JP2000010121A - 液晶装置及び投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画素スイッチング用ＴＦＴの下側に遮光膜を
設けた形式の液晶装置において、遮光能力を高め、しか
も遮光に伴う良品率や装置信頼性の低下及び液晶のディ
スクリネーションの発生を抑制しつつ、高いコントラス
ト比で高品質の画像表示を可能にする。 【解決手段】 液晶装置は、一対の基板間に挟持された
液晶層（５０）と、ＴＦＴアレイ基板（１０）にマトリ
クス状に設けられた画素電極（９ａ）とを備える。高融
点金属からなると共に複数の島状部分に分断された遮光
膜（１１ａ）が、画素のＴＦＴ（３０）の下側に夫々形
成されており、各島状部分は、定電位とされる容量線
（３ｂ）にコンタクトホール（１３）を介して電気的接
続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
（以下適宜、ＴＦＴと称する）駆動によるアクティブマ
トリクス駆動方式の液晶装置の技術分野に属し、特に、
液晶プロジェクタ等に用いられる、ＴＦＴの下側に遮光
膜を設けた形式の液晶装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の液晶装置が液晶プロジェ
クタ等にライトバルブとして用いられる場合には一般
に、液晶層を挟んでＴＦＴアレイ基板に対向配置される
対向基板の側から投射光が入射される。ここで、投射光
がＴＦＴのａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）膜やｐ−
Ｓｉ（ポリシリコン）膜から構成されたチャネル形成用
の領域に入射すると、この領域において光電変換効果に
より光電流が発生してしまい、ＴＦＴのトランジスタ特
性が劣化する。このため、対向基板には、各ＴＦＴに夫
々対向する位置に、Ｃｒ（クロム）などの金属材料や樹
脂ブラックなどからブラックマトリクス或いはブラック
マスクと呼ばれる遮光膜が形成されるのが一般的であ
る。この遮光膜は、各画素の開口領域（即ち、投射光が
透過する領域）を規定することにより、ＴＦＴのｐ−Ｓ
ｉ層に対する遮光の他に、コントラストの向上、色材の
混色防止などの機能を果たしている。

【０００３】この種の液晶装置においては、特にトップ
ゲート構造（即ち、ＴＦＴアレイ基板上においてゲート
電極がチャネルの上側に設けられた構造）を採る正スタ
ガ型又はコプラナー型のａ−Ｓｉ又はｐ−ＳｉＴＦＴを
用いる場合には、投射光の一部が液晶プロジェクタ内の
投射光学系により戻り光として、ＴＦＴアレイ基板の側
からＴＦＴのチャネルに入射するのを防ぐ必要がある。
同様に、投射光が通過する際のＴＦＴアレイ基板の表面
からの反射光や、更にカラー用に複数の液晶装置を組み
合わせて使用する場合の他の液晶装置から出射した後に
投射光学系を突き抜けてくる投射光の一部が、戻り光と
してＴＦＴアレイ基板の側からＴＦＴのチャネルに入射
するのを防ぐ必要もある。このために、特開平９−１２
７４９７号公報、特公平３−５２６１１号公報、特開平
３−１２５１２３号公報、特開平８−１７１１０１号公
報等では、石英基板等からなるＴＦＴアレイ基板上にお
いてＴＦＴに対向する位置（即ち、ＴＦＴの下側）に
も、例えば不透明な高融点金属から遮光膜を形成した液
晶装置を提案している。

【０００４】このようにＴＦＴの下側に遮光膜を設ける
第1方式としては、複数の島状部分に分断された遮光膜
を、一画素毎に各ＴＦＴの下側に敷く方式がある。この
場合、遮光膜の各島状部分は、各配線や素子から電気的
に絶縁されており、その電位は浮遊電位となる。この第
1方式によれば、当該液晶装置を製造する際に、比較的
簡単にＴＦＴの下側に遮光膜を設けるプロセスを行える
等の利点がある。

【０００５】また、このようにＴＦＴの下側に遮光膜を
設ける第２方式としては、各ＴＦＴの下側を通すように
且つ画面表示領域の全域に走査線、容量線及びデータ線
等の配線に沿ってその下方に格子状に或いは縞状に遮光
膜を張り巡らして、画面表示領域から外れた基板の縁部
にまで該遮光膜を延設して定電位源に接続する方式があ
る。この第２方式によれば、遮光膜の電位は、接地電位
等の定電位とされるので、遮光膜の電位の変動によって
ＴＦＴの特性が劣化する事態を未然に防げ、比較的高品
位の画像表示が可能となるという利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】液晶装置においては、
画質の向上と共に良品率或いは装置信頼性の向上という
一般的要請が強く、近年、所謂ＸＧＡ、ＳＸＧＡ等の機
種の如く駆動周波数は非常に高くされて来ており、画素
の微細化も推進されている。

【０００７】このような情勢下では、ＴＦＴの特性を劣
化させないためにＴＦＴの下側には何らかの方式で遮光
膜を配置する必要性が極めて高い。

【０００８】しかしながら、前述した第１方式では、遮
光膜の電位（浮遊電位）の変動によって層間絶縁膜を介
してその真上に形成されたＴＦＴの特性劣化という欠点
があるため、基本的に高品位の画像表示用には適してい
ない。

【０００９】他方、前述した第２方式では、遮光膜を形
成するＷＳｉ等の高融点金属と、ガラス基板や石英基板
或いは、層間絶縁膜との物性の違いにより、遮光膜と該
遮光膜と共に積層構造をなす基板や他の膜との間でスト
レス（応力）が発生し易く、遮光膜における膜剥がれや
膜変形或いはクラックなどの欠陥が起こったり、更に製
品化後には遮光膜自身のストレスによりＴＦＴの特性の
劣化が生じることが本発明者の研究により判明してい
る。これらの結果、第２方式によれば、良品率が悪く且
つ装置信頼性も低く、更に表示画像上で高いコントラス
ト比が得られないという問題点がある。

【００１０】また、前述した第２方式によれば、格子状
やストライプ状に遮光膜が設けられているので、遮光膜
が形成される領域は比較的大きい。即ち、遮光膜が他の
走査線、データ線、層間絶縁膜等と共に積層されており
他の領域に対する段差が大きい領域が広くなってしま
う。或いは、限られた基板上の領域内で、遮光膜の存在
に起因する段差を画素部の開口領域から離すことが困難
となる。この結果、段差により液晶のディスクリネーシ
ョン（配向不良）が発生する箇所を画素部の開口領域か
ら離すためには、当該開口領域を狭くせねばならない
が、これでは画面が暗くなってしまう。或いは、開口領
域を狭くしないのであれば、液晶のディスクリネーショ
ンが表示画像に悪影響を及ぼしてしまうという問題点も
ある。

【００１１】更に、前述した第２方式によれば、遮光膜
を配線として、層間絶縁膜を介してデータ線下や走査線
下に張り巡らすので、遮光膜とデータ線や走査線とのカ
ップリング容量により、遮光膜は電位揺れを起こしてし
まう。そして、この電位揺れにより、層間絶縁膜を介し
て当該遮光膜上に形成されたＴＦＴにおける特性劣化が
引き起こされてしまうという問題点もある。

【００１２】更にまた、前述した第２方式によれば、遮
光膜を配線として層間絶縁膜を介して容量線下に張り巡
らすので、製造プロセス中に遮光膜上に意図しない突起
等が形成された場合などに半導体層上のゲート絶縁膜が
突き破れる等して半導体層と容量線とがショートしてし
まい、当該液晶装置が不良品化することもあるという問
題点もある。

【００１３】本発明は上述した問題点に鑑みなされたも
のであり、薄膜トランジスタに対する遮光能力が高く、
しかも遮光に伴う良品率や信頼性の低下及び液晶のディ
スクリネーションの発生が抑制されており、高いコント
ラスト比で高品質の画像表示が可能な液晶装置を提供す
ることを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶装置は上記
課題を解決するために、一対の基板間に液晶が挟持され
てなり、該一対の基板の一方の基板上には、マトリクス
状に配置された複数の画素電極と、該複数の画素電極を
夫々駆動する複数の薄膜トランジスタと、該複数の薄膜
トランジスタに夫々接続されており相交差する複数のデ
ータ線及び複数の走査線と、前記複数の画素電極に対し
蓄積容量を夫々付与するために形成された容量線と、複
数の島状部分に分断されており、該複数の島状部分が前
記複数の薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域を
前記一方の基板の側から見て一画素毎に夫々覆う位置に
設けられていると共に前記容量線に夫々電気的接続され
た導電性の遮光膜と、該遮光膜と前記薄膜トランジスタ
との間に介在する第１層間絶縁膜とを備える。

【００１５】本発明の液晶装置によれば、導電性の遮光
膜は、複数の島状部分に分断されている。従って、格子
状やストライプ状に設けられた遮光膜の場合と比較し
て、一体として形成される部分の面積が遥かに小さいた
め、前述した従来例の如く遮光膜とその隣接膜との間の
物性の相違により遮光膜に発生するストレスを大幅に緩
和できる。このため、遮光膜等における膜剥がれや膜変
形或いはクラックの発生防止が図られると共に、遮光膜
自身のストレスにより薄膜トランジスタの特性が劣化す
る事態を未然に防ぐことが出来る。

【００１６】同時に、島状に遮光膜が設けられているの
で、格子状やストライプ状に遮光膜が設けられている場
合と比較して、遮光膜が形成される領域は狭い。即ち、
遮光膜が他の走査線、データ線、第１層間絶縁膜等と共
に積層されており他の領域に対する段差が大きい領域を
狭くできる。或いは、遮光膜の存在に起因する段差を画
素部の開口領域から離すことが可能となり、この結果、
段差により液晶のディスクリネーションが発生する箇所
を画素部の開口領域から離すようにする（即ち、液晶の
ディスクリネーションが表示画像に及ぼす悪影響を低減
する）ことも可能となる。

【００１７】そして、複数の島状部分は、複数の薄膜ト
ランジスタの少なくともチャネル領域を一方の基板の側
から見て一画素毎に夫々覆う位置に設けられる。従っ
て、薄膜トランジスタのチャネル領域は、一方の基板の
側から入射される戻り光等については、遮光膜により遮
光されており、薄膜トランジスタの戻り光等による特性
劣化を防止できる。

【００１８】そして更に、複数の島状部分は、容量線に
夫々電気的接続されている。このため、遮光膜の複数の
島状部分は、定電位源に接続された容量線を介して定電
位とされるか、或いは、少なくとも容量線の容量に応じ
て電位変動が抑えられる。

【００１９】これらに加えて、遮光膜と容量線とをでき
るだけ重ならないようにレイアウトすることで、仮に、
製造プロセスにおいて遮光膜上に意図しない突起等が形
成された場合などに遮光膜上に形成された半導体層がそ
の突起の影響を受けてゲート絶縁膜を突き破って容量線
とショートすることがないようにする。これにより、当
該液晶装置の工程歩留まりの低下を招くことがないので
有利である。

【００２０】本発明の液晶装置の一の態様では、前記容
量線と前記遮光膜との間には、前記第１層間絶縁膜が介
在しており、前記容量線と前記複数の島状部分とは、前
記第１層間絶縁膜に前記一画素毎に開孔されたコンタク
トホールを介して夫々相互に電気的接続される。

【００２１】この態様によれば、容量線と複数の島状部
分とは、第１層間絶縁膜に一画素毎に開孔されたコンタ
クトホールを介して接続されているので、確実に且つ信
頼性の高い電気的接続状態を両者間に実現できる。

【００２２】このコンタクトホールが開孔された態様で
は、前記コンタクトホールは、平面的に見てデータ線に
重なる位置に形成されているように構成してもよい。

【００２３】このように構成すれば、コンタクトホール
は、データ線の下に開孔されており、即ち、コンタクト
ホールは、画素部の開口領域から外れており、しかも薄
膜トランジスタや該薄膜トランジスタの半導体膜から延
設された蓄積容量の一方の電極が形成されていない第１
層間絶縁膜の部分に設けられているので、画素領域の有
効利用を図れる。

【００２４】これらのコンタクトホールが開孔された各
態様では、前記コンタクトホールは、前記一方の基板に
平行な平面形状が、例えば、真円形や楕円形などの円形
であるように構成してもよい。

【００２５】このように構成すれば、コンタクトホール
を開孔するためにウエットエッチング工程を製造プロセ
スに用いる場合に、遮光膜とその隣接膜（即ち、第１層
間絶縁膜等）との界面にエッチング溶液が侵入してクラ
ックを発生させる可能性を低減できる。即ち、平面形状
が四角等であるコンタクトホールを開孔しようとすれ
ば、角部分に特にエッチング溶液が侵入し易く且つ応力
集中も起き易いので、この角部分でクラックが生じ易く
なるのである。

【００２６】これらのコンタクトホールが開孔された各
態様では更に、前記複数の島状部分は、前記複数のデー
タ線に沿って夫々伸びており、一端部で前記チャネル領
域を夫々覆うと共に他端部に前記コンタクトホールが夫
々開孔されているように構成してもよい。

【００２７】このように構成すれば、どれだけ他端部の
先端に近づけてコンタクトホールを開孔するかに応じ
て、製造プロセス中に遮光膜にかかるストレスが緩和さ
れるので、より効果的にクラックを防止し、歩留まりを
向上させることが可能となる。

【００２８】本発明の液晶装置の他の態様では、前記複
数の島状部分は夫々、前記チャネル領域を覆う位置を除
き、前記走査線に対向する位置には形成されていない。

【００２９】この態様によれば、各島状部分と各走査線
との間の容量カップリングが実践上殆ど又は全く生じな
いので、走査線における電位変動により、遮光膜におけ
る電位揺れが発生することはなく、第１層間絶縁膜を介
して遮光膜上にある薄膜トランジスタの特性がこの電位
揺れにより劣化することを防止できる。更に、仮に第1
層間絶縁膜のうち遮光膜上にある箇所が破れる等の欠陥
があっても、遮光膜上にない走査線がこの破線箇所を介
して遮光膜にショートすることはなく、当該液晶装置は
不良品とならないで済むので有利である。

【００３０】本発明の液晶装置の他の態様では、前記容
量線は、定電位源に接続されている。

【００３１】この態様によれば、遮光膜は容量線を介し
て定電位源に接続されるので、遮光膜は定電位とされ
る。従って、遮光膜に対向配置される薄膜トランジスタ
に対し遮光膜の電位変動が悪影響を及ぼすことはない。
そして、容量線も定電位とされるので、蓄積容量電極と
して良好に機能し得る。この場合、定電位源の定電位と
しては、例えば接地電位に等しくてもよい。

【００３２】この態様では、前記定電位源は、当該液晶
装置を駆動するための周辺回路に供給される定電位源で
あるように構成してもよい。

【００３３】このように構成すれば、定電位源は、走査
線駆動回路、データ線駆動回路などの周辺回路に供給さ
れる、負電源、正電源等の定電位源であるので、特別な
電位配線や外部入力端子を設ける必要なく、遮光膜及び
容量線を定電位にできる。

【００３４】或いは、前記一対の基板の他方の基板に対
向電極が形成されており、前記定電位源は、該対向電極
に供給される定電位源であるように構成してもよい。

【００３５】このように構成すれば、定電位源は、対向
電極に供給される、負電源、正電源等の定電位源である
ので、特別な電位配線や外部入力端子を設ける必要な
く、遮光膜及び容量線を定電位にできる。

【００３６】本発明の液晶装置の他の態様では、前記複
数の島状部分は夫々、隣接する段（即ち、前段又は次
段）の前記容量線に電気的接続される。

【００３７】このように構成すれば、遮光膜の複数の島
状部分が夫々、自段の容量線に電気的接続される場合と
比較して、遮光膜を形成する領域をより狭くすることが
可能となり、更に、画素部の開口領域の縁に沿ってデー
タ線に重ねて薄膜トランジスタ、容量線及び遮光膜が形
成される領域の他の領域に対する段差が少なくて済む。
ここに、次段の容量線とは、当該島状部分上にチャネル
領域が位置する薄膜トランジスタに接続された画素電極
に蓄積容量を付与する容量線に対して次段の薄膜トラン
ジスタに接続された画素電極に蓄積容量を付与する容量
線であることを意味する。また、自段の容量線とは、当
該島状部分上にチャネル領域が位置する薄膜トランジス
タに対し蓄積容量を付与する容量線を意味する。このよ
うにして段差が少ないと、当該段差に応じて引き起こさ
れる液晶のディスクリネーションを更に低減できる。

【００３８】本発明の液晶装置の他の態様では、前記複
数の島状部分は夫々、自段の前記容量線に電気的接続さ
れる。

【００３９】このように構成すれば、遮光膜を形成する
領域が比較的広くなり更に、データ線に重ねて薄膜トラ
ンジスタ、容量線及び遮光膜が形成される領域の他の領
域に対する段差は大きくなるが、コンタクトホール等に
より比較的容易に容量線と各島状部分とを電気的接続す
ることが出来る。

【００４０】本発明の液晶装置の他の態様では、前記遮
光膜は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄのうちの
少なくとも一つを含む。

【００４１】この態様によれば、遮光膜は、不透明な高
融点金属であるＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄの
うちの少なくとも一つを含む、例えば、金属単体、合
金、金属シリサイド等から構成されるため、ＴＦＴアレ
イ基板上の遮光膜形成工程の後に行われるＴＦＴ形成工
程における高温処理により、遮光膜が破壊されたり溶融
しないようにできる。

【００４２】本発明は、光源と、該光源から出射される
光が入射されて画像情報に対応した変調を施す液晶ライ
トバルブと、該液晶ライトバルブにより変調された光を
投射する投射手段とを有する投射型表示装置において、
前記液晶ライトバルブは、光の入射側に配置された第１
基板及び出射側に配置された第２基板との間に液晶が挟
持された液晶装置と、前記第１基板の外側に配置された
第１偏光手段と、前記第２基板の外側に配置された第２
偏光手段とを有し、前記第２基板上には、マトリクス状
に配置された複数の画素電極と、該複数の画素電極を夫
々駆動する複数の薄膜トランジスタと、該複数の薄膜ト
ランジスタに夫々接続されており相交差する複数のデー
タ線及び複数の走査線と、前記複数の画素電極に対し蓄
積容量を夫々付与するために形成された容量線と、複数
の島状部分に分断されており、該複数の島状部分が前記
複数の薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域を前
記一方の基板の側から見て一画素毎に夫々覆う位置に設
けられていると共に前記容量線に夫々電気的接続された
導電性の遮光膜と、該遮光膜と前記薄膜トランジスタと
の間に介在する第１層間絶縁膜とを備えたことを特徴と
する。

【００４３】この態様によれば、第２基板と薄膜トラン
ジスタとの間に遮光膜を形成することにより、戻り光に
よるリーク電流を防ぐことができる。また戻り光による
液晶装置への影響を防ぐことができるため、従来のよう
に反射防止膜付き偏光手段を液晶装置に貼りつけなくて
も良い。したがって第２返送手段を液晶装置に貼り付け
ることなく、離間形成が可能であるため、液晶装置の温
度上昇を防止することができる。

【００４４】本発明のこのような作用及び他の利得は次
に説明する実施の形態から明らかにする。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００４６】（液晶装置の第１実施形態の構成及び動
作）本発明による液晶装置の第１実施形態の構成及び動
作について、図１から図４を参照して説明する。図１
は、液晶装置の画面表示領域を構成するマトリクス状に
形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価
回路である。図２は、データ線、走査線、画素電極、遮
光膜等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数
の画素群の平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ’断面
図である。図４は、ＴＦＴアレイ基板上の画素部及び周
辺回路の具体的な構成を示すブロック図である。尚、図
３においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度
の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならし
めてある。

【００４７】図１において、本実施の形態による液晶装
置の画面表示領域を構成するマトリクス状に形成された
複数の画素は、画素電極９aを制御するためのＴＦＴ３
０がマトリクス状に複数形成されており、画像信号が供
給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気
的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号
Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても
構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対し
て、グループ毎に供給するようにしても良い。また、Ｔ
ＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されてお
り、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査
信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加す
るように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０
のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素
子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じ
ることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ
１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。画
素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画
像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板（後述する）
に形成された対向電極（後述する）との間で一定期間保
持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集
合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階
調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれ
ば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を通
過不可能とされ、ノーマリーブラックモードであれば、
印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を通過可
能とされ、全体として液晶装置からは画像信号に応じた
コントラストを持つ光が出射する。ここで、保持された
画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと
対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量
７０を付加する。例えば、画素電極９ａの電圧は、ソー
ス電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積
容量７０により保持される。これにより、保持特性は更
に改善され、コントラスト比の高い液晶装置が実現でき
る。

【００４８】図２において、液晶装置のＴＦＴアレイ基
板上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ
（点線部９ａ’により輪郭が示されている）が設けられ
ており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ
線６ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。
データ線６ａは、コンタクトホール５を介してポリシリ
コン膜等からなる半導体層１ａのうち後述のソース領域
に電気的接続されており、画素電極９ａは、コンタクト
ホール８を介して半導体層１ａのうち後述のドレイン領
域に電気的接続されている。また、半導体層１ａのうち
チャネル領域（図中右下りの斜線の領域）に対向するよ
うに走査線３ａが配置されており、走査線３ａはゲート
電極として機能する。

【００４９】容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直
線状に伸びる本線部と、データ線６ａと交差する箇所か
らデータ線６ａに沿って前段側（図中、上向き）に突出
した突出部とを有する。

【００５０】そして、図中右上がりの斜線で示した領域
には、複数の島状部分からなる第１遮光膜１１ａが設け
られている。より具体的には、第1遮光膜１１ａは、複
数の島状部分に分断されており、これらの島状部分が、
半導体層１ａのチャネル領域を含むＴＦＴ３０をＴＦＴ
アレイ基板側から見て、一画素毎に夫々覆う位置に設け
られている。更に、遮光膜１１ａの各島状部分は、各デ
ータ線６ａに沿って（図中、上下方向に）夫々伸びてお
り、一端部（図中、上側の端部）でＴＦＴ３０のチャネ
ル領域を夫々覆うと共に、他端部（図中、下側の端部）
は、データ線６ａ下において相隣接する前段あるいは後
段の画素における容量線３ｂの上向きの突出部の先端と
重ねられており、この重なった箇所に、第1遮光膜１１
ａと相隣接する前段あるいは後段の画素の容量線３ｂと
を相互に電気的接続するコンタクトホール１３が設けら
れている。即ち、本実施の形態では、第1遮光膜１１ａ
の各段における各島状部分は、コンタクトホール１３に
より相隣接する前段あるいは後段の画素の容量線３ｂに
電気的接続されている。

【００５１】次に図３の断面図に示すように、液晶装置
は、透明な一方の基板の一例を構成するＴＦＴアレイ基
板１０と、これに対向配置される透明な他方の基板の一
例を構成する対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレ
イ基板１０は、例えば石英基板からなり、対向基板２０
は、例えばガラス基板や石英基板からなる。ＴＦＴアレ
イ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その
上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された
配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは例えば、
ＩＴＯ膜（インジウム・ティン・オキサイド膜）などの
透明導電性薄膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポ
リイミド薄膜などの有機薄膜からなる。

【００５２】他方、対向基板２０には、その全面に渡っ
て対向電極（共通電極）２１が設けられており、その下
側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配
向膜２２が設けられている。対向電極２１は例えば、Ｉ
ＴＯ膜などの透明導電性薄膜からなる。また配向膜２２
は、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。

【００５３】ＴＦＴアレイ基板１０には、図３に示すよ
うに、各画素電極９ａに隣接する位置に、各画素電極９
ａをスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ３
０が設けられている。

【００５４】対向基板２０には、更に図３に示すよう
に、各画素部の開口領域以外の領域に第２遮光膜２３が
設けられている。このため、対向基板２０の側から入射
光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチ
ャネル領域１ａ’やＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領
域１ｂ及び１ｃに侵入することはない。更に、第２遮光
膜２３は、コントラストの向上、色材の混色防止などの
機能を有する。

【００５５】このように構成され、画素電極９ａと対向
電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基
板１０と対向基板２０との間には、後述のシール材（図
１１及び図１２参照）により囲まれた空間に液晶が封入
され、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電
極９ａからの電界が印加されていない状態で配向膜１６
及び２２により所定の配向状態を採る。液晶層５０は、
例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液
晶からなる。シール材は、二つの基板１０及び２０をそ
れらの周辺で貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂
や熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、両基板間の距離
を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビ
ーズ等のスペーサが混入されている。

【００５６】図３に示すように、画素スイッチング用Ｔ
ＦＴ３０に各々対向する位置においてＴＦＴアレイ基板
１０と各画素スイッチング用ＴＦＴ３０との間には、一
画素毎に島状に第１遮光膜１１ａが設けられている。第
１遮光膜１１ａは、好ましくは不透明な高融点金属であ
るＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄのうちの少なく
とも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等か
ら構成される。このような材料から構成すれば、ＴＦＴ
アレイ基板１０上の第１遮光膜１１ａの形成工程の後に
行われる画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成工程にお
ける高温処理により、第１遮光膜１１ａが破壊されたり
溶融しないようにできる。第１遮光膜１１ａが形成され
ているので、ＴＦＴアレイ基板１０の側からの戻り光等
が画素スイッチング用ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’
やＬＤＤ領域１ｂ、１ｃに入射する事態を未然に防ぐこ
とができ、光電流の発生により画素スイッチング用ＴＦ
Ｔ３０の特性が劣化することはない。

【００５７】更に、第１遮光膜１１ａと複数の画素スイ
ッチング用ＴＦＴ３０との間には、第１層間絶縁膜１２
が設けられている。第１層間絶縁膜１２は、画素スイッ
チング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａを第１遮光
膜１１ａから電気的絶縁するために設けられるものであ
る。更に、第１層間絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１
０の全面に形成されることにより、画素スイッチング用
ＴＦＴ３０のための下地膜としての機能をも有する。即
ち、ＴＦＴアレイ基板１０の表面の研磨時における荒れ
や、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用ＴＦＴ３
０の特性の劣化を防止する機能を有する。第１層間絶縁
膜１２は、例えば、ＮＳＧ（ノンドープトシリケートガ
ラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボ
ロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケ
ートガラス）などの高絶縁性ガラス又は、酸化シリコン
膜、窒化シリコン膜等からなる。第１層間絶縁膜１２に
より、第１遮光膜１１ａが画素スイッチング用ＴＦＴ３
０等を汚染する事態を未然に防ぐこともできる。

【００５８】本実施の形態では、ゲート絶縁膜２を走査
線３ａに対向する位置から延設して誘電体膜として用
い、半導体膜１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆと
し、更にこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積
容量電極とすることにより、蓄積容量７０が構成されて
いる。より詳細には、半導体層１ａの高濃度ドレイン領
域１ｅが、データ線６ａ及び走査線３ａの下に延設され
て、同じくデータ線６ａ及び走査線３ａに沿って伸びる
容量線３ｂ部分に絶縁膜２を介して対向配置されて、第
１蓄積容量電極（半導体層）１ｆとされている。特に蓄
積容量７０の誘電体としての絶縁膜２は、高温酸化によ
りポリシリコン膜上に形成されるＴＦＴ３０のゲート絶
縁膜２に他ならないので、薄く且つ高耐圧の絶縁膜とす
ることができ、蓄積容量７０は比較的小面積で大容量の
蓄積容量として構成できる。

【００５９】この結果、データ線６ａ下の領域及び走査
線３ａに沿って液晶のディスクリネーションが発生する
領域（即ち、容量線３ｂが形成された領域）という開口
領域を外れたスペースを有効に利用して、画素電極９ａ
の蓄積容量を増やすことが出来る。

【００６０】図３において、画素スイッチング用ＴＦＴ
３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有して
おり、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチ
ャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１
ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶
縁膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領
域（ソース側ＬＤＤ領域）１ｂ及び低濃度ドレイン領域
（ドレイン側ＬＤＤ領域）１ｃ、半導体層１ａの高濃度
ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えて
いる。高濃度ドレイン領域１ｅには、複数の画素電極９
ａのうちの対応する一つが接続されている。ソース領域
１ｂ及び１ｄ並びにドレイン領域１ｃ及び１ｅは後述の
ように、半導体層１ａに対し、ｎ型又はｐ型のチャネル
を形成するかに応じて所定濃度のｎ型用又はｐ型用のド
ーパントをドープすることにより形成されている。ｎ型
チャネルのＴＦＴは、動作速度が速いという利点があ
り、画素のスイッチング素子である画素スイッチング用
ＴＦＴ３０として用いられることが多い。本実施の形態
では特にデータ線６ａは、Ａｌ等の低抵抗な金属膜や金
属シリサイド等の合金膜などの遮光性の薄膜から構成さ
れている。また、走査線３ａ、ゲート絶縁膜２及び第１
層間絶縁膜１２の上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じ
るコンタクトホール５及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通
じるコンタクトホール８が各々形成された第２層間絶縁
膜４が形成されている。このソース領域１ｂへのコンタ
クトホール５を介して、データ線６ａは高濃度ソース領
域１ｄに電気的接続されている。更に、データ線６ａ及
び第２層間絶縁膜４の上には、高濃度ドレイン領域１ｅ
へのコンタクトホール８が形成された第３層間絶縁膜７
が形成されている。この高濃度ドレイン領域１ｅへのコ
ンタクトホール８を介して、画素電極９ａは高濃度ドレ
イン領域１ｅに電気的接続されている。前述の画素電極
９ａは、このように構成された第３層間絶縁膜７の上面
に設けられている。尚、画素電極９ａと高濃度ドレイン
領域１ｅとは、データ線６ａと同一のＡｌ膜や走査線３
ｂと同一のポリシリコン膜を中継しての電気的接続する
ようにしてもよい。

【００６１】画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好まし
くは上述のようにＬＤＤ構造を持つが、低濃度ソース領
域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに不純物イオンの打
ち込みを行わないオフセット構造を持ってよいし、ゲー
ト電極３ａをマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち
込み、自己整合的に高濃度ソース及びドレイン領域を形
成するセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。

【００６２】また本実施の形態では、画素スイッチング
用ＴＦＴ３０のゲート電極（走査線３ａ）をソース−ド
レイン領域１ｂ及び１ｅ間に１個のみ配置したシングル
ゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電
極を配置してもよい。この際、各々のゲート電極には同
一の信号が印加されるようにする。このようにデュアル
ゲート（ダブルゲート）或いはトリプルゲート以上でＴ
ＦＴを構成すれば、チャネルとソース−ドレイン領域接
合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減する
ことができる。これらのゲート電極の少なくとも１個を
ＬＤＤ構造或いはオフセット構造にすれば、更にオフ電
流を低減でき、安定したスイッチング素子を得ることが
できる。

【００６３】ここで、一般には、半導体層１ａのチャネ
ル領域１ａ’、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイ
ン領域１ｃ等のポリシリコン層は、光が入射するとポリ
シリコンが有する光電変換効果により光電流が発生して
しまい画素スイッチング用ＴＦＴ３０のトランジスタ特
性が劣化するが、本実施の形態では、走査線３ａを上側
から覆うようにデータ線６ａがＡｌ等の遮光性の金属薄
膜から形成されているので、少なくとも半導体層１ａの
チャネル領域１ａ’及びＬＤＤ領域１ｂ、１ｃへの入射
光の入射を効果的に防ぐことが出来る。また、前述のよ
うに、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の下側には、第１
遮光膜１１ａが設けられているので、少なくとも半導体
層１ａのチャネル領域１ａ’及びＬＤＤ領域１ｂ、１ｃ
への戻り光の入射を効果的に防ぐことが出来る。

【００６４】以上のように本実施の形態では、導電性の
第1遮光膜１１ａは、複数の島状部分に分断されてい
る。従って、前述した従来例の第1方式の如くに格子状
やストライプ状に設けられた遮光膜の場合と比較して、
一体として形成される部分の面積が遥かに小さいため、
この従来例の如く遮光膜とその隣接膜との間の物性の相
違により遮光膜に発生するストレスを大幅に緩和でき
る。より具体的には、第1遮光膜１１ａは、ＷＳｉ等の
高融点金属膜から形成されており、第1遮光膜１１aと共
に積層構造をなすＴＦＴアレイ基板１０は、ガラス基板
や石英基板等からなり、第1層間絶縁膜１２は、高絶縁
性ガラス、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなる
ので、特に後述のように高温プロセスを伴う当該液晶装
置の製造プロセス中の加熱冷却に伴い発生するストレス
を大幅に緩和できる。このため、第1遮光膜１１ａにお
ける膜剥がれや膜変形或いはクラックの発生防止が図ら
れる。同時に、第１遮光膜１１ａ自身のストレスにより
画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性が劣化する事態を
未然に防ぐことが出来る。

【００６５】同時に、島状に第１遮光膜１１ａが設けら
れているので、格子状やストライプ状に遮光膜が設けら
れている場合と比較して、第１遮光膜１１ａが形成され
る領域は狭い。即ち、第１遮光膜１１ａが走査線３ａ、
データ線６ａ、第１層間絶縁膜１２等と共に積層されて
おり、他の領域に対する段差が大きい領域を狭くでき
る。或いは、第１遮光膜１１ａの存在に起因する段差を
画素部の開口領域から離すことが可能となる。これらの
結果、段差により液晶層５０のディスクリネーションが
発生する箇所を画素部の開口領域から離すようにするこ
とが出来、最終的には、液晶層５０のディスクリネーシ
ョンが表示画像に及ぼす悪影響を低減できる。

【００６６】そして、第１遮光膜１１ａの複数の島状部
分は、容量線３ｂに夫々電気的接続されている。このた
め、これらの島状部分は、定電位源に接続された容量線
３ｂを介して定電位とされる。従って、第１遮光膜１１
ａに対向配置される画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対
し第１遮光膜１１ａの電位変動が悪影響を及ぼすことは
ない。また、容量線３ｂは、蓄積容量７０の第２蓄積容
量電極として良好に機能し得る。この場合、定電位源と
しては、当該液晶装置を駆動するための周辺回路（例え
ば、走査線駆動回路、データ線駆動回路等）に供給され
る負電源、正電源等の定電位源、接地電源、対向電極２
１に供給される定電位源等が挙げられる。このように周
辺回路等の電源を利用すれば、専用の電位配線や外部入
力端子を設ける必要なく、第１遮光膜１１ａ及び容量線
３ｂを定電位にできる。但し、容量線３ｂは比較的大き
な容量を有するので、容量線３ｂが定電位源に接続され
ていなくても、少なくとも容量線３ｂの容量に応じて各
島状部分における電位変動が抑えられる。

【００６７】これらに加えて、第１遮光膜１１ａと容量
線３ｂとをできるだけ重ならないようにレイアウトする
ことで、仮に、後述の製造プロセスにおいて第１遮光膜
１１ａ上に意図しない突起等が形成された場合などに第
１遮光膜上に形成された半導体層がその突起の影響を受
けて、ゲート絶縁膜２を突き破って容量線３ｂとショー
トすることがないようにする。これにより、当該液晶装
置の工程歩留まりの低下を招くことがないので有利であ
る。

【００６８】また、図２及び図３に示したように、本実
施の形態では、コンタクトホール１３を介して第１遮光
膜１１ａの各島状部分は、次段の容量線３ｂに電気的接
続されている。従って、遮光膜を複数の島状にすること
で、第１遮光膜１１ａを形成する領域をより小さくする
ことが可能となり、更に、画素部の開口領域の縁に沿っ
てデータ線６ａに重ねてＴＦＴ３０、容量線３ｂ及び第
１遮光膜１１ａが形成される領域の他の領域に対する段
差が少なくて済む。このようにして段差が少ないと、当
該段差に応じて引き起こされる液晶のディスクリネーシ
ョンを更に低減できるので、画素部の開口領域を広げる
ことが可能となる。

【００６９】また、本実施の形態では特に、第１遮光膜
１１ａの各島状部分は、前述のようにデータ線６ａに沿
って伸びており、その他端部（図２で、下側の端部）に
コンタクトホール１３が開孔されている。ここで、コン
タクトホール１３の開孔箇所としては、第１遮光膜１１
ａの縁に近い程、ストレスが縁から発散される等の理由
により、クラックが生じ難いことが本願発明者の研究に
より判明している。従ってこの場合、どれだけ他端部の
突出部の先端に近づけてコンタクトホール１３を開孔す
るかに応じて（好ましくは、マージンぎりぎりまで先端
に近づけるかに応じて）、製造プロセス中に第１遮光膜
１１ａにかかるストレスが緩和されて、より効果的にク
ラックを防止し得、歩留まりを向上させることが可能と
なる。

【００７０】更に本実施の形態では特に、第１遮光膜１
１ａの各島状部分は、チャネル領域１ａ’を覆う位置を
除き、走査線３ａに対向する位置には形成されていな
い。従って、第１遮光膜１１ａの各島状部分と各走査線
３ａとの間の容量カップリングが実践上殆ど又は全く生
じないので、走査線３ａにおける電位変動により、第１
遮光膜１１ａにおける電位揺れが発生することはなく、
その結果、容量線３ｂにおける電位揺れも発生しない。
よって、第１層間絶縁膜１２を介して第1遮光膜１１ａ
上にある画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性がこの電
位揺れにより劣化することを防止できる。更に、仮に第
1層間絶縁膜１２のうち第1遮光膜１１ａ上にある箇所が
破れる等の欠陥があっても、第1遮光膜１１ａ上にない
走査線３ａが第1遮光膜１１ａにショートすることはな
く、当該液晶装置は不良品とならないで済むので有利で
ある。

【００７１】尚、第1遮光膜１１ａの各島状部分は、画
素スイッチング用ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’に対
する遮光を行う領域と、容量線３ｂとの電気的接続をと
る（例えば、コンタクトホール１３を開孔する）のに必
要な領域にさえ設けられていれば、本発明における第1
遮光膜１１ａの機能は発揮されるので、その他の領域に
設けられる必要はない。逆に、これらの領域を除く領域
には、第１遮光膜１１ａをなるべく設けない方が好まし
く、即ち、各島状部分は、なるべく小さい方が好まし
い。何故ならば、各島状部分が大きくなる程、限られた
画素部の非開口領域（即ち、第２遮光膜２３により格子
状に覆われて光が通過しない領域）において、データ線
６ａや走査線３ａと各島状部分（遮光膜）が重なる領域
が増えるため、それだけ、製造プロセス中に、第1遮光
膜１１ａに意図しない突起等が形成された場合などに第
1遮光膜１１ａとデータ線６ａや走査線３ａとがショー
トして、当該液晶装置が不良品化する可能性が高くなる
からである。また、各島状部分の面積が小さい程、当該
各島状部分において前述のように発生するストレスも小
さくなるからである。

【００７２】また、容量線３ｂと走査線３ａとは、同一
のポリシリコン膜からなり、蓄積容量７０の誘電体膜と
画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜２とは、
同一の高温酸化膜からなり、第１蓄積容量電極１ｆと、
画素スイッチング用ＴＦＴ３０のチャネル形成領域１
ａ’、ソース領域１ｄ、ドレイン領域１ｅ等とは、同一
の半導体層１ａからなる。このため、ＴＦＴアレイ基板
１０上に形成される積層構造を単純化でき、更に、後述
の液晶装置の製造方法において、同一の薄膜形成工程で
容量線３ｂ及び走査線３ａを同時に形成でき、蓄積容量
７０の誘電体膜及びゲート絶縁膜２を同時に形成でき
る。

【００７３】更にまた、コンタクトホール１３は、対向
基板２０の側から見てデータ線６ａの下に開孔されてい
る。このため、コンタクトホール１３は、画素部の開口
領域から外れており、しかも画素スイッチング用ＴＦＴ
３０や第１蓄積容量電極１ｆが形成されていない第１層
間絶縁膜１２の部分に設けられているので、画素領域の
有効利用を図りつつ、コンタクトホール１３の形成によ
るＴＦＴ３０や他の配線等の不良化を防ぐことができ
る。

【００７４】以上詳細に説明したように第1実施形態に
よれば、第１遮光膜１１ａを設けることに伴う当該液晶
装置の良品率や信頼性の低下、更には画素スイッチング
用ＴＦＴ３０の特性劣化を極力抑制しつつ、しかも第１
遮光膜１１ａの電位変動による画素スイッチング用ＴＦ
Ｔ３０の特性劣化を防止しつつ、第１遮光膜１１ａを設
けることにより画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対する
戻り光等に対する遮光能力を高めることができる。この
結果、特性の良好な画素スイッチング用ＴＦＴ３０を用
いて液晶駆動することにより、高いコントラスト比で高
品質の画像表示が可能となる。

【００７５】尚、第１実施形態では、相隣接する前段あ
るいは後段の画素に設けられた容量線３ｂと第１遮光膜
１１ａとを接続しているため、最上段あるいは最下段の
画素に対して、第１遮光膜１１ａに定電位を供給するた
めの容量線３ｂが必要となる。そこで、容量線３ｂの数
を垂直画素数に対して、１本余分に設けておくようにす
ると良い。

【００７６】次に、本実施の形態においてＴＦＴアレイ
基板１０上に設けられる周辺回路の構成について、図４
を参照して説明する。

【００７７】図４において、液晶装置は周辺回路とし
て、データ線６ａを駆動するデータ線駆動回路１０１
と、走査線３ａを駆動する走査線駆動回路１０４と、複
数のデータ線６ａに所定電圧レベルのプリチャージ信号
ＮＲＳを画像信号ＶＩＤに先行して夫々供給するプリチ
ャージ回路２０１と、画像信号ＶＩＤをサンプリングし
て複数のデータ線６ａに夫々供給するサンプリング回路
３０１とを備える。

【００７８】走査線駆動回路１０４は、外部制御回路か
ら供給される電源、基準クロック信号ＣＬＹ及びその反
転クロック信号等に基づいて、所定タイミングで走査線
３ａに走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをパルス的に線順
次で印加する。

【００７９】データ線駆動回路１０１は、外部制御回路
から供給される電源、基準クロック信号ＣＬＸ及びその
反転クロック信号等に基づいて、走査線駆動回路１０４
が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを印加するタイミング
に合わせて、画像信号線３０４夫々について、データ線
６ａ毎にサンプリング回路駆動信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘ
ｎをサンプリング回路３０１にサンプリング回路駆動信
号線３０６を介して所定タイミングで供給する。

【００８０】プリチャージ回路２０１は、スイッチング
素子として、例えばＴＦＴ２０２を各データ線６ａ毎に
備えており、プリチャージ信号線２０４がＴＦＴ２０２
のドレイン又はソース電極に接続されており、プリチャ
ージ回路駆動信号線２０６がＴＦＴ２０２のゲート電極
に接続されている。そして、動作時には、プリチャージ
信号線２０４を介して、外部電源からプリチャージ信号
ＮＲＳを書き込むために必要な所定電圧の電源が供給さ
れ、プリチャージ回路駆動信号線２０６を介して、各デ
ータ線６ａについて画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎに先
行するタイミングでプリチャージ信号ＮＲＳを書き込む
ように、外部制御回路からプリチャージ回路駆動信号Ｎ
ＲＧが供給される。プリチャージ回路２０１は、好まし
くは中間階調レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎに
相当するプリチャージ信号ＮＲＳ（画像補助信号）を供
給する。

【００８１】サンプリング回路３０１は、ＴＦＴ３０２
を各データ線６ａ毎に備えており、画像信号線３０４が
ＴＦＴ３０２のソース電極に接続されており、サンプリ
ング回路駆動信号線３０６がＴＦＴ３０２のゲート電極
に接続されている。そして、画像信号線３０４を介し
て、画像信号ＶＩＤが入力されると、これらをサンプリ
ングする。即ち、サンプリング回路駆動信号線３０６を
介してデータ線駆動回路１０１からサンプリング回路駆
動信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎが入力されると、画像信号
線３０４夫々について画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを
データ線６ａに順次印加する。

【００８２】このように本実施の形態では、データ線６
ａを一本毎に選択するように構成されているが、データ
線６ａを複数本毎にまとめて同時選択するように構成し
てもよい。例えば、サンプリング回路３０１を構成する
ＴＦＴ３０２の書き込み特性及び画像信号の周波数に応
じて、複数相（例えば、３相、６相、１２相、…）に相
展開された画像信号ＶＩＤを画像信号線３０４から供給
して、これらをグループ毎に同時にサンプリングするよ
うに構成してもよい。この際、少なくとも相展開数だけ
画像信号線３０４が必要なことは言うまでもない。

【００８３】（液晶装置の第１実施形態の製造プロセ
ス）次に、以上のような構成を持つ液晶装置の第１実施
形態の製造プロセスについて、図５から図８を参照して
説明する。尚、図５から図８は各工程におけるＴＦＴア
レイ基板側の各層を、図３と同様に図２のＡ−Ａ’断面
に対応させて示す工程図である。

【００８４】図５の工程（１）に示すように、石英基
板、ハードガラス等のＴＦＴアレイ基板１０を用意す
る。ここで、好ましくはＮ_２（窒素）等の不活性ガス雰
囲気且つ約９００〜１３００℃の高温でアニール処理
し、後に実施される高温プロセスにおけるＴＦＴアレイ
基板１０に生じる歪みが少なくなるように前処理してお
く。即ち、製造プロセスにおける最高温で高温処理され
る温度に合わせて、事前にＴＦＴアレイ基板１０を同じ
温度かそれ以上の温度で熱処理しておく。

【００８５】このように処理されたＴＦＴアレイ基板１
０の全面に、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ等の
金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタによ
り、１０００〜５０００オングストローム程度の層厚、
好ましくは約２０００オングストロームの層厚の遮光膜
１１を形成する。

【００８６】続いて、工程（２）に示すように、該形成
された遮光膜１１上にフォトリソグラフィにより第１遮
光膜１１ａのパターン（図２参照）に対応するレジスト
マスクを形成し、該レジストマスクを介して遮光膜１１
に対しエッチングを行うことにより、第１遮光膜１１ａ
を形成する。

【００８７】次に工程（３）に示すように、第１遮光膜
１１ａの上に、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等により
ＴＥＯＳ（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）ガ
ス、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、Ｔ
ＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス
等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどの
シリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜
等からなる第１層間絶縁膜１２を形成する。この第１層
間絶縁膜１２の層厚は、例えば、約５０００〜２０００
０オングストロームとする。

【００８８】次に工程（４）に示すように、第１層間絶
縁膜１２の上に、約４５０〜５５０℃、好ましくは約５
００℃の比較的低温環境中で、流量約４００〜６００ｃ
ｃ／ｍｉｎのモノシランガス、ジシランガス等を用いた
減圧ＣＶＤ（例えば、圧力約２０〜４０ＰａのＣＶＤ）
により、アモルファスシリコン膜を形成する。その後、
窒素雰囲気中で、約６００〜７００℃にて約１〜１０時
間、好ましくは、４〜６時間のアニール処理を施するこ
とにより、ポリシリコン膜１を約５００〜２０００オン
グストロームの厚さ、好ましくは約１０００オングスト
ロームの厚さとなるまで固相成長させる。

【００８９】この際、図３に示した画素スイッチング用
ＴＦＴ３０として、ｎチャネル型の画素スイッチング用
ＴＦＴ３０を作成する場合には、当該チャネル領域にＳ
ｂ（アンチモン）、Ａｓ（砒素）、Ｐ（リン）などのＶ
族元素のドーパントを僅かにイオン注入等によりドープ
しても良い。また、画素スイッチング用ＴＦＴ３０をｐ
チャネル型とする場合には、Ｂ（ボロン）、Ｇａ（ガリ
ウム）、Ｉｎ（インジウム）などのIII族元素のドーパ
ントを僅かにイオン注入等によりドープしても良い。
尚、アモルファスシリコン膜を経ないで、減圧ＣＶＤ法
等によりポリシリコン膜１を直接形成しても良い。或い
は、減圧ＣＶＤ法等により堆積したポリシリコン膜にシ
リコンイオンを打ち込んで一旦非晶質化（アモルファス
化）し、その後アニール処理等により再結晶化させてポ
リシリコン膜１を形成しても良い。

【００９０】次に工程（５）に示すように、フォトリソ
グラフィ工程、エッチング工程等により、図２に示した
如き所定パターンの半導体層１ａを形成する。即ち、特
にデータ線６ａ下で容量線３ｂが形成される領域及び走
査線３ａに沿って容量線３ｂが形成される領域には、画
素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａか
ら延設された第１蓄積容量電極１ｆを形成する。

【００９１】次に工程（６）に示すように、画素スイッ
チング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａと共に第１
蓄積容量電極１ｆを約９００〜１３００℃の温度、好ま
しくは約１０００℃の温度により熱酸化することによ
り、約３００オングストロームの比較的薄い厚さの熱酸
化シリコン膜を形成し、更に減圧ＣＶＤ法等により高温
酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜を約５０
０オングストロームの比較的薄い厚さに堆積し、多層構
造を持つ画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜
２と共に容量形成用のゲート絶縁膜２を形成する（図３
参照）。この結果、半導体層１ａ及び第１蓄積容量電極
１ｆの厚さは、約３００〜１５００オングストロームの
厚さ、好ましくは約３５０〜５００オングストロームの
厚さとなり、ゲート絶縁膜２の厚さは、約２００〜１５
００オングストロームの厚さ、好ましくは約３００〜１
０００オングストロームの厚さとなる。このように高温
熱酸化時間を短くすることにより、特に８インチ程度の
大型ウエーハを使用する場合に熱によるそりを防止する
ことができる。但し、ポリシリコン層１を熱酸化するこ
とのみにより、単一層構造を持つゲート絶縁膜２を形成
してもよい。

【００９２】尚、工程（６）において特に限定されない
が、第１蓄積容量電極１ｆとなる半導体層部分に、例え
ば、Ｐイオンをドーズ量約３×１０^１２／ｃｍ^２でドー
プして、低抵抗化させてもよい。

【００９３】次に、工程（７）において、第１層間絶縁
膜１２に第１遮光膜１１ａに至るコンタクトホール１３
を反応性エッチング、反応性イオンビームエッチング等
のドライエッチングにより或いはウエットエッチングに
より形成する。この際、反応性エッチング、反応性イオ
ンビームエッチングのような異方性エッチングにより、
コンタクトホール１３等を開孔した方が、開孔形状をマ
スク形状とほぼ同じにできるという利点がある。但し、
ドライエッチングとウエットエッチングとを組み合わせ
て開孔すれば、これらのコンタクトホール１３等をテー
パ状にできるので、配線接続時の断線を防止できるとい
う利点が得られる。

【００９４】次に工程（８）に示すように、減圧ＣＶＤ
法等によりポリシリコン層３を堆積した後、リン（Ｐ）
を熱拡散し、ポリシリコン膜３を導電化する。又は、Ｐ
イオンをポリシリコン膜３の成膜と同時に導入したドー
プトシリコン膜を用いてもよい。

【００９５】次に、図６の工程（９）に示すように、レ
ジストマスクを用いたフォトリソグラフィ工程、エッチ
ング工程等により、図２に示した如き所定パターンの走
査線３ａと共に容量線３ｂを形成する。これらの容量線
３ｂ及び走査線３ａの層厚は、例えば、約３５００オン
グストロームとされる。

【００９６】次に工程（１０）に示すように、図３に示
した画素スイッチング用ＴＦＴ３０をＬＤＤ構造を持つ
ｎチャネル型のＴＦＴとする場合、半導体層１ａに、先
ず低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃを
形成するために、走査線３ａ（ゲート電極）を拡散マス
クとして、ＰなどのＶ族元素のドーパント６０を低濃度
で（例えば、Ｐイオンを１〜３×１０^１３／ｃｍ^２のド
ーズ量にて）ドープする。これにより走査線３ａ下の半
導体層１ａはチャネル領域１ａ’となる。この不純物の
ドープにより容量線３ｂ及び走査線３ａも低抵抗化され
る。

【００９７】続いて、工程（１１）に示すように、画素
スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する高濃度ソース領域
１ｂ及び高濃度ドレイン領域１ｃを形成するために、走
査線３ａよりも幅の広いマスクでレジスト層６２を走査
線３ａ上に形成した後、同じくＰなどのＶ族元素のドー
パント６１を高濃度で（例えば、Ｐイオンを１〜３×１
０^１５／ｃｍ^２のドーズ量にて）ドープする。また、画
素スイッチング用ＴＦＴ３０をｐチャネル型とする場
合、半導体層１ａに、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度
ドレイン領域１ｃ並びに高濃度ソース領域１ｄ及び高濃
度ドレイン領域１ｅを形成するために、ＢなどのIII族
元素のドーパントを用いてドープする。尚、例えば、低
濃度のドープを行わずに、オフセット構造のＴＦＴとし
てもよく、走査線３ａをマスクとして、Ｐイオン、Ｂイ
オン等を用いたイオン注入技術によりセルフアライン型
のＴＦＴとしてもよい。

【００９８】この不純物のドープにより容量線３ｂ及び
走査線３ａも更に低抵抗化される。

【００９９】また、工程（１０）及び工程（１１）を再
度繰り返し、Ｂ（ボロン）イオンなどのIII族元素のド
ーパントを行なうことにより、ｐチャネル型ＴＦＴを形
成することができる。これにより、ｎチャネル型ＴＦＴ
及びｐチャネル型ＴＦＴから構成される相補型構造を持
つデータ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４等
の回路をＴＦＴアレイ基板１０上の周辺部に形成するこ
とが可能となる。このように、本実施の形態において画
素スイッチング用ＴＦＴ３０は半導体層をポリシリコン
で形成するので、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成
時にほぼ同一工程で、データ線駆動回路１０１及び走査
線駆動回路１０４を形成することができ、製造上有利で
ある。

【０１００】次に工程（１２）に示すように、画素スイ
ッチング用ＴＦＴ３０における走査線３ａと共に容量線
３ｂ及び走査線３ａを覆うように、例えば、常圧又は減
圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳ
Ｇ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化
シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第２層間絶縁膜
４を形成する。第２層間絶縁膜４の層厚は、約５０００
〜１５０００オングストロームが好ましい。

【０１０１】次に工程（１３）の段階で、高濃度ソース
領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを活性化するため
に約１０００℃のアニール処理を２０分程度行った後、
データ線３１に対するコンタクトホール５を、反応性エ
ッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエ
ッチングにより或いはウエットエッチングにより形成す
る。また、走査線３ａや容量線３ｂを図示しない配線と
接続するためのコンタクトホールも、コンタクトホール
５と同一の工程により第２層間絶縁膜４に開孔する。

【０１０２】次に図７の工程（１４）に示すように、第
２層間絶縁膜４の上に、スパッタ処理等により、遮光性
のＡｌ等の低抵抗金属や金属シリサイド等を金属膜６と
して、約１０００〜５０００オングストロームの厚さ、
好ましくは約３０００オングストロームに堆積し、更に
工程（１５）に示すように、フォトリソグラフィ工程、
エッチング工程等により、データ線６ａを形成する。

【０１０３】次に工程（１６）に示すように、データ線
６ａ上を覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法や
ＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、Ｂ
ＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸
化シリコン膜等からなる第３層間絶縁膜７を形成する。
第３層間絶縁膜７の層厚は、約５０００〜１５０００オ
ングストロームが好ましい。

【０１０４】次に図８の工程（１７）の段階において、
画素スイッチング用ＴＦＴ３０において、画素電極９ａ
と高濃度ドレイン領域１ｅとを電気的接続するためのコ
ンタクトホール８を、反応性エッチング、反応性イオン
ビームエッチング等のドライエッチングにより形成す
る。

【０１０５】次に工程（１８）に示すように、第３層間
絶縁膜７の上に、スパッタ処理等により、ＩＴＯ膜等の
透明導電性薄膜９を、約５００〜２０００オングストロ
ームの厚さに堆積し、更に工程（１９）に示すように、
フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、画
素電極９ａを形成する。尚、当該液晶装置を反射型の液
晶装置に用いる場合には、Ａｌ等の反射率の高い不透明
な材料から画素電極９ａを形成してもよい。

【０１０６】続いて、画素電極９ａの上にポリイミド系
の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角
を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等
により、配向膜１６（図３参照）が形成される。

【０１０７】他方、図３に示した対向基板２０について
は、ガラス基板等が先ず用意され、第２遮光膜２３及び
後述の周辺見切りとしての第２遮光膜（図１１及び図１
２参照）が、例えば金属クロムをスパッタした後、フォ
トリソグラフィ工程、エッチング工程を経て形成され
る。尚、これらの第２遮光膜は、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌなど
の金属材料の他、カーボンやＴｉをフォトレジストに分
散した樹脂ブラックなどの材料から形成してもよい。

【０１０８】その後、対向基板２０の全面にスパッタ処
理等により、ＩＴＯ等の透明導電性薄膜を、約５００〜
２０００オングストロームの厚さに堆積することによ
り、対向電極２１を形成する。更に、対向電極２１の全
面にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定
のプレティルト角を持つように且つ所定方向でラビング
処理を施すこと等により、配向膜２２（図３参照）が形
成される。

【０１０９】最後に、上述のように各層が形成されたＴ
ＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、配向膜１６及
び２２が対面するようにシール材５２により貼り合わさ
れ、真空吸引等により、両基板間の空間に、例えば複数
種類のネマティック液晶を混合してなる液晶が吸引され
て、所定層厚の液晶層５０が形成される。

【０１１０】（液晶装置の第２実施形態）本発明による
液晶装置の第２実施形態について図９を参照して説明す
る。

【０１１１】上述した第１実施形態では、容量線３ｂと
遮光膜１１ａとを電気的接続するためのコンタクトホー
ル１３は、平面形状が四角形であるが、第２実施形態で
は、このコンタクトホールの平面形状を、真円、楕円等
の円形にする。その他の構成については、第１実施形態
の場合と同様であるので、図中同一の構成要素には同一
の参照符号を付し、それらの説明を省略する。尚、図９
は、データ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成され
たＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図
である。

【０１１２】図９において、容量線３ｂと遮光膜１１ａ
とを電気的接続するためのコンタクトホール１３’は、
基板に平行な平面形状が、円形であるように構成されて
いる。

【０１１３】このように構成すれば、コンタクトホール
１３’を開孔するためにウエットエッチング工程を製造
プロセスに用いる場合に（図５工程（７）参照）、遮光
膜１１ａと第１層間絶縁膜１２との界面にエッチング溶
液が侵入して、クラックを発生させる可能性を低減でき
る。即ち、第１実施形態のように、平面形状が四角等の
角部分を有するコンタクトホール１３を、ウエットエッ
チングにより開孔しようとすれば、角部分に特にエッチ
ング溶液が侵入し易く且つ応力集中も起き易いため、こ
の角部分で第１遮光膜１１ａ等にクラックが生じ易くな
るのである。

【０１１４】これに対し、第１実施形態におけるコンタ
クトホール１３をドライエッチング工程で開孔する場合
には、第１層間絶縁膜１２と第１遮光膜１１ａとの間の
選択比との関係で、極薄い第１遮光膜１１ａをエッチン
グが突き抜けてしまう可能性が高い。このため本実施の
形態のように、円形のコンタクトホール１３’を採用し
てのウエットエッチング工程は、突き抜け防止及びクラ
ック防止の観点から実践上大変有利である。

【０１１５】以上の結果、第２実施形態により、コンタ
クトホール付近における配線の信頼性を高めることがで
き、当該液晶装置の歩留まりの向上を図れる。

【０１１６】（液晶装置の第３実施形態）本発明による
液晶装置の第３実施形態について図１０を参照して説明
する。

【０１１７】上述した第１及び第２実施形態では、第１
遮光膜１１ａの各島状部分は、コンタクトホール１３又
は１３’を介して前段或いは次段の容量線３ｂと電気的
接続されているが、第３実施形態では、各島状部分は、
自段の容量線に電気的接続される。その他の構成につい
ては、第２実施形態の場合と同様であるので、図中同一
の構成要素には同一の参照符号を付し、それらの説明を
省略する。尚、図１１は、データ線、走査線、画素電
極、遮光膜等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接す
る複数の画素群の平面図である。

【０１１８】図１１において、第１遮光膜１１ａ’の各
島状部分は、画素部において半導体層１ａのチャネル領
域を含む画素スイッチング用ＴＦＴ３０をＴＦＴアレイ
基板の側から見て覆う位置に設けられておりデータ線６
ａに沿って（図中、上下に）伸びている。そして、一端
部（図中、上側の端部）には、自段の容量線３ｂとを電
気的接続する円形のコンタクトホール１３’が設けられ
ている。また、他端部（図中、下側の端部）は、コンタ
クトホール５を覆う位置まで下向きに延びている。即
ち、本実施の形態では、各段（即ち、各画素の行）にお
ける遮光膜１１ａ’の各島状部分は、コンタクトホール
１３’により自段の容量線３ｂに電気的接続されてい
る。

【０１１９】このように構成すれば、データ線６ａに重
ねて画素スイッチング用ＴＦＴ３０、容量線３ｂ及び第
1遮光膜１１ａ’が形成される領域の他の領域に対する
段差は前述の第２実施例と比較して大きくなるが、比較
的容易に容量線３ｂと第１遮光膜１１ａ’の各島状部分
とを電気的接続することが可能となる。

【０１２０】第３実施形態では、コンタクトホールを円
形に形成しているが、第1実施形態の場合と同様に四角
形にすることも可能である。また、第３実施形態では、
自段の画素に設けられる容量線３ｂと第１遮光膜１１
ａ’とを接続しているため、最上段或いは最下段の画素
に余分な容量線３ｂを設ける必要がないので有利であ
る。

【０１２１】尚、以上の各実施の形態において、第1遮
光膜１１ａを配置したことにより、当該第1遮光膜１１
ａを配置した領域において第３層間絶縁膜７の表面に生
じる他の領域に対する段差を低減するために、第１層間
絶縁膜１２、第２層間絶縁膜４及び第３層間絶縁膜７の
うち少なくとも一つを、この第1遮光膜１１ａを島状に
配置した領域又はこれを含む領域において凹状に形成す
ることにより、平坦化処理を施してもよい。或いは、Ｃ
ＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理を施した
り、スピンコート等によりＳＯＧ（スピンオンガラス）
を形成して、第３層間絶縁膜７の上面を平坦化してもよ
い。このように平坦化すれば、当該平坦化の度合いに応
じて、第３層間絶縁膜７の表面の凹凸により引き起こさ
れる液晶のディスクリネーション（配向不良）を低減で
きる。この結果、より高品位の画像表示が可能となり、
画素部の開口領域を広げることも可能となる。

【０１２２】（液晶装置の全体構成）以上のように構成
された液晶装置の各実施の形態の全体構成を図１１及び
図１２を参照して説明する。尚、図１１は、ＴＦＴアレ
イ基板１０をその上に形成された各構成要素と共に対向
基板２０の側から見た平面図であり、図１２は、対向基
板２０を含めて示す図１３のＨ−Ｈ’断面図である。

【０１２３】図１１において、ＴＦＴアレイ基板１０の
上には、シール材５２がその縁に沿って設けられてお
り、その内側に並行して、例えば第２遮光膜２３と同じ
或いは異なる材料から成る周辺見切りとしての第３遮光
膜５３が設けられている。シール材５２の外側の領域に
は、データ線駆動回路１０１及び実装端子１０２がＴＦ
Ｔアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査
線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する２辺に沿って
設けられている。走査線３ａに供給される走査信号遅延
が問題にならないのならば、走査線駆動回路１０４は片
側だけでも良いことは言うまでもない。また、データ線
駆動回路１０１を画面表示領域の辺に沿って両側に配列
してもよい。例えば奇数列のデータ線６ａは画面表示領
域の一方の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から
画像信号を供給し、偶数列のデータ線は前記画面表示領
域の反対側の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路か
ら画像信号を供給するようにしてもよい。この様にデー
タ線６ａを櫛歯状に駆動するようにすれば、データ線駆
動回路の占有面積を拡張することができるため、複雑な
回路を構成することが可能となる。更にＴＦＴアレイ基
板１０の残る一辺には、画面表示領域の両側に設けられ
た走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１
０５が設けられており、更に、周辺見切りとしての第２
遮光膜５３の下に隠れてプリチャージ回路２０１（図４
参照）が設けられている。また、対向基板２０のコーナ
ー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板
１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための導
通材からなる銀点１０６が設けられている。そして、図
１２に示すように、図１１に示したシール材５２とほぼ
同じ輪郭を持つ対向基板２０が当該シール材５２により
ＴＦＴアレイ基板１０に固着されている。

【０１２４】以上図１から図１２を参照して説明した各
実施の形態における液晶装置のＴＦＴアレイ基板１０上
には更に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠
陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。ま
た、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４
をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えば
ＴＡＢ（テープオートメイテッドボンディング基板）上
に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の
周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的
及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基
板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０
の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（ツイス
テッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）
モード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）モード等の動作
モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラ
ックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィル
ム、偏光手段などが所定の方向で配置される。

【０１２５】以上説明した各実施の形態における液晶装
置は、カラー液晶プロジェクタ（投射型表示装置）に適
用されるため、３枚の液晶装置がＲＧＢ用のライトバル
ブとして各々用いられ、各パネルには各々ＲＧＢ色分解
用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光
が投射光として各々入射されることになる。従って、各
実施の形態では、対向基板２０に、カラーフィルタは設
けられていない。しかしながら、第２遮光膜２３の形成
されていない画素電極９ａに対向する所定領域にＲＧＢ
のカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板２０上
に形成してもよい。このようにすれば、液晶プロジェク
タ以外の直視型や反射型のカラー液晶テレビなどのカラ
ー液晶装置に各実施の形態における液晶装置を適用でき
る。更に、対向基板２０上に１画素1個対応するように
マイクロレンズを形成してもよい。このようにすれば、
入射光の集光効率を向上することで、明るい液晶装置が
実現できる。更にまた、対向基板２０上に、何層もの屈
折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利
用して、ＲＧＢ色を作り出すダイクロイックフィルタを
形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付き対向
基板によれば、より明るいカラー液晶装置が実現でき
る。

【０１２６】以上説明した各実施の形態における液晶装
置では、従来と同様に入射光を対向基板２０の側から入
射することとしたが、第１遮光膜１１ａを設けているの
で、ＴＦＴアレイ基板１０の側から入射光を入射し、対
向基板２０の側から出射するようにしても良い。即ち、
このように液晶装置を液晶プロジェクタに取り付けて
も、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及びＬＤＤ領域
１ｂ、１ｃに光が入射することを防ぐことが出来、高画
質の画像を表示することが可能である。ここで、従来
は、ＴＦＴアレイ基板１０の裏面側での反射を防止する
ために、反射防止用のＡＲ（Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔ
ｉｏｎ）被膜された偏光手段を別途配置したり、ＡＲフ
ィルムを貼り付ける必要があった。しかし、各実施の形
態では、ＴＦＴアレイ基板１０の表面と半導体層１ａの
少なくともチャネル領域１ａ’及びＬＤＤ領域１ｂ、１
ｃとの間に第１遮光膜１１ａが形成されているため、こ
のようなＡＲ被膜された偏光手段やＡＲフィルムを用い
たり、ＴＦＴアレイ基板１０そのものをＡＲ処理した基
板を使用する必要が無くなる。従って、各実施の形態に
よれば、材料コストを削減でき、また偏光手段を貼り付
け時に、ごみ、傷等により、歩留まりを落とすことがな
く大変有利である。また、耐光性が優れているため、明
るい光源を使用したり、偏光ビームスプリッタにより偏
光変換して、光利用効率を向上させても、光によるクロ
ストーク等の画質劣化を生じない。

【０１２７】また、各画素に設けられるスイッチング素
子としては、正スタガ型又はコプラナー型のポリシリコ
ンＴＦＴであるとして説明したが、逆スタガ型のＴＦＴ
やアモルファスシリコンＴＦＴ等の他の形式のＴＦＴに
対しても、各実施の形態は有効である。

【０１２８】（電子機器）上記の液晶装置を用いた電子
機器の一例として、投射型表示装置の構成について、図
１８を参照して説明する。図１８において、投射型表示
装置１１００は、上述した液晶装置を３個用意し、夫々
ＲＧＢ用の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ及び９６２Ｂと
して用いた投射型液晶装置の光学系の概略構成図を示
す。本例の投射型表示装置の光学系には、前述した光源
装置９２０と、均一照明光学系９２３が採用されてい
る。そして、投射型表示装置は、この均一照明光学系９
２３から出射される光束Ｗを赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）に分離する色分離手段としての色分離光学系９２
４と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂを変調する変調手段としての
３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂと、
変調された後の色光束を再合成する色合成手段としての
色合成プリズム９１０と、合成された光束を投射面１０
０の表面に拡大投射する投射手段としての投射レンズユ
ニット９０６を備えている。また、青色光束Ｂを対応す
るライトバルブ９２５Ｂに導く導光系９２７をも備えて
いる。

【０１２９】均一照明光学系９２３は、２つのレンズ板
９２１、９２２と反射ミラー９３１を備えており、反射
ミラー９３１を挟んで２つのレンズ板９２１、９２２が
直交する状態に配置されている。均一照明光学系９２３
の２つのレンズ板９２１、９２２は、それぞれマトリク
ス状に配置された複数の矩形レンズを備えている。光源
装置９２０から出射された光束は、第１のレンズ板９２
１の矩形レンズによって複数の部分光束に分割される。
そして、これらの部分光束は、第２のレンズ板９２２の
矩形レンズによって３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２
５Ｇ、９２５Ｂ付近で重畳される。従って、均一照明光
学系９２３を用いることにより、光源装置９２０が出射
光束の断面内で不均一な照度分布を有している場合で
も、３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ
を均一な照明光で照明することが可能となる。

【０１３０】各色分離光学系９２４は、青緑反射ダイク
ロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー
９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青
緑反射ダイクロイックミラー９４１において、光束Ｗに
含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射
され、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向か
う。赤色光束Ｒはこのミラー９４１を通過して、後方の
反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色光束Ｒの出
射部９４４からプリズムユニット９１０の側に出射され
る。

【０１３１】次に、緑反射ダイクロイックミラー９４２
において、青緑反射ダイクロイックミラー９４１におい
て反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇのうち、緑色光束Ｇ
のみが直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５か
ら色合成光学系の側に出射される。緑反射ダイクロイッ
クミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの
出射部９４６から導光系９２７の側に出射される。本例
では、均一照明光学素子の光束Ｗの出射部から、色分離
光学系９２４における各色光束の出射部９４４、９４
５、９４６までの距離がほぼ等しくなるように設定され
ている。

【０１３２】色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、
Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光
レンズ９５１、９５２が配置されている。したがって、
各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これら
の集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。

【０１３３】このように平行化された赤色、緑色光束
Ｒ、Ｇは、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇに入射して
変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。す
なわち、これらの液晶装置は、不図示の駆動手段によっ
て画像情報に応じてスイッチング制御されて、これによ
り、ここを通過する各色光の変調が行われる。一方、青
色光束Ｂは、導光系９２７を介して対応するライトバル
ブ９２５Ｂに導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に
応じて変調が施される。尚、本例のライトバルブ９２５
Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、それぞれさらに入射側偏光
手段９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂと、出射側偏光手段
９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂと、これらの間に配置さ
れた液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂとからなる
液晶ライトバルブである。

【０１３４】導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４
６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射
ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの
反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、ライト
バルブ９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３と
から構成されている。集光レンズ９４６から出射された
青色光束Ｂは、導光系９２７を介して液晶装置９６２Ｂ
に導かれて変調される。各色光束の光路長、すなわち、
光束Ｗの出射部から各液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９
６２Ｂまでの距離は青色光束Ｂが最も長くなり、したが
って、青色光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導
光系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制す
ることができる。

【０１３５】各ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２
５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、色合成
プリズム９１０に入射され、ここで合成される。そし
て、この色合成プリズム９１０によって合成された光が
投射レンズユニット９０６を介して所定の位置にある投
射面１００の表面に拡大投射されるようになっている。

【０１３６】本例では、液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、
９６２Ｂには、ＴＦＴの下側に遮光層が設けられている
ため、当該液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂから
の投射光に基づく液晶プロジェクタ内の投射光学系によ
る反射光、投射光が通過する際のＴＦＴアレイ基板の表
面からの反射光、他の液晶装置から出射した後に投射光
学系を突き抜けてくる投射光の一部等が、戻り光として
ＴＦＴアレイ基板の側から入射しても、画素電極のスイ
ッチング用のＴＦＴのチャネルに対する遮光を十分に行
うことができる。

【０１３７】このため、小型化に適したプリズムユニッ
トを投射光学系に用いても、各液晶装置９６２Ｒ、９６
２Ｇ、９６２Ｂとプリズムユニットとの間において、戻
り光防止用のフィルムを別途配置したり、偏光手段に戻
り光防止処理を施したりすることが不要となるので、構
成を小型且つ簡易化する上で大変有利である。

【０１３８】また、本実施の形態では、戻り光によるＴ
ＦＴのチャネル領域への影響を抑えることができるた
め、液晶装置に直接戻り光防止処理を施した偏光手段９
６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂを貼り付けなくてもよい。
そこで、図１８に示されるように、偏光手段を液晶装置
から離して形成、より具体的には、一方の偏光手段９６
１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂはプリズムユニット９１０に
貼り付け、他方の偏光手段９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０
Ｂは集光レンズ９５３、９４５、９４４に貼り付けるこ
とが可能である。このように、偏光手段をプリズムユニ
ットあるいは集光レンズに貼り付けることにより、偏光
手段の熱は、プリズムユニットあるいは集光レンズで吸
収されるため、液晶装置の温度上昇を防止することがで
きる。

【０１３９】また、図示を省略するが、液晶装置と偏光
手段とを離間形成することにより、液晶装置と偏光手段
との間には空気層ができるため、冷却手段を設け、液晶
装置と偏光手段との間に冷風等の送風を送り込むことに
より、液晶装置の温度上昇をさらに防ぐことができ、液
晶装置の温度上昇による誤動作を防ぐことができる。

【０１４０】

【発明の効果】本発明の液晶装置によれば、薄膜トラン
ジスタの下側に遮光膜を設けることに伴う良品率や信頼
性の低下更には薄膜トランジスタの特性劣化を極力抑制
しつつ、しかも遮光膜の電位変動による薄膜トランジス
タの特性劣化を防止しつつ、当該遮光膜を設けることに
より薄膜トランジスタに対する遮光能力を高めて、高い
コントラスト比で高品質の画像表示が可能な液晶装置を
実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶装置の第１実施形態における画面表示領域
を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種
素子、配線等の等価回路である。

【図２】液晶装置の第１実施形態におけるデータ線、走
査線、画素電極、遮光膜等が形成されたＴＦＴアレイ基
板の相隣接する複数の画素群の平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ’断面図である。

【図４】液晶装置の第１実施形態におけるＴＦＴアレイ
基板上に設けられた画素部及び周辺回路のブロック図で
ある。

【図５】液晶装置の第１実施の形態の製造プロセスを順
を追って示す工程図（その１）である。

【図６】液晶装置の第１実施形態の製造プロセスを順を
追って示す工程図（その２）である。

【図７】液晶装置の第１実施形態の製造プロセスを順を
追って示す工程図（その３）である。

【図８】液晶装置の第１実施形態の製造プロセスを順を
追って示す工程図（その４）である。

【図９】液晶装置の第２実施形態におけるデータ線、走
査線、画素電極、遮光膜等が形成されたＴＦＴアレイ基
板の相隣接する複数の画素群の平面図である。

【図１０】液晶装置の第３実施形態におけるデータ線、
走査線、画素電極、遮光膜等が形成されたＴＦＴアレイ
基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。

【図１１】液晶装置の各実施の形態におけるＴＦＴアレ
イ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板
の側から見た平面図である。

【図１２】図１３のＨ−Ｈ’断面図である。

【図１３】液晶装置を用いた電子機器の一例である投射
型表示装置の構成図である。

【符号の説明】

１ａ…半導体層 １ａ’…チャネル領域 １ｂ…低濃度ソース領域（ソース側ＬＤＤ領域） １ｃ…低濃度ドレイン領域（ドレイン側ＬＤＤ領域） １ｄ…高濃度ソース領域 １ｅ…高濃度ドレイン領域 １ｆ…第１蓄積容量電極 ２…ゲート絶縁膜 ３ａ…走査線（ゲート電極） ３ｂ…容量線（第２蓄積容量電極） ４…第２層間絶縁膜 ５…コンタクトホール ６ａ…データ線（ソース電極） ７…第３層間絶縁膜 ８…コンタクトホール ９ａ…画素電極 １０…ＴＦＴアレイ基板 １１ａ、１１ａ’…第１遮光膜 １２…第１層間絶縁膜 １３、１３’…コンタクトホール １６…配向膜 ２０…対向基板 ２１…対向電極 ２２…配向膜 ２３…第２遮光膜 ３０…画素スイッチング用ＴＦＴ ５０…液晶層 ５２…シール材 ５３…第３遮光膜 ７０…蓄積容量 １０１…データ線駆動回路 １０４…走査線駆動回路 ２０１…プリチャージ回路 ３０１…サンプリング回路

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H092 GA60 JA25 JA29 JA33 JA35 JA36 JA38 JA39 JA42 JA43 JA44 JA46 JA47 JB02 JB13 JB23 JB27 JB32 JB33 JB36 JB38 JB52 JB54 JB57 JB63 JB69 KA04 KA07 KA12 KA16 KA18 KB05 KB14 KB23 KB24 MA05 MA08 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA24 MA27 MA29 MA31 MA34 MA35 MA37 MA41 NA01 NA13 NA27 NA29 PA06 PA08 PA09 RA05

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板間に液晶が挟持されてなり、
   該一対の基板の一方の基板上には、 マトリクス状に配置された複数の画素電極と、 該複数の画素電極を夫々駆動する複数の薄膜トランジス
   タと、 該複数の薄膜トランジスタに夫々接続されており相交差
   する複数のデータ線及び複数の走査線と、 前記複数の画素電極に対し蓄積容量を夫々付与するため
   に形成された容量線と、 複数の島状部分に分断されており、該複数の島状部分が
   前記複数の薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域
   を前記一方の基板の側から見て一画素毎に夫々覆う位置
   に設けられていると共に前記容量線に夫々電気的接続さ
   れた導電性の遮光膜と、 該遮光膜と前記薄膜トランジスタとの間に介在する第１
   層間絶縁膜とを備えたことを特徴とする液晶装置。
2. 【請求項２】 前記容量線と前記遮光膜との間には、前
   記第１層間絶縁膜が介在しており、 前記容量線と前記複数の島状部分とは、前記第１層間絶
   縁膜に前記一画素毎に開孔されたコンタクトホールを介
   して夫々相互に電気的接続されたことを特徴とする請求
   項１に記載の液晶装置。
3. 【請求項３】 前記コンタクトホールは、平面的に見て
   データ線に重なる位置に形成されていることを特徴とす
   る請求項２に記載の液晶装置。
4. 【請求項４】 前記コンタクトホールは、前記一方の基
   板に平行な平面形状が円形であることを特徴とする請求
   項２又は３に記載の液晶装置。
5. 【請求項５】 前記複数の島状部分は、前記複数のデー
   タ線に沿って夫々伸びており、一端部で前記チャネル領
   域を夫々覆うと共に他端部に前記コンタクトホールが夫
   々開孔されていることを特徴とする請求項２から４のい
   ずれか一項に記載の液晶装置。
6. 【請求項６】 前記複数の島状部分は夫々、前記チャネ
   ル領域を覆う位置を除き、前記走査線に対向する位置に
   は形成されていないことを特徴とする請求項１から５の
   いずれか一項に記載の液晶装置。
7. 【請求項７】 前記容量線は、定電位源に接続されてい
   ることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記
   載の液晶装置。
8. 【請求項８】 前記定電位源は、当該液晶装置を駆動す
   るための周辺回路に供給される定電位源であることを特
   徴とする請求項７に記載の液晶装置。
9. 【請求項９】 前記一対の基板の他方の基板に対向電極
   が形成されており、 前記定電位源は、該対向電極に供給される定電位源であ
   ることを特徴とする請求項７に記載の液晶装置。
10. 【請求項１０】 前記複数の島状部分は夫々、隣接する
    段の前記容量線に電気的接続されることを特徴とする請
    求項１から９のいずれか一項に記載の液晶装置。
11. 【請求項１１】 前記複数の島状部分は夫々、自段の前
    記容量線に電気的接続されることを特徴とする請求項１
    から９のいずれか一項に記載の液晶装置。
12. 【請求項１２】 前記遮光膜は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔ
    ａ、Ｍｏ及びＰｄのうちの少なくとも一つを含むことを
    特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の液
    晶装置。
13. 【請求項１３】 光源と、該光源から出射される光が入
    射されて画像情報に対応した変調を施す液晶ライトバル
    ブと、該液晶ライトバルブにより変調された光を投射す
    る投射手段とを有する投射型表示装置において、 前記液晶ライトバルブは、光の入射側に配置された第１
    基板及び出射側に配置された第２基板との間に液晶が挟
    持された液晶装置と、前記第１基板の外側に配置された
    第１偏光手段と、前記第２基板の外側に配置された第２
    偏光手段とを有し、 前記第２基板上には、マトリクス状に配置された複数の
    画素電極と、 該複数の画素電極を夫々駆動する複数の薄膜トランジス
    タと、 該複数の薄膜トランジスタに夫々接続されており相交差
    する複数のデータ線及び複数の走査線と、 前記複数の画素電極に対し蓄積容量を夫々付与するため
    に形成された容量線と、 複数の島状部分に分断されており、該複数の島状部分が
    前記複数の薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域
    を前記一方の基板の側から見て一画素毎に夫々覆う位置
    に設けられていると共に前記容量線に夫々電気的接続さ
    れた導電性の遮光膜と、 該遮光膜と前記薄膜トランジスタとの間に介在する第１
    層間絶縁膜とを備えたことを特徴とする投射型表示装
    置。