JP5849489B2 - 電気光学装置、投射型表示装置、電子機器、および電気光学装置の製造方法 - Google Patents

電気光学装置、投射型表示装置、電子機器、および電気光学装置の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、液晶装置等の電気光学装置、投射型表示装置および電子機器に関するものである。さらに詳しくは、電気光学装置における画素電極周辺の構成に関するものである。
液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス装置等の電気光学装置に用いられる素子基板では、画素電極を備えた画素がマトリクス状に配置されており、画素電極は、絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して下層側の導電層に導通している(例えば、特許文献1参照)。
かかる電気光学装置において、コンタクトホールの平面サイズが大きいと、表示品位が低下する。例えば、液晶装置において、コンタクトホールの平面サイズが大きくて、画素電極の表面に大きな凹凸が形成されると、配向膜を好適に形成できなくなる。また、透過型の液晶装置の場合、コンタクトホールでは、光が透過しないので、表示光量が減少する。また、反射型の液晶装置の場合、画素電極の表面に大きな凹凸が形成されると、凹凸が発生した箇所では、光の反射方向が乱れる結果、凹凸が形成された部分は表示に寄与しなくなる。
一方、層間絶縁膜のコンタクトホール内にプラグを埋め込み、かかるプラグを介して画素電極と下層側の電極とを導通させる構成が採用される場合がある(例えば、特許文献2参照)。かかる構成によれば、コンタクトホールの平面サイズが小さくて済むとともに、画素電極の表面に大きな凹凸が形成されない。
特開2006−317903号公報 特開2011−64849号公報
しかしながら、プラグを利用した導通構造の場合、プラグを形成するために、電気光学装置で通常、用いられていないタングステン等の金属材料を新たに準備する必要があるため、コストが増大する。また、プラグによる導通構造を採用する場合には、コンタクトホールが埋まるまでプラグ用の金属膜を厚くスパッタ成膜する工程と、化学機械研磨等の方法で層間絶縁膜を平坦化する工程とを行う必要があり、これらの工程のうち、プラグ用の金属膜を厚くスパッタ成膜するには多大な時間を必要とするため、生産性が低下する。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、プラグ用の特殊な金属を用いなくても、電気光学装置に他の目的で形成されている膜を利用して、画素電極の導通部分を、大きな面積を占有せず、かつ、画素電極の表面に大きな凹凸を発生させずに形成することのできる電気光学装置、投射型表示装置および電子機器を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置は、基板の一方面側に設けられた複数の画素電極と、前記基板と前記画素電極との間に設けられ、前記画素電極と平面視で重なる位置に前記画素電極に向けて突出した柱状凸部を備えた第1絶縁膜と、該第1絶縁膜と前記画素電極との間に設けられ、前記柱状凸部の先端面に平面視で重なる導通部を備えた導電層と、前記導電層と前記画素電極との間に設けられ、前記画素電極側の面で前記導通部を露出させる第2絶縁膜と、を有し、前記画素電極は、前記第2絶縁膜の当該画素電極側の面に積層されて前記導通部と導通していることを特徴とする。
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、基板の一方面側に第1絶縁膜を形成する第1絶縁膜形成工程と、前記第1絶縁膜の表面を部分的にエッチングして前記第1絶縁膜に上方に向けて突出した柱状凸部を形成する柱状凸部形成工程と、前記柱状凸部の形成領域を含む前記第1絶縁膜上に導電層を形成する導電層形成工程と、該導電層上に第2絶縁膜を形成する第2絶縁膜形成工程と、前記第2絶縁膜を表面側から除去して前記導電層において前記柱状凸部の先端面に平面視で重なる部分を導通部として露出させる導通部露出工程と、前記導通部の露出領域を含む前記第2絶縁膜上に画素電極を形成する画素電極形成工程と、を有していることを特徴とする。
本発明では、画素電極と基板との間に設けられた第1絶縁膜には、画素電極と重なる位置に画素電極に向けて突出した柱状凸部が形成されており、かかる柱状凸部の先端面には、導電層の導通部が重なっている。また、導電層と画素電極との間には第2絶縁膜が設けられているが、かかる第2絶縁膜の画素電極側の面では導通部が露出している。このため、第2絶縁膜に画素電極を積層すると、画素電極は、導通部と導通する。このため、絶縁膜に形成したコンタクトホールを利用して画素電極と導電層とを導通させる構造に比して、コンタクト部の平面サイズが小さく済むとともに、画素電極の表面に大きな凹凸が発生することもない。また、導電層や絶縁膜等といった電気光学装置に他の目的で形成されている膜を利用して画素電極の導通を行うことができ、プラグ用の特殊な金属を厚く蒸着する必要がない。
本発明において、前記導通部の前記画素電極側の面と前記第2絶縁膜の前記画素電極側の面とは、連続した平坦面を形成していることが好ましい。かかる構成によれば、画素電極を平坦面上に形成することができる。
本発明において、前記導電層と前記基板の間に設けられた容量電極層と、前記容量電極層と前記導電層との間に設けられた誘電体層と、を備え、前記容量電極層、前記誘電体層および前記導電層によって蓄積容量が構成されていることが好ましい。すなわち、蓄積容量を構成する電極層(導電層)を利用して画素電極の導通を行うことが好ましい。
本発明において、前記第1絶縁膜は、前記容量電極層と前記導電層との間に設けられ、前記容量電極層と前記導電層とが平面視で重なる領域に開口部が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、誘電体層が薄くても、第1絶縁膜の端部と容量電極層との短絡を第1絶縁膜によって防止することができる。
本発明において、前記複数の画素電極のうち、隣り合う画素電極の間と平面視で重なる領域に前記導電層および前記容量電極層が設けられている構成を採用することができる。かかる構成でも、本発明では、導電層が容量電極層より画素電極に近い位置にあるので、画素電極と容量電極層との間に発生する電位によって液晶の配向が乱されることがない。
本発明において、前記柱状凸部は、前記容量電極層に平面視で重なる位置に設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、容量電極層の膜厚分は、柱状凸部および導通部を上方に設けることができるので、画素電極との導通が容易となる。
本発明において、電気光学装置を液晶装置として構成する場合、前記基板は、前記一方面側に対向配置された対向基板との間に液晶層を保持する構成となる。
本発明を適用した電気光学装置は、各種電子機器において直視型表示装置等の各種の表示装置に用いることができる。また、本発明を適用した電気光学装置は、投射型表示装置に用いることができる。かかる投射型表示装置は、本発明を適用した電気光学装置に照射される照明光を出射する光源部と、前記電気光学装置により変調された光を投射する投射光学系と、を有している。
本発明を適用した電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明を適用した電気光学装置に用いた液晶パネルの説明図である。 本発明を適用した電気光学装置の画素の説明図である。 本発明を適用した電気光学装置の製造工程の要部を示す説明図である。 本発明を適用した電気光学装置の製造工程の要部を示す説明図である。 本発明を適用した電気光学装置の効果を示す説明図である。 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、以下の説明では、各種の電気光学装置のうち、液晶装置およびその製造方法において、画素電極9aと第2電極層7a(導電層)とを導通させる場合に本発明を適用した例を中心に説明する。また、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、画素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、本説明では、画素電極が接続されている側(画素側ソースドレイン領域)をドレインとし、データ線が接続されている側(データ線側ソースドレイン領域)をソースとする。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(対向基板が位置する側とは反対側)を意味する。
[電気光学装置(液晶装置)の説明]
(全体構成)
図1は、本発明を適用した電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。なお、図1は、あくまで電気的な構成を示すブロック図であるため、容量電極層等が延在している方向等、レイアウトについては模式的に示してある。
図1において、本形態の電気光学装置100(液晶装置)は、TN(Twisted Nematic)モードやVA(Vertical Alignment)モードの液晶パネル100pを有しており、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、それらの交点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、電界効果型トランジスターからなる画素トランジスター30、および後述する画素電極9aが形成されている。画素トランジスター30のソースにはデータ線6aが電気的に接続され、画素トランジスター30のゲートには走査線3aが電気的に接続され、画素トランジスター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、複数の画素100aに跨る第1電極層5aが容量電極層として形成されている。本形態において、第1電極層5aは、共通電位Vcomが印加された共通電位線5cに導通している。
(液晶パネル100pの構成)
図2は、本発明を適用した電気光学装置100に用いた液晶パネル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(a)、(b)に示すように、液晶パネル100pでは、素子基板10(電気光学装置用の素子基板)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が配合されている。
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、シール材107の内周縁と画像表示領域10aの外周縁との間には、略四角形の周辺領域10bが額縁状に設けられている。素子基板10において、画像表示領域10aの外側では、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、一方面10s側では、画像表示領域10aに、図1を参照して説明した画素トランジスター30、および画素トランジスター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側において、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(図2(b)参照)が形成されている。ダミー画素電極9bについては、ダミーの画素トランジスターと電気的に接続された構成、ダミーの画素トランジスターが設けられずに配線に直接、電気的に接続された構成、あるいは電位が印加されていないフロート状態にある構成が採用される。かかるダミー画素電極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。また、ダミー画素電極9bを所定の電位に設定すれば、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ことができる。
対向基板20において素子基板10と対向する一方面側には共通電極21が形成されており、共通電極21の上層には配向膜26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。また、対向基板20において素子基板10と対向する一方面側には、共通電極21の下層側に遮光層108が形成されている。本形態において、遮光層108は、画像表示領域10aの外周縁に沿って延在する額縁状に形成されており、見切りとして機能する。ここで、遮光層108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り、遮光層108とシール材107とは重なっていない。なお、対向基板20において、遮光層108は、隣り合う画素電極9aにより挟まれた画素間領域と重なる領域等にブラックマトリクス部として形成されることもある。
このように構成した液晶パネル100pにおいて、素子基板10には、シール材107より外側において対向基板20の角部分と重なる領域に、素子基板10と対向基板20との間で電気的導通をとるための基板間導通用電極109が形成されている。かかる基板間導通用電極109には、導電粒子を含んだ基板間導通材109aが配置されており、対向基板20の共通電極21は、基板間導通材109aおよび基板間導通用電極109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109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。
かかる構成の電気光学装置100において、画素電極9aおよび共通電極21をITOやIZO等の透光性の導電膜により形成すると、透過型の液晶装置を構成することができる。これに対して、共通電極21をITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)等の透光性導電膜により形成し、画素電極9aをアルミニウム等の反射性導電膜により形成すると、反射型の液晶装置を構成することができる。電気光学装置100が反射型である場合、対向基板20の側から入射した光が素子基板10の側の基板で反射して出射される間に変調されて画像を表示する。電気光学装置100が透過型である場合、素子基板10および対向基板20のうち、一方側の基板から入射した光が他方側の基板を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。
電気光学装置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には、カラーフィルター(図示せず)や保護膜が形成される。また、電気光学装置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、位相差フィルムや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、電気光学装置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用の各電気光学装置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、電気光学装置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、電気光学装置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、本発明を適用した電気光学装置100の画素の説明図であり、図3(a)、(b)は各々、素子基板10において隣り合う画素の平面図、および図3(a)のF−F′線に相当する位置で電気光学装置100を切断したときの断面図である。なお、図3(a)では、各領域を以下の線で表してある。
走査線3a=太い実線
半導体層1a=細くて短い点線
データ線6aおよびドレイン電極6b=一点鎖線
第1電極層5aおよび中継電極5b=細くて長い破線
第2電極層7a=二点鎖線
画素電極9a=太くて短い破線
図3(a)に示すように、素子基板10には、複数の画素100aの各々に矩形状の画素電極9aが形成されており、隣り合う画素電極9aにより挟まれた縦横の画素間領域10fと重なる領域に沿ってデータ線6aおよび走査線3aが形成されている。より具体的には、画素間領域10fのうち、第1方向(X方向)に延在する第1画素間領域10gと重なる領域に沿って走査線3aが延在し、第2方向(Y方向)に延在する第2画素間領域10hと重なる領域に沿ってデータ線6aが延在している。データ線6aおよび走査線3aは各々、直線的に延びており、データ線6aと走査線3aとが交差する領域に画素トランジスター30が形成されている。素子基板10には、データ線6aと重なるように、図1を参照して説明した第1電極層5a(容量電極層)が形成されている。
図3(a)、(b)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、基板本体10wの液晶層50側の表面(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画素トランジスター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と対向する一方面側)に形成された共通電極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の一方面側には、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属膜化合物等の導電膜からなる走査線3aが形成されている。本形態において、走査線3aは、タングステンシリサイド(WSix)等の遮光性導電膜から構成されており、画素トランジスター30に対する遮光膜としても機能している。本形態において、走査線3aは、膜厚が200nm程度のタングステンシリサイドからなる。なお、基板本体10wと走査線3aとの間には、シリコン酸化膜等の絶縁膜が設けられることもある。
基板本体10wの一方面10s側において、走査線3aの上層側には、シリコン酸化膜等の絶縁膜12が形成されており、かかる絶縁膜12の表面に、半導体層1aを備えた画素トランジスター30が形成されている。本形態において、絶縁膜12は、例えば、テトラエトキシシラン(Si(OC254)を用いた減圧CVD法や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法等により形成したシリコン酸化膜と、高温CVD法により形成したシリコン酸化膜(HTO(High Temperature Oxide)膜)との2層構造を有している。
画素トランジスター30は、走査線3aとデータ線6aとの交差領域において走査線3a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とを備えている。また、画素トランジスター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、画素トランジスター30は、LDD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、CVD法等により形成されたシリコン酸化膜等からなる第2ゲート絶縁層2bとの2層構造からなる。ゲート電極3cは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属膜化合物等の導電膜からなり、半導体層1aの両側において、第2ゲート絶縁層2bおよび絶縁膜12を貫通するコンタクトホール12a、12bを介して走査線3aに導通している。本形態において、ゲート電極3cは、膜厚が100nm程度の導電性のポリシリコン膜と、膜厚が100nm程度のタングステンシリサイド膜との2層構造を有している。
なお、本形態では、電気光学装置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に入射して画素トランジスター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ことを目的に、走査線3aを遮光膜により形成してある。但し、走査線をゲート絶縁層2の上層に形成し、その一部をゲート電極3cとしてもよい。この場合、図3に示す走査線3aは、遮光のみを目的として形成されることになる。
ゲート電極3c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41が形成されており、層間絶縁膜41の上層には、データ線6aおよびドレイン電極6bが同一種類の導電膜によって形成されている。層間絶縁膜41は、例えば、シランガス(SH4)と亜酸化窒素(N2O)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等からなる。
データ線6aおよびドレイン電極6bは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属膜化合物等の導電膜からなる。本形態において、データ線6aおよびドレイン電極6bは、膜厚が20nmのチタン(Ti)膜、膜厚が50nmの窒化チタン(TiN)膜、膜厚が350nmのアルミニウム(Al)膜、膜厚が150nmのTiN膜をこの順に積層してなる4層構造を有している。データ線6aは、層間絶縁膜41および第2ゲート絶縁層2bを貫通するコンタクトホール41aを介してソース領域1b(データ線側ソースドレイン領域)に導通している。ドレイン電極6bは、第1画素間領域10gと重なる領域において、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および第2ゲート絶縁層2bを貫通するコンタクトホール41bを介してドレイン領域1cに導通している。
データ線6aおよびドレイン電極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42が形成されている。層間絶縁膜42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法等により形成したシリコン酸化膜等からなる。
層間絶縁膜42の上層側には、第1電極層5aおよび中継電極5bが同一種類の導電膜によって形成されている。第1電極層5aおよび中継電極5bは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属膜化合物等の導電膜からなる。本形態において、第1電極層5aおよび中継電極5bは、膜厚が350nm程度のAl膜と、膜厚が150nm程度のTiN膜との2層構造を有している。第1電極層5aは、データ線6aと同様、第2画素間領域10hと重なる領域に沿って延在している。中継電極5bは、第1画素間領域10gと重なる領域において、ドレイン電極6bと一部が重なるように形成されており、層間絶縁膜42を貫通するコンタクトホール42aを介してドレイン電極6bに導通している。
第1電極層5aおよび中継電極5bの上層側にはシリコン酸化膜等の透光性の絶縁膜44(第1絶縁膜)がエッチングストッパー層として形成されており、かかる絶縁膜44には、第1電極層5aと重なる領域に開口部44bが形成されている。本形態において、絶縁膜44は、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法等により形成したシリコン酸化膜等からなる。ここで、開口部44bは、図3(a)では図示を省略するが、データ線6aと走査線3aとの交差領域を起点として第1画素間領域10gと重なる領域に沿って延在する部分と、データ線6aと走査線3aとの交差領域を起点として第2画素間領域10hと重なる領域に沿って延在する部分とを備えたL字形状に形成されている。
絶縁膜44の上層側には透光性の誘電体層40が形成されており、かかる誘電体層40の上層側には第2電極層7aが形成されている。第2電極層7aは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属膜化合物等の導電膜からなる。本形態において、第2電極層7aは、膜厚が300nm程度のTiN膜からなる。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。第2電極層7aは、データ線6aと走査線3aとの交差領域を起点として第1画素間領域10gと重なる領域に沿って延在する部分と、データ線6aと走査線3aとの交差領域を起点として第2画素間領域10hと重なる領域に沿って延在する部分とを備えたL字形状に形成されている。従って、第2電極層7aのうち、第2画素間領域10hと重なる領域に沿って延在する部分は、絶縁膜44の開口部44bにおいて、誘電体層40を介して第1電極層5aに重なっている。このようにして、本形態では、第1電極層5a、誘電体層40、および第2電極層7aは、第1画素間領域10gと重なる領域に蓄積容量55を構成している。
また、第2電極層7aにおいて、第1画素間領域10gと重なる領域に沿って延在する部分は、中継電極5bと部分的に重なっており、誘電体層40および絶縁膜44を貫通するコンタクトホール44aを介して中継電極5bに導通している。
第2電極層7aの上層側には透光性の層間絶縁膜45が形成されており、層間絶縁膜45の上層側には、膜厚が20nm程度の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。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法等により形成したシリコン酸化膜等からなる。画素電極9aは、データ線6aと走査線3aとの交差領域の近傍で第2電極層7aと部分的に重なっており、後述するコンタクト部分9tにおいて、画素電極9aと第2電極層7aとが導通している。
画素電極9aの表面には配向膜16が形成されている。配向膜16は、ポリイミド等の樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜16は、SiOX(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al23、In23、Sb23、Ta25等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜(垂直配向膜)である。
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の液晶層50側の表面(素子基板10に対向する側の面)に、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を覆うように配向膜26が形成されている。配向膜26は、配向膜16と同様、ポリイミド等の樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜26は、SiOX(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al23、In23、Sb23、Ta25等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜(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、画素トランジスター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3(b)に示す断面構成と略同様な断面構成を有している。
(画素電極9a周辺の詳細構成)
本形態の電気光学装置100において、画素電極9aと第2電極層7aとを導通させるコンタクト部分9tを形成するにあたって、まず、絶縁膜44(第1絶縁膜)において画素電極9aと重なる位置には画素電極9aに向けて突出した柱状凸部440が形成されている。また、第2電極層7a(導電層)は、柱状凸部440と重なる領域まで形成されており、第2電極層7aにおいて柱状凸部440に平面視で重なる部分は、画素電極9aと導通する導通部7tになっている。第2電極層7a上には層間絶縁膜45(第2絶縁膜)が形成されており、かかる層間絶縁膜45の表面450では、導通部7tの表面7sが露出している。従って、層間絶縁膜45の表面450に形成された画素電極9aは、導通部7tの表面7sと接し、第2電極層7aに導通している。
ここで、層間絶縁膜45の表面450は平坦面になっているとともに、層間絶縁膜45の表面450と導通部7tの表面7sとは連続した平面を形成している。このため、画素電極9aは平坦面上に形成されており、それ故、画素電極9aの表面は平坦である。従って、配向膜16は、画素電極9aの表面では平坦面上に形成されている。
本形態では、柱状凸部440は、第1電極層5aおよびデータ線6aと平面視で重なる位置に形成されている。このため、柱状凸部440は、第1電極層5aの膜厚分、およびデータ線6aの膜厚分は上方に位置している。
また、本形態では、第1方向(X方向)で隣り合う画素電極9aの間(第2画素間領域10h)と重なる領域には、共通電位Vcomが印加された第1電極層5a、および画素電極9aと同一の電位Vsigが印加された第2電極層7aが形成されているが、第2電極層7aは、第1電極層5aより上層側(画素電極9aの側)に位置する。また、第2方向(Y方向)で隣り合う画素電極9aの間(第1画素間領域10g)と重なる領域には、走査信号が印加された走査線3a、および画素電極9aと同一の電位Vsigが印加された第2電極層7aが形成されているが、第2電極層7aは、走査線3aより上層側(画素電極9aの側)に位置する。
(電気光学装置100の製造方法)
図4および図5は、本発明を適用した電気光学装置100の製造工程の要部を示す説明図である。なお、以下に説明する工程は、素子基板10を多数取りできる大型基板の状態で行われるが、以下の説明では、サイズにかかわらず、素子基板10として説明する。また、以下の説明では、第1電極層5aを形成するまでは周知の方法を採用することができるので、説明を省略する。
本形態の電気光学装置100の製造工程のうち、素子基板10を形成する工程では、周知の方法により、図4(a)に示すように、第1電極層5aおよび中継電極5bを形成した後、第1絶縁膜形成工程において、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法等により、膜厚が600nm程度のシリコン酸化膜からなる絶縁膜44(第1絶縁膜)を形成する。第1電極層5aは、例えば、膜厚が350nm程度のAl膜と、膜厚が150nm程度のTiN膜との2層構造を有している。
次に、図4(b)に示す柱状凸部形成工程では、絶縁膜44のうち、画素電極9aを形成すべき領域と重なる位置にマスク44rを形成し、この状態で、絶縁膜44の表面をエッチングする。その結果、絶縁膜44には上方に向けて突出した柱状凸部440が形成される。かかるエッチングとしては、CF4(四フッ化炭素)やCHF3(三フッ化メタン)等のフッ素系のガスを用いたRIE(反応性イオンエッチング/Reactive Ion Etching)等を利用することができ、かかるエッチングは、エッチング異方性が高いとともに、エッチング量の制御が容易である。それ故、絶縁膜44に柱状凸部440を容易かつ確実に形成することができる。
次に、図4(c)に示す開口部形成工程では、開口部44bを形成すべき領域で開口するマスク44sを絶縁膜44の表面に形成し、この状態で、絶縁膜44をエッチングして開口部44bを形成する。
次に、図4(d)に示す誘電体層形成工程では、絶縁膜44の上層側に誘電体層40を形成する。
次に、図4(e)に示すコンタクトホール形成工程では、コンタクトホール44aを形成すべき領域で開口するマスク44tを誘電体層40の表面に形成し、この状態で、誘電体層40および絶縁膜44をエッチングして、中継電極5bと重なる位置にコンタクトホール44aを形成する。
次に、導電層形成工程では、図4(f)に示すように、誘電体層40の表面に導電層7を形成した後、図5(a)に示すように、第2電極層7aを形成すべき領域にマスク7rを形成し、この状態で誘電体層40および導電層7をエッチングして第2電極層7aを形成する。その際、第2電極層7aのうち、柱状凸部440の先端面に重なる部分が導通部7tである。かかる工程を行う際、第2電極層7aの端部と重なる位置には絶縁膜44がエッチングストッパー層として存在する。このため、誘電体層40が薄くても、第1電極層5aと第2電極層7aとの間での短絡を絶縁膜44によって防止することができる。本形態において、第2電極層7aは、例えば、膜厚が300nm程度のTiN膜からなる。
次に、図5(b)に示す第2絶縁膜形成工程では、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法等により、膜厚が2000nm程度のシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜45(第2絶縁膜)を形成する。
次に、図5(c)に示す導通部露出工程では、層間絶縁膜45を表面450側から除去して第2電極層7aの導通部7tの表面7sを露出させる。かかる導通部露出工程では、例えば、層間絶縁膜45の表面を研磨する。かかる研磨工程においては、化学機械研磨を利用でき、化学機械研磨では、研磨液に含まれる化学成分の作用と、研磨剤と素子基板10との相対移動によって、高速で平滑な研磨面を得ることができる。より具体的には、研磨装置において、不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂等からなる研磨布(パッド)を貼り付けた定盤と、素子基板10を保持するホルダーとを相対回転させながら、研磨を行なう。その際、例えば、平均粒径が0.01〜20μmの酸化セリウム粒子、分散剤としてのアクリル酸エステル誘導体、および水を含む研磨剤を研磨布と素子基板10との間に供給する。その結果、層間絶縁膜45の表面450は平坦面になるとともに、層間絶縁膜45の表面450と導通部7tの表面7sとは連続した平面を形成する。
また、層間絶縁膜45を表面450側から除去して第2電極層7aの導通部7tの表面7sを露出させるにあたっては、いわゆるエッチバック法を採用してもよい。かかるエッチバック法では、層間絶縁膜45の表面に樹脂層を形成した後、導通部7tの表面7sが露出するまで、樹脂層と層間絶縁膜45とを同一のエッチング速度でドライエッチングする。
次に、画素電極形成工程では、図5(d)に示すように、スパッタ法等により、層間絶縁膜45の表面に、膜厚が20nm程度のITO膜等の画素電極用導電膜9を形成した後、図5(e)に示すように、画素電極9aを形成すべき領域にマスク9rを形成し、この状態で画素電極用導電膜9をエッチングして画素電極9aを形成する。その結果、画素電極9aは、第2電極層7aの導通部7tの表面7sに接し、第2電極層7aと導通した状態となる。
しかる後に、図3に示すように配向膜16を形成する。なお、それ以降の工程は、周知の方法を利用できるので、説明を省略する。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の電気光学装置100およびその製造方法では、画素電極9aの下層側(画素電極9aと基板本体10wとの間)に設けられた絶縁膜44(第1絶縁膜)には、画素電極9aと重なる位置に画素電極9aに向けて突出した柱状凸部440が形成されており、かかる柱状凸部440の先端面には、第2電極層7a(導電層)の導通部7tが重なっている。また、第2電極層7aと画素電極9aとの間には層間絶縁膜45(第2絶縁膜)が設けられているが、かかる層間絶縁膜45の表面450では導通部7tが露出している。このため、層間絶縁膜45に画素電極9aを積層すると、画素電極9aは、導通部7tと導通する。このため、絶縁膜に形成したコンタクトホールを利用して画素電極と導電層とを導通させる構造に比して、コンタクト部の平面サイズが小さく済むとともに、画素電極9aの表面に大きな凹凸が発生することもない。また、第2電極層7aや絶縁膜(絶縁膜44および層間絶縁膜45)等といった電気光学装置100に他の目的で形成されている膜を利用して画素電極9aの導通を行うことができる。すなわち、蓄積容量55を構成する第2電極層7aやエッチングストッパー層としての絶縁膜44を利用して画素電極9aの導通を行うことができる。それ故、本形態によれば、プラグ用の特殊な金属を厚く蒸着する必要がない等の利点がある。
また、本形態において、導通部7tの表面7sと層間絶縁膜45の表面450とは、連続した平坦面を形成しているため、画素電極9aを平坦面上に形成することができる。それ故、画素電極9aの表面は平坦である。従って、配向膜16を画素電極9aの表面では平坦面上に形成することができ、配向膜16を好適に形成することができる。また、柱状凸部440は、第1電極層5aおよびデータ線6aと平面視で重なる位置に形成されている。このため、柱状凸部440は、第1電極層5aの膜厚分、およびデータ線6aの膜厚分は上方に位置しているため、層間絶縁膜45の表面で導通部7tを露出させやすい等、画素電極9aのコンタクト部分9tを形成するのに適している。
(本形態の別の効果)
図6は、本発明を適用した電気光学装置100の効果を示す説明図であり、図6(a)、(b)は、本発明を適用した電気光学装置100における画素電極間の構成を模式的に示す説明図、および比較例における画素電極間の構成を模式的に示す説明図である。
図3および図6(a)に示すように、本形態の電気光学装置100では、X方向で隣り合う画素電極9aの間(第2画素間領域10f)と重なる領域には、第2電極層7a(導電層)および第1電極層5a(容量電極層)が設けられているが、本形態では、第2電極層7aが第1電極層5aより上層側(画素電極9aに近い位置)にある。このため、画素電極9aと第1電極層5aとの間に発生する電位によって液晶層50の配向が乱されることがない。
より具体的には、図6(a)、(b)に示すように、電気光学装置100では、素子基板10側の画素電極9aと、対向基板20において共通電位Vcomが印加された共通電極21との間に形成した縦方向の電界(矢印V1で示す電界)によって液晶層50の液晶分子の配向を制御し、画素毎に光変調する。ここで、第1電極層5aには共通電位Vcomが印加され、第2電極層7aには、画素電極9aと同一の電位Vsigが印加されている。このため、図6(b)に比較例を示すように、第1電極層5aが第2電極層7aより上層側(画素電極9aに近い位置)にあると、画素電極9aの端部と第1電極層5aとの間に余計な電界(矢印V2で示す電界)が発生し、画素電極9aとの端部付近に電位分布の乱れが発生する。
これに対して、本形態では、第2電極層7aが第1電極層5aより上層側(画素電極9aに近い位置)にある。このため、矢印V2で示すような余計な電界が発生しないので、画素電極9aとの端部付近に電位分布の乱れが発生せず、画素電極9aの端部においても液晶分子の配向を好適に制御することができる。なお、画素電極9aに対して隣りに位置する画素電極9aと第2電極層7aとの間にも電界が発生するが、第1電極層5aに印加された電位(共通電位Vcom)と比較すると、電位差が小さいので、大きな影響は発生しない。
[他の実施の形態]
上記実施の形態では、透過型の電気光学装置100に本発明を適用した例を説明したが、反射型の電気光学装置100に本発明を適用してもよい。
また、上記実施の形態では、電気光学装置100に本発明を適用した例を説明したが、有機エレクトロルミネッセンス装置等、電気光学装置100以外の電気光学装置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、透過型の電気光学装置を用いた投射型表示装置の説明図、および反射型の電気光学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電気光学装置100と、複数の電気光学装置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、電気光学装置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電気光学装置である。液晶ライトバルブ115は、λ/2位相差板115a、第1偏光板115b、電気光学装置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、電気光学装置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電気光学装置である。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、電気光学装置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、電気光学装置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電気光学装置である。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、電気光学装置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、電気光学装置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に設けた複数の電気光学装置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、電気光学装置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、電気光学装置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、電気光学装置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、電気光学装置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、各電気光学装置100において変調される。その際、電気光学装置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)
本発明を適用した電気光学装置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。
7a・・第2電極層(導電層)、7s・・導通部の表面、7t・・導通部、9a・・画素電極、9t・・コンタクト部分、10・・素子基板、10f・・画素間領域、10w・・基板本体、30・・画素トランジスター、44・・絶縁膜(第1絶縁膜)、45・・層間絶縁膜(第2絶縁膜)、100・・電気光学装置、110、1000・・投射型表示装置、440・・柱状凸部、450・・層間絶縁膜の表面

Claims (6)

  1. 基板の一方面側に設けられた複数の画素電極と、
    前記基板と前記画素電極との間に設けられ、前記画素電極と平面視で重なる位置に前記画素電極に向けて突出した柱状凸部を備えた第1絶縁膜と、
    該第1絶縁膜と前記画素電極との間に設けられ、前記柱状凸部の先端面に平面視で重なる導通部を備えた導電層と、
    前記導電層と前記画素電極との間に設けられ、前記画素電極側の面で前記導通部を露出させる第2絶縁膜と、
    前記導電層と前記基板の間に設けられた容量電極層と、
    前記容量電極層と前記導電層との間に設けられた誘電体層と、
    を有し、
    前記画素電極は、前記第2絶縁膜の当該画素電極側の面に積層されて前記導通部と導通し、
    前記導通部の前記画素電極側の面と前記第2絶縁膜の前記画素電極側の面とは、連続した平坦面を形成し、
    前記容量電極層、前記誘電体層および前記導電層によって蓄積容量が構成され、
    前記複数の画素電極のうち、隣り合う画素電極の間と平面視で重なる領域に前記導電層および前記容量電極層が設けられ、
    前記柱状凸部は、前記容量電極層に平面視で重なる位置に設けられていることを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記第1絶縁膜は、前記容量電極層と前記導電層との間に設けられ、
    前記容量電極層と前記導電層とが平面視で重なる領域に開口部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
  3. 前記基板は、前記一方面側に対向配置された対向基板との間に液晶層を保持することを特徴とする請求項1または2に記載の電気光学装置。
  4. 基板の一方面側に形成された容量電極層の上層側に第1絶縁膜を形成する第1絶縁膜形成工程と、
    前記第1絶縁膜の表面を部分的にエッチングして前記第1絶縁膜に上方に向けて突出した柱状凸部を前記容量電極層に平面視で重なる位置に形成する柱状凸部形成工程と、
    前記第1絶縁膜の上層側に誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、
    前記第1絶縁膜の前記柱状凸部の形成領域を含む前記誘電体層上に導電層を形成する導電層形成工程と、
    該導電層上に第2絶縁膜を形成する第2絶縁膜形成工程と、
    前記第2絶縁膜を表面側から除去して前記導電層において前記柱状凸部の先端面に平面視で重なる部分を導通部として露出させ、前記導通部の面と前記第2絶縁膜の面と連続した平坦面を形成する導通部露出工程と、
    前記導通部の露出領域を含む前記第2絶縁膜上に画素電極を形成し、前記複数の画素電極のうち、隣り合う画素電極の間が平面視で前記導電層および前記容量電極層に重なる領域に設ける画素電極形成工程と、を有していることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  5. 請求項1乃至3の何れか一項に記載の電気光学装置を備えた投射型表示装置であって、
    前記電気光学装置に照射される照明光を出射する光源部と、前記電気光学装置により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。
  6. 請求項1乃至3の何れか一項に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
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