅが形成されている。ここで、導電膜４ｅ、誘電体膜４２ｅ、および導電膜５ｅは、駆動用トランジスター８０、９０の形成領域の双方にわたって、共通のゲート電極３ｅに対して平面視で重なっている。さらに、導電膜４ｅ、誘電体膜４２ｅ、および導電膜５ｅは、次段の入力配線３ｆの一部に重なる位置まで延在している。

本形態では、第１定電位線６ｅにおいて、駆動用トランジスター８０のソース電極部分として形成されている部分（駆動用トランジスター８０から第１定電位線６ｅとして延在している部分）がコンタクホール７ｓを介して導電膜５ｅに接続されている。また、第２定電位線６ｇにおいて、駆動用トランジスター９０のソース電極部分として形成されている部分（駆動用トランジスター９０から第２定電位線６ｇとして延在している部分）がコンタクホール７ｔを介して導電膜４ｅに接続されている。

このため、導電膜４ｅ、誘電体膜４２ｅ、および導電膜５ｅは、第１定電位線６ｅと第２定電位線６ｇとの間に電気的に接続された容量素子５８を構成しており、かかる容量素子５８は、駆動用トランジスター８０、９０の上層側で駆動用トランジスター８０、９０に対して平面視で重なっている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の液晶装置１００において、画素領域１０ｂでは、画素トランジスター３０の上層側で画素トランジスター３０に平面視で重なる領域に保持容量５５が形成され、駆動回路領域１０ｅでは、駆動用トランジスター８０、９０の上層側で駆動用トランジスター８０、９０に平面視で重なる領域に容量素子５８が形成されている。このように、駆動用トランジスター８０、９０が設けられた領域において、第３層間絶縁膜４４の下地層の最表面は容量素子５８によって底上げされているため、第３層間絶縁膜４４の表面を研磨すれば、図７（ｂ）、（ｃ）に直線ＬＣ２、ＬＤ２で示すように、素子基板１０上における画素領域１０ｂと駆動回路領域１０ｅとの高低差を容易に緩和することができる。

このため、画素トランジスター３０や保持容量５５を覆う上層側の第３層間絶縁膜４４を研磨して表面を平坦面とした場合、あるいは上層側の第３層間絶縁膜４４を樹脂によって平坦化膜として形成しようとした場合、第３層間絶縁膜４４の下地に高低差がない分、第３層間絶縁膜４４の表面を平坦化することができる。それ故、画素電極９ａを平坦面上に形成することができるので、配向膜１６を適正に形成することができ、液晶層５０を良好に配向させることができる。また、画像表示領域１０ａにおいて、素子基板１０の最表面の高さが駆動回路領域１０ｅからの距離に関わらずほぼ一定であるため、画像表示領域１０ａ内での液晶層の厚さをほぼ均一にすることができる。

また、図２に示すシール材１０７を駆動回路領域１０ｅと平面視で重なる領域に形成し、シール材１０７に含まれるギャップ材によって素子基板１０と対向基板２０との間隔を制御した場合、素子基板１０上で画素領域１０ｂと駆動回路領域１０ｅとの間に高低差がないので、画素領域１０ｂでは、素子基板１０の最表面と対向基板２０の最表面との間隔を精度よく制御することができる。それ故、液晶層５０の層厚を精度よく制御することができる。

さらに、本形態では、素子基板１０上における画素領域１０ｂと駆動回路領域１０ｅとの高低差を解消する目的で駆動回路領域１０ｅに設けた容量素子５８が第１定電位線６ｅと第２定電位線６ｇとの間に電気的に接続している。このため、例えば、駆動用トランジスター８０、９０の動作速度の向上により第１定電位線６ｅおよび第２定電位線６ｇに流れる電流が増大した場合や、画素数が増大して第１定電位線６ｅおよび第２定電位線６ｇに流れる電流が増大した場合でも、第１定電位線６ｅおよび第２定電位線６ｇの電位変化を容量素子５８からの電荷の供給によって小さくすることができる。

しかも、本形態では、容量素子５８を第１定電位線６ｅと第２定電位線６ｇとの間に電気的に接続するにあたって、第１定電位線６ｅにおいて、駆動用トランジスター８０のソース電極部分として形成されている部分を導電膜５ｅに接続し、第２定電位線６ｇにおいて、駆動用トランジスター９０のソース電極部分として形成されている部分を導電膜４ｅに接続している。このため、空きスペースを有効に利用して駆動用トランジスター８０、９０の各々に容量素子５８を設けることができるので、第１定電位線６ｅと第２定電位線６ｇとの間に静電容量の大きな容量を設けることができる。また、容量素子５８と第１定電位線６ｅとの電気的な接続や、容量素子５８と第２定電位線６ｇとの電気的な接続が容易である。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、駆動用トランジスター８０、９０の上層側において駆動用トランジスター８０、９０に平面視で重なる領域に、保持容量５５の下電極層４ａと同層の導電膜４ｅと、誘電体層４２と同層の誘電体膜４２ｅと、容量線５ｂと同層の導電膜５ｅとを設けたが、導電膜４ｅ、誘電体膜４２ｅ、および導電膜５ｅのうちの１層あるいは２層を設けてもよい。かかる構成を採用した場合も、素子基板１０上における画素領域１０ｂと駆動回路領域１０ｅとの高低差を緩和することができる。

また、上記実施の形態では、保持容量５５を画素トランジスター３０の上層に設け、導電膜４ｅと誘電体膜４２ｅと導電膜５ｅとを駆動用トランジスター８０、９０の上層に設けたが、保持容量５５を画素トランジスター３０の下層に設け、導電膜４ｅと誘電体膜４２ｅと導電膜５ｅとを駆動用トランジスター８０、９０の下層に設けてもよい。

また、上記実施の形態では、駆動回路領域１０ｅに走査線駆動回路１０４やデータ線駆動回路１０１が形成され、かかる駆動回路において容量素子５８を利用したが、駆動回路領域１０ｅに検査回路やプリチャージ回路が形成されている場合、検査回路やプリチャージ回路において容量素子５８を利用してもよい。また、上記実施の形態では、容量素子５８を第１定電位線６ｅと第２定電位線６ｇとの間に電荷供給用に用いたが、駆動回路領域１０ｅにおいてカップリング用あるいはハイパスフィルター用など、その他の用途に容量素子５８を利用してもよい。

また、上記実施の形態では、容量素子５８を駆動用トランジスター８０、９０と平面視で重なる領域に設けたが、容量素子５８を設ける位置は駆動用トランジスター８０、９０と平面視で重なっていなくてもよい。導電膜４ｅ、誘電体膜４２ｅ、および導電膜５ｅのうち少なくともいずれかが、駆動用トランジスター８０と駆動用トランジスター９０のうち少なくとも一方と平面視で重なる領域に設けられていれば、素子基板１０上における画素領域１０ｂと駆動回路領域１０ｅとの高低差を緩和することができる。

さらに、上記実施の形態では、液晶装置１００に本発明を適用したが、画素電極９ａの下地の平坦化や、素子基板と封止基板との間隔の制御は、有機エレクトロルミネッセンス装置でも同様に求められる。それ故、本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置に適用してもよい。

［電子機器への搭載例］
図６を参照して、上述した実施形態に係る液晶装置１００を適用した電子機器について説明する。図６は、本発明を適用した液晶装置を用いた投射型表示装置の概略構成図であり、図６（ａ）、（ｂ）は各々、透過型の液晶装置１００を用いた投射型表示装置の説明図、および透過型の液晶装置１００を用いた投射型表示装置の説明図である。

（投射型表示装置の第１例）
図６（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と、ダイクロイックミラー１１３、１１４と、液晶ライトバルブ１１５〜１１７（液晶装置１００）と、投射光学系１１８と、クロスダイクロイックプリズム１１９と、リレー系１２０とを備えている。

光源１１２は、赤色光、緑色光及び青色光を含む光を供給する超高圧水銀ランプで構成されている。ダイクロイックミラー１１３は、光源１１２からの赤色光を透過させると共に緑色光及び青色光を反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー１１４は、ダイクロイックミラー１１３で反射された緑色光及び青色光のうち青色光を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。このように、ダイクロイックミラー１１３、１１４は、光源１１２から出射した光を赤色光と緑色光と青色光とに分離する色分離光学系を構成する。

ここで、ダイクロイックミラー１１３と光源１１２との間には、インテグレーター１２１及び偏光変換素子１２２が光源１１２から順に配置されている。インテグレーター１２１は、光源１１２から照射された光の照度分布を均一化する構成となっている。また、偏光変換素子１２２は、光源１１２からの光を例えばｓ偏光のような特定の振動方向を有する偏光にする構成となっている。

液晶ライトバルブ１１５は、ダイクロイックミラー１１３を透過して反射ミラー１２３で反射した赤色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置（電気光学装置）である。液晶ライトバルブ１１５は、λ／２位相差板１１５ａ、第１偏光板１１５ｂ、液晶パネル１１５ｃ及び第２偏光板１１５ｄを備えている。ここで、液晶ライトバルブ１１５に入射する赤色光は、ダイクロイックミラー１１３を透過しても光の偏光は変化しないことから、ｓ偏光のままである。

λ／２位相差板１１５ａは、液晶ライトバルブ１１５に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１５ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル１１５ｃは、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１５ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１５は、画像信号に応じて赤色光を変調し、変調した赤色光をクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて射出する構成となっている。

なお、λ／２位相差板１１５ａ及び第１偏光板１１５ｂは、偏光を変換させない透光性のガラス板１１５ｅに接した状態で配置されており、λ／２位相差板１１５ａ及び第１偏光板１１５ｂが発熱によって歪むのを回避することができる。

液晶ライトバルブ１１６は、ダイクロイックミラー１１３で反射した後にダイクロイックミラー１１４で反射した緑色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。そして、液晶ライトバルブ１１６は、液晶ライトバルブ１１５と同様に、第１偏光板１１６ｂ、液晶パネル１１６ｃ及び第２偏光板１１６ｄを備えている。液晶ライトバルブ１１６に入射する緑色光は、ダイクロイックミラー１１３、１１４で反射されて入射するｓ偏光である。第１偏光板１１６ｂは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。また、液晶パネル１１６ｃは、ｓ偏光を画像信号に応じた変調によってｐ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。そして、第２偏光板１１６ｄは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１６は、画像信号に応じて緑色光を変調し、変調した緑色光をクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて射出する構成となっている。

液晶ライトバルブ１１７は、ダイクロイックミラー１１３で反射し、ダイクロイックミラー１１４を透過した後でリレー系１２０を経た青色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。そして、液晶ライトバルブ１１７は、液晶ライトバルブ１１５、１１６と同様に、λ／２位相差板１１７ａ、第１偏光板１１７ｂ、液晶パネル１１７ｃ及び第２偏光板１１７ｄを備えている。ここで、液晶ライトバルブ１１７に入射する青色光は、ダイクロイックミラー１１３で反射してダイクロイックミラー１１４を透過した後にリレー系１２０の後述する２つの反射ミラー１２５ａ、１２５ｂで反射することから、ｓ偏光となっている。

λ／２位相差板１１７ａは、液晶ライトバルブ１１７に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１７ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル１１７ｃは、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１７ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１７は、画像信号に応じて青色光を変調し、変調した青色光をクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて射出する構成となっている。なお、λ／２位相差板１１７ａ及び第１偏光板１１７ｂは、ガラス板１１７ｅに接した状態で配置されている。

リレー系１２０は、リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂと反射ミラー１２５ａ、１２５ｂとを備えている。リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂは、青色光の光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。ここで、リレーレンズ１２４ａは、ダイクロイックミラー１１４と反射ミラー１２５ａとの間に配置されている。また、リレーレンズ１２４ｂは、反射ミラー１２５ａ、１２５ｂの間に配置されている。反射ミラー１２５ａは、ダイクロイックミラー１１４を透過してリレーレンズ１２４ａから出射した青色光をリレーレンズ１２４ｂに向けて反射するように配置されている。また、反射ミラー１２５ｂは、リレーレンズ１２４ｂから出射した青色光を液晶ライトバルブ１１７に向けて反射するように配置されている。

クロスダイクロイックプリズム１１９は、２つのダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂをＸ字型に直交配置した色合成光学系である。ダイクロイック膜１１９ａは青色光を反射して緑色光を透過する膜であり、ダイクロイック膜１１９ｂは赤色光を反射して緑色光を透過する膜である。したがって、クロスダイクロイックプリズム１１９は、液晶ライトバルブ１１５〜１１７のそれぞれで変調された赤色光と緑色光と青色光とを合成し、投射光学系１１８に向けて射出するように構成されている。

なお、液晶ライトバルブ１１５、１１７からクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光はｓ偏光であり、液晶ライトバルブ１１６からクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光はｐ偏光である。このようにクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光を異なる種類の偏光としていることで、クロスダイクロイックプリズム１１９において各液晶ライトバルブ１１５〜１１７から入射する光を有効に合成できる。ここで、一般に、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂはｓ偏光の反射特性に優れている。このため、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂで反射される赤色光及び青色光をｓ偏光とし、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂを透過する緑色光をｐ偏光としている。投射光学系１１８は、投影レンズ（図示略）を有しており、クロスダイクロイックプリズム１１９で合成された光をスクリーン１１１に投射するように構成されている。

（投射型表示装置の第２例）
図６（ｂ）に示す投射型表示装置１０００において、光源部８９０は、システム光軸Ｌに沿って光源８１０、インテグレーターレンズ８２０および偏光変換素子８３０が配置された偏光照明装置８００を有している。また、光源部８９０は、システム光軸Ｌに沿って、偏光照明装置８００から出射されたＳ偏光光束をＳ偏光光束反射面８４１により反射させる偏光ビームスプリッター８４０と、偏光ビームスプリッター８４０のＳ偏光光束反射面８４１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８４２と、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８４３とを有している。

また、投射型表示装置１０００は、各色光が入射する３つの反射型の液晶装置１００（液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）を備えており、光源部８９０は、３つの液晶装置１００（液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）に所定の色光を供給する。

かかる投射型表示装置１０００においては、３つの液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂにて変調された光をダイクロイックミラー８４２、８４３、および偏光ビームスプリッター８４０にて合成した後、この合成光を投射光学系８５０によってスクリーン８６０などの被投射部材に投射する。

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光源などを用い、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。

（他の電子機器）
本発明を適用した液晶装置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）、デジタルスチールカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等の電子機器に用いてもよい。

１ａ、１ｈ、１ｎ・・半導体層、３ａ・・走査線、３ｃ・・画素トランジスターのゲート電極、３ｅ・・駆動用トランジスターのゲート電極、４ａ・・保持容量の下電極層、４ｅ・・下電極層と同層の導電膜、５ｂ・・容量線（保持容量の上電極層）、５ｅ・・容量線と同層の導電膜、６ａ・・データ線、６ｅ・・第１定電位線、６ｇ・・第２定電位線、９ａ・・画素電極、１０・・素子基板、１０ｂ・・画素領域、１０ｅ・・駆動回路領域、２０・・対向基板、３０・・画素トランジスター（第１のトランジスター）、４２・・誘電体層、４２ｅ・・誘電体層と同層の誘電体膜、５０・・液晶層、５５・・保持容量、５８・・容量素子、８０・・駆動用トランジスター（第２のトランジスター）、９０・・駆動用トランジスター（第３のトランジスター）、１００・・液晶装置、１００ａ・・画素

Claims (3)

1. 画素領域に形成された複数の第１トランジスターと、
   前記画素領域の外側に設けられた第２トランジスターと、
   前記第１トランジスターと平面視で重なる領域に設けられ、第１容量電極層、前記第１容量電極層の前記第１トランジスターの反対側に設けられた第２容量電極層および前記第１容量電極層と前記第２容量電極層との間に設けられた第１誘電体層を備えた保持容量と、
   前記第２トランジスターと平面視で重なる領域に設けられ、互いに積層された前記第１容量電極層と同層の第１導電膜、前記第１誘電体層と同層の第２誘電体膜および前記第２容量電極層と同層の第２導電膜を備えた容量素子と、
   を含むことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記第１トランジスターと電気的に接続され、前記保持容量の一部と平面視で重なるデータ線と、
   第１定電位が供給され、前記データ線と同層に形成され、前記容量素子の一部と平面視で重なる第１定電位線と、
   前記第１定電位と異なる第２定電位が供給され、前記データ線と同層に形成され、前記容量素子の一部と平面視で重なる第２定電位線と、
   前記第２トランジスターと導電型が相違し、前記容量素子の一部と平面視で重なる領域に設けられた第３トランジスターと、
   を含み、
   前記第２トランジスターと前記第３トランジスターとは相補型トランジスター回路を構成し、
   前記第１導電膜は、前記第２トランジスターおよび前記第１定電位線と電気的に接続され、
   前記第２導電膜は、前記第３トランジスターおよび前記第２定電位線と電気的に接続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。
3. 請求項１又は２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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