JP5751046B2 - 液晶装置および投射型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、素子基板に画素スイッチング用の電界効果型トランジスター、データ線および画素電極が形成された液晶装置、および当該液晶装置を備えた投射型表示装置に関するものである。

アクティブマトリクス型の液晶装置は、例えば、図８に示すように、画素スイッチング用の電界効果型トランジスター３０、データ線６ａおよび画素電極９ａが形成された素子基板１０を有しており、素子基板１０は、対向基板２０との間に液晶層５０を保持している（例えば、特許文献１参照）。

かかる液晶装置において、画素スイッチング用の電界効果型トランジスター３０としては、オフリーク特性の改善等を目的に、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造の電界効果型トランジスターが用いられている。また、素子基板１０において、データ線６ａは、層間絶縁膜４１、４２等の絶縁膜に形成したコンタクトホール４１ａを介して電界効果型トランジスター３０のソース領域１ｂ（データ線側ソース・ドレイン領域）に電気的に接続されている。ここで、データ線６ａは、下層側のチタン層と上層側のアルミニウム膜との２層構造になっている。かかる液晶装置は、投射型表示装置のライトバルブ等として用いた際、光源からの光や迷光等が電界効果型トランジスター３０のソース領域１ｂの低濃度領域１ｂ₁あるいはドレイン領域１ｃの低濃度領域１ｃ₁に入射すると、光リーク電流が発生し、フリッカーや輝度低下が発生する原因となる。そこで、素子基板１０には、遮光層８ａ、７ａ等が設けられている。

一方、アクティブマトリクス型の液晶装置としては、データ線６ａに、下層側の多結晶シリコン膜と上層側のアルミニウム膜との２層構造を採用することが提案されている（特許文献２参照）。

特開２００８−２０５７２号公報 特開２０１０−７２６６１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成のように、遮光層７ａ、８ａを設けた場合でも、ソース領域１ｂの低濃度領域１ｂ₁に入射することを確実に防止することが困難であるため、光リーク電流に起因するフリッカー等が発生するという問題点がある。具体的には、データ線６ａ自体の低抵抗化を目的に、データ線６ａにチタン層等の反射率の高い金属層が用いた場合、コンタクトホール４２ａの深さ寸法が大であると、図８に矢印Ｌで示すように、迷光がコンタクトホール４２ａ内の金属層（チタン層）で反射し、ソース領域１ｂの低濃度領域１ｂ₁に入射してしまう。

一方、特許文献２に記載の構成のように、データ線６ａに、下層側の多結晶シリコン膜と上層側のアルミニウム膜との２層構造を採用した場合、図８を参照して説明した迷光の反射という問題は発生しにくいが、データ線６ａの抵抗値が大きくばらつくという問題点がある。具体的には、多結晶シリコン膜およびアルミニウム膜について同一の成膜装置で連続して形成することが困難であるため、多結晶シリコン膜を形成した後、別の成膜装置でアルミニウム膜を形成することになる。このため、多結晶シリコン膜の表面に自然酸化膜が生成し、かかる自然酸化膜が生成すると、多結晶シリコン膜とアルミニウム膜との接続抵抗が増大し、データ線６ａの抵抗値が大きくばらついてしまう。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、データ線と電界効果型トランジスターとを電気的に接続するコンタクトホール内の構成を改良して、コンタクトホールでの迷光の反射、およびデータ線の抵抗ばらつきを防止することができる液晶装置、および当該液晶装置を備えた投射型表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る液晶装置は、素子基板と、該素子基板に対向配置された対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に保持された液晶層と、を有し、前記素子基板は、画素スイッチング用のトランジスターと、該トランジスターの前記対向基板側に設けられた画素電極と、前記トランジスターの前記対向基板側に設けられたデータ線と、前記トランジスターの不純物導入領域と前記データ線との間に設けられた絶縁層と、前記絶縁層に形成され、前記不純物導入領域と前記データ線とを電気的に接続するコンタクトホールと、前記コンタクトホール内壁に沿って形成された導電性半導体層と、チタン、ジルコニウムおよびハフニウムのうちの何れかの遷移金属からなり、前記導電性半導体層に対して前記内壁とは反対側に積層された遷移金属膜と、を含むことを特徴とする。

本発明において、データ線と電界効果型トランジスターとを電気的に接続するコンタクトでは、コンタクトホールの内壁に沿って導電性半導体層が形成されており、かかる導電性半導体層は、光吸収性を有している。このため、素子基板に光が入射した際、コンタクトホールに向かって迷光が進行しても、迷光がコンタクトホールで反射して、電界効果型トランジスターの不純物導入領域（データ線側ソース・ドレイン領域）に入射することを防止することができる。従って、電界効果型トランジスターにおいては、コンタクトホールで反射した迷光に起因する光リーク電流が発生することを防止することができる。また、コンタクトでは、導電性半導体層に対して内壁とは反対側に、チタン、ジルコニウムまたはハフニウムからなる遷移金属膜が設けられているため、抵抗値が低い。さらに、導電性半導体層を形成した後、導電性半導体層の表面に自然酸化膜が生成されても、チタン、ジルコニウムまたはハフニウムからなる遷移金属膜であれば、熱処理によって、自然酸化膜から酸素を離脱させ、遷移金属膜内に取り込むことができる。このため、導電性半導体層と遷移金属膜との接続抵抗が低い。従って、自然酸化膜に起因するデータ線の抵抗ばらつきの発生を防止することができる。

本発明において、前記導電性半導体層は、不純物がドープされた多結晶シリコン膜であり、当該多結晶シリコン膜と前記遷移金属膜との間には、前記遷移金属のシリサイド層が介在していることが好ましい。かかる構成によれば、導電性半導体層と遷移金属膜との接続抵抗が低い。従って、データ線の抵抗ばらつきの発生を防止することができる。

本発明において、前記遷移金属は、チタンである構成を採用することができる。遷移金属としてチタンを用いれば、ジルコニウムやハフニウムに比して安価である。

本発明は、前記絶縁層には、少なくとも２層以上の層間絶縁膜が含まれている場合に適用すると効果的である。データ線と電界効果型トランジスターのデータ線側ソース・ドレイン領域（不純物導入領域）との間に設けられた絶縁膜が、少なくとも２層以上の層間絶縁膜を含んでいる場合には、コンタクトホールの深さ寸法（コンタクトホールの高さ寸法）が大であるため、コンタクトホールでの迷光の反射が発生しやすいが、本発明によれば、このような構成の場合でも、コンタクトホールでの迷光の反射を防止することができる。

本発明において、前記導電性半導体層は、前記コンタクトホールの底部で前記不純物導入領域に接している構成を採用することができる。

本発明において、前記導電性半導体層は、前記コンタクトホールの底部に開口部を備え、当該開口部では、前記遷移金属膜が前記不純物導入領域に積層されている構成を採用してもよい。

本発明において、前記遷移金属膜は、前記データ線の形成領域の全体にわたって形成されている構成を採用することができる。かかる構成によれば、遷移金属膜をデータ線の一部として利用できるので、その分、成膜工程やパターニング工程の数を減らすことができる。

本発明において、前記遷移金属膜および前記導電性半導体層は、前記データ線の形成領域の全体にわたって形成されている構成を採用することが好ましい。かかる構成によれば、遷移金属膜および導電性半導体層をデータ線の一部として利用できるので、その分、成膜工程やパターニング工程の数を減らすことができる。

本発明を適用した液晶装置は、各種電子機器の直視型表示装置や、電子ペーパー、投射型表示装置のライトバルブ等として用いることができる。投射型表示装置は、前記液晶装置に供給される光を出射する光源部と、前記液晶装置によって変調された光を投射する投射光学系と、を有している。

本発明を適用した液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明を適用した液晶装置の液晶パネルの説明図である。 本発明の実施の形態１に係る液晶装置に用いた素子基板において隣り合う複数の画素の平面図である。 本発明の実施の形態１に係る液晶装置の断面構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る液晶装置の製造方法を示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る液晶装置の断面構成を示す説明図である。 本発明を適用した液晶装置を用いた投射型表示装置の概略構成図である。 従来の液晶装置の説明図である。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、電界効果型トランジスターを流れる電流の方向が反転する場合、ソースとドレインとが入れ替わるが、以下の説明では、便宜上、画素電極が接続されている側をドレインとし、データ線が接続されている側をソースとして説明する。従って、以下の説明では、ソース領域が「データ線側ソース・ドレイン領域」に相当し、ドレイン領域が「画素電極側ソース・ドレイン領域」に相当する。また、素子基板に形成される層を説明する際、上層側あるいは表面側とは素子基板の基板本体が位置する側とは反対側（対向基板が位置する側）を意味し、下層側とは素子基板の基板本体が位置する側を意味する。また、対向基板に形成される層を説明する際、上層側あるいは表面側とは対向基板の基板本体が位置する側とは反対側（素子基板が位置する側）を意味し、下層側とは対向基板の基板本体が位置する側を意味する。

［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明を適用した液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。図１において、本形態の液晶装置１００は、ＴＮ（Twisted Nematic）モードやＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶パネル１００ｐを有するアクティブマトリクス型の液晶装置であり、かかる液晶パネル１００ｐは、その中央領域に複数の画素１００ａがマトリクス状に配列された画像表示領域１０ａ（画素配列領域／有効画素領域）を備えている。液晶パネル１００ｐにおいて、後述する素子基板１０（図２等を参照）では、画像表示領域１０ａの内側で複数本のデータ線６ａ（画像信号線）および複数本の走査線３ａが縦横に延びており、それらの交差部分に対応する位置に画素１００ａが構成されている。複数の画素１００ａの各々には、画素スイッチング素子としての電界効果型トランジスター３０、および後述する画素電極９ａが形成されている。電界効果型トランジスター３０のソースにはデータ線６ａが電気的に接続され、電界効果型トランジスター３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続され、電界効果型トランジスター３０のドレインには、画素電極９ａが電気的に接続されている。

素子基板１０において、画像表示領域１０ａより外周側には走査線駆動回路１０４やデータ線駆動回路１０１が設けられている。データ線駆動回路１０１は各データ線６ａに電気的に接続しており、画像処理回路から供給される画像信号を各データ線６ａに順次供給する。走査線駆動回路１０４は、各走査線３ａに電気的に接続しており、走査信号を各走査線３ａに順次供給する。

各画素１００ａにおいて、画素電極９ａは、後述する対向基板２０（図２等を参照）に形成された共通電極と液晶層を介して対向し、液晶容量５０ａを構成している。また、各画素１００ａには、液晶容量５０ａで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量５０ａと並列に蓄積容量５５が付加されている。本形態では、蓄積容量５５を構成するために、素子基板１０には、複数の画素１００ａに跨って延在する容量線５ｂが形成されている。本形態において、容量線５ｂは、共通電位Ｖcomが印加された定電位配線６ｓに導通している。

（液晶パネル１００ｐおよび素子基板１０の構成）
図２は、本発明を適用した液晶装置１００の液晶パネル１００ｐの説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は各々、液晶パネル１００ｐを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。

図２に示すように、液晶パネル１００ｐでは、素子基板１０と対向基板２０とが所定の隙間を介してシール材１０７によって貼り合わされており、シール材１０７は対向基板２０の外縁に沿うように枠状に設けられている。シール材１０７は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材１０７ａが配合されている。液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０と対向基板２０との間のうち、シール材１０７によって囲まれた領域内には液晶層５０が保持されている。本形態において、シール材１０７には、液晶注入口として利用される途切れ部分１０７ｃが形成されており、かかる途切れ部分１０７ｃは、液晶材料の注入後、封止材１０８によって塞がれている。

かかる構成の液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０および対向基板２０はいずれも四角形であり、液晶パネル１００ｐの略中央には、図１を参照して説明した画像表示領域１０ａが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、シール材１０７も略四角形に設けられ、画像表示領域１０ａの外側は、四角枠状の外周領域１０ｃになっている。

素子基板１０において、外周領域１０ｃでは、素子基板１０の一辺に沿ってデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。なお、端子１０２には、フレキシブル配線基板（図示せず）が接続されており、素子基板１０には、フレキシブル配線基板を介して各種電位や各種信号が入力される。

詳しくは後述するが、素子基板１０の一方面１０ｓおよび他方面１０ｔのうち、対向基板２０と対向する一方面１０ｓ（基板面）の側において、画像表示領域１０ａには、図１を参照して説明した電界効果型トランジスター３０、および電界効果型トランジスター３０に電気的に接続する画素電極９ａがマトリクス状に形成されており、かかる画素電極９ａの上層側には配向膜１６が形成されている。

また、素子基板１０の一方面１０ｓの側において、画像表示領域１０ａより外側の外周領域１０ｃのうち、画像表示領域１０ａとシール材１０７とに挟まれた四角枠状の周辺領域１０ｂには、画素電極９ａと同時形成されたダミー画素電極９ｂが形成されている。ダミー画素電極９ｂは、隣り合うダミー画素電極９ｂ同士が細幅の連結部（図示せず）で繋がっている。また、ダミー画素電極９ｂは、共通電位Ｖcomが印加されており、画像表示領域１０ａの外周側端部での液晶分子の配向の乱れを防止する。また、ダミー画素電極９ｂは、素子基板１０において配向膜１６が形成される面を研磨により平坦化する際、画像表示領域１０ａと周辺領域１０ｂとの高さ位置の差を圧縮し、配向膜１６が形成される面を平坦面にするのに寄与する。なお、ダミー画素電極９ｂに電位を印加せず、ダミー画素電極９ｂを電位的にフロート状態とする場合もあり、この場合でも、ダミー画素電極９ｂは、画像表示領域１０ａと周辺領域１０ｂとの高さ位置の差を圧縮し、配向膜１６が形成される面を平坦面にするのに寄与する。

対向基板２０の一方面２０ｓおよび他方面２０ｔのうち、素子基板１０と対向する一方面２０ｓの側には共通電極２１が形成されている。共通電極２１は、対向基板２０の略全面あるいは複数の帯状電極として複数の画素１００ａに跨って形成されている。本形態において、共通電極２１は、対向基板２０の略全面に形成されている。

また、対向基板２０の一方面２０ｓの側には、共通電極２１の下層側に遮光層２９が形成され、共通電極２１の表面には配向膜２６が積層されている。本形態において、遮光層２９は、画像表示領域１０ａの外周縁に沿って延在する額縁部分２９ａとして形成されている。また、本形態において、遮光層２９は、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた画素間領域１０ｆに重なるブラックマトリクス部２９ｂとしても形成されている。ここで、額縁部分２９ａはダミー画素電極９ｂと重なる位置に形成されており、額縁部分２９ａの外周縁は、シール材１０７の内周縁との間に隙間を隔てた位置にある。従って、額縁部分２９ａとシール材１０７とは重なっていない。

液晶パネル１００ｐにおいて、シール材１０７より外側には、対向基板２０の一方面２０ｓの側の４つの角部分に基板間導通用電極部２５ｔが形成されており、素子基板１０の一方面１０ｓの側には、対向基板２０の４つの角部分（基板間導通用電極部２５ｔ）と対向する位置に基板間導通用電極部６ｔが形成されている。基板間導通用電極部６ｔは、共通電位Ｖcomが印加された定電位配線６ｓに導通しており、定電位配線６ｓは、端子１０２のうち、共通電位印加用の端子１０２ａに導通している。基板間導通用電極部６ｔと基板間導通用電極部２５ｔとの間には、導電粒子を含んだ基板間導通材１０９が配置されており、対向基板２０の共通電極２１は、基板間導通用電極部６ｔ、基板間導通材１０９および基板間導通用電極部２５ｔを介して、素子基板１０側に電気的に接続されている。このため、共通電極２１は、素子基板１０の側から共通電位Ｖcomが印加されている。シール材１０７は、略同一の幅寸法をもって対向基板２０の外周縁に沿って設けられている。このため、シール材１０７は、略四角形である。但し、シール材１０７は、対向基板２０の角部分と重なる領域では基板間導通用電極部６ｔ、２５ｔを避けて内側を通るように設けられており、シール材１０７の角部分は略円弧状である。

かかる構成の液晶装置１００において、本形態では、画素電極９ａおよび共通電極２１がＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）膜等の透光性導電膜により形成されており、液晶装置１００は透過型の液晶装置である。かかる透過型の液晶装置１００では、対向基板２０の側から入射した光が素子基板１０を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。なお、画素電極９ａおよび共通電極２１のうち、例えば、共通電極２１を透光性導電膜により形成し、画素電極９ａをアルミニウム膜等の反射性導電膜により形成する場合もあり、かかる構成によれば、反射型の液晶装置１００を構成することができる。かかる反射型の液晶装置１００では、素子基板１０および対向基板２０のうち、対向基板２０の側から入射した光が素子基板１０で反射して出射される間に変調されて画像を表示する。

液晶装置１００は、モバイルコンピューター、携帯電話機等といった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、対向基板２０あるいは素子基板１０には、カラーフィルター（図示せず）が形成される。また、液晶装置１００では、使用する液晶層５０の種類や、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が液晶パネル１００ｐに対して所定の向きに配置される。さらに、液晶装置１００は、後述する投射型表示装置（液晶プロジェクター）において、ＲＧＢ用のライトバルブとして用いることができる。この場合、ＲＧＢ用の各液晶装置１００の各々には、ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになるので、カラーフィルターは形成されない。

本形態において、液晶装置１００が、後述する投射型表示装置においてＲＧＢ用のライトバルブとして用いられる透過型の液晶装置であって、対向基板２０から入射した光が素子基板１０を透過して出射される場合を中心に説明する。また、本形態において、液晶装置１００は、液晶層５０として、誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を用いたＶＡモードの液晶パネル１００ｐを備えている場合を中心に説明する。

（画素の具体的構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置１００に用いた素子基板１０において隣り合う複数の画素の平面図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置１００の断面構成を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、画素１００ａのＦ−Ｆ′断面図、およびデータ線６ａと電界効果型トランジスター３０とを電気的に接続するコンタクトホール４２ａを拡大して示す説明図である。なお、図３では、各層を以下の線
下層側の遮光層８ａ＝細くて長い破線
半導体層１ａ＝細くて短い点線
走査線３ａ＝太い実線
ドレイン電極４ａ＝細い実線
データ線６ａおよび中継電極６ｂ＝細い一点鎖線
容量線５ｂ＝太い一点鎖線
上層側の遮光層７ａおよび中継電極７ｂ＝細い二点鎖線
画素電極９ａ＝太い破線
で示してある。また、図３では、互いの端部が重なり合う層については、層の形状等が分かりやすいように、端部の位置をずらしてある。

図３および図４に示すように、素子基板１０において対向基板２０と対向する一方面１０ｓには、複数の画素１００ａの各々に画素電極９ａが形成されており、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた画素間領域１０ｆに沿ってデータ線６ａおよび走査線３ａが形成されている。本形態において、画素間領域１０ｆは縦横に延在しており、走査線３ａは画素間領域１０ｆのうち、Ｘ方向（第１方向）に延在する第１画素間領域１０ｇに沿って直線的に延在し、データ線６ａは、Ｙ方向（第２方向）に延在する第２画素間領域１０ｈに沿って直線的に延在している。また、データ線６ａと走査線３ａとの交差に対応して電界効果型トランジスター３０が形成されており、本形態において、電界効果型トランジスター３０は、データ線６ａと走査線３ａとの交差領域およびその付近を利用して形成されている。素子基板１０には容量線５ｂが形成されており、かかる容量線５ｂには共通電位Ｖcomが印加されている。本形態において、容量線５ｂは、走査線３ａおよびデータ線６ａに重なるように延在して格子状に形成されている。電界効果型トランジスター３０の上層側には遮光層７ａが形成されており、かかる遮光層７ａは、データ線６ａに重なるように延在している。電界効果型トランジスター３０の下層側には遮光層８ａが形成されており、かかる遮光層８ａは、走査線３ａと重なるように直線的に延びた主線部分と、データ線６ａと走査線３ａとの交差部分でデータ線６ａに重なるように延びた副線部分とを備えている。

図４（ａ）に示すように、素子基板１０は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体１０ｗの液晶層５０側の基板面（対向基板２０と対向する一方面１０ｓ側）に形成された画素電極９ａ、画素スイッチング用の電界効果型トランジスター３０、および配向膜１６を主体として構成されている。対向基板２０は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体２０ｗ、その液晶層５０側の表面（素子基板１０と対向する一方面２０ｓ）に形成された遮光層２９、共通電極２１、および配向膜２６を主体として構成されている。

素子基板１０において、基板本体１０ｗの一方面１０ｓ側には、導電性の多結晶シリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる下層側の遮光層８ａが形成されている。本形態において、遮光層８ａは、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）等の遮光膜からなり、液晶装置１００を透過した後の光が他の部材で反射した際、かかる反射光が半導体層１ａに入射して電界効果型トランジスター３０で光電流に起因する誤動作が発生することを防止する。なお、遮光層８ａを走査線として構成する場合もあり、この場合、後述するゲート電極３ｃと遮光層８ａを導通させた構成とする。

基板本体１０ｗの一方面１０ｓ側において、遮光層８ａの上層側には、透光性の絶縁膜１２が形成されており、かかる絶縁膜１２の表面側に、半導体層１ａを備えた電界効果型トランジスター３０が形成されている。本形態において、絶縁膜１２は、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）、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）等のシリコン酸化膜（シリケートガラスも含む。）や、シリコン窒化膜からなる。かかる絶縁膜１２は、シランガス（ＳｉＨ₄）、２塩化シラン（ＳｉＣｌ₂Ｈ₂）、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン／テトラ・エチル・オルソ・シリケート／Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄）、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）等を用いた常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、あるいはプラズマＣＶＤ法等により形成される。

電界効果型トランジスター３０は、データ線６ａの延在方向に長辺方向を向けた半導体層１ａと、半導体層１ａの長さ方向と直交する方向に延在して半導体層１ａの長さ方向の中央部分に重なるゲート電極３ｃとを備えており、本形態において、ゲート電極３ｃは走査線３ａの一部からなる。電界効果型トランジスター３０は、半導体層１ａとゲート電極３ｃとの間に透光性のゲート絶縁層２を有している。半導体層１ａは、ゲート電極３ｃに対してゲート絶縁層２を介して対向するチャネル領域１ｇを備えているとともに、チャネル領域１ｇの両側に不純物導入領域（ソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃ）を備えている。本形態において、電界効果型トランジスター３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有している。従って、ソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃは各々、チャネル領域１ｇの両側に低濃度領域１ｂ₁、１ｃ₁を備え、低濃度領域１ｂ₁、１ｃ₁に対してチャネル領域１ｇとは反対側で隣接する領域に高濃度領域１ｂ₂、１ｃ₂を備えている。

半導体層１ａは、多結晶シリコン膜等によって構成されている。ゲート絶縁層２は、半導体層１ａを熱酸化したシリコン酸化膜からなる第１ゲート絶縁層２ａと、温度が７００〜９００℃の高温条件での減圧ＣＶＤ法により形成されたシリコン酸化膜からなる第２ゲート絶縁層２ｂとの２層構造からなる。ゲート電極３ｃおよび走査線３ａは、導電性の多結晶シリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。本形態において、ゲート電極３ｃは、導電性の多結晶シリコン膜とタングステンシリサイド膜との２層構造を有している。

ゲート電極３ｃの上層側には、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜４１が形成され、層間絶縁膜４１の上層には、ドレイン電極４ａが形成されている。本形態において、層間絶縁膜４１は、シリコン酸化膜からなる。ドレイン電極４ａは、導電性の多結晶シリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。ドレイン電極４ａは、半導体層１ａのドレイン領域１ｃ（画素電極側ソースドレイン領域）と一部が重なるように形成されており、層間絶縁膜４１およびゲート絶縁層２を貫通するコンタクトホール４１ａを介してドレイン領域１ｃ（画素電極側ソース・ドレイン領域）の低濃度領域１ｃ₁に導通している。

ドレイン電極４ａの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性のエッチングストッパー層４９、および透光性の誘電体層４０が形成されており、かかる誘電体層４０の上層側には容量線５ｂが形成されている。誘電体層４０としては、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等のシリコン化合物を用いることができる他、アルミニウム酸化膜、チタン酸化膜、タンタル酸化膜、ニオブ酸化膜、ハフニウム酸化膜、ランタン酸化膜、ジルコニウム酸化膜等の高誘電率の誘電体層を用いることができる。容量線５ｂは、導電性の多結晶シリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。ここで、容量線５ｂは、誘電体層４０を介してドレイン電極４ａと重なっており、蓄積容量５５を構成している。

容量線５ｂの上層側には層間絶縁膜４２が形成されており、かかる層間絶縁膜４２の上層側には、データ線６ａと中継電極６ｂとが同一の導電膜により形成されている。層間絶縁膜４２はシリコン酸化膜からなる。データ線６ａおよび中継電極６ｂは、図４（ｂ）を参照して後述するように、導電性の多結晶シリコン膜６０（導電性半導体層）と金属材料層６５との多層構造を有している。データ線６ａは、層間絶縁膜４２、エッチングストッパー層４９、層間絶縁膜４１およびゲート絶縁層２を貫通するコンタクトホール４２ａを介してソース領域１ｂ（データ線側ソース・ドレイン領域）の低濃度領域１ｂ₁に導通している。中継電極６ｂは、層間絶縁膜４２およびエッチングストッパー層４９を貫通するコンタクトホール４２ｂを介してドレイン電極４ａに導通している。

データ線６ａおよび中継電極６ｂの上層側にはシリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜４４が形成されており、かかる層間絶縁膜４４の上層側には、遮光層７ａおよび中継電極７ｂが同一の導電膜によって形成されている。層間絶縁膜４４は、例えば、テトラエトキシシランと酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法や、シランガスと亜酸化窒素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法等により形成したシリコン酸化膜からなり、その表面は平坦化されている。遮光層７ａおよび中継電極７ｂは、導電性の多結晶シリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。本形態において、遮光層７ａおよび中継電極７ｂは、アルミニウム合金膜や、チタン窒化膜とアルミニウム膜との２層乃至４層の積層膜からなる。中継電極７ｂは、層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホール４４ａを介して中継電極６ｂに導通している。遮光層７ａは、データ線６ａと重なるように延在しており、遮光層として機能している。なお、遮光層７ａを容量線５ｂと導通させて、シールド層として利用してもよい。

遮光層７ａおよび中継電極７ｂの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜４５が形成されており、かかる層間絶縁膜４５の上層側には、ＩＴＯ膜等の透光性導電膜からなる画素電極９ａが形成されている。本形態において、画素電極９ａは、ＩＴＯ膜からなる。層間絶縁膜４５は、例えば、テトラエトキシシランと酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法や、シランガスと亜酸化窒素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法等により形成したシリコン酸化膜からなり、表面は平坦化されている。

画素電極９ａは、中継電極７ｂと部分的に重なっており、層間絶縁膜４５を貫通するコンタクトホール４５ａを介して中継電極７ｂに導通している。その結果、画素電極９ａは、中継電極７ｂ、中継電極６ｂおよびドレイン電極４ａを介してドレイン領域１ｃに電気的に接続している。

画素電極９ａの表面には、ポリイミド膜や無機配向膜等からなる配向膜１６が形成されている。本形態において、配向膜１６は、ＳｉＯ_X（ｘ＜２）、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅等の斜方蒸着膜（傾斜垂直配向膜）からなる。

（対向基板２０の構成）
対向基板２０では、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体２０ｗ（透光性基板）の液晶層５０側の表面（素子基板１０に対向する一方面２０ｓ）には、遮光層２９、シリコン酸化膜等からなる絶縁膜２８、およびＩＴＯ膜等の透光性導電膜からなる共通電極２１が形成されており、かかる共通電極２１を覆うように、ポリイミド膜や無機配向膜からなる配向膜２６が形成されている。本形態において、共通電極２１はＩＴＯ膜からなる。また、配向膜２６は、配向膜１６と同様、ＳｉＯ_X（ｘ＜２）、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅等の斜方蒸着膜（傾斜垂直配向膜）である。かかる配向膜１６、２６は、液晶層５０に用いた誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を傾斜垂直配向させ、液晶パネル１００ｐは、ノーマリブラックのＶＡモードとして動作する。

なお、図１および図２を参照して説明したデータ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４には、ｎチャネル型の駆動用トランジスターとｐチャネル型の駆動用トランジスターとを備えた相補型トランジスター回路等が構成されている。ここで、駆動用トランジスターは、電界効果型トランジスター３０の製造工程の一部を利用して形成されたものである。このため、素子基板１０においてデータ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４が形成されている領域も、図４（ａ）に示す断面構成と略同様な断面構成を有している。

（コンタクトホール４２ａの内部構成）
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、データ線６ａは、層間絶縁膜４２、エッチングストッパー層４９、層間絶縁膜４１およびゲート絶縁層２を貫通するコンタクトホール４２ａを介してソース領域１ｂに導通しており、低濃度領域１ｂ₁に近い位置に設けられている。そこで、本形態では、迷光がコンタクトホール４２ａで反射してソース領域１ｂの低濃度領域１ｂ₁に入射すること等を防止する目的で、コンタクトホール４２ａの内部でのコンタクト６ｃは、以下の構成を有している。

まず、コンタクトホール４２ａの内部には、コンタクトホール４２ａの内壁４２ａ₁沿って、多結晶シリコン膜６０ａが形成されており、かかる多結晶シリコン膜６０ａには、不純物としてリンがドープされている。このため、多結晶シリコン膜６０ａは、光吸収性および導電性を備えた導電性半導体層である。本形態において、多結晶シリコン膜６０ａは、層間絶縁膜４１の表面、コンタクトホール４２ａの内壁４２ａ₁およびコンタクトホール４２ａの底部４２ａ₂に形成されている。このため、多結晶シリコン膜６０ａは、コンタクトホール４２ａの底部４２ａ₂でソース領域１ｂの高濃度領域１ｂ₂に接し、導通している。

また、コンタクトホール４２ａの内部には、多結晶シリコン膜６０ａに対してコンタクトホール４２ａの内壁４２ａ₁とは反対側にチタン、ジルコニウムまたはハフニウムからなる遷移金属膜６６ａが形成されており、かかる遷移金属膜６６ａの厚さは、５０ｎｍ程度である。本形態において、遷移金属膜６６ａはチタン膜からなる。本形態では、遷移金属膜６６ａの上層にはアルミニウム膜６７ａが積層されている。また、アルミニウム膜６７ａの上層にはチタン窒化膜６８ａが積層されており、遷移金属膜６６ａ、アルミニウム膜６７ａおよびチタン窒化膜６８ａによって金属材料層６５が形成されている。

本形態において、金属材料層６５は、層間絶縁膜４１の表面、およびコンタクトホール４２ａの内部に形成されている。また、遷移金属膜６６ａ、アルミニウム膜６７ａおよびチタン窒化膜６８ａからなる金属材料層６５は、データ線６ａの形成領域の全体にわたって形成され、導電性の多結晶シリコン膜６０ａも、データ線６ａの形成領域の全体にわたって形成されている。このため、データ線６ａは、導電性の多結晶シリコン膜６０ａと、金属材料層６５との多層構造を有している。また、中継電極６ｂも、データ線６ａと同様、導電性の多結晶シリコン膜と金属材料層（遷移金属膜（チタン膜））、アルミニウム膜およびチタン窒化膜との多層構造を有している。

ここで、多結晶シリコン膜６０ａと遷移金属膜６６ａとの間には、遷移金属膜６６ａを構成する遷移金属のシリサイド層６１が介在しており、かかるシリサイド層６１は、遷移金属膜６６ａを構成する遷移金属と多結晶シリコン膜６０ａを構成するシリコンとの合金化によって形成された層である。このため、本形態では、シリサイド層６１はチタンシリサイド（ＴｉＳｉ_x）層からなる。なお、遷移金属膜６６ａをジルコニウムにより形成すれば、シリサイド層６１としてジルコニウムシリサイド（ＺｒＳｉ_x）層が形成され、遷移金属膜６６ａをハフニウムにより形成すれば、シリサイド層６１としてハウニウムシリサイド（ＨｆＳｉ_x）層が形成される。

（液晶装置１００の製造方法）
図５は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置１００の製造方法を示す説明図である。なお、液晶装置１００を製造するにあたっては、素子基板１０および対向基板２０を多数取りできる大型基板の状態で途中の工程までを行い、その後、単品サイズに切断する。但し、以下の説明では、素子基板１０の形成に用いられる大型基板も素子基板１０として説明し、対向基板２０の形成に用いられる大型基板も対向基板２０として説明する。

本形態の液晶装置１００の製造工程のうち、素子基板１０の製造工程では、まず、図５（ａ）に示すように、周知の方法で電界効果型トランジスター３０や蓄積容量５５等を形成した後、層間絶縁膜４２を形成し、次に、層間絶縁膜４２にコンタクトホール４２ａ、４２ｂを形成する。

次に、素子基板１０の全面あるいは略全面に対して、層間絶縁膜４２上に多結晶シリコン膜６０を熱ＣＶＤ法等により成膜する。かかる多結晶シリコン膜６０には、リン（Ｐ）が予めドープされた低抵抗多結晶シリコン膜であり、導電性を有している。かかる導電性の多結晶シリコン膜６０の厚さは、電界効果型トランジスター３０の能動層を構成する半導体層１ａ（多結晶シリコン膜）の厚さ（５０ｎｍ程度）より厚く設定する。かかる構成によれば、コンタクトホール４２ａを形成した際、オーバーエッチングが発生した場合でも、その膜減り分を補うことが可能である。

次に、図５（ｂ）に示すように、多結晶シリコン膜６０を成膜した装置とは別の成膜装置によって、素子基板１０の全面あるいは略全面に対して、多結晶シリコン膜６０上にスパッタ法等により、チタン膜からなる遷移金属膜６６、アルミニウム膜６７、およびチタン窒化膜６８をこの順に成膜する。かかる成膜は、同一の成膜装置で連続して行い、途中で素子基板１０を大気に晒さない。

次に、素子基板１０を４００℃程度の温度で熱処理を行い、遷移金属膜６６を構成する遷移金属と多結晶シリコン膜６０を構成するシリコンとの合金化によってシリサイド層６１（図４（ｂ）参照）を形成する。また、多結晶シリコン膜６０を成膜した後、遷移金属膜６６、アルミニウム膜６７、およびチタン窒化膜６８を成膜するまでの間に多結晶シリコン膜６０の表面には、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_x）からなる自然酸化膜が生成されるが、素子基板１０に熱処理を行った際、自然酸化膜中の酸素は、遷移金属膜６６を構成するチタン中に取り込まれる（ゲッタリング効果）。また、遷移金属膜６６は十分な膜厚に形成されているため、遷移金属膜６６に取り込まれた酸素は、遷移金属膜６６中に拡散し、多結晶シリコン膜６０と遷移金属膜６６との間には絶縁性の酸化膜が形成されることはない。従って、遷移金属膜６６と多結晶シリコン膜６０との間にはシリサイド層６１が介在するが、シリコン酸化膜等の絶縁膜が介在することはない。

次に、図５（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて、チタン窒化膜６８上にエッチングマスク６９を形成する。かかるエッチングマスク６９は、レジストマスク、あるいはシリコン酸化膜等からなるハードマスクであり、データ線６ａ、中継電極６ｂ、およびデータ線６ａと同時形成すべき配線の形成領域の全体にわたって形成される。

次に、エッチングマスク６９を形成した状態で、チタン窒化膜６８、アルミニウム膜６７、遷移金属膜６６、多結晶シリコン膜６０を同一パターンにエッチングした後、エッチングマスク６９を除去する。その結果、多結晶シリコン膜６０、遷移金属膜６６、アルミニウム膜６７およびチタン窒化膜６８は、エッチングマスク６９と重なる部分のみが残る結果、導電性の多結晶シリコン膜６０ａと、金属材料層６５（遷移金属膜６６ａ、アルミニウム膜６７ａおよびチタン窒化膜６８ａ）がパターニング形成される。その結果、導電性の多結晶シリコン膜６０ａと、金属材料層６５（遷移金属膜６６ａ、アルミニウム膜６７ａおよびチタン窒化膜６８ａ）との多層構造を備えたデータ線６ａや、中継電極６ｂが形成される。

しかる後には、層間絶縁膜４５、画素電極９ａ、および配向膜１６を形成すれば、素子基板１０が完成する。このようにして素子基板１０を形成した後は、図２等を参照して説明したように、素子基板１０と対向基板２０とをシール材１０７で貼り合わせ、その後、減圧雰囲気中でシール材１０７の途切れ部分１０７ｃから液晶を注入する。そして、シール材１０７の途切れ部分１０７ｃを封止材１０８で封止する。また、所定のタイミングで大型基板を単品サイズの素子基板１０や対向基板２０に切断すれば、図２等を参照して説明した単品サイズの液晶パネル１００ｐ（図２等を参照）を得ることができる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の液晶装置１００において、データ線６ａと電界効果型トランジスター３０とを電気的に接続するコンタクトホール４２ａ内部では、コンタクトホール４２ａの内壁４２ａ₁に沿って多結晶シリコン膜６０ａからなる導電性半導体層が形成されており、かかる導電性半導体層は、光吸収性を有している。このため、素子基板１０に光が入射した際、コンタクトホール４２ａに向かって迷光が進行しても、迷光がコンタクトホール４２ａで反射して電界効果型トランジスター３０の低濃度領域１ｂ₁に入射することを防止することができる。特に本形態で、データ線６ａと電界効果型トランジスター３０のソース領域１ｂとの間に設けられた絶縁膜には、少なくとも２層以上の層間絶縁膜（層間絶縁膜４１、４２）が含まれている。このため、コンタクトホール４２ａの深さ寸法（コンタクトホールの高さ寸法）が大であり、コンタクトホール４２ａでの迷光の反射が発生しやすいが、本形態によれば、このような構成の場合でも、コンタクトホール４２ａでの迷光の反射を防止することができる。従って、電界効果型トランジスター３０においては、コンタクトホール４２ａで反射した迷光に起因する光リーク電流が発生することを防止することができる。

また、コンタクトホール４２ａの内部では、多結晶シリコン膜６０ａに対して内壁４２ａ₁とは反対側に、チタン、ジルコニウムまたはハフニウム等の遷移金属膜６６ａが設けられているため、抵抗値が低い。しかも、多結晶シリコン膜６０ａを形成した後、多結晶シリコン膜６０ａの表面にシリコン酸化膜（ＳｉＯ_x）からなる自然酸化膜が生成されても、チタン、ジルコニウムまたはハフニウムからなる遷移金属膜６６ａであれば、熱処理によって、自然酸化膜から酸素を離脱させ、遷移金属膜６６ａ内に取り込むことができる。このため、多結晶シリコン膜６０ａと遷移金属膜６６ａとの接続抵抗が低い。従って、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_x）からなる自然酸化膜に起因するデータ線６ａの抵抗ばらつきの発生を防止することができる。

また、本形態において、導電性半導体層は、不純物がドープされた多結晶シリコン膜６０ａであり、多結晶シリコン膜６０ａと遷移金属膜６６ａとの間には遷移金属のシリサイド層６１が介在している。従って、多結晶シリコン膜６０ａと遷移金属膜６６ａとの接続抵抗が低い。それ故、データ線６ａの抵抗ばらつきの発生を防止することができる。

また、本形態において、遷移金属膜６６ａは、チタンであるため、ジルコニウムやハフニウムを用いた場合に比して安価である。

さらに、本形態において、多結晶シリコン膜６０ａおよび遷移金属膜６６ａは、データ線６ａの形成領域の全体にわたって形成されているため、多結晶シリコン膜６０ａおよび遷移金属膜６６ａをデータ線６ａの一部として利用することができる。それ故、成膜工程やパターニング工程の数を減らすことができる。

［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２に係る液晶装置１００の断面構成を示す説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、図３に示すＦ−Ｆ′線に沿って画素１００ａを切断したときの断面図、およびデータ線６ａと電界効果型トランジスター３０とを電気的に接続するコンタクトホール４２ａを拡大して示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図６に示すように、本形態の液晶装置１００でも、実施の形態１と同様、データ線６ａと電界効果型トランジスター３０とを電気的に接続するコンタクト６ｃにおいて、コンタクトホール４２ａの内部には、コンタクトホール４２ａの内壁４２ａ₁に沿って導電性の多結晶シリコン膜６０ａ（導電性半導体層）が形成されている。また、コンタクトホール４２ａの内部には、多結晶シリコン膜６０ａに対してコンタクトホール４２ａの内壁４２ａ₁とは反対側にチタン、ジルコニウムまたはハフニウムからなる遷移金属膜６６ａが積層されており、本形態において、遷移金属膜６６ａはチタン膜からなる。また、遷移金属膜６６ａの上層にはアルミニウム膜６７ａが積層され、アルミニウム膜６７ａの上層にはチタン窒化膜６８ａが積層されている。このため、本形態でも、実施の形態１と同様、データ線６ａは、導電性の多結晶シリコン膜６０ａと、金属材料層６５（遷移金属膜６６ａ、アルミニウム膜６７ａおよびチタン窒化膜６８ａ）との積層構造を有している。また、多結晶シリコン膜６０ａと遷移金属膜６６ａとの間にはシリサイド層６１が介在している。

かかる構成のコンタクトホール４２ａの内部において、実施の形態１では、コンタクトホール４２ａの底部４２ａ₂で多結晶シリコン膜６０ａとソース領域１ｂとが導通していた。これに対して、本形態では、コンタクトホール４２ａの底部４２ａ₂に多結晶シリコン膜６０ａが形成されておらず、多結晶シリコン膜６０ａには、コンタクトホール４２ａの底部４２ａ₂に開口部６０ａ₁が形成されている。すなわち、多結晶シリコン膜６０ａは、層間絶縁膜４１の表面およびコンタクトホール４２ａの内壁４２ａ₁には形成されているが、底部４２ａ₂には形成されていない。このため、コンタクトホール４２ａの底部４２ａ₂では、遷移金属膜６６ａが開口部６０ａ₁を介してソース領域１ｂに接している。

ここで、コンタクトホール４２ａの底部４２ａ₂では、遷移金属膜６６ａとソース領域１ｂとの間にシリサイド層６１が介在しているが、かかるシリサイド層６１は、遷移金属膜６６ａを構成する遷移金属とソース領域１ｂのシリコン原子との反応により形成された層である。

かかる構成は、図５（ａ）を参照して説明したように、多結晶シリコン膜６０を形成した後、多結晶シリコン膜６０の表面にエッチングマスクを形成し、この状態で、エッチングを行って、コンタクトホール４２ａの底部４２ａ₂から多結晶シリコン膜６０ａを除去することにより、実現することができる。

このように、本形態の液晶装置１００において、データ線６ａと電界効果型トランジスター３０とを電気的に接続するコンタクトホール４２ａ内部では、コンタクトホール４２ａの内壁４２ａ₁に沿って多結晶シリコン膜６０ａからなる導電性半導体層が形成されている。このため、素子基板１０に光が入射した際、コンタクトホール４２ａに向かって迷光が進行しても、迷光がコンタクトホール４２ａで反射することを防止することができる。それ故、コンタクトホール４２ａで反射した迷光が電界効果型トランジスター３０に入射することを防止することができるので、電界効果型トランジスター３０で迷光に起因する光リーク電流が発生することを防止することができる等、実施の形態１と同様な効果を奏する。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、多結晶シリコン膜６０ａおよび遷移金属膜６６ａは、データ線６ａの形成領域の全体にわたって形成されていたが、コンタクトホール４２ａの内部のみ等、データ線６ａの形成領域の一部のみに多結晶シリコン膜６０ａおよび遷移金属膜６６ａが形成されている構成を採用してもよい。また、多結晶シリコン膜６０ａについてはコンタクトホール４２ａの内部のみに形成し、遷移金属膜６６ａについては、データ線６ａの形成領域の全体にわたって形成されている構成を採用してもよい。

上記実施の形態では、複数のコンタクトホールのうち、深さ寸法が最も大きいコンタクトホール４２ａに本発明を適用した結果、コンタクトホール４２ｂも、同様に構成されたが、コンタクトホール４２ａに加えて、他のコンタクトホール４２ｂにも、コンタクトホール４２ａで採用した構成を適用してもよい。

上記実施の形態では導電性の半導体層として、多結晶シリコン膜を用いたが、ポリゲルマニウム膜やポリシリコンゲルマニウム膜等を用いてもよい。

また、上記実施の形態では、透過型の液晶装置１００を例示したが、反射型の液晶装置１００に本発明を適用してもよい。

［電子機器への搭載例］
（投射型表示装置および光学ユニットの構成例）
図７は、本発明を適用した投射型表示装置および光学ユニットの概略構成図であり、図７（ａ）、（ｂ）は各々、透過型の液晶装置を用いた投射型表示装置の説明図、および反射型の液晶装置を用いた投射型表示装置の説明図である。

図７（ａ）に示す投射型表示装置１１０は、液晶パネルとして透過型の液晶パネルを用いた例であるのに対して、図７（ｂ）に示す投射型表示装置１０００は、液晶パネルとして反射型の液晶パネルを用いた例である。但し、以下に説明するように、投射型表示装置１１０、１０００はいずれも、光源部１３０、１０２１と、光源部１３０、１０２１から互いに異なる波長域の光が供給される複数の液晶装置１００と、複数の液晶装置１００から出射された光を合成して出射するクロスダイクロイックプリズム１１９、１０２７（光合成光学系）と、光合成光学系により合成された光を投射する投射光学系１１８、１０２９とを有している。また、投射型表示装置１１０、１０００においては、液晶装置１００およびクロスダイクロイックプリズム１１９、１０２７（光合成光学系）を備えた光学ユニット２００が用いられている。

（投射型表示装置の第１例）
図７（ａ）に示す投射型表示装置１１０は、観察者側に設けられたスクリーン１１１に光を照射し、このスクリーン１１１で反射した光を観察する、いわゆる投影型の投射型表示装置である。投射型表示装置１１０は、光源１１２を備えた光源部１３０と、ダイクロイックミラー１１３、１１４と、液晶ライトバルブ１１５〜１１７と、投射光学系１１８と、クロスダイクロイックプリズム１１９（合成光学系）と、リレー系１２０とを備えている。

光源１１２は、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、および青色光Ｂを含む光を供給する超高圧水銀ランプで構成されている。ダイクロイックミラー１１３は、光源１１２からの赤色光Ｒを透過させるとともに、緑色光Ｇ、および青色光Ｂを反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー１１４は、ダイクロイックミラー１１３で反射された緑色光Ｇおよび青色光Ｂのうち青色光Ｂを透過させるとともに緑色光Ｇを反射する構成となっている。このように、ダイクロイックミラー１１３、１１４は、光源１１２から出射した光を赤色光Ｒと緑色光Ｇと青色光Ｂとに分離する色分離光学系を構成する。

ここで、ダイクロイックミラー１１３と光源１１２との間には、インテグレーター１２１および偏光変換素子１２２が光源１１２から順に配置されている。インテグレーター１２１は、光源１１２から照射された光の照度分布を均一化する構成となっている。また、偏光変換素子１２２は、光源１１２からの光を、例えばｓ偏光のような特定の振動方向を有する偏光にする構成となっている。

液晶ライトバルブ１１５は、ダイクロイックミラー１１３を透過して反射ミラー１２３で反射した赤色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。液晶ライトバルブ１１５は、λ／２位相差板１１５ａ、第１偏光板１１５ｂ、液晶装置１００（赤色用液晶パネル１００Ｒ）、および第２偏光板１１５ｄを備えている。ここで、液晶ライトバルブ１１５に入射する赤色光Ｒは、ダイクロイックミラー１１３を透過しても光の偏光は変化しないことから、ｓ偏光のままである。

λ／２位相差板１１５ａは、液晶ライトバルブ１１５に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１５ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶装置１００（赤色用液晶パネル１００Ｒ）は、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１５ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１５は、画像信号に応じて赤色光Ｒを変調し、変調した赤色光Ｒをクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて出射する構成となっている。

なお、λ／２位相差板１１５ａ、および第１偏光板１１５ｂは、偏光を変換させない透光性のガラス板１１５ｅに接した状態で配置されており、λ／２位相差板１１５ａ、および第１偏光板１１５ｂが発熱によって歪むのを回避することができる。

液晶ライトバルブ１１６は、ダイクロイックミラー１１３で反射した後にダイクロイックミラー１１４で反射した緑色光Ｇを画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。かかる液晶ライトバルブ１１６は、液晶ライトバルブ１１５と同様に、第１偏光板１１６ｂ、液晶装置１００（緑色用液晶パネル１００Ｇ）、および第２偏光板１１６ｄを備えている。液晶ライトバルブ１１６に入射する緑色光Ｇは、ダイクロイックミラー１１３、１１４で反射されて入射するｓ偏光である。第１偏光板１１６ｂは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。また、液晶装置１００（緑色用液晶パネル１００Ｇ）は、ｓ偏光を画像信号に応じた変調によってｐ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。そして、第２偏光板１１６ｄは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１６は、画像信号に応じて緑色光Ｇを変調し、変調した緑色光Ｇをクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて出射する構成となっている。

液晶ライトバルブ１１７は、ダイクロイックミラー１１３で反射し、ダイクロイックミラー１１４を透過した後でリレー系１２０を経た青色光Ｂを画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。かかる液晶ライトバルブ１１７は、液晶ライトバルブ１１５、１１６と同様に、λ／２位相差板１１７ａ、第１偏光板１１７ｂ、液晶装置１００（青色用液晶パネル１００Ｂ）、および第２偏光板１１７ｄを備えている。ここで、液晶ライトバルブ１１７に入射する青色光Ｂは、ダイクロイックミラー１１３で反射してダイクロイックミラー１１４を透過した後にリレー系１２０の後述する２つの反射ミラー１２５ａ、１２５ｂで反射することから、ｓ偏光となっている。

λ／２位相差板１１７ａは、液晶ライトバルブ１１７に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１７ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶装置１００（青色用液晶パネル１００Ｂ）は、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１７ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１７は、画像信号に応じて青色光Ｂを変調し、変調した青色光Ｂをクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて出射する構成となっている。なお、λ／２位相差板１１７ａ、および第１偏光板１１７ｂは、ガラス板１１７ｅに接した状態で配置されている。

リレー系１２０は、リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂと反射ミラー１２５ａ、１２５ｂとを備えている。リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂは、青色光Ｂの光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。ここで、リレーレンズ１２４ａは、ダイクロイックミラー１１４と反射ミラー１２５ａとの間に配置されている。また、リレーレンズ１２４ｂは、反射ミラー１２５ａ、１２５ｂの間に配置されている。反射ミラー１２５ａは、ダイクロイックミラー１１４を透過してリレーレンズ１２４ａから出射した青色光Ｂをリレーレンズ１２４ｂに向けて反射するように配置されている。また、反射ミラー１２５ｂは、リレーレンズ１２４ｂから出射した青色光Ｂを液晶ライトバルブ１１７に向けて反射するように配置されている。

クロスダイクロイックプリズム１１９は、２つのダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂをＸ字型に直交配置した色合成光学系である。ダイクロイック膜１１９ａは青色光Ｂを反射して緑色光Ｇを透過する膜であり、ダイクロイック膜１１９ｂは赤色光Ｒを反射して緑色光Ｇを透過する膜である。従って、クロスダイクロイックプリズム１１９は、液晶ライトバルブ１１５〜１１７の各々で変調された赤色光Ｒと緑色光Ｇと青色光Ｂとを合成し、投射光学系１１８に向けて出射するように構成されている。

なお、液晶ライトバルブ１１５、１１７からクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光はｓ偏光であり、液晶ライトバルブ１１６からクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光はｐ偏光である。このようにクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光を異なる種類の偏光としていることで、クロスダイクロイックプリズム１１９において各液晶ライトバルブ１１５〜１１７から入射する光を合成できる。ここで、一般に、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂはｓ偏光の反射トランジスター特性に優れている。このため、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂで反射される赤色光Ｒ、および青色光Ｂをｓ偏光とし、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂを透過する緑色光Ｇをｐ偏光としている。投射光学系１１８は、投影レンズ（図示略）を有しており、クロスダイクロイックプリズム１１９で合成された光をスクリーン１１１に投射するように構成されている。

（投射型表示装置の第２例）
図７（ｂ）に示す投射型表示装置１０００は、光源光を発生する光源部１０２１と、光源部１０２１から出射された光源光を赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、および青色光Ｂの３色の色光に分離する色分離導光光学系１０２３と、色分離導光光学系１０２３から出射された各色の光源光によって照明される光変調部１０２５とを有している。また、投射型表示装置１０００は、光変調部１０２５から出射された各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズム１０２７（合成光学系）と、クロスダイクロイックプリズム１０２７を経た像光をスクリーン（不図示）に投射する投射光学系１０２９とを備えている。

かかる投射型表示装置１０００において、光源部１０２１は、光源１０２１ａと、一対のフライアイ光学系１０２１ｄ、１０２１ｅと、偏光変換部材１０２１ｇと、重畳レンズ１０２１ｉとを備えている。本形態においては、光源部１０２１は、放物面からなるリフレクタ１０２１ｆを備えており、平行光を出射する。フライアイ光学系１０２１ｄ、１０２１ｅは、システム光軸と直交する面内にマトリクス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって光源光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材１０２１ｇは、フライアイ光学系１０２１ｅから出射した光源光を、例えば図面に平行なｐ偏光成分のみに変換して光路下流側光学系に供給する。重畳レンズ１０２１ｉは、偏光変換部材１０２１ｇを経た光源光を全体として適宜収束させることにより、光変調部１０２５に設けた複数の液晶装置１００を各々均一に重畳照明可能とする。

色分離導光光学系１０２３は、クロスダイクロイックミラー１０２３ａと、ダイクロイックミラー１０２３ｂと、反射ミラー１０２３ｊ、１０２３ｋとを備える。色分離導光光学系１０２３において、光源部１０２１からの略白色の光源光は、クロスダイクロイックミラー１０２３ａに入射する。クロスダイクロイックミラー１０２３ａを構成する一方の第１ダイクロイックミラー１０３１ａで反射された赤色光Ｒは、反射ミラー１０２３ｊで反射されダイクロイックミラー１０２３ｂを透過して、入射側偏光板１０３７ｒ、ｐ偏光を透過させる一方、ｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｒ、および光学補償板１０３９ｒを介して、ｐ偏光のまま、液晶装置１００（赤色用液晶パネル１００Ｒ）に入射する。

また、第１ダイクロイックミラー１０３１ａで反射された緑色光Ｇは、反射ミラー１０２３ｊで反射され、その後、ダイクロイックミラー１０２３ｂでも反射されて、入射側偏光板１０３７ｇ、ｐ偏光を透過させる一方、ｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｇ、および光学補償板１０３９ｇを介して、ｐ偏光のまま、液晶装置１００（緑色用液晶パネル１００Ｇ）に入射する。

これに対して、クロスダイクロイックミラー１０２３ａを構成する他方の第２ダイクロイックミラー１０３１ｂで反射された青色光Ｂは、反射ミラー１０２３ｋで反射されて、入射側偏光板１０３７ｂ、ｐ偏光を透過する一方、ｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｂ、および光学補償板１０３９ｂを介して、ｐ偏光のまま、液晶装置１００（青色用液晶パネル１００Ｂ）に入射する。なお、光学補償板１０３９ｒ、１０３９ｇ、１０３９ｂは、液晶装置１００への入射光および出射光の偏光状態を調整することで、液晶層の特性を光学的に補償している。

このように構成した投射型表示装置１０００では、光学補償板１０３９ｒ、１０３９ｇ、１０３９ｂを経て入射した３色の光は各々、各液晶装置１００において変調される。その際、液晶装置１００から出射された変調光のうち、ｓ偏光の成分光は、ワイヤーグリッド偏光板１０３２ｒ、１０３２ｇ、１０３２ｂで反射し、出射側偏光板１０３８ｒ、１０３８ｇ、１０３８ｂを介してクロスダイクロイックプリズム１０２７に入射する。クロスダイクロイックプリズム１０２７には、Ｘ字状に交差する第１誘電体多層膜１０２７ａおよび第２誘電体多層膜１０２７ｂが形成されており、一方の第１誘電体多層膜１０２７ａは赤色光Ｒを反射し、他方の第２誘電体多層膜１０２７ｂは青色光Ｂを反射する。従って、３色の光は、クロスダイクロイックプリズム１０２７において合成され、投射光学系１０２９に出射される。そして、投射光学系１０２９は、クロスダイクロイックプリズム１０２７で合成されたカラーの像光を、所望の倍率でスクリーン（図示せず。）に投射する。

（他の投射型表示装置）
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するＬＥＤ光源等を用い、かかるＬＥＤ光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。

（他の電子機器）
本発明を適用した液晶装置１００については、上記の電子機器の他にも、携帯電話機、情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、デジタルカメラ、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等の電子機器において直視型表示装置として用いてもよい。

１ｂ・・ソース領域（データ線側ソース・ドレイン領域）、６ａ・・データ線、６ｃ・・コンタクト、９ａ・・画素電極、１０・・素子基板、１０ａ・・画像表示領域、２０・・対向基板、２１・・共通電極、３０・・電界効果型トランジスター、４２ａ・・コンタクトホール、６０・・多結晶シリコン膜、６１・・シリサイド層、６５・・金属材料層、６６・・遷移金属膜、６７・・アルミニウム膜、６８・・チタン窒化膜、１００・・液晶装置

Claims (9)

1. 素子基板と、
   該素子基板に対向配置された対向基板と、
   前記素子基板と前記対向基板との間に保持された液晶層と、
   を有し、
   前記素子基板は、
   画素スイッチング用のトランジスターと、
   該トランジスターの前記対向基板側に設けられた画素電極と、
   前記トランジスターの前記対向基板側に設けられたアルミニウム膜からなるデータ線と、
   前記トランジスターの不純物導入領域と前記データ線との間に設けられた絶縁層と、
   前記絶縁層に形成され、前記不純物導入領域と前記データ線とを電気的に接続するためのコンタクトホールと、
   前記コンタクトホールの内壁に沿って形成された導電性半導体層と、
   チタン、ジルコニウムおよびハフニウムのうちの何れかの遷移金属からなり、前記導電性半導体層に対して前記内壁とは反対側に積層された遷移金属膜と、
   前記遷移金属膜に対して前記導電性半導体層とは反対側に積層され、データ線に接続された前記アルミニウム膜と、
   を含むことを特徴とする液晶装置。
   
2. 前記導電性半導体層は、不純物がドープされた多結晶シリコン膜であり、当該多結晶シリコン膜と前記遷移金属膜との間には、前記遷移金属のシリサイド層が介在していることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
   
3. 前記遷移金属は、チタンであることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶装置。
   
4. 前記絶縁層には、少なくとも２層以上の層間絶縁膜が含まれていることを特徴とする請
   求項１乃至３の何れか一項に記載の液晶装置。
   
5. 前記導電性半導体層は、前記コンタクトホールの底部で前記不純物導入領域に接してい
   ることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の液晶装置。
   
6. 前記導電性半導体層は、前記コンタクトホールの底部に開口部を備え、
   当該開口部では、前記遷移金属膜が前記不純物導入領域に積層されていることを特徴と
   する請求項１乃至４の何れか一項に記載の液晶装置。
   
7. 前記遷移金属膜は、前記データ線の形成領域の全体にわたって形成されていることを特
   徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の液晶装置。
   
8. 前記遷移金属膜および前記導電性半導体層は、前記データ線の形成領域の全体にわたっ
   て形成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の液晶装置。
   
9. 請求項１乃至８の何れか一項に記載の液晶装置を備えた投射型表示装置であって、
   前記液晶装置に供給される光を出射する光源部と、
   前記液晶装置によって変調された光を投射する投射光学系と、
   を有していることを特徴とする投射型表示装置。

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