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Abstract
レジストマスクを用いるため、コストが高い。
【解決手段】画素電極となる透明電極と反射電極を積層させる。反射電極上に半透部を有
する露光マスクを用いて、膜厚の厚い領域と該領域よりも膜厚が薄い領域とを有するレジ
ストパターンを形成する。レジストパターンを用いて反射電極と透明電極とを形成する。
以上により、1つのレジストマスクを用いて、反射電極と透明電極を形成することが可能
となる。
【選択図】図2
Description
に、反射領域と透過領域とを有する半透過型の液晶表示装置に関する。
の表示装置の最も代表的なものである。非発光であるため、通常は、バックライトからの
光を液晶表示装置に照射して、表示を行っている。
は表示画像を見易いが、太陽光の下では表示画像を見辛いという問題がある。特に、カメ
ラ及び携帯情報端末、携帯電話機等の屋外で頻繁に活用される電子機器においては、この
問題による影響は大きい。
装置が開発されている。半透過型の液晶表示装置は、1つの画素の中に、反射領域と透過
領域とを有している。透過領域には、透明電極を有し、そこで光を透過させて、透過型液
晶表示装置として機能する。一方、反射領域には、反射電極を有し、そこで光を反射させ
て、反射型液晶表示装置として機能する。このようにすることにより、室内でも屋外でも
良好な画像を表示することができる。
とがある。アクティブマトリクス型の表示装置を作製する際は、一般的に、薄膜トランジ
スタ(TFT:Thin Film Transistor)の半導体層に接続する配線
を形成し、その配線の上に画素電極となる導電膜を形成する。
々は、形状が異なる。したがって、反射電極を形成するためのレジストマスクと、透明電
極を形成するためのレジストマスクが必要だった(例えば特許文献1〜特許文献5参照)
。
マスクがそれぞれの層において必要であった。つまり、反射電極を形成するレジストマス
クと、透明電極と積層する膜のエッチング用のレジストマスクとが必要であり、その分だ
け作製工程数が多かった。そのため、表示装置のような半導体装置の製造コストが高く、
電極パターンを形成するための製造時間も長く必要であった。
を課題とする。
極に電気的に接続する反射電極と、該トランジスタに電気的に接続する保持容量と、を有
し、該反射電極の下に、該保持容量の少なくとも一部が形成され、該反射電極の下面全体
が該透明電極の上面に接していることを特徴とする表示装置が提供される。
透明電極に電気的に接続する反射電極と、を有し、該透明電極もしくは該反射電極の少な
くとも1つは、スリットを有し、該反射電極の下面全体が該透明電極の上面に接している
ことを特徴とする表示装置が提供される。
透明電極に電気的に接続する反射電極と、該トランジスタに電気的に接続する保持容量と
、を有し、該透明電極もしくは該反射電極の少なくとも1つは、スリットを有し、該反射
電極の下に、該保持容量の少なくとも一部が形成され、該反射電極の下面全体が該透明電
極の上面に接していることを特徴とする表示装置が提供される。
透明電極に電気的に接続する反射電極と、該トランジスタに電気的に接続する保持容量と
、を有し、該反射電極の下に、該保持容量の少なくとも一部が形成され、該反射電極の下
に、該トランジスタの少なくとも一部が形成され、該反射電極の下面全体が該透明電極の
上面に接していることを特徴とする表示装置が提供される。
有し、該画素電極は、透明電極と反射電極とを有し、該反射電極の下面全体が該透明電極
の上面に接しており、該反射電極と接する領域での該透明電極の膜厚は、該反射電極と接
しない領域での該透明電極の膜厚よりも厚いことを特徴とする表示装置が提供される。
れていることを特徴とする表示装置が提供される。
成し、該絶縁膜の上に透明導電膜を形成し、 該透明導電膜の上に反射導電膜を形成し、
該反射導電膜の上に半透部を有する露光マスクを用いて、膜厚の厚い領域と該領域よりも
膜厚の薄い領域とを有するレジストパターンを形成し、該レジストパターンを用いて、該
透明導電膜でなる透明電極と、該反射導電膜でなる反射電極とを形成することを特徴とす
る表示装置の作製方法が提供される。
し、該絶縁膜の上に透明導電膜を形成し、該透明導電膜の上に反射導電膜を形成し、該反
射導電膜の上に半透部を有する露光マスクを用いて、膜厚の厚い領域と該領域よりも膜厚
の薄い領域とを有するレジストパターンを形成し、該レジストパターンを用いて、該反射
導電膜と該透明導電膜とをエッチングし、該レジストパターンの一部を除去し、該一部が
除去されたレジストパターンを用いて、該反射導電膜をエッチングすることを特徴とする
表示装置の作製方法が提供される。
する反射電極とを形成することができる。透明電極と反射電極の2つのパターンを、1つ
のレジストパターンを用いて形成することができるので、作製工程が短縮でき、低コスト
な表示装置を実現することができる。
多結晶シリコンに代表される非単結晶半導体膜を用いた薄膜トランジスタ(TFT)、半
導体基板やSOI基板を用いて形成されるトランジスタ、MOS型トランジスタ、接合型
トランジスタ、バイポーラトランジスタ、ZnO、a−InGaZnOなどの化合物半導
体を用いたトランジスタ、有機半導体やカーボンナノチューブを用いたトランジスタ、そ
の他のトランジスタを適用することができる。また、トランジスタが配置されている基板
の種類に限定はなく、単結晶基板、SOI基板、ガラス基板、プラスチック基板などに配
置することが出来る。
になっているマルチゲート構造になっていてもよいし、チャネルの上下にゲート電極が配
置されている構造でもよいし、チャネルの上にゲート電極が配置されている構造でもよい
し、チャネルの下にゲート電極が配置されている構造でもよいし、正スタガ構造であって
もよいし、逆スタガ構造でもよいし、チャネル領域が複数の領域に分かれていてもよいし
、並列に接続されていてもよいし、直列に接続されていてもよいし、チャネル(もしくは
その一部)にソース電極やドレイン電極が重なっていてもよいし、LDD領域(低濃度不
純物領域)があってもよい。
。したがって、本発明が開示する構成において、所定の接続関係に加え、その間に電気的
な接続を可能とする他の素子(例えば、スイッチやトランジスタや容量素子や抵抗素子や
ダイオードなど)が配置されていてもよい。
機械的なスイッチを適用することができる。電流の流れを制御できるものなら、限定され
ない。トランジスタでもよいし、ダイオード(PNダイオード、PINダイオード、ショ
ットキーダイオード、ダイオード接続のトランジスタなど)でもよいし、それらを組み合
わせた論理回路でもよい。よって、スイッチとしてトランジスタを用いる場合、そのトラ
ンジスタは、単なるスイッチとして動作するため、トランジスタの極性(導電型)は特に
限定されない。ただし、オフ電流が少ない方が望ましい場合、オフ電流が少ない方の極性
のトランジスタを用いることが望ましい。オフ電流が少ないトランジスタとしては、LD
D領域を設けているものやマルチゲート構造にしているもの等がある。また、スイッチと
して動作させるトランジスタのソース端子の電位が、低電位側電源(Vss、GND、0
Vなど)に近い状態で動作する場合はNチャネル型を、反対に、ソース端子の電位が、高
電位側電源(Vddなど)に近い状態で動作する場合はPチャネル型を用いることが望ま
しい。なぜなら、ゲートソース間電圧の絶対値を大きくできるため、トランジスタがスイ
ッチとしての機能を果たし易くなるからである。なお、Nチャネル型とPチャネル型の両
方を用いて、CMOS型のスイッチにしてもよい。
例としては、例えば、EL素子(有機EL素子、無機EL素子又は有機物及び無機物を含
むEL素子)、電子放出素子、液晶素子、電子インク、グレーティングライトバルブ(G
LV)、プラズマディスプレイ(PDP)、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)
、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブ、など、電気磁気的作用によりコ
ントラストが変化する表示媒体を適用することができる。なお、EL素子を用いた表示装
置としてはELディスプレイ、電子放出素子を用いた表示装置としてはフィールドエミッ
ションディスプレイ(FED)やSED方式平面型ディスプレイ(SED:Surfac
e−conduction Electron−emitter Disply)など、
液晶素子を用いた表示装置としては液晶ディスプレイ、電子インクを用いた表示装置とし
ては電子ペーパーがある。
G(緑)B(青)の色要素からなるフルカラー表示装置の場合には、画像の最小単位は、
Rの画素とGの画素とBの画素との3画素から構成されるものとする。なお、色要素は、
三色に限定されず、それ以上でもよく、例えば、RGBW(Wは白)がある。なお、1画
素(3色分)と記載する場合は、RとGとBの3画素分を1画素と考える場合である。
置されている場合はもちろんのこと、三色の色要素(例えばRGB)でフルカラー表示を
行う場合に、三つの色要素のドットがいわゆるデルタ配置されている場合も含むものとす
る。なお、色要素は、三色に限定されず、それ以上でもよく、例えば、RGBWがある。
また、色要素のドット毎にその領域の大きさが異なっていてもよい。
極)と、ソース領域(もしくはソース電極)とを含む少なくとも三つの端子を有する素子
であり、ドレイン領域とソース領域の間にチャネル形成領域を有する。ここで、ソース領
域とドレイン領域とは、トランジスタの構造や動作条件等によって変わるため、いずれが
ソース領域またはドレイン領域であるかを限定することが困難である。そこで、本形態に
おいては、ソース領域又はドレイン領域として機能する領域を、第1端子、第2端子と表
記する。
含む回路を有する装置をいう。また、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般で
もよい。また、表示装置とは、基板上に液晶素子やEL素子などの表示素子を含む複数の
画素やそれらの画素を駆動させる周辺駆動回路が形成された表示パネル本体だけでなく、
それにフレキシブルプリントサーキット(FPC)やプリント配線基盤(PWB)が取り
付けられたものも含む。また、発光装置とは、特にEL素子や電子放出素子で用いる素子
などの自発光型の表示素子を用いている表示装置をいう。
の製造コストを低くすることができる。
て、多くの異なる態様で実施することが可能である。本発明の趣旨及びその範囲から逸脱
することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解され
る。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、以下に
示す実施の形態は適宜組み合わせることが可能である。
図1〜図2に、反射電極と透明電極とを形成する製造方法について述べる。
法などで導電膜106を形成する。導電膜106は、透明導電膜であっても反射性を有し
ていても良い。透明導電膜である場合は、例えば、酸化インジウムに酸化スズを混ぜたイ
ンジウムスズ酸化物(ITO)膜、インジウムスズ酸化物(ITO)に酸化珪素を混ぜた
インジウムスズ珪素酸化物(ITSO)膜、酸化インジウムに酸化亜鉛を混ぜたインジウ
ム亜鉛酸化物(IZO)膜、酸化亜鉛膜、または酸化スズ膜、リンやボロンが含まれるシ
リコン(Si)などを用いることができる。なお、IZOとは、ITOに2〜20wt%
の酸化亜鉛(ZnO)を混合させたターゲットを用いてスパッタリングにより形成される
透明導電材料であるが、組成比などは、これに限定されない。
層する。導電膜106と導電膜105は連続的にスパッタで形成することができる。これ
により、工程数を低減することが出来る。
o、Ta、Cr、W、Al、Nd、Cu、Ag、Au、Pt、Nb、Si、Zn、Fe、
Ba、Geなどやそれらの合金を用いることができる。また、これらを積層させた2層構
造にしてもよい。その場合、Al(もしくはAlを主材料とした合金)と、Ti、Mo、
Ta、Cr、Wなどの金属とを用いた2層積層構造としても良い。また、3層の積層構造
でもよい。その場合、Al(もしくはAlを主材料とした合金)をTi、Mo、Ta、C
r、Wなどの金属で挟んだ3層積層構造としても良い。このように、Al(もしくはAl
を主材料とした合金)の周りにTi、Mo、Ta、Cr、Wなどの金属を配置することに
より、別の電極や配線に接続するときに、不具合を低減することができる。例えば、IT
O膜などとAl(もしくはAlを主材料とした合金)を接続させると、電食などの不具合
を起こすことがある。また、Si膜などとAl(もしくはAlを主材料とした合金)を接
続させると、AlとSi膜とが反応してしまうことがある。これらは、多層構造にするこ
とにより、低減することが出来る。
が必要になってくる。そのときはITO膜をスパッタで形成し、焼成後、導電膜105を
形成すると良い。ITSO膜を用いると、結晶化する工程が不要なため工程が少なくてす
む。
示す露光マスクを用いて露光を行う。
が一部通過する半透部101bを有する。半透部101bには半透膜102が設けられ、
露光光の光強度を低減させている。遮光部101aは半透膜102上に金属膜103が積
層されて構成されている。遮光部101aの幅はt1、半透部101bの幅はt2と示す
。ここでは半透部に半透膜を用いた例を示したが、これに限定されず、半透部は露光光の
光強度を低減するものであればよい。また、半透部に回折格子パターンを用いてもよい。
が形成される。露光時には、光が遮光部101aで回り込んだり、半透部101bを通過
することによって、露光領域が形成される。
2つの膜厚を有するレジストパターン104aが導電膜105上に得られる。レジストパ
ターン104aは膜厚の厚い領域と、該領域より膜厚の薄い領域とを有し、膜厚の薄い領
域については、露光エネルギーまたは半透膜102の透過率を調節することで膜厚を調節
することができる。
ドライエッチングはECR(Electron Cyclotron Resonanc
e)やICP(Inductively Coupled Plasma)などの高密度
プラズマ源を用いたドライエッチング装置によって行われる。
例えば、平行平板型エッチング装置、マグネトロン型エッチング装置、ECR型エッチン
グ装置、ヘリコン型エッチング装置を用いてもよい。
ても良い。但し、微細加工にはドライエッチングが適しているため、ドライエッチングが
好ましい。また、導電膜105及び導電膜106と、絶縁膜107との材料が大きく異な
るため、ドライエッチングで行っても、導電膜105及び導電膜106と絶縁膜107と
で大きなエッチング選択比がとれる。さらに両者のエッチング選択比を大きくするため、
絶縁膜107の少なくとも最上層を窒化珪素膜で形成しても良い。
05aとの積層で構成されるパターンが形成される。
A))。この工程により、レジストパターン104aの膜厚の薄い領域がエッチングされ
るとともに、その膜厚の薄い領域の膜厚分だけレジストパターン104aの全体の膜厚も
薄くなる。そしてレジストパターン104bを形成する。レジストパターン104aは、
膜厚方向だけでなく、幅方向もエッチングされるため、レジストパターン104bの幅は
導電膜105a及び106aの幅よりも小さくなる。したがって、レジストパターン10
4bの側面は下層にある導電膜の側面と一致せず、レジストパターン104bの側面の方
が後退している。図2(B)では、レジストパターン104bは左右非対称である。
05bを形成する(図2(B))。このとき同時に導電膜106aが無用にエッチングさ
れないように、導電膜105aの材料は導電膜106aと高い選択比がとれるものが好ま
しい。例えば、その材料としてTi、Mo、Cr、Al、Nd等やその合金があり、これ
ら材料でなる積層構造であっても良い。そして導電膜106aよりもパターンの小さい導
電膜105bを形成する。
ってもウェットエッチングで行っても良いが、図2ではドライエッチングの場合を図示す
る。導電膜105bは、側面がレジストパターン104bの側面と概ね一致するように形
成される。導電膜105bは、一方の側面はレジストパターン104bの一方の側面の延
長線上にあり、他方の側面はレジストパターン104bの他方の側面と一致する。
を形成するときに、導電膜106aも一部がエッチングされる。
、レジストパターン104bよりも小さい導電膜105bが形成される。レジストパター
ン104bの側面と導電膜105bの側面は一致しない。故に、同一のレジストパターン
104bをマスクとしても、ドライエッチングよりウェットエッチングで形成したほうが
、より小さい導電膜105bが形成される。
となる。
してほぼ垂直または90度に近い角度θ1を有する。一方、導電膜105bがウェットエ
ッチングで形成されると、等方的なエッチングにより、その側面は、基板面に対して鋭角
な角度θ2を有する。したがって、導電膜106aと導電膜105bの側面の角度θ1と
角度θ2を比較すると、θ1>θ2となっている。なお、角度θ1とは基板若しくは絶縁
膜107の表面に対して導電膜106aの傾斜角度であり、角度θ2とは基板若しくは絶
縁膜107の表面に対して導電膜105bの側面の傾斜角であり、θ1、θ2ともに0°
〜90°の範囲内である。
が異なるときがある。これに伴い、基板面に対して各層の側面がなす角度もそれぞれ異な
るときがある。したがってそのときは、基板面に対して最下層の膜の側面がなす角度をθ
2とする。
持つ場合がある。その場合、角度θ1及び角度θ2は適宜決定すればよい。例えば、凸凹
した側面に対し大まかな直線または曲線を引き、それを用いて角度θ1及び角度θ2を決
定することができる。また、凸凹した側面に基づき、複数の角度θ1及び角度θ2をとっ
て、その平均値を角度θ1及び角度θ2とすることができる。最も合理的な方法を用いれ
ば良い。
方法で導電膜105bを形成する。どちらのエッチング法で形成しても、導電膜106a
の側面よりも後退した側面を有する導電膜105bが形成される。その要因の一つは、導
電膜106aを形成するためのマスクであるレジストパターン104aと、導電膜105
bを形成するためのマスクであるレジストパターン104bの大きさが異なり、レジスト
パターン104bのほうが小さいことである。
b及び導電膜106aでなる電極が形成される。導電膜106aや導電膜105bは画素
電極として機能する。ただし、これに限定されない。
、導電膜106aを透明導電膜とすることで、透明電極として機能させることである。そ
して、導電膜105bの下には、必ず導電膜106aが配置されており、導電膜105b
の下面全体が導電膜106aの上面に接している。
れにより、反射電極と透明電極とを、少ない工程数で製造することが出来、半透過型表示
装置を容易に製造することができる。また、反射電極や透明電極は、微細な加工を必要と
しない。多少、ずれていても、大きな問題はない。例えば、少し、反射電極が小さくて、
透明電極が大きくても、表示に大きな影響を与えない。よって、このような製造方法を行
っても、製造歩留まりが低下しにくい。よって、コスト低減や製造日数の短縮などに有益
である。
5b及び導電膜106aの積層を形成すると、導電膜105bを形成する際、つまりレジ
ストパターン104bをマスクとしてエッチングをするときに、導電膜106a表面の一
部は多少エッチングされる。特に、ドライエッチングにより導電膜105bを形成すると
きは、下層の導電膜106aと選択比がとりにくいので、より導電膜106a表面の一部
はエッチングされやすい。そのため、図2(C)の導電膜106aの膜厚a(上面が導電
膜105bと接する部分の導電膜106aの膜厚)と、膜厚b(上面が導電膜105bと
接しない部分の導電膜106aの膜厚)を比較すると、膜厚a<膜厚bとなる。なお、膜
厚aとは導電膜105bと重ならない部分における導電膜106aの平均膜厚を言い、膜
厚bとは導電膜105bと重なる部分における導電膜106aの平均膜厚を言う。
液晶表示装置に利用した場合、導電膜105bの傾斜している側面側からラビングするよ
うにすると、導電膜105bの側面においてスムーズにラビングを行うことができる。導
電膜105bの側面が垂直である方向からラビングを行うと、垂直な側面部分でラビング
布にストレスがかかる等の理由でラビングが不完全になり、配向が不完全になることがあ
った。したがって、ラビングは導電膜105bの側面が傾斜している側から行うことが好
ましい。
する場合は、どちらの方向からもスムーズにラビングでき、より効果的である。
る場合のレジストをポジ型レジストと呼ぶ。しかし、ポジ型レジストに限定されず、ネガ
型レジストを用いても良い。ネガ型レジストは、光が照射されない部分のレジストが溶解
するものである。
1(B)が図3(B)に対応する。それ以外は、ネガ型とポジ型とでは、概ね違いはない
。図3(A)に示すように、レジスト304で残したい部分には、透明部101cが配置
され、レジスト304を除去したい部分には、遮光部101aが配置され、レジスト30
4を少し残したい部分には、半透部101bが配置される。その結果、図3(B)に示す
ように、レジスト304aが形成される。
々な構成要件により成り立っている。したがって、各々の図の中から、各々の構成要件に
関して、組み合わせて、さらなる構成を作ることも可能である。
実施の形態1では、絶縁膜107の上に画素電極が形成される場合について述べた。しか
し、実際には、画素電極は別の配線やトランジスタや保持容量などに接続されることにな
る。そのため、必要であれば、絶縁膜107にコンタクトホールを形成して、配線などと
接続する必要がある。
形成されている。コンタクトホール402の下には、配線401が形成されている。配線
401は、トランジスタのソースもしくはドレインの一方に接続される場合が多い。ある
いは、配線401自体がトランジスタのソースもしくはドレインの一方であることも多い
。また、保持容量の電極であることも多い。
施の形態1で述べた製造方法を用いるためである。よって、コンタクトホール402を覆
って配置される導電膜106aの上にも、導電膜105bが配置されることになる。
105bが反射電極であり、導電膜106aが透明電極である場合、透過領域を出来るだ
け多くとることが望ましい。そこに光を透過させて表示を行うためである。一方、反射領
域においては、反射電極の下に、何かが配置されていても、表示に影響が出ない。よって
、導電膜105bの下に、トランジスタや配線や保持容量を配置することにより、効率的
にレイアウトすることが出来る。
いが、これに限定されない。トランジスタや保持容量について、各々の一部が反射電極の
外側(反射領域の外側)に配置されていても問題ない。
のものである。反射電極に入ってきた外光を効率的に活用し、表示輝度を高めるためには
、反射電極で乱反射させることが望ましい。
を凹凸にしてもよい。なお、絶縁膜107bは、積層構造になっていてもよい。また、図
6に示すように、コンタクトホール501aも、凹凸を形成するための手段として用いて
も良い。この場合、コンタクトホール501aは、配線401と導電膜106aを接続さ
せる機能も持っている。
される遮光部101aと、露光光が一部通過する半透部101bを有する露光マスクを用
いてレジストを形成する方法を述べた。そこでこの製造方法を、絶縁膜や反射電極の凹凸
と、絶縁膜のコンタクトホールとを少ない工程数で形成する方法に適用してもよい。これ
により、さらなる工程数の削減を実現することができる。
備が整っている。そのため、さらに、絶縁膜や反射電極の凹凸の形成のために、この製造
方法を用いても、特別に必要なものがない。よって、両方ともこの製造方法を用いて形成
することに、非常に大きなメリットがある。
ない。よって、製造歩留まりを低下させることなく、製造することが出来る。
部通過する半透部701bと、露光光が通過する透明部701cを有する。半透部701
bには半透膜702が設けられ、露光光の光強度を低減させている。遮光部701aは半
透膜702上に金属膜703が積層されて構成されている。ここでは半透部に半透膜を用
いた例を示したが、これに限定されず、半透部は露光光の光強度を低減するものであれば
よい。また、半透部に回折格子パターンを用いてもよい。
ば、感光性のアクリルなど)704を配置する。図7(A)に示す露光マスクを用いて膜
704の露光を行うと、非露光領域と露光領域と半露光領域が形成される。そして、光が
当たった部分は、膜704が除去される。すると、図7(B)に示すように、膜704a
のようになり、コンタクトホール706aと凹凸706とが同時に形成される。
タクトホールのような孔を複数形成し、これにより、凹凸を形成してもよい。その場合、
その孔の下側には、配線を設けなくても良い。なぜなら、電気的に接続させることが目的
ではないからである。ただし、電気的に問題がない場合であれば、配線を設けても良い。
に、光が当たらなかった部分の膜704が除去されるようにしてもよい。
レジストを用いて、ドライエッチングやウェットエッチングを行って、凹凸やコンタクト
ホールを形成してもよい。
る。これは、反射領域では、光が往復して通るが、透過領域では、光が一度通るだけだか
らである。そこで、セルギャップを調節して、透過領域でのセルギャップを厚くするよう
にしてもよい。その場合の図を図8に示す。膜704を除去して膜704bを形成するこ
とによって、コンタクトホールだけでなく、透過領域における凹部801を形成すること
が出来る。凹部801の部分は、セルギャップが厚くなる。よって、この部分を透過領域
にすればよい。
低くすることが出来る。
いる。したがって、実施の形態1で述べた内容は、本実施の形態にも適用することができ
るし、本実施の形態と組み合わせることも出来る。
々な構成要件により成り立っている。したがって、各々の図の中から、各々の構成要件に
関して、組み合わせて、さらなる構成を作ることも可能である。
次に、トランジスタを配置した場合の具体例について述べる。ただし、トランジスタは必
ずしも必要ではなく、いわゆるパッシブマトリックス型に適用してもよい。
する。基板901は透光性を有する基板、例えば石英基板、ガラス基板またはプラスチッ
ク基板である。なお、基板901は遮光性の基板でもよく、半導体基板、SOI(Sil
icon on Insulator)基板でもよい。
シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜(SiOxNy)等の絶縁膜の単
層、或いはこれらの膜の少なくとも2つの膜でなる積層を用いる。
おける電子のトラップやトランジスタ特性のヒステリシスを抑えることが出来る。また、
下地膜として、窒素を多く含む膜を少なくとも1つ配置することが望ましい。それにより
、ガラスからの不純物を低減することが出来る。
VD法等により半導体膜を全面に形成した後、フォトリソグラフィ法等により形成された
マスクを用いて半導体膜を形状加工して形成する。島状半導体膜903を結晶性半導体膜
で形成するときは、基板901上に直接結晶性半導体膜を形成する方法と、非晶質半導体
膜を基板901上に形成した後に、加熱処理により結晶化させて結晶性半導体膜を形成す
る方法がある。後者の方法において、結晶化の際の加熱処理は、加熱炉、レーザ照射、若
しくはレーザ光の代わりにランプから発する光の照射(以下、ランプアニールと表記する
)、又はそれらを組み合わせて用いることにより行われる。
り結晶性半導体膜を形成してもよい。なお、ニッケルを用いた熱結晶化法を用いて結晶化
を行って結晶性半導体膜を得た場合は、結晶化後にニッケルを除去するゲッタリング処理
を行うことが好ましい。
ntinuous−wave)型のレーザビームやパルス発振型のレーザビーム(パルス
レーザビーム)を用いることができる。ここで用いることができるレーザビームは、Ar
レーザ、Krレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のYAG、YVO4、フ
ォルステライト(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、若しくは多結晶(セラミ
ック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてN
d、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されている
ものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、T
i:サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発
振されるものを用いることができる。このようなレーザビームの基本波、及びこれらの基
本波の第2高調波から第4高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得る
ことができる。例えば、Nd:YVO4レーザ(基本波1064nm)の第2高調波(5
32nm)や第3高調波(355nm)を用いることができる。このレーザは、CWで射
出することも、パルス発振で射出することも可能である。CWで射出する場合は、レーザ
のパワー密度は0.01〜100MW/cm2程度(好ましくは0.1〜10MW/cm
2)必要である。そして、走査速度を10〜2000cm/sec程度として照射する。
GdVO4、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3
、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taの
うち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Arイオンレーザ、また
はTi:サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能であり、Qスイッチ動作やモ
ード同期などを行うことによって10MHz以上の発振周波数でパルス発振をさせること
も可能である。10MHz以上の発振周波数でレーザビームを発振させると、半導体膜が
レーザによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。
従って、発振周波数が低いパルスレーザを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液
界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶
粒を得ることができる。
形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数mm、長さ数十mmの円
柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ること
が可能である。
中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザの出力向上にはあ
る程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを
著しく大きくすることができるため大幅な出力向上を図ることができる。
とが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行
させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発
振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザビームは
射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形
するのに有利である。このように射出されたレーザビームを、光学系を用いて整形するこ
とによって、短辺の長さ1mm以下、長辺の長さ数mm〜数mの線状ビームを容易に得る
ことが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺
方向にエネルギー分布の均一なものとなる。
ルすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、その両
端にスリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。
導体膜を用いて電子機器を作製すると、その電子機器の特性は、良好かつ均一である。
はリン)のドーピングを半導体層に対して行う。ここでは、ジボラン(B2H6)を質量
分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用いる。ただし、質量分離して、ドープ
量を正確に制御するようにしてもよい。これにより、しきい値電圧を正確に制御出来る。
形成する。半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニ
ウム(SiGe)合金などで形成すると良い。
904としては、熱酸化膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜
などの単層または積層構造を用いることができる。島状半導体膜903と接するゲート絶
縁膜は酸化珪素膜が好ましい。それは、酸化珪素膜にすると島状半導体膜との界面におけ
るトラップ準位が少なくなるからである。また、ゲート電極をMoで形成するときは、ゲ
ート電極と接するゲート絶縁膜は窒化シリコン膜が好ましい。それは、窒化シリコン膜は
Moを酸化させないからである。
窒化シリコン膜(組成比Si=32%、O=59%、N=7%、H=2%)を形成する。
たマスクを用いて導電層を形状加工し、ゲート電極908やゲート配線を形成する。保持
容量用の配線や電極を形成することもある。これらの導電層の材料としてはTi、Mo、
Ta、Cr、W、Al、Nd、Cu、Ag、Au、Pt、Nb、Si、Zn、Fe、Ba
、Geなどや、これら元素の合金等がある。もしくは、これら元素またはこれら元素の合
金の積層により構成しても良い。ここではMoによりゲート電極を形成する。Moは、エ
ッチングしやすく、熱に強いので好適である。次に、ゲート電極908またはレジストを
マスクとして島状半導体膜903に不純物元素をドーピングし、チャネル形成領域と、ソ
ース領域及びドレイン領域となる不純物領域とを形成する。
)または、低誘電率の有機化合物材料(感光性又は非感光性の有機樹脂材料)やそれらの
積層を用いて絶縁膜917を形成する。また、シロキサンを含む材料を用いて絶縁膜91
7(もしくはその一部)を形成してもよい。なお、シロキサンは、シリコン(Si)と酸
素(O)との結合で骨格構造が構成される材料である。置換基として、少なくとも水素を
含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)が用いられる。置換基としてフルオロ
基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基と
を用いてもよい。絶縁膜917は積層構造でも良い。
絶縁膜917、及びゲート絶縁膜904を選択的にエッチングし、コンタクトホールを形
成する。そして、レジストからなるマスクを除去する。
法で導電膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ法等により形成したマスクを用いて
導電層を形状加工し、ドレイン電極909やソース電極やソース配線を形成する。材料と
してはTi、Mo、Ta、Cr、W、Al、Nd、Cu、Ag、Au、Pt、Nb、Si
、Zn、Fe、Ba、Geなどや、これら元素の合金等がある。もしくは、これら元素ま
たはこれら元素の合金の積層によりドレイン電極909などを構成しても良い。ここでは
Alの上下をMoで挟んだ三層構造によりドレイン電極やソース配線を形成する。
705に相当する。
ため、有機材料を用いて形成されることが多い。なお、無機材料(酸化シリコン、窒化シ
リコン、酸化窒化シリコンなど)の上に、有機材料が形成され、多層構造になっていても
よい。この絶縁膜907が、図1〜図3などにおける絶縁膜107に相当する。
刷法またはCVD法またはインクジェット法で導電膜を形成する。
して、図9における導電膜905が、図2(C)、図4〜図6の導電膜105bに相当す
る。
905は、画素電極の一部であり、光を反射する反射電極である。反射電極の下面全体が
透明電極の上面に接している。
ITO)膜、インジウムスズ酸化物(ITO)に酸化珪素を混ぜたインジウムスズ珪素酸
化物(ITSO)膜、酸化インジウムに酸化亜鉛を混ぜたインジウム亜鉛酸化物(IZO
)膜、酸化亜鉛膜、または酸化スズ膜などを用いることができる。なお、IZOとは、I
TOに2〜20wt%の酸化亜鉛(ZnO)を混合させたターゲットを用いてスパッタリ
ングにより形成される透明導電材料であるが、これに限定されない。
u、Pt、Nb、Si、Zn、Fe、Ba、Geなどやそれらの合金などを用いることが
できる。また、Ti、Mo、Ta、Cr、WとAlを積層させた2層構造、AlをTi、
Mo、Ta、Cr、Wなどの金属で挟んだ3層積層構造としても良い。
成する。
が多い。
12や対向電極914などが形成されている。対向基板911と基板901の間に、液晶
層910が配置されている。
光が2回通る。つまり、外光が対向基板側から液晶層910に入射し、導電膜905で反
射されて、再度、液晶層910を通過し、対向基板側から出て行くので、液晶層910を
2回通ることになる。
を通って液晶層910に入り、対向基板から出て行く。つまり、液晶層910の中を光が
1回通る。
って、光の偏光状態が変わってくる。そのため、画像を表示する場合に、正しく表示でき
なくなってしまう。そこで、光の偏光状態を調整する必要がある。そのための方法として
、光を反射させて表示を行う部分(反射部)920の液晶層910の厚さ(いわゆるセル
ギャップ)を薄くすることにより、2回通っても、距離が長くなりすぎないようにすれば
よい。
る膜(セルギャップを調整するための膜、厚さ調整膜又はセルギャップ調整膜などともい
う)を配置すればよい。図9においては、絶縁膜913がそれに相当する。つまり、光を
反射させて表示を行う部分(反射部)920において、絶縁膜913は液晶層の厚さを調
整する為に設けられている層である。絶縁膜913を設けることによって反射部920に
おける液晶層の厚さを、透過部921における液晶層の厚さよりも薄くすることが出来る
。
さの2分の1となることが望ましい。ここで、2分の1とは、人間の目で視認できない程
度のずれを有していても良い程度のずれ量も含む。
ら入射する場合も多い。よって、それらの場合を総合して、反射部920と透過部921
とで、光の通る距離が実質的に、概ね同じ程度になればよい。したがって、反射部920
での液晶層910の厚さは、透過部921における液晶層910の厚さの概ね3分の1以
上、3分の2以下となることが望ましい。
なる。厚さを調整する膜は、アクリルやポリイミドなどの有機材料を用いて形成されるこ
とが好適である。
乱させ、輝度を向上させることが出来る。光散乱用粒子は、セルギャップ調整膜とは異な
る屈折率を有する材質で出来ており、透光性を有する樹脂材料から成る。このような光散
乱用粒子を、セルギャップを調整するための膜に混在させて、作製すればよい。
しい。それにより、液晶層910に十分大きな電界を加えることが出来る。
近い側)に絶縁膜1013を配置してもよい。絶縁膜1013は非常に厚いため、電極1
014が断線してしまうことを防止することが出来る。
5,図6に示すように、凹凸を形成してもよい。その場合を図10に示す。凹凸は、図7
で述べた方法を用いて形成してもよい。凹凸1001やコンタクトホール1001aによ
り、光を拡散させることが出来る。
ない。トランジスタが形成されている側に配置してもよい。その場合を図11に示す。絶
縁膜907aの一部が除去されて、形成されている。なお、図10と図11とを組み合わ
せてもよい。その場合の一例を図12に示す。凹部1101は、図8の凹部801に対応
する。このように、透過部921に凹部801を設けることにより、透過部921のセル
ギャップを反射部920のセルギャップよりも大きくすることが出来る。
の厚さは、あまり大きくなくても良い。そのため、製造しやすくなる。
ているが、これに限定されない。他の絶縁膜も除去されてもよい。例えば、図50には、
絶縁膜907aだけでなく、絶縁膜917aの一部も除去されている場合を示す。これに
より、反射部920と透過部921とで、セルギャップの差を付けやすくなる。また、絶
縁膜907aだけを除去する場合と比較して、絶縁膜907aの厚さを薄くすることが出
来る。そのため、基板のそりなどの不具合を低減することが出来る。
を除去している場合を示す。絶縁膜902e、ゲート絶縁膜904e、基板901eなど
は、成分が類似した膜で形成されている場合があるため、凹部1101cをより深く形成
することが出来る。
電膜906がドレイン電極909に接続されていない場所にコンタクトホール1301を
設けて、それを用いて凹凸を形成している。このように、配線と配線とを接続させるため
ではなく、配線や電極の表面を凹凸にするために、複数のコンタクトホール1301を形
成している。なお、コンタクトホール1301において、コンタクトホール1001aと
同様に、導電膜906をドレイン電極909と接続させるようにしてもよい。
板側で行うか、TFT基板側で行うか)などは、各々の方式が複数ある。よって、そのい
ずれかを選択して、組み合わせて良い。
されることが望ましい。導電膜905が反射電極であり、導電膜906が透明電極である
場合、透過領域を出来るだけ多くとることが望ましい。そこに光を透過させて表示を行う
ためである。一方、反射領域においては、反射電極の下に、何かが配置されていても、表
示に影響が出ない。よって、導電膜905の下に、トランジスタや配線や保持容量を配置
することにより、効率的にレイアウトすることが出来る。
いが、これに限定されない。トランジスタや保持容量について、各々の一部が反射電極の
外側(反射領域の外側)に配置されていても問題ない。
48に示す。図47では、トランジスタ4702で活性層として用いる半導体層の一部を
用いて、保持容量4701の電極の1つを構成している。図47では、島状半導体膜90
3と、保持容量用配線908eの間で、ゲート絶縁膜904を絶縁物として、保持容量4
701を形成している。また、ドレイン電極909の一部を用いて、保持容量用配線90
8eとの間でも、絶縁膜917を絶縁物として、保持容量4701を形成している。図4
8では、トランジスタ4702で活性層として用いる半導体層とは別の半導体層903f
と、保持容量用配線908fとの間で、ゲート絶縁膜904を絶縁物として、保持容量4
801を形成している。半導体層903fは、コンタクトホールを介して、ドレイン電極
909と接続されている。
ていたが、これに限定されない。ドレイン電極905aを反射電極とし、ドレイン電極の
下に透明電極906aを配置し、ゲート電極の上の絶縁膜1517の上に、画素電極を配
置してもよい。その場合の断面図を図15に示す。なお、図15の場合においても、反射
電極の表面を凹凸にしてもいいし、セルギャップを調整するため、厚さ調整膜や凹部を構
成してもよい。一例として、コンタクトホール1601、1601aを用いて、反射電極
の凹凸を形成した場合を図16に示す。
れている、所謂トップゲート型のトランジスタの場合について述べてきたが、これに限定
されない。チャネルの下にゲート電極が配置されている、所謂ボトムゲート型のトランジ
スタの場合にも適用することが出来る。
絶縁膜1704を形成する。その上に島状半導体膜1703を形成する。その上に、絶縁
膜1717を形成する。そして、コンタクトホールを形成して、その上に、ドレイン電極
1709やソース信号線を形成する。ドレイン電極1709やソース信号線の上は、トッ
プゲート構造の場合と同様である。よって、ボトムゲート型の場合においても、反射電極
の表面を凹凸にしてもいいし、セルギャップを調整するため、厚さ調整膜や凹部を構成し
てもよい。また、コンタクトホールを用いて、反射電極の凹凸を形成してもよい。
した場合の一例を示している。したがって、実施の形態1、実施の形態2で述べた内容は
、本実施の形態にも適用することができるし、本実施の形態と組み合わせることも出来る
。
々な構成要件により成り立っている。したがって、各々の図の中から、各々の構成要件に
関して、組み合わせて、さらなる構成を作ることも可能である。
液晶層910には、様々な方式の液晶分子を配置することが出来る。
いる場合は、画素電極にスリットを設ける必要がない。つまり、1画素内で一面に配置さ
れていればよい。また、対向基板に形成した共通電極は、全ての画素に渡って、一面に形
成されていればよい。そのため、実施の形態1〜実施の形態3までに述べたような画素電
極(透明電極、反射電極)でよい。
ain Vertical Alignment)方式やPVA(Patterned
Vertical Alignment)方式がある。MVA方式やPVA方式の場合、
液晶分子の傾き方を制御するため、画素電極にスリットを入れる又は画素電極を分割して
間隔をおいて配置する。もしくは、突起物を設ける。
図18に示すように、対向電極にもスリット等が入っているのが、PVA方式であり、図
19に示すように、対向電極に突起1901,1902が設けられているのが、MVA方
式である。
揃わない。導電層905bの側面の方が、引っ込んだ形になる。そして、反射電極の下面
全体が透明電極の上面に接している。これは、各々の導電層をエッチングする時のレジス
ト形状など、本発明の製造方法に起因している。
が良くなり、どの角度から見ても、色むらの低減された画像を表示させることが出来る。
また、ノーマリーブラック方式を用いることができるので、黒状態での輝度を非常に小さ
く出来る。そのため、コントラスト比を高くすることが出来る。
分をより詳細に説明した場合の一例を示している。したがって、実施の形態1〜3で述べ
た内容は、本実施の形態にも適用してもいいし、本実施の形態と組み合わせることも出来
る。
々な構成要件により成り立っている。したがって、各々の図の中から、各々の構成要件に
関して、組み合わせて、さらなる構成を作ることも可能である。
次に、非晶質シリコンを用いたトランジスタの場合について述べる。なお、本実施の形
態で説明するTFTを構成する基板の種類、各層の形成方法及び材料等は実施の形態1〜
実施の形態4を参照できる。
、トップゲート型(正スタガ型)などを実現できる。ここでは、逆スタガ型の場合のトラ
ンジスタを用いた場合について述べる。
膜は設けなくてもよい。次に、絶縁膜上もしくは基板2101上に導電層を形成し、フォ
トリソグラフィ法等により形成されたマスクを用いて導電層を形状加工し、ゲート電極2
108やゲート配線を形成する。保持容量用の配線や電極を形成することもある。
104は、窒化珪素膜や酸化珪素膜やそれらの積層などが用いられる。ゲート絶縁膜21
04上に非晶質半導体膜を形成する。非晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくは
シリコンまたはシリコンゲルマニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。続いて、
非晶質半導体膜上に導電層を形成する。導電層には例えばリンを含む非晶質シリコン膜を
用いることができる。そして、フォトリソグラフィ法等により形成されたマスクを用いて
、非晶質半導体膜及び導電層の形状を加工して、非晶質半導体膜と導電層とを島状に形成
する。通常、これらの層は、シリコンを主成分とする半導体層2103である。
たマスクを用いて導電層を形状加工し、ドレイン電極2109を形成する。
ングする。これにより、ソースとドレインを分断することになる。このような構成は、通
常、チャネルエッチ型と言われる。
極705に相当する。
なら、トランジスタへの、様々な不純物の進入を防止するためである。なお、酸化珪素膜
やそれを含んだ積層膜でもよい。
アクリルやポリイミドなどの有機膜が用いられる。光感光性の材料でもよい。
る。
上に導電膜を形成する。
そして、図21における電極2105が、図2(C)、図4〜図6の導電膜105bに相
当する。
105は、画素電極の一部であり、光を反射する反射電極である。反射電極の下面全体が
透明電極の上面に接している。
ITO)膜、インジウムスズ酸化物(ITO)に酸化珪素を混ぜたインジウムスズ珪素酸
化物(ITSO)膜、酸化インジウムに酸化亜鉛を混ぜたインジウム亜鉛酸化物(IZO
)膜、酸化亜鉛膜、または酸化スズ膜などを用いることができる。なお、IZOとは、I
TOに2〜20wt%の酸化亜鉛(ZnO)を混合させたターゲットを用いてスパッタリ
ングにより形成される透明導電材料であるが、これに限定されない。
u、Pt、Nb、Si、Zn、Fe、Ba、Geなどやそれらの合金などを用いることが
できる。また、Ti、Mo、Ta、Cr、WとAlを積層させた2層構造、AlをTi、
Mo、Ta、Cr、Wなどの金属で挟んだ3層積層構造としても良い。
て形成する。
場合が多い。
カラーフィルター2116、対向基板2111及び液晶層2110に関連することについ
ては、実施の形態1〜実施の形態4で述べたものと同様であるが、一例として述べる。
図5,図6に示すように、凹凸を形成してもよい。その場合を図22に示す。凹凸は、図
7で述べた方法を用いて形成してもよい。凹凸2201やコンタクトホール2201aに
より、光を拡散させることが出来る。
これにより、光を散乱させ、輝度を向上させることが出来る。させる。光散乱用粒子は、
セルギャップ調整膜とは異なる屈折率を有する材質で出来ており、透光性を有する樹脂材
料から成る。このような光散乱用粒子を、セルギャップを調整するための膜に混在させて
、作製すればよい。
れない。トランジスタが形成されている側に配置してもよい。その場合を図23に示す。
なお、図21と図22とを組み合わせてもよい。その場合の一例を図24に示す。凹部2
301は、図8の凹部801に対応する。このように、透過部921に凹部2301を設
けることにより、透過部921のセルギャップを反射部920のセルギャップよりも大き
くすることが出来る。
れているが、これに限定されない。他の絶縁膜も除去されてもよい。例えば、絶縁膜21
07aだけでなく、絶縁膜2102の一部も除去されていてもよい。図52には、さらに
、ゲート絶縁膜2104e、基板2101eなども一部を除去している場合を示す。これ
により、反射部920と透過部921とで、セルギャップの差を付けやすくなる。また、
絶縁膜2102e、ゲート絶縁膜2104e、基板2101eなどは、成分が類似した膜
で形成されている場合があるため、凹部2301eをより深く形成することが出来る。
らか一方だけでもよい。ただし、両方設けると、両方で厚さを制御すればよいので、片方
の厚さは、あまり大きくなくても良い。そのため、製造しやすくなる。
極2106がドレイン電極2109に接続されていない場所にコンタクトホール2501
を設けて、それを用いて凹凸を形成している。このように、配線と配線とを接続させるた
めではなく、配線や電極の表面を凹凸にするために、複数のコンタクトホール2501を
形成している。なお、コンタクトホール2501において、コンタクトホール2201a
と同様に、電極2106をドレイン電極2109と接続させるようにしてもよい。
に限定されない。チャネル保護型でもよい。例として、図21の場合において、チャネル
保護型のトランジスタを用いた時の断面図を図26に示す。チャネルを形成する半導体層
2603aの上にチャネル保護膜2601があり、その上に、リンを含む半導体層および
導電層(ドレイン電極又はソース信号線など)2603bが配置されている。図22〜図
25、図49の場合も、同様にチャネル保護型トランジスタに適用することができる。
エッチングされる心配がないため、半導体層2603aを薄く形成することができ、TF
Tの特性を向上させることができる。そのため、TFTに大電流を流すことができ、信号
の書き込み時間が短縮することができ、好適である。
設けていたが、これに限定されない。平坦化する必要がない場合も実現可能である。その
場合の断面図を図27に示す。絶縁膜2107を省いたことにより、工程数を減らすこと
ができ、コストを低減することが出来る。なお、図27の場合においても、反射電極の表
面を凹凸にしてもいいし、セルギャップを調整するため、厚さ調整膜や凹部を構成しても
いいし、コンタクトホールを用いて反射電極の凹凸を形成してもよい。
板側で行うか、TFT基板側で行うか)、トランジスタの構造などは、各々の方式が複数
ある。よって、そのいずれかを選択して、組み合わせて良い。
分をより詳細に説明した場合の一例を示している。したがって、実施の形態1〜4で述べ
た内容は、本実施の形態にも適用、組み合わせたりすることが出来る。
々な構成要件により成り立っている。したがって、各々の図の中から、各々の構成要件に
関して、組み合わせて、さらなる構成を作ることも可能である。
これまでは、主に断面図を用いて述べてきたが、本実施の形態では、上面図を述べる。
素分)を示している。半導体層2803aが形成され、その上に、ゲート配線2808a
、容量線2808bが形成されている。ゲート配線2808aと一続きの膜であって、半
導体層2803aの上に形成されたゲート電極によって、トランジスタが構成される。容
量線2808bの下には、半導体層2803aが配置されており、容量線2808bと半
導体層2803aとで、保持容量を形成している。ゲート絶縁膜を介して、上下の電極で
容量を形成する。その場合、容量の電極となる領域の半導体層2803aは、リンやボロ
ンが添付されていてもよいし、添付されていなくてもよい。添付されていない場合は、容
量線2808bには、高い電圧が供給されている。リンやボロンが添付されている場合は
、容量線2808bは、対向電極と電気的に接続されている場合が多い。これにより、配
線数を減らすことが出来る。
らは、コンタクトホールを介して、半導体層2803aと接続されている。
とり、保持容量の容量値を大きくできるようにしてもよい。
極2809bと接続されている。その上には、反射電極2803bが形成されている。
過部での開口率を向上させることが出来、効率的にレイアウトすることができる。
わりに、1行前のゲート信号線を用いても良い。つまり、1行前のゲート信号線は、非選
択状態の時には、電位が一定であるので、保持容量線として機能させることが出来る。
の中央部分に配置した。これにより、1画素の中に、透過部を複数設けることが出来る。
したがって、液晶分子の配向状態が異なる領域が複数存在させることができ、マルチドメ
イン構造にしやすくすることが出来る。マルチドメイン構造にすると、視野角を広くする
ことが出来る。
れは、図10や図13などに対応している。反射電極に凹凸を形成することにより、光が
拡散され、輝度を上げることが出来る。
、反射電極に凹凸3001を形成した場合を図31に示す。反射電極に凹凸を形成するこ
とにより、光が拡散され、輝度を上げることが出来る。また、1画素の中に、透過部を複
数設けることが出来るので、液晶分子の配向状態が異なる領域が複数存在させることがで
き、マルチドメイン構造にしやすくすることが出来る。マルチドメイン構造にすると、特
定の角度で見たとき、光の透過量が減少してしまうことを防止することができ、視野角を
広くすることが出来る。
、セルギャップを反射部と透過部とで異なるようにすることができるため、視認性が向上
し、正しい階調で、色むらの低減された画像を表示させることが出来る。また、セルギャ
ップの調整を、トランジスタや容量や配線などが配置された側の基板で、同時に実現でき
るため、工程数が少なく、低コストで実現することが出来る。
、凹部3201a、3201bを形成した場合を図33に示す。
れは、主に、TN型液晶の時に用いる場合に相当する。
あるし、画素電極を分割して間隔をおいて配置することも可能である。
ことにより、MVA型やPVA型などに対応させた場合の上面図を示す。透過領域におい
ても、反射領域においても、スリット3401a、3401b、3401c、3401d
などを形成する。これにより、液晶分子の傾く方向を決めることが出来る。
ができ、最適なレイアウトを行うことが出来る。
により、1画素の中に、透過部を複数設けることが出来るので、液晶分子の配向状態が異
なる領域が複数存在させることができ、マルチドメイン構造にしやすくすることが出来る
。これにより、特定の角度で見たとき、光の透過量が減少してしまうことを防止すること
ができ、視野角を向上させることが出来る。
形成することにより、光が拡散され、輝度を上げることが出来る。
構成にするのは、図28〜図33にも適用させることが出来る。
る。
。ただし、これに限定されず、これら以外の構成も可能である。次に、逆スタガ構造のト
ランジスタを用いた場合の一例を示す。
ている。その上に、半導体層3603が形成される。ゲート配線3608aと一続きの膜
であって、半導体層3603の下に形成されたゲート電極によって、トランジスタが構成
される。その上には、ソース信号線3609aやドレイン電極3619bが形成されてい
る。容量線3608bの上には、ドレイン電極3619bが配置されており、そこで、保
持容量を形成している。ゲート絶縁膜を介して、上下の電極で容量を形成する。その上に
、透明電極3606が形成されており、コンタクトホールを介して、ドレイン電極361
9bと接続されている。その上には、反射電極3605が形成されている。
部での開口率を向上させることが出来、効率的にレイアウトすることができる。
てもよい。これにより、1画素の中に、透過部を複数設けることが出来るので、液晶分子
の配向状態が異なる領域が複数存在させることができ、マルチドメイン構造にしやすくす
ることが出来る。マルチドメイン構造にすると、特定の角度で見たとき、光の透過量が減
少してしまうことを防止することができ、視野角を広くすることが出来る。
れは、図22や図25などに対応している。反射電極に凹凸を形成することにより、光が
拡散され、輝度を上げることが出来る。
、セルギャップを反射部と透過部とで異なるようにすることができるため、視認性が向上
し、正しい階調で、色むらの低減された画像を表示させることが出来る。
れは、主に、TN型液晶の時に用いる場合に相当する。
あるし、画素電極を分割して間隔をおいて配置することも可能である。
ことにより、MVA型やPVA型などに対応させた場合の上面図を示す。透過領域におい
ても、反射領域においても、スリット3901a、3901b、3901c、3901d
などを形成する。これにより、液晶分子の傾く方向を決めることが出来る。
ができ、最適なレイアウトを行うことが出来る。
により、マルチドメイン構造にしやすくすることが出来る。これにより、特定の角度で見
たとき、光の透過量が減少してしまうことを防止することができ、視野角を向上させるこ
とが出来る。
制御しやすくしている。
構成にするのは、他の上面図にも適用させることが出来る。
分をより詳細に説明した場合の一例を示している。したがって、実施の形態1〜5で述べ
た内容は、本実施の形態にも適用することができるし、本実施の形態と組み合わせたりす
ることも出来る。
々な構成要件により成り立っている。したがって、各々の図の中から、各々の構成要件に
関して、組み合わせて、さらなる構成を作ることも可能である。
本実施の形態では、実施の形態1〜6で用いた露光マスクについて図20を用いて説明す
る。図20(A)〜(C)は、図1、図3、図7、図8で示した露光マスクの遮光部10
1a及び半透部101bの上面図を示す。露光マスクの遮光部101aの幅はt1と示し
、半透部101bの幅はt2と示している。
は露光装置の解像限界以下の複数のスリットでなるスリット部を有する回折格子パターン
が示されている。回折格子パターンとは、スリット、ドット等のパターンが少なくとも1
つ以上配置されたパターンである。スリット、ドット等のパターンを複数配置する場合は
、周期的に配置されていてもよいし、非周期的に配置されてもよい。解像度限界以下の微
細パターンを用いることによって、実質的な露光量を変調することが可能であり、露光さ
れたレジストの現像後の膜厚を調節することが可能である。
辺と平行でも、スリット部302の様に遮光部303の一辺と垂直でも構わない。または
、遮光部303の一辺に対して斜めの方向がスリットの延びる方向でも良い。尚、このフ
ォトリソグラフィ工程で使用されるレジストはポジ型レジストが好ましい。
する半透膜2004を設けた例を示す。半透膜としては、MoSiNの他に、MoSi、
MoSiO、MoSiON、CrSiなどを用いることができる。半透部を備えた露光マ
スクを用いた露光法は、ハーフトーン露光法とも呼ばれる。
光強度はゼロであり、透光部305の光強度は100%である。一方、スリット部301
、302、または半透膜2004で構成される光強度低減機能を有する半透部を通過する
光の強度は、10〜70%の範囲で調整可能となっている。代表的な光強度分布の例を図
20(D)に示す。半透部が回折格子パターンである場合には、半透部を通過する光強度
の調整は、スリット部301、302のピッチ及びスリット幅の調整により実現している
。
本発明の画素回路について述べる。図45に画素配列50000には、画素50001
がマトリックス状に配置されている。画素50001には、ビデオ信号が入力されるソー
ス信号線50002、ゲート信号が入力されるゲート信号線50003が接続されている
。それらの信号を用いてトランジスタ50004を制御して、液晶CLC、保持容量Cs
にビデオ信号を入力する。保持容量Csは、保持容量線50005と接続されている。そ
して、ビデオ信号に応じて、液晶CLCの光透過率が変化し、画像を表示する。
置されている。そして、ゲート信号線を駆動するためのゲート信号線駆動回路60001
や、ソース信号線にビデオ信号を供給するためのソース信号線駆動回路60002が配置
されている場合がある。両方配置されている場合もあれば、いずれか一つのみ配置されて
いることもある。
回路やDAコンバータ回路などが配置されているが、これに限定されない。サンプリング
スイッチのみ配置されて、シフトレジスタなどは配置されない場合もある。
分をより詳細に説明した場合の一例を示している。したがって、実施の形態1〜7で述べ
た内容は、本実施の形態にも適用することができるし、本実施の形態と組み合わせること
も出来る。
々な構成要件により成り立っている。したがって、各々の図の中から、各々の構成要件に
関して、組み合わせて、さらなる構成を作ることも可能である。
本発明の表示装置を表示部に有する携帯電話の構成例について図40を用いて説明する
。
00は表示パネル5410のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる
。表示パネル5410を固定したハウジング5400はプリント基板5401に嵌入され
モジュールとして組み立てられる。
リント基板5401には、スピーカ5402、マイクロフォン5403、送受信回路54
04、CPU及びコントローラなどを含む信号処理回路5405が形成されている。この
ようなモジュールと、入力手段5406、バッテリ5407を組み合わせ、筐体5409
、5412に収納する。表示パネル5410の画素部は筐体5412に形成された開口窓
から視認できように配置する。
数の低い駆動回路)を基板上にTFTを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路(複数の
駆動回路のうち動作周波数の高い駆動回路)をICチップ上に形成し、そのICチップを
COG(Chip On Glass)で表示パネル5410に実装しても良い。あるい
は、そのICチップをTAB(Tape Auto Bonding)やプリント基板を
用いてガラス基板と接続してもよい。なお、一部の周辺駆動回路を基板上に画素部と一体
形成し、他の周辺駆動回路を形成したICチップをCOG等で実装した表示パネルの構成
は図41(a)に一例を示してある。このような構成とすることで、表示装置の低消費電
力を図り、携帯電話機の一回の充電による使用時間を長くすることができる。また、携帯
電話機の低コスト化を図ることができる。
、1行毎の画素の書き込み時間を短くすることができる。よって高精細な表示装置を提供
することができる。
辺駆動回路をICチップ上に形成し、そのICチップをCOG(Chip On Gla
ss)などで表示パネルに実装しても良い。
出来る。
な構成の携帯電話に限られず様々な構成の携帯電話に適用することができる。
せて実施することができる。
々な構成要件により成り立っている。したがって、各々の図の中から、各々の構成要件に
関して、組み合わせて、さらなる構成を作ることも可能である。
図42は表示パネル5701と、回路基板5702を組み合わせた液晶モジュールを示
している。表示パネル5701は画素部5703、走査線駆動回路5704及び信号線駆
動回路5705を有している。回路基板5702には、例えば、コントロール回路570
6や信号分割回路5707などが形成されている。表示パネル5701と回路基板570
2は接続配線5708によって接続されている。接続配線にはFPC等を用いることがで
きる。
数の低い駆動回路)を基板上にTFTを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路(複数の
駆動回路のうち動作周波数の高い駆動回路)をICチップ上に形成し、そのICチップを
COG(Chip On Glass)などで表示パネル5701に実装するとよい。あ
るいは、そのICチップをTAB(Tape Auto Bonding)やプリント基
板を用いて表示パネル5701に実装しても良い。なお、一部の周辺駆動回路を基板上に
画素部と一体形成し、他の周辺駆動回路を形成したICチップをCOG等で実装した構成
は図41(a)に一例を示してある。このような構成とすることで、表示装置の低消費電
力を図り、携帯電話機の一回の充電による使用時間を長くすることができる。また、携帯
電話機の低コスト化を図ることができる。
毎の画素の書き込み時間を短くすることができる。よって高精細な表示装置を提供するこ
とができる。
ての信号線駆動回路をICチップ上に形成し、そのICチップをCOG(Chip On
Glass)表示パネルに実装してもよい。
形成し、そのICチップをCOG(Chip On Glass)で表示パネルに実装す
るとよい。なお、基板上に画素部を形成し、その基板上に信号線駆動回路を形成したIC
チップをCOG等で実装した構成は図41(b)に一例を示してある。
晶テレビ受像機の主要な構成を示すブロック図である。チューナ5801は映像信号と音
声信号を受信する。映像信号は、映像信号増幅回路5802と、そこから出力される信号
を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路5803と、その映像
信号を駆動回路の入力仕様に変換するためのコントロール回路5706により処理される
。コントロール回路5706は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタ
ル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路5707を設け、入力デジタル信号をm個
に分割して供給する構成としても良い。
れ、その出力は音声信号処理回路5805を経てスピーカ5806に供給される。制御回
路5807は受信局(受信周波数)や音量の制御情報を入力部5808から受け、チュー
ナ5801や音声信号処理回路5805に信号を送出する。
ジュールにより、表示部が形成される。また、スピーカ、ビデオ入力端子などが適宜備え
られている。
、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の
表示媒体として様々な用途に適用することができる。
とが出来る。
せて実施することができる。
々な構成要件により成り立っている。したがって、各々の図の中から、各々の構成要件に
関して、組み合わせて、さらなる構成を作ることも可能である。
本発明は様々な電子機器に適用することができる。具体的には電子機器の表示部に適用
することができる。そのような電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグ
ル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディ
オコンポ等)、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯
電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはD
igital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画
像を表示しうる表示装置を備えた装置)などが挙げられる。
3、スピーカ部35004、ビデオ入力端子35005等を含む。本発明の表示装置を表
示部35003に用いることができる。なお、表示装置は、パーソナルコンピュータ用、
テレビジョン放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。本発
明の表示装置を表示部35003に用いた表示装置は、コントラストの高い画像で見るこ
とが可能となる。
、操作キー35104、外部接続ポート35105、シャッター35106等を含む。
ことが可能となる。
03、キーボード35204、外部接続ポート35205、ポインティングデバイス35
206等を含む。本発明を表示部35203に用いたコンピュータは、コントラストの高
い画像で見ることが可能となる。
イッチ35303、操作キー35304、赤外線ポート35305等を含む。本発明を表
示部35302に用いたモバイルコンピュータは、コントラストの高い画像で見ることが
可能となる。
であり、本体35401、筐体35402、表示部A35403、表示部B35404、
記録媒体(DVD等)読み込み部35405、操作キー35406、スピーカ部3540
7等を含む。表示部A35403は主として画像情報を表示し、表示部B35404は主
として文字情報を表示することができる。本発明を表示部A35403や表示部B354
04に用いた画像再生装置は、コントラストの高い画像で見ることが可能となる。
アーム部35503を含む。本発明を表示部35502に用いたゴーグル型ディスプレイ
は、コントラストの高い画像で見ることが可能となる。
03、外部接続ポート35604、リモコン受信部35605、受像部35606、バッ
テリ35607、音声入力部35608、操作キー35609、接眼部35610等を含
む。本発明を表示部35602に用いたビデオカメラは、コントラストの高い画像で見る
ことが可能となる。
3、音声入力部35704、音声出力部35705、操作キー35706、外部接続ポー
ト35707、アンテナ35708等を含む。本発明を表示部35703に用いた携帯電
話機は、コントラストの高い画像で見ることが可能となる。
可能である。また本実施の形態の電子機器は、実施の形態1〜13に示したいずれの構成
の表示装置を用いても良い。
Claims (7)
- トランジスタと、
前記トランジスタに電気的に接続される透明電極と、
反射電極と、
前記トランジスタに電気的に接続される保持容量と、を有し、
前記反射電極の下に、前記保持容量の少なくとも一部が設けられ、
前記反射電極の下面全体が前記透明電極の上面に接していることを特徴とする表示装置。 - トランジスタと、
前記トランジスタに電気的に接続される透明電極と、
反射電極と、を有し、
前記透明電極及び前記反射電極の少なくとも1つは、スリットを有し、
前記反射電極の下面全体が前記透明電極の上面に接していることを特徴とする表示装置。 - トランジスタと、
前記トランジスタに電気的に接続される透明電極と、
反射電極と、
前記トランジスタに電気的に接続される保持容量と、を有し、
前記透明電極及び前記反射電極の少なくとも1つは、スリットを有し、
前記反射電極の下に、前記保持容量の少なくとも一部が設けられ、
前記反射電極の下面全体が前記透明電極の上面に接していることを特徴とする表示装置。 - トランジスタと、
前記トランジスタに電気的に接続される透明電極と、
反射電極と、
前記トランジスタに電気的に接続される保持容量と、を有し、
前記反射電極の下に、前記保持容量の少なくとも一部と前記トランジスタの少なくとも一部とが設けられ、
前記反射電極の下面全体が前記透明電極の上面に接していることを特徴とする表示装置。 - トランジスタと、
前記トランジスタに電気的に接続される画素電極と、を有し、
前記画素電極は、透明電極と反射電極とを有し、
前記反射電極の下面全体が前記透明電極の上面に接しており、
前記反射電極と前記透明電極とが接する領域での前記透明電極の膜厚は、前記反射電極と前記透明電極とが接しない領域での前記透明電極の膜厚よりも厚いことを特徴とする表示装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項において、
前記反射電極と対向電極との間に配置された液晶層を有することを特徴とする表示装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の表示装置を具備することを特徴とする電子機器。
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