JP3541650B2 - Liquid crystal panel substrate, a liquid crystal panel, and electronic equipment as well as a projection display apparatus using the same - Google Patents

Liquid crystal panel substrate, a liquid crystal panel, and electronic equipment as well as a projection display apparatus using the same Download PDF

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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、液晶パネルさらには反射型液晶パネルに関し、特に半導体基板や絶縁基板に形成されたスイッチング素子によって画素電極をスイッチングするアクティブマトリックス型液晶パネルに利用して好適な技術に関する。 The present invention relates to a liquid crystal panel further reflective liquid crystal panel, a technique suitable for use in an active matrix type liquid crystal panel for switching the pixel electrode by the switching element which is particularly formed on a semiconductor substrate or an insulating substrate. さらには、それを用いた電子機器及び投写型表示装置に関する。 Furthermore, an electronic apparatus and a projection display device using the same.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
従来、投写型表示装置のライトバルブに用いられるアクティブマトリックス液晶パネルとしては、ガラス基板上にアモルファスシリコンを用いた薄膜トランジスタ(TFT)アレーを形成した構造の液晶パネルが実用化されている。 Conventionally, as the active matrix liquid crystal panel for use in a light valve of a projection display device, the liquid crystal panel structure formed with a thin film transistor (TFT) array using amorphous silicon on a glass substrate has been put into practical use.
【0003】 [0003]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
上記TFTを用いたアクティブマトリックス液晶パネルは透過型の液晶パネルであって、画素電極が透明導電膜により形成されている。 Active matrix liquid crystal panel using the TFT is a transmissive liquid crystal panel, the pixel electrode is formed of a transparent conductive film. 透過型液晶パネルにおいては、各画素に設けられたTFTのようなスイッチング素子の形成領域は透過領域ではないため、もともと開口率が低く、パネルの解像度がXGA,SVGAと上がるにつれ、開口率が小さくなるという致命的な欠陥を有している。 In the transmission type liquid crystal panel, for forming regions of the switching element such as a TFT provided in each pixel is not a transparent region, originally low aperture ratio, the resolution of the panel is XGA, as the up and SVGA, the aperture ratio is small It has a fatal defect that it becomes.
【0004】 [0004]
そこで、透過型アクティブマトリックス液晶パネルに比べてサイズが小さい液晶パネルとして、半導体基板や絶縁基板に形成されたトランジスタにより、反射電極となる画素電極をスイッチングするようにした反射型アクティブマトリックス液晶パネルが考えられるようになってきた。 Therefore, considered as the liquid crystal panel is smaller than the transmission type active matrix liquid crystal panel, the transistor formed in the semiconductor substrate or an insulating substrate, a reflection type active matrix liquid crystal panel so as to switch the pixel electrode to be a reflective electrode It has become as to be.
【0005】 [0005]
従来、このような反射型液晶パネルでは、反射電極の形成される基板に必ずしも保護膜としてパシベーション膜を設ける必要性がないため省略されていた。 Conventionally, in such a reflective liquid crystal panels, it has been omitted since there is no need for a passivation film as necessarily protective film on a substrate formed of a reflective electrode. そこで、本発明者は、反射型液晶パネル用基板にパシベーション膜を設けることについて検討した。 The present inventors have studied to provide a passivation film on the reflective liquid crystal panel substrate.
【0006】 [0006]
一般に半導体装置ではパシベーション膜として、減圧CVD法等により形成される窒化シリコン膜を使用することが多い。 As passivation film is generally a semiconductor device, often using silicon nitride film formed by low pressure CVD or the like. ところで、CVD法により形成されるパシベーション膜は、現在の技術では膜厚の10%程度のばらつきが生じるのを避けることが困難である。 Meanwhile, a passivation film formed by the CVD method, the current technology it is difficult to avoid variations in the order of 10% of the film thickness occurs. しかるに、反射型液晶パネルでは、パシベーション膜の膜厚のばらつきによって反射率が大きく変化したり、液晶の屈折率が変動したりするという不具合がある。 However, in the reflective liquid crystal panel, or change significantly the reflectance due to variations in the thickness of the passivation film, the refractive index of the liquid crystal is disadvantageously or fluctuate.
【0007】 [0007]
この発明の目的は、反射率が大きくばらついたりすることのないパシベーション膜を有する信頼性の高い反射型液晶パネル用の基板および液晶パネルを提供することにある。 The object of the invention is to provide a substrate and a liquid crystal panel of highly reliable reflection type liquid crystal panel having a passivation film never reflectance or varies greatly.
【0008】 [0008]
この発明の他の目的は、信頼性が高くしかも画質の優れた反射型液晶パネルおよびそれを用いた電子機器及び投写型表示装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an excellent reflection-type liquid crystal panel of high moreover image quality reliability, and electronic equipment and projection display apparatus using the same.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
この発明は、上記目的を達成するため、基板上に反射電極がマトリックス状に形成されるとともに各反射電極に対応して各々トランジスタが形成され、前記トランジスタを介して前記反射電極に電圧が印加されるように構成された液晶パネル用基板において、前記反射電極の上にはパシベーション膜を形成したことを特徴とする。 The present invention, in order to achieve the above object, the reflection electrode on the substrate are respectively transistors formed corresponding to each reflective electrode is formed in a matrix form, a voltage is applied to the reflective electrode through the transistor in the liquid crystal panel substrate configured so that, on the reflective electrode is characterized by the formation of the passivation film. これにより、反射電極が露出しないので、信頼性が向上する。 Thus, the reflective electrode being exposed, thereby improving the reliability.
【0010】 [0010]
また、前記パシベーション膜は、入射する光の波長に対する前記反射電極の反射率の特性変化において、反射率の変化が約1%以内に納まる程度に選択された膜厚とすることを特徴とする。 Further, the passivation film, the characteristic change in reflectance of the reflective electrode to the wavelength of incident light, characterized by a thickness which is selected so that the change in reflectance falls within about 1%. 反射電極上のパシベーション膜の膜厚により色光どうしで反射率がばらついてカラー表示する際の色再現性の悪化することを防ぐことができる。 Vary the reflectance in the colored light each other by the thickness of the passivation film on the reflective electrode can be prevented from deterioration in color reproducibility at the time of color display.
【0011】 [0011]
また、前記パシベーション膜は酸化シリコンから形成されることを特徴とする。 Further, the passivation film is characterized by being formed of silicon oxide. 酸化シリコン膜は窒化シリコン膜に比べて保護膜としての機能は多少劣るものの、膜厚のばらつきによる画素電極の反射率に与える影響は窒化シリコン膜よりも小さい上、酸化シリコンは耐ストレス性がよくクラックが発生しにくいので、画素領域のようなチップ面積の大半を占める領域のパシベーション膜として用いるには最適である。 Although the silicon oxide film is slightly inferior function as a protective film as compared with the silicon nitride film, on the effect on the reflectance of the pixel electrode due to the variation of the thickness smaller than the silicon nitride film, silicon oxide stress resistance good since cracks are hardly generated, for use as a passivation film in the region where the majority of the chip area, such as a pixel region is optimal. 従って、このパシベーション膜を酸化シリコン膜により形成することによって、光の波長によって反射電極での反射率が大きく変動する現象をも抑えることができる。 Therefore, by forming the passivation film of silicon oxide film can be suppressed even a phenomenon that the reflectivity of a reflective electrode according to the wavelength of light varies greatly.
【0012】 [0012]
また、前記パシベーション膜は膜厚が500〜2000オングストロームの酸化シリコン膜とすることを特徴とする。 Further, the passivation film is characterized by having a thickness and a silicon oxide film of 500 to 2000 angstroms. これによって、特に膜厚が500〜2000オングストロームの酸化シリコン膜は、反射率の波長依存性が少ないため、パシベーション膜としての酸化シリコン膜を使用することにより、反射率の変動を小さくすることができる。 Thus, in particular, a silicon oxide film having a thickness of 500 to 2000 angstroms, for small wavelength dependence of the reflectance, by using a silicon oxide film as the passivation film, it is possible to reduce variation of the reflectance .
【0013】 [0013]
また、前記パシベーション膜の厚みを、入射される光の波長に応じて各々適切な範囲に設定するようにしたことを特徴とする。 Further, the thickness of the passivation film, characterized by being adapted to set each appropriate range depending on the wavelength of incident light. これにより、波長に応じてパシベーション膜の膜厚を異ならせて、反射電極による反射率の波長依存性を少なくすることができる。 Thus, it is possible by varying the thickness of the passivation film depending on the wavelength, to reduce the wavelength dependence of the reflectance due to the reflection electrode.
【0014】 [0014]
また、前記反射電極が青色光を反射する場合には、当該反射電極上に形成する前記パシベーション膜となる酸化シリコン膜の厚みを、900〜1200オングストロームとし、前記反射電極が緑色光を反射する場合には、当該反射電極上に形成する前記パシベーション膜となる酸化シリコン膜の厚みを、1200〜1600オングストロームとし、前記反射電極が赤色光を反射する場合には、当該反射電極上に形成する前記パシベーション膜となる酸化シリコン膜の厚みを、1300〜1900オングストロームとすることを特徴とする。 Further, when the reflective electrode reflects blue light, when the thickness of the silicon oxide film serving as the passivation film formed on the reflective electrode, and 900 to 1200 angstroms, the reflective electrode reflects green light , the thickness of the passivation film to become the silicon oxide film formed on the reflective electrode, and 1200-1600 Å, the reflective electrode in the case of reflecting the red light is formed on the reflective electrode and the passivation the thickness of the silicon oxide film to be a film, characterized by the 1300-1900 angstroms. パシベーション膜となる酸化シリコン膜の厚みを上記のような範囲に設定すると、各色ごとに反射率のばらつきを1%以下に抑えることができ、液晶パネルの信頼性を向上させることができるとともに、かかる反射型液晶パネルをライトバルブとして使用した投写型表示装置における画質を向上させることができる。 When the thickness of the silicon oxide film to be a passivation film is set to the above range, the variation of the reflectance for each color can be suppressed to 1% or less, it is possible to improve the reliability of the liquid crystal panel, such reflection type liquid crystal panel can be improved image quality in a projection display apparatus using as a light valve a.
【0015】 [0015]
また、前記酸化シリコン膜の上には、厚みが300〜1400オングストロームの配向膜が形成されていることを特徴とする。 Further, on the silicon oxide film has a thickness and wherein the alignment layer of 300 to 1400 angstroms is formed. さらに、酸化シリコン膜の厚みをその上に形成される配向膜の厚みとの関係で設定するようにするとよい。 Furthermore, it is preferable to be set in relation to the thickness of the alignment layer formed to a thickness of the silicon oxide film thereon. この場合の配向膜の適切な厚みは300〜1400オングストローム、好ましくは800〜1400オングストロームである。 Suitable thickness 300-1400 Å of the alignment film in this case, preferably 800 to 1400 angstroms. 配向膜の厚みを上記のような範囲に設定することにより、反射率の変動を有効に防止することもできる。 The thickness of the alignment film by setting the range as described above, it is also possible to effectively prevent a variation in reflectance.
【0016】 [0016]
また、前記反射電極とその下の金属層との間に窒化シリコンからなる層間絶縁膜が形成されていることを特徴とする。 Also characterized in that the interlayer insulating film made of silicon nitride is formed between the reflective electrode and the metal layer underneath. 画素領域はパシベーション膜として酸化シリコン膜が形成されるので、耐湿性が弱くなる。 Since the pixel area silicon oxide film is formed as a passivation film, moisture resistance is weakened. しかし、反射電極下に窒化シリコン膜の層間絶縁層を設けたので、画素領域での耐湿性の劣化を防ぐことができる。 However, since there is provided an interlayer insulating layer of silicon nitride film under the reflective electrode, it is possible to prevent the moisture resistance of degradation of the pixel region.
【0017】 [0017]
また、前記反射電極とその下の金属層との間の層間絶縁膜が窒化シリコン膜と酸化シリコン膜で構成されるとともに、前記酸化シリコン膜上に前記窒化シリコン膜が形成された積層構造とすることを特徴とする。 Further, an interlayer insulating film between the reflective electrode and the metal layer thereunder while being constituted by a silicon oxide film and a silicon nitride film, a stacked structure of the silicon nitride film is formed on the silicon oxide film it is characterized in. 層間絶縁膜を窒化シリコン膜のみで形成すると、クラックが発生しやすくなってしまうが、酸化シリコン膜との積層構造とすることにより、耐湿性と耐ストレス性を向上させることができる。 When forming an interlayer insulating film only on the silicon nitride film, but the crack tends to occur, by a laminated structure of a silicon oxide film, it is possible to improve the moisture resistance and stress resistance.
【0018】 [0018]
また、赤色光を反射する前記反射電極上の前記パシベーション膜の厚みを1300〜1900オングストロームとし、緑色光を反射する前記反射電極上の前記パシベーション膜の厚みを1200〜1600オングストロームとし、青色光を反射する前記反射電極の厚みを900〜1200オングストロームとすることを特徴とする。 Further, the thickness of the passivation film on the reflecting electrode which reflects red light and 1300-1900 Å, the thickness of the passivation film on the reflective electrode for reflecting green light is 1200 to 1600 Å, the reflected blue light characterized in that the thickness of the reflective electrode to 900-1200 angstroms. これにより、1つの反射型液晶パネルによりカラー表示させようとする場合に、各色光の反射率のバラツキが少なくなり、カラー表示の色再現性がよくできる。 Thus, when attempting to color display by one of the reflective liquid crystal panel, the less variation in the reflectance of each color light can color reproducibility of the color display well.
【0019】 [0019]
さらに、基板上に反射電極がマトリックス状に形成されるとともに各反射電極に対応して各々トランジスタが形成され、前記トランジスタを介して前記反射電極に電圧が印加されるように構成される液晶パネル用基板において、 Furthermore, the reflective electrodes on a substrate are respectively transistors formed corresponding to each reflective electrode is formed in a matrix form, a liquid crystal panel configured so that a voltage to the reflective electrode through the transistor is applied in the substrate,
当該基板の端部領域には窒化シリコンからなるパシベーション膜が形成されることを特徴とする。 The end regions of the substrate, characterized in that the passivation film made of silicon nitride is formed. 画素領域の周辺領域の端部における積層構造は、水分等が最も入り込みやすいので、この端部には耐水性のよい窒化シリコン膜のパシベーション膜を形成することにより、液晶パネル用基板の耐湿性を向上することができる。 Layered structure at the edge of the peripheral region of the pixel region, since moisture is most likely to enter, by forming a passivation film of water resistance good silicon nitride film in this end, the moisture resistance of the liquid crystal panel substrate it can be improved.
【0020】 [0020]
また、前記パシベーション膜は、酸化シリコン膜と、該酸化シリコン膜上に形成された窒化シリコン膜との積層構造からなることを特徴とする。 Further, the passivation film is characterized by having a laminated structure of a silicon oxide film, a silicon nitride film formed on the silicon oxide film. パシベーション膜を二層構造としてパネル用基板の補強構造を構成することができ、これにより耐久性を向上することができる。 Passivation film can constitute a reinforcing structure of a panel substrate as a two-layer structure, thereby making it possible to improve the durability.
【0021】 [0021]
さらに、基板上に反射電極がマトリックス状に形成されるとともに各反射電極に対応して各々トランジスタが形成され、前記トランジスタを介して前記反射電極に電圧が印加されるように各画素単位が構成される液晶パネル用基板において、 Furthermore, the reflective electrodes on a substrate are respectively transistors formed corresponding to each reflective electrode is formed in a matrix form, each pixel unit so that the voltage applied to the reflective electrode through the transistor is formed in the substrate for that liquid crystal panel,
前記画素単位が形成される画素領域の上方には酸化シリコンからなるパシベーション膜が形成され、該画素領域の周辺に位置する周辺領域の上方には窒化シリコンからなるパシベーション膜が形成されていることを特徴とする。 Wherein above the pixel region where the pixel unit is formed is formed a passivation film made of silicon oxide, that is above the peripheral region around the pixel region has a passivation film made of silicon nitride is formed and features. 酸化シリコン膜は窒化シリコン膜に比べて保護膜としての機能は多少劣るものの、膜厚のばらつきによる画素電極の反射率に与える影響は窒化シリコン膜よりも小さい上、酸化シリコンは耐ストレス性がよくクラックが発生しにくいので、画素領域のようなチップ面積の大半を占める領域のパシベーション膜として用いるには最適である。 Although the silicon oxide film is slightly inferior function as a protective film as compared with the silicon nitride film, on the effect on the reflectance of the pixel electrode due to the variation of the thickness smaller than the silicon nitride film, silicon oxide stress resistance good since cracks are hardly generated, for use as a passivation film in the region where the majority of the chip area, such as a pixel region is optimal. このパシベーション膜を酸化シリコン膜により形成することによって、光の波長によって反射電極での反射率が大きく変動する現象をも抑えることができる。 By forming the passivation film of silicon oxide film can be suppressed even a phenomenon that the reflectivity of a reflective electrode according to the wavelength of light varies greatly. さらに、画素領域の周辺領域の端部における積層構造は、水分等が最も入り込みやすいので、この端部には耐水性のよい窒化シリコン膜のパシベーション膜を形成することにより、液晶パネル用基板の耐湿性を向上することができる。 Further, the laminated structure at the end of the peripheral region of the pixel region, since moisture is most likely to enter, by forming a passivation film of water resistance good silicon nitride film in this end of the liquid crystal panel substrate moisture it is possible to improve the sex.
【0022】 [0022]
また、前記周辺領域における当該液晶パネル用基板と対向基板とが接着される少なくともシール領域には、前記酸化シリコンと、前記酸化シリコン膜上に形成された窒化シリコンとの積層構造からなる前記パシベーション膜が形成されることを特徴とする。 Further, the at least the seal region and the liquid crystal panel substrate and the counter substrate in the peripheral region are bonded, the passivation film having a layered structure of said silicon oxide, silicon nitride formed on the oxide silicon film characterized in that but is formed. これにより、シール部は二層構造のパシベーション膜となって、液晶パネルの組立時に圧力のかかるシール部を補強構造とすることができる。 Thus, the sealing portion can be made with the passivation film of two-layer structure, a sealing portion consuming pressure during assembly of the liquid crystal panel and the reinforcing structure.
さらに、基板上に反射電極がマトリックス状に形成されるとともに各反射電極に対応して各々トランジスタが形成され、前記トランジスタを介して前記反射電極に電圧が印加されるように構成される液晶パネル用基板において、 Furthermore, the reflective electrodes on a substrate are respectively transistors formed corresponding to each reflective electrode is formed in a matrix form, a liquid crystal panel configured so that a voltage to the reflective electrode through the transistor is applied in the substrate,
前記反射電極と該反射電極の下方の金属層との間に、酸化シリコン膜と、窒化シリコン膜との積層構造とする層間絶縁膜を形成することを特徴とする。 Between the metal layer under the reflective electrode and the reflective electrode, and a silicon oxide film, and forming an interlayer insulating film a stacked structure of a silicon nitride film. 画素領域は、クラックの発生しにくい酸化シリコンと耐湿性のよい窒化シリコンの二層構造としたことにより、耐久性を向上することができる。 Pixel region, by which a two-layer structure of the generated hard silicon oxide cracks and moisture resistance good silicon nitride, it is possible to improve the durability.
また、前記画素単位が形成される画素領域の周辺回路領域の上方に前記反射電極と同一層の遮光層が形成され、該遮光層の下方に前記酸化シリコン膜と、前記窒化シリコン膜との積層構造とする層間絶縁膜を形成してなることを特徴とする。 Further, the light shielding layer of the reflective electrode and the same layer on the peripheral circuit region of the pixel region where the pixel units are formed are formed, a stack of said silicon oxide film below the light shielding layer, and the silicon nitride film characterized by comprising an interlayer insulating film to have a structure. 周辺回路領域は、水等の水分が入り込みやすいが、この領域もクラックの発生しにくい酸化シリコンと耐湿性のよい窒化シリコンの二層構造としたことにより、耐久性を向上することができる。 Peripheral circuit region, moisture easily enter such as water, but by this region was also a two-layer structure of the generated hard silicon oxide and moisture resistance good silicon nitride cracks, it is possible to improve the durability.
【0023】 [0023]
前記層間絶縁膜は前記酸化シリコン膜上に形成された前記窒化シリコン膜よりなり、該窒化シリコン膜は、前記画素電極の領域においては前記画素電極と下方の前記導電層とを接続するためのコンタクトホール部のみが開口されることを特徴とする。 Contacts for the interlayer insulating film is made of the silicon nitride film formed on the silicon oxide film, the silicon nitride film, in the region of the pixel electrode which connects the conductive layer of the lower and the pixel electrode only hole portion, characterized in that it is open. このようにすると、窒化シリコン膜の開口部が小さくなるので、水分がより一層入り込みにくくできる。 In this manner, since the opening of the silicon nitride film is reduced, water can be more difficult to further enter.
さらに、上記の液晶パネル用基板と、光入射側の基板とが間隙を有して対向配置されるとともに、該間隙内に液晶が封入されて構成されることにより、反射型液晶パネルを提供することができる。 Further, the liquid crystal panel substrate of, together with the substrate on the light incident side are opposed with a gap, by the liquid crystal is constituted sealed in 該間 the gap, to provide a reflective liquid crystal panel be able to.
【0024】 [0024]
さらに、前記液晶パネルを表示部として備え、低消費電力でコントラストの良好な表示部を有する電子機器を提供することができる。 Further comprising a liquid crystal panel as a display unit, it is possible to provide an electronic apparatus having an excellent display of the contrast with low power consumption.
【0025】 [0025]
さらに、光源と、該光源からの光を変調する前記液晶パネルと、該液晶パネルにより変調された光を投写する投写光学手段とを備え、小型化された投写型表示装置を提供することができる。 Further comprising a light source, a liquid crystal panel for modulating light from the light source, a projection optical means for projecting the light modulated by the liquid crystal panel, it is possible to provide a projection display device which is miniaturized .
【0026】 [0026]
また、赤色光を変調する第1の前記液晶パネルと、緑色光を変調する第2の前記液晶パネルと、青色光を変調する第3の前記液晶パネルとを備え、前記第1の液晶パネルのパシベーション膜を形成する酸化シリコン膜の膜厚は1300〜1900オングストロームの範囲とし、前記第2の液晶パネルのパシベーション膜を形成する酸化シリコン膜の膜厚は1200〜1600オングストロームの範囲とし、前記第3の液晶パネルのパシベーション膜を形成する酸化シリコン膜の膜厚は900〜1200オングストロームの範囲とすることを特徴とする。 Further, a first of said liquid crystal panel for modulating red light, a second of said liquid crystal panel for modulating green light, and a third liquid crystal panel for modulating blue light, the first liquid crystal panel the film thickness of the silicon oxide film forming the passivation film is in the range of 1,300 to 1,900 angstroms, the thickness of the silicon oxide film to form a passivation film of said second liquid crystal panel is in the range of 1200-1600 angstroms, the third the thickness of the silicon oxide film to form a passivation film of a liquid crystal panel, characterized in that in the range of 900 to 1200 angstroms. これにより、各色光の変調をなすライトバルブ毎に、変調する色光の波長に応じたパシベーション膜厚となるので、反射率のばらつきが低減し、合成光のばらつきも減少することになる。 Thus, each light valve forming the modulated for each color light, since the passivation film thickness corresponding to the wavelength of the modulated color light, the variation of the reflectance is reduced, the variation of the combined light also decreases. 従って、各ライトバルブの反射特性が向上し、明るい投写画像を形成する投写型表示装置を提供することができる。 Therefore, improved reflection characteristics of the light valves, it is possible to provide a projection display device for forming a bright projected image.
【0027】 [0027]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。 It will be described below with reference to preferred embodiments of the present invention with reference to the drawings.
【0028】 [0028]
(半導体基板を用いた液晶パネル用基板の説明) (Description of the liquid crystal panel substrate using a semiconductor substrate)
図1および図3は、本発明を適用した反射型液晶パネルの反射電極側基板の第1の実施例を示す。 1 and 3 show a first embodiment of a reflecting electrode side substrate of a reflective liquid crystal panel according to the present invention. なお、図1および図3にはマトリックス状に配置されている画素のうち一画素部分の断面図と平面レイアウトを示す。 Incidentally, in FIG. 1 and FIG. 3 shows a cross-sectional view and a planar layout of a pixel portion of the pixels arranged in a matrix. 図1(a)は図3におけるI−I線に沿った断面を示す。 1 (a) is a cross-sectional view along the line I-I in FIG. 図1(b)は同じく図3におけるII−II線に沿った断面を示す。 1 (b) is also a cross-sectional view along the line II-II in FIG. また、図6は、本発明の反射型液晶パネルの反射電極側基板全体の平面レイアウト図を示す。 Also, FIG. 6 shows a plan layout view of the entire reflecting electrode side substrate of a reflective liquid crystal panel of the present invention.
【0029】 [0029]
図1において、1は単結晶シリコンのようなP型半導体基板(N型半導体基板(N -- )でもよい)、2はこの半導体基板1の表面に形成された、半導体基板よりも高不純物濃度のP型ウェル領域、3は半導体基板1の表面に形成された素子分離用のフィールド酸化膜(いわゆるLOCOS)である。 In Figure 1, 1 denotes a P-type semiconductor substrate such as single crystal silicon (N-type semiconductor substrate (N -) may be), 2 formed on the surface of the semiconductor substrate 1, an impurity concentration higher than the semiconductor substrate P-type well region, 3 is a field oxide film for element isolation formed on the surface of the semiconductor substrate 1 (so-called LOCOS). 上記ウェル領域2は、特に限定されないが、例えば768×1024のようなマトリックス状に画素が配置されてなる画素領域の共通ウェル領域として形成される。 The well region 2 is not particularly limited, but a matrix on the pixel such as 768 × 1024 is formed as a common well region of the pixel region formed by arranged. このウェル領域2は、図6に示されているように、画素がマトリックスに配置される画素領域20の周辺部に配置されるデータ線駆動回路21やゲート線駆動回路22、入力回路23、タイミング制御回路24等の周辺回路を構成する素子が形成される部分のウェル領域とは分離して形成されている。 The well region 2, as shown in FIG. 6, the data line driving circuit 21 and the gate line drive circuit 22 pixels are arranged in a peripheral portion of the pixel region 20 arranged in a matrix, an input circuit 23, a timing well regions of the part element constituting a peripheral circuit such as control circuit 24 is formed and is formed separately. 上記フィールド酸化膜3は選択熱酸化によって5000〜7000オングストロームのような厚さに形成される。 The field oxide film 3 is formed to a thickness, such as from 5,000 to 7,000 angstroms by selective thermal oxidation.
【0030】 [0030]
上記フィールド酸化膜3には一画素ごとに2つの開口部が形成され、一方の開口部の内側中央に、熱酸化によって形成されるゲート酸化膜(絶縁膜)4bを介して、ポリシリコンあるいはメタルシリサイド等からなるゲート電極4aが形成され、このゲート電極4aの両側の基板表面に高不純物濃度のN型不純物導入層(以下、ドーピング層という)からなるソース、ドレイン領域5a,5bが形成されることにより、MOSFETが構成されている。 The two openings for each one pixel in the field oxide film 3 is formed, on the inside center of the one opening, via a gate oxide film (insulating film) 4b formed by thermal oxidation, polysilicon or metal is a gate electrode 4a composed of silicide or the like is formed, N-type impurity introduction layer of high impurity concentration (hereinafter, referred to as doping layer) source consisting of the drain region 5a, 5b are formed on both sides of the substrate surface of the gate electrode 4a by, MOSFET is formed. ゲート電極4aは走査線方向(画素行方向)に延在されて、ゲート線4を構成する。 The gate electrode 4a is extended in the scanning direction (pixel row direction) to form a gate line 4.
【0031】 [0031]
また、上記フィールド酸化膜3に形成された他方の開口部の内側の基板表面にはP型ドーピング領域8が形成されているとともに、このP型ドーピング領域8の表面には熱酸化により形成される絶縁膜9bを介してポリシリコンあるいはメタルシリサイド等からなる電極9aが形成され、この電極9aと絶縁膜9bを介在する上記P型ドーピング領域8との間に、画素に印加された電圧を保持する保持容量が構成されている。 Further, the inside of the substrate surface of the opening of the other, which are formed on the field oxide film 3 together with the formed P-type doping region 8 is formed by thermal oxidation on the surface of the P-type doping region 8 formed electrode 9a composed of polysilicon or metal silicide over the insulating film 9b is, between the P-type doping region 8 to mediate this electrode 9a insulating film 9b, holds a voltage applied to the pixel storage capacitor is formed. 上記電極9aは前記MOSFETのゲート電極4aとなるポリシリコンあるいはメタルシリサイド層と同一工程にて、また電極9aの下の絶縁膜9bはゲート絶縁膜4bとなる絶縁膜と同一工程にてそれぞれ形成することができる。 At the electrode 9a is polysilicon or metal silicide layer in the same step the gate electrode 4a of the MOSFET, also an insulating film 9b under the electrode 9a is formed respectively by an insulating film and the same process as the gate insulating film 4b be able to.
【0032】 [0032]
上記絶縁膜4b,9bは熱酸化によって上記開口部の内側半導体基板表面に400〜800オングストロームのような厚さに形成される。 The insulating film 4b, 9b is formed in a thickness such as 400 to 800 Å on the inner surface of a semiconductor substrate of the opening by thermal oxidation. 上記電極4a,9aは、ポリシリコン層を1000〜2000オングストロームのような厚さに形成しその上にMoあるいはWのような高融点金属のシリサイド層を1000〜3000オングストロームのような厚さに形成した構造とされている。 The electrode 4a, 9a is a polysilicon layer a silicide layer of a refractory metal such as is formed with a thickness Mo or W thereon, such as 1000 to 2000 Å thickness as 1000-3000 Å there is a structure. ソース、ドレイン領域5a,5bは、上記ゲート電極4aをマスクとしてその両側の基板表面にN型不純物をイオン打ち込みで注入することで自己整合的に形成される。 Source and drain regions 5a, 5b are formed in a self-aligned manner by implanting by ion implantation of N-type impurities on both sides of the substrate surface the gate electrode 4a as a mask. なお、ゲート電極4aの直下のウェル領域はMOSFETのチャネル領域5cとなる。 Incidentally, the well region just below the gate electrode 4a is the MOSFET channel region 5c.
【0033】 [0033]
また、上記P型ドーピング領域8は、例えば、専用のイオン打込みと熱処理によるドーピング処理で形成され、ゲート電極を形成する前にイオン注入法で形成するとよい。 Further, the P-type doping region 8 is formed of, for example, a doping treatment by a heat treatment and a dedicated ion implantation, may be formed by ion implantation before forming the gate electrode. つまり、絶縁膜4b,9b形成後にウェルと同一導電型の不純物を注入し、ウェルの表面はウェルよりも高不純物濃度の領域8として低抵抗化して形成する。 That is, the insulating film 4b, injecting wells of the same conductivity type impurities after 9b formation, the surface of the well is formed by low resistance as an area 8 having a high impurity concentration than the well. 上記ウェル領域2の好ましい不純物濃度は1×10 17 /cm 3以下で、1×10 16 〜5×10 16 /cm 3程度が望ましい。 Preferred impurity concentration of the well region 2 is 1 × 10 17 / cm 3 or less, about 1 × 10 16 ~5 × 10 16 / cm 3 is desirable. ソース、ドレイン領域5a,5bの好ましい表面不純物濃度は1×10 20 〜3×10 20 /cm 3 、P型ドーピング領域8の好ましい表面不純物濃度は1×10 18 〜5×10 19 /cm 3であるが、保持容量を構成する絶縁膜の信頼性及び耐圧の観点から1×10 18 〜1×10 19 /cm 3が特に好ましい。 Source and drain regions 5a, preferred surface impurity concentration of 5b is 1 × 10 20 ~3 × 10 20 / cm 3, preferably a surface impurity concentration of the P-type doping region 8 is 1 × 10 18 ~5 × 10 19 / cm 3 there is, in terms of reliability and withstand voltage of the insulating film of the storage capacitor 1 × 10 18 ~1 × 10 19 / cm 3 particularly preferred.
【0034】 [0034]
上記電極4aおよび9aからフィールド酸化膜3上にかけては第1の層間絶縁膜6が形成され、この絶縁膜6上にはアルミニウムを主体とするメタル層からなるデータ線7(図3参照)およびこのデータ線から突出するように形成されたソース電極7aおよび補助結合配線10が設けられている。 Is subjected on the field oxide film 3 from the electrodes 4a and 9a first interlayer insulating film 6 is formed, the data line 7 made of metal layer on the insulating film 6 is made mainly of aluminum (see Figure 3) and this the source electrode 7a and the auxiliary coupling wire 10 formed so as to protrude from the data lines are provided. ソース電極7aは絶縁膜6に形成されたコンタクトホール6aを介してソース領域5aに、また補助結合配線10の一端は絶縁膜6に形成されたコンタクトホール6bを介してドレイン領域5bに電気的に接続され、他端は絶縁膜6に形成されたコンタクトホール6cを介して電極9aに電気的に接続されている。 The source electrode 7a to the source region 5a through a contact hole 6a formed in the insulating film 6, and one end of the auxiliary coupling wire 10 is electrically to the drain region 5b through a contact hole 6b formed in the insulating film 6 is connected, the other end is electrically connected to the electrode 9a through a contact hole 6c formed in the insulating film 6.
【0035】 [0035]
上記絶縁膜6は、例えばHTO膜(高温CVD法により形成される酸化シリコン膜)を1000オングストローム程度堆積した上に、BPSG膜(ボロンおよびリンを含むシリケートガラス膜)を8000〜10000オングストロームのような厚さに堆積して形成される。 The insulating film 6 is, for example HTO film (a silicon oxide film formed by a high temperature CVD process) on which is deposited to about 1000 Å, BPSG film (a silicate glass film containing boron and phosphorus), such as 8,000 to 10,000 Angstroms was deposited to a thickness is formed. ソース電極7a(データ線7)および補助結合配線10を構成するメタル層は、例えば下層からTi/TiN/Al/TiNの4層構造とされる。 Metal layer constituting the source electrode 7a (data line 7) and the auxiliary coupling wire 10 is, for example, from the lower layer and 4-layer structure of Ti / TiN / Al / TiN. 各層は、下層のTiが100〜600オングストローム、TiNが1000オングストローム程度、Alが4000〜10000オングストローム、上層のTiNが300〜600オングストロームのような厚さとされる。 Each layer, the lower layer of Ti is 100 to 600 angstroms, TiN of about 1000 Å, Al is 4,000 to 10,000 Å, the upper layer of TiN is the thickness, such as 300 to 600 angstroms.
【0036】 [0036]
上記ソース電極7aおよび補助結合配線10から層間絶縁膜6上にかけては第2の層間絶縁膜11が形成され、この第2層間絶縁膜11上にはアルミニウムを主体とする二層目のメタル層12からなる遮光層が形成されている。 The source from the electrodes 7a and the auxiliary coupling wire 10 toward on the interlayer insulating film 6 and the second interlayer insulating film 11 is formed, the second interlayer insulating film 11 metal layer 12 a second layer consisting mainly of aluminum on light shielding layer is formed consisting of. この遮光層を構成する二層目のメタル層12は、後述するように画素領域の周囲に形成される駆動回路等の周辺回路において素子間の接続用配線を構成するメタル層として形成されるものである。 Second layer metal layer 12 constituting the light-shielding layer, which is formed as a metal layer constituting the connection wiring between elements in the peripheral circuit such as a driving circuit formed on the periphery of the pixel region as described below it is. 従って、この遮光層12のみを形成するために工程を追加する必要がなく、プロセスが簡略化される。 Therefore, there is no need to add a step for forming only the light-shielding layer 12, the process is simplified. また、上記遮光層12は、上記補助結合配線10に対応する位置に、後述の画素電極とMOSFETを電気的に接続するための柱状の接続プラグ15を貫通させるための開口部12aが形成され、それ以外は画素領域20全域を覆うように形成される。 Further, the light shielding layer 12, the position corresponding to the auxiliary coupling wire 10, an opening 12a for passing the columnar connection plug 15 for electrically connecting the pixel electrode and the MOSFET will be described later is formed, otherwise formed to cover the pixel region 20 throughout. すなわち、図3に示されている平面図においては、符号12aが付されている矩形状の枠が上記開口部を表しており、この開口部12aの外側がすべて遮光層12となっている。 That is, in the plan view shown in FIG. 3, a rectangular frame code 12a is attached is represents the opening, has an outer all shielding layer 12 of the opening 12a. これによって、図1の上方(液晶層側)から入射する光をほぼ完全に遮断して画素スイッチング用MOSFETのチャネル領域5cおよびウェル領域2を光が通過して光リーク電流が流れるのを防止することができる。 Thus, to prevent the through the upper optical channel region 5c and the well region 2 of the MOSFET for pixel switching and almost completely blocked the light incident from (liquid crystal layer side) of FIG. 1 flows light leakage current be able to.
【0037】 [0037]
上記第2層間絶縁膜11は、例えばTEOS(テトラエチルオルソシリケート)を材料としプラズマCVD法により形成される酸化シリコン膜(以下、TEOS膜と称する)を3000〜6000オングストローム程度堆積した上に、SOG膜(スピン・オン・ガラス膜)を堆積し、それをエッチバックで削ってからさらにその上に第2のTEOS膜を2000〜5000オングストローム程度の厚さに堆積して形成される。 The second interlayer insulating film 11 is, for example, TEOS silicon oxide is formed by a (tetraethyl orthosilicate) material plasma CVD film (hereinafter, referred to as TEOS film) on top which is deposited to about 3,000 to 6,000 angstroms, SOG film depositing a (spin-on-glass film), it is formed it is deposited a second TEOS film on further from its shaving etchback a thickness of about 2000 to 5000 angstroms. 遮光層を構成する二層目のメタル層12は、上記一層目のメタル層7(7a),10と同じ構造でよく、例えば下層からTi/TiN/Al/TiNの4層構造とされる。 Second layer metal layer 12 constituting the light-shielding layer, the one layer of metal layers 7 (7a), is well in the same structure as 10, for example from a lower layer and 4-layer structure of Ti / TiN / Al / TiN. 各層は、最下層のTiが100〜600オングストローム、その上のTiNが1000オングストローム程度、Alが4000〜10000オングストローム、最上層のTiNが300〜600オングストロームのような厚さとされる。 Each layer, the bottom layer of Ti is 100 to 600 angstroms, TiN of about 1000 Å thereon, Al is 4,000 to 10,000 angstroms, the top layer of TiN is the thickness, such as 300 to 600 angstroms.
【0038】 [0038]
この実施例においては、上記遮光層12の上に第3層間絶縁膜13が形成され、この第3層間絶縁膜13の上に図3に示されているように、ほぼ1画素に対応した矩形状の反射電極としての画素電極14が形成されている。 Rectangular in this embodiment, the third interlayer insulating film 13 is formed on the light shielding layer 12, as shown in FIG. 3 on the third interlayer insulating film 13, which corresponds to approximately one pixel pixel electrode 14 as a reflective electrode shape is formed. そして、上記遮光層12に設けられた開口部12aに対応してその内側に位置するように、上記第3層間絶縁膜13および第2層間絶縁膜11を貫通するコンタクトホール16が設けられており、このコンタクトホール16内に上記補助結合配線10と上記画素電極14とを電気的に接続するタングステン等の高融点金属からなる柱状の接続プラグ15が充填されている。 Then, so as to be positioned on the inner side corresponding to the opening 12a provided in the light shielding layer 12, and a contact hole 16 is provided penetrating the third interlayer insulating film 13 and the second interlayer insulating film 11 a columnar connection plug 15 made of a refractory metal such as tungsten for electrically connecting the auxiliary coupling wire 10 and the pixel electrode 14 is filled in the contact hole 16. さらに、上記画素電極14の上には、パシベーション膜17が全面的に形成されている。 Further, on the pixel electrodes 14, the passivation film 17 is entirely formed.
【0039】 [0039]
液晶パネルを構成する際は、この反射電極側基板上にさらに配向膜を形成し、この基板と対向するように所定の間隔にて、内面に対向電極(共通電極)を配置しその上に配向膜を形成した対向基板を対向させるとともに、その間隙に液晶を封入して液晶パネルを構成する。 When configuring a liquid crystal panel, the reflective electrode side an alignment film is formed on a substrate, the orientation at predetermined intervals to the substrate and the counter, on which is disposed a counter electrode (common electrode) on the inner surface together to face a counter substrate provided with the film, a liquid crystal panel and liquid crystal sealed in the gap.
【0040】 [0040]
特に限定されないが、接続プラグ15を構成するタングステン等をCVD法により被着した後、タングステンと第3層間絶縁膜13をCMP(化学的機械研磨)法で削って平坦化してから、画素電極14は、例えば低温スパッタ法によりアルミニウム層を300〜5000オングストロームのような厚さに形成し、パターニングにより一辺が15〜20μm程度の正方形のような形状として形成される。 Is not particularly limited, after depositing by CVD tungsten or the like constituting the connection plug 15, after planarized tungsten and the third interlayer insulating film 13 by cutting by CMP (chemical mechanical polishing) method, the pixel electrode 14 , for example an aluminum layer is formed to a thickness, such as 300 to 5000 Å by low-temperature sputtering, side by patterning is formed as a shape such as a square of about 15 to 20 [mu] m. なお、上記接続プラグ15の形成方法としては、CMP法で第3層間絶縁膜13を平坦化してから、コンタクトホールを開口し、その中にタングステンを被着して形成する方法もある。 Incidentally, as a method of forming the connection plug 15 is after planarizing the third interlayer insulating film 13 by the CMP method, a contact hole, a method of forming by depositing tungsten therein. 上記パシベーション膜17としては、画素領域部においては500〜2000オングストロームのような厚さの酸化シリコン膜が用いられ、基板の周辺領域部およびシール部、スクライブ部には2000〜10000オングストロームのような厚さの窒化シリコン膜が用いられる。 As the passivation film 17, it is used the thickness of the silicon oxide film, such as 500 to 2000 angstroms in the pixel region portion, the peripheral area portion and the sealing portion of the substrate, the thickness, such as 2000-10000 angstroms in the scribe section is a silicon nitride film is used. なお、シール部とは、液晶パネルを構成する一対の基板を間隙を有して接着固定するためのシール材の形成領域を指す。 Note that the sealing portion refers to the formation region of the sealing material for bonding and fixing a pair of substrates constituting the liquid crystal panel with a gap. また、スクライブ部とは、本発明の反射型液晶パネル用基板が半導体ウエハーに多数個の形成され、それをスクライブラインに沿って各半導体チップにダイシングして分離する際のスクライブ領域に沿った部分(すなわち液晶パネル用基板の端部)となる部分である。 Also, the scribe section, the portion reflective liquid crystal panel substrate of the present invention is a large number of formed on a semiconductor wafer, it along a scribe region in separating by dicing the semiconductor chips along the scribe line (i.e. the end of the substrate for a liquid crystal panel) is a portion serving.
【0041】 [0041]
また、画素領域部を覆うパシベーション膜17として酸化シリコン膜を使用することにより、膜厚のばらつきによって反射率が大きく変化したり、光の波長によって反射率が大きく変動する現象を抑えることができる。 Further, by using the silicon oxide film as the passivation film 17 covering the pixel area portion, it can be suppressed or significantly changed the reflectance due to variations in film thickness, a phenomenon widely varying reflectance depending on the wavelength of light.
【0042】 [0042]
一方、基板の周辺領域、特に液晶が封入される領域よりも外側(シール部よりも外側)の領域を覆うパシベーション膜17は、基板の耐水性等の観点において酸化シリコン膜に比べて保護膜として優れた窒化シリコン膜を使用し、この窒化シリコン膜の単層構造とするか、あるいは酸化シリコン膜の上に窒化シリコン膜を形成した二層構造の保護膜とすることにより信頼性を更に向上させることができる。 On the other hand, the peripheral region of the substrate, in particular a passivation film 17 covering the regions outside from a region where the liquid crystal is sealed (outside the seal section), as the protective film as compared with the silicon oxide film in terms of water resistance of the substrate using the excellent silicon nitride film, further improving the reliability by this or a single-layer structure of a silicon nitride film, or a protective film of a two-layer structure in which a silicon nitride film is formed on the silicon oxide film be able to. すなわち、外気に触れる基板周辺領域、特にスクライブ部においては、そこから水分等が入り込みやすくなるが、その部分を窒化シリコン膜の保護膜で覆うので信頼性、耐久性を向上させることができる。 That is, the substrate peripheral areas exposed to the outside air, particularly in the scribe section, but tends moisture or the like enters from which can be reliable, improving durability since covering the portions with a protective layer of silicon nitride film.
【0043】 [0043]
なお、パシベーション膜17上には、液晶パネルを構成する際に、ポリイミドからなる配向膜が全面に形成され、ラビング処理される。 Incidentally, on the passivation film 17, when configuring the liquid crystal panel, an alignment film made of polyimide is formed on the entire surface, it is rubbed.
【0044】 [0044]
さらに、上記パシベーション膜17の厚みを、入射される光の波長に応じて各々適切な範囲に設定するようにするとよい。 Further, the thickness of the passivation film 17, may be adapted to set each appropriate range depending on the wavelength of incident light. 具体的には、パシベーション膜となる酸化シリコン膜の厚みを、青色光を反射する画素電極においては900〜1200オングストロームとし、緑色光を反射する画素電極においては酸化シリコン膜の厚みを1200〜1600オングストロームとし、赤色光を反射する画素電極においては酸化シリコン膜の厚みを1300〜1900オングストロームとする。 Specifically, the thickness of the silicon oxide film serving as a passivation film, and 900 to 1200 angstroms in the pixel electrode reflecting blue light, 1200-1600 Angstroms thickness of silicon oxide film in the pixel electrode which reflects green light and then, in the pixel electrode which reflects red light to the thickness of the silicon oxide film and 1300-1900 angstroms. パシベーション膜となる酸化シリコン膜の厚みを上記のような範囲に設定することにより、各色ごとにアルミニウム層からなる反射電極の反射率のばらつきを1%以下に抑えることができる。 By setting the thickness of the silicon oxide film serving as a passivation film in the above range, it is possible to suppress variations in the reflectivity of the reflective electrode composed of aluminum layer for each color to 1% or less. 以下、その理由について説明する。 The reason for this will be described below.
【0045】 [0045]
図10および図11に、アルミニウム層の反射電極の反射率が各波長において酸化シリコン膜の膜厚によってどのように変化するかを調べた結果を示す。 10 and 11 show the results of reflectivity of the reflective electrode of the aluminum layer was examined how the change by the thickness of the silicon oxide film at each wavelength. 図10において、◆印は膜厚を500オングストロームとしたときの反射率を、□印は膜厚を1000オングストロームとしたときの反射率を、▲印は膜厚を1500オングストロームとしたときの反射率を、×印は膜厚を2000オングストロームとしたときの反射率を、それぞれプロットしたものである。 In FIG. 10, ◆ mark the reflectance when the film thickness is 500 Å, □ mark the reflectance when a 1000 Å film thickness, ▲ reflectance when mark was 1500 angstroms thickness the, × mark the reflectance when a 2000 angstrom thickness is plotted, respectively. また、図11において、◆印は膜厚を1000オングストロームとしたときの反射率を、□印は膜厚を2000オングストロームとしたときの反射率を、▲印は膜厚を4000オングストロームとしたときの反射率を、×印は膜厚を8000オングストロームとしたときの反射率を、それぞれプロットしたものである。 Further, in FIG. 11, ◆ mark the reflectance when a 1000 Å film thickness, □ mark the reflectance when a 2000 Å film thickness, ▲ mark when a 4000 Å film thickness reflectance, × mark the reflectance when a 8000 Å film thickness is plotted, respectively.
【0046】 [0046]
図11を参照すると分かるように、膜厚が4000オングストロームの場合、波長が450〜550nm変化する間に反射率は0.89から0.86まで約3%も低下し、波長が700〜800nm変化する間に反射率は0.85から0.77まで約8%も低下している。 As seen with reference to FIG. 11, when the film thickness is 4000 angstroms, also decreased by about 3% from 0.89 to 0.86 reflectance while wavelength changes 450 to 550 nm, the wavelength 700~800nm ​​change reflectance during has fallen to about 8% from 0.85 to 0.77. また、膜厚が8000オングストロームの場合、波長が500〜600nm変化する間に反射率は0.89から0.86まで約3%も低下し、波長が650〜750nm変化する間に反射率は0.86から0.80まで約6%も低下している。 Also, if the film thickness is 8000 angstroms, the wavelength is also decreased by about 3% from 0.89 to 0.86 the reflectance during the change 500 to 600 nm, the reflectance while wavelength changes 650~750Nm 0 also about 6% .86 to 0.80 are reduced. これに対して、膜厚が500オングストロームや1000オングストローム、1500オングストローム、2000オングストロームとしたときにの反射率にはそのような急激な変化が見られない。 In contrast, the film thickness is 500 Å or 1000 Å, 1500 Å, the reflectance when the 2000 angstrom not seen such a rapid change. 以上の理由から、酸化シリコン膜の膜厚の有効な範囲は、500〜2000オングストロームであることが分かる。 For these reasons, the effective range of the film thickness of the silicon oxide film is found to be 500 to 2000 angstroms.
【0047】 [0047]
従って、反射型液晶パネルを構成する場合には、反射電極上に形成するパシベーション膜として、500〜2000オングストロームの範囲の膜厚を得れば、反射率の波長依存性が少ない反射型液晶パネルを構成することができることがわかる。 Therefore, when forming the reflective liquid crystal panel, as a passivation film formed on the reflective electrode to lump thickness in the range of 500-2000 Å, a reflective liquid crystal panel is small wavelength dependence of the reflectance it can be seen that it is possible to configure.
【0048】 [0048]
さらに、図10および図11より、局所的な波長範囲を見ると酸化シリコン膜の膜厚によって反射率の変化量が少ない範囲があることが分かる。 Further, FIGS than 10 and 11, it can be seen that there is a range of small change in reflectance by the thickness of the silicon oxide film See local wavelength range. また、本発明者は、入射し反射する色光によって最適な酸化シリコン膜の膜厚範囲があるのではないかと考え、さらに詳細に調べた。 Further, the present inventors have thought that there might be a thickness range of optimal silicon oxide film by the color light entering reflected, was examined in more detail. その結果を、図12〜図14に示す。 The results are shown in FIGS. 12 to 14. このうち、図12は青色を中心としその近傍の波長範囲420〜520nmについて酸化シリコン膜の膜厚を変えたときの反射率を適当な波長ごとにプロットしたもの、図13は緑色を中心としその近傍の波長範囲500〜600nmについて同様に反射率を適当な波長ごとにプロットしたもの、図14は赤色を中心としその近傍の波長範囲560〜660nmについて同様に反射率を適当な波長ごとにプロットしたものである。 Of these, 12 plots the reflectance when changing the thickness of the silicon oxide film for the wavelength range 420~520nm in the vicinity around the blue every appropriate wavelength, 13 green center and perilla plotted every appropriate wavelength the same reflectance for the wavelength range 500~600nm near, Figure 14 plots the reflectance in the same manner every appropriate wavelength for the wavelength range 560~660nm in the vicinity around the red it is intended.
【0049】 [0049]
図12を参照すると分かるように、膜厚が800オングストロームの場合、波長が440〜500nm変化する間に反射率は0.896から0.882まで約1.1%も低下している。 As seen with reference to FIG. 12, when the film thickness is 800 Å, reflectance while wavelength changes 440~500nm has decreased by about 1.1% from 0.896 to 0.882. また、膜厚が1300オングストロームの場合、波長が420〜470nm変化する間に反射率は0.887から0.893まで約0.6%も変化しているとともに、波長が420〜450nmの間の反射率が他の膜厚の場合に比べてかなり低くなっている。 Also, if the film thickness is 1300 angstroms, with the reflectance is changed by about 0.6% from 0.887 to 0.893 while the wavelength is changed 420 to 470 nm, a wavelength of between 420~450nm reflectance is considerably lower than that of the other thicknesses. これに対して、膜厚が900オングストロームや1000オングストローム、1100オングストローム、1200オングストロームとしたときにの反射率にはそのような急激な変化が見られないとともに、反射率も充分な値が得られている。 In contrast, the film thickness is 900 Å or 1000 Å, 1100 Å, the reflectance when the 1200 angstrom with not seen such a rapid change, the reflectance be a value sufficient to obtain there.
【0050】 [0050]
また、図13を参照すると分かるように、膜厚が1100オングストロームの場合、波長が550〜600nm変化する間に反射率は0.882から0.866まで約1.6%も低下している。 Moreover, as seen from FIG. 13, when the film thickness is 1100 angstroms, the reflectance while wavelength changes 550~600nm has decreased by about 1.6% from 0.882 to 0.866. また、膜厚が1700オングストロームの場合、波長が500〜530nmの間の反射率が他の膜厚の場合に比べてかなり低くなっている。 Also, if the film thickness is 1700 angstroms, the reflectance between a wavelength of 500~530nm is much lower than that of the other thicknesses. これに対して、膜厚が1250オングストロームや1400オングストローム、1550オングストロームとしたときにの反射率にはそのような急激な変化が見られないとともに、反射率も充分な値が得られている。 In contrast, the film thickness is 1250 angstroms and 1400 angstroms, the reflectance when the 1550 angstrom with not seen such a rapid change, have sufficient value can be obtained even reflectance.
【0051】 [0051]
また、図14を参照すると分かるように、膜厚が1200オングストロームの場合、波長が560〜660nm変化する間に反射率は0.882から0.848まで約3.4%も低下している。 Moreover, as seen from FIG. 14, when the film thickness is 1200 angstroms, the reflectance while wavelength changes 560~660nm has decreased by about 3.4% from 0.882 to 0.848. また、膜厚が2000オングストロームの場合、波長が560〜610nmの間の反射率が他の膜厚の場合に比べてかなり低くなっている。 Also, if the film thickness is 2000 angstroms, the reflectance between a wavelength of 560~610nm is much lower than that of the other thicknesses. これに対して、膜厚が1400オングストロームや1600オングストローム、1800オングストロームとしたときにの反射率にはそのような急激な変化が見られないとともに、反射率も充分な値が得られている。 In contrast, the film thickness is 1400 Angstroms and 1600 Angstroms, with no observed such a rapid change in reflectance when a 1800 angstrom, and sufficient value can be obtained even reflectance.
【0052】 [0052]
図12〜図14より、青色光を反射する画素電極においてはパシベーション膜となる酸化シリコン膜の厚みを900〜1200オングストロームのような範囲とし、緑色光を反射する画素電極においては1200〜1600オングストロームのような範囲とし、赤色光を反射する画素電極においては1300〜1900オングストロームのような範囲にそれぞれ設定することによって、各色ごとに反射率のばらつきを1%以下に抑えるとともに、反射率も充分な値が得られることが分かる。 From 12 to 14, in the pixel electrode which reflects blue light and the thickness of the silicon oxide film serving as a passivation film in a range such as 900 to 1200 Angstroms, in the pixel electrode which reflects green light 1200-1600 Angstroms a range as, by setting the respective range as 1300-1900 Å in the pixel electrode which reflects red light, while suppressing the variation of reflectance below 1% for each color, a value sufficient even reflectance it can be seen that can be obtained.
【0053】 [0053]
なお、図12〜図14に示す各グラフはパシベーション膜の上にポリミドイからなる配向膜を、1100オングストロームの厚みに形成した場合の反射率を示す。 Each graph shown in FIGS. 12 to 14 show the reflectance in the case where an alignment film made of Porimidoi on the passivation film was formed to a thickness of 1100 Angstroms. 配向膜の厚みが異なれば酸化シリコン膜の厚みの最適範囲は上記範囲とは若干異なるものとなる。 The optimum range of the thickness of the silicon oxide film Different thickness of the alignment film becomes slightly different from the above range. また、配向膜の膜厚の範囲は、反射率の屈折率の変動を少なくする観点において、配向膜は300オングストロームより低いと配向能力が無くなってしまい、1400オングストロームより厚ければ、ポリイミドが低波長、高波長光を吸収してしまったり、ポリイミドが等価回路における液晶容量と直列接続される容量成分として無視できなくなるなどのことから、300〜1400オングストロームの範囲に設定するのが望ましい。 Further, the range of the thickness of the alignment film, in terms of reducing the variation of the refractive index of the reflectance, the alignment film will be lost as low as alignment capability than 300 angstroms, if thicker than 1400 Å, polyimide low wavelength , or worse to absorb higher wavelength light, since such a polyimide can not be ignored as a capacitive component connected liquid crystal capacitance and series in the equivalent circuit, it is desirable to set the range of 300 to 1400 angstroms. 但し、配向膜が薄くなると配向能力が下がってしまうことを懸念するのであれば、800〜1400オングストロームの範囲であることが望ましい。 However, if the concerned that the alignment film will be lowered thinner and orientation ability, it is preferably in the range of 800 to 1400 Angstroms.
【0054】 [0054]
配向膜の膜厚が以上の範囲にあれば、各色ごとの液晶パネルの酸化シリコン膜の膜厚はそれぞれ上記範囲に設定されれば反射電極の反射率のばらつきを1%以下に抑える上で充分である。 If the thickness is more than the range of the alignment layer, sufficient in suppressing the variation in reflectivity of the reflective electrode to 1% or less if the respective thickness of the silicon oxide film of the liquid crystal panel for each color is set in the range it is.
【0055】 [0055]
従って、一つの液晶パネルによりカラー表示をする場合においては、各色画素毎に反射電極上のパシベーション膜を、画素の色に応じて異ならせることができる。 Accordingly, in the case of a color display by one liquid crystal panel, a passivation film on the reflecting electrode for each color pixel can be made different depending on the color of the pixel. すなわち、この反射側基板に対向する対向基板内面に画素電極に対応してRGBのカラーフィルタが形成され、このフィルタを介した色光が画素電極により反射される構成において、赤(R)のカラーフィルタを介した赤色光を反射する画素電極については、その上に形成するパシベーション膜の膜厚を1300〜1900オングストロームの範囲とし、緑(G)のカラーフィルタを介した緑色光を反射する画素電極については、その上に形成するパシベーション膜の膜厚を1200〜1600オングストロームの範囲とし、青(B)のカラーフィルタを介した青色光を反射する画素電極については、その上に形成するパシベーション膜の膜厚を900〜1200オングストロームの範囲とするようにすれば、反射率の高い単板の反射型液晶 That is, the color filter of RGB color filters are formed corresponding to the pixel electrode on the counter substrate inner surface facing the reflective side substrate, in a configuration in which the color light through the filter is reflected by the pixel electrodes, red (R) the pixel electrode which reflects red light through the thickness of the passivation film formed thereon in a range of 1,300 to 1,900 angstroms for a pixel electrode reflecting green light through a color filter of green (G) is the thickness of the passivation film formed thereon in a range of 1200-1600 angstroms, for a pixel electrode reflecting blue light through a color filter of blue (B), film of the passivation film formed thereon When the thickness to the range of 900 to 1200 Å, the reflection type liquid crystal having a high reflectivity veneer ネルを構成することができる。 It is possible to configure the channel. また、この液晶パネルは、単板式の投写型表示装置のライトバルブとして用いることもできる。 Further, the liquid crystal panel can also be used as a light valve of a single-plate type projection display device. なお、カラーフィルタでなくとも、各画素電極に入射する光を色光にする手段(例えばダイクロイックミラー)に置き換えて、色光を構成してもよい。 Incidentally, even without a color filter, replacing the means (e.g. a dichroic mirror) that the light incident on each pixel electrode in color light, may be configured color light.
【0056】 [0056]
さらに、後述する投写型表示装置のように、赤色光を反射する液晶パネル、緑色光を反射する液晶パネル、青色光を反射する液晶パネルを各々有する場合にも本発明の液晶パネルを用いることができる。 Further, as the projection display device described later, the liquid crystal panel reflecting red light, a liquid crystal panel reflecting green light, the use of liquid crystal panel of the present invention is also applicable to the case where each having a liquid crystal panel reflecting blue light it can. その場合、赤色光を変調するライトバルブの液晶パネルにおいてはパシベーション膜となる酸化シリコン膜の膜厚は1300〜1900オングストロームの範囲とし、同じく緑色光を変調するライトバルブの液晶パネルにおいてはパシベーション膜となる酸化シリコン膜の膜厚は1200〜1600オングストロームの範囲とし、青色光を変調するライトバルブの液晶パネルにおいてはパシベーション膜となる酸化シリコン膜の膜厚は900〜1200オングストロームの範囲に設定とすると良い。 In that case, the liquid crystal panel of the light valve for modulating red light is the thickness of the silicon oxide film serving as a passivation film in the range of 1300 to 1900 Angstroms, in a light valve liquid crystal panel which also modulates the green light and a passivation film becomes the thickness of the silicon oxide film is in the range of 1200-1600 angstroms, may in the liquid crystal panel of the light valve for modulating blue light is the thickness of the silicon oxide film serving as a passivation film and set in the range of 900 to 1200 angstroms .
【0057】 [0057]
図3は図1に示されている反射側の液晶パネル用基板の平面レイアウト図である。 Figure 3 is a plan view of a liquid crystal panel substrate of the reflection side shown in FIG. 同図に示されているように、この実施例では、データ線7とゲート線4とが互いに交差するように形成される。 As shown in the figure, in this embodiment, the data line 7 and the gate line 4 are formed so as to intersect with each other. ゲート線4がゲート電極4aを兼ねるように構成されるので、図3のハッチングHで示す箇所のゲート線4部分がゲート電極4aとなり、その下の基板表面には画素スイッチング用MOSFETのチャネル領域5cが設けられる。 Since the gate line 4 are configured to serve as the gate electrode 4a, next to the gate electrode 4a and a gate line 4 part of the portion indicated by hatching H in Fig. 3, the channel region 5c of MOSFET for pixel switching on the substrate surface of the underlying It is provided. 上記チャネル領域5cの両側(図3では上下)の基板表面には、ソース、ドレイン領域5a、5bが形成されている。 The substrate surface on both sides (in FIG. 3 up and down) of the channel region 5c, the source, drain regions 5a, 5b are formed. また、データ線に接続されるソース電極7aは、図3の縦方向に沿って延設されたデータ線7から突出するように形成されて、コンタクトホール6bを介してMOSFETのソース領域5aに接続されている。 The source electrode 7a which is connected to the data line is formed so as to protrude from the data line 7 which extends along the longitudinal direction of FIG. 3, connected to the source region 5a of the MOSFET through the contact hole 6b It is.
【0058】 [0058]
また、保持容量の一方の端子を構成するP型ドーピング領域8はゲート線4と平行な方向(画素行方向)に隣接する画素のP型ドーピング領域と連続するように形成されている。 Further, P-type doping region 8 forming one terminal of the storage capacitor is formed so as to be continuous with the P-type doping region of pixels adjacent in a direction parallel to the gate line 4 (the pixel line direction). そして、画素領域の外側に配設された電源ライン70にコンタクトホール71にて接続され、例えば0V(接地電位)のような所定の電圧Vssが印加されるように構成されている。 And it is configured to be connected by a contact hole 71 to the power supply line 70 which is arranged outside the pixel region, for example, a predetermined voltage Vss such as 0V (ground potential) is applied. この所定の電圧Vssは、対向基板に配置される共通電極の電位あるいはその近傍の電位、またはデータ線に供給される画像信号の振幅の中心電位あるいはその近傍の電位、または共通電極電位と画像信号の振幅中心電位の中間電位のいずれかの電位であってもよい。 The predetermined voltage Vss, the amplitude center potential or the potential of the vicinity of the image signal supplied potential or near the potential that the common electrode arranged on the opposing substrate or to the data line, or the common electrode potential and the image signal, it may be any of the potential of the intermediate potential of the amplitude center potential.
【0059】 [0059]
画素領域の外側においてP型ドーピング領域8を共通に電圧Vssに接続することによって、保持容量の一方の電極の電位を安定させ、画素の非選択期間(MOSFETの非導通時)に保持容量が保持する保持電位を安定化させ、1フレーム期間に画素電極に与える電位の変動を低減することができる。 By connecting the P-type doping region 8 to the common voltage Vss at the outside of the pixel region, to stabilize the holding capacitor during the non-selection period (during non-conduction of the MOSFET) of the pixel holds the electric potential of one electrode of the storage capacitor It stabilizes the holding potential can be reduced variations in potential applied to the pixel electrode during one frame period. また、MOSFETの近傍にP型ドーピング領域8を設け、P型ウェルの電位も同時に固定しているため、MOSFETの基板電位を安定させバックゲート効果によるしきい値電圧の変動を防ぐことができる。 Further, a P-type doping region 8 is provided in the vicinity of the MOSFET, since securing simultaneously the potential of the P-type well, it is possible to prevent fluctuation of the threshold voltage due to backgate effect to stabilize the substrate potential of the MOSFET.
【0060】 [0060]
図示しないが、上記電源ライン70は、画素領域の外側に設けられる周辺回路のP型ウェル領域(画素領域のウェルとは分離されている)にウェル電位として所定の電圧Vssを供給するラインとしても使用されている。 Although not shown, the power supply line 70 is also as a line for supplying a predetermined voltage Vss to P-type well region of the peripheral circuit provided outside the pixel region (which is separate from the well of the pixel region) as well potential It is used. 上記電源ライン70は上記データ線7と同一の一層目のメタル層によって構成されている。 The power supply line 70 is constituted by a first layer of the metal layer of the same and the data line 7.
【0061】 [0061]
画素電極14は各々矩形状をなし、隣接する画素電極14とは例えば1μmのような間隔をおいて互い近接して設けられており、画素電極間のすき間から漏れる光の量を極力減らすように構成されている。 No pixel electrodes 14 are each rectangular, and the adjacent pixel electrodes 14 are provided with each other near at intervals, such as 1 [mu] m, as much as possible reduce the amount of light leaking from the gap between the pixel electrodes It is configured. また、図では、画素電極の中心とコンタクトホール16の中心とがずれているが、両者の中心をほぼ一致させる又は重ねる方が好ましい。 Further, in the figure, but it is out of the center of the contact hole 16 of the pixel electrode, who overlap or be substantially matched the center of the two is preferred. この理由は、コンタクトホール16の周囲は遮光機能を有する二層目のメタル層12が12aにて開口されているため、画素電極14の端部付近に開口12aがあると、画素電極の間隙から入射した光が二層目のメタル層12と画素電極14の裏面の間で乱反射して、開口12aまで至り、その開口から下の基板側に入射して光リークが発生してしまうからである。 This is because, since the periphery of the contact hole 16 which is open at the second layer of metal layer 12 is 12a having a light-shielding function, when there is an opening 12a in the vicinity of the end portion of the pixel electrode 14, the gap between the pixel electrode diffusely reflected between the back surface of the incident light is a second layer of the metal layer 12 and the pixel electrode 14, it leads to the opening 12a, is because light leaks occur incident on the substrate side of the lower from the opening . 従って、画素電極の中心とコンタクトホール16の中心とをほぼ一致させる又は重ねることにより、隣接する画素電極の隙間から入った光がコンタクトホールに到達するまでの距離が各画素電極端部からほぼ均一になり、基板側に光入射する恐れのあるコンタクトホールに光が届きにくくすることができるので好ましい。 Therefore, by overlapping or to substantially coincide with the center of the contact hole 16 of the pixel electrodes, the distance to the light entering from a gap between adjacent pixel electrodes reaches the contact hole is substantially uniformly from each pixel electrode end to be preferable because it can be a risk hardly reach the light in the contact hole with the light incident on the substrate side.
【0062】 [0062]
なお、上記実施例では、画素スイッチング用MOSFETをNチャネル型とし、保持容量の一方の電極となる半導体領域8をP型ドーピング層とした場合について説明したが、ウェル領域2をN型とし、画素スイッチング用MOSFETをPチャネル型とし、保持容量の一方の電極となる半導体領域をN型ドーピング層とすることも可能である。 In the above embodiment, the pixel switching MOSFET and an N-channel type, the semiconductor region 8 serving as one electrode of the storage capacitor has been described for the case where a P-type doping layer, the well region 2 and the N-type, the pixel the switching MOSFET and a P-channel type, it is also possible to a semiconductor region serving as one electrode of the storage capacitor and N-type doped layer. その場合、保持容量の一方の電極となるN型ドーピング層には、N型ウェル領域に印加されるのと同様に所定の電位VDDを印加するように構成するのが望ましい。 In this case, the N-type doping layer serves as one electrode of the storage capacitor, it is desirable to configured to apply a predetermined potential VDD similarly to that applied to the N-type well region. なお、この所定の定電位VDDは、N型ウェル領域に電位を与えるものであるため、電源電圧の高い側の電位であることが好ましい。 The predetermined constant potential VDD is because it is intended to provide a potential to the N-type well region, it is preferable that the potential of the high power supply voltage side. すなわち、画素スイッチング用MOSFETのソース・ドレインに印加される画像信号の電圧が5Vであれば、この所定の定電位VDDも5Vとすることが好ましい。 That is, the voltage of the image signal applied to the source and drain of the pixel switching MOSFET is if 5V, it is preferable that this predetermined constant potential VDD is also 5V.
【0063】 [0063]
さらに、画素スイッチング用のMOSFETのゲート電極4aには、15Vのような大きな電圧が印加されるのに対し、周辺回路のシフトレジスタ等のロジック回路などは5Vのような小さな電圧で駆動される(周辺回路の一部、例えばゲート線に走査信号を供給する回路等は15Vで駆動される)ため、5Vで動作する周辺回路を構成するFETのゲート絶縁膜を、画素スイッチング用FETのゲート絶縁膜よりも薄く形成して(ゲート絶縁膜の製造工程を別工程とする、または周辺回路のFETのゲート絶縁膜表面をエッチングする等により形成して)、周辺回路のFETの応答特性を向上させ周辺回路(特に、高速な走査が求められるデータ線側駆動回路のシフトレジスタ)の動作速度を高めるという技術が考えられる。 Furthermore, the gate electrode 4a of the MOSFET for pixel switching, whereas large voltage such as 15V is applied, is such as a logic circuit such as shift registers of the peripheral circuit is driven by a small voltage such as 5V ( part of the peripheral circuits, for example, a scanning signal circuit for supplying a driven at 15V) for the gate line, the gate insulating film of the FET forming a peripheral circuit that operates at 5V, the pixel gate insulating film of the switching FET formed thinner than (the different steps of the manufacturing process of the gate insulating film, or the surface of the gate insulating film of the peripheral circuit of the FET formed by such etching), near to improve the response characteristics of the FET in the peripheral circuit circuit (in particular, the shift register of the data line driving circuit fast scan is required) technology is considered of increasing the operating speed of the. このような技術を適用した場合、ゲート絶縁膜の耐圧から、周辺回路を構成するFETのゲート絶縁膜の厚みを画素スイッチング用FETのゲート絶縁膜の厚みの約3分の1〜5分の1(例えば80〜200オングストローム)にすることができる。 When applying such techniques, the breakdown voltage of the gate insulating film, the thickness of the gate insulating film of the FET forming a peripheral circuit of about a third of the thickness of the gate insulating film of the pixel switching FET 1-5 minutes 1 (e.g., 80 to 200 angstroms) can be.
【0064】 [0064]
ところで、第1の実施例における駆動波形は図8に示すようになる。 Incidentally, the driving waveforms in the first embodiment is as shown in FIG. 図中、VGは画素スイッチング用MOSFETのゲート電極に印加される走査信号であり、期間tH1は画素のMOSFETを導通させる選択期間(走査期間)であって、その以外の期間は画素のMOSFETを非導通とする非選択期間である。 In the figure, VG denotes a scanning signal applied to the gate electrode of the pixel switching MOSFET, period tH1 is a selection period to conduct the MOSFET of the pixel (scanning period), a period other than its a MOSFET of the pixel non it is a non-selection period to conduct. また、Vdはデータ線に印加される画像信号の最大振幅、Vcは画像信号の中心電位、LC−COMは反射電極側基板と対向する対向基板に形成された対向(共通)電極に印加される共通電位である。 Further, Vd is applied to the maximum amplitude, mean potential of Vc image signal, LC-COM is opposed formed on the opposing substrate facing the reflective electrode side substrate (common) electrode of the image signal applied to the data line it is a common potential.
【0065】 [0065]
保持容量の電極間に印加される電圧は、図8に示すようなデータ線に印加される画像信号電圧VdとP型半導体領域8にかかる0Vのような所定の電圧Vssの差で決定される。 Voltage applied between the storage capacitor electrodes is determined by the difference between the predetermined voltage Vss, such as 0V according to the image signal voltage Vd and the P-type semiconductor region 8 which is applied to the data line as shown in FIG. 8 . しかし、本来保持容量に印加されるべき電位差は画像信号電圧Vdと画像信号の中心電位Vcとの差の約5V(図6の液晶パネルの対向基板35に設けられる対向(共通)電極33に印加される共通電位LC−COMはVcよりΔVだけシフトされているが、実際に画素電極に印加される電圧もΔVシフトしたVd−ΔVとなる)で十分である。 However, applying about 5V (counter provided in the counter substrate 35 of the liquid crystal panel of FIG. 6 (common) electrode 33 of the difference between the potential difference to be applied to the original storage capacitor central voltage Vc of the image signal voltage Vd and image signal the common potential LC-COM is has been shifted by [Delta] V than Vc, it is sufficient in fact that the voltage applied to the pixel electrode also becomes Vd-[Delta] V which is [Delta] V shift) in. そこで、第1の実施例においては、保持容量の一方の端子を構成するドーピング領域8をウェルと逆極性(P型ウェルの場合はN型)にし、画素領域の周辺部でVcもしくはLC−COM近傍の電位に接続し、ウェル電位(例えばP型ウェルはVss)とは異なる電位にすることも可能である。 Therefore, in the first embodiment, the doping region 8 forming one terminal of the storage capacitor (in the case of P-type well N-type) well opposite polarity to, Vc or LC-COM at the periphery of the pixel region connect the vicinity of potential, well potential (e.g. P-type well Vss) may be a different potential than the. これにより保持容量の一方の電極9aを構成するポリシリコンあるいはメタルシリサイド層直下の絶縁膜9bを、画素スイッチング用FETのゲート絶縁膜でなく周辺回路を構成するFETのゲート絶縁膜と同時に形成することで、上記実施例に比べて保持容量の絶縁膜厚を3分の1〜5分の1にすることができ、これによって容量値を3〜5倍にすることもできる。 The insulating film 9b just below the polysilicon or metal silicide layer thereby constituting one of the electrodes 9a of the storage capacitor, be formed simultaneously with the gate insulating film of the FET forming a peripheral circuit not the gate insulating film of the pixel switching FET in, it can be 1 1-5 thirds the insulating film thickness of the holding capacity compared to the embodiment described above, whereby the capacitance value can also be a three to five times.
【0066】 [0066]
図1(b)は本発明の一実施例の画素領域の周辺部の断面(図3II-II)を示す図である。 1 (b) is a diagram showing a cross section of the peripheral portion of a pixel region of an embodiment of the present invention (FIG 3II-II). 画素領域の走査方向(画素行方向)に伸びたドーピング領域8を所定の電位(V SS )に接続する部分の構成を示している。 It shows a structure of a portion for connecting the doped region 8 extending in the scanning direction (pixel row direction) of the pixel region to a predetermined potential (V SS). 80は周辺回路のMOSFETのソース・ドレイン領域と同一工程で形成したP型コンタクト領域であり、ゲート電極形成前に形成したドーピング領域8に対して、ゲート電極形成後に同一導電型の不純物をイオン注入して形成される。 80 is a source-drain region and the P-type contact region formed in the same step of the MOSFET in the peripheral circuit, relative to the doping region 8 which is formed before the gate electrode formation, ion implantation of impurities of the same conductivity type after forming the gate electrode It is formed. コンタクト領域80は、コンタクトホール71を介して配線70に接続され、定電圧V SSが印加される。 Contact region 80 is connected to the wiring 70 through a contact hole 71, a constant voltage V SS is applied. なお、このコンタクト領域80上も三層目のメタル層からなる遮光層14'によって遮光される。 Incidentally, the contact region 80 above is blocked by the light blocking layer 14 'formed of the metal layer of the third layer.
【0067】 [0067]
次に、図2は、画素領域の外側に駆動回路等の周辺回路を構成するCMOS回路素子の実施例の断面図を示す。 Next, FIG. 2 shows a cross-sectional view of an embodiment of a CMOS circuit elements constituting the peripheral circuits such as a driving circuit outside the pixel region. なお、図2において図1と同一符号が付されている箇所は、同一工程で形成されるメタル層、絶縁膜および半導体領域を示す。 Note that portions of FIG. 1 and the same reference numerals are used in FIG. 2, the metal layer formed in the same step, showing the insulating film and the semiconductor region.
【0068】 [0068]
図2において、4a,4a'は駆動回路等の周辺回路(CMOS回路)を構成するNチャネルMOSFET,PチャネルMOSFETのゲート電極、5a(5b),5a'(5b')はそのソース(ドレイン)領域となるN型ドーピング領域,P型ドーピング領域、5c,5c'はそれぞれチャネル領域である。 In FIG. 2, 4a, 4a 'are N-channel MOSFET constituting a peripheral circuit such as a driving circuit (CMOS circuit), a gate electrode of the P-channel MOSFET, 5a (5b), 5a' (5b ') is a source thereof (drain) N-type doping region serving as a region, P-type doped region, 5c, 5c 'are each channel region. 図1の保持容量の一方の電極を構成するP型ドーピング領域8に対して定電位V SSを供給するコンタクト領域80は、上記PチャネルMOSFETのソース(ドレイン)領域となるP型ドーピング領域5a'(5b')と同一工程で形成される。 Contact region 80 for supplying a constant voltage V SS against P-type doping region 8 forming one electrode of the holding capacitor in Figure 1, the source of the P-channel MOSFET (drain) P-type doping region 5a as the region ' It is formed in the same step and (5b '). 27a,27cは一層目のメタル層で構成され電源電圧(0V,5V又は15Vのいずれか)に接続されたソース電極、27bは一層目のメタル層で構成されたドレイン電極である。 27a, 27c is a power supply voltage is constituted by the first layer of the metal layer connected to the source electrode (0V, 5V or 15V either), 27b is a drain electrode composed of a first layer of metal layers. 32aは二層目のメタル層からなる配線層であり、周辺回路を構成する素子間を接続する配線として使用される。 32a is a wiring layer made of a metal layer of the second layer, is used as a wiring for connecting between elements constituting the peripheral circuit. 32bも二層目のメタル層からなる電源配線層であるが、遮光層としても機能している。 32b is also a power supply wiring layer made of metal layer of the second layer, but also functions as a light shielding layer. 遮光層32bは、VcやLC−COMあるいは電源電圧0V等の一定電圧のいずれに接続されてもよく、あるいは不定の電位であっても良い。 Shielding layer 32b may be connected to any fixed voltage such as Vc and LC-COM or the power supply voltage 0V, or may be indefinite potential. 14'は三層目のメタル層であり、周辺回路部ではこの三層目のメタル層が遮光層として用いられており、周辺回路を構成する半導体領域に光が通過してキャリアが発生し、半導体領域での電位が不安定になって、周辺回路が誤動作するのを防止する。 14 'is a metal layer of the third layer, the third layer of the metal layer in the peripheral circuit portion are used as the light-shielding layer, carriers are generated by light passing through the semiconductor region constituting the peripheral circuits, unstable potential in the semiconductor region, the peripheral circuit is prevented from malfunctioning. つまり、周辺回路も二層目と三層目のメタル層によって遮光がなされる。 In other words, the peripheral circuits also blocked by the second layer and the third layer of the metal layer is made.
【0069】 [0069]
前述したように、周辺回路部のパシベーション膜17は、画素領域のパシベーション膜を構成する酸化シリコン膜よりも保護膜として優れた窒化シリコン膜、あるいは酸化シリコン膜の上に窒化シリコン膜を形成した二層構造の保護膜として構成すればよい。 As described above, the passivation film 17 of the peripheral circuit portion, to form a silicon nitride film on a superior silicon nitride film or a silicon oxide film, as the protective film than that of silicon oxide film constituting the passivation film in the pixel region two it may be configured as a protective film of the layer structure. また、特に制限されないが、この実施例の周辺回路を構成するMOSFETのソース・ドレイン領域は自己整合技術で形成しても良い。 Although not particularly limited, the source-drain region of the MOSFET constituting a peripheral circuit of this embodiment may be formed in self-alignment technique. さらに、いずれのMOSFETのソース・ドレイン領域もLDD(ライトリー・ドープト・ドレイン)構造あるいはDDD(ダブル・ドープト・ドレイン)構造とするようにしても良い。 Furthermore, it may be with any of the source and drain regions of the MOSFET also LDD (lightly doped drain) structure or DDD (double doped drain) structure. なお、画素スイッチング用FETは大きな電圧で駆動されること、リーク電流を防止しなければならないことを考慮して、オフセット(ゲート電極とソース・ドレイン領域間に距離を持たせた構造)とするとよい。 Note that pixel switching FET is driven by a large voltage, may take into account that it must prevent leakage currents, and offset (structure which gave the distance between the gate electrode and the source and drain regions) .
【0070】 [0070]
図4は、反射電極(画素電極)側基板の端部の構造として好適な実施例を示す。 Figure 4 shows a preferred embodiment the structure of the end portion of the reflective electrode (pixel electrode) side substrate. 図4において図1,図2と同一符号が付されている箇所は、同一工程で形成される層および半導体領域を示す。 Locations 1, 2 and the same reference numerals are used in Figure 4 shows the layers and semiconductor regions are formed in the same step.
【0071】 [0071]
図4に示されているように、層間絶縁膜とメタル層の積層体の端部およびその側壁は、画素領域および周辺回路を覆う酸化シリコン膜からなるパシベーション膜17の上に窒化シリコン膜18を形成した積層保護構造とされている。 As shown in FIG. 4, the end and side walls thereof of the laminate of interlayer insulating film and the metal layer, the silicon nitride film 18 on the passivation film 17 made of a silicon oxide film covering the pixel region and a peripheral circuit there is a formed laminate protective structure. この端部は、前述のように、シリコンウェハに多数個の本発明の基板を形成した後、スクライブラインに沿ってダイシングして各基板(半導体チップ)に分離する場合の各基板の端部となる部分である。 This end, as described above, an end portion of each substrate when after forming a substrate of a large number of the present invention on a silicon wafer, which separates by dicing along the scribe lines to each substrate (semiconductor chip) it is made part. つまり、図4の右側の段差部の下段部分がスクライブ領域となる。 In other words, right side of the lower portion of the stepped portion of FIG. 4 is a scribe region.
【0072】 [0072]
従って、基板端部の上部と側壁部が窒化シリコン膜を保護膜としているので、これによって端部から水等が進入しにくくなって耐久性が向上するとともに、端部が補強されるため歩留まりが向上する。 Accordingly, since the upper side wall portion of the substrate edge portion is a protective layer of silicon nitride film, as well as improved durability is thereby less likely to enter the water or the like from the end portion, the yield since the end portion is reinforced improves. また、この実施例では液晶を封止するためのシール材36を完全に平坦化された上記積層保護構造部の上に設けている。 Further, in this embodiment is provided on the laminated protection structure for the sealing member 36 has been completely flattened for sealing the liquid crystal. 酸化シリコン膜17と窒化シリコン膜18の積層構造のパシベーション膜として構成し、この上にシール材36が配置されるようにしたので、液晶パネル組立時の一対の基板のシール接着時の加圧部を二層パシベーション膜により補強することができる。 Configured as a passivation film of a laminated structure of the silicon oxide film 17 and the silicon nitride film 18, the sealing member 36 thereon is to be placed, pressing at the time of sealing adhesive of the pair of substrates when the liquid crystal panel assembly the can be reinforced by two-layer passivation film. 加えて、層間絶縁膜やメタル層の有無による厚みのばらつきに関わらず、対向基板との間隔を一定にすることが可能となる。 In addition, regardless of the variation in thickness due to the presence of the interlayer insulating film or a metal layer, the distance between the opposing substrate can be constant. また、上記構造によれば、画素電極をなす反射電極上の保護膜は、窒化シリコンを用いずに酸化シリコン膜単層にできるため、反射率の低下や反射率が波長により異なる波長依存性を低減することができる。 Further, according to the above structure, the protective film on the reflecting electrode forming a pixel electrode, it is possible to silicon oxide Mactan layer without using a silicon nitride, a different wavelength dependence loss or reflectance of the reflectance on the wavelength it can be reduced. 目的に合わせて、パシベーション膜の材料を使い分けている。 According to the purpose, known by different material of the passivation film. また、層間絶縁膜13は後述するような酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の二層構造として構成することもできる。 Further, the interlayer insulating film 13 may also be configured as a two-layer structure of a silicon oxide film and a silicon nitride film as described below. 窒化シリコン膜は耐湿性がよく、基板端部からの水分のが入り込みをより一層防ぐことができる。 Silicon nitride film may be moisture resistance, it can be further prevented more from entering that moisture from the substrate edge.
【0073】 [0073]
図4に示されているように、この実施例では、三層目のメタル層14'は、周辺回路領域の遮光層もしくは画素の反射電極に用いられている14と同じ層であり、二層目および一層目のメタル層12',7'を介して所定の電位に固定される。 As shown in FIG. 4, in this embodiment, the third-layer metal layer 14 'is the same layer as the 14 used in the reflective electrode of the light-shielding layer or a pixel of the peripheral circuit region, two layers eye and the first layer of the metal layer 12 ', 7' is fixed to a predetermined potential via the. むろん三層目のメタル層14'の代わりに、二層目のメタル層12'もしくは一層目のメタル層7'をシール材36の下に延引して電位の固定用の層に用いてもよい。 'Instead of, the second layer of the metal layer 12' of course the third-layer metal layer 14 may be used in protraction the or the first layer of the metal layer 7 'under the sealing material 36 in the layer for fixing the potential . これによって液晶パネル用基板形成中、液晶パネル形成中、もしくは液晶パネル形成後の静電気等における対策が可能になる。 During This substrate for a liquid crystal panel forming, in the liquid crystal panel forming, or allowing measures in static electricity or the like after forming a liquid crystal display panel.
【0074】 [0074]
なお、図1(b)、図2、図4の遮光層14'は電位を与えないフローティング状態としてもよい。 Incidentally, FIG. 1 (b), the 2, the light shielding layer 14 'of FIG. 4 may be a floating state without giving potential. 電位を与えない状態とすることにより、画素領域を囲む遮光層14'は液晶に対して電圧印加しないことになる。 By a state of not giving the potential, light shielding layer 14 surrounding the pixel region 'would not voltage is applied to the liquid crystal. それによって、画素領域の周囲にて誤表示することがないというメリットが得られる。 Thereby, an advantage that is not to be displayed incorrectly with the surrounding pixel region is obtained.
【0075】 [0075]
図5は、本発明の他の実施例を示す。 Figure 5 shows another embodiment of the present invention. 図5は、図1と同様に、図3の平面レイアウトにおける線I−Iに沿った断面図である。 Figure 5 is similar to FIG. 1 is a sectional view taken along line I-I in the planar layout of FIG. 図5において図1,図2と同一符号が付されている箇所は、これらの図の実施例と同様のプロセスで形成される層および半導体領域を示す。 Locations 1, 2 and the same reference numerals are used in FIG. 5, showing the layer and the semiconductor region are formed by a process similar to the embodiment of the figures. この実施例は、上記反射電極14とその下の遮光層12としてのメタル層との間に、前述のTEOS膜(一部エッチングにより残存したSOG膜を含む)からなる層間絶縁膜13aの他に、その下に窒化シリコン膜13bを形成したものである。 This embodiment includes, between the metal layer as a light-shielding layer 12 of the lower and the reflective electrode 14, in addition to the interlayer insulating film 13a made of the above-mentioned TEOS film (including a SOG film remaining by partially etching) it is obtained by forming a silicon nitride film 13b thereunder. 逆に、TEOS膜13aの上に窒化シリコン膜13bを形成するようにしてもよい。 Conversely, it is also possible to form a silicon nitride film 13b on the TEOS film 13a. このように窒化シリコン膜を追加した二層構造の層間絶縁膜構造を用いることにより水等が進入しにくくなって耐湿性が向上する。 Thus water or the like hardly enters by using the interlayer insulating film structure of the added two-layer structure of the silicon nitride film is improved moisture resistance. なお、図5は画素領域の断面図であるが、本実施例の構成における図2に示した周辺回路や図4に示した基板の端部に相当する箇所においても、二層目のメタル層上に形成した層間絶縁膜13を同様の層間絶縁膜構造を用いることにより、周辺領域での耐湿性を向上することができる。 Although FIG. 5 is a cross-sectional view of a pixel region, at the location corresponding to the end of the substrate illustrated in peripheral circuits and Fig. 4 shown in FIG. 2 in the configuration of the present embodiment, the second layer of the metal layer by using the same interlayer insulating film structure of the interlayer insulating film 13 formed above, it is possible to improve the moisture resistance of the peripheral region. 特に周辺部や基板端部は、水分が入り込みやすい領域であるので、この周辺での耐湿性向上はメリットが大きい。 Especially peripheral portion and the substrate end portion, since water is enter prone regions, moisture resistance improvement in the peripheral has a large merit.
【0076】 [0076]
なお、反射電極上のパシベーション膜の膜厚については、図1の実施例の場合と同様である。 Incidentally, the film thickness of the passivation film on the reflecting electrode is similar to that of the embodiment of FIG.
【0077】 [0077]
図16は、本発明の他の実施例を示す。 Figure 16 shows another embodiment of the present invention. 図16は、図1と同様に、図3の平面レイアウトにおける線I−Iに沿った断面図である。 16, like FIG. 1 is a sectional view taken along line I-I in the planar layout of FIG. 図16において図1、図2と同一符号が付けられている箇所は、これらの図の実施例と同様のプロセスで形成される層及び半導体領域を示す。 Locations 1, 2 and the same reference numerals are assigned in FIG. 16 shows the layers and semiconductor regions formed by a process similar to the embodiment of the figures. この実施例は、上記反射電極14とその下の遮光層12としてのメタル層との間に、前述のTEOS膜(一部エッチングにより残存したSOG膜を含む)からなる層間絶縁膜13aの他にその上に窒化シリコン膜13bを形成したものである。 This embodiment includes, between the metal layer as a light-shielding layer 12 of the lower and the reflective electrode 14, in addition to the interlayer insulating film 13a made of the above-mentioned TEOS film (including a SOG film remaining by partially etching) thereon is obtained by forming a silicon nitride film 13b. この場合窒化シリコン膜13aをCMP法等により平坦化することも出来る。 In this case the silicon nitride film 13a can also be planarized by CMP or the like. この様に窒化シリコン膜を形成した場合、図5における実施例より窒化シリコン部の開口が少ないためさらに水等が進入しにくくなり耐湿性が向上する。 When forming a silicon nitride film in this manner, further water or the like for the opening of the silicon nitride portion is less than the examples in FIG. 5 is improved is moisture resistance hardly enter. 同時に反射電極14とその隣の反射電極間は保護絶縁膜17と窒化シリコン13bで構成されている。 At the same time the reflection electrodes 14 and between the reflection electrodes while the next is composed of a protective insulating film 17 and the silicon nitride 13b. 窒化シリコン膜の屈折率は保護絶縁膜17に使われる酸化シリコン膜の屈折率1.4〜1.6より高い1.9〜2.2であるため、保護絶縁膜17に液晶側から光が入射した時、窒化シリコン膜13bとの界面で屈折率差によって入射光が反射する。 Since the refractive index of the silicon nitride film is 1.9 to 2.2 higher than the refractive index 1.4 to 1.6 of the silicon oxide film used for the protective insulating film 17, the light from the liquid crystal side in the protective insulating film 17 when the incident and reflected incident light by the refractive index difference at the interface between the silicon nitride film 13b. これによって層間膜へ光の入射が減少するため、半導体領域に光が通過してキャリアが発生し、半導体領域での電位が不安定になるのを防止できる。 Since this by the incidence of light is reduced to an interlayer film, carriers are generated by light passing through the semiconductor region, the potential of the semiconductor region can be prevented from becoming unstable.
【0078】 [0078]
また本実施例ではTEOS膜からなる層間絶縁膜13aをCMP法等で平坦化後、窒化シリコン膜13bを形成してもよい。 Also after planarization in this embodiment the interlayer insulating film 13a made of the TEOS film by a CMP method or the like, may be formed a silicon nitride film 13b. 一般的に例えばCMP法等では、局所的な段差の解消のため局所的な段差分の膜厚、例えば8000〜12000オングストロームの膜の堆積を行う必要がある。 In general, for example, a CMP method or the like, the thickness of the local step amount for eliminating the local step, for example, it is necessary to perform the deposition of 8000-12000 angstrom film. また一般的に13bに用いられる窒化シリコン膜は膜厚が増加するにつれ下部膜にたいして強い応力をもつ。 The silicon nitride film generally used for 13b has a strong stress against the underlying layer as the thickness increases. 本実施例では層間絶縁膜13aをCMP法等によって研磨することによって平坦化し、さらにその上に窒化シリコン膜13bを形成することによって、窒化シリコン膜13bのCMP法等における堆積の膜厚を減少し窒化シリコン膜13bの応力緩和をすることが可能になる。 The interlayer insulating film 13a in the present embodiment is flattened by polishing by CMP or the like, by forming the silicon nitride film 13b thereon, to reduce the thickness of the deposition in the CMP method or the like of the silicon nitride film 13b it is possible to stress relaxation of the silicon nitride film 13b. またこの場合も反射電極14とその隣の反射電極間は保護絶縁膜17と窒化シリコン13bで構成されているので、層間膜へ光の入射が減少するため、半導体領域に光が通過してキャリアが発生し、半導体領域での電位が不安定になるのを防止できる。 Since this case is between the reflection electrodes of the adjacent reflective electrode 14 is composed of a protective insulating film 17 and silicon nitride 13b, to reduce incidence of light into the interlayer film, the light passes through the semiconductor region carrier There occurs, the potential of the semiconductor region can be prevented from becoming unstable. また本実施例は例えば窒化シリコン膜13bの膜厚を2000〜5000オングストロームとすることが望ましい。 The present embodiment is, for example, it is desirable that the thickness of the silicon nitride film 13b and 2,000 to 5,000 angstroms. これは2000オングストローム以上にすることによって窒化シリコン膜13bの耐湿性を向上することと、5000オングストローム以下にすることによってコンタクトホール16のエッチング深さを少なくしエッチングを容易にするとともに、窒化シリコン膜13bの膜厚の減少によって下部膜に対する応力の緩和を行うためである。 And to improve the moisture resistance of the silicon nitride film 13b by which to more than 2000 angstroms, as well as to facilitate reduced by etching the etching depth of the contact hole 16 by the following 5000 Angstroms, a silicon nitride film 13b by a reduction in the film thickness in order to carry out the stress relaxation for the lower layer.
【0079】 [0079]
なお、反射電極上のパシベーション膜の膜厚については、図1の実施例の場合と同様である。 Incidentally, the film thickness of the passivation film on the reflecting electrode is similar to that of the embodiment of FIG. また図16は画素領域の断面図であるが、本実施例の構成における図2に示した周辺回路や図4に示した基板の端部に相当する箇所においても、二層目のメタル層上に形成した層間絶縁膜13を同様の層間絶縁膜構造を用いることにより、周辺領域での耐湿性を向上することができる。 The Figure 16 is a cross-sectional view of the pixel region, at the location corresponding to the end of the substrate illustrated in peripheral circuits and Fig. 4 shown in FIG. 2 in the configuration of the present embodiment, the second layer of the metal layer on the by using the same interlayer insulating film structure of the interlayer insulating film 13 formed in, it is possible to improve the moisture resistance of the peripheral region. 特に周辺部や基板端部は、水分が入り込みやすい領域であるので、この周辺での耐湿性向上はメリットが大きい。 Especially peripheral portion and the substrate end portion, since water is enter prone regions, moisture resistance improvement in the peripheral has a large merit.
【0080】 [0080]
図6は上記実施例を適用した液晶パネル用基板(反射電極側基板)の全体の平面レイアウト構成を示す。 Figure 6 illustrates a planar layout configuration of the whole of the liquid crystal panel substrate according to the above embodiment (the reflecting electrode side substrate).
【0081】 [0081]
図6に示されているように、この実施例においては、基板の周縁部に設けられている周辺回路に光が入射するのを防止する遮光層25が設けられている。 As shown in FIG. 6, in this embodiment, the light-shielding layer 25 is provided to prevent the light incident on the peripheral circuits provided on the periphery of the substrate. この遮光層は画素電極14と同一層により形成されるものである。 The light-shielding layer is intended to be formed by the same layer as the pixel electrode 14. 周辺回路は、上記画素電極がマトリックス状に配置された画素領域20の周辺に設けられ、上記データ線7に画像データに応じた画像信号を供給するデータ線駆動回路21やゲート線4を順番に走査するゲート線駆動回路22、パッド領域26を介して外部から入力される画像データを取り込む入力回路23、これらの回路を制御するタイミング制御回路24等の回路であり、これらの回路は画素電極スイッチング用MOSFETと同一工程または異なる工程で形成されるMOSFETを能動素子もしくはスイッチング素子とし、これに抵抗や容量などの負荷素子を組み合わせることで構成される。 Peripheral circuits, the pixel electrode is provided around the pixel region 20 arranged in a matrix, in order to the data line driving circuit 21 and the gate line 4 for supplying an image signal corresponding to image data to the data line 7 gate line driving circuit 22 for scanning, the input circuit 23 via a pad region 26 captures the image data inputted from the outside, a circuit such as a timing control circuit 24 for controlling these circuits, these circuits pixel electrode switching the MOSFET formed by use MOSFET same process or a different process as the active element or switching element, and by combining the load element such as this resistance and capacitance.
【0082】 [0082]
この実施例においては、上記遮光層25は、図1に示されている画素電極14と同一工程で形成される三層目のメタル層で構成され、電源電圧や画像信号の中心電位Vcあるいは共通電位LC−COM等の所定電位が印加されるように構成されている。 In this embodiment, the light shielding layer 25 is constituted by a metal layer a third layer that is formed by the pixel electrode 14 and the same steps shown in FIG. 1, the central potential Vc or a common power supply voltage and the image signal predetermined potential such potential LC-COM is configured to be applied. 遮光層25に所定の電位を印加することでフローティングや他の電位である場合に比べて反射を少なくすることができる。 It is possible to reduce the reflection as compared with the case the light-shielding layer 25 is a floating and other potential by applying a predetermined potential. また、遮光層25を電源配線に接続せずにフローティングとすることもできる。 It is also possible to floating without connecting the shielding layer 25 to the power supply line. このようにすれば、遮光層25により液晶層に電位が印加されないので、周辺領域にて誤表示されることがなくなる。 Thus, the potential in the liquid crystal layer by the light shielding layer 25 is not applied, eliminates be displayed incorrectly in the peripheral region.
【0083】 [0083]
なお、26は電源電圧を供給するために使用されるパッドもしくは端子が形成されたパッド領域である。 Incidentally, 26 is a pad region where the pad or terminal used is formed for supplying a power supply voltage. 外部から信号を入力するパッド領域26は上記シール材36の外側に来るようにシール材を設ける位置が設定されている。 Pad region 26 for inputting a signal from the outside position where the sealing member to come to the outside of the sealing material 36 is set.
【0084】 [0084]
図7は上記液晶パネル基板31を適用した反射型液晶パネルの断面構成を示す。 Figure 7 shows a cross-sectional structure of a reflective liquid crystal panel to which the above liquid crystal panel substrate 31. 図7に示すように、上記液晶パネル基板31は、その裏面にガラスもしくはセラミック等からなる支持基板32が接着剤により接着されている。 As shown in FIG. 7, the liquid crystal panel substrate 31, a support substrate 32 made of glass or ceramics or the like is bonded by adhesive to the back surface. これとともに、その表面側には、共通電位LC−COMが印加される透明導電膜(ITO)からなる対向電極(共通電極ともいう)33を有する入射側のガラス基板35が適当な間隔をおいて配置され、周囲をシール材36で封止された間隙内に周知のTN(Twisted Nematic)型液 晶またはまたは電圧無印加状態で液晶分子がほぼ垂直配向されたSH(Super Homeotropic) 型液晶37などが充填されて液晶パネル30として構成されている。 At the same time, and on the surface thereof side common potential LC-COM is (also referred to as a common electrode) opposing electrode made of a transparent conductive film (ITO) is applied 33 at a glass substrate 35 is suitable intervals on the entrance side with is disposed, a known TN in the gap sealed around a sealing material 36 (Twisted Nematic) type liquid-crystal or or voltage SH liquid crystal molecules in the non-applied state is substantially vertically aligned (Super Homeotropic) type liquid crystal 37 such as There has been configured as a liquid crystal panel 30 is filled.
【0085】 [0085]
周辺回路上の遮光層25は、液晶37を介在して対向電極33と対向されるように構成されている。 Shielding layer 25 on the peripheral circuit is configured to be opposed to the counter electrode 33 by interposing the liquid crystal 37. そして、遮光層25にLC共通電位を印加すれば、対向電極33にはLC共通電位が印加されるので、その間に介在する液晶には直流電圧が印加されなくなる。 Then, by applying a LC common potential to the light-shielding layer 25, since the LC common voltage is applied to the counter electrode 33, a DC voltage is not applied to the liquid crystal interposed therebetween. よってTN型液晶であれば常に液晶分子がほぼ90°ねじれたままとなり、SH型液晶であれば常に垂直配向された状態に液晶分子が保たれる。 Therefore if a TN liquid crystal always remain liquid crystal molecules are twisted approximately 90 °, the liquid crystal molecules are kept constantly being vertically aligned if the SH liquid crystal.
【0086】 [0086]
この実施例においては、半導体基板からなる上記液晶パネル基板31は、その裏面にガラスもしくはセラミック等からなる支持基板32が接着剤により接合されているため、その強度が著しく高められる。 In this embodiment, the liquid crystal panel substrate 31 made of a semiconductor substrate, since the supporting substrate 32 made of glass or ceramics or the like on the back surface are joined by an adhesive, the strength is significantly enhanced. その結果、液晶パネル基板31に支持基板32を接合させてから対向基板との貼り合わせを行なうようにすると、パネル全体にわたって液晶層のギャップが均一になるという利点がある。 As a result, when to perform the bonding of the opposite substrate from by joining the support substrate 32 on the liquid crystal panel substrate 31, there is an advantage that the gap of the liquid crystal layer is uniform throughout the panel.
【0087】 [0087]
(絶縁基板を用いた液晶パネル用基板の説明) (Description of the liquid crystal panel substrate using an insulating substrate)
以上の説明では半導体基板を用いた反射型液晶パネル用基板の構成及びそれを用いた液晶パネルについて説明したが、以下には、絶縁基板を用いた反射型液晶パネル用基板の構成について説明する。 It has been described liquid crystal panel using reflective liquid crystal panel substrate configuration and it using a semiconductor substrate in the above description, the following describes the structure of a reflective liquid crystal panel substrate using an insulating substrate.
【0088】 [0088]
図17は反射型液晶パネル用基板の画素の構成を示す断面図である。 Figure 17 is a sectional view showing the structure of a pixel of a substrate for a reflection type liquid crystal panel. 同図は、図1と同様に、図3の平面レイアウト図における線I−Iに沿った断面図を示している。 Figure, like FIG. 1 shows a cross-sectional view taken along the line I-I in the planar layout diagram of FIG. 本実施例においては画素スイッチング用のトランジスタとしてTFTが用いられている。 TFT is used as a transistor for pixel switching in this embodiment. 図17において図1、図2と同一符号が付けられている箇所は、これらの図と同一機能を有する層及び半導体領域を示す。 Locations 1, 2 and the same reference numerals are assigned in FIG. 17, showing the layer and the semiconductor region having the same function as those of FIG. 1は石英や無アルカリ性のガラス基板であり、この絶縁基板上には単結晶又は多結晶あるいはアモルファスのシリコン膜(5a,5b,5c,8の形成層)が形成されており、このシリコン膜上には熱酸化して形成した酸化シリコン膜とCVD法で堆積した窒化シリコンの二層構造からなる絶縁膜4b,9bが形成される。 1 is a glass substrate of quartz or non-alkaline, the insulation on the substrate monocrystalline or polycrystalline or amorphous silicon film (5a, 5b, 5c, 8 forming layer) is formed, the silicon film insulating film 4b having a two-layer structure of silicon nitride deposited by a silicon oxide film and a CVD method is formed by thermal oxidation, 9b is formed in the. なお、絶縁膜4bの上層の窒化シリコン膜の形成前には、シリコン膜の5a,5b,8の領域にN型不純物がドーピングされて、TFTのソース領域5a,ドレイン領域5b,保持容量の電極領域8が形成される。 Note that before the formation of the upper silicon nitride film of the insulating film 4b is silicon film 5a, and N-type impurity is doped in the region of 5b, 8, the source region 5a of the TFT, the drain region 5b, storage capacitor electrodes region 8 is formed. さらに絶縁膜4b上には、TFTのゲート電極4aと保持容量の他方の電極9aとなるポリシリコンまたはメタルシリサイド等の配線層が形成される。 More on the insulating film 4b, polysilicon or wiring layers of metal silicide is formed serving as the other electrode 9a of the storage capacitor and the gate electrode 4a of the TFT. 以上のように、ゲート電極4a,ゲート絶縁膜4b,チャネル5c,ソース5a,ドレイン5bからなるTFTと、電極8,9と絶縁膜9bからなる保持容量とが形成される。 As described above, the gate electrode 4a, the gate insulating film 4b, the channel 5c, the source 5a, a TFT formed of the drain 5b, and the holding capacitor comprising the electrodes 8 and 9 insulating film 9b are formed.
【0089】 [0089]
また、配線層4a,9a上には窒化シリコンまたは酸化シリコンにより形成される第1層間絶縁膜6が形成され、この絶縁膜6に形成されたコンタクトホールを介してソース領域5aに接続されるソース電極7aが、アルミニウム層からなる第1メタル層により形成される。 The source wiring layer 4a, a first interlayer insulating film 6 is on 9a is formed by a silicon nitride or silicon oxide is formed, is connected to the source region 5a through a contact hole formed in the insulating film 6 electrodes 7a are formed by a first metal layer made of aluminum layer. 第1メタル層の上にはさらに窒化シリコン膜、あるいは酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の二層構造により形成される第2層間絶縁膜13が形成される。 Further silicon nitride film on the first metal layer, or the second interlayer insulating film 13 is formed by a two-layer structure of a silicon oxide film and a silicon nitride film is formed. この層間絶縁膜13の構造は、図5や図16に13として示した二層構造の層間絶縁膜として構成するとよい。 The structure of the interlayer insulating film 13, may be configured as an interlayer insulating film of a two-layer structure shown in FIG. 5 and FIG. 16 as 13. そうすることにより、図5や図17にて説明したのと同様な耐湿性等の効果を得ることができる。 By doing so, it is possible to obtain an effect similar moisture resistance as described in FIGS. 5 and 17. この第2層間絶縁膜13は、CMP法により平坦化され、その上にアルミニウムからなる反射電極となる画素電極が各画素毎に形成される。 The second interlayer insulating film 13 is planarized by the CMP method, the pixel electrode to be a reflective electrode made of aluminum is formed thereon for each pixel. なお、シリコン膜の電極領域8と画素電極14はコンタクトホール16を介して電気的に接続される。 The electrode region 8 and the pixel electrodes 14 of the silicon film is electrically connected through a contact hole 16. この接続は、図1と同様な方法で、タングステン等の高融点金属からなる接続プラグ15を埋め込み形成して行われる。 This connection, in the same manner as in FIG. 1, is performed to form buried contact plug 15 made of a refractory metal such as tungsten.
【0090】 [0090]
以上のように、絶縁基板上に形成されたTFT及び保持容量の上方に反射電極が形成されるので、画素電極領域が広くなり、また保持容量も図3の平面レイアウト図と同様に反射電極下に広い面積で形成できるので、高精細(画素が小さい)パネルであっても、高い開口率(反射率)を得ることができるだけでなく、各画素での印加電圧の保持が十分に可能となって駆動が安定化する。 As described above, since the upward reflective electrode of the TFT and holding capacitor formed on the insulating substrate is formed, the pixel electrode area is widened, also the holding capacity plan layout view in the same manner as the reflection electrode of a 3 can be formed in a wide area, even high definition (pixel is small) panel, high aperture ratio as well can be obtained (reflectance), holding the applied voltage at each pixel becomes possible to sufficiently drive is stabilized Te.
【0091】 [0091]
また、これまでの実施例と同様に、反射電極14上には、酸化シリコン膜からなるパシベーション膜17が形成される。 Also, as with the previous embodiments, on the reflective electrode 14, the passivation film 17 made of silicon oxide film is formed. このパシベーション膜17の膜厚は、これまでの実施例と同様であり、入射する光の波長に応じて反射率の変動が少ない反射型液晶パネル用基板を得ることができる。 The thickness of the passivation film 17, so far is similar to the embodiment, it is possible to obtain a reflective liquid crystal panel substrate is less variation in reflectance depending on the wavelength of the incident light. なお、液晶パネル用基板の全体構成及び液晶パネルの構成は、図6及び図7と同様である。 The overall configuration and the liquid crystal panel structure of the liquid crystal panel substrate are the same as FIGS.
【0092】 [0092]
なお、図17では図1のような層間絶縁膜11と遮光層12を配置していないが、隣接する画素電極14の間隙から入射される光によるTFTの光リークを防止するために、これらの層を図1等と同様に配置してもよい。 Incidentally, not arranged a light-shielding layer 12 and the interlayer insulating film 11 as shown in FIG. 1, FIG. 17, but in order to prevent light leakage of the TFT due to light incident from the gap between adjacent pixel electrodes 14, these the layers may be arranged as in FIG. 1 and the like. また、基板の下方からの光入射も想定されるのであれば、シリコン膜5a,5b,8の下にさらに遮光層を配置してもよい。 Further, if the light incident from below the substrate also being envisaged, the silicon film 5a, may be arranged further light shielding layer under 5b, 8. また、図ではゲート電極がチャネルより上方に位置するトップゲートタイプであるが、ゲート電極を先に形成し、ゲート絶縁膜を介した上にチャネルとなつシリコン膜を配置するボトムゲートタイプにしてもよい。 Further, in the FIG is a top gate type in which the gate electrode located above the channel, a gate electrode formed earlier, even if the bottom gate type to place a channel and summer silicon film on which a gate insulating film good. さらに、周辺回路領域や基板端部も、図5や図16にて説明した層間絶縁膜13のような二層構造の層間絶縁膜が配置されると、水分の入り込みやすい周辺領域及び基板端部の耐湿性を向上することができる。 Further, the peripheral circuit region and the substrate end also, FIG. 5 and the interlayer insulating film having a two-layer structure, such as the interlayer insulating film 13 described in FIG. 16 are arranged, easily enter the water surrounding region and the substrate end it is possible to improve the moisture resistance.
【0093】 [0093]
(本発明の反射型液晶パネルを用いた電子機器の説明) (Description of an electronic apparatus using the reflective liquid crystal panel of the present invention)
図9は、本発明の液晶パネルを用いた電子機器の一例であり、本発明の反射型液晶パネルをライトバルブとして用いたプロジェクタ(投写型表示装置)の要部を平面的に見た概略構成図である。 Figure 9 is an example of an electronic apparatus using the liquid crystal panel of the present invention, a schematic configuration viewed in a plan view a main part of a projector using reflection-type liquid crystal panel of the present invention as a light valve (projection display device) it is a diagram. この図9は、光学要素130の中心を通るXZ平面における断面図である。 FIG 9 is a cross-sectional view in the XZ plane passing through the center of the optical element 130. 本例のプロジェクタは、システム光軸Lに沿って配置した光源部110(111はランプ、112はリフレクタ)、インテグレータレンズ120、偏光変換素子130から概略構成される偏光照明装置100、偏光照明装置100から出射されたS偏光光束をS偏光光束反射面201により反射させる偏光ビームスプリッタ200、偏光ビームスプリッタ200のS偏光反射面201から反射された光のうち、青色光(B)の成分を分離するダイクロイックミラー412、分離された青色光(B)を青色光を変調する反射型液晶ライトバルブ300B、青色光が分離された後の光束のうち赤色光(R)の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー413、分離された赤色光(R)を変調する反射型液晶ライトバルブ300R、ダイクロ The projector of this embodiment, the light source unit 110 disposed along the system optical axis L (111 lamp, 112 is a reflector), an integrator lens 120, schematically constituted polarizing illumination device 100 from the polarization conversion element 130, the polarized light illumination apparatus 100 the S polarized light beam emitted polarized beam splitter 200 is reflected by the S-polarized light beam reflecting face 201, of the light reflected from the S-polarized light reflecting face 201 of the polarization beam splitter 200, to separate the components of the blue light (B) from dichroic mirror 412, reflection type liquid crystal light valve 300B to separate blue light (B) for modulating blue light, dichroic the blue light separated by reflecting component of the red light (R) of the light beams after separation mirror 413, reflection type liquid crystal light valve 300R for modulating the separated red light (R), dichroic ックミラー413を透過する残りの緑色光(G)を変調する反射型液晶ライトバルブ300G、3つの反射型液晶ライトバルブ300R、300G、300Bにて変調された光をダイクロイックミラー412,413,偏光ビームスプリッタ200にて合成し、この合成光をスクリーン600に投写する投写レンズからなる投写光学系500から構成されている。 The remaining of the reflective liquid crystal light valve for modulating green light (G) 300G, 3 single reflection type liquid crystal light valves 300R, 300G, dichroic light modulated by 300B dichroic mirror 412 and 413 which transmits Kkumira 413, a polarization beam splitter synthesized at 200, and is configured the combined light from the projection optical system 500 consisting of a projection lens for projecting on a screen 600. 上記3つの反射型液晶ライトバルブ300R、300G、300Bには、それぞれ前述の液晶パネルが用いられている。 The three reflective liquid crystal light valves 300R, 300G, the 300B, respectively above the liquid crystal panel is used.
【0094】 [0094]
光源部110から出射されたランダムな偏光光束は、インテグレータレンズ120により複数の中間光束に分割された後、第2のインテグレータレンズを光入射側に有する偏光変換素子130により偏光方向がほぼ揃った一種類の偏光光束(S偏光光束)に変換されてから偏光ビームスプリッタ200に至るようになっている。 Random polarized light beams emitted from the light source unit 110, after being divided into a plurality of intermediate light beams by the integrator lens 120, the polarization direction by the polarization conversion element 130 having a second integrator lens at the light incident side is substantially aligned one so that the it reaches the polarizing beam splitter 200 after being converted to the type of polarized (S-polarized light beams). 偏光変換素子130から出射されたS偏光光束は、偏光ビームスプリッタ200のS偏光光束反射面201によって反射され、反射された光束のうち、青色光(B)の光束がダイクロイックミラー412の青色光反射層にて反射され、反射型液晶ライトバルブ300Bによって変調される。 S polarized beams emitted from the polarization conversion element 130 is reflected by the S-polarized light beam reflecting face 201 of the polarization beam splitter 200, the reflected light beam, the light beam of blue light (B) is blue light reflected dichroic mirror 412 is reflected by the layer is modulated by the reflection type liquid crystal light valve 300B. また、ダイクロイックミラー411の青色光反射層を透過した光束のうち、赤色光(R)の光束はダイクロイックミラー413の赤色光反射層にて反射され、反射型液晶ライトバルブ300Rによって変調される。 Further, in the light flux transmitted through the blue light reflecting layer of the dichroic mirror 411, the light beam of the red light (R) is reflected by the red light reflecting layer of the dichroic mirror 413 is modulated by the reflection type liquid crystal light valve 300R.
【0095】 [0095]
一方、ダイクロイックミラー413の赤色光反射層を透過した緑色光(G)の光束は反射型液晶ライトバルブ300Gによって変調される。 On the other hand, the light beam of the dichroic green light transmitted through the red light reflecting layer of the dichroic mirror 413 (G) is modulated by the reflective liquid crystal light valve 300G. このようにして、それぞれの反射型液晶ライトバルブ300R、300G、300Bによって変調された色光は、ダイクロイックミラー412,413,偏光ビームスプリッタ200にて合成され、この合成光が投写光学系500により投写される。 In this manner, each of the reflection type liquid crystal light valves 300R, 300G, color lights modulated by 300B is a dichroic mirror 412 and 413, are combined by the polarization beam splitter 200, the synthesized light is projected by the projection optical system 500 that.
【0096】 [0096]
なお、反射型液晶ライトバルブ300R、300G、300Bとなる反射型液晶パネルは、TN型液晶(液晶分子の長軸が電圧無印加時にパネル基板に略並行に配向された液晶)またはSH型液晶(液晶分子の長軸が電圧無印加時にパネル基板に略垂直に配向された液晶)を採用している。 The reflection type liquid crystal light valves 300R, 300G, 300B to become reflective liquid crystal panel, TN type liquid crystal (liquid crystal oriented in substantially parallel major axis to the panel substrate when no voltage is applied to the liquid crystal molecules) or SH liquid crystal ( the long axis of the liquid crystal molecules have adopted liquid crystal) which is oriented substantially perpendicular to the panel substrate when no voltage is applied.
【0097】 [0097]
TN型液晶を採用した場合には、画素の反射電極と、対向する基板の共通電極との間に挟持された液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電圧以下の画素(OFF画素)では、入射した色光は液晶層により楕円偏光され、反射電極により反射され、液晶層を介して、入射した色光の偏光軸とほぼ90度ずれた偏光軸成分の多い楕円偏光に近い状態の光として反射・出射される。 In the case of employing a TN type liquid crystal, a reflective electrode of the pixel, the pixel sandwiched by the voltage applied to the liquid crystal layer is equal to or lower than the threshold voltage of the liquid crystal between the common electrode of the opposing substrate (OFF pixel) , color light incident elliptically polarized by the liquid crystal layer, is reflected by the reflective electrode through the liquid crystal layer, reflected as the light of the state close to the polarization axis and often elliptically polarized light having the polarization axis component shifted approximately 90 degrees of the incident color light - is emitted. 一方、液晶層に電圧印加された画素(ON画素)では、入射した色光のまま反射電極に至り、反射されて、入射時と同一の偏光軸のまま反射・出射される。 On the other hand, in the liquid crystal layer a voltage applied to the pixel (ON pixel) reaches the left reflective electrode of the incident color light is reflected, is reflected and emitted as the same polarization axis when the incident. 反射電極に印加された電圧に応じてTN型液晶の液晶分子の配列角度が変化するので、入射光に対する反射光の偏光軸の角度は、画素のトランジスタを介して反射電極に印加する電圧に応じて可変される。 Since arrangement angles of liquid crystal molecules of the TN type liquid crystal depending on the voltage applied to the reflective electrode changes, the angle of the polarization axis of the reflected light to incident light, depending on the voltage applied to the reflecting electrode through the transistor in the pixel is variable Te.
【0098】 [0098]
また、SH型液晶を採用した場合には、液晶層の印加電圧が液晶のしきい値電圧以下の画素(OFF画素)では、入射した色光のまま反射電極に至り、反射されて、入射時と同一偏光軸のまま反射・出射される。 Further, in the case of employing an SH liquid crystal is, in the pixel applied voltage is below the threshold voltage of the liquid crystal of the liquid crystal layer (OFF pixel) reaches the left reflective electrode of the incident color light is reflected, and when the incident while being reflected and emitted in the same polarization axis. 一方、液晶層に電圧印加された画素(ON画素)では、入射した色光は液晶層にて楕円偏光され、反射電極により反射され、液晶層を介して、入射光の偏光軸に対して偏光軸がほぼ90度ずれた偏光軸成分の多い楕円偏光として反射・出射する。 On the other hand, in the liquid crystal layer a voltage applied to the pixel (ON pixel), color light incident elliptically polarized by the liquid crystal layer, is reflected by the reflective electrode through the liquid crystal layer, the polarization axis with respect to the polarization axis of the incident light reflected-emitted as elliptically polarized light busy approximately 90 degrees out of polarization axis component. TN型液晶の場合と同様に、反射電極に印加された電圧に応じてSH型液晶の液晶分子の配列角度が変化するので、入射光に対する反射光の偏光軸の角度は、画素のトランジスタを介して反射電極に印加する電圧に応じて可変される。 As in the case of TN liquid crystal, since the arrangement angle of the liquid crystal molecules of the SH liquid crystal varies in response to the voltage applied to the reflecting electrode, the angle of the polarization axis of the reflected light to incident light, through the transistor of the pixel It is varied in accordance with a voltage applied to the reflective electrode Te.
【0099】 [0099]
これらの液晶パネルの画素から反射された色光のうち、S偏光成分はS偏光を反射する偏光ビームスプリッタ200を透過せず、一方、P偏光成分は透過する。 Of the colored light reflected from the pixels of the liquid crystal panels, the S-polarized light component is not transmitted through the polarization beam splitter 200 for reflecting the S-polarized light, whereas, P-polarized light component is transmitted. この偏光ビームスプリッタ200を透過した光により画像が形成される。 An image is formed by light transmitted through the polarizing beam splitter 200. 従って、投写される画像は、TN型液晶を液晶パネルに用いた場合はOFF画素の反射光が投写光学系500に至りON画素の反射光はレンズに至らないのでノーマリーホワイト表示となり、SH液晶を用いた場合はOFF画素の反射光は投写光学系に至らずON画素の反射光が投写光学系500に至るのでノーマリーブラック表示となる。 Accordingly, an image to be projected, the light reflected ON pixels reflected light OFF pixels reach the projection optical system 500 in the case of using the TN-type liquid crystal in the liquid crystal panel becomes normally white display does not reach the lens, SH liquid crystal the reflected light OFF pixels a normally black display the reflected light of oN pixels not reach the projection optical system reaches the projection optical system 500 in the case of using.
【0100】 [0100]
反射型液晶パネルは、透過型アクティブマトリクス型液晶パネルに比べ、画素電極を大きく取れるので、高反射率を得ることができ、高精細な画像を高コントラストで投写できると共に、プロジェクタを小型化できる。 Reflection type liquid crystal panel, compared with the transmission type active matrix liquid crystal panel, since made large pixel electrode, it is possible to obtain a high reflectance, together with a high-definition image can be projected at high contrast, the projector can be miniaturized.
【0101】 [0101]
図7にて説明したように、液晶パネルの周辺回路部は遮光層で覆われ、対向基板の対向する位置に形成される対向電極と共に同じ電位(例えばLC共通電位。但し、LC共通電位としない場合は画素部の対向電極と異なる電位となるので、この場合画素部の対向電極とは分離された周辺対向電極となる。)が印加されるので、両者間に介在する液晶にはほぼ0Vが印加され、液晶はOFF状態と同じになる。 As described with reference to FIG. 7, the peripheral circuit portion of the liquid crystal panel is covered with a light shielding layer, the same potential with the counter electrode formed at a position facing the counter substrate (e.g., LC common voltage. However, no LC common potential since the potential different from the opposing electrode of the pixel portion when, in this case the peripheral counter electrode is separated from the counter electrode of the pixel portion.) is applied, is approximately 0V to the liquid crystal interposed therebetween is applied, the liquid crystal is the same as the OFF state. 従って、TN型液晶の液晶パネルでは、ノーマリホワイト表示に合わせて画像領域の周辺が全て白表示にでき、SH型液晶の液晶パネルでは、ノーマリブラック表示に合わせて画像領域の周辺が全て黒表示にできる。 Accordingly, in the liquid crystal panel of the TN type liquid crystal, in accordance with the normally white display can all periphery of the image area to white display, in the liquid crystal panel of the SH liquid crystal, all the periphery of the image area black in accordance with the normally black display It can be in the display.
【0102】 [0102]
前記光源110の光を3原色光に分光する色分離手段としての偏光ビームスプリッタ200により分離された赤色光を変調する第1の反射型液晶パネルとしてのライトバルブ300Rのパシベーション膜を形成する酸化シリコン膜の膜厚は1300〜1900オングストロームの範囲とし、緑色光を変調する第2の反射型液晶パネルとしてのライトバルブ300Gのパシベーション膜を形成する酸化シリコン膜の膜厚は1200〜1600オングストロームの範囲とし、青色光を変調する第3の反射型液晶パネルのとしてのライトバルブ300Bのパシベーション膜を形成する酸化シリコン膜の膜厚は900〜1200オングストロームの範囲とするとさらに望ましい結果が得られる。 Silicon oxide forming the passivation film of the light valve 300R as the first reflective liquid crystal panel for modulating red light separated by the polarization beam splitter 200 as a color separation means for dispersing the light of the light source 110 to the three primary colors the film thickness of the film is in the range of 1,300 to 1,900 angstroms, the thickness of the silicon oxide film forming the second passivation film of the light valve 300G as the reflective liquid crystal panel for modulating green light is in the range of 1200-1600 angstroms , the third reflective liquid crystal panel is the thickness of the silicon oxide film to form a passivation film of the light valve 300B as the more desirable results when the range of 900 to 1200 angstroms for modulating the blue light is obtained.
【0103】 [0103]
上記実施例に従うと、反射型液晶パネル300R、300G、300Bの各画素電極に印加された電圧が充分に保持されるとともに、画素電極の反射率が非常に高いため鮮明な映像が得られる。 According to the above embodiment, a reflective liquid crystal panels 300R, 300G, together with the voltage applied to each pixel electrode of 300B is sufficiently retained, the reflectance of the pixel electrode is very high for clear image is obtained.
【0104】 [0104]
図15は、それぞれ本発明の反射型液晶パネルを使った電子機器の例を示す外観図である。 Figure 15 is an external view showing an example of an electronic device using the reflective liquid crystal panel of the present invention, respectively. なお、これらの電子機器では、偏光ビームスプリッタと共に用いられるライトバルブとしてではなく、直視型の反射型液晶パネルとして使用されるため、反射電極は完全な鏡面である必要はなく、視野角を広げるためには、むしろ適当な凸凹を付けた方が望ましいが、それ以外の構成要件は、ライトバルブの場合と基本的に同じである。 In these electronic devices, rather than as a light valve for use with a polarizing beam splitter, to be used as a reflective liquid crystal panels of a direct view type, the reflective electrode is not necessarily a perfect mirror surface, for widening the viewing angle the, it is desirable who gave a rather appropriate irregularities, the other constituent elements are basically the same as the case of the light valve.
【0105】 [0105]
図15(a)は携帯電話を示す斜視図である。 Figure 15 (a) is a perspective view showing a cellular phone. 1000は携帯電話本体を示し、そのうちの1001は本発明の反射型液晶パネルを用いた液晶表示部である。 1000 denotes a cellular phone body, 1001 of which is a liquid crystal display unit using the reflective liquid crystal panel of the present invention. 図15(b)は、腕時計型電子機器を示す図である。 Figure 15 (b) is a diagram showing a wristwatch type electronic apparatus. 1100は時計本体を示す斜視図である。 1100 is a perspective view showing a watch body. 1101は本発明の反射型液晶パネルを用いた液晶表示部である。 1101 is a liquid crystal display unit using the reflective liquid crystal panel of the present invention. この液晶パネルは、従来の時計表示部に比べて高精細の画素を有するので、テレビ画像表示も可能とすることができ、腕時計型テレビを実現できる。 The liquid crystal panel because it has a pixel of the high resolution as compared with the conventional time display, it is possible to enable a television image display, it is possible to realize a watch television.
【0106】 [0106]
図15(c)は、ワープロ、パソコン等の携帯型情報処理装置を示す図である。 Figure 15 (c) is a diagram showing a word processor, a portable information processing apparatus such as a personal computer. 1200は情報処理装置を示し、1202はキーボード等の入力部、1206は本発明の反射型液晶パネルを用いた表示部、1204は情報処理装置本体を示す。 1200 denotes an information processing apparatus, 1202 denotes an input unit such as a keyboard, 1206 display portion using a reflective liquid crystal panel of the present invention, 1204 denotes an information processing apparatus main body. 各々の電子機器は電池により駆動される電子機器であるので、光源ランプを持たない反射型液晶パネルを使えば、電池寿命を延ばすことが出来る。 Since each of the electronic devices is an electron device driven by a battery, With reflective liquid crystal panel having no light source lamp can extend battery life. また、本発明のように、周辺回路をパネル基板に内蔵できるので、部品点数が大幅に減り、より軽量化・小型化できる。 Also, as in the present invention, since it incorporates a peripheral circuit to the panel substrate, the number of parts is greatly reduced, it can be more lightweight and smaller.
【0107】 [0107]
なお、以上の実施例においては、液晶パネルの液晶としてTN型とホメオトロピック配向のSH型に関して説明したが、他の液晶に置き換えても実施可能であることは言うまでもない。 In the above in the embodiment has been described with respect to the SH type TN type and a homeotropic alignment liquid crystal of the liquid crystal panel, it is needless to say be replaced with other liquid crystal can be implemented.
【0108】 [0108]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上説明したように本発明によれば、反射率が大きくばらついたりすることのないパシベーション膜を有する信頼性の高い反射型液晶パネル用の基板および液晶パネルを提供することができる。 According to the present invention described above, it is possible to provide a substrate and a liquid crystal panel of highly reliable reflection type liquid crystal panel having a passivation film never reflectance or varies greatly.
【0109】 [0109]
また、窒化シリコン膜を用いることにより、耐湿性を有する反射型液晶パネル用基板を提供することができる。 Also, by using the silicon nitride film, it is possible to provide a reflective liquid crystal panel substrate having a moisture resistance.
【0110】 [0110]
さらに、信頼性が高くしかも画質の優れた反射型液晶パネルおよびそれを用いた電子機器及び投写型表示装置を提供することができる。 Furthermore, it is possible to provide an excellent reflection-type liquid crystal panel of high moreover image quality reliability, and electronic equipment and projection display apparatus using the same.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明を適用した反射型液晶パネルの反射電極側基板の画素領域の第1の実施例を示す断面図。 Sectional view showing a first embodiment of the pixel area of ​​the reflective electrode side substrate of a reflective liquid crystal panel according to the invention; FIG.
【図2】本発明を適用した反射型液晶パネルの反射電極側基板の周辺回路の構造の一例を示す断面図。 Sectional view showing an example of the structure of a peripheral circuit of the reflecting electrode side substrate of a reflective liquid crystal panel according to the invention; FIG.
【図3】本発明を適用した反射型液晶パネルの反射電極側基板の画素領域の第1の実施例の平面レイアウト図。 Figure 3 is a plan layout view of a first embodiment of the pixel area of ​​the reflective electrode side substrate of the present invention has been applied reflective liquid crystal panel.
【図4】本発明を適用した反射型液晶パネルの反射電極側基板の端部構造の一例を示す断面図。 Cross-sectional view showing an example of an end structure of a reflective electrode side substrate of the applied reflective liquid crystal panel 4 of the present invention.
【図5】本発明を適用した反射型液晶パネルの反射電極側基板の他の実施例を示す断面図。 Sectional view showing another embodiment of a reflecting electrode side substrate of a reflective liquid crystal panel according to the present invention; FIG.
【図6】実施例の液晶パネルの反射電極側基板のレイアウト構成例を示す平面図。 6 is a plan view showing an example of the layout of a reflecting electrode side substrate of the liquid crystal panel of the embodiment.
【図7】実施例の液晶パネル基板を適用した反射型液晶パネルの一例を示す断面図。 7 is a cross-sectional view showing an example of a reflective liquid crystal panel to which the liquid crystal panel substrate of Example.
【図8】本発明を適用した反射型液晶パネルの画素電極スイッチング用FETのゲート駆動波形およびデータ線駆動波形例を示す波形図。 Figure 8 is a waveform diagram showing a drive waveform example gate drive waveform and the data lines of the present invention the applied reflective liquid crystal panel pixel electrode switching FET for.
【図9】実施例の反射型液晶パネルをライトバルブとして応用した投写型表示装置の一例としてプロジェクタの概略構成図である。 9 is a schematic configuration diagram of a projector as an example of a reflection-type projection display apparatus that applies the liquid crystal panel as a light valve of Example.
【図10】アルミニウム層からなる反射電極の反射率が入射向の各波長において酸化シリコン膜の膜厚によってどのように変化するか調べた結果を示すグラフ。 Figure 10 is a graph showing the results of reflectivity of the reflective electrode composed of aluminum layer was examined how changes depending on the thickness of the silicon oxide film at each wavelength of the incident direction.
【図11】アルミニウム層からなる反射電極の反射率が入射光の各波長において酸化シリコン膜の膜厚によってどのように変化するか調べた結果を示すグラフ。 FIG. 11 is a graph showing the results of reflectivity of the reflective electrode composed of aluminum layer was examined how changes depending on the thickness of the silicon oxide film at each wavelength of the incident light.
【図12】青色を中心とした波長範囲について酸化シリコン膜の膜厚を変えたときの反射率を適当な波長ごとにプロットしたグラフ。 Figure 12 is a graph which plots every appropriate wavelength the reflectance for the wavelength range around blue when changing the thickness of the silicon oxide film.
【図13】緑色を中心とした波長範囲について酸化シリコン膜の膜厚を変えたときの反射率を適当な波長ごとにプロットしたグラフ。 Graph plotting each appropriate wavelength the reflectance when 13 was changed thickness of the silicon oxide film for the wavelength range around the green.
【図14】赤色を中心とした波長範囲について酸化シリコン膜の膜厚を変えたときの反射率を適当な波長ごとにプロットしたグラフ。 Graph plotting each appropriate wavelength the reflectance when [14] and changing the film thickness of the silicon oxide film for the wavelength range centered on red.
【図15】(a),(b),(c)は、それぞれ本発明の反射型液晶パネルを使った電子機器の例を示す外観図である。 [15] (a), (b), (c) is an external view showing an example of an electronic device using the reflective liquid crystal panel of the present invention, respectively.
【図16】本発明を適用した反射型液晶パネルの反射電極側基板の他の実施例を示す断面図。 Sectional view showing another embodiment of a reflecting electrode side substrate of the applied reflective liquid crystal panel [16] present invention.
【図17】本発明を適用した反射型液晶パネルの反射電極側基板の他の実施例を示す断面図。 Sectional view showing another embodiment of a reflecting electrode side substrate of the applied reflective liquid crystal panel 17 of the present invention.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 半導体基板2 ウェル領域3 フィールド酸化膜4 ゲート線4a ゲート電極5a,5b ソース・ドレイン領域6 第1層間絶縁膜7 データ線(第1メタル層) 1 semiconductor substrate 2 well regions 3 a field oxide film 4 gate line 4a gate electrode 5a, 5b source and drain regions 6 first interlayer insulating film 7 data lines (first metal layer)
7a ソース電極8 P型ドーピング領域9a 保持容量の電極(導電層) 7a the source electrode 8 P-type doping region 9a storage capacitor electrode (conductive layer)
9b 保持容量の誘電体となる絶縁膜10 補助結合配線11 第2層間絶縁膜12 遮光層(第2メタル層) Dielectric insulating film serving 10 auxiliary coupling wire 11 the second interlayer insulating film 12 shielding layer 9b holding capacitor (second metal layer)
13 第3層間絶縁膜14 画素電極(第3メタル層) 13 third interlayer insulating film 14 pixel electrode (third metal layer)
15 接続プラグ16 コンタクトホール17 パシベーション膜20 画素領域21 データ線駆動回路22 ゲート線駆動回路23 入力回路24 タイミング制御回路25 遮光層(第3メタル層) 15 connecting plug 16 contact hole 17 a passivation film 20 pixel region 21 data line driving circuit 22 gate line drive circuit 23 input circuit 24 timing control circuit 25 light shielding layer (third metal layer)
26 パッド領域31 液晶パネル基板32 支持基板33 対向電極35 入射側のガラス基板36 シール材37 液晶70 電源ライン71 コンタクトホール80 P型コンタクト領域110 光源部200 偏光ビームスプリッタ300 ライトバルブ(反射型液晶パネル) 26 pad region 31 liquid crystal panel substrate 32 supporting the substrate 33 opposite electrode 35 glass substrate 36 sealant 37 liquid crystal 70 power line 71 contacts the incident-side holes 80 P-type contact region 110 the light source unit 200 polarizing beam splitter 300 light valve (reflection-type liquid crystal panel )
412,413 ダイクロイックミラー500 投写光学系600 スクリーン 412, 413 dichroic mirror 500 projection system 600 screen

Claims (6)

  1. 赤色光を反射するための反射電極と、緑色光を反射するための反射電極と、青色光を反射するための反射電極とを備える液晶パネル用基板であって、 A reflective electrode for reflecting red light, a reflective electrode for reflecting green light, a substrate for a liquid crystal panel and a reflective electrode for reflecting blue light,
    各前記反射電極の上にはパシベーション膜が形成され、当該パシベーション膜は酸化シリコンから形成されてなり、 On top of each of the reflective electrode passivation film is formed, the passivation film will be formed of silicon oxide,
    前記赤色光を反射するための反射電極上に形成された前記パシベーション膜は、1300〜1900オングストロームの膜厚を有し、 The passivation film formed on the reflective electrode for reflecting the red light has a thickness of 1,300 to 1,900 angstroms,
    前記緑色光を反射するための反射電極上に形成された前記パシベーション膜は、1200〜1600オングストロームの膜厚を有し、 The passivation film formed on the reflective electrode for reflecting the green light has a thickness of 1200-1600 Å,
    前記青色光を反射するための反射電極上に形成された前記パシベーション膜は、900〜1200オングストロームの膜厚を有することを特徴とする液晶パネル用基板。 Wherein said passivation film formed on the reflective electrode for reflecting blue light, a substrate for a liquid crystal panel and having a thickness of 900 to 1200 angstroms.
  2. 前記パシベーション膜の上には、膜厚が300〜1400オングストロームの配向膜が形成されることを特徴とする請求項1に記載の液晶パネル用基板。 Wherein on the passivation film, a liquid crystal panel substrate according to claim 1 having a thickness and wherein the alignment layer of 300 to 1400 angstroms is formed.
  3. 請求項1または2に記載の液晶パネル用基板と、光入射側基板が液晶を介して対向配置されてなることを特徴とする液晶パネル。 Claim 1 or a substrate for liquid crystal panel according to 2, the liquid crystal panel where the light incident side substrate is characterized by comprising are oppositely arranged with the liquid crystal.
  4. 請求項3に記載の液晶パネルを表示部として備えることを特徴とする電子機器。 An electronic apparatus, comprising a display unit of the liquid crystal panel according to claim 3.
  5. 赤色光を変調する第1の液晶パネルと、緑色光を変調する第2の液晶パネルと、青色光を変調する第3の液晶パネルとを備え、前記第1の液晶パネル、前記第2の液晶パネル及び前記第3の液晶パネルにより変調された光を合成して投写する投写型表示装置において、 Comprising a first liquid crystal panel for modulating red light, a second liquid crystal panel for modulating green light, and a third liquid crystal panel for modulating blue light, the first liquid crystal panel, the second liquid crystal the projection display device for projecting the synthesized light modulated by the panel and the third liquid crystal panel,
    前記第1の液晶パネルは、赤色光を反射するための反射電極と、当該反射電極上に形成され且つ酸化シリコンから形成されたパシベーション膜とを有し、当該パシベーション膜が1300〜1900オングストロームの膜厚を有してなり、 The first liquid crystal panel, a reflective electrode for reflecting red light, and a passivation film formed from and silicon oxide is formed on the reflective electrode, film of the passivation film is 1300 to 1900 angstroms It will have a thickness,
    前記第2の液晶パネルは、緑色光を反射するための反射電極と、当該反射電極上に形成され且つ酸化シリコンから形成されたパシベーション膜とを有し、当該パシベーション膜が1200〜1600オングストロームの膜厚を有してなり、 It said second liquid crystal panel includes a reflective electrode for reflecting green light, and a passivation film formed from and silicon oxide is formed on the reflective electrode, film of the passivation film 1200 to Å It will have a thickness,
    前記第3の液晶パネルは、青色光を反射するための反射電極と、当該反射電極上に形成され且つ酸化シリコンから形成されたパシベーション膜とを有し、当該パシベーション膜が900〜1200オングストロームの膜厚を有してなることを特徴とする投写型表示装置。 It said third liquid crystal panel, a reflective electrode for reflecting blue light, and a passivation film formed from and silicon oxide is formed on the reflective electrode, film of the passivation film is 900 to 1,200 angstroms projection display device characterized by comprising a thickness.
  6. 前記パシベーション膜の上には、膜厚が300〜1400オングストロームの配向膜が形成されることを特徴とする請求項5に記載の投写型表示装置。 Wherein on the passivation film, a projection display device according to claim 5 having a thickness and wherein the alignment layer of 300 to 1400 angstroms is formed.
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