(57)【要約】【課題】トランジスターの半導体層への光の入射を効果的に抑制することのできる電気光学装置、電子機器、および電気光学装置の製造方法を提供すること。【解決手段】電気光学装置において、第１基板１０の一方面１０ｓに形成した絶縁層１１０の内部には、半導体層１ａの幅方向の両側、および半導体層１ａの長さ方向の両側で厚さ方向に延在して平面視で半導体層１ａの周りを囲む空洞１２０が設けられている。空洞１２０は、厚さ方向で半導体層１ａより第１基板１０側の位置から半導体層１ａより画素電極９ａ側の位置まで設けられている。半導体層１ａは、第１基板１０側からの何れの方向からみたときでも、第２遮光層８ａおよび空洞１２０の少なくとも一方の背後に位置する。空洞１２０は、画素電極９ａに向けては、トランジスター３０の半導体層１ａより画素電極９ａ側に設けられたゲート電極３１ａより画素電極９ａ側の位置まで設けられている。【選択図】図８
2019185010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一方面側に設けられた画素電極と、
前記基板と前記画素電極との間に設けられ、平面視で前記画素電極の縁に沿って延在する第１遮光層と、
前記基板と前記第１遮光層との間で延在し、前記第１遮光層と平面視で重なる半導体層を備えたトランジスターと、
前記基板と前記半導体層との間に設けられ、前記半導体層に平面視で重なる第２遮光層と、
前記基板と前記画素電極との間に設けられた絶縁層と、
平面視において、前記半導体層の幅方向の両側、および前記半導体層の長さ方向の両側に設けられた空洞と、
を有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気光学装置において、
前記空洞は、平面視で前記半導体層の周りを囲んでいることを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気光学装置において、
前記空洞の内部は真空であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記空洞は、前記基板に対して垂直な方向である厚さ方向において、前記半導体層より前記基板側の位置から、前記半導体層より前記画素電極側の位置まで設けられていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電気光学装置において、
前記半導体層は、前記基板側からの何れの方向からみたときでも、前記遮光層および前記空洞の少なくとも一方の背後に位置することを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の電気光学装置において、
前記空洞は、前記厚さ方向で前記トランジスターの前記半導体層より前記画素電極側に設けられたゲート電極より前記画素電極側の位置まで設けられ、
前記ゲート電極には、前記第１遮光層および前記第２遮光層のいずれかとして形成された走査線が前記空洞に対して前記画素電極側から電気的に接続していることを特徴とする電気光学装置。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記空洞の前記画素電極側の端部である第１端部は、平面視で前記半導体層が位置する内側に屈曲した第１屈曲部を備えていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項８】
請求項１から７までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記空洞の前記基板側の端部である第２端部は、平面視で前記半導体層が位置する側とは反対側の外側に屈曲した第２屈曲部を備えていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項９】
請求項１から８までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記絶縁層は、前記半導体層を覆うように設けられて前記空洞の前記半導体層とは反対側の壁面を構成する外壁形成膜を含み、
前記外壁形成膜は、前記半導体層に対して前記画素電極側で重なる部分に前記空洞に連通する開口部が設けられていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１０】
請求項１から９までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記絶縁層は、前記半導体層を覆うように設けられて前記空洞の前記半導体層側の壁面を構成する内壁形成膜を含むことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１１】
請求項１から９までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記空洞に対して前記半導体層側で前記半導体層を囲むように設けられて前記空洞の前記半導体層側の壁面を構成する内壁形成膜を備えていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１２】
基板と、
前記基板の一方面側に設けられた画素電極と、
前記基板と前記画素電極との間に設けられ、平面視で前記画素電極の縁に沿って延在する第１遮光層と、
前記基板と前記第１遮光層との間で延在し、前記第１遮光層と平面視で重なる半導体層を備えたトランジスターと、
前記基板と前記半導体層との間に設けられ、前記半導体層に平面視で重なる第２遮光層と、
前記基板と前記画素電極との間に設けられた絶縁層と、
を有し、
平面視において、前記半導体層の幅方向の両側、および前記半導体層の長さ方向の両側で、前記半導体層と前記絶縁層とが離間していることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１３】
請求項１から１２まで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。
【請求項１４】
基板と、
前記基板の一方面側に設けられた画素電極と、前記基板と前記画素電極との間に設けられ、平面視で前記画素電極の縁に沿って延在する第１遮光層と、
前記基板と前記第１遮光層との間で延在し、前記第１遮光層と平面視で重なる半導体層を備えたトランジスターと、
前記基板と前記半導体層との間に設けられ、前記半導体層に平面視で重なる第２遮光層と、
前記基板と前記画素電極との間に設けられた絶縁層と、
を有する電気光学装置の製造方法において、
前記基板の一方面側に前記第１遮光層、前記半導体層、および前記絶縁層の一部を形成した後、
前記絶縁層の一部をエッチングして前記半導体層の周りおよび前記半導体層の前記画素電極側を覆う壁面を形成する第１工程と、
前記壁面を覆うように犠牲膜を形成する第２工程と、
前記絶縁層の前記一部と異なる他の一部を、前記犠牲膜を覆うように形成する第３工程と、
前記他の一部の前記犠牲膜と前記平面視で重なる部分に開口部を形成する第４工程と、
前記開口部から前記犠牲膜を除去して、平面視で前記半導体層の幅方向の両側および前記半導体層の長さ方向の両側に空洞を形成する第５工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の一方側にトランジスターが設けられた電気光学装置、電子機器、および電気光学装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投射型表示装置のライトバルブ等として用いられる電気光学装置（液晶装置）は、基板と画素電極との間に半導体層が設けられており、半導体層を利用してトランジスターが構成される。かかる電気光学装置において、半導体層に光源からの光や、電気光学装置から出射された光が光学素子等で反射して電気光学装置に再び入射した戻り光が半導体層に入射すると、トランジスターに光リーク電流が発生し、トランジスターの誤動作等の原因となる。そこで、半導体層と画素電極との間に設けられた遮光性配線に平面視で重なるように半導体層を設けるとともに、半導体層と基板との間に半導体層と平面視で重なる遮光層を設けた構造が提案されている。一方、平面視で遮光性配線と重なる非開口領域と遮光性配線によって囲まれた開口領域との間のうち、半導体層の幅方向の両側に空気層を設け、空気層と絶縁膜との界面での反射を利用して、開口領域から半導体層への光の入射を抑制する技術が提案されている。（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２０８４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の図４に記載の構成では、非開口領域と開口領域との間のうち、トランジスターのチャネル部３０８の幅方向の領域のみに空気層（絶縁部４１１）が設けられているため、トランジスターの半導体層の長さ方向、長さ方向に対して斜めに傾いた方向、半導体層のチャネル部を除く幅方向や、当該チャネル部を除く幅方向に対して斜めに傾いた方向から半導体層に向けて進行する光を空気層で遮ることができないという問題点がある。それ故、特許文献１に記載の構成では、光リーク電流の発生を十分に抑制することが困難である。なお、特許文献１の図１０には、トランジスターのチャネル部３０８を、当該チャネル部が配置された層よりも光入射側の層に配置された絶縁部６１１により平面視で４方向から囲む構成が開示されているが、かかる構成では、トランジスターの半導体層の長さ方向、長さ方向に対して斜めに傾いた方向、幅方向や、幅方向に対して斜めに傾いた方向から半導体層に向けて進行する光の入射を十分に防止できないため、光リーク電流の発生を十分に抑制することが困難である。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、トランジスターの半導体層への光の入射を効果的に抑制することのできる電気光学装置、電子機器、および電気光学装置の製造方法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置の一態様は、基板と、前記基板の一方面側に設けられた画素電極と、前記基板と前記画素電極との間に設けられ、平面視で前記画素電極の縁に沿って延在する第１遮光層と、前記基板と前記第１遮光層との間で延在し、前記第１遮光層と平面視で重なる半導体層を備えたトランジスターと、前記基板と前記半導体層との間に設けられ、前記半導体層に平面視で重なる第２遮光層と、前記基板と前記画素電極との間に設けられた絶縁層と、平面視において、前記半導体層の幅方向の両側、および前記半導体層の長さ方向の両側に設けられた空洞と、を有することを特徴とする。本発明において、「平面視」とは、基板に対して垂直な方向である厚さ方向からみた様子を意味する。
【０００７】
本発明では、半導体層が第１遮光層および第２遮光層に平面視で重なっているため、画素電極の側および基板の側から半導体層に向かう光を第１遮光層および第２遮光層によって遮ることができる。また、絶縁層の内部には、半導体層の幅方向の両側、および半導体層の長さ方向の両側に空洞が設けられている。このため、半導体層に対して半導体層の幅方向から入射しようとする光を、空洞と絶縁層との界面での反射を利用して遮ることができるとともに、半導体層の長さ方向や長さ方向に対して斜めに傾いた方向から半導体層に向けて進行する光を空洞と絶縁層との界面での反射を利用して遮ることができる。従って、半導体層への光の入射をより効果的に抑制することができるので、トランジスターにおいて、光リーク電流の発生をより効果的に抑制することができる。
【０００８】
本発明において、前記空洞は、平面視で前記半導体層の周りを囲んでいる態様を採用することができる。かかる態様によれば、半導体層への光の入射をより効果的に抑制することができる。
【０００９】
本発明において、前記空洞の内部は真空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、真空中での半導体プロセスを利用して空洞を塞ぐため、空洞の内部を空気層とする場合に比して、空洞を形成しやすい。本発明において、「真空」とは、圧力が大気圧より低い空間状態のことを意味する。
【００１０】
本発明において、前記空洞は、前記基板に対して垂直な方向である厚さ方向において、前記半導体層より前記基板側の位置から、前記半導体層より前記画素電極側の位置まで設けら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、半導体層への光の入射をより効果的に抑制することができる。この場合、記半導体層は、前記基板側からの何れの方向からみたときでも、前記遮光層および前記空洞の少なくとも一方の背後に位置する態様を採用することができる。かかる態様によれば、電気光学装置から出射された光が光学素子等で反射して電気光学装置に再び入射した戻り光が基板の側から半導体層に向けて進行しようとした場合でも、かかる光を空洞と絶縁層との界面での反射や遮光層によってより効果的に遮ることができる。
【００１１】
本発明において、前記空洞は、前記厚さ方向で前記トランジスターの前記半導体層より前記画素電極側に設けられたゲート電極より前記画素電極側の位置まで設けられ、前記ゲート電極には、前記第１遮光層および前記第２遮光層のいずれかとして形成された走査線が前記空洞に対して前記画素電極側から電気的に接続し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、光が画素電極の側から半導体層に向けて進行しようとした場合でも、かかる光を空洞と絶縁層との界面での反射によって効率よく遮ることができる。この場合、ゲート電極自身が走査線の一部である場合、空洞で走査線が途切れることになるが、ゲート電極と別に設けた走査線が空洞に対して画素電極側からゲート電極に電気的に接続している態様であれば、空洞で走査線が途切れることを回避することができる。
【００１２】
本発明において、前記空洞の前記画素電極側の端部である第１端部は、平面視で前記半導体層が位置する内側に屈曲した第１屈曲部を備え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、光が画素電極の側から半導体層に向けて進行しようとした場合でも、かかる光を空洞の第１屈曲部と絶縁層との界面での反射によって遮ることができる。
【００１３】
本発明において、前記空洞の前記基板側の端部である第２端部は、平面視で前記半導体層が位置する側とは反対側の外側に屈曲した第２屈曲部を備え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、電気光学装置から出射された光が光学素子等で反射して電気光学装置に再び入射した戻り光が基板の側から半導体層に向けて進行しようとした場合でも、かかる光を空洞の第２屈曲部と絶縁層との界面での反射や遮光層によって遮ることができる。
【００１４】
本発明において、前記絶縁層は、前記半導体層を覆うように設けられて前記空洞の前記半導体層とは反対側の壁面を構成する外壁形成膜を含み、前記外壁形成膜は、前記半導体層に対して前記画素電極側で重なる部分に前記空洞に連通する開口部が設けられている態様を採用することができる。
【００１５】
本発明において、前記絶縁層は、前記半導体層を覆うように設けられて前記空洞の前記半導体層側の壁面を構成する内壁形成膜を含む態様を採用することができる。
【００１６】
本発明に係る電気光学装置の別態様は、基板と、前記基板の一方面側に設けられた画素電極と、前記基板と前記画素電極との間に設けられ、平面視で前記画素電極の縁に沿って延在する第１遮光層と、前記基板と前記第１遮光層との間で延在し、前記第１遮光層と平面視で重なる半導体層を備えたトランジスターと、前記基板と前記半導体層との間に設けられ、前記半導体層に平面視で重なる第２遮光層と、前記基板と前記画素電極との間に設けられた絶縁層と、を有し、平面視において、前記半導体層の幅方向の両側、および前記半導体層の長さ方向の両側で、前記半導体層と前記絶縁層とが離間していることを特徴とする。
【００１７】
本発明では、半導体層が第１遮光層および第２遮光層に平面視で重なっているため、画素電極の側および基板の側から半導体層に向かう光を第１遮光層および第２遮光層によって遮ることができる。また、平面視において、半導体層の幅方向の両側、および半導体層の長さ方向の両側では、前記半導体層と前記絶縁層とが離間している。このため、半導体層に対して半導体層の幅方向から入射しようとする光を、絶縁層の界面での反射を利用して遮ることができるとともに、半導体層の長さ方向や長さ方向に対して斜めに傾いた方向から半導体層に向けて進行する光を絶縁層の界面での反射を利用して遮ることができる。従って、半導体層への光の入射をより効果的に抑制することができるので、トランジスターにおいて、光リーク電流の発生をより効果的に抑制することができる。
【００１８】
本発明を適用した電気光学装置は各種電子機器に用いられる。本発明において、電子機器が投射型表示装置である場合、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。
【００１９】
本発明は、基板と、前記基板の一方面側に設けられた画素電極と、前記基板と前記画素電極との間に設けられ、平面視で前記画素電極の縁に沿って延在する第１遮光層と、前記基板と前記第１遮光層との間で延在し、前記第１遮光層と平面視で重なる半導体層を備えたトランジスターと、前記基板と前記半導体層との間に設けられ、前記半導体層に平面視で重なる第２遮光層と、前記基板と前記画素電極との間に設けられた絶縁層と、を有する電気光学装置の製造方法において、前記基板の一方面側に前記遮光層、前記半導体層、および前記絶縁層の一部を形成した後、前記絶縁層の一部をエッチングして前記半導体層の周りおよび前記半導体層の前記画素電極側を覆う壁面を形成する第１工程と、前記壁面を覆うように犠牲膜を形成する第２工程と、前記絶縁層の前記一部と異なる他の一部を、前記犠牲膜を覆うように形成する第３工程と、前記他の一部の前記犠牲膜と前記平面視で重なる部分に開口部を形成する第４工程と、前記開口部から前記犠牲膜を除去して、平面視で前記半導体層の幅方向の両側および前記半導体層の長さ方向の両側に空洞を形成する第５工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明では、半導体層の周りおよび半導体層の画素電極側を覆うように絶縁膜に形成した壁面に犠牲膜を形成した後、犠牲膜を覆う他の絶縁膜を形成し、開口部から犠牲膜をエッチングにより除去して空洞を形成する。このため、平面視で半導体層の幅方向の両側および半導体層の長さ方向の両側に空洞を容易に形成することができる。従って、半導体層に対して半導体層の幅方向から入射しようとする光を、空洞と絶縁層との界面での反射を利用して遮ることができるとともに、半導体層の長さ方向や長さ方向に対して斜めに傾いた方向から半導体層に向けて進行する光を空洞と絶縁層との界面での反射を利用して遮ることができる。それ故、半導体層への光の入射をより抑制することができるので、トランジスターにおいて、光リーク電流の発生をより抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用した電気光学装置の平面図。
【図２】図１に示す電気光学装置の断面図。
【図３】図１に示す電気光学装置において隣り合う複数の画素の平面図。
【図４】図３に示す電気光学装置のＦ−Ｆ′断面図。
【図５】図３に示す電気光学装置のＧ−Ｇ′断面図。
【図６】図４等に示す半導体層の遮光構造を示す平面図。
【図７】図６に示す遮光構造を半導体層の幅方向に切断したときのＸ１−Ｘ１′断面図。
【図８】図６に示す遮光構造を半導体層の長さ方向に切断したときのＹ１−Ｙ１′断面図。
【図９】図１に示す電気光学装置の製造方法を示す工程断面図。
【図１０】図９に示す工程以降の工程を示す工程断面図。
【図１１】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。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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、第１基板１０に形成した各層を説明する際、上層側あるいは表面側とは第１基板１０が位置する側とは反対側（第２基板２０が位置する側）を意味し、下層側とは第１基板１０が位置する側を意味する。
【００２３】
（電気光学装置の構成）
図１は、本発明を適用した電気光学装置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、第１基板１０と第２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、第１基板１０と第２基板２０とが対向している。シール材１０７は第２基板２０の外縁に沿うように枠状に設けられており、第１基板１０と第２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。第１基板１０および第２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、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の内周縁と表示領域１０ａの外周縁との間には、矩形枠状の周辺領域１０ｂが設けられている。
【００２４】
第１基板１０は、石英基板やガラス基板等の透光性基板であり、第１基板１０の第２基板２０側の一方面１０ｓ側において、表示領域１０ａの外側には、第１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、第１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。
【００２５】
第１基板１０の一方面１０ｓにおいて、表示領域１０ａ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に対して第２基板２０側には第１配向膜１８が形成されており、画素電極９ａは、第１配向膜１８によって覆われている。
【００２６】
第２基板２０は、石英基板やガラス基板等の透光性基板である。第２基板２０において第１基板１０と対向する一方面２０ｓ側には、ＩＴＯ膜等からなる透光性の共通電極２１が形成されており、共通電極２１に対して第１基板１０側には第２配向膜２８が形成されている。共通電極２１は、第２基板２０の略全面に形成されており、第２配向膜２８によって覆われている。第２基板２０の一方面２０ｓと共通電極２１との間には、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と共通電極２１との間に透光性の保護層２６が形成されている。遮光層２７は、例えば、表示領域１０ａ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（ブラックマトリクス）としても形成されている。第１基板１０の周辺領域１０ｂのうち、見切り２７ａと平面視で重なるダミー画素領域１０ｃ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。
【００２７】
第１配向膜１８および第２配向膜２８は、ＳｉＯｘ（ｘ＜２）、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３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、第１基板１０および第２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。
【００２８】
第１基板１０には、シール材１０７より外側において第２基板２０の角部分と重なる領域に、第１基板１０と第２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。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、第２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、第１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、第１基板１０の側から共通電位が印加されている。
【００２９】
電気光学装置１００において、画素電極９ａおよび共通電極２１がＩＴＯ膜等の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では、第１基板１０および第２基板２０のうち、一方側の基板から電気光学層８０に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。本実施形態では、矢印Ｌで示すように、第２基板２０から入射した光が第１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、画像を表示する。
【００３０】
（画素の具体的構成）
図３は、図１に示す電気光学装置１００において隣り合う複数の画素の平面図である。図４は、図３に示す電気光学装置１００のＦ−Ｆ′断面図であり、データ線６ａに沿って切断したときの断面図である。図５は、図３に示す電気光学装置１００のＧ−Ｇ′断面図であり、走査線３ａに沿って切断したときの断面図である。なお、図５では、画素電極９ａに対するコンタクトホール１７ｄを通る位置で切断した様子を示してある。
【００３１】
図３に示すように、第１基板１０において第２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、画素電極９ａの端部に沿うように、データ線６ａ、走査線３ａ、第１容量線５１ａ、および第２容量線５２ａ等が延在している。例えば、走査線３ａは、画素間領域において第１方向Ｘに延在し、データ線６ａは、画素間領域において第２方向Ｙに延在している。データ線６ａと走査線３ａとの交差に対応してトランジスター３０が形成されている。第１容量線５１ａは、走査線３ａに平面視で重なるように第１方向Ｘに延在し、第２容量線５２ａは、データ線６ａに平面視で重なるように第２方向Ｙに延在している。
【００３２】
走査線３ａ、データ線６ａ、第１容量線５１ａ、および第２容量線５２ａは、遮光性を有する材料からなる遮光性配線であり、かかる遮光性配線によって、複数の遮光層が構成されている。従って、走査線３ａ、データ線６ａ、第１容量線５１ａ、および第２容量線５２ａが形成された領域は、光が通過しない遮光領域１０８ａであり、遮光領域１０８ａで囲まれた領域は、光が透過する開口領域１０８ｂ（透光領域）である。
【００３３】
図４および図５に示すように、電気光学装置１００は、第１基板１０と、第１基板１０の一方面１０ｓ側に設けられた画素電極９ａと、第１基板１０と画素電極９ａとの間で第１基板１０に対して垂直な方向である厚さ方向から見た平面視で画素電極９ａの縁に沿って延在する複数の遮光層とを有しており、本実施形態において、複数の遮光層は、走査線３ａ、データ線６ａ、第１容量線５１ａ、第２容量線５２ａ等である。
【００３４】
電気光学装置１００は、第１基板１０と複数の遮光層との間で延在して複数の遮光層のうち少なくとも１つの第１遮光層と平面視で重なる半導体層１ａを備えたトランジスター３０と、第１基板１０と半導体層１ａとの間で半導体層１ａに平面視で重なる第２遮光層８ａと、第１基板１０と画素電極９ａとの間に設けられた複数の層間絶縁膜を含む絶縁層１１０とを有しており、複数の層間絶縁膜の各層間に半導体層１ａや第１遮光層が形成されている。
【００３５】
トランジスター３０は、薄膜トランジスターであり、第１基板１０と画素電極９ａとの間に設けられた半導体層１ａと、半導体層１ａに対して画素電極９ａ側に設けられたゲート電極３１ａと、画素電極９ａと半導体層１ａとの間に設けられたソース電極５１ｓと、画素電極９ａと半導体層１ａとの間に設けられたドレイン電極５１ｄとを有している。
【００３６】
絶縁層１１０は、以下に説明するように、複数の層間絶縁膜の他に、ゲート絶縁層２、第１誘電体層４２ａ、および第２誘電体層７２ａ等も含んでいる。まず、第２遮光層８ａと半導体層１ａとの間には層間絶縁膜１９が形成され、ゲート電極３１ａと走査線３ａとの間には層間絶縁膜１１が形成されている。走査線３ａと第１容量線５１ａとの間には層間絶縁膜１２が形成され、第１容量線５１ａと第１容量電極４１ａとの間には層間絶縁膜１３が形成されている。第２容量電極４３ａとデータ線６ａとの間には層間絶縁膜１４が形成され、データ線６ａと第２容量線５２ａとの間には層間絶縁膜１５が形成されている。第２容量線５２ａと第３容量電極７１ａとの間には層間絶縁膜１６が形成され、第４容量電極７３ａと画素電極９ａとの間には層間絶縁膜１７が形成されている。層間絶縁膜１９、１１〜１７はいずれも、シリコン酸化膜等からなる透光性の絶縁膜である。
【００３７】
（画素の詳細構成）
第１基板１０の一方面１０ｓには第２遮光層８ａが形成されており、第２遮光層８ａは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光性の導電膜からなる。層間絶縁膜１１の画素電極９ａ側の面には、トランジスター３０の半導体層１ａが形成されており、半導体層１ａは、画素電極９ａ側からゲート絶縁層２で覆われている。半導体層１ａは、ポリシリコン膜（多結晶シリコン膜）等によって構成されており、データ線６ａに沿って延在している。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ゲート絶縁層と、減圧ＣＶＤ法等により形成されたシリコン酸化膜からなる第２ゲート絶縁層との２層構造からなる。
【００３８】
ゲート絶縁層２の画素電極９ａ側の面にはゲート電極３１ａが形成されており、走査線３ａは、層間絶縁膜１１と層間絶縁膜１２との間で第１方向Ｘに延在し、層間絶縁膜１１のコンタクトホール１１ａを介してゲート電極３１ａに電気的に接続されている。層間絶縁膜１９および層間絶縁膜１１には、走査線３ａと第２遮光層８ａとを電気的に接続するコンタクトホール１１ｂが形成されている。従って、第２遮光層８ａは、バックゲートとして機能する。
【００３９】
ゲート電極３１ａは、半導体層１ａの長さ方向の中央部分に重なっている。半導体層１ａは、ゲート電極３１ａ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１ｉを備え、チャネル領域１ｉ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。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１ｉの両側に低濃度領域１ｄ、１ｅを備え、低濃度領域１ｄ、１ｅに対してチャネル領域１ｉとは反対側で隣接する領域に高濃度領域１ｆ、１ｇを備えている。ゲート電極３１ａは、例えば、導電性ポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光性の導電膜からなる。走査線３ａは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光性の導電膜からなる。本実施形態において、ゲート電極３１ａおよび走査線３ａは、例えば、Ｔｉ（チタン）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層／Ａｌ（アルミニウム）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層の多層構造や、ＴｉＮ層／Ａｌ層／ＴｉＮ層の多層構造からなる。
【００４０】
層間絶縁膜１２の画素電極９ａ側の面には、ゲート電極３１ａに平面視で重なる遮光性の第１容量線５１ａが形成されており、第１容量線５１ａには共通電位が印加されている。第１容量線５１ａは、第１方向Ｘに延在して、走査線３ａと平面視で重なっている。層間絶縁膜１２の画素電極９ａ側の面には、第１容量線５１ａに対して第２方向Ｙで離間する位置にソース電極５１ｓおよびドレイン電極５１ｄが形成されており、ソース電極５１ｓおよびドレイン電極５１ｄは、第１容量線５１ａと同一の導電層によって構成されている。ソース電極５１ｓおよびドレイン電極５１ｄは各々、層間絶縁膜１２を貫通するコンタクトホール１２ｓ、１２ｄを介してソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃに電気的に接続している。第１容量線５１ａ、ソース電極５１ｓおよびドレイン電極５１ｄは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光性の導電膜からなる。本実施形態において、第１容量線５１ａ、ソース電極５１ｓおよびドレイン電極５１ｄは、例えば、Ｔｉ（チタン）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層／Ａｌ（アルミニウム）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層の多層構造や、ＴｉＮ層／Ａｌ層／ＴｉＮ層の多層構造からなる。
【００４１】
層間絶縁膜１３には、第１容量線５１ａと平面視で重なる第１凹部４４ａが形成されている。また、第１凹部４４ａと重なる領域には、第１凹部４４ａの底部から層間絶縁膜１３の画素電極９ａ側の面まで延在する遮光性の第１容量電極４１ａと、第１容量電極４１ａに画素電極９ａ側から重なる遮光性の第２容量電極４３ａとが形成されている。ここで、第２容量電極４３ａは、ドレイン電極５１ｄおよび画素電極９ａに電気的に接続されている。第１容量電極４１ａ、および第２容量電極４３ａ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化合物膜等の導電膜からなる。本実施形態において、第１容量電極４１ａ、および第２容量電極４３ａは、ＴｉＮ（窒化チタン）層等からなる。
【００４２】
第１容量電極４１ａは、第１凹部４４ａの底部で第１容量線５１ａに電気的に接続されている。より具体的には、第１凹部４４ａの底部には、層間絶縁膜１３を貫通するコンタクトホール１３ａが形成されており、第１容量電極４１ａは、コンタクトホール１３ａを介して第１容量線５１ａに電気的に接続されている。第１容量電極４１ａと第２容量電極４３ａとの間には第１誘電体層４２ａが形成されており、第１容量電極４１ａ、第１誘電体層４２ａ、および第２容量電極４３ａによって、保持容量５５の第１保持容量５５１が構成されている。
【００４３】
層間絶縁膜１３の画素電極９ａ側の面において、第１容量電極４１ａに対して離間する位置には、ソース電極５１ｓに平面視で重なる中継電極４１ｓが形成されている。中継電極４１ｓは、第１容量電極４１ａと同一の導電層によって構成されている。中継電極４１ｓは、層間絶縁膜１３を貫通するコンタクトホール１３ｓを介してソース電極５１ｓに電気的に接続している。第２容量電極４３ａは、層間絶縁膜１３を貫通するコンタクトホール１３ｄを介してドレイン電極５１ｄに電気的に接続している。
【００４４】
層間絶縁膜１４の画素電極９ａ側の面には、遮光性のデータ線６ａが第２方向Ｙに延在するように形成されており、データ線６ａは、層間絶縁膜１４を貫通するコンタクトホール１４ｓを介して中継電極４１ｓに電気的に接続している。従って、データ線６ａは、中継電極４１ｓ、およびソース電極５１ｓを介してソース領域１ｂに電気的に接続されている。データ線６ａは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光性の導電膜からなる。本実施形態において、データ線６ａは、例えば、Ｔｉ（チタン）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層／Ａｌ（アルミニウム）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層の多層構造や、ＴｉＮ層／Ａｌ層／ＴｉＮ層の多層構造からなる。
【００４５】
データ線６ａから離間する位置には、第２容量電極４３ａに平面視で重なる中継電極６ｂが形成されている。中継電極６ｂは、層間絶縁膜１４を貫通するコンタクトホール１４ｄを介して第２容量電極４３ａに電気的に接続している。中継電極６ｂは、データ線６ａと同一の導電層によって構成されている。
【００４６】
層間絶縁膜１５の画素電極９ａ側の面には、データ線６ａに平面視で重なるように第２方向Ｙに延在する遮光性の第２容量線５２ａが形成されている。第２容量線５２ａには共通電位が印加されている。層間絶縁膜１６には、第２容量線５２ａと平面視で重なる貫通穴からなる第２凹部７４ａが形成されている。また、第２凹部７４ａと重なる領域には、第２凹部７４ａの底部から層間絶縁膜１６の画素電極９ａ側の面まで延在する遮光性の第３容量電極７１ａと、第３容量電極７１ａに画素電極９ａ側から重なる遮光性の第４容量電極７３ａとが形成されている。
【００４７】
第４容量電極７３ａは、ドレイン電極５１ｄおよび画素電極９ａに電気的に接続されている。より具体的には、第４容量電極７３ａは、層間絶縁膜１５、１６を貫通するコンタクトホール１６ｄを介して中継電極６ｂに電気的に接続されている。第２容量線５２ａは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光性の導電膜からなる。本実施形態において、第２容量線５２ａ、ソース電極５１ｓおよびドレイン電極５１ｄは、例えば、Ｔｉ（チタン）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層／Ａｌ（アルミニウム）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層の多層構造や、ＴｉＮ層／Ａｌ層／ＴｉＮ層の多層構造からなる。
【００４８】
第３容量電極７１ａは、第２凹部７４ａの底部で第２容量線５２ａに電気的に接続されている。第３容量電極７１ａと第４容量電極７３ａとの間には第２誘電体層７２ａが形成されており、第３容量電極７１ａ、第２誘電体層７２ａ、および第４容量電極７３ａによって、保持容量５５の第２保持容量５５２が構成されている。第３容量電極７１ａおよび第４容量電極７３ａ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化合物膜等の導電膜からなる。
【００４９】
層間絶縁膜１７の第１基板１０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、層間絶縁膜１７を貫通するコンタクトホール１７ｄを介して第４容量電極７３ａに電気的に接続されている。従って、画素電極９ａは、第４容量電極７３ａ、中継電極６ｂ、第２容量電極４３ａ、およびドレイン電極５１ｄを介してドレイン領域１ｃに電気的に接続されている。
【００５０】
（半導体層１ａに対する遮光構造）
図６は、図４等に示す半導体層１ａの遮光構造を示す平面図である。図７は、図６に示す遮光構造を半導体層１ａの幅方向に切断したときのＸ１−Ｘ１′断面図である。図８は、図６に示す遮光構造を半導体層１ａの長さ方向に切断したときのＹ１−Ｙ１′断面図である。
【００５１】
図６、図７および図８に示すように、第２遮光層８ａは、半導体層１ａに平面視で重なるように半導体層１ａの長さ方向（Ｙ方向）に延在する本体部分８ａ１と、本体部分８ａ１の途中位置から本体部分８ａ１に交差する幅方向（Ｘ方向）に向けて突出した凸部８ａ２、８ａ３とを有しており、凸部８ａ２、８ａ３は走査線３ａに平面視で重なっている。本形態では、凸部８ａ２に平面視で重なる位置に、第２遮光層８ａと走査線３ａとを電気的に接続するコンタクトホール１１ｂが形成されている。
【００５２】
また、第１基板１０の一方面１０ｓ側では、絶縁層１１０の内部で、半導体層１ａの幅方向の両側、および半導体層１ａの長さ方向の両側で厚さ方向に延在して平面視で半導体層１ａの周りを全周にわたって囲む空洞１２０が設けられている。ここで、空洞１２０は真空であり、屈折率が１である。これに対して、絶縁層１１０を構成するシリコン酸化膜等の屈折率は、例えば、１．４６である。従って、空洞１２０と絶縁層１１０との界面は反射面を構成している。
【００５３】
かかる空洞１２０を形成するにあたって、本実施形態では、ゲート電極３１ａと走査線３ａとの間に設けられた層間絶縁膜１１は、第１絶縁膜１１２と、第１絶縁膜１１２の画素電極９ａ側に形成された第２絶縁膜１１６とを有している。また、絶縁層１１０のうち、層間絶縁膜１９、ゲート絶縁層２、および第１絶縁膜１１２は、半導体層１ａの周りおよび半導体層１ａの画素電極９ａ側を覆う壁面１１１を形成するように、半導体層１ａの幅方向の両側、および半導体層１ａの長さ方向の両側で厚さ方向に除去されている。より具体的には、層間絶縁膜１９、ゲート絶縁層２、および第１絶縁膜１１２は、半導体層１ａから離間する部分が除去され、半導体層１ａの周りのみに残されて壁面１１１を形成している。
【００５４】
従って、壁面１１１の内側では、層間絶縁膜１９、半導体層１ａ、ゲート絶縁層２、ゲート電極３１ａ、および第１絶縁膜１１２が積層された状態にあり、壁面１１１は、半導体層１ａおよびゲート電極３１ａを覆っている。本実施形態において、壁面１１１は、平面視で第２遮光層８ａと重なる範囲内に形成されており、壁面１１１は、第１基板１０側の端部が第２遮光層８ａに接するように形成されている。
【００５５】
ここで、絶縁層１１０は、壁面１１１を覆うように形成された内壁形成膜１１３を含んでおり、内壁形成膜１１３は、半導体層１ａおよびゲート電極３１ａを覆っている。かかる内壁形成膜１１３は、空洞１２０の半導体層１ａ側の壁面を構成している。
【００５６】
絶縁層１１０は、空洞１２０に対して内壁形成膜１１３と反対側で、半導体層１ａおよびゲート電極３１ａを覆うように形成された外壁形成膜１１５を含んでおり、内壁形成膜１１３と外壁形成膜１１５との間に空洞１２０が設けられている。従って、外壁形成膜１１５は、空洞１２０の半導体層１ａとは反対側の壁面を構成している。
【００５７】
外壁形成膜１１５は、半導体層１ａに対して画素電極９ａ側で重なる部分に空洞１２０に連通する開口部１１５ａが設けられており、電気光学装置１００の状態で開口部１１５ａは第２絶縁膜１１６によって塞がれている。空洞１２０は、半導体層１ａと平面視で重なる領域のうち、開口部１１５ａが形成されている部分を通って半導体層１ａの幅方向の両側に位置する空洞１２０同士を連通する連結部１２５を有しており、それ以外の略全域が空洞１２０の存在しない領域になっている。本形態では、空洞１２０の存在しない領域で、ソース電極５１ｓおよびドレイン電極５１ｄがコンタクトホール１２ｓ、１２ｄを介して半導体層１ａのソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃに電気的に接続している。
【００５８】
本実施形態において、空洞１２０は、半導体層１ａより第１基板１０側の位置から半導体層１ａより画素電極９ａ側の位置まで設けられている。より具体的には、空洞１２０は、画素電極９ａに向けては、トランジスター３０の半導体層１ａより画素電極９ａ側に設けられたゲート電極３１ａより画素電極９ａ側の位置まで設けられており、ゲート電極３１ａには、第２遮光層８ａおよび第１遮光層のいずれかとして形成された走査線３ａが空洞１２０に対して画素電極９ａ側から電気的に接続している。本実施形態において、走査線３ａは、ゲート電極３１ａを覆う層間絶縁膜１１の画素電極９ａの側の面に形成されているため、走査線３ａは、第２絶縁膜１１６、外壁形成膜１１５、内壁形成膜１１３、および第１絶縁膜１１２を貫通するコンタクトホール１１ａを介してゲート電極３１ａに電気的に接続している。
【００５９】
また、空洞１２０は、第１基板１０に向けては、第２遮光層８ａの端部に対して、内壁形成膜１１３のみを介して重なる位置まで延在している。このため、半導体層１ａは、第１基板１０側からの何れの方向からみたときでも、第２遮光層８ａおよび空洞１２０の少なくとも一方の背後に位置する。
【００６０】
本実施形態において、空洞１２０の画素電極９ａ側の端部である第１端部１２１は、平面視で半導体層１ａが位置する内側に屈曲した第１屈曲部１２６を備えている。また、空洞１２０の第１基板１０側の端部である第２端部１２２は、平面視で半導体層１ａが位置する側とは反対側の外側に屈曲した第２屈曲部１２７を備えている。
【００６１】
（電気光学装置１００の製造方法）
図９は、図１に示す電気光学装置１００の製造方法を示す工程断面図であり、内壁形成膜１１３を形成するまでの工程を表してある。図１０は、図９に示す工程以降の工程を示す工程断面図であり、第２絶縁膜１１６を形成するまでの工程を示してある。なお、図９および図１０は、図６のＸ２−Ｘ２′における断面図に相当する。
【００６２】
本実施形態の電気光学装置１００の製造工程のうち、空洞１２０を形成する工程は以下の通りである。まず、図９に示す工程ＳＴ１において、第１基板１０の一方面１０ｓ側に第２遮光層８ａ、半導体層１ａ、および絶縁層１１０の一部（層間絶縁膜１９、ゲート絶縁層２および第１絶縁膜１１２）を形成する。また、半導体層１ａにおいて、図４に示すソース領域１ｂ、およびドレイン領域１ｃに対して不純物を導入する。
【００６３】
次に、図９に示す工程ＳＴ２においては、第１絶縁膜１１２の表面にエッチングマスクＭ１を形成した状態で、層間絶縁膜１９、ゲート絶縁層２および第１絶縁膜１１２をエッチングし、半導体層１ａの周辺から層間絶縁膜１９、ゲート絶縁層２、および第１絶縁膜１１２を除去する。その結果、半導体層１ａの周りおよび半導体層１ａの画素電極９ａ側を覆う壁面１１１が形成され、壁面１１１は、第２遮光層８ａまで到達している。その際、第２遮光層８ａをマスクとして第１基板１０の一方面１０ｓも、所定の厚さでエッチングされる。その後、エッチングマスクＭ１を除去する。
【００６４】
次に、図９に示す工程ＳＴ３においては、第１基板１０の一方面１０ｓ側に、保護膜として、シリコン酸化膜等の絶縁性の内壁形成膜１１３を形成し、壁面１１１に内壁形成膜１１３を積層する。次に、図９に示す工程ＳＴ４（第２工程）において、壁面１１１を覆うように、シリコン膜等の犠牲膜１１４を形成する。本実施形態において、犠牲膜１１４は、内壁形成膜１１３を介して壁面１１１を覆うように形成される。
【００６５】
次に、図９に示す工程ＳＴ５においては、エッチングマスク（図示せず）を形成した状態で犠牲膜１１４をパターニングし、犠牲膜１１４のうち、半導体層１ａと平面視で重なる部分の大部分を除去する。本実施形態では、半導体層１ａと平面視で重なる領域のうち、図６を参照して説明した連結部１２５、および図７等に示す第１屈曲部１２６に相当する部分には、犠牲膜１１４を残す。また、犠牲膜１１４および内壁形成膜１１３のうち、第２遮光層８ａから張り出した部分をエッチングにより除去する。
【００６６】
次に、図１０に示す工程ＳＴ６（第３工程）においては、絶縁層１１０の前記一部（層間絶縁膜１９、ゲート絶縁層２および第１絶縁膜１１２）と異なる他の一部（外壁形成膜１１５）を、犠牲膜１１４を覆うように形成する。外壁形成膜１１５はシリコン酸化膜等からなる。
【００６７】
次に、図１０に示す工程ＳＴ７（第４工程）においては、エッチングマスク（図示せず）を形成した状態でエッチングを行い、絶縁層１１０の他の一部（外壁形成膜１１５）のうち、犠牲膜１１４と平面視で重なる部分に開口部１１５ａを形成する。本実施形態では、連結部１２５と平面視で重なる部分に開口部１１５ａを形成する。
【００６８】
次に、図１０に示す工程ＳＴ８（第５工程）では、開口部１１５ａから犠牲膜１１４をエッチングより除去して、半導体層１ａの幅方向の両側および半導体層１ａの長さ方向の両側で厚さ方向に延在して平面視で半導体層の１ａ周りを囲む空洞１２０を形成する。犠牲膜１１４の除去には、真空雰囲気中で、シリコン酸化膜とシリコン膜とのエッチング選択性の高いドライエッチングを行う。
【００６９】
次に、図１０に示す工程ＳＴ９では、第１基板１０の一方面１０ｓ、および外壁形成膜１１５の表面に第２絶縁膜１１６を形成する。その結果、開口部１１５ａは第２絶縁膜１１６で塞がれる。ここで、第２絶縁膜１１６は、真空雰囲気中でのＣＶＤ法等の成膜方法によって形成されるため、空洞１２０は、内部が真空状態で封止される。
【００７０】
その後、図６、図７、および図８等に示すように、第２絶縁膜１１６、外壁形成膜１１５、内壁形成膜１１３、および第１絶縁膜１１２を貫通するコンタクトホール１１ａと、第２絶縁膜１１６および外壁形成膜１１５を貫通するコンタクトホール１１ｂを形成した後、走査線３ａを形成する。その結果、走査線３ａがゲート電極３１ａおよび第２遮光層８ａに電気的に接続する。
【００７１】
しかる後には、層間絶縁膜や各種配線等を形成した後、第１基板１０と第２基板２０とを電気光学層８０を介して対向させる等、周知の工程を行えば、電気光学装置１００が完成する。
【００７２】
（実施形態の主な効果）
以上説明したように、本実施形態に係る電気光学装置１００では、トランジスター３０の半導体層１ａの全体が、走査線３ａやデータ線６ａ等の第１遮光層、および第２遮光層８ａに平面視で重なっているため、画素電極９ａの側および第１基板１０の側から半導体層１ａに向かう光を第１遮光層および第２遮光層８ａによって遮ることができる。
【００７３】
また、第１基板１０の一方面１０ｓに形成した絶縁層１１０の内部には、半導体層１ａの幅方向の両側、および半導体層１ａの長さ方向の両側で厚さ方向に延在して平面視で半導体層１ａの周りを囲む空洞１２０が設けられている。このため、半導体層１ａに対して半導体層１ａの幅方向から入射しようとする光を、空洞１２０と絶縁層１１０との界面での反射を利用して遮ることができるとともに、半導体層１ａの長さ方向や長さ方向に対して斜めに傾いた方向から半導体層１ａに向けて進行する光を空洞１２０と絶縁層１１０との界面での反射を利用して遮ることができる。すなわち、チャネル領域１ｉに限らず、半導体層１ａに向けて進行する光を全周にわたって遮ることができる。従って、トランジスター３０の半導体層１ａへの光の入射をより抑制することができるので、トランジスター３０において、光リーク電流の発生をより抑制することができる。
【００７４】
言い換えれば、平面視において、半導体層１ａの幅方向の両側、および半導体層１ａの長さ方向の両側で、半導体層１ａと、半導体層１ａを覆う絶縁層（外壁形成膜１１５および第２絶縁膜１１６）とが離間している。このため、半導体層１ａに対して半導体層１ａの幅方向から入射しようとする光を、外壁形成膜１１５の壁面での反射を利用して遮ることができるとともに、半導体層１ａの長さ方向や長さ方向に対して斜めに傾いた方向から半導体層１ａに向けて進行する光を外壁形成膜１１５の壁面での反射を利用して遮ることができる。従って、トランジスター３０の半導体層１ａへの光の入射をより抑制することができるので、トランジスター３０において、光リーク電流の発生をより抑制することができる。
【００７５】
また、空洞１２０は、走査線３ａ、データ線６ａ、第１容量線５１ａ、第２容量線５２ａ等の第１遮光層、および第２遮光層８ａのうち、少なくとも一方と平面視で重なる領域に設けることができる。従って、各画素の開口領域１０８ｂ（透光領域）を狭めることなく、光リーク電流の発生を抑制することができる。
【００７６】
また、空洞１２０の内部は真空であるため、真空中での半導体プロセスを利用して空洞１２０を塞げばよい。従って、空洞１２０の内部を空気層とする場合に比して、空洞１２０を形成しやすい。
【００７７】
本形態において、空洞１２０は、厚さ方向において、半導体層１ａより第１基板１０側の位置から、半導体層１ａより画素電極９ａ側の位置まで設けられているため、半導体層１ａに入射しようとする光を空洞１２０と絶縁層１１０との界面での反射によって遮ることができる。また、半導体層１ａは、第１基板１０側からの何れの方向からみたときでも、第２遮光層８ａおよび空洞１２０の少なくとも一方の背後に位置する。このため、電気光学装置１００から出射された光が光学素子等で反射して電気光学装置１００に再び入射した戻り光が第１基板１０の側から半導体層１ａに向けて進行しようとした場合でも、かかる光を空洞１２０と絶縁層１１０との界面での反射や第２遮光層８ａによって遮ることができる。
【００７８】
また、空洞１２０は、画素電極９ａに向けては、トランジスター３０の半導体層１ａより画素電極９ａ側に設けられたゲート電極３１ａより画素電極９ａ側の位置まで設けられている。この場合でも、走査線３ａは、ゲート電極３１ａを覆う第２絶縁膜１１６の画素電極９ａの側の面に形成されているため、走査線３ａは、第２絶縁膜１１６、外壁形成膜１１５、内壁形成膜１１３、および第１絶縁膜１１２を貫通するコンタクトホール１１ａを介してゲート電極３１ａに電気的に接続されている。従って、走査線３ａが空洞１２０によって途切れることを回避することができる。
【００７９】
また、空洞１２０の画素電極９ａ側の端部である第１端部１２１は、平面視で半導体層１ａが位置する内側に屈曲した第１屈曲部１２６を備えているため、周辺の遮光層で回折した光が画素電極９ａの側から半導体層１ａに向けて進行しようとした場合でも、かかる光を空洞１２０の第１屈曲部１２６と絶縁層１１０との界面での反射によって遮ることができる。また、空洞１２０の第１基板１０側の端部である第２端部１２２は、平面視で半導体層１ａが位置する側とは反対側の外側に屈曲した第２屈曲部１２７を備えているため、周辺の遮光層で回折した光が第２遮光層８ａと空洞１２０の隙間から半導体層１ａに向けて進行しようとした場合でも、かかる光を空洞１２０の第２屈曲部１２７と絶縁層１１０との界面での反射や遮光層によって遮ることができる。
【００８０】
また、図９および図１０を参照して説明した製造方法によれば、半導体層１ａの周りおよび半導体層１ａの画素電極９ａ側を覆うように絶縁膜に形成した壁面１１１を、内壁形成膜１１３を介して覆うように犠牲膜１１４を形成した後、犠牲膜１１４を覆う他の絶縁膜（外壁形成膜１１５）を形成し、外壁形成膜１１５の開口部１１５ａから犠牲膜１１４をエッチングにより除去して空洞１２０を形成する。このため、半導体層１ａの周りを囲む等、遮光に適した形状の空洞１２０を容易に形成することができる。
【００８１】
［本発明の変形例］
上記実施形態では、空洞１２０の半導体層１ａ側の壁面を内壁形成膜１１３により構成したが、内壁形成膜１１３を設けずに、空洞１２０の内側に位置する層間絶縁膜１９、ゲート絶縁層２、および第１絶縁膜１１２によって、空洞１２０の半導体層１ａ側の壁面を構成してもよい。この場合、空洞１２０の第１基板１０側の第２端部１２２は、第２遮光層８ａと接することになる。かかる形態によれば、第１基板１０側から入射した戻り光が半導体層１ａに入射することをより確実に抑制することができる。
【００８２】
［他の実施形態］
上記実施形態では、半導体層１ａを平面視で全周にわたって囲むように空洞１２０を形成したが、半導体層１ａの幅方向の両側、および半導体層１ａの長さ方向の両側で延在している構成であれば、周方向の一部が途切れていてもよい。
【００８３】
図９および図１０を参照して説明した製造方法では、外壁形成膜１１５を形成する前に、犠牲膜１１４をパターニングしたが、外壁形成膜１１５に開口部１１５ａを形成する際、半導体層１ａと平面視で重なる領域等、空洞１２０を設けない領域を開口部１１５ａにして犠牲膜１１４をエッチングする方法を採用してもよい。この場合、半導体層１ａと平面視で重なる領域等では、犠牲膜１１４が除去された領域に第２絶縁膜１１６が形成されるので、空洞１２０が形成されない。
【００８４】
［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１１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１１には、偏光板等の光学素子の図示を省略してある。図１１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がライトバルブとして用いられ、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および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。
【００８５】
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。
【００８６】
（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。
【００８７】
（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。
【符号の説明】
【００８８】
１ａ…半導体層、３ａ…走査線、６ａ…データ線、８ａ…第２遮光層、８ａ１…本体部分、８ａ２、８ａ３…凸部、９ａ…画素電極、１０…第１基板、１０ａ…表示領域、１０ｓ…一方面、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１９…層間絶縁膜、２０…第２基板、２１…共通電極、３０…トランジスター、３１ａ…ゲート電極、５１ａ…第１容量線、５１ｄ…ドレイン電極、５１ｓ…ソース電極、５２ａ…第２容量線、８０…電気光学層、１００…電気光学装置、１００Ｂ、１００Ｇ、１００Ｒ…ライトバルブ、１１０…絶縁層、１１１…壁面、１１２…第１絶縁膜、１１３…内壁形成膜、１１４…犠牲膜、１１５…外壁形成膜、１１５ａ…開口部、１１６…第２絶縁膜、１２０…空洞、１２１…第１端部、１２２…第２端部、１２５…連結部、１２６…第１屈曲部、１２７…第２屈曲部、２１００…投射型表示装置、２１０２…ランプユニット（光源部）、２１０６…ミラー、２１０８…ダイクロイックミラー、２１１２…ダイクロイックプリズム、２１１４…投射レンズ群（投射光学系）、２１２０…スクリーン、２１２１…リレーレンズ系、２１２２…入射レンズ、２１２３…リレーレンズ、２１２４…出射レンズ。
【図１】
2019185010.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】令和1年8月7日(2019.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一方面側に設けられた画素電極と、
前記基板と前記画素電極との間に設けられ、平面視で前記画素電極の縁に沿って延在する第１遮光層と、
前記基板と前記第１遮光層との間で延在し、前記第１遮光層と平面視で重なる半導体層を備えたトランジスターと、
前記基板と前記半導体層との間に設けられ、前記半導体層に平面視で重なる第２遮光層と、
前記基板と前記画素電極との間に設けられた絶縁層と、
平面視において、前記半導体層の幅方向の両側、および前記半導体層の長さ方向の両側に設けられた空洞と、
を有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気光学装置において、
前記空洞は、平面視で前記半導体層の周りを囲んでいることを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気光学装置において、
前記空洞の内部は真空であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記空洞は、前記基板に対して垂直な方向である厚さ方向において、前記半導体層より前記基板側の位置から、前記半導体層より前記画素電極側の位置まで設けられていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電気光学装置において、
前記半導体層は、前記基板側からの何れの方向からみたときでも、前記遮光層および前記空洞の少なくとも一方の背後に位置することを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の電気光学装置において、
前記空洞は、前記厚さ方向で前記トランジスターの前記半導体層より前記画素電極側に設けられたゲート電極より前記画素電極側の位置まで設けられ、
前記ゲート電極には、前記第１遮光層および前記第２遮光層のいずれかとして形成された走査線が前記空洞に対して前記画素電極側から電気的に接続していることを特徴とする電気光学装置。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記空洞の前記画素電極側の端部である第１端部は、平面視で前記半導体層が位置する内側に屈曲した第１屈曲部を備えていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項８】
請求項１から７までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記空洞の前記基板側の端部である第２端部は、平面視で前記半導体層が位置する側とは反対側の外側に屈曲した第２屈曲部を備えていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項９】
請求項１から８までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記絶縁層は、前記半導体層を覆うように設けられて前記空洞の前記半導体層とは反対側の壁面を構成する外壁形成膜を含み、
前記外壁形成膜は、前記半導体層に対して前記画素電極側で重なる部分に前記空洞に連通する開口部が設けられていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１０】
請求項１から９までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記絶縁層は、前記半導体層を覆うように設けられて前記空洞の前記半導体層側の壁面を構成する内壁形成膜を含むことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１１】
請求項１から９までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記空洞に対して前記半導体層側で前記半導体層を囲むように設けられて前記空洞の前記半導体層側の壁面を構成する内壁形成膜を備えていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１２】
請求項１から１１まで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。
【請求項１３】
基板と、
前記基板の一方面側に設けられた画素電極と、前記基板と前記画素電極との間に設けられ、平面視で前記画素電極の縁に沿って延在する第１遮光層と、
前記基板と前記第１遮光層との間で延在し、前記第１遮光層と平面視で重なる半導体層を備えたトランジスターと、
前記基板と前記半導体層との間に設けられ、前記半導体層に平面視で重なる第２遮光層と、
前記基板と前記画素電極との間に設けられた絶縁層と、
を有する電気光学装置の製造方法において、
前記基板の一方面側に前記第１遮光層、前記半導体層、および前記絶縁層の一部を形成した後、
前記絶縁層の一部をエッチングして前記半導体層の周りおよび前記半導体層の前記画素電極側を覆う壁面を形成する第１工程と、
前記壁面を覆うように犠牲膜を形成する第２工程と、
前記絶縁層の前記一部と異なる他の一部を、前記犠牲膜を覆うように形成する第３工程と、
前記他の一部の前記犠牲膜と前記平面視で重なる部分に開口部を形成する第４工程と、
前記開口部から前記犠牲膜を除去して、平面視で前記半導体層の幅方向の両側および前記半導体層の長さ方向の両側に空洞を形成する第５工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の参考例に係る電気光学装置は、基板と、前記基板の一方面側に設けられた画素電極と、前記基板と前記画素電極との間に設けられ、平面視で前記画素電極の縁に沿って延在する第１遮光層と、前記基板と前記第１遮光層との間で延在し、前記第１遮光層と平面視で重なる半導体層を備えたトランジスターと、前記基板と前記半導体層との間に設けられ、前記半導体層に平面視で重なる第２遮光層と、前記基板と前記画素電極との間に設けられた絶縁層と、を有し、平面視において、前記半導体層の幅方向の両側、および前記半導体層の長さ方向の両側で、前記半導体層と前記絶縁層とが離間していることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の参考例に係る電気光学装置では、半導体層が第１遮光層および第２遮光層に平面視で重なっているため、画素電極の側および基板の側から半導体層に向かう光を第１遮光層および第２遮光層によって遮ることができる。また、平面視において、半導体層の幅方向の両側、および半導体層の長さ方向の両側では、前記半導体層と前記絶縁層とが離間している。このため、半導体層に対して半導体層の幅方向から入射しようとする光を、絶縁層の界面での反射を利用して遮ることができるとともに、半導体層の長さ方向や長さ方向に対して斜めに傾いた方向から半導体層に向けて進行する光を絶縁層の界面での反射を利用して遮ることができる。従って、半導体層への光の入射をより効果的に抑制することができるので、トランジスターにおいて、光リーク電流の発生をより効果的に抑制することができる。