JP2010243753A

JP2010243753A - 液晶装置および電子機器

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Publication number: JP2010243753A
Application number: JP2009091837A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Jiroku; 寛明次六
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-04-06
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2010-10-28

Abstract

【課題】素子基板側から入射した光を共通電極で反射して素子基板から出射する方式を採用した場合でも、画素トランジスターの能動層に強い光が入射することのない液晶装置、および該液晶装置を備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】液晶装置１００においては、画素電極９ａおよび素子基板１０は透光性を備え、共通電極２１は光反射性を備えている。このため、素子基板１０側から入射した光を共通電極２１で反射して素子基板１０から出射することができる。素子基板１０側から入射した光のうち、画素トランジスター３０の能動層に向かう光は遮光層７ａで遮られるので、画素トランジスター３０の能動層に強い光が入射することはない。
【選択図】図５

Description

本発明は、液晶装置および該液晶装置を備えた電子機器に関するものである。

液晶装置は、画素トランジスターおよび画素電極が設けられた素子基板と、画素電極に液晶層を介して対向する共通電極を備えた対向基板とを備えている。かかる液晶装置のうち、反射型の液晶装置は、通常、対向基板側から入射した光が画素電極で反射して対向基板から出射される間に液晶層によって光変調される。このため、共通電極および対向基板は透光性であり、画素電極は光反射性である。

一方、反射型の液晶装置として、素子基板側から入射した光が共通電極で反射して素子基板から出射される間に液晶層によって光変調される反射型の液晶装置も提案されており、かかる反射型の液晶装置では、画素電極および素子基板は透光性であり、共通電極は光反射性である（特許文献１参照）。

特開平７−２７０７７９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の反射型の液晶装置では、素子基板側から入射した光が画素トランジスターの能動層に入射してしまうため、画素トランジスターでは、光電流に起因する誤動作が発生するという問題点がある。特に液晶装置を投射型表示装置のライトバルブとして用いた場合には、光源部からの強い光が液晶装置に入射するので、画素トランジスターでの光電流に起因する誤動作を避けることができない。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、素子基板側から入射した光を共通電極で反射して素子基板から出射する方式を採用した場合でも、画素トランジスターの能動層に強い光が入射することのない液晶装置、および該液晶装置を備えた電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、一方の面に画素トランジスターおよび該画素トランジスターに電気的に接続する画素電極が設けられた素子基板と、前記画素電極と対向する共通電極を備えた対向基板と、前記画素電極と前記共通電極との間に保持された液晶層と、を有する液晶装置であって、前記画素電極および前記素子基板は透光性を備え、前記共通電極は光反射性を備え、前記画素トランジスターの能動層に対して前記液晶層が位置する側とは反対側には、前記能動層に平面視で重なる遮光層が設けられていることを特徴とする。

本発明に係る液晶装置は反射型であり、素子基板側から入射した光を共通電極で反射して素子基板から出射する。このため、素子基板から光が入射するが、画素トランジスターの能動層に対して液晶層が位置する側とは反対側（光が入射してくる側）には、能動層に平面視で重なる遮光層が設けられている。従って、素子基板側から入射した光のうち、画素トランジスターの能動層に向かう光は遮光層で遮られるので、画素トランジスターの能動層に強い光が入射することはない。それ故、画素トランジスターが光電流に起因する誤動作を発生させることがない。

本発明において、前記対向基板は、前記素子基板より熱伝導率が高いことが好ましい。かかる構成によれば、対向基板を介して効率よく放熱することができるので、液晶装置全体の温度上昇を抑制することができる。また、対向基板を冷却すれば、液晶装置全体の温度を効果的に低下させることができる。それ故、液晶装置での熱による誤動作や寿命低下を防止することができる。

本発明において、前記対向基板は単結晶シリコン基板あるいは金属基板であり、前記対向基板において前記素子基板に対向する面に前記共通電極が設けられている構成を採用することができる。かかる構成によれば、前記対向基板の材料を選択するとき、比抵抗を考慮する必要がない。

本発明において、前記対向基板は金属基板であり、当該金属基板において前記素子基板に対向する面によって前記共通電極が構成されている構成を採用してもよい。かかる構成によれば、対向基板を安価に製作することができるので、液晶装置のコストを低減することができる。

本発明を適用した液晶装置は、携帯電話機やモバイルコンピューターなどの電子機器に用いることができる。また、本発明を適用した液晶装置は、投射型表示装置（電子機器）に用いた場合に特に効果的である。すなわち、投射型表示装置は、前記液晶装置に光を供給する光源部と、前記液晶装置によって光変調された光を投射する投射光学系と、を備えており、光源部から出射された光を液晶装置により光変調し、かかる変調光を投射光学系により投射する。このため、光源部からの強い光が液晶装置に入射するが、本発明によれば、かかる光は遮光層で遮断されるため、画素トランジスターの能動層に入射して光電流を発生させることがない。

本発明を適用した反射型の液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る液晶装置の液晶パネル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。本発明の実施の形態１に係る液晶装置の画素１つ分の断面図である。（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る液晶装置に用いた素子基板において相隣接する画素の平面図、およびこの素子基板上における遮光層の形成領域を右上がりの斜線によって示した説明図である。本発明の実施の形態１に係る液晶装置の各画素の構成を模式的に示す説明図である。本発明の実施の形態２に係る液晶装置の各画素の断面構成を模式的に示す説明図である。本発明の実施の形態３に係る液晶装置の各画素の断面構成を模式的に示す説明図である。本発明を適用した反射型の液晶装置を用いた電子機器の説明図である。

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。なお、電界効果型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、以下の説明では、便宜上、画素電極が接続されている側をドレインとし、データ線が接続されている側をソースとして説明する。

［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明を適用した反射型の液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。図１において、液晶装置１００は、ＴＮ（Twisted Nematic）モードあるいはＶＡ（Vertical Alignment）モードの反射型の液晶パネル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素領域１０ｂを備えている。かかる液晶パネル１００ｐにおいて、後述する素子基板１０では、画素領域１０ｂ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。

素子基板１０において、画素領域１０ｂの外側領域には走査線駆動回路１０４およびデータ線駆動回路１０１が構成されている。データ線駆動回路１０１は各データ線６ａの一端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。

各画素１００ａにおいて、画素電極９ａは、後述する対向基板に形成された共通電極と液晶を介して対向し、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と並列に保持容量５５が付加されている。本形態では、保持容量５５を構成するために、複数の画素１００ａに跨って走査線３ａと並行して延びた容量線５ｂが形成されている。容量線５ｂは共通電位線（ＣＯＭ）に接続され、所定の電位に保持されている。なお、保持容量５５は前段の走査線３ａとの間に形成される場合もある。

（液晶パネル１００ｐおよび素子基板１０の構成）
図２（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る液晶装置１００の液晶パネル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。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶装置１００の液晶パネル１００ｐでは、所定の隙間を介して素子基板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の縁に沿うように配置されている。シール材１０７は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂など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。

素子基板１０において、シール材１０７の外側領域では、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。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、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上下導通材１０９が形成されている。

詳しくは後述するが、素子基板１０の一方の基板面には、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いる。これに対して、対向基板２０には、シール材１０７の内側領域に遮光性材料からなる額縁１０８が形成され、その内側が画像表示領域１０ａとされている。また、対向基板２０には共通電極２１が形成されている。かかる共通電極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に跨って形成される。画素領域１０ｂには、額縁１０８と重なる領域にダミーの画素が構成される場合があり、この場合、画素領域１０ｂのうち、ダミー画素を除いた領域が画像表示領域１０ａとして利用されることになる。

かかる液晶装置１００は、モバイルコンピューター、携帯電話機など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、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが液晶パネル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。

（素子基板１０、画素電極９ａおよび共通電極２１の光学特性）
本形態においては、素子基板１０および画素電極９ａは透光性である。すなわち、本形態では、素子基板１０の基板本体１０ｄには石英基板やガラス基板などの透光性基板が用いられ、画素電極９ａは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透光性導電膜からなる。

また、本形態においては、対向基板２０の基板本体２０ｄには、素子基板１０と同様、石英基板やガラス基板などの透光性基板が用いられているが、共通電極２１は光反射性金属からなる。

このように形成した液晶装置１００では、図２（ｂ）に矢印Ｌで示すように、素子基板１０の側から入射した光が共通電極２１で反射して再び、素子基板１０の側から出射される間に液晶層５０によって画素毎に光変調される結果、画像が表示される。

（画素の具体的構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置の画素１つ分の断面図である。図４（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る液晶装置に用いた素子基板において相隣接する画素の平面図、およびこの素子基板上における遮光層の形成領域を右上がりの斜線によって示した説明図である。なお、図３は、図４（ａ）のＡ−Ａ′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に相当する。また、図４（ａ）、（ｂ）では、半導体層は細くて短い点線で示し、走査線３ａは太い実線で示し、データ線６ａおよびそれと同時形成された薄膜は一点鎖線で示し、容量線５ｂは二点鎖線で示し、画素電極９ａは太くて長い点線で示し、後述する中継電極は細い実線で示してある。

図３および図４（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、各画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａおよび走査線３ａが形成されている。データ線６ａおよび走査線３ａは各々、直線的に延びている。また、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。また、素子基板１０上には、走査線３ａと重なるように容量線５ｂが形成されている。本形態において、容量線５ｂは、走査線３ａと重なるように直線的に延びた主線部分と、データ線６ａと走査線３ａとの交差部分でデータ線６ａに重なるように延びた副線部分とを備えている。

素子基板１０は、石英基板やガラス基板などの透光性の基板本体１０ｄの液晶層５０側の表面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などの透光性の基板本体２０ｄ、その液晶層５０側表面に形成された共通電極２１、および配向膜２９を主体として構成されている。

素子基板１０において、複数の画素１００ａの各々には画素トランジスター３０が形成されている。画素トランジスター３０は、例えば、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、半導体層１ａ（能動層）には、走査線３ａ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、低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃ、高濃度ソース領域１ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅが形成されている。半導体層１ａは、例えば、基板本体１０ｄ上に下地絶縁膜１２を介して形成された多結晶シリコン膜などによって構成され、ゲート絶縁層２は、半導体層１ａに対する熱酸化膜などにより形成できる。走査線３ａには、ポリシリコンやアモルファスシリコン、単結晶シリコン膜などのシリコン膜や、これらのポリサイドやシリサイド、さらには金属膜が用いられる。

走査線３ａの上層側には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８２、および高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３を備えたシリコン酸化膜などからなる第１層間絶縁膜４１が形成されている。第１層間絶縁膜４１の上層には中継電極４ａ、４ｂが形成されている。中継電極４ａは、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する位置を基点として走査線３ａおよびデータ線６ａに沿って延出する略Ｌ字型に形成されており、中継電極４ｂは、中継電極４ａと離間した位置において、データ線６ａに沿うように形成されている。中継電極４ａは、コンタクトホール８３を介して高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続され、中継電極４ｂは、コンタクトホール８２を介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。

中継電極４ａ、４ｂの上層側には、シリコン窒化膜などからなる誘電体膜４２が形成されている。誘電体膜４２の上層側には、誘電体膜４２を介して中継電極４ａと対向するように容量線５ｂが形成され、保持容量５５が形成されている。中継電極４ａ、４ｂは導電性のポリシリコン膜や金属膜等からなり、容量線５ｂは、導電性のポリシリコン膜、高融点金属を含む金属シリサイド膜、それらの積層膜、金属膜からなる。

容量線５ｂの上層側には、中継電極４ａへ通じるコンタクトホール８７、および中継電極４ｂへ通じるコンタクトホール８１を備えたシリコン酸化膜などからなる第２層間絶縁膜４３が形成されている。第２層間絶縁膜４３の上層にはデータ線６ａおよびドレイン電極６ｂが形成されている。データ線６ａはコンタクトホール８１を介して中継電極４ｂに電気的に接続し、中継電極４ｂを介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続している。ドレイン電極６ｂはコンタクトホール８７を介して中継電極４ａに電気的に接続し、中継電極４ａを介して、高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続している。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、高融点金属を含む金属シリサイド膜、それらの積層膜、金属膜からなる。

データ線６ａおよびドレイン電極６ｂの上層側には、シリコン酸化膜などからなる第３層間絶縁膜４４が形成されている。第３層間絶縁膜４４には、ドレイン電極６ｂへ通じるコンタクトホール８６が形成されている。

第３層間絶縁膜４４の上層には、ＩＴＯ膜などからなる透光性の画素電極９ａが形成されており、画素電極９ａは、コンタクトホール８６を介してドレイン電極６ｂに電気的に接続されている。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、ポリイミドなどの樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜などの斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜１６は、シリコン酸化膜などの斜方蒸着膜からなり、かかる無機配向膜を用いた場合、配向膜１６と画素電極９ａとの層間にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などの保護膜が形成されることもある。

これに対して、対向基板２０では、石英基板やガラス基板などの透光性の基板本体２０ｄの液晶層５０側の表面（素子基板１０に対向する側の面）にアルミニウムやアルミニウム合金などといったアルミニウム系材料や、銀や銀合金などといった銀系材料からなる光反射性の金属膜によって共通電極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２９が形成されている。配向膜２９は、配向膜１６と同様、ポリイミドなどの樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜などの斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜２９は、シリコン酸化膜などの斜方蒸着膜からなり、かかる無機配向膜を用いた場合、配向膜２９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などの保護膜が形成されることもある。

（遮光層の構成）
図５は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置の各画素の構成を模式的に示す説明図であり、図５（ａ）は、各画素の断面構成を模式的に示す説明図、および図５（ｂ）は、各画素の平面構成を模式的に示す説明図である。

図４（ａ）、（ｂ）および図５（ａ）、（ｂ）に示すように、本形態の液晶装置１００において、複数の画素１００ａのいずれに対しても、画素トランジスター３０の半導体層１ａ（能動層）に対して液晶層５０が位置する側とは反対側には、少なくとも画素トランジスター３０の半導体層１ａに平面視で重なる遮光層７ａが設けられている。遮光層７ａは、図３および図４を参照して説明したチャネル領域１ｇに加えて、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃにも平面視で重なることが望ましい。本形態において、遮光層７ａは、基板本体１０ｄと下地絶縁膜１２との層間に形成されている。かかる遮光層７ａは、例えば、導電性ポリシリコン膜や、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）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、ポリシリサイド又はこれらの積層体等により形成することができる。

また、本形態において、画素トランジスター３０の半導体層１ａ（能動層）は、データ線６ａに対して平面視で重なる領域に形成されている。このため、本形態において、遮光層７ａは、データ線６ａに対して平面視で重なるよう延在し、さらに、走査線３ａに対して平面視で重なるよう延在している。このため、各画素１００ａにおいて、素子基板１０での透光領域は遮光層７ａによって規定されている。

（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においては、画素電極９ａおよび素子基板１０は透光性を備え、共通電極２１は光反射性を備えている。このため、素子基板１０側から入射した光を共通電極２１で反射して素子基板１０から出射することができる。その際、共通電極２１は画素電極９ａと違って、表面が平坦面であるため、光の反射方向を好適に制御することができる。すなわち、画素電極９ａの表面には、各種配線や画素トランジスター３０の凹凸が反映されるため、対向基板２０側から入射した光を画素電極９ａで反射して対向基板２０から出射しようとすると、光の反射方向を制御することができない。これに対して、共通電極２１の場合は、平坦な基板本体２０ｄの基板面に形成されるので、表面が平坦であり、光の反射方向を好適に制御することができる。

また、本形態では、素子基板１０から光が入射するが、画素トランジスター３０の能動層（半導体層１ａ）に対して液晶層５０が位置する側とは反対側（光が入射してくる側）には、能動層及びＬＤＤ領域に平面視で重なる遮光層７ａが設けられている。従って、素子基板１０側から入射した光のうち、画素トランジスター３０の能動層及びＬＤＤ領域に向かう光は遮光層７ａで遮られるので、画素トランジスター３０の能動層及びＬＤＤ領域に強い光が入射することはない。それ故、画素トランジスター３０は、光電流に起因する誤動作を発生させることがない。

特に液晶装置１００を、図８を参照して後述する投射型表示装置のライトバルブとして用いた場合には、光源部からの強い光が液晶装置に入射するが、このような場合でも、本形態によれば、画素トランジスター３０は、光電流に起因する誤動作を起こさない。

［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２に係る液晶装置の各画素の断面構成を模式的に示す説明図である。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、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図６において、本形態の液晶装置１００も、実施の形態１と同様、素子基板１０および画素電極９ａは透光性である。すなわち、本形態では、素子基板１０の基板本体１０ｄには石英基板やガラス基板などの透光性基板が用いられ、画素電極９ａは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透光性導電膜からなる。また、対向基板２０に設けられた共通電極２１は光反射性金属からなる。

かかる対向基板２０を構成するにあたって、本形態では、対向基板２０の基板本体２０ｅとして、単結晶シリコン基板、あるいはアルミニウム、鉄、銅などの金属基板が用いられており、かかる基板本体２０ｅは、素子基板１０の基板本体１０ｄより熱伝導率が高い。

また、本形態でも、実施の形態１と同様、複数の画素１００ａのいずれに対しても、画素トランジスター３０の半導体層１ａ（能動層）に対して液晶層５０が位置する側とは反対側には、少なくとも画素トランジスター３０の半導体層１ａに平面視で重なる遮光層７ａが設けられている。遮光層７ａは、図３および図４を参照して説明したチャネル領域１ｇに加えて、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃにも平面視で重なることが望ましい。本形態において、遮光層７ａは、基板本体１０ｄと下地絶縁膜１２との層間に形成されている。その他の構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

以上説明したように、本形態の液晶装置１００においても、実施の形態１と同様、画素電極９ａおよび素子基板１０は透光性を備え、共通電極２１は光反射性を備えているため、素子基板１０側から入射した光を共通電極２１で反射して素子基板１０から出射することができる。その際、素子基板１０側から入射した光のうち、画素トランジスター３０の能動層及びＬＤＤ領域に向かう光は遮光層７ａで遮られるので、画素トランジスター３０は、光電流に起因する誤動作を発生させることがないなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。

また、本形態では、素子基板１０の基板本体１０ｄは石英基板やガラス基板であるのに対して、対向基板２０の基板本体２０ｅは、単結晶シリコン基板あるいは金属基板である。このため、対向基板２０は素子基板１０より熱伝導率が高い。従って、対向基板２０を介して効率よく放熱することができるので、液晶装置１００全体の温度上昇を抑制することができる。また、対向基板２０を冷却すれば、液晶装置１００全体の温度を効果的に低下させることができるので、液晶装置１００での熱による誤動作や寿命低下を防止することができる。さらに、基板本体２０ｅにおいて素子基板１０に対向する面に共通電極２１が設けられているため、基板本体２０ｅの材料を選択するとき、その比抵抗を考慮する必要がない。

［実施の形態３］
図７は、本発明の実施の形態３に係る液晶装置の各画素の断面構成を模式的に示す説明図である。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、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図７において、本形態の液晶装置１００も、実施の形態１と同様、素子基板１０および画素電極９ａは透光性である。すなわち、本形態では、素子基板１０の基板本体１０ｄには石英基板やガラス基板などの透光性基板が用いられ、画素電極９ａは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透光性導電膜からなる。また、対向基板６０のうち少なくとも素子基板１０に対向する面が共通電極を構成している。

本形態では、対向基板６０として、アルミニウムなどの光反射率が高い金属基板が用いられており、かかる対向基板６０において素子基板１０に対向する面自身を共通電極として利用する。

以上説明したように、本形態の液晶装置１００においても、実施の形態１と同様、画素電極９ａおよび素子基板１０は透光性を備え、共通電極として利用される対向基板６０は光反射性を備えているため、素子基板１０側から入射した光を対向基板６０で反射して素子基板１０から出射することができる。その際、素子基板１０側から入射した光のうち、画素トランジスター３０の能動層及びＬＤＤ領域に向かう光は遮光層７ａで遮られるので、画素トランジスター３０は、光電流に起因する誤動作を発生させることがないなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。

また、本形態では、素子基板１０の基板本体１０ｄは石英基板やガラス基板であるのに対して、共通電極として利用される対向基板６０は金属基板であるため、対向基板６０は素子基板１０より熱伝導率が高い。従って、対向基板６０を介して効率よく放熱することができるので、液晶装置１００全体の温度上昇を抑制することができる。また、対向基板６０を冷却すれば、液晶装置１００全体の温度を効果的に低下させることができるので、液晶装置１００での熱による誤動作や寿命低下を防止することができる。

さらに、本形態では、対向基板６０として用いた金属基板において素子基板１０に対向する面自身を共通電極として利用する。このため、対向基板６０に電極を成膜する必要が無くなり、対向基板６０を安価に製作することができるので、液晶装置１００のコストを低減することができる。

［電子機器への搭載例］
本発明に係る反射型液晶装置１００は、図８（ａ）に示す投射型表示装置（液晶プロジェクター／電子機器）や、図８（ｂ）、（ｃ）に示す携帯用電子機器に用いることができる。

まず、図８（ａ）に示す電子機器は、投射型表示装置１０００であり、光源部８９０は、システム光軸Ｌに沿って光源８１０、インテグレーターレンズ８２０および偏光変換素子８３０が配置された偏光照明装置８００を有している。また、光源部８９０は、システム光軸Ｌに沿って、偏光照明装置８００から出射されたＳ偏光光束をＳ偏光光束反射面８４１により反射させる偏光ビームスプリッター８４０と、偏光ビームスプリッター８４０のＳ偏光光束反射面８４１から反射された光のうち、青色光（Ｂ）の成分を分離するダイクロイックミラー８４２と、青色光が分離された後の光束のうち、赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー８４３とを有している。

また、投射型表示装置１０００は、各色光が入射する３つの反射型の液晶装置１００（液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）を備えており、光源部８９０は、３つの液晶装置１００（液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）に所定の色光を供給する。

かかる投射型表示装置１０００においては、３つの液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂにて変調された光をダイクロイックミラー８４２、８４３、および偏光ビームスプリッター８４０にて合成した後、この合成光を投射光学系８５０によってスクリーン８６０などの被投射部材に投射する。

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光源などを用い、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。

また、図８（ｂ）に示す携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１、スクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての反射型の液晶装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、液晶装置１００に表示される画面がスクロールされる。図８（ｃ）に示す情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）は、複数の操作ボタン４００１、電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての反射型の液晶装置１００を備えており、電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が液晶装置１００に表示される。

なお、対向基板２０あるいは素子基板１０などにカラーフィルターを形成すれば、カラー表示可能な反射型の液晶装置１００を形成することができる。また、カラーフィルターを形成した反射型の液晶装置１００を用いれば、単板式の投射型表示装置を構成することもできる。

１ａ・・画素トランジスターの半導体層（能動層）、７ａ・・遮光層、９ａ・・画素電極、１０・・素子基板、１０ｄ・・素子基板の基板本体、２０・・対向基板、２０ｄ、２０ｅ・・対向基板の基板本体、６０・・対向基板、２１・・共通電極、３０・・画素トランジスター、５０・・液晶層、１００・・液晶装置、１００ａ・・画素

Claims

一方の面に画素トランジスターおよび該画素トランジスターに電気的に接続する画素電極が設けられた素子基板と、
前記画素電極と対向する共通電極を備えた対向基板と、
前記画素電極と前記共通電極との間に保持された液晶層と、
を有する液晶装置であって、
前記画素電極および前記素子基板は透光性を備え、
前記共通電極は光反射性を備え、
前記画素トランジスターの能動層に対して前記液晶層が位置する側とは反対側には、前記能動層に平面視で重なる遮光層が設けられていることを特徴とする液晶装置。
前記対向基板は、前記素子基板より熱伝導率が高いことを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
前記対向基板は単結晶シリコン基板あるいは金属基板であり、
前記対向基板において前記素子基板に対向する面に前記共通電極が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶装置。
前記対向基板は金属基板であり、
当該金属基板において前記素子基板に対向する面によって前記共通電極が構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶装置。
請求項１乃至４の何れか一項に記載の液晶装置を備えていることを特徴とする電子機器。
前記液晶装置に光を供給する光源部と、前記液晶装置によって光変調された光を投射する投射光学系と、を備えていることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。