JP3456384B2 - 液晶表示パネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＦＴ（薄膜トラ
ンジスタ）駆動によるアクティブマトリクス駆動方式の
液晶表示パネルの技術分野に属し、特に、液晶プロジェ
クタ等に用いられる、ＴＦＴの下側にブラックマトリク
スを設けた形式の液晶表示パネルの技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の液晶プロジェクタ等にラ
イトバルブとして用いられる液晶表示パネルにおいては
一般に、液晶層を挟んでＴＦＴアレイ基板に対向配置さ
れる対向基板の側から投射光が入射される。ここで、投
射光がＴＦＴのａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）膜や
ｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）膜から構成されたチャネル形
成用の領域に入射すると、この領域において光電変換効
果により光電流が発生してしまいＴＦＴのトランジスタ
特性が劣化する。このため、対向基板には、各ＴＦＴに
夫々対向する位置に複数のブラックマトリクスと呼ばれ
る遮光層が形成されるのが一般的である。このようなブ
ラックマトリクスは、Ｃｒ（クロム）などの金属材料
や、カーボンをフォトレジストに分散した樹脂ブラック
などの材料から作られ、上述のＴＦＴのａ−Ｓｉ膜やｐ
−Ｓｉ膜に対する遮光の他に、コントラストの向上、色
材の混色防止などの機能を有する。

【０００３】更に、この種の液晶表示パネルにおいては
特にトップゲート構造（即ち、ＴＦＴアレイ基板上にお
いてゲート電極がチャネルの上側に設けられた構造）を
採る正スタガ型またはコプレーナ型のａ−Ｓｉ又はｐ−
ＳｉＴＦＴを用いる場合には、投射光の一部が液晶プロ
ジェクタ内の投射光学系により戻り光として、ＴＦＴア
レイ基板の側からＴＦＴのチャネルに入射するのを防ぐ
必要がある。

【０００４】このために、特開平９−１２７４９７号公
報、特公平３−５２６１１号公報，特開平３−１２５１
２３号公報、特開平８−１７１１０１号公報等では、石
英基板等からなるＴＦＴアレイ基板上においてＴＦＴに
対向する位置（即ち、ＴＦＴの下側）にも、遮光層を形
成する技術を提案している。この遮光層により、ＴＦＴ
のｐ−Ｓｉ膜に対する戻り光の遮光が可能となるとされ
ている。特にこの技術によれば、ＴＦＴアレイ基板上の
ブラックマトリクス形成工程の後に行われるＴＦＴ形成
工程における高温処理により、遮光層が破壊されたり溶
融したりしないようにするために、遮光層を不透明な高
融点金属から形成するようにしている。

【０００５】しかし、遮光層を高融点金属で形成した場
合には、ＴＦＴと絶縁を図る必要があり、遮光層とＴＦ
Ｔとの間に絶縁層が設けられる。その結果、例えばトッ
プゲート型ＴＦＴでは、ソース、ドレインとなるポリシ
リコン層と遮光層とが絶縁層を介して対向し、コンデン
サを形成することになる。そして、遮光層はフローティ
ング電位であるため、ポリシリコン層の電荷の影響を受
けて、遮光層の電荷が変動する。逆にＴＦＴも遮光層の
電荷の影響を受けることになり、この遮光層が本来のゲ
ートとは別のゲートとして機能するおそれがある。すな
わち、遮光層の持つ電荷に起因してＴＦＴにリーク電流
が流れたり、あるいはＴＦＴのゲートに高い電圧を印加
しなければ、ＴＦＴがオンしなくなる。このことは、Ｔ
ＦＴと遮光層とを絶縁する絶縁膜が薄い程顕著であり、
これを防止するためには、遮光層の持つ電荷がＴＦＴに
影響しない程のかなり厚い絶縁層を形成しなければなら
ない。このような現象は、スイッチング素子として、バ
ックツーバックダイオードを用いた場合も同様である。

【０００６】そこで、このような問題を解決するため
に、遮光層を画素領域外でショートさせ、コンタクトホ
ールを形成して接地電位あるいは対向電極電位もしくは
負電位等の定電位を供給する配線に接続する技術が提案
された。このような構成によれば、遮光層は定電位とな
るため、前記リーク電流の発生やＴＦＴの特性の劣化を
防ぐことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術によれば、遮光層は高融点金属からなるた
め、遮光層が形成される石英基板等からなるＴＦＴアレ
イ基板との熱的相性が悪い。より具体的には、高温環境
と常温環境とに置かれた場合には、遮光層とＴＦＴアレ
イ基板との熱膨張率等の物理的性質の差に起因して両者
の間に応力が発生してしまう。このため、前記コンタク
トホールが形成された絶縁膜に歪みが生じたり、コンタ
クトホールの開口部にクラックが入ることがあった。更
に、遮光層自体にもクラックが発生することがあった。
特に、前記コンタクトホールは、開孔径をほぼマスクの
寸法通りに形成できるという理由から、異方性のエッチ
ングにより形成されており、一般的には、反応性イオン
エッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライ
エッチングにより矩形状の開口部を有するコンタクトホ
ールとして形成される。従って、このような矩形状のコ
ンタクトホールに作用する前記応力は不均一なものとな
り、前記開口部の角部からクラックが入り易いという問
題があった。

【０００８】また、前記画素領域外における遮光層は、
前記定電位配線との接触面積を増加させて安定した電位
を得るために、大きなパターン幅で形成されており、前
記高融点金属自体の応力が前記画素領域に比べて大きく
なり、前記クラックが生じさせ易いという問題があっ
た。

【０００９】そして、以上のような歪み及びクラックが
発生すると、前記コンタクトホール周辺における、ＴＦ
Ｔアレイ基板、層間絶縁層、定電位配線の各構成要素等
に歪みが生じたり、クラックが入ってしまう。その結
果、前記遮光層と前記定電位配線との電気的接続が不安
定になり、前記遮光層を所定の定電位に維持できないと
いう問題があった。

【００１０】本発明は上述した問題点に鑑みなされたも
のであり、コンタクトホールを形成して遮光層と定電位
配線とを電気的に接続させる場合でも、コンタクトホー
ル開口部及び遮光層に歪みやクラックを発生させること
のない、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネ
ルを提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に記載の液晶表示
パネルは上記課題を解決するために、一対の第１及び第
２基板と、該第１及び第２基板間に挟持された液晶と、
前記第１基板の前記液晶に対面する側にマトリクス状に
設けられた複数の透明な画素電極と、該複数の画素電極
に夫々対応して前記第１基板に設けられており前記複数
の画素電極を夫々スイッチング制御する複数のスイッチ
ング素子と、前記複数のスイッチング素子に夫々対向す
る位置において前記第１基板と前記複数のスイッチング
素子との間に夫々設けられた高融点金属からなる遮光層
と、前記第１基板上に設けられ定電位源に接続される導
電層と、前記複数の遮光層と前記複数のスイッチング素
子との間、及び前記遮光層と前記導電層との間に設けら
れた層間絶縁層とを備え、前記遮光層は、スリットが形
成されたコンタクト部を有し、該コンタクト部と前記導
電層とは、前記層間絶縁層に形成された開口形状が円形
状のコンタクトホールを介して電気的に接続されている
ことを特徴とする。

【００１２】本発明に記載の液晶表示パネルによれば、
高融点金属からなる遮光層は、スイッチング素子に対向
する位置に設けられているので、第１基板の側から戻り
光などの光が当該液晶表示パネルに入射しても、この光
がスイッチング素子に入射するのを防ぐことが出来る。
また、遮光層は、コンタクト部と定電位源に接続される
導電層とが、層間絶縁層に形成されたコンタクトホール
を介して接続されているので、遮光層の持つ電荷の影響
は、スイッチング素子に対して一定となり、スイッチン
グ素子のスイッチング動作に悪影響を及ぼすことがな
い。更に、前記コンタクト部には、スリットが設けられ
ており、遮光層のパターンが所定の幅ごとに分割された
形状を有している。従って、前記遮光層のコンタクト部
は、高融点金属からなるにも拘わらず、石英等からなる
第１基板及び高絶縁性ガラス等からなる層間絶縁層との
熱的相性の悪さが緩和されている。より具体的には、高
温環境と常温環境とに置かれた場合でも、遮光層のコン
タクト部と層間絶縁層あるいは第１基板との熱膨張率等
の物理的性質の差に起因して発生する両者間の応力が緩
和されている。しかも、コンタクト部の面積の減少は、
前記スリットの形成分のみなので、コンタクト部全体と
しては十分に大きな面積を確保することができ、導電層
との電気的接続を行った場合の接触抵抗が低減されるこ
とになる。また、層間絶縁層に形成されるコンタクトホ
ールは開口形状が円形状に形成されているので、前記応
力はコンタクトホールの開口に対して均一に作用するこ
とになる。このため、前記コンタクトホールの開口にク
ラックが入ったり、或いは、前記遮光層のコンタクト部
に歪みが生じたりクラックが入ったり、更には、該コン
タクト部周辺の第１基板、導電層の各構成要素などに歪
みが生じたり、クラックが入ってしまうのを阻止し得
る。その結果、導電層とコンタクト部との電気的接続が
確実に行われ、少ない接触抵抗により遮光層は安定して
一定の電位に保たれることになり、前記スイッチング動
作への悪影響が確実に防止される。

【００１３】尚、本発明に記載の液晶表示パネルにおい
ては、前記スイッチング素子を、正スタガ型あるいはコ
プレーナ型のｐ−ＳｉＴＦＴ（ポリシリコン薄膜トラン
ジスタ）素子から構成し、前記複数のスイッチング素子
に夫々対向する位置において前記第２基板の側にも、遮
光層を設けてもよい。この場合特に、トップゲート型配
置の中でチャネル形成用のｐ−Ｓｉ層又はａ−Ｓｉ層
は、ゲート電極よりも第１基板に近い側に配置される
が、遮光層により第１基板の側からの戻り光などの光を
遮光できる。同時に、第２基板の側からの光を第２基板
に設けられた遮光層により遮光できる。そして、この場
合に第２基板に設けられた遮光層にも、定電位源と接続
される導電層との電気的接続のためのコンタクト部を設
け、当該コンタクト部にスリットを設けると共に、当該
コンタクト部と導電層との電気的接続のためのコンタク
トホールの開口形状を円形状とすることにより、前記歪
み及びクラックの発生を防止できる。

【００１４】本発明に記載の液晶表示パネルは上記課題
を解決するために、本発明に記載の液晶表示パネルにお
いて、前記第１基板は、石英基板であり、前記層間絶縁
層は、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ及びＢＰＳＧのうちの少
なくとも一つを含む高絶縁性ガラスであり、前記高融点
金属は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄのうちの
少なくとも一つを含む金属シリサイドであることを特徴
とする。

【００１５】本発明に記載の液晶表示パネルによれば、
金属シリサイドからなりシリコンを含む遮光層と、石英
からなる第１基板や高絶縁性ガラスからなる層間絶縁層
との熱的相性が良い。より具体的には、高温環境と常温
環境とに置かれた場合でも、遮光層と第１基板や層間絶
縁層との間で、熱膨張率等の物理的性質の差に起因して
発生する応力が更に緩和される。

【００１６】本発明に記載の液晶表示パネルは上記課題
を解決するために、本発明に記載の液晶表示パネルにお
いて、前記スリットが形成された前記コンタクト部のパ
ターン幅は１００μｍ以下であり、前記コンタクトホー
ルの開口の直径は５０μｍ以下であることを特徴とす
る。

【００１７】本発明に記載の液晶表示パネルによれば、
遮光層と導電層との電気的接続を行うためのコンタクト
部は、スリットにより所定の幅ごとに分割された形状を
有しており、そのパターン幅は１００μｍ以下に設定さ
れている。従って、コンタクト部自体の前記応力が低減
される。また、このようなパターン幅のコンタクト部と
導電層との電気的接続を行うための前記コンタクトホー
ルの開口の直径は５０μｍ以下に設定されているので、
コンタクトホール作用する応力は均一になるだけでな
く、作用する領域が十分に小さくなり、上述した歪みあ
るいはクラックの発生を確実に防ぐ。

【００１８】本発明に係る液晶表示パネルは、本発明に
記載の液晶表示パネルにおいて、前記コンタクト部は、
画素領域外に形成されていることを特徴とする。本発明
に係る液晶表示パネルは、本発明に記載の液晶表示パネ
ルにおいて、前記遮光層は、蓄積容量用の配線として用
いられていることを特徴とする。本発明に係る液晶表示
パネルは、本発明に記載の液晶表示パネルにおいて、前
記遮光層の層厚は、１０００〜３０００Åであることを
特徴とする。本発明に係る液晶表示パネルは、本発明に
記載の液晶表示パネルにおいて、前記スイッチング素子
は、薄膜トランジスタであり、前記一対の基板のうち一
方の基板に、前記画素電極の境界に沿ってゲート電極が
設けられ、前記遮光層は、前記ゲート電極と対応して設
けられており、前記遮光層は、対応する前記ゲート電極
への走査信号を供給されることを特徴とする。本発明の
このような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態
から明らかにされよう。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施形態である液晶表
示パネルの断面図である。尚、図１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。また図２
は、図１に示したＴＦＴアレイ基板１上に形成される各
種電極等の透視図である。

【００２１】図１において、液晶表示パネル１００は、
第１基板の一例を構成するＴＦＴアレイ基板１と、これ
に対向配置される第２基板の一例を構成する対向基板２
とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１は、例えば石英基
板からなり、対向基板２は、例えばガラス基板からな
る。

【００２２】ＴＦＴアレイ基板１には、図２に示すよう
に、マトリクス状に複数の透明な画素電極１１が設けら
れており、図１に示すようにその上側には、ラビング処
理等の所定の配向処理が施された配向膜１２がその全面
に渡って設けられている。画素電極１１は例えば、ＩＴ
Ｏ膜（インジウム・ティン・オキサイド膜）などの透明
導電性薄膜からなる。また配向膜１２は例えば、ポリイ
ミド薄膜などの有機薄膜からなる。

【００２３】他方、対向基板２には、その全面に渡って
共通電極２１が設けられており、その下側には、ラビン
グ処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設け
られている。共通電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの透
明導電性薄膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド
薄膜などの有機薄膜からなる。

【００２４】ＴＦＴアレイ基板１には、図１及び図２に
示すように、複数の画素電極１１に夫々隣接する位置
に、複数の画素電極１１を夫々スイッチング制御する、
スイッチング素子の一例としての複数のＴＦＴトランジ
スタ３０が設けられている。

【００２５】対向基板２には、更に、ブラックマトリク
ス２３が、ＴＦＴトランジスタ３０に対向する所定領域
に設けられている。このようなブラックマトリクスは、
Ｃｒ（クロム）やＮｉ（ニッケル）などの金属材料や、
カーボンやＴｉ（チタン）をフォトレジストに分散した
樹脂ブラックなどの材料から作られ、ＴＦＴ３０のｐ−
Ｓｉ（ポリシリコン）層３２に対する遮光の他に、コン
トラストの向上、色材の混色防止などの機能を有する。

【００２６】このように構成され、画素電極１１と共通
電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基
板１と対向基板２との間には、シール剤５２により囲ま
れた空間に液晶が封入され、液晶層５０が形成される。
液晶層５０は、画素電極１１からの電界が印加されてい
ない状態で配向膜１２及び２２により所定の配向状態を
採る。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティ
ック液晶を混合した液晶からなる。シール剤５２は、二
つの基板１及び２をそれらの周辺で張り合わせるための
接着剤である。

【００２７】ＴＦＴ３０に夫々対向する位置においてＴ
ＦＴアレイ基板１と複数のＴＦＴ３０との間には、高融
点金属からなる複数の遮光層３が設けられている。ま
た、複数の遮光層３と複数のＴＦＴ３０との間には、第
１層間絶縁層４１が設けられている。第１層間絶縁層４
１は、ＴＦＴ３０を構成するｐ−Ｓｉ層３２を遮光層３
から電気的絶縁するために設けられるものである。更
に、第１層間絶縁層４１は、ＴＦＴアレイ基板１の全面
に形成されることにより、ＴＦＴ３０のための下地膜と
しての機能をも有する。即ち、ＴＦＴアレイ基板１の表
面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等でＴＦ
Ｔ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。

【００２８】第１層間絶縁層４１は、例えば、ＮＳＧ
（ノンドープトシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリ
ケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、
ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）などの高絶縁
性ガラス又は、酸化シリコン膜等からなる。

【００２９】遮光層３は、例えば、 Ｔｉ（チタン）、
Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタ
ル）、Ｍｏ（モリブデン）及びＰｄ（鉛）などの高融点
金属からなる。より好ましくは、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔ
ａ、Ｍｏ及びＰｄのうちの少なくとも一つを含む金属シ
リサイド（例えば、タングステンシリサイドＷＳｉ）か
らなる。このように金属シリサイドから構成すると、即
ち、シリコンを遮光層の材料に含ませると、シリコンを
含んでなる第１層間絶縁層４１との熱的相性が良くな
る。より具体的には、高温環境と常温環境とに置かれた
場合でも、遮光層３と第１層間絶縁層４１との間で、熱
膨張率等の物理的性質の差に起因して発生する応力が緩
和される。

【００３０】遮光層３は図２に示すコンタクトホール８
１を介して定電位配線８３に接続されており、定電位配
線８３は、接地されているか、または定電位源に接続さ
れている。このため、遮光層３の電位が変化することに
より、ＴＦＴ３０のスイッチング特性等に悪影響を及ぼ
すことがない。但し、遮光層３は電気的に浮遊していも
良いし、あるいは、遮光層３を後述の蓄積容量（図３参
照）用の配線として使用することも可能である。

【００３１】また、図１に示すように、ＴＦＴ３０は、
ゲート電極３１（走査電極）、ゲート電極３１からの電
界によりチャネルが形成されるｐ−Ｓｉ層３２、ゲート
電極３１とｐ−Ｓｉ層３２とを絶縁するゲート絶縁層３
３、ｐ−Ｓｉ層３２に形成されたソース領域３４、ソー
ス電極３５（信号電極）、及びｐ−Ｓｉ層３２に形成さ
れたドレイン領域３６を備えている。ドレイン領域３６
には、複数の画素電極１１のうちの対応する一つが接続
されている。ソース領域３４及びドレイン領域３６は後
述のように、ｐ−Ｓｉ層３２に対し、ｎ型又はｐ型のチ
ャネルを形成するかに応じて所定濃度のｎ型用又はｐ型
用のドーパントをドープすることにより形成されてい
る。ｎ型チャネルのＴＦＴは、動作速度が速いという利
点があり、ｐ型チャネルのＴＦＴは、ｐ型チャネルを形
成するのが容易であるという利点がある。ソース電極３
５（信号電極）は、画素電極１１と同様にＩＴＯ膜等の
透明導電性薄膜から構成してもよいし、Ａｌ等の金属膜
や金属シリサイドなどの不透明な薄膜から構成してもよ
い。また、ゲート電極３１、ゲート絶縁層３３及び第１
層間絶縁層４１の上には、ソース領域３４へ通じるコン
タクトホール３７及びドレイン領域３６へ通じるコンタ
クトホール３８が夫々形成された第２層間絶縁層４２が
形成されている。このソース領域３４へのコンタクトホ
ール３７を介して、ソース電極３５（信号電極）はソー
ス領域３４に電気的接続されている。更に、ソース電極
３５（信号電極）及び第２絶縁層４２の上には、ドレイ
ン領域３６へのコンタクトホール３８が形成された第３
層間絶縁層４３が形成されている。このドレイン領域３
６へのコンタクトホール３８を介して、画素電極１１は
ドレイン領域３６に電気的接続されている。前述の画素
電極１１は、このように構成された第３層間絶縁層４３
の上面に設けられている。尚、図２は、説明の都合上、
画素電極１１のマトリクス状配列等を簡略化して示すた
めのものであり、実際の各電極は層間絶縁層の間や上を
コンタクトホール等を介して配線されており、図１から
分かるように３次元的により複雑な構成を有している。
図１においては、コンタクトホール３８下にも遮光膜３
が形成されているが、図２に示されるようにコンタクト
ホール３８下には図２に示されるように遮光膜を形成し
ない場合もある。しかし、遮光膜３はチャネル要理記及
びＬＤＤ領域下には形成することが望ましい。

【００３２】図１には示されていないが、図２及び図３
に示すように、画素電極１１には蓄積容量７０が夫々設
けられている。この蓄積容量７０は、より具体的には、
ｐ−Ｓｉ層３２と同一工程により形成されるｐ−Ｓｉ層
３２’、ゲート絶縁層３３と同一工程により形成される
絶縁層３３’、ゲート電極３１と同一工程により形成さ
れる蓄積容量電極（容量線）３１’、第２及び第３層間
絶縁層４２及び４３、並びに第２及び第３層間絶縁層４
２及び４３を介して蓄積容量電極３１’に対向する画素
電極１１の一部から構成されている。このように蓄積容
量７０が設けられているため、デューティー比が小さく
ても高詳細な表示が可能とされる。尚、蓄積容量電極
（容量線）３１’は、図２に示すように、ＴＦＴアレイ
基板１の面上においてゲート電極（走査電極）３１と平
行に設けられている。また前述のように、遮光層３を蓄
積容量７０の配線として利用することも可能である。

【００３３】ここで、一般には、チャネルが形成される
ｐ−Ｓｉ層３２は、光が入射するとｐ−Ｓｉが有する光
電変換効果により光電流が発生してしまいＴＦＴ３０の
トランジスタ特性が劣化するが、本実施の形態では、対
向基板２には各ＴＦＴ３０に夫々対向する位置に複数の
ブラックマトリクス２３が形成されているので、入射光
が直接にｐ−Ｓｉ層３２に入射することが防止される。
更にこれに加えて又は代えて、ゲート３１を上側から覆
うようにソース電極３５（信号電極）をＡｌ等の不透明
な金属薄膜から形成すれば、ブラックマトリクス２３と
共に又は単独で、ｐ−Ｓｉ層３２への入射光（即ち、図
１で上側からの光）の入射を効果的に防ぐことが出来
る。

【００３４】図２に示すように、以上のように構成され
た画素電極１１は、ＴＦＴアレイ基板１上にマトリクス
状に配列され、各画素電極１１に隣接してＴＦＴ３０が
設けられており、また画素電極１１の縦横の境界に夫々
沿ってソース電極３５（信号電極）及びゲート電極３１
（走査電極）が設けられている。尚、図２は、説明の都
合上、画素電極１１のマトリクス状配列等を簡略化して
示すためのものであり、実際の各電極は層間絶縁層の間
や上をコンタクトホール等を介して配線されており、図
１から分かるように３次元的により複雑な構成を有して
いる。

【００３５】次に、図４及び図５に基づいて本実施形態
のアクティブマトリクス型液晶表示パネルの全体の構成
について説明する。

【００３６】図４は本実施形態における液晶表示パネル
の平面図である。また、図５は、図４のＨ−Ｈ’線にお
ける液晶表示パネルの断面図を示す。

【００３７】図４及び図５に示すように、本実施形態に
おける液晶表示パネルにおいては、ＴＦＴアレイ基板１
上のＸ側駆動用ドライバ回路１０１及びＹ側駆動用ドラ
イバ回路１０２は、電荷の直流成分によりポリイミド等
の配向膜１２，２２や液晶層５０の劣化を防ぐために、
前記対向基板２の外周より外側に配置している。また、
前記ＴＦＴアレイ基板１上に形成した画素電極１１の表
面には、前記共通電極２１を有する対向基板２が、適当
な間隔をおいて配置され、ＴＦＴ３０により構成される
各画素と対向基板２とで形成される画面表示領域を、シ
ール剤５２により封止している。更に、画面表示領域外
側は、モジュールとして組み立てた際に光が漏れないよ
うに対向基板２上にブラックマトリクス２３と同一層で
周辺見切り５３を形成する。なお、ＴＦＴアレイ基板１
上には、対向基板２側に設けられた共通電極２１に、Ｔ
ＦＴアレイ基板１側から共通電極電位を供給するための
上下基板導通用端子１０６が、所定の径を有する導電性
接着剤を介在させて、対向基板２と導通を図るように構
成されている。また、外部実装端子１０７は、前記対向
基板２より外側の部分に配置され、ワイヤーボンディン
グ、ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔ
ｉｖｅ Ｆｉｌｍ）圧着等により外部ＩＣと接続され
る。

【００３８】図１においては、Ｘ側駆動用ドライバ回路
１０１と前記外部実装端子１０２のみが描かれている
が、ＴＦＴアレイ基板１上にはその周辺部には、上述の
ようにＸ側駆動用ドライバ回路１０１及びＹ側駆動用ド
ライバ回路１０４が設けられており、図示しない配線に
よりソース電極３５（信号電極）及びゲート電極３１
（走査電極）に夫々電気的接続されている。Ｘ側駆動用
ドライバ回路１０１には、図示しない制御回路から即時
表示可能な形式に変換された表示信号が入力され、Ｙ側
駆動用ドライバ回路１０４がパルス的にゲート電極３１
（走査電極）に順番にゲート電圧を送るのに合わせて、
Ｘ側駆動用ドライバ回路１０１は表示信号に応じた信号
電圧をソース電極３５（信号電極）に送る。本実施の形
態では特に、ＴＦＴ３０はｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）タ
イプのＴＦＴであるので、ＴＦＴ３０の形成時に同一工
程で、 Ｘ側駆動用ドライバ回路１０１及びＹ側駆動用
ドライバ回路１０４を形成することも可能であり、製造
上有利である。

【００３９】尚、Ｘ側駆動用ドライバ回路１０１及びＹ
側駆動用ドライバ回路１０４をＴＦＴアレイ基板１の上
に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（テープオートメイテ
ッドボンディング基板）上に実装された駆動用ＬＳＩ
に、ＴＦＴアレイ基板１の周辺部に設けられた異方性導
電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するように
してもよい。

【００４０】また、図１乃至図５には示されていない
が、対向基板２の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ
基板１の投射光が出射する側には夫々、例えば、ＴＮ
（ツイステッドネマティック）モード、 ＳＴＮ（スー
パーＴＮ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）モー
ド等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノー
マリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位
相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。

【００４１】以上のように構成された本実施の形態によ
れば、遮光層３の働きにより、戻り光の一部がＴＦＴ３
０のチャネルに入射することを効果的に阻止でき、ＴＦ
Ｔにおけるリーク電流の発生が抑えることができる。従
って、本実施の形態によれば、ＴＦＴ３０のトランジス
タ特性が改善され、最終的には、液晶表示パネル１００
ａにより、高コントラストで色付きの良い高画質の画像
を表示することが可能となる。

【００４２】しかし、遮光層３は、上述したように高融
点金属で形成されているため、ＴＦＴ３０と絶縁を図る
必要があり、遮光層３とＴＦＴ３０との間には、第１層
間絶縁層４１が設けられる。その結果、ソース、ドレイ
ンとなるポリシリコン層３２と遮光層３とが第１層間絶
縁層４１を介して対向し、コンデンサを形成することに
なる。従って、この遮光層３がフローティング電位であ
る場合には、ポリシリコン層３２の電荷の影響を受け
て、遮光層３の電荷が変動する。逆にＴＦＴ３０も遮光
層３の電荷の影響を受けることになり、この遮光層３が
本来のゲートとは別のゲートとして機能するおそれがあ
る。すなわち、遮光層３の持つ電荷に起因してＴＦＴ３
０にリーク電流が流れたり、あるいは、ＴＦＴ３０にリ
ーク電流が流れたり、あるいはＴＦＴ３０のゲートに高
い電圧を印加しなければ、ＴＦＴ３０がオンしなくな
る。

【００４３】そこで、本実施形態では、このような問題
を解決するために、図２に示すように、遮光層３を画素
領域外まで延出させ、コンタクトホール８１を形成して
接地電位あるいは対向電極電位もしくは負電位等の定電
位を供給する定電位配線８３に接続している。このた
め、遮光層３の電位が変化することにより、ＴＦＴ３０
のスイッチング特性等に悪影響を及ぼすことがない。ま
た、遮光層３は上述した蓄積容量用の配線として使用す
ることも可能である。

【００４４】しかしながら、遮光層３を前記定電位配線
８３に接続するには、遮光層３上に形成された第１層間
絶縁層４１及び第２層間絶縁層４２にコンタクトホール
８１を形成する必要があり、このコンタクトホール８１
の形成の際に、遮光層３と第１層間絶縁層４１及び第２
層間絶縁層４２との間で、熱膨張率等の物理的性質の差
に起因して応力が発生する。

【００４５】特に、コンタクトホールは、開孔径をほぼ
マスクの寸法通りに形成できるという理由から、異方性
のエッチングにより形成されており、従来は、反応性イ
オンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のド
ライエッチングにより図６に示すような矩形状の開口部
を有するコンタクトホール８０として形成される。従っ
て、このような矩形状のコンタクトホール８０に作用す
る前記応力は不均一なものとなり、コンタクトホール８
０の開口部の角部からクラックが入り易いという問題が
あった。

【００４６】また、コンタクトホール８０が形成される
コンタクト部は、接触抵抗を低減するために、画素領域
におけるパターン幅よりも大きなパターン幅で形成され
ているため、前記応力が大きなものとなり、第１層間絶
縁層４１及び第２層間絶縁層４２に歪みやクラックが生
じることがあった。更に、遮光層３自体にもクラックが
発生することがあった。

【００４７】そこで、本実施形態では、このような問題
点を解決するために、次のように定電位配線８３とのコ
ンタクト部における遮光層３及びコンタクトホール８１
を構成した。以下、この構成について詳しく説明する。

【００４８】図２に示すように、画素領域の全ての遮光
層３は、画素領域外にて接続されており、定電位配線８
３との接続を行うためのコンタクト部３ａが形成されて
いる。

【００４９】このコンタクト部３ａのパターンは、画素
領域におけるパターン幅よりも大きく形成されており、
定電位配設８３との接続を行った際の接触抵抗の低減が
図られている。しかし、コンタクト部３ａの面積が大き
くなる程、上述した応力も大きくなるため、本実施形態
においては、コンタクト部３ａに複数のスリット８２を
設け、幅ｄの複数の部分に分割した。従って、コンタク
ト部３ａの面積は、スリット８２が形成された分だけ減
少することになるが、コンタクト部３ａ全体として見れ
ば画素領域におけるパターンよりも遥かに大きく形成さ
れており、接触抵抗の低減と応力の低減の両立が図られ
ている。

【００５０】また、このようなコンタクト部３ａは、図
２のｂ−ｂ’線断面図である図７に示すように、第１層
間絶縁層４１及び第２層間絶縁層４２に形成されたコン
タクトホール８１を介して定電位配線８３と接続される
ことになるが、本実施形態では、このコンタクトホール
８１の開口の形状を角の無い円形状とした。従って、コ
ンタクト部３ａと第１層間絶縁層４１との熱膨張率等の
物理的性質の差に起因して応力が発生しても、該応力は
前記開口部に均一に作用することになり、従来のように
クラックを発生させることがない。

【００５１】本実施形態においては、コンタクト部３ａ
の分割された部分の幅ｄを１００μｍ、コンタクトホー
ル８１の直径を８０μｍに設定しているが、実験によれ
ば、前記幅ｄを１００μｍ以下、前記直径を８０μｍ以
下に設定することにより、前記応力を十分に低減できる
ことが判った。つまり、コンタクトホール８１の開口に
おけるクラックの発生、コンタクト部３ａの歪み及びク
ラックの発生は全く確認されず、定電位配線８３とコン
タクト部３ａとの電気的接続が良好に行われた。その結
果、遮光部３は安定して一定の電位に保たれ、ＴＦＴ３
０のスイッチング特性に悪影響を与えることがなかっ
た。

【００５２】なお、ＴＦＴ３０をｎチャンネル型とした
場合には、定電位配線８３は、電源等の接地電位部に接
続し、遮光層３を接地電位に維持すれば良い。このよう
にすれば、遮光層３の持つ電荷により、ＴＦＴ３０を誤
って動作させたり、リーク電流を生じさせたりすること
がない。また、ＴＦＴ３０をｎチャンネル型とした場合
には、定電位配線８３に印加される電位は、接地電位に
限られず、ＴＦＴのゲート電極３１に印加されるオフ電
位としても良い。

【００５３】また、上述したＸ側駆動用ドライブ回路１
０１及びＹ側駆動用ドライブ回路１０４を形成するＴＦ
Ｔと対向して設けられる遮光層にも、接地電位あるいは
前記オフ電位が印加される。但し、ドライブ回路に用い
るトランジスタにｎ型及びｐ型ＴＦＴの双方が用いられ
る場合には、それらと対向する遮光層には、ｐ、ｎ型Ｔ
ＦＴごとに異なるオフ電位が印加される。

【００５４】更に、本実施形態においては、遮光層３
は、走査信号線であるゲート電極３１と対応して、少な
くとも走査信号線の本数分だけそれぞれ分離して設けら
れている。この場合には、各々の遮光層３に、対応する
走査信号線への走査信号を供給しても良い。こうする
と、走査信号線であるゲート電極３１と遮光層３とは、
ＴＦＴをオンさせたい時には共にオン電位となり、オフ
させたい時には共にオフ電位となり、ＴＦＴのスイッチ
ングに誤動作が生ずることがなくなる。

【００５５】次に以上のように構成された本実施の形態
の動作について図１を参照して説明する。

【００５６】図１において、制御回路から表示信号を受
けたＸ側駆動用ドライバ回路１０１は、この表示信号に
応じたタイミング及び大きさで信号電圧をソース電極３
５（信号電極）に印加し、これと並行して、Ｙ側駆動用
駆動回路１０２は、所定タイミングで電極３１（走査電
極）にゲート電圧をパルス的に順次印加し、ＴＦＴ３０
は駆動される。これにより、ゲート電圧がオンとされた
時点でソース電圧が印加されたＴＦＴ３０においては、
ソース領域３４、ｐ−Ｓｉ層３２に形成されたチャネル
及びドレイン領域３６を介して画素電極１１に電圧が印
加される。そして、この画素電極１１の電圧は、ソース
電圧が印加された時間よりも例えば３桁も長い時間だけ
蓄積容量７０（図３参照）により維持される。

【００５７】このように画素電極１１に電圧が印加され
ると、液晶層５０におけるこの画素電極１１と共通電極
２１とに挟まれた部分における液晶の配向状態が変化
し、ノーマリーホワイトモードであれば、電圧が印加さ
れた状態で入射光がこの液晶部分を通過不可能とされ、
ノーマリーブラックモードであれば、電圧が印加された
状態で入射光がこの液晶部分を通過可能とされ、全体と
して液晶表示パネル１００ａからは表示信号に応じたコ
ントラストを持つ光が出射する。

【００５８】そして、ＴＦＴ３０の下側に設けられた遮
光層３により、戻り光による悪影響が低減されるため、
ＴＦＴ３０のトランジスタ特性が改善されており、更に
は、遮光層３が上述したような良好な電気的接続によ
り、安定して一定の電位に保たれるため、ＴＦＴ３０の
スイッチング特性は良好に維持され、最終的には、液晶
表示パネル１００により、高コントラストで色付きの良
い高画質の画像を表示することが可能となる。

【００５９】次に、本実施の形態の液晶表示パネル１０
０の製造プロセスについて図８乃至図１１を参照して説
明する。

【００６０】先ず図８の工程（１）（ａ）に示すよう
に、石英基板、ハードガラス等のＴＦＴアレイ基板１を
用意する。ここで、好ましくはＮ２（窒素）等の不活性
ガス雰囲気且つ約１０００℃の高温でアニール処理し、
後に実施される高温プロセスにおけるＴＦＴアレイ基板
１に生じる歪みが少なくなるように前処理しておく。こ
のように処理されたＴＦＴアレイ基板１の全面に、スパ
ッタリング法、ＣＶＤ法等により好ましくはＴｉ、Ｃ
ｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄなどの高融点金属の金属シ
リサイド等からなる遮光層を多結晶シリコン層の全面に
形成する。その後フォトリソグラフィ工程及びエッチン
グ工程により、これらの基板全面に形成された多結晶シ
リコン層及び遮光層をＴＦＴ３０を形成する予定の領域
にのみ残して、遮光層３を形成する。

【００６１】この遮光層３のパターン形状は図８の工程
（１）（ｂ）のようになっており、各遮光層３は接続さ
れて、画素領域外にスリットを有するコンタクト部３ａ
が形成される。

【００６２】なお、図８の工程（１）（ａ）は、図２に
おけるａ−ａ’線断面と、図８の工程（１）（ｂ）に示
すｃ−ｃ’線断面とを理解の容易のために繋げて描いた
ものである。以下、図８乃至図１１の各工程において
（ａ）及び（ｂ）に分けて記載したものについて同様で
ある。

【００６３】また、遮光層３の層厚としては、約１００
０〜３０００Åが好ましく、更に約１５００〜２５００
Åがより好ましくい。１０００Åより薄いと遮光の効果
（例えば、１／１０００程度の透過率）が十分に得られ
ず、また３０００Åより厚いと、ＴＦＴ３０の形成工程
における高温環境と常温環境とにおける熱応力の発生が
大きくなり過ぎ、加えて遮光層３自体を形成するための
時間やコストの上昇を招くと共に後にＴＦＴ３０を形成
する第１層間絶縁層４１の段差が大きくなり過ぎてＴＦ
Ｔ３０の形成が困難になる。更に遮光層３の厚さが約１
５００〜２５００Åであれば、良好な遮光性が得られる
と共に、段差の問題も実用上殆ど生じないで済む。遮光
層３は、少なくともＴＦＴ３０のｐ−Ｓｉ層３２のうち
チャンネル形成用の領域、ソース領域３４及びドレイン
領域３６をＴＦＴアレイ基板１の裏面から見て覆うよう
に形成される。

【００６４】次に図８の工程（２）に示すように、遮光
層３の上に、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴ
ＥＯＳ（テトラ・エチル・オソル・シリケート）ガス、
ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、ＴＭＯ
Ｐ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス等を
用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＳＰＧなどのシリ
ケートガラス膜、窒化膜や酸化シリコン膜等からなる第
１層間絶縁層４１を形成する。第１層間絶縁層４１の層
厚は、約５００〜８０００Åが好ましい。或いは、熱酸
化膜を形成した後、更に減圧ＣＶＤ法等により高温酸化
シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化膜を約５００Åの比較的
薄い厚さに堆積し、厚さ約２０００Åの多層構造を持つ
第１層間絶縁層４１を形成してもよい。更に、このよう
なシリケートガラス膜に重ねて又は代えて、ＳＯＧ（ス
ピンオンガラス：紡糸状ガラス）をスピンコートして平
坦な膜を形成してもよい。このように、第１層間絶縁層
４１の上面をスピンコート処理により平坦化しておけ
ば、後に上側にＴＦＴ３０を形成し易いという利点が得
られる。

【００６５】尚、第１層間絶縁層４１に対し、約９００
℃のアニール処理を施すことにより、汚染を防ぐと共に
平坦化してもよい。

【００６６】次に図８の工程（３）（ａ）に示すよう
に、第１層間絶縁層４１の上に、約４５０〜５５０℃、
好ましくは約５００℃の比較的低温環境中で、流量約４
００〜６００ｃｃ／ｍｉｎのモノシランガス、ジシラン
ガス等を用いた減圧ＣＶＤ（例えば、圧力約２０〜４０
ＰａのＣＶＤ）により、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコ
ン）膜を形成する。その後、窒素雰囲気中で、約６００
〜７００℃にて約１〜１０時間、好ましくは、４〜６時
間のアニール処理を施することにより、ｐ−Ｓｉ（ポリ
シリコン）膜を約５００〜２０００Åの厚さ、好ましく
は約１０００Åの厚さとなるまで固相成長させる。この
際、ｎチャネル型のＴＦＴ３０を作成する場合には、Ｓ
ｂ（アンチモン）、Ａｓ（砒素）、Ｐ（リン）などのＶ
族元素のドーパントを僅かにイオン注入等によりドープ
する。また、ＴＦＴ３０をｐチャネル型とする場合に
は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｂ（ボロン）、Ｇａ（ガリ
ウム）、Ｉｎ（インジウム）などのIII族元素のドーパ
ントを僅かにイオン注入等によりドープする。尚、ａ−
Ｓｉ膜を経ないで、減圧ＣＶＤ法等によりｐ−Ｓｉ膜を
直接形成しても良い。或いは、減圧ＣＶＤ法等により堆
積したｐ−Ｓｉ膜にシリコンイオンを打ち込んで一旦非
晶質化（アモルファス化）し、その後アニール処理等に
より再結晶化させてｐ−Ｓｉ膜を形成しても良い。

【００６７】そして、フォトリソグラフィ工程、エッチ
ング工程等の実施により、図８の工程（３）（ｂ）に示
すパターンを有する第１層間絶縁層３２が形成される。

【００６８】次に図８の工程（４）に示すように、ｐ−
Ｓｉ層３２を約９００〜１３００℃の温度、好ましくは
約１０００℃の温度により熱酸化することにより、約３
００Åの比較的薄い厚さの熱酸化膜を形成し、更に減圧
ＣＶＤ法等により高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒
化膜を約５００Åの比較的薄い厚さに堆積し、多層構造
を持つゲート絶縁層３３を形成する。この結果、ｐ−Ｓ
ｉ層３２の厚さは、約３００〜１５００Åの厚さ、好ま
しくは約３５０〜４５０Åの厚さとなり、ゲート絶縁層
３３の厚さは、約２００〜１５００Åの厚さ、好ましく
は約３００Åの厚さとなる。このように高温熱酸化時間
を短くすることにより、特に８インチ程度の大型ウエー
ハを使用する場合に熱によるそりを防止することができ
る。但し、ｐ−Ｓｉ層３２を熱酸化することのみによ
り、単一層構造を持つゲート絶縁層３３を形成してもよ
い。

【００６９】次に図９の工程（５）（ａ）に示すよう
に、遮光層３のコンタクト部３ａと定電位配線との接続
を行うためのコンタクトホール８１を、反応性エッチン
グ、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチン
グにより形成する。この際、反応性エッチング、反応性
イオンビームエッチングのような異方性エッチングによ
り、コンタクトホール３７を開口した方が、開口形状を
マスク形状とほぼ同じにできるという利点がある。但
し、ドライエッチングとウエットエッチングとを組み合
わせて開口すれば、コンタクトホール８１をテーパ状に
できるので、配線接続時の断線を防止できるという利点
が得られる。

【００７０】そして、このコンタクトホール８１の開口
部の形状は、図９の工程（５）（ｂ）に示すように円形
状とし、該コンタクトホール８１に作用する応力の均一
化を図る。

【００７１】次に図９の工程（６）（ａ）に示すよう
に、ｐ−Ｓｉ層３２上にゲート絶縁層３３を介して、減
圧ＣＶＤ法等によりｐ−Ｓｉを堆積した後、ゲートマス
クを用いたフォトリソグラフィ工程、エッチング工程等
により、ゲート電極３１（走査電極）及び容量線３１’
並びにコンタクト部３ａの接続用電極３１ａを形成す
る。

【００７２】但し、ゲート電極３１（走査電極）及び容
量線３１’並びに接続用電極３１ａを、ｐ−Ｓｉ層では
なく、Ａｌ等の金属膜又は金属シリサイド膜から形成し
てもよいし、若しくはこれらの金属膜又は金属シリサイ
ド膜とｐ−Ｓｉ膜を組み合わせて多層に形成してもよ
い。この場合、ゲート電極３１（走査電極）を、ブラッ
クマトリクス２３が覆う領域の一部又は全部に対応する
遮光膜として配置すれば、金属膜や金属シリサイド膜の
持つ遮光性により、ブラックマトリクス２３の一部又は
全部を省略することも可能となる。この場合特に、対向
基板２とＴＦＴアレイ基板１との貼り合わせずれによる
画素開口率の低下を防ぐことが出来る利点がある。

【００７３】なお、ゲート電極３１（走査電極）及び容
量線３１’並びに接続用電極３１ａは、同じ材料で形成
されているが、図９の工程（６）（ｂ）に示すように、
互いに接触しない位置に設けられている。

【００７４】次に図１０の工程（７）に示すように、Ｔ
ＦＴ３０をＬＤＤ（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄ Ｄｒａ
ｉｎ）構造を持つｎチャネル型のＴＦＴとする場合、ｐ
型のｐ−Ｓｉ層３２に、先ずソース領域３４及びドレイ
ン領域３６のうちチャネル側に夫々隣接する一部を構成
する低濃度ドープ領域を形成するために、ゲート電極３
１を拡散マスクとして、ＰなどのＶ族元素のドーパント
を低濃度で（例えば、Ｐイオンを１〜３×１０^１３／ｃ
ｍ^２のドース量にて）ドープし、続いて、ゲート電極３
１よりも幅の広いマスクでレジスト層をゲート電極３１
上に形成した後、同じくＰなどのＶ族元素のドーパント
を高濃度で（例えば、Ｐイオンを１〜３×１０^１５／ｃ
ｍ^２のドース量にて）ドープする。また、ＴＦＴ３０を
ｐチャネル型とする場合、ｎ型のｐ−Ｓｉ層３２に、ソ
ース領域３４及びドレイン領域３６を形成するために、
ＢなどのIII族元素のドーパントを用いてドープする。
このようにＬＤＤ構造とした場合、ショートチャネル効
果を低減できる利点が得られる。尚、このように低濃度
と高濃度の２段階に分けて、ドープを行わなくても良
い。例えば、低濃度のドープを行わずに、オフセット構
造のＴＦＴとしてもよく、ゲート電極３１をマスクとし
て、Ｐイオン、Ｂイオン等を用いたイオン注入技術によ
りセルフアライン型のＴＦＴとしてもよい。

【００７５】これらの工程と並行して、ｎチャネル型ｐ
−ＳｉＴＦＴ及びｐチャネル型ｐ−ＳｉＴＦＴから構成
されるＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）構造を持つＸ側駆動用
ＬＳＩ１０１及びＹ側駆動用ＬＳＩ１０２をＴＦＴアレ
イ基板１上の周辺部に形成する。 このように、ＴＦＴ
３０はｐ−ＳｉＴＦＴであるので、ＴＦＴ３０の形成時
に同一工程で、Ｘ側駆動用ドライバ回路１０１及びＹ側
駆動用ドライバ回路１０２を形成することができ、製造
上有利である。

【００７６】次に図１０の工程（８）（ａ）に示すよう
に、ゲート電極３１（走査電極）及び容量線３１’並び
に接続用電極３１ａを覆うように、例えば、常圧又は減
圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳ
Ｇ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化
膜や酸化シリコン膜等からなる第２層間絶縁層４２を形
成する。第２層間絶縁層４２の層厚は、約５０００〜１
５０００Åが好ましい。そして、ソース領域３４及びド
レイン領域３６を活性化するために約１０００℃のアニ
ール処理を２０分程度行った後、ソース電極３１（信号
電極）に対するコンタクトホール３７と、接続用電極３
１ａに対するコンタクトホール８１ａとを、反応性エッ
チング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッ
チングにより形成する。この際、上述したように反応性
エッチング等の異方性エッチングにより、コンタクトホ
ール３７及びコンタクトホール８１ａを開口した方が、
開口形状をマスク形状とほぼ同じにできるという利点が
ある。但し、ドライエッチングとウエットエッチングと
を組み合わせて開口すれば、コンタクトホール３７及び
コンタクトホール８１ａをテーパ状にできるので、配線
接続時の断線を防止できるという利点が得られる。ま
た、ゲート電極３１（走査電極）を図示しない配線と接
続するためのコンタクトホールも、コンタクトホール３
７と同一の工程により第２層間絶縁層４２に開ける。

【００７７】次に図１０の工程（９）（ａ）に示すよう
に、第２層間絶縁層４２の上に、スパッタリング処理等
により、Ａｌ等の低抵抗金属や金属シリサイド等を、約
１０００〜５０００Åの厚さに堆積し、更にフォトリソ
グラフィ工程、ウエットエッチング工程等により、ソー
ス電極３５（信号電極）及び定電位配線８３を形成す
る。

【００７８】なお、ソース電極３５（信号電極）及び定
電位配線８３は同じ材料で形成されるが、図１０の工程
（９）（ｂ）に示すように、互いに接触しない位置関係
にある。

【００７９】また、このような工程により、定電位配線
８３とコンタクト部３ａとが接続用電極３１ａを介して
電気的に接続され、定電位配線８３に接地電位あるいは
負電位等の定電位を印加することにより、遮光層３の電
位を所定の定電位に保つことができる。

【００８０】また、ソース電極３５（信号電極）を、ブ
ラックマトリクス２３が覆う領域の一部又は全部に対応
する遮光膜として配置すれば、Ａｌ等の金属膜や金属シ
リサイド膜の持つ遮光性により、ブラックマトリクス２
３の一部又は全部を省略することも可能となる。この場
合特に、対向基板２とＴＦＴアレイ基板１との貼り合わ
せずれによる画素開口率の低下を防ぐことが出来る利点
がある。

【００８１】次に図１１の工程（１０）（ａ）に示すよ
うに、ソース電極３５（信号電極）及び定電位配線８３
上を覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法やＴＥ
ＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳ
Ｇなどのシリケートガラス膜、窒化膜や酸化シリコン膜
等からなる第３層間絶縁層４３を形成する。第３層間絶
縁層４３の層厚は、約５０００〜１５０００Åが好まし
い。或いは、このようなシリケートガラス膜に代えて又
は重ねて、有機膜やＳＯＧ（スピンオンガラス）をスピ
ンコートして平坦な膜を形成してもよい。

【００８２】更に、画素電極１１とドレイン領域３６と
を電気的接続するためのコンタクトホール３８を、反応
性エッチング、反応性イオンビームエッチング等のドラ
イエッチングにより形成する。この際、反応性エッチン
グ、反応性イオンビームエッチングのような異方性エッ
チングにより、コンタクトホール３８を開口した方が、
開口形状をマスク形状とほぼ同じにできるという利点が
得られる。但し、ドライエッチングとウエットエッチン
グとを組み合わせて開口すれば、コンタクトホール３８
をテーパ状にできるので、配線接続時の断線を防止でき
るという利点が得られる。このコンタクトホール３８の
画素領域内における位置を図１１の工程（１０）（ｂ）
に示す。

【００８３】次に図１１の工程（１１）（ａ）に示すよ
うに、第３層間絶縁層４３の上に、スパッタリング処理
等により、ＩＴＯ膜等の透明導電性薄膜を、約５００〜
２０００Åの厚さに堆積し、更にフォトリソグラフィ工
程、ウエットエッチング工程等により、図１１の工程
（１１）（ｂ）に示す形状の画素電極１１を形成する。
尚、当該液晶表示パネル１００ａを反射型の液晶表示装
置に用いる場合には、Ａｌ等の反射率の高い不透明な材
料から画素電極１１を形成してもよい。

【００８４】続いて、画素電極１１の上にポリイミド系
の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角
を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等
により、図１に示した配向膜１２が形成される。

【００８５】他方、図１に示した対向基板２について
は、ガラス基板等が先ず用意され、この上において複数
のＴＦＴ３０に夫々対応した位置にブラックマトリクス
２３が、例えば金属クロムをスパッタリングした後、フ
ォトリソグラフィ工程、エッチング工程を経て形成され
る。尚、ブラックマトリクス２３は、ＣｒやＮｉなどの
金属材料の他、カーボンやＴｉをフォトレジストに分散
した樹脂ブラックなどの材料から形成してもよい。その
後、対向基板２の全面にスパッタリング処理等により、
ＩＴＯ等の透明導電性薄膜を、約５００〜２０００Åの
厚さに堆積することにより、共通電極２１を形成する。
更に、共通電極２１の全面にポリイミド系の配向膜の塗
布液を塗布した後、所定のプレティルト角を持つように
且つ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向
膜２２が形成される。

【００８６】最後に、上述のように各層が形成されたＴ
ＦＴアレイ基板１と対向基板２とは、配向膜１２及び２
２が対面するようにシール剤５２により張り合わされ、
真空吸引等により、両基板間の空間に、例えばスペーサ
５１を含む複数種類のネマティック液晶を混合してなる
液晶が吸引されて、スペーサ５１により層厚が規定され
た液晶層５０が形成される。

【００８７】以上の製造プロセスにより、図１に示した
液晶表示パネル１００が完成する。

【００８８】そして、以上のようにして製造された液晶
表示パネル１００においては、製造中においても、ま
た、様々な温度環境下において使用しても、上述のよう
に、遮光層３のコンタクト部３ａにはスリット８２が設
けられているので、高融点金属で形成されたコンタクト
部３ａ自体の応力が緩和され、コンタクト部３ａと定電
位配線８３との電気的接続用のコンタクトホール８１の
開口形状が円形状に形成されているので、開口に作用す
る応力が均一となって、コンタクトホール８１及びコン
タクト部３ａにおける歪み並びにクラックの発生を確実
に防ぐことができる。

【００８９】特に、前記製造プロセスにて説明したよう
に、遮光層３が石英ガラス等の絶縁基板上に形成される
場合には、高融点金属と石英ガラス等との熱膨張率等の
物理的性質の差が大きくなるため、上述のように応力を
緩和する本発明の構成は有効である。

【００９０】また、本実施形態のように、液晶表示パネ
ルを構成する場合には、ＴＦＴ３０の基板サイズ及び遮
光層の接触部のパターン幅が大きくなり、大きな応力が
発生し易いため、上述のように応力を緩和する本発明の
構成は有効である。

【００９１】なお、本実施形態においては、スリット８
２により分割されたコンタクト部３ａ上の位置にコンタ
クトホール８１を形成した例について説明したが、本発
明はこれに限られるものではなく、図１２に示すよう
に、スリット８２が形成されていない部分３ｂの位置に
コンタクトホール８１を設けても良い。但し、この場合
には、前記部分３ｂの幅ｄ’が分割された部分の幅ｄと
同程度であることが好ましい。

【００９２】更に、スリット８２の形成位置について
は、上述した本実施形態のように、コンタクト部３ａの
片方の側に限られるものではなく、図１３に示すよう
に、コンタクト部３ａの両方の側に設けるようにしても
良い。

【００９３】また、以上説明した各実施の形態における
液晶表示パネル１００は、カラー液晶プロジェクタに適
用されるため、３つの液晶表示パネル１００がＲＧＢ用
のライトバルブとして夫々用いられ、各パネルには夫々
ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解さ
れた各色の光が入射光として夫々入射されることにな
る。従って、各実施の形態では、対向基板２に、カラー
フィルタは設けられていない。しかしながら、液晶表示
パネル１００ａにおいてもブラックマトリックス２３の
形成されていない画素電極１１に対向する所定領域にＲ
ＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板２
上に形成してもよい。このようにすれば、液晶プロジェ
クタ以外の直視型や反射型のカラー液晶テレビなどのカ
ラー液晶表示装置に本実施の形態の液晶表示パネルを適
用できる。

【００９４】各実施の形態の液晶表示パネル１００で
は、従来と同様に入射光を対向基板２の側から入射する
こととしたが、遮光層３が存在するので、ＴＦＴアレイ
基板１の側から入射光を入射し、対向基板２の側から出
射するようにしても良い。即ち、このように液晶表示パ
ネル１００ａ液晶プロジェクタに取り付けても、チャネ
ル形成用のａ−Ｓｉ層３２に光が入射することを防ぐこ
とが出来、高画質の画像を表示することが可能である。

【００９５】各実施の形態の液晶表示パネル１００にお
いて、ＴＦＴアレイ基板１側における液晶分子の配向不
良を抑制するために、第３層間絶縁層４３の上に更に平
坦化膜をスピンコート等で塗布してもよい。

【００９６】また、各実施の形態では、液晶表示パネル
１００のスイッチング素子は、正スタガ型のｐ−ＳｉＴ
ＦＴであるとして説明したが、逆スタガ型のＴＦＴやａ
−ＳｉＴＦＴ等の他の形式のＴＦＴに対しても、戻り光
がチャネル形成用の半導体層に入射するのを阻止すると
いう課題の下に、各種の形態での応用が可能である。

【００９７】更に、各実施の形態の液晶表示パネル１０
０においては、一例として液晶層５０をネマティック液
晶から構成したが、液晶を高分子中に微小粒として分散
させた高分子分散型液晶を用いれば、配向膜１２及び２
２、並びに前述の偏光フィルム、偏光板等が不要とな
り、光利用効率が高まることによる液晶表示パネルの高
輝度化や低消費電力化の利点が得られる。更に、画素電
極１１をＡｌ等の反射率の高い金属膜から構成すること
により、液晶表示パネル１００を反射型液晶表示装置に
適用する場合には、電圧無印加状態で液晶分子がほぼ垂
直配向されたＳＨ（スーパーホメオトロピック）型液晶
などを用いても良い。更にまた、液晶表示パネル１００
においては、液晶層５０に対し垂直な電界（縦電界）を
印加するように対向基板２の側に共通電極２１を設けて
いるが、液晶層５０に平行な電界（横電界）を印加する
ように一対の横電界発生用の電極から画素電極１１を夫
々構成する（即ち、対向基板２の側には縦電界発生用の
電極を設けることなく、ＴＦＴアレイ基板１の側に横電
界発生用の電極を設ける）ことも可能である。このよう
に横電界を用いると、縦電界を用いた場合よりも視野角
を広げる上で有利である。その他、各種の液晶材料（液
晶相）、動作モード、液晶配列、駆動方法等に本実施の
形態を適用することが可能である。

【００９８】

【発明の効果】請求項１に記載の液晶表示パネルによれ
ば、高融点金属からなる遮光層と、定電位源に接続され
る導電層とのコンタクト部には、スリットが形成されて
おり、コンタクトホールの開口形状は円形状に形成され
ているので、当該コンタクト部及びコンタクトホールに
歪みが生じたりクラックが入ったり、或いは、コンタク
ト部周辺の第１基板、導電層の各構成要素などに歪みが
生じたり、クラックが入ってしまうのを阻止し得る。そ
の結果、コンタクト部と導電層の電気的接続は長期間に
渡って確実に良好な状態に保たれるので、遮光層の電位
を安定して一定の電位に維持することができ、スイッチ
ング素子のスイッチング特性に悪影響を与えることがな
い。従って、高コントラストで色付きのよい高画質の画
像表示が可能となる。

【００９９】請求項２に記載の液晶表示パネルによれ
ば、シリコンを含む遮光層と、高絶縁性ガラスや石英基
板からなる層間絶縁層及び第１基板との熱的相性が良い
ので、遮光層に歪みが生じたりクラックが入ったり、或
いは、第１基板、導電層の各構成要素、層間絶縁層等に
歪みが生じたり、クラックが入ってしまう事態をより効
果的に回避し得る。

【０１００】請求項３に記載の液晶表示パネルによれ
ば、遮光層と導電層との電気的接続を行うためのコンタ
クト部は、スリットにより１００μｍ以下のパターン幅
となっており、前記コンタクトホールの開口の直径は５
０μｍ以下に設定されているので、石英等から形成され
る第１基板及び層間絶縁層との熱膨張率等の物理的性質
の差に起因して発生する応力を確実に緩和して、遮光層
に歪みが生じたりクラックが入ったり、或いは、第１基
板、導電層の各構成要素、層間絶縁層等に歪みが生じた
り、クラックが入ってしまう事態をより効果的に回避し
得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の液晶表示パネルの構成
を示す断面図である。

【図２】 図１の液晶表示パネルを構成するＴＦＴアレ
イ基板上に形成される各層の透視図である。

【図３】 図１の液晶表示パネルを構成する蓄積容量の
断面図である。

【図４】 図１の液晶表示パネルの全体的な構成を示す
平面図である。

【図５】 図４のＨ−Ｈ’線断面図である。

【図６】 比較例としての矩形状のコンタクトホールを
有する遮光層の接触部を示す平面図である。

【図７】 図１の液晶表示パネルにおける遮光層の定電
位配線とのコンタクト部の構成を示す断面図である。

【図８】 図１の液晶表示パネルの製造プロセスを順を
追って示す工程図（その１）である。

【図９】 図１の液晶表示パネルの製造プロセスを順を
追って示す工程図（その２）である。

【図１０】 図１の液晶表示パネルの製造プロセスを順
を追って示す工程図（その３）である。

【図１１】 図１の液晶表示パネルの製造プロセスを順
を追って示す工程図（その４）である。

【図１２】 図１の液晶表示パネルにおける遮光層のコ
ンタクト部とコンタクトホールの位置に関する別の態様
を示す平面図である。

【図１３】 図１の液晶表示パネルにおける遮光層のコ
ンタクト部に設けられるスリットの位置に関する別の態
様を示す平面図である。

【符号の説明】

１…ＴＦＴアレイ基板 ２…対向基板 ３…遮光層 ３ａ…コンタクト部 １１…画素電極 １２…配向膜 ２１…共通電極 ２２…配向膜 ３０…ＴＦＴ ３１…ゲート電極 ３２…ｐ−Ｓｉ層 ３３…ゲート絶縁層 ３４…ソース領域 ３５…ソース電極（信号電極） ３６…ドレイン領域 ３７、３８…コンタクトホール ４１…第１層間絶縁層 ４２…第２層間絶縁層 ４３…第３層間絶縁層 ５０…液晶層 ５２…シール剤 ８１…コンタクトホール ８２…スリット ８３…定電位配線 １００ａ、１００ｂ…液晶表示パネル １０１…Ｘ側駆動用ドライバ回路 １０２…外部実装端子 １０４…Ｙ側駆動用ドライバ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1368 G02F 1/1335 500

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の第１及び第２基板と、 該第１及び第２基板間に挟持された液晶と、 前記第１基板の前記液晶に対面する側にマトリクス状に
   設けられた複数の透明な画素電極と、 該複数の画素電極に夫々対応して前記第１基板に設けら
   れており前記複数の画素電極を夫々スイッチング制御す
   る複数のスイッチング素子と、 前記複数のスイッチング素子に夫々対向する位置におい
   て前記第１基板と前記複数のスイッチング素子との間に
   夫々設けられた高融点金属からなる遮光層と、 前記第１基板上に設けられ定電位源に接続される導電層
   と、 前記複数の遮光層と前記複数のスイッチング素子との
   間、及び前記遮光層と前記導電層との間に設けられた層
   間絶縁層とを備え、 前記遮光層は、スリットが形成されたコンタクト部を有
   し、該コンタクト部と前記導電層とは、前記層間絶縁層
   に形成された開口形状が円形状のコンタクトホールを介
   して電気的に接続されている、 ことを特徴とする液晶表示パネル。
2. 【請求項２】 前記第１基板は、石英基板であり、 前記層間絶縁層は、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ及びＢＰＳ
   Ｇのうちの少なくとも一つを含む高絶縁性ガラスであ
   り、 前記高融点金属は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰ
   ｄのうちの少なくとも一つを含む金属シリサイドである
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 【請求項３】 前記スリットが形成された前記コンタク
   ト部のパターン幅は１００μｍ以下であり、前記コンタ
   クトホールの開口の直径は５０μｍ以下であることを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示パネ
   ル。
4. 【請求項４】 前記コンタクト部は、画素領域外に形成
   されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
   に記載の液晶表示パネル。
5. 【請求項５】 前記遮光層は、蓄積容量用の配線として
   用いられていることを特徴とする請求項１乃至４のいず
   れかに記載の液晶表示パネル。
6. 【請求項６】 前記遮光層の層厚は、１０００〜３００
   ０Åであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
   に記載の液晶表示パネル。
7. 【請求項７】 前記スイッチング素子は、薄膜トランジ
   スタであり、 前記一対の基板のうち一方の基板に、前記画素電極の境
   界に沿ってゲート電極が設けられ、 前記遮光層は、前記ゲート電極と対応して設けられてお
   り、 前記遮光層は、対応する前記ゲート電極への走査信号を
   供給されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか
   に記載の液晶表示パネル。