JP7476695B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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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。
液晶装置には、画素電位を保持するために、一対の容量配線の間に誘電体膜が挟持された構造の容量素子が設けられている。容量素子は、平面視で隣り合う画素間の遮光領域に配置されている。例えば、特許文献１には、遮光領域を狭くしつつ、電気容量を増やすために、トレンチの中に容量素子を配置する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献１の技術によれば、トレンチ内に成膜する膜のカバレッジ不良が発生するという問題がある。これにより、画素ピッチの狭ピッチ化が困難となり、即ち、微細化が困難であるという課題がある。
電気光学装置は、液晶層と、画素電極と、第１配線と、前記第１配線を覆う層間絶縁層と、前記層間絶縁層の開口内に埋め込まれ、前記第１配線と電気的に接続された第１部分と、前記層間絶縁層から突出するように配置された第２部分と、を含む第１容量電極と、前記第１容量電極の前記層間絶縁層から突出した部分を覆うように配置された容量絶縁層と、前記第１容量電極と前記容量絶縁層を介して配置されるとともに、前記画素電極と電気的に接続された第２容量電極と、前記層間絶縁層の開口の側面と前記第１容量電極の第１部分との間に配置されたスペーサーと、を有する。
また、前記第１容量電極の第１部分及び第２部分は、平面視において、前記層間絶縁層の開口の側面に沿って配置された前記スペーサーの内側に配置されている。
また、前記第１容量電極の第１部分及び第２部分は、平面視において、前記層間絶縁層の開口の側面に沿って配置された前記スペーサーの内側に配置されている。
本件の参考発明にかかる電気光学装置の製造方法は、基板の上に第１配線を形成する工程と、前記基板及び前記第１配線の上に、層間絶縁層と、ストッパー層と、犠牲層と、を順に形成する工程と、前記第１配線に到達するように、前記犠牲層と、前記ストッパー層と、前記層間絶縁層と、に凹部を形成する工程と、前記凹部の側壁にスペーサーを形成する工程と、前記スペーサーを含む前記凹部の中にプラグ状の第１容量電極を形成する工程と、前記ストッパー層を用いて前記犠牲層及び前記スペーサーの一部を除去し、前記第１容量電極の一部を露出させる工程と、露出した前記第１容量電極の少なくとも連続する３面を覆うように容量絶縁層と第２容量電極とを順に成膜する工程と、前記第１配線の幅と略同じ幅になるように、前記第２容量電極と、前記容量絶縁層と、前記ストッパー層と、を除去して、容量素子を形成する工程と、を有する。
電気光学装置の製造方法は、基板の上に第１配線を形成する工程と、前記基板及び前記第１配線の上に、層間絶縁層と、ストッパー層と、犠牲層と、を順に形成する工程と、前記第１配線に到達するように、前記犠牲層と、前記ストッパー層と、前記層間絶縁層と、に凹部を形成する工程と、前記凹部の側壁にスペーサーを形成する工程と、前記スペーサーを含む前記凹部の中にプラグ状の第１容量電極を形成する工程と、前記ストッパー層を用いて前記犠牲層及び前記スペーサーの一部を除去し、前記第１容量電極の一部を露出させる工程と、露出した前記第１容量電極の少なくとも連続する３面を覆うように容量絶縁層と第２容量電極とを順に成膜する工程と、前記第１配線の幅と略同じ幅になるように、前記第２容量電極と、前記容量絶縁層と、前記ストッパー層と、を除去して、容量素子を形成する工程と、を有する。
図１及び図２に示すように、本実施形態の電気光学装置としての液晶装置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透過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、例えばプラズマ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ＳｉＯｘ（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、例えば、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。なお、反射型の液晶装置に適用するようにしてもよい。
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つの容量配線の間に容量絶縁層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、画素Ｐは、隣り合う画素電極２７と画素電極２７との間が遮光領域Ｓとなっており、遮光領域Ｓには、データ線６ａや走査線３ａが配置されている。また、データ線６ａと走査線３ａとが交差する部分にトランジスター３０が配置されている。
図５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が配置されている。
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１１ｇと、ゲート絶縁層１１ｇ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。
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１１ｇの上には、酸化シリコン等からなる絶縁層１１ｃが配置されている。絶縁層１１ｃの上には、コンタクトホールＣＮＴ３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が配置されている。ゲート配線３０ｇ１は、コンタクトホールＣＮＴ４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及び絶縁層１１ｃの上には、酸化シリコン等からなる絶縁層１１ｄが配置されている。絶縁層１１ｄの上には、コンタクトホールＣＮＴ１ａを介してドレイン領域３０ｄと電気的に接続されたアルミニウムなどからなる中継配線５１が配置されている。中継配線５１及び絶縁層１１ｄの上には、酸化シリコン等からなる絶縁層１１ｅが配置されている。
絶縁層１１ｅの上には、コンタクトホールＣＮＴ２を介してソース領域３０ｓと電気的に接続されたデータ線６ａが配置されている。データ線６ａ及び絶縁層１１ｅの上には、酸化シリコン等からなる絶縁層１１ｆが配置されている。絶縁層１１ｆの上には、共通電位が印加される第１配線としての共通配線５２が配置されている。共通配線５２の上には、酸化シリコン等からなる層間絶縁層としての絶縁層１１ｈが配置されている。
絶縁層１１ｈの上には、容量素子１６が配置されている。具体的には、容量素子１６は、例えば、固定電位側の容量配線である第１容量配線１６ａと、トランジスター３０のドレイン領域３０ｄと電気的に接続された第２容量配線１６ｂと、第１容量配線１６ａと第２容量配線１６ｂとの間に配置された誘電体層１６ｃと、を備えている。第１容量配線１６ａは、コンタクトホールＣＮＴ５を介して共通配線５２と電気的に接続されている。なお、第１容量配線１６ａは、第１容量電極の一態様であり、第２容量配線１６ｂは、第２容量電極の一態様である。
容量素子１６の上には、酸化シリコン等からなる絶縁層１１ｉが配置されている。絶縁層１１ｉの上には、コンタクトホールＣＮＴ１を介して第２容量配線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が配置されている。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が配置されている。
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。次に、図６及び図７を参照しながら、画素Ｐ及び容量素子１６の構成について説明する。
図６は、素子基板１０の画素Ｐの構成のうち容量素子１６とその周辺の構成を示す平面図である。図７は、図６に示す容量素子のＢ－Ｂ’線に沿う断面において、容量素子１６の一部を拡大した斜視図であり、遮光領域Ｓにおいて、絶縁層１１ｆから容量素子１６までの構造を示している。
図６に示すように、容量素子１６は、遮光領域Ｓにおいて、平面視でデータ線６ａ及び走査線３ａと重なる位置に配置されている。なお、容量素子１６は、上記したように、第１容量配線１６ａと、第２容量配線１６ｂと、誘電体層１６ｃと、を有する。図６に示したように、第１容量配線１６ａは、遮光領域Ｓが延在する方向に沿って配置されている。
具体的には、図７に示すように、第１容量配線１６ａは、共通配線５２に接して配置され、共通配線５２と電気的に接続されている。共通配線５２は、例えば、タングステンシリサイド（Ｗ－Ｓｉ）膜５２ａと、窒化チタン（ＴｉＮ）膜５２ｂと、アルミニウム（Ａｌ）膜５２ｃと、の積層膜である。なお、第１容量配線１６ａは、共通配線５２と電気的に接続しない構成としてもよい。
第１容量配線１６ａは、絶縁層１１ｈ及びストッパー層６２を貫通するように配置されている。また、第１容量配線１６ａの上部は、絶縁層１１ｈ及びストッパー層６２から突出して配置されている。第１容量配線１６ａと、絶縁層１１ｈ及びストッパー層６２との間には、第１容量配線１６ａを細線化するためのスペーサー６１が配置されている。第１容量配線１６ａは、例えば、タングステンである。スペーサー６１は、例えば、酸化シリコンである。ストッパー層６２は、例えば、窒化シリコンである。
第１容量配線１６ａのうち突出する部分、及びスペーサー６１及びストッパー層６２の上には、誘電体層１６ｃ及び第２容量配線１６ｂが成膜されている。具体的には、誘電体層１６ｃ及び第２容量配線１６ｂは、第１容量配線１６ａの少なくとも連続する３面を覆うように成膜されている。誘電体層１６ｃは、例えば、高誘電率材料であるＨｉｇｈ－Ｋ（アルミナとハフニアの積層膜）である。第２容量配線１６ｂは、例えば、窒化シリコンである。このようにして、容量素子１６が形成されている。
次に、容量素子１６の製造方法を、図８のフローチャートおよび図９～図１５の説明図を参照しながら説明する。図９～図１５は、図６に示す容量素子のＢ－Ｂ’線に沿う位置において、図８の対応するステップでの断面構造を示す斜視図である。まず、図８に示すように、ステップＳ１１では、共通配線５２を形成する。具体的には、図９に示すように、第１基材１０ａ（図５参照）の上に形成された絶縁層１１ｆの上に、共通配線５２を形成する。共通配線５２は、上記したように、積層膜（５２ａ，５２ｂ，５２ｃ）である。次に、共通配線５２及び絶縁層１１ｆを覆うように、絶縁層１１ｈと、ストッパー層６２と、犠牲層６３と、を順に成膜する。犠牲層６３は、例えば、酸化シリコンである。
ステップＳ１２では、図６の平面図に示したように第１容量配線１６ａの形状に合わせて犠牲層６３に溝形状の凹部６４を形成する。具体的には、図１０に示すように、絶縁層１１ｈ、ストッパー層６２、犠牲層６３における、共通配線５２と重なる位置に、エッチング処理を施すことによって凹部６４を形成する。凹部６４は、開口の幅（Ｘ方向またはＹ方向の長さ）よりも深さ（Ｚ方向の長さ）の方が長い形状に形成されている。
ステップＳ１３では、図１０に示すように、凹部６４の中及び犠牲層６３の上に、スペーサー膜６１ａを成膜する。スペーサー膜６１ａを成膜することにより、凹部６４の開口幅を狭く、言い換えれば、溝を細くすることができる。
ステップＳ１４では、スペーサー６１を完成させる。具体的には、図１１に示すように、スペーサー膜６１ａに異方性エッチング処理を施す。これにより、犠牲層６３の上のスペーサー膜６１ａと、凹部６４の底のスペーサー膜６１ａとが除去され、凹部６４の側壁のみにスペーサー６１が形成される。
ステップＳ１５では、凹部６４の中に第１容量配線１６ａを埋め込む。具体的には、図１２に示すように、凹部６４の中に、第１容量配線１６ａの材料であるタングステンを埋め込むことで、凹部６４の底に露出した共通配線５２と第１容量配線１６ａとを接続し、共通配線５２と第１容量配線１６ａとを電気的に接続する。凹部６４が、開口の幅（Ｘ方向またはＹ方向の長さのうち短い方の長さ）よりも深さ（Ｚ方向の長さ）の方が長い形状に形成されているため、凹部６４の中に形成されたタングステンよりなる第１容量配線１６ａは、凹部６４の形状と同様に幅よりもＺ方向の長さの方が長い形状、言い換えれば、プラグ状に形成される。本発明において、プラグ状とは、形状的には、このようにＸ方向またはＹ方向に沿った幅方向の長さよりもＺ方向に沿った高さ（又は深さ）方向の長さの方が長い形状のことをいい、好ましくは、図示したような壁形状であるが、円柱形状であってもよい。若しくは、本発明において、プラグ状とは、製造プロセス的には、図８から図１５に示した第１容量配線１６ａの製造プロセスにより形成した形状をいう。なお、凹部６４の中にスペーサー６１を配置したことにより、第１容量配線１６ａの細線化が可能となる。
ステップＳ１６では、第１容量配線１６ａの上部を露出させる。具体的には、図１３に示すように、酸化シリコンである犠牲層６３と、窒化シリコンであるストッパー層６２との選択比を利用して、ストッパー層６２まで犠牲層６３をエッチング処理により除去する。これにより、第１容量配線１６ａの上部が半分程度壁状に剥き出しになる。Ｏ面、Ｐ面、Ｑ面は、第１容量配線１６ａの剥き出しになった連続する３面を示している。
ステップＳ１７では、誘電体層１６ｃ及び第２容量配線１６ｂを成膜する。具体的には、図１４に示すように、第１容量配線１６ａの剥き出しになったＯ面、Ｐ面、Ｑ面を含む上部、スペーサー６１、ストッパー層６２を覆うように、誘電体層１６ｃと第２容量配線１６ｂとを順に成膜する。
ステップＳ１８では、容量素子１６を完成させる。具体的には、図１５に示すように、共通配線５２の幅と略同じ幅になるように、第２容量配線１６ｂ、誘電体層１６ｃ、ストッパー層６２を突き抜けるまでエッチング処理を行う。以上により、第１容量配線１６ａ、誘電体層１６ｃ、第２容量配線１６ｂを含む容量素子１６が完成する。
図１６に示すように、本実施形態の電子機器としてのプロジェクター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。なお、液晶ライトバルブ１２１０は、後述する液晶装置２００も適用される。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上に画素Ｐと、画素Ｐに隣り合う画素Ｐとの間の遮光領域Ｓに配置される容量素子１６とを有し、容量素子１６は、遮光領域Ｓに沿って延在する第１容量配線１６ａと、第１容量配線１６ａの少なくとも連続する３面（Ｏ面、Ｐ面、Ｑ面）を覆う誘電体層１６ｃと、第１容量配線１６ａの３面（Ｏ面、Ｐ面、Ｑ面）と誘電体層１６ｃを介して対向する第２容量配線１６ｂと、を有する。
この構成によれば、プラグ状の第１容量配線１６ａを覆うように誘電体層１６ｃが設けられているので、例えば、トレンチの中に誘電体層１６ｃを設ける場合と比較して、カバレッジ不良の発生を抑えることが可能となる。更に、プラグ状の第１容量配線１６ａを細くすることで、画素Ｐ間の遮光領域の幅を狭めることが可能となり、狭ピッチ化、即ち、微細化することができる。
また、第１基材１０ａと容量素子１６との間に共通配線５２を有し、共通配線５２は、画素Ｐの開口領域を規定すると共に、第１容量配線１６ａと電気的に接続されていることが好ましい。
この構成によれば、第１容量配線１６ａの幅が共通配線５２の幅に影響するので、第１容量配線１６ａを、例えば、細く形成することにより、画素ピッチを狭くすることができる。
また、共通配線５２と第２容量配線１６ｂとの間にストッパー層６２が配置されていることが好ましい。
この構成によれば、ストッパー層６２が配置されているので、プラグ状の第１容量配線１６ａの一部を露出させる際に、エッチングストッパーとして用いることができる。
また、ストッパー層６２と第１容量配線１６ａとの間に、スペーサー６１が配置されていることが好ましい。
この構成によれば、第１容量配線１６ａを形成する前に、スペーサー６１を形成しておくことにより、第１容量配線１６ａの幅を細くする、即ち、細線化することが可能となり、微細化することができる。
また、第１容量配線１６ａは、タングステンであることが好ましい。
この構成によれば、プラグ状の第１容量配線１６ａをつくることができる。
また、共通配線５２とストッパー層６２との間に絶縁層１１ｈが配置されていることが好ましい。
この構成によれば、絶縁層１１ｈが配置されているので、第２容量配線１６ｂと共通配線５２とが電気的に接続されることを防ぐことができる。
また、上記に記載の液晶装置１００を備えるので、表示品質を向上させることが可能なプロジェクター１０００を提供することができる。
本実施形態の液晶装置１００の製造方法は、第１基材１０ａの上に共通配線５２を形成する工程と、第１基材１０ａ及び共通配線５２の上に、絶縁層１１ｈと、ストッパー層６２と、犠牲層６３と、を順に形成する工程と、共通配線５２に到達するように、犠牲層６３と、ストッパー層６２と、絶縁層１１ｈと、に凹部６４を形成する工程と、凹部６４の側壁にスペーサー６１を形成する工程と、スペーサー６１を含む凹部６４の中にプラグ状の第１容量配線１６ａを形成する工程と、ストッパー層６２を用いて犠牲層６３及びスペーサー６１の一部を除去し、第１容量配線１６ａの一部を露出させる工程と、露出した第１容量配線１６ａの少なくとも連続する３面を覆うように誘電体層１６ｃと第２容量配線１６ｂとを順に成膜する工程と、共通配線５２の幅と略同じ幅になるように、第２容量配線１６ｂと、誘電体層１６ｃと、ストッパー層６２と、を除去して、容量素子１６を形成する工程と、を有する。
この方法によれば、プラグ状の第１容量配線１６ａの一部を露出させてから、誘電体層１６ｃと第２容量配線１６ｂを形成するので、例えば、トレンチの中に誘電体層１６ｃを形成する場合と比較して、カバレッジ不良の発生を抑えることが可能となる。更に、プラグ状の第１容量配線１６ａを細くすることで、画素Ｐ間の遮光領域の幅を狭めることが可能となり、狭ピッチ化、即ち、微細化することができる。
なお、上記した液晶装置１００の構造に限定されず、例えば、図１７に示す液晶装置２００の構造に適用するようにしてもよい。図１７は、変形例の液晶装置２００の画素Ｐ、特にトランジスター３０及び容量素子１１６の構造を示す平面図である。
図１７に示すように、液晶装置２００は、走査線３ａの延在方向に沿って半導体層３０ａが配置されている。容量素子１１６は、例えば、走査線３ａと重なる位置に配置されている。容量素子１１６は、上記実施形態の容量素子１６と形状は異なるものの、第１容量配線１１６ａ、誘電体層１１６ｃ、第２容量配線１１６ｂとを有している。
この構成によれば、半導体層３０ａが、データ線６ａに沿って配置される場合、及び走査線３ａに沿って配置される場合のどちらの構造であっても、また、容量素子１１６の配置場所や形状が異なっている構造であっても、上記実施形態と同様に、画素Ｐ間の遮光領域の幅を狭めることが可能となり、狭ピッチ化、即ち、微細化することができる。
また、上記したような第１容量配線１６ａ，１１６ａの形状に限定されず、容量面積が稼げるような形状であれば好ましい。
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，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ…絶縁層、１１ｇ…ゲート絶縁層、１１ｈ，１１ｉ…絶縁層、１４…シール材、１５…液晶層、１６…容量素子、１６ａ…第１容量配線、１６ｂ…第２容量配線、１６ｃ…容量絶縁層としての誘電体層、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、３０ｃ…チャネル領域、３０ｄ…ドレイン領域、３０ｄ１…第２ＬＤＤ領域、３０ｇ１…ゲート配線、３０ｇ…ゲート電極、３０ｓ…ソース領域、３０ｓ１…第１ＬＤＤ領域、３１…対向電極、３２…第２配向膜、３３…絶縁層、５１…中継配線、５２…第１配線としての共通配線、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ…膜、６１…スペーサー、６１ａ…スペーサー膜、６２…ストッパー層、６３…犠牲層、６４…凹部、７０…外部接続用端子、１００，２００…電気光学装置としての液晶装置、１１６…容量素子、１１６ａ…第１容量配線、１１６ｃ…誘電体層、１１６ｂ…第２容量配線、１０００…電子機器としてのプロジェクター、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 (7)
- 液晶層と、
画素電極と、
第１配線と、
前記第１配線を覆う層間絶縁層と、
前記層間絶縁層の開口内に埋め込まれ、前記第１配線と電気的に接続された第１部分と、前記層間絶縁層から突出するように配置された第２部分と、を含む第１容量電極と、
前記第１容量電極の前記層間絶縁層から突出した部分を覆うように配置された容量絶縁層と、
前記第１容量電極と前記容量絶縁層を介して配置されるとともに、前記画素電極と電気的に接続された第２容量電極と、
前記層間絶縁層の開口の側面と前記第１容量電極の第１部分との間に配置されたスペーサーと、
を有す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、
前記第１容量電極の第１部分及び第２部分は、平面視において、前記層間絶縁層の開口の側面に沿って配置された前記スペーサー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。 - 請求項１に記載の電気光学装置であって、
前記第１配線と前記第２容量電極との間にストッパー層が配置されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項３に記載の電気光学装置であって、
前記ストッパー層は、前記層間絶縁層の開口と重なる位置に開口を有し、
前記スペーサーは、前記ストッパー層の開口の側面と前記第１容量電極の第１部分との間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１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
前記第１容量電極は、タングステンを含むことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項３に記載の電気光学装置であって、
前記第１配線と前記ストッパー層との間に前記層間絶縁層が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乃至請求項６のいずれか一項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。
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