(57)【要約】【課題】遮光層の遮光性能を低下させずに、素子基板に対する加熱処理を行うことのできる電気光学装置の製造方法を提供すること。【解決手段】液晶装置の製造工程において、素子基板用の基板本体１０ｗの一方面１０ｓに走査線３ａ（遮光層）、絶縁膜１２を形成した後、半導体層１ａを形成する半導体層形成工程、および半導体層１ａに導入した不純物を拡散させる不純物拡散工程では、レーザーアニール装置やランプアニール装置等の加熱装置９２０によって、一方面１０ｓ側を他方面１０ｔ側より温度を高くした状態で加熱する。このため、走査線３ａは高い温度に加熱されないので、走査線３ａに用いたアルミニウム膜やタングステンシリサイド膜に溶融や再結晶化等が発生しない。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学装置用素子基板の基板本体の一方面および他方面のうち、前記一方面に遮光層を形成する遮光性形成工程と、
前記遮光層に対して前記基板本体が位置する側とは反対側で当該遮光層と重なる領域に画素トランジスター用の半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記半導体層に不純物を導入する不純物導入工程と、
前記一方面側を前記他方面より温度を高くした状態で前記半導体層を加熱して前記不純物を前記半導体層の厚さ方向に拡散させる不純物拡散工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項２】
前記不純物拡散工程では、前記一方面側から加熱する一方、前記他方面側を冷却することを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項３】
前記遮光層は、金属あるいは金属化合物膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項４】
前記不純物拡散工程では、前記一方面側をレーザー光により加熱することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項５】
前記不純物拡散工程では、加熱ガスを前記一方面側に接触させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項６】
前記不純物拡散工程では、前記一方面側を赤外線ランプにより加熱することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項７】
前記半導体層形成工程では、アモルファスの半導体膜を形成した後、前記一方面側を前記他方面より温度を高くした状態で前記半導体膜を加熱して結晶化させることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体層形成工程では、前記一方面側から加熱する一方、前記他方面側を冷却することを特徴とする請求項７に記載の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、電気光学装置用素子基板の基板本体の一方面に遮光層および画素トランジスターを備えた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】
液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス装置等の電気光学装置に用いられる素子基板では、画素電極を備えた画素がマトリクス状に配置されており、複数の画素の各々には、電界効果型トランジスターからなる画素トランジスターが構成されている。また、画素トランジスターの半導体層に基板本体側から光が入射して画素トランジスターが誤動作することを防止する目的に、画素トランジスターに対して下層側（基板本体側）で重なる位置に遮光層が形成されることもある（特許文献１参照）。
【０００３】
かかる電気光学装置の製造工程において、電界効果型トランジスターを形成する際には一般に、半導体層に不純物を導入した後、素子基板を加熱炉に入れて６００℃以上の温度まで加熱し、不純物を半導体層の厚さ方向に拡散させる不純物拡散工程（活性化工程）が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−９６９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、素子基板に対して遮光層を形成した状態で、加熱炉内で６００℃以上の温度まで素子基板を加熱すると、遮光層を構成する金属膜や金属化合物膜に溶融や再結晶化等が発生して遮光層としての特性が低下するという問題点がある。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明は、遮光層の遮光性能を低下させずに、素子基板に対する加熱処理を行うことのできる電気光学装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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製造方法は、電気光学装置用素子基板の基板本体の一方面および他方面のうち、前記一方面に遮光層を形成する遮光性形成工程と、前記遮光層に対して前記基板本体が位置する側とは反対側で当該遮光層と重なる領域に画素トランジスター用の半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記半導体層に不純物を導入する不純物導入工程と、前記一方面側を前記他方面より温度を高くした状態で前記半導体層を加熱して前記不純物を前記半導体層の厚さ方向に拡散させる不純物拡散工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、不純物拡散工程において半導体層を加熱する際、基板本体全体を均一に加熱するのではなく、一方面側を他方面より温度を高くした状態で半導体層を加熱する。このため、半導体層は高い温度で処理されるが、遮光層には高い温度が加わらない。それ故、遮光層に用いた材料が劣化して遮光性能が低下するという事態を回避することができる。
【０００９】
本発明において、前記不純物拡散工程では、前記一方面側から加熱する一方、前記他方面側を冷却することが好ましい。かかる構成によれば、遮光層に高い温度が加わることをより確実に防止することができる。それ故、遮光層に用いた材料が劣化して遮光性能が低下するという事態をより確実に回避することができる。
【００１０】
本発明において、前記遮光層は、金属膜あるいは金属化合物膜である構成を採用することができる。本発明では、不純物拡散工程において遮光層に高い温度が加わらないので、遮光層として、アルミニウム等の融点や軟化温度が比較的低い金属や、タングステンシリサイド等の再結晶化が発生するおそれのある金属化合物を用いることができる。
【００１１】
本発明において、前記不純物拡散工程では、例えば、前記一方面側をレーザー光により加熱する方法を採用する。
【００１２】
本発明において、前記不純物拡散工程では、加熱ガスを前記一方面側に接触させる方法を採用してもよい。
【００１３】
本発明において、前記不純物拡散工程では、前記一方面側を赤外線ランプにより加熱する方法を採用することもできる。
【００１４】
本発明において、前記半導体層形成工程では、アモルファスの半導体膜を形成した後、前記一方面側を前記他方面より温度を高くした状態で前記半導体膜を加熱して結晶化させることが好ましい。かかる構成によれば、アモルファスの半導体膜を結晶化させた半導体層を用いる場合でも、遮光層が高い温度にまで加熱されることを回避することができるので、遮光層の遮光性能が低下することを防止することができる。
【００１５】
本発明において、前記半導体層形成工程では、前記一方面側から加熱する一方、前記他方面側を冷却することが好ましい。かかる構成によれば、遮光層に高い温度が加わることをより確実に防止することができる。それ故、遮光層に用いた材料が劣化して遮光性能が低下するという事態をより確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した液晶装置（電気光学装置）の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した液晶装置に用いた液晶パネルの説明図である。
【図３】本発明を適用した液晶装置の画素の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る液晶装置の製造工程の要部を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る液晶装置の製造工程の要部を示す説明図である。
【図６】本発明を適用した液晶装置を用いた投射型表示装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、各種の電気光学装置のうち、液晶装置およびその製造方法に本発明を適用した場合を中心に説明する。また、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、画素トランジスターを流れる電流の方向が反転する場合、ソースとドレインとが入れ替わるが、本説明では、画素電極が接続されている側（画素側ソースドレイン領域）をドレインとし、データ線が接続されている側（データ線側ソースドレイン領域）をソースとする。また、素子基板に形成される層を説明する際、上層側あるいは表面側とは素子基板の基板本体が位置する側とは反対側（対向基板が位置する側）を意味し、下層側とは素子基板の基板本体が位置する側を意味する。
【００１８】
［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明を適用した液晶装置（電気光学装置）の電気的構成を示すブロック図である。なお、図１は、あくまで電気的な構成を示すブロック図であるため、容量線等が延在している方向等、レイアウトについては模式的に示してある。
【００１９】
図１において、本形態の液晶装置１００は、ＴＮ（Twisted Nematic）モードやＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶パネル１００ｐを有しており、液晶パネル１００ｐは、その中央領域に複数の画素１００ａがマトリクス状に配列された画像表示領域１０ａ（画素領域）を備えている。液晶パネル１００ｐにおいて、後述する素子基板１０（図２等を参照）では、画像表示領域１０ａの内側で複数本のデータ線６ａおよび複数本の走査線３ａが縦横に延びており、それらの交点に対応する位置に画素１００ａが構成されている。複数の画素１００ａの各々には、電界効果型トランジスターからなる画素トランジスター３０、および後述する画素電極９ａが形成されている。画素トランジスター３０のソースにはデータ線６ａが電気的に接続され、画素トランジスター３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続され、画素トランジスター３０のドレインには、画素電極９ａが電気的に接続されている。
【００２０】
素子基板１０において、画像表示領域１０ａより外周側には走査線駆動回路１０４やデータ線駆動回路１０１が設けられている。データ線駆動回路１０１は各データ線６ａに電気的に接続しており、画像処理回路から供給される画像信号を各データ線６ａに順次供給する。走査線駆動回路１０４は、各走査線３ａに電気的に接続しており、走査信号を各走査線３ａに順次供給する。
【００２１】
各画素１００ａにおいて、画素電極９ａは、後述する対向基板２０（図２等を参照）に形成された共通電極と液晶層を介して対向し、液晶容量５０ａを構成している。また、各画素１００ａには、液晶容量５０ａで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量５０ａと並列に蓄積容量５５が付加されている。本形態では、蓄積容量５５を構成するために、複数の画素１００ａに跨る第１電極層５ａが容量電極層として形成されている。本形態において、第１電極層５ａは、共通電位Ｖcomが印加された共通電位線５ｃに導通している。
【００２２】
（液晶パネル１００ｐの構成）
図２は、本発明を適用した液晶装置１００に用いた液晶パネル１００ｐの説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は各々、液晶パネル１００ｐを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。
【００２３】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶パネル１００ｐ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、シール材１０７は対向基板２０の外縁に沿うように枠状に設けられている。シール材１０７は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。
【００２４】
かかる構成の液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０および対向基板２０はいずれも四角形であり、液晶パネル１００ｐの略中央には、図１を参照して説明した画像表示領域１０ａが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、シール材１０７も略四角形に設けられ、シール材１０７の内周縁と画像表示領域１０ａの外周縁との間には、略四角形の周辺領域１０ｂが額縁状に設けられている。素子基板１０において、画像表示領域１０ａの外側では、素子基板１０の一辺に沿ってデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。なお、端子１０２には、フレキシブル配線基板（図示せず）が接続されており、素子基板１０には、フレキシブル配線基板を介して各種電位や各種信号が入力される。
【００２５】
詳しくは後述するが、素子基板１０の一方面１０ｓおよび他方面１０ｔのうち、一方面１０ｓ側の画像表示領域１０ａには、図１を参照して説明した画素トランジスター３０、および画素トランジスター３０に電気的に接続する画素電極９ａがマトリクス状に形成されており、かかる画素電極９ａの上層側には配向膜１６が形成されている。
【００２６】
また、素子基板１０の一方面１０ｓ側において、周辺領域１０ｂには、画素電極９ａと同時形成されたダミー画素電極９ｂ（図２（ｂ）参照）が形成されている。ダミー画素電極９ｂについては、ダミーの画素トランジスターと電気的に接続された構成、ダミーの画素トランジスターが設けられずに配線に直接、電気的に接続された構成、あるいは電位が印加されていないフロート状態にある構成が採用される。かかるダミー画素電極９ｂは、素子基板１０において配向膜１６が形成される面を研磨により平坦化する際、画像表示領域１０ａと周辺領域１０ｂとの高さ位置を圧縮し、配向膜１６が形成される面を平坦面にするのに寄与する。また、ダミー画素電極９ｂを所定の電位に設定すれば、画像表示領域１０ａの外周側端部での液晶分子の配向の乱れを防止することができる。
【００２７】
対向基板２０において素子基板１０と対向する一方面側には共通電極２１が形成されており、共通電極２１の上層には配向膜２６が形成されている。共通電極２１は、対向基板２０の略全面あるいは複数の帯状電極として複数の画素１００ａに跨って形成されている。また、対向基板２０において素子基板１０と対向する一方面側には、共通電極２１の下層側に遮光層１０８が形成されている。本形態において、遮光層１０８は、画像表示領域１０ａの外周縁に沿って延在する額縁状に形成されており、見切りとして機能する。ここで、遮光層１０８の外周縁は、シール材１０７の内周縁との間に隙間を隔てた位置にあり、遮光層１０８とシール材１０７とは重なっていない。なお、対向基板２０において、遮光層１０８は、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた画素間領域と重なる領域等にブラックマトリクス部として形成されることもある。
【００２８】
このように構成した液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０には、シール材１０７より外側において対向基板２０の角部分と重なる領域に、素子基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通用電極１０９が形成されている。かかる基板間導通用電極１０９には、導電粒子を含んだ基板間導通材１０９ａが配置されており、対向基板２０の共通電極２１は、基板間導通材１０９ａおよび基板間導通用電極１０９を介して、素子基板１０側に電気的に接続されている。このため、共通電極２１は、素子基板１０の側から共通電位Ｖcomが印加されている。シール材１０７は、略同一の幅寸法をもって対向基板２０の外周縁に沿って設けられている。このため、シール材１０７は、略四角形である。但し、シール材１０７は、対向基板２０の角部分と重なる領域では基板間導通用電極１０９を避けて内側を通るように設けられており、シール材１０７の角部分は略円弧状である。
【００２９】
かかる構成の液晶装置１００において、画素電極９ａおよび共通電極２１を透光性導電膜により形成すると、透過型の液晶装置を構成することができる。これに対して、共通電極２１を透光性導電膜により形成し、画素電極９ａを反射性導電膜により形成すると、反射型の液晶装置を構成することができる。液晶装置１００が反射型である場合、対向基板２０の側から入射した光が素子基板１０の側の基板で反射して出射される間に変調されて画像を表示する。液晶装置１００が透過型である場合、素子基板１０および対向基板２０のうち、一方側の基板から入射した光が他方側の基板を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。
【００３０】
液晶装置１００は、モバイルコンピューター、携帯電話機等といった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、対向基板２０には、カラーフィルター（図示せず）や保護膜が形成される。また、液晶装置１００では、使用する液晶層５０の種類や、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差フィルムや偏光板等が液晶パネル１００ｐに対して所定の向きに配置される。さらに、液晶装置１００は、後述する投射型表示装置（液晶プロジェクター）において、ＲＧＢ用のライトバルブとして用いることができる。この場合、ＲＧＢ用の各液晶装置１００の各々には、ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになるので、カラーフィルターは形成されない。
【００３１】
本形態において、液晶装置１００が、後述する投射型表示装置においてＲＧＢ用のライトバルブとして用いられる透過型の液晶装置であって、対向基板２０から入射した光が素子基板１０を透過して出射される場合を中心に説明する。また、本形態において、液晶装置１００は、液晶層５０として、誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を用いたＶＡモードの液晶パネル１００ｐを備えている場合を中心に説明する。
【００３２】
（画素の具体的構成）
図３は、本発明を適用した液晶装置１００の画素の説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は各々、素子基板１０において隣り合う画素の平面図、および図３（ａ）のＦ−Ｆ′線に相当する位置で液晶装置１００を切断したときの断面図である。なお、図３（ａ）では、各領域を以下の線で表してある。
走査線３ａ＝太い実線
半導体層１ａ＝細くて短い点線
データ線６ａおよびドレイン電極６ｂ＝一点鎖線
第１電極層５ａおよび中継電極５ｂ＝細くて長い破線
第２電極層７ａ＝二点鎖線
画素電極９ａ＝太くて短い破線
【００３３】
図３（ａ）に示すように、素子基板１０上には、複数の画素１００ａの各々に矩形状の画素電極９ａが形成されており、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた縦横の画素間領域１０ｆと重なる領域に沿ってデータ線６ａおよび走査線３ａが形成されている。より具体的には、画素間領域１０ｆのうち、走査線３ａに沿って延在する第１画素間領域１０ｇと重なる領域に沿って走査線３ａが延在し、データ線６ａに沿って延在する第２画素間領域１０ｈと重なる領域に沿ってデータ線６ａが延在している。データ線６ａおよび走査線３ａは各々、直線的に延びており、データ線６ａと走査線３ａとが交差する領域に画素トランジスター３０が形成されている。素子基板１０上には、データ線６ａと重なるように、図１を参照して説明した第１電極層５ａ（容量電極層）が形成されている。
【００３４】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、素子基板１０は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体１０ｗの液晶層５０側の表面（一方面側）に形成された画素電極９ａ、画素スイッチング用の画素トランジスター３０、および配向膜１６を主体として構成されており、対向基板２０は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体２０ｗ、その液晶層５０側の表面（素子基板１０と対向する一方面側）に形成された共通電極２１、および配向膜２６を主体として構成されている。
【００３５】
素子基板１０において、基板本体１０ｗの一方面側には、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる走査線３ａが形成されている。本形態において、走査線３ａは、膜厚が２００ｎｍ程度のアルミニウム（Ａｌ／金属）やタングステンシリサイド（ＷＳｉ／金属化合物）等の遮光性導電膜から構成されており、画素トランジスター３０に対する遮光膜としても機能している。なお、基板本体１０ｗと走査線３ａとの間には、シリコン酸化膜等の絶縁膜が設けられることもある。
【００３６】
基板本体１０ｗの一方面１０ｓ側において、走査線３ａの上層側には、シリコン酸化膜等の絶縁膜１２が形成されており、かかる絶縁膜１２の表面に、半導体層１ａを備えた画素トランジスター３０が形成されている。本形態において、絶縁膜１２は、例えば、テトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4）と酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法等により形成したシリコン酸化膜と、シラン（ＳＨ4）と亜酸化窒素とを用いたプラズマＣＶＤ法等により形成したシリコン酸化膜との２層構造を有している。この場合の成膜は６００℃以下、好ましくは４５０℃以下の温度条件で行う。
【００３７】
画素トランジスター３０は、走査線３ａとデータ線６ａとの交差領域において走査線３ａの延在方向に長辺方向に向けた半導体層１ａと、半導体層１ａの長さ方向と直交する方向に延在して半導体層１ａの長さ方向の中央部分に重なるゲート電極３ｃとを備えている。また、画素トランジスター３０は、半導体層１ａとゲート電極３ｃとの間に透光性のゲート絶縁層２を有している。半導体層１ａは、ゲート電極３ｃに対してゲート絶縁層２を介して対向するチャネル領域１ｇを備えているとともに、チャネル領域１ｇの両側にソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃを備えている。本形態において、画素トランジスター３０は、ＬＤＤ構造を有している。従って、ソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃは各々、チャネル領域１ｇの両側に低濃度領域１ｂ1、１ｃ1を備え、低濃度領域１ｂ1、１ｃ1に対してチャネル領域１ｇとは反対側で隣接する領域に高濃度領域１ｂ2、１ｃ2を備えている。
【００３８】
半導体層１ａは、多結晶シリコン膜によって構成されている。ゲート絶縁層２は、ＣＶＤ法等により形成されたシリコン酸化膜等からなる。この場合の成膜は６００℃以下、好ましくは４５０℃以下の温度条件で行う。ゲート電極３ｃは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなり、半導体層１ａの両側において、第２ゲート絶縁層２ｂおよび絶縁膜１２を貫通するコンタクトホール１２ａ、１２ｂを介して走査線３ａに導通している。本形態において、ゲート電極３ｃは、膜厚が１００ｎｍ程度の導電性のポリシリコン膜と、膜厚が１００ｎｍ程度のタングステンシリサイド膜との２層構造を有している。
【００３９】
なお、本形態では、液晶装置１００を透過した後の光が他の部材で反射した際、かかる反射光が半導体層１ａに入射して画素トランジスター３０で光電流に起因する誤動作が発生することを防止することを目的に、走査線３ａを遮光膜により形成してある。但し、走査線をゲート絶縁層２の上層に形成し、その一部をゲート電極３ｃとしてもよい。この場合、図３に示す走査線３ａは、遮光のみを目的として形成されることになる。
【００４０】
ゲート電極３ｃの上層側にはシリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜４１が形成されており、層間絶縁膜４１の上層には、データ線６ａおよびドレイン電極６ｂが同一の導電膜によって形成されている。層間絶縁膜４１は、例えば、シランと亜酸化窒素とを用いたプラズマＣＶＤ法等により形成したシリコン酸化膜等からなる。
【００４１】
データ線６ａおよびドレイン電極６ｂは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。本形態において、データ線６ａおよびドレイン電極６ｂは、膜厚が２０ｎｍのチタン（Ｔｉ）膜、膜厚が５０ｎｍの窒化チタン（ＴｉＮ）膜、膜厚が３５０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）膜、膜厚が１５０ｎｍのＴｉＮ膜をこの順に積層してなる４層構造を有している。データ線６ａは、層間絶縁膜４１および第２ゲート絶縁層２ｂを貫通するコンタクトホール４１ａを介してソース領域１ｂ（データ線側ソースドレイン領域）に導通している。ドレイン電極６ｂは、第１画素間領域１０ｇと重なる領域において、半導体層１ａのドレイン領域１ｃ（画素電極側ソースドレイン領域）と一部が重なるように形成されており、層間絶縁膜４１および第２ゲート絶縁層２ｂを貫通するコンタクトホール４１ｂを介してドレイン領域１ｃに導通している。
【００４２】
データ線６ａおよびドレイン電極６ｂの上層側にはシリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜４２が形成されている。層間絶縁膜４２は、例えば、テトラエトキシシランと酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法等により形成したシリコン酸化膜等からなる。この場合の成膜は６００℃以下、好ましくは４５０℃以下の温度条件で行う。
【００４３】
層間絶縁膜４２の上層側には、第１電極層５ａおよび中継電極５ｂが同一の導電膜によって形成されている。第１電極層５ａおよび中継電極５ｂは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。本形態において、第１電極層５ａおよび中継電極５ｂは、膜厚が２００ｎｍ程度のＡｌ膜と、膜厚が１００ｎｍ程度のＴｉＮ膜との２層構造を有している。第１電極層５ａは、データ線６ａと同様、第２画素間領域１０ｈと重なる領域に沿って延在している。中継電極５ｂは、第１画素間領域１０ｇと重なる領域において、ドレイン電極６ｂと一部が重なるように形成されており、層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール４２ａを介してドレイン電極６ｂに導通している。
【００４４】
第１電極層５ａおよび中継電極５ｂの上層側にはシリコン酸化膜等の層間絶縁膜４４がエッチングストッパー層として形成されており、かかる層間絶縁膜４４には、第１電極層５ａと重なる領域に開口部４４ｂが形成されている。本形態において、層間絶縁膜４４は、テトラエトキシシランと酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法等により形成したシリコン酸化膜等からなる。この場合の成膜は６００℃以下、好ましくは４５０℃以下の温度条件で行う。ここで、開口部４４ｂは、図３（ａ）での図示を省略するが、データ線６ａと走査線３ａとの交差領域を起点として第１画素間領域１０ｇと重なる領域に沿って延在する部分と、データ線６ａと走査線３ａとの交差領域を起点として第２画素間領域１０ｈと重なる領域に沿って延在する部分とを備えたＬ字形状に形成されている。
【００４５】
層間絶縁膜４４の上層側には透光性の誘電体層４０が形成されており、かかる誘電体層４０の上層側には第２電極層７ａが形成されている。第２電極層７ａは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。本形態において、第２電極層７ａは、膜厚が１００ｎｍ程度のＴｉＮ膜からなる。誘電体層４０としては、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等のシリコン化合物を用いることができる他、アルミニウム酸化膜、チタン酸化膜、タンタル酸化膜、ニオブ酸化膜、ハフニウム酸化膜、ランタン酸化膜、ジルコニウム酸化膜等の高誘電率の誘電体層を用いることができる。この場合の成膜は６００℃以下、好ましくは４５０℃以下の温度条件で行う。第２電極層７ａは、データ線６ａと走査線３ａとの交差領域を起点として第１画素間領域１０ｇと重なる領域に沿って延在する部分と、データ線６ａと走査線３ａとの交差領域を起点として第２画素間領域１０ｈと重なる領域に沿って延在する部分とを備えたＬ字形状に形成されている。従って、第２電極層７ａのうち、第２画素間領域１０ｈと重なる領域に沿って延在する部分は、層間絶縁膜４４の開口部４４ｂにおいて、誘電体層４０を介して第１電極層５ａに重なっている。このようにして、本形態では、第１電極層５ａ、誘電体層４０、および第２電極層７ａは、第１画素間領域１０ｇと重なる領域に蓄積容量５５を構成している。
【００４６】
また、第２電極層７ａにおいて、第１画素間領域１０ｇと重なる領域に沿って延在する部分は、中継電極５ｂと部分的に重なっており、誘電体層４０および層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホール４４ａを介して中継電極５ｂに導通している。
【００４７】
第２電極層７ａの上層側には透光性の層間絶縁膜４５が形成されており、かかる層間絶縁膜４５の上層側には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の透光性導電膜からなる画素電極９ａが形成されている。層間絶縁膜４５は、例えば、テトラエトキシシランと酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法等により形成したシリコン酸化膜等からなる。この場合の成膜は６００℃以下、好ましくは４５０℃以下の温度条件で行う。画素電極９ａは、データ線６ａと走査線３ａとの交差領域の近傍で第２電極層７ａと部分的に重なっており、層間絶縁膜４５を貫通するコンタクトホール４５ａを介して第２電極層７ａに導通している。層間絶縁膜４５の表面は平坦面になっており、かかる平坦面上に画素電極９ａが形成されている。
【００４８】
画素電極９ａの表面には配向膜１６が形成されている。配向膜１６は、ポリイミド等の樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜１６は、ＳｉＯX（ｘ＜２）、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜（垂直配向膜）である。配向膜１６と画素電極９ａとの層間にはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の透光性の保護膜が形成され、かかる保護膜によって、画素電極９ａの間に形成された凹部を埋めることもある。かかる構成によれば、配向膜１６を平坦面に形成することができる。
【００４９】
対向基板２０では、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体２０ｗの液晶層５０側の表面（素子基板１０に対向する側の面）に、ＩＴＯ膜等の透光性導電膜からなる共通電極２１が形成されており、かかる共通電極２１を覆うように配向膜２６が形成されている。配向膜２６は、配向膜１６と同様、ポリイミド等の樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜２６は、ＳｉＯX（ｘ＜２）、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜（垂直配向膜）である。なお、配向膜２６と共通電極２１との層間にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の保護膜を形成することもある。かかる配向膜１６、２６は、液晶層５０に用いた誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を垂直配向させ、液晶パネル１００ｐは、ノーマリブラックのＶＡモードとして動作する。
【００５０】
なお、図１および図２を参照して説明したデータ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４には、ｎチャネル型の駆動用トランジスターとｐチャネル型の駆動用トランジスターとを備えた相補型トランジスター回路等が構成されている。ここで、駆動用トランジスターは、画素トランジスター３０の製造工程の一部を利用して形成されたものである。このため、素子基板１０においてデータ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４が形成されている領域も、図３（ｂ）に示す断面構成と略同様な断面構成を有している。
【００５１】
（液晶装置１００の製造方法）
図４は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置１００の製造工程の要部を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、走査線３ａ（遮光層）および半導体層１ａの形成工程、第１不純物導入工程の説明図、第２不純物導入工程の説明図、および不純物拡散工程の説明図である。なお、以下に説明する工程は、素子基板１０を多数取りできる大型基板の状態で行われるが、以下の説明では、サイズにかかわらず、素子基板１０として説明する。また、以下の説明では、画素トランジスター３０をｎチャネル型の電界効果型トランジスターとして形成する場合を例示する。
【００５２】
本形態の液晶装置１００の製造工程のうち、素子基板１０を形成する工程では、図４（ａ）に示すように、基板本体１０ｗの一方面側に走査線３ａ（遮光層）を形成するための遮光膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術等を用いて遮光膜をパターニングし、走査線３ａ（遮光層）を形成する（遮光層形成工程）。
【００５３】
次に、温度が６００℃以下、好ましくは４５０℃以下の温度条件で絶縁膜１２をＣＶＤ法等により形成する。
【００５４】
次に、絶縁膜１２の表面全体にアモルファスのシリコン膜（半導体膜１）を形成した後、フォトリソグラフィ技術等を用いて半導体膜１をパターニングし、走査線３ａ（遮光層）と重なる領域に半導体層１ａを形成する（遮光層形成工程）。ここで、半導体層１ａとして多結晶シリコン膜を用いる場合、パターニング前のアモルファスのシリコン膜（半導体膜１）、あるいはパターニング後のアモルファスのシリコン膜（半導体膜１）に対して結晶化工程を行う。かかる結晶化工程として、本発明では、基板本体１０ｗの一方面１０ｓ側を他方面１０ｔ側より温度を高くした状態で半導体膜１を加熱して結晶化させる。より具体的には、基板本体１０ｗの一方面１０ｓを上方に向けて基板本体１０ｗをステージ９６０上に配置し、この状態で、加熱装置９７０により、基板本体１０ｗの一方面１０ｓを加熱する。
【００５５】
かかる加熱装置９７０としては、レーザーアニール装置、ランプアニール装置等を用いることができる。レーザーアニール装置は、基板本体１０ｗの一方面１０ｓにレーザー光を照射して半導体膜１を表面側から加熱する。ランプアニール装置は、基板本体１０ｗの一方面１０ｓに赤外光を照射して半導体膜１を表面側から加熱する。従って、基板本体１０ｗの他方面１０ｔ側は加熱されないので、走査線３ａが高い温度にまで上昇しない。
【００５６】
次に、図４（ｂ）に示すように、温度が６００℃以下、好ましくは４５０℃以下の温度条件でゲート絶縁層２をＣＶＤ法等により形成した後、ゲート電極３ｃを形成し、次に、以下の工程を行う。
【００５７】
まず、半導体層１ａにイオン注入等の方法で不純物を導入する不純物導入工程を行う。かかる不純物導入工程として、本形態では、図４（ｂ）に示す第１不純物導入工程において、半導体層１ａのうち、ゲート電極３ｃと重なるチャネル予定領域（図３（ｂ）に示すチャネル領域１ｇの形成予定領域）に隣接する第１領域１ｄ1、１ｅ1（図３（ｂ）に示すソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃの形成予定領域）にリンイオン等のｎ型の不純物を少ないドーズ量で導入する。その際の不純物のドーズ量は、例えば１×１０13／ｃｍ2である。かかる第１不純物導入工程においては、ゲート電極３ｃをマスクとして不純物を導入する。従って、第１領域１ｄ1、１ｅ1は、ゲート電極３ｃに対して自己整合的に設定される。なお、不純物が導入されなかった領域がチャネル領域１ｇとなる。次に、図４（ｃ）に示す第２不純物導入工程においては、ゲート電極３ｃを広めに覆うマスク９０を形成し、この状態で、半導体層１ａのうち、チャネル予定領域から離間した第２領域１ｄ2、１ｅ2に対してリンイオン等のｎ型の不純物を多いドーズ量で導入する。その際の不純物のドーズ量は、例えば１×１０15／ｃｍ2である。
【００５８】
次に、図４（ｄ）に示すように、温度が６００℃以下、好ましくは４５０℃以下の温度条件で層間絶縁膜４１をＣＶＤ法等により形成した後、不純物拡散工程（活性化工程）を行う。かかる不純物拡散工程では、半導体層１ａを６００℃以上の温度に加熱して不純物を半導体層１ａの厚さ方向に拡散させる。その結果、第１不純物導入工程で不純物が導入された領域（第１領域１ｄ1、１ｅ1）のうち、第２不純物導入工程で不純物が導入されなかった領域がソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃの低濃度領域１ｂ1、１ｃ1となる。また、第２不純物導入工程で不純物が導入された領域（第２領域１ｄ2、１ｅ2がソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃの高濃度領域１ｂ2、１ｃ2となる。このようにしてｎチャネル型の電界効果型トランジスターからなる画素トランジスター３０が形成される。また、図１等に示すデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４には、ｎチャネル型の電界効果型トランジスターからなる駆動回路用トランジスターが形成される。なお、データ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４のｐチャネル型の電界効果型トランジスター（駆動回路用トランジスター）も同様な方法により形成することができる。
【００５９】
かかる不純物拡散工程において、本形態では、素子基板１０の基板本体１０ｗにおいて、半導体層１ａが形成されている一方面１０ｓの側を他方面１０ｔより温度を高くした状態で半導体層１ａを加熱して不純物を半導体層１ａの厚さ方向に拡散させる。より具体的には、基板本体１０ｗの一方面１０ｓを上方に向けて基板本体１０ｗをステージ９１０上に配置し、この状態で、加熱装置９２０により、基板本体１０ｗの一方面１０ｓを加熱する。
【００６０】
かかる加熱装置９２０としては、レーザーアニール装置、ヒートガスアニール装置、ランプアニール装置等を用いることができる。レーザーアニール装置は、基板本体１０ｗの一方面１０ｓにレーザー光を照射して半導体層１ａを表面側から加熱する。ヒートガスアニール装置は、基板本体１０ｗの一方面１０ｓに加熱ガスを吹き付けて加熱ガスを一方面１０ｓに接触させ、半導体層１ａを表面側から加熱する。ランプアニール装置は、基板本体１０ｗの一方面１０ｓに赤外光を照射して半導体層１ａを表面側から加熱する。
【００６１】
その結果、不純物は、半導体層１ａの表面側（半導体層１ａにおいて基板本体１０ｗが位置する側）から底面側（半導体層１ａにおいて基板本体１０ｗが位置する側）に向けて拡散する。その際、本形態では、不純物の拡散を、半導体層１ａの加熱温度および加熱時間に加えて、半導体層１ａの表面側の温度と底面側の温度との差という新たなパラメーターによっても制御する。
【００６２】
このようにして、画素トランジスター３０を形成した後は、図３等を参照して説明した構成要素を形成する。かかる構成要素の形成には周知の方法を利用できるので、説明を省略する。
【００６３】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の液晶装置１００の製造方法によれば、不純物拡散工程において半導体層１ａを加熱する際、基板本体１０ｗ全体を均一に加熱するのではなく、基板本体１０ｗの一方面１０ｓ側を他方面１０ｔ側より温度を高くした状態で半導体層１ａを加熱する。このため、半導体層１ａは高い温度で処理されるが、走査線３ａ（遮光層）には高い温度が加わらない。それ故、走査線３ａに用いた材料が劣化して遮光性能が低下するという事態を回避することができる。より具体的には、走査線３ａにアルミニウム（融点が６６０℃）を用いた場合、不純物拡散工程を行っても走査線３ａ（アルミニウム）が軟化、溶融することがないので、光が通過するような欠陥が走査線３ａに発生するという事態が発生しない。また、走査線３ａにタングステンシリサイドを用いた場合、不純物拡散工程を行っても、走査線３ａ（タングステンシリサイド）が再結晶化することがないので、ＯＤ値（光学濃度）が低下するという事態が発生しない。
【００６４】
また、本形態では、半導体層１ａとして多結晶シリコン膜を用いるために、アモルファスの半導体膜１を加熱する結晶化工程を行うが、その場合も、基板本体１０ｗ全体を均一に加熱するのではなく、基板本体１０ｗの一方面１０ｓ側を他方面１０ｔ側より温度を高くした状態で半導体膜１を加熱する。このため、半導体膜１は高い温度で処理されるが、走査線３ａ（遮光層）には高い温度が加わらない。それ故、走査線３ａに用いた材料が劣化して遮光性能が低下するという事態を回避することができる。
【００６５】
また、本形態では、不純物拡散工程において半導体層１ａを加熱する際、基板本体１０ｗ全体を均一に加熱するのではなく、基板本体１０ｗの一方面１０ｓ側を他方面１０ｔ側より温度を高くした状態で半導体層１ａを加熱する。このため、半導体層１ａの表面側の温度と、半導体層１ａの底面側の温度との差等を制御すれば、半導体層１ａの厚さ方向の不純物分布を制御することができる。すなわち、従来であれば、不純物を導入した後は、半導体層１ａの加熱温度および加熱時間のみで不純物分布を制御していたが、本形態によれば、さらに、半導体層１ａの表面側の温度と底面側の温度との差という新たなパラメーターによっても不純物分布を制御することができる。それ故、本形態によれば、半導体層１ａ内における不純物分布の最適化を図ることができるので、画素トランジスター３０のトランジスター特性のばらつきの圧縮や、トランジスター特性の向上を図ることができる。
【００６６】
特に本形態では、画素トランジスター３０（電界効果型トランジスター）をＬＤＤ構造とする場合に適用したため、その効果が顕著である。すなわち、ＬＤＤ構造の電界効果型トランジスターは特に、低濃度領域１ｂ1、１ｃ1での不純物分布によってトランジスター特性が大きく変動することから、低濃度領域１ｂ1、１ｃ1における厚さ方向の不純物濃度を最適化すれば、トランジスター特性のばらつきの圧縮やトランジスター特性の向上を図ることができる。
【００６７】
［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２に係る液晶装置１００の製造工程の要部を示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、不純物拡散工程、および温度制御動作を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００６８】
本形態でも、実施の形態１で説明した不純物導入工程（第１不純物導入工程および第２不純物導入工程）を行った後、不純物拡散工程（活性化工程）を行う。かかる不純物拡散工程でも、実施の形態１と同様、素子基板１０の基板本体１０ｗにおいて、半導体層１ａが形成されている一方面１０ｓの側を他方面１０ｔより温度を高くした状態で半導体層１ａを加熱して不純物を半導体層１ａの厚さ方向に拡散させる。
【００６９】
かかる不純物拡散工程を行うにあたって、本形態では、図５（ａ）に示すように、基板本体１０ｗの一方面１０ｓを上方に向けて基板本体１０ｗを、空冷あるいは水冷の冷却装置付きステージ９４０（冷却プレート）上に配置し、基板本体１０ｗの他方面１０ｔ側を冷却しながら、加熱装置９２０により、基板本体１０ｗの一方面１０ｓを加熱する。加熱装置９２０としては、実施の形態１と同様、レーザーアニール装置、ヒートガスアニール装置、ランプアニール装置等を用いることができる。冷却装置付きステージ９４０としては、空冷あるいは水冷の冷却装置を内蔵したものの他、コンプレッサーを用いて液体が気化する際の気化熱を利用したものや、ペルチェ素子を用いたもの等を利用してもよい。
【００７０】
ここで、加熱装置９２０による加熱、および冷却装置付きステージ９４０による冷却は連続的に行ってもよいが、図５（ｂ）に示すように、加熱装置９２０での加熱を間欠的に行い、冷却装置付きステージ９４０による冷却も間欠的に行ってもよい。
【００７１】
本形態では、上記のように構成したので、実施の形態１と同様、半導体層１ａは高い温度で処理されるが、走査線３ａ（遮光層）には高い温度が加わらない。それ故、走査線３ａに用いた材料が劣化して遮光性能が低下するという事態を回避することができる等、実施の形態１と同様な効果を奏する。また、本形態では、冷却装置付きステージ９４０（冷却プレート）を用いたため、基板本体１０ｗの他方面１０ｔ側を冷却しながら、加熱装置９２０により、基板本体１０ｗの一方面１０ｓを加熱することができる。それ故、走査線３ａ（遮光層）に高い温度が加わることをより確実に防止することができるので、走査線３ａに用いた材料が劣化して遮光性能が低下するという事態をより確実に回避することができる等の効果を奏する。
【００７２】
また、図５（ｂ）を参照して説明したように、不純物拡散工程中、加熱装置９２０および冷却装置付きステージ９４０をオン・オフさせれば、半導体層１ａの温度と走査線３ａ（遮光層）の温度をより確実に制御することができる等の効果を奏する。
【００７３】
なお、基板本体１０ｗの他方面１０ｔを冷却するにあたっては、冷却装置付きステージ９４０を用いた構成の他、例えば、基板本体１０ｗを保持する際、他方面１０ｔの側を開放状態として他方面に冷却空気を吹き付ける等の方法を採用してもよい。
【００７４】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、不純物拡散工程で用いるステージを冷却装置付きステージ９４０（冷却プレート）としたが、図４（ａ）を参照して説明した半導体層形成工程で用いるステージ９６０についても冷却装置付きステージ（冷却プレート）としてもよい。かかる構成によれば、半導体層形成工程でも、不純物拡散工程と同様、基板本体１０ｗの一方面１０ｓ側から加熱する一方、他方面１０ｔ側を冷却することができる。また、半導体層形成工程でも、基板本体１０ｗの他方面１０ｔを冷却するにあたっては、冷却装置付きステージを用いた構成の他、例えば、基板本体１０ｗを保持する際、他方面１０ｔの側を開放状態として他方面に冷却空気を吹き付ける等の方法を採用してもよい。
【００７５】
上記実施の形態では、透過型の液晶装置１００に本発明を適用した例を説明したが、反射型の液晶装置１００に本発明を適用してもよい。また、上記実施の形態では、液晶装置１００に本発明を適用した例を説明したが、有機エレクトロルミネッセンス装置等、他の電気光学装置に本発明を適用してもよい。
【００７６】
［電子機器への構成例］
上述した実施形態に係る液晶装置１００を備えた電子機器について説明する。図６は、本発明を適用した液晶装置１００を用いた投射型表示装置の概略構成図であり、図６（ａ）、（ｂ）は各々、透過型の液晶装置１００を用いた投射型表示装置の説明図、および反射型の液晶装置１００を用いた投射型表示装置の説明図である。
【００７７】
（投射型表示装置の第１例）
図６（ａ）に示す投射型表示装置１１０は、観察者側に設けられたスクリーン１１１に光を照射し、このスクリーン１１１で反射した光を観察する、いわゆる投影型の投射型表示装置である。投射型表示装置１１０は、光源１１２を備えた光源部１３０と、ダイクロイックミラー１１３、１１４と、液晶ライトバルブ１１５〜１１７（液晶装置１００）と、投射光学系１１８と、クロスダイクロイックプリズム１１９と、リレー系１２０とを備えている。
【００７８】
光源１１２は、赤色光、緑色光及び青色光を含む光を供給する超高圧水銀ランプで構成されている。ダイクロイックミラー１１３は、光源１１２からの赤色光を透過させると共に緑色光及び青色光を反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー１１４は、ダイクロイックミラー１１３で反射された緑色光及び青色光のうち青色光を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。このように、ダイクロイックミラー１１３、１１４は、光源１１２から出射した光を赤色光と緑色光と青色光とに分離する色分離光学系を構成する。
【００７９】
ここで、ダイクロイックミラー１１３と光源１１２との間には、インテグレーター１２１及び偏光変換素子１２２が光源１１２から順に配置されている。インテグレーター１２１は、光源１１２から照射された光の照度分布を均一化する構成となっている。また、偏光変換素子１２２は、光源１１２からの光を例えばｓ偏光のような特定の振動方向を有する偏光にする構成となっている。
【００８０】
液晶ライトバルブ１１５は、ダイクロイックミラー１１３を透過して反射ミラー１２３で反射した赤色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置１００である。液晶ライトバルブ１１５は、λ／２位相差板１１５ａ、第１偏光板１１５ｂ、液晶パネル１１５ｃ及び第２偏光板１１５ｄを備えている。ここで、液晶ライトバルブ１１５に入射する赤色光は、ダイクロイックミラー１１３を透過しても光の偏光は変化しないことから、ｓ偏光のままである。
【００８１】
λ／２位相差板１１５ａは、液晶ライトバルブ１１５に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１５ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル１１５ｃは、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１５ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１５は、画像信号に応じて赤色光を変調し、変調した赤色光をクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて射出する構成となっている。
【００８２】
なお、λ／２位相差板１１５ａ及び第１偏光板１１５ｂは、偏光を変換させない透光性のガラス板１１５ｅに接した状態で配置されており、λ／２位相差板１１５ａ及び第１偏光板１１５ｂが発熱によって歪むのを回避することができる。
【００８３】
液晶ライトバルブ１１６は、ダイクロイックミラー１１３で反射した後にダイクロイックミラー１１４で反射した緑色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置１００である。そして、液晶ライトバルブ１１６は、液晶ライトバルブ１１５と同様に、第１偏光板１１６ｂ、液晶パネル１１６ｃ及び第２偏光板１１６ｄを備えている。液晶ライトバルブ１１６に入射する緑色光は、ダイクロイックミラー１１３、１１４で反射されて入射するｓ偏光である。第１偏光板１１６ｂは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。また、液晶パネル１１６ｃは、ｓ偏光を画像信号に応じた変調によってｐ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。そして、第２偏光板１１６ｄは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１６は、画像信号に応じて緑色光を変調し、変調した緑色光をクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて射出する構成となっている。
【００８４】
液晶ライトバルブ１１７は、ダイクロイックミラー１１３で反射し、ダイクロイックミラー１１４を透過した後でリレー系１２０を経た青色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置１００である。そして、液晶ライトバルブ１１７は、液晶ライトバルブ１１５、１１６と同様に、λ／２位相差板１１７ａ、第１偏光板１１７ｂ、液晶パネル１１７ｃ及び第２偏光板１１７ｄを備えている。ここで、液晶ライトバルブ１１７に入射する青色光は、ダイクロイックミラー１１３で反射してダイクロイックミラー１１４を透過した後にリレー系１２０の後述する２つの反射ミラー１２５ａ、１２５ｂで反射することから、ｓ偏光となっている。
【００８５】
λ／２位相差板１１７ａは、液晶ライトバルブ１１７に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１７ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル１１７ｃは、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１７ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１７は、画像信号に応じて青色光を変調し、変調した青色光をクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて射出する構成となっている。なお、λ／２位相差板１１７ａ及び第１偏光板１１７ｂは、ガラス板１１７ｅに接した状態で配置されている。
【００８６】
リレー系１２０は、リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂと反射ミラー１２５ａ、１２５ｂとを備えている。リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂは、青色光の光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。ここで、リレーレンズ１２４ａは、ダイクロイックミラー１１４と反射ミラー１２５ａとの間に配置されている。また、リレーレンズ１２４ｂは、反射ミラー１２５ａ、１２５ｂの間に配置されている。反射ミラー１２５ａは、ダイクロイックミラー１１４を透過してリレーレンズ１２４ａから出射した青色光をリレーレンズ１２４ｂに向けて反射するように配置されている。また、反射ミラー１２５ｂは、リレーレンズ１２４ｂから出射した青色光を液晶ライトバルブ１１７に向けて反射するように配置されている。
【００８７】
クロスダイクロイックプリズム１１９は、２つのダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂをＸ字型に直交配置した色合成光学系である。ダイクロイック膜１１９ａは青色光を反射して緑色光を透過する膜であり、ダイクロイック膜１１９ｂは赤色光を反射して緑色光を透過する膜である。したがって、クロスダイクロイックプリズム１１９は、液晶ライトバルブ１１５〜１１７のそれぞれで変調された赤色光と緑色光と青色光とを合成し、投射光学系１１８に向けて射出するように構成されている。
【００８８】
なお、液晶ライトバルブ１１５、１１７からクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光はｓ偏光であり、液晶ライトバルブ１１６からクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光はｐ偏光である。このようにクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光を異なる種類の偏光としていることで、クロスダイクロイックプリズム１１９において各液晶ライトバルブ１１５〜１１７から入射する光を合成できる。ここで、一般に、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂはｓ偏光の反射トランジスター特性に優れている。このため、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂで反射される赤色光及び青色光をｓ偏光とし、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂを透過する緑色光をｐ偏光としている。投射光学系１１８は、投影レンズ（図示略）を有しており、クロスダイクロイックプリズム１１９で合成された光をスクリーン１１１に投射するように構成されている。
【００８９】
（投射型表示装置の第２例）
図６（ｂ）に示す投射型表示装置１０００は、光源光を発生する光源部１０２１と、光源部１０２１から出射された光源光を赤、緑、青の３色に分離する色分離導光光学系１０２３と、色分離導光光学系１０２３から出射された各色の光源光によって照明される光変調部１０２５とを有している。また、投射型表示装置１０００は、光変調部１０２５から出射された各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズム１０２７（合成光学系）と、クロスダイクロイックプリズム１０２７を経た像光をスクリーン（不図示）に投射するための投射光学系である投射光学系１０２９とを備えている。
【００９０】
かかる投射型表示装置１０００において、光源部１０２１は、光源１０２１ａと、一対のフライアイ光学系１０２１ｄ、１０２１ｅと、偏光変換部材１０２１ｇと、重畳レンズ１０２１ｉとを備えている。本形態においては、光源部１０２１は、放物面からなるリフレクタ１０２１ｆを備えており、平行光を出射する。フライアイ光学系１０２１ｄ、１０２１ｅは、システム光軸と直交する面内にマトリックス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって光源光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材１０２１ｇは、フライアイ光学系１０２１ｅから出射した光源光を、例えば図面に平行なｐ偏光成分のみに変換して光路下流側光学系に供給する。重畳レンズ１０２１ｉは、偏光変換部材１０２１ｇを経た光源光を全体として適宜収束させることにより、光変調部１０２５に設けた複数の液晶装置１００を各々均一に重畳照明可能とする。
【００９１】
色分離導光光学系１０２３は、クロスダイクロイックミラー１０２３ａと、ダイクロイックミラー１０２３ｂと、反射ミラー１０２３ｊ、１０２３ｋとを備える。色分離導光光学系１０２３において、光源部１０２１からの略白色の光源光は、クロスダイクロイックミラー１０２３ａに入射する。クロスダイクロイックミラー１０２３ａを構成する一方の第１ダイクロイックミラー１０３１ａで反射された赤色（Ｒ）の光は、反射ミラー１０２３ｊで反射されダイクロイックミラー１０２３ｂを透過して、入射側偏光板１０３７ｒ、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｒ、および光学補償板１０３９ｒを介して、ｐ偏光のまま、赤色（Ｒ）用の液晶装置１００に入射する。
【００９２】
また、第１ダイクロイックミラー１０３１ａで反射された緑色（Ｇ）の光は、反射ミラー１０２３ｊで反射され、その後、ダイクロイックミラー１０２３ｂでも反射されて、入射側偏光板１０３７ｇ、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｇ、および光学補償板１０３９ｇを介して、ｐ偏光のまま、緑色（Ｇ）用の液晶装置１００に入射する。
【００９３】
これに対して、クロスダイクロイックミラー１０２３ａを構成する他方の第２ダイクロイックミラー１０３１ｂで反射された青色（Ｂ）の光は、反射ミラー１０２３ｋで反射されて、入射側偏光板１０３７ｂ、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｂ、および光学補償板１０３９ｂを介して、ｐ偏光のまま、青色（Ｂ）用の液晶装置１００に入射する。
【００９４】
なお、光学補償板１０３９ｒ、１０３９ｇ、１０３９ｂは、液晶装置１００への入射光および出射光の偏光状態を調整することで、液晶層の特性を光学的に補償している。
【００９５】
このように構成した投射型表示装置１０００において、光学補償板１０３９ｒ、１０３９ｇ、１０３９ｂを経て入射した３色の光は各々、各液晶装置１００において変調される。その際、液晶装置１００から出射された変調光のうち、ｓ偏光の成分光は、ワイヤーグリッド偏光板１０３２ｒ、１０３２ｇ、１０３２ｂで反射し、出射側偏光板１０３８ｒ、１０３８ｇ、１０３８ｂを介してクロスダイクロイックプリズム１０２７に入射する。クロスダイクロイックプリズム１０２７には、Ｘ字状に交差する第１誘電体多層膜１０２７ａおよび第２誘電体多層膜１０２７ｂが形成されており、一方の第１誘電体多層膜１０２７ａはＲ光を反射し、他方の第２誘電体多層膜１０２７ｂはＢ光を反射する。従って、３色の光は、クロスダイクロイックプリズム１０２７において合成され、投射光学系１０２９に出射される。そして、投射光学系１０２９は、クロスダイクロイックプリズム１０２７で合成されたカラーの像光を、所望の倍率でスクリーン（図示せず。）投射する。
【００９６】
（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。
【００９７】
（他の電子機器）
本発明を適用した液晶装置１００については、上記の電子機器の他にも、携帯電話機、情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、デジタルカメラ、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等の電子機器において直視型表示装置として用いてもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１ａ・・半導体層、３ａ・・走査線（遮光層）、９ａ・・画素電極、１０・・素子基板、１０ｗ・・基板本体、３０・・画素トランジスター、１００・・液晶装置、１１０、１０００・・投射型表示装置、９１０、９６０・・ステージ、９２０、９７０・・加熱装置、９４０・・冷却装置付きステージ
【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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