JP5119645B2 - 電気光学装置、及びこれを備えた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば反射型の液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置の一例である反射型の液晶装置では、例えばアクティブマトリクス駆動方式であれば、例えば特許文献１に開示されているように、多数の反射型の画素電極及びこれをスイッチング制御するトランジスタ並びにこれに接続され画像信号や走査信号を供給するデータ線、走査線等の配線などが設けられたシリコン基板からなる素子基板を備える。更に、画素電極に液晶を介して対向配置される対向電極などが設けられた透明な対向基板を備える。このような液晶装置の動作時には、画素毎に画素電極及び対向電極間に駆動電圧を発生させる。この駆動電圧により、画素単位で、画素電極及び対向電極間の液晶の配向状態を変化させて、表示動作を行なう。この際、入射光は、対向基板側から入射し、反射型の画素電極によって反射され、対向基板側から出射光として出射する。

一方、この種の電気光学装置は、直視型ディスプレイのみならず、例えば投射型表示装置の光変調手段（ライトバルブ）としても多用されている。特に投射型表示装置の場合、光源からの強い光がライトバルブに入射されるため、この光によってライトバルブ内のトランジスタが誤動作等を生じないよう、入射光を遮る遮光手段としての遮光膜がライトバルブに内蔵されることが多い。例えば特許文献１では、遮光手段として、相隣接する画素電極間の間隙から侵入する光の経路を狭める金属層を設ける技術が提案されている。

特開２００３−２７９９５３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、遮光手段としての金属層を設けるため、素子基板の積層構造が複雑化し、製造工程が増加してしまうおそれがあるという技術的問題点がある。更に、素子基板がシリコン基板から形成されているため、仮に入射光がシリコン基板に到達した場合には、シリコン基板による光の反射によって、装置内における他の部位で反射してなる乱反射光や迷光が増加してしまうおそれがある。このような乱反射光や迷光により、トランジスタの誤動作が生じてしまうおそれがあるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、トランジスタにおける、光による誤動作の発生を低減可能な電気光学装置、及びそのような電気光学装置を備えた電子機器を提供することを課題とする。

本発明の一実施形態に係る電気光学装置は、石英基板と、該石英基板上に設けられた光反射型の画素電極と、データ線と、前記石英基板上における前記画素電極よりも下層側に且つ前記画素電極と重なるように設けられており、前記画素電極と電気的に接続された高濃度ドレイン領域と、前記データ線と電気的に接続された高濃度ソース領域と、前記高濃度ドレイン領域と前記高濃度ソース領域との間に位置するチャネル領域と、前記高濃度ドレイン領域と前記チャネル領域との間に位置する低濃度ドレイン領域と、前記高濃度ソース領域と前記チャネル領域との間に位置する低濃度ソース領域とを含む半導体層を有するトランジスタと、前記石英基板における前記画素電極が設けられた面とは反対側の面に設けられており、光を吸収し、着色剤によって着色された光硬化樹脂又は熱硬化樹脂からなる光吸収体と、を有し、前記光吸収体は前記石英基板と同一の屈折率を有し、前記データ線は、前記半導体層に沿って形成された本線部と、前記本線部から前記高濃度ソース領域に重なるように形成された延在部とを有し、平面視で、前記チャネル領域は、前記本線部及び前記延在部より前記画素電極の内側に配置され、平面視で、前記低濃度ドレイン領域は、前記低濃度ソース領域より前記画素電極の内側に配置されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る電気光学装置は、前記光吸収体は、前記透明基板の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る電気光学装置は、前記光吸収体は、黒色の樹脂からなることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る電子機器は、上記に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする。

本発明に係る第１の電気光学装置によれば、例えばガラス、石英等からなる透明基板上に、複数の反射型の画素電極が備えられる。各画素電極は、例えばＡｌ（アルミニウム）膜等の反射膜単独からなったり、或いは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム・ティン・オキサイド）等の透明導電膜にＡｌ膜等の反射膜が積層されてなったりする。複数の画素電極は、透明基板上に例えばマトリクス状に配列されている。尚、画素電極は、ストライプ状電極或いはセグメント状電極でもよい。複数の画素電極の各々は、トランジスタを介して例えばデータ線等の配線と電気的に接続されている。当該電気光学装置の動作時には、例えばデータ線から画像信号がトランジスタに供給される。これと共に例えば走査線から走査信号がトランジスタに供給される。画素電極毎に設けられたトランジスタは、走査信号に応じて画像信号を画素電極へ選択的に供給する。これらにより、例えば、画素電極及び対向電極間に挟持された、例えば液晶等の電気光学物質を各画素で駆動することで、複数の画素電極が配列された表示領域における画像表示が行われる。この際、本発明では反射型の画素電極を備えるので、入射光は、対向電極が設けられた対向基板側から入射し、反射型の画素電極によって反射され、対向基板側から出射光として出射する。尚、画素電極と電気的に接続された蓄積容量を形成してもよい。この場合には、蓄積容量によって、画素電極における電位保持特性が向上し、表示の高コントラスト化が可能となる。

本発明では特に、複数のトランジスタは、画素電極よりも下層側に且つ画素電極と重なるように夫々設けられている。言い換えれば、複数のトランジスタは、画素電極が形成された領域内における画素電極よりも下層側に夫々配置されている。即ち、複数のトランジスタは、相隣接する画素電極間の間隙には設けられていない。よって、複数のトランジスタを遮光するために、相隣接する画素電極間に遮光手段を設けなくてもよい。従って、透明基板上における積層構造を単純化することができ、製造プロセスにおける工程数を低減できる。この結果、当該電気光学装置を製造するための製造コストも低減可能である。

更に、仮に何らの対策も施さず、上述した特許文献１に開示されているように、複数の反射型の画素電極及びトランジスタをシリコン基板上に設けた場合には、相隣接する画素電極間の間隙から入射した光がシリコン基板の表面で反射してしまうため、装置内における他の部位で反射してなる乱反射光や迷光が増加してしまうおそれがある。このため、このような乱反射光や迷光がトランジスタに到達してしまい、トランジスタにおける例えば光リーク電流の増加などに起因する誤動作が生じてしまうおそれがある。尚、仮に、相隣接する画素電極間の間隙から入射した光を遮るための遮光膜等の遮光手段をシリコン基板上に形成したとしても、完全に光を遮ることは困難であると共に、遮光手段自体によって乱反射光や迷光を増大させてしまうおそれがある。

しかるに本発明では特に、複数の反射型の画素電極及びトランジスタは、透明基板上に設けられている。よって、透明基板は、相隣接する画素電極間の間隙から入射した光を透過させることができるため、画素電極及びトランジスタが設けられた基板の表面での反射を低減或いは防止できる。言い換えれば、相隣接する画素電極間の間隙から入射する光を、当該電気光学装置内で殆ど或いは全く反射させることなく、殆ど或いは完全にそのまま、透明基板の裏面側に逃がすことができる。従って、装置内における乱反射光や迷光の発生を低減或いは防止できる。このため、乱反射光や迷光がトランジスタに到達してしまうことによるトランジスタにおける誤動作が生じてしまうことを低減或いは防止できる。

以上説明したように、本発明に係る第１の電気光学装置によれば、複数の反射型の画素電極及びトランジスタが透明基板上に設けられるので、乱反射光や迷光によるトランジスタにおける誤動作の発生を低減或いは防止できる。

本発明に係る第２の電気光学装置は上記課題を解決するために、透明基板と、該透明基板上に設けられた複数の反射型の画素電極と、前記透明基板上における前記画素電極よりも下層側に且つ前記画素電極と重なるように夫々設けられており、前記複数の画素電極と電気的に接続された複数のトランジスタと、前記透明基板における前記画素電極が設けられた面とは反対側の面に設けられており、光を吸収する光吸収体とを備える。

本発明に係る第２の電気光学装置によれば、上述した本発明に係る第１の電気光学装置と概ね同様に、複数の画素電極が配列された表示領域おける画像表示が行われる。

本発明では特に、上述した本発明に係る第１の電気光学装置と同様に、複数のトランジスタは、画素電極よりも下層側に且つ画素電極と重なるように夫々設けられている。よって、上述した本発明に係る第１の電気光学装置と同様に、製造プロセスにおける工程数を低減できる。

更に、本発明では特に、上述した本発明に係る第１の電気光学装置と同様に、複数の反射型の画素電極及びトランジスタは、透明基板上に設けられている。よって、上述した本発明に係る第１の電気光学装置と同様に、乱反射光や迷光がトランジスタに到達してしまうことによるトランジスタにおける誤動作が生じてしまうことを低減或いは防止できる。

加えて、本発明では特に、透明基板における画素電極が設けられた面とは反対側の面（即ち裏面）に、光を吸収する光吸収体が備えられる。より具体的には、透明基板の裏面に、例えばアルマイト処理によって黒色にされた平板状のアルミニウム等からなる光吸収体が例えば透明な接着剤によって貼り付けられる。尚、光吸収体は、例えばカーボン（Ｃ）又はチタン（Ｔｉ）が分散された樹脂や、金属クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料等から形成してもよい。よって、透明基板を透過する光を、光吸収体によって吸収できる。従って、透明基板を透過した光が、他の部材或いは装置によって反射され当該電気光学装置内に再び入射されることにより、乱反射光や迷光が発生してしまうことを低減或いは防止できる。これにより、乱反射光や迷光がトランジスタに到達してしまうことによるトランジスタにおける誤動作が生じてしまうことを確実に低減或いは防止できる。

以上説明したように、本発明に係る第２の電気光学装置によれば、複数の反射型の画素電極及びトランジスタが透明基板上に設けられると共に、該透明基板における画素電極が設けられた面とは反対側の面に光吸収体が備えられるので、乱反射光や迷光によるトランジスタにおける誤動作の発生を低減或いは防止できる。

本発明に係る第２の電気光学装置の一態様では、前記光吸収体は、前記透明基板の屈折率と同一の屈折率を有する接着剤によって、前記反対側の面に接着される。

この態様によれば、透明基板と光吸収体とを互いに貼り合わせる接着剤は、透明基板の屈折率と同一の屈折率を有する。ここで本発明に係る「透明基板の屈折率と同一」とは、透明基板との界面における、屈折率の差に起因した界面反射を実践上殆ど発生しない程度に、透明基板の屈折率と同一に近ければよい趣旨であり、即ち、透明基板の屈折率と文字通りの同一の他、実質的に同一の場合を含む意味である。どの程度が、実質的に同一であるかは、当該電気光学装置に要求される画像品質、装置仕様等に依存して定まるものであり、実践上では、同一である接着剤の屈折率は、透明基板の屈折率に応じて、実験的、経験的、シミュレーション等により定めればよい。よって、透明基板と接着剤との界面（言い換えれば、透明基板における裏面）における光の反射を殆ど或いは完全に無くすことができる。従って、乱反射光や迷光によるトランジスタにおける誤動作の発生を低減或いは防止できる。

本発明に係る第２の電気光学装置の他の態様では、前記光吸収体は、前記透明基板の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する。

この態様によれば、光吸収体は、例えばガラス、石英等からなる透明基板よりも高い熱伝導率を有する樹脂や金属等から形成される。よって、当該電気光学装置の動作時に発生する熱を、光吸収体を介して、電気光学装置から装置外部に速やかに逃がすことが可能である。即ち、当該電気光学装置の放熱性を高めることが可能である。従って、温度上昇に伴って生じ得る電気光学装置の表示性能の低下を抑制できる。

本発明に係る第２の電気光学装置の他の態様では、前記光吸収体は、前記透明基板の屈折率と同一の屈折率を有する。

この態様によれば、光吸収体は、透明基板の屈折率と同一の屈折率を有する、例えば黒色の樹脂等から形成される。よって、透明基板と光吸収体の界面における光の反射を殆ど或いは完全に無くすことができる。従って、乱反射光や迷光によるトランジスタにおける誤動作の発生を確実に低減或いは防止できる。

上述した光吸収体が透明基板の屈折率と同一の屈折率を有する態様では、前記光吸収体は、黒色の樹脂からなる。

この態様によれば、光吸収体と透明基板とを容易に接着可能であると共に、透明基板と光吸収体の界面における光の反射を殆ど或いは完全に無くしつつ、透明基板の裏面から出射される光を確実に吸収できる。よって、乱反射光や迷光によるトランジスタにおける誤動作の発生を確実に低減或いは防止できる。尚、本発明に係る「黒色」とは、少なくとも可視光を殆ど或いは実践上完全に吸収可能な程度に、黒色に近い色であればよい趣旨であり、即ち、文字通りの黒色の他、実質的に黒色の場合を含む意味である。

本発明に係る第２の電気光学装置の他の態様では、前記透明基板は、サファイア基板からなる。

この態様によれば、サファイア基板からなる透明基板上に単結晶シリコン膜を形成することができ、トランジスタを単結晶シリコン膜から形成可能である。よって、トランジスタを例えばガラス基板上に積層されたポリシリコン膜から形成する場合と比較して、トランジスタの動作スピード等の性能を向上させることが可能である。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明に係る第１又は第２の電気光学装置（但し、各種態様を含む）を具備してなる。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る第１又は第２の電気光学装置を具備してなるので、トランジスタにおける誤動作の発生が低減され、信頼性の高い、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた表示装置を実現することも可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る液晶装置について、図１から図５を参照して説明する。

先ず、本実施形態に係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。ここに図１は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。

図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置１００では、素子基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。素子基板１０及び対向基板２０はそれぞれ、例えばガラス基板、石英基板等の透明基板からなる。尚、素子基板１０は、本発明に係る「透明基板」の一例である。素子基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、素子基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。

図１において、シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２が素子基板１０の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。素子基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、素子基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

素子基板１０上には、外部回路接続端子１０２と、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、上下導通端子１０６等とを電気的に接続するための引回配線９０が形成されている。

図２において、素子基板１０上には、画素スイッチング用のトランジスタや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用のトランジスタや走査線、データ線等の配線の上層に、入射光を反射する反射型の画素電極９ａがマトリクス状に設けられている。画素電極９ａ上には、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０における素子基板１０との対向面上に、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向してほぼ全面に形成されている。対向電極２１上には配向膜が形成されている。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り、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。

尚、ここでは図示しないが、素子基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。

図１及び図２において、本実施形態では、素子基板１０における液晶層５０に対向しない側には、本発明に係る「光吸収体」の一例としての光吸収体５００が設けられている。光吸収体５００は、接着剤からなる接着層６００を介して、素子基板１０に接着されている。尚、接着層６００は、本発明に係る「接着剤」の一例である。光吸収体５００及び接着層６００については、後に詳述する。

次に、本実施形態に係る液晶装置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。ここに図３は、本実施形態に係る液晶装置の画素部の等価回路図である。

図３に示すように、液晶装置１００の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極９ａと該画素電極９ａをスイッチング制御するためのトランジスタ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａがトランジスタ３０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ＶＳ１、ＶＳ２、…、ＶＳｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。

また、トランジスタ３０のゲートに走査線１１ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１１ａにパルス的に走査信号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。画素電極９ａは、トランジスタ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるトランジスタ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号ＶＳ１、ＶＳ２、…、ＶＳｎを所定のタイミングで書き込む。

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ＶＳ１、ＶＳ２、…、ＶＳｎは、対向基板２０（図２参照）に形成された対向電極２１（図２参照）との間で一定期間保持される。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。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し、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出射する。

ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと並列してトランジスタ３０のドレインに接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量配線４００に接続されている。

次に、上述の動作を実現する画素部の具体的構成について、図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、本実施形態に係る液晶装置の画素部の平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ´線断面図である。尚、図４及び図５においては、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、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

図４及び図５では、図３を参照して上述した画素部の各回路要素が、パターン化され、積層された導電膜として素子基板１０上に構築されている。各回路要素は、下から順に、トランジスタ３０及び容量配線４００等を含む第１層、データ線６ａ及び蓄積容量７０等を含む第２層、画素電極９ａ等を含む第３層からなる。また、第１層−第２層間には層間絶縁膜４１、第２層−第３層間には層間絶縁膜４２がそれぞれ設けられ、上述した各要素間が短絡することを防止している。

（第１層の構成―トランジスタ及び容量配線等―）
図５に示すように、第１層は、トランジスタ３０及び容量配線４００で構成されている。

図４及び図５において、トランジスタ３０は、ゲート電極３ａ、半導体層１ａ、ゲート電極３ａと半導体層１ａを絶縁するゲート絶縁膜を含んだ絶縁膜４を備えている。

ゲート電極３ａは、図４に示すように、Ｘ方向に沿って延びる走査線１１ａのうち半導体層１ａにおけるチャネル領域１ａ´と重なる部分として形成されている。ゲート電極３ａ（即ち、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。尚、ゲート電極３ａは、導電性ポリシリコンの他に、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）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、ポリシリサイド又はこれらの積層体等により形成することができる。

半導体層１ａは、例えばポリシリコンからなり、チャネル領域１ａ´、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、並びに高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅからなる。尚、トランジスタ３０は、ＬＤＤ構造を有することが好ましいが、低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに不純物打ち込みを行わないオフセット構造であってもよいし、ゲート電極３ａをマスクとして不純物を高濃度に打ち込んで高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。

尚、本実施形態に係るトランジスタ３０は、トップゲート型であるが、ボトムゲート型であってもよい。

容量配線４００は、走査線１１ａと同一膜（即ち、ゲート電極３ａと同一膜）、即ち、例えば導電性ポリシリコンから形成されている。容量配線４００及び走査線１１ａは、図４に示したように、それぞれが分断され、Ｘ方向に沿って形成されている。

（第２層の構成―データ線及び蓄積容量等―）
第１層の全面には層間絶縁膜４１が形成され、更にその上に、第２層として、データ線６ａ及び蓄積容量７０が形成されている。

層間絶縁膜４１は、例えばＮＳＧ（ノンシリケートガラス）によって形成されている。そのため光を透過することができる。その他、層間絶縁膜４１には、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。層間絶縁膜４１の表面は、化学的研磨処理（Chemical Mechanical Polishing：ＣＭＰ）や研磨処理、スピンコート処理、凹への埋め込み処理等の平坦化処理がなされている。よって、下層側のこれらの要素に起因した凹凸が除去され、層間絶縁層４１の表面は平坦化されている。

データ線６ａは、アルミニウム等の金属膜から形成されている。尚、データ線６ａは、例えば下から順にアルミニウム、窒化チタン及び窒化シリコンの３層膜として形成してもよい。データ線６ａは、素子基板１０上で平面的に見て、図４のＹ方向に沿って延びるように配線されると共に、このＹ方向に沿った本線部からトランジスタ３０の高濃度ソース領域１ｄと重なるように延在する延在部６ａａを有する。データ線６ａは、延在部６ａａにおいて、層間絶縁膜４１に開孔されたコンタクトホール８１を介して、トランジスタ３０の高濃度ソース領域１ｄと電気的に接続されている。

図４に示すように、蓄積容量７０は、画素毎に、素子基板１０上で平面的に見て、画素電極９ａと重なるように形成されている。即ち、蓄積容量７０は、画素毎に、画素電極９ａが形成された領域内に形成されている。蓄積容量７０は、下部電極７２、誘電体膜７５及び上部電極７１がこの順に積層されてなる。

下部電極７２は、データ線６ａと同一膜、即ち、アルミニウム等の金属膜から形成されている。下部電極７２は、層間絶縁膜４１に開孔されたコンタクトホール８３を介して、トランジスタ３０の高濃度ドレイン領域１ｅと電気的に接続されている。更に、下部電極７２は、後述する層間絶縁膜４２に開孔されたコンタクトホール８５を介して、画素電極９ａと電気的に接続されている。即ち、画素電極９ａとトランジスタ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとは、下部電極７２を中継して中継接続されている。

誘電体膜７５は、誘電率が高いシリコン窒化膜等から形成されている。尚、誘電体膜としては、酸化ハフニュウム（ＨｆＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）等の単層膜又は多層膜から形成してもよい。

上部電極７１は、アルミニウム等の金属膜から形成されている。尚、上部電極７１は、例えば導電性ポリシリコンから形成してもよい。上部電極７１は、誘電体膜７５及び層間絶縁膜４１を貫通して開孔されたコンタクトホール８４を介して、容量配線４００と電気的に接続されている。

（第３層の構成―画素電極等―）
第２層の全面には層間絶縁膜４２が形成され、更にその上に、第３層として画素電極９ａが形成されている。層間絶縁膜４２は、層間絶縁膜４２と同様に、例えばＮＳＧによって形成されている。その他、層間絶縁膜４２には、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。層間絶縁膜４２の表面は、層間絶縁膜４１と同様にＣＭＰ等の平坦化処理がなされている。

図４に示すように、複数の画素電極９ａ（図４中、破線９ａ´で輪郭が示されている）は、相隣接する画素電極９ａ同士が、互いに電気的にショートしないようにするため、格子状の間隙領域Ｄを隔てて相互に配置されることで、マトリクス状に配置されている。画素電極９ａは、例えばアルミニウム等から形成されており、図５中、上方からの入射光を反射する。画素電極９ａは、上述したように、下部電極７２によって中継され、トランジスタ３０の高濃度ドレイン領域１ｅと電気的に接続されている。

画素電極９ａの上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜６１が設けられている。

図４に示すように、本実施形態では特に、複数のトランジスタ３０は、画素電極９ａが形成された領域内に配置されており、相隣接する画素電極９ａ間の格子状の間隙領域Ｄには設けられていない。よって、複数のトランジスタ３０を遮光するために、間隙領域Ｄに、例えばトランジスタ３０よりも上層側に配置された遮光膜等の遮光手段を設けなくてもよい。従って、間隙領域Ｄに遮光手段を設ける場合と比較して、素子基板１０上における積層構造を単純化することができ、製造プロセスにおける工程数を低減できる。この結果、液晶装置１００を製造するための製造コストも低減可能である。

以上が、素子基板１０側の画素部の構成である。

他方、対向基板２０には、その対向面の全面に対向電極２１が設けられており、更にその上（図５では対向電極２１の下側）に配向膜２２が設けられている。対向電極２１は、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。

このように構成された素子基板１０と対向基板２０の間には、液晶層５０が設けられている。液晶層５０は、図１及び図２を参照して上述したように素子基板１０及び対向基板２０の周縁部をシール材５２により封止して形成した空間に液晶を封入して形成される。液晶層５０は、画素電極９ａと対向電極２１との間に電界が印加されていない状態において、ラビング処理等の配向処理が施された配向膜６１及び配向膜２２によって、所定の配向状態をとるようになっている。

以上に説明した画素部の構成は、各画素部に共通である。上述の画像表示領域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、本実施形態の液晶装置の素子基板及び光吸収体について、図５を参照して説明する。

図５において、本実施形態では特に、素子基板１０は、上述したように、例えばガラス基板、石英基板等の透明基板からなる。

ここで、仮に何らの対策も施さず、上述した特許文献１に開示されているように、素子基板１０がシリコン基板からなる場合には、相隣接する画素電極９ａ間の間隙領域Ｄから入射した光がシリコン基板の表面で反射してしまうため、液晶装置内における他の部位で反射してなる乱反射光や迷光が増加してしまうおそれがある。このため、このような乱反射光や迷光がトランジスタ３０に到達してしまい、トランジスタ３０における誤動作が生じてしまうおそれがある。

しかるに本実施形態では特に、素子基板１０は、透明基板からなるので、相隣接する画素電極９ａ間の間隙領域Ｄから入射した光（例えば、図５中、矢印Ｐ１）を透過させることができる。よって、素子基板１０の表面での反射を低減できる。つまり、間隙領域Ｄから入射する光を、液晶装置１００内で殆ど反射させることなく、殆どそのまま、素子基板１０の裏面（図５中、下面）側に逃がすことができる。従って、液晶装置１００内における乱反射光や迷光の発生を低減できる。このため、乱反射光や迷光がトランジスタ３０に到達してしまうことによるトランジスタ３０における誤動作が生じてしまうことを低減できる。

更に、本実施形態では特に、光吸収体５００が、透明な接着剤からなる接着層６００によって、素子基板１０の裏面に接着されている。

光吸収体５００は、アルマイト処理によって黒色にされたアルミニウムからなる平板として形成されている。光吸収体５００は、素子基板１０とほぼ同じ平面形状を有しており、素子基板１０と互いに重なるように配置されている。尚、光吸収体５００は、Ｃｒ、Ｎｉ等の金属材料等から形成してもよい。よって、素子基板１０及び接着層６００を透過する光を、光吸収体５００によって吸収できる。従って、素子基板１０を透過した光が、他の部材或いは装置によって反射され液晶装置１００内に再び入射されることにより、乱反射光や迷光が発生してしまうことを低減或いは防止できる。

加えて、光吸収体５００は、上述の如きアルミニウムからなる平板として形成されているので、例えばガラス基板、石英基板等からなる素子基板１０よりも高い熱伝導率を有している。よって、液晶装置１００の動作時に発生する熱を、光吸収体５００を介して、液晶装置１００から装置外部に速やかに逃がすことが可能である。即ち、液晶装置１００の放熱性を高めることが可能である。従って、温度上昇に伴って生じ得る液晶装置１００の表示性能の低下を抑制できる。

本実施形態では特に、接着層６００は、素子基板１０の屈折率と実質的に同一の屈折率を有する、紫外線硬化樹脂からなる透明な接着剤から形成されている。尚、接着剤としては、紫外線硬化樹脂の代わりにその他の波長の光に感応する光硬化性樹脂、又は熱硬化性樹脂を用いることもできる。よって、素子基板１０と接着層６００との界面Ｂ１における、素子基板１０と接着層６００との屈折率の差に起因して生じ得る光の反射を殆ど或いは完全に無くすことができる。よって、乱反射光や迷光によるトランジスタ３０における誤動作の発生を低減或いは防止できる。

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、素子基板１０が透明基板からなると共に、素子基板１０における裏面側に光吸収体５００が備えられているので、乱反射光や迷光によるトランジスタ３０における誤動作の発生を低減或いは防止できる。更に、本実施形態では特に、素子基板１０と光吸収体５００とを接着する接着層６００の屈折率は、素子基板１０の屈折率と実質的に同一であるので、素子基板１０の裏面における反射を低減或いは防止できる。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る液晶装置について、図６を参照して説明する。ここに図６は、第２実施形態における図５と同趣旨の断面図である。尚、図６において、図１から図５に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図６に示すように、第２実施形態に係る液晶装置２００は、上述した第１実施形態における素子基板１０に代えて素子基板１２を備える点、上述した第１実施形態におけるトランジスタ３０に代えてトランジスタ３２を備える点、及び上述した第１実施形態における光吸収体５００に代えて光吸収体５２０を備える点で、上述した第１実施形態に係る液晶装置１００と異なり、その他の点については、上述した第１実施形態に係る液晶装置１００と概ね同様に構成されている。

本実施形態では特に、素子基板１２は、サファイア基板からなる。よって、素子基板１２は、上述した第１実施形態における素子基板１０と同様に、相隣接する画素電極９ａ間の間隙領域Ｄから入射した光（図６中、矢印Ｐ１）を透過させることができる。従って、素子基板１２の表面での反射を低減できる。更に、素子基板１２上に単結晶シリコン膜からなる半導体層を形成することが可能となる。即ち、本実施形態では特に、素子基板１２がサファイア基板からなるため、トランジスタ３２を構成する半導体層２ａは、単結晶シリコン膜から形成されている。よって、仮に半導体層２ａをポリシリコン膜から形成する場合と比較して、トランジスタ３２の動作スピード等の性能を向上させることができる。

尚、半導体層２ａは、チャネル領域２ａ´、低濃度ソース領域２ｂ及び低濃度ドレイン領域２ｃ、並びに高濃度ソース領域２ｄ及び高濃度ドレイン領域２ｅからなる。トランジスタ３２は、低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに不純物打ち込みを行わないオフセット構造であってもよいし、ゲート電極３ａをマスクとして不純物を高濃度に打ち込んで高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。

更に、本実施形態では特に、光吸収体５２０は、素子基板１２と実質的に同一の屈折率を有する、黒色の樹脂からなる。黒色の樹脂としては、着色剤（即ち、顔料又は染料）によって着色された、光硬化樹脂或いは熱硬化樹脂を用いることができる。よって、光吸収体５２０は、その素子基板１２と接する部分が接着剤として機能することで、素子基板１２に容易に接着可能であると共に、素子基板１２の裏面から出射される光を確実に吸収できる。更に、光吸収体５２０は、素子基板１２と実質的に同一の屈折率を有するので、素子基板１２と光吸収体５２０の界面Ｂ２における光の反射を殆ど或いは完全に無くすことができる。言い換えれば、光吸収体５２０は、第１実施形態における光吸収体５００及び接着層６００の両方の機能を有している。
＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である反射型の液晶装置を電子機器に適用する場合について説明する。ここでは、本発明に係る電子機器として、投射型液晶プロジェクタと例にとる。ここに、図７は、本実施形態に係る投射型液晶プロジェクタの図式的断面図である。

図７において、液晶プロジェクタ１１００は、夫々ＲＧＢ用の液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの３枚を用いた複板式カラープロジェクタとして構築されている。液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの各々は、上述した反射型の液晶装置が使用されている。

図７に示すように、液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、２枚のミラー１１０６、２枚のダイクロイックミラー１１０８及び３つの偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）１１１３によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応する液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに夫々導かれる。尚、この際、光路における光損失を防ぐために、光路の途中にレンズを適宜設けてもよい。そして、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにより夫々変調された３原色に対応する光成分は、クロスプリズム１１１２により合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー映像として投射される。

尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８及び偏光ビームスプリッター１１１３によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。

尚、図７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や、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、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、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、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、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。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及び該電気光学装置を備えてなる電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ´線断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の画素部の等価回路図である。 第１実施形態に係る液晶装置の画素部の平面図である。 図４のＡ−Ａ´線断面図である。 第２実施形態における図５と同趣旨の断面図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たる液晶プロジェクタの図式的断面図である。

符号の説明

６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…素子基板、１０ａ…画像表示領域、１１ａ…走査線、２０…対向基板、２１…対向電極、３０…トランジスタ、５０…液晶層、５２…シール材、５３…額縁遮光膜、７０…蓄積容量、７１…上部電極、７２…下部電極、７５…誘電体膜、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、１０６…上下導通端子、４００…容量配線、５００…光吸収体、６００…接着層

Claims (4)

1. 石英基板と、
   該石英基板上に設けられた光反射型の画素電極と、
   データ線と、
   前記石英基板上における前記画素電極よりも下層側に且つ前記画素電極と重なるように設けられており、前記画素電極と電気的に接続された高濃度ドレイン領域と、前記データ線と電気的に接続された高濃度ソース領域と、前記高濃度ドレイン領域と前記高濃度ソース領域との間に位置するチャネル領域と、前記高濃度ドレイン領域と前記チャネル領域との間に位置する低濃度ドレイン領域と、前記高濃度ソース領域と前記チャネル領域との間に位置する低濃度ソース領域とを含む半導体層を有するトランジスタと、
   前記石英基板における前記画素電極が設けられた面とは反対側の面に設けられており、光を吸収し、着色剤によって着色された光硬化樹脂又は熱硬化樹脂からなる光吸収体と、
   を有し、
   前記光吸収体は前記石英基板と同一の屈折率を有し、
   前記データ線は、
   前記半導体層に沿って形成された本線部と、
   前記本線部から前記高濃度ソース領域に重なるように形成された延在部と
   を有し、
   平面視で、前記チャネル領域は、前記本線部及び前記延在部より前記画素電極の内側に配置され、
   平面視で、前記低濃度ドレイン領域は、前記低濃度ソース領域より前記画素電極の内側に配置されている
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記光吸収体は、前記石英基板の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有することを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記光吸収体は、黒色の樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。

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