JP6562056B2 - 透過型電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、素子基板の表示領域を囲む周辺領域に金属配線が形成された電気光学装置、および電子機器に関するものである。

投射型表示装置のライトバルブ等として用いられる透過型の電気光学装置は、透光性の第１基板の一方面側に透光性の画素電極が設けられた素子基板と、第１基板の一方面側に対向する第２基板の素子基板側の面に透光性の対向電極が設けられた対向基板とを有しており、素子基板と対向基板との間に電気光学層が設けられている。かかる電気光学装置では、対向基板側から入射した光源光が素子基板を透過して出射される間に光源光を電気光学層によって画素毎に変調し、出射する。その際、素子基板に対して変調光の出射側に配置された光学系やワイヤーグリッド偏光素子等によって変調光が反射して戻り光として素子基板に再び入射する場合があり、かかる戻り光が画素トランジスター用の半導体層に入射すると、画素トランジスターが光電流に起因して誤動作する場合がある。従って、半導体層と第１基板との間に半導体層と平面視で重なるように光吸収性の遮光層（低反射層）を設け、戻り光が半導体層に入射することを防止する構造が採用されている（特許文献１参照）。また、特許文献１に記載の電気光学装置では、複数の画素が配列された画素領域を囲む周辺領域に光源光が入射した際、周辺領域に設けた金属配線間で光源光が反射して出射されることを防止するために、金属配線に光吸収性の遮光層（低反射層）を設けた構成が提案されている。

一方、周辺領域に金属配線が形成されている場合、素子基板から出射された画像光が光学系やワイヤーグリッド偏光素子等によって反射し、戻り光として素子基板に再び入射した際に戻り光が金属配線で反射して素子基板側から迷光として出射されると、画素領域の周りで光漏れが発生する。かかる光漏れは、特許文献１に記載の構成では防止することができない。そこで、素子基板の周辺領域に金属配線と第１基板との間に光吸収性の遮光層（低反射層）をベタに設けることが提案されている（特許文献２参照）。

特開２００９−６９５６９号公報 特開２００３−１４０１２９号公報

しかしながら、特許文献２に記載の構成のように、遮光層をベタに形成した場合、成膜時や加熱処理時等に遮光層に発生する応力の影響で遮光層にクラックが発生しやすい。このため、周辺領域にベタで形成した低反射層では、低反射層のクラックからの光の漏れが問題となる。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、素子基板に入射した戻り光が周辺領域の金属配線で反射して出射されることを抑制することのできる電気光学装置、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、本発明の電気光学装置の一態様は、第１基板に設けられた複数の画素電極と、前記第１基板に対向する第２基板に設けられた対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に配置された電気光学層と、を備えた透過型の電気光学装置であって、前記複数の画素電極が設けられた画素領域内に、前記第１基板と前記画素電極との間で、前記複数の画素電極のうち、隣り合う画素電極によって挟まれた画素間領域に平面視で重なる第１遮光層と、前記第１遮光層と前記画素電極との間で前記第１遮光層に平面視で重なる画素トランジスター用の半導体層と、を有し、前記画素領域の周りを囲む周辺領域内に、前記第１基板に設けられた金属配線と、前記第１基板と前記金属配線との間で前記金属配線と重なるように設けられた複数の第２遮光層と、前記第１基板と前記金属配線との間で、前記複数の第２遮光層のうち、隣り合う第２遮光層によって挟まれた第２遮光層間領域に平面視で重なる第３遮光層と、を有し、前記第２遮光層と前記第３遮光層は、前記第１基板側の面が前記金属配線の前記第１基板側の面より反射率が低い、ことを特徴とする。

本発明において、第２基板側から入射した光源光が第１基板を透過して出射される間に光源光を電気光学層によって変調し、出射する。その際、第１基板に対して変調光の出射側に配置された光学系やワイヤーグリッド偏光素子等によって変調光が反射して戻り光として素子基板に再び入射した場合でも、戻り光は、第１遮光層によって遮られる。従って、画素トランジスター用の半導体層への戻り光の入射が抑制されるので、画素トランジスターでは、光電流に起因する誤動作が発生しにくい。また、画素領域の周りを囲む周辺領域には、金属配線に対して第１基板側に第２遮光層が設けられているため、戻り光が金属配線で反射して素子基板から出射されることを抑制することができる。ここで、第２遮光層は複数に分割されているため、第２遮光層では、応力の集中に起因するクラックが発生しにくい。また、隣り合う第２遮光層によって挟まれた第２遮光層間領域は、金属配線と重なっているが、第２遮光層間領域に重なるように第３遮光層が設けられているため、第２遮光層の第２遮光層間領域を通過した戻り光が金属配線で反射して素子基板から出射されるという事態が発生しにくい。それ故、素子基板に入射した戻り光が周辺領域の金属配線で反射して出射されることを抑制することができる。

本発明において、前記第３遮光層は、前記金属配線と前記第２遮光層との間に設けられている態様を採用することができる。

本発明において、前記第３遮光層は、前記素子基板の前記画素領域内で配線および電極を構成する導電材料層と同一の材料である態様を採用することができる。本発明において、例えば、前記第３遮光層は、前記画素領域で保持容量を構成する容量電極を含む態様を採用することができる。

本発明において、前記第３遮光層は、第１層と、前記第１層と異なる層に形成された第２層と、を含む態様を採用することができる。

本発明において、前記第２遮光層は、前記第１遮光層と同一の材料である態様を採用することができる。かかる態様によれば、第１遮光層と第２遮光層と同時に形成することができる。

本発明において、前記第３遮光層は、前記画素領域内で配線および電極を構成する導電材料層と同一の材料である態様を採用することができる。かかる態様によれば、画素領域内に導電材料層を形成する際、周辺領域に第３遮光層を同時に形成することができる。

本発明において、前記金属配線は、前記素子基板の前記画素領域内で配線および電極を構成する導電材料層と同一の材料である態様を採用することができる。かかる態様によれば、画素領域内に導電材料層を形成する際、周辺領域に金属配線を同時に形成することができる。

本発明において、前記金属配線は、前記第１基板側の面がアルミニウムを主成分とする金属膜によって構成されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、金属配線の低抵抗化を図ることができる。この場合でも、金属配線の第１基板側の面で戻り光が反射して素子基板から出射されることを第３遮光層および第２遮光層によって抑制することができる。

本発明において、前記第１遮光層および前記第２遮光層は、前記第１基板側の面がタングステンシリサイド膜、タングステン膜、窒化チタン膜、およびチタン膜の何れかの層である態様を採用することができる。

本発明に係る電気光学装置は、各種電子機器に用いられる。本発明では、電子機器のうち、投射型表示装置に電気光学装置を用いる場合、投射型表示装置には、電気光学装置に供給される光を出射する光源部と、電気光学装置によって変調された光を投射する投射光学系と、が設けられる。

本発発明に係る電子機器（投射型表示装置）において、前記電気光学装置から前記投射光学系に到る光路にワイヤーグリッド偏光分離素子が設けられた態様を採用することができる。

本発明の実施形態１に係る電気光学装置の平面図。 図１に示す電気光学装置の断面図。 図１に示す画素領の端部の平面構成を模式的に示す説明図。 図１に示す素子基板において隣り合う複数の画素の一例を示す平面図。 図４に示す素子基板のＦ−Ｆ′線断面図。 図５に示す第１遮光層の平面構成を示す説明図。 図５に示す画素トランジスターの平面構成を示す説明図。 図５に示す第１保持容量の平面構成を示す説明図。 図５に示す第２保持容量の平面構成を示す説明図。 図５に示す容量線の平面構成を示す説明図。 図５に示す各層を構成する材料の説明図。 図１に示す周辺領域の断面を示す説明図。 図１２に示す金属配線および第２遮光層の平面構成を示す説明図。 図１２に示す第３遮光層および第２遮光層の平面構成を示す説明図。 本発明の実施形態２に係る電気光学装置の説明図。 本発明の実施形態３に係る電気光学装置の説明図。 図１６に示す第３遮光層および第２遮光層の平面的構成を示す説明図。 本発明の実施形態４に係る電気光学装置の説明図。 本発明を適用した電気光学装置を用いた投射型表示装置（電子機器）の概略構成図。

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、以下の説明において、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、下層側とは基板本体が位置する側を意味する。また、本発明において「平面視」とは、第１基板１９に対する法線方向からみた様子を意味する。

［実施形態１］
（電気光学装置の構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る電気光学装置１００の平面図である。図２は、図１に示す電気光学装置１００の断面図である。図１および図２に示すように、電気光学装置１００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、素子基板１０と対向基板２０とが対向している。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おり、素子基板１０と対向基板２０との間でシール材１０７によって囲まれた領域に液晶層等の電気光学層８０が配置されている。従って、電気光学装置１００は液晶装置として構成されている。シール材１０７は、光硬化性を備えた接着剤、あるいは光硬化性および熱硬化性を備えた接着剤であり、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。素子基板１０および対向基板２０はいずれも四角形であり、電気光学装置１００の略中央には、後述する複数の画素が配列された画素領域１０ｄが四角形の領域として設けられており、画素領域１０ｄは、周辺領域１０ｃによって囲まれている。

素子基板１０は、基板本体として、石英基板やガラス基板等の透光性の第１基板１９を有している。第１基板１９の対向基板２０側の一方面１９ｓ側において、周辺領域１０ｃには、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、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。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。

また、第１基板１９の一方面１９ｓにおいて、画素領域１０ｄには、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜等からなる透光性の複数の画素電極９ａ、および複数の画素電極９ａの各々に電気的に接続する画素トランジスター（図２には図示せず）がマトリクス状に形成されている。画素電極９ａに対して対向基板２０側には第１配向膜１６が形成されており、画素電極９ａは、第１配向膜１６によって覆われている。

対向基板２０は、基板本体として、石英基板やガラス基板等の透光性の第２基板２９を有している。第２基板２９において素子基板１０と対向する一方面２９ｓ側には、ＩＴＯ膜等からなる透光性の対向電極２１が形成されており、対向電極２１に対して素子基板１０側には第２配向膜２６が形成されている。対向電極２１は、第２基板２９の略全面に形成されており、第２配向膜２６によって覆われている。第２基板２９の一方面２９ｓ側には、対向電極２１に対して素子基板１０とは反対側に、樹脂、金属または金属化合物からなる遮光性の遮光層２７が形成され、遮光層２７と対向電極２１との間に透光性の保護層２８が形成されている。遮光層２７は、例えば、画素領域１０ｄの外周縁に沿って延在する額縁状の見切り２７ａとして形成されている。遮光層２７は、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた領域と平面視で重なる領域に遮光層２７ｂとしても形成されている。

第１配向膜１６および第２配向膜２６は、ＳｉＯ_ｘ（ｘ＜２）、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜（垂直配向膜）であり、電気光学層８０に用いた負の誘電率異方性を備えた液晶分子を傾斜配向させている。このため、液晶分子は、素子基板１０および対向基板２０に対して所定の角度を成している。このようにして、電気光学装置１００は、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶装置として構成されている。

素子基板１０の周辺領域１０ｃには、対向基板２０の角部分と重なる領域に基板間導通用電極１０９が形成されている。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の対向電極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、対向電極２１は、素子基板１０の側から共通電位が印加されている。

本形態の電気光学装置１００において、画素電極９ａおよび対向電極２１がＩＴＯ膜（透光性導電膜）により形成されており、電気光学装置１００は、透過型液晶装置として構成されている。かかる電気光学装置１００は、図２に矢印Ｌで示すように、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間に電気光学層８０によって画素毎に変調されることにより、画像を表示する。

（画素領域１０ｂ等の構成）
図３は、図１に示す画素領域１０ｄの端部の平面構成を模式的に示す説明図である。図１、図２および図３に示すように、素子基板１０において、画素領域１０ｄのうち、図１等に示す見切り２７ａと平面視で重なるダミー画素領域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。ダミー画素領域１０ｂは、表示に直接寄与しない領域であり、画素領域１０ｄのうち、見切り２７ａの内縁によって囲まれた領域によって表示領域１０ａが構成されている。本形態において、ダミー画素領域１０ｂは、表示領域１０ａと基本的な構成が同一であるが、ダミー画素電極９ｂには共通電位が印加される。従って、ダミー画素領域１０ｂは、光源光が透過せず、それ故、光源光の変調が行われない。

（画素の具体的構成）
図４は、図１に示す素子基板１０において隣り合う複数の画素の一例を示す平面図である。図５は、図４に示す素子基板１０のＦ−Ｆ′線断面図である。図６は、図５に示す第１遮光層１ａの平面構成を示す説明図である。図７は、図５に示す画素トランジスター３０の平面構成を示す説明図である。図８は、図５に示す第１保持容量５５１の平面構成を示す説明図である。図９は、図５に示す第２保持容量５５２の平面構成を示す説明図である。図１０は、図５に示す容量線２ａの平面構成を示す説明図である。図１１は、図５に示す各層を構成する材料の説明図である。図６〜図１０では、各層の位置の基準として、半導体層３０ａおよびＦ−Ｆ′線も示すとともに、それらの図に示す電極等の電気的な接続に関連するコンタクトホールを示してある。なお、図４および図６〜図１０では、各層を以下の線で表してある。
第１遮光層１ａ＝太い二点鎖線
半導体層３０ａ＝細い点線
走査線３ａおよびゲート電極３ｃ＝太い実線
データ線６ａおよび中継電極６ｂ、６ｃ＝細い一点鎖線
第１容量電極７ａ＝細い破線
第２容量電極８ａ＝細い実線
第３容量電極４ａ＝太い点線
第４容量電極５ａ＝細い二点鎖線
容量線２ｂ＝太い一点鎖線
コンタクトホール＝太い実線

なお、図４および図６〜図１０において、互いの端部が平面視で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４および図５に示すように、素子基板１０において対向基板２０と対向する面には、複数の画素の各々に画素電極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１０ｚと平面視で重なる領域に第１遮光層１ａ、走査線３ａ、データ線６ａ、および容量線２ａが形成されている。本形態において、第１遮光層１ａは、画素間領域１０ｚのうち、第１方向Ｘに延在する第１画素間領域１０ｘ、および第２方向Ｙに延在する第２画素間領域１０ｙに沿って延在している（図６参照）。走査線３ａは、第１画素間領域１０ｘに沿って延在し、データ線６ａは、第２画素間領域１０ｙに沿って延在している（図７参照）。容量線２ａは、第１画素間領域１０ｘ、および第２画素間領域１０ｙに沿って延在している（図１０参照）。ここで、第１遮光層１ａ、走査線３ａ、データ線６ａ、および容量線２ａは遮光性を有している。従って、第１遮光層１ａ、走査線３ａ、データ線６ａ、および容量線２ａが形成された領域は、光が通過しない遮光領域であり、遮光領域で囲まれた領域は、光が透過する開口領域（透光領域）である。第１画素間領域１０ｘおよび第２画素間領域１０ｙと平面視で重なる領域には第１保持容量５５１が形成され（図８参照）、第２画素間領域１０ｙと平面視で重なる領域に第２保持容量５５２が形成されている（図９参照）。

以下、図５を参照するとともに、図６〜図１１を適宜、参照して、素子基板１０の断面構成等を説明する。図５に示すように、第１基板１９の一方面１９ｓには、シリコン酸化膜等の透光性の絶縁膜によって、層間絶縁膜１２、４１、４２、４３、４４、４５が順に積層されており、層間絶縁膜４５の第１基板１９と反対側の面に画素電極９ａが形成されている。層間絶縁膜４３、４４、４５は、第１基板１９と反対側の面が、ＣＭＰ処理等の平坦化処理によって平面になっている。

第１基板１９と画素電極９ａとの間において、第１基板１９と層間絶縁膜１２との間には、図６に示す光吸収性の第１遮光層１ａが形成されている。第１遮光層１ａは、ポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等からなる。本形態において、第１遮光層１ａは、タングステンシリサイド膜（ＷＳｉ）からなる（図１１参照）。

第１遮光層１ａと画素電極９ａとの間において、層間絶縁膜１２と層間絶縁膜４１との間には、図７に示す半導体層３０ａ（画素トランジスター用の半導体層）が形成されており、半導体層３０ａは、第１遮光層１ａと平面視で重なる領域において第２方向Ｙに延在している。半導体層３０ａは、ポリシリコン膜（ｐ−Ｓｉ）によって構成されている（図１１参照）。半導体層３０ａの第１基板１９とは反対側の面はゲート絶縁層４０によって覆われている。ゲート絶縁層４０は、半導体層３０ａ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４０ａと、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４０ｂとの２層構造からなる。

ゲート絶縁層４０と層間絶縁膜４１との間には、図７に示すゲート電極３ｃが形成されている。ゲート電極３ｃは、半導体層３０ａに対して交差するように第１方向Ｘに延在し、半導体層３０ａの長さ方向の略中央部分にゲート絶縁層４０を介して重なっている。本形態において、ゲート電極３ｃは、第１方向Ｘに延在する走査線３ａの一部からなり、走査線３ａ（ゲート電極３ｃ）は、第１遮光層１ａと平面視で重なっている。走査線３ａは、ポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等からなる。本形態において、走査線３ａは、導電性のポリシリコン膜（ｐ−Ｓｉ）からなる（図１１参照）。なお、第１遮光層１ａを第１方向Ｘのみに延在するように形成して、走査線３ａを構成してもよく、この場合、第１遮光層１ａ（走査線３ａ）とゲート電極３ｃとをゲート絶縁層４０および層間絶縁膜１２を貫通するコンタクトホールを介して電気的に接続する。このように構成した画素トランジスター３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有している。従って、ソース領域３０ｂおよびドレイン領域３０ｃは各々、チャネル領域３０ｇの両側に低濃度領域を備え、低濃度領域に対してチャネル領域３０ｇとは反対側で隣接する領域に高濃度領域を備えている。

ゲート電極３ｃと画素電極９ａとの間において、層間絶縁膜４３と層間絶縁膜４４との間には、図７に示すデータ線６ａおよび中継電極６ｂ、６ｃが同一の導電材料によって形成されている。データ線６ａおよび中継電極６ｂ、６ｃは、第１遮光層１ａと平面視で重なっている。データ線６ａは、層間絶縁膜４１、４２、４３を貫通するコンタクトホール４３ａを介してソース領域３０ｂに電気的に接続している。データ線６ａは、ポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等からなる。本形態において、データ線６ａは、下層側からチタン膜（Ｔｉ）、アルミニウム膜（Ａｌ）、および窒化チタン膜（ＴｉＮ）が順に積層された３層構造からなる（図１１参照）。なお、データ線６ａや、後述する容量線２ａ等に用いるアルミニウム膜（Ａｌ）については、アルミニウムを主成分とする金属膜（合金膜）を含む意味である。

層間絶縁膜４２と層間絶縁膜４３との間には、図８に示す第１容量電極７ａ、誘電体層５５１ａ、および図８に示す第２容量電極８ａが順に積層されており、第１保持容量５５１が構成されている。第１容量電極７ａおよび第２容量電極８ａは、第１遮光層１ａと平面視で重なっている。第１容量電極７ａおよび第２容量電極８ａは、ポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等からなる。本形態において、第１容量電極７ａは、導電性のポリシリコン膜（ｐ−Ｓｉ）からなり、第２容量電極８ａは、タングステンシリサイド膜（ＷＳｉ）からなる（図１１参照）。誘電体層５５１ａに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。

層間絶縁膜４１と層間絶縁膜４２との間には、図９に示す第３容量電極４ａ、誘電体層５５２ａ、および図９に示す第４容量電極５ａが順に積層されており、第２保持容量５５２が構成されている。第３容量電極４ａおよび第４容量電極５ａは、第１遮光層１ａと平面視で重なっている。第３容量電極４ａおよび第４容量電極５ａは、ポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等からなる。本形態において、第３容量電極４ａおよび第４容量電極５ａは、導電性のポリシリコン膜（ｐ−Ｓｉ）からなる（図１１参照）。誘電体層５５２ａに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１容量電極７ａは、層間絶縁膜４１、４２、およびゲート絶縁層４０を貫通するコンタクトホール４２ａを介してドレイン領域３０ｃに電気的に接続している。また、第１容量電極７ａは、層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール４２ｃを介して第４容量電極５ａに電気的に接続している。中継電極６ｂは、層間絶縁膜４３を貫通するコンタクトホール４３ｂを介して第４容量電極５ａに電気的に接続している。中継電極６ｃは、層間絶縁膜４２、４３を貫通するコンタクトホール４３ｃを介して第３容量電極４ａに電気的に接続している。コンタクトホール４３ｃでは、第２容量電極８ａの一部が露出しており、中継電極６ｃは、コンタクトホール４３ｃにおいて第２容量電極８ａおよび第３容量電極４ａに電気的に接続している。従って、第１保持容量５５１と第２保持容量５５２とは並列に電気的に接続されている。

層間絶縁膜４４と層間絶縁膜４５との間には、図１０に示す容量線２ａおよび中継電極２ｂが同一の導電材料によって形成されている。容量線２ａおよび中継電極２ｂは、第１遮光層１ａと平面視で重なっている。容量線２ａには共通電位Ｖｃｏｍが印加されている。容量線２ａおよび中継電極２ｂは、ポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等からなる。本形態において、容量線２ａおよび中継電極２ｂは、下層側からアルミニウム膜（Ａｌ）、および窒化チタン膜（ＴｉＮ）が順に積層された２層構造からなる（図１１参照）。容量線２ａは、層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホール４４ｃを介して中継電極６ｃに電気的に接続している。中継電極２ｂは、層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホール４４ｂを介して中継電極６ｂに電気的に接続している。

層間絶縁膜４５に対して第１基板１９とは反対側の面には画素電極９ａが形成されている。画素電極９ａは、第１遮光層１ａと平面視で重なる位置で層間絶縁膜４５を貫通するコンタクトホール４５ａを介して中継電極２ｂに電気的に接続している。従って、画素電極９ａは、中継電極２ｂ、中継電極６ｂ、第４容量電極５ａ、および第１容量電極７ａを介してドレイン領域３０ｃに電気的に接続している。

このように構成した電気光学装置１００では、対向基板２０側から入射した光源光Ｌが素子基板１０を透過して出射される間に光源光を電気光学層８０によって変調し、出射する。その際、対向基板２０側から画素トランジスター用の半導体層３０ａに向かおうとする光は、容量線２ａやデータ線６ａによって遮られる。また、図１１に示すように、素子基板１０に対して変調光の出射側に配置された光学系やワイヤーグリッド偏光素子等によって変調光が反射して戻り光Ｌｒとして素子基板１０に再び入射した場合でも、戻り光Ｌｒは、第１遮光層１ａによって遮られる。従って、画素トランジスター用の半導体層３０ａへの戻り光Ｌｒの入射が抑制されるので、画素トランジスター３０では、光電流に起因する誤動作が発生しにくい。

（周辺領域１０ｃの詳細構成）
図１２は、図１に示す周辺領域１０ｃの断面を示す説明図である。図１３は、図１２に示す金属配線１０ｅおよび第２遮光層１０ｆの平面構成を示す説明図である。図１４は、図１２に示す第３遮光層１０ｈおよび第２遮光層１０ｆの平面構成を示す説明図である。なお、図１３および図１４は、素子基板１０の周辺領域１０ｃを対向基板２０とは反対側からみた様子を示してある。

図３、図１２および図１３に示すように、画素領域１０ｄの周りを囲む周辺領域１０ｃには、第１基板１９の一方面１９ｓ側に金属配線１０ｅが形成されており、本形態において、金属配線１０ｅは、画素領域１０ｄの外縁に沿って第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに延在し、画素領域１０ｄの周りを囲んでいる。

本形態において、金属配線１０ｅは、層間絶縁膜４４と層間絶縁膜４５との間に容量線２ａと同一の導電材料によって構成された配線２ｅであり、容量線２ａ等に共通電位Ｖｃｏｍを供給している。金属配線１０ｅは、容量線２ａと同様、下層側からアルミニウム膜（Ａｌ）、および窒化チタン膜（ＴｉＮ）が順に積層された２層構造からなる（図１１参照）。

また、周辺領域１０ｃには、第１基板１９と金属配線１０ｅとの間に光吸収性の第２遮光層１０ｆが形成されている。ここで、第２遮光層１０ｆは、金属配線１０ｅと重なる領域の全域に形成されているが、複数の四角形の島状領域に分割されている。従って、隣り合う第２遮光層１０ｆの間には、スリット状の第２遮光層間領域１０ｇが存在する。それ故、第２遮光層１０ｆは、金属配線１０ｅの一部と平面視で重なっているが、金属配線１０ｅの他の一部は第２遮光層間領域１０ｇと重なっている。第２遮光層１０ｆの第１基板１９側の面は、金属配線１０ｅの第１基板１９側の面より反射率が低い。

また、図１２および図１４に示すように、第１基板１９と金属配線１０ｅとの間には、第２遮光層間領域１０ｇに平面視で重なるように第３遮光層１０ｈが設けられている。従って、素子基板１０を対向基板２０とは反対側からみたとき、金属配線１０ｅは、第２遮光層１０ｆと第３遮光層１０ｈとによって覆われ、露出していない。第３遮光層１０ｈの第１基板１９側の面は、金属配線１０ｅの第１基板１９側の面より反射率が低い。

図５と図１２とを対比すれば分かるように、本形態において、第２遮光層１０ｆは、第１基板１９と層間絶縁膜１２との間に第１遮光層１ａと同一の導電材料によって構成された層１ｅであり、タングステンシリサイド膜（ＷＳｉ）からなる（図１１参照）。従って、第２遮光層１０ｆの第１基板１９側の面は、金属配線１０ｅの第１基板１９側の面より反射率が低い。

第３遮光層１０ｈは、層間絶縁膜４３と層間絶縁膜４４との間にデータ線６ａと同一の導電材料によって構成された層６ｅであり、下層側からチタン膜（Ｔｉ）、アルミニウム膜（Ａｌ）、および窒化チタン膜（ＴｉＮ）が順に積層された３層構造からなる（図１１参照）。従って、第３遮光層１０ｈの第１基板１９側の面は、金属配線１０ｅの第１基板１９側の面より反射率が低い。本形態において、第３遮光層１０ｈは、第２遮光層間領域１０ｇに沿って延在するように格子状に形成されているため、第３遮光層１０ｈには、金属配線１０ｅと第２遮光層１０ｆとが重なる領域に開口部１０ｉが形成されている。

それ故、図１１に示すように、素子基板１０に対して変調光の出射側に配置された光学系やワイヤーグリッド偏光素子等によって変調光が反射して戻り光Ｌｒとして素子基板１０の周辺領域１０ｃに入射した場合でも、戻り光Ｌｒは、第２遮光層１０ｆによって遮られる。従って、戻り光Ｌｒが金属配線１０ｅで反射して素子基板１０から出射されることを抑制することができる。

ここで、第２遮光層１０ｆは第２遮光層間領域１０ｇを挟んで複数に分割されているため、第２遮光層１０ｆでは、応力の集中に起因するクラックが発生しにくい。また、第２遮光層間領域１０ｇは、金属配線１０ｅと重なっているが、第２遮光層間領域１０ｇに重なるように、第３遮光層１０ｈが設けられているため、第２遮光層間領域１０ｇを通過した戻り光Ｌｒが金属配線１０ｅで反射して素子基板１０から出射されるという事態が発生しにくい。それ故、周辺領域１０ｃからの光漏れに起因する画像品位の低下が発生しにくい。また、第３遮光層１０ｈは、第２遮光層間領域１０ｇに沿って延在するように格子状に形成されているため、金属配線１０ｅと第２遮光層１０ｆとが重なる領域に開口部１０ｉが形成されている。従って、第３遮光層１０ｈでは、応力の集中に起因するクラックが発生しにくい。

また、本形態において、金属配線１０ｅは、第１基板１９側の面がアルミニウム膜（Ａｌ）であるため、金属配線１０ｅの低抵抗化を図ることができる。この場合でも、金属配線１０ｅの第１基板１９側の面で戻り光Ｌｒが反射して素子基板１０から出射されることを第３遮光層１０ｈおよび第２遮光層１０ｆによって抑制することができる。

［実施形態２］
図１５は、本発明の実施形態２に係る電気光学装置１００の説明図であり、素子基板１０の断面構成を示す説明図である。なお、本形態および後述する実施形態３、４、５の基本的な構成は、実施形態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１５に示すように、本形態でも、実施形態１と同様、画素領域１０ｄの周りを囲む周辺領域１０ｃには、金属配線１０ｅと、金属配線１０ｅと第１基板１９との間で金属配線１０ｅに平面視で重なる複数の第２遮光層１０ｆと、金属配線１０ｅと第２遮光層１０ｆとの間で第２遮光層間領域１０ｇに平面視で重なる第３遮光層１０ｈとが形成されている。第３遮光層１０ｈには開口部１０ｉが形成されている。金属配線１０ｅは、容量線２ａと同一の導電材料によって構成された配線２ｅであり、下層側からアルミニウム膜（Ａｌ）、および窒化チタン膜（ＴｉＮ）が順に積層された２層構造からなる。第２遮光層１０ｆは、第１遮光層１ａと同一の導電材料によって構成された層１ｅであり、タングステンシリサイド膜（ＷＳｉ）からなる。従って、第２遮光層１０ｆの第１基板１９側の面は、金属配線１０ｅの第１基板１９側の面より反射率が低い。

本形態において、第３遮光層１０ｈは、第２容量電極８ａと同一の導電材料によって構成された層８ｅであり、タングステンシリサイド膜（ＷＳｉ）からなる。従って、第３遮光層１０ｈの第１基板１９側の面は、金属配線１０ｅの第１基板１９側の面より反射率が低い。

それ故、図１５に示すように、変調光の戻り光Ｌｒが素子基板１０の周辺領域１０ｃに入射した場合でも、戻り光Ｌｒは、第２遮光層１０ｆによって遮られる。また、第２遮光層１０ｆの第２遮光層間領域１０ｇを通過した戻り光Ｌｒは、第３遮光層１０ｈによって遮られる。従って、戻り光Ｌｒが金属配線１０ｅで反射して素子基板１０から出射されるという事態が発生しにくい。また、第２遮光層１０ｆおよび第３遮光層１０ｈには、第２遮光層間領域１０ｇおよび開口部１０ｉが設けられているため、第２遮光層１０ｆおよび第３遮光層１０ｈでは、応力の集中に起因するクラックが発生しにくい等、実施形態１と同様な効果を奏する

［実施形態３］
図１６は、図１５は、本発明の実施形態３に係る電気光学装置１００の説明図であり、素子基板１０の断面構成を示す説明図である。図１７は、図１６に示す第３遮光層１０ｈおよび第２遮光層１０ｆの平面的構成を示す説明図である。なお、図１７は、素子基板１０の周辺領域１０ｃを対向基板２０とは反対側からみた様子を示してある。

図１６に示すように、本形態でも、実施形態１と同様、画素領域１０ｄの周りを囲む周辺領域１０ｃには、金属配線１０ｅと、金属配線１０ｅと第１基板１９との間で金属配線１０ｅに平面視で重なる複数の第２遮光層１０ｆと、金属配線１０ｅと第２遮光層１０ｆとの間で第２遮光層間領域１０ｇに平面視で重なる第３遮光層１０ｈとが形成されている。金属配線１０ｅは、容量線２ａと同一の導電材料によって構成された配線２ｅであり、下層側からアルミニウム膜（Ａｌ）、および窒化チタン膜（ＴｉＮ）が順に積層された２層構造からなる。第２遮光層１０ｆは、第１遮光層１ａと同一の導電材料によって構成された層１ｅであり、タングステンシリサイド膜（ＷＳｉ）からなる。従って、第２遮光層１０ｆの第１基板１９側の面は、金属配線１０ｅの第１基板１９側の面より反射率が低い。

図１６および図１７に示すように、本形態において、第３遮光層１０ｈは、データ線６ａと同一の導電材料によって構成された層６ｅ（第１層）と、第２容量電極８ａと同一の導電材料によって構成された層８ｅ（第２層）とからなり、層６ｅ、８ｅは各々、異なる層において、第２遮光層１０ｆの異なる第２遮光層間領域１０ｇに平面視で重なっている。例えば、図１７に示すように、上層側の層６ｅは、第１方向Ｘに延在する第２遮光層間領域１０ｇに平面視で重なるように複数の領域の各々に分割された状態で形成され、下層側の層８ｅは、第２方向Ｙに延在する第２遮光層間領域１０ｇに平面視で重なるように複数の領域の各々に分割された状態で形成されている。従って、第２遮光層間領域１０ｇには層６ｅ、８ｅのいずれかが平面視で重なっている。

本形態では、図１６に示すように、第３遮光層１０ｈにおいて、下層側の層８ｅは、タングステンシリサイド膜（ＷＳｉ）からなり、上層側の層６ｅは、下層側からチタン膜（Ｔｉ）、アルミニウム膜（Ａｌ）、および窒化チタン膜（ＴｉＮ）が順に積層された３層構造からなる。従って、第３遮光層１０ｈ（層６ｅ、８ｅ）の第１基板１９側の面は、金属配線１０ｅの第１基板１９側の面より反射率が低い。

それ故、図１６に示すように、変調光の戻り光Ｌｒが素子基板１０の周辺領域１０ｃに入射した場合でも、戻り光Ｌｒは、第２遮光層１０ｆによって遮られる。また、第２遮光層１０ｆの第２遮光層間領域１０ｇを通過した戻り光Ｌｒは、第３遮光層１０ｈによって遮られる。従って、戻り光Ｌｒが金属配線１０ｅで反射して素子基板１０から出射されるという事態が発生しにくい。また、第２遮光層１０ｆおよび第３遮光層１０ｈは各々、複数の領域に分割されているため、第２遮光層１０ｆおよび第３遮光層１０ｈでは、応力の集中に起因するクラックが発生しにくい等、実施形態１と同様な効果を奏する。なお、実施形態３では、層８ｅを金属配線１０ｅでの反射を抑制する第３遮光層１０ｈのみとして利用したが、層８ｅを配線として利用してもよい。この場合も、層８ｅを構成するチタン膜（Ｔｉ）、アルミニウム膜（Ａｌ）、および窒化チタン膜（ＴｉＮ）のうち、最も下層側（第１基板１９側）に積層されたチタン膜（Ｔｉ）が、アルミニウム膜（Ａｌ）での反射を抑制する第３遮光層として機能する。

［実施形態４］
図１８は、本発明の実施形態４に係る電気光学装置１００の説明図であり、素子基板１０の断面構成を示す説明図である。なお、図１８は、素子基板１０の周辺領域１０ｃを対向基板２０とは反対側からみた様子を示してある。実施形態１〜３では、第２遮光層間領域１０ｇが第２遮光層１０ｆを複数の四角形の島状領域に分割するように設けられていたが、図１７に示すように、第２遮光層間領域１０ｇによって分割された第２遮光層１０ｆの島状領域が連結部１０ｊによって連結している場合に本発明を適用してもよい。

［他の実施形態］
上記実施形態では、表示領域１０ａとダミー画素領域１０ｂとでは、画素電極９ａと第１基板１９との間の構造と、ダミー画素電極９ｂと第１基板１９との間の構造とが同一であるため、表示領域１０ａおよびダミー画素領域１０ｂを画素領域１０ｄとした。但し、ダミー画素領域１０ｂでは、ダミー画素電極９ｂと第１基板１９との間に画素トランジスター３０やデータ線６ａ等が形成されていない等、ダミー画素領域１０ｂと画素領域１０ｄとの構成が大きく相違する場合、画素領域１０ｄは表示領域１０ａのみに相当し、画素領域１０ｄを囲む周辺領域１０ｃにダミー画素領域１０ｂが含まれることになる。

上記実施形態では、第１遮光層１ａおよび第２遮光層１０ｆがタングステンシリサイド膜（ＷＳｉ）であったが、タングステン膜（Ｗ）、窒化チタン膜（ＴｉＮ）、およびチタン膜（Ｔｉ）等であってもよい。また、上記実施形態では、第１遮光層１ａと第２遮光層１０ｆとが同一の導電材料層であったが、互いに異なる層によって構成されている場合に本発明を適用してもよい。上記実施形態では、第３遮光層１０ｈが金属配線１０ｅと第２遮光層１０ｆとの間で第２遮光層間領域１０ｇに平面視で重なっていたが、第３遮光層１０ｈが、第２遮光層１０ｆに対して金属配線１０ｅとは反対側で第２遮光層間領域１０ｇに平面視で重なっている態様であってもよい。

上記実施形態では、素子基板１０の各画素に２つの保持容量（第１保持容量５５１および第２保持容量５５２）が形成されている場合を例示したが、各画素に１つの保持容量が形成されている場合に本発明を適用してもよい。

［電子機器への搭載例］
上述した実施形態に係る電気光学装置１００を用いた電子機器について説明する。図１９は、本発明を適用した電気光学装置１００を用いた投射型表示装置（電子機器）の概略構成図である。図１９に示す投射型表示装置２１００は、電気光学装置１００を用いた電子機器の一例である。投射型表示装置２１００において、電気光学装置１００がライトバルブに用いられ、装置を大きくすることなく高精細で明るい表示が可能である。この図に示されるように、投射型表示装置２１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源を有するランプユニット２１０２（光源部）が設けられている。ランプユニット２１０２から射出された投射光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６および２枚のダイクロイックミラー２１０８によってＲ（赤）色、Ｇ（緑）色、Ｂ（青）色の３原色に分離される。分離された投射光は、各原色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂにそれぞれ導かれ、変調される。なお、Ｂ色の光は、他のＲ色やＧ色と比較すると光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３および出射レンズ２１２４を有するリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。ここで、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂは各々、電気光学装置１００に対して入射側で重なる入射側偏光分離素子１１１と、電気光学装置１００に対して出射側で重なる出射側偏光分離素子１１２とを有している。

ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム２１１２に３方向から入射する。そして、ダイクロイックプリズム２１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に反射し、Ｇ色の光は透過する。したがって、各原色の画像が合成された後、スクリーン２１２０には、投射レンズ群２１１４（投射光学系）によってカラー画像が投射される。

このように構成した投射型表示装置２１００（電子機器）において、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂを通過した光がダイクロイックプリズム２１１２や投射レンズ群２１１４で反射し、図１１に示す戻り光Ｌｒとして素子基板１０に入射することがある。このような場合でも、実施形態１〜４等の電気光学装置１００によれば、戻り光Ｌｒが再び、素子基板１０から出射されることを抑制することができる。

また、電気光学装置１００から投射レンズ群２１１４（投射光学系）に到る光路に、出射側偏光分離素子１１２としてワイヤーグリッド偏光分離素子１１２ａを配置した場合、電気光学装置１００を通過した光の一部がワイヤーグリッド偏光分離素子１１２ａで反射するため、図１１に示す戻り光Ｌｒとして素子基板１０に入射しやすい。このような場合でも、実施形態１〜４等の電気光学装置１００によれば、戻り光Ｌｒが再び、素子基板１０から出射されることを抑制することができる。

（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を備えた電子機器は、上記実施形態の投射型表示装置２１００に限定されない。例えば、投射型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）や直視型のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ等の電子機器に用いてもよい。

１ａ…第１遮光層、１ｅ，６ｅ，８ｅ…層、２ａ…容量線、２ｅ…配線、３ａ…走査線、３ｃ…ゲート電極、４ａ…第３容量電極、５ａ…第４容量電極、６ａ…データ線、６ｅ…層（第１層）、７ａ…第１容量電極、８ａ…第２容量電極、８ｅ…層（第２層）、９ａ…画素電極、９ｂ…ダミー画素電極、１０…素子基板、１０ａ…表示領域、１０ｂ…ダミー画素領域、１０ｃ…周辺領域、１０ｄ…画素領域、１０ｅ…金属配線、１０ｆ…第２遮光層、１０ｇ…第２遮光層間領域、１０ｈ…第３遮光層、１０ｉ…開口部、１０ｊ…連結部、１０ｘ…第１画素間領域、１０ｙ…第２画素間領域、１０ｚ…画素間領域、１９…第１基板、２０…対向基板、２１…対向電極、２７，２７ｂ…遮光層、２７ａ…見切り、２９…第２基板、３０…画素トランジスター、３０ａ…半導体層、８０…電気光学層、１００…電気光学装置、１００Ｂ，１００Ｇ，１００Ｒ…ライトバルブ、１１１…入射側偏光分離素子、１１２…出射側偏光分離素子、１１２ａ…ワイヤーグリッド偏光分離素子、５５１…第１保持容量、５５２…第２保持容量、２１００…投射型表示装置、２１０２…ランプユニット（光源部）、２１１２…ダイクロイックプリズム、２１１４…投射レンズ群（投射光学系）、Ｌ…光源光、Ｌｒ…戻り光、Ｘ…第１方向、Ｙ…第２方向。

Claims (12)

1. 第１基板と、
   前記第１基板に対向する第２基板と、
   前記第１基板と、前記第２基板との間に配置された電気光学層とを備え、
   前記第１基板は、
   画素領域内において、
   複数の画素電極と、
   前記第１基板と前記画素電極との間で、前記複数の画素電極のうち、隣り合う画素電極によって挟まれた画素間領域に平面視で重なる第１遮光層と、
   前記第１遮光層と前記画素電極との間で前記第１遮光層に平面視で重なる画素トランジスター用の半導体層と、を有し、
   前記画素領域の周りの周辺領域内において、
   金属配線と、
   前記第１基板と前記金属配線との間で、前記金属配線と重なるように設けられ、前記第１基板側の面が前記金属配線の前記第１基板側の面より反射率が低い第２遮光層と、
   前記第１基板と前記金属配線との間で、隣り合う２つの前記第２遮光層によって挟まれた第２遮光層間領域に平面視で重なるように設けられ、前記第１基板側の面が前記金属配線の前記第１基板側の面より反射率が低い第３遮光層と、を有する
   ことと特徴とする透過型電気光学装置。
2. 請求項１に記載の透過型電気光学装置において、
   前記第３遮光層は、前記金属配線と前記第２遮光層との間に設けられていることを特徴とする透過型電気光学装置。
3. 請求項２に記載の透過型電気光学装置において、
   前記第３遮光層は、前記画素領域内で配線および電極を構成する導電材料層と同一の材料であることを特徴とする透過型電気光学装置。
4. 請求項３に記載の透過型電気光学装置において、
   前記第３遮光層は、前記画素領域で保持容量を構成する容量電極を含むことを特徴とする透過型電気光学装置。
5. 請求項２から４までの何れか一項に記載の透過型電気光学装置において、
   前記第３遮光層は、第１層と、前記第１層と異なる層に形成された第２層と、を含むことを特徴とする透過型電気光学装置。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載の透過型電気光学装置において、
   前記第２遮光層は、前記第１遮光層と同一の材料であることを特徴とする透過型電気光学装置。
7. 請求項１から６までの何れか一項に記載の透過型電気光学装置において、
   前記金属配線は、前記画素領域内で配線および電極を構成する導電材料層と同一の材料であることを特徴とする透過型電気光学装置。
8. 請求項１から７までの何れか一項に記載の透過型電気光学装置において、
   前記金属配線は、前記第１基板側の面がアルミニウムを主成分とする金属膜によって構成されていることを特徴とする透過型電気光学装置。
9. 請求項１から８までの何れか一項に記載の透過型電気光学装置において、
   前記第１遮光層および前記第２遮光層は、前記第１基板側の面がタングステンシリサイド膜、タングステン膜、窒化チタン膜、およびチタン膜の何れかの層であることを特徴とする透過型電気光学装置。
10. 請求項１から９までの何れか一項に記載の透過型電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
11. 請求項１０に記載の電子機器において、
    前記透過型電気光学装置に供給される光源光を出射する光源部と、前記透過型電気光学装置によって変調された光を投射する投射光学系と、を有することを特徴とする電子機器。
12. 請求項１１に記載の電子機器において、
    前記透過型電気光学装置から前記投射光学系に到る光路にワイヤーグリッド偏光分離素子を有することを特徴とする電子機器。