JP6702387B2 - 電気光学装置、電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気光学装置、電子機器に関する。

従来、電気光学装置の１つとして、画素電極のスイッチング素子にＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造のトランジスターを備えた、アクティブ駆動型の液晶装置が知られていた。また、液晶装置をプロジェクターなどの液晶ライトバルブに用いると、直視型の液晶装置に比べて、液晶装置への入射光が増大する。そのため、上記トランジスターにおいて、入射光の回り込み（回折光）や反射などに由来する迷光の影響により、オフリーク電流が増大しやすくなる。オフリーク電流の増大は、液晶装置の画素ムラなどの表示不良の一因となる。このことから、回折光などを低減する遮光構造が必要とされている。

例えば、特許文献１には、ガラス基板と多結晶シリコン層との間に、第１裏面遮光膜と、開口部を有する第２裏面遮光膜と、を備えた薄膜トランジスタアレイ基板が開示されている。また、例えば、特許文献２には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイ基板のダミー画素領域において、走査線および第１の遮光膜の間を覆うように形成された、上部容量電極と同一層から成る第３の遮光膜を備えた電気光学装置が開示されている。

特開２００５−１５９１１５号公報 特開２００８−２４１９７４号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の遮光膜では、トランジスターの半導体層に対して、入射光が回り込んで伝搬する場合があるという課題があった。詳しくは、隣り合うゲート線（走査線）とゲート線（走査線）との間隙から、半導体層へ光が回り込みやすかった。特に、液晶装置のＴＦＴアレイ基板側から光が回り込むと、半導体層へ伝搬する回折光を低減することが難しかった。すなわち、トランジスターの半導体層に対して遮光性が向上した電気光学装置が求められていた。

本願の電気光学装置は、基板と、第１方向に沿って延在するとともに前記第１方向と交差する第２方向に沿って両側に突出する突出部を有する遮光性の走査線と、前記走査線の前記基板側とは反対側に、前記基板の一方の面における法線方向からの平面視で、前記突出部と重なるように前記第２方向に沿って延在する半導体層を有するトランジスターと、前記基板と前記トランジスターとの間の層において、前記平面視で前記走査線の突出部と当該走査線の隣の走査線の突出部との間に、前記走査線の突出部の端部および前記隣の走査線の突出部の端部とそれぞれ重なるように設けられた島状の遮光層と、を備える。

上記の電気光学装置は、前記遮光層と前記走査線との間の層に、ＴＥＯＳ膜とＨＴＯ膜とを有する層間絶縁層を備えることが好ましい。

上記の電気光学装置は、遮光層と層間絶縁層との間の層に光吸収層を備えることが好ましい。

上記の電気光学装置において、光吸収層は、波長が５５０ｎｍの光に対して、屈折率が１．５以上、４．０以下であり、消衰係数が０．０以上、２．０以下である形成材料を含むことが好ましい。

上記の電気光学装置において、前記遮光層は、前記平面視で前記半導体層のチャネル領域およびＬＤＤ領域と重ならないことが好ましい。

上記の電気光学装置において、基板の一方の面に設けられた凹部を備え、凹部は、基板の一方の面における法線方向からの平面視で、隣り合う走査線の間隙に設けられ、凹部内には、遮光層の少なくとも一部が設けられていることが好ましい。

上記の電気光学装置において、凹部の底面から基板の一方の面までの高さは、遮光層の厚さよりも大きいことが好ましい。

上記の電気光学装置において、基板の一方の面に設けられた凹部を備え、凹部の底面から基板の一方の面までの高さは、光吸収層の厚さと層間絶縁層の厚さとの合計値よりも大きいことが好ましい。

本願の電子機器は、上記の電気光学装置を備える。

実施形態１に係る電気光学装置としての液晶装置の構成を示す概略平面図。 図１のＨ−Ｈ’線に沿った液晶装置の構造を示す模式断面図。 液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。 画素の配置を示す概略平面図。 素子基板における半導体層などの配置を示す拡大平面図。 図４ＢのＡ−Ａ’線に沿った素子基板の構造を示す模式断面図。 図４ＢのＢ−Ｂ’線に沿った素子基板の構造を示す拡大断面図。 遮光層を含む要部の配置を示す概略平面図。 実施形態２に係る図４ＢのＢ−Ｂ’線に沿った素子基板の構造を示す拡大断面図。 遮光層を含む要部の配置を示す概略平面図。 実施形態３に係る図４ＢのＢ−Ｂ’線に沿った素子基板の構造を示す拡大断面図。 光学シミュレーションにおける光吸収層および遮光層などのモデル層構造を示す概略断面図。 光学シミュレーションの結果を示すグラフ。 光学シミュレーションの結果を示すグラフ。 光学シミュレーションの結果を示すグラフ。 光学シミュレーションの結果を示すグラフ。 光学シミュレーションの結果を示すグラフ。 光学シミュレーションの結果を示すグラフ。 実施形態４に係る遮光層の配置を示す拡大平面図。 実施形態５に係る図４ＢのＢ−Ｂ’線に沿った素子基板の構造を示す拡大断面図。 実施形態６に係る電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下に説明する実施の形態は、本発明の一例を説明するものである。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も、本発明に含まれる。

なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。また、以下の説明において、例えば基板に対して、「基板上に」との記載は、基板の上に接して配置される場合、基板の上に他の構造物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接して配置され、一部が他の構造物を介して配置される場合のいずれかを表すものとする。

（実施形態１）
本実施形態では、電気光学装置として、画素ごとにトランジスターとしての薄膜トランジスター（Thin Film Transistor：以降、「ＴＦＴ」と略す。）を備えたアクティブ駆動型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、後述する電子機器としての投射型表示装置（液晶プロジェクター）の液晶ライトバルブ（光変調素子）として好適に用いることができるものである。なお、本発明の電気光学装置は上記に限定されない。

＜液晶装置の構成＞
本実施形態に係る液晶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、実施形態１に係る電気光学装置としての液晶装置の構成を示す概略平面図である。図２は、図１のＨ−Ｈ’線に沿った液晶装置の構造を示す模式断面図である。図３は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。

図１および図２に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、液晶パネル１００ａを含み、液晶パネル１００ａは、素子基板１０、対向基板２０、液晶層５０を備えている。対向基板２０は、素子基板１０と対向して配置されている。液晶層５０は、素子基板１０と対向基板２０と（以降、「一対の基板」ということもある。）の間に挟持されている。光源から出射された光は素子基板１０側から入射し対向基板２０側から出射される。素子基板１０の基材１０ｓおよび対向基板２０の基材２０ｓには、それぞれ光透過性を有する、例えば石英基板やガラス基板が用いられている。素子基板１０の基材１０ｓは、本発明における基板の一例である。なお、光源から出射された光を対向基板２０側から入射させ素子基板１０側から出射させる構成とすることも可能である。

素子基板１０は対向基板２０よりも大きい。一対の基板は、対向基板２０の外縁に沿って配置されたシール部４０を介して、間隔をおいて貼り合わされている。一対の基板とシール部４０に囲まれた領域に、正または負の誘電異方性を有する液晶が封入されて、液晶層５０が形成されている。

シール部４０には、例えば、熱硬化性または紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤が採用される。シール部４０には、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサー（図示せず）が混入されている。

シール部４０の内側には、マトリクス状に配列された複数の画素Ｐを含む表示領域Ｅが設けられている。シール部４０と表示領域Ｅとの間には、表示領域Ｅを取り囲んで見切り部２１が設けられている。ここで、表示領域Ｅは、液晶装置１００の表示に寄与する有効な画素Ｐの他に、上記表示に寄与しない、画素Ｐを囲む複数のダミー画素（図示せず）を含んでいてもよい。

見切り部２１は、例えば、遮光性を有する金属または金属化合物から成る。見切り部２１は、表示領域Ｅを取り囲むと共に、平面的に走査線駆動回路１０２、検査回路１０３と重なる位置に設けられている。そのため、主に対向基板２０側からこれらの回路に入射する光を遮光して、誤動作が起きることを防ぐ機能を有している。また、見切り部２１によって、不必要な迷光が表示領域Ｅに入射することを抑えて、表示領域Ｅの表示において高いコントラストが確保される。

ここで、本実施形態ではシール部４０の形成材料として、紫外線硬化性のエポキシ樹脂を採用している。そのため、液晶パネル１００ａの製造工程における、シール部４０の紫外線による硬化性や、一対の基板の貼り合わせの位置精度などを考慮して、見切り部２１とシール部４０との間に隙間を設けて、それらが重ならないように配置している（図１参照）。

素子基板１０には、複数の外部接続端子１０４が配列された端子部が設けられている。該端子部に沿った第１辺部とシール部４０との間にデータ線駆動回路１０１が設けられている。また、第１辺部に対向する第２辺部に沿ったシール部４０と表示領域Ｅとの間に検査回路１０３が設けられている。

第１辺部と直交し、互いに対向する第３辺部および第４辺部に沿ったシール部４０と表示領域Ｅとの間には、走査線駆動回路１０２が設けられている。また、第２辺部のシール部４０と検査回路１０３との間には、２つの走査線駆動回路１０２を繋ぐ複数の配線（図示せず）が設けられている。

これらデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０２に繋がる配線（図示せず）は、第１辺部に沿って配列した複数の外部接続端子１０４に接続されている。なお、検査回路１０３の配置はこれに限定されず、データ線駆動回路１０１に沿ったシール部４０と表示領域Ｅとの間に設けてもよい。

ここで、本明細書では、第１辺部に沿った方向をＸ方向とし、第１辺部と直交し、互いに対向する第３辺部および第４辺部に沿った方向をＹ方向とする。また、Ｘ方向およびＹ方向と直交し、素子基板１０から対向基板２０に向かう方向を正のＺ方向とし、正のＺ方向から見ることを「平面視」あるいは「平面的に」という。さらに、正のＺ方向側を上方、上方と逆の方向を下方（負のＺ方向側）という。なお、Ｚ方向は、液晶パネル１００ａの法線方向と同義である。

図２に示すように、基材１０ｓの液晶層５０側の表面には、画素Ｐごとに設けられた光透過性を有する画素電極１５と、画素電極１５のスイッチング素子であるＴＦＴ３０と、信号配線と、これらを覆う配向膜１８と、が設けられている。素子基板１０は、基材１０ｓ、基材１０ｓ上に設けられた画素電極１５、ＴＦＴ３０、信号配線、配向膜１８を含んでいる。素子基板１０の詳細な構成については後述する。

対向基板２０は、素子基板１０に対向して配置される。対向基板２０は、基材２０ｓ、見切り部２１、平坦化層２２、対向電極２３、配向膜２４を含んでいる。対向基板２０では、基材２０ｓ上に見切り部２１が設けられ、見切り部２１を覆って平坦化層２２が成膜されている。さらに、平坦化層２２を覆って対向電極２３が設けられ、対向電極２３を覆って配向膜２４が設けられている。対向電極２３は、基材２０ｓにおいて、少なくとも表示領域Ｅに亘って設けられ、共通電極として機能する。

平坦化層２２は、光透過性を有する、例えば酸化シリコンなどの無機材料から成る。平坦化層２２の形成方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などを用いて成膜する方法が挙げられる。

対向電極２３は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜から成る。対向電極２３は、平坦化層２２を覆うと共に、対向基板２０の四隅に設けられた上下導通部１０６（図１参照）に電気的に接続されている。上下導通部１０６は、素子基板１０側の配線を経由して外部接続端子１０４に電気的に接続されている。

画素電極１５を覆う配向膜１８、および対向電極２３を覆う配向膜２４は、液晶装置１００の光学設計に基づいて選定される。具体的には、配向膜１８，２４としては、気相成長法により酸化シリコンなどの無機材料を成膜して、負の誘電異方性を有する液晶分子に対して略垂直配向させた無機配向膜が挙げられる。また、配向膜１８，２４として、例えば、ポリイミドなどの有機材料を成膜し、その表面にラビング処理を施して、正の誘電異方性を有する液晶分子に対して略水平配向処理がなされた有機配向膜が挙げられる。

上述した液晶装置１００は透過型であって、電圧無印加状態で画素Ｐの透過率が最大となるノーマリーホワイトモードや、電圧無印加状態で画素Ｐの透過率が最小となるノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。素子基板１０と対向基板２０とを含む液晶パネル１００ａの光の入射側と射出側とに、それぞれ偏光素子（図示せず）が、光学設計に応じて配置される。

本実施形態では、以降、配向膜１８，２４として上述した無機配向膜と、負の誘電異方性を有する液晶（液晶分子）とを採用した、ノーマリーブラックモードの光学設計が適用された形態について説明する。

次に、図３を参照して、液晶装置１００（液晶パネル１００ａ）の電気的な構成について説明する。図３に示すように、液晶装置１００は、少なくとも表示領域Ｅにおいて互いに絶縁されて直交する信号配線として、走査線３、データ線６、データ線６に沿って平行に配置された共通電位線８を、それぞれ複数有している。走査線３が延在する方向はＹ方向であり、データ線６が延在する方向はＸ方向である。なお、図３では、共通電位線８をＸ方向に沿って延在するように示したが、これに限定されない。

走査線３、データ線６、および共通電位線８と、これらの信号配線類により区分された領域に、画素電極１５、ＴＦＴ３０、容量素子１６が設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。画素電極１５とＴＦＴ３０と容量素子１６とは、画素Ｐごとに配置されている。

走査線３はＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続され、データ線６はＴＦＴ３０のデータ線側ソースドレイン領域（ソース領域）に電気的に接続されている。走査線３は、同一行に設けられたＴＦＴ３０のオン、オフを一斉に制御する機能を有している。画素電極１５は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域（ドレイン領域）に電気的に接続されている。

データ線６は、データ線駆動回路１０１（図１参照）に電気的に接続されており、データ線駆動回路１０１から供給される画像信号Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎを画素Ｐに供給する。走査線３は、走査線駆動回路１０２（図１参照）に電気的に接続されており、走査線駆動回路１０２から供給される走査信号ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｍを各画素Ｐに供給する。

データ線駆動回路１０１からデータ線６に供給される画像信号Ｄ１から画像信号Ｄｎは、この順番に線順次にて供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線６同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路１０２は、走査線３に対して、走査信号ＳＣ１から走査信号ＳＣｍを所定のタイミングでパルス的に線順次にて供給する。

液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号ＳＣ１から走査信号ＳＣｍの入力により、一定期間だけオン状態とされる。これにより、データ線６から供給される画像信号Ｄ１から画像信号Ｄｎが、所定のタイミングで画素電極１５に書き込まれる。そして、画素電極１５を介して液晶層５０に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｄ１から画像信号Ｄｎは、画素電極１５と、液晶層５０を介して対向配置された対向電極２３との間で一定期間保持される。

保持された画像信号Ｄ１から画像信号Ｄｎがリークするのを防止するため、画素電極１５と対向電極２３との間に形成された液晶容量に対して、並列に容量素子１６が接続されている。容量素子１６は、ＴＦＴ３０のドレイン領域と共通電位線８との間に設けられている。

ここで、図３では図示を省略しているが、データ線６には、検査回路１０３（図１参照）が接続されている。そのため、液晶装置１００の製造工程において、上記画像信号を検出することにより、液晶装置１００の動作欠陥などを確認することが可能である。

また、検査回路１０３には、上記画像信号をサンプリングしてデータ線６に供給するサンプリング回路、データ線６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供給するプリチャージ回路などが含まれていてもよい。

次に、液晶装置１００における画素Ｐなどの構成について、図４Ａおよび図４Ｂを参照して説明する。図４Ａは、画素の配置を示す概略平面図である。図４Ｂは、素子基板における半導体層などの配置を示す拡大平面図である。なお、図４Ｂでは、図４Ａの破線の領域を拡大し、後述する第２走査線３ｂ、半導体層３０ａ、コンタクトホール４５などを破線で示している。

図４Ａに示すように、液晶装置１００における画素Ｐは、例えば、平面視で略四角形（略正方形）の開口領域を有している。開口領域は、Ｘ方向に延在する非開口領域と、Ｙ方向に延在する非開口領域とによって囲まれている。非開口領域は、遮光性を有し、平面視で格子状に設けられている。

Ｘ方向に延在する非開口領域には、データ線６（図３参照）が設けられている。データ線６には、遮光性を有する導電部材が用いられている。そのため、データ線６によって、非開口領域の一部が構成されている。

Ｙ方向に延在する非開口領域には、走査線３（図３参照）などが設けられている。走査線３には、遮光性を有する導電部材が用いられている。そのため、走査線３によって、非開口領域の一部が構成されている。

非開口領域は、素子基板１０側に設けられた上記配線類の他に、対向基板２０側において見切り部２１と同じ層に設けられた格子状のパターンによっても構成されている。

素子基板１０には、画素Ｐごとに画素電極１５が設けられている。画素電極１５は、平面視で略正方形である。画素電極１５は、外縁が非開口領域と重なるように、開口領域に配置されている。なお、図４Ａでは図示を省略しているが、開口領域には、遮光性を有する容量素子１６も配置されている。

図４Ｂに示すように、素子基板１０において、非開口領域におけるＸ方向とＹ方向との交差部付近には、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａが設けられている。半導体層３０ａは、平面視でＹ方向に細長い略矩形であって、Ｙ方向に延在する非開口領域に沿って設けられている。Ｘ方向に延在する非開口領域と、Ｙ方向に延在する非開口領域との交差する領域（以降、「非開口領域の交差部」ともいう。）には、半導体層３０ａをＸ方向に挟んで一対のコンタクトホール４５が設けられている。

半導体層３０ａは、遮光性を有する非開口領域の交差部付近に設けられている。そのため、開口領域における開口率が確保されている。非開口領域の交差部付近に半導体層３０ａおよびコンタクトホール４５を設けるため、非開口領域の交差部付近の非開口領域のＸ方向およびＹ方向の幅は、他の部分と比べて広くされている。

Ｙ方向において隣り合う第２走査線３ｂの間には間隙が設けられている。該間隙については後述する。

本実施形態の液晶装置１００は、上述したように透過型であって、素子基板１０側から光が入射することを前提としている。そのため、素子基板１０（液晶装置１００）は、ＴＦＴ３０に対して、直接的に入射する光のみならず、回折光や反射光なども遮光する遮光構造（遮光層）を備えている。以下、素子基板１０の構造と併せて、該遮光構造について説明する。なお、液晶装置１００への光の入射方向は、素子基板１０側からに限定されず、対向基板２０側からとしてもよい。また、液晶装置１００は、入射する光を画素Ｐごとに集光させるマイクロレンズなどの集光手段を、光が入射する側の基板に備える構成としてもよい。

＜素子基板の構成＞
液晶装置１００を構成する素子基板１０の層構成について、図５を参照して説明する。図５は、図４ＢのＡ−Ａ’線に沿った素子基板の構造を示す模式断面図である。Ａ−Ａ’線は、ＴＦＴ３０などを横断する線分である。なお、図５は、各構成要素の断面的な位置関係を示すものであり、明示可能な尺度で表されている。また、図５では配向膜１８の図示を省略している。

図５に示すように、素子基板１０（液晶装置１００）は、基板としての基材１０ｓ、ＴＦＴ３０、第１走査線３ａおよび第２走査線３ｂを備えている。ＴＦＴ３０は、半導体層３０ａおよびゲート電極３０ｇを含んでいる。第１走査線３ａおよび第２走査線３ｂは遮光性を有している。第２走査線３ｂは、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａと基材１０ｓとの間に設けられている。ここで、上述した走査線３（図３参照）は、第１走査線３ａおよび第２走査線３ｂから成る。第１走査線３ａは、コンタクトホール４４を介して、ゲート電極３０ｇに電気的に接続されている。基材１０ｓ上には、複数の層が設けられている。ここで、本実施形態では、ゲート電極３０ｇと第１走査線３ａとを別配線とした形態を例示したが、これに限定されない。素子基板１０は、ゲート電極３０ｇと第１走査線３ａとを共通化して、第１走査線がゲート電極を兼ねる形態であってもよい。

素子基板１０に設けられた複数の層は、基材１０ｓ側から（下から）順に、第２走査線３ｂを含む第１層、半導体層３０ａを含む第２層、ゲート電極３０ｇを含む第３層、第１走査線３ａを含む第４層、容量素子１６を含む第５層、データ線６を含む第６層、共通電位線８を含む第７層、画素電極１５を含む第８層を備えている。

第１層と第２層との間には下地絶縁層１１が、第２層と第３層との間にはゲート絶縁層１２が、第３層と第４層との間には第１層間絶縁層１３ａが、第４層と第５層との間には第２層間絶縁層１３ｂが、第５層と第６層との間には第３層間絶縁層１３ｃが、第６層と第７層との間には第４層間絶縁層１３ｄが、第７層と第８層との間には第５層間絶縁層１３ｅが、それぞれ設けられている。これによって、各層間における短絡の発生が防止される。

基材１０ｓ上の第１層には、第２走査線３ｂが設けられている。第２走査線３ｂの形成材料としては、遮光性を有し、例えば、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、Ｗ（タングステン）Ｔａ（タンタル）、モリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属のうちの１種類以上を含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、導電性ポリシリコンまたはアモルファスシリコンなどのシリコン膜などを単層または複数層としたものが挙げられる。第２走査線３ｂは、主に下方（基材１０ｓ側）から半導体層３０ａに入射する光を遮光する機能を有している。本実施形態では、第２走査線３ｂはタングステンシリサイドを用いて、フォトリソグラフィー法によってパターニング形成される。第２走査線３ｂの厚さ（Ｚ方向の距離）は、特に限定されないが、例えば約２００ｎｍである。

第２走査線３ｂと第２層との間には、下地絶縁層１１および後述する遮光層（図示せず）が設けられている。下地絶縁層１１は、第２走査線３ｂとＴＦＴ３０とを絶縁する機能を有している。また、下地絶縁層１１は、基材１０ｓの略全面に形成されることにより、基材１０ｓの表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れなどに起因するＴＦＴ３０の特性変化を防止する機能を有している。

下地絶縁層１１は、例えば、酸化シリコン（None-doped Silicate Glass：ＮＳＧ）や窒化シリコンを用いて形成される。下地絶縁層１１の形成方法としては、モノシラン（ＳｉＨ₄）、２塩化シラン（ＳｉＣｌ₂Ｈ₂）、ＴＥＯＳ（Tetraethyl Orthosilicate）、アンモニアなどの処理ガスを用いた、常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、あるいはプラズマＣＶＤ法などが挙げられる。下地絶縁層１１の詳細については後述する。

第１層上の第２層および第３層には、ＴＦＴ３０が配置されている。ＴＦＴ３０は、第２層に設けられた半導体層３０ａと、第３層に設けられたゲート電極３０ｇと、を備えている。ＴＦＴ３０の半導体層３０ａには、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造が形成されている。

半導体層３０ａは、第２層においてＹ方向（図４Ｂ参照）に延在するように設けられている。半導体層３０ａは、例えば、減圧ＣＶＤ法などで堆積させた非晶質シリコン膜に、結晶化が施されたポリシリコン膜から成る。そのためには、上記非晶質シリコン膜に、例えば、１０００℃以上の高温処理を行って結晶化を施す。ポリシリコン膜に、不純物イオンが選択的に注入されて、チャネル領域３０ｃ、高濃度不純物領域３０ｄ，３０ｓ、接続層（ＬＤＤ領域）としての、低濃度不純物領域３０ｅ，３０ｆが形成されている。

半導体層３０ａに、チャネル領域３０ｃを挟んで電気的に抵抗が高いＬＤＤ領域を形成することにより、オフ時のリーク電流が抑制される。オフ時におけるリーク電流抑制の観点では、容量素子１６や画素電極１５が電気的に接続される、高濃度不純物領域３０ｄとチャネル領域３０ｃとの接合部分に、ＬＤＤ領域が含まれる構成とすればよい。半導体層３０ａの厚さは、特に限定されないが、例えば約５０ｎｍである。

半導体層３０ａを覆ってゲート絶縁層１２が設けられている。ゲート絶縁層１２は、半導体層３０ａとゲート電極３０ｇとの間にあって、半導体層３０ａとゲート電極３０ｇとを絶縁する。ゲート絶縁層１２は、例えば、シリコンの半導体膜を熱酸化して得られる第１酸化シリコン膜と、減圧ＣＶＤ法を用いて７００℃から９００℃の高温条件で形成された第２酸化シリコン膜と、の二重構造である。ゲート絶縁層１２の厚さは、特に限定されないが、例えば約８０ｎｍである。

ゲート電極３０ｇは、チャネル領域３０ｃとＺ方向に対向して、第３層に設けられている。ゲート電極３０ｇは、例えば、導電性のポリシリコン、金属シリサイド、金属あるいは金属化合物などを用いて形成される。本実施形態では、ゲート電極３０ｇは、導電性のポリシリコン膜とタングステンシリサイド膜との２層構造である。導電性のポリシリコン膜は、減圧ＣＶＤ法にてＰ（燐）がドープされたポリシリコン膜を堆積させた後に、燐拡散処理を行ってポリシリコン膜中に燐原子が１×１０¹⁹個／ｃｍ³以上の濃度で含まれるように形成する。ゲート電極３０ｇの厚さは、特に限定されないが、例えば約１５０ｎｍである。

ここで、本実施形態においては、以降、導電性のポリシリコン膜とは、上述した、燐原子がドープされて導電性が付与されたポリシリコン膜を指すこととする。なお、ドープされる原子は燐原子に限定されない。

ゲート電極３０ｇの上方には、ゲート電極３０ｇを覆って第１層間絶縁層１３ａが設けられている。第１層間絶縁層１３ａは、例えば、ＮＳＧ膜、Ｐ（燐）を含むＰＳＧ（Phosphosilicate Glass）膜、ホウ素を含むＢＳＧ（Borosilicate Glass）膜、Ｂ（ホウ素）とＰ（燐）とが含まれるＢＰＳＧ（Borophosphosilicate Glass）膜などのシリコン系酸化膜の１種類以上を用いて形成される。

上記のシリコン系酸化膜の形成方法としては、モノシラン、２塩化シラン、ＴＥＯＳ、ＴＥＢ（Triethyl Borate）などを用いた、常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、あるいはプラズマＣＶＤ法などが挙げられる。なお、第１層間絶縁層１３ａの表面には、ゲート電極３０ｇを含むＴＦＴ３０を被覆することで凹凸が生じることから、この後に形成される電極や配線などのパターニング性を考慮して該凹凸を緩和する化学的機械的処理（Chemical＆Mechanical Polishing：ＣＭＰ処理）などの平坦化処理が施される。平坦化処理後の第１層間絶縁層１３ａの厚さは、特に限定されないが、例えば約２００ｎｍである。

第１層間絶縁層１３ａには、コンタクトホール４４，４５などが設けられている。コンタクトホール４４は、第１層間絶縁層１３ａを貫通して、ゲート電極３０ｇと第１走査線３ａとを電気的に接続している。コンタクトホール４５は、下地絶縁層１１から第１層間絶縁層１３ａまでを貫通して、第１走査線３ａと第２走査線３ｂとを電気的に接続している。

ここで、図５においては図示されないが、半導体層３０ａの高濃度不純物領域３０ｄには、後述する容量素子１６の容量中間電極１６ｂと電気的に接続されるコンタクトホールが設けられている。なお、該コンタクトホールやコンタクトホール４４，４５などは、例えば、層間絶縁層をドライエッチングして貫通孔を設けた後に、上層で電気的に接続される導電層（信号配線）と一緒に、該貫通孔を埋めるようにして形成される。また、ゲート絶縁層１２および第１層間絶縁層１３ａを貫通して、半導体層３０ａの高濃度不純物領域３０ｓに電気的に接続されるコンタクトホールが設けられている。該コンタクトホールは、第１走査線３ａと同じ層に設けられた中継層を介して、上方のコンタクトホール、さらにはデータ線６と電気的に接続されている。

第１層間絶縁層１３ａ上の第４層には、第１走査線３ａが設けられている。第１走査線３ａには、上述したコンタクトホール４５が電気的に接続されている。そのため、第１走査線３ａは、ゲート電極３０ｇおよび第２走査線３ｂと電気的に接続される。

第１走査線３ａの形成材料としては、導電性を有する低抵抗配線材料であれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などの金属やその金属化合物が挙げられる。本実施形態では、第１走査線３ａは、Ｔｉ（チタン）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層／Ａｌ（アルミニウム）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層の４層構造である。第１走査線３ａの厚さは、特に限定されないが、例えば約２５０ｎｍである。

第１走査線３ａを覆って第２層間絶縁層１３ｂが設けられている。第２層間絶縁層１３ｂの形成材料としては、例えば、第１層間絶縁層１３ａと同様なシリコン系酸化膜が挙げられる。本実施形態では、第２層間絶縁層１３ｂに酸化シリコンを採用している。第２層間絶縁層１３ｂでは、成膜後の表面に、下層の配線構造によって凹凸が生じやすい。そのため、成膜後の第２層間絶縁層１３ｂに、例えば、ＣＭＰ処理などの平坦化処理を施す。平坦化処理後の第２層間絶縁層１３ｂの厚さは、特に限定されないが、例えば約３００ｎｍである。

第２層間絶縁層１３ｂ上の第５層には、容量素子１６が設けられている。容量素子１６では、下層の基材１０ｓ側から上層（Ｚ方向）に向かって順に、容量下部電極１６ａ、誘電体層１７ａ、容量中間電極１６ｂ、誘電体層１７ｂ、容量上部電極１６ｃが積層されている。容量素子１６は、容量下部電極１６ａ、誘電体層１７ａ、容量中間電極１６ｂから成る第１容量素子と、容量中間電極１６ｂ、誘電体層１７ｂ、容量上部電極１６ｃから成る第２容量素子とを備えている。

容量素子１６は、画素電極１５における電位保持特性を向上させる機能を有している。容量素子１６は、平面視で非開口領域（図４Ａ参照）に収まるように設けられている。

容量下部電極１６ａは、第２層間絶縁層１３ｂ上に、例えば、窒化チタンなどの導電膜を成膜した後に、該導電膜をパターニングすることによって容量下部電極１６ａが形成される。容量下部電極１６ａの厚さは、特に限定されないが、例えば５０ｎｍである。

容量下部電極１６ａ上には、容量下部電極１６ａを覆って誘電体層１７ａが設けられている。誘電体層１７ａは、誘電率が異なる誘電体材料を用いて形成された複数の層から成る。誘電体材料としては、例えば、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化タンタルなどが挙げられ、これらが組み合わされて用いられる。誘電率が異なる複数の層を組み合わせることにより、単層と比べてより大きな電気容量を確保することができる。

本実施形態の誘電体層１７ａには、高い誘電率を有する酸化ハフニウムと、耐圧性に優れる酸化アルミニウムとを、この順番に積層した多層膜が採用されている。誘電体層１７ａの厚さは、特に限定されないが、例えば２５ｎｍである。なお、容量下部電極１６ａの一部分は、上層の誘電体層１７ａ，１７ｂおよび容量中間電極１６ｂで被覆されずに、接続部を介して容量上部電極１６ｃと電気的に接続されている。さらに、容量上部電極１６ｃは、コンタクトホールを介して第７層の共通電位線８と電気的に接続されている。

誘電体層１７ａ上には、誘電体層１７ａを覆って容量中間電極１６ｂが設けられている。容量中間電極１６ｂは、容量下部電極１６ａと同様に、窒化チタンなどの導電膜を成膜した後に、該導電膜をパターニングすることによって形成される。上述したように、容量中間電極１６ｂは、コンタクトホール（図示せず）を介して、半導体層３０ａの高濃度不純物領域３０ｄと電気的に接続されている。容量中間電極１６ｂの厚さは、特に限定されないが、例えば５０ｎｍである。

容量中間電極１６ｂ上には、容量中間電極１６ｂを覆って誘電体層１７ｂが設けられている。誘電体層１７ｂには、誘電体層１７ａと同様な形成材料が採用可能である。本実施形態の誘電体層１７ｂでは、誘電体層１７ａと同様に、酸化ハフニウム層および酸化アルミニウム層の多層膜を採用している。誘電体層１７ｂの厚さは、特に限定されないが、例えば２５ｎｍである。なお、容量中間電極１６ｂの一部分は、上層の誘電体層１７ｂおよび容量上部電極１６ｃで被覆されずに、コンタクトホールを介して画素電極１５と電気的に接続されている。

誘電体層１７ｂ上には、誘電体層１７ｂを覆って容量上部電極１６ｃが設けられている。容量上部電極１６ｃは、容量下部電極１６ａと同様に、窒化チタンなどの導電膜を成膜した後に、該導電膜をパターニングすることによって形成される。容量上部電極１６ｃの厚さは、特に限定されないが、例えば１００ｎｍである。

容量素子１６を覆って第３層間絶縁層１３ｃが設けられている。第３層間絶縁層１３ｃの形成材料としては、例えば、第１層間絶縁層１３ａと同様なシリコン系酸化膜が挙げられる。本実施形態では、第３層間絶縁層１３ｃに酸化シリコンを採用している。第３層間絶縁層１３ｃでは、成膜後の表面に、下層の容量素子１６などによって凹凸が生じやすい。そのため、成膜後の第３層間絶縁層１３ｃに、例えば、ＣＭＰ処理などの平坦化処理を施す。平坦化処理後の第３層間絶縁層１３ｃの厚さは、特に限定されないが、例えば約４００ｎｍである。

第３層間絶縁層１３ｃ上の第６層には、データ線６が設けられている。データ線６は、画素Ｐの非開口領域（図４Ａ参照）においてＹ方向に延在している。データ線６は、上述したように、コンタクトホール（図示せず）などを介して、半導体層３０ａの高濃度不純物領域３０ｓと電気的に接続される。

データ線６の形成材料としては、導電性を有する低抵抗配線材料であれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などの金属やその金属化合物が挙げられる。本実施形態では、データ線６は、Ｔｉ（チタン）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層／Ａｌ（アルミニウム）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層の４層構造である。データ線６の厚さは、特に限定されないが、例えば約３５０ｎｍである。

データ線６を覆って第４層間絶縁層１３ｄが設けられている。第４層間絶縁層１３ｄの形成材料としては、例えば、第１層間絶縁層１３ａと同様なシリコン系酸化膜が挙げられる。本実施形態では、第４層間絶縁層１３ｄに酸化シリコンを採用している。第４層間絶縁層１３ｄでは、成膜後の表面に下層の配線などによって凹凸が生じやすい。そのため、例えば、ＣＭＰ処理などの平坦化処理を施す。平坦化処理後の第４層間絶縁層１３ｄの厚さは、特に限定されないが、例えば約４００ｎｍである。

第４層間絶縁層１３ｄ上の第７層には、共通電位線８が設けられている。共通電位線８は、平面視で、Ｘ方向に延在するデータ線６と、Ｙ方向に延在する走査線３（第１走査線３ａ、第２走査線３ｂ）と、に重なるように設けられている。共通電位線８は、図示を省略するが、対向基板２０の上下導通部１０６と電気的に接続されている。そのため、共通電位線８には、対向電極２３に与えられる共通電位と同じ電位が与えられる。これにより、共通電位線８によって、データ線６や走査線３の電位の影響が画素電極１５におよぶことが抑制される。

共通電位線８の形成材料としては、データ線６と同様に、導電性を有する低抵抗配線材料であれば特に限定されないが、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などの金属やその金属化合物が挙げられる。本実施形態では、共通電位線８は、Ｔｉ（チタン）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層／Ａｌ（アルミニウム）層／ＴｉＮ（窒化チタン）層の４層構造である。共通電位線８の厚さは、特に限定されないが、例えば約２５０ｎｍである。

共通電位線８を覆って第５層間絶縁層１３ｅが設けられている。第５層間絶縁層１３ｅの形成材料としては、例えば、第１層間絶縁層１３ａと同様なシリコン系酸化膜が挙げられる。本実施形態では、第５層間絶縁層１３ｅに酸化シリコンを採用している。第５層間絶縁層１３ｅでは、成膜後の表面に、下層の配線などによって凹凸が生じやすい。そのため、成膜後の第５層間絶縁層１３ｅに、例えば、ＣＭＰ処理などの平坦化処理を施す。平坦化処理後の第５層間絶縁層１３ｅの厚さは、特に限定されないが、例えば約３００ｎｍである。

第５層間絶縁層１３ｅ上の第８層には、画素電極１５が設けられている。画素電極１５は、例えばＩＴＯやＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電膜を成膜した後、パターニングすることによって形成される。本実施形態では、画素電極１５にＩＴＯを採用している。画素電極１５は、コンタクトホールなどを介して容量中間電極１６ｂと電気的に接続されている。画素電極１５の厚さは、特に限定されないが、例えば約１４５ｎｍである。

なお、画素電極１５を覆って配向膜１８（図２参照）が設けられている。本実施形態においては、素子基板１０の配向膜１８および対向基板２０の配向膜２４（図２参照）では、上述したように無機配向膜を採用している。該無機配向膜は、酸化シリコンなどの無機材料を、所定の方向（例えば斜方向）から蒸着して柱状に成長させたカラムの集合体から成る。

液晶層５０（図２参照）に含まれる液晶分子は、配向膜１８，２４に対して負の誘電異方性を有している。そのため、上記液晶分子は、配向膜面の法線方向に対してカラムの傾斜方向に３°から５°のプレチルト角度θｐを有して略垂直配向（ＶＡ：Vertical Alignment）する。画素電極１５と対向電極２３（図２参照）との間に、交流電圧（駆動信号、交流信号）を印加して液晶層５０を駆動することによって、液晶分子が画素電極１５と対向電極２３との間に生ずる電界方向に傾くように挙動（振動）する。本実施形態では、負の誘電異方性を有する液晶として、Ｔｎｉ（ネマティック−等方相転移温度）が１１０℃のネマティック液晶を用いている。

＜素子基板の遮光構造＞
本実施形態に係る素子基板１０の遮光構造について、まず図６を参照して説明する。図６は、図４ＢのＢ−Ｂ’線に沿った素子基板の構造を示す拡大断面図である。Ｂ−Ｂ’線は、半導体層３０ａ、Ｙ方向において隣り合う第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の間隙などを横断する線分である。なお、図６においては、第４層以上の図示を省略している。

図６に示すように、半導体層３０ａと第２走査線３ｂ，３ｂ’との間の層としての下地絶縁層１１に、第２走査線３ｂと第２走査線３ｂの隣の第２走査線３ｂ’との間隙を覆うように、遮光層１４が設けられている。言い換えれば、遮光層１４は、基材１０ｓの一方の面における法線方向（正のＺ方向）からの平面視で、第２走査線３ｂと隣の第２走査線３ｂ’との間において、第２走査線３ｂの端部および第２走査線３ｂ’の端部とそれぞれ重なるように設けられている。なお、遮光層１４が本発明の遮光層（遮光構造）の一例であり、第２走査線３ｂ，３ｂ’が本発明の走査線の一例である。

基材１０ｓ上に配置された、第２走査線３ｂと、第２走査線３ｂとＹ方向において隣り合う第２走査線３ｂ’とは、間隙を有して配置されている。第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’とのＹ方向における間隙の距離は、特に限定されないが、例えば約１．０μｍである。

上記間隙を覆って、下地絶縁層１１が設けられている。下地絶縁層１１は、第１下地絶縁層１１ａ、第２下地絶縁層１１ｂ、第３下地絶縁層１１ｃから成る。第１下地絶縁層１１ａは、第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の上方と、上記間隙における基材１０ｓの上方と、を覆って設けられている。第２下地絶縁層１１ｂは、第１下地絶縁層１１ａの上方を覆って設けられている。遮光層１４は、上記間隙を覆って第２下地絶縁層１１ｂの上方に設けられている。第１下地絶縁層１１ａおよび第２下地絶縁層１１ｂによって、遮光層１４と第２走査線３ｂ，３ｂ’との短絡が防止される。

遮光層１４は、上記間隙に加えて、正および負のＹ方向へ延在し、第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の上記間隙側の端部も覆っている。これにより、基材１０ｓ側から入射した光が、第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の間隙から回り込んで、回折光となって半導体層３０ａに入射することが抑えられる。遮光層１４は、半導体層３０ａ（高濃度不純物領域３０ｄ，３０ｓ）の下方までは延在していない。そのため、遮光層１４の上方に生じる凹凸が、半導体層３０ａにかかりにくくなる。

遮光層１４および遮光層１４が被覆されていない第２下地絶縁層１１ｂの上方を覆って、第３下地絶縁層１１ｃが設けられている。

ここで、本実施形態では、遮光層１４は、半導体層３０ａの下方まで延在しない形態としたが、これに限定されない。遮光層１４は、半導体層３０ａにおける、チャネル領域３０ｃおよびＬＤＤ領域（低濃度不純物領域３０ｅ，３０ｆ）と重ならなければ、高濃度不純物領域３０ｄ，３０ｓの下方まで延在していてもよい。

本実施形態では、下地絶縁層１１の形成材料として、酸化シリコンを用いる。具体的には、第１下地絶縁層１１ａおよび第３下地絶縁層１１ｃは、ＴＥＯＳ（Tetraethyl Orthosilicate）膜から成る。第２下地絶縁層１１ｂは、ＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜から成る。ＴＥＯＳ膜は、成膜性が高く、比較的に厚い膜厚であっても良好な被覆状態で形成することが可能であって、充分な絶縁性を有している。ＨＴＯ膜は、耐クラック性に優れると共に、半導体層３０ａ（ＴＦＴ３０）に対するガスバリア層としても機能する。ＴＥＯＳ膜は、ＴＥＯＳ以外のシリケートガラスまたは酸化シリコンで代替してもよい。

下地絶縁層１１の厚さは、特に限定されないが、例えば、第１下地絶縁層１１ａおよび第２下地絶縁層１１ｂの厚さがそれぞれ約５０ｎｍ、第３下地絶縁層１１ｃの厚さが約２００ｎｍである。

遮光層１４の形成材料としては、遮光性を有し、例えば、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、Ｗ（タングステン）Ｔａ（タンタル）、モリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属のうちの１種類以上を含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、導電性ポリシリコンまたはアモルファスシリコンなどのシリコン膜などを単層または複数層としたものが挙げられる。

本実施形態では、遮光層１４としては、例えば、第２走査線３ｂ，３ｂ’などと同等な遮光性を有するタングステンシリサイド（厚さ約２００ｎｍ以上）を採用している。詳しくは、第２走査線３ｂ，３ｂ’の厚さ（Ｚ方向における距離）が厚い場合に、第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’とのＹ方向における間隙において、成膜時に遮光層１４の付き回り性が低下して、遮光層１４の厚さが薄くなる可能性がある。そのため、遮光層１４の形成材料を第２走査線３ｂ，３ｂ’と同様とする場合には、遮光層１４を厚めに形成して、第２走査線３ｂ，３ｂ’と略同等な厚さとすることが好ましい。遮光層１４の形成には、公知の方法が採用可能であり、例えば、フォトリソグラフィー法によるパターニングを用いる。

第３下地絶縁層１１ｃ（下地絶縁層１１）の上方には、半導体層３０ａが設けられている。半導体層３０ａおよび下地絶縁層１１を覆って、ゲート絶縁層１２が設けられ、さらにゲート絶縁層１２を覆って、第１層間絶縁層１３ａが設けられている。第１層間絶縁層１３ａには、半導体層３０ａの高濃度不純物領域３０ｄ，３０ｓと上方の信号配線とを電気的に接続するコンタクトホール４６，４７が、それぞれ設けられている。

次に、遮光層１４の平面的な配置について、図７を参照して説明する。図７は、遮光層を含む要部の配置を示す概略平面図である。なお、図７では、半導体層３０ａおよび図６で示した領域を平面視で図示し、図６で示した領域をＢ−Ｂ’線として図示している。また、図７においては、遮光層１４の平面的な配置を示すために、第２走査線３ｂ，３ｂ’、半導体層３０ａ、コンタクトホール４５，４６，４７のみを図示すると共に、遮光層１４が配置される領域を破線で示している。

図７に示すように、遮光層１４は、Ｙ方向における、第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’との間隙を覆って設けられている。遮光層１４は、基材１０ｓ（図６参照）の一方の面における法線方向（正のＺ方向）からの平面視で、半導体層３０ａのチャネル領域３０ｃおよびＬＤＤ領域（低濃度不純物領域３０ｅ，３０ｆ）とは重ならず、第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の端部と重なっている。

Ｘ方向において、遮光層１４の距離（幅）は、半導体層３０ａのチャネル領域３０ｃやＬＤＤ領域の距離（幅）以上であることが好ましい。より好ましくは、コンタクトホール４６，４７などが接続される、高濃度不純物領域３０ｓ，３０ｄ端のパッド部の距離（幅）以上である。これにより、半導体層３０ａに対する遮光性をさらに向上させることができる。本実施形態では、遮光層１４の幅は、第２走査線３ｂ，３ｂ’の幅と略等しく、特に限定されないが、例えば、本実施形態の第２走査線３ｂ，３ｂ’と同様に約１．０μｍである。

Ｙ方向において隣り合う、第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’との間に間隙があるのに対して、非開口領域（図４Ｂ参照）のＸ方向に沿う第２走査線３ｂは、間隙がなく延在している。すなわち、１つの画素Ｐ（図４Ａ参照）をＸ方向に挟んで隣り合う第２走査線３ｂ同士は、電気的に接続されている。

半導体層３０ａのチャネル領域３０ｃをＸ方向に挟んで、一対のコンタクトホール４５が設けられている。コンタクトホール４５は、上述したように、第１走査線３ａ（図５参照）と第２走査線３ｂとを電気的に接続している。コンタクトホール４５は、平面視における形状がＹ方向に長い矩形である。そのため、コンタクトホール４５は、チャネル領域３０ｃの両側を壁のように挟んで、チャネル領域３０ｃに入射する光を遮る機能も有している。

なお、本実施形態では、半導体層３０ａがＹ方向に延在する形態としたが、これに限定されない。半導体層３０ａは、Ｘ方向に延在していてもよい。この場合には、Ｘ方向において隣り合う第２走査線同士の間隙を、遮光層が覆う形態とする。

以上に述べたように、本実施形態に係る、電気光学装置としての液晶装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。

ＴＦＴ３０の半導体層３０ａに対する遮光性を向上させることができる。詳しくは、遮光性を有する第２走査線３ｂ，３ｂ’に加えて、第２走査線３ｂ，３ｂ’と半導体層３０ａとの間の層に遮光層１４が設けられている。遮光層１４は隣り合う第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’との間隙を覆っていることから、該間隙から半導体層３０ａへ伝搬する回折光が低減される。そのため、半導体層３０ａが設けられた基材１０ｓ側からの光に対しても、従来と比べて半導体層３０ａへの回り込みの発生を抑えることができる。以上により、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａに対して遮光性が向上した液晶装置１００を提供することができる。なお、液晶装置１００は、素子基板１０側から光が入射することを前提としているが、対向基板２０側から光を入射させても、遮光層１４による半導体層３０ａへの遮光の効果が得られる。

遮光層１４がチャネル領域３０ｃおよびＬＤＤ領域（低濃度不純物領域３０ｅ，３０ｆ）まで延伸しないため、遮光層１４に由来する凹凸段差が、チャネル領域３０ｃおよびＬＤＤ領域に生じない。チャネル領域３０ｃおよびＬＤＤ領域に凹凸段差が生じると、半導体層３０ａをパターン形成する際に寸法ばらつきが発生しやすくなり、ダイオード接合リークばらつきに影響する。すなわち、上記凹凸段差が生じないことから、半導体層３０ａにおける寸法ばらつきが発生しにくくなり、ダイオード接合リークばらつきを抑えることができる。

（実施形態２）
＜素子基板の遮光構造＞
本実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置における、素子基板の遮光構造について説明する。本実施形態の液晶装置は、実施形態１の液晶装置１００における素子基板１０の遮光構造を異ならせたものであり、液晶装置１００と同様な表示領域Ｅ（非開口領域および開口領域）を備えている。そのため、本実施形態の液晶装置の説明においても、図４Ｂに示した線分Ｂ−Ｂ’に沿った断面図を用いることとする。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。

以降、図８および図９を参照して説明する。図８は、実施形態２に係る図４ＢのＢ−Ｂ’線に沿った素子基板の構造を示す拡大断面図である。図９は、遮光層を含む要部の配置を示す概略平面図である。

ここで、図８においては、第４層以上の図示を省略している。また、図９では、半導体層３０ａおよび図８で示す領域を平面視で示し、図８で示す領域をＢ−Ｂ’線として図示している。さらに、図９においては、遮光層１１４の平面的な配置を示すために、第２走査線３ｂ，３ｂ’、半導体層３０ａ、コンタクトホール４５，４６，４７のみを図示する。それと共に、遮光層１１４が配置される領域を破線で、凹部１１８が配置される領域を点線で、それぞれ示している。

図８に示すように、本実施形態に係る液晶装置の素子基板１１０は、層間絶縁層としての第１下地絶縁層１１１ａおよび第２下地絶縁層１１１ｂと、基板としての基材１０ｓの一方の面１０ａに設けられた凹部１１８と、を備えている。第１下地絶縁層１１１ａおよび第２下地絶縁層１１１ｂは、遮光層１１４と第２走査線３ｂ，３ｂ’との間の層に設けられている。凹部１１８は、基材１０ｓの一方の面１０ａにおける法線方向（Ｚ方向）からの平面視で、Ｙ方向に隣り合う第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の間隙に、上記間隙よりも狭い領域に設けられている。すなわち、Ｙ方向において、凹部１１８の距離は、上記間隙の距離よりも小さい。凹部１１８内には、遮光層１１４の少なくとも一部が設けられている。遮光層１１４は、本発明の遮光層（遮光構造）の一例である。本実施形態は、基材１０ｓに凹部１１８が設けられ、凹部１１８の底面１１８ａに遮光層の１１４の一部が設けられている点が、実施形態１とは異なっている。

凹部１１８は、Ｙ方向において、隣り合う第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の間隙よりも狭い領域に設けられるため、第２走査線３ｂ，３ｂ’の端部と凹部１１８の縁との距離が確保される。

第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’とのＹ方向における間隙の距離は、上述したように、例えば約１．０μｍであり、凹部１１８のＹ方向における距離は、該間隙の距離より小さければ特に限定されないが、例えば約０．６μｍである。

遮光層１１４は、半導体層３０ａと第２走査線３ｂ，３ｂ’との間の層としての下地絶縁層１１１に、上記間隙を覆って設けられている。下地絶縁層１１１は、第１下地絶縁層１１１ａ、第２下地絶縁層１１１ｂ、第３下地絶縁層１１１ｃから成る。第１下地絶縁層１１１ａは、凹部１１８内を除いて、第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の上方と、上記間隙における基材１０ｓの上方と、を覆って設けられている。第２下地絶縁層１１１ｂは、第１下地絶縁層１１１ａの上方を覆って設けられている。

遮光層１１４は、凹部１１８内を含む上記間隙と、第２下地絶縁層１１１ｂの上方を覆って設けられている。特に、凹部１１８内においては、遮光層１１４と底面１１８ａとの間に第１下地絶縁層１１１ａおよび第２下地絶縁層１１１ｂは介在せず、遮光層１１４と底面１１８ａとは接して設けられている。すなわち、遮光層１１４は、凹部１１８内において、基材１０ｓに食い込むように設けられている。実施形態１と同様にして、第１下地絶縁層１１１ａおよび第２下地絶縁層１１１ｂによって、遮光層１１４と第２走査線３ｂ，３ｂ’との短絡が防止される。

遮光層１１４は、正および負のＹ方向へも延在し、第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’における上記間隙側の端部上方も覆っている。そのため、基材１０ｓ側から入射した光が、第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の間隙から回り込んで、回折光となって半導体層３０ａに入射することが抑えられる。遮光層１１４は、半導体層３０ａ（高濃度不純物領域３０ｄ，３０ｓ）の下方までは延在していない。そのため、遮光層１１４の上方に生じる凹凸が、半導体層３０ａにかかりにくくなる。

ここで、本実施形態では、遮光層１１４は、半導体層３０ａの下方まで延在しない形態としたが、これに限定されない。遮光層１１４は、半導体層３０ａにおける、チャネル領域３０ｃおよびＬＤＤ領域（低濃度不純物領域３０ｅ，３０ｆ）と重ならなければ、高濃度不純物領域３０ｄ，３０ｓの下方まで延在していてもよい。

ここで、凹部１１８の底面１１８ａから基材１０ｓの一方の面１０ａまでの高さｈ１（Ｚ方向の距離）は、遮光層１１４の厚さｔ１（Ｚ方向の距離）よりも大きい。これにより、第２走査線３ｂ，３ｂ’が基材１０ｓの一方の面１０ａ上にあるのに対して、凹部１１８内の遮光層１１４は、第２走査線３ｂ，３ｂ’よりも下方の負のＺ方向寄りに設けられる。そのため、半導体層３０ａに対する遮光性がさらに向上する。高さｈ１および厚さｔ１は、特に限定されないが、高さｈ１は０ｎｍ以上であればよく、例えば約２５０ｎｍであり、厚さｔ１は、例えば約２００ｎｍである。

遮光層１１４および遮光層１１４が被覆されていない第２下地絶縁層１１１ｂの上方を覆って、第３下地絶縁層１１１ｃが設けられている。

本実施形態では、下地絶縁層１１１の形成材料として、酸化シリコンを用いる。具体的には、第１下地絶縁層１１１ａおよび第３下地絶縁層１１１ｃは、ＴＥＯＳ膜から成り、第２下地絶縁層１１１ｂは、ＨＴＯ膜から成る。下地絶縁層１１１の厚さは、特に限定されないが、例えば、第１下地絶縁層１１１ａおよび第２下地絶縁層１１１ｂの厚さがそれぞれ約５０ｎｍ、第３下地絶縁層１１１ｃの厚さが約２００ｎｍである。

遮光層１１４には、上述した実施形態１の遮光層１４と同様な形成材料が採用可能である。遮光層１１４として、タングステンシリサイド、チタン、タングステンシリサイドの３層構造を採用している。タングステンシリサイド、チタン、タングステンシリサイドの３層構造は、第２走査線３ｂ，３ｂ’と比べて遮光性に優れている。あるいは、遮光層１１４として、第２走査線３ｂ，３ｂ’と同様なタングステンシリサイド（単層構造）を用いてもよい。この場合には、第２走査線３ｂ，３ｂ’の厚さを考慮して、遮光層１１４の厚さｔ１が２００ｎｍ以上となるように形成する。特に、凹部１１８内では、厚さｔ１が第２走査線３ｂ，３ｂ’の厚さと略等しくなるように、遮光層１１４を形成する。この場合には、高さｈ１は約１００ｎｍとする。

上述した凹部１１８および遮光層１１４を含む遮光構造は、基材１０ｓ、第１下地絶縁層１１１ａ、第２下地絶縁層１１１ｂに対してエッチング法によるパターニングによって形成される。詳しくは、第２走査線３ｂ，３ｂ’上に第１下地絶縁層１１１ａおよび第２下地絶縁層１１１ｂを設けた後、凹部１１８を形成する領域に対してエッチング処理を施す。エッチング処理によって、基材１０ｓ上に凹部１１８が形成される。また、遮光層１１４の形成には、公知の方法が採用可能であり、例えば、フォトリソグラフィー法によるパターニングが採用可能である。

図９に示すように、Ｙ方向における、第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’との間隙には、凹部１１８が設けられている。凹部１１８は、Ｘ方向においては、第２走査線３ｂ，３ｂ’の幅（非開口領域の幅）より狭い領域に設けられている。すなわち、Ｘ方向において、凹部１１８の距離（幅）は、非開口領域の幅よりも小さく、特に限定されないが、例えば約０．８μｍである。これにより、凹部１１８に由来する凹凸が開口領域におよびにくくなる。

遮光層１１４は、上述したように、凹部１１８を含む、第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’との間隙を覆って設けられている。遮光層１１４は、基材１０ｓの一方の面１０ａ（図８参照）における法線方向（正のＺ方向）からの平面視で、半導体層３０ａのチャネル領域３０ｃおよびＬＤＤ領域（低濃度不純物領域３０ｅ，３０ｆ）とは重ならず、第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の端部と重なっている。

以上に述べたように、本実施形態に係る素子基板１１０を備えた電気光学装置としての液晶装置によれば、実施形態１の効果に加えて以下の効果を得ることができる。

基材１０ｓに食い込むように、遮光層１１４の一部が凹部１１８内に設けられる。すなわち、基材１０ｓの一方の面１０ａよりも下方に、凹部１１８内の遮光層１１４が設けられる。そのため、遮光層１１４と第２走査線３ｂ，３ｂ’との間隙を回折光が伝搬しにくくなり、半導体層３０ａに対する遮光性をさらに向上させることができる。

凹部１１８は、Ｙ方向において、隣り合う第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の間隙よりも狭い領域に設けられるため、第２走査線３ｂ，３ｂ’の端部と凹部１１８の縁との距離が確保される。これにより、第２走査線３ｂ，３ｂ’と遮光層１１４との間の短絡を防止することができる。

凹部１１８の底面１１８ａから基材１０ｓの一方の面１０ａまでの高さｈ１は、遮光層１１４の厚さｔ１よりも大きいことから、遮光層１１４の一部が基材１０ｓに食い込むように設けられる。そのため、半導体層３０ａに対する遮光性をいっそう向上させることができる。

（実施形態３）
＜素子基板の遮光構造＞
本実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置における、素子基板の遮光構造について説明する。本実施形態の液晶装置は、実施形態１の液晶装置１００における素子基板１０の遮光構造を異ならせたものであり、液晶装置１００と同様な表示領域Ｅ（非開口領域および開口領域）を備えている。そのため、本実施形態の液晶装置の説明においても、図４Ｂに示した線分Ｂ−Ｂ’に沿った断面図を用いることとする。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。

以降、図１０を参照して説明する。図１０は、実施形態３に係る図４ＢのＢ−Ｂ’線に沿った素子基板の構造を示す拡大断面図である。なお、図１０においては、第４層以上の図示を省略している。

図１０に示すように、本実施形態に係る液晶装置の素子基板２１０は、遮光層２１４、層間絶縁層としての第１下地絶縁層２１１ａ、光吸収層２１１ｂを備えている。遮光層２１４は、半導体層３０ａと第２走査線３ｂ，３ｂ’との間の層に、第２走査線３ｂと隣の第２走査線３ｂ’との間隙を覆って設けられている。第１下地絶縁層２１１ａは、遮光層２１４と第２走査線３ｂ，３ｂ’との間の層に設けられている。光吸収層２１１ｂは、遮光層２１４と第１下地絶縁層２１１ａとの間の層に設けられている。

素子基板２１０は、基材１０ｓの一方の面１０ａに設けられた凹部２１８を備えている。凹部２１８は、基材１０ｓの一方の面１０ａにおける法線方向（Ｚ方向）からの平面視で、Ｙ方向に隣り合う、第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’との間隙に設けられている。凹部２１８内の上方には、基材１０ｓ側から正のＺ方向側に向かって、第１下地絶縁層２１１ａ、光吸収層２１１ｂ、遮光層２１４、第３下地絶縁層２１１ｃの順に各層が設けられている。

凹部２１８内には、遮光層２１４の少なくとも一部が設けられている。遮光層２１４は本発明の遮光層（遮光構造）の一例であり、第１下地絶縁層２１１ａは本発明の層間絶縁層の一例である。本実施形態は、実施形態２の素子基板１１０に対して、第２下地絶縁層１１１ｂに替えて光吸収層２１１ｂを備えることに加え、凹部２１８の底面２１８ａと遮光層２１４との間に、第１下地絶縁層２１１ａおよび光吸収層２１１ｂが介在する点が異なる。ここで、光吸収層２１１ｂが絶縁性を有している場合には、第１下地絶縁層２１１ａを省略してもよい。

遮光層２１４は、半導体層３０ａと第２走査線３ｂ，３ｂ’との間の層としての第１下地絶縁層２１１ａおよび第３下地絶縁層２１１ｃに、第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’との間隙を覆って設けられている。第１下地絶縁層２１１ａは、第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の上方と、上記間隙および凹部２１８内における基材１０ｓの上方と、を覆って設けられている。

光吸収層２１１ｂは、凹部２１８内の第１下地絶縁層２１１ａを覆うと共に、正および負のＹ方向へ延在し、第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の上記間隙側の端部上方まで延在している。

遮光層２１４は、光吸収層２１１ｂを覆って設けられている。光吸収層２１１ｂおよび遮光層２１４は、半導体層３０ａ（高濃度不純物領域３０ｄ，３０ｓ）の下方までは延在していない。遮光層２１４および遮光層２１４が被覆されていない第１下地絶縁層２１１ａの上方を覆って、第３下地絶縁層２１１ｃが設けられている。

凹部２１８の底面２１８ａから基材１０ｓの一方の面１０ａまでの高さｈ２は、光吸収層２１１ｂの厚さｔ３と第１下地絶縁層２１１ａの厚さｔ２との合計値よりも大きい。これにより、第１下地絶縁層２１１ａ、光吸収層２１１ｂ、遮光層２１４は、凹部２１８内において、基材１０ｓに食い込むようにして設けられる。高さｈ２、厚さｔ２，ｔ３は、特に限定されないが、厚さｔ２と厚さｔ３との合計値が、高さｈ２の値よりも小さければよい。これにより、遮光層２１４の下方の面が、面１０ａよりも下方に位置する。そのため、基材１０ｓ側から入射した光は、第２走査線３ｂ，３ｂ’よりも先に遮光層２１４に到達する。上述したように、光吸収層２１１ｂを設けることから、例えば、高さｈ２は約２００ｎｍであり、厚さｔ２が約５０ｎｍであり、厚さｔ３が約５０ｎｍである。

また、別の構成を挙げると、遮光層２１４として、遮光性が高い、厚さ約４５ｎｍのタングステンシリサイド、チタン、タングステンシリサイドの３層構造を用い、光吸収層２１１ｂとして、厚さｔ３が約５０ｎｍの窒化シリコンを用いて、第１下地絶縁層２１１ａを兼ねる構成とすると、厚さｔ２は０ｎｍとなる。これにより、高さｈ２は、約１００ｎｍとなり、凹凸を小さくすることが可能となる。

光吸収層２１１ｂは、光を吸収する機能を有している。そのため、基材１０ｓ側から入射した光が、第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の間隙から回折光として回り込むと、まず光吸収層２１１ｂによって吸収されて減衰する。減衰した回折光は、光吸収層２１１ｂの上方に設けられた遮光層２１４によって遮られる。これにより、半導体層３０ａに入射する回折光がより低減されて、半導体層３０ａに対する遮光性がさらに向上する。

本実施形態では、第１下地絶縁層２１１ａ、第３下地絶縁層２１１ｃの形成材料として、酸化シリコンを用いる。具体的には、第１下地絶縁層２１１ａおよび第３下地絶縁層２１１ｃは、ＴＥＯＳ膜から成る。これらの層の厚さは、特に限定されないが、例えば、第１下地絶縁層２１１ａの厚さが約５０ｎｍ、第３下地絶縁層２１１ｃの厚さが約２００ｎｍである。

光吸収層２１１ｂには、光吸収性を有する形成材料が採用可能である。本実施形態では、光吸収層２１１ｂとして、酸化チタンを採用している。光吸収層２１１ｂの厚さは、特に限定されないが、例えば約５０ｎｍである。光吸収層２１１ｂの詳細な構成については後述する。

遮光層２１４には、上述した実施形態１の遮光層１４と同様な形成材料が採用可能である。本実施形態では、遮光層２１４として、タングステンシリサイド、チタン、タングステンシリサイドの３層構造を採用している。

凹部２１８は、平面視で、Ｙ方向においては、第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’との間隙に略重なる領域に、Ｘ方向においては、図示を省略するが、第２走査線３ｂ，３ｂ’の幅より狭い領域に設けられている。

上述した凹部２１８、遮光層２１４、光吸収層２１１ｂを含む遮光構造は、基材１０ｓに対してエッチング法によるパターニングによって形成される。詳しくは、基材１０ｓ上にエッチング処理を施して、凹部２１８を形成する。次いで、順に、第１下地絶縁層２１１ａ、光吸収層２１１ｂ、遮光層２１４を設けてパターニングする。遮光層２１４、光吸収層２１１ｂなどの形成には、公知の方法が採用可能であり、例えば、フォトリソグラフィー法によるパターニングを用いる。

＜光吸収層の構成＞
光吸収層２１１ｂの構成を調整することにより、半導体層３０ａに入射する回折光をさらに低減することができる。詳しくは、光吸収層２１１ｂにおいて調整される構成としては、屈折率ｎ、厚さｔａ、光の吸収に係わる消衰係数ｋが挙げられる。以下、図面を参照して、光学シミュレーションによる好ましい光吸収層２１１ｂの構成について説明する。図１１は、光学シミュレーションにおける光吸収層および遮光層などのモデル層構造を示す概略断面図である。図１２Ａ，１２Ｂ、図１３Ａ，１３Ｂ、図１４Ａ，１４Ｂは、光学シミュレーションの結果を示すグラフである。

まず、図１１を参照して、光学シミュレーションにおけるモデル層構造について説明する。該モデル層構造は、屈折率が１．４６の石英基板Ｑｚ上（正のＺ方向側）に、光吸収層ＡＳ、遮光層ＳＨ、絶縁層ＩＳをこの順番で積層した構造である。すなわち、光吸収層ＡＳは、遮光層ＳＨと石英基板Ｑｚとの間に設けられている。石英基板Ｑｚは、基材１０ｓを想定したものである。光吸収層ＡＳは、光吸収層２１１ｂを想定したものである。遮光層ＳＨは、遮光層２１４を想定したものであるが、当光学シミュレーションにおいては、形成材料を単層のタングステンシリサイドとした。絶縁層ＩＳは、第３下地絶縁層２１１ｃを想定したものである。

遮光層ＳＨは、厚さを１００ｎｍと２００ｎｍとの２種類に設定した。遮光層ＳＨのタングステンシリサイドは、屈折率を５．５、消衰係数を０．９である。

絶縁層ＩＳは、屈折率が石英基板Ｑｚと同じ１．４６の酸化シリコン層であり、厚さを２００ｎｍとした。絶縁層ＩＳ（酸化シリコン）の消衰係数は０．０である。

光吸収層ＡＳは、厚さｔａを５０ｎｍに設定した。光吸収層ＡＳの厚さｔａが５０ｎｍであることにより、光吸収層ＡＳを製造しやすくなる。光吸収層ＡＳの厚さｔａが５０ｎｍ以下であると、光吸収層ＡＳにおける割れの発生を低減することができる。光吸収層ＡＳの屈折率ｎの範囲は、１．２から４．５とした。光吸収層ＡＳの消衰係数ｋの範囲は、０．０から３．０とした。

媒質に入射する入射光の強度をＩ₀として、光が媒質中を距離ｘ進行したときの光の強度Ｉは、ランバートの法則によって、下記数式（１）で表される。
Ｉ＝Ｉ₀ｅｘｐ（−αｘ） ・・・（１）

ここで定数αは、吸収係数と呼ばれている。また、真空中の光の波長をλとすると、吸収係数（定数α）と消衰係数ｋとの間には、下記数式（２）が成り立つ。
α＝４πｋ／λ ・・・（２）

上述したモデル層構造を前提として光学シミュレーションを行い、石英基板Ｑｚ側から入射する光Ｌｉの強度に対する、反射光Ｌｒの強度の割合、すなわち反射率、光の遮光性を示すＯＤ（Optical Density）値、吸光率を求めた。ＯＤ値は、石英基板Ｑｚ側から入射する光Ｌｉの強度に対する透過光Ｌｔの強度の割合、すなわち透過率の逆数の対数として求めることが可能である。石英基板Ｑｚ側から入射する光Ｌｉの強度を、例えば１とすると、吸光率は、１から反射率と透過率とを減じた値となる。

なお、上記モデル層構造における各層の形成材料の屈折率および消衰係数は、波長が５５０ｎｍの光を前提とした値である。

上記モデル層構造において、半導体層３０ａに入射する回折光が低減される好ましい状態とは、入射光Ｌｉの強度に対して、反射光Ｌｒや透過光Ｌｔの強度が小さくなることである。換言すれば、入射光Ｌｉに対して反射性（反射率）が低く、遮光性（ＯＤ値）と吸収性（吸光率）とが高いことが好ましい。

次に、図１２Ａ，１２Ｂ、図１３Ａ，１３Ｂ、図１４Ａ，１４Ｂ（以降、単に「図１２Ａから図１４Ｂ」ということもある。）を参照して、光学シミュレーションの結果について説明する。図１２Ａから図１４Ｂは、光吸収層ＡＳの屈折率ｎを１．２、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５としたときの、反射率、ＯＤ値、吸光率をそれぞれ示している。詳しくは、図１２Ａ，１２ｂが反射率（％）のグラフであり、図１３Ａ，１３ＢがＯＤ値のグラフであり、図１４Ａ，１４Ｂが吸光率（％）のグラフである。また、図１２Ａから図１４Ｂでは、遮光層ＳＨの厚さが１００ｎｍと２００ｎｍとの２種類の条件に対して、光吸収層ＡＳの消衰係数ｋを、０．０から０．３までは０．１ずつ、０．５から３．０までは０．５ずつそれぞれ変化させている。なお、図１４Ａ，１４Ｂでは、上記モデル層構造において、光吸収層ＡＳを省略した場合の吸収率（６５％）を破線で表示している。

図１２Ａに示すように、屈折率ｎ＝１．２における反射率の極小値は、約３０％であり、屈折率ｎ＝１．５における反射率の極小値は約２０％強である。すなわち、屈折率ｎが１．２から１．５になることにより、反射率が約１０％向上する。この傾向は、屈折率ｎが２．５となるまで同様であり、屈折率ｎが増えるのに連れて次第に反射率の極小値が減少していく。そして、屈折率ｎ＝２．５における反射率の極小値は、約０％となる。また、図１２Ｂに示すように、屈折率ｎが３．０から４．５に増加するにつれて、反射率の極小値は増大する。したがって、反射率の極小値を約２０％以下に抑えるためには、屈折率ｎを１．５以上、４．０以下の範囲にとすることが好ましい。

図１３Ａ，１３Ｂに示すように、遮光性の指標であるＯＤ値は、光吸収層ＡＳの屈折率ｎには殆ど依存しないが、光吸収層ＡＳの消衰係数ｋの値と相関関係がある。また、ＯＤ値は、遮光層ＳＨの厚さに依存し、遮光層ＳＨの厚さが２００ｎｍである方が、１００ｎｍである方よりも約１．０高くなる。

図１４Ａ，１４Ｂに示すように、屈折率ｎが１．２および４．５における吸光率は、比較で図示した、光吸収層ＡＳを省略した場合（破線：吸収率６５％）と比べて向上が見られない。これに対して、屈折率ｎが１．５から４．０までの範囲では、概ね消衰係数ｋが０．０から２．０の範囲において、吸収率６５％を上回っている。また同範囲において、遮光層ＳＨの厚さは、消衰係数ｋが概ね０から１の場合に、厚さが２００ｎｍである方が吸光率が高い水準があるものの、厚さが１００ｎｍであっても吸収率の向上効果が得られている。そのため、遮光層ＳＨ（遮光層２１４）の厚さを薄く設定して、遮光層２１４における割れの発生を低減することができる。したがって、光吸収層による吸収率を６５％以上とするには、屈折率ｎを１．５以上、４．０以下とし、消衰係数ｋを０．０以上、２．０以下とすることが好ましい。

以上から、光吸収層ＡＳ、すなわち光吸収層２１１ｂによって、半導体層３０ａに入射する回折光をさらに低減するには、光吸収層２１１ｂにおいて、屈折率ｎが１．５以上、４．０以下であり、消衰係数ｋが０．０以上、２．０以下である形成材料を含むことが好ましい。これにより、入射光の反射率が低減されると共に、入射光の吸収率を向上させることができる。

このような光吸収層２１１ｂの形成材料としては、特に限定されないが、Ｔｉ（チタン）または酸化チタンが挙げられる。例えば、光の波長を５５０ｎｍとすると、Ｔｉから成る金属膜は、屈折率が約１．９２であり、消衰係数が約２．６７である。Ｔｉから成る金属膜の酸化が進んで完全にＴｉの酸化膜（ＴｉＯ₂）となると、屈折率が増大し、約２．５（アモルファス）あるいは２．９５（ルチル）となり、消衰係数がほぼ０となる。また、Ｔｉ以外の形成材料としては、シリコンとの結合より、酸素との結合を好む、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）の絶縁膜、ＨｆＯ₂、ＺｒＯ₂や酸化シリコンより屈折率の高い酸窒化シリコン、窒化シリコンなどが挙げられる。

以上に述べたように、本実施形態に係る素子基板２１０を備えた電気光学装置としての液晶装置によれば、実施形態１の効果に加えて以下の効果を得ることができる。

遮光層２１４と第２走査線３ｂ，３ｂ’との間から半導体層３０ａへ伝搬する回折光が、光吸収層２１１ｂによって吸収されて減衰する。そのため、半導体層３０ａに対する遮光性をさらに向上させることができる。また、第１下地絶縁層２１１ａによって、遮光層２１４と第２走査線３ｂ，３ｂ’との短絡を防止することができる。

凹部２１８内において、遮光層２１４と基材１０ｓとの間に第１下地絶縁層２１１ａを設けても、遮光層２１４は、基材１０ｓの一方の面１０ａにおける法線方向で、第２走査線３ｂ，３ｂ’より基材１０ｓの他方の面に近い位置に設けられる。そのため、半導体層３０ａに対する遮光性をさらに向上させることができる。

（実施形態４）
＜素子基板の遮光構造＞
本実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置における、素子基板の遮光構造について説明する。本実施形態の液晶装置は、実施形態１の液晶装置１００における遮光層１４の配置を異ならせたものであり、液晶装置１００と同様な表示領域Ｅ（非開口領域および開口領域）を備えている。そのため、本実施形態の説明においては、実施形態１における第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’との間隙に相当する領域の拡大図を用いる。

以降、図１５を参照して説明する。図１５は、実施形態４に係る遮光層の配置を示す拡大平面図である。図１５では、本実施形態に係る遮光層３１４の平面的な配置を示すために、第２走査線３ｂ，３ｂ’、半導体層３０ａの一部のみを図示し、遮光層３１４が配置される領域を破線で示している。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。

図１５に示すように、本実施形態の遮光層３１４は、Ｙ方向における、第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’との間隙を覆って設けられている。遮光層３１４は、正のＺ方向からの平面視で、第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の端部と重なることに加えて、Ｙ方向における領域が拡大されて設けられている。すなわち、遮光層３１４は、実施形態１と比べて、ＬＤＤ領域（低濃度不純物領域３０ｅ，３０ｆ）に近い領域まで配置されている。

そのため、第２走査線３ｂと第２走査線３ｂ’との間隙から回り込んだ回折光が、さらにＬＤＤ領域およびチャネル領域３０ｃ（図７参照）に伝搬し難くなる。これにより、本実施形態に係る素子基板の遮光構造によれば、実施形態１の効果に加えて、さらに遮光性を向上させることができる。

（実施形態５）
＜素子基板の遮光構造＞
本実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置における、素子基板の遮光構造について説明する。本実施形態の液晶装置は、実施形態１の液晶装置１００における素子基板１０の遮光構造を異ならせたものであり、液晶装置１００と同様な表示領域Ｅ（非開口領域および開口領域）を備えている。そのため、本実施形態の液晶装置の説明においても、図４Ｂに示した線分Ｂ−Ｂ’に沿った断面図を用いることとする。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。

以降、図１６を参照して説明する。図１６は、実施形態５に係る図４ＢのＢ−Ｂ’線に沿った素子基板の構造を示す拡大断面図である。なお、図１６においては、第４層以上の図示を省略している。

図１６に示すように、本実施形態に係る液晶装置の素子基板４１０は、基板としての基材１０ｓ、ＴＦＴ３０（図示せず）、第２走査線３ｂ，３ｂ’、遮光層４１４を備えている。第２走査線３ｂ，３ｂ’は、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａと基材１０ｓとの間の層にあって、遮光性を有している。

遮光層４１４は、基材１０ｓと第１下地絶縁層４１１ａとの間の層に設けられている。また、遮光層４１４は、基材１０ｓの一方の面１０ａにおける法線方向（正のＺ方向）からの平面視で、第２走査線３ｂと当該第２走査線３ｂの隣の第２走査線３ｂ’との間において、第２走査線３ｂの端部および隣の第２走査線３ｂ’の端部とそれぞれ重なるように設けられている。なお、遮光層４１４が本発明の遮光層（遮光構造）の一例である。このように、本実施形態の素子基板４１０は、第２走査線３ｂ，３ｂ’に対して、負のＺ方向（下方）側に遮光層４１４が設けられている点が、実施形態１とは異なっている。

詳しくは、基材１０ｓの一方の面１０ａの上方（正のＺ方向側）に、遮光層４１４が設けられている。遮光層４１４は、第２走査線３ｂ、３ｂ’の端部とそれぞれ重なると共に、かつ正および負のＹ方向へ延在している。遮光層４１４の上記平面視における配置は、実施形態１の遮光層１４と同様である。これにより、基材１０ｓ側から入射した光が、第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の間隙から回り込んで、回折光となって半導体層３０ａに入射することが抑えられる。

遮光層４１４および遮光層４１４が設けられていない基材１０ｓの一方の面１０ａを覆って、第１下地絶縁層４１１ａが設けられている。すなわち、第１下地絶縁層４１１ａは、基材１０ｓと第２走査線３ｂ，３ｂ’との間の層に、遮光層４１４の上方を覆って設けられている。第１下地絶縁層４１１ａによって、遮光層４１４と第２走査線３ｂ，３ｂ’との短絡が防止される。なお、本実施形態では、遮光層４１４は、半導体層３０ａの下方まで延在しない形態としたが、これに限定されない。遮光層４１４は、半導体層３０ａにおける、チャネル領域３０ｃおよびＬＤＤ領域（低濃度不純物領域３０ｅ，３０ｆ）と重ならなければ、高濃度不純物領域３０ｄ，３０ｓの下方まで延在していてもよい。

遮光層４１４には、上述した遮光層１４と同様な形成材料が採用可能である。本実施形態では、遮光層４１４として、タングステンシリサイド（厚さ約２００ｎｍ）の単層を採用している。遮光層４１４の形成には、公知の方法が採用可能であり、例えば、フォトリソグラフィー法によるパターニングを用いる。

ここで、遮光層４１４を設けたことによる、第１下地絶縁層４１１ａの上方に生じる凹凸を軽減するため、第１下地絶縁層４１１ａには、化学的機械的処理が施されている。そのため、遮光層４１４に由来する、第１下地絶縁層４１１ａの上方の凹凸が軽減され、凹凸の影響が第２走査線３ｂ，３ｂ’などへ及ぶことが抑えられる。

第１下地絶縁層４１１ａの上方には、第２走査線３ｂ，３ｂ’が設けられている。正のＺ方向からの平面視における第２走査線３ｂ，３ｂ’の配置は、実施形態１の素子基板１０と同様である。

第２走査線３ｂおよび第２走査線３ｂ’の間の第１下地絶縁層４１１ａと、第２走査線３ｂ，３ｂ’との上方を覆って、第３下地絶縁層４１１ｃが設けられている。

本実施形態では、第１下地絶縁層４１１ａおよび第３下地絶縁層４１１ｃの形成材料として、酸化シリコンを用いる。具体的には、第１下地絶縁層４１１ａおよび第３下地絶縁層４１１ｃは、ＴＥＯＳ膜から成る。ＴＥＯＳ膜は、成膜性が高く、比較的に厚い膜厚であっても良好な被覆状態で形成することが可能であって、充分な絶縁性を有している。ＴＥＯＳ膜は、ＴＥＯＳ以外のシリケートガラスまたは酸化シリコンで代替してもよい。

第１下地絶縁層４１１ａおよび第３下地絶縁層４１１ｃの厚さは、特に限定されないが、例えば、第１下地絶縁層４１１ａの厚さが約２００ｎｍ、第３下地絶縁層４１１ｃの厚さが約２５０ｎｍである。

本実施形態の素子基板４１０において、第３下地絶縁層４１１ｃよりも上方の層構成は、実施形態１の素子基板１０と同様である。

以上に述べたように、本実施形態に係る素子基板４１０を備えた電気光学装置としての液晶装置によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができる。

（実施形態６）
＜電子機器＞
本実施形態の電子機器としての投射型表示装置について、図１７を参照して説明する。図１７は、実施形態６に係る電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図である。

本実施形態に係る投射型表示装置１０００には、上記実施形態の液晶装置が搭載されている。

図１７に示すように、投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って配置された偏光照明装置１１００と、光分離素子としての２つのダイクロイックミラー１１０４，１１０５と、３つの反射ミラー１１０６，１１０７，１１０８と、５つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５と、３つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム１２０６と、投射レンズ１２０７とを備えている。

偏光照明装置１１００は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源から成る光源としてのランプユニット１１０１と、インテグレーターレンズ１１０２と、偏光変換素子１１０３とから概略構成されている。

ダイクロイックミラー１１０４は、偏光照明装置１１００から出射された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）を反射させ、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを透過させる。もう１つのダイクロイックミラー１１０５は、ダイクロイックミラー１１０４を透過した緑色光（Ｇ）を反射させ、青色光（Ｂ）を透過させる。

ダイクロイックミラー１１０４で反射した赤色光（Ｒ）は、反射ミラー１１０６で反射した後にリレーレンズ１２０５を経由して液晶ライトバルブ１２１０に入射する。ダイクロイックミラー１１０５で反射した緑色光（Ｇ）は、リレーレンズ１２０４を経由して液晶ライトバルブ１２２０に入射する。ダイクロイックミラー１１０５を透過した青色光（Ｂ）は、３つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３と２つの反射ミラー１１０７，１１０８とから成る導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３０に入射する。

液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０は、クロスダイクロイックプリズム１２０６の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０に入射した色光は、映像情報（映像信号）に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム１２０６に向けて射出される。

このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ１２０７によってスクリーン１３００上に投射され、画像が拡大されて表示される。

液晶ライトバルブ１２１０は、上述した液晶装置１００（図１参照）が適用されたものである。液晶装置１００は、色光の入射側と出射側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ１２２０，１２３０も同様である。なお、液晶ライトバルブ１２１０に適用される液晶装置は、実施形態１の液晶装置１００に限定されず、実施形態１以外の上記実施形態の液晶装置も適用可能である。

このような投射型表示装置１０００によれば、実施形態１の液晶装置１００が用いられているため、液晶装置１００における半導体層３０ａ（図６参照）に対する遮光性が向上すると共に、ＴＦＴ３０（図５参照）におけるオフリーク電流が低減される。そのため、画素ムラなどの表示品質が向上した投射型表示装置１０００を提供することができる。

なお、偏光照明装置１１００に用いられる光源は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源に限定されず、青色光、緑色光、赤色光に対応した単色光が得られるＬＥＤ光源やレーザー光源を、色光が入射する液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０のそれぞれに対応して配置する構成としてもよい。

なお、液晶装置１００は、投射型表示装置１０００の他に、ＥＶＦ（Electrical View Finder）、モバイルミニプロジェクター、ヘッドアップディスプレイ、スマートフォン、携帯電話、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ディスプレイ、車載機器、オーディオ機器、露光装置や照明機器などの各種電子機器に搭載されてもよい。

（変形例１）
本変形例に係る電気光学装置としての液晶装置は、実施形態３の素子基板２１０において、光吸収層２１１ｂに替えて、ＨＴＯ膜から成る第２下地絶縁層を備えている。第２下地絶縁層の厚さは、特に限定されないが、例えば約５０ｎｍである。これにより、実施形態２と同等な効果が得られる。

以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。

電気光学装置は、基板と、トランジスターと、トランジスターの半導体層と基板との間の層に遮光性を有する走査線と、基板の一方の面における法線方向からの平面視で、走査線と当該走査線の隣の走査線との間において、走査線の端部および隣の走査線の端部とそれぞれ重なるように設けられた遮光層と、を備える。

この構成によれば、トランジスターの半導体層に対する遮光性を向上させることができる。詳しくは、遮光性を有する走査線に加えて、走査線の端部および隣の走査線の端部とそれぞれ重なる遮光層が設けられている。そのため、走査線の端部と隣の走査線の端部との間から半導体層へ伝搬する回折光が低減される。したがって、半導体層が設けられた基板側から入射する光に対して、従来と比べて半導体層への光の回り込みを抑えることができる。以上により、トランジスターの半導体層に対して遮光性が向上した電気光学装置を提供することができる。

上記の電気光学装置は、遮光層と走査線との間の層に層間絶縁層を備えることが好ましい。

この構成によれば、層間絶縁層によって、遮光層と走査線との短絡を防止することができる。

上記の電気光学装置は、遮光層と層間絶縁層との間の層に光吸収層を備えることが好ましい。

この構成によれば、遮光層と走査線との間から半導体層へ伝搬する回折光が、光吸収層によって吸収されて減衰する。そのため、半導体層に対する遮光性をさらに向上させることができる。

上記の電気光学装置において、光吸収層は、波長が５５０ｎｍの光に対して、屈折率が１．５以上、４．０以下であり、消衰係数が０．０以上、２．０以下である形成材料を含むことが好ましい。

この構成によれば、入射光の反射率が低減されると共に、入射光の吸収率を向上させることができる。すなわち、半導体層に入射する回折光がさらに低減される。

上記の電気光学装置において、遮光層は、基板の一方の面における法線方向からの平面視で、半導体層のチャネル領域およびＬＤＤ領域と重ならないことが好ましい。

この構成によれば、遮光層が半導体層のチャネル領域およびＬＤＤ領域まで延伸しないため、遮光層に由来する凹凸段差が、チャネル領域およびＬＤＤ領域に生じない。チャネル領域およびＬＤＤ領域に凹凸段差が生じると、半導体層をパターン形成する際に寸法ばらつきが発生しやすくなり、ダイオード接合リークばらつきに影響する。すなわち、上記凹凸段差が生じないことから、半導体層における寸法ばらつきが発生しにくくなり、ダイオード接合リークばらつきを抑えることができる。

上記の電気光学装置において、基板の一方の面に設けられた凹部を備え、凹部は、基板の一方の面における法線方向からの平面視で、隣り合う走査線の間隙に設けられ、凹部内には、遮光層の少なくとも一部が設けられていることが好ましい。

この構成によれば、基板に食い込むように、遮光層の一部が凹部内に設けられる。すなわち、基板の一方の面に対して、凹部内の遮光層は下方に設けられる。そのため、遮光層と走査線との間隙を回折光が伝搬し難くなり、半導体層に対する遮光性をさらに向上させることができる。

上記の電気光学装置において、凹部の底面から基板の一方の面までの高さは、遮光層の厚さよりも大きいことが好ましい。

この構成によれば、遮光層の一部が基板により食い込むように設けられる。そのため、半導体層に対する遮光性をさらに向上させることができる。

上記の電気光学装置において、基板の一方の面に設けられた凹部を備え、凹部の底面から基板の一方の面までの高さは、光吸収層の厚さと層間絶縁層の厚さとの合計値よりも大きいことが好ましい。

この構成によれば、凹部内において、遮光層と基板との間に層間絶縁層を設けても、遮光層は、基板の一方の面における法線方向で、走査線より基板の他方の面に近い位置に設けられる。そのため、半導体層に対する遮光性をさらに向上させることができる。

電子機器は、上記の電気光学装置を備える。

この構成によれば、半導体層に対する遮光性が向上すると共に、トランジスターにおけるオフリーク電流が低減された電気光学装置を備え、画素ムラなどの表示品質が向上した電子機器を提供することができる。

３ｂ，３ｂ’…走査線としての第２走査線、１０ａ…基板としての基材１０ｓの一方の面、１０ｓ…基板としての基材、１４，１１４，２１４，３１４，４１４…遮光層、３０…トランジスターとしてのＴＦＴ、３０ａ…半導体層、３０ｃ…チャネル領域、１００…電気光学装置としての液晶装置、１１８，２１８…凹部、１１８ａ，２１８ａ…凹部の底面、２１１ａ，４１１ａ…層間絶縁層としての第１下地絶縁層、２１１ｂ…光吸収層、１０００…電子機器としての投射型表示装置。

Claims (9)

1. 基板と、
   第１方向に沿って延在するとともに前記第１方向と交差する第２方向に沿って両側に突出する突出部を有する遮光性の走査線と、
   前記走査線の前記基板側とは反対側に、前記基板の一方の面における法線方向からの平面視で、前記突出部と重なるように前記第２方向に沿って延在する半導体層を有するトランジスターと、
   前記基板と前記トランジスターとの間の層において、前記平面視で前記走査線の突出部と当該走査線の隣の走査線の突出部との間に、前記走査線の突出部の端部および前記隣の走査線の突出部の端部とそれぞれ重なるように設けられた島状の遮光層と、を備える電気光学装置。
2. 前記遮光層と前記走査線との間の層に、ＴＥＯＳ膜とＨＴＯ膜とを有する層間絶縁層を備えた請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記遮光層と前記層間絶縁層との間の層に光吸収層を備えた請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記光吸収層は、波長が５５０ｎｍの光に対して、屈折率が１．５以上、４．０以下であり、消衰係数が０．０以上、２．０以下である形成材料を含む、請求項３に記載の電気光学装置。
5. 前記遮光層は、前記平面視で前記半導体層のチャネル領域およびＬＤＤ領域と重ならない、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気光学装置。
6. 前記基板の前記一方の面に設けられた凹部を備え、
   前記凹部は、前記基板の前記一方の面における法線方向からの平面視で、隣り合う前記走査線の間隙に設けられ、
   前記凹部内には、前記遮光層の少なくとも一部が設けられている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電気光学装置。
7. 前記凹部の底面から前記基板の前記一方の面までの高さは、前記遮光層の厚さよりも大きい、請求項６に記載の電気光学装置。
8. 前記基板の前記一方の面に設けられた凹部を備え、
   前記凹部の底面から前記基板の前記一方の面までの高さは、前記光吸収層の厚さと前記層間絶縁層の厚さとの合計値よりも大きい、請求項３に記載の電気光学装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電気光学装置を備えた電子機器。

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