專利名稱：電光裝置和電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及例如液晶裝置等電光裝置和具有該電光裝置的例如液晶投影機等電子設備的技術領域。
背景技術：
在這種電光裝置中，在例如TFT陣列基板上具有排列成矩陣狀的多個像素電極，這些像素電極排列的平面區(qū)域被設為圖像顯示區(qū)域。這樣的圖像顯示區(qū)域的邊框由在例如TFT陣列基板上形成的稱為黑底(黑矩陣)或黑掩模等的內(nèi)置遮光膜所規(guī)定?；蛘?，取代這樣的內(nèi)置遮光膜或在這樣的內(nèi)置遮光膜的基礎上，在對置基板上形成邊框遮光膜。
但是，利用平面排列的多個像素電極中配置在上下左右的端部或邊緣及其附近的像素電極進行與配置在中央附近的像素電極相同的良好的電光動作這一點基本上是困難的。因此，平面排列的多個像素電極中配置在邊緣附近的像素電極作為虛設像素電極使用。即，在進行實際的圖像顯示的圖像顯示區(qū)域的周邊將虛設區(qū)域規(guī)定成邊框狀，位于該虛設區(qū)域內(nèi)的像素電極與圖像顯示區(qū)域內(nèi)的像素電極同樣進行矩陣驅(qū)動，但不用于實際的顯示。例如，在虛設區(qū)域顯示全是黑色的圖像，將投影圖像的邊緣形成為黑邊。
但是，在設置上述虛設區(qū)域的技術中，存在以下的問題。即，入射光中相對于基板傾斜的分量(成分)將從內(nèi)置在基板中的或在對置基板上形成的邊框遮光膜的側(cè)邊侵入虛設區(qū)域。例如，在光學系統(tǒng)中即使將投影機用的光源光設置為平行光，在入射到電光裝置中的入射光中也包含具有不能忽視的程度的光量的傾斜的分量。例如，有時入射角從垂直偏離到10度～15度的分量約包含10％左右。另外，來自電光裝置的基板的背面的反射光或?qū)⒍鄠€電光裝置作為光閥而組合利用時從其他電光系統(tǒng)出射的透過耦合光學系統(tǒng)的光等“返回光”中相對于基板傾斜的分量也會侵入虛設區(qū)域。此外，這些入射光或返回光由基板上的疊層結構內(nèi)的布線的表面或背面的凹凸、電子元件的表面或背面的凹凸等反射或多重反射而發(fā)生的相對于基板傾斜的多重反射光或散射光分量等也會侵入虛設區(qū)域。
這樣，傾斜的光等對顯示沒有貢獻的各種光侵入虛設區(qū)域時，對該顯示沒有貢獻的光將通過與像素電極同樣構成的并且同樣驅(qū)動的虛設像素電極的開口區(qū)域混入從圖像顯示區(qū)域作為顯示光而出射的出射光中。
結果，存在特別是在顯示圖像的邊緣附近將發(fā)生畫質(zhì)的劣化的技術問題。不論是如上述那樣以在虛設區(qū)域進行全黑色顯示的方式驅(qū)動虛設像素電極還是不驅(qū)動時，在圖像顯示區(qū)域顯示黑調(diào)的圖像時其邊緣附近將出現(xiàn)發(fā)白的模糊現(xiàn)象、顯示白調(diào)的圖像時其邊緣附近將出現(xiàn)發(fā)黑的模糊現(xiàn)象，本申請發(fā)明者們已確認了這種畫質(zhì)的劣化現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于例如上述問題而提案的，目的旨在提供在顯示圖像的邊緣附近也可以顯示高品質(zhì)的圖像的電光裝置和具有該電光裝置的各種電子設備。
為了解決上述問題，本發(fā)明的電光裝置的特征在于具有設置在基板上的多個像素電極、用于驅(qū)動該像素電極的布線和電子元件中的至少一方、上述多個像素電極所在的圖像顯示區(qū)域、上述多個像素電極所在的以邊框狀位于該圖像顯示區(qū)域的周邊的虛設區(qū)域和在上述基板上將起上述虛設像素電極功能的像素電極的開口區(qū)域的至少一部分覆蓋的虛設像素遮光膜。
按照本發(fā)明的電光裝置，在其動作時通過例如數(shù)據(jù)線、掃描線等布線向像素開關用TFT、薄膜二極管(以下，稱為“TFD”)等電子元件供給圖像信號、掃描信號等。并且，通過從電子元件有選擇地向像素電極供給圖像信號等，進行有源矩陣驅(qū)動。即，在多個像素電極平面排列成矩陣狀的圖像顯示區(qū)域進行圖像顯示。這時，在虛設區(qū)域內(nèi)，和圖像顯示區(qū)域一樣，通過將圖像信號等供給起虛設像素電極功能的像素電極，進行虛設區(qū)域的有源矩陣驅(qū)動。因此，在有源矩陣驅(qū)動的圖像顯示區(qū)域的邊緣附近發(fā)生的例如液晶不完全驅(qū)動的部分等不完全驅(qū)動的像素部分就從實際顯示的圖像顯示區(qū)域中除外了。因此，直至該圖像顯示區(qū)域的角落都可以進行良好的圖像顯示。
這里，特別是在基板上進而設置了虛設像素遮光膜，將起虛設像素電極功能的像素電極的開口區(qū)域的至少一部分覆蓋。因此，(i)上述從邊框遮光膜的側(cè)邊侵入的入射光中的傾斜的分量、(ii)來自基板的背面的反射光等的返回光中的傾斜的分量、(iii)這些入射光或返回光在基板上的疊層結構內(nèi)發(fā)生的多重反射光或散射光分量等即使侵入虛設區(qū)域，由于虛設像素遮光膜的存在，也可以有效地防止它們通過虛設像素電極的開口區(qū)域混入到顯示光中。結果，就可以降低在顯示圖像的邊緣附近由于虛設區(qū)域中的光透過或光泄漏引起的畫質(zhì)劣化現(xiàn)象，所以，最終可以顯示邊緣明確的顯示圖像。特別是在投影機的用途中，投影的顯示圖像的邊緣可以是非常鮮明的黑或灰色，與先有的模糊的邊緣的顯示圖像相比，在人的視覺上可以獲得顯著的優(yōu)異的識別觀感。
此外，對虛設像素電極的開口區(qū)域進行了遮光，所以，對該虛設像素電極供給的圖像信號不限于黑的圖像信號，也可以是其他中間調(diào)的圖像信號。或者，不限于固定的電壓電平的圖像信號，可以是變化的或動態(tài)圖像的圖像信號。
采用這樣的結構時，如果各像素的開口區(qū)域是例如對角約10μm或約數(shù)10μm，則即使沿各開口區(qū)域的邊緣保留約數(shù)μm的間隙或?qū)挾燃s數(shù)μm的縫隙而形成虛設像素遮光膜，該虛設像素遮光膜對虛設像素的開口區(qū)域進行遮光的功能也可以充分發(fā)揮。此外，即使保留更大的間隙而僅在虛設像素的開口區(qū)域的一部分或很少一部分形成虛設像素遮光膜時，也可以得到相應的遮光功能。
根據(jù)上述結果，按照本發(fā)明的電光裝置，即使在顯示圖像的邊緣附近，也可以顯示高品質(zhì)的圖像。
在本發(fā)明的電光裝置的1個實施例中，上述虛設像素遮光膜在上述虛設區(qū)域分斷形成為島狀。
按照該實施例，各虛設像素的開口區(qū)域由在虛設區(qū)域分斷形成為島狀的虛設像素遮光膜所覆蓋。因此，即使例如由高熔點金屬膜等熱膨脹率與基板、層間絕緣膜、其他導電膜或半導體層等不同的遮光膜材料形成虛設像素遮光膜，也可以緩和在伴隨高溫處理和低溫處理的制造中或制造后虛設像素遮光膜附近發(fā)生的應力，從而可以防止發(fā)生裂紋。而且，即使分斷成島狀，只要以分別無間隙地將各虛設像素的開口區(qū)域覆蓋的方式形成即以其間隙僅位于各虛設像素的非開口區(qū)域內(nèi)的方式形成，在沒有制造誤差或位置偏離的條件下，可以進行與形成滿狀時幾乎相同的遮光。或者，如前所述，如果各虛設像素的開口區(qū)域為例如對角約10μm或約數(shù)10μm，即使沿各開口區(qū)域的邊緣在該各開口區(qū)域內(nèi)保留約數(shù)μm的間隙而將虛設像素遮光膜形成島狀，該虛設像素遮光膜對虛設像素的開口區(qū)域遮光的功能也可以充分發(fā)揮。
本發(fā)明的所謂「島狀」，可以是與虛設像素電極一一對應的島狀，也可以是與虛設像素電極的多個對應的相對大的島狀。此外，所謂「島狀」，可以是正方形或矩形，也可以是去掉角的矩形例如六邊形、八邊形等多邊形。
此外，如果是島狀，就可以將各個虛設像素遮光膜相互電絕緣，從而可以使用同一遮光膜在同一層設置布線、電極等。
或者，在本發(fā)明的電光裝置的其他實施例中，上述虛設像素遮光膜在上述虛設區(qū)域形成滿狀(全面的)。
按照本實施例，各虛設像素的開口區(qū)域由在虛設區(qū)域形成滿狀的虛設像素遮光膜無間隙地覆蓋。因此，可以完全防止虛設區(qū)域的光透過或光泄漏。
這樣，如果是滿狀，可以將虛設像素遮光膜的全體保持為一體的電連接的狀態(tài)。因此，可以將電容線、接地布線等虛設像素遮光膜作為1個布線利用。
或者，在本發(fā)明的電光裝置的其他實施例中，上述虛設像素遮光膜在上述虛設區(qū)域分斷形成為條帶狀。
按照該實施例，各虛設像素的開口區(qū)域由在虛設區(qū)域分斷形成為條帶狀的虛設像素遮光膜所覆蓋。因此，可以緩和伴隨高溫處理和低溫處理的制造中或制造后在虛設像素遮光膜附近發(fā)生的應力，從而可以防止發(fā)生裂紋。而且，即使分斷成條帶狀，如果以將各虛設像素的開口區(qū)域分別無間隙地覆蓋的方式形成即以其間隙僅位于各虛設像素的非開口區(qū)域內(nèi)的方式形成，在沒有制造誤差或位置偏離的條件下，可以進行與形成滿狀時幾乎相同的遮光?；蛘?，即使在各開口區(qū)域保留寬度約數(shù)μm的間隙而將虛設像素遮光膜形成條帶狀，該虛設像素遮光膜對虛設像素的開口區(qū)域進行遮光的功能也可以充分發(fā)揮。
所謂本發(fā)明的「條帶狀」，就是例如沿像素電極的行或列的條帶狀，例如，可以從掃描線、數(shù)據(jù)線等布線的一部分形成虛設像素遮光膜。即，是條帶狀，所以，作為相互不短路的布線的一部分，可以有效地利用該虛設像素遮光膜。另外，也可以采用包含多個像素列或像素行的寬度更寬的條帶狀。
或者，在本發(fā)明的電光裝置的其他實施例中，在上述虛設像素遮光膜上設置縫隙。
按照該實施例，各虛設像素的開口區(qū)域由在虛設區(qū)域形成滿狀、島狀等的虛設像素遮光膜所覆蓋。并且，特別是在這樣的虛設像素遮光膜上設置了縫隙即長條狀的貫通孔。因此，可以緩和例如伴隨高溫處理和低溫處理的制造中或制造后在虛設像素遮光膜附近發(fā)生的應力，從而可以防止發(fā)生裂紋。從緩和應力的觀點考慮，優(yōu)選在每1個虛設像素或每幾個虛設像素不遍布虛設區(qū)域的全區(qū)域地設置多個縫隙。而且，即使設置縫隙，只要以分別無間隙地將各虛設像素的開口區(qū)域覆蓋的方式形成即以將縫隙僅設置在各虛設像素的非開口區(qū)域內(nèi)，在沒有制造誤差或位置偏離的條件下，就可以進行與形成滿狀時幾乎相同的遮光?；蛘?，即使在各開口區(qū)域內(nèi)形成寬度約數(shù)μm的間隙，該虛設像素遮光膜對虛設像素的開口區(qū)域進行遮光的功能也能夠充分發(fā)揮。
如果僅形成縫隙，就可以將虛設像素遮光膜的全體保持為一體地電連接的狀態(tài)。因此，可以將電容線、接地布線等、虛設像素遮光膜作為1個布線而利用。另外，縫隙的長度方向可以是列方向也可以是行方向，兩方向的縫隙可以是以規(guī)則的或不規(guī)則的方式混合存在。
在本發(fā)明的電光裝置的其他實施例中，上述虛設像素遮光膜在上述基板的平坦的表面上直接或隔著平坦的層間絕緣膜形成。
按照該實施例，虛設像素遮光膜在基板的平坦的表面上平坦地形成，所以，即使傾斜的光等入射到其表面、最終混入到顯示光或出射光，只要是由該虛設像素遮光膜的表面所反射的光，就不會具有因反射面的凹凸圖形而發(fā)生的干涉條紋等。即，由于在下層側(cè)存在其他布線、電極、電子元件等，所以，在表面凹凸的反射膜上反射傾斜的光等時，通常會因布線間距等發(fā)生干涉條紋，最終在顯示圖像的邊緣附近會出現(xiàn)某種花紋。當然，在這樣的顯示圖像的邊緣附近出現(xiàn)的花紋在多數(shù)情況下在視覺上明顯，導致畫質(zhì)劣化。
因此，如本實施例那樣，使用平坦的虛設像素遮光膜，對于降低其表面的反射光或衍射光的干涉引起的畫質(zhì)劣化是非常有利的。
在本發(fā)明的電光裝置的其他實施例中，上述虛設像素遮光膜在上述布線或電子元件中的至少一方的下層側(cè)形成。
按照該實施例，利用虛設像素遮光膜可以有效地防止返回光在電子元件或布線的背面反射。假如，作為例如薄膜晶體管的半導體層的多晶硅膜的膜厚約為40nm時，按照與返回光的波長的關系，返回光完全可以由該多晶硅膜反射，進而，在虛設區(qū)域反射返回光時，在顯示圖像的邊緣將引起畫質(zhì)劣化。然而在本實施例中，在返回光等到達布線或電子元件之前的階段，由虛設像素遮光膜將其遮光，所以，可以降低在顯示圖像的邊緣發(fā)生的畫質(zhì)劣化。
此外，虛設像素遮光膜在基板上的疊層結構中越位于下層側(cè)，下層側(cè)就越可以沒有圖形化的布線等，所以，可以很容易地形成上述平坦的虛設像素遮光膜。
在本發(fā)明的電光裝置的其他實施例中，上述布線和電子元件中的至少一方包含對上述像素電極進行開關控制的薄膜晶體管和與該薄膜晶體管連接的掃描線和數(shù)據(jù)線，在上述基板上進而具有從下層側(cè)開始覆蓋上述薄膜晶體管的至少溝道區(qū)域的下側(cè)遮光膜，上述虛設像素遮光膜與上述下側(cè)遮光膜由相同的膜構成。
按照該實施例，利用由與虛設像素遮光膜相同的膜構成的下側(cè)遮光膜，可以有效地防止返回光引起的像素開關用TFT中的光漏電流的發(fā)生。這樣，就可以防止像素開關用TFT的特性由于返回光引起的變化，從而可以顯示高品質(zhì)的圖像。并且，具有這樣的功能的下側(cè)遮光膜和虛設像素遮光膜由相同的膜構成，所以，可以簡化基板上的疊層結構和制造方法。
在下側(cè)遮光膜的實施例中，上述下側(cè)遮光膜可以兼作上述掃描線的至少一部分。
按照這樣的結構，將通過像素開關用TFT的下層側(cè)的掃描線制作到基板上，可以供給穩(wěn)定的掃描信號，同時，可以在像素開關用TFT的上層側(cè)不用在意掃描線的存在，制作存儲電容或電容線、或者數(shù)據(jù)線或上側(cè)遮光膜等。
或者，在下側(cè)遮光膜的實施例中，在上述基板上進而具有用于賦予上述像素電極以存儲電容的電容線，上述虛設像素遮光膜和上述電容線由相同的導電膜構成。
按照這樣的結構，將通過像素開關用TFT的下層側(cè)的電容線制作到基板上，可以供給穩(wěn)定的電容電極電位，同時，可以在像素開關用TFT的上層側(cè)不用在意電容線的存在，制作掃描線、數(shù)據(jù)線或上側(cè)遮光膜等。
在本發(fā)明的電光裝置的其他實施例中，在上述基板上進而具有將圖像信號供給上述數(shù)據(jù)線的圖像信號供給電路和用于將掃描信號供給上述掃描線的掃描信號供給電路，上述圖像信號供給電路和上述掃描信號供給電路中的至少一方將從端部最初輸出的信號供給與上述薄膜晶體管未連接的虛設的數(shù)據(jù)線或掃描線。
按照該實施例，在順序輸出構成掃描線驅(qū)動電路或數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的移位寄存器等的傳輸信號的電路的性質(zhì)上，波形、電壓、脈沖寬度等相對地最難穩(wěn)定，最初輸出的信號供給虛設的數(shù)據(jù)線或掃描線。薄膜晶體管不與這樣的虛設的數(shù)據(jù)線或掃描線連接，實際驅(qū)動像素部時這些最初輸出的信號不被使用而被舍棄。
作為虛設的布線，不限于供給最初輸出的信號的1條，可以設置最初供給2個信號的2條、供給3個信號的3條、…等比較少的條數(shù)。
在本發(fā)明的電光裝置的其他實施例中，上述虛設像素遮光膜與固定電位源或固定電位布線連接。
按照該實施例，虛設像素遮光膜的電位是穩(wěn)定的，其電位變化對其他像素電極和布線等幾乎沒有不良影響。作為這樣的固定電位布線，根據(jù)基板上的線路圖配置的關系，優(yōu)選使用自然地與虛設像素電極比較近地布線的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的接地電位布線?；蛘撸部梢栽O置專用的固定電位源或固定電位布線。
在本發(fā)明的電光裝置的其他實施例中，上述虛設像素遮光膜采用浮置電位。
按照該實施例，將虛設像素遮光膜分斷形成為島狀時很便利。如果虛設像素遮光膜與其他導電層或半導體層間隔層間距離而構成時，即使是浮置電位，也不會對周圍有不良影響，此外，如果虛設像素遮光膜的電容大，即使是浮置電位，也可以保持為穩(wěn)定的電位。因此，例如將虛設像素遮光膜形成為滿狀或條帶狀時，也可以采用浮置電位。
在本發(fā)明的電光裝置的其他實施例中，進而具有將圖像信號供給上述多個像素電極的圖像信號供給單元，該圖像信號供給單元對起上述虛設像素電極功能的像素電極供給中間調(diào)的圖像信號。
按照該實施例，在其動作時由圖像信號供給單元向虛設像素電極供給中間調(diào)的圖像信號。這里，經(jīng)本發(fā)明者的研究證實向虛設像素電極供給黑顯示的圖像信號時，在虛設區(qū)域即圖像顯示區(qū)域的邊緣容易出現(xiàn)白的重影；此外，作為虛設的圖像信號，在常白模式下使黑顯示為5V時，供給約2～4V的中間調(diào)的圖像信號時，可以降低這樣的白的重影的出現(xiàn)；特別是在將進行串-并變換的n(n是大于等于2的自然數(shù))個圖像信號同時供給n條數(shù)據(jù)線的同時驅(qū)動時，將中間調(diào)或白的圖像信號供給虛設像素電極，就可以降低這樣的重影的出現(xiàn)。結果，在上述本發(fā)明中，通過將中間調(diào)的圖像信號作為虛設的圖像信號來供給，可以進一步提高顯示圖像的邊緣附近的畫質(zhì)。
這樣的圖像信號供給單元可以是基板內(nèi)置型的，也可以是外部安裝型的。
在本發(fā)明的電光裝置的其他實施例中，進而具有以在與上述基板之間夾持電光物質(zhì)的方式與上述基板相對配置的對置基板、和在上述對置基板上與上述虛設區(qū)域相對的區(qū)域形成的邊框遮光膜。
按照該實施例，可以構成液晶等電光物質(zhì)夾持在一對基本和對置基板之間而形成的在顯示圖像的邊緣附近畫質(zhì)優(yōu)異的液晶裝置等電光裝置。這時，在虛設區(qū)域設置了虛設像素遮光膜，所以，對于對置基板側(cè)的邊框遮光膜可以形成得較小，從而可以有效地避免由于基板的相互粘貼時組裝偏離而使各像素的開口區(qū)域變窄。但是，也可以將對置基板側(cè)的邊框遮光膜形成得較大，由此規(guī)定各像素的開口區(qū)域。
為了解決上述問題，本發(fā)明的電子設備具有上述本發(fā)明的電光裝置(包含各種形式)。
本發(fā)明的電子設備具有上述本發(fā)明的電光裝置，所以，可以實現(xiàn)可獲得高品質(zhì)的圖像顯示畫面的投射型顯示裝置、電視接收機、便攜電話、電子記事簿、文字處理器、取景器式或監(jiān)視器直視式的攝像機、工作站、可視電話、POS終端、觸摸面板等各種電子設備。
這樣的本發(fā)明的電光裝置可以是例如液晶裝置、電子紙等電泳裝置、電子發(fā)射元件的裝置(場發(fā)射器顯示器和面?zhèn)鲗诫娮影l(fā)射顯示器)等。
本發(fā)明的作用和其他優(yōu)點，通過以下說明的實施例即可明白。


圖1是將構成本發(fā)明實施例的電光裝置的圖像顯示區(qū)域的各種元件、布線等的等效電路與其周邊驅(qū)動電路一起表示的電路圖。
圖2是形成實施例1的電光裝置中的數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極等的TFT陣列基板的相鄰的多個像素群的平面圖。
圖3是圖2的A-A’剖面圖。
圖4是從對置基板側(cè)看TFT陣列基板與在其上形成的各結構要素的平面圖。
圖5是圖4的H-H’剖面圖。
圖6是表示虛設區(qū)域的遮光圖形的部分放大平面圖。
圖7是表示實施例2的虛設區(qū)域中虛設像素遮光膜的平面圖形的平面圖。
圖8是實施例3的形成數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極等的TFT陣列基板的相鄰的多個像素群的平面圖(下層部分)。
圖9是實施例3的形成有數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極等的TFT陣列基板的相鄰的多個像素群的平面圖(上層部分)。
圖10是將圖8和圖9重疊時的A-A’剖面圖。
圖11是表示實施例3的虛設區(qū)域中的下側(cè)遮光膜的平面圖形的平面圖。
圖12是表示實施例4的虛設區(qū)域中的下側(cè)遮光膜的平面圖形的平面圖。
圖13是表示實施例5的虛設區(qū)域中的下側(cè)遮光膜的平面圖形的平面圖。
圖14是表示實施例6的虛設區(qū)域中的下側(cè)遮光膜的平面圖形的平面圖。
圖15是表示本發(fā)明的電子設備的實施例的一例的彩色液晶投影機的示意性的剖面圖。
標號說明
1a 半導體層1a’溝道區(qū)域10 TFT陣列基板11a 掃描線20 對置基板30 TFT50 液晶層111d虛設像素遮光膜113a掃描線300 電容線400 電容線具體實施方式

下面，參照

本發(fā)明的實施例。以下的實施例是將本發(fā)明的電光裝置應用于液晶裝置的方式。
實施例1.
首先，參照圖1～圖6說明本發(fā)明的實施例1的電光裝置。圖1是將構成電光裝置的圖像顯示區(qū)域的形成矩陣狀的多個像素中的各種元件、布線等的等效電路與其周邊驅(qū)動電路一起表示的電路圖。圖2是形成有數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極等的TFT陣列基板的相鄰的多個像素群的平面圖。圖3是圖2的A-A’剖面圖。圖4是從對置基板側(cè)看TFT陣列基板與在其上形成的各結構要素的平面圖，圖5是圖4的H-H’剖面圖。圖6是表示虛設區(qū)域的遮光圖形的部分放大平面圖。在圖3和圖5等中，為了將各層或各部件采用在圖面上可以識別的大小，各層或各部件采用了不同的比例尺。
在圖1中，在構成本實施例的電光裝置的圖像顯示區(qū)域的形成矩陣狀的多個像素中，分別形成了像素電極9a和用于對該像素電極9a進行開關控制的TFT30，供給圖像信號的數(shù)據(jù)線6a與該TFT30的源極電連接。供給掃描信號的掃描線113a與TFT30的柵電極電連接。像素電極9a和存儲電容70與TFT30的漏極電連接。
電光裝置在位于圖像顯示區(qū)域的周邊的周邊區(qū)域具有數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101、掃描線驅(qū)動電路104和采樣電路301。數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101通過采樣電路驅(qū)動信號線114將采樣電路驅(qū)動信號順序供給采樣電路301。采樣電路301具有多個采樣用的即作為采樣開關的單溝道型TFT302。各單溝道型TFT302，其源極與圖像信號線115的引出線116連接，其漏極與數(shù)據(jù)線6a連接，其柵電極與采樣電路驅(qū)動信號線114連接。并且，在從數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101供給的采樣電路驅(qū)動信號的定時，對圖像信號線115上的圖像信號VID1～VID6同時進行采樣，并同時供給6條數(shù)據(jù)線。這樣，作為圖像信號S1、S2、…、Sn，就按6條數(shù)據(jù)線6a的組別順序?qū)懭?。另一方面，掃描線驅(qū)動電路104在指定的定時脈沖式地將掃描信號G1、G2、…、Gm按線順序供給掃描線113a。
在圖像顯示區(qū)域內(nèi)，掃描信號G1、G2、…、Gm從掃描線驅(qū)動電路104通過掃描線113a按線順序加到TFT30的柵電極上。通過將作為像素開關元件的TFT30關閉一定期間，而將從數(shù)據(jù)線6a供給的圖像信號S1、S2、…、Sn在指定的定時寫入像素電極9a。通過像素電極9a而寫入作為電光物質(zhì)的一例的液晶的指定電平的圖像信號S1、S2、…、Sn在與后面所述的在對置基板上形成的對置電極之間保持一定期間。液晶通過隨所加的電壓電平其分子集合的取向或秩序而變化，對光進行調(diào)制，從而可以進行灰度顯示。如果是常白模式，在各像素的單位，對入射光的透過率隨所加的電壓而減少；如果是常黑模式，在各像素的單位，對入射光的透過率隨所加的電壓而增加，總體上從電光裝置出射具有與圖像信號對應的對比度的光。這里，為了防止保持的圖像信號泄漏，附加了與在像素電極9a和對置電極之間形成的液晶電容并聯(lián)的存儲電容70。如后面所述，存儲電容70包含與像素電極9a連接的像素電位側(cè)電容電極和將電介質(zhì)膜夾在中間與其相對配置的固定電位側(cè)電容電極。與掃描線113a并行排列的固定電位的電容線300的一部分作為這樣的固定電位側(cè)電容電極。此外，如后面所述，利用下側(cè)遮光膜111a構成電容線300的冗長布線。
電容線300和下側(cè)遮光膜111a在排列了像素電極9a的圖像顯示區(qū)域之外與電容線電位供給端子303電連接。這樣，所有的電容線300和下側(cè)遮光膜111a就采用從電容線電位供給端子303供給的穩(wěn)定的固定電位或反轉(zhuǎn)的指定電位，在存儲電容70中可以得到良好的電位保持特性。作為這樣的電位源，可以是供給將驅(qū)動TFT30的掃描信號供給掃描線113a的掃描線驅(qū)動電路或供給數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的正電源或負電源的恒定電位源，也可以是供給對置基板的對置電極的恒定電位。
在本實施例中，利用同一極性的電位驅(qū)動例如同一行的像素電極9a，對每行將這樣的電位極性進行按場周期反轉(zhuǎn)的“行反轉(zhuǎn)驅(qū)動”或“1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動”。即，供給到圖像信號線115上的圖像信號是按場單位進行極性反轉(zhuǎn)的信號。這樣，就可以有效地避免液晶中由于所加的直流電壓引起的劣化。
在本實施例中，特別是在圖1中的圖像顯示區(qū)域，在白的四角分別配置了圖示的像素電極9a，在其周邊擴展成邊框狀的虛設區(qū)域，在黑四角分別排列了圖示的起虛設像素電極9d的功能的像素電極。像素電極9a和虛設像素電極9d具有相同的結構。此外，包含像素電極9a、像素開關用TFT30和存儲電容70的像素部與包含虛設像素電極9d、像素開關用TFT30和存儲電容70的虛設像素部具有大致相同的結構。
但是，在虛設像素部中，如后面所述，不同的是由與下側(cè)遮光膜111a相同的膜構成的虛設像素遮光膜設置在各虛設像素的開口區(qū)域。在圖1中，更具體而言，圖像顯示區(qū)域的周邊2列和周邊2行為虛設像素電極9d，在虛設區(qū)域中，與在圖像顯示區(qū)域中一樣，進行有源矩陣驅(qū)動，所以，對于在有源矩陣驅(qū)動的圖像顯示區(qū)域的邊緣附近發(fā)生的液晶不完全驅(qū)動的部分，就從實際顯示的圖像顯示區(qū)域中除外了。
這樣，直至圖像顯示區(qū)域的各個角落都可以進行良好的圖像顯示。
其次，如圖2所示，在電光裝置的TFT陣列基板上，多個透明的像素電極9a(由虛設線部9a’表示其輪廓)設置成矩陣狀，分別沿像素電極9a的縱橫的邊界設置了數(shù)據(jù)線6a和掃描線113a。
在本實施例中，特別是在圖像顯示區(qū)域和虛設區(qū)域中，在各像素的非開口區(qū)域，下側(cè)遮光膜111a布線成格子狀。下側(cè)遮光膜111a形成電容線300的冗長布線，通過接觸孔601與電容線300電連接。接觸孔601可以用與電容線300相同的材料填充，也可以用其他導電材料進行堵塞。此外，下側(cè)遮光膜111a在周邊區(qū)域直接或通過電容線300與電容線電位供給端子303電連接(參見圖1)。并且，在虛設區(qū)域與圖像顯示區(qū)域的像素電極9a一樣設置了多個透明的虛設像素電極9d，分別沿虛設像素電極9d的縱橫的邊界設置了數(shù)據(jù)線6a和掃描線113a。但是，在虛設區(qū)域的各像素的開口區(qū)域形成由與下側(cè)遮光膜111a相同的膜構成的島狀的虛設像素遮光膜111d。即，在虛設區(qū)域中，在各像素中平面看殘留微小間隙111s的開口區(qū)域的大部分由虛設像素遮光膜111d所覆蓋。間隙111s沿開口區(qū)域的邊緣存在，其寬度約為例如0.幾μm～幾μm。
另外，在圖2中，與半導體層1a中圖中右上的細的斜線區(qū)域表示的溝道區(qū)域1a’相對地配置了掃描線113a，掃描線113a起柵電極的功能。特別是在本實施例中，掃描線113a在成為該柵電極的部分形成寬幅的線。這樣，在掃描線113a與數(shù)據(jù)線6a的交叉的地方，分別在溝道區(qū)域1a’設置了以掃描線113a作為柵電極而相對配置的像素開關用的TFT30。
如圖2和圖3所示，電容線300在掃描線113a上形成。電容線300包含平面看沿掃描線113a以條帶狀延伸的主線部和從掃描線113a與數(shù)據(jù)線6a的交點的該主線部沿數(shù)據(jù)線6a向圖2中上下突出的突出部。
電容線300由例如包含金屬或合金的導電性的遮光膜構成，在構成上側(cè)遮光膜的一例的同時也起固定電位側(cè)電容電極的功能。電容線300由包含例如Ti(鈦)、Cr(鉻)、W(鎢)、Ta(鉭)、Mo(鉬)等高熔點金屬中的至少一種的單質(zhì)金屬、合金、金屬硅化物、多晶硅、這些的疊層物構成。電容線300也可以包含Al(鋁)、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)等其他金屬?；蛘撸娙菥€300也可以具有例如由導電性的多晶硅膜等構成的第1膜和由包含高熔點金屬的金屬硅化物等構成的第2膜疊層的多層結構。
另一方面，通過電介質(zhì)膜75與電容線300相對配置的中繼層(即阻擋層)71具有存儲電容70的像素電位側(cè)電容電極的功能，此外，具有將像素電極9a與TFT30的高濃度漏極區(qū)域1e中繼連接的中間導電層的功能。
這樣，在本實施例中，存儲電容70就由與TFT30的高濃度漏極區(qū)域1e和像素電極9a連接的作為像素電位側(cè)電容電極的中繼層71與作為固定電位側(cè)電容電極的電容線300的一部分隔著電介質(zhì)膜75相對配置而構成。
并且，通過圖2中分別沿縱向延伸的數(shù)據(jù)線6a與圖2中分別沿橫向延伸的電容線300相交叉，在TFT陣列基板10上的TFT30的上側(cè)構成平面看呈格子狀的上側(cè)遮光膜，規(guī)定各像素的開口區(qū)域。
另一方面，在TFT陣列基板10上的TFT30的下側(cè)，通過圖3中未示出的接觸孔601(參見圖2)與電容線300電連接的下側(cè)遮光膜111a設置成格子狀。對于形成電容線300的冗長布線的下側(cè)遮光膜111a，與電容線300一樣由各種金屬膜等形成。這樣，利用起電容線300的冗長布線的功能的下側(cè)遮光膜111a可以實現(xiàn)電容線300的低電阻化，此外，也可以防止由于電容線300的部分斷線或不良而引起的裝置全體不良的現(xiàn)象。此外，利用下側(cè)遮光膜111a和電容線300可以從上下對TFT30進行遮光，所以，可以有效地防止強烈的入射光和返回光入射到TFT30上而發(fā)生光漏電流。
如圖2和圖3所示，像素電極9a通過中繼層71的中繼作用，進而通過接觸孔83和85與半導體層1a中高濃度漏極區(qū)域1e電連接。
另一方面，數(shù)據(jù)線6a通過接觸孔81與由例如多晶硅膜構成的半導體層1a中高濃度源極區(qū)域1d電連接。利用中繼層可以將數(shù)據(jù)線6a和高濃度源極區(qū)域1d中繼連接。
在圖2和圖3中，電光裝置具有透明的TFT陣列基板10和與其相對配置的透明的對置基板20。TFT陣列基板10由例如石英基板、玻璃基板、硅基板構成，對置基板20由例如玻璃基板或石英基板構成。
如圖3所示，在TFT陣列基板10上設置了像素電極9a，在其上側(cè)設置進行了摩擦處理等指定的取向處理的取向膜16。像素電極9a由例如ITO(氧化銦錫)膜等透明導電膜構成。另外，取向膜16由例如聚酰亞胺膜等有機膜構成。
另一方面，在對置基板20上，遍及其整個面設置了對置電極21，在其下側(cè)設置進行了摩擦處理等指定的取向處理的取向膜22。對置電極21由例如ITO膜等透明導電膜構成。另外，取向膜22由聚酰亞胺膜等有機膜構成。
在對置基板20側(cè)，在各像素的開口區(qū)域以外的區(qū)域，遮光膜23形成格子狀或條帶狀。通過采用這樣的結構，與構成上述上側(cè)遮光膜的電容線300和數(shù)據(jù)線6a一起由該對置基板20側(cè)的遮光膜23可以更可靠地阻止從對置基板20側(cè)入射的光侵入溝道區(qū)域1a’及其相鄰的區(qū)域。此外，通過對置基板20側(cè)的遮光膜23的至少入射光照射的面由高反射的膜形成，可以防止電光裝置的溫度上升。這種對置基板20側(cè)的遮光膜23最好位于平面看由電容線300和數(shù)據(jù)線6a構成的遮光層的內(nèi)側(cè)。這樣，對置基板20側(cè)的遮光膜不會降低各像素的開口率，從而可以得到遮光和防止溫度上升的效果。
在這樣構成的像素電極9a與對置電極21相對配置的TFT陣列基板10與對置基板20之間，作為電光物質(zhì)的一例的液晶封入由后面所述的密封部件包圍的空間，形成液晶層50。液晶層50在電場未加到像素電極9a上的狀態(tài)下由取向膜16和22的作用呈指定的取向狀態(tài)。液晶層50由例如將一種或多種向列液晶混合的液晶構成。密封部件是用于將TFT陣列基板10和對置基板20在它們的周邊相互粘貼的由例如光固化性樹脂或熱固化性樹脂構成的粘接劑，混入了用于使兩基板間的距離保持為指定值的玻璃纖維或玻璃小球等間隙部件。
此外，在像素開關用TFT30的下面設置了基底絕緣膜12。基底絕緣膜12除了起將下側(cè)遮光膜111a與TFT30層間絕緣的功能外，通過在TFT陣列基板10的整個面上形成，還具有防止TFT陣列基板10的表面研磨時的粗糙或清洗后殘留的污物等引起像素開關用TFT30的特性的變化的功能。
在圖3中，像素開關用TFT30具有LDD(輕摻雜漏)結構，具有掃描線113a、由該掃描線113a的電場形成溝道的半導體層1a的溝道區(qū)域1a’、包含將掃描線113a與半導體層1a絕緣的柵電極絕緣膜的絕緣膜2、半導體層1a的低濃度源極區(qū)域1b和低濃度漏極區(qū)域1c、半導體層1a的高濃度源極區(qū)域1d和高濃度漏極區(qū)域1e。
在掃描線113a上，形成了分別形成有通向高濃度源極區(qū)域1d的接觸孔81和通向高濃度漏極區(qū)域1e的接觸孔83的第1層間絕緣膜41。
在第1層間絕緣膜41上，形成了中繼層71和電容線300，再在其上形成了分別形成有接觸孔81和接觸孔85的第2層間絕緣膜42。
在第2層間絕緣膜42上，形成數(shù)據(jù)線6a，再其上形成設置了通向中繼層71的接觸孔85的第3層間絕緣膜43。像素電極9a設置在這樣構成的第3層間絕緣膜43的上面。
下面，參照圖4和圖5說明上述構成像素部的電光裝置的全體結構。圖4是從對置基板20側(cè)看TFT陣列基板與在其上形成的各結構要素的平面圖，圖5是圖4的H-H’剖面圖。
如圖4所示，在TFT陣列基板10上，沿其邊緣設置了密封部件52，在其內(nèi)側(cè)并行地設置了作為規(guī)定圖像顯示區(qū)域10a的周邊的邊框的遮光膜53。在密封部件52的外側(cè)的區(qū)域，沿TFT陣列基板10的一邊設置了通過在指定定時向數(shù)據(jù)線6a供給圖像信號而驅(qū)動數(shù)據(jù)線6a的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101和外部電路連接端子102，沿與該一邊相鄰的2邊設置了通過在指定定時向掃描線113a供給掃描信號而驅(qū)動掃描線113a的掃描線驅(qū)動電路104。如果供給掃描線113a的掃描信號延遲不成其為問題，則可只在單側(cè)設置掃描線驅(qū)動電路104，這是不言而喻的。另外，可以將數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101沿圖像顯示區(qū)域10a的邊配置在兩側(cè)。此外，在TFT陣列基板10的剩余的一邊，設置了用于將在圖像顯示區(qū)域10a的兩側(cè)設置的掃描線驅(qū)動電路104之間連接的多個布線105。另外，在對置基板20的角部的至少1個地方，設置了用于使TFT陣列基板10與對置基板20之間電導通的導通部件106。并且，如圖5所示，具有與圖4所示的密封部件52基本上相同的輪廓的對置基板20利用該密封部件52與TFT陣列基板10固定在一起。
在TFT陣列基板10上，除了這些數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101、掃描線驅(qū)動電路104等外，可以形成先于圖像信號分別將指定電壓電平的預充電信號供給多個數(shù)據(jù)線6a的預充電電路和用于檢查制造過程中或出廠時該電光裝置的品質(zhì)、缺陷等的檢查電路等。
下面，參照圖6詳細說明虛設區(qū)域中的虛設像素遮光膜111d的結構和效果。
如圖6所示，在本實施例中，特別是在虛設區(qū)域的各像素中，虛設像素遮光膜111d設置成島狀，虛設像素電極9d的開口區(qū)域中僅留微小的間隙111s，大部分被覆蓋。因此，(i)從圖3和圖5的上方入射的例如投影機用的強烈的入射光入射時從電容線300、數(shù)據(jù)線6a和邊框遮光膜23的側(cè)面侵入的入射光中的傾斜的分量、(ii)從圖3和圖5的下方入射的來自TFT陣列基板10的背面的反射光等的返回光中的傾斜的分量、(iii)這些入射光或返回光在TFT陣列基板10上的疊層結構內(nèi)發(fā)生的多重反射光或散射光分量等即使侵入虛設區(qū)域，由于虛設像素遮光膜111d的存在，也可以有效地防止它們通過虛設像素電極9d的開口區(qū)域混入顯示光中。
此外，在本實施例中，虛設像素遮光膜111d在各像素中分斷形成為島狀，所以，可以緩和TFT陣列基板10上由于熱經(jīng)歷而在虛設像素遮光膜111d附近發(fā)生的應力，從而可以防止發(fā)生裂紋。間隙111s相對于例如對角約十μm或十幾μm的各虛設像素的各開口區(qū)域沿其邊緣只有約幾μm，所以，虛設像素遮光膜111d的遮光功能可以充分發(fā)揮。
此外，在本實施例中，虛設像素遮光膜111d直接在TFT陣列基板10的平坦的表面形成。因此，在由虛設像素遮光膜111d的表面反射的光中，不會有因反射面的凹凸圖形引起的干涉條紋等。
即，平坦的虛設像素遮光膜111d對降低其表面的反射光或衍射光的干涉引起的畫質(zhì)劣化非常有利。
分斷為島狀的虛設像素遮光膜111d即使是浮置電位，也可以通過基底絕緣膜12等與構成TFT30、數(shù)據(jù)線6a、掃描線113a等的其他導電層或半導體層相隔層間距離而構成，所以，對于這些TFT30等幾乎不會有什么壞影響波及周圍。
在本實施例中，優(yōu)選從構成本發(fā)明的圖像信號供給單元的一例的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101和采樣電路301向虛設像素電極9d供給中間調(diào)的圖像信號。例如，作為虛設的圖像信號，在常白模式下設黑顯示為5V時，則供給約2～4V的中間調(diào)的圖像信號。這樣，在接近虛設區(qū)域的圖像顯示區(qū)域的邊緣附近可以降低白的重影的出現(xiàn)。這種降低的傾向，特別是如圖1所示的使用串-并變換同時驅(qū)動多條數(shù)據(jù)線6a時顯著。這樣，在上述實施例中，作為虛設的圖像信號，通過供給中間調(diào)的圖像信號，可以進一步提高顯示圖像的邊緣附近的畫質(zhì)。
結果，按照本實施例，可以降低在虛設區(qū)域中的光透過或光泄漏引起的顯示圖像的邊緣附近的畫質(zhì)劣化現(xiàn)象。特別是在投影機的用途中，可以使投影的顯示圖像的邊緣成為非常鮮明的黑色或灰色。
在以上參照圖1～圖6說明的實施例中，也可以取代將數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101和掃描線驅(qū)動電路104設置在TFT陣列基板10上，而通過設置在TFT陣列基板10的周邊部的各向異性導電膜與裝配在例如TAB(帶式自動鍵合)基板上的驅(qū)動用LSI實現(xiàn)電及機械的連接。另外，在對置基板20的投射光入射的一側(cè)和TFT陣列基板10的出射光出射的一側(cè)，根據(jù)例如TN(扭曲向列)模式、STN(超扭曲向列)模式、VA(垂直取向)模式、PDLC(高分子散布型液晶)模式等的動作模式或常白模式/常黑模式的不同分別在指定的方向配置了偏振膜、相位差膜、偏振片等。
以上說明的實施例的電光裝置適用于投影機，所以，3個電光裝置分別作為RGB用的光閥使用，通過各個RGB色分解用的分色鏡而分解的各色的光作為投射光分別入射到各光閥上。因此，在各實施例中，在對置基板20上不設置濾色器。但是，在與像素電極9a相對的指定區(qū)域，可以在對置基板20上將RGB的濾色器與其保護膜一起形成。這樣，對于投影機以外的直視型或反射型的彩色電光裝置，就可以應用各實施例的電光裝置。或者，可以在與TFT陣列基板10上的RGB相對的像素電極9a下利用彩色抗蝕劑等形成濾色器層。這樣，通過提高入射光的聚光效率，可以實現(xiàn)明亮的電光裝置。此外，通過在對置基板20上淀積若干層折射率不同的干涉層，利用光的干涉，可以形成產(chǎn)生RGB色的分色器。
實施例2.
下面，參照圖7說明本發(fā)明的實施例2。圖7是表示實施例2的虛設區(qū)域中的虛設像素遮光膜的平面圖形的平面圖。
實施例2與上述實施例1相比，虛設像素遮光膜的平面圖形不同。其他結構與實施例1相同。所以，在實施例2的圖7中，對于與圖1～圖6的實施例1相同的結構要素標以相同的符號，并省略其說明。
在圖7中，在實施例2的電光裝置中，虛設像素遮光膜111d-2在虛設區(qū)域的整個區(qū)域中形成滿狀。虛設像素遮光膜111d-2起電容線300的冗長布線的功能，電容線300全部與相同的電容線電位供給端子303連接，所以，即使將下側(cè)遮光膜11b形成滿狀，作為電容線300的冗長布線也不會發(fā)生任何問題。
按照本實施例，各虛設像素的開口區(qū)域由形成滿狀的虛設像素遮光膜111d-2無間隙地覆蓋。因此，可以完全防止虛設區(qū)域中的光透過或光泄漏。
實施例3.
下面，參照圖8～圖11說明本發(fā)明的實施例3。圖8和圖9是形成數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極等的TFT陣列基板的相鄰的多個像素群的平面圖，是與實施例1的圖2對應的地方的平面圖。圖8和圖9分別表示后面所述的疊層結構中的下層部分(圖8)和上層部分(圖9)。另外，圖10是將圖8和圖9相互重疊時的A-A’的剖面圖。在圖10中，為了使各層和各部件在圖面上的大小可以識別，各層和各部件采用了不同的比例尺。圖11是表示實施例3的虛設區(qū)域中的下側(cè)遮光膜的平面圖形的平面圖。
在實施例3的圖8～圖11中，對于與圖1～圖6所示的實施例1相同的結構要素標以相同的符號，并省略前說明。另外，對于虛設像素遮光膜，從圖8和圖9中刪去了，在圖11中與掃描線11a等一起表示。
如圖8～圖10所示，掃描線11a由例如遮光性的高熔點金屬膜等構成。掃描線11a通過接觸孔12cv與和溝道區(qū)域1a’相對的柵電極3a電連接，柵電極3a成為包含在掃描線11a中的形式。即，在柵電極3a與數(shù)據(jù)線6a交叉的地方分別設置了包含在掃描線11a中的柵電極3a與溝道區(qū)域1a’相對配置的像素開關用的TFT30。這樣，TFT30(除了柵電極外)將成為在柵電極3a與掃描線11a之間存在的形態(tài)。
如圖10所示，在TFT陣列基板10上，從下順序由包含掃描線11a的第1層、包含包括柵電極3a的TFT30等的第2層、包含存儲電容70的第3層、包含數(shù)據(jù)線6a等的第4層、包含電容布線400等的第5層和包含上述像素堆積9a和取向膜16等的第6層(最上層)構成。另外，在第1層和第2層間設置了基底絕緣膜12，在第2層和第3層間設置了第1層間絕緣膜41，在第3層和第4層間設置了第2層間絕緣膜42，在第4層和第5層間設置了第3層間絕緣膜43，在第5層和第6層間設置了第4層間絕緣膜44，防止上述各要素間發(fā)生短路。另外，這些絕緣膜12、41、42、43、44上也設置了例如將TFT30的半導體層1a中的高濃度源極區(qū)域1d與數(shù)據(jù)線6a電連接的接觸孔等。下面，從下開始順序說明各要素。上述第1層～第3層作為下層部分表示在圖8中，第4層～第6層作為上層部分表示在圖9中。
首先，在第1層上設置了由將例如包含Ti、Cr、W、Ta、Mo等高熔點金屬中的至少一種金屬的單質(zhì)金屬、合金、金屬硅化物、多晶硅、這些的疊層物、或由導電性多晶硅等構成的掃描線11a。掃描線11a從平面看沿圖8的X方向形成條帶狀的圖形。更詳細看，條帶狀的掃描線11a具有沿圖8的X方向延伸的主線部和沿數(shù)據(jù)線6a或電容布線400所在的圖8的Y方向延伸的突出部。從相鄰的掃描線11a延伸的突出部不相互連接，因此，該掃描線11a成為1條1條分離的形式。
其次，作為第2層，設置了包含柵電極3a的TFT30。在本實施例中，在第2層上，作為與上述柵電極3a相同的膜，形成中繼電極719。該中繼電極719從平面看如圖8所示，位于沿各像素電極9a的X方向延伸的一邊的大致中央位置形成島狀。由于中繼電極719和柵電極3a作為相同的膜而形成，所以，后者由例如導電性多晶硅膜等構成時，則前者也由導電性多晶硅膜等構成。
在以上說明的掃描線11a之上、TFT30之下設置了由例如氧化硅膜等構成的基底絕緣膜12。在該基底緣膜12上，從平面看在半導體層1a的兩側(cè)沿后面所述的數(shù)據(jù)線6a延伸的半導體層1a的溝道長度方向形成溝狀的接觸孔12cv，與該接觸孔12cv對應地在其上方疊層的柵電極3a包含下側(cè)形成凹狀的部分。另外，通過掩埋該接觸孔12cv全體而形成柵電極3a，在該柵電極3a上設置與其一體地形成的側(cè)壁部3b。這樣，如圖8所示，TFT30的半導體層1a從平面看就從側(cè)方被覆蓋，至少可以抑制從該部分入射的光。另外，該側(cè)壁部3b掩埋上述接觸孔12cv而形成，同時，其下端與上述掃描線11a接觸。這里，如上所述，掃描線11a形成條帶狀，所以，存在于某一行的柵電極3a和掃描線11a只要著眼于該行就總是相同的電位。
在上述第2層之后的第3層上，設置了存儲電容70。由圖8的平面圖可知，本實施例的存儲電容70以不會到達與像素電極9a的形成區(qū)域大致對應的光透過區(qū)域的方式形成(換言之，限制在遮光區(qū)域內(nèi)形成)，所以，電光裝置全體的像素開口率維持得比較大，這樣，就可以顯示更明亮的圖像。在本實施例中，如圖10所示，電介質(zhì)膜75具有下層為氧化硅膜75a、上層為氮化硅膜75b這樣的雙層結構。上層的氮化硅膜75b形成的圖形尺寸比像素電位側(cè)電容電極的下部電極71略大，限制在遮光區(qū)域(非開口區(qū)域)內(nèi)。在本實施例中，電介質(zhì)膜75具有雙層結構，但是，根據(jù)情況，也可以具有例如氧化硅膜、氮化硅麼和氧化硅膜等這樣的3層結構或者更多的疊層結構。當然，也可以采用單層結構。
在第1層間絕緣膜41上，形成將作為構成存儲電容70的像素電位側(cè)電容電極的下部電極71與中繼電極719電連接的接觸孔881。此外，在第1層間絕緣膜41上，貫通后面所述的第2層間絕緣膜而形成將中繼電極719與后面所述的第2中繼電極6a2電連接的接觸孔882。
在上述第3層之后的第4層上，設置了數(shù)據(jù)線6a。如圖10所示，數(shù)據(jù)線6a從下層開始順序形成具有由鋁構成的層(參見圖10中的符號41A)、由氮化鈦構成的層(參見圖10中的符號41TN)和由氮化硅膜構成的層(參見圖10中的符號401)的三層結構的膜。氮化硅膜的尺寸形成得略大，將其下層的鋁層和氮化鈦層覆蓋。
在第4層上，作為與數(shù)據(jù)線6a相同的膜，形成電容布線用中繼層6a1和第2中繼電極6a2。如圖9所示，從平面看，它們不是具有與數(shù)據(jù)線6a連續(xù)的平面形狀，在圖形上以相互分離的形式形成。
這些電容布線用中繼層6a1和第2中繼電極6a2作為與數(shù)據(jù)線6a相同的膜而形成，所以，從下層開始順序具有由鋁構成的層、由氮化鈦構成的層和由等離子體氮化膜構成的層的三層結構。
在第2層間絕緣膜42上，形成將電容布線用中繼層6a1與存儲電容70的上部電極即電容電極300電連接的接觸孔801。此外，在第2層間絕緣膜42上，還形成用于將第2中繼電極6a2與中繼電極719電連接的上述接觸孔882。
在第4層之后的第5層上，作為本發(fā)明的「上側(cè)遮光膜」，形成電容布線400。該電容布線400從平面看如圖9所示，分別沿圖中X方向和Y方向延伸形成格子狀。對于電容布線400中沿圖中Y方向延伸的部分，特別以覆蓋數(shù)據(jù)線6a的方式形成，并且形成得比該數(shù)據(jù)線6a的幅度寬。另外，對于沿圖中X方向延伸的部分，為了確保形成后面所述的第3中繼電極402的區(qū)域，在各像素電極9a的一邊的中央附近形成缺口部。
此外，在圖9中，在分別沿XY方向延伸的電容布線400的交叉部分的角部，掩埋該角部而設置了大致呈三角形的部分。通過在電容布線400上設置該大致呈三角形的部分，可以有效地進行對TFT30的半導體層1a的光的遮蔽。即，從斜上方要進入半導體層1a的光由該三角形部分反射或吸收，不會到達半導體層1a。電容布線400從配置了像素電極9a的圖像顯示區(qū)域10a向其周圍延伸，通過與恒定電位源電連接，成為固定電位。
在第4層上，作為與這種電容布線400相同的膜，形成第3中繼電極402。第3中繼電極402具有通過后述的接觸孔804和89將第2中繼電極6a2和像素電極9a間的電連接進行中繼連接的功能。在電容布線400和第3中繼電極402之間，不是以平面形狀連續(xù)地形成的，兩者間在圖形上是以分離的方式形成的。另一方面，上述電容布線400和第3中繼電極402具有下層為由鋁構成的層、上層為由氮化鈦構成的層的雙層結構。
在第3層間絕緣膜43上，分別形成用于將上述電容布線400與電容布線用中繼層6a1電連接的接觸孔803和用于將第3中繼電極402與第2中繼電極6a2電連接的接觸孔804。
在第6層上，在像素電極9a之下，形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等或者最好由NSG構成的第4層間絕緣膜44。在第4層間絕緣膜44上，形成用于將像素電極9a與上述第3中繼電極402間電連接的接觸孔89。像素電極9a與TFT30之間通過接觸孔89、第3中繼層402、上述接觸孔804、第2中繼層6a2、接觸孔882、中繼電極719、接觸孔881、下部電極71和接觸孔83電連接。
如圖11所示，在實施例3的電光裝置中，特別是虛設區(qū)域的虛設像素遮光膜111d-3的形狀與虛設區(qū)域中的各像素的開口區(qū)域的平面圖形即八邊形(參見圖8和圖9)相似，并且具有島狀的平面圖形。虛設像素遮光膜111d-3作為與掃描線11a相同的層而形成，由遮光性和導電性優(yōu)異的高熔點金屬膜等構成。
按照實施例3，各虛設像素的開口區(qū)域由分斷形成為島狀的虛設像素遮光膜111d-3所覆蓋。因此，可以緩和在制造工序中的熱經(jīng)歷而在虛設像素遮光膜111d-3附近發(fā)生的應力，從而可以防止發(fā)生裂紋。而且，即使在各開口區(qū)域沿該開口區(qū)域的邊緣保留約數(shù)μm的間隙111s而形成島狀，也具有形狀與開口區(qū)域相似的島狀的下側(cè)遮光膜111d-3，所以，可以進行與實施例2形成滿狀時幾乎相同的遮光。即，利用虛設像素遮光膜111d-3可以充分得到虛設區(qū)域的遮光功能。
此外，由于是島狀，所以，可以使各個虛設像素遮光膜111d-3與掃描線11a電絕緣，這樣，就可以使用同一遮光膜在同一層形成掃描線11a和虛設像素遮光膜111d-3。下側(cè)遮光膜11c是島狀的，所以，由于它的存在，不會發(fā)生使以條帶狀沿橫向(行方向)延伸的掃描線11a短路的問題。
實施例4.
下面，參照圖12說明本發(fā)明的實施例4。圖12是表示實施例4的虛設區(qū)域中的虛設像素遮光膜的平面圖形的平面圖。
實施例4與上述實施例1相比，虛設像素遮光膜的平面圖形不同。其他結構與實施例1相同。因此，在實施例4的圖12中，對于與圖1～圖6所示的實施例1相同的結構要素標以相同的符號，并適當?shù)厥÷云湔f明。
在圖12中，在實施例4的電光裝置中，虛設像素遮光膜111d-4在虛設區(qū)域分斷形成為條帶狀。
按照本實施例，虛設像素遮光膜111d-4分斷形成為條帶狀，所以，可以緩和由于在制造工序中的熱經(jīng)歷而在虛設像素遮光膜111d-4附近發(fā)生的應力，從而可以防止發(fā)生裂紋。而且，保留寬度約數(shù)μm的間隙111s而形成虛設像素遮光膜111d-4，可以充分發(fā)揮其遮光功能。
此外，在本實施例中，虛設像素遮光膜111d-4在沿掃描線的行方向(橫向)延伸，所以，與實施例3一樣，由與虛設像素遮光膜111d-4的相同的層構成掃描線，而且，在虛設區(qū)域中，虛設像素遮光膜111d-4可以兼作掃描線的一部分。
實施例5.
下面，參照圖13說明本發(fā)明的實施例5。圖13是表示實施例5的虛設區(qū)域中的虛設像素遮光膜的平面圖形的平面圖。
在圖13中，在實施例5的電光裝置中，在虛設像素遮光膜111d-5上設置了平面形狀為コ字狀的縫隙111s1-1。
按照本實施例，在虛設像素遮光膜111d-5上設置了縫隙111s1-1，所以，可以緩和由于在制造工序中的熱經(jīng)歷而在虛設像素遮光膜111d-5附近發(fā)生的應力，從而可以防止發(fā)生裂紋。而且，通過使縫隙111s1-1的寬度約為數(shù)μm，可以充分發(fā)揮虛設像素遮光膜111d-5的遮光功能。
如果只是形成了縫隙111s1-1，就可以將虛設像素遮光膜111d-5的全體保持為一體地電連接的狀態(tài)。因此，可以將電容線、接地布線等、虛設像素遮光膜111d-5作為布線電容相對非常大的1個布線使用。
實施例6.
下面，參照圖14說明本發(fā)明的實施例6。圖14是表示實施例6的虛設區(qū)域中的虛設像素遮光膜的平面圖形的平面圖。
在圖14中，在實施例6的電光裝置中，在虛設像素遮光膜111d-6上設置了沿掃描線的方向(橫向)延伸的長條狀的縫隙111s1-2。
按照本實施例，在虛設像素遮光膜111d-6上設置了縫隙111s1-2，所以，可以緩和由于在制造工序中的熱經(jīng)歷而在虛設像素遮光膜111d-6附近發(fā)生的應力，從而可以防止發(fā)生裂紋。此外，由于縫隙的存在，可以得到與實施例5基本上相同的效果。
電子設備的實施例。
下面，說明將以上詳細說明的電光裝置作為光閥使用的電子設備的一例的投射型彩色顯示裝置的實施例的全體結構，特別是光學結構。圖15是投射型彩色顯示裝置的示意性的剖面圖。
在圖15中，本實施例的投射型彩色顯示裝置的一例的液晶投影機1100準備了3個包含驅(qū)動電路裝配在TFT陣列基板上的液晶裝置100的液晶模塊，分別作為RGB用的光閥100R、100G和100B使用。在液晶投影機1100中，若從金屬鹵化物燈等白色光源的燈單元1102發(fā)出投射光，則被3個反射鏡1106和2個分色鏡1108分解成與RGB的3原色對應的光分量R、G、B，分別導向與各色對應的光閥110R、100G、100B。這時，特別是B光為了防止由長的光路引起的光損失，通過由入射透鏡1122、中繼透鏡1123和出射透鏡1124構成的中繼透鏡系統(tǒng)1121導入。并且，與分別由光閥100R、100G、100B調(diào)制的3原色對應的光分量由分色棱鏡1112再次合成之后，通過投射透鏡1114以彩色圖像投射到屏幕1120上。
本發(fā)明不限于上述實施例，在不違反權利要求和說明書所述的本發(fā)明的主旨或思想的范圍內(nèi)可以作適當?shù)淖兏?，伴有這樣的變更的電光裝置和電子設備也包含在本發(fā)明的技術范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種電光裝置，其特征在于，具有設置在基板上的多個像素電極；用于驅(qū)動該像素電極的布線和電子元件中的至少一方；上述多個像素電極所在的圖像顯示區(qū)域；上述多個像素電極所在的、以邊框狀位于該圖像顯示區(qū)域的周邊的虛設區(qū)域；以及在上述基板上將起上述虛設像素電極功能的像素電極的開口區(qū)域的至少一部分覆蓋的虛設像素遮光膜。
2.按權利要求1所述的電光裝置，其特征在于上述虛設像素遮光膜在上述虛設區(qū)域中分斷形成為島狀。
3.按權利要求1所述的電光裝置，其特征在于上述虛設像素遮光膜在上述虛設區(qū)域中全面地形成。
4.按權利要求1所述的電光裝置，其特征在于上述虛設像素遮光膜在上述虛設區(qū)域中分斷形成為條帶狀。
5.按權利要求1所述的電光裝置，其特征在于在上述虛設像素遮光膜上設置有縫隙。
6.按權利要求1所述的電光裝置，其特征在于上述虛設像素遮光膜直接或以平坦的層間絕緣膜介于中間形成在上述基板的平坦的表面上。
7.按權利要求1所述的電光裝置，其特征在于上述虛設像素遮光膜在上述布線或電子元件中的至少一方的下層側(cè)形成。
8.按權利要求7所述的電光裝置，其特征在于上述布線和電子元件中的至少一方包含對上述像素電極進行開關控制的薄膜晶體管和與該薄膜晶體管連接的掃描線和數(shù)據(jù)線；在上述基板上，進一步具有從下層側(cè)覆蓋上述薄膜晶體管的至少溝道區(qū)域的下側(cè)遮光膜；上述虛設像素遮光膜由與上述下側(cè)遮光膜相同的膜構成。
9.按權利要求8所述的電光裝置，其特征在于上述下側(cè)遮光膜兼作上述掃描線的至少一部分。
10.按權利要求8所述的電光裝置，其特征在于在上述基板上進一步具有用于對上述像素電極賦予存儲電容的電容線；上述虛設像素遮光膜和上述電容線由相同的導電膜構成。
11.按權利要求1所述的電光裝置，其特征在于在上述基板上進一步具有向上述數(shù)據(jù)線供給圖像信號的圖像信號供給電路和用于向上述掃描線供給掃描信號的掃描信號供給電路；上述圖像信號供給電路和上述掃描信號供給電路中的至少一方向與上述薄膜晶體管不連接的虛設的數(shù)據(jù)線或掃描線供給從端部最初輸出的信號。
12.按權利要求1所述的電光裝置，其特征在于上述虛設像素遮光膜與固定電位源或固定電位布線連接。
13.按權利要求1所述的電光裝置，其特征在于上述虛設像素遮光膜被設為浮置電位。
14.按權利要求1所述的電光裝置，其特征在于進一步具有向上述多個像素電極供給圖像信號的圖像信號供給單元；該圖像信號供給單元向起上述虛設像素電極功能的像素電極供給中間調(diào)的圖像信號。
15.按權利要求1所述的電光裝置，其特征在于進一步具有以在與上述基板之間夾持電光物質(zhì)的方式與上述基板相對配置的對置基板、和在上述對置基板上與上述虛設區(qū)域相對的區(qū)域形成的邊框遮光膜。
16.一種電子設備，其特征在于具有權利要求1至15的任意一項所述的電光裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供在顯示圖像的邊緣附近也可以顯示高品質(zhì)的圖像的液晶裝置等電光裝置。電光裝置在基板(10)上具有多個像素電極(9a)以及用于驅(qū)動該像素電極的布線和電子元件。多個像素電極排列在圖像顯示區(qū)域和虛設區(qū)域，配置在虛設區(qū)域內(nèi)的像素電極起虛設像素電極(9d)的功能。在基板上進而具有覆蓋虛設像素電極上的開口區(qū)域的至少一部分的虛設像素遮光膜(111d)。
文檔編號G09F9/30GK1591145SQ2004100573
公開日2005年3月9日 申請日期2004年8月26日 優(yōu)先權日2003年8月29日
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