(57)【要約】【課題】蓄積容量を構成する誘電体層の耐圧を向上させ、誘電体層を薄膜化し、画素の高密度化に対応した蓄積容量の小面積化における、蓄積容量の容量値の低下を軽減する。【解決手段】ＴＦＴ３０と、ＴＦＴ３０に電気的に接続された画素電極９及び蓄積容量７０とを備え、蓄積容量７０は、第１容量電極２と、第２容量電極５と、第１容量電極２と第２容量電極５との間に配置された誘電体層７とを含み、第１容量電極２と第２容量電極５とは同じ材料であり、誘電体層７は酸化ハフニウム膜Ｈと酸化アルミニウム膜Ａとを含み、酸化ハフニウム膜Ｈと酸化アルミニウム膜Ａとは交互に積層され、誘電体層７の第１容量電極２の側に配置された膜、及び誘電体層７の第２容量電極５の側に配置された膜は酸化ハフニウム膜Ｈであることを特徴とする。【選択図】図５
2014142485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランジスターと、
前記トランジスターに電気的に接続された画素電極及び蓄積容量と、
を備え、
前記蓄積容量は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された誘電体層と、を含み、
前記第１電極と前記第２電極とは、同じ材料であり、
前記誘電体層は、酸化ハフニウム膜と酸化アルミニウム膜とを含み、
前記酸化ハフニウム膜と前記酸化アルミニウム膜とは、交互に積層され、
前記誘電体層の前記第１電極の側に配置された膜、及び前記誘電体層の前記第２電極の側に配置された膜は、前記酸化ハフニウム膜であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第１電極の側に配置された膜、及び前記第２電極の側に配置された膜の膜厚範囲は、４ｎｍから５．３ｎｍであり、
前記第１電極の側に配置された膜と、前記第２電極の側に配置された膜との間に配置された前記酸化ハフニウム膜の膜厚範囲は、０．６ｎｍから２ｎｍであり、
前記酸化アルミニウム膜の膜厚範囲は、１ｎｍから５ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記誘電体層は、前記酸化ハフニウム膜と前記酸化アルミニウム膜とがこの順に前記第１電極の側から交互に積層された１３層の多層膜であり、
前記第１電極の側に配置された膜、及び前記第２電極の側に配置された膜の膜厚は、４ｎｍであり、
前記第１電極の側に配置された膜と前記第２電極の側に配置された膜との間に配置された前記酸化ハフニウム膜の膜厚は、１．６ｎｍであり、
前記酸化アルミニウム膜の膜厚は、１．７ｎｍであることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記同じ材料は、窒化チタンまたはインジウム酸化物のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置、及び当該電気光学装置を搭載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記電気光学装置として、例えば液晶プロジェクターの光変調手段（ライトバルブ）として用いられるアクティブ駆動型の液晶装置が挙げられる。当該液晶装置の画素は、光を変調（透過）する開口領域と、光を遮光する非開口領域とを有している。画素の開口領域には画素電極が配置され、画素の非開口領域には画素電極をスイッチング制御するトランジスターが配置されている。さらに、画素には、画素電極に書き込まれた画像信号を保持するための蓄積容量が設けられている。例えば、遮光性材料で構成された容量電極を有する遮光性の蓄積容量は、非開口領域に配置される。そして、この種の液晶装置では、より高品位の画像を得るために、蓄積容量の容量値を大きくし、画素電極における画像信号の電位保持特性を高める必要があった。
【０００３】
上述した蓄積容量は、対向配置された一対の容量電極の間に誘電体層が挟まれた構造を有している。例えば、特許文献１では、誘電体層が酸化ハフニウム膜と酸化アルミニウム膜との多層膜で構成された遮光性の蓄積容量が提案されている。詳しくは、窒化チタン電極とアルミニウム電極との間に、酸化ハフニウム膜とアルミナとが交互に積層された５層構造の誘電体層が挟まれた構造を有している。酸化ハフニウム膜と酸化アルミニウム膜とが交互に積層された５層構造の誘電体層とすることで、酸化ハフニウム膜と酸化アルミニウム膜とが交互に積層された３層構造の誘電体層と比べて、耐圧性に優れた蓄積容量が提供されるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】２０１１−１５８７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液晶プロジェクターには、より明るい表示が要求されるため、光変調手段として用いられる液晶装置の画素における開口領域の面積を大きくし、非開口領域の面積を小さくする必要があった。すなわち、非開口領域の面積を小さくし、非開口領域に配置される蓄積容量の面積を小さくする必要があった。そして、蓄積容量は、高品位の画像を得るための重要な構成要素であり、蓄積容量の面積が小さくなっても、蓄積容量の容量値が小さくならないように、例えば蓄積容量を構成する誘電体層を薄膜化する必要があった。それゆえに、誘電体層を薄膜化すると誘電体層が絶縁破壊されやすくなるので、誘電体層の耐圧性をさらに向上させる必要があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る電気光学装置は、トランジスターと、前記トランジスターに電気的に接続された画素電極及び蓄積容量と、を備え、前記蓄積容量は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された誘電体層と、を含み、前記第１電極と前記第２電極とは同じ材料であり、前記誘電体層は酸化ハフニウム膜と酸化アルミニウム膜とを含み、前記酸化ハフニウム膜と前記酸化アルミニウム膜とは交互に積層され、前記誘電体層の前記第１電極の側に配置された膜、及び前記誘電体層の前記第２電極の側に配置された膜は、前記酸化ハフニウム膜であることを特徴とする。
【０００８】
第１電極及び第２電極を同じ材料、すなわち後述する窒化チタンやインジウム酸化物などの主成分が同じであり同じ大きさの仕事関数を有する材料で構成することによって、第１電極と第２電極との間に印加する電圧の極性によって性能（リーク電流、耐圧など）が異なるという不具合を軽減することができる。前記の同じという内容については後述する。
さらに、誘電率が大きいという特長を有する酸化ハフニウム膜と、リーク電流が小さいという特長を有する酸化アルミニウム膜とを交互に積層して誘電体層を構成することによって、大容量で低リーク電流（高耐圧）の蓄積容量を実現でき、加えて単位面積当たりの容量値（容量密度）を大きくすることができる。また、酸化ハフニウム膜は、酸化アルミニウム膜と比べて、電気光学装置の製造過程で使用する薬液（フッ酸）に対して優れた耐性を有している。誘電体層の第１電極の側に配置された膜と誘電体層の第２電極の側に配置された膜とを酸化ハフニウム膜とする、すなわち誘電体層の端部に配置された膜を酸化ハフニウム膜とすることによって、電気光学装置の製造過程で使用する薬液による誘電体層の劣化を抑制することができる。
蓄積容量は、表示に寄与しない非開口領域（遮光領域）に配置される。蓄積容量の容量密度が大きくなっているので、蓄積容量の容量値の低下を招かずに蓄積容量の面積を小さくし、非開口領域の面積を小さくできる。従って、表示に寄与する開口領域（透過領域）の面積を大きくすることができるので、より明るい表示が実現される。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に記載の電気光学装置において、前記第１電極の側に配置された膜及び前記第２電極の側に配置された膜の膜厚範囲は４ｎｍから５．３ｎｍであり、前記第１電極の側に配置された膜と前記第２電極の側に配置された膜との間に配置された前記酸化ハフニウム膜の膜厚範囲は０．６ｎｍから２ｎｍであり、前記酸化アルミニウム膜の膜厚範囲は１ｎｍから５ｎｍであることが好ましい。
【００１０】
例えば、誘電体層を構成する誘電体膜（酸化ハフニウム膜、酸化アルミニウム膜）が厚くなり、誘電体膜が結晶化すると、結晶粒界を介してのリーク電流が大きくなり、蓄積容量の耐圧が低下する不具合が発生する場合がある。例えば、誘電体層を構成する誘電体膜が薄くなり、微小な欠陥や歪みなどの影響（誘電体膜の脆弱性）が顕在化すると、蓄積容量の耐圧が低下する不具合が発生する場合がある。このような不具合を抑制するためには、誘電体層を構成する誘電体膜の膜厚を適正な範囲に制御する必要があり、酸化ハフニウム膜の膜厚範囲は４ｎｍから５．３ｎｍまたは０．６ｎｍから２ｎｍのいずれかであることが好ましく、酸化アルミニウム膜の膜厚範囲は、１ｎｍから５ｎｍであることが好ましい。
さらに、誘電体層の第１電極の側に配置された膜と誘電体層の第２電極の側に配置された膜、すなわち誘電体層の端部に配置された膜は、電気光学装置の製造工程で使用する薬液（フッ酸）に曝され、当該薬液の影響をより受けにくくするために、当該薬液に曝されない第１電極の側に配置された膜と第２電極の側に配置された膜との間に配置された膜よりも、厚くすることが好ましい。よって、第１電極の側に配置された膜（酸化ハフニウム膜）及び第２電極の側に配置された膜（酸化ハフニウム膜）の膜厚範囲は４ｎｍから５．３ｎｍであることが好ましく、第１電極の側に配置された膜と第２電極の側に配置された膜との間に配置された酸化ハフニウム膜の膜厚範囲は０．６ｎｍから２ｎｍであることが好ましい。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に記載の電気光学装置において、前記誘電体層は、前記酸化ハフニウム膜と前記酸化アルミニウム膜とがこの順に前記第１電極の側から交互に積層された１３層の多層膜であり、前記第１電極の側に配置された膜及び前記第２電極の側に配置された膜の膜厚は４ｎｍであり、前記第１電極の側に配置された膜と前記第２電極の側に配置された膜との間に配置された前記酸化ハフニウム膜の膜厚は１．６ｎｍであり、前記酸化アルミニウム膜の膜厚は１．７ｎｍであることが好ましい。
【００１２】
上述したように、誘電体層を構成する誘電体膜の膜厚には適正な範囲があり、酸化ハフニウム膜の膜厚範囲は４ｎｍから５．３ｎｍまたは０．６ｎｍから２ｎｍのいずれかであることが好ましく、酸化アルミニウム膜の膜厚範囲は、１ｎｍから５ｎｍであることが好ましい。さらに、当該酸化ハフニウム膜と当該酸化ハフニウム膜とを交互に積層する積層数が多くなりすぎると、当該酸化ハフニウム膜及び当該酸化ハフニウム膜を形成するための処理時間が増加し、蓄積容量の生産性が低下するという不具合を招くことになる。また、誘電体層を構成する誘電体膜の積層数が少なくなり、誘電体層が薄くなりすぎると、誘電体層のショート欠陥が発生しやすくなる。よって、誘電体層を構成する誘電体膜の積層数、及び誘電体膜の膜厚範囲にも、より適正な条件がある。
誘電体層は、酸化ハフニウム膜と酸化アルミニウム膜とがこの順に第１電極の側から交互に積層された１３層の多層膜であり、第１電極の側に配置された膜（酸化ハフニウム膜）及び前記第２電極の側に配置された膜（酸化ハフニウム膜）の膜厚は４ｎｍであり、第１電極の側に配置された膜と第２電極の側に配置された膜との間に配置された酸化ハフニウム膜の膜厚は１．６ｎｍであり、酸化アルミニウム膜の膜厚は１．７ｎｍであることが、より好ましい。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に記載の電気光学装置において、前記同じ材料は、窒化チタンまたはインジウム酸化物のいずれかであることが好ましい。
【００１４】
窒化チタンは、フッ酸に対して優れた耐性を有している。第１電極及び第２電極を窒化チタンで構成することによって、電気光学装置の製造過程で使用する薬液（フッ酸）による劣化を抑制することができる。さらに、窒化チタンの仕事関数は４．７ｅＶであり、窒化チタンは、特許文献１で使用されているアルミニウム（仕事関数４．１ｅＶ）と比べて高い仕事関数を有しているので、電極（第１電極、第２電極）と誘電体層との境界におけるエネルギー障壁が高くなり、電極と誘電体層との間にリーク電流が流れにくくなり、耐圧を大きくすることができる。
インジウム酸化物は、フッ酸に対する耐性を有し、窒化チタンと比べて同等の仕事関数を有しているので、窒化チタンと同等の耐圧特性を有することになる。さらに、インジウム酸化物は透光性導電材料であり、インジウム酸化物で構成された蓄積容量は、透光性を有する。よって、非開口領域（遮光領域）に加えて開口領域（透過領域）にも、インジウム酸化物で構成された透光性の蓄積容量を配置できるので、非開口領域の面積を小さくし、開口領域の面積を大きくすることができる。従って、光の利用効率をさらに向上させ、より明るい表示が実現される。
【００１５】
［適用例５］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする。
【００１６】
本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置を備え、電気光学装置を構成する蓄積容量の耐圧及び容量密度が大きくなっている。よって、長期間の使用（通電）によっても壊れにくく、高い信頼性が実現される。さらに、蓄積容量の面積及び非開口領域（遮光領域）の面積を小さくし、開口領域（透過領域）の面積を大きくできるので、より明るい表示が実現される。例えば、投射型表示装置、投射型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）、直視型のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、電子ブック、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、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、ＰＯＳなどの情報端末機器、及び電子手帳などの電子機器に、上記適用例に記載の電気光学装置を適用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１に係る液晶装置の構成を示す概略平面図。
【図２】図１のＪ−Ｊ’に沿った概略断面図。
【図３】実施形態１に係る液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図４】相隣接する複数の画素の概略平面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図。
【図６】図５の破線で囲まれた領域Ｃの模式断面図。
【図７】（ａ）は実施例１〜実施例６に関する蓄積容量の形成条件、（ｂ）は比較例１及び比較例２に関する蓄積容量の形成条件。
【図８】実施例３の蓄積容量の電流電圧特性。
【図９】比較例２の蓄積容量の電流電圧特性。
【図１０】蓄積容量のエネルギー準位の状態を示す模式図。
【図１１】実施例１の電流電圧特性。
【図１２】比較例１の電流電圧特性。
【図１３】誘電体層を構成する誘電体膜の積層数と耐圧との関係を示す図。
【図１４】電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。係る実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の各図においては、各層や各部位を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部位の縮尺を実際とは異ならせしめてある。
【００１９】
（実施形態１）
「液晶装置の概要」
本実施形態に係る液晶装置１００は、薄膜トランジスター（以降、ＴＦＴと称す）３０を備えた透過型液晶装置であり、例えば後述する液晶プロジェクターの光変調素子として好適に用いることができるものである。
【００２０】
まず、本実施形態に係る液晶装置１００の全体構成について、図１乃至図３を参照して説明する。ここに、図１は、液晶装置の構成を示す概略平面図であり、図２は、図１のＪ−Ｊ’に沿った液晶装置の概略断面図である。図３は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００２１】
図１及び図２に示すように、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５０とを有する。
【００２２】
素子基板１０は、対向基板２０よりも一回り大きい。素子基板１０と対向基板２０とは、額縁状に配置されたシール材５２を介して接合され、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５０を構成している。シール材５２は、例えば熱硬化性また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５２には、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサー５６が混入されている。
【００２３】
額縁状に配置されたシール材５２の内側には、同じく額縁状の遮光膜５３が設けられている。遮光膜５３は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなり、遮光膜５３の内側が表示領域Ｅとなる。表示領域Ｅには、画素Ｐがマトリックス状に複数配置されている。
【００２４】
素子基板１０の複数の外部接続用端子１０２が配列した１辺部と該１辺部に沿ったシール材５２との間にデータ線駆動回路１０１が設けられている。該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５２の内側に走査線駆動回路１０４が設けられている。該１辺部と対向する他の１辺部のシール材５２の内側には、２つの走査線駆動回路１０４を繋ぐ複数の配線１０５が設けられている。これらデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４に繋がる配線は、該１辺部に沿って配列した複数の外部接続用端子１０２に接続されている。
以降、該１辺部に沿った方向をＸ方向、該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、及び素子基板１０から対向基板２０に向かう方向をＺ方向として説明する。
【００２５】
図２に示すように、素子基板１０は、素子基板本体１０ａ、並びに素子基板本体１０ａの液晶層５０側の面に形成された薄膜トランジスター（Thin  Film  Transistor；以降ＴＦＴと称す）３０や画素電極９、及び画素電極９を覆う配向膜３６などを有している。素子基板本体１０ａは、例えば石英やガラスなどの透明材料で構成されている。また、ＴＦＴ３０や画素電極９は画素Ｐの構成要素であり、画素ＰはＸ方向及びＹ方向にマトリックス状に配列されている。画素Ｐの詳細は後述する。
【００２６】
対向基板２０は、対向基板本体２０ａ、並びに対向基板本体２０ａの液晶層５０側の面に順に積層された遮光膜２３，５３、対向電極２１、及び配向膜２２などを有している。
対向基板本体２０ａは、例えば石英やガラスなどの透明材料で構成されている。
【００２７】
遮光膜２３，５３は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなる。図１に示すように、遮光膜５３は、平面的に走査線駆動回路１０４と重なる位置に額縁状に設けられている。遮光膜２３は、平面的にＴＦＴ３０と重なる位置に設けられている。これにより対向基板２０から素子基板１０に入射する光を遮光して、走査線駆動回路１０４やＴＦＴ３０の光による誤動作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。
【００２８】
対向電極２１は、例えばＩＴＯなどの透明導電膜からなり、表示領域Ｅに亘って形成される。対向電極２１は、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１０６により素子基板１０側の配線に電気的に接続されている。
【００２９】
画素電極９を覆う配向膜３６及び対向電極２１を覆う配向膜２２は、液晶装置１００の光学設計に基づいて設定されており、本実施形態では、酸化シリコンなどの無機材料の斜め蒸着膜（無機配向膜）で構成されている。また、配向膜３６，２２は、ポリイミドなどの有機配向膜を使用してもよい。
【００３０】
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信号線としての複数の走査線１１及び複数のデータ線６と、走査線１１に対して平行に延在する容量線３００とを有する。なお、容量線３００の配置はこれに限定されず、データ線６に対して平行に延在するように配置してもよい。
【００３１】
走査線１１とデータ線６とにより区分された領域に、画素電極９と、ＴＦＴ３０と、蓄積容量７０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。
【００３２】
走査線１１はＴＦＴ３０のゲート（ゲート電極３０ｂ、図５参照）に電気的に接続され、データ線６はＴＦＴ３０のソース（ソース領域３０ａ１、図５参照）に電気的に接続されている。画素電極９はＴＦＴ３０のドレイン（ドレイン領域３０ａ３、図５参照）に電気的に接続されている。
【００３３】
データ線６はデータ線駆動回路１０１（図１）に接続されており、データ線駆動回路１０１から供給される画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎが各画素Ｐに供給される。走査線１１は走査線駆動回路１０４（図１）に接続されており、走査線駆動回路１０４から供給される走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍが各画素Ｐに供給される。データ線駆動回路１０１からデータ線６に供給される画像信号Ｓ１〜Ｓｎ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６同士に対してグループごとに供給してもよい。
【００３４】
液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号Ｇ１〜Ｇｍ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６から供給される画像信号Ｓ１〜Ｓｎが所定のタイミングで画素電極９に書き込まれる構成となっている。画素電極９に書き込まれる画像信号Ｓ１〜Ｓｎの電圧は、対向電極２１に対して−５Ｖ〜＋５Ｖの範囲で変化する。そして、画素電極９を介して液晶層５０に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、画素電極９と液晶層５０を介して対向配置された共通電極として機能する対向電極２１との間で一定期間保持される。
【００３５】
保持された画像信号Ｓ１〜Ｓｎがリーク（劣化）するのを防止するため、画素電極９と対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が接続されている。蓄積容量７０は、ＴＦＴ３０のドレインと容量線３００との間に設けられている。
【００３６】
このような液晶装置１００は透過型であって、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くて明表示となるノーマリーホワイトモードや、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くて暗表示となるノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。光学設計に応じて、光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子（図示省略）が配置されて用いられる。
【００３７】
「画素の構成」
次に、上述の動作を実現する画素Ｐの具体的な構成について、図４及び図５を参照して説明する。
【００３８】
図４は、相隣接する複数の画素の概略平面図であり、図５は、図４のＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図である。説明の便宜上、図４では画素電極９を含み画素電極９よりＺ（＋）方向（上側）に位置する部分の図示が省略され、図５では画素電極９より上側に位置する部分の図示が省略されている。
【００３９】
図４において、素子基板本体１０ａ上には、走査線１１及びデータ線６が、夫々Ｘ方向及びＹ方向に沿って配置されている。走査線１１及びデータ線６が互いに交差する個所の各々にはＴＦＴ３０が設けられている。尚、図４では図示を省略しているが、走査線１１及びデータ線６等によって規定される非開口領域（遮光性材料で構成された領域）を除く開口領域を覆うように、画素電極９がマトリックス状に複数設けられている。
【００４０】
図４及び図５において、ＴＦＴ３０は、互いに対向配置された半導体層３０ａ及びゲート電極３０ｂを含んで構成されている。
【００４１】
半導体層３０ａは、例えばポリシリコンからなり、ソース領域３０ａ１、チャネル領域３０ａ２、ドレイン領域３０ａ３を備えて構成されている。尚、 チャネル領域３０ａ２及びソース領域３０ａ１の界面、又はチャネル領域３０ａ２及びドレイン領域３０ａ３の界面にはＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域が形成されていてもよい。
【００４２】
ゲート電極３０ｂは、例えば導電性ポリシリコンから形成されており、コンタクトホール（図示省略）によって走査線１１と電気的に接続されている。ゲート電極３０ｂと半導体層３０ａとの間には、ゲート絶縁膜１３が配置されている。
【００４３】
図５において、素子基板本体１０ａと半導体層３０ａ（ＴＦＴ３０）との間には、走査線１１及び下地絶縁膜１２が設けられている。
走査線１１は、素子基板本体１０ａの上に形成され、例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｐｄ（パラジウム）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、これらを積層したもの等の遮光性材料からなる。走査線１１は、素子基板本体１０ａから入射する光に対してＴＦＴ３０の半導体層３０ａを遮光するように、ＴＦＴ３０の下側に配置された遮光膜である。
【００４４】
下地絶縁膜１２は、走査線１１を覆って素子基板本体１０ａの全面に設けられ、走査線１１とＴＦＴ３０とを層間絶縁している。下地絶縁膜１２は、素子基板本体１０ａの表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等でＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能も有する。
【００４５】
図５において、半導体層３０ａのチャネル領域３０ａ２と対向するように配置されたゲート電極３０ｂは、第１層間絶縁膜１４で覆われている。第１層間絶縁膜１４の上には、データ線６及び中継層１が設けられている。
【００４６】
データ線６は、第１層間絶縁膜１４及びゲート絶縁膜１３を貫通するコンタクトホール３１を介して、半導体層３０ａのソース領域３０ａ１に電気的に接続されている。データ線６は、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ等のＡｌ（アルミニウム）含有材料、又はＡｌ単体、若しくはＡｌ層とＴｉＮ層等との多層膜からなる。またデータ線６は、ＴＦＴ３０を遮光する機能も有している。
【００４７】
中継層１は、第１層間絶縁膜１４上においてデータ線６と同層に形成されており、コンタクトホール３２を介して、半導体層３０ａのドレイン領域３０ａ３に電気的に接続されている。中継層１とデータ線６とは、同一工程で形成され、同じ材料で構成されている。
【００４８】
データ線６及び中継層１は第２層間絶縁膜１５で覆われ、第２層間絶縁膜１５の上には、シールド層４が設けられている。シールド層４には、コモン電位が供給され、データ線６から第１容量電極２に作用する電界の影響を抑制する。
【００４９】
シールド層４は第３層間絶縁膜１６で覆われ、第３層間絶縁膜１６の上には、蓄積容量７０が設けられている。蓄積容量７０は、第３層間絶縁膜１６の上に順に積層された第１容量電極２と、誘電体層７と、第２容量電極５と、を含んで形成される。この蓄積容量７０によれば、画素電極９における電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。
なお、第１容量電極２は本発明における「第１電極」の一例であり、第２容量電極５は本発明における「第２電極」の一例である。蓄積容量７０の詳細は後述する。
【００５０】
図５において、画素電極９は、例えばＩＴＯなどの透明導電膜が用いられ、層間絶縁膜１７，１８，１９を介して蓄積容量７０よりも上層側に形成されている。画素電極９は、層間絶縁膜１８，１９を貫通するコンタクトホール３４、第１容量電極２、第２層間絶縁膜１５と第３層間絶縁膜１６とを貫通するコンタクトホール３３、中継層１、及び第１層間絶縁膜１４を貫通するコンタクトホール３２を介してドレイン領域３０ａ３と電気的に接続される。そして、画素電極９の上側表面には、配向膜３６（図示省略）が設けられている。
【００５１】
「蓄積容量の構成」
次に、蓄積容量７０の具体的な構成について、図６を参照して説明する。図６は、図５の中の破線で囲まれた領域Ｃの模式断面図である。
【００５２】
上述したように、蓄積容量７０は第３層間絶縁膜１６の上に設けられている。蓄積容量７０は、第３層間絶縁膜１６の上に設けられた第１容量電極２と、第１容量電極２に対向配置された第２容量電極５と、第１容量電極２と第２容量電極５との間に配置された誘電体層７と、を含んで構成される。
【００５３】
第１容量電極２は、ＴＦＴ３０のドレイン領域３０ａ３及び画素電極９に電気的に接続された画素電位側容量電極である。第２容量電極５は、容量線３００（図３参照）を介してコモン電位源と電気的に接続され、固定電位に維持された固定電位側容量電極である。
このように、第１容量電極２は画素電極９と同じ電位であり、第２容量電極５は対向電極２１と同じ電位である。よって、第１容量電極２は、画素電極９と同じ電圧、すなわち第２容量電極５（対向電極２１）に対して−５Ｖ〜＋５Ｖの範囲の電圧が印加される。
【００５４】
第１容量電極２及び第２容量電極５は、同じ材料で構成される。具体的には、第１容量電極２及び第２容量電極５を構成する材料は窒化チタン（ＴｉＮ）であり、例えば塩化チタン（ＴｉＣｌ4）とアンモニア（ＮＨ3）とを反応ガスとするＣＶＤ法で形成することができる。窒化チタンの仕事関数は、概略４．７ｅＶである。ここでいう同じ材料とは、窒化チタンを主成分とする材料を意味し、例えば仕事関数に大きな変化を与えない程度の不純物（チタンや窒素以外の元素）を含んでいても良い。仮に、第１容量電極２及び第２容量電極５において、チタン元素及び窒素元素の化学量論的組成が異なっていても、第１容量電極２及び第２容量電極５が略同じ仕事関数を有していれば、第１容量電極２及び第２容量電極５は同じ材料で構成されているとみなす。さらに、第１容量電極２及び第２容量電極５が、チタン元素及び窒素元素と異なる元素（不純物）を含んでいても、第１容量電極２及び第２容量電極５が略同じ仕事関数を有していれば、第１容量電極２及び第２容量電極５は同じ材料で構成されているとみなす。
さらに、窒化チタン以外の材料であっても、同じ物質を主成分とし、窒化チタンと仕事関数が略同じであれば同じ材料で構成されているとみなす。
【００５５】
素子基板１０を形成する工程では、フッ酸が使用される。第１容量電極２及び第２容量電極５は、フッ酸に曝される場合があるので、フッ酸に対する耐性が要求される。窒化チタンは、フッ酸に対して優れた耐性を有しており、第１容量電極２及び第２容量電極５を構成する材料として好適である。
【００５６】
第１容量電極２と第２容量電極５との間には、誘電体層７が配置される。誘電体層７は、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）で構成された誘電体膜（以降、酸化ハフニウム膜Ｈと称す）と、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）で構成された誘電体膜（以降、酸化アルミニウム膜Ａと称す）と、が交互に積層された多層膜である。
【００５７】
誘電体層７は、第１容量電極２の側から、酸化ハフニウム膜Ｈと酸化アルミニウム膜Ａとが、この順に交互に積層された構成を有している。そして、図６における符号ｎは、誘電体膜の積層数を示している。例えば、誘電体層７の第１容量電極２の側に積層された１層目の膜を酸化ハフニウム膜Ｈ１、誘電体層７の第１容量電極２の側に積層された２層目の膜を酸化アルミニウム膜Ａ２、誘電体層７の第１容量電極２の側に積層された３層目の膜を酸化ハフニウム膜Ｈ３というように、酸化ハフニウム膜Ｈと酸化アルミニウム膜Ａとに符号ｎを付している。
以降、説明の都合によって、酸化ハフニウム膜Ｈ及び酸化アルミニウム膜Ａのように符号ｎを付さずに説明する場合と、酸化ハフニウム膜Ｈｎ及び酸化アルミニウム膜Ａｎのように符号ｎを付して説明する場合とがある。
【００５８】
誘電体層７の第１容量電極２の側に配置された膜は酸化ハフニウム膜Ｈ１であり、誘電体層７の第２容量電極５の側に配置された膜は酸化ハフニウム膜Ｈｎである。このように誘電体層７の端部には、酸化ハフニウム膜Ｈが配置されている。以降の説明では、誘電体層７の第１容量電極２の側に配置された膜、及び誘電体層７の第２容量電極５の側に配置された膜を、誘電体層７の端部に配置された膜と称す。さらに、誘電体層７の第１容量電極２の側に配置された膜と、誘電体層７の第２容量電極５の側に配置された膜との間に配置された膜を、誘電体層７の内部に配置された膜と称す。
【００５９】
誘電体層７の端部に配置された膜も、第１容量電極２及び第２容量電極５と同様に、フッ酸に曝される場合があるので、フッ酸に対する耐性が要求される。酸化ハフニウム膜Ｈは、酸化アルミニウム膜Ａと比べてフッ酸に対する耐性が優れているので、誘電体層７の端部に配置された膜として好適である。さらに、詳細は後述するが、フッ酸などの素子基板１０を形成する工程で使用する薬液に対して十分な耐性を確保するために、誘電体層７の端部に配置された酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚は、誘電体層７の内部に配置された酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚よりも大きくなっている。
【００６０】
酸化ハフニウム膜Ｈは、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法によって形成される。Ｈｆの供給源であるＴＥＭＡ−Ｈｆ（テトラエチルメチルアミノハフニウム）ガスを成膜チャンバー内に導入し、第１容量電極２の表面または酸化アルミニウム膜Ａの表面にＴＥＭＡ−Ｈｆまたはその活性種を化学吸着させる。次に、オゾン（Ｏ3）ガスを成膜チャンバーに導入する。このとき、オゾンガスと、第１容量電極２の表面または酸化アルミニウム膜Ａの表面に吸着したＴＥＭＡ−Ｈｆとが熱反応して、１原子層分の酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ2）が形成される。この操作を繰り返すことで、所定の膜厚の酸化ハフニウム膜Ｈを、高精度に形成することができる。
【００６１】
酸化アルミニウム膜Ａも、ＡＬＤ法によって形成される。Ａｌ供給源であるＴＭＡ（テトラメチルアミン）ガスを成膜チャンバー内に導入し、酸化ハフニウム膜の表面にＴＭＡまたはその活性種を化学吸着させる。次にオゾンガスを成膜チャンバーに導入し、オゾンガスと酸化ハフニウム膜の表面に吸着したＴＭＡとが熱反応して、１原子層分の酸化アルミニウム膜（Ａ2ｌＯ3）が形成される。この操作を繰り返すことで、所定の膜厚の酸化アルミニウム膜Ａを高精度に形成することができる。
このように、ＡＬＤ法は、一原子層レベルで膜厚を制御することが可能であり、酸化ハフニウム膜Ｈ及び酸化アルミニウム膜Ａを、所定の膜厚で高精度に形成することができる。
【００６２】
酸化ハフニウム膜Ｈの比誘電率は概略２０〜２５であり、酸化アルミニウム膜Ａの比誘電率は概略９である。酸化アルミニウム膜Ａと比べて、酸化ハフニウム膜Ｈは、リーク電流は大きいが比誘電率が大きいという長所を有している。一方、酸化ハフニウム膜Ｈと比べて、酸化アルミニウム膜Ａは、比誘電率は小さいがリーク電流が小さいという長所を有している。誘電体層７を、酸化ハフニウム膜Ｈと酸化アルミニウム膜Ａとが交互に積層された多層膜とすることによって、高誘電率で低リーク電流の（高耐圧の）蓄積容量７０を形成することができる。
【００６３】
「蓄積容量の好適条件」
次に、具体的な実施例や比較例を挙げて、蓄積容量７０の好適条件を説明する。図７（ａ）は、実施例１〜実施例６に関する蓄積容量７０の形成条件である。図７（ｂ）は、比較例１及び比較例２に関する蓄積容量７０の形成条件である。
「実施例及び比較例の構成」
【００６４】
（実施例１）
実施例１の誘電体層７は、３層の酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５と、２層の酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４とからなる５層構造を有している。また、酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５の膜厚は５．３ｎｍ、酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４の膜厚は５ｎｍである。
【００６５】
（実施例２）
実施例２の誘電体層７は、５層の酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７，Ｈ９と、４層の酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８とからなる９層構造を有している。また、誘電体層７の端部には、膜厚５ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ９が配置されている。誘電体層７の内部には、膜厚２ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７と、膜厚２．５ｎｍの酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８とが配置されている。
【００６６】
（実施例３）
実施例３の誘電体層７は、７層の酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７，Ｈ９，Ｈ１１，Ｈ１３と、６層の酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２とからなる１３層構造を有している。また、誘電体層７の端部には、４ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ１３が配置されている。誘電体層７の内部には、膜厚１．６ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７，Ｈ９，Ｈ１１と、膜厚１．７ｎｍの酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２とが配置されている。
【００６７】
（実施例４）
実施例４の誘電体層７は、８層の酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７，Ｈ９，Ｈ１１，Ｈ１３，Ｈ１５と、７層の酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２，Ａ１４とからなる１５層構造を有している。また、誘電体層７の端部には、膜厚５ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ１５が配置されている。誘電体層７の内部には、膜厚１ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７，Ｈ９，Ｈ１１，Ｈ１３と、膜厚１．４ｎｍの酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２，Ａ１４とが配置されている。
【００６８】
（実施例５）
実施例５の誘電体層７は、１０層の酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７，Ｈ９，Ｈ１１，Ｈ１３，Ｈ１５，Ｈ１７，Ｈ１９と、９層の酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２，Ａ１４，Ａ１６，Ａ１８とからなる１９層構造を有している。また、誘電体層７の端部には、膜厚５ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ１９が配置されている。誘電体層７の内部には、膜厚０．８ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７，Ｈ９，Ｈ１１，Ｈ１３，Ｈ１５，Ｈ１７と、膜厚１．１ｎｍの酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２，Ａ１４，Ａ１６，Ａ１８とが配置されている。
【００６９】
（実施例６）
実施例６の誘電体層７は、１１層の酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７，Ｈ９，Ｈ１１，Ｈ１３，Ｈ１５，Ｈ１７，Ｈ１９，Ｈ２１と、１０層の酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２，Ａ１４，Ａ１６，Ａ１８，Ａ２０とからなる２１層構造を有している。また、誘電体層７の端部には、膜厚は５．３ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ２１が配置されている。誘電体層７の内部には、膜厚０．６ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ３，Ｈ５，Ｈ７，Ｈ９，Ｈ１１，Ｈ１３，Ｈ１５，Ｈ１７，Ｈ１９と、膜厚１ｎｍの酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２，Ａ１４，Ａ１６，Ａ１８、Ａ２０とが配置されている。
【００７０】
（比較例１）
比較例１の誘電体層７は、３層の酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ３，Ｈ５と２層の酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４とからなる５層構造を有している。また、誘電体層７の端部には、膜厚３ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ１と、膜厚１０ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ５とが配置されている。誘電体層７の内部には、膜厚３ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ３と、膜厚５ｎｍの酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４とが配置されている。
比較例１の誘電体層７は、上述した実施例１と同じ積層構造（５層構造）を有し、酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚が実施例１と異なる。詳しくは、比較例１では、実施例１と比べて酸化ハフニウム膜Ｈ１及び酸化ハフニウム膜Ｈ３が薄く、酸化ハフニウム膜Ｈ５が厚くなっている。
【００７１】
（比較例２）
比較例２の誘電体層７は、実施例３の誘電体層７と同じ構成を有し、比較例２の第１容量電極２は、比較例２の第１容量電極２と同じ構成（窒化チタン）を有している。比較例２の第２容量電極５は、実施例３の第２容量電極５と異なる構成を有している。詳しくは、比較例２の第２容量電極５の構成材料はアルミニウムであり、実施例３の第２容量電極５の構成材料は窒化チタンである。この点が、比較例２と実施例３との相違点である。
【００７２】
実施例１〜実施例６、比較例１、及び比較例２の誘電体層７の膜厚は、概略２６ｎｍとなっている。詳しくは、誘電体層７は、酸化ハフニウム膜Ｈと酸化アルミニウム膜Ａとが交互に積層された構成を有している。誘電体層７を構成する酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚の和（以降、総膜厚と称す）は１６ｎｍであり、誘電体層７を構成する酸化アルミニウムＡの総膜厚は１０ｎｍである。誘電体層７において、総膜厚１６ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈは３層〜１１層に分割され、総膜厚１０ｎｍの酸化アルミニウム膜Ａは２層〜１０層に分割されている。
【００７３】
上述したように、実施例１〜実施例６、比較例１、及び比較例２において、酸化ハフニウム膜Ｈの総膜厚（１６ｎｍ）、酸化アルミニウムＡの総膜厚（１０ｎｍ）、及び誘電体層７の総膜厚（２６ｎｍ）は一定であるので、実施例１〜実施例６、比較例１、及び比較例２の蓄積容量７０の容量値は同じである。
酸化ハフニウム膜Ｈの比誘電率を２０〜２５、酸化アルミニウム膜Ａの比誘電率を９とすると、上述した膜厚構成（総膜厚１６ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ、総膜厚１０ｎｍの酸化アルミニウム膜Ａ）の誘電体層７における実効的な比誘電率は、概略１４〜１５となる。蓄積容量７０の容量値を大きくするためには、比誘電率の大きい酸化ハフニウム膜Ｈを相対的に厚くし（酸化ハフニウム膜Ｈの占有率を大きくし）、蓄積容量７０の実効的な比誘電率を大きくすればよい。
【００７４】
しかしながら、酸化ハフニウム膜Ｈを厚くし、酸化アルミニウム膜Ａを薄くすると、蓄積容量７０の性能（例えば、耐圧）の悪化を招く場合がある。すなわち、誘電体層７を構成する誘電体膜（酸化ハフニウム膜Ｈ、酸化アルミニウム膜Ａ）には、好適な膜厚範囲がある。この好適な膜厚範囲内で、誘電体層７を構成する酸化ハフニウム膜Ｈや酸化アルミニウム膜Ａの膜厚を変化させることが重要となる。蓄積容量７０を構成する容量電極（第１容量電極２、第２容量電極５）に関しても、同様である。
本実施形態では、酸化ハフニウム膜Ｈと酸化アルミニウム膜Ａとが交互に積層され誘電体層７を有する蓄積容量７０に関して様々な検討を行い、蓄積容量７０の好適条件を見出すに至った。
以下に、その概要を説明する。
【００７５】
「容量電極の好適条件」
まず、図８及び図９を参照して、蓄積容量７０を構成する容量電極（第１容量電極２、第２容量電極５）の好適条件を説明する。
図８は、実施例３に係る蓄積容量の電流電圧特性である。図９は、比較例２に係る蓄積容量の電流電圧特性である。図８及び図９では、第２容量電極５に対して第１容量電極２に正の電圧を印加した場合が実線で、第２容量電極５に対して第１容量電極２に負の電圧を印加した場合が破線で示されている。図８及び図９では、第１容量電極２と第２容量電極５との間に印加された印加電圧の絶対値が横軸に、第１容量電極２と第２容量電極５との間に流れる単位面積（１μｍ2）当りのリーク電流の絶対値が縦軸に示されている。
また、以下の説明では、第２容量電極５に対して第１容量電極２に正の電圧を印加した場合を＋フィールド、第２容量電極５に対して第１容量電極２に負の電圧を印加した場合を−フィールドと称す。
【００７６】
図８に示すように、実施例３の蓄積容量７０では、＋フィールドにおいて印加電圧が１９Ｖを超えるとリーク電流が急激に上昇し、印加電圧約２０Ｖ付近で絶縁破壊が生じている。−フィールドにおいて印加電圧２１Ｖ付近からリーク電流が急激に上昇し、約２１．５Ｖ付近で絶縁破壊が生じている。
【００７７】
実施例３の第１容量電極２及び第２容量電極５は同じ材料（窒化チタン）で構成される。さらに、第１容量電極２の側から第２容量電極５に向かって積層されている誘電体膜の構成と、第２容量電極５の側から第１容量電極２に向かって積層されている誘電体膜の構成とは同じであり、誘電体層７の中心に配置された酸化ハフニウム膜Ｈ７に対して対称となった構造を有している。
【００７８】
このため、＋フィールドと−フィールドとで電流電圧特性が同じになるべきであるが、実施例３では＋フィールドと−フィールドとで電流電圧特性が異なっている。＋フィールドと−フィールドとで電流電圧特性が異なるのは、第１容量電極２の表面（酸化ハフニウム膜Ｈ１に対向する側の面）に変質層が介在することが原因と考えられる。具体的には、Ｏ２プラズマなどの酸化性の雰囲気によって第１容量電極２の表面にチタン酸化物が形成されており、このチタン酸化物が変質層となり、上述した電流電圧特性の非対称性の原因と考えられる。
【００７９】
実施例１、実施例２、実施例４〜実施例６、比較例１、及び比較例２においても、実施例３と同じ条件で第１容量電極２を形成しているので、第１容量電極２の表面にそれぞれ変質層が形成され、＋フィールドと−フィールドとで電流電圧特性が異なっている。そして、＋フィールドでリーク電流が流れやすく、絶縁破壊が生じる印加電圧（以降、耐圧と称す）が小さくなっている。
当該変質層は、実施例１〜実施例６、比較例１、及び比較例２に共通した影響を及ぼすので、実施例１〜実施例６、比較例１、及び比較例２で得られた特性を比較することによって、当該変質層の影響を無くし、蓄積容量７０の構成要素（第１容量電極２、第２容量電極５、酸化ハフニウム膜Ｈ、酸化アルミニウム膜Ａ）の好適条件を見出すことができる。
【００８０】
図９に示すように、比較例２の蓄積容量７０では、＋フィールドにおいて印加電圧が１６Ｖを超えるとリーク電流が急激に上昇し、印加電圧約１７Ｖ付近で絶縁破壊が生じている。−フィールドにおいて印加電圧８Ｖ付近から徐々にリーク電流が上昇し、約２０Ｖ付近で絶縁破壊が生じている。
【００８１】
図８及び図９に示すように、印加電圧が同じ場合、実施例３のリーク電流は比較例２のリーク電流よりも小さく、実施例３の耐圧は比較例２の耐圧よりも大きい。また、リーク電流が小さくなると耐圧が大きくなり、リーク電流が大きくなると耐圧が小さくなる。よって、蓄積容量７０の耐圧を大きくするためには、蓄積容量７０のリーク電流を小さくすればよい。
実施例３と比較例２とでリーク電流及び耐圧が異なるのは、第２容量電極５の構成材料の違いにあると考えられる。すなわち、実施例３の第２容量電極５は窒化チタンで構成され、比較例２の第２容量電極５はアルミニウムで構成されていることが、原因と考えられる。
【００８２】
図１０は、電圧無印加（印加電圧がゼロ）、＋フィールド、及び−フィールドにおける蓄積容量のエネルギー準位の状態を示す模式図である。縦軸はエネルギー、横軸は距離（図６におけるＺ方向の距離）に対応する。図中の符号ｅは電子を示し、電子ｅはエネルギー準位の高い側から低い側に移動する。
また、図１０では、誘電体層７の伝導帯端のエネルギー準位と真空準位とが略一致するものとし、さらに上述した第１容量電極２の変質層の影響を除外して図示されている。同図によって、実施例３と比較例２とでリーク電流が異なる原因を説明する。
【００８３】
図１０に示すように、電圧無印加時では、第１容量電極２の伝導端のエネルギー準位と第２容量電極５の伝導端のエネルギー準位とは同じであり、電子ｅの移動は発生しない。
【００８４】
＋フィールドでは、第２容量電極５の伝導端のエネルギー準位が、第１容量電極２の伝導端のエネルギー準位よりも高くなり、電子ｅは、第２容量電極５から第１容量電極２に向けて移動する。このとき、第２容量電極５と誘電体層７との境界のエネルギー障壁が、電子ｅの移動を阻害する。第２容量電極５と誘電体層７との境界のエネルギー障壁は、第２容量電極５の仕事関数に比例する。比較例２の第２容量電極５を構成するアルミニウムの仕事関数は約４，１ｅＶであり、実施例３の第２容量電極５を構成する窒化チタンの仕事関数は約４．７ｅＶであるので、第２容量電極５と誘電体層７との境界のエネルギー障壁は、実施例３と比べて比較例２の方が小さく、電子ｅは比較例２の方が流れやすい。よって、＋フィールドにおいては、実施例３と比べて比較例２の方がリーク電流は流れやすく、耐圧が小さくなる。
【００８５】
−フィールドでは、第１容量電極２の伝導端のエネルギー準位が、第２容量電極５の伝導端のエネルギー準位よりも高くなり、電子ｅは第１容量電極２から第２容量電極５に向けて移動する。このとき、第１容量電極２と誘電体層７との境界のエネルギー障壁が、電子ｅの移動を阻害する。実施例３及び比較例２では、第１容量電極２は同じ材料（窒化チタン）で構成されているので、第１容量電極２と誘電体層７との境界のエネルギー障壁は同じである。よって、実施例３及び比較例２では、第１容量電極２と誘電体層７との境界における電子ｅの移動のしやすさは同じである。
当該エネルギー障壁に加えて、誘電体層７の伝導帯端のエネルギー準位の傾きも、電子ｅの移動に影響する。比較例２では、第１容量電極２及び第２容量電極５の仕事関数差によって、電圧無印加時においても誘電体層７の伝導帯端のエネルギー準位が傾いている。さらに、第２容量電極５に＋バイアス及び第１容量電極２に−バイアスを印加すると、誘電体層７の伝導帯端のエネルギー準位の傾きは、さらに大きくなる。誘電体層７の伝導帯端のエネルギー準位の傾きは、実施例３と比べて比較例２のほうが大きいので、電子ｅは、実施例３と比べて実施例２の方が誘電体層７の中を移動しやすい。よって、−フィールドにおいても、実施例３と比べて比較例２の方がリーク電流は流れやすく、耐圧が小さくなる。
【００８６】
なお、＋バイアス（＋フィールド）において、比較例２の誘電体層７の伝導帯端のエネルギー準位の傾きは、実施例３の誘電体層７の伝導帯端のエネルギー準位の傾きよりも小さく、実施例３の誘電体層７と比べて比較例２の誘電体層７のほうが電子ｅは移動しにくくなっているが、電子ｅの移動には、第２容量電極５と誘電体層７との境界のエネルギー障壁の影響の方が大きく、上述したように実施例３と比べて比較例２の方が、電子ｅは移動しやすい。
【００８７】
第１容量電極２と第２容量電極５とが同じ材料で構成される場合（実施例３）においては、電圧無印加時の誘電体層７の伝導帯端のエネルギー準位はフラットであるので、＋フィールド及び−フィールドにおいて、誘電体層７の伝導帯端のエネルギー準位は同等の傾きを有するようになる。さらに、＋フィールド及び−フィールドにおいて、容量電極（第１容量電極２、第２容量電極５）と誘電体層７との境界のエネルギー障壁も同等であるので、蓄積容量７０は、＋フィールド及び−フィールドにおいて同等の電流電圧特性を有するようになる。
【００８８】
第１容量電極２と第２容量電極５とが異なる材料で構成される場合（比較例２）においては、第１容量電極２と誘電体層７との境界のエネルギー障壁の高さと、第２容量電極５と誘電体層７との境界のエネルギー障壁の高さとが異なるという非対称性が発生する。さらに、電圧無印加時の誘電体層７の伝導帯端のエネルギー準位は、第１容量電極２の仕事関数と第２容量電極５の仕事関数との差によって傾斜しているので、＋フィールドと−フィールドとにおいて誘電体層７の伝導帯端のエネルギー準位の傾きが異なるという非対称性が発生する。その結果、＋フィールドと−フィールドとで電流電圧特性が異なり、＋フィールドの耐圧と−フィールドの耐圧とが異なるようになる。
【００８９】
蓄積容量７０における電子ｅの移動のしやすさは、第１容量電極２と誘電体層７との境界のエネルギー障壁、または第１容量電極２と誘電体層７との境界のエネルギー障壁によって変化し、当該エネルギー障壁は大きい方が好ましく、電子ｅが移動しにくくなる。当該エネルギー障壁は、第１容量電極２及び第２容量電極５の仕事関数に依存するので、第１容量電極２及び第２容量電極５の仕事関数は大きい方が好ましい。
【００９０】
窒化チタンは、アルミニウムと比べて大きな仕事関数を有している。よって、第１容量電極２及び第２容量電極５を窒化チタンで構成することにより、第１容量電極２及び第２容量電極５をアルミニウム構成する場合と比べて、＋フィールド及び−フィールドにおける蓄積容量７０のリーク電流を小さくし、蓄積容量７０の耐圧を大きくすることができる。
さらに、窒化チタンは、素子基板１０を形成する工程で使用する薬液（フッ酸）に対して、アルミニウムよりも優れた耐性を有している。よって、第１容量電極２及び第２容量電極５を窒化チタンで構成することにより、素子基板１０を形成する工程で使用する薬液の影響が抑制され、安定して高耐圧の蓄積容量７０を形成することができる。
【００９１】
蓄積容量７０を電気光学装置に適用する場合に、＋フィールドと−フィールドの少なくとも一方で耐圧が低いと、長時間使用による摩耗故障が発生する恐れがある。このため、第１容量電極２及び第２容量電極５は、＋フィールド及び−フィールドの両者において安定して高耐圧を実現することができる材料、すなわち窒化チタンで構成することが好ましい。
【００９２】
「誘電体層の好適条件」
次に、蓄積容量７０を構成する誘電体層７（酸化ハフニウム膜Ｈ、酸化アルミニウム膜Ａ）の好適条件を説明する。
図１１は実施例１の電流電圧特性であり、図１２は比較例１の電流電圧特性である。図１１及び図１２では、第１容量電極２と第２容量電極５との間に印加された印加電圧の絶対値が横軸に、第１容量電極２と第２容量電極５との間に流れる単位面積（１μｍ2）当たりのリーク電流の絶対値が縦軸に、そして第２容量電極５に対して第１容量電極２に正の電圧を印加した場合（＋フィールド）が実線で、第２容量電極５に対して第１容量電極２に負の電圧を印加した場合（−フィールド）が破線で示されている。
【００９３】
図１１に示すように、実施例１の蓄積容量７０では、＋フィールドにおいて印加電圧が１７Ｖを超えるとリーク電流が急激に上昇し、印加電圧約１８Ｖ付近で絶縁破壊が生じている。−フィールドでは、印加電圧１９Ｖ付近からリーク電流が急激に上昇し、約２０Ｖ付近で絶縁破壊が生じている。
【００９４】
図１２に示すように、比較例１の蓄積容量７０では、＋フィールドにおいて印加電圧が１５Ｖを超えるとリーク電流が急激に上昇し、印加電圧約１５．５Ｖ付近で絶縁破壊が生じている。−フィールドでは、印加電圧１７Ｖ付近からリーク電流が急激に上昇し、約１７．８Ｖ付近で絶縁破壊が生じている。
【００９５】
上述したように、実施例１及び比較例１の誘電体層７は、酸化ハフニウム膜Ｈと酸化アルミニウム膜Ａとが交互に積層された５層構造を有し、酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚が異なる。詳しくは、酸化ハフニウム膜Ｈ１の膜厚及び酸化ハフニウム膜Ｈ３の膜厚は、実施例１が５．３ｎｍであり、比較例１が３ｎｍである。酸化ハフニウム膜Ｈ５の膜厚は、実施例１が５．３ｎｍであり、比較例１が１０ｎｍである。この点が実施例１と比較例１との相違点である。
【００９６】
図１１及び図１２に示すように、比較例１と実施例１とで電流電圧特性が異なり、比較例１は実施例１と比べてリーク電流が流れやすく、耐圧が小さい。この電流電圧特性の違いは、実施例１と比較例１との相違点、すなわち誘電体層７を構成する酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚に起因すると考えられる。
【００９７】
後述する実施例２〜実施例６の蓄積容量７０も、比較例１の蓄積容量７０と比べてリーク電流が小さいので、実施例１〜実施例６の酸化ハフニウム膜Ｈは、リーク電流が小さい膜で構成され、比較例１の酸化ハフニウム膜Ｈは、リーク電流が大きい膜を含んでいると考えられる。そして、比較例１の酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚と、実施例１〜実施例６の酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚とを比較し、比較例１において、実施例１〜実施例６に含まれていない膜厚条件の酸化ハフニウム膜Ｈが、リーク電流が大きくなる原因と考えられる。
【００９８】
比較例１の酸化ハフニウム膜Ｈは、膜厚３ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ３と、膜厚１０ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ５とで構成されている。一方、実施例１〜実施例６の酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚範囲は、０．６ｎｍ〜５．３ｎｍである。よって、比較例１の酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ３は、実施例１〜実施例６の膜厚範囲内にあり、リーク電流が小さい膜と考えられる。比較例１の酸化ハフニウム膜Ｈ５は、実施例１〜実施例６の膜厚範囲外にあり、リーク電流が大きい膜と考えられる。
【００９９】
酸化ハフニウム膜Ｈは、膜の構造（結晶性）によって電気特性が異なることが知られている。詳しくは、結晶化していない非晶質の酸化ハフニウム膜Ｈは、リーク電流を流しにくく、結晶化した酸化ハフニウム膜Ｈは、結晶粒界を介してリーク電流を流しやすいという性質を有することになる。よって、比較例１の膜厚１０ｎｍの酸化ハフニウム膜Ｈ５は、結晶化した領域を多く含み、リーク電流が大きい膜と考えられる。また、膜厚範囲０．６ｎｍ〜５．３ｎｍの比較例１の酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ３及び実施例１〜実施例６の酸化ハフニウム膜Ｈは、結晶化した領域が少なく、リーク電流が小さい膜と考えられる。
【０１００】
従って、酸化ハフニウム膜の膜厚範囲として、膜厚１０ｎｍは好ましくなく、膜厚範囲０．６ｎｍ〜５．３ｎｍが好ましい。さらに、酸化ハフニウム膜Ｈが厚くなると結晶化しやすくなると考えられるので、膜厚範囲１０ｎｍ以上の酸化ハフニウム膜は好ましくない。
【０１０１】
図１３は、実施例２〜実施例６の誘電体層７を構成する誘電体膜の積層数と耐圧との関係を示している。上述したように、−フィールドと比べて、＋フィールドでリーク電流が流れやすく、＋フィールドで耐圧が小さい。１５０個のＴＥＧ（Test Element Group）から耐圧を求め、図１３には＋フィールドの耐圧の最大値、平均値、最小値が図示され、図中の丸印が平均値である。さらに、図１３には、比較例１の＋フィールドの耐圧（１５．５Ｖ）、及び比較例２の＋フィールドの耐圧（１７Ｖ）も一点鎖線で図示されている。
【０１０２】
上述したように、第１容量電極２には、第２容量電極５に対して−５Ｖ〜＋５Ｖの範囲の電圧が印加され、誘電体層７に同様の電圧が作用する。よって、−５Ｖ〜＋５Ｖの範囲電圧が誘電体層７に長期間作用しても、誘電体層７が絶縁破壊されないという長期信頼性を確保する必要がある。この長期信頼性を確保するためには、誘電体層７に印加される最大電圧（±５Ｖ）の少なくとも３倍よりも大きな耐圧が必要であると考えている。このため、図１３において、少なくとも１５Ｖより大きな耐圧が要求される。
【０１０３】
図１３に示すように、比較例１及び比較例２は１５Ｖよりも大きな耐圧を有している。長期信頼性をより確実に確保するためには、耐圧は大きい方がより好ましく、例えば１８Ｖ以上の耐圧がより好ましい。
実施例２〜実施例６は、要求される耐圧（１５より大きな耐圧）を満足し、比較例１及び比較例２よりも大きな耐圧であるので、実施例２〜実施例６の誘電体層７は好ましい構成を有している。さらに、実施例３の耐圧は、１８Ｖよりも略大きくなっているので、実施例３の誘電体層７は、より好ましい構成を有している。
【０１０４】
上述したように、素子基板１０を形成する工程で使用する薬液（フッ酸）に対して十分な耐性を確保するために、誘電体層７の端部に配置された酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚は、誘電体層７の内部に配置された酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚よりも大きくなっている。具体的には、実施例１〜実施例６において、誘電体層７の端部に配置された酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚は、４ｎｍ〜５．３ｎｍであり、誘電体層７の内部に配置された酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚（０．６ｎｍ〜２．０ｎｍ）よりも大きくなっている。
よって、誘電体層７の端部に配置された酸化ハフニウム膜Ｈは、４ｎｍ〜５．３ｎｍの膜厚範囲が好ましい。
【０１０５】
誘電体層７の端部に配置された膜は、素子基板１０を形成する工程で使用する薬液への耐性を確保するために、厚く形成することが望ましいが、誘電体層７の内部に配置された膜は蓄積容量７０の容量値に影響するので、なるべく薄い方が望ましい。誘電体層７の内部に配置された膜は、実施例１と比べて実施例２〜実施例６で薄くなっているので、誘電体層７の内部に配置された膜は、実施例２〜実施例６の条件が好ましい。
よって、誘電体層７の内部に配置された酸化ハフニウム膜Ｈは、膜厚範囲０．６ｎｍ〜２．０ｎｍが好ましい。
【０１０６】
さらに、リーク電流が小さいという酸化アルミニウム膜Ａの長所は、酸化アルミニウム膜Ａの膜厚によって影響されにくいと考えられるので、誘電体層７の内部に配置された酸化アルミニウム膜Ａは、実施例２〜実施例６の条件に加えて、実施例１の条件も好ましいと考えられる。よって、酸化アルミニウム膜Ａは、膜厚範囲１ｎｍから５ｎｍが好ましい。
【０１０７】
以上の結果をまとめると、蓄積容量７０を構成する誘電体層７は、以下に示す条件が好ましい。
１）誘電体層７の端部に配置された酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚範囲は、４．０ｎｍ〜５．３ｎｍ（図７）であることが好ましい。
【０１０８】
２）誘電体層７の内部に配置された酸化ハフニウム膜Ｈの膜厚範囲は、０．６ｎｍから２．０ｎｍであることが好ましい。
【０１０９】
３）誘電体層７の内部に配置された酸化アルミニウム膜Ａの膜厚範囲は、１ｎｍから５ｎｍであることが好ましい。
【０１１０】
上述したように、誘電体層７は、酸化ハフニウム膜Ｈと酸化アルミニウム膜Ａとが、この順に第１容量電極２の側から積層された構造を有している。図１３に示すように、蓄積容量７０の耐圧の平均値は、９層構造の誘電体層７（実施例２）で１７．９Ｖであり、１３層構造の誘電体層７（実施例３）で１８．９Ｖであり、１５層構造の誘電体層７（実施例４）で１８．６Ｖであり、１９層構造の誘電体層７（実施例５）で１７．９Ｖであり、２１層構造の誘電体層７（実施例６）で１８．２Ｖである。よって、誘電体層７を構成する誘電体膜の積層数は、１３層で耐圧が最も大きく、好ましい。すなわち、誘電体層７は、酸化ハフニウム膜Ｈと酸化アルミニウム膜Ａとが、この順に第１容量電極２の側から交互に積層された１３層の多層膜であることが好ましい。
さらに、１３層構造の誘電体層７は、上述した長期信頼性を確保するためのより好ましい耐圧（１８Ｖ以上）を満足しており、より好ましい構成を有している。
【０１１１】
実施例３が、より好ましい理由の一つとして、酸化ハフニウム膜Ｈの結晶性にあると考えられる。実施例２（９層構造）は、実施例３（１３層構造）と比べて、酸化ハフニウム膜Ｈが厚くなっている。酸化ハフニウム膜Ｈが厚くなると、局所的に結晶化した微小な結晶領域の占有率が大きくなり、リーク電流が流れやすくなり、耐圧が低下するものと考えられる。
【０１１２】
実施例３が、より好ましい他の理由として、酸化ハフニウム膜Ｈの脆弱性にあると考えられる。実施例４（１５層構造）、実施例５（１９層構造）、及び実施例６（２１層構造）は、実施例３（１３層構造）と比べて、酸化ハフニウム膜Ｈが薄くなっている。酸化ハフニウム膜Ｈの結晶性に関しては、酸化ハフニウム膜Ｈは薄い方が好ましく、酸化ハフニウム膜Ｈの結晶性は、実施例４〜実施例６では実施例３と同等か、実施例３と比べて耐圧が良くなる方向（非晶質）にあると考えられる。しかしながら、酸化ハフニウム膜Ｈが薄くなりすぎると、例えば微小な欠陥や歪みの影響が顕在化し、酸化ハフニウム膜Ｈが脆弱になるため、耐圧が低下するものと考えられる。
【０１１３】
さらに、酸化ハフニウム膜Ｈ及び酸化アルミニウム膜Ａは、ＡＬＤ法によって一原子層レベルの膜を繰り返し堆積することで、形成している。酸化ハフニウム膜Ｈ及び酸化アルミニウム膜Ａの積層数が多くなると、酸化ハフニウム膜Ｈ及び酸化アルミニウム膜Ａを堆積するための反応ガスの切り替え回数が多くなるため、ＡＬＤの処理時間が長くなり、生産性が低下するという不具合が発生する。
よって、ＡＬＤの生産性に関しては、積層数の少ない実施例３の方が、実施例４〜実施例６と比べて、優れている。
そして、蓄積容量７０は実施例３の構成がより好ましいという事実を見出すに至った。
【０１１４】
以上の結果をまとめると、蓄積容量７０を構成する誘電体層７は、以下に示す構成がより好ましい。
１）誘電体層７は、酸化ハフニウム膜Ｈと酸化アルミニウム膜Ａとが、この順に第１容量電極２の側から交互に積層された１３層の多層膜であることが、より好ましい。
【０１１５】
２）誘電体層７の端部に配置された酸化ハフニウム膜Ｈ１，Ｈ１３の膜厚範囲は、４ｎｍであることが、より好ましい。
【０１１６】
３）誘電体層７の内部に配置された酸化ハフニウム膜Ｈ３，Ｈ５．Ｈ９，Ｈ１１の膜厚範囲は、１．６ｎｍであることがより好ましく、誘電体層７の内部に配置された酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２は、１．７ｎｍであることが、より好ましい。
【０１１７】
４）蓄積容量７０を構成する誘電体層の膜厚は、２６ｎｍであることがより好ましい。
【０１１８】
なお、リーク電流が小さいという酸化アルミニウム膜Ａの長所は、酸化アルミニウム膜Ａの膜厚によって影響されにくいと考えられるので、酸化アルミニウム膜Ａは、上述した実施例３の酸化アルミニウム膜Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２の膜厚範囲（１．７ｎｍ）であっても、実施例１〜実施例６の膜厚範囲（１ｎｍから５ｎｍ）であっても良い。
【０１１９】
上述した実施例１〜実施例６では、誘電体層７の耐圧が向上しているので、蓄積容量７０に長期間通電しても壊れにくく、高い信頼性が実現される。上述した好適な膜厚範囲で誘電体層７を薄くする、または誘電体層７における誘電率の大きい酸化ハフニウム膜Ｈの占有率を大きくすることによって、耐圧の向上を図りつつ、蓄積容量７０の容量値を大きくし、表示品位を向上させることができる。若しくは、蓄積容量７０の容量値の低下を招かずに蓄積容量７０の面積を小さくし、表示に寄与しない非開口領域（遮光性材料で構成された領域）の面積を小さく、表示に寄与する開口領域（透過領域）の面積を大きくできるので、より明るい表示が実現される。
【０１２０】
（実施形態２）
実施形態２に係る液晶装置では、第１容量電極２及び第２容量電極５の構成材料が実施形態１と異なり、他の構成は実施形態１と同じである。具体的には、本実施形態に係る第１容量電極２及び第２容量電極５の構成材料はインジウム酸化物であり、実施形態１に係る第１容量電極２及び第２容量電極５の構成材料は窒化チタンであり、この点が実施形態２と実施形態１との相違点である。
【０１２１】
インジウム酸化物とは、インジウム酸化物を含む透光性の導電材料であり、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）であり、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）である。ＩＴＯの仕事関数は４．６ｅＶ〜４．８ｅＶであり、ＩＺＯの仕事関数は４．５ｅＶ〜５ｅＶであり、窒化チタンの仕事関数（４．７ｅＶ）と同等レベルにある。よって、第１容量電極２及び第２容量電極５をＩＴＯまたはＩＺＯのいずれかで構成した蓄積容量７０は、第１容量電極２及び第２容量電極５を窒化チタンで構成した蓄積容量７０と同等の性能（耐圧）を有する。
このように、インジウム錫酸化物やインジウム亜鉛酸化物は、窒化チタンと略同等の仕事関数を有している。第１容量電極２及び第２容量電極５の構成材料は、インジウム錫酸化物やインジウム亜鉛酸化物などのインジウム酸化物であり、第１容量電極２及び第２容量電極５は同じ材料（窒化チタン以外の材料であっても、同じ物質を主成分とし、窒化チタンと仕事関数が略同じである材料）で構成される。
【０１２２】
さらに、ＩＴＯ及びＩＺＯは透光性の導電材料であり、第１容量電極２及び第２容量電極５をＩＴＯまたはＩＺＯのいずれかで構成した蓄積容量７０は、透光性を有することになる。従って、表示に寄与する開口領域（透過領域）にも、蓄積容量７０を配置することができる。その結果、開口領域の面積の低下を招くことなく、すなわち光利用効率の低下を招くことなく、蓄積容量７０の容量値を大きくし、表示品位を向上させることができる。若しくは、蓄積容量７０を非開口領域に加えて開口領域にも配置し、非開口領域の面積を小さく、開口領域の面積を大きくできるので、より明るい表示が実現される。
【０１２３】
（実施形態３）
「電子機器」
図１４は電子機器としての投射型表示装置（液晶プロジェクター）の構成を示す概略図である。図１４に示すように、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置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、投射レンズ１２０７とを備えている。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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、投射光学系である投射レンズ１２０７によってスクリーン１３００上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【０１２８】
液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０に、上述した実施形態１の液晶装置１００または実施形態２の液晶装置を適用させることによって、当該液晶装置の蓄積容量７０の耐圧が大きくなり、長期間使用（通電）しても蓄積容量７０の絶縁不良による不具合が生じにくく、液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０の長期信頼性を向上することができる。加えて、蓄積容量７０の容量値を大きくすることによって表示品位が向上するという効果や、蓄積容量７０の面積を小さくし開口領域の面積を大きくすることによってより明るい表示が実現するという効果などを奏することができる。
【０１２９】
本発明は、上記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ある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液晶装置１００及び該液晶装置１００を適用す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。
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【０１３０】
（変形例１）液晶装置１００に適用させることに限定されず、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子を有する発光装置にも適用することができる。これによれば、蓄積容量７０の耐圧を大きくすることができるという実施形態１及び実施形態２と同等の効果を得ることができる。
さらに、半導体デバイスなどの蓄積容量を備えた他の電子デバイスに適用させても良い。
【０１３１】
（変形例２）上記液晶装置１００が適用される電子機器は、実施形態３の投射型表示装置１０００に限定されない。投射型表示装置１０００の他に、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）、または電子ブック、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、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、ＰＯＳなどの情報端末機器、及び電子手帳などの電子機器に、実施形態１に係る液晶装置１００や実施形態２に係る液晶装置を適用させることができる。
【符号の説明】
【０１３２】
１…中継層、２…第１容量電極、４…シールド層、５…第２容量電極、６…データ線、７…誘電体層、９…画素電極、１０…素子基板、１０ａ…素子基板本体、１１…走査線、１２…下地絶縁膜、１３…ゲート絶縁膜、１４…第１層間絶縁膜、１５…第２層間絶縁膜、１６…第３層間絶縁膜、１７，１８，１９…層間絶縁膜、２０…対向基板、２０ａ…対向基板本体、２１…対向電極、２２，３６…配向膜、２３，５３…遮光膜、３０…ＴＦＴ、３０ａ…半導体層、３０ａ１…ソース領域、３０ａ２…チャネル領域、３０ａ３…ドレイン領域、３０ｂ…ゲート電極、３１，３２，３３，３４…コンタクトホール、５０…液晶層、５２…シール材、５６…スペーサー、７０…蓄積容量、１００…液晶装置、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部接続用端子、１０４…走査線駆動回路、１０５…配線、１０６…上下導通部、３００…容量線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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