JP2014092767A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】光リーク電流の発生を抑制することができる電気光学装置を提供する。
【解決手段】第１の接合領域、チャネル領域及び第２の接合領域は、平面視において第１のデータ線及び第２のデータ線の各々に沿ってこの順に配置され、第１の交差部及び第４の交差部の各々において、第２の接合領域は前記第１の走査線に対して第２の走査線の側に配置され、第２の交差部及び第３の交差部の各々において、第１の接合領域は第２の走査線に対して第１の走査線の側に配置され、遮光構造のうち第１の接合領域を覆う部分は、第１の接合領域の上方を覆い、かつ、第１の接合領域の側方を覆わず、遮光構造のうち第２の接合領域を覆う部分は、第２の接合領域の上方を覆い、かつ、第２の接合領域の側方を覆い、マイクロレンズの焦点は、マイクロレンズの中心と第１の走査線との間に配置されている。
【選択図】図１０

Description

本発明は、電気光学装置及び電子機器に関する。

液晶装置等の電気光学装置では、その画像表示領域内に、データ線、走査線、容量線等の各種配線や、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）と称する）等の各種電子素子が作り込まれている。そのため、電気光学装置に平行光を入射した場合、そのままでは、全光量のうち各画素の開口率に応じた光量しか利用することができない。

そこで従来は、各画素に対応するマイクロレンズを含んでなるマイクロレンズアレイを対向基板に作り込んだり、マイクロレンズアレイ基板を対向基板に貼り付けたりしている。これによって、そのままでは各画素の開口領域以外の非開口領域に向かって進行する光を、画素単位で集光して各画素の開口領域内に導かれるようにしている。その結果、電気光学装置において明るい表示が可能となる。

この種の電気光学装置は、直視型ディスプレイだけでなく、例えばプロジェクターの光変調装置（ライトバルブ）として用いられる。この場合、光源からの強い光がライトバルブに入射される。そのため、光源からの光によってライトバルブ内のＴＦＴにおいて光リーク電流が発生しないよう、入射光を遮る遮光構造がライトバルブに内蔵されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１９１２００号公報

ここで、本願発明者の知見により、ＴＦＴの動作時に、画素電極側ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域では、データ線側ＬＤＤ領域に比べて、光リーク電流が発生しやすいことが明らかになっている。そのため、画素電極側ＬＤＤ領域に対する遮光性を、データ線側ＬＤＤ領域に対する遮光性よりも高めることで、ＴＦＴにおける光リーク電流を効果的に低減できる。
しかし、各画素の開口領域の中心にマイクロレンズの焦点が合うよう設計されると、画素電極側ＬＤＤ領域及びデータ線側ＬＤＤ領域のそれぞれに同等の光が入射されることとなる。そのため、画素電極側ＬＤＤ領域に対する遮光性を、データ線側ＬＤＤ領域に対する遮光性よりも高めると、データ線側ＬＤＤ領域に対して相対的に多くの光が入射してしまい、かえって光リーク電流が発生しやすくなるという課題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、光リーク電流の発生を抑制することが可能な電気光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
（１）即ち、本発明の一態様における電気光学装置は、第１の方向に延在する第１のデータ線と、前記第１の方向に延在し、かつ、前記第１のデータ線と隣り合う第２のデータ線と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、かつ、前記第１のデータ線及び前記第２のデータ線の各々と交差する第１の走査線と、前記第２の方向に延在し、かつ、前記第１の走査線と隣り合うとともに、前記第１のデータ線及び前記第２のデータ線の各々と交差する第２の走査線と、チャネル領域と、平面視において前記チャネル領域を挟んで対向して配置されたソース領域及びドレイン領域と、前記チャネル領域と前記ソース領域との間に配置された第１の接合領域と、前記チャネル領域と前記ドレイン領域との間に配置された第２の接合領域と、を含む半導体層と、前記半導体層を覆う遮光構造と、前記第１のデータ線、前記第２のデータ線、前記第１の走査線及び前記第２の走査線によって囲まれた領域に配置されたマイクロレンズと、を含み、前記半導体層は、前記第１のデータ線と前記第１の走査線とが交差する第１の交差部、前記第１のデータ線と前記第２の走査線とが交差する第２の交差部、前記第２のデータ線と前記第２の走査線とが交差する第３の交差部、前記第２のデータ線と前記第１の走査線とが交差する第４の交差部、の各々に配置されており、前記第１の接合領域、前記チャネル領域及び前記第２の接合領域は、平面視において前記第１のデータ線及び前記第２のデータ線の各々に沿ってこの順に配置されており、前記第１の交差部及び前記第４の交差部の各々において、前記第２の接合領域は前記第１の走査線に対して前記第２の走査線の側に配置されており、前記第２の交差部及び前記第３の交差部の各々において、前記第１の接合領域は前記第２の走査線に対して前記第１の走査線の側に配置されており、前記遮光構造のうち前記第１の接合領域を覆う部分は、前記第１の接合領域の上方を覆い、かつ、前記第１の接合領域の側方を覆っておらず、前記遮光構造のうち前記第２の接合領域を覆う部分は、前記第２の接合領域の上方を覆い、かつ、前記第２の接合領域の側方を覆っており、前記マイクロレンズの焦点は、前記マイクロレンズの中心と前記第１の走査線との間に配置されている。

この構成によれば、半導体層が縦配置の構成において、マイクロレンズの焦点が、第１の接合領域よりも遮光性の高い第２の接合領域の側に配置される。そのため、第２の接合領域よりも遮光性の低い第１の接合領域の側には、マイクロレンズによって曲げられた光が入射しにくくなる。よって、光リーク電流の発生を抑制することができる。

（２）上記（１）に記載の電気光学装置では、前記マイクロレンズの焦点は、前記マイクロレンズの中心に対して、前記第１の交差部と前記第３の交差部とを結ぶ直線が延在する方向又は前記第２の交差部と前記第４の交差部とを結ぶ直線が延在する方向に配置されていてもよい。

この構成によれば、半導体層が縦配置の構成において、マイクロレンズの焦点が、第１の交差部又は第４の交差部における第２の接合領域の側に配置される。そのため、全ての第２の接合領域の遮光性を第１の接合領域の遮光性よりも高くする必要がない。即ち、第１の交差部又は第４の交差部のうちいずれか一方の交差部における第２の接合領域の遮光性を高くすればよい。これにより、他の３つの交差部における接合領域には、マイクロレンズによって曲げられた光が入射しにくくなる。よって、光リーク電流の発生を効果的に抑制することができる。

（３）本発明の一態様における電気光学装置は、第１の方向に延在する第１のデータ線と、前記第１の方向に延在し、かつ、前記第１のデータ線と隣り合う第２のデータ線と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、かつ、前記第１のデータ線及び前記第２のデータ線の各々と交差する第１の走査線と、前記第２の方向に延在し、かつ、前記第１の走査線と隣り合うとともに、前記第１のデータ線及び前記第２のデータ線の各々と交差する第２の走査線と、チャネル領域と、平面視において前記チャネル領域を挟んで対向して配置されたソース領域及びドレイン領域と、前記チャネル領域と前記ソース領域との間に配置された第１の接合領域と、前記チャネル領域と前記ドレイン領域との間に配置された第２の接合領域と、を含む半導体層と、前記半導体層を覆う遮光構造と、前記第１のデータ線、前記第２のデータ線、前記第１の走査線及び前記第２の走査線によって囲まれた領域に配置されたマイクロレンズと、を含み、前記半導体層は、前記第１のデータ線と前記第１の走査線とが交差する第１の交差部、前記第１のデータ線と前記第２の走査線とが交差する第２の交差部、前記第２のデータ線と前記第２の走査線とが交差する第３の交差部、前記第２のデータ線と前記第１の走査線とが交差する第４の交差部、の各々に配置されており、前記第１の接合領域、前記チャネル領域及び前記第２の接合領域は、平面視において前記第１の走査線及び前記第２の走査線の各々に沿ってこの順に配置されており、前記第３の交差部及び前記第４の交差部の各々において、前記第２の接合領域は前記第２のデータ線に対して前記第１のデータ線の側に配置されており、前記第１の交差部及び前記第２の交差部の各々において、前記第１の接合領域は前記第１のデータ線に対して前記第２のデータ線の側に配置されており、前記遮光構造のうち前記第１の接合領域を覆う部分は、前記第１の接合領域の上方を覆い、かつ、前記第１の接合領域の側方を覆っておらず、前記遮光構造のうち前記第２の接合領域を覆う部分は、前記第２の接合領域の上方を覆い、かつ、前記第２の接合領域の側方を覆っており、前記マイクロレンズの焦点は、前記マイクロレンズの中心と前記第２のデータ線との間に配置されている。

この構成によれば、半導体層が横配置の構成において、マイクロレンズの焦点が、第１の接合領域よりも遮光性の高い第２の接合領域の側に配置される。そのため、第２の接合領域よりも遮光性の低い第１の接合領域の側には、マイクロレンズによって曲げられた光が入射しにくくなる。よって、光リーク電流の発生を抑制することができる。

（４）上記（３）に記載の電気光学装置では、前記マイクロレンズの焦点は、前記マイクロレンズの中心に対して、前記第１の交差部と前記第３の交差部とを結ぶ直線が延在する方向又は前記第２の交差部と前記第４の交差部とを結ぶ直線が延在する方向に配置されていてもよい。

この構成によれば、半導体層が横配置の構成において、マイクロレンズの焦点が、第１の交差部又は第２の交差部における第２の接合領域の側に配置される。そのため、全ての第２の接合領域の遮光性を第１の接合領域の遮光性よりも高くする必要がない。即ち、第１の交差部又は第２の交差部のうちいずれか一方の交差部における第２の接合領域の遮光性を高くすればよい。これにより、他の３つの交差部における接合領域には、マイクロレンズによって曲げられた光が入射しにくくなる。よって、光リーク電流の発生を効果的に抑制することができる。

（５）本発明の一態様における電子機器は、上記（１）から（４）までのいずれか一項に記載の電気光学装置を含む。

この構成によれば、光リーク電流の発生が抑制された電気光学装置を含むため、コントラスト低下等の表示品位の低下を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る電気光学装置を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ’線に沿った断面図である。 本実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域を形成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。 複数の画素部の平面図である。 図４のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。 図４のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。 半導体層を覆う遮光構造を示す平面図である。 図７のＣ−Ｃ’線に沿った下側遮光膜から蓄積容量までの各層の断面部分の構成を示す断面図である。 比較例に係るマイクロレンズの焦点の配置を示す平面図である。 第１実施形態に係るマイクロレンズの焦点の配置を示す平面図である。 図９のＤ−Ｄ’線に沿った断面図である。 図１０のＥ−Ｅ’線に沿った断面図である。 比較例に係るマイクロレンズの焦点の配置を示す平面図である。 第２実施形態に係るマイクロレンズの焦点の配置を示す平面図である。 図１３のＪ−Ｊ’線に沿った断面図である。 図１４のＫ−Ｋ’線に沿った断面図である。 電子機器の一例であるプロジェクターを示す平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、本発明の実施形態では、電気光学装置として液晶装置を例示して説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る液晶装置について、図１から図１２を参照して説明する。
先ず、本実施形態における液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。

図１は、液晶装置１００の概略構成を示す平面図である。
図２は、図１のＨ−Ｈ’線に沿った断面図である。
尚、図１は、ＴＦＴアレイ基板１０をその上に形成された各構成要素と共に対向基板２０の側から見た図である。

図１及び図２に示すように、液晶装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１０と、ＴＦＴアレイ基板１０に対向して配置された対向基板２０と、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に配置された液晶層５０と、を備えている。

ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板である。対向基板２０は、例えばＴＦＴアレイ基板１０と同様の透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、シール材５２によって貼り合わされている。シール材５２は、画像表示領域１０ａの周囲に配置されている。以下、シール材５２が配置された領域をシール領域と称することがある。

シール材５２は、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、例えば、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を保持するためのギャップ材５６が散布されている。ギャップ材５６としては、グラスファイバーやガラスビーズ等が用いられる。

対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上には、額縁遮光膜５３が設けられている。額縁遮光膜５３は、シール領域の内側において、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する。つまり、額縁遮光膜５３の内縁は、画像表示領域１０ａの外縁を規定する。尚、額縁遮光膜５３の少なくとも一部が、内蔵遮光膜としてＴＦＴアレイ基板１０側に設けられていてもよい。

ＴＦＴアレイ基板１０上における画像表示領域１０ａの周辺には、データ線駆動回路１０１及びサンプリング回路７、走査線駆動回路１０４、外部回路接続端子１０２がそれぞれ形成されている。

データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２のそれぞれは、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるシール領域よりも外側に配置されている。データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２のそれぞれは、平面視矩形のＴＦＴアレイ基板１０の一辺１０ｃ１に沿って配置されている。

サンプリング回路７は、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるシール領域よりも内側に配置されている。サンプリング回路７は、平面視矩形の画像表示領域１０ａの一辺（ＴＦＴアレイ基板１０の一辺１０ｃ１の側の辺）に沿って配置されている。サンプリング回路７は、額縁遮光膜５３に覆われている。

走査線駆動回路１０４は、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺１０ｃ１に隣接する２辺（辺１０ｃ２及び辺１０ｃ４）に沿って配置されている。走査線駆動回路１０４は、額縁遮光膜５３に覆われている。

二つの走査線駆動回路１０４間を電気的に接続するため、複数の配線１０５がＴＦＴアレイ基板１０の残りの一辺１０ｃ３に沿って配置されている。複数の配線１０５は、額縁遮光膜５３に覆われている。

ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域には、４つの上下導通端子１０６がそれぞれ対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に配置されている。尚、図示はしないが、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には、上下導通材が配置されている。上下導通材は、上下導通端子１０６に電気的に接続されている。

図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング素子としてのＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成されている。画像表示領域１０ａには、ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に、複数の画素電極９ａが設けられている。ＴＦＴアレイ基板１０上には、複数の画素電極９ａを覆って配向膜１６が形成されている。尚、画素スイッチング素子としては、ＴＦＴの他、各種トランジスタ或いはＴＦＤ（Thin Film Diode）等を用いてもよい。

対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上には、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば遮光性の金属膜等から形成されている。遮光膜２３は、画像表示領域１０ａ内で、例えば格子状等にパターニングされている。

対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面とは反対側には、複数の凹部が形成された基板２６と、複数の凹部に埋め込まれ凹部に対応するレンズ面（マイクロレンズ）を有するレンズ層２５と、が設けられている。各マイクロレンズ２４は、液晶装置１００の各画素（遮光膜２３の開口領域）に対応するように配置されている。各マイクロレンズ２４は、上側に凸状に突出した凸レンズである。マイクロレンズ２４は、対向基板２０よりも屈折率が大きく、かつ、高透過率（高透光性）の材料によって形成されている。マイクロレンズ２４の形成材料としては酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）が用いられる。

対向基板２０における液晶層５０側の面上には、遮光膜２３を覆って対向電極２１がベタ状に（少なくとも画像表示領域１０ａに対向する領域の全面に）形成されている。対向電極２１は、例えばＩＴＯ等の透明材料からなる。対向基板２０における液晶層５０側の面上には、対向電極２１を覆って配向膜２２が形成されている。

液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなる。液晶層５０は、一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。液晶装置１００の駆動時に電圧が印加されることで、画素電極９ａと対向電極２１との間には液晶保持容量が形成される。

尚、図示はしないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他にも、プリチャージ回路や検査回路等が形成されていてもよい。プリチャージ回路は、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して供給する回路である。検査回路は、製造途中や出荷時の液晶装置の品質、欠陥等を検査するための回路である。

次に、本実施形態に係る液晶装置１００の画素部の電気的な構成について、図３を参照して説明する。

図３は、本実施形態に係る液晶装置１００の画像表示領域１０ａを構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。

図３に示すように、画像表示領域１０ａには、複数の画素がマトリクス状に配置されている。複数の画素のそれぞれには、画素電極９ａ及びＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａと電気的に接続されている。ＴＦＴ３０は、液晶装置１００の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。

データ線６ａは、図３中のＹ方向に延在している。走査線１１は、図３中のＸ方向に延在している。尚、「Ｙ方向」は、特許請求の範囲に記載の「第１の方向」に相当する。「Ｘ方向」は、特許請求の範囲に記載の「第２の方向」に相当する。

画像信号が供給されるデータ線６ａは、ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給される。尚、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給されてもよい。

ＴＦＴ３０のゲートには走査線１１が電気的に接続されている。本実施形態に係る液晶装置１００は、走査線１１に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍは、所定のタイミングでパルス的に印加される。

画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。スイッチング素子としてのＴＦＴ３０のスイッチを一定期間だけ閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２０に形成された対向電極２１との間で一定期間保持される。

液晶層５０を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。具体的には、ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少する。ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置１００からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が射出される。

ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量に対して電気的に並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０は、画像信号の供給に応じて各画素電極９ａの電位を一時的に保持する保持容量として機能する。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと電気的に並列してＴＦＴ３０のドレインに接続されている。蓄積容量７０の他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量線３００に接続されている。蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカの低減といった表示特性の向上が可能となる。尚、蓄積容量７０は、ＴＦＴ３０へ入射する光を遮る内蔵遮光膜として機能する。

次に、上述の動作を実現する画素部の具体的な構成について、図４から図６を参照して
説明する。

図４は、複数の画素部の平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図６は、図４のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。尚、図４から図６では、各層・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・各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
図４から図６では、図１又は図２を参照して説明した構成中、ＴＦＴアレイ基板１０側の構成について説明する。図４から図６では、便宜上、画素電極９ａよりも上側に位置する部分の図示を省略している。

図４に示すように、画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上に、マトリクス状に設けられている。データ線６ａ及び走査線１１（走査線１１ａ及び走査線１１ｂ）は、画素電極９ａの縦横の境界にそれぞれ沿って設けられている。走査線１１ａ及び走査線１１ｂは、図４中のＸ方向に沿って延びている。データ線６ａは、走査線１１ａ或いは走査線１１ｂと交差するように、図４中のＹ方向に沿って延びている。走査線１１及びデータ線６ａが互いに交差する個所の各々にはＴＦＴ３０が設けられている。

走査線１１、データ線６ａ、蓄積容量７０、中継層９３及びＴＦＴ３０は、表示の妨げとならないように、ＴＦＴアレイ基板１０上の非開口領域内に配置されている。ここで、非開口領域とは、画素電極９ａに対応する各画素の開口領域（各画素において、表示に寄与する光が透過又は反射される領域）を囲む領域である。

図４及び図５に示すように、ＴＦＴ３０は、半導体層１、ゲート電極３ａ及びゲート電極３１ｂを含んで構成されている。

半導体層１は、例えばポリシリコンからなる。半導体層１は、図４中のＹ方向に沿ったチャネル長を有するチャネル領域１ａ、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ、並びにデータ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅからなる。半導体層１はＬＤＤ構造を有している。

尚、「データ線側ソースドレイン領域」は、特許請求の範囲に記載の「ソース領域」に相当する。「画素電極側ソースドレイン領域」は、特許請求の範囲に記載の「ドレイン領域」に相当する。「データ線側ＬＤＤ領域」は、特許請求の範囲に記載の「第１の接合領域」に相当する。「画素電極側ＬＤＤ領域」は、特許請求の範囲に記載の「第２の接合領域」に相当する。

データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、チャネル領域１ａを挟んで形成されている。データ線側ＬＤＤ領域１ｂは、チャネル領域１ａとデータ線側ソースドレイン領域１ｄとの間に形成されている。画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは、チャネル領域１ａと画素電極側ソースドレイン領域１ｅとの間に形成されている。データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、例えばイオンインプランテーション法等によって半導体層１に不純物が打ち込まれた領域（不純物領域）である。

データ線側ＬＤＤ領域１ｂは、データ線側ソースドレイン領域１ｄよりも不純物が少ない低濃度な不純物領域として形成される。画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは、画素電極側ソースドレイン領域１ｅよりも不純物が少ない低濃度な不純物領域として形成される。このような構成により、ＴＦＴ３０の非動作時において、ソース領域及びドレイン領域に流れるオフ電流を低減し、且つＴＦＴ３０の動作時に流れるオン電流の低下を抑制できる。

尚、半導体層１は、ゲート電極をマスクとして不純物を高濃度に打ち込んでデータ線側ソースドレイン領域及び画素電極側ソースドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。

図４及び図５に示すように、ゲート電極３ａは、走査線１１ａの一部として走査線１１ａと一体的に形成されている。走査線１１ａは、半導体層１よりも絶縁膜１２を介して上層側に配置されている。走査線１１ａは、例えば導電性ポリシリコンから形成されている。走査線１１ａは、Ｘ方向に沿って延びる部分と、Ｙ方向に沿って延びる部分とを有している。走査線１１ａのうちチャネル領域１ａと重なる部分が、ゲート電極３ａの本体部３１ａとなる。ゲート電極３ａと半導体層１との間は、絶縁膜２によって絶縁されている。

走査線１１ｂは、半導体層１よりも絶縁膜１２を介して下層側に配置されている。走査線１１ｂは、下側遮光膜として機能する。走査線１１ｂは、例えばタングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、チタンナイトライド（ＴｉＮ）等の高融点金属材料等、遮光性の導電材料からなる。ゲート電極３１ｂは、走査線１１ｂの一部として形成されている。

図４に示すように、走査線１１ｂは、Ｘ方向に沿うように、ストライプ状に配置された本線部１１ｂｘと、本線部１１ｂｘを起点にしてＹ方向に沿って延在する延在部１１ｂｙとを有している。走査線１１ｂのうちチャネル領域１ａと重なる部分がゲート電極３１ｂとして機能する。

走査線１１ｂは、半導体層１のチャネル領域１ａ、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ、並びにデータ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅと対向して配置されている。具体的には、走査線１１ｂの形成領域は、平面視において、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ、並びにデータ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅを含む大きさとなっている。

このような構成により、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、複板式のプロジェクター等で他の液晶装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などの戻り光に対して半導体層１のチャネル領域１ａを走査線１１ｂによって遮光できる。即ち、走査線１１ｂは、走査信号を供給する配線として機能すると共に戻り光に対するＴＦＴ３０の遮光膜として機能する。従って、液晶装置の動作時に、ＴＦＴ３０における光リーク電流は低減され、コントラスト比を向上させることができ、高品位の画像表示が可能となる。

本実施形態のＴＦＴ３０は、半導体層１と、半導体層１よりも絶縁膜２を介して上層側に形成された走査線１１ａの一部として構成されるゲート電極３ａと、半導体層１よりも絶縁膜１２を介して下層側に形成された走査線１１ｂの一部として構成されるゲート電極３１ｂとを有している。ＴＦＴ３０は、ダブルゲート構造を有している。よって、半導体層１のチャネル領域１ａにおける上面側及び下面側の両方にチャネルを形成することができる。従って、仮に半導体層１よりも上層側又は下層側の一方だけにゲート電極が形成される場合と比較して、ＴＦＴ３０のオン電流を大きくすることができる。

図４に示すように、本実施形態では、ゲート電極３ａは、本体部３１ａに加えて、半導体層１において画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの両側に沿うように延設された第１延設部３２ａ、及び第１延設部３２ａから延設された第２延設部３２ｂを有する。ゲート電極３ａは、チャネル領域１ａに重なる本体部３１ａ及び第１延設部３２ａにより画素電極側ＬＤＤ領域１ｃをその両側から部分的に囲む遮光構造を有している。

図５に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上のＴＦＴ３０よりも層間絶縁膜４１を介して上層側には、蓄積容量７０が設けられている。蓄積容量７０は、下部容量電極７１と上部容量電極３００ａとが誘電体膜７５を介して対向して配置された構成となっている。

上部容量電極３００ａは、容量線３００の一部として形成されている。図示を省略するが、容量線３００は、画素電極９ａが配置された画像表示領域１０ａからその周囲に延設されている。上部容量電極３００ａは、容量線３００を介して定電位源と電気的に接続され、固定電位に維持された固定電位側容量電極である。上部容量電極３００ａは、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等の金属又は合金を含んだ非透明な金属膜から形成されている。上部容量電極３００ａは、ＴＦＴ３０を遮光する上側遮光膜（内蔵遮光膜）として機能する。

尚、上部容量電極３００ａは、例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｐｄ（パラジウム）等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等から形成されていてもよい。

図４から図６に示すように、下部容量電極７１は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに電気的に接続された画素電位側容量電極である。具体的には、下部容量電極７１は、コンタクトホール８３（図４及び図５参照）を介して画素電極側ソースドレイン領域１ｅと電気的に接続されると共に、コンタクトホール８４（図４及び図６参照）を介して中継層９３に電気的に接続されている。中継層９３は、コンタクトホール８５（図４及び図６参照）を介して画素電極９ａに電気的に接続されている。下部容量電極７１は、中継層９３と共に画素電極側ソースドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａ間の電気的な接続を中継する。下部容量電極７１は、導電性のポリシリコンから形成されている。蓄積容量７０は、金属膜−誘電体膜（絶縁膜）−半導体膜の３層構造を有する、ＭＩＳ（Metal Insulator Semiconductor）構造を有している。

尚、下部容量電極７１は、上部容量電極３００ａとＴＦＴ３０との間に配置されている。下部容量電極７１は、画素電位側容量電極としての機能の他、光吸収層或いは遮光膜としての機能を有する。

誘電体膜７５は、例えばＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等から構成された単層構造、或いは多層構造を有している。

尚、下部容量電極７１を、上部容量電極３００ａと同様に金属膜から形成してもよい。例えば、蓄積容量７０を、金属膜−誘電体膜（絶縁膜）−金属膜の３層構造を有する、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）構造を有するように形成してもよい。この場合には、ポリシリコン等を用いて下部容量電極７１を構成する場合に比べて、液晶装置の駆動時に、液晶装置全体で消費される消費電力を低減できるとともに、各画素部における素子の高速動作が可能になる。

図５及び図６に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上の蓄積容量７０よりも層間絶縁膜４２を介して上層側には、データ線６ａ及び中継層９３が設けられている。

データ線６ａは、半導体層１のデータ線側ソースドレイン領域１ｄに、層間絶縁膜４１、誘電体膜７５及び層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８１を介して電気的に接続されている。データ線６ａは、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ等のＡｌ（アルミニウム）含有材料、又はＡｌ単体、若しくはＡｌ層とＴｉＮ層等との多層膜からなる。データ線６ａは、ＴＦＴ３０を遮光する機能を有する。

図４及び図６に示すように、中継層９３は、層間絶縁膜４２上においてデータ線６ａ（図５参照）と同層に形成されている。データ線６ａ及び中継層９３は、例えば金属薄膜を層間絶縁膜４２上に形成しておき、その後、この薄膜を部分的に除去する（パターニング）。これにより、データ線６ａ及び中継層９３は、相互に離間した状態で形成される。従って、データ線６ａ及び中継層９３を同一工程で形成できるため、製造プロセスを簡便にできる。

図５及び図６に示すように、画素電極９ａは、データ線６ａよりも層間絶縁膜４３を介して上層側に形成されている。画素電極９ａは、下部容量電極７１、コンタクトホール８３、８４及び８５、並びに中継層９３を介して半導体層１の画素電極側ソースドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。コンタクトホール８５は、層間絶縁膜４３を貫通するように形成された孔部の内壁にＩＴＯ等の画素電極９ａを構成する導電材料が成膜されることによって形成されている。画素電極９ａの上側表面には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６（図２参照）が設けられている。

以上に説明した画素部の構成は、図４に示すように、各画素部に共通である。画像表示領域１０ａ（図１参照）には、かかる画素部が周期的に形成されている。

次に、本実施形態に係るＴＦＴ３０のゲート電極３ａの構成について、図７及び図８を参照して説明する。

図７は、半導体層を覆う遮光構造を示す平面図である。図８は、図７のＣ−Ｃ’線に沿った断面図である。図８では、下側遮光膜から蓄積容量までの各層の断面部分の構成を示している。
尚、図８では、図７に対応させて、画素部を構成する下側遮光膜１１ｂ、ＴＦＴ３０、及び蓄積容量７０の配置関係に着目してその構成を示している。

図７に示すように、半導体層１の上層側において、ゲート電極３ａは、本体部３１ａ、第１延設部３２ａ、及び第２延設部３２ｂを有している。本体部３１ａは、ゲート電極として機能する部分である。図３を参照して説明したように、液晶装置の動作時、走査線１１ａより走査信号が供給され、走査信号に応じたゲート電圧が本体部３１ａに印加されることにより、ＴＦＴ３０はオン状態となる。

第１延設部３２ａは、平面的に見て、チャネル領域１ａと重なって図７中のＸ方向に沿って延設する本体部３１ａから、半導体層１の脇で図７中のＹ方向に沿って折れ曲がって隣接領域Ｗ０に延設される。隣接領域Ｗ０は、非開口領域において、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃから画素電極側ソースドレイン領域１ｅにかけて連続的に、図７中のＹ方向に沿って隣接する領域である。第１延設部３２ａは、半導体層１を挟んでその両側の隣接領域Ｗ０において、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅのそれぞれに隣接するように配置されている。

図４から図６を参照して説明したように、例えばＴＦＴ３０よりも層間絶縁膜４１又は４２を介して上層側において、データ線６ａや蓄積容量７０は、ＴＦＴ３０に対してそれよりも上層側から進行してくる光を遮光可能なように配置される。これら各種構成要素によって遮光する場合と比較して、第１延設部３２ａによれば、それよりも下層側に浸入して半導体層１の少なくとも画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対して入射する光を、より低減することが可能となる。

また、本実施形態では、図７に示すように、第１延設部３２ａが、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに加えて画素電極側ソースドレイン領域１ｅにも隣接するように、隣接領域Ｗ０に配置される。よって、第１延設部３２ａによって、半導体層１における画素電極側ＬＤＤ領域１ｃから画素電極側ソースドレイン領域１ｅにかけて、第１延設部３２ａよりも上層側から入射する光を遮光することができる。

尚、第１延設部３２ａは隣接領域Ｗ０において、半導体層１に対して画素電極側ＬＤＤ領域１ｃにのみ隣接するように配置してもよい。ただし、半導体層１に対する遮光性をより向上させる観点からは、第１延設部３２ａが画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅの両方の領域に隣接するように配置されることが好ましい。

また、図７又は図８に示すように、絶縁膜２において平面視で第１延設部３２ａと重なる部分には、図７中Ｙ方向に沿って長手状に伸びる溝８１０が開孔されている。溝８１０は、半導体層１の両側に配置される第１延設部３２ａの各々に対して平面視で重なるように、半導体層１において画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅに沿って形成されている。

本実施形態では、図８に示すように、溝８１０は、絶縁膜２に加えて更に絶縁膜１２を貫通して、走査線１１ｂ（より正確には、走査線１１ｂｙ）の表面に達するまで形成されている。

第１延設部３２ａは、このように形成された溝８１０内に延設された溝内部分３３を有している。溝内部分３３は、好ましくは、溝８１０における半導体層１側の内側壁部８１０ａ及び該内側壁部８１０ａに対向する外側壁部８１０ｃ並びに底部８１０ｂに沿って形成される。溝内部分３３は、半導体層１の画素電極側ＬＤＤ領域１ｃから画素電極側ソースドレイン領域１ｅに沿った壁状の遮光体として形成される。

また、図８に示すように、溝内部分３３が、絶縁膜２及び絶縁膜１２を貫通して形成された溝８１０内において下側遮光膜１１ｂの表面と接触することで、平面視で半導体層１のチャネル領域１ａに重なる走査線としての下側遮光膜１１ｂと電気的に接続される。溝８１０は、溝内部分３３によってゲート電極３ａと走査線１１ｂとを互いに電気的に接続するためのコンタクトホールとして形成される。よって、図４から図６を参照して説明したように、下側遮光膜１１ｂにおけるチャネル領域１ａに重なる部分を、ＴＦＴ３０のゲート電極として機能させることができる。

ここで、本願発明者は、ＴＦＴ３０の動作時に、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃにおいて、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに比べて光リーク電流が相対的に発生しやすいことを見出している。この場合、ＴＦＴ３０の動作時に、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに光が照射された場合には、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに光が照射された場合よりも、ＴＦＴ３０における光リーク電流が、比較的発生しやすい傾向にある。

本実施形態では、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃにおける遮光構造は、データ線側ＬＤＤ領域１ｂにおける遮光構造よりも遮光性が高くなっている。

具体的には、半導体層１を覆う遮光構造（以下、単に遮光構造と称することがある）のうちデータ線側ＬＤＤ領域１ｂを覆う部分は、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの上方を覆う部分（遮光膜２３並びに上側遮光膜として機能する、データ線６ａ、上部容量電極３００ａ及び下部容量電極７１）と、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの下方を覆う部分（下側遮光膜として機能する走査線１１ｂ）と、により構成されている。ただし、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの側方は遮光構造により覆われていない。

一方、遮光構造のうち画素電極側ＬＤＤ領域１ｃを覆う部分は、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの上方を覆う部分（遮光膜２３並びに上側遮光膜として機能する、データ線６ａ、上部容量電極３００ａ及び下部容量電極７１）と、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側方を覆う部分（第１延設部３２ａ、具体的には、壁状の遮光体として機能する溝内部分３３）と、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの下方を覆う部分（下側遮光膜として機能する走査線１１ｂ）と、により構成されている。

従って、このように光リーク電流が相対的に生じ易い画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対する遮光性を高めることで、ＴＦＴ３０に流れる光リーク電流を効果的に低減できる。

また、開口率の低下を避ける観点からすれば、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ及びデータ線側ＬＤＤ領域１ｂの両方に対して、遮光性のみの観点から第１延設部３２ａ等を設けるよりも、いずれか一方の側に設けたほうが、遮光性及び開口率の各々の対する効果を両立することができる。

次に、本実施形態に係るマイクロレンズの配置構成について、図９から図１２を参照して説明する。
図９は、比較例に係るマイクロレンズ２４Ｘの焦点の配置を示す平面図である。
図１０は、第１実施形態に係るマイクロレンズ２４の焦点の配置を示す平面図である。
図１１は、図９のＤ−Ｄ’線に沿った断面図である。
図１２は、図１０のＥ−Ｅ’線に沿った断面図である。

図９及び図１０では、データ線として、複数のデータ線６ａのうち任意の位置に隣り合って配置された、第１のデータ線ＳＬ１及び第２のデータ線ＳＬ２を示している。走査線として、複数の走査線１１ａのうち任意の位置に隣り合って配置された、第１の走査線ＧＬ１及び第２の走査線ＧＬ２を示している。

図９及び図１０において、符号ＣＰはマイクロレンズの中心、符号ＦＰはマイクロレンズの焦点、符号ＢＰ１は第１のデータ線ＳＬ１と第１の走査線ＧＬ１とが交差する第１の交差部、符号ＢＰ２は第１のデータ線ＳＬ１と第２の走査線ＧＬ２とが交差する第２の交差部、符号ＢＰ３は第２のデータ線ＳＬ２と第２の走査線ＧＬ２とが交差する第３の交差部、符号ＢＰ４は第２のデータ線ＳＬ２と第１の走査線ＧＬ１とが交差する第４の交差部である。

尚、マイクロレンズの中心ＣＰは、言い換えると遮光構造の開口部の中心ということができる。遮光構造の開口部の中心とは、第１の交差点と第３の交差点とを結ぶ直線と、第２の交差点と第４の交差点とを結ぶ直線との交点である。
ここで、第１の交差点とは、遮光構造のうち第１のデータ線ＳＬ１の延在方向における遮光部分の中心を通る直線と、遮光構造のうち第１の走査線ＧＬ１の延在方向における遮光部分の中心を通る直線とが交差する点を意味する。第２の交差点とは、遮光構造のうち第１のデータ線ＳＬ１の延在方向における遮光部分の中心を通る直線と、遮光構造のうち第２の走査線ＧＬ２の延在方向における遮光部分の中心を通る直線とが交差する点を意味する。第３の交差点とは、遮光構造のうち第２のデータ線ＳＬ２の延在方向における遮光部分の中心を通る直線と、遮光構造のうち第２の走査線ＧＬ２の延在方向における遮光部分の中心を通る直線とが交差する点を意味する。第４の交差点とは、遮光構造のうち第２のデータ線ＳＬ２の延在方向における遮光部分の中心を通る直線と、遮光構造のうち第１の走査線ＧＬ１の延在方向における遮光部分の中心を通る直線とが交差する点を意味する。

図１１及び図１２においては、一例として、遮光構造のうちデータ線側ＬＤＤ領域１ｂの上方を覆う部分、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの上方を覆う部分として遮光膜２３を示している。画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側方を覆う部分として溝内部分３３を示している。データ線側ＬＤＤ領域１ｂの下方を覆う部分、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの下方を覆う部分として走査線１１ｂを示している。

図９及び図１０に示すように、比較例に係るマイクロレンズ２４Ｘ及び本実施形態に係るマイクロレンズ２４の各々は、第１のデータ線ＳＬ１、第２のデータ線ＳＬ２、第１の走査線ＧＬ１及び第２の走査線ＧＬ２に囲まれた領域に配置されている。

半導体層１は、第１の交差部ＢＰ１、第２の交差部ＢＰ２、第３の交差部ＢＰ３、第４の交差部ＢＰ４、の各々に配置されている。

データ線側ソースドレイン領域１ｄ、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、チャネル領域１ａ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、第１のデータ線ＳＬ１及び第２のデータ線ＳＬ２の各々に沿ってこの順に配置されている。このように、本実施形態では、半導体層１が縦配置の構成となっている。

第１の交差部ＢＰ１及び第４の交差部ＢＰ４の各々において、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは第１の走査線ＧＬ１に対して第２の走査線ＧＬ２の側に配置されている。第２の交差部ＢＰ２及び第３の交差部ＢＰ３の各々において、データ線側ＬＤＤ領域１ｂは第２の走査線ＧＬ２に対して第１の走査線ＧＬ１の側に配置されている。

図１１及び図１２に示すように、遮光構造のうちデータ線側ＬＤＤ領域１ｂを覆う部分は、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの上方を覆う部分（遮光膜２３）と、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの下方を覆う部分（走査線１１ｂ）と、を有する。ただし、遮光構造のうちデータ線側ＬＤＤ領域１ｂを覆う部分は、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの側方を覆っていない。

遮光構造のうち画素電極側ＬＤＤ領域１ｃを覆う部分は、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの上方を覆う部分（遮光膜２３）と、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側方を覆う部分（溝内部分３３）と、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの下方を覆う部分（走査線１１ｂ）と、を有する。

比較例に係るマイクロレンズ２４Ｘの焦点ＦＰは、図９に示すように、マイクロレンズ２４Ｘの中心ＣＰと重なる位置に配置されている。

この場合、図９及び図１１に示すように、第２の交差部ＢＰ２及び第４の交差部ＢＰ４のそれぞれに同等の光が入射されることとなる。そのため、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対する遮光性を、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに対する遮光性よりも高めると、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに対して画素電極側ＬＤＤ領域１ｃよりも相対的に多くの光が入射する。データ線側ＬＤＤ領域１ｂに光が入射することによる光リーク電流も懸念されるが、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに対しても画素電極側ＬＤＤ領域１ｃと同程度に遮光性を高めると、画素の開口率が低下してしまう。

これに対し、本実施形態に係るマイクロレンズ２４の焦点ＦＰは、図１０に示すように、マイクロレンズ２４の中心ＣＰと第１の走査線ＧＬ１との間に配置されている。具体的には、マイクロレンズ２４の焦点ＦＰは、マイクロレンズ２４の中心ＣＰに対して、第２の交差部ＢＰ２と第４の交差部ＢＰ４とを結ぶ直線が延在する方向に配置されている。即ち、マイクロレンズ２４の焦点ＦＰは、マイクロレンズ２４の中心ＣＰに対して、第４の交差部ＢＰ４における画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側に配置されている。

この場合、図１２に示すように、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側にはデータ線側ＬＤＤ領域１ｂの側に比べて強い光が入射されることとなる。画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対する遮光性は、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに対する遮光性よりも高いため、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃには光が入射しにくい。即ち、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ及びデータ線側ＬＤＤ領域１ｂのそれぞれにおいて光が入射しにくくなる。

以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置１００によれば、半導体層１が縦配置の構成において、マイクロレンズ２４の焦点が、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの側よりも遮光性の高い画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側に配置される。そのため、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃよりも遮光性の低いデータ線側ＬＤＤ領域１ｂの側には、マイクロレンズ２４によって曲げられた光が入射しにくくなる。よって、光リーク電流の発生を抑制することができる。

データ線側ＬＤＤ領域１ｂの側よりも画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側の「遮光性が高い」とは、例えば、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃと重なるように設けられた遮光膜がデータ線側ＬＤＤ領域１ｂと重なるように設けられた遮光膜より面積が大きい、又は画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの両脇には遮光膜が設けられる一方でデータ線側ＬＤＤ領域１ｂの両脇には遮光膜が設けられていない等の構成により、本発明のマイクロレンズ２４を形成せずに、斜め光を含む入射光を電気光学装置に入射させた場合、データ線側ＬＤＤ領域１ｂよりも画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに入射する光が少なくなることを言う。

また、半導体層１が縦配置の構成において、マイクロレンズ２４の焦点ＦＰが、第４の交差部ＢＰ４における画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側に配置される。そのため、全ての画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの遮光性をデータ線側ＬＤＤ領域１ｂの遮光性よりも高くする必要がない。即ち、第１の交差部ＢＰ１、第４の交差部ＢＰ４のうち第４の交差部ＢＰ４における画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの遮光性を高くすればよい。これにより、他の３つの交差部（第１の交差部ＢＰ１、第２の交差部ＢＰ２及び第３の交差部ＢＰ３）におけるＬＤＤ領域には、マイクロレンズ２４によって曲げられた光が入射しにくくなる。よって、画素開口率の低下を抑制しつつ、光リーク電流の発生を効果的に抑制することができる。

よって、本実施形態の液晶装置１００では、その動作時において、ＴＦＴ３０の光リーク電流の発生に起因する、表示不良の発生を防止、或いは発生しても表示上、表示不良と視認されない程度に低減することが可能となり、高品質な画像を表示することができる。

尚、本実施形態では、データ線側ソースドレイン領域１ｄ、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、チャネル領域１ａ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、第１のデータ線ＳＬ１及び第２のデータ線ＳＬ２の各々に沿ってこの順に配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、データ線側ソースドレイン領域１ｄ、画素電極側ソースドレイン領域１ｅのうち少なくとも一方が、第１のデータ線ＳＬ１及び第２のデータ線ＳＬ２の各々からずれていてもよい。即ち、少なくともデータ線側ＬＤＤ領域１ｂ、チャネル領域１ａ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃが、第１のデータ線ＳＬ１及び第２のデータ線ＳＬ２の各々に沿ってこの順に配置されていればよい。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る液晶装置について、図１３から図１６を参照して説明する。
図１３は、比較例に係るマイクロレンズ１２４Ｘの焦点の配置を示す平面図である。
図１４は、第２実施形態に係るマイクロレンズ１２４の焦点の配置を示す平面図である。
図１５は、図１３のＪ−Ｊ’線に沿った断面図である。
図１６は、図１４のＫ−Ｋ’線に沿った断面図である。

上述の各実施形態では、半導体層１が縦配置の構成（半導体層の延設方向が、データ線の延設方向に沿っている構成）であった。
これに対し、本実施形態では、図１３及び図１４に示すように、半導体層１が横配置の構成（半導体層の延設方向が、走査線の延設方向に沿っている構成）である。尚、半導体層１が横配置の具体的な構成については後述する。
その他の点は第１実施形態に係る構成と同様であるので、第１実施形態で使用した図と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図１３及び図１４に示すように、比較例に係るマイクロレンズ１２４Ｘ及び本実施形態に係るマイクロレンズ１２４の各々は、第１のデータ線ＳＬ１、第２のデータ線ＳＬ２、第１の走査線ＧＬ１及び第２の走査線ＧＬ２に囲まれた領域に配置されている。

半導体層１は、第１の交差部ＢＰ１、第２の交差部ＢＰ２、第３の交差部ＢＰ３、第４の交差部ＢＰ４、の各々に配置されている。

データ線側ソースドレイン領域１ｄ、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、チャネル領域１ａ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、第１の走査線ＧＬ１及び第２の走査線ＧＬ２の各々に沿ってこの順に配置されている。このように、本実施形態では、半導体層１が横配置の構成となっている。

第３の交差部ＢＰ３及び第４の交差部ＢＰ４の各々において、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは第２のデータ線ＳＬ２に対して第１のデータ線ＳＬ１の側に配置されている。第１の交差部ＢＰ１及び第２の交差部ＢＰ２の各々において、データ線側ＬＤＤ領域１ｂは第１のデータ線ＳＬ１に対して第２のデータ線ＳＬ２の側に配置されている。

図１５及び図１６に示すように、遮光構造のうちデータ線側ＬＤＤ領域１ｂを覆う部分は、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの上方を覆う部分（遮光膜２３）と、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの下方を覆う部分（走査線１１ｂ）と、を有する。ただし、遮光構造のうちデータ線側ＬＤＤ領域１ｂを覆う部分は、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの側方を覆っていない。

遮光構造のうち画素電極側ＬＤＤ領域１ｃを覆う部分は、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの上方を覆う部分（遮光膜２３）と、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側方を覆う部分（溝内部分３３）と、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの下方を覆う部分（走査線１１ｂ）と、を有する。

比較例に係るマイクロレンズ１２４Ｘの焦点ＦＰは、図１３に示すように、マイクロレンズ１２４Ｘの中心ＣＰと重なる位置に配置されている。

この場合、図１３及び図１５に示すように、第２の交差部ＢＰ２及び第４の交差部ＢＰ４のそれぞれに同等の光が入射されることとなる。そのため、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対する遮光性を、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに対する遮光性よりも高めると、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに対して画素電極側ＬＤＤ領域１ｃよりも相対的に多くの光が入射する。データ線側ＬＤＤ領域１ｂに光が入射することによる光リーク電流も懸念されるが、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに対しても画素電極側ＬＤＤ領域１ｃと同程度に遮光性を高めると、画素の開口率が低下してしまう。

これに対し、本実施形態に係るマイクロレンズ１２４の焦点ＦＰは、図１４に示すように、マイクロレンズ１２４の中心ＣＰと第２のデータ線ＳＬ２との間に配置されている。具体的には、マイクロレンズ１２４の焦点ＦＰは、マイクロレンズ１２４の中心ＣＰに対して、第２の交差部ＢＰ２と第４の交差部ＢＰ４とを結ぶ直線が延在する方向に配置されている。即ち、マイクロレンズ１２４の焦点ＦＰは、マイクロレンズ１２４の中心ＣＰに対して、第４の交差部ＢＰ４における画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側に配置されている。

この場合、図１６に示すように、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側にはデータ線側ＬＤＤ領域１ｂの側に比べて強い光が入射されることとなる。画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対する遮光性は、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに対する遮光性よりも高いため、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃには光が入射しにくい。即ち、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ及びデータ線側ＬＤＤ領域１ｂのそれぞれにおいて光が入射しにくくなる。

以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、半導体層１が横配置の構成において、マイクロレンズ１２４の焦点が、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの側よりも遮光性の高い画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側に配置される。そのため、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃよりも遮光性の低いデータ線側ＬＤＤ領域１ｂの側には、マイクロレンズ１２４によって曲げられた光が入射しにくくなる。よって、光リーク電流の発生を抑制することができる。

また、半導体層１が横配置の構成において、マイクロレンズ１２４の焦点ＦＰが、第４の交差部ＢＰ４における画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側に配置される。そのため、全ての画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの遮光性をデータ線側ＬＤＤ領域１ｂの遮光性よりも高くする必要がない。即ち、第３の交差部ＢＰ３、第４の交差部ＢＰ４のうち第４の交差部ＢＰ４における画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの遮光性を高くすればよい。これにより、他の３つの交差部（第１の交差部ＢＰ１、第２の交差部ＢＰ２及び第３の交差部ＢＰ３）におけるＬＤＤ領域には、マイクロレンズ１２４によって曲げられた光が入射しにくくなる。よって、画素開口率の低下を抑制しつつ、光リーク電流の発生を効果的に抑制することができる。

よって、本実施形態の液晶装置では、その動作時において、ＴＦＴ３０の光リーク電流の発生に起因する、表示不良の発生を防止、或いは発生しても表示上、表示不良と視認されない程度に低減することが可能となり、高品質な画像を表示することができる。

尚、本実施形態では、データ線側ソースドレイン領域１ｄ、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、チャネル領域１ａ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、第１の走査線ＧＬ１及び第２の走査線ＧＬ２の各々に沿ってこの順に配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、データ線側ソースドレイン領域１ｄ、画素電極側ソースドレイン領域１ｅのうち少なくとも一方が、第１の走査線ＧＬ１及び第２の走査線ＧＬ２の各々からずれていてもよい。即ち、少なくともデータ線側ＬＤＤ領域１ｂ、チャネル領域１ａ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃが、第１の走査線ＧＬ１及び第２の走査線ＧＬ２の各々に沿ってこの順に配置されていればよい。

また、上述の各実施形態では、遮光構造のうちデータ線側ＬＤＤ領域１ｂを覆う部分が、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの上方を覆う部分と、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの下方を覆う部分と、を有し、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの側方を覆っていない例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、遮光構造のうちデータ線側ＬＤＤ領域１ｂを覆う部分が、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの上方を覆う部分のみを有し、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの側方を覆っていない構成であってもよい。

また、遮光構造のうち画素電極側ＬＤＤ領域１ｃを覆う部分が、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの上方を覆う部分と、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側方を覆う部分と、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの下方を覆う部分と、を有する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、遮光構造のうち画素電極側ＬＤＤ領域１ｃを覆う部分が、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの上方を覆う部分と、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側方を覆う部分と、を有する構成であってもよい。

また、上述の各実施形態では、マイクロレンズの焦点ＦＰが、マイクロレンズの中心ＣＰに対して、第２の交差部ＢＰ２と第４の交差部ＢＰ４とを結ぶ直線が延在する方向に配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、マイクロレンズの焦点ＦＰが、マイクロレンズの中心ＣＰに対して、第１の交差部ＢＰ１と第３の交差部ＢＰ３とを結ぶ直線が延在する方向に配置されていてもよい。

また、上述の各実施形態では、ＴＦＴがダブルゲート構造を有する例を挙げて説明したが、ＴＦＴがシングルゲート構造を有していてもよい。

＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。図１７は、プロジェクターの構成例を示す平面図である。以下では、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクターについて説明する。

図１７に示すように、プロジェクター１１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離される。分離された光は、各原色に対応するライトバルブとしての赤色用液晶パネル１１１０Ｒ、緑色用液晶パネル１１１０Ｇ及び青色用液晶パネル１１１０Ｂに入射される。

赤色用液晶パネル１１１０Ｒ、緑色用液晶パネル１１１０Ｇ及び青色用液晶パネル１１１０Ｂの構成は、上述した液晶装置と同等である。赤色用液晶パネル１１１０Ｒ、緑色用液晶パネル１１１０Ｇ及び青色用液晶パネル１１１０Ｂの各々は、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号によって駆動される。

赤色用液晶パネル１１１０Ｒ、緑色用液晶パネル１１１０Ｇ及び青色用液晶パネル１１１０Ｂによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写される。

尚、図１７を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピューターや、携帯電話、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、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装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

また、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。

以上、図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されないことは言うまでもない。上記の実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
その他、液晶装置の各構成要素の形状、数、配置、材料、形成方法等に関する具体的な記載は、上記の実施形態に限定されることなく、適宜変更が可能である。

１…半導体層、１ａ…チャネル領域、１ｂ…データ線側ＬＤＤ領域（第１の接合領域）、１ｃ…画素電極側ＬＤＤ領域（第２の接合領域）、１ｄ…データ線側ソースドレイン領域（ソース領域）、１ｅ…画素電極線側ソースドレイン領域（ドレイン領域）、６ａ…データ線、１１…走査線、２４，１２４…マイクロレンズ、１００…液晶装置（電気光学装置）、１１００…プロジェクター（電子機器）、ＳＬ１…第１のデータ線、ＳＬ２…第２のデータ線、ＧＬ１…第１の走査線、ＧＬ２…第２の走査線、ＢＰ１…第１の交差部、ＢＰ２…第２の交差部、ＢＰ３…第３の交差部、ＢＰ４…第４の交差部、ＦＰ…マイクロレンズの焦点、ＣＰ…マイクロレンズの中心

Claims (5)

1. 第１の方向に延在する第１のデータ線と、
   前記第１の方向に延在し、かつ、前記第１のデータ線と隣り合う第２のデータ線と、
   前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、かつ、前記第１のデータ線及び前記第２のデータ線の各々と交差する第１の走査線と、
   前記第２の方向に延在し、かつ、前記第１の走査線と隣り合うとともに、前記第１のデータ線及び前記第２のデータ線の各々と交差する第２の走査線と、
   チャネル領域と、平面視において前記チャネル領域を挟んで対向して配置されたソース領域及びドレイン領域と、前記チャネル領域と前記ソース領域との間に配置された第１の接合領域と、前記チャネル領域と前記ドレイン領域との間に配置された第２の接合領域と、を含む半導体層と、
   前記半導体層を覆う遮光構造と、
   前記第１のデータ線、前記第２のデータ線、前記第１の走査線及び前記第２の走査線によって囲まれた領域に配置されたマイクロレンズと、を含み、
   前記半導体層は、前記第１のデータ線と前記第１の走査線とが交差する第１の交差部、前記第１のデータ線と前記第２の走査線とが交差する第２の交差部、前記第２のデータ線と前記第２の走査線とが交差する第３の交差部、前記第２のデータ線と前記第１の走査線とが交差する第４の交差部、の各々に配置されており、
   前記第１の接合領域、前記チャネル領域及び前記第２の接合領域は、平面視において前記第１のデータ線及び前記第２のデータ線の各々に沿ってこの順に配置されており、
   前記第１の交差部及び前記第４の交差部の各々において、前記第２の接合領域は前記第１の走査線に対して前記第２の走査線の側に配置されており、
   前記第２の交差部及び前記第３の交差部の各々において、前記第１の接合領域は前記第２の走査線に対して前記第１の走査線の側に配置されており、
   前記遮光構造のうち前記第１の接合領域を覆う部分は、前記第１の接合領域の上方を覆い、かつ、前記第１の接合領域の側方を覆っておらず、
   前記遮光構造のうち前記第２の接合領域を覆う部分は、前記第２の接合領域の上方を覆い、かつ、前記第２の接合領域の側方を覆っており、
   前記マイクロレンズの焦点は、前記マイクロレンズの中心と前記第１の走査線との間に配置されている電気光学装置。
2. 前記マイクロレンズの焦点は、前記マイクロレンズの中心に対して、前記第１の交差部と前記第３の交差部とを結ぶ直線が延在する方向又は前記第２の交差部と前記第４の交差部とを結ぶ直線が延在する方向に配置されている請求項１に記載の電気光学装置。
3. 第１の方向に延在する第１のデータ線と、
   前記第１の方向に延在し、かつ、前記第１のデータ線と隣り合う第２のデータ線と、
   前記第１の方向と交差する第２の方向に延在し、かつ、前記第１のデータ線及び前記第２のデータ線の各々と交差する第１の走査線と、
   前記第２の方向に延在し、かつ、前記第１の走査線と隣り合うとともに、前記第１のデータ線及び前記第２のデータ線の各々と交差する第２の走査線と、
   チャネル領域と、平面視において前記チャネル領域を挟んで対向して配置されたソース領域及びドレイン領域と、前記チャネル領域と前記ソース領域との間に配置された第１の接合領域と、前記チャネル領域と前記ドレイン領域との間に配置された第２の接合領域と、を含む半導体層と、
   前記半導体層を覆う遮光構造と、
   前記第１のデータ線、前記第２のデータ線、前記第１の走査線及び前記第２の走査線によって囲まれた領域に配置されたマイクロレンズと、を含み、
   前記半導体層は、前記第１のデータ線と前記第１の走査線とが交差する第１の交差部、前記第１のデータ線と前記第２の走査線とが交差する第２の交差部、前記第２のデータ線と前記第２の走査線とが交差する第３の交差部、前記第２のデータ線と前記第１の走査線とが交差する第４の交差部、の各々に配置されており、
   前記第１の接合領域、前記チャネル領域及び前記第２の接合領域は、平面視において前記第１の走査線及び前記第２の走査線の各々に沿ってこの順に配置されており、
   前記第３の交差部及び前記第４の交差部の各々において、前記第２の接合領域は前記第２のデータ線に対して前記第１のデータ線の側に配置されており、
   前記第１の交差部及び前記第２の交差部の各々において、前記第１の接合領域は前記第１のデータ線に対して前記第２のデータ線の側に配置されており、
   前記遮光構造のうち前記第１の接合領域を覆う部分は、前記第１の接合領域の上方を覆い、かつ、前記第１の接合領域の側方を覆っておらず、
   前記遮光構造のうち前記第２の接合領域を覆う部分は、前記第２の接合領域の上方を覆い、かつ、前記第２の接合領域の側方を覆っており、
   前記マイクロレンズの焦点は、前記マイクロレンズの中心と前記第２のデータ線との間に配置されている電気光学装置。
4. 前記マイクロレンズの焦点は、前記マイクロレンズの中心に対して、前記第１の交差部と前記第３の交差部とを結ぶ直線が延在する方向又は前記第２の交差部と前記第４の交差部とを結ぶ直線が延在する方向に配置されている請求項３に記載の電気光学装置。
5. 請求項１から４までのいずれか一項に記載の電気光学装置を備えた電子機器。
   
   
   
   
   
   
   
   

Images