JP3374911B2 - 透過液晶パネル、画像表示装置、パネル製造方法 - Google Patents
透過液晶パネル、画像表示装置、パネル製造方法Info
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Description
線が透過される透過液晶パネル、この透過液晶パネルを
利用してスクリーンに画像を表示する画像表示装置、透
過液晶パネルを製造するパネル製造方法、に関する。
を表示する画像表示装置が、液晶プロジェクタやプロジ
ェクションテレビとして実用化されている。このような
画像表示装置は、一般的に光源と透過液晶パネルとスク
リーンとを具備しており、光源が出射する光線を透過液
晶パネルに透過させてスクリーンに照射する。
来例を図10を参照して以下に説明する。なお、同図は
透過液晶パネルである液晶ライトバルブの要部を示す縦
断正面図である。また、ここでは説明を簡略化するた
め、液晶ライトバルブの各種層膜の積層方向において、
同図に示すように、便宜的に回路側を下方と呼称すると
ともに液晶側を上方と呼称する。
示する液晶ライトバルブ100は、透明基板101、多
数の下部遮光膜102、多数の薄膜トランジスタである
TFT(Thin Film Transistor)103、複数のゲート電
極(図示せず)、複数のドレイン電極(図示せず)、複数の
データ電極104、複数の上部金属膜105、平坦化層
106、多数の個別電極107、封入液晶108、共通
電極109、対向基板110、等を主要部分として具備
している。
ラス基板からなり、その上面に複数の下部遮光膜102
が積層されている。この下部遮光膜102は、高耐熱性
かつ低透光性のWSi(タングステンシリサイド)からな
り、下側から斜め上方への迷光から多数のTFT103
を個々に遮光する層厚およびパターンに形成されてい
る。
介して下部遮光膜102の上方に位置しており、ソース
領域とドレイン領域とが形成されている(図示せず)。そ
のソース領域にはデータ電極104が接続されており、
ドレイン領域にはドレイン電極(図示せず)が接続されて
いる。TFT103のゲート電極(図示せず)は、図面を
左右方向に通過するパターンの金属層からなり、TFT
103の略上面に位置している。
通するパターンのアルミニウム層からなり、層間絶縁膜
112を介してTFT103より上方に配置されてい
る。つまり、ゲート電極およびデータ電極104で行列
電極が形成されており、その交点の位置に多数のTFT
103が個々に配列されている。
介してデータ電極104の上方に位置する高反射性のア
ルミニウム層からなり、データ電極104をシールドす
る層厚およびパターンに形成されている。平坦化層10
6は、ポリイミド等の絶縁性の有機樹脂で上部金属膜1
05上に積層されており、その表面が平坦に形成されて
いる。
の上面に形成された多数のITO(Indium Tin Oxide)層
からなり、多数のTFT103のドレイン電極に個々に
接続されている。より詳細には、前述のようにゲート電
極およびデータ電極104で行列電極が形成されている
ので、この行列電極で区分されて前後左右に配列された
多数の矩形区間がドットマトリクスの多数の表示画素に
対応している。そして、この多数の表示画素ごとに多数
の個別電極107が個々に形成されており、この個別電
極107がコンタクトホール(図示せず)を介して多数の
TFT103に個々に接続されている。
ラス基板からなり、スペーサ部材(図示せず)などにより
平坦化層106の上方に所定の間隙を介して配置されて
いる。共通電極109もITO層からなり、対向基板1
10の下面に一様に形成されている。封入液晶108
は、平坦化層106と対向基板110との間隙に封入さ
れた液晶からなり、個別電極107と共通電極109に
より電界が印加される。
ライトバルブ100は、その外周部分に周辺回路(図示
せず)が形成されており、この周辺回路がゲート電極と
データ電極104とでTFT103にマトリクス接続さ
れている。さらに、下部遮光膜102は接地されてお
り、上部金属膜105は周辺回路の配線にも流用されて
いる。
0は、光源やスクリーンとともに画像表示装置(図示せ
ず)の一部として利用される。このような画像表示装置
では、光源の光路上に液晶ライトバルブ100を介して
スクリーンが配置されており、光源が出射する光線が液
晶ライトバルブ100に上方から照射される。
ブ100の周辺回路に画像データをデータ入力するの
で、この周辺回路は画像データに対応した駆動信号をゲ
ート電極とデータ電極104とからTFT103まで出
力する。これでマトリクス配列されている多数のTFT
103が個々にオン/オフされるので、オン状態のTF
T103に接続されている個別電極107のみ駆動電圧
が印加される。
ットマトリクスの画像に対応して制御されるので、液晶
ライトバルブ100を上方から下方に透過する光線がス
クリーンに照射されることにより、このスクリーンにド
ットマトリクスの画像が表示されることになる。
TFT103により封入液晶108をアクティブマトリ
クス方式で駆動するので、この液晶ライトバルブ100
を利用した画像表示装置は、クロストークが発生しない
ドットマトリクスの画像を高精細に表示することができ
る。
は、データ電極104を上部金属膜105でシールドし
ているので、データ電極104に電磁ノイズが侵入して
TFT103に誤動作が発生することも防止されてい
る。しかも、この上部金属膜105は周辺回路の配線に
も利用されているので、この配線を新規に形成する必要
がない。
ed Drain-Source)領域(図示せず)がポリシリコンからな
るので、そこに光線が入射するとリーク電流が発生して
動作特性が阻害されることになる。液晶ライトバルブ1
00は、上方から下方に光線が透過されるので、前述の
上部金属膜105には、TFT103に上方から入射す
る光線を遮光する機能も受け持たされている。
ルブ100では、上方から下方に透過される光線が内部
反射されて迷光となることがある。しかし、上述の液晶
ライトバルブ100では、TFT103より下方に下部
遮光膜102が形成されているので、下方の透明基板1
01の下面で反射されて斜め上方に向かう迷光がTFT
103に直接に入射することが防止されている。
ブ100では、封入液晶108をTFT103によりア
クティブマトリクス方式で駆動することができ、そのT
FT103に光線が入射することが上部金属膜105と
下部遮光膜102とで防止されている。
104のシールドとして機能する上部金属膜105は、
アルミニウムの層膜からなるため、その粒子の境界に微
細な間隙が存在する。このため、上部金属膜105は、
実際には入射する光線を良好に反射するが、光線の透過
を良好に遮断することは困難である。
05を透過した光線がTFT103に入射することが発
生しており、TFT103の動作特性が阻害されてい
る。これを防止するためには、上部金属膜105の膜厚
を増大させれば良いが、これでは平坦化層106の表面
の平滑性が悪化して開口率が低下することになる。
タ電極104もアルミニウムからなるため、入射する光
線を良好に反射するが透過を良好に遮断することは困難
である。下部遮光膜102は、その上部に位置するTF
T103の製造過程で高温に加熱されるため、高耐熱性
で低透光性のWSiで形成されているが、このWSiは入
射する光線を良好に反射する。
反射されて斜め上方に向かう迷光が、上部金属膜105
やデータ電極104の下面と下部遮光膜102の上面と
で多重反射されてTFT103に入射することも発生し
ており、これもTFT103の動作特性を阻害してい
る。
たものであり、薄膜トランジスタに光線が入射すること
が良好に防止されている透過液晶パネル、この透過液晶
パネルを利用して画像を良好に表示する画像表示装置、
薄膜トランジスタに光線が入射することが良好に防止さ
れている透過液晶パネルを製造するパネル製造方法、の
少なくとも一つを提供することを目的とする。
パネルは、絶縁性の透明基板より上方に、高耐熱性かつ
低透光性の下部遮光膜と、データ電極とゲート電極とド
レイン電極とが接続されている薄膜トランジスタと、前
記データ電極をシールドする高反射性の上部金属膜と、
上面が平坦化されている平坦化層と、前記薄膜トランジ
スタのドレイン電極に接続されている個別電極と、この
個別電極を介して前記薄膜トランジスタにより駆動され
る封入液晶と、この封入液晶を介して前記個別電極と対
向している共通電極と、この共通電極が下面に形成され
ていて前記封入液晶を封入している透明な対向基板と、
が少なくとも順番に位置しており、上方から下方に光線
が透過される透過液晶パネルであって、前記上部金属膜
より低透光性かつ低反射性の光遮断膜が前記上部金属膜
の下面に同一パターンで直接に積層されており、前記下
部遮光膜より低反射性かつ高耐熱性の光吸収膜が前記下
部遮光膜の上面に同一パターンで直接に積層されてお
り、前記上部金属膜および前記光遮断膜が前記下部遮光
膜および前記光吸収膜より幅広に形成されている。
入液晶の透光性の有無が薄膜トランジスタにより制御さ
れるので、透光性の画像をアクティブマトリクス方式で
生成することができ、上方から下方に透過される光線を
画像に対応した状態に規制することができる。薄膜トラ
ンジスタの上方には上部金属膜が位置しているので、薄
膜トランジスタに上方から入射する光線が上部金属膜に
より制限されている。ただし、この上部金属膜を透過す
る光線も発生するが、この上部金属膜の下面には光遮断
膜が位置している。この光遮断膜は低透光性なので、上
部金属膜を透過して薄膜トランジスタに向かう光線が遮
光される。さらに、光遮断膜は低反射性なので、上部金
属膜を透過した光線が光遮断膜の上面と上部金属膜の下
面とで多重反射されて迷光となることも防止されてい
る。また、薄膜トランジスタの下方には高耐熱性かつ低
透光性の下部遮光膜が位置しているので、透明基板の下
面などで反射された光線が薄膜トランジスタに直接に入
射することが下部遮光膜により防止されている。ただ
し、下部遮光膜は光線を良好に反射するため、透明基板
の下面などで反射された光線が上部金属膜の下面で反射
されて下部遮光膜の上面に入射すると、これが薄膜トラ
ンジスタまで到達する迷光となることがある。しかし、
上部金属膜の下面には光遮断膜が位置しており、下部遮
光膜の上面には光吸収膜が位置している。このため、光
遮断膜の下面や下部遮光膜の上面で反射された光線は光
吸収膜や光遮断膜に入射するが、この光吸収膜と光遮断
膜とは低反射性で入射する光線を減衰するので、多重反
射により迷光が発生することが防止されている。しか
も、光線が下部遮光膜の上面で反射されることが光吸収
膜により確実に防止され、製造過程では光吸収膜と下部
遮光膜とが同時にパターニングされる。さらに、光線が
上部金属膜の下面で反射されることが光遮断膜により確
実に防止され、製造過程では上部金属膜と光遮断膜とが
同時にパターニングされる。
記光遮断膜が導電性を有していることも可能である。こ
の場合、光遮断膜も上部金属膜と同様に導電性を発生す
るので、上部金属膜と光遮断膜とがデータ電極をシール
ドする。
光源と、この光源が出射する光線が透過する位置に配置
された本発明の透過液晶パネルと、この透過液晶パネル
を透過した光線が照射されるスクリーンと、を具備して
いる。従って、本発明の画像表示装置では、光源が出射
する光線が透過液晶パネルを透過してスクリーンに照射
されるので、透過液晶パネルがアクティブマトリクス方
式で生成するドットマトリクスの画像がスクリーンに表
示される。
液晶パネルを製造するパネル製造方法であって、透明基
板の表面に下地絶縁膜を形成し、この下地絶縁膜の上面
に第一機能層を成膜し、この第一機能層の上面に第二機
能層を成膜し、この第二機能層と第一機能層とを同時に
パターニングして下部遮光膜と光吸収膜とを同一パター
ンに形成し、層間絶縁膜を形成し、この層間絶縁膜の表
面にポリシリコン層を形成し、このポリシリコン層の上
面にデータ電極とゲート電極とドレイン電極とが接続さ
れている薄膜トランジスタを形成し、データ電極の上方
に層間絶縁膜を成膜し、この層間絶縁膜の上面に第三機
能層を成膜し、この第三機能層の上面に第四機能層を成
膜し、この第四機能層と第三機能層とを同時にパターニ
ングして光遮断膜と上部金属膜とを同一パターンに形成
する。従って、本発明のパネル製造方法では、下部遮光
膜の上面に光吸収膜が直接に積層され、下部遮光膜と光
吸収膜とが同一のパターンに形成される。また、上部金
属膜の下面に光遮断膜が直接に積層され、上部金属膜と
光吸収膜とが同一のパターンに形成される。
層膜の積層方向において回路側を下方と呼称するととも
に液晶側を上方と呼称しているが、これは説明を簡略化
するために便宜的に使用しているものであり、実際の装
置の製造時や使用時の方向を限定するものではない。
し図9を参照して以下に説明する。ただし、本実施の形
態に関して前述した一従来例と同一の部分は、同一の名
称を使用して詳細な説明は省略する。また、本実施の形
態では、透過液晶パネルの各種層膜の積層方向において
回路側を下方と呼称するとともに液晶側を上方と呼称す
るが、これは説明を簡略化するために便宜的に使用する
ものであり、実際の装置の製造時や使用時の方向を限定
するものではない。
施の一形態である液晶ライトバルブの回路部分の積層構
造を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のAA′断面を示
す断面図、図2は画素部分を示す平面図、図3は画像表
示装置の全体構造を示す模式図、図4は三個の液晶ライ
トバルブの生成画像と一つの表示画像との関係を示す模
式図、図5はパネル製造方法の第一段階を示し、(a)は
図1(a)のAA′断面を示す断面図、(b)はBB′断面
を示す断面図、図6は同様に第二段階を示す断面図、図
7は同様に第三段階を示す断面図、図8は同様に最終段
階を示す断面図、図9は光照射強度とリーク電流との関
係を示す特性図、である。
ある液晶ライトバルブ200は、一従来例として前述し
た液晶ライトバルブ100と同様に、透明基板201、
多数の下部遮光膜202、多数の薄膜トランジスタであ
るTFT203、複数のデータ電極204、複数のゲー
ト電極205、複数のドレイン電極206、複数の上部
金属膜207、平坦化層208、多数の個別電極20
9、封入液晶210、共通電極211、対向基板21
2、等を主要部分として具備している。
200は、前述した液晶ライトバルブ100とは相違し
て、図1に示すように、下部遮光膜202の上面には光
吸収膜215が位置しており、上部金属膜207の下面
には光遮断膜216が位置している。
板201は絶縁性のガラス基板からなり、その上面には
下地絶縁膜221が一様に積層されている。下部遮光膜
202は、高耐熱性かつ低透光性のWSiからなり、下
地絶縁膜221の上面に積層されている。
成されており、下側から斜め上方への迷光から多数のT
FT203を個々に遮光するパターンに形成されてい
る。光吸収膜215は、低反射性かつ高耐熱性のa-Si
からなり、下部遮光膜202の上面に直接に積層されて
いる。この光吸収膜215は、50(nm)の膜厚に形成され
ており、下部遮光膜202と同一パターンに形成されて
いる。
て光吸収膜215の上方に位置しており、各種電極20
4〜206が接続されている。つまり、図2に示すよう
に、複数のデータ電極204および複数のゲート電極2
05で行列電極が形成されており、その交点の位置に多
数のTFT203が個々に配列されている。
方向に連通するパターンの金属層からなり、TFT20
3の中央上面にゲート絶縁膜223を介して対向してい
る。データ電極204は、前後方向に連通するパターン
のアルミニウム層からなり、層間絶縁膜224を介して
TFT203より上方に配置されている。
3の上面に形成されており、データ電極204とドレイ
ン電極206とはコンタクトホール225,226を介
してTFT203の両端のソース領域とドレイン領域と
に各々接続されているので、このTFT203の両端部
分と中央部分との境界にLDD領域227が形成されて
いる。
228を介して光遮断膜216が位置しており、この光
遮断膜216の上面には上部金属膜207が直接に積層
されている。光遮断膜216は、上部金属膜207より
低透光性かつ低反射性で導電性のTiからなり、50(nm)
の膜厚に形成されている。上部金属膜207は、高反射
性のアルミニウムで500(nm)の膜厚に形成されており、
ここでは光遮断膜216と上部金属膜207とが、デー
タ電極204をシールドする同一のパターンに形成され
ている。
の有機樹脂で上部金属膜207上に積層されており、そ
の表面が平坦に形成されている。多数の個別電極209
は、平坦化層208の上面に表示画素ごとに形成された
多数のITO層からなり、コンタクトホール229を介
して多数のTFT203に個々に接続されている。
ラス基板からなり、スペーサ部材(図示せず)などにより
平坦化層208の上方に所定の間隙を介して配置されて
いる。共通電極211もITO層からなり、対向基板2
12の下面に一様に形成されている。封入液晶210
は、平坦化層208と対向基板212との間隙に封入さ
れた液晶からなり、個別電極209と共通電極211に
より電界が印加される。
00も、その外周部分に周辺回路(図示せず)が形成され
ており、この周辺回路がデータ電極204とゲート電極
205とでTFT203にマトリクス接続されている。
さらに、下部遮光膜202は接地されており、上部金属
膜207と光遮断膜216とは周辺回路の配線にも流用
されている。
は、画像表示装置である液晶プロジェクタシステム30
0に利用されている。この液晶プロジェクタシステム3
00は、図3に示すように、一個の光源301を具備し
ており、この光源301にコリメート光学系(図示せず)
が装着されている。
着されているので、光線を平行光束として出射する。こ
のコリメート光学系を介した光源301の光路には、ハ
ーフミラーや反射ミラーからなる分離光学系302が順
番に配置されており、この分離光学系302は、光路を
三つに分離する。
三個の液晶ライトバルブ200R,200G,200B
が一個ずつ配置されており、これらの各々にはRGB(R
ed,Green,Blue)の透過フィルタ(図示せず)が装着されて
いる。これら三個の透過フィルタは、光線のRGBに対
応した成分のみ透過するので、図4に示すように、三個
の液晶ライトバルブ200R,200G,200Bは、
フルカラー画像のRGBに対応した画像成分のみ生成す
る。
00G,200Bを個々に透過した三つの光路には、一
個のプリズムからなる合成光学系303が配置されてお
り、この合成光学系303は、三面に個々に入射される
三つの光路を一つに合成して一面から出射する。
の光路には結像光学系304を介して反射式のスクリー
ン305が配置されているので、結像光学系304は合
成光学系303から出射される一つの平行光束をスクリ
ーン305の表面に拡大して結像させる。
の液晶ライトバルブ200も、一従来例の液晶ライトバ
ルブ100と同様に、封入液晶210の透光性の有無が
TFT203により制御されるので、透光性の画像をア
クティブマトリクス方式で生成することができ、上方か
ら下方に透過される光線を画像に対応した状態に規制す
ることができる。
タシステム300では、図4に示すように、三個の液晶
ライトバルブ200R,200G,200BがRGB成
分の画像を個々に生成するので、スクリーン305にフ
ルカラーの画像を表示することができる。
も、上方から下方に光線が透過されるとき、この光線が
LDD領域227に入射されるとTFT203の動作特
性が阻害される。TFT203の上方に位置する上部金
属膜207はアルミニウムからなるので、この上部金属
膜207を透過する光線も発生する。
200では、上部金属膜207の下面に光遮断膜216
が位置しており、この光遮断膜216が上部金属膜20
7より低透光性である。このため、図1に示すように、
上部金属膜207を透過してTFT203に向かう光線
が光遮断膜216により遮光されることになり、上部金
属膜207を透過した光線がTFT203のLDD領域
227に入射されることがない。
ブ200を上方から下方に透過されるとき、この光線が
透明基板201の下面で内部反射されて上部金属膜20
7やデータ電極204の下面に向かうこともある。
200では、前述のように上部金属膜207の下面に光
遮断膜216が位置しており、この光遮断膜216が上
部金属膜207より低反射性なので、この光遮断膜21
6の下面に入射する光線は減衰される。
光線は良好に反射されて下部遮光膜202の上面に向か
うことになるが、この下部遮光膜202の上面には光吸
収膜215が位置している。この光吸収膜215が下部
遮光膜202より低反射性なので、この光吸収膜215
の上面に入射する光線は減衰されることになる。
ブ200では、透明基板201の下面で内部反射された
光線は、各部で多重反射される過程で光遮断膜216と
光吸収膜215とにより減衰されることになり、TFT
203のLDD領域227に高強度の迷光が入射するこ
とがない。
は、上述のようにTFT203のLDD領域227に光
線が入射することが良好に防止されているので、TFT
203が安定に動作することができ、本実施の形態の液
晶プロジェクタシステム300は、カラー画像を良好な
品質で表示することができる。
00では、光吸収膜215が下部遮光膜202の上面に
同一パターンで直接に積層されているので、光線が下部
遮光膜202の上面で反射されることを光吸収膜215
により確実に防止することができ、その製造過程では光
吸収膜215と下部遮光膜202とを同時にパターニン
グすることができる。
の下面に同一パターンで直接に積層されているので、光
線が上部金属膜207の下面で反射されることを光遮断
膜216により確実に防止することができ、その製造過
程では上部金属膜207と光遮断膜216とを同時にパ
ターニングすることができる。
4をシールドするとともに周辺回路の配線として利用さ
れているが、この上部金属膜207に直接に積層されて
いる光遮断膜216も導電性を有している。このため、
上部金属膜207と光遮断膜216とがデータ電極20
4を良好にシールドすることができ、上部金属膜207
と光遮断膜216とが周辺回路の低抵抗の配線として機
能することができる。
200を製造する方法を以下に説明する。まず、透明基
板201を用意し、図5(a)に示すように、この透明基
板201の表面にLPCVD(Low Pressure Chemical V
apor Deposition)法によりSiO2の下地絶縁膜221を
膜厚500(nm)に形成する。この下地絶縁膜221は、透
明基板201から各種層膜への不純物の混入を防止する
ものであり、この機能を実現する適当な膜厚に形成され
る。
スパッタリング法により膜厚150(nm)のWSi層401を
高耐熱性かつ低透光性の第一機能層として成膜し、この
WSi層401の上面に、プラズマCVD法により膜厚5
0(nm)のa-Si層402を低反射性の第二機能層として
成膜する。
ジストで所定パターンのマスクを形成してからドライエ
ッチングを実行し、同図(b)に示すように、a-Si層4
02とWSi層401とを同時にパターニングして下部
遮光膜202と光吸収膜215とを同一パターンに形成
する。なお、下部遮光膜202は、後述するTFT20
3のアニールの温度に耐える材料により、TFT203
を遮光できる膜厚に形成されれば良い。
形成する場合、その膜厚は100(nm)以上であれば必要最
低限の遮光性を実現できるが、160(nm)以上が好ましく5
00(nm)以下で充分である。また、下部遮光膜202と光
吸収膜215とは、TFT203のLDD領域227を
良好に遮光するため、その中心からチャネル長の方向に
2.5(μm)ほどの範囲をカバーする形状にパターニングさ
れる。
を原料とした常圧CVD法によりSiO2の層間絶縁膜2
22を膜厚1000(nm)に形成する。この層間絶縁膜222
の膜厚は、導電性の下部遮光膜202をTFT203の
バックゲートとして作用させないために500(nm)以上と
することが好適であり、2000(nm)以下で充分である。
VD法により微量のボロンが含有されたa-Si層(図示
せず)を膜厚75(nm)に形成し、これを常温で強度400(mJ)
のエキシマレーザの照射により結晶化させてポリシリコ
ン層(図示せず)を形成する。なお、ボロンが含有された
a-Si層を形成するには、a-Siの成膜時にボロンを同
時に気相ドープし、ドーズ量を1E−17〜5E−17
/cm3程度とする。
CVD法によりSiO2のゲート絶縁膜223の第一層
(図示せず)を膜厚10(nm)に形成し、この第一層とポリシ
リコン層とをフォトリソグラフィとエッチングによりア
イランド状にパターニングしてTFT203の活性層4
03を形成する。
面にフォトレジストで所定パターンのマスクを形成し、
ここにリンPを加速電圧30(keV)でドーズ量3E+15a
toms/cm3まで導入し、TFT203の活性層403に
ソース/ドレイン領域を形成する。
法によりSiO2の第二層(図示せず)を膜厚90(nm)に形成
し、図6(a)に示すように、この第二層と前述の第一層
とでゲート絶縁膜223を形成する。その上面にn+単
結晶シリコン(uc-n+Si)を膜厚70(nm)に成膜してから
スパッタリング法によりWSiを膜厚100(nm)に成膜し、
これらを同一形状にパターニングしてゲート電極205
を形成する。そして、このゲート電極205をマスクと
してイオン注入を実行することにより、TFT203の
活性層403にLDD領域227を形成する。
縁膜223に活性層403の一端まで到達するコンタク
トホール226をフォトリソグラフィ技術で形成してか
らチタンやアルミニウムなどで金属層(図示せず)を成膜
し、この金属層をドライエッチングでパターニングして
ドレイン電極206を形成する。
活性層403の他端まで到達するコンタクトホール22
5をフォトリソグラフィ技術で形成し、スパッタリング
法によりチタンやアルミニウムなどで金属層(図示せず)
を膜厚500(nm)に成膜し、この金属層をドライエッチン
グでパターニングしてデータ電極204を形成する。
(a)に示すように、データ電極204の上方に層間絶縁
膜228を成膜し、この層間絶縁膜228の上面にスパ
ッタリング法により膜厚50(nm)のチタン層404を低透
光性かつ低反射性の第三機能層として成膜する。
ッタリング法により膜厚300(nm)のアルミニウム層40
5を高反射性の第四機能層として成膜し、同図(b)に示
すように、これらの金属層404,405をフォトリソ
グラフィ技術により同時にパターニングして光遮断膜2
16と上部金属膜207とを同一パターンに形成する。
0(μm)の平坦化層208を成膜してから、ドライエッチ
ングでドレイン電極206まで到達するコンタクトホー
ル208を形成し、ITO層(図示せず)を成膜してから
表示画素の形状にパターニングして個別電極209を形
成する。
形成などを実行することで回路パネル410が完成する
ので、これにスペーサ(図示せず)と対向基板212とを
順番に接合し、対向基板212の下面と回路パネル41
0の上面との間隙に封入液晶210を注入することで液
晶ライトバルブ200が完成する。
収膜215とを一度に同一形状にパターニングすること
ができ、上部金属膜207と光遮断膜216とを一度に
同一形状にパターニングすることができるので、本実施
の形態の液晶ライトバルブ200の構造を簡単に製造す
ることができる。
晶ライトバルブと、その上部金属膜の下層として光遮断
膜を追加した液晶ライトバルブ(図示せず)とを上述のよ
うな寸法で試作し、光線を照射して発生するリーク電流
を測定した。光線はリーク電流の最大要因となる青色と
し、実際の使用状況を鑑みて上方から下方に照射した。
すると、図9に示すように、光遮断膜を追加した構造
は、従来の構造より確実にリーク電流が低減されている
ことが確認された。
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許
容する。例えば、上記形態では光吸収膜215をa-Si
で形成することを例示したが、これは必要な高耐熱性と
低反射性とを実現できれば良く、例えば、シリコンや窒
化チタンで形成することも可能である。
m)に限定されるものではなく、実際には各種条件を考慮
して最適に決定することが可能である。光吸収膜215
の膜厚は、入射する光線を良好に吸収するためには厚い
方が良いが、あまり厚いと表面の平滑性に問題が出るの
で、実用的には100(nm)以下が好適である。
タンで形成することを例示したが、これは必要な低透光
性と低反射性とを実現できれば良く、例えば、モリブデ
ンやタングステンで形成することも可能である。その膜
厚は入射する光線を良好に遮断するためには厚い方が良
いが、あまり厚いと表面の平滑性に問題が出るので、実
用的には50〜100(nm)程度が好適である。
領域227を形成することを例示したが、このLDD領
域227をTFT203に形成しないことも可能であ
る。ただし、本発明の液晶ライトバルブ200では、T
FT203のLDD領域227に光線が照射されること
を良好に防止できるので、TFT203にLDD領域2
27が存在する構造に好適である。
ルブ200によりフルカラーで画像を表示する液晶プロ
ジェクタシステム300を画像表示装置として例示した
が、例えば、一個の液晶ライトバルブ200により白黒
画像を表示する画像表示装置(図示せず)なども実施可能
である。
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
金属膜の下面に低透光性かつ低反射性の光遮断膜が位置
しており、下部遮光膜の上面に低反射性かつ高耐熱性の
光吸収膜が位置していることにより、上部金属膜を透過
して薄膜トランジスタに向かう光線を光遮断膜で遮光す
ることができ、各部で多重反射される光線も光遮断膜と
光吸収膜とで減衰させることができるので、高強度の迷
光が薄膜トランジスタに入射することを防止でき、薄膜
トランジスタを良好に動作させてアクティブマトリクス
の画像を良好に生成することができ、特に、光線が下部
遮光膜の上面で反射されることを光吸収膜により確実に
防止することができ、光線が上部金属膜の下面で反射さ
れることを光遮断膜により確実に防止することができ、
製造過程では光吸収膜と下部遮光膜とを同時にパターニ
ングでき、上部金属膜と光遮断膜とを同時にパターニン
グできるので、透過液晶パネルを簡単に製造することが
できる。
性を発生することにより、上部金属膜と光遮断膜とでデ
ータ電極をシールドすることができ、データ電極をシー
ルドする性能を向上させることができる。
る光線が透過液晶パネルを透過してスクリーンに照射
し、透過液晶パネルがアクティブマトリクス方式で生成
するドットマトリクスの画像がスクリーンに表示される
ことにより、本発明の透過液晶パネルは薄膜トランジス
タを良好に動作させてアクティブマトリクスの画像を良
好に生成することができるので、良好な品質の画像をス
クリーンに表示することができる。
の上面に光吸収膜を直接に積層し、下部遮光膜と光吸収
膜とを同一のパターンに形成し、上部金属膜の下面に光
遮断膜を直接に積層し、上部金属膜と光遮断膜とを同一
のパターンに形成することにより、光線が下部遮光膜の
上面で反射されることが光吸収膜により確実に防止され
ており、光線が上部金属層の下面で反射されることが光
遮断膜により確実に防止されている、透過液晶パネルを
簡単に製造することができる。
液晶ライトバルブの回路部分の積層構造を示し、(a)は
平面図、(b)は(a)のAA′断面を示す断面図である。
示画像との関係を示す模式図である。
(a)のAA′断面を示す断面図、(b)はBB′断面を示
す断面図である。
である。
部を示す縦断正面図である。
ム 301 光源 305 スクリーン 401 第一機能層であるWSi層 402 第二機能層であるa-Si層 404 第三機能層であるチタン層 405 第四機能層であるアルミニウム層
Claims (6)
- 【請求項1】 絶縁性の透明基板より上方に、高耐熱性
かつ低透光性の下部遮光膜と、データ電極とゲート電極
とドレイン電極とが接続されている薄膜トランジスタ
と、前記データ電極をシールドする高反射性の上部金属
膜と、上面が平坦化されている平坦化層と、前記薄膜ト
ランジスタのドレイン電極に接続されている個別電極
と、この個別電極を介して前記薄膜トランジスタにより
駆動される封入液晶と、この封入液晶を介して前記個別
電極と対向している共通電極と、この共通電極が下面に
形成されていて前記封入液晶を封入している透明な対向
基板と、が少なくとも順番に位置しており、上方から下
方に光線が透過される透過液晶パネルであって、 前記上部金属膜より低透光性かつ低反射性の光遮断膜が
前記上部金属膜の下面に同一パターンで直接に積層され
ており、 前記下部遮光膜より低反射性かつ高耐熱性の光吸収膜が
前記下部遮光膜の上面に同一パターンで直接に積層され
ており、 前記上部金属膜および前記光遮断膜が前記下部遮光膜お
よび前記光吸収膜より幅広に形成されている ことを特徴
とする透過液晶パネル。 - 【請求項2】 前記光遮断膜が導電性を有していること
を特徴とする請求項1に記載の透過液晶パネル。 - 【請求項3】 前記上部金属膜がアルミニウムで形成さ
れており、 前記光遮断膜がチタンで形成されており、 前記下部遮光膜がWSiで形成されており、 前記光吸収膜がa-Siで形成されている請求項1または
2に記載の透過液晶パネル。 - 【請求項4】 光線を出射する光源と、 この光源が出射する光線が透過する位置に配置された請
求項1ないし3の何れか一項に記載の透過液晶パネル
と、 この透過液晶パネルを透過した光線が照射されるスクリ
ーンと、 を具備していることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項5】 請求項1記載の透過液晶パネルを製造す
るパネル製造方法であって、前記透明基板の表面に下地絶縁膜を形成し、 この下地絶縁膜の上面に第一機能層を成膜し、 この第一機能層の上面に第二機能層を成膜し、 この第二機能層と前記第一機能層とを同時にパターニン
グして前記下部遮光膜と光吸収膜とを同一パターンに形
成し、 層間絶縁膜を形成し、 この層間絶縁膜の表面にポリシリコン層を形成し、 このポリシリコン層の上面に前記データ電極と前記ゲー
ト電極と前記ドレイン電極とが接続されている薄膜トラ
ンジスタを形成し、 前記データ電極の上方に層間絶縁膜を成膜し、 この層間絶縁膜の上面に第三機能層を成膜し、 この第三機能層の上面に第四機能層を成膜し、 この第四機能層と第三機能層とを同時にパターニングし
て光遮断膜と上部金属膜とを同一パターンに形成する こ
とを特徴とするパネル製造方法。 - 【請求項6】 請求項3記載の透過液晶パネルを製造す
るパネル製造方法であって、前記透明基板の表面に下地絶縁膜を形成し、 この下地絶縁膜の上面にWSi層を成膜し、 このWSi層の上面にa-Si層を成膜し、 このa-Si層と前記WSi層とを同時にパターニングし
て前記下部遮光膜と光吸収膜とを同一パターンに形成
し、 層間絶縁膜を形成し、 この層間絶縁膜の表面にポリシリコン層を形成し、 このポリシリコン層の上面に前記データ電極と前記ゲー
ト電極と前記ドレイン電極とが接続されている薄膜トラ
ンジスタを形成し、 前記データ電極の上方に層間絶縁膜を成膜し、 この層間絶縁膜の上面にチタン層を成膜し、 このチタン層の上面にアルミニウム層を成膜し、 このアルミニウム層とチタン層とを同時にパターニング
して光遮断膜と上部金属膜とを同一パターンに形成する
ことを特徴とするパネル製造方法。
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