CN1205087A

CN1205087A - 液晶装置用的基板、液晶装置和投射型显示装置

Info

Publication number: CN1205087A
Application number: CN97191429A
Authority: CN
Inventors: 村出正夫
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1997-10-16
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2017-10-16
Also published as: KR100520258B1; WO1998016868A1; CN101089709A; TW479151B; US20020024622A1; TWI236556B; US6297862B1; US20020118322A1; KR100516558B1; JP3376584B2; CN1506738A; KR20040104749A; CN100520543C; US6388721B1; CN1294451C; KR19990072150A; US6573955B2; CN1214281C

Abstract

通过在驱动象素的TFT的至少沟道区(1c)的下方设置第1遮光膜(7)和在上方设置第2遮光膜(3)来防止来自上下方向的光对于沟道区(1c)的照射。此外,形成第2遮光膜(3)使其覆盖沟道区(1c)和第1遮光膜(7),使入射光不直接照射到第1遮光膜(7)表面。

Description

液晶装置用的基板、液晶装置和投射型显示装置

技术领域

本发明涉及一种适用于液晶装置用的基板和使用该基板的液晶装置、投射显示装置的技术。更详细地说，涉及以薄膜晶体管(以下，称为TFT)作为象素开关元件而使用的液晶装置用的基板中的遮光结构。

背景技术

迄今，作为液晶装置，在玻璃基板上以矩阵状形成象素电极的同时，对应于各象素电极形成使用了非晶硅膜或多晶硅膜的TFT，以利用该TFT向各象素电极施加电压来驱动液晶的方式构成的液晶装置正趋于实用化。

在所述液晶装置中作为TFT使用了多晶硅膜的装置，由于可用同样的工序在同一基板上形成构成移位寄存器等的外围驱动电路的晶体管，故适用于高集成化而引人注目。

对于使用了所述TFT的液晶装置来说，用设置在对置基板上的称为黑色矩阵(或黑色条纹)的铬膜等遮光膜来覆盖象素电极驱动用的TFT(以下，称为象素TFT)的上方，以免光直接照射到TFT的沟道区上而引起漏泄电流流动。但是，有时因光引起的漏泄电流，不仅由于入射光、而且由于在液晶装置用的基板的背面用偏振片等反射的光照射TFT而流动。

因此，已提出了为了减少因反射光引起的漏泄电流而在TFT的下侧也设置遮光膜的发明(特公平3-52611号)。但是，如果这样来形成设置在TFT的下侧的遮光膜，使其在对置基板上设置的黑色矩阵的开口部中露出，则存在入射光直接射到遮光膜上，被反射的光照射TFT的沟道区从而引起漏泄电流流动的情况。这是因为，在TFT的下方设置遮光膜的技术中，由于设置在对置基板上的黑色矩阵与在液晶装置用的基板上形成的象素区域的高精度的位置对准是困难的，故来自对置基板一侧的入射光直接射到在黑色矩阵的开口部中露出的遮光膜上而反射，照射TFT的沟道部，引起漏泄电流流动。特别是如果液晶装置用的基板上的遮光膜与黑色矩阵的位置对准的误差较大，则由遮光膜表面引起的反射光显著增多，因该反射光照射到沟道区上，TFT的漏泄电流增大，引起交扰(crosstalk)等的显示恶化。

本发明的目的在于提供一种在液晶装置中能减少TFT的因光引起的漏泄电流的技术。本发明的另一个目的在于提供一种在对置基板上不设置黑色矩阵的情况下能减少TFT的因光引起的漏泄电流的技术。

发明的公开

为了达到上述目的，本发明的第1方面所述的液晶装置用的基板具有：在基板上形成的多条数据线；与所述多条数据线交叉的多条扫描线；与所述多条数据线和所述多条扫描线连接的多个薄膜晶体管；以及与该多个薄膜晶体管连接的多个象素电极，其特征在于：至少在所述薄膜晶体管的沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部的下方形成第1遮光膜，在该沟道区与源·漏区的接合部的上方形成第2遮光膜。

按照本发明的第1方面所述的液晶装置用的基板，相对于来自上方的光，可用第1遮光膜防止光向沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部的入射，相对于来自下方的光，可用第2遮光膜防止光向沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部的入射。由此，可减少TFT的因光引起的漏泄电流。

本发明的第2方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：所述第1遮光膜是钨膜、钛膜、铬膜、钽膜和钼膜中的任一种金属膜或合金膜。

按照本发明的第2方面所述的液晶装置用的基板，通过使用遮光性强的、而且具有导电性的金属膜或金属合金膜作为第1遮光膜，相对于来自所述液晶装置用的基板的背面的反射光可起到遮光膜的功能，可防止光向沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部的入射。

本发明的第3方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：从所述第1遮光膜延伸设置的第1布线在显示区域的外侧与恒定电位线进行电连接。

按照本发明的第3方面所述的液晶装置用的基板，如果在浮置状态下在TFT的沟道区下形成第1遮光膜，则有TFT的各端子间产生不稳定的电位差、导致TFT特性的变化的情况发生。因此，由于必须将第1遮光膜固定于规定的恒定电位，故使从该第1遮光膜延伸设置的第1布线在画面区域的外侧与接地电位那样的恒定电位线连接。由此，可防止由于TFT的各端子间产生不稳定的电位差而引起TFT特性的变化，图象质量不恶化。

本发明的第4方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：在所述扫描线的下方沿该扫描线形成从所述第1遮光膜延伸设置的所述第1布线。

按照本发明的第4方面所述的液晶装置用的基板，在扫描线的下方沿扫描线形成从第1遮光膜延伸设置的第1布线。由此，可在不影响象素开口率的情况下进行布线。但是，相对于接近象素开口区域的一侧的扫描线侧面，以位于扫描线的下部的方式形成第1遮光膜，以免入射的光直接照射到该第1遮光膜的表面。

本发明的第5方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：从所述第1遮光膜延伸设置的所述第1布线的线宽度比在其上方形成的所述扫描线的线宽度形成得窄。

本发明的第6方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：从所述第1遮光膜延伸设置的所述第1布线被在其上方形成的所述扫描线覆盖。

按照本发明的第5和第6方面所述的液晶装置用的基板，可防止扫描线直接使入射光照射到从第1遮光膜延伸设置的第1布线上，并被反射。

本发明的第7方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：与所述扫描线在同一层中形成的、用于对所述象素附加附加电容的电容线沿该扫描线平行地延伸设置，在该电容线的下方形成从所述第1遮光膜延伸设置的所述第2布线。

按照本发明的第7方面所述的液晶装置用的基板，通过在沿扫描线平行地延伸设置的电容线下也形成从所述第1遮光膜延伸设置的所述第2布线，在与TFT的漏区之间形成将第1层间绝缘膜作为电介质的附加电容。由此，可在不降低象素开口率的情况下增大附加电容。

本发明的第8方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：在所述数据线的下方沿该数据线形成从所述第1遮光膜延伸设置的第3布线。

按照本发明的第8方面所述的液晶装置用的基板，也可在数据线下方沿数据线形成从所述第1遮光膜延伸设置的第3布线。但是，在数据线与象素开口区相接的部分、或接近的部分形成第1遮光膜，以便数据线覆盖在该数据线的下方布线的第1遮光膜，以免入射的光直接照射到第1遮光膜的表面。

本发明的第9方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：所述数据线兼作所述第2遮光膜，由铝膜、钨膜、钛膜、铬膜、钽膜和钼膜中的任一种金属膜或其合金膜构成。

按照本发明的第9方面所述的液晶装置用的基板，通过用金属膜或金属合金膜形成数据线，使该数据线兼作第2遮光膜。因而，没有必要设置只进行遮光用的层。

本发明的第10方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：从所述第1遮光膜延伸设置的所述第3布线的线宽度比所述数据线的线宽度形成得窄。

本发明的第11方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：在所述数据线的下方配置所述沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部，在所述沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部的下方设置的第1遮光膜至少在所述沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部处被所述数据线覆盖。

按照本发明的第11方面所述的液晶装置用的基板，形成为相对于来自上方的光的照射，利用数据线(第2遮光膜)至少覆盖沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部。此时，必须不使在第1遮光膜表面反射的光照射到沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部。因此，以覆盖在沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部下设置的第1遮光膜的方式形成数据线。

本发明的第12方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：在所述沟道区与源·漏区的接合部处形成LDD(轻掺杂漏)区。

按照本发明的第12方面所述的液晶装置用的基板，通过将象素TFT的沟道区与源·漏区的接合部作成低浓度的LDD区，可减少TFT关断时的漏泄电流。但是，一般来说LDD区在光照射时容易产生电子的激励，故该LDD区也与沟道区相同，形成为用第1遮光膜和第2遮光膜从上下将其覆盖。

本发明的第13方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：在所述沟道区与源·漏区的接合部处形成偏移(offset)区。

按照本发明的第13方面所述的液晶装置用的基板，通过将象素TFT的沟道区与源·漏区的接合部作成未注入杂质离子的偏移区，可减少TFT关断时的漏泄电流。但是，偏移区也与LDD区相同，在光照射时容易产生电子的激励等。因此，该偏移区也与沟道区相同，形成为用第1遮光膜和第2遮光膜从上下将其覆盖。

本发明的第14方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：所述扫描线是钨膜、钛膜、铬膜、钽膜和钼膜中的任一种金属膜或金属合金膜。

按照本发明的第14方面所述的液晶装置用的基板，通过至少用金属膜或金属合金膜形成扫描线，可将扫描线本身作为遮光膜来利用。由此，由于不仅数据线、而且扫描线能起到遮光膜的功能，故形成象素电极的周围的所有的边使其与数据线和扫描线重叠，可省略在对置基板上设置的黑色矩阵。

本发明的第15方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：将从所述第1遮光膜的侧面到所述沟道区的最小距离L1形成为0．2μm≤L1≤4μm。

按照本发明的第15方面所述的液晶装置用的基板，可防止第1遮光膜的反射光的影响。

本发明的第16方面所述的液晶装置用的基板的特征在于：将从所述第2遮光膜的侧面到所述第1遮光膜的最小距离L2形成为0．2μm≤L2。

按照本发明的第16方面所述的液晶装置用的基板，可防止第1遮光膜的反射光的影响。

本发明的第17方面所述的液晶装置的特征在于：隔开规定的间隔来配置液晶装置用的基板和具有对置电极的对置基板，同时在所述液晶装置用的基板和所述对置基板的间隙内封入液晶。

按照本发明的第17方面所述的液晶装置，使液晶装置用的基板和具有对置电极的对置基板以规定的单元间隙粘接起来，在液晶装置用的基板与对置基板之间封入液晶，通过对该液晶施加电压进行灰度等级显示。如果使光从对置基板一侧入射上述液晶装置，可得到不受光的影响的高品位的图象质量。

本发明的第18方面所述的液晶装置的特征在于：在所述对置基板上形成第3遮光膜。

按照本发明的第18方面所述的液晶装置，在对置基板上形成铬膜等金属膜或黑色有机膜等遮光性高的黑色矩阵(第3遮光膜)。利用所述黑色矩阵进行遮光，以免光直接照射到在液晶装置用的基板上设置的象素TFT上。由此，可提供一种能得到高品位的图象的液晶装置。

本发明的第19方面所述的液晶装置的特征在于：形成所述第3遮光膜以便至少覆盖所述第1遮光膜。

按照本发明的第19方面所述的液晶装置，通过用对置基板上的黑色矩阵(第3遮光膜)来覆盖在液晶装置用的基板上设置的第1遮光膜，使入射光不直接入射到第1遮光膜表面。由此，可防止在遮光膜表面反射的光照射到TFT的沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部，可减少TFT的因光引起的漏泄电流。

本发明的第20方面所述的液晶装置的特征在于：在所述对置基板上分别对应于在所述液晶显示装置用的基板上形成的所述多个象素电极，以矩阵状形成微透镜。

按照本发明的第20方面所述的液晶装置，通过在对置基板上设置微透镜，使光聚焦于液晶装置用的基板上的象素开口区。在该液晶装置用的基板上这样来设置第1遮光膜：即使用微透镜聚焦了的光在液晶装置用的基板背面反射，也不会照射到象素TFT的沟道区。因而，TFT特性不会因微透镜聚焦的强光而受到影响。可提供一种能得到明亮的、高品位的图象质量的液晶装置。

本发明的第21方面所述的投射型显示装置的特征在于，具备：光源；对来自所述光源的光进行调制并使其透过或反射的液晶装置；以及对利用这些液晶装置进行了调制的光进行聚焦并进行放大和投射的投射光学装置。

按照本发明的第21方面所述的投射型显示装置，投射型显示装置具备本申请的发明的液晶装置，即使相对于分色棱镜等的反射使光从液晶装置用的基板的背面照射，也可利用液晶装置用的基板上的第1遮光膜防止光的进入。因而，光源变得更加明亮，即使强的光入射到液晶装置，TFT特性也不会受到影响，可提供一种能得到明亮的、高品位的图象质量的投射型显示装置。

用以下的实施形态可清楚地说明本发明的这样的作用和其它优点。

附图的简单说明

图1是示出应用了本发明的液晶装置用的基板的第1实施例的象素的平面图。

图2是图1的A-A’线上的象素的剖面图。

图3是按照工序顺序示出第1实施例的液晶装置用的基板的制造工序(前半部分)的剖面图。

图4是按照工序顺序示出第1实施例的液晶装置用的基板的制造工序(后半部分)的剖面图。

图5是示出应用了本发明的液晶装置用的基板的第2实施例的象素的平面图。

图6是在图5的B-B’线上的象素的剖面图。

图7是示出应用了本发明的液晶装置用的基板的第3实施例的象素的平面图。

图8是在图7的C-C’线上的象素的剖面图。

图9是示出应用了本发明的液晶装置用的基板的第4实施例的象素的平面图。

图10是在图9的D-D’线上的象素的剖面图。

图11是示出应用了本发明的液晶装置用的基板的第5实施例的象素的平面图。

图12是示出应用了本发明的液晶装置用的基板的第6实施例的象素的平面图。

图13是示出应用了本发明的液晶装置用的基板的第7实施例的象素的平面图。

图14是在图13的E-E’线上的象素的剖面图。

图15是示出应用本发明效果良好的液晶装置用的基板的系统构成例的框图。

图16(a)是示出使用了与本发明有关的液晶装置用的基板的液晶装置的构成例的平面图，(b)是沿H-H’线的剖面图。

图17是作为投射型显示装置的一例的液晶投影仪的概略构成图，该投射型显示装置应用使用了与本发明有关的液晶装置用的基板的液晶装置作为光阀。

图18是示出在对置基板上使用了微透镜的液晶装置的构成例的剖面图。

图19是示出应用了本发明的液晶装置用的基板的第8实施例的象素的平面图。

图20是在图19的F-F’线上的象素的剖面图。

1 半导体层

2 扫描线(栅电极)

3 数据线(第2遮光膜)

4 象素电极与漏区的接触孔

5 数据线与源区的接触孔

6 对置基板一侧的黑色矩阵(第3遮光膜)

7 第1遮光膜

10 基板

11 第1层间绝缘膜

12 栅绝缘膜

13 第2层间绝缘膜

14 象素电极

15 第3层间绝缘膜

16 电容线

17 抗蚀剂掩模

20 画面区域

30 液晶装置

31 对置基板

32 液晶装置用的基板

33 对置电极

36 封口层

37 液晶

38 液晶注入孔

39 封装材料

40 外部输入输出端子

50 数据线驱动电路

51 X移位寄存器

52 取样用的开关

53 X缓冲器

54～56 图象信号线

60 扫描线驱动电路

61 Y移位寄存器

63 Y缓冲器

80 微透镜

90 象素

91 象素TFT

370 光源

373、375、376 分色镜

374、377 反射镜

378、379、380 光阀

383 分色棱镜

384 投射透镜

用于实施发明的最佳形态

以下根据附图说明应用本发明效果良好的实施例

(实施例1)

图1和图2示出应用本发明效果良好的液晶装置用的基板的第1实施例。图1是邻接的象素的平面图，图2是沿图1中的A-A’线的剖面，即示出沿成为TFT的有源层的半导体层1的剖面结构。

在图1中，1是构成TFT的半导体层的第1层的多晶硅膜，如图2中示出的那样，在该半导体层1的表面上形成由热氧化产生的栅绝缘膜12。2是作为处于同一行(在图中是横方向)的TFT的共用的栅电极的扫描线；3是数据线，该数据线配置在纵方向上，以便与该扫描线2交叉，该数据线供给应施加在处于同一列的TFT的源区上的电压；扫描线2用第2层的多晶硅膜来形成，此外数据线3用铝膜那样的导电层来形成。

此外，4是用于连接由ITO膜那样的导电层构成的象素电极14和所述半导体层1的TFT的漏区的接触孔，5是用于连接数据线3和所述半导体层1的TFT的源区的接触孔。6是对应于所述扫描线2和数据线3设置在对置基板31一侧的黑色矩阵(第3遮光膜)，用铬膜等金属膜或黑色的有机膜等形成。

在本实施例1中，在成为所述TFT的有源层的半导体层1的下方、特别是沟道区1c(图1中的右下的斜线部分)和LDD区(或偏移区)1d、1e与源·漏区1a、1b的接合部的下方及扫描线2的下方，设有由钨膜、钛膜、铬膜、钽膜和钼膜等金属膜或其金属合金膜构成的第1遮光膜7(图1中的右上的斜线部分)。这样一来，由于半导体层1变成由所述第1遮光膜7、所述第2遮光膜(数据线)3和对置基板一侧的第3遮光膜(黑色矩阵)6从上下夹住的结构，故可防止来自液晶装置用的基板的背面的反射光(入射光就不用说了)照射到TFT的特别是沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e与源·漏区1a、1b的接合部，可抑制漏泄电流。此外，在粘接液晶装置用的基板和对置基板时，即使在液晶装置用的基板的显示区域和对置基板31一侧的黑色矩阵(第3遮光膜)6的位置精度方面产生误差，也能用第2遮光膜(数据线)3来覆盖TFT的沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e及第1遮光膜7，故入射光不会直接照射到TFT的沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e及第1遮光膜7。因此，可大幅度抑制TFT的由光引起的漏泄电流。

之所以也在扫描线2的下方延伸设置设置第1遮光膜7，是由于将接地电位那样的恒定电位供给原来需要遮光的沟道区1c的下方的第1遮光膜7，使得第1遮光膜7不成为浮置状态。由此可防止TFT特性的变化。再有，所述恒定电位最好连接到供给在与形成象素同样的工序中内置于同一基板上的外围驱动电路的负电源等的恒定电位线(图中未示出)上。特别是，如果使其与供给扫描线2的栅信号的低电位电平一致，则不导致TFT特性的变化。因而，如果电连接到用于驱动扫描线2的扫描线驱动电路的负电源(图中未示出)上，则效果最好。

此外，所述扫描线2下的第1遮光膜相对于接近于象素开口区一侧的扫描线2的侧面最好以从该扫描线2的侧面起位于该扫描线2的内侧的下部的方式来形成，以便即使在图形形成方面相对于扫描线2发生了偏移，光也不会直接射到第1遮光膜7上。由此，可防止由在所述扫描线2的下方部分的第1遮光膜7引起的反射。此外，更为理想的是，通过在所述第1遮光膜7的表面上使该第1遮光膜7的表面氧化等使其变得粗糙从而使光散射，或形成多晶硅膜等，预先进行防止反射的处理。

此外，在本实施例1中，由于至少在数据线(第2遮光膜)3的下方形成TFT的沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e，沟道区1c完全被数据线(第2遮光膜)3所覆盖，故具有能更可靠地防止入射光直接照射到沟道区1c上的优点。

再有，虽然不作特别限定，但在本实施例1中，为了高效率地得到附加于TFT的漏上的电容，使构成沟道区1c的所述第1层的半导体层1如符号1f所示那样，沿数据线3向上方延伸设置设置，再沿前一级(在图1中是上一级)的象素的扫描线2向本身的象素电极14上方弯曲。然后，是前一级的扫描线2的一部分同样地沿数据线3如符号2f所示那样，向下方延伸设置设置。由此，所述第1层的半导体层1的延伸设置设置部1f和扫描线2的延伸设置设置部2f之间的电容(以栅绝缘膜12为电介质)作为附加电容连接到对各象素电极14施加电压的TFT的漏上。通过这样来形成电容，能尽可能避免对象素开口率的影响。因而，具有在维持高的象素开口率的同时可实现附加电容的增加的优点。

其次，利用示出大致沿图1中的从接触孔4到5的半导体层1的剖面的图2，详细地说明本发明的象素TFT的剖面结构。10是由无碱玻璃及石英等构成的基板，11是在TFT的半导体层1和第1遮光膜7之间形成的氧化硅膜及氮化硅膜等第1层间绝缘膜，利用高压CVD法等形成。另外，12是栅绝缘膜，13是第2层间绝缘膜，15是第3层间绝缘膜，14是由ITO膜等构成的象素电极。

在本实施例1中，象素的开关元件、即TFT作为LDD结构(或偏移结构)来形成。即，源·漏区由LDD区(或偏移区)1d、1e与源·漏区1a、1b构成，栅电极2的下方成为沟道区1c。从图2可明白，由于相对于漏区1b存在没有形成的第1遮光层7的部位，故半导体层1在形成了第1遮光层7的地方和没有形成第1遮光层7的地方产生台阶。但是，由于该台阶离开漏区1b与LDD区1e的接合部几微米，即由于该台阶位于离接合部具有几微米的裕量的漏区一侧，故不会产生由该台阶引起的TFT特性的恶化。通过将TFT作成LDD结构或偏移结构，可进一步减少TFT在关断时的漏泄电流。但是，上述构成的TFT作为LDD结构(或偏移结构)进行了说明，但不用说也可以是以栅电极2作为掩模、以自对准方式形成源·漏区的自对准结构。

此外，按照本实施例1，将第1遮光膜7形成为从下方一侧覆盖半导体层1的源·漏区1a、1b与沟道区1c和LDD区(或偏移区)的接合部，而且将数据线(第2遮光膜)3形成为从上方覆盖沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e。因而，相对于入射光从上部、相对于反射光从下部以双重方式对沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e进行遮光。再者，相对于位于数据线(第2遮光膜)3与象素开口区相接的部分或接近的部分，通过用数据线3覆盖第1遮光膜7的上方，使入射光不在第1遮光膜7的表面发生反射。

除了上述的方面以外，由于将设置在对置基板31一侧的黑色矩阵(第3遮光膜)6形成为覆盖沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e的上方，故在对于沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e的遮光方面就更有效。而且，由于将所述黑色矩阵(第3遮光膜)6形成为以宽的宽度覆盖第1遮光膜7，故可更有效地防止入射光直接照射第1遮光膜7。因而，在使用了本发明的液晶装置用的基板的液晶装置中，由于不会有入射光射到第1遮光膜7而反射、再照射沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e的情况，故可尽可能地抑制TFT的因光引起的漏泄电流，可提供没有交扰等的图象质量恶化的高品位的图象质量。

(制造工艺)

其次，使用图3和图4说明本实施例的制造工艺。首先，在无碱玻璃及石英等基板10上用溅射法以500～3000埃的厚度、较为理想的是1000～2000埃的厚度形成了钨膜、钛膜、铬膜、钽膜和钼膜等导电性金属膜、或金属硅化物等的金属合金膜之后，通过使用光刻技术和刻蚀技术进行图形刻蚀形成第1遮光膜7(图3a)。将该第1遮光膜7形成为从下覆盖以后形成的TFT的沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e。再有，作为第1遮光膜7的材料，只要是吸收光的膜，也可以是有机膜。此外，为了防止在第1遮光膜7的表面的反射，最好利用对该第1遮光膜7的表面进行氧化处理等形成凹凸，使入射光散射。此外，也可通过在第1遮光膜7的上方形成多晶硅膜而作成2层结构，用多晶硅膜吸收入射光。

其次，在所述第1遮光膜7上以1000～15000埃的厚度、较为理想的是5000～10000埃的厚度形成第1层间绝缘膜11(图3b)。所述第1层间绝缘膜11对第1遮光膜7和以后形成的半导体层1进行绝缘，例如使用CVD法及TEOS气体等、用氧化硅膜或氮化硅膜等来形成。

在形成第1层间绝缘膜11后，一边将基板10加热到约500℃的温度，一边以约400～600cc／min的流量供给单硅烷气体或双硅烷气体，在压力为20～40Pa下，在第1层间绝缘膜11上形成非晶硅膜。其后，在N₂的气氛中，在约600～700℃的温度下进行约1～72小时的退火处理，使其进行固相生长，形成多晶硅膜。其后，利用光刻工序、刻蚀工序等，形成TFT的半导体层1(图3c)。也可以利用减压CVD法等、以约500～2000埃的厚度、较为理想的是1000埃的厚度形成该多晶硅膜，也可在利用减压CVD法等淀积的多晶硅膜中注入硅离子使其一度非结晶化、通过退火等使其再结晶化而形成多晶硅膜。

其次，通过对所述半导体层1进行热氧化，在半导体层1上形成栅绝缘膜12(图3d)。利用该工序，使半导体层1的最终的厚度为300～1500埃的厚度、较为理想的是350～450埃，栅绝缘膜12的厚度为约600～1500埃。再有，在使用8英寸的大型基板的情况下，为了防止由于热引起的基板的翘曲，也可以通过缩短热氧化时间，形成薄的热氧化膜，在该热氧化膜上用CVD法等淀积高温氧化硅膜(HTO膜)及氮化硅膜，形成2层以上的栅绝缘膜结构。其次，在构成半导体层的多晶硅层中，在沿数据线3向上方延伸设置、形成附加电容的区域(图1中的1f)以约3×10¹²／cm²的剂量掺入例如磷的杂质，使该部分的半导体层低电阻化。从确保为形成半导体层1的附加电容所必须的导电性的观点出发，求出该剂量的下限，此外，从抑制栅绝缘膜12的恶化的观点出发，求出该剂量的上限。

其次，在半导体层1上通过栅绝缘膜12淀积成为栅电极和扫描线2的多晶硅膜，利用光刻工序和刻蚀工序等进行图形刻蚀(图3e)。栅电极的材料可以是多晶硅膜，如果是具有遮光性的材料，例如钨膜、钛膜、铬膜、钽膜和钼膜等的导电性的金属膜、或金属硅化物等的金属合金膜则相对于入射光可防止朝向沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e的光，可进一步提高遮光效果。由此，由于可省略对置基板31上的黑色矩阵(第3遮光膜)6，故可防止因在粘接对置基板31和液晶装置用的基板时的精度误差引起的液晶装置的透射率的降低。

其次，为了形成N沟道型TFT，以栅电极2为掩模，以约0．1～10×10¹³／cm²的剂量注入杂质离子(例如，磷离子)，形成低浓度的区域(LDD区)1d、1e(图3f)。

再者，在栅电极2上形成比栅电极2的宽度宽的抗蚀剂掩模17，以约0．1～10×10¹⁵／cm²的剂量注入杂质离子(例如磷离子)(图4g)。由此，被掩蔽的区域成为LDD结构。即，形成LDD区1d、1e和源·漏区1a和1b，在栅电极2的下方形成沟道区1c。在以这种方式进行离子注入时，由于也对作为栅电极(扫描线)2形成的多晶硅膜导入杂质离子，故使该栅电极(扫描线)2更加低电阻化。

也可以在不进行低浓度的杂质离子(例如磷离子)的注入的情况下在形成了比栅电极2宽度宽的抗蚀剂掩模17的状态下注入高浓度的杂质离子(例如磷离子)，形成偏移结构的N沟道型源·漏区1a和1b。此外，也可以以栅电极2作为掩模，注入高浓度的杂质离子(例如磷离子)，形成自对准结构的N沟道型源·漏区，来代替这些杂质导入工序。

此外，虽然省略图示，但为了形成外围驱动电路的P沟道型TFT，用抗蚀剂覆盖保护象素TFT部和N沟道TFT部，以栅电极2为掩模，以约0．1～10×10¹³／cm²的剂量注入杂质离子(例如硼离子)，形成低浓度的区域(LDD区)1d、1e。

再者，在栅电极2上形成比栅电极2宽度宽的抗蚀剂掩模17，以约0．1～10×10¹⁵／cm²的剂量注入杂质离子(例如硼离子)(图4g)。由此被掩蔽的区域成为轻掺杂区(LDD)结构。即，形成LDD区1d、1e和源·漏区1a和1b，在栅电极2的下方形成沟道区1c。

也可以在不进行低浓度的杂质离子(例如硼离子)的注入的情况下在形成了比栅电极2宽度宽的抗蚀剂掩模17的状态下注入高浓度的杂质离子(例如硼离子)，形成偏移结构的P沟道型源·漏区1a和1b。此外，也可以以栅电极2作为掩模，注入高浓度的杂质离子(例如硼离子)，形成自对准结构的P沟道型源·漏区，来代替这些杂质导入工序。利用这些离子注入工序，能实现CMOS(互补型MOS)TFT，可实现将与象素TFT在同一基板内的外围驱动电路内置于该基板内。

其后，在基板10的整个面上利用例如CVD法等以5000～15000埃的厚度形成由氧化硅膜及氮化硅膜等构成的第2层间绝缘膜13，以便覆盖上述栅电极2。作为第2层间绝缘膜13，形成不包含硼或磷的氧化硅膜(NSG)或氮化硅膜。然后，在进行了用于激活源·漏区的退火后，在所述第2层间绝缘膜13中对应于象素TFT的源区1a利用干法刻蚀等开接触孔5。其次，利用溅射法等以2000～6000埃的厚度形成铝膜、钛膜、钨膜、钽膜、铬膜、钼膜等的导电性的金属膜、或金属合金膜，利用光刻工序和刻蚀工序等，对数据线(第2遮光膜)3进行图形刻蚀。此时，用接触孔5将数据线(第2遮光膜)3连接到半导体层1(图4h)。此时，将数据线(第2遮光膜)3形成为至少覆盖沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e。

然后，在基板10的整个面上利用例如CVD法及常压臭氧TEOS法等以5000～15000埃的厚度形成第3层间绝缘膜15，以便覆盖所述数据线3。作为第3层间绝缘膜15，形成包含硼和磷的氧化硅膜(BPSG)或氮化硅膜。此外，也可通过利用旋转涂敷器涂敷有机膜等，形成没有台阶形状的平坦化的膜。如果在形成象素电极14之前的第3层间绝缘膜形成时进行所述平坦化处理，则能尽可能地降低因液晶的取向不良引起的液晶装置的对比度下降。然后，在所述第3层间绝缘膜15中利用干法刻蚀等开与象素TFT的漏区1b的接触孔4，用该接触孔4将其后形成的象素电极14连接到半导体层1(图4i)。

例如用溅射法等以400～2000埃的厚度形成ITO膜，利用光刻工序和刻蚀工序等进行图形刻蚀，形成所述象素电极14。然后，在所述象素电极14和第3层间绝缘膜15上以约200～1000埃的厚度在整个基板10上覆盖由聚酰亚胺等构成的取向膜，通过进行研磨(rubbing)(取向处理)成为液晶装置用的基板。

在上述实施例1中，以LDD结构进行了说明，但也可以是偏移结构，或可以是以栅电极为掩模的自对准结构。在偏移结构的情况下，去掉图4f的工序即可。此外在自对准结构的情况下，在图4f的工序中注入高浓度杂质，去掉图4g的工序即可。

(实施例2)

图5和图6示出应用本发明效果良好的液晶装置用的基板的第2实施例。图5是邻接的象素的平面图，图6是示出沿图5中的B-B’线的剖面，即沿作为TFT的有源层的半导体层1的剖面结构。在本实施例2中，在半导体层1的下方和扫描线2的下方形成第1遮光层7(图5中的右上的斜线部分)，而且形成半导体层1，以便半导体层1与扫描线2二次交叉。利用这样的结构，即使扫描线(栅电极)2相对于半导体层1产生图形偏移，象素TFT的沟道区1c(图5中的右下的斜线部分)与各接触孔的距离也保持为恒定，可防止因象素TFT特性的差异引起的图象质量的下降。此外，由于成为象素TFT的沟道区1c的半导体层1与扫描线2二次交叉，在该交叉部分处分别形成的沟道区1C串联地连接，故具有使象素TFT的电阻成分变大，降低TFT关断时的漏泄电流的优点。

在本实施例2中，象素TFT也可以是LDD结构或偏移结构。通过在双栅结构或三栅结构中使用LDD结构或偏移结构，可进一步降低漏泄电流。此外，在本实施例2中，2个沟道区1C和LDD区(或偏移区)1d、1e中的一个(在图5中是左侧)，位于由铝膜等构成的数据线(第2遮光膜)3的下方。因此，数据线(第2遮光膜)3变成对于从上方入射的光、即从对置基板31一侧入射的光的遮光膜，可防止光直接照射到象素TFT的沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e，可进一步减少漏泄电流。在这种情况下，在没有被数据线(第2遮光膜)3覆盖一方的沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e(在图5中是右侧)，存在直接被入射光照射的危险，但由于至少2个串联地连接的沟道的一方不受到对于光的影响，故在因光引起的漏泄电流方面没有问题，可实现双栅TFT在关断时的低电阻化。

此外，在本实施例2中，与实施例1相同，第1遮光膜7比所述对置基板一侧的黑色矩阵6形成得小。因而，由于入射光不会直接照射到第1遮光膜7的表面，故可抑制因该第1遮光膜7本身的反射光引起的象素TFT的漏泄电流。此外，第1遮光膜7也比扫描线2的宽度形成得窄，以免入射光直接照射到延伸设置到扫描线2的下方的第1遮光膜7。由此，可防止因在扫描线2下的第1遮光膜7引起的反射。

再有，虽然不作特别限定，但在本实施例1中，为了高效率地得到附加于TFT的漏上的电容，使构成沟道区1c的所述第1层的半导体层1如符号1f所示那样，沿数据线3向上方延伸设置设置，再沿前一级(在图5中是上一级)的象素的扫描线2向邻接的象素电极14(在图5中是邻近左边的象素)上方弯曲。然后，使前一级的扫描线2的一部分同样地沿的数据线3如符号2f所示那样，向下方延伸设置设置。由此，所述第1层的半导体层1的延伸设置设置部1f和扫描线2的延伸设置设置部2f之间的电容(以栅绝缘膜12为电介质)作为附加电容连接到对各象素电极14施加电压的TFT的漏上。通过这样来形成电容，能尽可能避免对象素开口率的影响。因而，具有在维持高的象素开口率的同时可实现附加电容的增加的优点。

此外，本实施例2能用与实施例1相同的制造工艺来形成。

(实施例3)

图7和图8示出应用本发明效果良好的液晶装置用的基板的第3实施例。图7是邻接的象素的平面图，图8是示出沿图7中的C-C’线的剖面，即沿成为TFT的有源层的半导体层1的剖面结构。在本实施例3中，与实施例1不同之点在于，不仅将第1遮光膜7(在图7的右上的斜线部分)设置在扫描线2的下方，而且设置在数据线3的下方。即，在本实施例3中，通过将第1遮光膜7延伸设置到扫描线2和数据线3的下方而设置，布线成矩阵状。通过采取这样的结构，在第1遮光膜7与接地电位那样的恒定电位布线进行电连接时，可进一步降低该第1遮光膜7的布线电阻，而且，即使因基板工序流动中的异物等产生断线，也可供给恒定电位。因而，利用布线的低电阻化和冗余结构，可得到没有交扰等的高品位的图象质量。

此外，本实施例3也与实施例1相同，在象素TFT的沟道区1c(图7中的右下的斜线部分)的下方和扫描线2和数据线3的下方分别设有由钨膜、钛膜、铬膜、钽膜和钼膜等金属膜或金属硅化物等的金属合金膜构成的第1遮光膜7。因而，相对于来自对置基板31一侧的入射光扫描线2和数据线(第2遮光膜)3成为遮光层，相对于来自液晶装置用的基板的背面的反射光所述第1遮光膜7起到遮光层的作用，可防止反射光照射象素TFT的沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e，可抑制因光引起的漏泄电流。再者，在本实施例3中，象素电极14的全部的边、即图7中的纵方向的边与数据线3重叠，横方向的边与扫描线2下的第1遮光膜7重叠，在该数据线3上和扫描线2下的第1遮光膜7上使相邻的象素电极分离。如果作成这样的结构，则没有必要在对置基板31上设置黑色矩阵(第3遮光膜)6。按照本发明者的实验，在使用硅化钨膜作为第1遮光膜7，以约2000埃形成其膜厚进行实验的情况下，可得到光学浓度为3以上的值，故作为遮光层，可实现与对置基板31上的黑色矩阵同样高的遮光性。由此，由于也可不考虑对置基板31上的黑色矩阵(第2遮光膜)6与液晶装置用的基板粘接时的对准精度，故具有液晶装置的透射率不存在离散性的优点。

再有，在本实施例3中，用在数据线3和扫描线2的下方以矩阵状对第1遮光膜进行布线的例子进行了说明，但如果象实施例1那样至少在扫描线2下形成由第1遮光膜7构成的布线，则不用说可省略对置基板上的黑色矩阵。

此外，本实施例3也可用与实施例1同样的制造工艺来形成。

(实施例4)

图9和图10示出应用本发明效果良好的液晶装置用的基板的第4实施例。图9是邻接的象素的平面图，图10是示出沿图9中的D-D’线的剖面，即沿成为TFT的有源层的半导体层1的剖面结构。在本实施例4中，与实施例3不同之点在于，将扫描线2作成由多晶硅层2a和钨膜或钼膜等金属膜或金属硅化物等金属合金膜2b构成的多层结构，以及只在数据线(第2遮光膜)3的下方设有第1遮光膜7(图9中的右上的斜线部分)。在上述的实施例3中，由于在第1遮光膜7只是形成扫描线2的多晶硅膜，故如果沟道区1c(图9中的右下的斜线部分)和LDD区(或偏移区)1d、1e接近于象素开口部，则存在受到入射光的影响的可能性。因此，通过用非光透射的膜、即金属膜或金属合金膜形成扫描线2来解决这种不良情况。即，这是因为，象素电极14的图9的纵方向的边用数据线3进行遮光，横方向的边用扫描线2进行遮光。因而，在本实施例4中，虽然使从第1遮光膜7延伸设置的布线只在数据线3下延伸设置，但也可象实施例1那样只在扫描线2下，也可象实施例3那样以矩阵状延伸设置。

所述金属或金属合金膜2b可用溅射法形成，也可在多晶硅膜2a上蒸镀金属膜之后进行热处理使金属膜2b变成硅化物。此外，扫描线2不限于上述那样的2层结构，也可是3层以上的结构。例如，可用下述的3层结构来形成扫描线2：对半导体层1密接性良好的多晶硅膜2a、在其上的低电阻的硅化钨等的金属硅化物层2b和再在其上的为防止该金属硅化物层的剥离而覆盖所述多晶硅膜2a和金属硅化物层2b的多晶硅膜。这样，由于通过用金属膜或金属合金膜形成扫描线2，不仅起到作为遮光膜的效果，而且可比只使用多晶硅膜的情况降低布线电阻，故具有栅信号不延迟的优点。

在本实施例4中，也与实施例1相同，在与数据线(第2遮光膜)3的象素开口区相接的部分或其接近的部分，将在下方延伸设置的第1遮光膜7形成得比数据线(第2遮光膜)3的宽度窄。这是因为，由于相对于入射光，数据线3起到遮光层的作用，故使上方的数据线(第2遮光膜)3的线宽度形成得较宽，以免光直接照射第1遮光膜7。

在本实施例4中，在所述象素TFT的沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e的下方和数据线3的下方分别设有由硅化钨等金属硅化物等构成的第1遮光膜7，同时，扫描线2成为具有光非透射性的金属膜或金属硅化物膜等多层结构。因而，相对于来自对置基板31一侧的入射光，扫描线2和数据线3成为遮光层，相对于来自基板背面的反射光，所述第1遮光膜7成为遮光膜，可防止反射光照射到象素TFT的沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e，可抑制TFT的因光引起的漏泄电流。在这种情况下，也与实施例3相同，象素电极14的全部的边在数据线3和扫描线2上重叠，在该数据线3和扫描线2上使相邻的象素电极14分离。因此，在本实施例4中，也与实施例3相同，具有没有必要在对置基板上设置黑色矩阵的优点。

此外，本实施例4也可用与实施例1同样的制造工艺来形成。

(实施例5)

图11示出应用本发明效果良好的液晶装置用的基板的第5实施例。图11是邻接的象素的平面图，沿图11中的A-A’线的剖面，即沿成为TFT的有源层的半导体层1的剖面结构采取与实施例1中已说明的剖面图(图2)相同的结构。本实施例5设有与扫描线2平行的电容线16，在该电容线16的下方设有半导体层1的延伸设置部1f作为附加电容，来代替使扫描线2延伸设置到数据线3的下方而构成附加电容。电容线16用与扫描线2在同一工序中形成的第2层多晶硅膜来构成，在画面区域的外侧固定于接地电位那样的恒定电位。如果所述恒定电位使用外围驱动电路电源等的恒定电位线，则具有没有必要设置专用的外部端子的效果。此外，象素的TFT的栅是单栅。在使用了这样的电容线方式的基板的液晶装置中，由于必须对电容线16进行遮光，故必须将对置基板31上设置的黑色矩阵(第3遮光膜)6的面积形成得较大。此时，由于在从电容线16一侧的象素开口部到象素TFT的沟道区1c(图11中的右下的斜线部分)的距离中具有裕量(margin)，故大致可忽略入射光的影响。因而，由于入射光的影响只来自扫描线2一侧的象素开口部，故具有将对光的漏泄电流减半的优点。

此外，本实施例5也可用与实施例1同样的制造工艺来形成。

(实施例6)

图12示出应用本发明效果良好的液晶装置用的基板的第6实施例。图12是邻接的象素的平面图，沿图12中的B-B’线的剖面，即沿成为TFT的有源层的半导体层1的剖面结构采取与实施例2中已说明的剖面图(图6)相同的结构。本实施例6也与实施例5相同，设有与扫描线2平行的电容线16，在该电容线16的下方设有半导体层1的延伸设置部1f作为附加电容。但是，将象素TFT的半导体层1形成为U字形，用双栅来构成栅电极。电容线16用与扫描线2在同一工序中形成的第2层多晶硅膜来构成，在画面区域的外侧固定于接地电位那样的恒定电位。因而，在本实施例6中，由于也必须对电容线16进行遮光，故必须将对置基板31上设置的黑色矩阵(第3遮光膜)6的面积形成得较大。此时，由于在从电容线16一侧的象素开口部到象素TFT的沟道区1c(图12中的右下的斜线部分)的距离中具有裕量，故大致可忽略入射光的影响。因而，由于入射光的影响只来自扫描线2一侧的象素开口部，故具有将对光的漏泄电流减半的优点。

此外，由于象素TFT的栅电极采取双栅结构，故TFT关断时的电阻变高，漏泄电流进一步减少。此外，在图12中，与实施例2相同，2个沟道区1c中只有一个在数据线(第2遮光膜)3的下方形成，但如果至少一个沟道区1c被数据线3遮光，则可减少TFT因光引起的漏泄电流。

此外，本实施例6也可用与实施例1同样的制造工艺来形成。

(实施例7和数据线3部分的遮光膜的尺寸规定)

图13和14是应用本发明的液晶装置用的基板的象素区域部分的代表性的例子，是实施例5的变形例。在本实施例7中，在象素电极14下局部地以倾斜的方式形成电容线16，使象素开口率提高。图13是邻接的象素的平面图，图14是在图13的E-E’上的剖面图。沿图13中的A-A’线的剖面，即沿成为TFT的有源层的半导体层1的剖面结构采取与实施例1中已说明的剖面图(图2)相同的结构。在本实施例7中，在第1遮光膜7(图13中的右上的斜线部分)的上方通过第1层间绝缘膜11形成的半导体层1形成为至少用数据线(第2遮光膜)3覆盖沟道区1c(图13中的右下的斜线部分)和LDD区(或偏移区)1d、1e。再者，用在与液晶装置用的基板之间介入液晶被粘接的对置基板31上的黑色矩阵(第3遮光膜)6至少覆盖第1遮光膜7。这里，必须改进图形形状，以免来自对置基板31一侧的入射光直接照射到第1遮光膜7上。

因此，如图14中所示，相对于沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e的宽度W，规定第1遮光膜7、第2遮光膜(数据线)3、第3遮光膜(对置基板上的黑色矩阵)6的尺寸。沟道区1c与LDD区(或偏移区)1d、1e的宽度W可以是相同的或是不同的。为了谋求象素TFT特性的稳定，并考虑图形对准的精度，希望LDD区(或偏移区)1d、1e的宽度和栅电极(扫描线)2的宽度以相同的宽度W来形成。如果要改变尺寸，则在相对于沟道区1c将容易由于光而激励电子的LDD区(或偏移区)1d、1e的宽度形成得窄的情况下，可得到高品位的图象质量。在应用了本发明的全部的实施例中，将沟道区1c和LDD区1d、1e的宽度定为大体相同，来进行遮光膜尺寸的规定。在图14中，从基板10的背面观察，如果将从覆盖了沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e的第1遮光膜7的侧面开始到沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e为止的最小距离定义为L1，L1’，则可以这样来进行图形布局，以便至少使下述的定义式(1)所示的关系成立：

0．2μm≤L1，L1’≤4μm ···(1)

如果一边维持液晶装置的高开口率，一边考虑第1遮光膜7的图形精度，则更希望这样来进行图形布局，以便使下述的定义式(2)所示的关系成立：

0．8μm≤L1，L1’≤2μm ···(2)

定义式(2)中的值是根据下述情况而导出的：由于第1层间绝缘膜11的膜厚约为8000埃，故如果在基板10的背面的反射光相对于入射光，将第1遮光膜7侧面作为基点不以45度以上的角度反射，则就不照射到沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e上。由于入射光相对于液晶装置的画面区域的垂直方向基本上为平行光，故将第1遮光膜7侧面作为基点以45度以上的角度反射的概率小。因而，如果满足定义式(2)的值，则可几乎忽略反射光的影响。

其次，定义第1遮光膜7和第2遮光膜(数据线)3的关系。必须将位于第1遮光膜7的上方的第2遮光膜(数据线)3的宽度形成得宽，以免入射光直接照射到第1遮光膜7上。特别是由于LDD区1d、1e没有扫描线2，故容易受到入射光的影响。因此，如果将从第2遮光膜侧面到第1遮光膜的最小距离定义为L2，L2’，则可以这样来进行图形布局，以便至少使下述的定义式(3)所示的关系成立：

0．2μm≤L2，L2’ ···(3)

由于将第1层间绝缘膜11和第2层间绝缘膜13合在一起的膜厚约为15000埃，则更希望这样来进行图形布局，以便使下述的定义式(4)所示的关系成立：

1．5μm≤L2，L2’ ···(4)

这是因为，与上述的第1遮光膜7与沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e的关系相同，如果入射光将第2遮光膜(数据线)3作为基点不以45度以上的角度入射，则光就不到达第1遮光膜7的表面上。此外，如图13所示，由于沟道区1c下方的第1遮光膜7沿扫描线2延伸设置设置，故在该部分定义式(3)、(4)不成立。但是，由于至少沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e附近被扫描线2或第3遮光膜(对置基板上的黑色矩阵)6覆盖，故没有问题。

其次，定义第2遮光膜(数据线)3和第3遮光膜(对置基板上的黑色矩阵)6的关系。如果第2遮光膜(数据线)3基本上发挥足够的遮光性，则没有必要有第3遮光膜(对置基板上的黑色矩阵)6。因此，如果用遮光性的膜形成扫描线2，并形成为相对于相邻的数据线3和扫描线2重叠象素电极14的全部的边，则可省略对置基板上的黑色矩阵(第3遮光膜)6。因此，由于有时发生液晶装置用的基板10与对置基板31的粘接偏移，第3遮光膜(黑色矩阵)6使象素的光透过区域变窄，故为了实现高的开口率，希望不形成对置基板上的黑色矩阵(第3遮光膜)6。但是，由于因形成第2遮光膜的铝膜等金属膜或金属合金膜的针孔而存在光透过的担心，故为了防止这一点如果在数据线上形成第3遮光膜(对置基板上的黑色矩阵)6，则成为冗余结构。在形成黑色矩阵(第3遮光膜)6的情况下，希望从第2遮光膜(数据线)3侧面到第3遮光膜6的距离L3，L3’是定义式(5)所示的关系：

L3，L3’≤1μm ···(5)

这是因为，如果满足定义式(5)，则几乎不影响开口率。

此外，沟道宽度W受象素TFT的写入特性的影响很大，但只要能确保TFT的导通／关断比在6位以上，则沟道宽度W尽可能短的TFT不容易受到光的影响。因而，希望用下述的(6)式的W来形成：

0．2μm≤W≤4μm ···(6)

更希望用下述的(7)式的W来形成：

0．8μm≤W≤2μm ···(7)

如果是这样的话，则由于能将数据线(第2遮光膜)3的线宽度形成得窄，故可实现更高的开口率。

此外，本实施例7也可用与实施例1同样的制造工艺来形成。

(实施例8和扫描线2部分的遮光膜的尺寸规定)

图19和图20示出应用了本发明的液晶装置用的基板的第8实施例。图19是邻接的象素的平面图，图20示出在图19中的F-F’线上的剖面图。本实施例8不仅在扫描线2的下部，而且在数据线3的下部和电容线16的下部以矩阵状形成实施例7中示出的象素的第1遮光膜7(图19中的右上的斜线部分)。通过采取这样的结构，可进一步谋求第1遮光膜7的低电阻化，可再在半导体层1的漏区1b和第1遮光膜7之间形成将第1层间绝缘膜11作为电介质的附加电容。此外，即使对置基板31上的黑色矩阵6中存在缺陷，由于第1遮光膜7兼作黑色矩阵6，故具有点缺陷等不良情况减少的优点。

其次，在图23中，定义第1遮光膜7和扫描线2的关系。从扫描线2下的第1遮光膜7侧面到象素开口区域一侧的扫描线2的侧面的距离L4可以是定义式(8)的关系：

0．2μm≤L4 ···(8)

这是因为，如果第1遮光膜7不至少处于扫描线2的侧面至扫描线2的中心的中间位置，则在扫描线2的侧面和象素开口区的边与第3遮光膜6处于相同的位置关系时，入射光直接照射到第1遮光膜7的表面上。

其次定义电容线16下的第1遮光膜7与电容线16的关系。从电容线16下的第1遮光膜7侧面到象素开口区域一侧的电容线16的侧面的距离L5可以是定义式(9)的关系：

0．2μm≤L5 ···(9)

这是因为，如果第1遮光膜7不至少处于电容线16的侧面至电容线16的中心的中间位置，则在电容线16的侧面和象素开口区的边与第3遮光膜6处于相同的位置关系时，入射光直接照射到第1遮光膜7的表面上。

此外，本实施例8也可用与实施例1同样的制造工艺来形成。再有，在实施例7和实施例8中规定的定义式(1)至(9)不用说可适用于应用了本发明的所有液晶装置用的基板和液晶装置。

此外，在上述的实施例1至8中，关于在无碱玻璃或石英等的基板10的表面上直接形成第1遮光膜7的情况进行了说明，但在基板10的表面上利用刻蚀形成了对应于第1遮光膜7的图形的槽之后，通过在该槽内以埋置第1遮光膜7的方式来形成，也可谋求平坦化。此外，也可在第1遮光膜7的表面上进行防止反射的处理。作为防止反射的处理方法，可以考虑对由金属膜及金属硅化物等金属合金膜构成的第1遮光膜7的表面进行热氧化来形成氧化膜，或在第1遮光膜7的表面上利用CVD法等覆盖多晶硅膜等。

(液晶装置的说明)

图16(a)示出适用于所述液晶装置用的基板32的液晶装置30的平面布局结构。此外，图16(b)示出沿(a)的H-H’的剖面图。如图16(a)、(b)所示，将对置基板31和液晶装置用的基板32，通过相当于画面区域20与数据线驱动电路50和扫描线驱动电路60之间的区域中形成的含有间隙材料的封口层36，隔开规定的单元间隙进行粘接，在该封口层36的内侧区域中封入液晶。这里，将封口层36形成为在局部被中断，从该中断部分(液晶注入孔)38注入液晶37。在液晶装置30中，在粘接对置基板31和液晶装置用的基板32之后，通过使封口层36的内侧区域处于减压状态，进行液晶37的注入。在封入了液晶37后，用密封材料39堵住液晶注入孔38。作为封口层36，可使用环氧树脂或各种紫外线硬化树脂等，作为与其配合的间隙材料，可使用约2μm～6μm的圆柱或球状等的塑料或玻璃纤维等。作为液晶37，可使用众所周知的TN(扭曲向列)型液晶等。此外，如果使用将液晶作为微小颗粒分散在高分子中的高分子分散型液晶，则由于不需要取向膜及偏振片，故可提供光利用效率高的液晶装置。

在本形态的液晶装置30中，由于对置基板31比液晶装置用的基板32小，故在液晶装置用的基板32的周边部分从对置基板31的外周缘向外侧露出的状态下粘接该液晶装置用的基板32。因而，由于数据线驱动电路50和扫描线驱动电路60配置在比对置基板31的外周更靠外的外侧，故可防止聚酰亚胺等取向膜及液晶37因外围驱动电路的直流成分而恶化的情况。此外，在液晶装置用的基板32中，在从对置基板31到外侧的区域中形成与外部IC电连接的多个外部输入输出端子40，利用引线键合、或ACF(各向异性导电膜)压接等方法与柔性印刷布线基板等连接。

再者，如图18所示，由于通过在对置基板31一侧对应于在所述液晶装置用的基板32上形成的各个象素电极14以矩阵状形成微透镜80，能使入射光在象素电极14的象素开口区上聚焦，可大幅度增加对比度和明亮程度，而且，由于利用微透镜80使入射光聚焦，故可防止从朝向象素TFT91的沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e的斜方向的光的入射。在该液晶装置用的基板32上设有第1遮光膜7，以便即使用微透镜聚焦的光在液晶装置用的基板32的背面发生反射，也不会照射到象素TFT91的沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e上。因而，不会因用微透镜聚焦的强光而使TFT特性受到影响，可提供能得到明亮的、高品位的图象质量的液晶装置。此外，在使用微透镜80的情况下，由于能如图18的虚线所示对入射到象素开口区的光进行聚焦，故也可去掉对置基板31一侧的黑色矩阵6。相对于对置基板31在对置电极33一侧设有图18的微透镜80，但也可相对于对置基板31设置在与对置电极33一侧相对的一侧，使其聚焦于形成了象素TFT的液晶装置用的基板32上。在这种情况下，与设置在对置电极33一侧的情况相比，具有单元间隙的调整变得容易的优点。此外，如图18所示，以无间隙的方式排列由树脂等构成的微透镜80，利用粘接剂贴上薄板玻璃。如果在上述薄板玻璃上形成对置电极33，则单元间隙的调整变得容易，可充分地得到光利用效率。

(液晶装置的驱动方法)

图15示出使用了上述的实施例1至8的液晶装置用的基板的液晶装置30的系统构成例。在图中，90是对应于互相交叉地配置的扫描线2和数据线3的交点分别配置的象素，各象素90由象素电极14和象素TFT91构成，其中象素电极14由ITO膜等构成，象素TFT91将对应于供给数据线3的图象信号的电压加在该象素电极14上。同一行的象素TFT91的栅电极连接到同一扫描线2，漏区1b连接到对应的象素电极14。此外，同一列的象素TFT91的源区1a连接到同一数据线3。在本实施例中，构成数据线驱动电路50、扫描线驱动电路60的晶体管与象素TFT91相同，由以多晶硅膜作为半导体层的所谓多晶硅TFT构成。构成外围驱动电路(数据线驱动电路50、扫描线驱动电路60)的上述晶体管构成CMOS型TFT，与象素TFT91一起，可利用同样的工艺，在同一基板上形成。

在本实施例中，在画面区域(以矩阵状排列象素的区域)20的外侧的至少一边(在图中是上侧)上配置依次选择驱动上述数据线3的移位寄存器(以下称为X移位寄存器)51，并设有用于放大X移位寄存器51的输出信号的X缓冲器53。此外，在画面区域20的至少另一边上设有依次选择驱动上述扫描线2的移位寄存器(以下称为Y移位寄存器)61。此外，设有用于放大Y移位寄存器61的输出信号的Y缓冲器63。再者，在上述各数据线3的另一端设有取样用的开关(TFT)52，这些取样用的开关52例如连接在传送从外部输入的图象信号VID1～VID3的图象信号线54、55、56之间，构成为利用从上述X移位寄存器51输出的取样信号依次导通／关断。X移位寄存器51根据从外部输入的时钟信号CLX1及其反转时钟信号CLX2和开始信号DX，形成在1个水平扫描期间中依次选择所有的数据线3那样的取样信号X1、X2、X3、…、Xn，供给取样用的开关52的控制端子。另一方面，上述Y移位寄存器61与从外部输入的时钟信号CLY1及其反转时钟信号CLY2和开始信号DY同步工作，以Y1、Y2、…、Ym依次驱动各扫描线2。

(投射型显示装置的说明)

图17示出了液晶投影仪的构成例，作为将上述实施例的液晶装置作为光阀应用的投射型显示装置的一例。

在图17中，370是卤素灯等光源，371是抛物镜，372是隔热线的滤色片，373、375、376分别是反射蓝色、反射绿色、反射红色的分色镜，374、377是反射镜，378、379、380是由上述实施例的液晶装置构成的光阀，383是分色棱镜。

在本实施例的液晶投影仪中，从光源370发出的白色光被抛物镜371聚焦，通过隔热线的滤色片372以隔断红外区域的热线，只有可视光入射到分色镜系统中。然后，首先用反射蓝色的分色棱镜373反射蓝色光(约500nm以下的波长)，透过其它光(黄色光)。反射的蓝色光利用反射镜374改变方向，入射到调制蓝色的光阀378。

另一方面，透过了上述反射蓝色的分色镜373的光入射到反射绿色的分色镜375，绿色光(约500～600nm的波长)被反射，透过其它光、即红色光(约600nm以上的波长)。用分色镜375反射的绿色光入射到调制绿色的光阀镜379。此外，透过分色镜375的红色光利用反射镜376、377改变方向，入射到调制红色的光阀380。

光阀378、379、380分别由从未图示的图象信号处理电路供给的蓝、绿、红的基色信号驱动，入射到各光阀的光被各自的光阀调制后，在分色棱镜383中进行合成。将分色棱镜383形成为红色反射面381与蓝色反射面382互相正交。然后，被分色棱镜383合成的彩色图象用投射透镜384放大、投射到屏幕上，进行显示。

如果采用应用了本发明的液晶装置，则由于象素TFT91中的因光引起的漏泄电流少，故将该液晶装置作为光阀使用的上述液晶投影仪可得到对比度高的显示图象。此外，由于耐光性良好，故即使使用明亮的光源，或在光源370和光阀378、379、380的光路间设置偏振光束分离器进行偏振光变换从而使光利用效率提高，也不会产生因光引起的交扰等图象质量恶化。因而，可实现明亮的液晶投影仪。再者，由于几乎可忽略在液晶装置用的基板的背面的反射光，故因没有必要象以往那样在液晶装置的射出侧面上贴上进行了防止反射的处理的偏振片或滤色片，可实现成本的降低。

如图17所示，在使用对应于红、绿、蓝的3片式光阀和分色棱镜的情况下，本发明特别具有优点。即，例如被分色镜274反射的光透过光阀378，在分色棱镜383中进行合成。此时，入射到光阀378的光调制90度，入射到投射透镜。但是，存在下述可能性：入射到光阀378的光有少许漏出，入射到相对一侧的光阀380。因而，以光阀380为例，存在下述可能性：不仅被分色镜377反射的光从入射方向一侧入射(从图面的L方向入射)，而且透过了光阀378的光的一部分透过分色棱镜382，入射到光阀380。此外，被分色镜377反射的光通过光阀380入射到分色棱镜382时，也存在被分色棱镜383少许反射(正反射)，再入射到光阀380的可能性。这样，光阀的来自入射一侧方向的光的入射和来自其相对一侧的入射很强。即使对于这样的情况，本发明也如上述实施例所示那样，在上下形成了遮光层，使得光不从入射一侧、也不从入射一侧的相对一侧入射到象素TFT91上。而且，由于将对置基板31上的黑色矩阵6形成得比第1遮光膜7大，故从入射方向或从入射方向的相对一侧的方向(背面)都对沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e进行遮光，以免在第1遮光膜7表面反射的光入射到象素TFT91的沟道区1c和LDD区(或偏移区)1d、1e上。因而，可大幅度减少TFT的因光引起的漏泄电流。

产业上的利用领域

如以上所详细地说明的那样，按照本发明的第1方面所述的液晶装置用的基板，由于关于朝向沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部的光的入射，可用第1遮光膜遮住来自上方的光的照射，用第2遮光膜遮住来自下方的光，故可减少TFT的因光引起的漏泄电流。因而，按照本发明，可制造例如高性能的有源矩阵型的液晶装置用的基板。此外，应用了本发明的液晶装置用的基板最适合用于液晶装置及投影仪等。

Claims

1．一种液晶装置用的基板，在该基板上具有：多条数据线；与所述多条数据线交叉的多条扫描线；与所述多条数据线和所述多条扫描线连接的多个薄膜晶体管；以及与该多个薄膜晶体管连接的多个象素电极，其特征在于：

至少在所述薄膜晶体管的沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部的下方形成第1遮光膜，在该沟道区与源·漏区的接合部的上方形成第2遮光膜。

2．如权利要求1所述的液晶装置用的基板，其特征在于：所述第1遮光膜是钨膜、钛膜、铬膜、钽膜和钼膜中的任一种金属膜或合金膜。

3．如权利要求1或2所述的液晶装置用的基板，其特征在于：从所述第1遮光膜延伸设置的第1布线在所述象素画面区域的外侧与恒定电位线进行电连接。

4．如权利要求1至3的任一项中所述的液晶装置用的基板，其特征在于：在所述扫描线的下方沿该扫描线形成从所述第1遮光膜延伸设置的所述第1布线。

5．如权利要求1至4的任一项中所述的液晶装置用的基板，其特征在于：从所述第1遮光膜延伸设置的所述第1布线的线宽度比在其上方形成的所述扫描线的线宽度形成得窄。

6．如权利要求5所述的液晶装置用的基板，其特征在于：从所述第1遮光膜延伸设置的所述布线被在其上方形成的所述扫描线覆盖。

7．如权利要求1至4的任一项中所述的液晶装置用的基板，其特征在于：与所述扫描线在同一层中形成的、用于对所述象素附加附加电容的电容线沿该扫描线平行地延伸设置，在该电容线的下方形成从所述第1遮光膜延伸设置的所述第2布线。

8．如权利要求1至7的任一项中所述的液晶装置用的基板，其特征在于：在所述数据线的下方沿该数据线形成从所述第1遮光膜延伸设置的第3布线。

9．如权利要求1至8的任一项中所述的液晶装置用的基板，其特征在于：所述数据线兼作所述第2遮光膜，由铝膜、钨膜、钛膜、铬膜、钽膜和钼膜中的任一种金属膜或其合金膜构成。

10．如权利要求1至9的任一项中所述的液晶装置用的基板，其特征在于：从所述第1遮光膜延伸设置的所述第3布线的线宽度比所述数据线的线宽度形成得窄。

11．如权利要求1至10的任一项中所述的液晶装置用的基板，其特征在于：在所述数据线的下方配置所述沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部，在所述沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部的下方设置的第1遮光膜至少在所述沟道区和该沟道区与源·漏区的接合部处被所述数据线覆盖。

12．如权利要求1至11的任一项中所述的液晶装置用的基板，其特征在于：在所述沟道区与源·漏区的接合部处形成LDD(轻掺杂漏)区。

13．如权利要求1至11的任一项中所述的液晶装置用的基板，其特征在于：在所述沟道区与源·漏区的接合部处形成偏移(offset)区。

14．如权利要求1至13的任一项中所述的液晶装置用的基板，其特征在于：所述扫描线是钨膜、钛膜、铬膜、钽膜和钼膜中的任一种金属膜或金属合金膜。

15．如权利要求1至13的任一项中所述的液晶装置用的基板，其特征在于：将从所述第1遮光膜的侧面到所述沟道区的最小距离L1形成为0．2μm≤L1≤4μm。

16．如权利要求9至15的任一项中所述的液晶装置用的基板，其特征在于：将从所述第2遮光膜的侧面到所述第1遮光膜的最小距离L2形成为0．2μm≤L2。

17．一种液晶装置，其特征在于：隔开规定的间隔来配置如权利要求1至16的任一项中所述的液晶装置用的基板和具有对置电极的对置基板，同时，在所述液晶装置用的基板与所述对置基板的间隙内封入液晶。

18．如权利要求17中所述的液晶装置，其特征在于：在所述对置基板上形成第3遮光膜。

19．如权利要求17或18中所述的液晶装置，其特征在于：形成所述第3遮光膜以便至少覆盖所述第1遮光膜。

20．如权利要求17至19的任一项中所述的液晶装置，其特征在于：在所述对置基板上分别对应于在所述液晶显示装置用的基板上形成的所述多个象素电极，以矩阵状形成微透镜。

21．一种投射型显示装置，其特征在于，具备：光源；对来自所述光源的光进行调制并使其透过或反射的如权利要求17至20的任一项中所述的液晶装置；以及对利用这些液晶装置进行了调制的光进行聚焦并进行放大和投射的投射光学装置。