電気光学装置および電子機器
【課題】画素を透過する光の透過率が高く、光源から発する光を有効に利用可能な電気光学装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】本適用例の電気光学装置としての液晶装置は、素子基板１０と、画素に配置された透光性の画素電極１５と、素子基板１０と画素電極１５との間に設けられ、誘電体層１６ｂを介して対向配置された一対の透光性電極を有する蓄積容量１６と、蓄積容量１６と画素電極１５との間に設けられた第３層間絶縁膜１４と、を備え、画素を透過する光の分光分布が、少なくとも赤、緑、青の各波長範囲に対応して透過率のピークを有するように、画素電極１５、一対の透光性電極としての第１電極１６ａおよび第２電極１６ｃ、ならびに第３層間絶縁膜１４のそれぞれの膜厚が設定されている。
【解決手段】本適用例の電気光学装置としての液晶装置は、素子基板１０と、画素に配置された透光性の画素電極１５と、素子基板１０と画素電極１５との間に設けられ、誘電体層１６ｂを介して対向配置された一対の透光性電極を有する蓄積容量１６と、蓄積容量１６と画素電極１５との間に設けられた第３層間絶縁膜１４と、を備え、画素を透過する光の分光分布が、少なくとも赤、緑、青の各波長範囲に対応して透過率のピークを有するように、画素電極１５、一対の透光性電極としての第１電極１６ａおよび第２電極１６ｃ、ならびに第３層間絶縁膜１４のそれぞれの膜厚が設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記電気光学装置として、例えば液晶プロジェクターの光変調手段（ライトバルブ）として用いられるアクティブ駆動型の液晶装置が挙げられる。該液晶装置の画素は、画素電極と、画素電極をスイッチング制御するトランジスターと、画素電極に書き込まれた画像信号を保持するための蓄積容量とを含む画素回路を有している。
【０００３】
このような液晶装置では、より優れた表示品位を実現するために、例えば画素数を増やすことが試みられている。液晶装置の大きさを変えずに画素数を増やすことは画素の高精細化に繋がり、トランジスターの小型化はもちろんのこと、所定の電気容量を有する蓄積容量をどのように確保するかが課題となっている。
【０００４】
上記課題を解決するため、表示領域のうち光が透過可能な開口領域において、トランジスター素子の上層に設けられた透明導電膜と、該透明導電膜上に形成された誘電体層と、該透明導電膜と該誘電体層と共に蓄積容量を構成し、該トランジスター素子に電気的に接続された透明な画素電極とを備えた電気光学装置が開示されている（特許文献１）。
上記電気光学装置によれば、開口領域に蓄積容量を構成しているので、非開口領域に蓄積容量を形成する場合に比べて、画素が高精細になっても、蓄積容量における所望の電気容量を確保できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７６１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、透光性の誘電体層を挟んで透明導電膜と画素電極とを単純に重ねただけでは、開口領域を透過する光がこれらの薄膜層に吸収されたり、該薄膜層の界面で反射したりして、必ずしも所望の透過率を得ることができないおそれがあった。言い換えれば、画素の開口領域に透光性の蓄積容量を設けた場合に、開口領域を透過する光の透過率を最適化する必要があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例の電気光学装置は、基板と、画素に配置された透光性の画素電極と、前記基板と前記画素電極との間に、誘電体層を介して対向配置された一対の透光性電極を有する蓄積容量と、前記蓄積容量と前記画素電極との間に層間絶縁膜と、を備え、前記画素を透過する光の分光分布が、少なくとも赤、緑、青の各波長範囲に対応して透過率のピークを有するように、前記画素電極、前記一対の透光性電極、および前記層間絶縁膜のそれぞれの膜厚が設定されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、画素電極と、蓄積容量を構成する一対の透光性電極と、これらの間の層間絶縁膜のそれぞれの膜厚が調整されて設定されているので、画素の開口領域における光の透過率が可視光の波長範囲に亘って、高い値を示す電気光学装置を提供することができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例の電気光学装置において、前記画素電極および前記一対の透光性電極がＩＴＯ膜からなり、これらの前記ＩＴＯ膜のうちの１つの膜厚が１４０ｎｍ±１０％の範囲にあり、残りの前記ＩＴＯ膜の膜厚が１４０ｎｍ±５％の範囲にあると共に、前記層間絶縁膜がシリコンの酸化膜からなり、前記シリコンの酸化膜の膜厚が１７５ｎｍ±１０％の範囲にあることが好ましい。
この構成によれば、一般的な透明導電材料であるＩＴＯ膜や、同じく一般的な絶縁材料であるシリコンの酸化膜を用いて、画素の開口領域における光の透過率が高い値を示す電気光学装置を実現できる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例の電気光学装置において、前記層間絶縁膜は、前記蓄積容量側の第１酸化シリコン膜と、前記第１酸化シリコン膜に積層され、ボロンがドープされた第２酸化シリコン膜とを含むことが好ましい。
この構成によれば、第１酸化シリコン膜は化学的により安定なボロンがドープされた第２酸化シリコン膜で覆われることになり、この後に画素電極を例えばフォトリソグラフィ法などを用いて形成しても、層間絶縁膜が変質したり、エッチングされて膜厚が変動したりする不具合を避けることができる。つまり、安定した膜質と膜厚とを備えた層間絶縁膜とすることで、結果的に画素における高い透過率を安定的に確保することができる。
【００１２】
［適用例４］本適用例の電子機器は、上記適用例の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
これによれば、従来よりも明るい表示品質が実現された電子機器を提供することができる。
【００１３】
［適用例５］上記適用例の電子機器において、前記電気光学装置を照明する光源を備え、前記光源から発する光における少なくとも赤、緑、青の各波長範囲の光強度のピーク波長と、前記電気光学装置の前記画素を透過する光の分光分布における少なくとも赤、緑、青の各波長範囲に対応する透過率のピーク波長とがほぼ合致していることを特徴とする。
これによれば、光源から発する光が効率よく利用され、明るい表示品質が実現された電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は液晶装置の構成を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ’線で切った概略断面図。
【図２】液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図３】液晶装置における画素の配置を示す概略平面図。
【図４】（ａ）は画素における薄膜トランジスターと信号線の配置を示す概略平面図、（ｂ）は画素における蓄積容量の一対の透光性電極と画素電極の配置を示す概略平面図。
【図５】図４のＡ−Ａ’線で切った画素の構造を示す概略断面図。
【図６】図３のＢ−Ｂ’線で切った画素の構造を示す概略断面図。
【図７】（ａ）は実施例１〜実施例４における第１電極、第２電極、第３層間絶縁膜、画素電極の膜厚を示す表、（ｂ）は実施例５〜実施例１０における第１電極、第２電極、第３層間絶縁膜、画素電極の膜厚を示す表、（ｃ）は比較例１〜比較例６における第１電極、第２電極、第３層間絶縁膜、画素電極の膜厚を示す表。
【図８】実施例１および比較例１〜比較例３における透過光の分光分布を示すグラフ。
【図９】実施例１〜実施例４および比較例４，５における透過光の分光分布を示すグラフ。
【図１０】実施例１と実施例５〜実施例８における透過光の分光分布を示すグラフ。
【図１１】実施例１と実施例９，１０および比較例６における透過光の分光分布を示すグラフ。
【図１２】電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００１６】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
【００１７】
（第１実施形態）
＜液晶装置＞
まず、本実施形態の電気光学装置としての液晶装置について、図１および図２を参照して説明する。図１（ａ）は液晶装置の構成を示す概略平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＨ−Ｈ’線で切った概略断面図、図２は液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００１８】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の電気光学装置としての液晶装置１００は、対向配置された素子基板１０および対向基板２０と、これら一対の基板によって挟持された液晶層５０とを有する。素子基板１０および対向基板２０は、透明な例えば石英基板やガラス基板などが用いられている。
【００１９】
本発明における基板としての素子基板１０は対向基板２０よりも一回り大きく、両基板は、額縁状に配置されたシール材４０を介して接合され、その隙間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を構成している。シール材４０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ている。シール材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（図示省略）が混入されている。
【００２０】
額縁状に配置されたシール材４０の内側には、同じく額縁状に遮光膜２１が設けられている。遮光膜２１は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなり、遮光膜２１の内側が表示領域Ｅとなっている。表示領域Ｅには、マトリックス状に画素Ｐが複数配置されている。表示領域Ｅは、表示に寄与する有効な複数の画素Ｐを囲むように配置された複数のダミー画素を含んでいるとしてもよい。なお、図１では図示省略したが、表示領域Ｅにおいても複数の画素Ｐを平面的に区分する遮光部が設けられている。
【００２１】
素子基板１０の１辺部に沿ったシール材４０との間にデータ線駆動回路１０１が設けられている。また、該１辺部に対向する他の１辺部に沿ったシール材４０の内側に検査回路１０３が設けられている。さらに、該１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿ったシール材４０の内側に走査線駆動回路１０２が設けられている。該１辺部と対向する他の１辺部のシール材４０の内側には、２つの走査線駆動回路１０２を繋ぐ複数の配線１０５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に繋がる配線は、該１辺部に沿って配列した複数の外部接続用端子１０４に接続されている。
以降、該１辺部に沿った方向をＸ方向とし、該１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿った方向をＹ方向として説明する。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、素子基板１０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およびスイッチング素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ；Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴとも称する）３０と、信号配線と、複数の画素電極１５を覆う配向膜１８とが形成されている。
また、ＴＦＴ３０における半導体層に光が入射して光リーク電流が流れ、不適切なスイッチング動作となることを防ぐ遮光構造が採用されている。
【００２３】
対向基板２０の液晶層５０側の表面には、遮光膜２１と、これを覆うように成膜された層間絶縁膜２２と、少なくとも表示領域Ｅに亘って層間絶縁膜２２を覆うように設けられた対向電極２３と、対向電極２３を覆う配向膜２４とが設けられている。
【００２４】
遮光膜２１は、図１（ａ）に示すように平面的にデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０２、検査回路１０３と重なる位置において額縁状に設けられている。これにより対向基板２０側から入射する光を遮蔽して、これらの駆動回路を含む周辺回路の光による誤動作を防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が表示領域Ｅに入射しないように遮蔽して、表示領域Ｅの表示における高いコントラストを確保している。
【００２５】
層間絶縁膜２２は、例えば酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して遮光膜２１を覆うように設けられている。また、層間絶縁膜２２は、遮光膜２１によって基板上に生ずる凹凸を緩和する平坦化層としても機能している。このような層間絶縁膜２２の形成方法としては、例えばプラズマＣＶＤ法などを用いて成膜する方法が挙げられる。
【００２６】
対向電極２３は、例えばＩＴＯなどの透明導電膜からなり、層間絶縁膜２２を覆うと共に、図１（ａ）に示すように対向基板２０の四隅に設けられた上下導通部１０６により素子基板１０側の配線に電気的に接続している。
【００２７】
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。例えば、ポリイミドなどの有機材料を成膜して、その表面をラビングすることにより、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施されたものや、ＳｉＯｘ（酸化シリコン）などの無機材料を気相成長法を用いて成膜して、負の誘電異方性を有する液晶分子に対して略垂直配向処理が施されたものが挙げられる。
【００２８】
図２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線としての複数の走査線３ａおよび複数のデータ線６ａと、走査線３ａに対して平行する容量線３ｂとを有する。
【００２９】
走査線３ａとデータ線６ａとにより区分された領域に、画素電極１５と、ＴＦＴ３０と、蓄積容量１６とが設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。
【００３０】
走査線３ａはＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続され、データ線６ａはＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。画素電極１５はＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。
データ線６ａはデータ線駆動回路１０１（図１参照）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３ａは走査線駆動回路１０２（図１参照）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６ａに供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線６ａ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３ａに対して、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
【００３１】
液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎが所定のタイミングで画素電極１５に書き込まれる構成となっている。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〜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〜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との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１６が接続されている。蓄積容量１６は、ＴＦＴ３０のドレインと容量線３ｂとの間に設けられている。詳しくは後述するが、本実施形態では、蓄積容量１６を構成する一対の透光性電極のうちの一方が容量線３ｂとして機能している。
【００３２】
なお、図１（ａ）に示した検査回路１０３には、データ線６ａが接続されており、液晶装置１００の製造過程において、上記画像信号を検出することで液晶装置１００の動作欠陥などを確認できる構成となっているが、図２の等価回路では省略している。また、検査回路１０３は、上記画像信号をサンプリングしてデータ線６ａに供給するサンプリング回路、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供給するプリチャージ回路を含むものとしてもよい。
【００３３】
このような液晶装置１００は透過型であって、画素Ｐが非駆動時に暗表示となるノーマリーブラックモードや、非駆動時に明表示となるノーマリーホワイトモードの光学設計が採用される。光学設計に応じて、光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子が配置されて用いられる。
【００３４】
次に、画素Ｐの平面的な配置と構造について、図３〜図６を参照して説明する。図３は液晶装置における画素の配置を示す概略平面図、図４（ａ）は画素における薄膜トランジスターと信号線の配置を示す概略平面図、同図（ｂ）は画素における蓄積容量の一対の透光性電極と画素電極の配置を示す概略平面図、図５は図４のＡ−Ａ’線で切った画素の構造を示す概略断面図、図６は図３のＢ−Ｂ’線で切った画素の構造を示す概略断面図である。
【００３５】
図３に示すように、液晶装置１００における画素Ｐは、例えば平面的に略四角形（略正方形）の開口領域を有する。開口領域は、Ｘ方向とＹ方向とに延在し格子状に設けられた遮光性の非開口領域により囲まれている。
【００３６】
Ｘ方向に延在する非開口領域には、図２に示した走査線３ａが設けられている。走査線３ａは遮光性の導電部材が用いられており、走査線３ａによって非開口領域の少なくとも一部が構成されている。
【００３７】
同じく、Ｙ方向に延在する非開口領域には、図２に示したデータ線６ａが設けられている。データ線６ａも遮光性の導電部材が用いられており、これらによって非開口領域の少なくとも一部が構成されている。
【００３８】
非開口領域は、素子基板１０側に設けられた上記信号線類によって構成されるだけでなく、対向基板２０側において格子状にパターニングされた遮光膜２１によっても構成されている。
【００３９】
非開口領域の交差部付近には、図２に示したＴＦＴ３０が設けられている。遮光性を有する非開口領域の交差部付近にＴＦＴ３０を設けることにより、ＴＦＴ３０の光誤動作を防止すると共に、開口領域における開口率を確保している。詳しい画素Ｐの構造については後述するが、交差部付近にＴＦＴ３０を設ける関係上、交差部付近の非開口領域の幅は、他の部分に比べて広くなっている。
【００４０】
次に、図４〜図６を参照して画素Ｐの画素回路における薄膜トランジスターなどの各構成要素について説明する。
図４に示すように、画素Ｐは、走査線３ａとデータ線６ａの交差部に設けられたＴＦＴ３０を有している。ＴＦＴ３０は、データ線側ソース・ドレイン領域３０ｓと、チャネル領域３０ｃと、画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄと、データ線側ソース・ドレイン領域３０ｓとチャネル領域３０ｃとの間に設けられた接合領域３０ｅと、チャネル領域３０ｃと画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄとの間に設けられた接合領域３０ｆとを有するＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造の半導体層３０ａを有している。半導体層３０ａは上記交差部を通過して、走査線３ａと重なるように配置されている。
【００４１】
走査線３ａはデータ線６ａとの交差部において、Ｘ，Ｙ方向に拡張された平面視で四角形の拡張部を有している。当該拡張部に平面的に重なると共に接合領域３０ｆおよび画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄと重ならない開口部を有する折れ曲がった形状のゲート電極３０ｇが設けられている。
【００４２】
ゲート電極３０ｇは、Ｙ方向に延在した部分が平面的にチャネル領域３０ｃと重なっている。また、チャネル領域３０ｃと重なった部分から折り曲げられてＸ方向に延在し、互いに対向する部分がそれぞれ走査線３ａの拡張部との間に設けられたコンタクトホールＣＮＴ３，ＣＮＴ４によって、走査線３ａと電気的に接続している。
【００４３】
コンタクトホールＣＮＴ３，ＣＮＴ４は、平面視でＸ方向が長い矩形状（長方形）であって、半導体層３０ａのチャネル領域３０ｃと接合領域３０ｆとに沿って接合領域３０ｆを挟むように両側に設けられている。
【００４４】
データ線６ａは、Ｙ方向に延在すると共に、走査線３ａとの交差部において同じく四角形の拡張部を有し、当該拡張部からＸ方向に突出した突出部６ｃに設けられたコンタクトホールＣＮＴ１によってデータ線側ソース・ドレイン領域３０ｓと電気的に接続している。コンタクトホールＣＮＴ１を含む部分がソース電極３１となっている。一方、画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄの端部にもコンタクトホールＣＮＴ２が設けられており、コンタクトホールＣＮＴ２を含む部分がドレイン電極３２となっている。
走査線３ａの延在方向（Ｘ方向）において、コンタクトホールＣＮＴ２に隣り合うようにコンタクトホールＣＮＴ６，ＣＮＴ５，ＣＮＴ７が設けられている。コンタクトホールＣＮＴ２とコンタクトホールＣＮＴ５とは島状に設けられた第１中継電極６ｂを介して電気的に接続されている。コンタクトホールＣＮＴ６とコンタクトホールＣＮＴ７とは同じく島状に設けられた第２中継電極７ｂを介して電気的に接続されている。
【００４５】
図４（ｂ）に示すように、画素電極１５は、前述した開口領域（図３参照）と平面的に重なると共に外縁部が非開口領域（図３参照）に掛かるように配置されている。また、画素電極１５はコンタクトホールＣＮＴ７との電気的な接続を図るための突出部１５ａを有している。つまり、画素電極１５は画素Ｐごとに設けられた略四角形（略正方形）の島状となっている。
蓄積容量１６は、一対の透光性電極としての第１電極１６ａと第２電極１６ｃとを有している。第１電極１６ａは前述した開口領域（図３参照）において画素電極１５と平面的に重なるように画素Ｐごとに設けられている。第１電極１６ａはコンタクトホールＣＮＴ６との電気的な接続を図るための突出部１６ａａを有している。つまり、第１電極１６ａは、画素電極１５と同じく略四角形（略正方形）の島状となっている。
【００４６】
これに対して、第２電極１６ｃは、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の画素Ｐに跨るように設けられている。また、第１電極１６ａが電気的に接続されるコンタクトホールＣＮＴ６や画素電極１５が電気的に接続されるコンタクトホールＣＮＴ７と第２電極１６ｃとが重ならないように開口された開口部１６ｃｈを有している。つまり、第２電極１６ｃは、表示領域Ｅに亘るように設けられ、複数の画素Ｐに共通する容量線３ｂの機能を有している。第２電極１６ｃの一部が表示領域Ｅの外側に引き出されて、固定電位が供給される配線に電気的に接続されている。
【００４７】
図５に示すように、素子基板１０上には、まず走査線３ａが形成される。走査線３ａは、半導体層３０ａを遮光する遮光膜を兼ねており、例えばＡｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏなどの金属のうちの少なくとも１つを含む金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、ナイトライド、あるいはこれらが積層されたものを用いることができ、遮光性を有している。
【００４８】
走査線３ａを覆うように例えば酸化シリコンなどからなる下地絶縁膜１０ａが形成され、下地絶縁膜１０ａ上に島状に半導体層３０ａが形成される。半導体層３０ａは例えば多結晶シリコン膜からなり、不純物イオンが注入されて、前述したデータ線側ソース・ドレイン領域３０ｓ、接合領域３０ｅ、チャネル領域３０ｃ、接合領域３０ｆ、画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄを有するＬＤＤ構造が形成されている。
【００４９】
半導体層３０ａを覆うように例えば酸化シリコンなどからなる第１絶縁膜（ゲート絶縁膜）１１ａが形成される。さらに第１絶縁膜１１ａを挟んでチャネル領域３０ｃに対向する位置にゲート電極３０ｇが形成される。ゲート電極３０ｇは例えば多結晶シリコン膜を用いて形成することができ、同時に下地絶縁膜１０ａと第１絶縁膜１１ａとを貫通して走査線３ａ（拡張部）とゲート電極３０ｇとを電気的に接続するコンタクトホールＣＮＴ３，ＣＮＴ４（図示省略）も形成される。
【００５０】
ゲート電極３０ｇと第１絶縁膜１１ａとを覆うようにして例えば酸化シリコンなどからなる第２絶縁膜１１ｂが形成される。半導体層３０ａのデータ線側ソース・ドレイン領域３０ｓに重なる第１絶縁膜１１ａと第２絶縁膜１１ｂとを貫通するコンタクトホールＣＮＴ１が形成される。同じく、半導体層３０ａの画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄに重なる第１絶縁膜１１ａと第２絶縁膜１１ｂとを貫通するコンタクトホールＣＮＴ２が形成される。続いて、第２絶縁膜１１ｂを覆うように例えばＡｌなどの遮光性の金属からなる導電膜を成膜してパターニングすることにより、データ線側ソース・ドレイン領域３０ｓにコンタクトホールＣＮＴ１を介して電気的に接続されるデータ線６ａが形成される。同時に、画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄにコンタクトホールＣＮＴ２を介して電気的に接続される第１中継電極６ｂが形成される。
【００５１】
続いて、データ線６ａおよび第１中継電極６ｂを覆うように第１層間絶縁膜１２が形成される。第１層間絶縁膜１２は、例えばシリコンの酸化物や窒化物あるいは酸窒化物からなり、ＴＦＴ３０が設けられた領域を覆うことによって生ずる表面の凹凸を平坦化する平坦化処理が施される。平坦化処理の方法としては、例えば化学的機械的研磨処理（Chamical Mechanical Polishing；ＣＭＰ処理）やスピンコート処理などが挙げられる。
【００５２】
第１中継電極６ｂと重なる位置に第１層間絶縁膜１２を貫通するコンタクトホールＣＮＴ５が形成される。このコンタクトホールＣＮＴ５を被覆すると共に第１層間絶縁膜１２を覆うように例えばＡｌなどの遮光性の金属からなる導電膜が成膜され、これをパターニングすることにより、配線７ａと、コンタクトホールＣＮＴ５を介して第１中継電極６ｂに電気的に接続される第２中継電極７ｂとが形成される。
配線７ａは、平面的にＴＦＴ３０の半導体層３０ａやデータ線６ａと重なるように形成され、固定電位が与えられてシールド層として機能するものである。
【００５３】
配線７ａと第２中継電極７ｂとを覆うように第２層間絶縁膜１３が形成される。第２層間絶縁膜１３も、例えばシリコンの酸化物や窒化物あるいは酸窒化物を用いて形成することができ、ＣＭＰ処理などの平坦化処理が施される。
【００５４】
次に、第２中継電極７ｂと重なる位置に第２層間絶縁膜１３を貫通するコンタクトホールＣＮＴ６が形成される。このコンタクトホールＣＮＴ６を被覆すると共に第２層間絶縁膜１３を覆うように、例えばＩＴＯなどの透明導電膜が成膜され、これをパターニングすることにより、突出部１６ａａを有する第１電極１６ａが形成される。第１電極１６ａは突出部１６ａａおよびコンタクトホールＣＮＴ６を介して第２中継電極７ｂと電気的に接続される。
【００５５】
第１電極１６ａのうち少なくとも第２電極１６ｃと対向する部分に誘電体層１６ｂが成膜される。誘電体層１６ｂとしては、シリコン窒化膜や、酸化ハウニュウム（ＨｆＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）などの単層膜、またはこれらの単層膜のうち少なくとも２種の単層膜を積層した多層膜を用いることができる。厚みは、電気容量を考慮して２０ｎｍ〜３０ｎｍとする。誘電体層１６ｂは、このように極薄い薄膜であり、可視光に対して高い透明性を有している。
【００５６】
誘電体層１６ｂを覆うように例えばＩＴＯなどの透明導電膜が成膜され、これをパターニングすることにより、容量線３ｂとして機能する第２電極１６ｃが形成される。第２電極１６ｃはパターニングされた誘電体層１６ｂの側面を含めた表面を覆うように形成される。また、前述したように少なくとも複数の画素Ｐが含まれる表示領域Ｅに亘って形成されると共に、第２中継電極７ｂと平面的に重なる部分に開口部１６ｃｈが形成される。
これによって、誘電体層１６ｂを挟んで第１電極１６ａと第２電極１６ｃとが対向配置され、透光性の蓄積容量１６が構成される。
【００５７】
蓄積容量１６を覆って本発明の層間絶縁膜としての第３層間絶縁膜１４が形成される。第３層間絶縁膜１４も例えばシリコンの酸化物を用いて形成することができ、ＣＭＰ処理などの平坦化処理を施してもよい。加えて、この後にフォトリソグラフィ法を用いて形成される画素電極１５の形成工程で、第３層間絶縁膜１４が変質したり、膜厚が変動することが無いように、化学的に安定なボロンがドープされた酸化シリコン膜で覆うことが好ましい。つまり、第３層間絶縁膜１４は、蓄積容量１６側の第１酸化シリコン膜と、第１酸化シリコン膜に積層され、ボロンがドープされた第２酸化シリコン膜とから構成されている。
【００５８】
次に、第２中継電極７ｂと重なる位置に第２層間絶縁膜１３および第３層間絶縁膜１４を貫通するコンタクトホールＣＮＴ７が形成される。コンタクトホールＣＮＴ７を被覆すると共に、第３層間絶縁膜１４を覆う例えばＩＴＯなどの透明導電膜が成膜され、これをパターニングすることにより、コンタクトホールＣＮＴ７を介して第２中継電極７ｂに電気的に接続される画素電極１５が形成される。
【００５９】
このような素子基板１０の配線構造によれば、ＴＦＴ３０のドレイン電極３２は、第１中継電極６ｂ、コンタクトホールＣＮＴ５、第２中継電極７ｂ、コンタクトホールＣＮＴ７を介して画素電極１５と電気的に接続される。また、第１中継電極６ｂ、コンタクトホールＣＮＴ５、第２中継電極７ｂ、コンタクトホールＣＮＴ６を介して蓄積容量１６の第１電極１６ａと電気的に接続される。
【００６０】
図６に示すように、画素Ｐの開口領域には、透明な素子基板１０上において順に形成された、下地絶縁膜１０ａ、第１絶縁膜１１ａ、第２絶縁膜１１ｂ、第１層間絶縁膜１２、第２層間絶縁膜１３、透光性の蓄積容量１６、第３層間絶縁膜１４、画素電極１５が設けられている。
【００６１】
素子基板１０は、画素回路の構成を有することによって、対向基板２０よりも複雑な層（膜）構造となっている。下地絶縁膜１０ａ、第１絶縁膜１１ａ、第２絶縁膜１１ｂ、第１層間絶縁膜１２、第２層間絶縁膜１３などの絶縁膜は、前述したようにシリコンの酸化物（酸化シリコン膜）または窒化物あるいは酸窒化物からなるため、素子基板１０を構成するところの例えば石英基板とほぼ同じ屈折率（可視光領域で１．４〜１．５）を有している。したがって、屈折率がほぼ同じであるため、これらの層（膜）を透過する可視光は、層（膜）の界面で反射したり、屈折したりすることがほとんどないので、その光強度（透過率）が減衰し難い。
これに対して、蓄積容量１６から画素電極１５までの構造は、透明導電膜（ＩＴＯならば可視光波長領域で屈折率が１．５〜１．９）からなる第１電極１６ａと第２電極１６ｃとの間に誘電体層１６ｂが挟まれ、同じく透明導電膜からなる第２電極１６ｃと画素電極１５との間に第３層間絶縁膜１４が挟まれた構造となっている。つまり、透明導電膜の間に透明導電膜に対して屈折率が異なる（低い）誘電体層１６ｂや第３層間絶縁膜１４を挟んだ構造となっているので、これらの層（膜）を透過する可視光は、層（膜）の界面で反射したり、屈折したりして、その光強度（透過率）が減衰するおそれがある。なお、誘電体層１６ｂは、前述したように電気容量を確保する観点から膜厚を２０ｎｍ〜３０ｎｍとしている。この膜厚の範囲では、開口領域における光の透過率に対してほとんど影響を及ぼさないので、無視することができる。
【００６２】
本実施形態では、画素Ｐの開口領域を透過する光（透過光）の分光分布が、少なくとも赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）に対応してそれぞれ透過率のピークを有するように、画素電極１５、一対の透光性電極としての第１電極１６ａおよび第２電極１６ｃ、第３層間絶縁膜１４のそれぞれの膜厚が設定されている。以降、具体的な実施例、比較例を挙げて説明する。
【００６３】
図７（ａ）は実施例１〜実施例４における第１電極、第２電極、第３層間絶縁膜、画素電極の膜厚を示す表、同図（ｂ）は実施例５〜実施例１０における第１電極、第２電極、第３層間絶縁膜、画素電極の膜厚を示す表、同図（ｃ）は比較例１〜比較例６における第１電極、第２電極、第３層間絶縁膜、画素電極の膜厚を示す表である。図８は実施例１および比較例１〜比較例３における透過光の分光分布を示すグラフ、図９は実施例１〜実施例４および比較例４，５における透過光の分光分布を示すグラフ、図１０は実施例１と実施例５〜実施例８における透過光の分光分布を示すグラフ、図１１は実施例１と実施例９，１０および比較例６における透過光の分光分布を示すグラフである。
【００６４】
以下、図７（ａ）〜（ｃ）を参照して、実施例１〜実施例１０、比較例１〜比較例６における第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、第３層間絶縁膜１４、画素電極１５について説明する。
【００６５】
（実施例１）
実施例１は、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５が、いずれもＩＴＯ膜からなり、それぞれの膜厚は、１４０ｎｍである。第３層間絶縁膜１４は、第１酸化シリコン膜とボロンがドープされた第２酸化シリコン膜が積層されたものであって、膜厚は１７５ｎｍである。
【００６６】
（実施例２）
実施例２は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ５％（７ｎｍ）薄くして、１３３ｎｍに設定したものである。
【００６７】
（実施例３）
実施例３は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ５％（７ｎｍ）厚くして、１４７ｎｍに設定したものである。
【００６８】
（実施例４）
実施例４は、実施例１に対して、画素電極１５の膜厚を１０％（１４ｎｍ）厚くしたものである。
【００６９】
（実施例５）
実施例５は、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を５％（９ｎｍ）薄くして、１６６ｎｍに設定したものである。
【００７０】
（実施例６）
実施例６は、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を１０％（１７ｎｍ）薄くして、１５８ｎｍに設定したものである。
【００７１】
（実施例７）
実施例７は、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を５％（９ｎｍ）厚くして、１８４ｎｍに設定したものである。
【００７２】
（実施例８）
実施例８は、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を１０％（１７ｎｍ）厚くして、１９２ｎｍに設定したものである。
【００７３】
（実施例９）
実施例９は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ５％（７ｎｍ）薄くして１３３ｎｍに設定し、且つ、第３層間絶縁膜１４の膜厚を５％（９ｎｍ）薄くして１６６ｎｍに設定したものである。
【００７４】
（実施例１０）
実施例１０は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ５％（７ｎｍ）厚くして１４７ｎｍに設定し、且つ、第３層間絶縁膜１４の膜厚を５％（９ｎｍ）薄くして１６６ｎｍに設定したものである。
【００７５】
（比較例１）
比較例１は、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を、およそ４３％（７５ｎｍ）薄くして１００ｎｍに設定したものである。
【００７６】
（比較例２）
比較例２は、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を、およそ４３％（７５ｎｍ）厚くして２５０ｎｍに設定したものである。
【００７７】
（比較例３）
比較例３は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ２９％（４０ｎｍ）薄くして、１００ｎｍに設定したものである。
【００７８】
（比較例４）
比較例４は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１０％（１４ｎｍ）薄くして、１２６ｎｍに設定したものである。
【００７９】
（比較例５）
比較例５は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１０％（１４ｎｍ）厚くして、１５４ｎｍに設定したものである。
【００８０】
（比較例６）
比較例６は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１０％（１４ｎｍ）厚くして１５４ｎｍに設定し、且つ、第３層間絶縁膜１４の膜厚をおよそ１０％（１７ｎｍ）薄くして１５８ｎｍに設定したものである。
【００８１】
以下、上記実施例１〜実施例１０、上記比較例１〜比較例６について、開口領域を透過する光（透過光）の分光分布を光学的なシミュレーションによって求めた。また、図８〜図１１に示す分光分布のグラフは、実施例１における赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）における透過率のピークの値を「１」として指数化したものである。なお、透過光の分光分布を求めた光学的なシミュレーションについては、各実施例や各比較例の膜厚構成に相当するサンプル（試作品）の分光特性を実際に測定した結果と比較して、シミュレーションの妥当性が確認されている。
【００８２】
図８に示すように、実施例１の分光分布は、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて、透過率のピークを有している。したがって、可視光領域に亘って高い透過率が実現されている。とりわけ、赤のピーク波長はおよそ６６０ｎｍ、緑のピーク波長がおよそ５５０ｎｍ、青のピーク波長がおよそ４６０ｎｍとなっており、所謂、光の三原色に相当する代表波長に透過率のピークが現れており、色再現性を考慮すると理想的な状態に近いと言える。それゆえに、以降、実施例１を基準として他の実施例や比較例について説明する。
【００８３】
実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を、およそ４３％薄くした比較例１と、およそ４３％厚くした比較例２とでは、共に緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）と、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）とで透過率のピークを示すものの、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）では透過率のピークを示さず、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）に比べて透過率が著しく低下する。また、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）における透過率も実施例１に比べると著しく低い。
【００８４】
実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ２９％薄くした比較例３は、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）と、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）とにおいて透過率のピークを示すものの、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）では透過率のピークを示さず、やはり緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）に比べて透過率が著しく低下する。言い換えれば、可視光波長範囲における透過率の変動幅が大きい。
【００８５】
図９に示すように、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚を、５％薄くした実施例２や５％厚くした実施例３は、実施例１と同様に、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて、透過率のピークを有している。ピークにおける透過率も同等である。また、可視光波長範囲における透過率の変動幅もほぼ実施例１と同等である。
【００８６】
実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚を、それぞれ１０％薄くした比較例４は、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを示す。しかし、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）では、透過率のピーク波長が４９０ｎｍであり、４９０ｎｍよりも短い波長範囲で、実施例１よりも透過率が低下している。また、４３０ｎｍ付近にも透過率のピークが現れているが、実際には４３０ｎｍ以下の短波長をカットして使用されることが多いので、十分な透過率を確保できるとは言えない。つまり、青の光の強度（光量）の不足が生ずる点で実施例１に劣る。
【００８７】
実施例１に対して、ＩＴＯ膜からなる第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５のうち画素電極１５の膜厚だけを１０％厚くした実施例４は、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを示す。そして、比較例４に比べると、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）における透過率のピーク波長がおよそ４７０ｎｍと短くなっている分、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）における透過率が良くなっている。このような傾向は、図９には図示していないが、実施例１に対して、第１電極１６ａまたは第２電極１６ｃの膜厚を１０％厚くした場合の分光分布でも同様である。
【００８８】
また、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１０％厚くした比較例５は、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを示すものの、それぞれの透過率のピークが各波長範囲の短波長側にずれている。比較例４の場合と同様に、４３０ｎｍ以下の短波長をカットして使用されると、実施例１に比べて青の光の強度（光量）の不足が生じてしまう。
【００８９】
図１０に示すように、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を、５％薄くした実施例５、５％厚くした実施例７は、実施例１と同様に、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを有する。ピークにおける透過率もほぼ同等である。また、可視光波長範囲における透過率の変動幅も実施例１とほぼ同等である。
【００９０】
実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を１０％薄くした実施例６、１０％厚くした実施例８も、実施例１と同様に、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを有する。ピークにおける透過率もほぼ同等である。また、可視光波長範囲における透過率の変動幅は、実施例５および実施例７と比べるとやや大きくなっているものの、透過率のピーク波長は実施例１に対してそれほどずれておらず、実用上は問題が無いレベルといえる。
【００９１】
図１１に示すように、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５および第３層間絶縁膜１４の膜厚をそれぞれ５％薄くした実施例９、および第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ５％厚くし、第３層間絶縁膜１４の膜厚を５％薄くした実施例１０は、実施例１に対して、可視光波長範囲における透過率の変動幅がやや大きくなるものの、実施例１と同様に赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを示す。ピークにおける透過率もほぼ同等である。
【００９２】
実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１０％厚くし、第３層間絶縁膜１４の膜厚を１０％薄くした比較例６は、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを示すものの、それぞれの透過率のピークが各波長範囲の長波長側にずれている。第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１０％薄くした比較例４の場合と同様に、４３０ｎｍ以下の短波長をカットして使用されると、実施例１よりも青の光の強度（光量）の不足が生じてしまう。
【００９３】
上記実施例１〜実施例１０、および上記比較例１〜比較例６の分光分布によれば、可視光波長範囲において高い透過率を確保するには、ＩＴＯ膜からなる第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５のうち１つの膜厚を１４０ｎｍ±１０％の範囲とし、残りの電極の膜厚を１４０ｎｍ±５％の範囲に設定し、且つ、シリコンの酸化物からなる第３層間絶縁膜１４の膜厚を１７５ｎｍ±１０％の範囲に設定することが好ましい。さらに、ＩＴＯ膜からなる第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１４０ｎｍ±５％の範囲に設定し、且つ、シリコンの酸化物からなる第３層間絶縁膜１４の膜厚を１７５ｎｍ±５％の範囲に設定することがより好ましい。
【００９４】
なお、本実施形態における赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）は、これに限定されず、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）の光変調手段（ライトバルブ）として、液晶装置１００を用いる場合には、光源から得られる赤、緑、青の色光の分光分布に応じて設定されることが望ましい。また、赤、緑、青の色光の各波長範囲を一般的に示される三原色の光の波長範囲よりも狭めることによって色純度を改善することができる。言い換えれば、狭くなった各波長範囲に透過率のピークが生ずるように、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５、第３層間絶縁膜１４の膜厚を例えば実施例１を基準として、より狭い範囲に収まるように管理すればよい。
【００９５】
以上に述べた実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）上記液晶装置１００は、画素Ｐの開口領域に配置された、ＩＴＯ膜からなる第１電極１６ａ、第２電極１６ｃおよび画素電極１５のうちの１つの膜厚が１４０ｎｍ±１０％の範囲にあり、残りの電極の膜厚が１４０ｎｍ±５％の範囲にあると共に、シリコンの酸化物からなる第３層間絶縁膜１４の膜厚が１７５ｎｍ±１０％の範囲にある。これにより、画素Ｐの開口領域を透過する光の分光分布は、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを有する。したがって、可視光波長範囲に亘って高い透過率が実現された透過型の液晶装置１００を提供できる。
（２）上記液晶装置１００において、蓄積容量１６と画素電極１５の間に設けられた第３層間絶縁膜１４は、蓄積容量１６側の第１酸化シリコン膜と、第１酸化シリコン膜に積層され、ボロンがドープされた第２酸化シリコン膜とからなる。これにより、第１酸化シリコン膜は、化学的により安定なボロンがドープされた第２酸化シリコン膜で覆われることになり、この後に画素電極１５をフォトリソグラフィ法などを用いて形成しても、第３層間絶縁膜１４が変質したり、エッチングされて膜厚が変動したりする不具合を避けることができる。つまり、安定した膜質と膜厚とを備えた第３層間絶縁膜１４とすることで、結果的に画素Ｐにおける高い透過率を安定的に確保することができる。
【００９６】
（第２実施形態）
＜電子機器＞
図１２は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。図１２に示すように、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置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。
【００９７】
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な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。
【００９８】
ダイクロイックミラー１１０４は、偏光照明装置１１００から射出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。
【００９９】
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とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３０に入射する。
【０１００】
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。
【０１０１】
液晶ライトバルブ１２１０は、上述した第１実施形態の液晶装置１００が適用されたものである。液晶装置１００は、色光の入射側と射出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。
【０１０２】
このような投射型表示装置１０００によれば、画素Ｐの開口領域において、赤、緑、青の色光に対してそれぞれ高い透過率が得られる液晶装置１００を液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０として用いているので、偏光照明装置１１００から発する光を有効に利用して明るい表示品位が実現されている。
【０１０３】
また、画素Ｐの開口領域において高い透過率が得られるということは、開口領域を透過する光の反射率が低下することを意味している。そうすると、反射した光が再び液晶層５０を透過する確率が減るので、液晶装置１００を液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０として用いたときの耐光性寿命（例えば液晶層５０や配向膜１８，２４の光劣化）が改善される。
【０１０４】
なお、光源としての偏光照明装置１１００から射出された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）の分光分布における光強度のピーク波長に対して、画素Ｐを透過する光の透過率のピーク波長がほぼ合致するように、液晶装置１００における第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５、第３層間絶縁膜１４の膜厚とその範囲をそれぞれ設定して用いることが好ましい。これによれば、光の利用効率をさらに高められる。なお、「ほぼ合致」とは、光源から発する色光の光強度のピーク波長に対して±５％以内の波長範囲に画素Ｐを透過する色光の透過率のピークが現れている状態を言う。
また例えば、青色光（Ｂ）の分光分布を４３０ｎｍよりも波長が短い紫外光をカットして４３０ｎｍ〜５００ｎｍとし、液晶装置１００の耐光性寿命をさらに改善する場合には、当該波長範囲に透過率のピークが来るように、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５、第３層間絶縁膜１４の膜厚とその範囲をそれぞれ設定する。
【０１０５】
本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨ある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液晶装置１００および該液晶装置１００を適用す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。
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【０１０６】
（変形例１）蓄積容量１６の一対の透光性電極である第１電極１６ａおよび第２電極１６ｃ、ならびに画素電極１５は、透明導電膜としてＩＴＯ膜を用いることに限定されず、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）を用いてもよい。
【０１０７】
（変形例２）本発明の層間絶縁膜としての第３層間絶縁膜１４は、第１酸化シリコン膜とボロンがドープされた第２酸化シリコン膜の積層体であることに限定されず、酸化シリコン膜あるいは酸窒化シリコン膜の単層であるとしてもよい。
【０１０８】
（変形例３）上記液晶装置１００におけるＴＦＴ３０の半導体層３０ａは、走査線３ａと重なるように配置されることに限定されない。例えば、データ線６ａと重ねる配置や半導体層３０ａを途中で折り曲げて、走査線３ａとデータ線６ａとに重ねるように配置したとしても、本願の蓄積容量１６、第３層間絶縁膜１４、画素電極１５の構成を適用することができる。
【０１０９】
（変形例４）本発明を適用可能な電気光学装置は、液晶装置１００に限定されない。例えば、画素電極１５が設けられた素子基板１０側に発光が射出されるように、画素電極１５上に発光層を含む機能層や陰極を設けたボトムエミッション方式の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置にも適用することができる。
【０１１０】
（変形例５）上記液晶装置１００が適用される電子機器は、上記実施形態の投射型表示装置１０００に限定されない。例えば、投射型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）や直視型のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、または電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、電子手帳、ＰＯＳなどの情報端末機器の表示部として好適に用いることができる。また、適用に際しては、透過型の液晶装置１００を照明する光源の光の分光分布における少なくとも赤、緑、青の光強度のピーク波長に対して、画素Ｐを透過する光の透過率のピークが適合するように、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５、第３層間絶縁膜１４の膜厚とその範囲をそれぞれ設定して用いる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０…基板としての素子基板、１４…層間絶縁膜としての第３層間絶縁膜、１５…画素電極、１６…蓄積容量、１６ａ…一対の透光性電極のうちの第１電極、１６ｂ…誘電体層、１６ｃ…一対の透光性電極のうちの第２電極、１００…電気光学装置としての液晶装置、１０００…電子機器としての投射型表示装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記電気光学装置として、例えば液晶プロジェクターの光変調手段（ライトバルブ）として用いられるアクティブ駆動型の液晶装置が挙げられる。該液晶装置の画素は、画素電極と、画素電極をスイッチング制御するトランジスターと、画素電極に書き込まれた画像信号を保持するための蓄積容量とを含む画素回路を有している。
【０００３】
このような液晶装置では、より優れた表示品位を実現するために、例えば画素数を増やすことが試みられている。液晶装置の大きさを変えずに画素数を増やすことは画素の高精細化に繋がり、トランジスターの小型化はもちろんのこと、所定の電気容量を有する蓄積容量をどのように確保するかが課題となっている。
【０００４】
上記課題を解決するため、表示領域のうち光が透過可能な開口領域において、トランジスター素子の上層に設けられた透明導電膜と、該透明導電膜上に形成された誘電体層と、該透明導電膜と該誘電体層と共に蓄積容量を構成し、該トランジスター素子に電気的に接続された透明な画素電極とを備えた電気光学装置が開示されている（特許文献１）。
上記電気光学装置によれば、開口領域に蓄積容量を構成しているので、非開口領域に蓄積容量を形成する場合に比べて、画素が高精細になっても、蓄積容量における所望の電気容量を確保できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７６１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、透光性の誘電体層を挟んで透明導電膜と画素電極とを単純に重ねただけでは、開口領域を透過する光がこれらの薄膜層に吸収されたり、該薄膜層の界面で反射したりして、必ずしも所望の透過率を得ることができないおそれがあった。言い換えれば、画素の開口領域に透光性の蓄積容量を設けた場合に、開口領域を透過する光の透過率を最適化する必要があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例の電気光学装置は、基板と、画素に配置された透光性の画素電極と、前記基板と前記画素電極との間に、誘電体層を介して対向配置された一対の透光性電極を有する蓄積容量と、前記蓄積容量と前記画素電極との間に層間絶縁膜と、を備え、前記画素を透過する光の分光分布が、少なくとも赤、緑、青の各波長範囲に対応して透過率のピークを有するように、前記画素電極、前記一対の透光性電極、および前記層間絶縁膜のそれぞれの膜厚が設定されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、画素電極と、蓄積容量を構成する一対の透光性電極と、これらの間の層間絶縁膜のそれぞれの膜厚が調整されて設定されているので、画素の開口領域における光の透過率が可視光の波長範囲に亘って、高い値を示す電気光学装置を提供することができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例の電気光学装置において、前記画素電極および前記一対の透光性電極がＩＴＯ膜からなり、これらの前記ＩＴＯ膜のうちの１つの膜厚が１４０ｎｍ±１０％の範囲にあり、残りの前記ＩＴＯ膜の膜厚が１４０ｎｍ±５％の範囲にあると共に、前記層間絶縁膜がシリコンの酸化膜からなり、前記シリコンの酸化膜の膜厚が１７５ｎｍ±１０％の範囲にあることが好ましい。
この構成によれば、一般的な透明導電材料であるＩＴＯ膜や、同じく一般的な絶縁材料であるシリコンの酸化膜を用いて、画素の開口領域における光の透過率が高い値を示す電気光学装置を実現できる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例の電気光学装置において、前記層間絶縁膜は、前記蓄積容量側の第１酸化シリコン膜と、前記第１酸化シリコン膜に積層され、ボロンがドープされた第２酸化シリコン膜とを含むことが好ましい。
この構成によれば、第１酸化シリコン膜は化学的により安定なボロンがドープされた第２酸化シリコン膜で覆われることになり、この後に画素電極を例えばフォトリソグラフィ法などを用いて形成しても、層間絶縁膜が変質したり、エッチングされて膜厚が変動したりする不具合を避けることができる。つまり、安定した膜質と膜厚とを備えた層間絶縁膜とすることで、結果的に画素における高い透過率を安定的に確保することができる。
【００１２】
［適用例４］本適用例の電子機器は、上記適用例の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
これによれば、従来よりも明るい表示品質が実現された電子機器を提供することができる。
【００１３】
［適用例５］上記適用例の電子機器において、前記電気光学装置を照明する光源を備え、前記光源から発する光における少なくとも赤、緑、青の各波長範囲の光強度のピーク波長と、前記電気光学装置の前記画素を透過する光の分光分布における少なくとも赤、緑、青の各波長範囲に対応する透過率のピーク波長とがほぼ合致していることを特徴とする。
これによれば、光源から発する光が効率よく利用され、明るい表示品質が実現された電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は液晶装置の構成を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ’線で切った概略断面図。
【図２】液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図３】液晶装置における画素の配置を示す概略平面図。
【図４】（ａ）は画素における薄膜トランジスターと信号線の配置を示す概略平面図、（ｂ）は画素における蓄積容量の一対の透光性電極と画素電極の配置を示す概略平面図。
【図５】図４のＡ−Ａ’線で切った画素の構造を示す概略断面図。
【図６】図３のＢ−Ｂ’線で切った画素の構造を示す概略断面図。
【図７】（ａ）は実施例１〜実施例４における第１電極、第２電極、第３層間絶縁膜、画素電極の膜厚を示す表、（ｂ）は実施例５〜実施例１０における第１電極、第２電極、第３層間絶縁膜、画素電極の膜厚を示す表、（ｃ）は比較例１〜比較例６における第１電極、第２電極、第３層間絶縁膜、画素電極の膜厚を示す表。
【図８】実施例１および比較例１〜比較例３における透過光の分光分布を示すグラフ。
【図９】実施例１〜実施例４および比較例４，５における透過光の分光分布を示すグラフ。
【図１０】実施例１と実施例５〜実施例８における透過光の分光分布を示すグラフ。
【図１１】実施例１と実施例９，１０および比較例６における透過光の分光分布を示すグラフ。
【図１２】電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００１６】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
【００１７】
（第１実施形態）
＜液晶装置＞
まず、本実施形態の電気光学装置としての液晶装置について、図１および図２を参照して説明する。図１（ａ）は液晶装置の構成を示す概略平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＨ−Ｈ’線で切った概略断面図、図２は液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００１８】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の電気光学装置としての液晶装置１００は、対向配置された素子基板１０および対向基板２０と、これら一対の基板によって挟持された液晶層５０とを有する。素子基板１０および対向基板２０は、透明な例えば石英基板やガラス基板などが用いられている。
【００１９】
本発明における基板としての素子基板１０は対向基板２０よりも一回り大きく、両基板は、額縁状に配置されたシール材４０を介して接合され、その隙間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を構成している。シール材４０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ている。シール材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（図示省略）が混入されている。
【００２０】
額縁状に配置されたシール材４０の内側には、同じく額縁状に遮光膜２１が設けられている。遮光膜２１は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなり、遮光膜２１の内側が表示領域Ｅとなっている。表示領域Ｅには、マトリックス状に画素Ｐが複数配置されている。表示領域Ｅは、表示に寄与する有効な複数の画素Ｐを囲むように配置された複数のダミー画素を含んでいるとしてもよい。なお、図１では図示省略したが、表示領域Ｅにおいても複数の画素Ｐを平面的に区分する遮光部が設けられている。
【００２１】
素子基板１０の１辺部に沿ったシール材４０との間にデータ線駆動回路１０１が設けられている。また、該１辺部に対向する他の１辺部に沿ったシール材４０の内側に検査回路１０３が設けられている。さらに、該１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿ったシール材４０の内側に走査線駆動回路１０２が設けられている。該１辺部と対向する他の１辺部のシール材４０の内側には、２つの走査線駆動回路１０２を繋ぐ複数の配線１０５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に繋がる配線は、該１辺部に沿って配列した複数の外部接続用端子１０４に接続されている。
以降、該１辺部に沿った方向をＸ方向とし、該１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿った方向をＹ方向として説明する。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、素子基板１０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およびスイッチング素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ；Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴとも称する）３０と、信号配線と、複数の画素電極１５を覆う配向膜１８とが形成されている。
また、ＴＦＴ３０における半導体層に光が入射して光リーク電流が流れ、不適切なスイッチング動作となることを防ぐ遮光構造が採用されている。
【００２３】
対向基板２０の液晶層５０側の表面には、遮光膜２１と、これを覆うように成膜された層間絶縁膜２２と、少なくとも表示領域Ｅに亘って層間絶縁膜２２を覆うように設けられた対向電極２３と、対向電極２３を覆う配向膜２４とが設けられている。
【００２４】
遮光膜２１は、図１（ａ）に示すように平面的にデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０２、検査回路１０３と重なる位置において額縁状に設けられている。これにより対向基板２０側から入射する光を遮蔽して、これらの駆動回路を含む周辺回路の光による誤動作を防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が表示領域Ｅに入射しないように遮蔽して、表示領域Ｅの表示における高いコントラストを確保している。
【００２５】
層間絶縁膜２２は、例えば酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して遮光膜２１を覆うように設けられている。また、層間絶縁膜２２は、遮光膜２１によって基板上に生ずる凹凸を緩和する平坦化層としても機能している。このような層間絶縁膜２２の形成方法としては、例えばプラズマＣＶＤ法などを用いて成膜する方法が挙げられる。
【００２６】
対向電極２３は、例えばＩＴＯなどの透明導電膜からなり、層間絶縁膜２２を覆うと共に、図１（ａ）に示すように対向基板２０の四隅に設けられた上下導通部１０６により素子基板１０側の配線に電気的に接続している。
【００２７】
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。例えば、ポリイミドなどの有機材料を成膜して、その表面をラビングすることにより、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施されたものや、ＳｉＯｘ（酸化シリコン）などの無機材料を気相成長法を用いて成膜して、負の誘電異方性を有する液晶分子に対して略垂直配向処理が施されたものが挙げられる。
【００２８】
図２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線としての複数の走査線３ａおよび複数のデータ線６ａと、走査線３ａに対して平行する容量線３ｂとを有する。
【００２９】
走査線３ａとデータ線６ａとにより区分された領域に、画素電極１５と、ＴＦＴ３０と、蓄積容量１６とが設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。
【００３０】
走査線３ａはＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続され、データ線６ａはＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。画素電極１５はＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。
データ線６ａはデータ線駆動回路１０１（図１参照）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３ａは走査線駆動回路１０２（図１参照）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６ａに供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線６ａ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３ａに対して、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
【００３１】
液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎが所定のタイミングで画素電極１５に書き込まれる構成となっている。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〜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〜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との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１６が接続されている。蓄積容量１６は、ＴＦＴ３０のドレインと容量線３ｂとの間に設けられている。詳しくは後述するが、本実施形態では、蓄積容量１６を構成する一対の透光性電極のうちの一方が容量線３ｂとして機能している。
【００３２】
なお、図１（ａ）に示した検査回路１０３には、データ線６ａが接続されており、液晶装置１００の製造過程において、上記画像信号を検出することで液晶装置１００の動作欠陥などを確認できる構成となっているが、図２の等価回路では省略している。また、検査回路１０３は、上記画像信号をサンプリングしてデータ線６ａに供給するサンプリング回路、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供給するプリチャージ回路を含むものとしてもよい。
【００３３】
このような液晶装置１００は透過型であって、画素Ｐが非駆動時に暗表示となるノーマリーブラックモードや、非駆動時に明表示となるノーマリーホワイトモードの光学設計が採用される。光学設計に応じて、光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子が配置されて用いられる。
【００３４】
次に、画素Ｐの平面的な配置と構造について、図３〜図６を参照して説明する。図３は液晶装置における画素の配置を示す概略平面図、図４（ａ）は画素における薄膜トランジスターと信号線の配置を示す概略平面図、同図（ｂ）は画素における蓄積容量の一対の透光性電極と画素電極の配置を示す概略平面図、図５は図４のＡ−Ａ’線で切った画素の構造を示す概略断面図、図６は図３のＢ−Ｂ’線で切った画素の構造を示す概略断面図である。
【００３５】
図３に示すように、液晶装置１００における画素Ｐは、例えば平面的に略四角形（略正方形）の開口領域を有する。開口領域は、Ｘ方向とＹ方向とに延在し格子状に設けられた遮光性の非開口領域により囲まれている。
【００３６】
Ｘ方向に延在する非開口領域には、図２に示した走査線３ａが設けられている。走査線３ａは遮光性の導電部材が用いられており、走査線３ａによって非開口領域の少なくとも一部が構成されている。
【００３７】
同じく、Ｙ方向に延在する非開口領域には、図２に示したデータ線６ａが設けられている。データ線６ａも遮光性の導電部材が用いられており、これらによって非開口領域の少なくとも一部が構成されている。
【００３８】
非開口領域は、素子基板１０側に設けられた上記信号線類によって構成されるだけでなく、対向基板２０側において格子状にパターニングされた遮光膜２１によっても構成されている。
【００３９】
非開口領域の交差部付近には、図２に示したＴＦＴ３０が設けられている。遮光性を有する非開口領域の交差部付近にＴＦＴ３０を設けることにより、ＴＦＴ３０の光誤動作を防止すると共に、開口領域における開口率を確保している。詳しい画素Ｐの構造については後述するが、交差部付近にＴＦＴ３０を設ける関係上、交差部付近の非開口領域の幅は、他の部分に比べて広くなっている。
【００４０】
次に、図４〜図６を参照して画素Ｐの画素回路における薄膜トランジスターなどの各構成要素について説明する。
図４に示すように、画素Ｐは、走査線３ａとデータ線６ａの交差部に設けられたＴＦＴ３０を有している。ＴＦＴ３０は、データ線側ソース・ドレイン領域３０ｓと、チャネル領域３０ｃと、画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄと、データ線側ソース・ドレイン領域３０ｓとチャネル領域３０ｃとの間に設けられた接合領域３０ｅと、チャネル領域３０ｃと画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄとの間に設けられた接合領域３０ｆとを有するＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造の半導体層３０ａを有している。半導体層３０ａは上記交差部を通過して、走査線３ａと重なるように配置されている。
【００４１】
走査線３ａはデータ線６ａとの交差部において、Ｘ，Ｙ方向に拡張された平面視で四角形の拡張部を有している。当該拡張部に平面的に重なると共に接合領域３０ｆおよび画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄと重ならない開口部を有する折れ曲がった形状のゲート電極３０ｇが設けられている。
【００４２】
ゲート電極３０ｇは、Ｙ方向に延在した部分が平面的にチャネル領域３０ｃと重なっている。また、チャネル領域３０ｃと重なった部分から折り曲げられてＸ方向に延在し、互いに対向する部分がそれぞれ走査線３ａの拡張部との間に設けられたコンタクトホールＣＮＴ３，ＣＮＴ４によって、走査線３ａと電気的に接続している。
【００４３】
コンタクトホールＣＮＴ３，ＣＮＴ４は、平面視でＸ方向が長い矩形状（長方形）であって、半導体層３０ａのチャネル領域３０ｃと接合領域３０ｆとに沿って接合領域３０ｆを挟むように両側に設けられている。
【００４４】
データ線６ａは、Ｙ方向に延在すると共に、走査線３ａとの交差部において同じく四角形の拡張部を有し、当該拡張部からＸ方向に突出した突出部６ｃに設けられたコンタクトホールＣＮＴ１によってデータ線側ソース・ドレイン領域３０ｓと電気的に接続している。コンタクトホールＣＮＴ１を含む部分がソース電極３１となっている。一方、画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄの端部にもコンタクトホールＣＮＴ２が設けられており、コンタクトホールＣＮＴ２を含む部分がドレイン電極３２となっている。
走査線３ａの延在方向（Ｘ方向）において、コンタクトホールＣＮＴ２に隣り合うようにコンタクトホールＣＮＴ６，ＣＮＴ５，ＣＮＴ７が設けられている。コンタクトホールＣＮＴ２とコンタクトホールＣＮＴ５とは島状に設けられた第１中継電極６ｂを介して電気的に接続されている。コンタクトホールＣＮＴ６とコンタクトホールＣＮＴ７とは同じく島状に設けられた第２中継電極７ｂを介して電気的に接続されている。
【００４５】
図４（ｂ）に示すように、画素電極１５は、前述した開口領域（図３参照）と平面的に重なると共に外縁部が非開口領域（図３参照）に掛かるように配置されている。また、画素電極１５はコンタクトホールＣＮＴ７との電気的な接続を図るための突出部１５ａを有している。つまり、画素電極１５は画素Ｐごとに設けられた略四角形（略正方形）の島状となっている。
蓄積容量１６は、一対の透光性電極としての第１電極１６ａと第２電極１６ｃとを有している。第１電極１６ａは前述した開口領域（図３参照）において画素電極１５と平面的に重なるように画素Ｐごとに設けられている。第１電極１６ａはコンタクトホールＣＮＴ６との電気的な接続を図るための突出部１６ａａを有している。つまり、第１電極１６ａは、画素電極１５と同じく略四角形（略正方形）の島状となっている。
【００４６】
これに対して、第２電極１６ｃは、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の画素Ｐに跨るように設けられている。また、第１電極１６ａが電気的に接続されるコンタクトホールＣＮＴ６や画素電極１５が電気的に接続されるコンタクトホールＣＮＴ７と第２電極１６ｃとが重ならないように開口された開口部１６ｃｈを有している。つまり、第２電極１６ｃは、表示領域Ｅに亘るように設けられ、複数の画素Ｐに共通する容量線３ｂの機能を有している。第２電極１６ｃの一部が表示領域Ｅの外側に引き出されて、固定電位が供給される配線に電気的に接続されている。
【００４７】
図５に示すように、素子基板１０上には、まず走査線３ａが形成される。走査線３ａは、半導体層３０ａを遮光する遮光膜を兼ねており、例えばＡｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏなどの金属のうちの少なくとも１つを含む金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、ナイトライド、あるいはこれらが積層されたものを用いることができ、遮光性を有している。
【００４８】
走査線３ａを覆うように例えば酸化シリコンなどからなる下地絶縁膜１０ａが形成され、下地絶縁膜１０ａ上に島状に半導体層３０ａが形成される。半導体層３０ａは例えば多結晶シリコン膜からなり、不純物イオンが注入されて、前述したデータ線側ソース・ドレイン領域３０ｓ、接合領域３０ｅ、チャネル領域３０ｃ、接合領域３０ｆ、画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄを有するＬＤＤ構造が形成されている。
【００４９】
半導体層３０ａを覆うように例えば酸化シリコンなどからなる第１絶縁膜（ゲート絶縁膜）１１ａが形成される。さらに第１絶縁膜１１ａを挟んでチャネル領域３０ｃに対向する位置にゲート電極３０ｇが形成される。ゲート電極３０ｇは例えば多結晶シリコン膜を用いて形成することができ、同時に下地絶縁膜１０ａと第１絶縁膜１１ａとを貫通して走査線３ａ（拡張部）とゲート電極３０ｇとを電気的に接続するコンタクトホールＣＮＴ３，ＣＮＴ４（図示省略）も形成される。
【００５０】
ゲート電極３０ｇと第１絶縁膜１１ａとを覆うようにして例えば酸化シリコンなどからなる第２絶縁膜１１ｂが形成される。半導体層３０ａのデータ線側ソース・ドレイン領域３０ｓに重なる第１絶縁膜１１ａと第２絶縁膜１１ｂとを貫通するコンタクトホールＣＮＴ１が形成される。同じく、半導体層３０ａの画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄに重なる第１絶縁膜１１ａと第２絶縁膜１１ｂとを貫通するコンタクトホールＣＮＴ２が形成される。続いて、第２絶縁膜１１ｂを覆うように例えばＡｌなどの遮光性の金属からなる導電膜を成膜してパターニングすることにより、データ線側ソース・ドレイン領域３０ｓにコンタクトホールＣＮＴ１を介して電気的に接続されるデータ線６ａが形成される。同時に、画素電極側ソース・ドレイン領域３０ｄにコンタクトホールＣＮＴ２を介して電気的に接続される第１中継電極６ｂが形成される。
【００５１】
続いて、データ線６ａおよび第１中継電極６ｂを覆うように第１層間絶縁膜１２が形成される。第１層間絶縁膜１２は、例えばシリコンの酸化物や窒化物あるいは酸窒化物からなり、ＴＦＴ３０が設けられた領域を覆うことによって生ずる表面の凹凸を平坦化する平坦化処理が施される。平坦化処理の方法としては、例えば化学的機械的研磨処理（Chamical Mechanical Polishing；ＣＭＰ処理）やスピンコート処理などが挙げられる。
【００５２】
第１中継電極６ｂと重なる位置に第１層間絶縁膜１２を貫通するコンタクトホールＣＮＴ５が形成される。このコンタクトホールＣＮＴ５を被覆すると共に第１層間絶縁膜１２を覆うように例えばＡｌなどの遮光性の金属からなる導電膜が成膜され、これをパターニングすることにより、配線７ａと、コンタクトホールＣＮＴ５を介して第１中継電極６ｂに電気的に接続される第２中継電極７ｂとが形成される。
配線７ａは、平面的にＴＦＴ３０の半導体層３０ａやデータ線６ａと重なるように形成され、固定電位が与えられてシールド層として機能するものである。
【００５３】
配線７ａと第２中継電極７ｂとを覆うように第２層間絶縁膜１３が形成される。第２層間絶縁膜１３も、例えばシリコンの酸化物や窒化物あるいは酸窒化物を用いて形成することができ、ＣＭＰ処理などの平坦化処理が施される。
【００５４】
次に、第２中継電極７ｂと重なる位置に第２層間絶縁膜１３を貫通するコンタクトホールＣＮＴ６が形成される。このコンタクトホールＣＮＴ６を被覆すると共に第２層間絶縁膜１３を覆うように、例えばＩＴＯなどの透明導電膜が成膜され、これをパターニングすることにより、突出部１６ａａを有する第１電極１６ａが形成される。第１電極１６ａは突出部１６ａａおよびコンタクトホールＣＮＴ６を介して第２中継電極７ｂと電気的に接続される。
【００５５】
第１電極１６ａのうち少なくとも第２電極１６ｃと対向する部分に誘電体層１６ｂが成膜される。誘電体層１６ｂとしては、シリコン窒化膜や、酸化ハウニュウム（ＨｆＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）などの単層膜、またはこれらの単層膜のうち少なくとも２種の単層膜を積層した多層膜を用いることができる。厚みは、電気容量を考慮して２０ｎｍ〜３０ｎｍとする。誘電体層１６ｂは、このように極薄い薄膜であり、可視光に対して高い透明性を有している。
【００５６】
誘電体層１６ｂを覆うように例えばＩＴＯなどの透明導電膜が成膜され、これをパターニングすることにより、容量線３ｂとして機能する第２電極１６ｃが形成される。第２電極１６ｃはパターニングされた誘電体層１６ｂの側面を含めた表面を覆うように形成される。また、前述したように少なくとも複数の画素Ｐが含まれる表示領域Ｅに亘って形成されると共に、第２中継電極７ｂと平面的に重なる部分に開口部１６ｃｈが形成される。
これによって、誘電体層１６ｂを挟んで第１電極１６ａと第２電極１６ｃとが対向配置され、透光性の蓄積容量１６が構成される。
【００５７】
蓄積容量１６を覆って本発明の層間絶縁膜としての第３層間絶縁膜１４が形成される。第３層間絶縁膜１４も例えばシリコンの酸化物を用いて形成することができ、ＣＭＰ処理などの平坦化処理を施してもよい。加えて、この後にフォトリソグラフィ法を用いて形成される画素電極１５の形成工程で、第３層間絶縁膜１４が変質したり、膜厚が変動することが無いように、化学的に安定なボロンがドープされた酸化シリコン膜で覆うことが好ましい。つまり、第３層間絶縁膜１４は、蓄積容量１６側の第１酸化シリコン膜と、第１酸化シリコン膜に積層され、ボロンがドープされた第２酸化シリコン膜とから構成されている。
【００５８】
次に、第２中継電極７ｂと重なる位置に第２層間絶縁膜１３および第３層間絶縁膜１４を貫通するコンタクトホールＣＮＴ７が形成される。コンタクトホールＣＮＴ７を被覆すると共に、第３層間絶縁膜１４を覆う例えばＩＴＯなどの透明導電膜が成膜され、これをパターニングすることにより、コンタクトホールＣＮＴ７を介して第２中継電極７ｂに電気的に接続される画素電極１５が形成される。
【００５９】
このような素子基板１０の配線構造によれば、ＴＦＴ３０のドレイン電極３２は、第１中継電極６ｂ、コンタクトホールＣＮＴ５、第２中継電極７ｂ、コンタクトホールＣＮＴ７を介して画素電極１５と電気的に接続される。また、第１中継電極６ｂ、コンタクトホールＣＮＴ５、第２中継電極７ｂ、コンタクトホールＣＮＴ６を介して蓄積容量１６の第１電極１６ａと電気的に接続される。
【００６０】
図６に示すように、画素Ｐの開口領域には、透明な素子基板１０上において順に形成された、下地絶縁膜１０ａ、第１絶縁膜１１ａ、第２絶縁膜１１ｂ、第１層間絶縁膜１２、第２層間絶縁膜１３、透光性の蓄積容量１６、第３層間絶縁膜１４、画素電極１５が設けられている。
【００６１】
素子基板１０は、画素回路の構成を有することによって、対向基板２０よりも複雑な層（膜）構造となっている。下地絶縁膜１０ａ、第１絶縁膜１１ａ、第２絶縁膜１１ｂ、第１層間絶縁膜１２、第２層間絶縁膜１３などの絶縁膜は、前述したようにシリコンの酸化物（酸化シリコン膜）または窒化物あるいは酸窒化物からなるため、素子基板１０を構成するところの例えば石英基板とほぼ同じ屈折率（可視光領域で１．４〜１．５）を有している。したがって、屈折率がほぼ同じであるため、これらの層（膜）を透過する可視光は、層（膜）の界面で反射したり、屈折したりすることがほとんどないので、その光強度（透過率）が減衰し難い。
これに対して、蓄積容量１６から画素電極１５までの構造は、透明導電膜（ＩＴＯならば可視光波長領域で屈折率が１．５〜１．９）からなる第１電極１６ａと第２電極１６ｃとの間に誘電体層１６ｂが挟まれ、同じく透明導電膜からなる第２電極１６ｃと画素電極１５との間に第３層間絶縁膜１４が挟まれた構造となっている。つまり、透明導電膜の間に透明導電膜に対して屈折率が異なる（低い）誘電体層１６ｂや第３層間絶縁膜１４を挟んだ構造となっているので、これらの層（膜）を透過する可視光は、層（膜）の界面で反射したり、屈折したりして、その光強度（透過率）が減衰するおそれがある。なお、誘電体層１６ｂは、前述したように電気容量を確保する観点から膜厚を２０ｎｍ〜３０ｎｍとしている。この膜厚の範囲では、開口領域における光の透過率に対してほとんど影響を及ぼさないので、無視することができる。
【００６２】
本実施形態では、画素Ｐの開口領域を透過する光（透過光）の分光分布が、少なくとも赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）に対応してそれぞれ透過率のピークを有するように、画素電極１５、一対の透光性電極としての第１電極１６ａおよび第２電極１６ｃ、第３層間絶縁膜１４のそれぞれの膜厚が設定されている。以降、具体的な実施例、比較例を挙げて説明する。
【００６３】
図７（ａ）は実施例１〜実施例４における第１電極、第２電極、第３層間絶縁膜、画素電極の膜厚を示す表、同図（ｂ）は実施例５〜実施例１０における第１電極、第２電極、第３層間絶縁膜、画素電極の膜厚を示す表、同図（ｃ）は比較例１〜比較例６における第１電極、第２電極、第３層間絶縁膜、画素電極の膜厚を示す表である。図８は実施例１および比較例１〜比較例３における透過光の分光分布を示すグラフ、図９は実施例１〜実施例４および比較例４，５における透過光の分光分布を示すグラフ、図１０は実施例１と実施例５〜実施例８における透過光の分光分布を示すグラフ、図１１は実施例１と実施例９，１０および比較例６における透過光の分光分布を示すグラフである。
【００６４】
以下、図７（ａ）〜（ｃ）を参照して、実施例１〜実施例１０、比較例１〜比較例６における第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、第３層間絶縁膜１４、画素電極１５について説明する。
【００６５】
（実施例１）
実施例１は、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５が、いずれもＩＴＯ膜からなり、それぞれの膜厚は、１４０ｎｍである。第３層間絶縁膜１４は、第１酸化シリコン膜とボロンがドープされた第２酸化シリコン膜が積層されたものであって、膜厚は１７５ｎｍである。
【００６６】
（実施例２）
実施例２は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ５％（７ｎｍ）薄くして、１３３ｎｍに設定したものである。
【００６７】
（実施例３）
実施例３は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ５％（７ｎｍ）厚くして、１４７ｎｍに設定したものである。
【００６８】
（実施例４）
実施例４は、実施例１に対して、画素電極１５の膜厚を１０％（１４ｎｍ）厚くしたものである。
【００６９】
（実施例５）
実施例５は、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を５％（９ｎｍ）薄くして、１６６ｎｍに設定したものである。
【００７０】
（実施例６）
実施例６は、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を１０％（１７ｎｍ）薄くして、１５８ｎｍに設定したものである。
【００７１】
（実施例７）
実施例７は、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を５％（９ｎｍ）厚くして、１８４ｎｍに設定したものである。
【００７２】
（実施例８）
実施例８は、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を１０％（１７ｎｍ）厚くして、１９２ｎｍに設定したものである。
【００７３】
（実施例９）
実施例９は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ５％（７ｎｍ）薄くして１３３ｎｍに設定し、且つ、第３層間絶縁膜１４の膜厚を５％（９ｎｍ）薄くして１６６ｎｍに設定したものである。
【００７４】
（実施例１０）
実施例１０は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ５％（７ｎｍ）厚くして１４７ｎｍに設定し、且つ、第３層間絶縁膜１４の膜厚を５％（９ｎｍ）薄くして１６６ｎｍに設定したものである。
【００７５】
（比較例１）
比較例１は、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を、およそ４３％（７５ｎｍ）薄くして１００ｎｍに設定したものである。
【００７６】
（比較例２）
比較例２は、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を、およそ４３％（７５ｎｍ）厚くして２５０ｎｍに設定したものである。
【００７７】
（比較例３）
比較例３は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ２９％（４０ｎｍ）薄くして、１００ｎｍに設定したものである。
【００７８】
（比較例４）
比較例４は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１０％（１４ｎｍ）薄くして、１２６ｎｍに設定したものである。
【００７９】
（比較例５）
比較例５は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１０％（１４ｎｍ）厚くして、１５４ｎｍに設定したものである。
【００８０】
（比較例６）
比較例６は、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１０％（１４ｎｍ）厚くして１５４ｎｍに設定し、且つ、第３層間絶縁膜１４の膜厚をおよそ１０％（１７ｎｍ）薄くして１５８ｎｍに設定したものである。
【００８１】
以下、上記実施例１〜実施例１０、上記比較例１〜比較例６について、開口領域を透過する光（透過光）の分光分布を光学的なシミュレーションによって求めた。また、図８〜図１１に示す分光分布のグラフは、実施例１における赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）における透過率のピークの値を「１」として指数化したものである。なお、透過光の分光分布を求めた光学的なシミュレーションについては、各実施例や各比較例の膜厚構成に相当するサンプル（試作品）の分光特性を実際に測定した結果と比較して、シミュレーションの妥当性が確認されている。
【００８２】
図８に示すように、実施例１の分光分布は、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて、透過率のピークを有している。したがって、可視光領域に亘って高い透過率が実現されている。とりわけ、赤のピーク波長はおよそ６６０ｎｍ、緑のピーク波長がおよそ５５０ｎｍ、青のピーク波長がおよそ４６０ｎｍとなっており、所謂、光の三原色に相当する代表波長に透過率のピークが現れており、色再現性を考慮すると理想的な状態に近いと言える。それゆえに、以降、実施例１を基準として他の実施例や比較例について説明する。
【００８３】
実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を、およそ４３％薄くした比較例１と、およそ４３％厚くした比較例２とでは、共に緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）と、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）とで透過率のピークを示すものの、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）では透過率のピークを示さず、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）に比べて透過率が著しく低下する。また、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）における透過率も実施例１に比べると著しく低い。
【００８４】
実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ２９％薄くした比較例３は、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）と、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）とにおいて透過率のピークを示すものの、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）では透過率のピークを示さず、やはり緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）に比べて透過率が著しく低下する。言い換えれば、可視光波長範囲における透過率の変動幅が大きい。
【００８５】
図９に示すように、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚を、５％薄くした実施例２や５％厚くした実施例３は、実施例１と同様に、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて、透過率のピークを有している。ピークにおける透過率も同等である。また、可視光波長範囲における透過率の変動幅もほぼ実施例１と同等である。
【００８６】
実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚を、それぞれ１０％薄くした比較例４は、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを示す。しかし、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）では、透過率のピーク波長が４９０ｎｍであり、４９０ｎｍよりも短い波長範囲で、実施例１よりも透過率が低下している。また、４３０ｎｍ付近にも透過率のピークが現れているが、実際には４３０ｎｍ以下の短波長をカットして使用されることが多いので、十分な透過率を確保できるとは言えない。つまり、青の光の強度（光量）の不足が生ずる点で実施例１に劣る。
【００８７】
実施例１に対して、ＩＴＯ膜からなる第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５のうち画素電極１５の膜厚だけを１０％厚くした実施例４は、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを示す。そして、比較例４に比べると、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）における透過率のピーク波長がおよそ４７０ｎｍと短くなっている分、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）における透過率が良くなっている。このような傾向は、図９には図示していないが、実施例１に対して、第１電極１６ａまたは第２電極１６ｃの膜厚を１０％厚くした場合の分光分布でも同様である。
【００８８】
また、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１０％厚くした比較例５は、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを示すものの、それぞれの透過率のピークが各波長範囲の短波長側にずれている。比較例４の場合と同様に、４３０ｎｍ以下の短波長をカットして使用されると、実施例１に比べて青の光の強度（光量）の不足が生じてしまう。
【００８９】
図１０に示すように、実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を、５％薄くした実施例５、５％厚くした実施例７は、実施例１と同様に、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを有する。ピークにおける透過率もほぼ同等である。また、可視光波長範囲における透過率の変動幅も実施例１とほぼ同等である。
【００９０】
実施例１に対して、第３層間絶縁膜１４の膜厚を１０％薄くした実施例６、１０％厚くした実施例８も、実施例１と同様に、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを有する。ピークにおける透過率もほぼ同等である。また、可視光波長範囲における透過率の変動幅は、実施例５および実施例７と比べるとやや大きくなっているものの、透過率のピーク波長は実施例１に対してそれほどずれておらず、実用上は問題が無いレベルといえる。
【００９１】
図１１に示すように、実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５および第３層間絶縁膜１４の膜厚をそれぞれ５％薄くした実施例９、および第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ５％厚くし、第３層間絶縁膜１４の膜厚を５％薄くした実施例１０は、実施例１に対して、可視光波長範囲における透過率の変動幅がやや大きくなるものの、実施例１と同様に赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを示す。ピークにおける透過率もほぼ同等である。
【００９２】
実施例１に対して、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１０％厚くし、第３層間絶縁膜１４の膜厚を１０％薄くした比較例６は、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを示すものの、それぞれの透過率のピークが各波長範囲の長波長側にずれている。第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１０％薄くした比較例４の場合と同様に、４３０ｎｍ以下の短波長をカットして使用されると、実施例１よりも青の光の強度（光量）の不足が生じてしまう。
【００９３】
上記実施例１〜実施例１０、および上記比較例１〜比較例６の分光分布によれば、可視光波長範囲において高い透過率を確保するには、ＩＴＯ膜からなる第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５のうち１つの膜厚を１４０ｎｍ±１０％の範囲とし、残りの電極の膜厚を１４０ｎｍ±５％の範囲に設定し、且つ、シリコンの酸化物からなる第３層間絶縁膜１４の膜厚を１７５ｎｍ±１０％の範囲に設定することが好ましい。さらに、ＩＴＯ膜からなる第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５の膜厚をそれぞれ１４０ｎｍ±５％の範囲に設定し、且つ、シリコンの酸化物からなる第３層間絶縁膜１４の膜厚を１７５ｎｍ±５％の範囲に設定することがより好ましい。
【００９４】
なお、本実施形態における赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）は、これに限定されず、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）の光変調手段（ライトバルブ）として、液晶装置１００を用いる場合には、光源から得られる赤、緑、青の色光の分光分布に応じて設定されることが望ましい。また、赤、緑、青の色光の各波長範囲を一般的に示される三原色の光の波長範囲よりも狭めることによって色純度を改善することができる。言い換えれば、狭くなった各波長範囲に透過率のピークが生ずるように、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５、第３層間絶縁膜１４の膜厚を例えば実施例１を基準として、より狭い範囲に収まるように管理すればよい。
【００９５】
以上に述べた実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）上記液晶装置１００は、画素Ｐの開口領域に配置された、ＩＴＯ膜からなる第１電極１６ａ、第２電極１６ｃおよび画素電極１５のうちの１つの膜厚が１４０ｎｍ±１０％の範囲にあり、残りの電極の膜厚が１４０ｎｍ±５％の範囲にあると共に、シリコンの酸化物からなる第３層間絶縁膜１４の膜厚が１７５ｎｍ±１０％の範囲にある。これにより、画素Ｐの開口領域を透過する光の分光分布は、赤の波長範囲（６００ｎｍ〜７００ｎｍ）、緑の波長範囲（５００ｎｍ〜６００ｎｍ）、青の波長範囲（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）のそれぞれにおいて透過率のピークを有する。したがって、可視光波長範囲に亘って高い透過率が実現された透過型の液晶装置１００を提供できる。
（２）上記液晶装置１００において、蓄積容量１６と画素電極１５の間に設けられた第３層間絶縁膜１４は、蓄積容量１６側の第１酸化シリコン膜と、第１酸化シリコン膜に積層され、ボロンがドープされた第２酸化シリコン膜とからなる。これにより、第１酸化シリコン膜は、化学的により安定なボロンがドープされた第２酸化シリコン膜で覆われることになり、この後に画素電極１５をフォトリソグラフィ法などを用いて形成しても、第３層間絶縁膜１４が変質したり、エッチングされて膜厚が変動したりする不具合を避けることができる。つまり、安定した膜質と膜厚とを備えた第３層間絶縁膜１４とすることで、結果的に画素Ｐにおける高い透過率を安定的に確保することができる。
【００９６】
（第２実施形態）
＜電子機器＞
図１２は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。図１２に示すように、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置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。
【００９７】
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な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。
【００９８】
ダイクロイックミラー１１０４は、偏光照明装置１１００から射出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。
【００９９】
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とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３０に入射する。
【０１００】
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。
【０１０１】
液晶ライトバルブ１２１０は、上述した第１実施形態の液晶装置１００が適用されたものである。液晶装置１００は、色光の入射側と射出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。
【０１０２】
このような投射型表示装置１０００によれば、画素Ｐの開口領域において、赤、緑、青の色光に対してそれぞれ高い透過率が得られる液晶装置１００を液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０として用いているので、偏光照明装置１１００から発する光を有効に利用して明るい表示品位が実現されている。
【０１０３】
また、画素Ｐの開口領域において高い透過率が得られるということは、開口領域を透過する光の反射率が低下することを意味している。そうすると、反射した光が再び液晶層５０を透過する確率が減るので、液晶装置１００を液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０として用いたときの耐光性寿命（例えば液晶層５０や配向膜１８，２４の光劣化）が改善される。
【０１０４】
なお、光源としての偏光照明装置１１００から射出された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）の分光分布における光強度のピーク波長に対して、画素Ｐを透過する光の透過率のピーク波長がほぼ合致するように、液晶装置１００における第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５、第３層間絶縁膜１４の膜厚とその範囲をそれぞれ設定して用いることが好ましい。これによれば、光の利用効率をさらに高められる。なお、「ほぼ合致」とは、光源から発する色光の光強度のピーク波長に対して±５％以内の波長範囲に画素Ｐを透過する色光の透過率のピークが現れている状態を言う。
また例えば、青色光（Ｂ）の分光分布を４３０ｎｍよりも波長が短い紫外光をカットして４３０ｎｍ〜５００ｎｍとし、液晶装置１００の耐光性寿命をさらに改善する場合には、当該波長範囲に透過率のピークが来るように、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５、第３層間絶縁膜１４の膜厚とその範囲をそれぞれ設定する。
【０１０５】
本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨ある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液晶装置１００および該液晶装置１００を適用す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。
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【０１０６】
（変形例１）蓄積容量１６の一対の透光性電極である第１電極１６ａおよび第２電極１６ｃ、ならびに画素電極１５は、透明導電膜としてＩＴＯ膜を用いることに限定されず、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）を用いてもよい。
【０１０７】
（変形例２）本発明の層間絶縁膜としての第３層間絶縁膜１４は、第１酸化シリコン膜とボロンがドープされた第２酸化シリコン膜の積層体であることに限定されず、酸化シリコン膜あるいは酸窒化シリコン膜の単層であるとしてもよい。
【０１０８】
（変形例３）上記液晶装置１００におけるＴＦＴ３０の半導体層３０ａは、走査線３ａと重なるように配置されることに限定されない。例えば、データ線６ａと重ねる配置や半導体層３０ａを途中で折り曲げて、走査線３ａとデータ線６ａとに重ねるように配置したとしても、本願の蓄積容量１６、第３層間絶縁膜１４、画素電極１５の構成を適用することができる。
【０１０９】
（変形例４）本発明を適用可能な電気光学装置は、液晶装置１００に限定されない。例えば、画素電極１５が設けられた素子基板１０側に発光が射出されるように、画素電極１５上に発光層を含む機能層や陰極を設けたボトムエミッション方式の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置にも適用することができる。
【０１１０】
（変形例５）上記液晶装置１００が適用される電子機器は、上記実施形態の投射型表示装置１０００に限定されない。例えば、投射型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）や直視型のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、または電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、電子手帳、ＰＯＳなどの情報端末機器の表示部として好適に用いることができる。また、適用に際しては、透過型の液晶装置１００を照明する光源の光の分光分布における少なくとも赤、緑、青の光強度のピーク波長に対して、画素Ｐを透過する光の透過率のピークが適合するように、第１電極１６ａ、第２電極１６ｃ、画素電極１５、第３層間絶縁膜１４の膜厚とその範囲をそれぞれ設定して用いる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０…基板としての素子基板、１４…層間絶縁膜としての第３層間絶縁膜、１５…画素電極、１６…蓄積容量、１６ａ…一対の透光性電極のうちの第１電極、１６ｂ…誘電体層、１６ｃ…一対の透光性電極のうちの第２電極、１００…電気光学装置としての液晶装置、１０００…電子機器としての投射型表示装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
画素に配置された透光性の画素電極と、
前記基板と前記画素電極との間に、誘電体層を介して対向配置された一対の透光性電極を有する蓄積容量と、
前記蓄積容量と前記画素電極との間に層間絶縁膜と、を備え、
前記画素を透過する光の分光分布が、少なくとも赤、緑、青の各波長範囲に対応して透過率のピークを有するように、前記画素電極、前記一対の透光性電極、および前記層間絶縁膜のそれぞれの膜厚が設定されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記画素電極および前記一対の透光性電極がＩＴＯ膜からなり、これらの前記ＩＴＯ膜のうちの１つの膜厚が１４０ｎｍ±１０％の範囲にあり、残りの前記ＩＴＯ膜の膜厚が１４０ｎｍ±５％の範囲にあると共に、前記層間絶縁膜がシリコンの酸化膜からなり、前記シリコンの酸化膜の膜厚が１７５ｎｍ±１０％の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記層間絶縁膜は、前記蓄積容量側の第１酸化シリコン膜と、前記第１酸化シリコン膜に積層され、ボロンがドープされた第２酸化シリコン膜とを含む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。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項５】
前記電気光学装置を照明する光源を備え、
前記光源から発する光における少なくとも赤、緑、青の各波長範囲の光強度のピーク波長と、前記電気光学装置の前記画素を透過する光の分光分布における少なくとも赤、緑、青の各波長範囲に対応する透過率のピーク波長とがほぼ合致していることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【請求項１】
基板と、
画素に配置された透光性の画素電極と、
前記基板と前記画素電極との間に、誘電体層を介して対向配置された一対の透光性電極を有する蓄積容量と、
前記蓄積容量と前記画素電極との間に層間絶縁膜と、を備え、
前記画素を透過する光の分光分布が、少なくとも赤、緑、青の各波長範囲に対応して透過率のピークを有するように、前記画素電極、前記一対の透光性電極、および前記層間絶縁膜のそれぞれの膜厚が設定されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記画素電極および前記一対の透光性電極がＩＴＯ膜からなり、これらの前記ＩＴＯ膜のうちの１つの膜厚が１４０ｎｍ±１０％の範囲にあり、残りの前記ＩＴＯ膜の膜厚が１４０ｎｍ±５％の範囲にあると共に、前記層間絶縁膜がシリコンの酸化膜からなり、前記シリコンの酸化膜の膜厚が１７５ｎｍ±１０％の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記層間絶縁膜は、前記蓄積容量側の第１酸化シリコン膜と、前記第１酸化シリコン膜に積層され、ボロンがドープされた第２酸化シリコン膜とを含む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。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項５】
前記電気光学装置を照明する光源を備え、
前記光源から発する光における少なくとも赤、緑、青の各波長範囲の光強度のピーク波長と、前記電気光学装置の前記画素を透過する光の分光分布における少なくとも赤、緑、青の各波長範囲に対応する透過率のピーク波長とがほぼ合致していることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−２５１３８（Ｐ２０１３−２５１３８Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６０７１８（Ｐ２０１１−１６０７１８）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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