JP2012083514A - Liquid crystal device and projection type display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透過型の液晶装置、および当該液晶装置をライトバルブとして備えた投射型表示装置に関するものである。 The present invention relates to a transmissive liquid crystal device and a projection display device including the liquid crystal device as a light valve.
透過型の液晶装置は、一方面側に画素電極、画素トランジスターおよび蓄積容量を備えた画素が複数設けられた透光性の第1基板と、共通電極が設けられた透光性の第2基板とがシール材によって貼り合わされ、第1基板と第2基板との間においてシール材で囲まれた領域内には液晶層が保持されている。かかる液晶装置は、直視型表示装置や投射型表示装置等の電子機器に用いられている。透過型の液晶装置において、画素電極および共通電極は、ITO(Indium Tin Oxide)膜等の透光性導電膜によって構成されており、各画素において、配線、画素トランジスター、蓄積容量等の遮光部分で囲まれた領域は、表示光が透過する開口領域になっている。従って、液晶装置において表示光量を増大して明るい画像を表示するには、画素内において開口領域が占める割合(画素開口率)を高める必要がある。一方、画像の高精細化等を図るには、画素ピッチを狭めて画素数を増やす必要があるが、画素ピッチを狭めると、画素開口率が低下してしまう。 The transmissive liquid crystal device includes a translucent first substrate in which a plurality of pixels each including a pixel electrode, a pixel transistor, and a storage capacitor are provided on one side, and a translucent second substrate in which a common electrode is provided. Are bonded together by a sealing material, and a liquid crystal layer is held in a region surrounded by the sealing material between the first substrate and the second substrate. Such liquid crystal devices are used in electronic devices such as direct-view display devices and projection display devices. In the transmissive liquid crystal device, the pixel electrode and the common electrode are made of a light-transmitting conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film. In each pixel, a light shielding portion such as a wiring, a pixel transistor, and a storage capacitor is used. The enclosed area is an opening area through which display light is transmitted. Therefore, in order to display a bright image by increasing the amount of display light in the liquid crystal device, it is necessary to increase the ratio of the aperture area in the pixel (pixel aperture ratio). On the other hand, in order to increase the definition of an image or the like, it is necessary to reduce the pixel pitch and increase the number of pixels. However, if the pixel pitch is reduced, the pixel aperture ratio decreases.
そこで、蓄積容量を構成する第1電極、誘電体膜および第2電極を透光膜により形成し、蓄積容量が形成されている領域を透光領域とすることにより、画素開口率を高めた構造が提案されている(特許文献1、2参照)。 Therefore, a structure in which the first electrode, the dielectric film, and the second electrode constituting the storage capacitor are formed of a light-transmitting film, and the region where the storage capacitor is formed is a light-transmitting region, thereby increasing the pixel aperture ratio. Has been proposed (see Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、特許文献1、2に記載の構成では、図12を参照して以下に説明するような問題点がある。図12(e)に示すような蓄積容量55xを形成するには、図12(a)に示すように、層間絶縁膜等といった下地40の上にITO膜56を形成した後、図12(b)に示すように、ITO膜56をパターニングして第1電極56a(下電極)を形成し、次に、図12(c)に示すように、透光性の誘電体膜57を形成する。次に、図12(d)に示すように、誘電体膜57の上にITO膜58を形成した後、レジストマスク580を形成し、この状態でエッチングした後、レジストマスク580を除去する。その結果、図12(e)に示すように、第1電極56a、誘電体膜57、第2電極58a(上電極)が順に積層された蓄積容量55xが形成される。かかる製造方法において、第2電極58aをパターニング形成する際にドライエッチングを行うと、エッチング選択性が低いため、誘電体膜57もエッチングされ、第1電極56aが露出する。このため、蓄積容量55xの端部では、第1電極56aと第2電極58aの端部とが薄い誘電体膜57のみで隔てられた構造となるため、導電性の異物によって、第1電極56aと第2電極58aの端部とが短絡しやすいという問題点がある。
However, the configurations described in
ここに本願発明者は、図13(a)に示す蓄積容量55xのように、誘電体膜57と第2電極形成用のITO膜58(図12(d)参照)との間に酸化シリコン膜からなるエッチングストッパー層59aを設けておくことを提案するものである。かかる構成によれば、ITO膜58をエッチングして第2電極58aを形成した際、エッチングストッパー層59aが多少エッチングされたとしても、蓄積容量55xの端部では、第1電極56aと第2電極58aの端部との間には、厚いエッチングストッパー層59aと誘電体膜57とが介在するので、第1電極56aと第2電極58aの端部とが短絡するのを防止することができる。また、図13(b)に示す蓄積容量55xのように、第1電極56aと誘電体膜57との間に酸化シリコン膜からなるエッチングストッパー層59aを設けた構成を採用すれば、例え、誘電体膜57がエッチングされても、蓄積容量55xの端部では、第1電極56aと第2電極58aの端部との間に厚いエッチングストッパー層59aが介在することになるので、第1電極56aと第2電極58aの端部とが短絡するのを防止することができる。
Here, the inventor of the present application, like a
しかしながら、図13(a)、(b)に示すように、酸化シリコン膜からなるエッチングストッパー層59aを設けると、以下の理由から、エッチングストッパー層59a周辺から出射される表示光の光量が大幅に低下するという知見を得た。すなわち、図13(a)に矢印L11で示す光は、第2電極58a、誘電体膜57、第1電極56aを透過するのに対して、図13(a)に矢印L12で示す光は、第2電極58a、エッチングストッパー層59a、誘電体膜57、第1電極56aを透過し、図13(a)に矢印L13で示す光は、エッチングストッパー層59a、誘電体膜57を透過する。また、図13(b)に矢印L21で示す光は、第2電極58a、誘電体膜57、第1電極56aを透過するのに対して、図13(a)に矢印L22で示す光は、第2電極58a、誘電体膜57、エッチングストッパー層59a、第1電極56aを透過し、図13(a)に矢印L23で示す光は、エッチングストッパー層59aを透過する。このため、ITO膜に比して屈折率がかなり低い酸化シリコン膜(屈折率=1.5/エッチングストッパー層59a)を透過する光(矢印L12、L13、L22、L23で示す光)と、ITO膜に比して屈折率がかなり低い酸化シリコン膜(エッチングストッパー層59a)を透過しない光(矢印L11、L21で示す光)との間において干渉が発生し、エッチングストッパー層59aの周辺から出射される表示光の光量が大幅に低下するのである。
However, as shown in FIGS. 13A and 13B, when the
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、透光性の蓄積容量を構成するにあたって、透光性の電極に対してエッチングストッパー層を設けても、エッチングストッパー層周辺から出射される表示光の光量低下を防止することのできる液晶装置、および当該液晶装置を備えた投射型表示装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to display a light emitted from the periphery of an etching stopper layer even when an etching stopper layer is provided for the light transmitting electrode in configuring a light transmitting storage capacitor. An object of the present invention is to provide a liquid crystal device capable of preventing a decrease in the amount of light and a projection display device including the liquid crystal device.
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶装置は、光が透過可能な開口領域を備えた複数の画素と、前記開口領域で透光性の第1電極、透光性の誘電体膜、および透光性の第2電極が順に積層された蓄積容量と、前記第1電極および前記第2電極のうちの少なくとも一方を構成する透光性導電膜の屈折率に対して±20%の屈折率を有する透光膜からなり、前記第1電極と前記第2電極との層間において前記第2電極の端部に重なるエッチングストッパー層と、を有していることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a liquid crystal device according to the present invention includes a plurality of pixels each having an opening region through which light can be transmitted, a light-transmitting first electrode in the opening region, and a light-transmitting dielectric film. And ± 20% of the refractive index of the translucent conductive film constituting at least one of the first electrode and the second electrode, and the storage capacitor in which the translucent second electrode is sequentially laminated It is made of a light-transmitting film having a refractive index, and has an etching stopper layer that overlaps an end portion of the second electrode between the first electrode and the second electrode.
本発明では、第1電極と第2電極との層間において第2電極の端部に重なるエッチングストッパー層が設けられているため、第2電極をパターニング形成する際、オーバーエッチングが起こっても、蓄積容量の端部では、第1電極と第2電極の端部との間に、エッチングストッパー層あるいは誘電体膜が必ず介在するので、第1電極と第2電極の端部とが短絡するのを防止することができる。ここで、エッチングストッパー層は、第1電極および第2電極のうちの少なくとも一方を構成する透光性導電膜の屈折率に対して±20%の屈折率を有する透光膜からなり、第1電極または第2電極と同等の屈折率を備えている。このため、開口領域を光が透過する際、エッチングストッパー層を通過する光と、エッチングストッパー層を通過しない光との間に干渉が発生しないので、第2電極に対してエッチングストッパー層を設けても、エッチングストッパー層周辺から出射される表示光の光量低下を防止することができる。 In the present invention, an etching stopper layer that overlaps the end of the second electrode is provided between the first electrode and the second electrode. Therefore, even when overetching occurs during patterning of the second electrode, accumulation occurs. At the end of the capacitor, the etching stopper layer or the dielectric film is always interposed between the end of the first electrode and the second electrode, so that the end of the first electrode and the second electrode are short-circuited. Can be prevented. Here, the etching stopper layer is made of a translucent film having a refractive index of ± 20% with respect to the refractive index of the translucent conductive film constituting at least one of the first electrode and the second electrode. It has a refractive index equivalent to that of the electrode or the second electrode. For this reason, when light passes through the opening region, no interference occurs between the light that passes through the etching stopper layer and the light that does not pass through the etching stopper layer. Therefore, an etching stopper layer is provided for the second electrode. In addition, it is possible to prevent a decrease in the amount of display light emitted from the periphery of the etching stopper layer.
本発明において、前記第1電極および前記第2電極はいずれもITO(Indium Tin Oxide)膜であり、前記エッチングストッパー層は、窒素を含んだシリコン化合物(SiOxNy、SiN:窒化シリコン)膜であることが好ましい。かかる構成によれば、エッチングストッパー層を構成する際、液晶装置の分野で広く使用されている窒化シリコン膜を用いればよいという利点がある。また、SiOxNy膜やSiN膜であれば、金属酸化物に比して屈折率が安定しているという利点がある。 In the present invention, each of the first electrode and the second electrode is an ITO (Indium Tin Oxide) film, and the etching stopper layer is a silicon compound (SiO x N y , SiN: silicon nitride) film containing nitrogen. It is preferable that According to such a configuration, when the etching stopper layer is formed, there is an advantage that a silicon nitride film widely used in the field of liquid crystal devices may be used. In addition, the SiO x N y film or the SiN film has an advantage that the refractive index is stable as compared with the metal oxide.
本発明の別の形態に係る液晶装置は、光が透過可能な開口領域を備えた複数の画素と、前記開口領域で透光性の第1電極、透光性の誘電体膜、および透光性の第2電極が順に積層された蓄積容量と、前記第1電極と前記第2電極との層間において前記第2電極の端部に重なる遮光性のエッチングストッパー層と、を有していることを特徴とする。 A liquid crystal device according to another embodiment of the present invention includes a plurality of pixels each having an opening region through which light can pass, a light-transmitting first electrode, a light-transmitting dielectric film, and a light transmitting device in the opening region. A storage capacitor in which conductive second electrodes are sequentially stacked, and a light-shielding etching stopper layer that overlaps an end portion of the second electrode between the first electrode and the second electrode. It is characterized by.
本発明では、第1電極と第2電極との層間において第2電極の端部に重なるエッチングストッパー層が設けられているため、第2電極をパターニング形成する際、オーバーエッチングが起こっても、蓄積容量の端部では、第1電極と第2電極の端部との間に、エッチングストッパー層あるいは誘電体膜が必ず介在するので、第1電極と第2電極の端部とが短絡するのを防止することができる。ここで、エッチングストッパー層は遮光性を有しているため、開口領域を光が透過した際、エッチングストッパー層に向けて進行した光は、エッチングストッパー層で遮光される。このため、エッチングストッパー層の周辺では、エッチングストッパー層を通過する光と、エッチングストッパー層を通過しない光との干渉が発生しないので、エッチングストッパー層周辺から出射される表示光の光量低下を防止することができる。 In the present invention, an etching stopper layer that overlaps the end of the second electrode is provided between the first electrode and the second electrode. Therefore, even when overetching occurs during patterning of the second electrode, accumulation occurs. At the end of the capacitor, the etching stopper layer or the dielectric film is always interposed between the end of the first electrode and the second electrode, so that the end of the first electrode and the second electrode are short-circuited. Can be prevented. Here, since the etching stopper layer has a light shielding property, when light passes through the opening region, the light traveling toward the etching stopper layer is shielded by the etching stopper layer. For this reason, there is no interference between the light that passes through the etching stopper layer and the light that does not pass through the etching stopper layer in the vicinity of the etching stopper layer, thereby preventing a reduction in the amount of display light emitted from the periphery of the etching stopper layer. be able to.
本発明において、前記エッチングストッパー層は、前記誘電体膜と前記第2電極との層間に設けられている構成を採用することができる。かかる構成によれば、オーバーエッチングが起こってエッチングストッパー層の表面がエッチングされても、第1電極と第2電極の端部との間には、エッチングストッパー層に加えて、誘電体膜が必ず残るため、エッチングストッパー層が絶縁材料あるいは導電材料のいずれであっても、第1電極と第2電極の端部とが短絡するのを防止することができる。 In the present invention, the etching stopper layer may be provided between the dielectric film and the second electrode. According to such a configuration, even if overetching occurs and the surface of the etching stopper layer is etched, a dielectric film is always provided between the first electrode and the end of the second electrode in addition to the etching stopper layer. Therefore, even if the etching stopper layer is made of either an insulating material or a conductive material, it is possible to prevent the first electrode and the end portion of the second electrode from being short-circuited.
本発明において、前記エッチングストッパー層は、前記第1電極と前記誘電体膜との層間に設けられている構成を採用してもよい。 In the present invention, the etching stopper layer may be configured to be provided between the first electrode and the dielectric film.
本発明において、前記第2電極より上層側に、当該第2電極に電気的に接続する透光性の画素電極を備え、前記第1電極は、前記複数の画素のうち、隣り合う複数の画素に跨って延在する容量線である構成を採用することができる。 In the present invention, a translucent pixel electrode electrically connected to the second electrode is provided on the upper layer side of the second electrode, and the first electrode includes a plurality of adjacent pixels among the plurality of pixels. It is possible to adopt a configuration that is a capacitor line extending across the line.
この場合、前記第2電極と前記画素電極との層間には、表面が平坦な層間絶縁膜が設けられ、当該層間絶縁膜には、前記エッチングストッパー層と重なる位置に前記第2電極と前記画素電極とを電気的に接続するコンタクトホールが形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、エッチングストッパー層が設けられている領域では、層間絶縁膜の膜厚がエッチングストッパー層の膜厚分だけ薄いので、層間絶縁膜に第2電極と画素電極とを接続するためのコンタクトホールを従来よりも浅く、かつ、容易に形成することができる。容易に形成することができるメリットともなる。 In this case, an interlayer insulating film having a flat surface is provided between the second electrode and the pixel electrode, and the second electrode and the pixel are disposed at a position overlapping the etching stopper layer on the interlayer insulating film. It is preferable that a contact hole for electrically connecting the electrode is formed. According to such a configuration, in the region where the etching stopper layer is provided, since the film thickness of the interlayer insulating film is thin by the film thickness of the etching stopper layer, the second electrode and the pixel electrode are connected to the interlayer insulating film. This contact hole can be formed shallower and easier than before. It is also an advantage that it can be easily formed.
本発明において、前記第2電極は、画素電極であり、前記第1電極は、前記複数の画素のうち、隣り合う複数の画素に跨って延在する容量線である構成を採用することができる。 In the present invention, it is possible to adopt a configuration in which the second electrode is a pixel electrode, and the first electrode is a capacitance line extending across a plurality of adjacent pixels among the plurality of pixels. .
本発明において、前記画素は、画素トランジスターを備え、当該画素トランジスターより上層側に前記蓄積容量が設けられていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the pixel includes a pixel transistor, and the storage capacitor is provided on an upper layer side of the pixel transistor.
本発明に係る液晶装置は、例えば、投射型表示装置のライトバルブや直視型表示装置として用いられる。本発明に係る液晶装置を投射型表示装置に用いる場合、投射型表示装置には、前記液晶装置に供給される光を出射する光源部と、前記液晶装置によって変調された光を投射する投射光学系と、が設けられる。 The liquid crystal device according to the present invention is used as, for example, a light valve of a projection display device or a direct view display device. When the liquid crystal device according to the present invention is used in a projection display device, the projection display device includes a light source unit that emits light supplied to the liquid crystal device, and projection optics that projects light modulated by the liquid crystal device. A system is provided.
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、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。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings to be referred to in the following description, the scales are different for each layer and each member so that each layer and each member have a size that can be recognized on the drawing.
[実施の形態1]
(液晶装置の蓄積容量の構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置に設けた蓄積容量の説明図である。図1(g)に示す蓄積容量55は、後述する透過型の液晶装置の第1基板(素子基板)において液晶容量に並列に電気的に接続しており、液晶容量に保持された電圧変動を抑制する。また、第1基板の各画素においては、遮光性の配線、画素トランジスター等の遮光部分で囲まれた領域は、表示光が透過する開口領域になっており、本形態では、開口領域に形成された透光膜によって蓄積容量55が構成されている。
[Embodiment 1]
(Configuration of storage capacity of liquid crystal device)
FIG. 1 is an explanatory diagram of a storage capacitor provided in the liquid crystal device according to Embodiment 1 of the present invention. The
より具体的には、蓄積容量55は、層間絶縁膜等の下地40上に、第1電極51a(下電極)、誘電体膜52、第2電極53a(上電極)が順に積層された構造になっており、本形態では、第1電極51aとして透光性導電膜が用いられ、誘電体膜52として透光性誘電体膜が用いられ、第2電極53aとして透光性導電膜が用いられている。
More specifically, the
また、本形態では、図1(a)〜(f)を参照して以下に説明する方法で蓄積容量55を形成する際、第1電極51aと第2電極53aとの層間には、第2電極53aの端部に重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。より具体的には、第1電極51aと第2電極53aとの層間のうち、誘電体膜52と第2電極53aとの層間には、第2電極53aの端部に全周にわたって重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。
In this embodiment, when the
ここで、エッチングストッパー層59aは、第1電極51aおよび第2電極53aのうちの少なくとも一方を構成する透光性導電膜の屈折率に対して±20%の屈折率を有する透光性絶縁膜からなり、第1電極51aまたは第2電極53aと同等の屈折率を備えている。より具体的には、本形態において、第1電極51aおよび第2電極53aはITO膜からなり、ITO膜の屈折率は1.9である。従って、エッチングストッパー層54aとしては、屈折率が1.52〜2.28(1.9±20%)の透光性絶縁膜が用いられており、かかる透光絶縁膜としては、窒化シリコン膜(屈折率=2.0)、酸窒化シリコン膜(屈折率=1.6)、酸化マグネシウム(屈折率=1.75)が挙げられる。また、金属酸化物の場合、酸素含有量によって屈折率が変動するので、屈折率が1.52〜2.28の範囲に入るように酸素含有量を調整したニオブ酸化膜等の金属酸化膜についても、エッチングストッパー層54aを構成する透光性絶縁膜として利用可能である。なお、屈折率は、光の波長によってシフトするが、エッチングストッパー層59aは、可視域における屈折率がITO膜と同等であればよい。
Here, the
本形態では、エッチングストッパー層54aとして窒化シリコン膜が用いられている。エッチングストッパー層54aが窒化シリコン膜であれば、エッチングストッパー層54aを構成する際、液晶装置の分野で広く使用されている窒化シリコン膜を用いればよいという利点がある。また、窒化シリコン膜であれば、金属酸化物に比して屈折率が安定しているという利点がある。
In this embodiment, a silicon nitride film is used as the
また、誘電体膜52としては、酸化シリコン膜(誘電率=3.9)、窒化シリコン膜(誘電率=6.5)、酸化アルミニウム膜(誘電率=9)、酸化ジルコニウム膜(誘電率=31)、酸化ハフニウム膜(誘電率=41)、酸化ニオブ膜(誘電率=47)を用いることができる。これらの誘電体膜のうち、酸化シリコン膜より誘電率が大きな誘電体膜を誘電体膜52として用いれば、静電容量の大きな蓄積容量55を形成することができる。本形態では、誘電体膜52として、酸化アルミニウム膜が用いられている。
The
(液晶装置の製造方法/蓄積容量55の製造方法)
液晶装置の製造方法において、図1(g)に示す蓄積容量55を製造するには、図1(a)に示すように、層間絶縁膜等といった下地40の上に、ITO膜からなる第1電極形成用透光性導電膜51を形成した後、図1(b)に示すように、第1電極形成用透光性導電膜51をパターニングして第1電極51aを形成する。次に、図1(c)に示すように、第1電極51aの上層側に酸化アルミニウム膜等からなる透光性の誘電体膜52を形成する。
(Manufacturing method of liquid crystal device / manufacturing method of storage capacitor 55)
In the manufacturing method of the liquid crystal device, in order to manufacture the
次に、図1(d)に示すように、窒化シリコン膜等からなるエッチングストッパー用絶縁膜54を形成した後、エッチングストッパー用絶縁膜54をパターニングし、図1(e)に示すように、エッチングストッパー層54aを形成する。
Next, as shown in FIG. 1 (d), after forming an etching
次に、図1(f)に示すように、ITO膜からなる第2電極形成用透光性導電膜53を形成した後、第2電極形成用透光性導電膜53の上にレジストマスク530を形成し、この状態でエッチングした後、レジストマスク530を除去する。その結果、図1(g)に示すように、第1電極51a、誘電体膜52、第2電極53aが順に積層された蓄積容量55が形成される。かかる第2電極形成用透光性導電膜53のエッチング工程でドライエッチングを行うと、エッチング選択性が低いので、エッチングストッパー層54aの表面が多少エッチングされる。それでも、第1電極56aと第2電極58aの端部との間には、窒化シリコン膜からなる厚いエッチングストッパー層54a、および酸化アルミニウム膜からなる誘電体膜52が残ることになる。
Next, as shown in FIG. 1 (f), after forming a second electrode forming translucent conductive film 53 made of an ITO film, a resist
(本形態の効果)
以上説明したように、本形態の液晶装置において、蓄積容量55では、第1電極51a、誘電体膜52および第2電極53aが透光性を備えているため、蓄積容量55が形成されている領域も光が透過する。従って、画素において蓄積容量55が形成されている領域を開口領域として利用することができる。それ故、画像の高精細化等を図る目的で、画素ピッチを狭めて画素数を増やした場合でも、画素開口率が高いので、表示光量を増大させることができ、明るい画像を表示することができる。
(Effect of this embodiment)
As described above, in the liquid crystal device of this embodiment, in the
また、第1電極51aと第2電極53aとの層間のうち、誘電体膜52と第2電極53aとの層間には、第2電極53aの端部に全周にわたって重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。このため、蓄積容量55の端部では、ドライエッチング時、オーバーエッチングが起こっても、第1電極51aと第2電極53aの端部との間には、絶縁性のエッチングストッパー層54a、および絶縁性の誘電体膜52が介在するので、第1電極51aと第2電極53aの端部とが導電性の異物によって短絡するのを防止することができる。
In addition, an
さらに、本形態では、エッチングストッパー層54aは、第1電極51aおよび第2電極53aを構成するITO膜と同等の屈折率を備えたエッチングストッパー用絶縁膜59(窒化シリコン膜)からなる。このため、エッチングストッパー層54a周辺から出射される表示光の光量が、表示光の干渉が原因で大幅に低下することを防止することができる。すなわち、図1(g)に矢印L11で示す光は、第2電極53a、誘電体膜52、第1電極51aを透過するのに対して、図1(g)に矢印L12で示す光は、第2電極53a、エッチングストッパー層54a、誘電体膜52、第1電極51aを透過し、図1(g)に矢印L13で示す光は、エッチングストッパー層54a、誘電体膜52を透過する。それでも、第2電極53a、第1電極51aおよびエッチングストッパー層54aは同等の屈折率を有するため、エッチングストッパー層54aを透過しない光と、エッチングストッパー層54aを透過した光との間において干渉が発生しない。それ故、第2電極53aに対してエッチングストッパー層54aを設けても、エッチングストッパー層54a周辺から出射される表示光の光量低下を防止することができる。
Furthermore, in this embodiment, the
また、本形態では、エッチングストッパー層54aは、誘電体膜52と第2電極53aとの層間に設けられているため、蓄積容量51の端部では、ドライエッチング時、オーバーエッチングになっても、第1電極51aと第2電極53aの端部との間には、エッチングストッパー層54aに加えて、誘電体膜52が必ず残ることになる。それ故、エッチングストッパー層54aについては、絶縁材料および導電材料のいずれであってもよいという利点がある。
In this embodiment, since the
なお、本形態では、エッチングストッパー層54aの屈折率を第1電極51aまたは第2電極53aの屈折率と同等とするにあたって、各種評価の結果、エッチングストッパー層54aの屈折率を第1電極51aまたは第2電極53aの屈折率の±20%としたが、かかる範囲内であれば、屈折率の差が小さいので、光の干渉の影響を低く抑えることができる。これに対して、エッチングストッパー層54aの屈折率が第1電極51aまたは第2電極53aの屈折率の80%未満あるいは120%を超える場合には、各種評価の結果、光の干渉の影響を抑えることができないという結果が得られている。
In this embodiment, in order to make the refractive index of the
[実施の形態2]
(液晶装置の蓄積容量の構成)
図2は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置に設けた蓄積容量の説明図である。図2(g)に示す蓄積容量55も、実施の形態1と同様、後述する透過型の液晶装置の第1基板(素子基板)において液晶容量に並列に電気的に接続しており、液晶容量に保持された電圧変動を抑制する。かかる蓄積容量55を画素に形成するにあたって、本形態でも、実施の形態1と同様、第1電極51aとして透光性導電膜が用いられ、誘電体膜52として透光性誘電体膜が用いられ、第2電極53aとして透光性導電膜が用いられている。また、本形態でも、実施の形態1と同様、第1電極51aと第2電極53aとの層間には、第2電極53aの端部に重なる絶縁性のエッチングストッパー層54aが設けられている。
[Embodiment 2]
(Configuration of storage capacity of liquid crystal device)
FIG. 2 is an explanatory diagram of a storage capacitor provided in the liquid crystal device according to
本形態では、第1電極51aと第2電極53aとの層間のうち、第1電極51aと誘電体膜52との層間には、第2電極53aの端部に全周にわたって重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。ここで、エッチングストッパー層54aは、第1電極51aおよび第2電極53aのうちの少なくとも一方を構成する透光性導電膜の屈折率に対して±20%の屈折率を有する透光膜からなり、第1電極51aまたは第2電極53aと同等の屈折率を備えている。より具体的には、本形態においても、実施の形態1と同様、第1電極51aおよび第2電極53aはITO膜からなり、ITO膜の屈折率は1.9である。従って、エッチングストッパー層54aとしては、屈折率が1.52〜2.28(1.9±20%)の透光性絶縁膜が用いられており、かかる透光性絶縁膜としては、上記の絶縁膜が挙げられる。本形態では、エッチングストッパー層54aとして、窒化シリコン膜が用いられている。また、誘電体膜52としては、上記の誘電体膜を用いることができ、本形態では、酸化アルミニウム膜等、誘電率が高い絶縁膜が用いられている。
In this embodiment, among the layers between the
(液晶装置の製造方法/蓄積容量55の製造方法)
液晶装置の製造方法において、図2(g)に示す蓄積容量55を製造するには、図2(a)に示すように、層間絶縁膜等といった下地40の上に、ITO膜からなる第1電極形成用透光性導電膜51を形成した後、図2(b)に示すように、第1電極形成用透光性導電膜51をパターニングして第1電極51aを形成する。
(Method for manufacturing liquid crystal device / method for manufacturing storage capacitor 55)
In the manufacturing method of the liquid crystal device, in order to manufacture the
次に、図2(c)に示すように、窒化シリコン膜等からなるエッチングストッパー用絶縁膜54を形成した後、エッチングストッパー用絶縁膜54をパターニングし、図2(d)に示すように、エッチングストッパー層54aを形成する。
Next, as shown in FIG. 2C, after forming the etching
次に、図2(e)に示すように、酸化アルミニウム膜等からなる透光性の誘電体膜52を形成する。次に、図2(f)に示すように、ITO膜からなる第2電極形成用透光性導電膜53を形成した後、第2電極形成用透光性導電膜53の上にレジストマスク530を形成し、この状態でエッチングした後、レジストマスク530を除去する。その結果、図2(g)に示すように、第1電極51a、誘電体膜52、第2電極53aが順に積層された蓄積容量55が形成される。かかる第2電極形成用透光性導電膜53のエッチングにドライエッチングを行うと、エッチング選択性が低いので、誘電体膜52において第2電極53aから露出している部分、およびエッチングストッパー層54aの表面がエッチングされる。それでも、第1電極51aと第2電極53aの端部との間に厚いエッチングストッパー層54aが残ることになる。
Next, as shown in FIG. 2E, a
(本形態の効果)
以上説明したように、本形態の液晶装置においても、実施の形態1と同様、蓄積容量55では、第1電極51a、誘電体膜52および第2電極53aが透光性を備えているため、蓄積容量55が形成されている領域も光が透過する。従って、蓄積容量55が形成されている領域を開口領域として利用することができる。それ故、画像の高精細化等を図る目的で、画素ピッチを狭めて画素数を増やした場合でも、画素開口率が高いので、表示光量を増大させることができ、明るい画像を表示することができる。
(Effect of this embodiment)
As described above, also in the liquid crystal device of this embodiment, as in Embodiment 1, in the
また、第1電極51aと第2電極53aとの層間のうち、第1電極51aと誘電体膜52との層間には、第2電極53aの端部に全周にわたって重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。このため、蓄積容量51の端部では、ドライエッチング時、オーバーエッチングになっても、第1電極51aと第2電極53aの端部との間にエッチングストッパー層54aが介在するので、第1電極51aと第2電極53aの端部とが導電性の異物によって短絡するのを防止することができる。
In addition, an
さらに、本形態では、エッチングストッパー層54aは、第1電極51aおよび第2電極53aを構成するITO膜と同等の屈折率を備えたエッチングストッパー用絶縁膜59(窒化シリコン膜)からなる。このため、エッチングストッパー層54a周辺から出射される表示光の出射光量が、表示光の干渉が原因で大幅に低下することを防止することができる。すなわち、図2(g)に矢印L21で示す光は、第2電極53a、誘電体膜52、第1電極51aを透過するのに対して、図2(g)に矢印L22で示す光は、第2電極53a、誘電体膜52、エッチングストッパー層54a、第1電極51aを透過し、図2(g)に矢印L23で示す光は、誘電体膜54、エッチングストッパー層54aを透過する。それでも、第2電極53a、第1電極51aおよびエッチングストッパー層54aは同等の屈折率を有するため、エッチングストッパー層54aを透過しない光と、エッチングストッパー層54aを透過した光との間において干渉が発生しない。それ故、第2電極53aに対してエッチングストッパー層54aを設けても、エッチングストッパー層54a周辺から出射される表示光の光量低下を防止することができる。
Furthermore, in this embodiment, the
なお、本形態では、エッチングストッパー層54aは、第1電極51aと誘電体膜52との層間に設けられているため、蓄積容量51の端部では、ドライエッチング時、オーバーエッチングが発生すると、誘電体膜52が除去されてしまう。それ故、エッチングストッパー層54aについては、絶縁材料を用いる必要がある。
In this embodiment, since the
なお、本形態では、エッチングストッパー層54aの屈折率を第1電極51aまたは第2電極53aの屈折率と同等とするにあたって、各種評価の結果、エッチングストッパー層54aの屈折率を第1電極51aまたは第2電極53aの屈折率の±20%としたが、かかる範囲内であれば、屈折率の差が小さいので、光の干渉の影響を低く抑えることができる。これに対して、エッチングストッパー層54aの屈折率が第1電極51aまたは第2電極53aの屈折率の80%未満あるいは120%を超える場合には、各種評価の結果、光の干渉の影響を抑えることができないという結果が得られている。
In this embodiment, in order to make the refractive index of the
[実施の形態3]
本発明の実施の形態3に係る液晶装置に設けた蓄積容量は、基本的には、図1を参照して説明した蓄積容量55と同様な構成を有しており、エッチングストッパー層54aを構成する材料のみが相違する。すなわち、本形態でも、図1に示すように、蓄積容量55では、実施の形態1と同様、第1電極51aとして透光性導電膜(ITO膜)が用いられ、誘電体膜52として透光性誘電体膜が用いられ、第2電極53aとして透光性導電膜(ITO膜)が用いられている。また、誘電体膜52としては、上記の誘電体膜を用いることができ、本形態では、酸化アルミニウム膜等、誘電率が高い絶縁膜が用いられている。
[Embodiment 3]
The storage capacitor provided in the liquid crystal device according to Embodiment 3 of the present invention basically has the same configuration as that of the
また、本形態でも、実施の形態1と同様、誘電体膜52と第2電極53aとの層間には、第2電極53aの端部に重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。
Also in this embodiment, as in the first embodiment, an
ここで、エッチングストッパー層59aは、モリブデン、チタン、タンタル等金属膜、モリブデン、チタン、タンタル等の酸化膜、モリブデン、チタン、タンタル等のシリサイド膜等、光吸収性を備えた遮光膜からなる。なお、本形態の蓄積容量55については、図1を参照して説明した方法で形成できるので、説明を省略する。
Here, the
このような構成の蓄積容量55を備えた液晶装置において、蓄積容量55では、第1電極51a、誘電体膜52および第2電極53aが透光性を備えているため、蓄積容量55が形成されている領域も光が透過する。従って、蓄積容量55が形成されている領域を開口領域として利用することができる。それ故、画像の高精細化等を図る目的で、画素ピッチを狭めて画素数を増やした場合でも、画素開口率が高いので、表示光量を増大させることができ、明るい画像を表示することができる。また、第1電極51aと第2電極53aとの層間のうち、誘電体膜52と第2電極53aとの層間において第2電極53aの端部に全周にわたって重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。このため、蓄積容量51の端部では、ドライエッチング時、オーバーエッチングになっても、第1電極51aと第2電極53aの端部との間に少なくとも誘電体膜72が介在するので、第1電極51aと第2電極53aの端部とが導電性の異物によって短絡するのを防止することができる。
In the liquid crystal device including the
さらに、本形態では、エッチングストッパー層54aは遮光性を備えているため、エッチングストッパー層54aに向けて進行した光は、エッチングストッパー層54aで遮光される。このため、エッチングストッパー層54aの周辺では、エッチングストッパー層54aを通過する光と、エッチングストッパー層54aを通過しない光との干渉が発生しないので、エッチングストッパー層54a周辺から出射される表示光の光量低下を防止することができる。また、エッチングストッパー層54aは光吸収性を備えているため、エッチングストッパー層54aで光が反射して迷光となることがない。
Furthermore, in this embodiment, since the
また、本形態では、エッチングストッパー層54aは、誘電体膜52と第2電極53aとの層間に設けられているため、蓄積容量51の端部では、ドライエッチング時、オーバーエッチングになっても、第1電極51aと第2電極53aの端部との間には、エッチングストッパー層54aに加えて、誘電体膜52も残ることになる。それ故、エッチングストッパー層54aについては、絶縁材料および導電材料のいずれであってもよいという利点がある。
In this embodiment, since the
[実施の形態4]
本発明の実施の形態4に係る液晶装置に設けた蓄積容量は、基本的には、図2を参照して説明した蓄積容量55と同様な構成を有しており、エッチングストッパー層54aを構成する材料のみが相違する。すなわち、図2に示すように、本形態でも、蓄積容量55では、実施の形態1と同様、第1電極51aとして透光性導電膜(ITO膜)が用いられ、誘電体膜52として透光性誘電体膜が用いられ、第2電極53aとして透光性導電膜(ITO膜)が用いられている。また、誘電体膜52としては、上記の誘電体膜を用いることができ、本形態では、酸化アルミニウム膜等、誘電率が高い絶縁膜が用いられている。
[Embodiment 4]
The storage capacitor provided in the liquid crystal device according to the fourth embodiment of the present invention basically has the same configuration as that of the
また、本形態でも、実施の形態2と同様、第1電極51aと誘電体膜52との層間には、第2電極53aの端部に重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。
Also in this embodiment, as in the second embodiment, an
ここで、エッチングストッパー層59aは、モリブデン、チタン、タンタルの酸化膜等、光吸収性および絶縁性を備えた遮光膜からなる。なお、本形態の蓄積容量55については、図2を参照して説明した方法で形成できるので、説明を省略する。
Here, the
このような構成の蓄積容量55を備えた液晶装置において、蓄積容量55では、第1電極51a、誘電体膜52および第2電極53aが透光性を備えているため、蓄積容量55が形成されている領域も光が透過する。従って、蓄積容量55が形成されている領域を開口領域として利用することができる。それ故、画像の高精細化等を図る目的で、画素ピッチを狭めて画素数を増やした場合でも、画素開口率が高いので、表示光量を増大させることができ、明るい画像を表示することができる。また、第1電極51aと第2電極53aとの層間のうち、第1電極51aと誘電体膜52との層間には、第2電極53aの端部に全周にわたって重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。このため、蓄積容量51の端部では、ドライエッチング時、オーバーエッチングになっても、第1電極51aと第2電極53aの端部との間に絶縁性のエッチングストッパー層54aが厚く介在するので、第1電極51aと第2電極53aの端部とが導電性の異物によって短絡するのを防止することができる。
In the liquid crystal device including the
さらに、本形態では、エッチングストッパー層54aは遮光性を備えているため、エッチングストッパー層54aに向けて進行した光は、エッチングストッパー層54aで遮光される。このため、エッチングストッパー層54aの周辺では、エッチングストッパー層54aを通過する光と、エッチングストッパー層54aを通過しない光との干渉が発生しないので、エッチングストッパー層54a周辺から出射される表示光の光量低下を防止することができる。また、エッチングストッパー層54aは光吸収性を備えているため、エッチングストッパー層54aで光が反射して迷光となることがない。
Furthermore, in this embodiment, since the
なお、本形態では、エッチングストッパー層54aは、第1電極51aと誘電体膜52との層間に設けられているため、蓄積容量51の端部では、ドライエッチング時、オーバーエッチングが発生すると、誘電体膜52が除去されてしまう。それ故、エッチングストッパー層54aについては、絶縁材料を用いる必要がある。
In this embodiment, since the
[実施の形態1に係る液晶装置の具体的構成例1]
(全体構成)
図3は、本発明を適用した液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。図3において、液晶装置100は、TN(Twisted Nematic)モードやVA(Vertical Alignment)モードの液晶パネル100pを有しており、液晶パネル100pは、その中央領域に複数の画素100aがマトリクス状に配列された画素領域10a(画像表示領域)を備えている。液晶パネル100pにおいて、後述する第1基板10(図4等を参照)では、画素領域10aの内側で複数本のデータ線6aおよび複数本の走査線3aが縦横に延びており、それらの交点に対応する位置に画素100aが構成されている。複数の画素100aの各々には、電界効果型トランジスターからなる画素トランジスター30、および後述する画素電極9aが形成されている。画素トランジスター30のソースにはデータ線6aが電気的に接続され、画素トランジスター30のゲートには走査線3aが電気的に接続され、画素トランジスター30のドレインには、画素電極9aが電気的に接続されている。
[Specific Configuration Example 1 of Liquid Crystal Device According to Embodiment 1]
(overall structure)
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of a liquid crystal device to which the present invention is applied. In FIG. 3, a
第1基板10において、画素領域10aより外周側には走査線駆動回路104やデータ線駆動回路101が設けられている。データ線駆動回路101は各データ線6aに電気的に接続しており、画像処理回路から供給される画像信号を各データ線6aに順次供給する。走査線駆動回路104は、各走査線3aに電気的に接続しており、走査信号を各走査線3aに順次供給する。
In the
各画素100aにおいて、画素電極9aは、後述する第2基板20(図4等を参照)に形成された共通電極と液晶層を介して対向し、液晶容量50aを構成している。また、各画素100aには、液晶容量50aで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量50aと並列に蓄積容量55が付加されている。本形態では、蓄積容量55を構成するために、複数の画素100aに跨って走査線3aと並行して延びた容量線5bが形成されており、容量線5bは、共通電位Vcomが印加された共通電位線5cに電気的に接続されている。
In each
(液晶パネル100pおよび第1基板10の構成)
図4は、本発明を適用した液晶装置100の液晶パネル100pの説明図であり、図4(a)、(b)は各々、本発明を適用した液晶装置100の液晶パネル100pを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのH−H′断面図である。図4(a)、(b)に示すように、液晶パネル100pでは、第1基板10と第2基板20とが所定の隙間を介してシール材107によって貼り合わされており、シール材107は第2基板20の外縁に沿うように枠状に設けられている。シール材107は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等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、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。
(Configuration of the
FIG. 4 is an explanatory diagram of the
かかる構成の液晶パネル100pにおいて、第1基板10および第2基板20はいずれも四角形であり、液晶パネル100pの略中央には、図3を参照して説明した画素領域10aが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、シール材107も略四角形に設けられ、シール材107の内周縁と画素領域10aの外周縁との間には、略四角形の周辺領域10bが額縁状に設けられている。第1基板10において、画素領域10aの外側では、第1基板10の一辺に沿ってデータ線駆動回路101および複数の端子102が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路104が形成されている。
In the
詳しくは後述するが、第1基板10の一方側の基板面において、画素領域10aには、図3を参照して説明した画素トランジスター30、および画素トランジスター30に電気的に接続する画素電極9aがマトリクス状に形成されており、かかる画素電極9aの上層側には配向膜16が形成されている。
As will be described in detail later, in the substrate surface on one side of the
また、第1基板10の一方側の基板面において、周辺領域10bには、画素電極9aと同時形成されたダミー画素電極9b(図4(b)参照)が形成されている。ここで、ダミー画素電極9bについては、ダミーの画素トランジスターと電気的に接続された構成、ダミーの画素トランジスターが設けられずに配線に直接、電気的に接続された構成、あるいは電位が印加されていないフロート状態にある構成が採用される。かかるダミー画素電極9bは、第1基板10において配向膜16が形成される面を研磨により平坦化する際、画素領域10aと周辺領域10bとの高さ位置の差を圧縮し、配向膜16が形成される面を平坦面にするのに寄与する。また、ダミー画素電極9bを所定の電位に設定すれば、画素領域10aの外周側端部での液晶分子の配向の乱れを防止することができる。
In addition, on the substrate surface on one side of the
第2基板20は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体20wを有している。第2基板20において、第1基板10と対向する一方の基板面には共通電極21が形成されており、共通電極21の上層には配向膜26が形成されている。共通電極21は、第2基板20の略全面あるいは複数の帯状電極として複数の画素100aに跨って形成されている。また、第2基板20において第1基板10と対向する一方の基板面には、共通電極21の下層側に遮光層108が形成されている。本形態において、遮光層108は、画素領域10aの外周縁に沿って延在する額縁状に形成されている。ここで、遮光層108の外周縁は、シール材107の内周縁との間に隙間を隔てた位置にあり、遮光層108とシール材107とは重なっていない。なお、第2基板20において、遮光層108は、隣り合う画素電極9aにより挟まれた領域と重なる領域等にも形成されることがある。
The
このように構成した液晶パネル100pにおいて、第1基板10には、シール材107より外側において第2基板20の角部分と重なる領域に、第1基板10と第2基板20との間で電気的導通をとるための基板間導通用電極109が形成されており、かかる基板間導通用電極109は、共通電位線5cに電気的に接続している。また、基板間導通用電極109と重なる位置には、いわゆる銀点等の基板間導通材109aが配置されており、第1基板10の共通電位線5cと第2基板20の共通電極21とは、基板間導通材109aを介して電気的に接続されている。このため、共通電極21は、第1基板10の側から共通電位Vcomが印加されている。
In the
かかる構成の液晶装置100において、第1基板10の基板本体10w、第2基板20の基板本体20w、画素電極9aおよび共通電極21を透光性導電膜により形成すると、透過型の液晶装置を構成することができる。かかる透過型の液晶装置100の場合、第1基板10および第2基板20のうち、一方側の基板から入射した光が他方側の基板を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。
In the
液晶装置100は、モバイルコンピューター、携帯電話機等といった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、第2基板20には、カラーフィルター(図示せず)や保護膜が形成される。また、液晶装置100では、使用する液晶層50の種類や、ノーマリホワイトモード/ノーマリ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、偏光板等が液晶パネル100pに対して所定の向きに配置される。さらに、液晶装置100は、後述する投射型表示装置(液晶プロジェクター)において、RGB用のライトバルブとして用いることができる。この場合、RGB用の各液晶装置100の各々には、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ので、カラーフィルターは形成されない。
The
本形態において、液晶装置100が、後述する投射型表示装置においてRGB用のライトバルブとして用いられる透過型の液晶装置であって、第2基板20から入射した光が第1基板10を透過して出射される場合を中心に説明する。また、本形態において、液晶装置100は、液晶層50として、誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を用いたVAモードの液晶パネル100pを備えている場合を中心に説明する。
In this embodiment, the
(画素の具体的構成)
図5は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の具体的構成例1の説明図であり、図5(a)、(b)は各々、第1基板10において隣り合う画素の平面図、および図5(a)のF1−F1′線に相当する位置で第1基板10を切断したときの断面図である。図6は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の具体的構成例1における画素構成要素の説明図であり、図6(a)、(b)、(c)、(d)は、右上がりの斜線によって蓄積容量55の形成領域を示す説明図、右上がりの斜線によって第1電極51a(容量線5b)の形成領域を示す説明図、右上がりの斜線によって第2電極53aの形成領域を示す説明図、および右上がりの斜線によってエッチングストッパー層54aの形成領域を示す説明図である。なお、図5(a)および図6では、半導体層1aは細くて短い点線で示し、走査線3aは細い実線で示し、データ線6aおよびそれと同時形成された薄膜は細い一点鎖線で示し、容量線5bは太い実線で示し、画素電極9aは太くて長い破線で示し、第2電極53aは細くて長い破線で示し、エッチングストッパー層54aは太い二点鎖線で示してある。
(Specific pixel configuration)
FIG. 5 is an explanatory diagram of a specific configuration example 1 of the
本形態の液晶装置100においては、図1を参照して説明した構成要素のうち、第1電極51aが容量線5bに相当する。なお、図5および図6においても、図1に示す形態との対応が分かりやすいように、第2電極については符号53aを付し、誘電体膜については符号52を付し、エッチングストッパー層については符号54aを付して説明する。
In the
図5(a)に示すように、第1基板10上には、複数の画素100aの各々に矩形状の画素電極9aが形成されており、各画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6aおよび走査線3aが形成されている。データ線6aおよび走査線3aは各々、直線的に延びており、データ線6aと走査線3aとが交差する領域に画素トランジスター30が形成されている。画素トランジスター30を構成する半導体層1は、データ線6aと重なる位置でデータ線6aに沿って延在した後、途中から走査線3aに沿って延在するように屈曲している。本形態では、データ線6a、走査線3a、画素トランジスター30等により囲まれた領域が、光が透過可能な開口領域100cになっている。
As shown in FIG. 5A, a
また、第1基板10では、走査線3aに沿って容量線5bが延在しており、容量線5bは、隣り合う複数の画素100aに跨って延在している。本形態において、容量線5bは、蓄積容量55の第1電極51aとして用いられている。このため、容量線5bは、全体がITO膜(透光性導電膜)によって構成されている。但し、容量線5bを金属配線により形成し、かかる金属配線に電気的に接続されたITO膜が第1電極51aとして各画素100aに設けられた構成を採用してもよい。
In the
図5および図6において、第1基板10は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体10wの液晶層50側の表面(一方面側)に、画素電極9a、画素スイッチング用の画素トランジスター30、蓄積容量55、および配向膜16等が以下に説明するように構成されている。
5 and 6, the
まず、第1基板10において、複数の画素100aの各々には、半導体層1aを備えた画素トランジスター30が形成されている。半導体層1aは、走査線3aの一部からなるゲート電極3cに対して透光性のゲート絶縁層2を介して対向するチャネル領域1gと、ソース領域1bと、ドレイン領域1cとを備えており、ソース領域1bおよびドレイン領域1cは各々、低濃度領域および高濃度領域を備えている。半導体層1aは、例えば、基板本体10w上に透光性の下地絶縁膜12を介して形成された多結晶シリコン膜等によって構成され、ゲート絶縁層2は、CVD法等により形成された酸化シリコン膜や窒化シリコン膜からなる。また、ゲート絶縁層2は、半導体層1aを熱酸化してなる酸化シリコン膜と、CVD法等により形成された酸化シリコン膜や窒化シリコン膜との2層構造を有する場合もある。走査線3aには、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜が用いられる。
First, in the
走査線3aの上層側には酸化シリコン膜等からなる透光性の層間絶縁膜41が形成されており、層間絶縁膜41の上層には、データ線6aおよびドレイン電極6bが形成されている。データ線6aは、層間絶縁膜41およびゲート絶縁層2を貫通するコンタクトホール7aを介してソース領域1bに電気的に接続され、ドレイン電極6bは、層間絶縁膜41およびゲート絶縁層2を貫通するコンタクトホール7bを介してドレイン領域1cに電気的に接続されている。データ線6aおよびドレイン電極6bは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなる。
A translucent
(蓄積容量55等の構成)
データ線6aおよびドレイン電極6bの上層側には酸化シリコン膜等からなる透光性の層間絶縁膜42が形成されている。層間絶縁膜42の表面には容量線5bが、図1に示す第1電極51aとして形成されており、かかる容量線5b(第1電極51a)はITO膜(透光性導電膜)からなる。このため、層間絶縁膜42は、図1に示す下地40に相当する。なお、層間絶縁膜42の表面は研磨により平坦面になっている。
(Configuration of
A light-transmitting
容量線5bの上層側には誘電体膜52が形成されており、かかる誘電体膜52の表面には第2電極53aが形成されている。本形態において、第2電極53aは、容量線5bと重なる位置に四角形状に形成されている。
A
ここで、誘電体膜52は、実施の形態1で説明した透光性の誘電体膜からなり、本形態では、誘電体膜52として、酸化アルミニウム膜が用いられている。第2電極53aはITO膜(透光性導電膜)からなる。
Here, the
このようにして、本形態では、ITO膜からなる容量線5b(第1電極51a)、酸化アルミニウム膜からなる透光性の誘電体膜52、およびITO膜からなる第2電極53aによって蓄積容量55が構成されている。
Thus, in this embodiment, the
また、第1基板10では、容量線5bと第2電極53aとの層間のうち、誘電体膜52と第2電極53aとの層間には、第2電極53aの端部に全周にわたって重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。ここで、エッチングストッパー層54aは、図1を参照して説明したように、容量線5b(第1電極51a)および第2電極53aのうちの少なくとも一方を構成する透光性導電膜の屈折率に対して±20%の屈折率を有する透光膜からなり、容量線5bまたは第2電極53aと同等の屈折率を備えている。より具体的には、本形態においても、実施の形態1と同様、容量線5bおよび第2電極53aはITO膜からなり、ITO膜の屈折率は1.9である。従って、エッチングストッパー層54aとしては、屈折率が1.52〜2.28(1.9±20%)の透光性絶縁膜が用いられており、かかる透光性絶縁膜としては、上記の絶縁膜が挙げられる。本形態では、エッチングストッパー層54aとして、窒化シリコン膜が用いられている。なお、本形態において、第2電極53aは、一部が容量線3bから張り出しているが、略3辺に相当する端部が容量線3bと重なっている。
In the
本形態において、第2電極53aは、容量線5bにおいて切欠きが形成されている領域等、容量線5bが形成されていない領域において、誘電体膜52および層間絶縁膜42を貫通するコンタクトホール7gを介してドレイン電極6bに電気的に接続されている。
In this embodiment, the
第2電極53aの上層側には酸化シリコン膜等からなる透光性の層間絶縁膜43が形成されており、かかる層間絶縁膜43の表面に透光性の画素電極9aが形成されている。画素電極9aはITO膜(透光性導電膜)からなる。画素電極9aは、層間絶縁膜43を貫通するコンタクトホール7fを介して第2電極53aに電気的に接続されており、画素電極9aは、第2電極53aおよびドレイン電極6bを介してドレイン領域1cに電気的に接続されている。本形態において、層間絶縁膜43の表面は研磨により平坦面になっている。
A translucent
ここで、コンタクトホール7fは、エッチングストッパー層54aと重なる位置に形成されており、かかるエッチングストッパー層54aと重なる領域では、他の領域に比して、層間絶縁膜43の厚さが薄い。すなわち、層間絶縁膜43は、CVD法等により形成された後、表面が研磨されているため、エッチングストッパー層54aと重なる領域では、他の領域に比して、層間絶縁膜43の厚さが薄い。
Here, the
画素電極9aの表面には配向膜16が形成されている。配向膜16は、ポリイミド等の樹脂膜、あるいは酸化シリコン膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜16は、SiOX(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al2O3、In2O3、Sb2O3、Ta2O5等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜(垂直配向膜)であり、配向膜16と画素電極9aとの層間には酸化シリコン膜や窒化シリコン膜等の保護膜17が形成されている。保護膜17は、表面が平坦面になっており、画素電極9aの間に形成された凹部を埋めている。従って、配向膜16は、保護膜17の平坦な表面に形成されている。なお、図4(b)に示す第2基板20側の配向膜26も、配向膜16と同様、ポリイミド等の樹脂膜、あるいは酸化シリコン膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜26は、SiOX(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al2O3、In2O3、Sb2O3、Ta2O5等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜(垂直配向膜)であり、配向膜26と共通電極21との層間に酸化シリコン膜や窒化シリコン膜等の保護膜(図示せず)が形成されている。かかる配向膜16、26は、液晶層50に用いた誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を垂直配向させ、液晶パネル100pは、ノーマリブラックのVAモードとして動作する。
An
(本例の主な効果)
以上説明したように、本形態の液晶装置100において、画素トランジスター30の上側には蓄積容量55が形成されており、かかる蓄積容量55では、容量線5b(第1電極51a)、誘電体膜52および第2電極53aが透光性を備えている。このため、蓄積容量55が形成されている領域も光が透過するので、画素100aにおいて蓄積容量55が形成されている領域も開口領域100cとして利用することができる。それ故、画像の高精細化等を図る目的で、画素ピッチを狭めて画素数を増やした場合でも、画素開口率が高いので、表示光量を増大させることができ、明るい画像を表示することができる。
(Main effects of this example)
As described above, in the
また、本形態では、容量線5bと第2電極53aとの層間のうち、誘電体膜52と第2電極53aとの層間には、第2電極53aの端部に全周にわたって重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。このため、蓄積容量51の端部では、第2電極53aを形成する際のドライエッチング時にオーバーエッチングが発生しても、容量線5bと第2電極53aの端部との間には、窒化シリコン膜からなる絶縁性のエッチングストッパー層54a、および酸化アルミニウム膜からなる絶縁性の誘電体膜52が介在するので、容量線5bと第2電極53aの端部とが導電性の異物によって短絡するのを防止することができる。
In the present embodiment, the etching stopper layer that overlaps the entire periphery of the end portion of the
さらに、本形態では、エッチングストッパー層54aは、容量線5bおよび第2電極53aを構成するITO膜と同等の屈折率を備えたエッチングストッパー用絶縁膜(窒化シリコン膜)からなる。このため、図1を参照して説明したように、エッチングストッパー層54a周辺から出射される表示光の光量が、表示光の干渉が原因で大幅に低下することを防止することができる。
Furthermore, in this embodiment, the
また、本形態では、エッチングストッパー層54aは、誘電体膜52と第2電極53aとの層間に設けられているため、蓄積容量51の端部では、ドライエッチング時、オーバーエッチングが発生して、容量線5bと第2電極53aの端部との間には、エッチングストッパー層54aに加えて、誘電体膜52が必ず残ることになる。それ故、エッチングストッパー層54aについては、絶縁材料および導電材料のいずれであってもよいという利点がある。
In this embodiment, since the
さらに、本形態では、第2電極53aの上層側には、表面が平坦な層間絶縁膜43が形成されており、かかる層間絶縁膜43には、エッチングストッパー層54aと重なる位置に、画素電極9aと第2電極53aとを電気的に接続するコンタクトホール7fが形成されている。このようなエッチングストッパー層54aと重なる領域では、他の領域に比して、層間絶縁膜43の厚さが薄いため、コンタクトホール7fを層間絶縁膜43に容易に形成することができる。
Furthermore, in this embodiment, an
[実施の形態1に係る液晶装置100の具体的構成例2]
図7は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の具体的構成例2の説明図であり、図7(a)、(b)は各々、第1基板10において隣り合う画素の平面図、および図7(a)のF2−F2′線に相当する位置で第1基板10を切断したときの断面図である。図8は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の具体的構成例2における画素構成要素の説明図であり、図8(a)、(b)、(c)、(d)は、右上がりの斜線によって蓄積容量55の形成領域を示す説明図、右上がりの斜線によって第1電極51a(容量線5b)の形成領域を示す説明図、右上がりの斜線によって第2電極53a(画素電極9a)の形成領域を示す説明図、および右上がりの斜線によってエッチングストッパー層54aの形成領域を示す説明図である。なお、図7(a)および図8では、半導体層1aは細くて短い点線で示し、走査線3aは細い実線で示し、データ線6aおよびそれと同時形成された薄膜は細い一点鎖線で示し、容量線5bは太い実線で示し、画素電極9aは太くて長い破線で示し、エッチングストッパー層54aは太い二点鎖線で示してある。
[Specific Configuration Example 2 of
7 is an explanatory diagram of a specific configuration example 2 of the
本形態の液晶装置100においては、図1を参照して説明した構成要素のうち、第1電極51aが容量線5bに相当し、第2電極53aが画素電極9aに相当する。なお、図7および図8においても、図1と同様、誘電体膜については符号52を付し、エッチングストッパー層については符号54aを付して説明する。また、本例の基本的な構成は、図3〜図6を参照して説明した構成例と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
In the
図7および図8に示すように、本形態の液晶装置100に用いた第1基板10でも、構成例1と同様、複数の画素100aの各々に矩形状の画素電極9aが形成されており、各画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6aおよび走査線3aが形成されている。データ線6aおよび走査線3aは各々、直線的に延びており、データ線6aと走査線3aとが交差する領域に画素トランジスター30が形成されている。本形態では、データ線6a、走査線3a、画素トランジスター30等により囲まれた領域が、光が透過可能な開口領域100cになっている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
また、第1基板10では、走査線3aに沿って容量線5bが延在しており、容量線5bは、隣り合う複数の画素100aに跨って延在している。本形態において、容量線5bは、蓄積容量55の第1電極51aとして用いられている。このため、容量線5bは、全体がITO膜(透光性導電膜)によって構成されている。但し、容量線5bを金属配線により形成し、かかる金属配線に電気的に接続されたITO膜が第1電極51aとして各画素100aに設けられた構成を採用してもよい。
In the
第1基板10は、図5および図6を参照して説明した構成例1と同様、複数の画素100aの各々には、半導体層1aを備えた画素トランジスター30が形成されている。また、走査線3aの上層側には酸化シリコン膜等からなる透光性の層間絶縁膜41が形成されており、層間絶縁膜41の上層には、データ線6aおよびドレイン電極6bが形成されている。データ線6aおよびドレイン電極6bの上層側には酸化シリコン膜等からなる透光性の層間絶縁膜42が形成されており、層間絶縁膜42の表面は、研磨により平坦面になっている。
In the
層間絶縁膜42の表面には容量線5bが、図1に示す第1電極51aとして形成されており、かかる容量線5b(第1電極51a)はITO膜(透光性導電膜)からなる。このため、層間絶縁膜42は、図1に示す下地40に相当する。
A
容量線5bの上層側には誘電体膜52が形成されている。本形態において、誘電体膜52は、実施の形態1で説明した透光性の誘電体膜からなり、本形態では、誘電体膜52として、酸化アルミニウム膜が用いられている。
A
誘電体膜52の表面には、ITO膜からなる画素電極9aが形成されており、画素電極9aは、第2電極53aとして、誘電体膜52を介して容量線5bに対向している。
A
このようにして、本形態では、ITO膜からなる容量線5b(第1電極51a)、酸化アルミニウム膜からなる透光性の誘電体膜52、およびITO膜から画素電極9a(第2電極53a)によって蓄積容量55が構成されている。
Thus, in this embodiment, the
また、第1基板10では、容量線5b(第1電極51a)と画素電極9a(第2電極53a)との層間のうち、誘電体膜52と画素電極9aとの層間には、画素電極9aの端部に全周にわたって重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。ここで、エッチングストッパー層54aは、容量線5bおよび画素電極9aのうちの少なくとも一方を構成する透光性導電膜の屈折率に対して±20%の屈折率を有する透光膜からなり、容量線5bまたは画素電極9aと同等の屈折率を備えている。より具体的には、本形態においても、実施の形態1と同様、容量線5bおよび画素電極9aはITO膜からなり、ITO膜の屈折率は1.9である。従って、エッチングストッパー層54aとしては、屈折率が1.52〜2.28(1.9±20%)の透光性絶縁膜が用いられており、かかる透光性絶縁膜としては、上記の絶縁膜が挙げられる。本形態では、エッチングストッパー層54aとして、窒化シリコン膜が用いられている。なお、本形態では、エッチングストッパー層54aは、画素電極9aの端部に全周にわたって重なるように形成されているため、隣り合う画素100aの境界に沿って形成されており、隣り合う画素電極9aの端部に跨るように形成されている。
In the
本形態において、画素電極9aは、容量線5bにおいて切欠きが形成されている領域等、容量線5bが形成されていない領域において、誘電体膜52および層間絶縁膜42を貫通するコンタクトホール7hを介してドレイン電極6bに電気的に接続されている。なお、画素電極9aの表面には、斜方蒸着膜からなる配向膜16(無機配向膜/垂直配向膜)が形成されている。保護膜17は、表面が平坦面になっており、画素電極9aの間に形成された凹部を埋めている。従って、配向膜16は、保護膜17の平坦な表面に形成されている。
In this embodiment, the
(本例の主な効果)
以上説明したように、本形態の液晶装置100において、画素トランジスター30の上側には蓄積容量55が形成されており、かかる蓄積容量55では、容量線5b(第1電極51a)、誘電体膜52および第2電極53aが透光性を備えている。このため、蓄積容量55が形成されている領域も光が透過するので、画素100aにおいて蓄積容量55が形成されている領域を開口領域100cとして利用することができる。それ故、画像の高精細化等を図る目的で、画素ピッチを狭めて画素数を増やした場合でも、画素開口率が高いので、表示光量を増大させることができ、明るい画像を表示することができる。
(Main effects of this example)
As described above, in the
また、容量線5bと画素電極9aとの層間のうち、誘電体膜52と画素電極9aとの層間には、画素電極9aの端部に全周にわたって重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。このため、蓄積容量51の端部では、画素電極9aを形成する際のドライエッチング時、オーバーエッチングになっても、容量線5bと画素電極9aの端部との間には、窒化シリコン膜からなる絶縁性のエッチングストッパー層54a、および酸化アルミニウム膜からなる絶縁性の誘電体膜52が介在するので、容量線5bと画素電極9aの端部とが導電性の異物によって短絡するのを防止することができる。
An
さらに、本形態では、エッチングストッパー層54aは、容量線5bおよび画素電極9aを構成するITO膜と同等の屈折率を備えたエッチングストッパー用絶縁膜(窒化シリコン膜)からなる。このため、図1を参照して説明したように、エッチングストッパー層54a周辺から出射される表示光の光量が、表示光の干渉が原因で大幅に低下することを防止することができる。
Furthermore, in this embodiment, the
また、本形態では、エッチングストッパー層54aは、誘電体膜52と画素電極9aとの層間に設けられているため、蓄積容量51の端部では、ドライエッチング時、オーバーエッチングが発生して、容量線5bと第2電極53aの端部との間には、エッチングストッパー層54aに加えて、誘電体膜52が必ず残ることになる。それ故、エッチングストッパー層54aについては、絶縁材料および導電材料のいずれであってもよいという利点がある。
In this embodiment, since the
[実施の形態2に係る液晶装置100の具体的構成例1]
図9は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置100の具体的構成例1の説明図であり、図9(a)、(b)は各々、第1基板10において隣り合う画素の平面図、および図9(a)のF3−F3′線に相当する位置で第1基板10を切断したときの断面図である。なお、図9(a)では、図5(a)と同様、半導体層1aは細くて短い点線で示し、走査線3aは細い実線で示し、データ線6aおよびそれと同時形成された薄膜は細い一点鎖線で示し、容量線5bは太い実線で示し、画素電極9aは太くて長い破線で示し、第2電極53aは細くて長い破線で示し、エッチングストッパー層54aは太い二点鎖線で示してある。また、本例の基本的な構成は、図3〜図6を参照して説明した構成例と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
[Specific Configuration Example 1 of
9 is an explanatory diagram of a specific configuration example 1 of the
図9(a)、(b)に示すように、本形態の液晶装置100に用いた第1基板10でも、図3〜図6を参照して説明した構成例と同様、蓄積容量55では、容量線5b(第1電極51a)、誘電体膜52および第2電極53aが透光性を備えている。また、容量線5bと第2電極53aとの層間には、第2電極53aの端部に全周にわたって重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。かかるエッチングストッパー層54aは、容量線5bおよび第2電極53aを構成するITO膜と同等の屈折率を備えた窒化シリコン膜からなる。
As shown in FIGS. 9A and 9B, even in the
ここで、エッチングストッパー層54aは、図3〜図6を参照して説明した構成例と違って、容量線5bと誘電体膜52との層間に構成されている。その他の構成は、図3〜図6を参照して説明した構成例と同様であるため、説明を省略する。
Here, unlike the configuration example described with reference to FIGS. 3 to 6, the
かかる構成の液晶装置100でも、図3〜図6を参照して説明した構成例と略同様な効果を奏する。但し、エッチングストッパー層54aは、容量線3bと誘電体膜52との層間に設けられているため、蓄積容量51の端部では、ドライエッチング時、オーバーエッチングが発生すると、誘電体膜52が除去されてしまう。それ故、エッチングストッパー層54aについては、絶縁材料を用いる必要がある。
The
[実施の形態2に係る液晶装置100の具体的構成例2]
図10は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置100の具体的構成例2の説明図であり、図10(a)、(b)は各々、第1基板10において隣り合う画素の平面図、および図10(a)のF4−F4′線に相当する位置で第1基板10を切断したときの断面図である。なお、図10(a)では、図7(a)と同様、半導体層1aは細くて短い点線で示し、走査線3aは細い実線で示し、データ線6aおよびそれと同時形成された薄膜は細い一点鎖線で示し、容量線5bは太い実線で示し、画素電極9aは太くて長い破線で示し、エッチングストッパー層54aは太い二点鎖線で示してある。また、本例の基本的な構成は、図7および図8を参照して説明した構成例と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
[Specific Configuration Example 2 of
FIG. 10 is an explanatory diagram of a specific configuration example 2 of the
図10(a)、(b)に示すように、本形態の液晶装置100に用いた第1基板10でも、図7および図8を参照して説明した構成例と同様、蓄積容量55では、容量線5b(第1電極51a)、誘電体膜52および画素電極9a(第2電極53a)が透光性を備えている。また、容量線5bと画素電極9aとの層間には、画素電極9aの端部に全周にわたって重なるエッチングストッパー層54aが設けられている。かかるエッチングストッパー層54aは、容量線5bおよび画素電極9aを構成するITO膜と同等の屈折率を備えた窒化シリコン膜からなる。
As shown in FIGS. 10A and 10B, even in the
ここで、エッチングストッパー層54aは、図7および図8を参照して説明した構成例と違って、容量線5bと誘電体膜52との層間に構成されている。その他の構成は、図7および図8を参照して説明した構成例と同様であるため、説明を省略する。
Here, unlike the configuration example described with reference to FIGS. 7 and 8, the
かかる構成の液晶装置100でも、図3〜図6を参照して説明した構成例と略同様な効果を奏する。但し、エッチングストッパー層54aは、容量線5bと誘電体膜52との層間に設けられているため、蓄積容量51の端部では、ドライエッチング時、オーバーエッチングが発生すると、誘電体膜52が除去されてしまう。それ故、エッチングストッパー層54aについては、絶縁材料を用いる必要がある。
The
[実施の形態3、4に係る液晶装置100の具体的構成例]
実施の形態1、2に係る液晶装置100の具体的構成例では、エッチングストッパー層54aとして透光膜を用いたが、実施の形態3、4で説明したように、エッチングストッパー層54aとして、光吸収性の遮光膜を用いてもよい。かかる構成によれば、エッチングストッパー層54aに向けて進行した光は、エッチングストッパー層54aで遮光される。このため、エッチングストッパー層54aの周辺では、エッチングストッパー層54aを通過する光と、エッチングストッパー層54aを通過しない光との干渉が発生しないので、エッチングストッパー層54a周辺から出射される表示光の光量低下を防止することができる。
[Specific Configuration Example of
In the specific configuration example of the
[液晶装置への他の適用例]
上記実施の形態では、下層側の第1電極51aが容量線5bあるいは容量線5bに電気的に接続する電極であって、上層側の第2電極53aが画素電極9a自身または画素電極9aに電気的に接続する電極であった。但し、下層側の第1電極51aが画素電極9aに電気的に接続する電極であって、上層側の第2電極53aが容量線5bまたは容量線5bに電気的に接続する電極である場合に本発明を適用してもよい。
[Other application examples to liquid crystal devices]
In the above embodiment, the
[他の実施の形態]
上記実施の形態1、2においては、第2電極53aの端部に対して全周で重なるようにエッチングストッパー層54aを設けたが、第2電極53aと第1電極51aとの位置関係等によって、第2電極53aの一部の端部が第1電極51aと重なり、他の端部が第1電極51aと重ならない場合がある。このような場合、第2電極53aの端部のうち、第1電極51aと重なる端部のみに対してエッチングストッパー層54aを設けてもよい。かかる構成によれば、エッチングストッパー層54aに起因する表示光量の低下を最小限に抑えることができる。また、上記実施の形態1、2において、エッチングストッパー層54aの光学特性として屈折率が第1電極51aあるいは第2電極53aが同等であるとしたが、さらに、エッチングストッパー層54aの吸収係数が第1電極51aあるいは第2電極53aの吸収係数以下であることが好ましい。すなわち、エッチングストッパー層54aは、第1電極51aあるいは第2電極53aに比して同等以上の光透過性を有している。かかる構成によれば、エッチングストッパー層54aを透過する光の減衰を低く抑えることができる。
[Other embodiments]
In the first and second embodiments, the
[電子機器への搭載例]
上述した実施形態に係る液晶装置100を適用した電子機器について説明する。図11は、本発明を適用した液晶装置を用いた投射型表示装置の概略構成図である。
[Example of mounting on electronic devices]
An electronic apparatus to which the
図11に示す投射型表示装置110は、観察者側に設けられたスクリーン111に光を照射し、このスクリーン111で反射した光を観察する、いわゆる投影型の投射型表示装置である。投射型表示装置110は、光源112を備えた光源部130と、ダイクロイックミラー113、114と、液晶ライトバルブ115〜117(液晶装置100)と、投射光学系118と、クロスダイクロイックプリズム119と、リレー系120とを備えている。
A projection
光源112は、赤色光、緑色光及び青色光を含む光を供給する超高圧水銀ランプで構成されている。ダイクロイックミラー113は、光源112からの赤色光を透過させると共に緑色光及び青色光を反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー114は、ダイクロイックミラー113で反射された緑色光及び青色光のうち青色光を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。このように、ダイクロイックミラー113、114は、光源112から出射した光を赤色光と緑色光と青色光とに分離する色分離光学系を構成する。
The
ここで、ダイクロイックミラー113と光源112との間には、インテグレーター121及び偏光変換素子122が光源112から順に配置されている。インテグレーター121は、光源112から照射された光の照度分布を均一化する構成となっている。また、偏光変換素子122は、光源112からの光を例えばs偏光のような特定の振動方向を有する偏光にする構成となっている。
Here, between the
液晶ライトバルブ115は、ダイクロイックミラー113を透過して反射ミラー123で反射した赤色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置100である。液晶ライトバルブ115は、λ/2位相差板115a、第1偏光板115b、液晶パネル115c及び第2偏光板115dを備えている。ここで、液晶ライトバルブ115に入射する赤色光は、ダイクロイックミラー113を透過しても光の偏光は変化しないことから、s偏光のままである。
The liquid crystal
λ/2位相差板115aは、液晶ライトバルブ115に入射したs偏光をp偏光に変換する光学素子である。また、第1偏光板115bは、s偏光を遮断してp偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル115cは、p偏光を画像信号に応じた変調によってs偏光(中間調であれば円偏光又は楕円偏光)に変換する構成となっている。さらに、第2偏光板115dは、p偏光を遮断してs偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ115は、画像信号に応じて赤色光を変調し、変調した赤色光をクロスダイクロイックプリズム119に向けて射出する構成となっている。
The λ / 2
なお、λ/2位相差板115a及び第1偏光板115bは、偏光を変換させない透光性のガラス板115eに接した状態で配置されており、λ/2位相差板115a及び第1偏光板115bが発熱によって歪むのを回避することができる。
Note that the λ / 2
液晶ライトバルブ116は、ダイクロイックミラー113で反射した後にダイクロイックミラー114で反射した緑色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置100である。そして、液晶ライトバルブ116は、液晶ライトバルブ115と同様に、第1偏光板116b、液晶パネル116c及び第2偏光板116dを備えている。液晶ライトバルブ116に入射する緑色光は、ダイクロイックミラー113、114で反射されて入射するs偏光である。第1偏光板116bは、p偏光を遮断してs偏光を透過させる偏光板である。また、液晶パネル116cは、s偏光を画像信号に応じた変調によってp偏光(中間調であれば円偏光又は楕円偏光)に変換する構成となっている。そして、第2偏光板116dは、s偏光を遮断してp偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ116は、画像信号に応じて緑色光を変調し、変調した緑色光をクロスダイクロイックプリズム119に向けて射出する構成となっている。
The liquid crystal light valve 116 is a transmissive
液晶ライトバルブ117は、ダイクロイックミラー113で反射し、ダイクロイックミラー114を透過した後でリレー系120を経た青色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置100である。そして、液晶ライトバルブ117は、液晶ライトバルブ115、116と同様に、λ/2位相差板117a、第1偏光板117b、液晶パネル117c及び第2偏光板117dを備えている。ここで、液晶ライトバルブ117に入射する青色光は、ダイクロイックミラー113で反射してダイクロイックミラー114を透過した後にリレー系120の後述する2つの反射ミラー125a、125bで反射することから、s偏光となっている。
The liquid crystal
λ/2位相差板117aは、液晶ライトバルブ117に入射したs偏光をp偏光に変換する光学素子である。また、第1偏光板117bは、s偏光を遮断してp偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル117cは、p偏光を画像信号に応じた変調によってs偏光(中間調であれば円偏光又は楕円偏光)に変換する構成となっている。さらに、第2偏光板117dは、p偏光を遮断してs偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ117は、画像信号に応じて青色光を変調し、変調した青色光をクロスダイクロイックプリズム119に向けて射出する構成となっている。なお、λ/2位相差板117a及び第1偏光板117bは、ガラス板117eに接した状態で配置されている。
The λ / 2
リレー系120は、リレーレンズ124a、124bと反射ミラー125a、125bとを備えている。リレーレンズ124a、124bは、青色光の光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。ここで、リレーレンズ124aは、ダイクロイックミラー114と反射ミラー125aとの間に配置されている。また、リレーレンズ124bは、反射ミラー125a、125bの間に配置されている。反射ミラー125aは、ダイクロイックミラー114を透過してリレーレンズ124aから出射した青色光をリレーレンズ124bに向けて反射するように配置されている。また、反射ミラー125bは、リレーレンズ124bから出射した青色光を液晶ライトバルブ117に向けて反射するように配置されている。
The
クロスダイクロイックプリズム119は、2つのダイクロイック膜119a、119bをX字型に直交配置した色合成光学系である。ダイクロイック膜119aは青色光を反射して緑色光を透過する膜であり、ダイクロイック膜119bは赤色光を反射して緑色光を透過する膜である。したがって、クロスダイクロイックプリズム119は、液晶ライトバルブ115〜117のそれぞれで変調された赤色光と緑色光と青色光とを合成し、投射光学系118に向けて射出するように構成されている。
The cross
なお、液晶ライトバルブ115、117からクロスダイクロイックプリズム119に入射する光はs偏光であり、液晶ライトバルブ116からクロスダイクロイックプリズム119に入射する光はp偏光である。このようにクロスダイクロイックプリズム119に入射する光を異なる種類の偏光としていることで、クロスダイクロイックプリズム119において各液晶ライトバルブ115〜117から入射する光を合成できる。ここで、一般に、ダイクロイック膜119a、119bはs偏光の反射特性に優れている。このため、ダイクロイック膜119a、119bで反射される赤色光及び青色光をs偏光とし、ダイクロイック膜119a、119bを透過する緑色光をp偏光としている。投射光学系118は、投影レンズ(図示略)を有しており、クロスダイクロイックプリズム119で合成された光をスクリーン111に投射するように構成されている。
Note that light incident on the cross
(他の投射型表示装置)
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するLED光源等を用い、かかるLED光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
(Other projection display devices)
In addition, about a projection type display apparatus, you may comprise the LED light source etc. which radiate | emit the light of each color as a light source part, and supply each color light radiate | emitted from this LED light source to another liquid crystal device. .
(他の電子機器)
本発明を適用した液晶装置100については、上記の電子機器の他にも、携帯電話機、情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)、デジタルカメラ、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等の電子機器において直視型表示装置として用いてもよい。
(Other electronic devices)
As for the
5b・・容量線、9a・・画素電極、10・・第1基板、20・・第2基板、21・・共通電極、30・・画素トランジスター、50・・液晶層、51a・・第1電極、52・・誘電体膜、53a・・第2電極、54a・・エッチングストッパー層、55・・蓄積容量、100・・液晶装置、100a・・画素、100c・・開口領域 5b..Capacitance line, 9a..Pixel electrode, 10..First substrate, 20..Second substrate, 21..Common electrode, 30..Pixel transistor, 50..Liquid crystal layer, 51a..First electrode , 52 .. Dielectric film, 53 a .. Second electrode, 54 a .. Etching stopper layer, 55 .. Storage capacity, 100 .. Liquid crystal device, 100 a .. Pixel, 100 c.
Claims (10)
前記開口領域で透光性の第1電極、透光性の誘電体膜、および透光性の第2電極が順に積層された蓄積容量と、
前記第1電極および前記第2電極のうちの少なくとも一方を構成する透光性導電膜の屈折率に対して±20%の屈折率を有する透光膜からなり、前記第1電極と前記第2電極との層間において前記第2電極の端部に重なるエッチングストッパー層と、
を有していることを特徴とする液晶装置。 A plurality of pixels having an aperture region through which light can be transmitted;
A storage capacitor in which a transparent first electrode, a transparent dielectric film, and a transparent second electrode are sequentially stacked in the opening region;
It consists of a translucent film having a refractive index of ± 20% with respect to the refractive index of the translucent conductive film constituting at least one of the first electrode and the second electrode, and the first electrode and the second electrode An etching stopper layer overlapping the end of the second electrode between the layers between the electrodes;
A liquid crystal device comprising:
前記エッチングストッパー層は、窒素を含んだシリコン化合物であることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。 The first electrode and the second electrode are both ITO films,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the etching stopper layer is a silicon compound containing nitrogen.
前記開口領域で透光性の第1電極、透光性の誘電体膜、および透光性の第2電極が順に積層された蓄積容量と、
前記第1電極と前記第2電極との層間において前記第2電極の端部に重なる遮光性のエッチングストッパー層と、
を有していることを特徴とする液晶装置。 A plurality of pixels having an aperture region through which light can be transmitted;
A storage capacitor in which a transparent first electrode, a transparent dielectric film, and a transparent second electrode are sequentially stacked in the opening region;
A light-shielding etching stopper layer overlapping an end of the second electrode between the first electrode and the second electrode;
A liquid crystal device comprising:
前記第1電極は、前記複数の画素のうち、隣り合う複数の画素に跨って延在する容量線であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の液晶装置。 A translucent pixel electrode electrically connected to the second electrode on the upper layer side of the second electrode;
6. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the first electrode is a capacitor line extending across a plurality of adjacent pixels among the plurality of pixels. 6.
当該層間絶縁膜には、前記エッチングストッパー層と重なる位置に前記第2電極と前記画素電極とを電気的に接続するコンタクトホールが形成されていることを特徴とする請求項6に記載の液晶装置。 A light-transmitting interlayer insulating film having a flat surface is provided between the second electrode and the pixel electrode.
7. The liquid crystal device according to claim 6, wherein a contact hole for electrically connecting the second electrode and the pixel electrode is formed in the interlayer insulating film at a position overlapping the etching stopper layer. .
前記第1電極は、前記複数の画素のうち、隣り合う複数の画素に跨って延在する容量線であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の液晶装置。 The second electrode is a pixel electrode;
6. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the first electrode is a capacitor line extending across a plurality of adjacent pixels among the plurality of pixels. 6.
当該画素トランジスターより上層側に前記蓄積容量が設けられていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の液晶装置。 The pixel includes a pixel transistor,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the storage capacitor is provided on an upper layer side than the pixel transistor.
前記液晶装置に供給される光を出射する光源部と、
前記液晶装置によって変調された光を投射する投射光学系と、
を有していることを特徴とする投射型表示装置。 A projection type display device comprising the liquid crystal device according to any one of claims 1 to 9,
A light source unit for emitting light supplied to the liquid crystal device;
A projection optical system for projecting light modulated by the liquid crystal device;
A projection display device characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010229319A JP2012083514A (en) | 2010-10-12 | 2010-10-12 | Liquid crystal device and projection type display device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010229319A JP2012083514A (en) | 2010-10-12 | 2010-10-12 | Liquid crystal device and projection type display device |
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JP (1) | JP2012083514A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016080809A (en) * | 2014-10-15 | 2016-05-16 | セイコーエプソン株式会社 | Electro-optic device, method for manufacturing electro-optic device, and electronic equipment |
-
2010
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