JP5532899B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクター等の電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置として、画素電極や画素スイッチング用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されたＴＦＴアレイ基板と、対向電極が形成された対向基板との間に電気光学物質である液晶を挟持してなる液晶装置がある。このような液晶装置では、対向基板側から入射される入射光の利用効率を高めるために、各画素に対応するプリズムが対向基板に作り込まれる場合がある（例えば特許文献１参照）。

一方、例えば特許文献２には、ＴＦＴアレイ基板に溝部を形成し、該溝部の斜面に反射膜を形成すると共に該溝部内に画素スイッチング用ＴＦＴを配置することにより、画素における光透過率、及び画素スイッチング用ＴＦＴに対する遮光性を高める技術が開示されている。

特開２００９−２０４６４９号公報 特開２００９−１９８７６２号公報

しかしながら、例えば特許文献１に開示された技術によれば、対向基板にプリズムが形成されているので、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板と対向基板とを例えばシール材によって相互に貼り合わせる際に、これら基板間に相対的な位置ずれ（即ち、ＴＦＴアレイ基板と対向基板との位置合わせずれ）が生じてしまうおそれがあるという技術的問題点がある。このような位置ずれが生じると、各画素の開口領域（即ち、各画素において表示に寄与する光が出射される領域）がプリズムによって狭められてしまい、各画素における光透過率が低下してしまう。

更に、例えば特許文献２に開示された技術によれば、溝部内に画素スイッチング用ＴＦＴを配置するために該溝部を比較的大きく形成すると、各画素の開口領域が溝部によって狭められてしまい、各画素における光透過率が低下してしまうおそれがあるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、例えば各画素における光透過率を高めることができ、明るく高品位な画像を表示可能な電気光学装置、及びそのような電気光学装置を備えた電子機器を提供することを課題とする。

本発明の一態様の電気光学装置は、素子基板と、前記素子基板に配置された画素電極と、前記画素電極に対応して配置された半導体素子と、前記素子基板に配置された光反射部と、を備え、前記半導体素子は、前記素子基板の第１面から前記第１面に対向する第２面に向かう方向から見て、前記光反射部と重なるように配置され、前記半導体素子と前記光反射部との間には、少なくとも前記光反射部を覆うように物質が配置され、前記画素電極は、前記素子基板の第１面から前記第１面に対向する第２面に向かう方向から見て、前記光反射部と重なるように配置され、前記光反射部は、前記第２面から前記光反射部に向かう光を、前記画素電極に向かうように反射すること特徴とする。
上記の本発明に係る電気光学装置は、素子基板と、前記素子基板に配置された画素電極と、前記画素電極に対応して配置された半導体素子と、前記素子基板に配置された光反射部と、を備え、前記半導体素子は、前記素子基板の第１面から前記第１面に対向する第２面に向かう方向から見て、前記光反射部と重なるように配置され、前記半導体素子と前記光反射部との間には、少なくとも前記光反射部を覆うように物質が配置され、前記画素電極は、前記素子基板の第１面から前記第１面に対向する第２面に向かう方向から見て、前記光反射部と重なるように配置されること特徴とする。・
上記の本発明に係る電気光学装置は、素子基板と、前記素子基板に配置された画素電極と、前記画素電極に対応して配置された半導体素子と、前記素子基板に配置された光反射部と、を備え、前記半導体素子は、前記素子基板の第１面から前記第１面に対向する第２面に向かう方向から見て、前記光反射部と重なるように配置され、前記半導体素子と前記光反射部との間には、少なくとも前記光反射部を覆うように物質が配置されること特徴とする。
本発明の別の一態様の電気光学装置は、前記光反射部は、前記素子基板の前記第１面から前記第２面に向かうように形成される溝を含むことを特徴とする。
本発明のさらに別の一態様の電気光学装置は、前記物質は膜であることを特徴とする。
本発明のさらに別の一態様の電気光学装置は、前記膜は、少なくとも前記溝の開口部を覆うように配置されることを特徴とする。
上記の本発明に係る本発明の電気光学装置は、素子基板と、該素子基板に設けられた画素電極と、前記画素電極に対応して設けられた半導体素子と、前記素子基板の少なくとも一部に形成された溝からなる光反射部とを備え、前記半導体素子は、前記素子基板上で平面的に見て、前記光反射部と互いに重なるように配置されると共に、少なくとも前記溝の開口部を覆うように設けられた平坦化膜上に配置される。

本発明の電気光学装置は、例えば、画素電極及び該画素電極に電気的に接続された例えば画素スイッチング用ＴＦＴ等である半導体素子が設けられた素子基板と、画素電極に対向する対向電極が設けられた対向基板との間に、例えば液晶等の電気光学物質を挟持してなる。当該電気光学装置の動作時には、画像信号が画素電極へ選択的に供給されることで、複数の画素電極が配列された画素領域（或いは画像表示領域）における画像表示が行われる。尚、画像信号は、例えばデータ線及び画素電極間に電気的に接続された例えば画素スイッチング用ＴＦＴ等である半導体素子がオンオフされることによって、所定のタイミングで例えばデータ線から半導体素子を介して画素電極に供給される。

本発明の電気光学装置によれば、画素電極及び半導体素子は、例えば、素子基板における光が入射される一方の基板面とは異なる他方の基板面に設けられており、画像表示の際、例えば、素子基板及び対向基板間に挟持された例えば液晶等の電気光学物質に対して光源から入射される光は、対向基板側からではなく、素子基板側から入射され、例えば液晶等の電気光学物をその配向状態に応じて透過し、対向基板側から表示光として出射される。

本発明では特に、素子基板に光反射部が形成されている。光反射部は、素子基板の少なくとも一部に例えばＶ字状の溝が掘られてなる。光反射部は、例えば、素子基板の他方の基板面における非開口領域の一部に設けられる。光反射部は、典型的には、溝内に例えば真空層、空気層、金属層、絶縁層等を有している。

よって、光反射部によって、素子基板の例えば一方の基板面側から非開口領域に入射される光を開口領域に向かうように反射させることができる。尚、ここで「開口領域」は、例えば画素領域内において画素毎に表示に寄与する光を出射する領域（言い換えれば、画素領域内において電気光学物質による電気光学動作が実際に行われる領域）を意味し、「非開口領域」は、例えば画素領域のうち開口領域を除く領域、即ち、例えば画素領域内において画素毎に表示に寄与する光が出射しない領域（即ち、画素領域において電気光学物質による電気光学動作が実際に行われない領域）を意味する。光反射部によれば、例えば、素子基板の一方の基板面側から入射される光を、画素毎の開口領域に向かうように当該光反射部と素子基板との境界面において反射させることができる。

従って、光反射部によって、光源から入射される光の利用効率（言い換えれば、各画素における光透過率）を高めることができる。

更に本発明では特に、半導体素子は、素子基板上で平面的に見て、光反射部と互いに重なるように配置されると共に、少なくとも溝の開口部を覆うように設けられた平坦化膜上に配置される。よって、素子基板の例えば一方の基板面側から半導体素子に向かう光を光反射部によって遮ることができる。即ち、光反射部によって、半導体素子に対する遮光性を高めることができる。従って、例えば画素スイッチング用ＴＦＴである半導体素子における光リーク電流を低減することができ、表示画像のコントラスト比を向上させることができる。加えて、半導体素子は平坦化膜上に配置されており、素子基板に形成された光反射部を構成する溝内には配置されない。よって、例えば、仮に素子基板に形成された溝内に半導体素子を配置する場合と比較して、各画素の開口領域が溝によって狭められてしまうのを低減するこができ、各画素における光透過率を高めることができる。

以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、各画素における光透過率、及び半導体素子に対する遮光性を高めることができる。この結果、明るく高品位な画像を表示することが可能となる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記平坦化膜は、前記溝の少なくとも一部を埋めてなる。

この態様によれば、溝の少なくとも一部を埋めてなる平坦化膜上に半導体素子が形成されるので、半導体素子の素子特性が光反射部によって変化するのを低減或いは防止することができる。更に、平坦化膜によって溝の少なくとも一部を埋めることで、半導体素子を光反射部に重なるように配置することができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記光反射部は、前記溝内に空気層を有する。

この態様によれば、素子基板の例えば一方の基板面側から入射される光を、画素毎の開口領域に向かうように、光反射部の空気層と素子基板との境界面において確実に反射させることができる。更に、仮に例えば光反射部の溝内を例えば金属等の反射材料によって埋める場合と比較して、製造プロセスを簡略化することができる。

素子基板と空気層との界面で「全反射」が起きるように、光の入射角が臨界角以上になるようにＶ字状の溝（反射部、プリズム）の角度は決められている。この角度は、非開口領域の幅、すなわちプリズムの底辺の長さと、プリズムの深さで決定される。空気層を光反射部として機能させるため、Ｖ字の角度は上記条件を満たすように設計されている。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記光反射部は、前記溝内に真空層を有する。

この態様によれば、素子基板の例えば一方の基板面側から入射される光を、画素毎の開口領域に向かうように、光反射部の真空層と素子基板との境界面において確実に反射させることができる。更に、仮に例えば光反射部の溝内を例えば金属等の反射材料によって埋める場合と比較して、製造プロセスを簡略化することができる。

この場合も空気層の場合と同様に、素子基板と真空層との界面で「全反射」が起きるように、光の入射角が臨界角以上になるようにＶ字の角度(非開口領域の幅，すなわちプリズムの底辺の長さと、プリズムの深さで決定される)は決められている。真空層を光反射部として機能させるため、Ｖ字の角度は上記条件を満たすように設計されている。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記光反射部は、前記溝内に金属層を有する。

この態様によれば、素子基板の例えば一方の基板面側から入射される光を、画素毎の開口領域に向かうように、光反射部の金属層と素子基板との境界面において確実に反射させることができる。更に、例えば、仮に光反射部が溝内に空気層を有する場合に製造プロセスにおいて生じ得る、周囲の気圧の変化に伴う溝内からの空気の漏れを低減することができ、装置の信頼性を高めることも可能となる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記素子基板に対向するように配置された対向基板を備え、前記対向基板には、前記素子基板において隣り合う前記画素電極の間に対応する位置に遮光膜を備えていない。

この態様によれば、素子基板と対向基板との間の相対的な位置ずれに起因する開口率の低下を回避することができる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ’線断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の複数の画素部の等価回路図である。 第１実施形態に係る液晶装置の隣り合う複数の画素部の構成を示す断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の開口領域及び非開口領域を示す平面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の製造プロセスの各工程を示す工程図（その１）である。 第１実施形態に係る液晶装置の製造プロセスの各工程を示す工程図（その２）である。 第１実施形態に係る液晶装置の製造プロセスの各工程を示す工程図（その３）である。 第１実施形態に係る液晶装置の製造プロセスの各工程を示す工程図（その４）である。 第２実施形態に係る液晶装置の隣り合う複数の画素部の構成を示す断面図である。 第３実施形態に係る液晶装置の隣り合う複数の画素部の構成を示す断面図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクターの構成を示す平面図である。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る液晶装置について、図１から図９を参照して説明する。

先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ’線断面図である。

図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置１００では、本発明に係る「素子基板」の一例であるＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の各々は、例えばガラスや石英基板等からなる。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられた例えば光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂等からなるシール材５２により相互に接着されている。

図１において、周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、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いる。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路７が設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側に設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、外部回路接続端子１０２と、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、上下導通端子１０６等とを電気的に接続するための引回配線９０が形成されている。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成されている。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料からなる画素電極９がマトリクス状に設けられている。画素電極９上には、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９と対向してベタ状に形成されている。対向電極２１上には配向膜が形成されている。また、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り、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。

液晶装置１００は、その動作時には、液晶層５０に対してＴＦＴアレイ基板１０側から入射光が入射され、この入射した入射光を液晶層５０の配向状態に応じて透過し、対向基板２０側に表示光として出射することにより、画像表示領域１０ａにおいて画像を表示する。

尚、図４及び図５を参照して後述するように、ＴＦＴアレイ基板１０の非開口領域Ｄ２には、光反射部２１０が設けられており、各画素における光透過率が高められている。

尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、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、検査用パターン等が形成されていてもよい。

次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部の電気的な構成について、図３を参照して説明する。

図３は、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における各種素子、配線等の等価回路図である。

図３において、本実施形態に係る液晶装置１００の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極９と該画素電極９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６が当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６に書き込む画像信号ＶＳ１、ＶＳ２、…、ＶＳｎ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６同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。尚、ＴＦＴ３０は、本発明に係る「半導体素子」の一例である。

また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線１１が電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１１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９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６から供給される画像信号ＶＳ１、ＶＳ２、…、ＶＳｎを所定のタイミングで書き込む。

画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号ＶＳ１、ＶＳ２、…、ＶＳｎは、対向基板２０（図２参照）に形成された対向電極２１（図２参照）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、階調表示を可能とする。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、全体として液晶装置１００からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。

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９と対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９と並列してＴＦＴ３０のドレインに接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量配線４００に接続されている。

次に、本実施形態に係る液晶装置に特徴的な光反射部の構成について、図４及び図５を参照して説明する。

図４は、本実施形態に係る液晶装置の隣り合う複数の画素部の構成を示す断面図である。尚、図４においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

図４において、本実施形態に係る液晶装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０を挟持してなる。ＴＦＴアレイ基板１０上には、図３を参照して上述した画素部の各回路要素が、パターン化され、積層された導電膜として構築されている。より具体的には、ＴＦＴアレイ基板１０上には、図３を参照して上述した走査線１１、ＴＦＴ３０を構成する半導体層３０ａ、データ線６、及び画素電極９が下層側からこの順に積層されている。また、走査線１１と半導体層３０ａとの間には絶縁膜４０が設けられ、半導体層３０ａとデータ線６との間には絶縁膜４１が設けられ、データ線６と画素電極９との間には絶縁膜４２が設けられている。走査線１１のうち半導体層３０ａのチャネル領域に対向する部分はＴＦＴ３０のゲート電極として機能し、絶縁膜４０は半導体層３０ａと走査線１１の一部からなるゲート電極とを電気的に絶縁するゲート絶縁膜として機能する。即ち、ＴＦＴ３０はボトムゲート型のＴＦＴとして構成されている。データ線６は、絶縁膜４１に開孔されたコンタクトホールを介して半導体層３０ａのソース領域に電気的に接続されている。画素電極９は、絶縁膜４１及び４２に開孔されたコンタクトホールを介して半導体層３０ａのドレイン領域に電気的に接続されている。

走査線１１、半導体層３０ａ及びデータ線６は、ＴＦＴアレイ基板１０上における画素毎の開口領域Ｄ１を除く非開口領域Ｄ２に設けられている。

図５は、本実施形態に係る液晶装置の開口領域及び非開口領域を示す平面図である。

図４及び図５において、開口領域Ｄ１は、画像表示領域１０ａ（図１参照)内において画素毎に表示に寄与する光を出射する領域であり、非開口領域Ｄ２は、画像表示領域１０ａのうち開口領域Ｄ１を除く領域、即ち、画像表示領域１０ａ内において画素毎に表示に寄与する光が出射しない領域である。図５に示すように、非開口領域Ｄ２は、画素毎の開口領域Ｄ１を互いに隔てる格子状の平面形状を有している。

図４において、本実施形態では特に、ＴＦＴアレイ基板１０に光反射部２１０が形成されている。光反射部２１０は、ＴＦＴアレイ基板１０の画素電極９等が設けられた側の基板面１０ｓ２（即ち、ＴＦＴアレイ基板１０における入射光が入射される基板面１０ｓ１とは異なる基板面）における非開口領域Ｄ２にＶ字状の溝２１０ｖが掘られてなる。光反射部２１０は、溝２１０ｖ内に空気層２１０ａを有している。溝２１０ｖ内における空気層２１０ａの上層側には、本発明に係る「平坦化膜」の一例である遮光膜２１１が設けられている。遮光膜２１１は、例えばタングステンシリサイド（ＷＳｉ）、タングステン（Ｗ）等の遮光性を有する高融点金属材料からなる。遮光膜２１１は、溝２１０ｖの一部を埋めるように設けられると共に上層側が例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学機械研磨）処理等の平坦化処理によって平坦化されている。また遮光膜２１１は、溝２１０ｖの開口部を覆っており、溝２１０ｖが設けられていない部分との段差を低減している。

このような光反射部２１０によれば、ＴＦＴアレイ基板１０の一方の基板面１０ｓ１側から非開口領域Ｄ２に入射される光を、画素毎の開口領域Ｄ１に向かうように当該光反射部２１０とＴＦＴアレイ基板１０との境界面において反射させることができる。例えば、図４に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面１０ｓ１側から非開口領域Ｄ２に入射された光Ｌ１は、光反射部２１０によって反射され、反射光Ｌ２として開口領域Ｄ１に向かう。従って、光反射部２１０によって、光源から入射される光の利用効率（言い換えれば、各画素における光透過率）を高めることができる。

更に、光反射部２１０は、対向基板２０側ではなく、ＴＦＴアレイ基板１０に設けられているので、例えば仮に光反射部２１０が対向基板２０側に設けられる場合に生じ得る、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間の相対的な位置ずれに起因する開口率（即ち、各画素における全領域に対する開口領域Ｄ１の比率）の低下を回避することができる。即ち、ＴＦＴアレイ基板１０においては、ＴＦＴ３０の光リークによる表示画像品質の低下を防ぐためにＴＦＴ３０を遮光するための遮光膜が必要であり、対向基板２０側に光反射部２１０が設けられる場合には、これらの間の位置合わせを厳密に行なう必要があり、光反射部２１０がＴＦＴアレイ基板１０に設けられることによって、基板同士の位置合わせの負担が減るのである。よって、本実施形態に係る液晶装置１００によれば、各画素における光透過率を、光反射部２１０によって確実に高めることができる。

尚、本実施形態では、対向基板２０側には、光反射部２１０及び例えばブラックマトリクス等の遮光膜が設けられない（言い換えれば、対向基板２０側には少なくとも対向電極２１及び配向膜を設ければよい）ので、例えば対向基板２０側に光反射部２１０や例えばブラックマトリクス等の遮光膜が設けられる場合と比較して、当該液晶装置１００の製造が容易となり、製造プロセスにおける工程数の削減や歩留まりの向上を図ることも可能となる。

更に本実施形態では特に、ＴＦＴ３０及び光反射部２１０は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、互いに重なるように配置されている。よって、ＴＦＴアレイ基板１０の一方の基板面１０ｓ１側からＴＦＴ３０に向かう光を光反射部２１０によって遮ることができる。即ち、光反射部２１０によって、ＴＦＴ３０に対する遮光性を高めることができる。従って、ＴＦＴ３０における光リーク電流を低減することができ、表示画像のコントラスト比を向上させることができる。

加えて本実施形態では特に、ＴＦＴ３０は、光反射部２１０上に遮光膜２１１を介して配置されており、ＴＦＴ３０に形成された光反射部２１０を構成する溝２１０ｖ内には配置されない。よって、例えば、仮にＴＦＴアレイ基板１０に形成された溝２１０ｖ内にＴＦＴ３０を配置する場合と比較して、各画素の開口領域Ｄ１が溝２１０ｖによって狭められてしまうのを低減するこができ、各画素における光透過率を高めることができる。

更に加えて本実施形態では特に、光反射部２１０は、上述したように、溝２１０ｖ内に空気層２１０ａを有している。よって、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面１０ｓ１側から非開口領域Ｄ２に入射される光を、画素毎の開口領域Ｄ１に向かうように、光反射部２１０の空気層２１０ａとＴＦＴアレイ基板１０との境界面において確実に反射させることができる。更に、仮に例えば溝２１０ｖ内を例えば金属等の反射材料によって埋める場合と比較して、製造プロセスを簡略化することができる。

尚、光反射部２１０は、溝２１０ｖ内に空気層２１０ａに代えて真空層を有していてもよい。この場合には、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面１０ｓ１側から非開口領域Ｄ２に入射される光を、画素毎の開口領域Ｄ１に向かうように、光反射部２１０の真空層とＴＦＴアレイ基板１０との境界面において確実に反射させることができる。更に、仮に例えば溝２１０ｖ内を例えば金属等の反射材料によって埋める場合と比較して、製造プロセスを簡略化することができる。

また、本実施形態では特に、平坦化された遮光膜２１１上にＴＦＴ３０が形成されている。よって、ＴＦＴ３０の素子特性が、その下層側に設けられた光反射部２１０によって変化するのを低減或いは防止することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置１００によれば、各画素における光透過率、及びＴＦＴ３０に対する遮光性を高めることができる。この結果、明るく高品位な画像を表示することが可能となる。

次に、上述した本実施形態に係る液晶装置を製造する製造方法について、図６から図９を参照して説明する。

図６から図９は、本実施形態に係る液晶装置の製造プロセスの各工程を示す工程図である。尚、図６から図９は、図４に示した断面図に対応して示してある。尚、以下では、上述した本実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板１０側の構成要素（例えば光反射部２１０、ＴＦＴ３０等）を形成する工程について主に説明することとする。

先ず、図６に示す工程において、例えばガラス基板等からなるＴＦＴアレイ基板１０の基板面１０ｓ２における非開口領域Ｄ２に、例えばドライエッチングによってＶ字状の溝２１０ｖを形成する。この際、溝２１０ｖを、格子状の平面形状を有する非開口領域Ｄ２（図５参照）に重なるように形成する。即ち、溝２１０ｖは、画素毎の開口領域Ｄ１を互いに隔てるように形成される。言い換えれば、溝２１０ｖは、画素毎の開口領域Ｄ１の各々を囲むように形成される。

次に、図７に示す工程において、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面１０ｓ２に、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等によって、例えばＷＳｉ、Ｗ等の遮光性を有する高融点金属材料を堆積させることにより、遮光膜２１１（図４参照）の前駆膜としての遮光膜２１１ａを成膜する。この際、遮光膜２１１ａによって溝２１１ｖが完全に埋まってしまわないような成膜条件（例えばＣＶＤ条件）下で遮光膜２１１ａを形成する。これにより、溝２１０ｖ内に空気層２１０ａを有する光反射部２１０が形成される。

次に、図８に示す工程において、遮光膜２１１ａに対して例えばＣＭＰ処理等の平坦化処理を施すことにより、上層側が平坦化された遮光膜２１１を形成する。

次に、図９に示す工程において、走査線１１、半導体層３０ａ及びデータ線６を非開口領域Ｄ２に形成する。より具体的には、先ず、走査線１１を、Ｘ方向（図１、図３及び図５参照）に延びるように遮光膜２１１上に形成する。続いて、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面１０ｓ２を覆うように絶縁膜４０を形成する。続いて、半導体層３０ａを、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て非開口領域Ｄ２における走査線１１の一部（即ち、ＴＦＴ３０のゲート電極として機能することになる部分）に少なくとも重なるように形成する。続いて、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面１０ｓ２を覆うように絶縁膜４１を形成する。続いて、データ線６を、Ｙ方向（図１、図３及び図５参照）に延びるように絶縁膜４１上に形成する。

このように走査線１１、半導体層３０ａ及びデータ線６を形成することにより、ＴＦＴ３０を形成する。ここで本実施形態では特に、ＴＦＴ３０を、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、光反射部２１０に重なるように形成する。よって、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面１０ｓ１側からＴＦＴ３０に向かう光を光反射部２１０によって遮ることができ、ＴＦＴ３０に対する遮光性を高めることができる。

図９に示す工程において、データ線６を形成した後、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面１０ｓ２を覆うように絶縁膜４２を形成する。続いて、絶縁膜４２上における画素毎に画素電極９を例えばＩＴＯ等の透明材料から形成する。

その後、このようにＴＦＴ３０、画素電極９等が形成されたＴＦＴアレイ基板１０と、対向電極２１が形成された対向基板２０とを、液晶層５０を介して画素電極９と対向電極２１とが対向するように配置し、例えばシール材によって貼り合わせる。

このようにして、本実施形態に係る液晶装置１００を製造することができる。ここで本実施形態では特に、光反射部２１０を、対向基板２０側ではなく、ＴＦＴアレイ基板１０に形成するので、例えば仮に光反射部２１０やブラックマトリクス等の遮光膜を対向基板２０側に形成する場合に生じ得る、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間の相対的な位置ずれに起因する開口率の低下を回避することができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る液晶装置について、図１０を参照して説明する。

図１０は、第２実施形態に係る液晶装置の隣り合う複数の画素部の構成を示す断面図である。尚、図１０において、図１から図９に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。また、図１０では、ＴＦＴアレイ基板１０側の構成を図示し、液晶層５０及び対向基板２０側の構成の図示を省略している。

図１０において、第２実施形態に係る液晶装置１００ｂは、上述した第１実施形態における光反射部２１０に代えて光反射部２２０を備える点、及び上述した第１実施形態における遮光膜２１１が設けられていない点で、上述した第１実施形態に係る液晶装置１００と異なり、その他の点については、上述した第１実施形態に係る液晶装置１００と概ね同様に構成されている。

第２実施形態に係る光反射部２２０は、溝２１０ｖ内に空気層２１０ａに代えて金属層２２１を有する点で、上述した第１実施形態に係る光反射部２１０と異なり、その他の点については、上述した第１実施形態に係る光反射部２１０と概ね同様に構成されている。

本実施形態では特に、光反射部２２０は、溝２１０ｖ内に金属層２２１を有している。金属層２２１は、例えば光反射性を有する高融点金属等の金属からなる。よって、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面１０ｓ１側から非開口領域Ｄ２に入射される光を、画素毎の開口領域Ｄ１に向かうように、光反射部２２０の金属層２２１とＴＦＴアレイ基板１０との境界面において確実に反射させることができる。更に、例えば、仮に光反射部２２０が溝２１０ｖ内に空気層を有する場合に製造プロセスにおいて生じ得る、周囲の気圧の変化に伴う溝２１０ｖ内からの空気の漏れを低減することができ、装置の信頼性を高めることも可能となる。尚、金属層２２１は、アルミニウム等の融点が比較的低い金属からなるようにしてもよい。この場合には、ＴＦＴ３０を、ＬＴＰＳ（Low-temperature poly silicon：低温ポリシリコン）−ＴＦＴとして構成すればよい。

本実施形態における金属層２２１は光反射部２２０を埋めるように設けられており、溝２１０ｖの開口部を覆っている。また第１実施形態に係る遮光膜２１１と同様に上層部が平坦化され、溝２１０ｖが設けられていない部分との段差を低減して平坦化膜としても機能している。

＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る液晶装置について、図１１を参照して説明する。

図１１は、第３実施形態に係る液晶装置の隣り合う複数の画素部の構成を示す断面図である。尚、図１１において、図１から図９に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。また、図１１では、ＴＦＴアレイ基板１０側の構成を図示し、液晶層５０及び対向基板２０側の構成の図示を省略している。

図１１において、第３実施形態に係る液晶装置１００ｃは、上述した第１実施形態における光反射部２１０に代えて光反射部２３０を備える点、及び上述した第１実施形態における遮光膜２１１に代えて絶縁膜４３を備える点で、上述した第１実施形態に係る液晶装置１００と異なり、その他の点については、上述した第１実施形態に係る液晶装置１００と概ね同様に構成されている。尚、絶縁膜４３は本発明に係る「平坦化膜」の一例である。

第３実施形態に係る光反射部２３０は、溝２１０ｖ内に空気層２３０ａを有している。空気層２３０ａは、溝２１０ｖの基板面１０ｓ２側が絶縁膜４３によって塞がれることにより形成されている。より具体的には、溝２１０ｖにおける基板面１０ｓ２側が、絶縁膜４３の一部４３ａによって埋められることにより、溝２１０ｖ内に空気層２３０ａが形成されている。

絶縁膜４３は、ＴＦＴアレイ基板１０上の積層構造における光反射部２３０とＴＦＴ３０との間に設けられており、溝２１０ｖの少なくとも一部を埋めると共に上層側が例えばＣＭＰ等の平坦化処理によって平坦化されている。よって、絶縁膜４３上に形成されるＴＦＴ３０の素子特性が、光反射部２３０によって変化するのを低減或いは防止することができる。

＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。

先ず、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクターについて説明する。図１２は、プロジェクターの構成例を示す平面図である。この図１２に示されるように、プロジェクター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、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び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、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇ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、カラーフィルタを設ける必要はない。

尚、図１２を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピューターや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許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う電気光学装置及び該電気光学装置を備える電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

９…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、２０…対向基板、２１…対向電極、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、２１０、２２０、２３０…光反射部、２１０ａ、２３０ａ…空気層、２２１…金属層、２１０ｖ…溝、Ｄ１…開口領域、Ｄ２…非開口領域

Claims (10)

1. 素子基板と、
   前記素子基板に配置された画素電極と、
   前記画素電極に対応して配置された半導体素子と、
   前記素子基板に配置された光反射部と、
   を備え、
   前記半導体素子は、前記素子基板の第１面から前記第１面に対向する第２面に向かう方向から見て、前記光反射部と重なるように配置され、
   前記半導体素子と前記光反射部との間には、少なくとも前記光反射部を覆うように物質が配置され、
   前記画素電極は、前記素子基板の第１面から前記第１面に対向する第２面に向かう方向から見て、前記光反射部と重なるように配置され、
   前記光反射部は、前記第２面から前記光反射部に向かう光を、前記画素電極に向かうように反射すること特徴とする電気光学装置。
2. 前記光反射部は、前記素子基板の前記第１面から前記第２面に向かうように形成される溝を含むことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記物質は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。
4. 前記膜は、少なくとも前記溝の開口部を覆うように配置されることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
5. 前記膜は、前記溝の少なくとも一部を埋めるように配置されることを特徴とする請求項３または４に記載の電気光学装置。
6. 前記光反射部は、前記溝の内部に空気層を含むことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の電気光学装置。
7. 前記光反射部は、前記溝の内部に真空層を含むことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の電気光学装置。
8. 前記光反射部は、前記溝の内部に金属層を含むことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の電気光学装置。
9. 前記素子基板に対向するように配置された対向基板を備え、前記対向基板には、前記素子基板において隣り合う前記画素電極の間に対応する位置に遮光膜を備えていないことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の電気光学装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

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