JP6662414B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。

プロジェクター等の電子機器に用いられる液晶表示装置等の電気光学装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の電気光学装置は、画素電極と、トランジスターと、画素電極およびトランジスターに電気的に接続される第１保持容量および第２保持容量と、を備える。ここで、第１保持容量は、定電位に接続される第１容量電極、画素電極およびトランジスターに接続される第２容量電極、および第１容量電極と第２容量電極との間に設けられる第１誘電体層により構成される。第２保持容量は、第１保持容量と共通の第２容量電極、定電位に接続される第３容量電極、および第２容量電極と第３容量電極との間に設けられる第２誘電体層により構成される。

実用新案登録第３１９９６９２号公報

しかし、特許文献１に記載の電気光学装置では、第２容量電極が第１保持容量および第２保持容量の双方の電極を兼ねるため、第２容量電極にトランジスターおよび画素電極への接続のための構造を設けなければならず、その分、第１保持容量または第２保持容量の静電容量が小さくなる。このため、従来では、保持容量の面積を小さくしながら保持容量の静電容量を大きくすることが難しいという課題がある。

本発明に係る電気光学装置の一態様は、基材と、画素電極と、前記基材と前記画素電極との間に配置される絶縁性の第１層と、前記画素電極と前記第１層との間に配置される絶縁性の第２層と、前記画素電極と前記第２層との間に配置される絶縁性の第３層と、前記第１層と前記第２層との間に配置され、第１電極、前記第２層と前記第１電極との間に配置される第２電極を有する第１容量と、前記第２層と前記第３層との間に配置され、前記第２層に設けられたコンタクト部を介して前記第２電極と接続される第３電極、前記第３層と前記第３電極との間に配置される第４電極を有する第２容量と、前記基材と前記第１層との間に配置される基準電位配線と、前記基材と前記第１層との間に配置され、ソース領域、ドレイン領域およびゲート電極を有するトランジスターと、を有し、前記第１電極は、前記基準電位配線を介して前記第４電極に接続され、前記第２電極は、前記第３電極を介して前記ドレイン領域に接続され、前記第３電極は、前記第２電極を介して前記画素電極に接続される。

実施形態に係る電気光学装置の平面図である。 実施形態に係る電気光学装置の断面図である。 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。 実施形態における素子基板の一部を示す平面図である。 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。 実施形態における基準電位配線上のコンタクト部を示す平面図である。 実施形態における第１容量を示す平面図である。 実施形態における第１容量上のコンタクト部等を示す平面図である。 実施形態における第２容量を示す平面図である。 実施形態における第１容量と画素電極との接続に用いるコンタクト部を説明するための平面図である。 実施形態における第１容量および第２容量の層構成を示す断面図である。 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している部分もある。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るものではない。

１．電気光学装置

１−１．基本構成
図１は、実施形態に係る電気光学装置１の平面図である。図２は、実施形態に係る電気光学装置１の断面図である。図１および図２に示す電気光学装置１は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）をスイッチング素子として用いるアクティブマトリックス方式の透過型液晶表示装置である。以下、図１および図２に基づいて、電気光学装置１の基本構成を説明する。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。また、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。

図１および図２に示すように、電気光学装置１は、透光性を有する素子基板２と、素子基板２に対向して配置される透光性を有する対向基板３と、素子基板２と対向基板３との間に配置される枠状のシール部材４と、素子基板２、対向基板３およびシール部材４で囲まれる液晶層５と、を有する。

なお、図１に示すように、電気光学装置１は、素子基板２の厚さ方向に平行なｚ軸方向からの平面視で、四角形状をなすが、電気光学装置１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。また、以下では、素子基板２の厚さ方向に平行なｚ軸方向からの平面視を単に「平面視」と言う。

図１に示すように、素子基板２は、平面視で対向基板３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、基材２１と、複数の画素電極２８と、配向膜２９とを有する。基材２１は、透光性および絶縁性を有する平板で構成される。画素電極２８は、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。配向膜２９は、素子基板２において最も液晶層５側に位置しており、液晶層５の液晶分子を配向させる。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。

また、図１および図２では図示しないが、基材２１と画素電極２８との間には、トランジスター２３および蓄積容量２０等が配置される。なお、トランジスター２３および蓄積容量２０等については、１−３．素子基板２の詳細な説明において後に詳述する。

図２に示すように、対向基板３は、基材３１と、絶縁層３２と、共通電極３３と、配向膜３４と、を有する。基材３１、絶縁層３２、共通電極３３および配向膜３４は、この順に積層される。配向膜３４が最も液晶層５側に位置する。

基材３１は、透光性および絶縁性を有する平板で構成される。基材３１は、例えば、ガラスまたは石英等で構成される。共通電極３３は、透光性の絶縁材料を用いて形成される絶縁層３２を介して基材３１に積層される。共通電極３３は、例えばＩＴＯまたはＩＺＯ等の透明導電材料で構成される。また、配向膜３４は、液晶層５の液晶分子を配向させる。配向膜３４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４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４は、素子基板２および対向基板３のそれぞれに対して固着される。シール部材４、素子基板２および対向基板３によって囲まれる領域内には、液晶層５が配置される。なお、シール部材４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４１が形成されており、注入口４１は各種樹脂材料を用いて形成される封止材４０により封止される。

液晶層５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５は、液晶分子が配向膜２９および配向膜３４の双方に接するように素子基板２および対向基板３によって挟持される。液晶層５に印加される電圧に応じて液晶分子の配向が変化する。液晶層５は、印加される電圧に応じ光を変調することで階調表示を可能とする。

また、図１に示すように、素子基板２の対向基板３側の面には、２つの走査線駆動回路６１と１つの信号線駆動回路６２とが配置される。また、素子基板２の対向基板３側の面には、複数の外部端子６４が配置される。外部端子６４には、走査線駆動回路６１および信号線駆動回路６２のそれぞれから引き回される配線６５が接続される。

かかる電気光学装置１は、平面視で液晶層５と重なり、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と有する。表示領域Ａ１０は、行列状に配列される複数の画素Ｐを含む。１つの画素Ｐに対して１つの画素電極２８が配置される。周辺領域Ａ２０には、前述の走査線駆動回路６１および信号線駆動回路６２等が配置される。

また、電気光学装置１の駆動方式としては、特に限定されないが、例えばＴＮ（Twisted Nematic）モードおよびＶＡ（Vertical Alignment）モード等が挙げられる。

１−２．電気的な構成
図３は、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本の信号線２４６とｎ本の容量線２４５とが形成される。ただし、ｎおよびｍは２以上の整数である。ｎ本の走査線２４４とｍ本の信号線２４６との各交差に対応してスイッチング素子であるトランジスター２３が配置される。トランジスター２３は、後述するようにＴＦＴであり、図３では図示を省略するが、ソース電極、ドレイン電極およびゲート電極を有する。

図３に示すｎ本の走査線２４４は、ｙ軸方向に等間隔で並び、ｘ軸方向に延在する。走査線２４４は、トランジスター２３のゲート電極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６１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６１から走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、およびＧｎが走査線２４４に線順次で供給される。

図３に示すｍ本の信号線２４６は、ｘ軸方向に等間隔で並び、ｙ軸方向に延在する。信号線２４６は、トランジスター２３のソース電極に電気的に接続される。また、ｍ本の信号線２４６は、図１に示す信号線駆動回路６２に電気的に接続される。ｍ本の信号線２４６には、図１に示す信号線駆動回路６２から画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、およびＳｍが信号線２４６に線順次で供給される。

ｎ本の走査線２４４とｍ本の信号線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つの信号線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が形成される。なお、画素電極２８には、トランジスター２３のドレイン電極が電気的に接続される。

ｎ本の容量線２４５は、ｙ軸方向に等間隔で並び、ｘ軸方向に延在する。また、ｎ本の容量線２４５は、複数の信号線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。容量線２４５には、例えばグランド電位等の固定電位が基準電位として印加される。また、容量線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２０が液晶容量と並列に配置される。

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本の信号線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３が有する共通電極３３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２０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．素子基板の詳細な説明
図４は、実施形態における素子基板２の一部を示す平面図である。図５は、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。図４および図５に示す素子基板２は、基材２１、誘電体２２、複数のトランジスター２３、遮光体２４１、複数の配線２４２、複数の配線２４３、複数の走査線２４４、複数の容量線２４５、複数の信号線２４６、複数の配線２４７、シールド層２４８、複数の蓄積容量２０、複数の画素電極２８、複数のコンタクト部２７１〜２８１、および配向膜２９を備える。以下、素子基板２が有する各部を順次説明する。なお、容量線２４５は、「基準電位配線」の一例である。また、図５は、図４中のＢ−Ｂ線断面図である。

図５に示す基材２１は、例えばガラスまたは石英を用いて構成される平板である。基材２１の画素電極２８側の面上には、複数の遮光体２４１が配置される。複数の遮光体２４１は、平面視でトランジスター２３に重なって行列状に配置される。本実施形態では、遮光体２４１は、遮光性だけでなく、導電性を有する。遮光体２４１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、走査線２４４に接続され、後述するトランジスター２３のゲート電極２３２と協働してゲート電極としても機能する。遮光体２４１およびコンタクト部２７４の構成材料としては、それぞれ、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、合金、ならびに金属シリサイド等が挙げられる。

なお、遮光体２４１が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。また、遮光体２４１は、基材２１に設けられる凹部内に配置してもよい。当該凹部は、例えばダマシン法により形成される。また、コンタクト部２７４は、走査線２４４と一体で構成されてもよい。また、他のコンタクト部２７１〜２７３および２７５〜２８１についても、コンタクト部２７４と同様、導電性の材料で構成され、接続される導電性の層または配線と一体で構成されてもよい。

また、基材２１の画素電極２８側の面上には、複数の遮光体２４１を覆って誘電体２２が配置される。ここで、誘電体２２は、基材２１と複数の画素電極２８との間に配置される。誘電体２２は、複数の絶縁層２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８および２２９を有し、これらの層がこの順で基材２１側から画素電極２８側に向けて並んで配置される。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、複数のトランジスター２３が配置される。絶縁層２２３と絶縁層２２４との間には、複数の配線２４２、複数の配線２４３、および複数の走査線２４４が配置される。絶縁層２２４と絶縁層２２５との間には、複数の容量線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２０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２０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、複数の信号線２４６および複数の配線２４７が配置される。絶縁層２２８と絶縁層２２９との間には、シールド層２４８が配置される。

ここで、複数の配線２４２、複数の配線２４３、複数の走査線２４４、複数の容量線２４５、複数の信号線２４６、複数の配線２４７およびシールド層２４８は、それぞれ、例えば、アルミニウム等の金属を用いて成膜により形成される。また、図４に示すように、平面視で信号線２４６と走査線２４４とが交差する交差部にトランジスター２３および蓄積容量２０が重なって配置される。

図５に示すように、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、絶縁層２２１上に配置される。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。ソース領域２３１ａは、ソース電極として機能する。ドレイン領域２３１ｂは、ドレイン電極として機能する。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。ここで、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、コンタクト部２７１を「ソース電極」、コンタクト部２７２を「ドレイン電極」と捉えてもよい。また、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、平面視で前述の半導体層２３１のチャネル領域２３１ｃに重なる。ゲート電極２３２は、例えば、ポリシリコンを成膜して形成され、導電性を高める不純物がドープされる。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、誘電体２２を構成する層と同様、例えば、熱酸化またはＣＶＤ法等で成膜される酸化ケイ素膜で構成される。

以上のトランジスター２３のソース領域２３１ａは、絶縁層２２２および２２３を貫通するコンタクト部２７１を介して、配線２４２に接続される。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、信号線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、配線２４３に接続される。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２０の第２容量２６に接続される。ゲート電極２３２は、絶縁層２２２および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。

蓄積容量２０は、第１容量２５および第２容量２６を有する。第１容量２５は、絶縁層２２５と絶縁層２２６との間に配置される。第１容量２５は、第１電極２５１、第２電極２５２および誘電体層２５３を有する。第１電極２５１は、絶縁層２２５上に配置される。第１電極２５１は、絶縁層２２５を貫通するコンタクト部２７７を介して、容量線２４５に接続される。第２電極２５２は、第１電極２５１と絶縁層２２６との間に配置される。第２電極２５２は、絶縁層２２６および２２７を貫通するコンタクト部２７９を介して、配線２４７に接続される。配線２４７は、絶縁層２２８および２２９を貫通するコンタクト部２８１を介して、画素電極２８に接続される。第１電極２５１と第２電極２５２との間には、誘電体層２５３が配置される。

一方、第２容量２６は、絶縁層２２６と絶縁層２２７との間に配置される。本実施形態では、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、第３電極２６１、第４電極２６２および誘電体層２６３を有する。第３電極２６１は、絶縁層２２６上に配置される。第３電極２６１は、絶縁層２２６を貫通するコンタクト部２８０を介して、前述の第１容量２５の第２電極２５２に接続される。第３電極２６１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、配線２４３に接続される。第４電極２６２は、第３電極２６１と絶縁層２２７との間に配置される。第４電極２６２は、絶縁層２２５および２２６を貫通するコンタクト部２７８を介して、容量線２４５に接続される。第３電極２６１と第４電極２６２との間には、誘電体層２６３が配置される。

第１電極２５１、第２電極２５２、第３電極２６１および第４電極２６２は、それぞれ、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、合金、または金属シリサイド等を成膜して形成される。また、誘電体層２５３および２６３は、それぞれ、例えば、熱酸化またはＣＶＤ法等で成膜される酸化ケイ素膜で構成される。

以上の蓄積容量２０では、第１容量２５の第２電極２５２は、第２容量２６の第３電極２６１を介して、トランジスター２３のドレイン領域２３１ｂに接続される。また、第２容量２６の第３電極２６１は、第１容量２５の第２電極２５２を介して、画素電極２８に接続される。以下、第１容量２５および第２容量２６とトランジスター２３および画素電極２８との接続構成について詳述する。

図６は、実施形態における容量線２４５上のコンタクト部２７７を示す平面図である。図６に示すように、容量線２４５上には、複数のコンタクト部２７７が配置される。コンタクト部２７７は、前述のように絶縁層２２５を貫通する。ここで、容量線２４５は、平面視で、トランジスター２３のゲート電極２３２に重なる部分を有し、当該部分の幅が他の部分の幅よりも広い。コンタクト部２７７は、当該部分上に配置され、平面視でゲート電極２３２と重ならない形状をなす。本実施形態では、コンタクト部２７７は、平面視でＨ形状をなす。このように、コンタクト部２７７の表面積を大きくすることにより、コンタクト部２７７の周辺にある絶縁層２２５の一部をも用いて蓄積容量２０の静電容量を大きくできるという利点がある。

なお、コンタクト部２７７は、平面視でゲート電極２３２に重なる形状であってもよい。また、コンタクト部２７７の平面視形状は、Ｈ形状に限定されず、例えば、四角形、五角形等の多角形等であってもよい。

図７は、実施形態における第１容量２５を示す平面図である。図７に示すように、第１容量２５の第１電極２５１は、平面視でコンタクト部２７７に重なる形状をなす。なお、第１容量２５の平面視形状は、図示の形状に限定されず、任意である。

図８は、実施形態における第１容量２５上のコンタクト部２８０を示す平面図である。図８に示すように、第１容量２５の第２電極２５２上には、コンタクト部２８０が配置される。コンタクト部２８０は、前述のように絶縁層２２６を貫通する。本実施形態では、コンタクト部２８０、平面視で２つに分割される形状をなす。このように、コンタクト部２８０の表面積を大きくすることにより、コンタクト部２８０の周辺にある絶縁層２２６の一部をも用いて蓄積容量２０の静電容量を大きくできるという利点がある。

なお、コンタクト部２８０の平面視形状は、図示の形状に限定されず、例えば、コンタクト部２７７と同様のＨ形状、または四角形、五角形等の多角形等であってもよい。

コンタクト部２８０の他に、絶縁層２２６には、前述のように、コンタクト部２７６および２７８が貫通する。コンタクト部２７６および２７８は、図８に示すように、第１容量２５に対して離間して配置される。

図９は、実施形態における第２容量２６を示す平面図である。図９に示すように、第２容量２６の第３電極２６１は、平面視で、コンタクト部２７８および２７９に重ならず、コンタクト部２７６および２８０に重なる形状をなす。第２容量２６の第４電極２６２は、平面視で、コンタクト部２７８に重なる形状をなす。なお、第２容量２６の平面視形状は、図示の形状に限定されず、任意である。

図１０は、実施形態における第１容量２５と画素電極２８との接続に用いるコンタクト部２７９を説明するための平面図である。図１０に示すように、第１容量２５の第２電極２５２上には、コンタクト部２７９が配置される。コンタクト部２７９は、図９に示すように、平面視で第２容量２６に重ならない位置に配置される。

図１１は、実施形態における第１容量２５および第２容量２６の層構成を示す断面図である。図１１に示すように、第１容量２５において、第２電極２５２が第１電極２５１の側面に対向する部分を有し、当該部分と第１電極２５１との間にも誘電体層２５３が配置される。この配置によれば、この配置をしない場合に比べて、第１容量２５の静電容量を大きくすることができる。同様に、第２容量２６において、第４電極２６２が第３電極２６１の側面に対向する部分を有し、当該部分と第３電極２６１との間にも誘電体層２６３が配置される。

また、第１容量２５および第２容量２６は、それぞれ、平坦面に沿う形状、すなわち平板状をなす。このため、特許文献１のように凹部内に容量を形成する場合に比べて、第１容量２５および第２容量２６の全体の厚さを小さくできる。なお、第１容量２５および第２容量２６は、平板状以外の形状をなしてもよく、例えば、絶縁層２２５または２２６が凹部を有する場合、当該凹部内に配置される部分を有してもよい。

以上の電気光学装置１は、前述のように、基材２１と、画素電極２８と、絶縁性の第１層である絶縁層２２５と、絶縁性の第２層である絶縁層２２６と、絶縁性の第３層である絶縁層２２７と、第１容量２５と、第２容量２６と、トランジスター２３と、を有する。

ここで、絶縁層２２５は、基材２１と画素電極２８との間に配置される。絶縁層２２６は、画素電極２８と絶縁層２２５との間に配置される。絶縁層２２７は、画素電極２８と絶縁層２２６との間に配置される。第１容量２５は、絶縁層２２５と絶縁層２２６との間に配置され、第１電極２５１、および絶縁層２２６と第１電極２５１との間に配置される第２電極２５２を有する。第２容量２６は、絶縁層２２６と絶縁層２２７との間に配置され、第３電極２６１、および絶縁層２２７と第３電極２６１との間に配置される第４電極２６２を有する。トランジスター２３は、基材２１と絶縁層２２５との間に配置され、ソース電極であるソース領域２３１ａ、ドレイン電極であるドレイン領域２３１ｂ、およびゲート電極２３２を有する。

特に、第１容量２５の第２電極２５２は、第２容量２６の第３電極２６１を介してドレイン領域２３１ｂに接続される。このため、第２電極２５２および第３電極２６１のそれぞれを直接的にドレイン領域２３１ｂに接続する場合に比べて、コンタクト部の数が少なくて済む。同様の観点から、第２容量２６の第３電極２６１は、第１容量２５の第２電極２５２を介して画素電極２８に接続される。このため、第２電極２５２および第３電極２６１のそれぞれを直接的に画素電極２８に接続する場合に比べて、コンタクト部の数が少なくて済む。また、特許文献１のような１つの電極を共用して２つの容量を構成する場合に比べて、ドレイン領域２３１ｂおよび画素電極２８への接続のための構造が第１容量２５および第２容量２６の静電容量に与える影響が少なく、その分、第１容量２５および第２容量２６の静電容量を大きくできる。

このように第２電極２５２および第３電極２６１をドレイン領域２３１ｂおよび画素電極２８に電気的に接続することにより、第１容量２５および第２容量２６のそれぞれの面積および厚さを小さくしつつ、第１容量２５および第２容量２６のそれぞれの静電容量を大きくできる。このため、素子基板２の開口率を高め、電気光学装置１の表示品質を高めることができる。

本実施形態では、第２電極２５２は、第１電極２５１の主面だけでなく側面にも広範囲にわたって対向する。このため、第１電極２５１と第２電極２５２との主面同士のみを対向させる構成に比べて、第１電極２５１と第２電極２５２との対向面積を大きくできる。同様に、第４電極２６２は、第３電極２６１の主面だけでなく側面にも広範囲にわたって対向する。このため、第３電極と第４電極との主面同士のみを対向させる場合に比べて、第３電極２６１と第４電極２６２との対向面積を大きくできる。よって、この点でも、第１容量２５および第２容量２６のそれぞれの静電容量を大きくできる。ここで、第１電極２５１の側面の８０％以上の面積に対して第２電極２５２が対向することが好ましい。同様に、第３電極２６１の側面の８０％以上の面積に対して第４電極２６２が対向することが好ましい。

本実施形態では、基材２１の厚さ方向からの平面視で、第１容量２５および第２容量２６が互いに重なる部分を有する。このため、第１容量２５および第２容量２６が平面視で重ならない場合に比べて、第１容量２５および第２容量２６の全体が平面視で占める面積を小さくできる。このように第１容量２５および第２容量２６を平面視で重ねて配置できるのは、第１容量２５および第２容量２６が互いに異なる層間に配置されるためである。ここで、第１容量２５および第２容量２６は、平面視で、一方の５０％以上の面積が他方に重なることが好ましく、一方の８０％以上の面積が他方に重なることがより好ましい。なお、第１容量２５および第２容量２６が平面視で互いに重なる部分を有さなくてもよい。

また、電気光学装置１は、前述のように、基材２１と絶縁層２２５との間に配置され、基準電位に接続される基準電位配線である容量線２４５をさらに有する。ここで、第１電極２５１は、容量線２４５を介して第２容量２６の第４電極２６２に接続される。このため、第１電極２５１および第４電極２６２を基準電位とすることができる。また、基準電位となる第１電極２５１および第４電極２６２との間に第１容量２５および第２容量２６の他の要素が介在するため、第１容量２５および第２容量２６を電磁的にシールドすることができる。なお、容量線２４５が配置される層間は、基材２１と絶縁層２２５との間に限定されず、誘電体２２の他の層間であってもよい。また、誘電体２２が有する層の数は、図示の数に限定されず、例えば、１０層以上でもよい。

さらに、電気光学装置１は、前述のように、絶縁性の第４層である絶縁層２２４と、トランジスター２３のゲート電極２３２に電気的に接続される走査線２４４と、をさらに有する。ここで、絶縁層２２４は、基材２１と絶縁層２２５との間に配置される。走査線２４４は、基材２１と絶縁層２２４との間、より具体的には絶縁層２２３と絶縁層２２４との間に配置される。基準電位配線である容量線２４５は、絶縁層２２５と絶縁層２２４との間に配置される。このため、ゲート電極２３２とドレイン領域２３１ｂとの間のカップリングを低減できる。なお、走査線２４４が配置される層間は、基材２１と絶縁層２２４との間であれば、上記効果を奏することが可能である。また、走査線２４４が配置される層間は、絶縁層２２３と絶縁層２２４との間に限定されず、誘電体２２の他の層間であってもよい。また、走査線２４４および容量線２４５の位置関係は、前述の関係に限定されず、前述の関係とは逆の位置関係でもよい。

また、電気光学装置１は、画素電極２８と絶縁層２２７との間に配置される絶縁性の第５層である絶縁層２２８と、絶縁層２２７と絶縁層２２８との間に配置され、ソース領域２３１ａに電気的に接続される信号線２４６と、をさらに有する。このため、ソース領域２３１ａとドレイン領域２３１ｂとの間のカップリングを低減できる。なお、信号線２４６が配置される層間は、絶縁層２２７と絶縁層２２８との間に限定されず、誘電体２２の他の層間であってもよい。

また、電気光学装置１は、コンタクト部２７８と平面視で重なる位置に、絶縁層２２７および絶縁層２２８を貫通して、第４電極２６２とシールド２４８層とを電気的に接続するコンタクト部を備える構成としてもよい。第１電極２５１、第４電極２６２およびシールド層２４８を基準電位とすることができるため、クロストーク抑制効果を向上させることができる。また、この構成において、シールド層２４８と容量線２４５は、周辺領域Ａ２０において、コンタクト部を介して電気的に接続する構成としてもよい。この構成の場合は、コンタクト部２７８を設けない構成としてもよい。

２．電子機器
電気光学装置１は、各種電子機器に用いることができる。

図１２は、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。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１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１３は、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。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１とを有する。操作ボタン３００１の操作に応じて電気光学装置１に表示される画面内容が変更される。

図１４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１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１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１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。

以上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１を備える。このため、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の表示品質を高めることができる。

なお、本発明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。

以上、本発明の電気光学装置および電子機器は、好適な実施形態に基づいて説明したが、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。

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表示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。すなわち、電気エネルギーによって光学特性が変化する電気光学装置であればよい。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。

また、前述の説明では、トランジスターの一例はＴＦＴであるが、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。

また、本発明の電気光学装置は、透過型に限定されず、反射型であってもよい。

１…電気光学装置、１Ｂ…電気光学装置、１Ｇ…電気光学装置、１Ｒ…電気光学装置、２１…基材、２３…トランジスター、２５…第１容量、２６…第２容量、２８…画素電極、２２３…絶縁層、２２４…絶縁層、２２５…絶縁層、２２６…絶縁層、２２７…絶縁層、２２８…絶縁層、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、２４２…配線、２４３…配線、２４４…走査線、２４５…容量線、２４６…信号線、２４７…配線、２５１…第１電極、２５２…第２電極、２６１…第３電極、２６２…第４電極。

Claims (5)

1. 基材と、
   画素電極と、
   前記基材と前記画素電極との間に配置される絶縁性の第１層と、
   前記画素電極と前記第１層との間に配置される絶縁性の第２層と、
   前記画素電極と前記第２層との間に配置される絶縁性の第３層と、
   前記第１層と前記第２層との間に配置され、第１電極、前記第２層と前記第１電極との間に配置される第２電極を有する第１容量と、
   前記第２層と前記第３層との間に配置され、前記第２層に設けられたコンタクト部を介して前記第２電極と接続される第３電極、前記第３層と前記第３電極との間に配置される第４電極を有する第２容量と、
   前記基材と前記第１層との間に配置される基準電位配線と、
   前記基材と前記第１層との間に配置され、ソース領域、ドレイン領域およびゲート電極を有するトランジスターと、を有し、
   前記第１電極は、前記基準電位配線を介して前記第４電極に接続され、
   前記第２電極は、前記第３電極を介して前記ドレイン領域に接続され、
   前記第３電極は、前記第２電極を介して前記画素電極に接続される、電気光学装置。
2. 前記基材と前記第１層との間に配置される絶縁性の第４層と、
   前記基材と前記第４層との間に配置され、前記ゲート電極に電気的に接続される走査線と、を有し、
   前記基準電位配線は、前記第１層と前記第４層との間に配置される、請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記画素電極と前記第３層との間に配置される絶縁性の第５層と、
   前記第３層と前記第５層との間に配置され、前記ソース領域に電気的に接続される信号線と、を有する、請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記基材の厚さ方向からの平面視で、前記第１容量および前記第２容量が互いに重なる部分を有する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
5. 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を備える、電子機器。

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