JP3830361B2 - Ｔｆｔアレイ基板、電気光学装置及び投射型表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス駆動方式の電気光学装置の技術分野に属し、特に画素スイッチング用の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:以下適宜、ＴＦＴと称す）を、基板上の積層構造中に備えた形式の電気光学装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＦＴアクティブマトリクス駆動形式の電気光学装置では、各画素に設けられた画素スイッチング用ＴＦＴのチャネル領域に入射光が照射されると光による励起で電流が発生してＴＦＴの特性が変化する。特に、プロジェクタのライトバルブ用の電気光学装置の場合には、入射光の強度が高いため、ＴＦＴのチャネル領域やその周辺領域に対する入射光の遮光を行うことは重要となる。そこで従来は、対向基板に設けられた各画素の開口領域を規定する遮光膜により、或いはＴＦＴの上を通過すると共にＡｌ等の金属膜からなるデータ線により、係るチャネル領域やその周辺領域を遮光するように構成されている。また特開平９−３３９４４号公報には、屈折率が大きいａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）から形成された遮光膜で、チャネル領域に入射する光を減少させる技術が開示されている。更に、ＴＦＴアレイ基板上において画素スイッチング用ＴＦＴに対向する位置（即ち、ＴＦＴの下側）にも、例えば高融点金属からなる遮光膜を設けることがある。このようにＴＦＴの下側にも遮光膜を設ければ、ＴＦＴアレイ基板側からの裏面反射や、複数の電気光学装置をプリズム等を介して組み合わせて一つの光学系を構成する場合に他の電気光学装置からプリズム等を突き抜けてくる投射光が、当該電気光学装置のＴＦＴに入射するのを未然に防ぐことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した各種遮光技術によれば、以下の問題点がある。
【０００４】
即ち、先ず対向基板上やＴＦＴアレイ基板上に遮光膜を形成する技術によれば、遮光膜とチャネル領域との間は、３次元的に見て例えば液晶層、電極、層間絶縁膜等を介してかなり離間しており、両者間へ斜めに入射する光に対する遮光が十分ではない。特にプロジェクタのライトバルブとして用いられる小型の電気光学装置においては、入射光は光源からの光をレンズで絞った光束であり、斜めに入射する成分を無視し得ない程に含んでいるので、このような斜めの入射光に対する遮光が十分でないことは実践上問題となる。
【０００５】
加えて、遮光膜のない領域から電気光学装置内に侵入した光が、遮光膜やデータ線の内面（即ち、チャネル領域に面する側の面）で反射された後に、係る反射光或いはこれが更に遮光膜やデータ線の内面で反射された多重反射光が最終的にＴＦＴのチャネル領域に到達してしまう場合もある。またデータ線で遮光する技術によれば、データ線は平面的に見て走査線に直交して伸びるストライプ状に形成されており且つデータ線とチャネル領域との容量カップリングの悪影響が無視できる程度に両者間に厚い層間絶縁膜を配置する必要があるため、十分に遮光することは、基本的に困難である。
【０００６】
また特開平９−３３９４４号公報に記載の技術によれば、ゲート線上にａ−Ｓｉ膜を形成するため、ゲート電極とａ−Ｓｉ膜との容量カップリングの悪影響を低減するために両者間に比較的厚い層間絶縁膜を積むことが必要となる。この結果、追加的に形成されるａ−Ｓｉ膜や層間絶縁膜等により積層構造が複雑肥大化すると共にやはり斜めの入射光や内面反射光に対して十分な遮光を行うことは困難である。特に近年の表示画像の高品位化という一般的要請に沿うべく電気光学装置の高精細化或いは画素ピッチの微細化を図るに連れて、上述した従来の各種遮光技術によれば、十分な遮光を施すのがより困難となり、ＴＦＴのトランジスタ特性の変化により、フリッカ等が生じて、表示画像の品位が低下してしまうという問題点がある。
【０００７】
尚、このような耐光性を高めるためには、遮光膜の形成領域を広げればよいようにも考えられるが、遮光膜の形成領域を広げてしまったのでは、表示画像の明るさを向上させるべく各画素の開口率を高めることが根本的に困難になるという問題点が生じる。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、耐光性に優れていると共に各画素の開口率が比較的高く、高品位の画像表示が可能な電気光学装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、一対の基板と、前記一対の基板で挟持された電気光学物質と、前記一対の基板の一方の基板に、マトリクス状に配置された複数の画素電極と、前記画素電極に電気的に接続された薄膜トランジスタと、前記一方の基板に、前記薄膜トランジスタの上方に十字状に配置された上側遮光膜と、前記一方の基板に、前記薄膜トランジスタの下方に十字状に配置され、前記上側遮光膜の形成領域より内側に形成された下側遮光膜と、前記薄膜トランジスタの上方において第１方向に延伸し、前記薄膜トランジスタに重なる箇所において前記第１方向と交差する突出部を有することにより、十字状の前記上側遮光膜を形成する容量線と、前記上側遮光膜の十字の部分の交差領域と前記下側遮光膜の十字の部分の交差領域とが重なる領域内に形成された前記薄膜トランジスタのチャネル領域とソース領域及びドレイン領域の接合部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の電気光学装置によれば、薄膜トランジスタの上側に十字状に配置された上側遮光膜により非開口領域が規定される。従って、上側遮光膜により、光抜けが生じてコントラスト比が低下するのを効果的に防止できる。ここで、薄膜トランジスタの上側には、十字状に配置された上側遮光膜が存在し、薄膜トランジスタの下側には、十字状に配置された下側遮光膜が存在し、画像表示領域において平面的に見て、下側遮光膜の形成領域は、上側遮光膜の形成領域内に位置する。そして、薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域の接合部（チャネル領域と、N-領域、N+領域、P-領域、P+領域等からなるソース領域及びドレイン領域との接合部）は下側遮光膜の十字の部分の交差領域内に位置する。
【００１１】
従って、プロジェクタ用途の如く強力な入射光が入射した場合に、該入射光のうち基板に垂直な成分のみならず、基板に対して斜めの成分からも、薄膜トランジスタを上側遮光膜で遮光できる。更に、裏面反射光や複板式のプロジェクタ用途のように複数の電気光学装置をライトバルブとして組み合わせて用いる際に他のライトバルブから合成光学系を突き抜けてくる光などの戻り光を、下側遮光膜で遮光できる。特に、上側遮光膜の脇から入射した入射光が下側遮光膜の上側遮光膜に面する側の表面で反射することで、内面反射光や多重反射光が発生する事態も、このように上側から見て下側遮光膜が上側遮光膜の陰に隠れる構成により、効果的に阻止できる。
【００１２】
加えて、本願発明者による研究によれば、薄膜トランジスタのうちチャネル領域の接合部に光が入射した場合が、もっとも敏感に光リークが生じることが判明している。従って本発明の如く、画像表示領域において縦や横に斜めに入射する入射光に対する遮光性が総合的に最も優れている（即ち、最も入射光が当たり難い）十字状の遮光膜の交差領域内に、薄膜トランジスタのチャネル領域の接合部を位置させることにより、光の入射に対して光リークが発生し難い構成が得られる。しかも、このような薄膜トランジスタに対する上下からの遮光を、例えば伝統的な対向基板に設けられた遮光膜により行う場合と比較して、薄膜トランジスタに比較的近接して行うことが可能となり、これにより不必要に遮光膜の形成領域を広げることを避けつつ（即ち、各画素の非開口領域を不必要に狭めることなく）、遮光性能を向上させることができる。
【００１３】
以上の結果、各画素の開口率が高く、且つ高い耐光性により薄膜トランジスタの光リークによる特性劣化が低減されており、しかもコントラスト比が高く高品位の画像表示が可能な電気光学装置が実現される。
【００１４】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記上側遮光膜は画素の非開口領域を規定するように格子状に配置され、前記下側遮光膜は格子状に配置されることを特徴とする。
【００１５】
この態様によれば、各画素電極に対応する各画素の非開口領域は、薄膜トランジスタの上側に十字状に配置された上側遮光膜により規定される。そして、下側遮光膜の方が上側遮光膜よりも、縦横に格子を形作る各ストライプ部分が幅狭に（一回り小さく）形成されている。よって、より高い遮光性能を向上することができる。
【００１６】
さらに上記態様では、前記上側遮光膜は、前記容量線と、前記第１方向と交差する方向に延伸し前記薄膜トランジスタに電気的に接続されたデータ線から構成されていることを特徴とする。
【００１７】
この態様によれば、保持容量を構成する一方の容量電極と、データ線を上側遮光膜として兼用できるので、積層構造を単純化する上で有利である。
【００１８】
また、上側遮光膜は、相交差するデータ線と容量線とから格子状に構成され、その交差領域内に、薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域の接合部が位置する。従って、画像表示領域において縦や横に斜めに入射する光に対する遮光性が総合的に最も優れているデータ線と容量線とが交差する領域内に、薄膜トランジスタのチャネル領域の接合部を位置させることにより、当該薄膜トランジスタで光リークが発生し難い構成が得られる。
【００１９】
さらに上記態様では、前記データ線の領域と前記下側遮光膜の領域が重なる領域内に、前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されることを特徴とする。
【００２０】
この態様によれば、薄膜トランジスタの半導体層全体を遮光することができるので、薄膜トランジスタの光リークの発生をより低減することができる。
【００２５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記上側遮光膜と前記下側遮光膜の少なくとも一方は、前記薄膜トランジスタの領域に十字状に配置された複数の遮光部からなることを特徴とする。
【００２６】
薄膜トランジスタの光リークを発生するのを低減するには、少なくとも薄膜トランジスタのチャネル領域の接合部が遮光されればよく、薄膜トランジスタ毎に十字状の遮光部を形成してもよい。
【００２７】
また、上記態様では、前記下側遮光膜の領域内に、前記第１方向に延伸し前記薄膜トランジスタに電気的に接続される走査線が形成されることを特徴とする。
【００２８】
この際、走査線はポリシリコンやアモルファスシリコン、単結晶シリコン膜等のシリコン膜や、ポリサイド、シリサイドを用いてもよい。
【００２９】
このように構成すれば、入射光や戻り光が、例えば、ポリシリコンやアモルファスシリコン、単結晶シリコン膜等のシリコン膜や、ポリサイド、シリサイドからなる走査線によって、光ファイバの如くに導光されることにより薄膜トランジスタのチャネル領域に至る事態を効果的に未然防止できる。
【００３０】
さらに上記態様では、前記走査線は、前記上側遮光膜の形成領域の内側に形成されることを特徴とする。
【００３１】
この態様によれば、走査線は、上側遮光膜内に沿って形成できるので、開口率を向上することができる。
【００３２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記薄膜トランジスタの半導体層は、チャネルと高濃度に不純物がドープされた高濃度領域と、前記チャネルと前記高濃度領域との間に低濃度に不純物がドープされた低濃度領域とを備え、前記低濃度領域は、前記容量線の前記走査線方向へ延伸する部分と前記突出部との交差領域と、前記下側遮光膜の十字の部分の交差領域とが重なる領域内で形成されることを特徴とする。
【００３３】
この態様によれば、ＬＤＤ構造の薄膜トランジスタにおいても、薄膜トランジスタの光リークを発生するのを低減することができる。
【００３４】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記一方の基板に垂直な断面における前記下側遮光膜の縁は、前記縁に対向する前記上側遮光膜の縁よりも１０度以上内側に後退していることを特徴とする。
【００３５】
この態様によれば、基板に垂直な断面における下側遮光膜の縁は該縁に対向する上側遮光膜の縁よりも１０度以上内側に後退しているので、基板に垂直な方向を基準として斜めに入射する入射光の角度が１０度以下であれば、上側遮光膜の脇を通過した入射光が、下側遮光膜の上側遮光膜に面する側の表面で反射することにより内面反射光や多重反射光が発生するのを効果的に阻止しえる。特に、一般的なプロジェクタ用途の電気光学装置の場合には、１０度を超えた斜め光は殆ど存在しないため、このように１０度以下にすることは有効である。
【００３６】
他方このように下側遮光膜が後退する角度が１０度を極端に超えないようにすることで、下側遮光膜の脇を通過した戻り光のうち、上側遮光膜の下側遮光膜に面する表面で反射して内面反射光や多重反射光となる部分の光量を適度に抑えられる。
【００３７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記一方に基板に対向する他方の基板に、前記上側遮光膜の形成領域の内側に位置する対向側遮光膜を備えたことを特徴とする。
【００３８】
この態様によれば、薄膜トランジスタ等が形成された基板と対向基板との間に、液晶等の電気光学物質が挟持された構成中で、対向基板側にも他の遮光膜が設けられている。この他の遮光膜は、平面的に見て上側遮光膜の形成領域内に位置するので、この他の遮光膜は各画素の開口領域が規定する機能を持たないが、不要な入射光を対向基板側で遮光することにより、電気光学装置の温度上昇を防ぐことができる。更に不要な入射光を対向基板側である程度遮光することにより、その後内面反射や多重反射光となる成分を含む入射光部分を低減できるので、最終的に薄膜トランジスタの特性劣化をより確実に低減できる。
また、本発明のＴＦＴアレイ基板は、基板上に設けられた、互いに交差する複数の走査線と複数のデータ線と、前記複数の走査線とデータ線の交差に対応してマトリクス状に配置された複数の画素電極と、前記画素電極に電気的に接続された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタの上方に十字状に配置された上側遮光膜と、前記薄膜トランジスタの下方に十字状に配置され、前記上側遮光膜の形成領域より内側に形成された下側遮光膜と、前記薄膜トランジスタの上方において前記走査線方向に延伸し、前記薄膜トランジスタに重なる箇所において前記データ線方向への突出部を有することにより、十字状の前記上側遮光膜を形成する容量線と、前記上側遮光膜の十字の部分の交差領域と前記下側遮光膜の十字の部分の交差領域とが重なる領域内に設けられた前記薄膜トランジスタのチャネル領域とソース領域及びドレイン領域の接合部とを備える、ことを特徴とする。
【００３９】
本発明の投射型表示装置は上記課題を解決するために、光源と、本発明の第１の電気光学装置でなるライトバルブと、前記光源から発生した光を前記ライトバルブに導光する導光部材と、前記ライトバルブで変調された光を投射する投射光学部材とを備えることを特徴とする。
【００４０】
この態様によれば、電気光学装置内の薄膜トランジスタの光リークの発生を防止できるので、高品位の画像を投射することができる。
【００４１】
尚、本発明に係る薄膜トランジスタとしては、走査線の一部からなるゲート電極がチャネル領域の上側に位置する所謂トップゲート型でもよいし、走査線の一部からなるゲート電極がチャネル領域の下側に位置する所謂ボトムゲート型でもよい。また、画素電極の層間位置も、基板上で走査線の上方でも下方でもよい。
【００４２】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【００４４】
（第１実施形態）
先ず本発明の実施形態における電気光学装置の構成について、図１から図３を参照して説明する。図１は、電気光学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における各種素子、配線等の等価回路である。図２は、データ線、走査線、画素電極等が形成された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は、図２のＡ−Ａ’断面図である。尚、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。
【００４５】
図１において、本実施形態における電気光学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、画素電極９ａと当該画素電極９aをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、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を介して電気光学物質の一例としての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、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学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。
【００４６】
図２において、電気光学装置の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９ａ’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及び走査線３ａが設けられている。
【００４７】
また、半導体層１ａのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ’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（特に、本実施形態では、走査線３ａは、当該ゲート電極となる部分において幅広に形成されている）。このように、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する個所には夫々、チャネル領域１ａ’に走査線３ａがゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００４８】
図２及び図３に示すように、本実施形態では特に、蓄積容量７０は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ（及び画素電極９ａ）に接続された画素電位側容量電極としての中継層７１ａと、固定電位側容量電極としての容量線３００の一部とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることにより形成されている。容量線３００は、導電性のポリシリコン膜等からなる第１膜７２と、高融点金属を含む金属シリサイド膜等からなる第２膜７３とが積層形成された多層膜からなる。
【００４９】
容量線３００は平面的に見て、走査線３ａに沿ってストライプ状に伸びており、ＴＦＴ３０に重なる個所が図２中上下に突出している。そして、図２中縦方向に夫々伸びるデータ線６ａと図２中横方向に夫々伸びる容量線３００とが相交差して形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴＦＴ３０の上側に、平面的に見て格子状の上側遮光膜の一例が構成されている。
【００５０】
他方、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴＦＴ３０の下側には、下側遮光膜１１ａが格子状に設けられている。
【００５１】
本実施形態では特に、格子状の上側遮光膜（容量線３００及びデータ線６ａ）は、画素の非開口領域を規定する。また、格子状の下側遮光膜１１ａの形成領域は、同じく格子状の上側遮光膜の形成領域内に位置する（即ち、一回り小さく形成され、下側遮光膜１１ａの幅は、容量線３００及びデータ線６ａの幅より狭く形成されている）。そして、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａは、その低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ（即ち、ＬＤＤ領域）との接合部を含めて、このような格子状の下側遮光膜１１ａの交差領域内に（従って、格子状の上側遮光膜の交差領域内に）位置する。
【００５２】
これらの上側遮光膜の一部をなす第２膜７３及び下側遮光膜１１ａは夫々、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｂ、Ａｌ等の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からなる。本実施形態では、特に容量線３００は、多層構造を有し、その第１膜７２が導電性のポリシリコン膜であるため、第２膜７３については、導電性材料から形成する必要はないが、第１膜７２だけでなく第２膜７３をも導電膜から形成すれば、容量線３００をより低抵抗化できる。尚、いずれにせよ、容量線３００を構成する第１膜７２及び第２膜７３のうち少なくとも一方は、上側遮光膜を構成すべく遮光膜からなる。
【００５３】
これらの容量電極としての中継層７１ａと容量線３００との間に配置される誘電体膜７５は、例えば膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄いＨＴＯ膜、ＬＴＯ膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜、窒化酸化膜等や、それらの積層膜から構成される。蓄積容量７０を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜７５は薄い程良い。
【００５４】
容量線３００を構成する第１膜７２は、例えば膜厚５０ｎｍ程度のポリシリコン膜又は非晶質、単結晶からなるシリコン膜からなり、第２膜７３は、例えば膜厚１５０ｎｍ程度のタングステンシリサイド膜からなる。このように誘電体膜７５に接する側に配置される第１膜７２をシリコン膜から構成し、誘電体膜７５に接する中継層７１ａをポリシリコン膜又は非晶質、単結晶からなるシリコン膜から構成することにより、誘電体膜７５の劣化を阻止できる。例えば、仮に金属シリサイド膜を誘電体膜７５に接触させる構成を採ると、誘電体膜７５に重金属等の金属が入り込んで、誘電体膜７５の性能を劣化させてしまう。更に、このような容量線３００を誘電体膜７５上に形成する際に、誘電体膜７５の形成後にフォトレジスト工程を入れることなく、容量線３００を形成すれば、誘電体膜７５の品質を高められるので、当該誘電体膜７５を薄く成膜することが可能となり、最終的に蓄積容量７０を増大できる。
【００５５】
図２及び図３に示すように、データ線６ａは、コンタクトホール８１を介して中継接続用の中継層７１ｂに接続されており、更に中継層７１ｂは、コンタクトホール８２を介して、例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。尚、中継層７１ｂは、中継層７１ａと同一膜から同時形成される。
【００５６】
また容量線３００は、画素電極９ａが配置された画像表示領域からその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。定電位源としては、ＴＦＴ３０を駆動するための走査信号を走査線３ａに供給するための走査線駆動回路（後述する）や画像信号をデータ線６ａに供給するサンプリング回路を制御するデータ線駆動回路（後述する）に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板の対向電極に供給される定電位でも構わない。
【００５７】
尚、ＴＦＴ３０の下側に設けられる下側遮光膜１１ａについても、その電位変動がＴＦＴ３０に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、容量線３００と同様に、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。
【００５８】
更に図２及び図３に示すように、画素電極９ａは、中継層７１ａを中継することにより、コンタクトホール８３及び８５を介して半導体層１ａのうち高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。即ち、本実施形態では、中継層７１ａは、蓄積容量７０の画素電位側容量電極としての機能と、画素電極９ａをＴＦＴ３０へ中継接続する機能との両者を果たす。更に、中継層７１ａと中継層７１ｂとは、同一の導電性膜（例えば、ポリシリコン、非晶質シリコン、単結晶シリコンからなるシリコン膜）からなる。このように中継層７１ａ及び７１ｂを中継層として利用すれば、層間距離が例えば１０００ｎｍ〜２０００ｎｍ程度に長くても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつ比較的小径の二つ以上の直列なコンタクトホールで両者間を良好に接続でき、画素開口率を高めること可能となり、コンタクトホール開孔時におけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。
【００５９】
図２及び３に示すように、電気光学装置は、透明な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、ガラス基板、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。
【００６０】
ＴＦＴアレイ基板１０には、平面的に見て格子状の溝１０ｃｖが掘られている（図２中右下がりの斜線領域で示されている）。走査線３ａ、データ線６ａ、ＴＦＴ３０等の配線や素子等は、この溝１０ｃｖ内に埋め込まれている。これにより、配線、素子等が存在する領域と存在しない領域との間における段差が緩和されており、最終的には段差に起因した液晶の配向不良等の画像不良を低減できる。
【００６１】
図３に示すように、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が設けられている。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）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。
【００６２】
他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極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２２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２２は、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００６３】
対向基板２０には、格子状又はストライプ状の遮光膜を設けるようにしてもよい。このような構成を採ることで、前述の如く上側遮光膜を構成する容量線３００及びデータ線６ａと共に、対向基板２０側から入射光がチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに侵入するのを、より確実に阻止できる。更に、このような対向基板２０側の遮光膜は、少なくとも入射光が照射される面を高反射な膜で形成することにより、電気光学装置の温度上昇を防ぐ働きをする。尚、このように対向基板２０側の遮光膜は好ましくは、平面的に見て容量線３００とデータ線６ａとからなる上側遮光膜の内側に位置するように形成する。これにより、対向基板２０側の遮光膜により、各画素の開口率を低めることなく、このような遮光及び温度上昇防止の効果が得られる。
【００６４】
このように構成された、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、後述のシール材により囲まれた空間に電気光学物質の一例である液晶が封入され、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２２により所定の配向状態をとる。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ギャップ材が混入されている。
【００６５】
更に、画素スイッチング用のＴＦＴ３０下には、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、下側遮光膜１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能の他、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、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。
【００６６】
図３において、画素スイッチング用のＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線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を含む絶縁薄膜２、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域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。
【００６７】
走査線３ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８２及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３が各々開孔された第１層間絶縁膜４１が形成されている。
【００６８】
第１層間絶縁膜４１上には中継層７１ａ及び７１ｂ、誘電体膜７５、容量線３００が形成されており、これらの上には、中継層７１ａ及び７１ｂへ夫々通じるコンタクトホール８１及びコンタクトホール８５が各々開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。
【００６９】
尚、本実施形態では、第１層間絶縁膜４１に対しては、１０００℃の焼成を行うことにより、半導体層１ａや走査線３ａを構成するポリシリコン膜（又は非晶質シリコン、単結晶シリコンからなるシリコン層）に注入したイオンの活性化を図ってもよい。他方、第２層間絶縁膜４２に対しては、このような焼成を行わないことにより、容量線３００の界面付近に生じるストレスの緩和を図るようにしてもよい。
【００７０】
第２層間絶縁膜４２上にはデータ線６ａが形成されており、これらの上には、中継層７１ａへ通じるコンタクトホール８５が形成された第３層間絶縁膜４３が形成されている。画素電極９ａは、このように構成された第３層間絶縁膜４３の上面に設けられている。そして、配向膜１６は画素電極９ａ上に設けられている。
【００７１】
以上のように構成された本実施形態によれば、対向基板２０側からＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’及びその付近に入射光が入射しようとすると、データ線６ａ及び容量線３００（特に、その第２膜７３）からなる格子状の上側遮光膜で遮光を行う。他方、ＴＦＴアレイ基板１０側から、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’及びその付近に戻り光が入射しようとすると、下側遮光膜１１ａで遮光を行う（特に、複板式のカラー表示用のプロジェクタ等で複数の電気光学装置をプリズム等を介して組み合わせて一つの光学系を構成する場合には、他の電気光学装置からプリズム等を突き抜けて来る投射光部分からなる戻り光は強力であるので、有効である。）。
【００７２】
例えば対向基板２０上の遮光膜のように、斜めの入射光、内面反射光、多重反射光などのＴＦＴ３０から層間距離を隔てて遮光するのでは、遮光効果は低い。これに比べて本実施形態では、半導体層１ａに対する層間距離が比較的小さくなるように配置可能な容量線３００及びデータ線６ａ並びに下側遮光膜１１ａにより遮光するので、ＴＦＴ３０の特性が光リークにより劣化することは殆ど無くなり、当該電気光学装置では、非常に高い耐光性が得られる。
【００７３】
次に、図４から図１５を参照して、本実施形態における遮光について更に説明を加える。ここに、図４は、画像表示領域における上側遮光膜及び下側遮光膜を抽出し且つ拡大して示す図式的な平面図であり、図５は、ＴＦＴ３０のチャネル領域付近を拡大して示す図式的な平面図である。図６から図９は、ＴＦＴにおけるチャネル幅Ｗを変化させた場合のゲート電圧とドレイン電流との関係を示す特性図であり、図１０は、チャネル幅Ｗとドレイン電流との関係を示す特性図である。更に、図１１から図１３は夫々、ＴＦＴにおけるチャネル幅Ｗを固定すると共に、チャネル長Ｌ１或いはＬＤＤ長Ｌ２を変化させた場合のゲート電圧とドレイン電流との関係を示す特性図である。また、図１４及び図１５は、図４のＢ−Ｂ’断面における、上側遮光膜及び下側遮光膜による遮光の様子を示す図式的な断面図である。
【００７４】
図４に示すように、本実施形態では特に各画素の非開口領域は、主に容量線３００と、（コンタクトホール８１及び８２の形成用に容量線３００が途切れている個所における）データ線６ａとからなる上側遮光膜により規定される。従って上側遮光膜により、光抜けが生じてコントラス比が低下するのを効果的に防止できる。ここでＴＦＴ３０の上側には、上側遮光膜が存在し、ＴＦＴ３０の下側には、格子状に配置された下側遮光膜１１ａが存在し、下側遮光膜１１ａの形成領域は、上側遮光膜の形成領域内に位置している。
【００７５】
更に図５に示すようにＴＦＴ３０のチャネル領域の接合部ＪＣは、図４に示す下側遮光膜１１ａの交差領域ＣＲ内に位置する。
【００７６】
従って本実施形態によれば、プロジェクタ用途の如く強力な入射光が入射した場合に、該入射光のうちＴＦＴアレイ基板１０に垂直な成分のみならず斜めの成分からも、ＴＦＴ３０（特に、その接合部ＪＣ）を上側遮光膜で遮光できる。他方、戻り光については、下側遮光膜１１ａで確実に遮光できる。
【００７７】
加えて、本願発明者による研究によれば、ＴＦＴ３０のうちチャネル領域１ａ’の接合部ＪＣに光が入射した場合が、もっとも敏感に光リークが生じることが判明している。この点について図６から図１３を参照して説明する。
【００７８】
即ち、ＬＤＤ構造を持つ（但し、図５に示したチャネル長Ｌ１を５μｍとし、ＬＤＤ長Ｌ２を１．５μｍとする）ＴＦＴ３０を用意し、このＴＦＴ３０に対して、（１）ドレイン電圧を１０Ｖに設定し光を照射しない状態、（２）ドレイン電圧を４Ｖに設定し光を照射しない状態、（３）ドレイン電圧を１０Ｖに設定し光を照射する状態、及び（４）ドレイン電圧を４Ｖに設定し光を照射する状態の合計４つの状態について夫々、ゲート電圧とドレイン電流との関係を、ここでは調べる。そして、チャネル幅Ｗを５μｍとした結果は、図６に示した通りであり（図６中、上記４つの状態に対応する特性曲線が、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４で示されており）、チャネル幅Ｗを２０μｍとした結果は、図７に示した通りであり（図７中、上記４つの状態に対応する特性曲線が、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４で示されており）、チャネル幅Ｗを５０μｍとした結果は、図８に示した通りであり（図８中、上記４つの状態に対応する特性曲線が、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４で示されており）、チャネル幅Ｗを１００μｍとした結果は、図９に示した通りである（図９中、上記４つの状態に対応する特性曲線が、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４で示されている）。更に、これらの結果を、上記４つの状態のうち光を照射する２つの状態について、チャネル幅Ｗと電流との関係は、図１０の通りである（図１０中、ドレイン電圧を１０Ｖに設定した場合の特性曲線がＬ_１０で示されており、ドレイン電圧を４Ｖに設定した場合の特性曲線がＬ_０４で示されている）。また、図１０には、ドレイン電圧が−８から−５Ｖの間の光照射時の電流値（ここではこれを光リーク電流とする）が示されている。
【００７９】
図１１から図１３は、チャネル幅Ｗ＝１５μｍとしたＴＦＴ３０のゲート電圧とドレイン電流との関係を示しており、図１１では、チャネル長Ｌ１＝４μｍ且つＬＤＤ長Ｌ２＝１．５μｍであり、図１２では、チャネル長Ｌ１＝２μｍ且つＬＤＤ長Ｌ２＝１．５μｍであり、図１３では、チャネル長Ｌ１＝２μｍ且つＬＤＤ長Ｌ２＝１．０μｍである。また、図１１から図１３中には夫々、上記４つの状態に対応する特性曲線が、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４で示されている。図６から図９と比較して、図１１から図１３に示したゲート電圧５〜１５Ｖにおけるドレイン電流が異なるのは、ソース電極に用いている金属材料が異なるため、即ちソース電極と高濃度ソース領域とのコンタクト抵抗が高くなっているためである。これは、本願の主旨となる光リーク電流とは無関係である。
【００８０】
図１１と図１２とを比較すると、光リーク電流に殆ど差はない。即ち、チャネル長Ｌ１（図５参照）を変化させても、光リーク電流に変化は殆どないと考察される。更に、図１６と図１７とを比較すると、光リーク電流に殆ど差はなく、ＬＤＤ長Ｌ２（図５参照）を変化させても、光リーク電流に殆ど変化はないと考察される。
【００８１】
図６乃至図１３から、照射する光量、チャネル長さＬ１、ＬＤＤ長さＬ２等の諸条件を固定しても、チャネル幅Ｗを変化させると、光リーク量が顕著に変化することが分かる。そして、光電流は、図５に示したチャネル領域１ａ’の接合部ＪＣで生じていると判断できる。即ち、接合部ＪＣに照射される光を低減すれば、光リーク電流を効果的に低減できると判断される。
【００８２】
そこで本実施形態では、画像表示領域において最も入射光が当たり難い格子状の下側遮光膜１１ａの交差領域ＣＲ（図４参照）内に、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’の接合部ＪＣ（図５参照）を位置させている。従って、入射光に対して光リークが発生し難い構成が効率良く得られる。しかも、このようなＴＦＴ３０に対する上下からの遮光を、ＴＦＴ３０に近接して行うことにより、不必要に遮光膜の形成領域を広げることを避けつつ（即ち、各画素の非開口領域を不必要に狭めることなく）、遮光性能を向上させることができる。
【００８３】
更に本実施形態では、図４に示したように下側遮光膜１１ａの形成領域は、上側遮光膜すなわち容量線３００及びデータ線６ａの形成領域内に位置しているので、上側遮光膜の脇から入射した入射光が下側遮光膜１１ａの上面で反射することで、内面反射光や多重反射光が発生する事態も効果的に防止されている。この点について図１４及び図１５を参照して更なる説明を加える。
【００８４】
図１４に示すように、本実施形態では好ましくは、図４のＢ−Ｂ’断面における下側遮光膜１１ａの縁は、上側遮光膜をなす容量線３００の縁よりも、１０度以上内側に後退している。即ち、本実施形態では好ましくは図１４及び図１５に示す下側遮光膜１１ａの後退角度Δθが１０度以上となるように、その積層構造が設計されている。
【００８５】
従って、図１４において、ＴＦＴアレイ基板１０に斜めに入射する入射光ＬＴ１の角度が１０度以下であれば、容量線３００の脇を通過した入射光ＬＴ１が、下側遮光膜１１ａの上面で反射することにより内面反射光や多重反射光が発生するのを効果的に阻止しえる。特に、一般的なプロジェクタ用途の電気光学装置の場合には、１０度を超えて斜めに入射する入射光ＬＴ１は殆ど存在しないため、このように後退角度Δθを１０度以上にすることは有効である。但し、装置の仕様・設計上、１５度程度までの斜めの入射光ＬＴ１が無視し得ない程に存在している場合には、これに応じて後退角度Δθが１５度以上となるように下側遮光膜１１ａを構成してもよい。
【００８６】
他方、図１５に示すように、下側遮光膜１１ａの後退角度Δθが１０度を極端に超えないようにすることで、下側遮光膜１１ａの脇を通過した戻り光ＬＴ２のうち、容量線３００の下面で反射して内面反射光ＬＴ３や多重反射光ＬＴ４となる部分の光量を適度に抑えられる。本実施形態の如く下側遮光膜１１ａを上側遮光膜よりも一回り小さく形成することにより、このように下側遮光膜１１ａの脇を通過した戻り光ＬＴ２が上側遮光膜の内面で反射することになるが、入射光ＬＴ１と比べて戻り光ＬＴ２の光強度は遥かに低いので、当該戻り光ＬＴ２に起因する内面反射光ＬＴ３や多重反射光ＬＴ４による悪影響は入射光ＬＴ１に起因するそれらと比較すると遥かに小さくて済む。従って、戻り光ＬＴ２による内面反射光ＬＴ３や多重反射光ＬＴ４は若干発生するものの、入射光ＬＴ１による内面反射光や多重反射光の発生を極力抑える本実施形態の構成は、光リークを低減する上で実践上大変有利である。
【００８７】
加えて以上説明した本実施形態では、導光性のあるポリシリコン膜からなる走査線３ａは、下側遮光膜１１ａのうち走査線３ａに沿った部分の形成領域内に位置している。このため、入射光や戻り光が、ポリシリコン膜（又は少なくともシリコンを含む膜）からなる走査線３ａの内部に入射して、走査線３ａ内を通って（光ファイバの如くに導光されることにより）ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’やその付近に至る事態を防止できる。
【００８８】
以上の結果、本実施形態により、各画素の開口率を高めつつ耐光性を高めることにより画素スイッチング用ＴＦＴ３０の光リークによる特性劣化を低減でき、最終的にコントラスト比が高く且つ明るく高品位の画像表示が可能となる。
【００８９】
尚、以上説明した実施形態では、図３に示したように多数の導電層を積層することにより、画素電極９ａの下地面（即ち、第３層間絶縁膜４３の表面）におけるデータ線６ａや走査線３ａに沿った領域に段差が生じるのを、ＴＦＴアレイ基板１０に溝１０ｃｖを掘ることで緩和しているが、これに変えて又は加えて、下地絶縁膜１２、第１層間絶縁膜４１、第２層間絶縁膜４２、第３層間絶縁膜４３に溝を掘って、データ線６ａ等の配線やＴＦＴ３０等を埋め込むことにより平坦化処理を行ってもよいし、第３層間絶縁膜４３や第２層間絶縁膜４２の上面の段差をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理等で研磨することにより、或いは有機ＳＯＧを用いて平らに形成することにより、当該平坦化処理を行ってもよい。
【００９０】
更に以上説明した実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好ましくは図３に示したように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に不純物の打ち込みを行わないオフセット構造を持ってよいし、走査線３ａの一部からなるゲート電極をマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、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。また本実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート電極を高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域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。このようにデュアルゲート或いはトリプルゲート以上でＴＦＴを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との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。
【００９１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図１６を参照して説明する。図１６は、上側遮光膜あるいは下側遮光膜の平面図である。
【００９２】
第１実施形態では、上側遮光膜は、データ線６ａと容量線３００で構成したが、この第２実施形態では、蓄積容量７０と薄膜トランジスタ３０の間に独立した上側遮光膜１００を形成している。この上側遮光膜１００は、十字状の島状に形成されている。各上側遮光膜１００との間には、高濃度ソース領域１ｄと中継層７１ｂとのコンタクトホール８２と、中継層７１ｂとデータ線６ａとのコンタクトホール８１、高濃度ドレイン領域１ｅと中継層７１ａとコンタクトホール８３が形成される。
【００９３】
この上側遮光膜１００は、半導体層１ａのチャネル領域１ａと、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の一部、高濃度ドレイン領域１ｅの一部に重なるように形成されている。
【００９４】
そして、上側遮光膜１００は、第１実施形態の容量線３００のように、２層に形成されていて、上側を遮光層、薄膜トランジスタ３０に面する側である下側を光吸収層で構成されている。この場合は、蓄積容量７０は第１実施形態と同様に構成してもよいし、光透過性材料でもよい。また、蓄積容量７０の容量線３００を遮光層にして、上側遮光膜１００は、光吸収層のみにしてもよい。
【００９５】
また、この十字状の島状の遮光膜は、下側遮光膜１１ａとして形成してもよい。その構成は第１実施形態と同様である。
【００９６】
（電気光学装置の全体構成）
以上のように構成された各実施形態における電気光学装置の全体構成を図１７及び図１８を参照して説明する。尚、図１７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１８は、図１７のＨ−Ｈ’断面図である。
【００９７】
図１８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、画像表示領域１０ａの周辺を規定する額縁としての遮光膜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６ａに画像信号を所定タイミングで供給することによりデータ線６ａを駆動するデータ線駆動回路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３ａに走査信号を所定タイミングで供給することにより走査線３ａを駆動する走査線駆動回路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を画像表示領域１０ａの辺に沿って両側に配列してもよい。更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域１０ａ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との間で電気的に導通をとるための導通材１０６が設けられている。そして、図１８に示すように、図１７に示したシール材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。
【００９８】
尚、ＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、複数のデータ線６ａに画像信号を所定のタイミングで印加するサンプリング回路、複数のデータ線６ａに所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００９９】
以上図１から図１８を参照して説明した各実施形態では、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（Tape Automated bonding）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モード、ＶＡ（Vertically Aligned）モード、ＰＤＬＣ(Polymer Dispersed Liquid Crystal)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、偏光板などが所定の方向で配置される。
【０１００】
（電気光学装置の応用例）
以上説明した各実施形態における電気光学装置は、プロジェクタに適用できる。上述した電気光学装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図１９は、このプロジェクタの構成を示す平面図である。この図に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２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１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂにそれぞれ導かれる。ここで、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂの構成は、上述した実施形態に係る電気光学装置と同様であり、画像信号を入力する処理回路（図示省略）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。また、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１１２２、リレーレンズ１１２３および出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。
【０１０１】
さて、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１１１２に３方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム１１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に屈折する一方、Ｇ色の光は直進する。したがって、各色の画像が合成された後、スクリーン１１２０には、投射レンズ１１１４によってカラー画像が投射されることとなる。
【０１０２】
なお、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、上述したようにカラーフィルタを設ける必要はない。また、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂの透過像はダイクロイックミラー１１１２により反射した後に投射されるのに対し、ライトバルブ１００Ｇの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂによる表示像を、ライトバルブ１００Ｇによる表示像に対して左右反転させる構成となっている。
【０１０３】
尚、各実施形態では、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、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、プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー電気光学装置について、各実施形態における電気光学装置を適用できる。また、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。あるいは、ＴＦＴアレイ基板１０上のＲＧＢに対向する画素電極９ａ下にカラーレジスト等でカラーフィルタ層を形成することも可能である。このようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい電気光学装置が実現できる。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、より明るいカラー電気光学装置が実現できる。
【０１０４】
本発明は、上述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或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なう電気光学装置及びその製造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の電気光学装置における画像表示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】第１実施形態の電気光学装置におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成された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】第１実施形態における上層遮光膜及び下層遮光膜を抽出して示すＴＦＴアレイ基板の画素の平面図である。
【図５】第１実施形態におけるＴＦＴのチャネル領域付近を拡大して示す図式的な平面図である。
【図６】ＴＦＴにおけるチャネル幅Ｗを変化させた場合のゲート電圧と電流との関係を示す特性図（その１）である。
【図７】ＴＦＴにおけるチャネル幅Ｗを変化させた場合のゲート電圧とドレイン電流との関係を示す特性図（その２）である。
【図８】ＴＦＴにおけるチャネル幅Ｗを変化させた場合のゲート電圧とドレイン電流との関係を示す特性図（その３）である。
【図９】ＴＦＴにおけるチャネル幅Ｗを変化させた場合のゲート電圧とドレイン電流との関係を示す特性図（その４）である。
【図１０】チャネル幅Ｗと電流との関係を示す特性図である。
【図１１】ＴＦＴにおけるチャネル幅Ｗを固定すると共に、チャネル長Ｌ１或いはＬＤＤ長Ｌ２を変化させた場合のゲート電圧とドレイン電流との関係を示す特性図（その１）である。
【図１２】ＴＦＴにおけるチャネル幅Ｗを固定すると共に、チャネル長Ｌ１或いはＬＤＤ長Ｌ２を変化させた場合のゲート電圧とドレイン電流との関係を示す特性図（その２）である。
【図１３】ＴＦＴにおけるチャネル幅Ｗを固定すると共に、チャネル長Ｌ１或いはＬＤＤ長Ｌ２を変化させた場合のゲート電圧とドレイン電流との関係を示す特性図（その３）である。
【図１４】図４のＢ−Ｂ’断面における、上側遮光膜及び下側遮光膜による遮光の様子を示す図式的な断面図（その１）である。
【図１５】図４のＢ−Ｂ’断面における、上側遮光膜及び下側遮光膜による遮光の様子を示す図式的な断面図（その２）である。
【図１６】本発明の第２実施形態における、上側遮光膜あるいは下側遮光膜の平面図である。
【図１７】実施形態の電気光学装置における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１８】図１７のＨ−Ｈ’断面図である。
【図１９】プロジェクタの構成図である。
【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
１ｃ…低濃度ドレイン領域
１ｄ…高濃度ソース領域
１ｅ…高濃度ドレイン領域
２…絶縁薄膜
３ａ…走査線
６ａ…データ線
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
１０ｃｖ…溝
１１ａ…下層遮光膜
１２…下地絶縁膜
１６…配向膜
２０…対向基板
２１…対向電極
２２…配向膜
３０…ＴＦＴ
５０…液晶層
７０…蓄積容量
７１ａ…中継層
７１ｂ…中継層
７２…容量線の第１膜
７３…容量線の第２膜
７５…誘電体膜
８１、８２、８３、８５…コンタクトホール
３００…容量線

Claims (12)

1. 一対の基板と、
   前記一対の基板で挟持された電気光学物質と、
   前記一対の基板の一方の基板に、マトリクス状に配置された複数の画素電極と、
   前記画素電極に電気的に接続された薄膜トランジスタと、
   前記一方の基板に、前記薄膜トランジスタの上方に十字状に配置された上側遮光膜と、
   前記一方の基板に、前記薄膜トランジスタの下方に十字状に配置され、前記上側遮光膜の形成領域より内側に形成された下側遮光膜と、
   前記薄膜トランジスタの上方において第１方向に延伸し、前記薄膜トランジスタに重なる箇所において前記第１方向と交差する突出部を有することにより、十字状の前記上側遮光膜を形成する容量線と、
   前記上側遮光膜の十字の部分の交差領域と前記下側遮光膜の十字の部分の交差領域とが重なる領域内に形成された前記薄膜トランジスタのチャネル領域とソース領域及びドレイン領域の接合部とを備える
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記上側遮光膜は画素の非開口領域を規定するように格子状に配置され、前記下側遮光膜は格子状に配置されることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
3. 前記上側遮光膜は、前記容量線と、前記第１方向と交差する方向に延伸し前記薄膜トランジスタに電気的に接続されたデータ線から構成されていることを特徴とする請求項２記載の電気光学装置。
4. 前記データ線の領域と前記下側遮光膜の領域が重なる領域内に、前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されることを特徴とする請求項３記載の電気光学装置。
5. 前記上側遮光膜と前記下側遮光膜の少なくとも一方は、前記薄膜トランジスタの領域に十字状に配置された複数の遮光部からなることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
6. 前記下側遮光膜の領域内に、前記第１方向に延伸し前記薄膜トランジスタに電気的に接続される走査線が形成されることを特徴とする請求項２記載の電気光学装置。
7. 前記走査線は、前記上側遮光膜の形成領域の内側に形成されることを特徴とする請求項６記載の電気光学装置。
8. 前記薄膜トランジスタの半導体層は、チャネルと高濃度に不純物がドープされた高濃度領域と、前記チャネルと前記高濃度領域との間に低濃度に不純物がドープされた低濃度領域とを備え、前記低濃度領域は、前記容量線の前記走査線方向へ延伸する部分と前記突出部との交差領域と、前記下側遮光膜の十字の部分の交差領域とが重なる領域内で形成されることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
9. 前記一方の基板に垂直な断面における前記下側遮光膜の縁は、前記縁に対向する前記上側遮光膜の縁よりも１０度以上内側に後退していることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
10. 前記一方の基板に対向する他方の基板に、前記上側遮光膜の形成領域の内側に位置する対向側遮光膜を備えたことを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
11. 基板上に設けられた、
    互いに交差する複数の走査線と複数のデータ線と、前記複数の走査線とデータ線の交差に対応してマトリクス状に配置された複数の画素電極と、
    前記画素電極に電気的に接続された薄膜トランジスタと、
    前記薄膜トランジスタの上方に十字状に配置された上側遮光膜と、
    前記薄膜トランジスタの下方に十字状に配置され、前記上側遮光膜の形成領域より内側に形成された下側遮光膜と、
    前記薄膜トランジスタの上方において前記走査線方向に延伸し、前記薄膜トランジスタに重なる箇所において前記データ線方向への突出部を有することにより、十字状の前記上側遮光膜を形成する容量線と、
    前記上側遮光膜の十字の部分の交差領域と前記下側遮光膜の十字の部分の交差領域とが重なる領域内に設けられた前記薄膜トランジスタのチャネル領域とソース領域及びドレイン領域の接合部とを備える、
    ことを特徴とするＴＦＴアレイ基板。
12. 光源と、
    請求項１乃至１０のいずれかに記載の電気光学装置でなるライトバルブと、
    前記光源から発生した光を前記ライトバルブに導光する導光部材と、
    前記ライトバルブで変調された光を投射する投射光学部材とを備えることを特徴とする投射型表示装置。

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