JP6536634B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Description
(電気光学装置100の具体的構成)
図1は、本発明の実施形態1に係る電気光学装置100の構成例を示す平面図である。図2は、図1に示す電気光学装置100の断面を模式的に示す説明図である。図1および図2に示す電気光学装置100は液晶装置であり、液晶パネル100pを有している。電気光学装置100では、第1基板10と第2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は第2基板20の外縁に沿うように枠状に設けられている。シール材107は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等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107aが配合されている。液晶パネル100pにおいて、第1基板10と第2基板20との間のうち、シール材107によって囲まれた領域内には、液晶層からなる電気光学層50が設けられている。シール材107には、液晶注入口として利用される途切れ部分107cが形成されており、かかる途切れ部分107cは、液晶材料の注入後、封止材108によって塞がれている。なお、液晶材料を滴下法で封入する場合は、途切れ部分107cは形成されない。
図3は、図1に示す電気光学装置100の電気的構成を示すブロック図である。図3において、電気光学装置100は、VAモードの液晶パネル100pを備えており、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表示領域10aを備えている。液晶パネル100pにおいて、図1および図2等を参照して説明した第1基板10では、表示領域10aの内側には、X方向に延在する複数の走査線3a(第1信号線)と、Y方向に延在する複数のデータ線6a(第2信号線)とが形成されており、複数の走査線3aと複数のデータ線6aとの各交差に対応して複数の画素100aが構成されている。複数の走査線3aは、走査線駆動回路104に電気的に接続され、複数のデータ線6aは、データ線駆動回路101に接続されている。また、複数本のデータ線6aには、第2方向Yにおいてデータ線駆動回路101とは反対側で検査回路105が電気的に接続している。複数の画素100aの各々には、電界効果型トランジスター等からなる画素トランジスター30、および画素トランジスター30に電気的に接続された画素電極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。データ線6aには画像信号が供給され、走査線3aには走査信号が供給される。本形態では、走査線駆動回路104は、表示領域10aに対してX方向の一方側X1および他方側X2に走査線駆動回路104s、104tとして構成されており、X方向の一方側X1の走査線駆動回路104sは、奇数番目の走査線3aを駆動し、X方向の他方側X2の走査線駆動回路104tは、偶数番目の走査線3aを駆動する。
図4は、図1に示す電気光学装置100の画素100aの構成例を模式的に示す断面図である。図4に示すように、第1基板10の一方面10s側には、一方面10a側に順に積層された遮光層4a、絶縁層11、半導体層1a、ゲート絶縁層2、およびゲート電極3gを備えた薄膜トランジスターからなる画素トランジスター30が構成されている。より具体的には、第1基板10の一方面10sは、導電性ポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる遮光層4aが形成されている。本実施形態において、遮光層4aは、タングステンシリサイド(WSi)等の遮光膜からなる。遮光層4aの上層側には、透光性の絶縁層11が形成されており、かかる絶縁層11の表面側に、半導体層1aを備えた画素トランジスター30が形成されている。本実施形態において、絶縁層11はシリコン酸化膜等からなる。
図5は、図3に示す走査線駆動回路104の回路構成の一部を示す説明図である。なお、本形態では、走査線駆動回路104として、表示領域10aに対してX方向の両側に走査線駆動回路104s、104tとして形成されているが、走査線駆動回路104s、104tは同一の構成を有している。従って、走査線駆動回路104sを中心に説明し、走査線駆動回路104tの説明を省略する。図5に示すように、走査線駆動回路104は、転送方向制御回路104aと、シフトレジスター104bと、NAND回路104hおよびインバーターINV3を備えた第1論理回路部104cと、NAND回路104gおよびインバーターINV4を備えた第2論理回路部104d(バッファ回路)とを有している。転送方向制御回路104aは、Nチャネル型トランジスターTn0を2系統直列接続して構成されており、それらのゲートには転送方向制御信号DIRY、および反転転送方向制御信号DIRYバーが交互に供給される。反転転送方向制御信号DIRYバーがHレベルの場合には、反転転送方向制御信号DIRYバーが供給されるNチャネル型トランジスターTn0が全てオン状態となる一方、転送方向制御信号DIRYが供給されるNチャネル型トランジスターTn0が全てオフ状態となる。このため、スタートパルスDYが矢印Ya方向に転送され、この結果、複数の走査線31に対して上から下の順に走査信号が供給されることなる。逆に、反転転送方向制御信号DIRYバーがLレベルになると、オン状態になるNチャネル型トランジスターTn0とオフ状態になるNチャネル型トランジスターTn0とが逆転する。この場合には、スタートパルスDYが矢印Yb方向に転送され、その結果、複数の走査複数の走査線31に対して下から上の順に走査信号が供給される。
図6は、図5に示す走査線駆動回路104に形成したNチャネル型のトランジスターTn(第1トランジスター)およびPチャネル型のトランジスターTp(第2トランジスター)の説明図であり、図6には、中央にNチャネル型のトランジスターTn(第1トランジスター)およびPチャネル型のトランジスターTp(第2トランジスター)の平面図(a)を示し、左側にはNチャネル型のトランジスターTn(第1トランジスター)の断面図(b)を示し、右側にはPチャネル型のトランジスターTp(第2トランジスター)の断面図(c)を示してある。
以上説明したように、本形態では、画素100aに形成された画素トランジスター30、および走査線駆動回路104(第1周辺回路)の単位回路104e(第1単位回路)に形成されたNチャネル型(第1導電型)の複数のトランジスターTn(第1トランジスター)は各々、第1基板10の一方面側に順に積層された遮光層4a、4n、絶縁層11、半導体層1a、1n、ゲート絶縁層2、およびゲート電極3g、3nを備えている。また、Nチャネル型の複数のトランジスターTnでは、遮光層4nの端部4neの形状が絶縁層11を介して反映された段部1n0がチャネル領域1ncでチャネル幅方向に延在している。このため、Nチャネル型の複数のトランジスターTnでは、チャネル領域1ncが段部1n0によって厚さ方向で曲がっているので、チャネル長の実質的な寸法が長い。それ故、走査線駆動回路104の単位回路104eを配置できる領域が狭くなった場合でも、単位回路104eに設けた複数のトランジスターTnの実質的なチャネル長の寸法を十分な長さの適正な寸法とすることができる。よって、チャネル長を平面視で2μm以下にしても、閾値電圧の変動やオフリーク電流の増大が発生しにくい。
図7は、本発明の実施形態2に係る電気光学装置100の走査線駆動回路104に形成したNチャネル型のトランジスターTn(第1トランジスター)の説明図であり、図7には、右側にNチャネル型のトランジスターTn(第1トランジスター)の平面図(a)を示し、左側にはNチャネル型のトランジスターTn(第1トランジスター)の断面図(b)を示してある。また、本形態の基本的な構成は、実施形態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。
図8は、本発明の実施形態3に係る電気光学装置100の走査線駆動回路104に形成したNチャネル型のトランジスターTn(第1トランジスター)の説明図であり、図8には、右側にNチャネル型のトランジスターTn(第1トランジスター)の平面図(a)を示し、左側にはNチャネル型のトランジスターTn(第1トランジスター)の断面図(b)を示してある。また、本形態の基本的な構成は、実施形態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。
上記実施形態では、走査線駆動回路104の単位回路104eに用いたNチャネル型のトランジスターTnに対して遮光層を利用して、チャネル長の実質的な寸法を延ばしたが、データ線駆動回路101(第2周辺回路)でも、シフトレジスターやサンプルホールド回路等の単位回路(第2単位回路)が、データ線6aと同一のピッチでX方向に沿って設けられている場合には、データ線駆動回路101の単位回路に用いたNチャネル型のトランジスターTn(第3トランジスター)のチャネル長を、実施形態1、2、3で説明した遮光層を利用して実質的に延ばしてもよい。
本発明が適用される電気光学装置100はVAモードの液晶装置に限定されない。例えば、電気光学装置100がTN(Twisted Nematic)モードやOCB(Optically Compensated Bend)モードの液晶装置である場合に本発明を適用してもよい。また、上記実施形態では、透過型液晶装置を例示したが、反射型液晶装置に本発明を適用してもよい。さらに、液晶装置に限らず、有機エレクトロルミネッセンス表示装置等に本発明を適用してもよい。
上述した実施形態に係る電気光学装置100を用いた電子機器について説明する。ここでは、本発明に係る電子機器として、投射型表示装置(液晶プロジェクター)を例に説明する。図9は、本発明を適用した電気光学装置100を用いた投射型表示装置(電子機器)の説明図である。図9に示す投射型表示装置2100においては、上述した透過型の電気光学装置100がライトバルブとして用いられている。投射型表示装置2100には、ハロゲンランプ等の白色光源を有するランプユニット2102(光源部)が設けられている。ランプユニット2102から出射された投射光は、内部に配置された3枚のミラー2106および2枚のダイクロイックミラー2108によってR(赤)色、G(緑)色、B(青)色の3原色に分離される。分離された投射光は、各原色に対応するライトバルブ100R、100Gおよび100Bに各々導かれる。なお、B色の光は、他のR色やG色と比較すると光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ2122、リレーレンズ2123および出射レンズ2124を有するリレーレンズ系2121を介して導かれる。
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を備えた電子機器は、上記実施形態の投射型表示装置2100に限定されない。例えば、投射型のHUD(ヘッドアップディスプレイ)や直視型のHMD(ヘッドマウントディスプレイ)、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ等の電子機器に用いてもよい。
Claims (11)
- 基板と、
第1方向に沿って延在する複数の第1信号線と、
前記第1方向に対して交差する第2方向に沿って延在する複数の第2信号線と、
前記複数の第1信号線と前記複数の第2信号線との各交差に対応して画素が設けられた表示領域と、
前記表示領域に対して前記第1方向の一方側に設けられ、前記複数の第1信号線の各々に対応する複数の第1単位回路が前記第2方向に沿って前記第1信号線と同一のピッチで設けられた第1周辺回路と、
を有し、
前記第1単位回路に設けられた第1導電型の第1トランジスターは、チャネル領域と、高濃度不純物領域と、前記チャネル領域と前記高濃度不純物領域との間にLDD領域と、を有する半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を備え、
前記第1単位回路に設けられた第2導電型の第2トランジスターは、チャネル領域と、前記チャネル領域と接する高濃度不純物領域と、を有する半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を備え、
前記第1トランジスターと前記基板との間には、一方の前記高濃度不純物領域及び一方の前記LDD領域と重なる第1遮光層と、他方の前記高濃度不純物領域及び他方の前記LDD領域と重なる第2遮光層とが互いに離間して設けられており、前記第2トランジスターと前記基板との間には遮光層が設けられておらず、
前記第1トランジスターのチャネル領域において、前記第1遮光層の端部の形状が反映された段部と、前記第2遮光層の端部の形状が反映された段部とがチャネル幅方向に延在していることを特徴とする電気光学装置。 - 前記第1単位回路では、前記第1トランジスターが、チャネル長方向を前記第2方向に沿う方向に向けて前記第1方向に沿って配列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。
- 前記第1信号線は、走査信号を伝達する走査線であり、
前記第2信号線は、画像信号を伝達するデータ線であることを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。 - 前記第1単位回路では、前記第2トランジスターがチャネル長方向を前記第2方向に沿う方向に向けて前記第1トランジスターとともに前記第1方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項1から3までの何れか一項に記載の電気光学装置。
- 前記第1周辺回路では、前記第1トランジスターと前記第2トランジスターとによってシフトレジスターが構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。
- 前記第1信号線の前記第2方向におけるピッチが7μm以下であることを特徴とする請求項1から5までの何れか一項に記載の電気光学装置。
- 前記第1トランジスターと重なる領域では、前記第1遮光層と前記第2遮光層との間に形成されたスリットが前記半導体層と平面視で重なる領域で前記チャネル幅方向に延在し、前記スリットのチャネル長方向における両端部の形状が絶縁層を介して反映されて前記段部がチャネル長方向で並列していることを特徴とする請求項1から6までの何れか一項に記載の電気光学装置。
- 前記第1トランジスターは、チャネル長が平面視で2μm以下であり、前記チャネル領域と重なる前記スリットの幅が1μm以上であることを特徴とする請求項7に記載の電気光学装置。
- 前記第1トランジスターと重なる領域では、前記第1遮光層及び前記第2遮光層と前記基板との間に下層側絶縁層が設けられ、前記下層側絶縁層と前記基板との間に平面視で前記半導体層の全体に重なる下層側遮光層が設けられていることを特徴とする請求項1から8までの何れか一項に記載の電気光学装置。
- 前記表示領域に対して前記第2方向の一方側に、前記複数の第2信号線の各々に電気的に接続された第2周辺回路を有し、
前記第2周辺回路では、前記複数の第2信号線の各々に対応する複数の第2単位回路が前記第1方向に沿って前記第2信号線と同一のピッチで設けられ、
前記第2単位回路に設けられた第1導電型の第3トランジスターは、チャネル領域と、高濃度不純物領域と、前記チャネル領域と前記高濃度不純物領域との間にLDD領域と、を有する半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を備え、
前記第3トランジスターと前記基板との間には他の遮光層が設けられており、
前記第3トランジスターのチャネル領域において、前記他の遮光層の端部の形状が反映された段部がチャネル幅方向に延在していることを特徴とする請求項1から9までの何れか一項に記載の電気光学装置。 - 請求項1乃至10の何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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