JP2010054769A - 表示装置、表示装置の製造方法、投射型表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】垂直入射される光の回折光を効果的に遮断するとともに、画素の開口面積を向上させること。
【解決手段】本発明は、駆動基板１上において表示領域の画素毎に形成される駆動トランジスタＴｒと、駆動トランジスタＴｒ上に層間絶縁膜Ｚ１を介して形成される第１表面遮光膜Ｓ１と、第１表面遮光膜Ｓ１上に形成され、表面が平坦化されている層間絶縁膜Ｚ２と、層間絶縁膜Ｚ２上に形成され、第１表面遮光膜Ｓ１より広く形成される第２表面遮光膜Ｓ２と、第２表面遮光膜Ｓ２上に形成され、表面が平坦化されている層間絶縁膜Ｚ３と、層間絶縁膜Ｚ３上に形成され、第２表面遮光膜Ｓ２と端部が揃うよう形成される第３表面遮光膜Ｓ３とを有する表示装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置、表示装置の製造方法、投射型表示装置および電子機器に関する。詳しくは、画素を駆動する駆動素子に対する遮光膜を有する表示装置、表示装置の製造方法、投射型表示装置および電子機器に関する。

液晶表示素子は、それ自身では発光しないため、通常、別途、光源を用いて光を入射させ、液晶表示装置とする。そのため、画素駆動のスイッチング素子であるトランジスタには、意図しない光が入射することもあり、光励起により光リーク電流が発生し、その結果、コントラスト低下やクロストーク、フリッカ等の画質劣化が生じる。特に、プロジェクタ（投射型表示装置）に用いられる液晶表示素子では、光源から入射する光量が大きいため、特に、光リークを低減する技術が必要となる。

例えば、特許文献１に開示される技術では、遮光層を駆動用多結晶シリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）のより近い位置に設置することで、光リークの低減を図っている。

また、特許文献２では、遮光層が平坦化された層の上に設けることで、段差部での遮光膜の薄膜化を防止し、遮光性の向上を図る技術が開示され、特許文献３では、遮光層の端部に角度をつけることにより、回折光を低減する技術が開示されている。

特開平５−１００２５０号公報 特開２００６−３３０７６３号公報 特開２００３−２０９２５４号公報

しかし、近年、プロジェクタでの明るさ向上が大幅に進んだ結果、光源からの入射光量は急速に増えている。また、明るさ向上のために画素開口部の面積を広げることも同時に求められており、遮光面積を小さくし、かつ、駆動用多結晶ＳｉＴＦＴに入射される光量を低減する技術が必要である。

本発明は、画素開口部の面積向上と遮光性の向上との両立を図ることを目的とする。

本発明は、基板上において表示領域の画素毎に形成される駆動素子と、駆動素子上に層間膜を介して形成される第１表面遮光膜と、第１表面遮光膜上の層間膜を介して形成され、第１表面遮光膜より広く形成される第２表面遮光膜と、第２表面遮光膜上の層間膜を介して形成され、第２表面遮光膜と端部が揃うよう形成される第３表面遮光膜とを有する表示装置である。

また、本発明は、このような表示装置を表示部として、光源および投影部をさらに備える投射型表示装置でもある。さらに、本発明は、このような表示装置から成る表示部を本体筐体に備える電子機器でもある。

本発明のように、第１表面遮光膜の上に層間膜を介して第２表面遮光膜および第３表面遮光膜が形成され、第２表面遮光膜と第３表面遮光膜との端部が揃うよう形成されていることで、第１表面遮光膜だけでは防ぐことのできない回折光の入射を抑制できる。すなわち、第２表面遮光膜および第３表面遮光膜の端部が揃う状態で第１表面遮光膜より広く形成されることで、垂直入射される光の回折光を第２表面遮光膜および第３表面遮光膜で遮断できるようになる。

また、本発明は、基板上において表示領域の画素毎に形成される駆動素子と、駆動素子上に第１層間膜を介して形成される第１表面遮光膜と、第１表面遮光膜上に形成され、表面が平坦化されている第２層間膜と、第２層間膜上に形成され、第１表面遮光膜より広く形成される第２表面遮光膜と、第２表面遮光膜上に形成され、表面が平坦化されている第３層間膜と、第３層間膜上に形成され、第２表面遮光膜と端部が揃うよう形成される第３表面遮光膜とを有する表示装置である。

また、本発明は、このような表示装置を表示部として、光源および投影部をさらに備える投射型表示装置でもある。さらに、本発明は、このような表示装置から成る表示部を本体筐体に備える電子機器でもある。

本発明のように、第２表面遮光膜および第３表面遮光膜が各々平坦化された層間膜上に形成されることで、第２表面遮光膜および第３表面遮光膜の端部を正確に揃えることができる。しかも、第２表面遮光膜および第３表面遮光膜が平らで平行となり、垂直入射される光の回折光を的確に遮断できるようになる。

また、本発明は、基板上において表示領域の画素毎に駆動素子を形成する工程と、駆動素子上に層間膜を介して第１表面遮光膜を形成する工程と、第１表面遮光膜上の層間膜を介して第１表面遮光膜より広く第２表面遮光膜を形成する工程と、第２表面遮光膜上の層間膜を介して第２表面遮光膜と端部が揃うよう第３表面遮光膜を形成する工程とを有する表示装置の製造方法である。

本発明のように、第１表面遮光膜の上に層間膜を介して第２表面遮光膜および第３表面遮光膜を形成し、第２表面遮光膜と第３表面遮光膜との端部を揃えて形成することで、第１表面遮光膜だけでは防ぐことのできない回折光の入射を抑制できる。すなわち、第２表面遮光膜および第３表面遮光膜の端部が揃う状態で第１表面遮光膜より広く形成することで、垂直入射される光の回折光を第２表面遮光膜および第３表面遮光膜で遮断できる表示装置を提供できるようになる。

また、本発明は、基板上において表示領域の画素毎に駆動素子を形成する工程と、駆動素子上に第１層間膜を介して第１表面遮光膜を形成する工程と、第１表面遮光膜上に第２層間膜を形成し、表面を平坦化する工程と、第２層間膜上に第１表面遮光膜より広く第２表面遮光膜を形成する工程と、第２表面遮光膜上に第３層間膜を形成し、表面を平坦化する工程と、第３層間膜上に、第２表面遮光膜と端部が揃うよう第３表面遮光膜を形成する工程とを有する表示装置の製造方法である。

本発明のように、第２表面遮光膜および第３表面遮光膜を各々平坦化された層間膜上に形成することで、第２表面遮光膜および第３表面遮光膜の端部を正確に揃えることができる。しかも、第２表面遮光膜および第３表面遮光膜が平らで平行となり、垂直入射される光の回折光を的確に遮断できるようになる。

本発明は、駆動素子の下側に形成される第１裏面遮光膜と、第１裏面遮光膜の下側に形成され、第１裏面遮光膜の端部が揃うよう形成される第２裏面遮光膜とを備えるようにしてもよい。この際、第１裏面遮光膜の端部を、第２表面遮光膜の端部と揃うよう形成してもよい。また、駆動素子と第１裏面遮光膜との間に設けられる層間膜の厚さと第１裏面遮光膜の幅との和を、第１表面遮光膜の幅より大きく設けるようにしてもよい。

ここで、各遮光膜としては例えば金属膜を適用する。また、上下の遮光膜の端部が揃うとは、基板の表面についての平面視座標が同じであることをいい、同じとは、平面視座標の差が±０．２μｍ以内のことをいう。また、平坦化とは、コンタクト部を除いて、少なくとも５０ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以下の残留段差レベル（最高部と最低部との高さの差）のことをいう。

本発明によれば、垂直入射される光の回折光を遮断でき、画素の開口面積を向上させることが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．＜表示装置＞
２．＜第１実施形態＞
３．＜第２実施形態＞
４．＜投射型表示装置：プロジェクタ＞
５．＜電子機器＞
６．＜表示撮像装置＞
７．＜実施効果＞

＜１．表示装置＞
［画素部の構成］
図１は、本実施形態に係る表示装置の画素部の構成を説明する平面図である。なお、図１では縦横各２つの画素を示しているが、実際にはさらに多くの画素が並んでいる。本実施形態の表示装置は、主として液晶を画素ごとに駆動して光を変調し、画像を表示するもので、各画素ごと駆動トランジスタＴｒが設けられている。また、各画素には駆動信号を保持する補助容量Ｃも設けられている。駆動トランジスタＴｒや補助容量Ｃは、画素の開口部の周辺に配置されており、これらの上を覆うよう遮光部Ｓが設けられている。遮光部Ｓとしては遮光性と導電性とを備える金属膜が用いられ、コンタクトＣＴによって図示しない画素電極と導通している。

＜２．第１実施形態＞
［遮光部の構成］
図２は、第１実施形態に係る表示装置の遮光部の構成を説明する部分断面図である。表示装置は、駆動基板１と対向基板２とが液晶３を介して貼り合わされたもので、駆動基板１側に駆動トランジスタＴｒおよび遮光部を構成する遮光膜、対向基板２に対向電極２１が設けられている。

駆動基板１と対向基板２との間にはスペーサ３１が介在し、駆動基板１と対向基板２との間隔（ギャップ）を規定して、液晶３を封入する空間を確保している。

駆動基板１は、例えば石英等のガラス基板やシリコン等の半導体基板が用いられる。本実施形態では石英基板が用いられている。駆動基板１の上には、駆動トランジスタＴｒが形成されている。ここで、駆動基板１の上とは、駆動基板１に対して対向基板２側をいう。

駆動トランジスタＴｒはＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）によって構成される。すなわち、駆動基板１上の層間絶縁膜Ｚ１１を介して形成される多結晶シリコン等のチャネル層に形成されるソースおよびドレインと、ゲート絶縁膜を介して形成されるゲート電極Ｇｔとによって構成されている。本実施形態では、駆動トランジスタＴｒの下側に裏面遮光膜（第１裏面遮光膜）Ｓ１１が設けられており、駆動基板１側から入射する光が駆動トランジスタＴｒに当たらないよう遮断している。

駆動トランジスタＴｒの上側には、層間絶縁膜（第１層間絶縁膜）Ｚ１を介して第１表面遮光膜Ｓ１が設けられている。第１表面遮光膜Ｓ１は、駆動トランジスタＴｒのゲート電極Ｇｔを覆う大きさ（平面視面積）で形成されている。図１に示す例では、ゲート電極Ｇｔの厚さによる凸形状となった層間絶縁膜Ｚ１の上に第１表面遮光膜Ｓ１が形成されているが、層間絶縁膜Ｚ１を平坦化した上に第１表面遮光膜Ｓ１が形成されていてもよい。

第１表面遮光膜Ｓ１の上側には、層間絶縁膜（第２層間絶縁膜）Ｚ２を介して第２表面遮光膜Ｓ２が設けられている。第２表面遮光膜Ｓ２は、第１表面遮光膜Ｓ１より広く形成されている。ここで、広くとは、第１表面遮光膜Ｓ１を平面視した際に内包する大きさのことをいう。また、第１表面遮光膜Ｓ１の端部（周縁）が第２表面遮光膜Ｓ２の端部（周縁）より内側に設けられる状態となっている。第２表面遮光膜Ｓ２は、第１表面遮光膜Ｓ１を覆う層間絶縁膜Ｚ２の平坦化された表面に形成されている。

ここで、層間絶縁膜Ｚ２の平坦化は、下側の部材（第１表面遮光膜Ｓ１等）の形状による凸形状が無くなっている状態である。通常、平坦化された層の表面は、コンタクト部を除いて、少なくとも５０ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以下の残留段差レベル（最高部と最低部との高さの差）に平坦化されている。

第２表面遮光膜Ｓ２の上側には、層間絶縁膜（第３層間絶縁膜）Ｚ３を介して第３表面遮光膜Ｓ３が設けられている。第３表面遮光膜Ｓ３は、第２表面遮光膜Ｓ２と端部が揃うよう形成されている。端部が揃うとは、駆動基板１の表面についての平面視座標が同じであることをいい、同じとは、平面視座標の差が±０．２μｍ以内のことをいう。第３表面遮光膜Ｓ３は、第２表面遮光膜Ｓ２を覆う層間絶縁膜Ｚ３の平坦化された表面に形成されている。

ここで、層間絶縁膜Ｚ３の平坦化は、下側の部材（第２表面遮光膜Ｓ２等）の形状による凸形状が無くなっている状態である。通常、平坦化された層の表面は、コンタクト部を除いて、少なくとも５０ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以下の残留段差レベル（最高部と最低部との高さの差）に平坦化されている。

このように、平坦化された層間絶縁膜Ｚ２の表面に第２表面遮光膜Ｓ２が形成され、平坦化された層間絶縁膜Ｚ３の表面に第３表面遮光膜Ｓ３が形成されることで、第２表面遮光膜Ｓ２および第３表面遮光膜Ｓ３の端部を正確に揃えることができる。しかも、第２表面遮光膜Ｓ２および第３表面遮光膜Ｓ３が平らで平行となり、垂直入射される光の回折光を的確に遮断できるようになる。

本実施形態では、駆動トランジスタＴｒの上側に３つの表面遮光膜Ｓ１〜Ｓ３が設けられているが、３つを超える表面遮光膜を設けてもよい。この場合、第１表面遮光膜Ｓ１より上の表面遮光膜を第１表面遮光膜Ｓ１より広く設け、少なくとも２つの表面遮光膜の端部を揃えるよう設けるようにする。

また、第１裏面遮光膜Ｓ１１の幅と層間絶縁膜Ｚ１１の膜厚との和が、第１表面遮光膜Ｓ１の幅より大きくなるよう設けてもよい。これにより、平坦化されていない層間絶縁膜Ｚ１の上に第１表面遮光膜Ｓ１が設けられ、下層の凹凸の影響を受けていても、第１裏面遮光膜Ｓ１１によって裏面からの光の入射を確実に抑制することができるようになる。

また、駆動トランジスタＴｒの上側の３つ（もしくは３つを超える）表面遮光膜Ｓ１〜Ｓ３の構成は、駆動トランジスタＴｒを中心として反転して駆動トランジスタＴｒの下側に設けられていてもよい。駆動トランジスタＴｒの下側から入射する光の遮光性を高める場合に有効である。

［表示装置の製造方法］
本実施形態に係る表示装置の製造方法を図２に基づき説明する。先ず、石英基板を駆動基板１として、この駆動基板１上に必要に応じて裏面遮光膜Ｓ１１を形成し、層間絶縁膜Ｚ１１を介してＴＦＴである駆動トランジスタＴｒを形成する。駆動トランジスタＴｒは、多結晶シリコンのチャネル層にソース、ドレインを形成し、ゲート絶縁膜を介してゲート電極Ｇｔを形成することによって構成される。ここで、駆動トランジスタＴｒの下側に裏面遮光膜Ｓ１１が設けられている場合、ゲート電極Ｇｔと裏面遮光膜Ｓ１１とを導通させる。

次に、駆動トランジスタＴｒの上に層間絶縁膜（第１層間絶縁膜）Ｚ１を形成する。層間絶縁膜Ｚ１は、例えばＳｉＯ₂（酸化シリコン）を用いるが、他の絶縁材料であってもよい。

次いで、層間絶縁膜Ｚ１の上に第１表面遮光膜Ｓ１を形成する。第１表面遮光膜Ｓ１としては、導電性と遮光性とを両立させる金属膜を用い、層間絶縁膜Ｚ１の上に前記特性を備える金属膜を被着した後、フォトリソグラフィによってパターニングして形成される。ここで、第１表面遮光膜Ｓ１は、ゲート電極Ｇｔを平面視で覆うことができる大きさ、形状にパターニングされる。

第１表面遮光膜Ｓ１の材料は、基本的には自由に選ぶことができるが、具体的には、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｃｒ等およびそれらの合金やシリサイド等が挙げられる。

導電性としては、シート抵抗が１００Ω／□以下であるのが好ましく、１０Ω／□以下であるのがより好ましい。また、遮光性としては、光リーク電流を抑制する観点から、少なくとも波長が４００〜６００ｎｍの領域の光に対する透過率が１０％以下であるのが望ましく、５％以下であるのがより好ましく、遮光効果を上げるためにはさらに低い方が好ましい。

金属膜の厚さは、低シート抵抗と遮光性とを両立させることができれば基本的には自由に選ぶことができる。実際には、通常、この金属膜上には絶縁層を介してさらに透明の画素電極１１が形成され、液晶３を挟み込むため、第１表面遮光膜Ｓ１による段差が液晶３の配向に影響を与えない範囲の厚さにするのが望ましい。第１表面遮光膜Ｓ１の厚さは、実用上は５０〜５００ｎｍとするのが好ましく、１００〜３００ｎｍとするのがより好ましい。

次に、第１表面遮光膜Ｓ１の上に層間絶縁膜（第２層間絶縁膜）Ｚ２を形成し、表面を平坦化する。平坦化は、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）等を用いたプラズマＣＶＤ法や常圧ＣＶＤ法等による埋め込み性の良い成膜法を用いる方法、リンシリケートガラス（ＰＳＧ）、ホウ素リンシリケートガラス（ＢＰＳＧ）等を成膜してからリフローさせる方法、スピンオンガラス（ＳＯＧ）を用いた流動法、または、絶縁膜を成膜してからエッチバックする方法、絶縁膜を成膜してから化学機械研磨（ＣＭＰ）法により研磨する方法等が挙げられる。その表面の高低差は±５０ｎｍ以内であることが望ましい。

そして、この平坦化された層間絶縁膜Ｚ２上に第２表面遮光膜Ｓ２を形成する。第２表面遮光膜Ｓ２としては、導電性と遮光性とを両立させる金属膜を用いる。例えば、第１表面遮光膜Ｓ１と同じ材料を用いる。第２表面遮光膜Ｓ２は、層間絶縁膜Ｚ２の上に前記特性を備える金属膜を被着した後、フォトリソグラフィによってパターニングして形成される。ここで、第２表面遮光膜Ｓ２は、第１表面遮光膜Ｓ１より広く形成されている。すなわち、第２表面遮光膜Ｓ２は、第１表面遮光膜Ｓ１を平面視で覆うことができる大きさ、形状にパターニングされる。

次に、第２表面遮光膜Ｓ２の上に層間絶縁膜（第３層間絶縁膜）Ｚ３を形成し、表面を平坦化する。層間絶縁膜Ｚ３の材質および平坦化は、層間絶縁膜Ｚ２と同様である。そして、この平坦化された層間絶縁膜Ｚ３上に第３表面遮光膜Ｓ３を形成する。第３表面遮光膜Ｓ３としては、導電性と遮光性とを両立させる金属膜を用いる。例えば、第２表面遮光膜Ｓ２と同じ材料を用いる。第３表面遮光膜Ｓ３は、層間絶縁膜Ｚ３の上に前記特性を備える金属膜を被着した後、フォトリソグラフィによってパターニングして形成される。

ここで、第３表面遮光膜Ｓ３は、第２表面遮光膜Ｓ２と端部が揃うよう形成されている。端部が揃うとは、駆動基板１の表面についての平面視座標が同じであることをいい、同じとは、平面視座標の差が±０．２μｍ以内のことをいう。

次いで、第３表面遮光膜Ｓ３の上に層間絶縁膜Ｚ４を形成し、平坦化した後、画素電極１１を形成する。画素電極１１は、層間絶縁膜Ｚ４の一部に設けたコンタクトＣＴを介して第３表面遮光膜Ｓ３と導通している。

駆動基板１に駆動トランジスタＴｒや遮光膜等を形成する一方、対向基板２に透明の対向電極２１を形成しておく。そして、駆動基板１の画素電極と対向基板２の対向電極２１とを向かい合わせにして、スペーサ３１を介して貼り合わせる。スペーサ３１は各遮光膜が形成される遮光部内に配置される。そして、スペーサ３１によって形成された基板間ギャップ内に液晶３を封入する。

このような工程によって表示装置が製造される。ここで、先に説明した第１表面遮光膜Ｓ１、第２表面遮光膜Ｓ２および第３表面遮光膜Ｓ３は、電気的に画素電極１１と導通するものと、対向電極２１と導通するものとがある。これにより、フローティングになることを防止する。

［遮光特性］
図３は、遮光特性を説明する図である。本実施形態の表示装置では、第１表面遮光膜Ｓ１より第２、第３表面遮光膜Ｓ２、Ｓ３の方が大きく、しかも第２、第３表面遮光膜Ｓ２、Ｓ３の端部が揃うよう設けられている。図３（ｂ）は、第２、第３表面遮光膜Ｓ２、Ｓ３の端部が完全に揃っている状態を示している。このように、第２、第３表面遮光膜Ｓ２、Ｓ３の端部が完全に揃っていると、上方から垂直入射した光のうち、第３表面遮光膜Ｓ３の端部に当たる光は内側に回折することになる。この回折光のほとんどは第２表面遮光膜Ｓ２で遮光され、駆動トランジスタＴｒには当たらないことになる。

図３（ａ）は、第２表面遮光膜Ｓ２の端部が第３表面遮光膜Ｓ３の端部よりｄ１だけ大きくなっている状態を示している。この場合、上方から垂直入射した光のうち、第２表面遮光膜Ｓ２の端部に当たる光が内側に回折する。また、図３（ｃ）は、第３表面遮光膜Ｓ３の端部が第２表面遮光膜Ｓ２の端部よりｄ１だけ大きくなっている状態を示している。この場合、上方から垂直入射した光のうち、第３表面遮光膜Ｓ３の端部に当たる光が内側に回折し、一部が第２表面遮光膜Ｓ２で遮断されずに下方へ向かう。

上記図３（ａ）、（ｃ）に示す第２、第３表面遮光膜Ｓ２、Ｓ３の端部の平面座標でのずれｄ１による遮光性について検討すると、ｄ１が±０.２μｍ以内であることが望ましい。図４は、図３（ａ）〜（ｃ）の状態について、ｄ１が０．２μｍ、０．５μｍの場合の入射光比率を示す図である。この図では、図３（ｂ）に示す第２、第３表面遮光膜Ｓ２、Ｓ３の端部が揃っている状態を基準とした駆動トランジスタＴｒへの入射光の比率のシミュレーション結果となっている。いずれもｄ１が０．２μｍであれば、端部が揃っている場合に比べて入射光比率を１０３％以内に収めることができる。

図５は、第３層間絶縁膜の厚さと入射光量との関係を示す図である。この図では、第３表面遮光膜の幅Ｗ（図２参照）をパラメータとしたシミュレーション結果となっている。この結果より、第２表面遮光膜Ｓ２と第３表面遮光膜Ｓ３との間にある第３層間絶縁膜Ｚ３の厚さは、回折光の遮光の観点から０．５μｍ以上であることが望ましい。

一方、この膜厚が厚くなると、画素電極への電位を伝達するコンタクトホールの深さが深くなり、装置加工性から、コンタクトホールの径が大きくなることが予測される。液晶の配向乱れの領域は、このコンタクトホールの径に依存することから、なるべく小さいほうが好ましく、よって、第３層間絶縁膜Ｚ３の厚みは１．０μｍ以下であることが望ましい。

このような第２、第３表面遮光膜Ｓ２、Ｓ３の構成により、第３表面遮光膜Ｓ３の端部で回折した光を第２表面遮光膜Ｓ２で遮光することができ、かつ第２表面遮光膜Ｓ２の端部での新たな回折光の光量低減を図ることができる。

［比較例］
次に、駆動トランジスタの上方に設けられる遮光膜が２層の場合と３層の場合との比較を行う。先ず、３層の例は、図６に示すような寸法構成となっている。すなわち、３層の例では、駆動トランジスタＴｒの上方に第１〜第３の表面遮光膜Ｓ１〜Ｓ３がいずれも０．８μｍの層間絶縁膜を介して形成されている。一方、２層については、３層における最も上方となる第３表面遮光膜Ｓ３がない構造であり、層間絶縁膜は同じ０．８μｍとなっている。

図７は、上記のような２層、３層の遮光膜における回折光の入射光量比のシミュレーション結果を示す図である。この図では、横軸が、図６に示す第２表面遮光膜Ｓ２の端部と駆動トランジスタＴｒのドレイン端部までの距離ｄ２を示す、縦軸が、駆動トランジスタＴｒへの回折光の入射光量比となっている。ここで、入射光量比は、幅１．０μｍの第２、第３表面遮光膜の端部が揃っている場合を基準としている。２層、３層の遮光膜のいずれについても距離ｄ２が大きくなるほど回折光の入射光量比が下がるが、３層の遮光膜の方が入射光量比を小さくできることが分かる。

［開口面積］
上記図７に示すシミュレーション結果より、駆動トランジスタＴｒの上方に設ける遮光膜として２層より３層の方が回折光の入射光量比を小さくできる。これは、同じ入射光量比であれば２層より３層の遮光膜の方が遮光膜端部と駆動トランジスタ端部との距離ｄ２を小さくできることを意味する。したがって、同じ回折光の入射光量比であれば、遮光膜の面積を小さくでき、画素の開口部の面積を広くできることになる。

図８は、２層の遮光膜の場合のレイアウトと３層の遮光膜の場合のレイアウトを示す平面図である。すなわち、図８（ａ）は、駆動トランジスタの上方に２層の遮光膜を備える場合のレイアウトの例、図８（ｂ）は、駆動トランジスタの上方に３層の遮光膜を備える場合のレイアウトの例である。図８（ａ）に示す２層の遮光膜を備えるレイアウトの例では、駆動トランジスタＴｒのドレイン端部と第２表面遮光膜Ｓ２の端部との距離ｄ２１が１μｍであり、画素ピッチ１０μｍにおいて開口部の開口率が約６４％となっている。

一方、図８（ｂ）に示す３層の遮光膜を備えるレイアウトの例では、上記図８（ａ）に示す画素と同等の画質を得る場合、駆動トランジスタＴｒのドレイン端部と第２表面遮光膜Ｓ２の端部との距離ｄ２２が０．９μｍとなる。これにより、画素ピッチ１０μｍにおいて開口部の開口率を約７１％にすることができ、図８（ａ）のレイアウトに比べて約７％の開口率向上となる。

＜３．第２実施形態＞
［遮光部の構成］
図９は、第２実施形態に係る表示装置の遮光部の構成を説明する部分断面図である。第２実施形態に係る表示装置の遮光部の構成は、駆動トランジスタＴｒの上方については第１実施形態と同じであるが、下方の遮光膜が２層設けられている点で相違する。

すなわち、駆動トランジスタＴｒの下方には、第１裏面遮光膜Ｓ１１が設けられ、さらに層間絶縁膜Ｚ１２を介して第２裏面遮光膜Ｓ１２が設けられている。ここで、第１裏面遮光膜Ｓ１１の端部と第２裏面遮光膜Ｓ１２の端部とは揃うように形成されている。さらに、第１裏面遮光膜Ｓ１１の端部は、第２表面遮光膜Ｓ２の端部と揃うように形成されている。すなわち、駆動トランジスタＴｒの上方に設けられる第２、第３表面遮光膜Ｓ２、Ｓ３と駆動トランジスタＴｒの下方に設けられる第１、第２裏面遮光膜Ｓ１１、Ｓ１２とは全て端部が揃えられている。

また、第１裏面遮光膜Ｓ１１は層間絶縁膜Ｚ１２の平坦化された表面に形成され、第２裏面遮光膜Ｓ１２は駆動基板１の平坦化された表面に形成されている。このように、平坦化された層間絶縁膜Ｚ１２の表面に第１裏面遮光膜Ｓ１１が形成され、平坦化された駆動基板１の表面に第２裏面遮光膜Ｓ１２が形成されることで、第１裏面遮光膜Ｓ１１および第２裏面遮光膜Ｓ１２の端部を正確に揃えることができる。しかも、第１裏面遮光膜Ｓ１１および第２裏面遮光膜Ｓ１２が平らで平行となり、駆動基板１の下方（裏面）側から垂直入射される光の回折光を的確に遮断し、駆動トランジスタＴｒの遮光性を高めることができるようになる。

なお、第１裏面遮光膜Ｓ１１の幅と層間絶縁膜Ｚ１１の膜厚との和が、第１表面遮光膜Ｓ１の幅より大きくなるよう設けてもよい。これにより、平坦化されていない層間絶縁膜Ｚ１の上に第１表面遮光膜Ｓ１が設けられ、下層の凹凸の影響を受けていても、第１裏面遮光膜Ｓ１１によって裏面からの光の入射を確実に抑制することができるようになる。

［表示装置の製造方法］
第２実施形態に係る表示装置の製造方法は、裏面遮光膜を形成する点で第１実施形態の製造方法と相違するが、それ以降は同じとなる。したがって、ここでは、裏面遮光膜の形成について説明し、第１実施形態と同じ工程については説明を省略する。

先ず、先ず、石英基板を駆動基板１として、この駆動基板１上に第２裏面遮光膜Ｓ１２を形成する。第２裏面遮光膜Ｓ１２としては、導電性と遮光性とを両立させる金属膜を用い、駆動基板１上に前記特性を備える金属膜を被着した後、フォトリソグラフィによってパターニングして形成される。

ここで、第２裏面遮光膜Ｓ１２は、ゲート電極Ｇｔを平面視で覆うことができる大きさ、形状にパターニングされる。また、第２裏面遮光膜Ｓ１２は、後に形成する第１裏面遮光膜Ｓ１１および第２表面遮光膜Ｓ２と端部が揃うよう形成されている。端部が揃うとは、駆動基板１の表面についての平面視座標が同じであることをいい、同じとは、平面視座標の差が±０．２μｍ以内のことをいう。

表面遮光膜Ｓ１の材料は、基本的には自由に選ぶことができるが、具体的には、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｃｒ等およびそれらの合金やシリサイド等が挙げられる。

導電性としては、シート抵抗が１００Ω／□以下であるのが好ましく、１０Ω／□以下であるのがより好ましい。また、遮光性としては、光リーク電流を抑制する観点から、少なくとも波長が４００〜６００ｎｍの領域の光に対する透過率が１０％以下であるのが望ましく、５％以下であるのがより好ましく、遮光効果を上げるためにはさらに低い方が好ましい。

金属膜の厚さは、低シート抵抗と遮光性とを両立させることができれば基本的には自由に選ぶことができるが、例えば５０〜５００ｎｍとするのが好ましく、１００〜３００ｎｍとするのがより好ましい。

次に、第２裏面遮光膜Ｓ１２の上に層間絶縁膜Ｚ１２を形成し、表面を平坦化する。平坦化は、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）等を用いたプラズマＣＶＤ法や常圧ＣＶＤ法等による埋め込み性の良い成膜法を用いる方法、リンシリケートガラス（ＰＳＧ）、ホウ素リンシリケートガラス（ＢＰＳＧ）等を成膜してからリフローさせる方法、スピンオンガラス（ＳＯＧ）を用いた流動法、または、絶縁膜を成膜してからエッチバックする方法、絶縁膜を成膜してから化学機械研磨（ＣＭＰ）法により研磨する方法等が挙げられる。その表面の高低差は±５０ｎｍ以内であることが望ましい。

そして、この平坦化された層間絶縁膜Ｚ１２上に第１裏面遮光膜Ｓ１１を形成する。第１裏面遮光膜Ｓ１１としては、導電性と遮光性とを両立させる金属膜を用いる。例えば、第２裏面遮光膜Ｓ１２と同じ材料を用いる。第１裏面遮光膜Ｓ１１は、層間絶縁膜Ｚ１２の上に前記特性を備える金属膜を被着した後、フォトリソグラフィによってパターニングして形成される。

ここで、第１裏面遮光膜Ｓ１１は、第２裏面遮光膜Ｓ１２および後に形成する第２表面遮光膜Ｓ２と端部が揃うよう形成されている。端部が揃うとは、駆動基板１の表面についての平面視座標が同じであることをいい、同じとは、平面視座標の差が±０．２μｍ以内のことをいう。

第１裏面遮光膜Ｓ１１をパターニングして形成した後は、第１実施形態と同様、層間絶縁膜Ｚ１１を介した駆動トランジスタＴｒの形成に続く。なお、図示しないが、第１裏面遮光膜Ｓ１１と第２裏面遮光膜Ｓ１２とはコンタクトホールによって電気的に導通させておく。第２裏面遮光膜Ｓ１２がフローティングになることを防ぐためである。

＜４．投射型表示装置：プロジェクタ＞
図１０は、本実施形態の表示装置を適用した投射型表示装置（３板式液晶プロジェクタ）の光学構成の一例を示す図である。図１０において、３板式液晶プロジェクタは、光源１Ｐ、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ２Ｐ、オプティカルインテグレータ３Ｐ、ＬＣＤ（本実施形態の表示装置）９Ｐ〜１１Ｐ、クロスプリズム１２Ｐ、投射レンズ１３Ｐを備えている。

この３板式液晶プロジェクタにおいて、光源１Ｐから出射された光束は、不図示のレンズ系により平行光束化され、ＵＶ−ＩＲカットフィルタ２Ｐにより可視光線領域外の光束を遮光されて、オプティカルインテグレータ３Ｐに入射する。オプティカルインテグレータ３Ｐは、光源１Ｐからの光束に基づいて、複数の光源像から成る多光源を形成する。

このオプティカルインテグレータ３Ｐにより形成された多光源からの光束は、コンデンサレンズＬ１１を経て光学装置へ入射する。

光学装置は、光源１Ｐから照射された光をＲＧＢの３原色に分光して、各色に対応した３つの光変調素子（例えば、液晶表示素子：ＬＣＤ９Ｐ〜１１Ｐ）へ導くもので、特に、本実施形態では、光源１Ｐから照射される光のＲＧＢの成分のうち最も光量の大きい成分の光を他の成分の光より高い倍率で拡大して光変調素子へ導くことを特徴としている。

光学装置は、Ｂ（青）色の波長範囲の光束を反射するダイクロイックミラー４Ｐ、Ｒ（赤）色の波長範囲の光束を反射するダイクロイックミラー５Ｐ、Ｂ（青）色の波長範囲の光束を反射するミラー６Ｐ、Ｇ（緑）色の波長範囲の光束を反射するミラー７Ｐ、８Ｐおよび各色の光束を各対応するＬＣＤ９Ｐ〜１１Ｐに集光するコンデンサレンズＬ１２、Ｌ１４、Ｌ１６およびリレーレンズＬ１３、Ｌ１５から構成される。

この光学装置において、先ず、コンデンサレンズＬ１１を経た光は、ダイクロイックミラー４Ｐに入射する。ダイクロイックミラー４Ｐは、Ｂ（青）色の波長範囲の光束を反射してその他の波長範囲の光束を透過させる。ダイクロイックミラー４Ｐで反射されたＢ（青）色の波長範囲の光束は、反射ミラー６Ｐを経て、コンデンサレンズＬ１４により、被照射面に配置されるＬＣＤ９Ｐを重畳して照明する。

ダイクロイックミラー４Ｐを透過した光束は、ダイクロイックミラー５Ｐに入射する。ダイクロイックミラー５Ｐは、Ｒ（赤）色の波長範囲の光束を反射してその他の波長範囲の光束を透過させる。ダイクロイックミラー５Ｐで反射されたＲ（赤）色の波長範囲の光束は、コンデンサレンズＬ１２により、被照射面に配置されるＬＣＤ１０Ｐを重畳して照明する。

ダイクロイックミラー５Ｐを透過したＧ（緑）色の波長範囲の光束は、リレーレンズＬ１３Ｐ，反射ミラー７Ｐ，リレーレンズＬ１５，反射ミラー８Ｐを経て、コンデンサレンズＬ１６により、被照射面に配置されるＬＣＤ１１Ｐを重畳して照明する。なお、このようにしてＬＣＤ９Ｐ乃至１１Ｐを照明するコンデンサ光学系は、入射瞳面が投射レンズ１３Ｐの入射瞳面と共役関係にある。

ＬＣＤ９Ｐ，ＬＣＤ１０Ｐ，ＬＣＤ１１Ｐでは、Ｂ（青）色，Ｒ（赤）色，Ｇ（緑）色の波長範囲の光束がそれぞれの色の映像信号に応じて変調される。これらＬＣＤ９Ｐ〜１１Ｐで変調されたＢ（青）色，Ｒ（赤）色，Ｇ（緑）色の波長範囲の光束は、合成手段であるクロスプリズム１２Ｐによって再び重ね合わされ、投射レンズ１３Ｐに入射してスクリーンＳＣ上に拡大投影される。

＜５．電子機器＞
本実施形態に係る表示装置は、図１１に示すようにフラット型のモジュール形状のものを含む。例えば絶縁性の基板上２００２に、液晶素子、薄膜トランジスタ、薄膜容量、受光素子等からなる画素をマトリックス状に集積形成した画素アレイ部２００２ａを設ける。この画素アレイ部（画素マトリックス部）２００２ａを囲むように接着剤２０２１を配し、ガラス等の対向基板２００６を貼り付けて表示モジュールとする。この透明な対向基板２００６には必要に応じて、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等を設けてもよい。表示モジュールには、外部から画素アレイ部２００２ａへの信号等を入出力するためのコネクタとして例えばＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）２０２３を設けてもよい。

以上説明した本実施形態に係る表示装置は、図１２〜図１６に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本実施形態が適用される電子機器の一例について説明する。

図１２は、本実施形態が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本実施形態に係る表示装置を用いることにより作成される。

図１３は、本実施形態が適用されるデジタルカメラを示す斜視図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本実施形態に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１４は、本実施形態が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本実施形態に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１５は、本実施形態が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本実施形態に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１６は、本実施形態が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本実施形態に係る表示装置を用いることにより作製される。

＜６．表示撮像装置＞
本実施形態に係る表示装置は、以下のような表示撮像装置に適用可能である。また、この表示撮像装置は、先に説明した各種電子機器に適用可能である。図１７には、表示撮像装置の全体構成を表すものである。この表示撮像装置は、Ｉ／Ｏディスプレイパネル２０００と、バックライト１５００と、表示ドライブ回路１２００と、受光ドライブ回路１３００と、画像処理部１４００と、アプリケーションプログラム実行部１１００とを備えている。

Ｉ／Ｏディスプレイパネル２０００は、複数の画素が全面に渡ってマトリクス状に配置された液晶パネル（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display））からなり、線順次動作をしながら表示データに基づく所定の図形や文字などの画像を表示する機能（表示機能）を有すると共に、後述するようにこのＩ／Ｏディスプレイ２０００に接触または近接する物体を撮像する機能（撮像機能）を有するものである。また、バックライト１５００は、例えば複数の発光ダイオードが配置されてなるＩ／Ｏディスプレイパネル２０００の光源であり、後述するようにＩ／Ｏディスプレイ２０００の動作タイミングに同期した所定のタイミングで、高速にオン・オフ動作を行うようになっている。

表示ドライブ回路１２００は、Ｉ／Ｏディスプレイパネル２０００において表示データに基づく画像が表示されるように（表示動作を行うように）、このＩ／Ｏディスプレイパネル２０００の駆動を行う（線順次動作の駆動を行う）回路である。

受光ドライブ回路１３００は、Ｉ／Ｏディスプレイパネル２０００において受光データが得られるように（物体を撮像するように）、このＩ／Ｏディスプレイパネル２０００の駆動を行う（線順次動作の駆動を行う）回路である。なお、各画素での受光データは、例えばフレーム単位でフレームメモリ１３００Ａに蓄積され、撮像画像として画像処理部１４へ出力されるようになっている。

画像処理部１４００は、受光ドライブ回路１３００から出力される撮像画像に基づいて所定の画像処理（演算処理）を行い、Ｉ／Ｏディスプレイ２０００に接触または近接する物体に関する情報（位置座標データ、物体の形状や大きさに関するデータなど）を検出し、取得するものである。なお、この検知する処理の詳細については後述する。

アプリケーションプログラム実行部１１００は、画像処理部１４００による検知結果に基づいて所定のアプリケーションソフトに応じた処理を実行するものであり、例えば検知した物体の位置座標を表示データに含むようにし、Ｉ／Ｏディスプレイパネル２０００上に表示させるものなどが挙げられる。なお、このアプリケーションプログラム実行部１１００で生成される表示データは表示ドライブ回路１２００へ供給されるようになっている。

次に、図１８を参照してＩ／Ｏディスプレイパネル２０００の詳細構成例について説明する。このＩ／Ｏディスプレイパネル２０００は、表示エリア（センサエリア）２１００と、表示用Ｈドライバ２２００と、表示用Ｖドライバ２３００と、センサ読み出し用Ｈドライバ２５００と、センサ用Ｖドライバ２４００とを有している。

表示エリア（センサエリア）２１００は、バックライト１５００からの光を変調して表示光を出射すると共にこのエリアに接触または近接する物体を撮像する領域であり、発光素子（表示素子）である液晶素子と後述する受光素子（撮像素子）とがそれぞれマトリクス状に配置されている。

表示用Ｈドライバ２２００は、表示ドライブ回路１２００から供給される表示駆動用の表示信号および制御クロックに基づいて、表示用Ｖドライバ２３００と共に表示エリア２１００内の各画素の液晶素子を線順次駆動するものである。

センサ読み出し用Ｈドライバ２５００は、センサ用Ｖドライバ２４００と共にセンサエリア２１００内の各画素の受光素子を線順次駆動し、受光信号を取得するものである。

次に、図１９を参照して、表示エリア２１００における各画素の詳細構成例について説明する。この図１９に示した画素３１００は、表示素子である液晶素子と受光素子とから構成されている。

具体的には、表示素子側には、水平方向に延在するゲート電極３１００ｈと垂直方向に延在するドレイン電極３１００ｉとの交点に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）などからなるスイッチング素子３１００ａが配置され、このスイッチング素子３１００ａと対向電極との間に液晶を含む画素電極３１００ｂが配置されている。そしてゲート電極３１００ｈを介して供給される駆動信号に基づいてスイッチング素子３１００ａがオン・オフ動作し、オン状態のときにドレイン電極３１００ｉを介して供給される表示信号に基づいて画素電極３１００ｂに画素電圧が印加され、表示状態が設定されるようになっている。

一方、表示素子に隣接する受光素子側には、例えばフォトダイオードなどからなる受光用のセンサ３１００ｃが配置され、電源電圧ＶＤＤが供給されるようになっている。また、この受光センサ３１００ｃには、リセットスイッチ３１００ｄとコンデンサ３１００ｅが接続され、リセットスイッチ３１００ｄによってリセットされながら、コンデンサ３１００ｅにおいて受光量に対応した電荷が蓄積されるようになっている。そして蓄積された電荷は読み出しスイッチ３１００ｇがオンとなるタイミングで、バッファアンプ３１００ｆを介して信号出力用電極３１００ｊに供給され、外部へ出力される。また、リセットスイッチ３１００ｄのオン・オフ動作はリセット電極３１００ｋにより供給される信号により制御され、読み出しスイッチ３１００ｇのオン・オフ動作は、読出し制御電極３１００ｋにより供給される信号により制御される。

次に、図２０を参照して、表示エリア２１００内の各画素とセンサ読み出し用Ｈドライバ２５００との接続関係について説明する。この表示エリア２１００では、赤（Ｒ）用の画素３１００と、緑（Ｇ）用の画素３２００と、青（Ｂ）用の画素３３００とが並んで配置されている。

各画素の受光センサ３１００ｃ，３２００ｃ，３３００ｃに接続されたコンデンサに蓄積された電荷は、それぞれのバッファアンプ３１００ｆ，３２００ｆ，３３００ｆで増幅され、読み出しスイッチ３１００ｇ，３２００ｇ，３３００ｇがオンになるタイミングで、信号出力用電極を介してセンサ読み出し用Ｈドライバ２５００へ供給される。なお、各信号出力用電極には定電流源４１００ａ，４１００ｂ，４１００ｃがそれぞれ接続され、センサ読み出し用Ｈドライバ２５００で感度良く受光量に対応した信号が検出されるようになっている。

次に、本実施の形態の表示撮像装置の動作について詳細に説明する。

まず、この表示撮像装置の基本動作、すなわち画像の表示動作および物体の撮像動作について説明する。

この表示撮像装置では、アプリケーションプログラム実行部１１００から供給される表示データに基づいて、表示用ドライブ回路１２００において表示用の駆動信号が生成され、この駆動信号により、Ｉ／Ｏディスプレイ２０００に対して線順次表示駆動がなされ、画像が表示される。また、このときバックライト１５００も表示ドライブ回路１２００によって駆動され、Ｉ／Ｏディスプレイ２０００と同期した点灯・消灯動作がなされる。

ここで、図２１を参照して、バックライト１５００のオン・オフ状態とＩ／Ｏディスプレイパネル２０００の表示状態との関係について説明する。

まず、例えば１／６０秒のフレーム周期で画像表示がなされている場合、各フレーム期間の前半期間（１／１２０秒間）にバックライト１５００が消灯し（オフ状態となり）、表示が行われない。一方、各フレーム期間の後半期間には、バックライト１５００が点灯し（オン状態となり）、各画素に表示信号が供給され、そのフレーム期間の画像が表示されるようになっている。

このように、各フレーム期間の前半期間は、Ｉ／Ｏディスプレイパネル２０００から表示光が出射されない無光期間である一方、各フレーム期間の後半期間は、Ｉ／Ｏディスプレイパネル２０００から表示光が出射される有光期間となっている。

ここで、Ｉ／Ｏディスプレイパネル２０００に接触または近接する物体（例えば、指先など）がある場合、受光ドライブ回路１３００による線順次受光駆動により、このＩ／Ｏディスプレイパネル２０００における各画素の受光素子においてその物体が撮像され、各受光素子からの受光信号が受光ドライブ回路１３００へ供給される。受光ドライブ回路１３００では、１フレーム分の画素の受光信号が蓄積され、撮像画像として画像処理部１４へ出力される。

そして画像処理部１４００では、この撮像画像に基づいて、以下説明する所定の画像処理（演算処理）を行い、Ｉ／Ｏディスプレイ２０００に接触または近接する物体に関する情報（位置座標データ、物体の形状や大きさに関するデータなど）が検出される。

＜７．実施効果＞
以上説明したように、本実施形態によれば、平坦化された層間絶縁膜上に遮光膜を２つ以上形成し、これらの端部を揃えるようにしたことから、遮光膜が１つの場合と比較して、同じ開口面積でも、駆動トランジスタに入る光量をより低減することができる。その結果、特にプロジェクタにおいてコントラスト低下やクロストーク、フリッカ等など画質劣化を抑制できる。

また、従来、透明画素電極に画素電位を伝達するためのコンタクトは、トランジスタ上に形成することが困難であったが、遮光膜を遮光機能だけでなく画素電位の配線として用いることで、トランジスタ上にコンタクトを形成することが可能となる。これにより、画素の開口部の面積を拡げることが可能となる。

また、このコンタクト周辺での液晶層の配向乱れと、スペーサ周りの液晶層の配向乱れによる光漏れを、投射画面に表示させないよう効果的に遮蔽することが可能となる。しかも、この機能を、駆動トランジスタ上の遮光膜に兼ねさせることにより、開口部の面積をより拡げることが可能となる。その結果、従来と同等の画質でより開口部の面積を拡げることが可能となる。

本実施形態は、特に画素のピッチが２０μｍ以下の表示装置において特に有効である。また、本実施形態では主として液晶を用いた表示装置を例としたが、液晶以外（例えば、有機ＥＬ）を用いた表示装置であっても適用可能である。

本実施形態に係る表示装置の画素部の構成を説明する平面図である。 第１実施形態に係る表示装置の遮光部の構成を説明する部分断面図である。 遮光特性を説明する図である。 図３（ａ）〜（ｃ）の状態について、ｄ１が０．２μｍ、０．５μｍの場合の入射光比率を示す図である。 第３層間絶縁膜の厚さと入射光量との関係を示す図である。 寸法構成の例を示す図である。 ２層、３層の遮光膜における回折光の入射光量比のシミュレーション結果を示す図である。 ２層の遮光膜の場合のレイアウトと３層の遮光膜の場合のレイアウトを示す平面図である。 第２実施形態に係る表示装置の遮光部の構成を説明する部分断面図である。 本実施形態の表示装置を適用した投射型表示装置（３板式液晶プロジェクタ）の光学構成の一例を示す図である。 フラット型のモジュール形状の例を示す模式図である。 本実施形態が適用されるテレビを示す斜視図である。 本実施形態が適用されるデジタルカメラを示す斜視図である。 本実施形態が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。 本実施形態が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。 本実施形態が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る表示撮像装置の構成を表すブロック図である。 図１に示したＩ／Ｏディスプレイパネルの構成例を表すブロック図である。 各画素の構成例を表す回路図である。 各画素とセンサ読み出し用Ｈドライバとの接続関係を説明するための回路図である。 バックライトのオン・オフ状態と表示状態との関係について説明するためのタイミング図である。

符号の説明

１…駆動基板、２…対向基板、３…液晶、１１…画素電極、２１…対向電極、Ｓ１…第１表面遮光膜、Ｓ２…第２表面遮光膜、Ｓ３…第３表面遮光膜、Ｓ１１…裏面遮光膜、Ｚ１〜Ｚ４…層間絶縁膜、Ｔｒ…駆動トランジスタ

Claims (11)

1. 基板上において表示領域の画素毎に形成される駆動素子と、
   前記駆動素子上に層間膜を介して形成される第１表面遮光膜と、
   前記第１表面遮光膜上の層間膜を介して形成され、前記第１表面遮光膜より広く形成される第２表面遮光膜と、
   前記第２表面遮光膜上の層間膜を介して形成され、前記第２表面遮光膜と端部が揃うよう形成される第３表面遮光膜と
   を有する表示装置。
2. 基板上において表示領域の画素毎に形成される駆動素子と、
   前記駆動素子上に第１層間膜を介して形成される第１表面遮光膜と、
   前記第１表面遮光膜上に形成され、表面が平坦化されている第２層間膜と、
   前記第２層間膜上に形成され、前記第１表面遮光膜より広く形成される第２表面遮光膜と、
   前記第２表面遮光膜上に形成され、表面が平坦化されている第３層間膜と、
   前記第３層間膜上に形成され、前記第２表面遮光膜と端部が揃うよう形成される第３表面遮光膜と
   を有する表示装置。
3. 前記駆動素子の下側に形成される第１裏面遮光膜と、
   前記第１裏面遮光膜の下側に形成され、前記第１裏面遮光膜の端部が揃うよう形成される第２裏面遮光膜とを備える
   請求項１または２記載の表示装置。
4. 前記第１裏面遮光膜の端部は、前記第２表面遮光膜の端部と揃うよう形成されている
   請求項３記載の表示装置。
5. 前記駆動素子と前記第１裏面遮光膜との間に設けられる層間膜の厚さと、当該第１裏面遮光膜の幅との和が、前記第１表面遮光膜の幅より大きく設けられている
   請求項３記載の表示装置。
6. 基板上において表示領域の画素毎に駆動素子を形成する工程と、
   前記駆動素子上に層間膜を介して第１表面遮光膜を形成する工程と、
   前記第１表面遮光膜上の層間膜を介して前記第１表面遮光膜より広く第２表面遮光膜を形成する工程と、
   前記第２表面遮光膜上の層間膜を介して前記第２表面遮光膜と端部が揃うよう第３表面遮光膜を形成する工程と
   を有する表示装置の製造方法。
7. 基板上において表示領域の画素毎に駆動素子を形成する工程と、
   前記駆動素子上に第１層間膜を介して第１表面遮光膜を形成する工程と、
   前記第１表面遮光膜上に第２層間膜を形成し、表面を平坦化する工程と、
   前記第２層間膜上に前記第１表面遮光膜より広く第２表面遮光膜を形成する工程と、
   前記第２表面遮光膜上に第３層間膜を形成し、表面を平坦化する工程と、
   前記第３層間膜上に、前記第２表面遮光膜と端部が揃うよう第３表面遮光膜を形成する工程と
   を有する表示装置の製造方法。
8. 光源と、
   前記光源から照射される光を変調する表示部と、
   前記表示装置で変調した光を投影する投影部とを有し、
   前記表示部が、
   基板上において表示領域の画素毎に形成される駆動素子と、
   前記駆動素子上に層間膜を介して形成される第１表面遮光膜と、
   前記第１表面遮光膜上の層間膜を介して形成され、前記第１表面遮光膜より広く形成される第２表面遮光膜と、
   前記第２表面遮光膜上の層間膜を介して形成され、前記第２表面遮光膜と端部が揃うよう形成される第３表面遮光膜と
   を有する投射型表示装置。
9. 光源と、
   前記光源から照射される光を変調する表示部と、
   前記表示装置で変調した光を投影する投影部とを有し、
   前記表示部が、
   基板上において表示領域の画素毎に形成される駆動素子と、
   前記駆動素子上に第１層間膜を介して形成される第１表面遮光膜と、
   前記第１表面遮光膜上に形成され、表面が平坦化されている第２層間膜と、
   前記第２層間膜上に形成され、前記第１表面遮光膜より広く形成される第２表面遮光膜と、
   前記第２表面遮光膜上に形成され、表面が平坦化されている第３層間膜と、
   前記第３層間膜上に形成され、前記第２表面遮光膜と端部が揃うよう形成される第３表面遮光膜と
   を有する投射型表示装置。
10. 本体筐体に表示部を備えており、
    前記表示部が、
    基板上において表示領域の画素毎に形成される駆動素子と、
    前記駆動素子上に層間膜を介して形成される第１表面遮光膜と、
    前記第１表面遮光膜上の層間膜を介して形成され、前記第１表面遮光膜より広く形成される第２表面遮光膜と、
    前記第２表面遮光膜上の層間膜を介して形成され、前記第２表面遮光膜と端部が揃うよう形成される第３表面遮光膜と
    を有する電子機器。
11. 本体筐体に表示部を備えており、
    前記表示部が、
    基板上において表示領域の画素毎に形成される駆動素子と、
    前記駆動素子上に第１層間膜を介して形成される第１表面遮光膜と、
    前記第１表面遮光膜上に形成され、表面が平坦化されている第２層間膜と、
    前記第２層間膜上に形成され、前記第１表面遮光膜より広く形成される第２表面遮光膜と、
    前記第２表面遮光膜上に形成され、表面が平坦化されている第３層間膜と、
    前記第３層間膜上に形成され、前記第２表面遮光膜と端部が揃うよう形成される第３表面遮光膜と
    を有する電子機器。

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