(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性基板上に、複数の走査線と、前記複数の走査線と交差する複数のデータ線と、前記各データ線に電気的に接続されたトランジスタと、前記トランジスタに対応して設けられた画素電極と蓄積容量とを有する電気光学装置であって、
前記蓄積容量の電極となる容量線は、前記走査線に沿って延在すると共に前記トランジスタのゲート電極と同一の導電体層で形成されており、
前記トランジスタのソース領域、チャネル領域及びドレイン領域を有する半導体層は、前記光透過性基板上に島状に形成されており、
前記半導体層は、前記ソース領域及び前記チャネル領域が、前記データ線の延在する方向に前記データ線と重なるように形成されており、前記チャネル領域が、前記ソース領域より幅広に形成され且つ前記走査線が延在する方向に前記走査線と重なるように突出して途中より前記データ線に沿って延在する延在部を有し、
前記半導体層の延在部の終端部が、前記容量線に直接接続されてなることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記ゲート電極と容量線は、ｎ型のポリシリコン層、あるいはｎ型のポリシリコン層と導電性金属層の少なくとも２層からな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】
前記トランジスタはＮ型のトランジスタであって、前記半導体層の延在部はｐ型であって、前記容量線には接地電位以下の電位を与えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記トランジスタはＰ型のトランジスタであって、前記半導体層の延在部はｎ型であって、前記容量線には電源電位以上の電位を与えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記光透過性基板と前記半導体層との間に遮光層を更に具備することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法において、前記ゲート電極と前記容量線を形成するｎ型のポリシリコンは、リンを含むガスを用いたＣＶＤによって成膜されることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法において、前記ゲート電極と前記容量線を形成するｎ型のポリシリコンは、ＣＶＤによって成膜されたポリシリコンにリンを拡散させることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法において、前記ゲート電極と容量線を形成するｎ型のポリシリコンは、ＣＶＤによって成膜されたポリシリコンにリンをイオン注入によって打ち込むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項９】
光透過性基板上に、相補性のデバイスによる回路を集積し、複数の走査線と、前記複数の走査線と交差する複数のデータ線と、前記各データ線に電気的に接続されたトランジスタと、前記トランジスタに対応して設けられた画素電極と蓄積容量とを有する電気光学装置であって、
前記蓄積容量の電極となる容量線は、前記走査線に沿って延在すると共に前記トランジスタのゲート電極と同一のｎ型のポリシリコン層、あるいはｎ型のポリシリコン層と導電性金属層の少なくとも２層からなる導電体層で形成されており、
前記トランジスタのソース領域、チャネル領域及びドレイン領域を有する半導体層は、前記光透過性基板上に島状に形成されており、
前記半導体層は、前記ソース領域及び前記チャネル領域が、前記データ線の延在する方向に前記データ線と重なるように形成されており、前記チャネル領域が、前記ソース領域より幅広に形成され且つ前記走査線が延在する方向に前記走査線と重なるように突出して途中より前記データ線に沿って延在する延在部を有し、
前記半導体層の延在部の終端部が、前記容量線に直接接続されてなることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１０】
前記トランジスタはＮ型のトランジスタであって、前記半導体層の延在部はｐ型であって、前記容量線には接地電位以下の電位を与えることを特徴とする請求項９記載の電気光学装置。
【請求項１１】
前記トランジスタはＰ型のトランジスタであって、前記半導体層の延在部はｎ型であって、前記容量線には電源電位以上の電位を与えることを特徴とする請求項９記載の電気光学装置。
【請求項１２】
前記光透過性基板と前記半導体層との間に遮光層を更に具備することを特徴とする請求項９乃至請求項１１のうちいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１３】
請求項９乃至請求項１２のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法において、前記ゲート電極と容量線を形成するｎ型のポリシリコンは、リンを含むガスを用いたＣＶＤによって成膜されることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項９乃至請求項１２のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法において、前記ゲート電極と容量線を形成するｎ型のポリシリコンは、ＣＶＤによって成膜されたポリシリコンにリンを拡散させることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項９乃至請求項１２のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法において、前記ゲート電極と容量線を形成するｎ型のポリシリコンは、ＣＶＤによって成膜されたポリシリコンにリンをイオン注入によって打ち込むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１６】
光透過性基板上に、相補性のデバイスによる回路を集積し、複数の走査線と、前記複数の走査線と交差する複数のデータ線と、前記各データ線に電気的に接続されたトランジスタと、前記トランジスタに対応して設けられた画素電極と蓄積容量とを有する電気光学装置であって、
前記蓄積容量の電極となる容量線は、前記走査線に沿って延在すると共に前記トランジスタのゲート電極と同一のｐ型のポリシリコン層、あるいはｐ型のポリシリコン層と導電性金属層の少なくとも２層からなる導電体層で形成されており、
前記トランジスタのソース領域、チャネル領域及びドレイン領域を有する半導体層は、前記光透過性基板上に島状に形成されており、
前記半導体層は、前記ソース領域及び前記チャネル領域が、前記データ線の延在する方向に前記データ線と重なるように形成されており、前記チャネル領域が、前記ソース領域より幅広に形成され且つ前記走査線が延在する方向に前記走査線と重なるように突出して途中より前記データ線に沿って延在する延在部を有し、
前記半導体層の延在部の終端部が、前記容量線に直接接続されてなることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１７】
前記トランジスタはＮ型のトランジスタであって、前記半導体層の延在部はｐ型であって、前記容量線には接地電位以下の電位を与えることを特徴とする請求項１６記載の電気光学装置。
【請求項１８】
前記トランジスタはＰ型のトランジスタであって、前記半導体層の延在部はｎ型であって、前記容量線には電源電位以上の電位を与えることを特徴とする請求項１６記載の電気光学装置。
【請求項１９】
前記光透過性基板と前記半導体層との間に遮光層を更に具備することを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のうちいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項２０】
前記ゲート電極と容量線を形成するｐ型のポリシリコンは、ＣＶＤによって成膜されたポリシリコンにボロンを含むイオンをイオン注入によって打ち込むことを特徴とする請求項１６から請求項１９のうちいずれか１項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項２１】
前記光透過性基板の半導体層にゲート酸化膜を形成し、チャネル領域となる半導体層の延在部に所定の導電型となるイオンを注入し、コンタクトホールを形成した後、前記ゲート電極並びに前記容量線となるポリシリコン層を形成することを特徴とする請求項１から請求項２０のうちいずれか１項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項２２】
前記光透過性基板上に半導体層が形成されてなる一方の基板の面と対向するように配置された他方の基板と、
前記一方及び他方の基板の間に挟持され、前記半導体層に形成されたトランジスタ素子により駆動される液晶と
を更に具備することを特徴とする請求項１から請求項２１のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項２３】
光源と、
前記光源から出射される光が入射されて画像情報に対応した変調を施す、請求項２２に記載の電気光学装置と、
前記電気光学装置により変調された光を投射する投射手段と
を具備することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に半導体層を形成した電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器に関する。特に、半導体層のチャネル領域を容量線に直接接続した電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
絶縁基体上に単結晶シリコン層からなる半導体層を形成し、その半導体層にトランジスタ素子等の半導体デバイスを形成するＳＯＩ技術は、素子の高速化や低消費電力化、高集積化等の利点を有し、電気光学装置、例えば液晶装置におけるＴＦＴアレイのスイッチング手段に適用することが可能である。
【０００３】
ところで、一般的なバルク半導体部品では、トランジスタ素子のチャネル領域は下地基板を通じて、該チャネル領域を所定の電位に保持することができるため、チャネル部の電位変化によって起こる寄生バイポーラ効果などによって素子の耐圧などの電気的特性を劣化させることがない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような液晶装置等の電気光学装置では、例えばＴＦＴアレイのスイッチング手段を構成するトランジスタ素子が酸化絶縁膜により完全に分離されているため、トランジスタ素子におけるチャネル領域を上記のように所定の電位に固定させることができず、該チャネル領域が電気的に浮いた状態となる。特に該トランジスタ素子を単結晶シリコン層からなる構造にすると、チャネル内を移動するキャリアの移動度が高いためにドレイン領域近傍の電界で加速されたキャリアと結晶格子との衝突によってインパクトイオン化と呼ばれる現象が起こり、例えばＮチャネルＴＦＴにおいて正孔が発生してチャネルの下部に蓄積する。このようにチャネルに電荷が蓄積すると、ＴＦＴのＮＰＮ（Ｎチャネル型の場合）構造が見かけ上のバイポーラ素子として動作するため、異常電流により素子のソース・ドレイン耐圧が劣化するなど電気的な特性が悪化する、という課題がある。これらのチャネル部が電気的に浮いた状態であることに起因する一連の現象を基板浮遊効果と呼ぶ。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、絶縁膜により覆われた単結晶シリコン層からなるトランジスタ素子が基板浮遊効果によりソース・ドレイン耐圧が劣化するのを防止し、素子の電気的特性を安定・向上させることができ、透過型の電気光学装置においては開口率を確保することができる、電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の電気光学装置は、光透過性基板上に、複数の走査線と、前記複数の走査線と交差する複数のデータ線と、前記各データ線に電気的に接続されたトランジスタと、前記トランジスタに対応して設けられた画素電極と蓄積容量とを有する電気光学装置であって、前記蓄積容量の電極となる容量線は、前記走査線に沿って延在すると共に前記トランジスタのゲート電極と同一の導電体層で形成されており、前記トランジスタのソース領域、チャネル領域及びドレイン領域を有する半導体層は、前記光透過性基板上に島状に形成されており、前記半導体層は、前記ソース領域及び前記チャネル領域が、前記データ線の延在する方向に前記データ線と重なるように形成されており、前記チャネル領域が、前記ソース領域より幅広に形成され且つ前記走査線が延在する方向に前記走査線と重なるように突出して途中より前記データ線に沿って延在する延在部を有し、前記半導体層の延在部の終端部が、前記容量線に直接接続されてなることを特徴とする。
【０００７】
本発明のかかる構成によれば、例えば、半導体層がキャリアの移動度の高い単結晶シリコン層などからなる場合、半導体層のチャネル領域が蓄積容量の電極となる容量線と直接接続されているので、画素領域の開口率を減少させることなく、該チャネル領域が容量線の電位に保持され、トランジスタ素子上に異常な電流が流れることはなくなり、トランジスタ素子の電気的特性が安定化する。  本発明の電気光学装置は、前記ゲート電極と前記容量線は、ｎ型のポリシリコン層、あるいはｎ型のポリシリコン層と導電性金属層の少なくとも２層からなることを特徴とする。
【０００８】
本発明のかかる構成によれば、光透過性基板上に形成するトランジスタのゲート電極が同一層で形成でき、また、走査線の抵抗値を低く抑えることができる。
【０００９】
本発明の電気光学装置は、前記トランジスタはＮ型のトランジスタであって、前記半導体層の延在部はｐ型であって、前記容量線には接地電位以下の電位を与えることを特徴とする。
【００１０】
本発明のかかる構成によれば、チャネル領域に蓄積した正孔を容量線に引き抜くことができ、トランジスタ素子の基板浮遊効果を抑えることができる。
【００１１】
本発明の電気光学装置は、前記トランジスタはＰ型のトランジスタであって、前記半導体層の延在部はｎ型であって、前記容量線には電源電位以上の電位を与えることを特徴とする。
【００１２】
本発明のかかる構成によれば、チャネル領域に蓄積した電子を容量線に引き抜くことができ、トランジスタ素子の基板浮遊効果を抑えることができる。
【００１３】
本発明の電気光学装置は、前記光透過性基板と前記半導体層との間に遮光層を更に具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明のかかる構成によれば、光透過性基板裏面からの直接入射光や、光透過性基板裏面で反射した光がトランジスタ素子形成領域に侵入して光リークが発生し、画素への信号書き込み特性が劣化するのを防ぐことができる。
【００１５】
本発明の電気光学装置の製造方法は、前記ゲート電極と容量線を形成するｎ型のポリシリコンは、リンを含むガスを用いたＣＶＤによって成膜される製造方法であることを特徴とする。
【００１６】
本発明のかかる構成によれば、ｎ型のポリシリコンをＣＶＤのみで成膜できるため、抵抗の低いポリシリコンを光透過性基板上に均一に形成できる。
【００１７】
本発明の電気光学装置の製造方法は、前記ゲート電極と前記容量線を形成するｎ型のポリシリコンは、ＣＶＤによって成膜されたポリシリコンにリンを拡散させる製造方法であることを特徴とする。
【００１８】
本発明のかかる構成によれば、ｎ型のポリシリコンを選択的に形成することができ、回路上で高抵抗が必要な部分を同一のポリシリコン層で作成できる。
【００１９】
本発明の電気光学装置の製造方法は、前記ゲート電極と前記容量線を形成するｎ型のポリシリコンは、ＣＶＤによって成膜されたポリシリコンにリンをイオン注入によって打ち込む製造方法であることを特徴とする。
【００２０】
本発明のかかる構成によれば、ｎ型のポリシリコンを選択的に形成できるだけでなく、高濃度のソース・ドレインを同時に形成でき、いわゆる金属サリサイドプロセスによって、ゲート線とソース・ドレインを同時に低抵抗化できる。
【００２１】
本発明の電気光学装置は、光透過性基板上に、相補性のデバイスによる回路を集積し、複数の走査線と、前記複数の走査線と交差する複数のデータ線と、前記各データ線に電気的に接続されたトランジスタと、前記トランジスタに対応して設けられた画素電極と蓄積容量とを有する電気光学装置であって、前記蓄積容量の電極となる容量線は、前記走査線に沿って延在すると共に前記トランジスタのゲート電極と同一のｎ型のポリシリコン層、あるいはｎ型のポリシリコン層と導電性金属層の少なくとも２層からなる導電体層で形成されており、前記トランジスタのソース領域、チャネル領域及びドレイン領域を有する半導体層は、前記光透過性基板上に島状に形成されており、前記半導体層は、前記ソース領域及び前記チャネル領域が、前記データ線の延在する方向に前記データ線と重なるように形成されており、前記チャネル領域が、前記ソース領域より幅広に形成され且つ前記走査線が延在する方向に前記走査線と重なるように突出して途中より前記データ線に沿って延在する延在部を有し、前記半導体層の延在部の終端部が、前記容量線に直接接続されてなることを特徴とする。
【００２２】
本発明のかかる構成によれば、例えば、半導体層がキャリアの移動度の高い単結晶シリコン層などからなる場合、半導体層のチャネル領域が蓄積容量の電極となる容量線と直接接続されているので、画素領域の開口率を減少させることなく、該チャネル領域が容量線の電位に保持され、トランジスタ素子上に異常な電流が流れることはなくなり、素子の電気的特性が安定化する。
【００２３】
本発明の電気光学装置は、前記トランジスタはＮ型のトランジスタであって、前記半導体層の延在部はｐ型であって、前記容量線には接地電位以下の電位を与えることを特徴とする。
【００２４】
本発明のかかる構成によれば、チャネル領域に蓄積した正孔を容量線に引き抜くことができ、トランジスタ素子の基板浮遊効果を抑えることができる。
【００２５】
本発明の電気光学装置は、前記トランジスタはＰ型のトランジスタであって、前記半導体層の延在部はｎ型であって、前記容量線には電源電位以上の電位を与えることを特徴とする。
【００２６】
本発明のかかる構成によれば、チャネル領域に蓄積した電子を容量線に引き抜くことができ、トランジスタ素子の基板浮遊効果を抑えることができる。
【００２７】
本発明の電気光学装置は、前記光透過性基板と前記半導体層との間に遮光層を更に具備
することを特徴とする。
本発明のかかる構成によれば、光透過性基板裏面からの直接入射光や、光透過性基板裏面で反射した光がトランジスタ素子形成領域に侵入して光リークが発生し、画素への信号書き込み特性が劣化するのを防ぐことができる。
本発明の電気光学装置の製造方法は、前記ゲート電極と容量線を形成するｎ型のポリシリコンは、リンを含むガスを用いたＣＶＤによって成膜される製造方法であることを特徴とする。
【００２８】
本発明のかかる構成によれば、ｎ型のポリシリコンをＣＶＤのみで成膜できるため、抵抗の低いポリシリコンを光透過性基板上に均一に形成できる。
【００２９】
本発明の電気光学装置の製造方法は、前記ゲート電極と容量線を形成するｎ型のポリシリコンは、ＣＶＤによって成膜されたポリシリコンにリンを拡散させる製造方法であることを特徴とする。
【００３０】
本発明のかかる構成によれば、ｎ型のポリシリコンを選択的に形成することができ、回路上で高抵抗が必要な部分を同一のポリシリコン層で作成できる。
【００３１】
本発明の電気光学装置の製造方法は、前記ゲート電極と容量線を形成するｎ型のポリシリコンは、ＣＶＤによって成膜されたポリシリコンにリンをイオン注入によって打ち込む製造方法であることを特徴とする
本発明のかかる構成によれば、ｎ型のポリシリコンを選択的に形成できるだけでなく、高濃度のソース・ドレインを同時に形成でき、いわゆる金属サリサイドプロセスによって、走査線とソース・ドレインを同時に低抵抗化できる。
【００３２】
本発明の電気光学装置は、光透過性基板上に、相補性のデバイスによる回路を集積し、複数の走査線と、前記複数の走査線と交差する複数のデータ線と、前記各データ線に電気的に接続されたトランジスタと、前記トランジスタに対応して設けられた画素電極と蓄積容量とを有する電気光学装置であって、前記蓄積容量の電極となる容量線は、前記走査線に沿って延在すると共に前記トランジスタのゲート電極と同一のｐ型のポリシリコン層、あるいはｐ型のポリシリコン層と導電性金属層の少なくとも２層からなる導電体層で形成されており、前記トランジスタのソース領域、チャネル領域及びドレイン領域を有する半導体層は、前記光透過性基板上に島状に形成されており、前記半導体層は、前記ソース領域及び前記チャネル領域が、前記データ線の延在する方向に前記データ線と重なるように形成されており、前記チャネル領域が、前記ソース領域より幅広に形成され且つ前記走査線が延在する方向に前記走査線と重なるように突出して途中より前記データ線に沿って延在する延在部を有し、前記半導体層の延在部の終端部が、前記容量線に直接接続されてなることを特徴とする。
【００３３】
本発明のかかる構成によれば、例えば、半導体層がキャリアの移動度の高い単結晶シリコン層などからなる場合、半導体層のチャネル領域が蓄積容量の電極となる容量線と直接接続されているので、画素領域の開口率を減少させることなく、該チャネル領域が容量線の電位に保持され、トランジスタ素子上に異常な電流が流れることはなくなり、トランジスタ素子の電気的特性が安定化する。
【００３４】
本発明の電気光学装置は、前記トランジスタはＮ型のトランジスタであって、前記半導体層の延在部はｐ型であって、前記容量線には接地電位以下の電位を与えることを特徴とする。
【００３５】
本発明のかかる構成によれば、チャネル領域に蓄積した正孔を容量線に引き抜くことができ、トランジスタ素子の基板浮遊効果を抑えることができる。
【００３６】
本発明の電気光学装置は、前記トランジスタはＰ型のトランジスタであって、前記半導体層の延在部はｎ型であって、前記容量線には電源電位以上の電位を与えることを特徴とする。
【００３７】
本発明のかかる構成によれば、チャネル領域に蓄積した電子を容量線に引き抜くことができ、トランジスタ素子の基板浮遊効果を抑えることができる。
【００３８】
本発明の電気光学装置は、前記光透過性基板と前記半導体層との間に遮光層を更に具備することを特徴とする。
【００３９】
本発明のかかる構成によれば、光透過性基板裏面からの直接入射光や、光透過性基板裏面で反射した光がトランジスタ素子形成領域に侵入して光リークが発生し、画素への信号書き込み特性が劣化するのを防ぐことができる。
【００４０】
本発明の電気光学装置の製造方法は、前記ゲート電極と容量線を形成するｐ型のポリシリコンは、ＣＶＤによって成膜されたポリシリコンにボロンを含むイオンをイオン注入によって打ち込む製造方法であることを特徴とする。
【００４１】
本発明のかかる構成によれば、 ｐ型のポリシリコンを選択的に形成できるだけでなく、高濃度のソース・ドレインを同時に形成でき、いわゆる金属サリサイドプロセスによって、走査線とソース・ドレインを同時に低抵抗化できる。
【００４２】
本発明の電気光学装置は、前記光透過性基板の半導体層にゲート酸化膜を形成し、チャネル領域となる半導体層の延在部に所定の導電型となるイオンを注入し、コンタクトホールを形成した後、前記ゲート電極並びに前記容量線となるポリシリコン層を形成する製造方法であることを特徴とする。
【００４３】
本発明のかかる構成によれば、半導体層の延在部とポリシリコンからなる容量線を直接接続することができ、透過型の電気光学装置における画素部の開口率を確保できる。
【００４４】
本発明の電気光学装置は、前記光透過性基板の半導体層が形成されてなる一方の基板の面と対向するように配置された他方の基板と、前記一方及び他方の基板の間に挟持され、前記半導体層に形成されたトランジスタ素子により駆動される液晶とを更に具備することを特徴とする。
【００４５】
本発明の電子機器は、光源と、前記光源から出射される光が入射されて画像情報に対応した変調を施す、上記の電気光学装置と、前記電気光学装置により変調された光を投射する投射手段とを具備することを特徴とする。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４７】
（電気光学装置の構成）
図１は本発明の一実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置の画像形成領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。また、図２は、データ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。尚、図２、図３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、図２において、Ｘ方向とは走査線と平行する方向を示し、Ｙ方向とはデータ線と平行する方向を示す。
【００４８】
図１において、本実施の形態による液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素は、マトリクス状に複数形成された画素電極９ａと画素電極９ａを制御するためのトランジスタとしてのＴＦＴ３０からなり、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板（後述する）に形成された対向電極（後述する）との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を通過不可能とされ、ノーマリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を通過可能とされ、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。これにより、保持特性は更に改善され、コントラスト比の高い液晶装置が実現できる。本実施の形態では特に、このような蓄積容量７０を形成するために、後述の如く走査線と同層あるいは、導電性の遮光膜を利用して低抵抗化された容量線３ｂを設けている。
【００４９】
図２は、データ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図２において、液晶装置のＴＦＴアレイ基板上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線部により輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。データ線６ａは、コンタクトホール５を介して単結晶シリコン層の半導体層１ａのうち後述のソース領域に電気的接続されており、画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのドレイン領域に電気的接続されている。また、半導体層１ａのうちチャネル領域に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。
【００５０】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直線状に伸びる本線部（即ち、平面的に見て、走査線３ａに沿って形成された第１領域）と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中、上向き）に突出した突出部（即ち、平面的に見て、データ線６ａに沿って延設された第２領域）とを有する。
【００５１】
そして、図２の半導体層１ａを形成する領域の下部には図中には示さないが、複数の第１遮光膜（図３中の第１遮光膜１１ａ)が設けられている。より具体的には、第１遮光膜は夫々、画素部において半導体層１ａのチャネル領域を含むＴＦＴをＴＦＴアレイ基板の側から見て覆う位置に設けられており、更に、容量線３ｂの本線部に対向して走査線３ａに沿って直線状に伸びる本線部と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って隣接する段側（即ち、図中下向き）に突出した突出部とを有する。第１遮光膜の各段（画素行）における下向きの突出部の先端は、データ線６ａ下において次段における容量線３ｂの上向きの突出部の先端と重ねられている。
【００５２】
次に、図３の断面図に示すように、液晶装置は、光透過性基板の一例を構成するＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６（図中に示さず）が設けられている。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ膜（インジウム・ティン・オキサイド膜）などの透明導電性薄膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００５３】
他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極（共通電極）２１が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜（図示せず）が設けられている。対向電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性薄膜からなる。また配向膜は、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００５４】
ＴＦＴアレイ基板１０には、図３に示すように、各画素電極９ａに隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。
【００５５】
対向基板２０には、更に図３に示すように、各画素部の開口領域以外の領域に第２遮光膜２３が設けられている。このため、対向基板２０の側から入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’やＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域１ｂ及び１ｃに侵入することはない。更に、第２遮光膜２３は、コントラストの向上、色材の混色防止などの機能を有する。
【００５６】
このように構成され、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、シール材（図示を省略）により囲まれた空間に液晶が封入され、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で配向膜１６及び対向基板２０側の配向膜により所定の配向状態を採る。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなる。シール材は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０をそれらの周辺で貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂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或いはガラスビーズ等のスペーサが混入されている。
【００５７】
図３に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０に各々対向する位置においてＴＦＴアレイ基板１０表面の各画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対応する位置には第１遮光膜１１ａが各々設けられている。ここで、第１遮光膜１１ａは、好ましくは不透明な高融点金属であるＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｂのうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等から構成される。このような材料から構成すれば、ＴＦＴアレイ基板１０上の第１遮光膜１１ａの形成工程の後に行われる画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成工程における高温処理により、第１遮光膜１１ａが破壊されたり溶融しないようにできる。第１遮光膜１１ａが形成されているので、ＴＦＴアレイ基板１０の側からの戻り光等が画素スイッチング用ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’やＬＤＤ領域１ｂ、１ｃに入射する事態を未然に防ぐことができ、光電流の発生によりトランジスタ素子としての画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性が劣化することはない。
【００５８】
更に、第１遮光膜１１ａと複数の画素スイッチング用ＴＦＴ３０との間には、第１層間絶縁膜１２が設けられている。第１層間絶縁膜１２は、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａを第１遮光膜１１ａから電気的絶縁するために設けられるものである。更に、第１層間絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のための下地膜としての機能をも有する。即ち、ＴＦＴアレイ基板１０の表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。第１層間絶縁膜１２は、例えば、ＮＳＧ（ノンドープトシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）などの高絶縁性ガラス又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなる。第１層間絶縁膜１２により、第１遮光膜１１ａが画素スイッチング用ＴＦＴ３０等を汚染する事態を未然に防ぐこともできる。
【００５９】
本実施の形態では、ゲート絶縁膜２を走査線３ａに対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体膜１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、更にこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。より詳細には、半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅが、データ線６ａ及び走査線３ａに沿って伸びる容量線３ｂ部分に絶縁膜２を介して対向配置されて、第１蓄積容量電極（半導体層）１ｆとされている。特に蓄積容量７０の誘電体としての絶縁膜２は、高温酸化により単結晶シリコン層上に形成されるＴＦＴ３０のゲート絶縁膜２に他ならないので、薄く且つ高耐圧の絶縁膜とすることができ、蓄積容量７０は比較的小面積で大容量の蓄積容量として構成できる。
【００６０】
更に、蓄積容量７０においては、図２及び図３から分かるように、第１遮光膜１１ａは、第２蓄積容量電極としての容量線３ｂの反対側において第１蓄積容量電極１ｆに第１層間絶縁膜１２を介して第３蓄積容量電極として対向配置されることにより（図３の右側の蓄積容量７０参照）、蓄積容量が更に付与されるように構成されている。即ち、本実施の形態では、第１蓄積容量電極１ｆを挟んで両側に蓄積容量が付与されるダブル蓄積容量構造が構築されており、蓄積容量がより増加する。よって、当該液晶装置が持つ、表示画像におけるフリッカや焼き付きを防止する機能が向上する。
【００６１】
これらの結果、データ線６ａ下の領域及び走査線３ａに沿って液晶のディスクリネーションが発生する領域（即ち、容量線３ｂが形成された領域）という開口領域を外れたスペースを有効に利用して、画素電極９ａの蓄積容量を増やすことが出来る。
【００６２】
また、第１遮光膜１１ａ（及びこれに電気的接続された容量線３ｂ）は画素領域外において定電位源に電気的接続されており（図中に示さず）、第１遮光膜１１ａ及び容量線３ｂは、定電位とされる。従って、第１遮光膜１１ａに対向配置される画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対し第１遮光膜１１ａの電位変動が悪影響を及ぼすことはない。また、容量線３ｂは、蓄積容量７０の第２蓄積容量電極として良好に機能し得る。
【００６３】
この場合、定電位源としては、当該液晶装置を駆動するための周辺回路（例えば、走査線駆動回路、データ線駆動回路等）に供給される負電源、正電源等の定電位源、接地電源、対向電極２１に供給される定電位源等が挙げられる。このように周辺回路等の電源を利用すれば、専用の電位配線や外部入力端子を設ける必要なく、遮光膜１１ａ及び容量線３ｂを定電位にできる。
【００６４】
更に、図２に示すように、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’は、走査線３ａの下部をＸ方向（半導体層１ａのソース領域、チャネル領域及びドレイン領域と並ぶ方向をＹ方向とし、基板１０平面上でＹ方向と直交する方向をＸ方向とする。）に向けて延在し、途中よりＹ方向に向けて延在する延在部２０１を有する。延在部２０１の終端部は、ゲート絶縁膜２に形成されたコンタクトホール２０２を介して容量線３ｂに直接接続されている。これにより、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’は上述した定電位源に接続された容量線３ｂの電位に固定され、ＳＯＩ構造に起因する基板浮遊効果によってトランジスタ素子のソース・ドレイン耐圧が劣化するなどの問題が解消され、トランジスタ素子の電気的特性を安定化させることができる。
【００６５】
また、容量線３ｂと走査線３ａとは、同一のポリシリコン膜からなる。このポリシリコン膜はｎ型、ｐ型のどちらでも良く、ＣＶＤ成膜時の不純物導入、成膜後の不純物の拡散またはイオン注入などによって形成できる。また、単層のポリシリコン膜だけではなく、ポリシリコン膜と導電体膜の２層以上で形成しても良い。ここで導電体膜としては、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃ等の金属単体、金属シリサイド等から構成される。蓄積容量７０の誘電体膜とＴＦＴ３０のゲート絶縁膜２とは、同一の高温酸化膜からなり、第１蓄積容量電極１ｆと、ＴＦＴ３０のチャネル形成領域１ａ’、ソース領域１ｄ、ドレイン領域１ｅ、延在部２０１等とは、同一の半導体層１ａからなり、容量線３ｂ及び走査線３ａは同一のポリシリコン膜からなる。このため、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成される積層構造を単純化でき、更に、蓄積容量７０の誘電体膜及びゲート絶縁膜２等を同時に形成できる。
【００６６】
更に、第１遮光膜１１ａは、走査線３ａに沿って夫々伸延しており、しかも、データ線６ａに沿った方向に対し複数の縞状に分断されている。このため、例えば各画素部の開口領域の周りに一体的に形成された格子状の遮光膜を配設した場合と比較して、第１遮光膜１１ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂを形成するポリシリコン膜、データ線６ａを形成する金属膜、層間絶縁膜等からなる当該液晶装置の積層構造において、各膜の物性の違いに起因した製造プロセス中の加熱冷却に伴い発生するストレスが格段に緩和される。このため、第１遮光膜１１ａ等におけるクラックの発生防止や歩留まりの向上が図られる。
【００６７】
再び、図３において、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域（ソース側ＬＤＤ領域）１ｂ及び低濃度ドレイン領域（ドレイン側ＬＤＤ領域）１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。高濃度ドレイン領域１ｅには、複数の画素電極９ａのうちの対応する一つが接続されている。ソース領域１ｂ及び１ｄ並びにドレイン領域１ｃ及び１ｅは後述のように、半導体層１ａに対し、ｎ型又はｐ型のチャネルを形成するかに応じて所定濃度のｎ型用又はｐ型用の不純物イオンをドープすることにより形成されている。ｎ型チャネルのＴＦＴは、動作速度が速いという利点があり、ｐ型チャネルのＴＦＴは耐圧が高いという特性があるため、画素のスイッチング素子である画素スイッチング用ＴＦＴ３０としてはどちらを用いこともできる。データ線６ａは、Ａｌ等の金属膜や金属シリサイド等の合金膜などの遮光性の薄膜から構成されている。また、走査線３ａ、ゲート絶縁膜２及び第１層間絶縁膜１２の上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が各々形成された第２層間絶縁膜４が形成されている。このソース領域１ｂへのコンタクトホール５を介して、データ線６ａは高濃度ソース領域１ｄに電気的接続されている。更に、データ線６ａ及び第２層間絶縁膜４の上には、高濃度ドレイン領域１ｅへのコンタクトホール８が形成された第３層間絶縁膜７が形成されている。この高濃度ドレイン領域１ｅへのコンタクトホール８を介して、画素電極９ａは高濃度ドレイン領域１ｅに電気的接続されている。前述の画素電極９ａは、このように構成された第３層間絶縁膜７の上面に設けられている。尚、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとは、データ線６ａと同一のＡｌ膜や走査線３ｂと同一のポリシリコン膜を中継しての電気的接続するようにしてもよい。
【００６８】
画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好ましくは上述のようにＬＤＤ構造を持つが、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を持ってよいし、ゲート電極３ａをマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込み、自己整合的に高濃度ソース及びドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。
【００６９】
また、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート電極（走査線）３ａをソース−ドレイン領域１ｂ及び１ｅ間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。この際、各々のゲート電極には同一の信号が印加されるようにする。このようにダブルゲート或いはトリプルゲート以上でＴＦＴを構成すれば、チャネルとソース−ドレイン領域接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。これらのゲート電極の少なくとも１個をＬＤＤ構造或いはオフセット構造にすれば、更にオフ電流を低減でき、安定したスイッチング素子を得ることができる。
【００７０】
ここで、一般には、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ等の単結晶シリコン層は、光が入射するとシリコンが有する光電変換効果により光電流が発生してしまい画素スイッチング用ＴＦＴ３０のトランジスタ特性が劣化するが、本実施の形態では、走査線３ａを上側から覆うようにデータ線６ａがＡｌ等の遮光性の金属薄膜から形成されているので、少なくとも半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及びＬＤＤ領域１ｂ、１ｃへの入射光の入射を効果的に防ぐことが出来る。また、前述のように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の下側には、第１遮光膜１１ａが設けられているので、少なくとも半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃへの戻り光の入射を効果的に防ぐことが出来る。
【００７１】
（液晶装置の全体構成）
以上のように構成された液晶装置の各実施の形態の全体構成を図４及び図５を参照して説明する。尚、図４は、ＴＦＴアレイ基板１０をその上に形成された各構成要素と共に対向基板２０の側から見た平面図であり、図５は、対向基板２０を含めて示す図４のＨ−Ｈ’断面図である。
【００７２】
図４において、ＴＦＴアレイ基板１０の上には、シール材５２がその縁に沿って設けられており、その内側に並行して、例えば第２遮光膜２３と同じ或いは異なる材料から成る額縁としての第２遮光膜５３が設けられている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。走査線３ａに供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路１０４は片側だけでも良いことは言うまでもない。また、データ線駆動回路１０１を画面表示領域の辺に沿って両側に配列してもよい。例えば奇数列のデータ線６ａは画像表示領域の一方の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給し、偶数列のデータ線は前記画像表示領域の反対側の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給するようにしてもよい。この様にデータ線６ａを櫛歯状に駆動するようにすれば、データ線駆動回路の占有面積を拡張することができるため、複雑な回路を構成することが可能となる。更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための導通材１０６が設けられている。そして、図５に示すように、シール材５２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０が当該シール材５２によりＴＦＴアレイ基板１０に固着されている。
【００７３】
以上の液晶装置のＴＦＴアレイ基板１０上には更に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。また、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（テープオートメイテッドボンディング基板）上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（デュアルスキャン−ＳＴＮ）モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光手段などが所定の方向で配置される。
【００７４】
以上説明した液晶装置は、例えばカラー液晶プロジェクタ（投射型表示装置）に適用される場合には、３枚の液晶装置がＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いられ、各パネルには各々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。従って、その場合には上記実施の形態で示したように、対向基板２０に、カラーフィルタは設けられていない。しかしながら、第２遮光膜２３の形成されていない画素電極９ａに対向する所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板２０上に形成してもよい。このようにすれば、液晶プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー液晶テレビなどのカラー液晶装置に各実施の形態における液晶装置を適用できる。更に、対向基板２０上に１画素1個対応するようにマイクロレンズを形成してもよい。このようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい液晶装置が実現できる。更にまた、対向基板２０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラー液晶装置が実現できる。
【００７５】
以上説明した各実施の形態における液晶装置では、従来と同様に入射光を対向基板２０の側から入射することとしたが、第１遮光膜１１ａを設けているので、ＴＦＴアレイ基板１０の側から入射光を入射し、対向基板２０の側から出射するようにしても良い。即ち、このように液晶装置を液晶プロジェクタに取り付けても、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに光が入射することを防ぐことが出来、高画質の画像を表示することが可能である。ここで、従来は、ＴＦＴアレイ基板１０の裏面側での反射を防止するために、反射防止用のＡＲ（Ａｎｔｉ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）被膜された偏光手段を別途配置したり、ＡＲフィルムを貼り付ける必要があった。しかし、各実施の形態では、ＴＦＴアレイ基板１０の表面と半導体層１ａの少なくともチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃとの間に第１遮光膜１１ａが形成されているため、このようなＡＲ被膜された偏光手段やＡＲフィルムを用いたり、ＴＦＴアレイ基板１０そのものをＡＲ処理した基板を使用する必要が無くなる。従って、各実施の形態によれば、材料コストを削減でき、また偏光手段の貼り付け時に、ごみ、傷等により、歩留まりを落とすことがなく大変有利である。また、耐光性が優れているため、明るい光源を使用したり、偏光ビームスプリッタにより偏光変換して、光利用効率を向上させても、光によるクロストーク等の画質劣化を生じない。
【００７６】
（電子機器）
上記の液晶装置を用いた電子機器の一例として、投射型表示装置の構成について、図６を参照して説明する。図６において、投射型表示装置１１００は、上述した液晶装置を３個用意し、夫々ＲＧＢ用の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ及び９６２Ｂとして用いた投射型液晶装置の光学系の概略構成図を示す。本例の投射型表示装置の光学系には、前述した光源装置９２０と、均一照明光学系９２３が採用されている。そして、投射型表示装置は、この均一照明光学系９２３から出射される光束Ｗを赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離する色分離手段としての色分離光学系９２４と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂを変調する変調手段としての３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂと、変調された後の色光束を再合成する色合成手段としての色合成プリズム９１０と、合成された光束を投射面１００の表面に拡大投射する投射手段としての投射レンズユニット９０６を備えている。また、青色光束Ｂを対応するライトバルブ９２５Ｂに導く導光系９２７をも備えている。
【００７７】
均一照明光学系９２３は、２つのレンズ板９２１、９２２と反射ミラー９３１を備えており、反射ミラー９３１を挟んで２つのレンズ板９２１、９２２が直交する状態に配置されている。均一照明光学系９２３の２つのレンズ板９２１、９２２は、それぞれマトリクス状に配置された複数の矩形レンズを備えている。光源装置９２０から出射された光束は、第１のレンズ板９２１の矩形レンズによって複数の部分光束に分割される。そして、これらの部分光束は、第２のレンズ板９２２の矩形レンズによって３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ付近で重畳される。従って、均一照明光学系９２３を用いることにより、光源装置９２０が出射光束の断面内で不均一な照度分布を有している場合でも、３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを均一な照明光で照明することが可能となる。
【００７８】
各色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において、光束Ｗに含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射され、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。赤色光束Ｒはこのミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色光束Ｒの出射部９４４からプリズムユニット９１０の側に出射される。
【００７９】
次に、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇのうち、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５から色合成光学系の側に出射される。緑反射ダイクロイックミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６から導光系９２７の側に出射される。本例では、均一照明光学素子の光束Ｗの出射部から、色分離光学系９２４における各色光束の出射部９４４、９４５、９４６までの距離がほぼ等しくなるように設定されている。
【００８０】
色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光レンズ９５１、９５２が配置されている。したがって、各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これらの集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。
【００８１】
このように平行化された赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶装置は、不図示の駆動手段によって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７を介して対応するライトバルブ９２５Ｂに導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。尚、本例のライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、それぞれさらに入射側偏光手段９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂと、出射側偏光手段９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂと、これらの間に配置された液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂとからなる液晶ライトバルブである。
【００８２】
導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、ライトバルブ９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３とから構成されている。集光レンズ９４６から出射された青色光束Ｂは、導光系９２７を介して液晶装置９６２Ｂに導かれて変調される。各色光束の光路長、すなわち、光束Ｗの出射部から各液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂまでの距離は青色光束Ｂが最も長くなり、したがって、青色光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導光系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制することができる。
【００８３】
各ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、色合成プリズム９１０に入射され、ここで合成される。そして、この色合成プリズム９１０によって合成された光が投射レンズユニット９０６を介して所定の位置にある投射面１００の表面に拡大投射されるようになっている。
【００８４】
本例では、液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂには、ＴＦＴの下側に遮光層が設けられているため、当該液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂからの投射光に基づく液晶プロジェクタ内の投射光学系による反射光、投射光が通過する際のＴＦＴアレイ基板の表面からの反射光、他の液晶装置から出射した後に投射光学系を突き抜けてくる投射光の一部等が、戻り光としてＴＦＴアレイ基板の側から入射しても、画素電極のスイッチング用のＴＦＴのチャネルに対する遮光を十分に行うことができる。
【００８５】
このため、小型化に適したプリズムユニットを投射光学系に用いても、各液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂとプリズムユニットとの間において、戻り光防止用のフィルムを別途配置したり、偏光手段に戻り光防止処理を施したりすることが不要となるので、構成を小型且つ簡易化する上で大変有利である。
【００８６】
また、本実施の形態では、戻り光によるＴＦＴのチャネル領域への影響を抑えることができるため、液晶装置に直接戻り光防止処理を施した偏光手段９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂを貼り付けなくてもよい。そこで、図６に示されるように、偏光手段を液晶装置から離して形成、より具体的には、一方の偏光手段９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂはプリズムユニット９１０に貼り付け、他方の偏光手段９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂは集光レンズ９５３、９４５、９４４に貼り付けることが可能である。このように、偏光手段をプリズムユニットあるいは集光レンズに貼り付けることにより、偏光手段の熱は、プリズムユニットあるいは集光レンズで吸収されるため、液晶装置の温度上昇を防止することができる。
【００８７】
また、図示を省略するが、液晶装置と偏光手段とを離間形成することにより、液晶装置と偏光手段との間には空気層ができるため、冷却手段を設け、液晶装置と偏光手段との間に冷風等の送風を送り込むことにより、液晶装置の温度上昇をさらに防ぐことができ、液晶装置の温度上昇による誤動作を防ぐことができる。
【００８８】
上述の本実施形態では液晶装置を用いて説明したが、これに限るものではなく、エレクトロルミネッセンス、あるいはプラズマディスプレイ等の電気光学装置にも本実施形態は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における液晶装置の画像形成領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路である。
【図２】液晶装置の一実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】液晶装置の各実施の形態におけるＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。
【図５】図１４のＨ−Ｈ’断面図である。
【図６】液晶装置を用いた電子機器の一例である投射型表示装置の構成図である。
【符号の説明】
１ａ…半導体層
１ａ’…チャネル領域
１ｂ…低濃度ソース領域（ソース側ＬＤＤ領域）
１ｃ…低濃度ドレイン領域（ドレイン側ＬＤＤ領域）
１ｄ…高濃度ソース領域
１ｅ…高濃度ドレイン領域
３ａ…走査線
３ａ…回り込み部
３ｂ…容量線
６ａ…データ線
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
２０１…接続配線
２０２…コンタクトホール
２０３…接続配線
２０４…コンタクトホール
【図１】
0003826633.tif 000002
【図２】
0003826633.tif 000003
【図３】
0003826633.tif 000004
【図４】
0003826633.tif 000005
【図５】
0003826633.tif 000006
【図６】
0003826633.tif 000007