JP2021148855A

JP2021148855A - 電気光学装置、及び電子機器

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Publication number: JP2021148855A
Application number: JP2020046073A
Authority: JP
Inventors: 智伊藤; Satoshi Ito
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2021-09-27
Anticipated expiration: 2040-03-17
Also published as: JP7435087B2

Abstract

【課題】誤動作することが抑えられた電気光学装置、及び電子機器を提供する。【解決手段】第２ＬＤＤ領域３０ｄ１と重なる位置に配置され、第２絶縁層１１ｄを貫いて第１絶縁層１１ｃに設けられた凹部１１ｄ２を有し、凹部１１ｄ２の中には、第３絶縁層１１ｅを介して配線層３０ｄ３が積層され、ゲート配線３０ｇ１と配線層３０ｄ３とは、凹部１１ｄ２の位置で、少なくとも第３絶縁層１１ｅを介して配置されている。【選択図】図７

Description

本発明は、電気光学装置、及び電子機器に関する。

電気光学装置として、画素にスイッチング素子を備えたアクティブ駆動型の液晶装置が知られている。このような液晶装置は、例えば、電子機器としてのプロジェクターのライトバルブとして用いられる。

液晶装置は、基板上に配置されたトランジスターと、液晶装置に入射する光によってトランジスターが誤動作しないように配置された遮光膜と、を備えている。例えば、特許文献１には、基板上に半導体層が配置されており、半導体層の画素電極側ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域と重なるように遮光膜として機能する走査線が配置された液晶装置が開示されている。

特開２０１０−１１７３９９号公報

しかしながら、プロジェクターの高光束化に対応するため、さらなる遮光性の向上が望まれている。

電気光学装置は、基板と、前記基板の上に配置されたＬＤＤ領域を含む半導体層と、前記半導体層及び前記基板の上に配置されたゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層の上に配置されたゲート電極と、前記ゲート電極及び前記ゲート絶縁層の上に配置された第１絶縁層と、前記第１絶縁層の上に配置され、前記ゲート電極と電気的に接続された遮光性を有するゲート配線と、前記ゲート配線及び前記第１絶縁層の上に配置された第２絶縁層と、前記第２絶縁層の上に配置された第３絶縁層と、前記第３絶縁層の上に配置された遮光性を有する配線層と、前記ＬＤＤ領域と平面視で重なる位置に配置され、前記第２絶縁層を貫いて配置された凹部と、を備え、前記凹部は、前記第１絶縁層を露出する底面と、前記第２絶縁層、前記第１絶縁層および前記ゲート配線の端面を露出する壁面と、を有し、前記第３絶縁層は、前記凹部の前記底面と前記壁面とを覆って配置され、前記凹部の壁面の前記ゲート配線の端面が露出する位置において、前記ゲート配線の端面と前記配線層とは、前記第３絶縁層を介して対向して配置されている。

電子機器は、上記に記載の電気光学装置を備える。

電気光学装置としての液晶装置の構成を示す概略平面図。図１に示す液晶装置のＨ−Ｈ’線に沿う概略断面図。液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。画素の構造を示す断面図。画素の構造を示す平面図。図５に示す画素のＡ部を拡大して示す拡大平面図。図６に示す画素のＢ−Ｂ’線に沿う概略断面図。素子基板の製造方法の一部を示すフローチャート。素子基板の製造方法の一部を示す断面図。素子基板の製造方法の一部を示す断面図。素子基板の製造方法の一部を示す断面図。素子基板の製造方法の一部を示す断面図。素子基板の製造方法の一部を示す断面図。電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図。

図１及び図２に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、対向配置された素子基板１０及び対向基板２０と、これら一対の基板によって挟持された電気光学層としての液晶層１５とを有する。素子基板１０を構成する基板としての第１基材１０ａ、及び対向基板２０を構成する第２基材２０ａは、例えば、ガラス又は石英などである。

素子基板１０は対向基板２０よりも大きく、両基板は、対向基板２０の外周に沿って配置されたシール材１４を介して接合されている。その隙間に、正または負の誘電異方性を有する液晶が封入されて液晶層１５を構成している。

シール材１４は、例えば、熱硬化性又は紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤が採用されている。シール材１４には、例えば、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサーが混入されている。

シール材１４の内側には、表示に寄与する複数の画素Ｐを配列した表示領域Ｅが設けられている。表示領域Ｅの周囲には、表示に寄与しない周辺回路などが設けられた周辺領域Ｅ１が配置されている。

素子基板１０の１辺部に沿ったシール材１４と１辺部との間には、データ線駆動回路２２が設けられている。また、１辺部に対向する他の１辺部に沿ったシール材１４と表示領域Ｅとの間には、検査回路２５が設けられている。さらに、１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿ったシール材１４と表示領域Ｅとの間には、走査線駆動回路２４が設けられている。１辺部と対向する他の１辺部に沿ったシール材１４と検査回路２５との間には、２つの走査線駆動回路２４を繋ぐ複数の配線２９が設けられている。

対向基板２０側における額縁状に配置されたシール材１４の内側には、同じく額縁状に遮光膜１８が設けられている。遮光膜１８は、例えば、光反射性を有する金属あるいは金属酸化物などからなり、遮光膜１８の内側が複数の画素Ｐを有する表示領域Ｅとなっている。遮光膜１８としては、例えば、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）を用いることができる。

これらデータ線駆動回路２２、走査線駆動回路２４に繋がる配線は、１辺部に沿って配列した複数の外部接続用端子７０に接続されている。以降、１辺部に沿った方向をＸ方向とし、１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿った方向をＹ方向として説明する。また、Ｚ方向から見ることを平面視といい、Ｚ方向から見た図面を平面図という。また、Ｘ方向またはＹ方向から液晶装置１００またはその一部分の断面を見ることを断面視といい、Ｘ方向またはＹ方向から液晶装置１００またはその一部分の断面を見た図面を断面図という。

図２に示すように、第１基材１０ａの液晶層１５側の表面には、画素Ｐごとに設けられた光反射性を有する画素電極２７と、スイッチング素子である薄膜トランジスター（以降、「トランジスター３０」と呼称する）と、データ線（図示せず）と、これらを覆う第１配向膜２８とが形成されている。

画素電極２７は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜で形成されている。本発明における素子基板１０は、少なくとも画素電極２７、トランジスター３０、第１配向膜２８を含むものである。

対向基板２０の液晶層１５側の表面には、遮光膜１８と、これを覆うように成膜された絶縁層３３と、絶縁層３３を覆うように設けられた対向電極３１と、対向電極３１を覆う第２配向膜３２とが設けられている。本発明における対向基板２０は、少なくとも遮光膜１８、対向電極３１、第２配向膜３２を含むものである。

遮光膜１８は、図１に示すように表示領域Ｅを取り囲むと共に、平面的に走査線駆動回路２４、検査回路２５と重なる位置に設けられている。これにより対向基板２０側からこれらの駆動回路を含む周辺回路に入射する光を遮光して、周辺回路が光によって誤動作することを防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が表示領域Ｅに入射しないように遮光して、表示領域Ｅの表示における高いコントラストを確保している。

絶縁層３３は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）などの無機材料からなり、光透過性を有して遮光膜１８を覆うように設けられている。このような絶縁層３３の形成方法としては、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などを用いて成膜する方法が挙げられる。

対向電極３１は、例えば、ＩＴＯなどの透明導電膜からなり、絶縁層３３を覆うと共に、図１に示すように対向基板２０の四隅に設けられた上下導通部２６により素子基板１０側の配線に電気的に接続されている。

画素電極２７を覆う第１配向膜２８および対向電極３１を覆う第２配向膜３２は、液晶装置１００の光学設計に基づいて選定される。第１配向膜２８及び第２配向膜３２としては、気相成長法を用いて酸化シリコンなどの無機材料を成膜して、負の誘電異方性を有する液晶分子に対して略垂直配向させた無機配向膜が挙げられる。

このような液晶装置１００は、透過型であって、電圧が印加されない時の画素Ｐの透過率が電圧印加時の透過率よりも大きいノーマリーホワイトや、電圧が印加されない時の画素Ｐの透過率が電圧印加時の透過率よりも小さいノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子が光学設計に応じて配置されて用いられる。

図３に示すように、液晶装置１００は、少なくとも表示領域Ｅにおいて互いに絶縁されて直交する複数の走査線３ａおよび複数のデータ線６ａと、容量線３ｂとを有する。例えば、走査線３ａが延在する方向がＸ方向であり、データ線６ａが延在する方向がＹ方向である。

走査線３ａとデータ線６ａならびに容量線３ｂと、これらの信号線類により区分された領域に、画素電極２７と、トランジスター３０と、容量素子１６とが設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。

走査線３ａはトランジスター３０のゲートに電気的に接続され、データ線６ａはトランジスター３０のソース領域に電気的に接続されている。画素電極２７は、トランジスター３０のドレイン領域に電気的に接続されている。

データ線６ａは、データ線駆動回路２２（図１参照）に接続されており、データ線駆動回路２２から供給される画像信号Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎを画素Ｐに供給する。走査線３ａは、走査線駆動回路２４（図１参照）に接続されており、走査線駆動回路２４から供給される走査信号ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｍを各画素Ｐに供給する。

データ線駆動回路２２からデータ線６ａに供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線６ａ同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路２４は、走査線３ａに対して、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。

液晶装置１００は、スイッチング素子であるトランジスター３０が走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎが所定のタイミングで画素電極２７に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極２７を介して液晶層１５に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、画素電極２７と液晶層１５を介して対向配置された対向電極３１との間で一定期間保持される。

保持された画像信号Ｄ１〜Ｄｎがリークするのを防止するため、画素電極２７と対向電極３１との間に形成される液晶容量と並列に容量素子１６が接続されている。容量素子１６は、２つの容量電極の間に容量膜としての誘電体層を有するものである。

図４に示すように、液晶装置１００は、素子基板１０と、これに対向配置される対向基板２０と、を備えている。素子基板１０を構成する第１基材１０ａは、例えば、石英である。素子基板１０は、第１基材１０ａの上に、走査線３ａと、トランジスター３０と、データ線６ａと、容量素子１６と、画素電極２７と、第１配向膜２８と、を備えている。

具体的には、第１基材１０ａの上に、酸化シリコンなどからなる絶縁層１１ａが配置されている。絶縁層１１ａの上には、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）などからなる遮光膜としても機能する走査線３ａが配置されている。

走査線３ａ及び絶縁層１１ａの上には、酸化シリコンなどからなる絶縁層１１ｂが配置されている。絶縁層１１ｂの上には、トランジスター３０が形成されている。

トランジスター３０は、例えば、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、ポリシリコン（高純度の多結晶シリコン）等からなる半導体層３０ａと、半導体層３０ａ上に形成されたゲート絶縁層３０ｂと、ゲート絶縁層３０ｂ上に形成されたアルミニウム等からなるゲート電極３０ｇと、を有する。なお、ゲート電極３０ｇは、走査線３ａとしても機能する。

半導体層３０ａは、例えば、リン（Ｐ）イオン等のＮ型の不純物イオンが注入されることにより、Ｎ型のトランジスター３０として形成されている。具体的には、半導体層３０ａは、チャネル領域３０ｃと、第１ＬＤＤ領域３０ｓ１と、ソース領域３０ｓと、ＬＤＤ領域としての第２ＬＤＤ領域３０ｄ１と、ドレイン領域３０ｄとを備えている。

チャネル領域３０ｃには、ボロン（Ｂ）イオン等のＰ型の不純物イオンがドープされている。その他の領域（３０ｓ１，３０ｓ，３０ｄ１，３０ｄ）には、リン（Ｐ）イオン等のＮ型の不純物イオンがドープされている。

ゲート電極３０ｇ及びゲート絶縁層３０ｂの上には、酸化シリコン等からなる第１絶縁層１１ｃが形成されている。第１絶縁層１１ｃの上には、コンタクトホールＣＮＴ１を介してゲート電極３０ｇと電気的に接続されたアルミニウムなどからなるゲート配線３０ｇ１が形成されている。ゲート配線３０ｇ１は、コンタクトホールＣＮＴ２を介して走査線３ａと電気的に接続されている。

ゲート配線３０ｇ１及び第１絶縁層１１ｃの上には、酸化シリコン等からなる第２絶縁層１１ｄが形成されている。第２絶縁層１１ｄの上には、酸化シリコン等からなる第３絶縁層１１ｅが形成されている。第３絶縁層１１ｅの上には、コンタクトホールＣＮＴ３を介してドレイン領域３０ｄと電気的に接続された配線層３０ｄ２が形成されている。配線層３０ｄ２は、例えば、アルミニウムで構成されている。配線層３０ｄ２の一部は、第２絶縁層１１ｄを貫いて第１絶縁層１１ｃまで延びている。この部分を配線層３０ｄ３と称する。また、第３絶縁層１１ｅの上には、コンタクトホールＣＮＴ４を介してソース領域３０ｓと電気的に接続された中継電極３０ｓ２が形成されている。

配線層３０ｄ２、中継電極３０ｓ２、及び第３絶縁層１１ｅの上には、酸化シリコン等からなる絶縁層１１ｆが形成されている。絶縁層１１ｆの上には、コンタクトホールＣＮＴ５を介して中継電極３０ｓ２と電気的に接続されたデータ線６ａが形成されている。また、絶縁層１１ｆの上には、コンタクトホールＣＮＴ６を介して配線層３０ｄ２と電気的に接続された中継電極３０ｄ４が形成されている。

データ線６ａ、中継電極３０ｄ４、及び絶縁層１１ｆの上には、酸化シリコン等からなる絶縁層１１ｇが形成されている。絶縁層１１ｇの上には、容量素子１６が設けられている。具体的には、容量素子１６は、例えば、固定電位側の容量電極である第１容量電極１６ａと、トランジスター３０のドレイン領域３０ｄに、コンタクトホールＣＮＴ７を介して電気的に接続された第２容量電極１６ｂと、第１容量電極１６ａと第２容量電極１６ｂとの間に配置された誘電体層１６ｃと、を備えている。第１容量電極１６ａ及び第２容量電極１６ｂは、例えば、アルミニウムで構成されている。誘電体層１６ｃは、例えば、窒化シリコンである。

容量素子１６の上には、酸化シリコン等からなる絶縁層１１ｈが形成されている。絶縁層１１ｈの上には、コンタクトホールＣＮＴ８を介して第２容量電極１６ｂと電気的に接続された画素電極２７が形成されている。画素電極２７は、例えば、ＩＴＯ等の透明導電膜である。

画素電極２７及び絶縁層１１ｈの上には、酸化シリコンなどの無機材料を斜方蒸着した第１配向膜２８が形成されている。第１配向膜２８の上には、シール材１４により囲まれた空間に液晶等が封入された液晶層１５が設けられている。

一方、対向基板２０は、第２基材２０ａの上（液晶層１５側）に、絶縁層３３と、対向電極３１と、第２配向膜３２と、を備えている。第２基材２０ａは、例えば、石英である。絶縁層３３は、例えば、酸化シリコンで構成されている。対向電極３１は、例えば、ＩＴＯ等の透明導電膜である。第２配向膜３２は、酸化シリコンなどの無機材料が斜方蒸着されて形成されている。

液晶層１５は、画素電極２７と対向電極３１との間で電界が生じていない状態で配向膜２８，３２によって所定の配向状態をとる。後述するプロジェクター１０００の光Ｌは、例えば、素子基板１０側から入射する。次に、図５〜図７を参照しながら、画素Ｐの一部の構成について説明する。

図５は、素子基板１０の画素Ｐの構造を簡略化して示す平面図である。図６は、素子基板１０の第１基材１０ａから第２絶縁層１１ｄまでのトランジスター３０周辺の構造を示す平面図である。

図５及び図６に示すように、トランジスター３０は、平面視でデータ線６ａと走査線３ａとが交差する部分に重なって配置されている。トランジスター３０のゲート電極３０ｇは、コンタクトホールＣＮＴ１（図４参照）を介して、ゲート配線３０ｇ１と電気的に接続されている。ゲート配線３０ｇ１は、壁状のコンタクトホールＣＮＴ２を介して、走査線３ａと電気的に接続されている。

次に、図７を参照しながら、トランジスター３０周辺の断面的な構造について説明する。図７に示すように、第１基材１０ａの上には、トランジスター３０が設けられている。第１絶縁層１１ｃ及び第２絶縁層１１ｄには、遮光性を有するゲート配線３０ｇ１に隣接して、第２絶縁層１１ｄを貫くとともに第１絶縁層１１ｃに亘って凹部１１ｄ２が設けられている。

図６の平面図に戻り、凹部１１ｄ２は、半導体層３０ａの第２ＬＤＤ領域３０ｄ１と重なる位置に設けられている。また、凹部１１ｄ２に隣接してゲート配線３０ｇ１が配置されている。また、凹部１１ｄ２は、壁状の中継電極としてのコンタクトホールＣＮＴ２によって挟まれるように配置されている。更に、走査線３ａは、第２ＬＤＤ領域３０ｄ１と平面視で重なるように配置されている。

図７に示すように、凹部１１ｄ２の中には、第２絶縁層１１ｄの上に形成された第３絶縁層１１ｅが引き込まれて成膜されている。また、凹部１１ｄ２の中には、遮光性を有する配線層３０ｄ２が引き込まれ、第３絶縁層１１ｅの上に積層されている。

このように、凹部１１ｄ２の中に配置された第３絶縁層１１ｅによって、遮光性を有するゲート配線３０ｇ１と遮光性を有する配線層３０ｄ２との絶縁性を確保しつつ、ゲート配線３０ｇ１と配線層３０ｄ２との位置を第３絶縁層１１ｅの厚み分に近づけることが可能となる。よって、第２ＬＤＤ領域３０ｄ１の遮光性を高めることができ、その結果、例えば、半導体層３０ａを含むトランジスター３０が誤動作することを抑えることができる。

次に、図８〜図１３を参照しながら、トランジスター３０の周辺部分の製造方法を説明する。図８に示すように、まず、ステップＳ１１は、トランジスター３０を形成する。具体的には、図９に示すように、第１基材１０ａの上に、絶縁層１１ａ、走査線３ａ、絶縁層１１ｂ、トランジスター３０を、公知の製造方法を用いて形成する。

続けて、ステップＳ１２では第１絶縁層１１ｃ、ステップＳ１３ではゲート配線３０ｇ１、ステップＳ１４では第２絶縁層１１ｄを、公知の製造方法を用いて形成する。

ステップＳ１５では、凹部１１ｄ１を形成する。具体的には、図１０に示すように、半導体層３０ａの第２ＬＤＤ領域３０ｄ１と、平面視で重なる第２絶縁層１１ｄの部分を貫通するように、例えば、エッチング法を用いて形成する。これにより、第２ＬＤＤ領域３０ｄ１と重なる部分の第２絶縁層１１ｄから第１絶縁層１１ｃの一部に亘って、凹部１１ｄ１が形成される。

引き続いて、図１１に示すように、ゲート配線３０ｇ１の一部、及び第１絶縁層１１ｃにエッチング処理を施し、凹部１１ｄ２を形成する。これにより、凹部１１ｄ２の壁面ｗｆには、ゲート配線３０ｇ１の端面ｅｆが露出され、凹部１１ｄ２の底面ｂｆには、第１絶縁層１１ｃが露出され、凹部１１ｄ２の底面ｂｆが、ゲート絶縁層３０ｂの手前まで掘られた凹部１１ｄ２が完成する。

ステップＳ１６では、第３絶縁層１１ｅを形成する。具体的には、図１２に示すように、第２絶縁層１１ｄの上から凹部１１ｄ２の内面のすべて、すなわち、凹部１１ｄ２の壁面ｗｆおよび底面ｂｆの表面のすべてを覆うように、例えば、ＣＶＤ法などの成膜方法を用いて、第３絶縁層１１ｅを成膜する。

ステップＳ１７では、配線層３０ｄ２を形成する。具体的には、図１３に示すように、凹部１１ｄ２の中を含む第３絶縁層１１ｅの表面のすべてを覆うように、例えば、ＣＶＤ法などの成膜方法やパターニング法を用いて、配線層３０ｄ２，３０ｄ３を形成する。

このように、ゲート配線３０ｇ１を形成した後に、凹部１１ｄ２を形成して、凹部１１ｄ２の中に第３絶縁層１１ｅ及び配線層３０ｄ２を形成するので、予め製造のバラツキを加味して形成することなく、ゲート配線３０ｇ１と配線層３０ｄ２との絶縁性を確保することができる。更に、凹部１１ｄ２の壁面ｗｆのゲート配線３０ｇ１の端面ｅｆが露出する位置において、ゲート配線３０ｇ１の端面ｅｆと配線層３０ｄ２とは、第３絶縁層１１ｅを介して対向して配置されているため、遮光性を有するゲート配線３０ｇ１の端面ｅｆと遮光性を有する配線層３０ｄ２との断面視した際の間隔を第３絶縁層１１ｅの厚み分に近づけることが可能となり、第２ＬＤＤ領域３０ｄ１の遮光性を向上させることができる。また、製造のバラツキを加味しなくても製造できるので、生産性を向上させることができる。

この後、データ線６ａ、容量素子１６、画素電極２７、第１配向膜２８などを形成することにより、素子基板１０が完成する。

図１４に示すように、本実施形態のプロジェクター１０００は、システム光軸Ｌに沿って配置された偏光照明装置１１００と、光分離素子としての２つのダイクロイックミラー１１０４，１１０５と、３つの反射ミラー１１０６，１１０７，１１０８と、５つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５と、３つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム１２０６と、投写レンズ１２０７とを備えている。

偏光照明装置１１００は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット１１０１と、インテグレーターレンズ１１０２と、偏光変換素子１１０３とから概略構成されている。

ダイクロイックミラー１１０４は、偏光照明装置１１００から射出された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）を反射させ、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを透過させる。もう１つのダイクロイックミラー１１０５は、ダイクロイックミラー１１０４を透過した緑色光（Ｇ）を反射させ、青色光（Ｂ）を透過させる。

ダイクロイックミラー１１０４で反射した赤色光（Ｒ）は、反射ミラー１１０６で反射した後にリレーレンズ１２０５を経由して液晶ライトバルブ１２１０に入射する。ダイクロイックミラー１１０５で反射した緑色光（Ｇ）は、リレーレンズ１２０４を経由して液晶ライトバルブ１２２０に入射する。ダイクロイックミラー１１０５を透過した青色光（Ｂ）は、３つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３と２つの反射ミラー１１０７，１１０８とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３０に入射する。

液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０は、クロスダイクロイックプリズム１２０６の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０に入射した色光は、映像情報（映像信号）に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム１２０６に向けて射出される。

このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投写光学系である投写レンズ１２０７によってスクリーン１３００上に投写され、画像が拡大されて表示される。

液晶ライトバルブ１２１０は、上述した液晶装置１００が適用されたものである。液晶装置１００は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ１２２０，１２３０も同様である。

なお、液晶装置１００が搭載される電子機器としては、プロジェクター１０００の他、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、スマートフォン、ＥＶＦ（Electrical View Finder）、モバイルミニプロジェクター、電子ブック、携帯電話、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ディスプレイ、車載機器、オーディオ機器、露光装置や照明機器など各種電子機器に用いることができる。

以上述べたように、本実施形態の液晶装置１００は、第１基材１０ａと、第１基材１０ａの上に配置された第２ＬＤＤ領域３０ｄ１を含む半導体層３０ａと、半導体層３０ａ及び第１基材１０ａの上に配置されたゲート絶縁層３０ｂと、ゲート絶縁層３０ｂの上に配置されたゲート電極３０ｇと、ゲート電極３０ｇ及びゲート絶縁層３０ｂの上に配置された第１絶縁層１１ｃと、第１絶縁層１１ｃの上に配置され、ゲート電極３０ｇと電気的に接続された遮光性を有するゲート配線３０ｇ１と、ゲート配線３０ｇ１及び第１絶縁層１１ｃの上に配置された第２絶縁層１１ｄと、第２絶縁層１１ｄの上に配置された第３絶縁層１１ｅと、第３絶縁層１１ｅの上に配置された遮光性を有する配線層３０ｄ２，３０ｄ３と、第２ＬＤＤ領域３０ｄ１と平面視で重なる位置に配置され、第２絶縁層１１ｄを貫いて配置された凹部１１ｄ２と、を備え、凹部１１ｄ２は、第１絶縁層１１ｃを露出する底面ｂｆと、第２絶縁層１１ｄ、第１絶縁層１１ｃおよびゲート配線３０ｇ１の端面ｅｆを露出する壁面ｗｆと、を有し、第３絶縁層１１ｅは、凹部１１ｄ２の底面ｂｆと壁面ｗｆとを覆って配置され、凹部１１ｄ２の壁面ｗｆのゲート配線３０ｇ１の端面ｅｆが露出する位置において、ゲート配線３０ｇ１の端面ｅｆと配線層３０ｄ３とは、第３絶縁層１１ｅを介して対向して配置されている。

この構成によれば、凹部１１ｄ２の内壁に配置された第３絶縁層１１ｅによって、遮光性を有するゲート配線３０ｇ１と遮光性を有する配線層３０ｄ３との絶縁性を確保しつつ、ゲート配線３０ｇ１と配線層３０ｄ３との位置を第３絶縁層１１ｅの厚み分に近づけることが可能となる。よって、第２ＬＤＤ領域３０ｄ１の遮光性を高めることができ、その結果、例えば、半導体層３０ａを含むトランジスター３０が誤動作することを抑えることができる。

また、ゲート配線３０ｇ１と電気的に接続された遮光性を有する走査線３ａを備え、走査線３ａは、第２ＬＤＤ領域３０ｄ１と平面視で重なって配置される。

この構成によれば、遮光性を有する走査線３ａが第２ＬＤＤ領域３０ｄ１と重なって配置されるので、第２ＬＤＤ領域３０ｄ１の遮光性を高めることができる。

また、配線層３０ｄ３，３０ｄ２は、半導体層３０ａのドレイン領域３０ｄと電気的に接続されており、凹部１１ｄ２は、ドレイン領域３０ｄ側の第２ＬＤＤ領域３０ｄ１の上に配置されている。

この構成によれば、ドレイン領域３０ｄ側の第２ＬＤＤ領域３０ｄ１の上に凹部１１ｄ２が配置されているので、特にリーク電流が生じやすい第２ＬＤＤ領域３０ｄ１の遮光性を高めることができる。

また、ゲート配線３０ｇ１と走査線３ａとを接続する壁状の中継電極としてのコンタクトホールＣＮＴ２を備え、凹部１１ｄ２の両側は、コンタクトホールＣＮＴ２によって挟まれている。

この構成によれば、第２ＬＤＤ領域３０ｄ１の上に配置された凹部１１ｄ２を挟むようにコンタクトホールＣＮＴ２が配置されているので、第２ＬＤＤ領域３０ｄ１の遮光性を高めることができる。

また、プロジェクター１０００は、上記に記載の液晶装置１００を備えるので、誤動作の生じにくいプロジェクター１０００を提供することができる。

なお、凹部１１ｄ２は、第２ＬＤＤ領域３０ｄ１と重なるように設けられていることに限定されず、例えば、第１ＬＤＤ領域３０ｓ１と重なるように設けられていてもよい。

また、電気光学装置として上記したような液晶装置１００を適用することに限定されず、例えば、有機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ、電子ペーパー（ＥＰＤ）等に適用するようにしてもよい。

３ａ…走査線、３ｂ…容量線、６ａ…データ線、１０…素子基板、１０ａ…基板としての第１基材、１１ａ，１１ｂ…絶縁層、１１ｃ…第１絶縁層、１１ｄ…第２絶縁層、１１ｄ１，１１ｄ２…凹部、１１ｅ…第３絶縁層、１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ…絶縁層、１４…シール材、１５…液晶層、１６…容量素子、１６ａ…第１容量電極、１６ｂ…第２容量電極、１６ｃ…誘電体層、１８…遮光膜、２０…対向基板、２０ａ…第２基材、２２…データ線駆動回路、２４…走査線駆動回路、２５…検査回路、２６…上下導通部、２７…画素電極、２８…第１配向膜、２９…配線、３０…トランジスター、３０ａ…半導体層、３０ｂ…ゲート絶縁層、３０ｃ…チャネル領域、３０ｄ…ドレイン領域、３０ｄ１…ＬＤＤ領域としての第２ＬＤＤ領域、３０ｄ２，３０ｄ３…配線層、３０ｄ４…中継電極、３０ｇ…ゲート電極、３０ｇ１…ゲート配線、３０ｓ…ソース領域、３０ｓ１…第１ＬＤＤ領域、３０ｓ２…中継電極、３１…対向電極、３２…第２配向膜、３３…絶縁層、７０…外部接続用端子、１００…液晶装置、１０００…プロジェクター、１１００…偏光照明装置、１１０１…ランプユニット、１１０２…インテグレーターレンズ、１１０３…偏光変換素子、１１０４，１１０５…ダイクロイックミラー、１１０６，１１０７，１１０８…反射ミラー、１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５…リレーレンズ、１２０６…クロスダイクロイックプリズム、１２０７…投写レンズ、１２１０，１２２０，１２３０…液晶ライトバルブ、１３００…スクリーン。

Claims

基板と、
前記基板の上に配置されたＬＤＤ領域を含む半導体層と、
前記半導体層及び前記基板の上に配置されたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層の上に配置されたゲート電極と、
前記ゲート電極及び前記ゲート絶縁層の上に配置された第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の上に配置され、前記ゲート電極と電気的に接続された遮光性を有するゲート配線と、
前記ゲート配線及び前記第１絶縁層の上に配置された第２絶縁層と、
前記第２絶縁層の上に配置された第３絶縁層と、
前記第３絶縁層の上に配置された遮光性を有する配線層と、
前記ＬＤＤ領域と平面視で重なる位置に配置され、前記第２絶縁層を貫いて配置された凹部と、
を備え、
前記凹部は、
前記第１絶縁層を露出する底面と、
前記第２絶縁層、前記第１絶縁層および前記ゲート配線の端面を露出する壁面と、を有し、
前記第３絶縁層は、前記凹部の前記底面と前記壁面とを覆って配置され、
前記凹部の壁面の前記ゲート配線の端面が露出する位置において、前記ゲート配線の端面と前記配線層とは、前記第３絶縁層を介して対向して配置されていることを特徴とする電気光学装置。
請求項１に記載の電気光学装置であって、
前記ゲート配線と電気的に接続された遮光性を有する走査線を備え、
前記走査線は、前記ＬＤＤ領域と平面視で重なって配置されることを特徴とする電気光学装置。
請求項１又は請求項２に記載の電気光学装置であって、
前記配線層は、前記半導体層のドレイン領域と電気的に接続されており、
前記凹部は、前記ドレイン領域側の前記ＬＤＤ領域の上に配置されていることを特徴とする電気光学装置。
請求項２又は請求項３に記載の電気光学装置であって、
前記ゲート配線と前記走査線とを接続する壁状の中継電極を備え、
前記凹部の両側は、前記中継電極によって挟まれていることを特徴とする電気光学装置。
請求項１乃至請求項４に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。