JP3603893B2

JP3603893B2 - 液晶パネルおよびそれを用いた投射型表示装置

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Publication number: JP3603893B2
Application number: JP2003038307A
Authority: JP
Inventors: 正夫村出
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-09-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2017-09-17
Also published as: JP2003228084A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリックス型ＬＣＤ（液晶表示装置）に関し、特にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）によって画素電極を駆動するアクティブマトリックス型ＬＣＤ（液晶表示装置）のレイアウトに関する。また、液晶パネルをライトバルブとして用いてなる投射型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶テレビ等に使用される液晶表示装置として、格子状に配置されたゲート線と信号線の各交点に、画素電極とこれに電圧を印加するスイッチ素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）とを形成したアクティブマトリックス型ＬＣＤが用いられている。また、アクティブマトリックス型ＬＣＤを光変調用のライトバルブとして使用したビデオプロジェクタが実用化されている。
【０００３】
図６に従来のアクティブマトリックス型ＬＣＤにおける一般的なＴＦＴの構成例を示す。図６（ａ）は画素の平面図であり、図６（ｂ）はＩ−Ｉ線に沿った断面図である。同図（ａ）に示されているように、従来の一般的なＴＦＴは、ゲート線２から画素方向へ突出するようにゲート電極２ｂが形成され、このゲート電極２ｂと交差するようにＴＦＴの動作層となる半導体層（ポリシリコン層）１が形成される。そして、この半導体層１の上にはゲート絶縁膜１２を介してゲート電極２が形成されている。ゲート電極形成後に第１層間絶縁膜１３が形成され、この第１層間絶縁膜１３に形成されたコンタクトホール５にてアルミ等からなる信号線３が上記半導体層１に接続されている。また、第１層間絶縁膜１３および信号線３上に形成された第２層間絶縁膜１５が形成され、この第２層間絶縁膜１５に形成されたコンタクトホール４を介してＩＴＯからなる画素電極１４と上記半導体層１とがに接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなレイアウトのＴＦＴにおいては、ゲート線２およびゲート電極２ｂを形成するための露光マスクがフォトリソグラフィ工程時にポリシリコン層１に対してずれると、ゲート電極２ｂとドレイン側コンタクトホール４との距離Ｌ’１とソース側のコンタクトホール５との距離Ｌ’２が変化するため、所望のＴＦＴ特性が得られないという欠点があった。
【０００５】
特に画素電極がトライアングル配列に形成されているＬＣＤにおいては、図６に示すように、信号線３の両側にＴＦＴが交互に配置されるため、例えばゲート線形成用マスクが左右にずれるとある行においてはＬ’１が大きくなり、また次の行においてはＬ’２が大きくなり、一行おきにＴＦＴの特性が逆の方向にずれてしまうので画質の低下が顕著に現れるという問題点があった。
【０００６】
また、上記ＴＦＴを用いたアクティブマトリックス型ＬＣＤにおいては、チャネル領域を入射光が通過するとリーク電流が流れ液晶に印加される電圧が低下するという問題点があった。特に、ライトバルブに使用されるＬＣＤは非常に強い光が入射されるため、対向基板側にブラックマトリックスと呼ばれる遮光膜が設けられていても、光が回り込んだり、あるいは僅かな位置ずれでＴＦＴのチャネル領域に光が当たってしまうという不具合があった。
【０００７】
この発明の他の目的は、アクティブマトリックス型ＬＣＤにおけるＴＦＴのチャネル領域への光の照射を減らしてリーク電流を低減可能な技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するため、一対の基板間に液晶が封入されてなり、上記一対の基板の一方の基板上には、複数のゲート線と上記複数のゲート線に交差する複数の遮光性の信号線と、上記各ゲート線と信号線に対応して設けられたトランジスタと、上記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極とを具備する液晶パネルにおいて、上記トランジスタの能動層となる半導体層と上記ゲート線とが２度交差するように形成され、上記半導体層は２つのチャネル領域を有してなり、上記半導体層の２つのチャネル領域の一方に上記信号線が重なり、上記他方の基板には上記半導体層の２つのチャネル領域のうち上記信号線に重ねられていない他方のチャネルに対向する遮光膜が形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
これによって、ＴＦＴの能動層となる半導体層とゲート線とが２度以上交差し、その交差部分にそれぞれチャネル領域が形成され、それらが直列に接続されるため、ＴＦＴのオフ抵抗が高くなり、リーク電流を低減することができる。
【００１０】
この発明は、特にゲート線１本おきにゲート線の両側にＴＦＴが交互に配置されるトライアングル配列のＬＣＤに有効である。
【００１１】
また、上記複数のチャネル領域のうち少なくとも一つは、画素電極に印加される電圧を供給する信号線の下方に位置させるようにする。
【００１２】
これによって、信号線が入射した光に対する遮光膜となってＴＦＴのチャネル領域を透過する光の量を減らすことができ、リーク電流を減少させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１および図２は、本発明を適用した液晶パネル用基板の第１の実施例の平面レイアウトおよび断面図を示す。なお、図１および図２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レイアウトおよび断面構造を示す。図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面である。
【００１５】
図１において、１はＴＦＴの能動層を構成する１層目のポリシリコン層であり、このポリシリコン層１の表面には図２に示されているように、熱酸化によるゲート絶縁膜１２が形成されている。２は同一行（図では横方向）にあるＴＦＴの共通のゲート電極となるゲート線（走査線）、３は上記ゲート線（ゲート電極）２と交差するように縦方向に配設され同一列にあるＴＦＴのソース領域（もしくはドレイン領域）に画素電極に印加すべき電圧を供給する信号線（ソース線）で、ゲート線２は２層目のポリシリコン層によって、また信号線３はアルミニウム層のような導電層によってそれぞれ形成されている。信号線３はアルミニウムの他に、アルミニウム合金、クロム、クロム合金等が用いられ、特に光を透過しにくい導電性材料が好ましい。
【００１６】
また、４はＩＴＯからなる画素電極（図示省略）と上記ポリシリコン層１のＴＦＴのドレイン領域（もしくはソース領域）とを接続するためのコンタクトホール、５は上記信号線３と上記ポリシリコン層１のＴＦＴのソース領域とを接続するためのコンタクトホールである。この実施例では、上記ＴＦＴの能動層となる上記ポリシリコン層１が、上記２層目のポリシリコン層からなるゲート線２と２度交差するようにＵ字状に折曲形成されている。図において、ポリシリコン層１とゲート線２とが交差するハッチングＨが付されている箇所がＴＦＴのチャネル領域である。同図より明らかなように、この実施例のＴＦＴはチャネル領域を２つ有する構造（以下、デュアルゲートと称する）とされており、このような構造によってオフ時のリーク電流を低減することができる。
【００１７】
この実施例では、トランジスタ（ＴＦＴ）１６のドレインに接続される容量を増加させるため、能動層を構成する上記１層目のポリシリコン層１を、符号１ａのように信号線３に沿って上方へ延設させ、さらに前段（図では上段）の画素のゲート線２に沿って隣接する画素（図では左側の画素）の側へ折曲させている。そして、前段のゲート線２の一部を同じく信号線３に沿って符号２ａで示すように下方へ延設させている。
【００１８】
これによって、上記１層目のポリシリコン層１の延設部１ａとゲート線２の延設部２ａとの間の容量（ゲート絶縁膜を誘電体とする）が、保持容量として各画素電極に電圧を印加するＴＦＴのドレインに接続され、しかもポリシリコン層１の一部を隣接する画素の角部を覆うように延設しているため、その分さらにＴＦＴに接続される保持容量を大きくすることができる。このようにして、各画素パターンが形成される。さらに図８を用いて説明する。図８は、図１に対応しており、より詳しく説明するために隣接する画素電極１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及びそれそれに接続されたＴＦＴを含む４つの画素部分のレイアウトを示す。図８に示されるように、画素電極１４ａに接続されたトランジスタ（ＴＦＴ）１５のポリシリコン層１を信号線３に沿って上方へ延設させて、トランジスタ１５に接続される信号線３に対して隣りの画素電極１４ｂと画素電極１４ｂに対して前段であって隣接する画素電極１４ｃとの間に配置されているゲート線まで延設させる。そして、延設されたポリシリコン層１ａはゲート絶縁膜を誘電体膜としてゲート線２との重なりで容量が形成される。このように本実施例のようなデュアルゲート型のＴＦＴにおいて、ポリシリコン層１を上方に隣接するゲート線に延設させるよりも、斜め上方のゲート線に延設させると、容量の形成のために生じる開口率の低下を抑えることが可能である。
【００１９】
また、信号線３が上述のようにアルミニウムあるいはアルミニウム合金、クロム、クロム合金等、光を透過しにくい、遮光性を有する導電性材料で形成されている場合、図１及び図８に示されるように、層間絶縁膜１５上に形成される画素電極１４ａの端部及び隣りの画素電極１４ｂの端部が信号線３上で平面的に重なるように信号線３の線幅を広く形成しておくのが好ましい。これにより、信号線３と画素電極１４ａとの間及び信号線３と画素電極１４ｂとの間から光漏れが発生することを防ぐことができ、信号線を遮光膜として機能させることができる。
【００２０】
また、信号線３と、ポリシリコン層の延設部１ａ及びゲート線２の延設部２ａとの重なる領域において、信号線３の内側にポリシリコン層の延設部１ａ及びゲート線の延設部２ａが形成することが好ましい。信号線３に対してポリシリコン層１の延設部１ａとゲート線２の延設部２ａとを単に重ねて容量を形成すると、信号線３からはみ出したポリシリコン層、あるいは信号線３からはみ出したゲート線により開口率の低下を招くことになりかねないが、本実施例のように重なり領域において、信号線３の内側にポリシリコン層の延設部１ａ及びゲート線の延設部２ａのそれぞれを形成することにより、ポリシリコン層１の延設部１ａやゲート線２の延設部２ａにより生じる開口率の低下を抑えることができる。
【００２１】
上述のように、信号線３と、ポリシリコン層１の延設部１ａ及びゲート線２の延設部２ａが重なる領域において、信号線３の線幅をポリシリコン層の延設部１ａ及びゲート線の延設部２ａよりも太く形成しておくことにより、信号線３が遮光膜として機能するとともに開口率の低下を防ぐことが可能になる。
【００２２】
図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示す図２を用いて製造工程について説明すると、１１は石英等の基板であり、この基板１１の表面に島状にポリシリコン層１を形成し、このポリシリコン層１の表面に熱酸化によりゲート絶縁膜１２を形成する。上記ポリシリコン層１は、先ずＣＶＤ法等により５００〜２０００オングストローム好ましくは約１０００オングストロームのような厚さに形成され、これを熱酸化することによって、最終的に３００〜１５００オングストローム好ましくは３５０〜４５０オングストロームのような厚さにされる。このときゲート絶縁膜１２の厚さは約３００〜１５００オングストロームである。
【００２３】
上記ポリシリコン層１上にはゲート絶縁膜１２を介して２層目のポリシリコン層からなるゲート線（ゲート電極）２をゲート線形成用マスクを用いて形成する。そして、ゲート電極をマスクとして、あるいは別のマスクを用いてイオン打ち込みすることによってポリシリコン層１にソース・ドレイン領域が形成され、ポリシリコン層１のゲート電極直下の領域ははイオン打ち込みされずにチャネル領域となる。このゲート線２を覆うように、酸化シリコン等からなる第１の層間絶縁膜１３を例えばＣＶＤ法等により５０００〜１５０００オングストロームのような厚さに形成する。そして、この第１の層間絶縁膜１３には、２つのＴＦＴのうちの一方のＴＦＴのソース領域に対応してコンタクトホール５がドライエッチング等により開孔され、コンタクトホール５にてアルミニウム等の導電層からなる信号線３がポリシリコン層１に接続される。そして、上記信号線３を覆うように第２の層間絶縁膜１５を例えばＣＶＤ法により５０００〜１５０００オングストロームのような厚さに形成する。そして、この第２の層間絶縁膜１５には、２つのＴＦＴのうちの他方のＴＦＴのドレイン領域とのコンタクトホール４がドライエッチング等により開孔され、このコンタクトホール４にてその後形成された画素電極１４とポリシリコン層１とが接続されている。
【００２４】
上記画素電極１４は、例えばＩＴＯ膜をスパッタリングで１５００オングストロームのような厚さに形成し選択エッチングによりパターニングを行なうことで形成される。そして、上記画素電極１４および層間絶縁膜１５上にかけてはポリイミド等からなる配向膜を約２００〜１０００オングストロームのような厚さに形成して、ラビング（配向処理）を行なうことで液晶パネル用基板とされる。図２より、本実施例では、ＴＦＴの２つのチャネル領域のうち一方（図では左側）が信号線３によって覆われるように形成している。
【００２５】
この第１実施例においては、ゲート線形成用マスクがずれてもＴＦＴのチャネル領域と各コンタクトホール４，５との距離が一定に保たれるため、ＴＦＴの特性のずれによる画質の低下を防止することができるとともに、ＴＦＴの能動層となるポリシリコン層１がゲート線と２度交差し、その交差部分にそれぞれチャネル領域が形成され、それらが直列に接続されるためＴＦＴのオフ抵抗が高くなり、リーク電流を低減することができる。
【００２６】
つまり、本実施例においては、ポリシリコン層１がＵ字型あるいは蛇行状に形成されており、その上にゲート絶縁膜を介してゲート線（ゲート電極）２がポリシリコン層を２度交差するように形成されている。ゲート線（ゲート電極）２はポリシリコン層１に対して突出部等のない線状であるので、ポリシリコン層１に対してアライメントずれの問題を防ぐことができるのである。すなわち、本実施例に沿って、ポリシリコン層１が形成された上にゲート絶縁膜を介してゲート線形成用マスクを利用してゲート線（ゲート電極）を形成することにより、複数の画素パターンを形成する場合、例えば平面的にみてゲート線（ゲート電極）形成時に上下方向にアライメントずれがおきて、仮にＬ１が長くなってしまった場合は、どの画素パターンにおいてもＬ１の長さが同様に長くなり、どの画素パターンにおいてもＬ２の長さが同様に短くなるので、いずれの画素パターンもＬ１とＬ２の長さをほぼ一定にすることができ、従って画素パターンごとの形状のずれを防ぐことができる。またゲート線（ゲート電極）を形成する際に平面的にみて左右方向にアライメントずれがおきた場合、ポリシリコン層１に対してゲート線（ゲート電極）が突出部のない線状形状となっているので、ゲート線（ゲート電極）のアライメントずれによるＴＦＴの構造への影響を防ぐことができる。
【００２７】
従って、上記の構成とすることにより、ゲート線（ゲート電極）のアライメントずれによる画素パターンどうしのＴＦＴの形状のずれを防ぎ、従ってＴＦＴどうしの特性をそろえることができる。
【００２８】
しかも、上記２つのチャネル領域のうち一つは、アルミニウム等からなる信号線３の下層に位置されているため、信号線３が上方から入射した光、すなわち図２の入射方向から入射した光に対する遮光膜となってＴＦＴのチャネル領域を透過する光の量を減らすことができ、リーク電流を減少させることができる。なお、遮光膜となる上記信号線３の材料としては、上記アルミニウムの他、アルミニウム合金、クロム、クロム合金等光が透過しにくい導電性材料であればどのような材料であっても良い。また、対向基板（図示されていない）に遮光層を設ける場合、本実施例の形状においては２つのＴＦＴ及び画素電極上の表示領域外に対向するように対向基板に遮光層を設ける形状であってもよい。さらに、本実施例の形状においては２つのＴＦＴのうちの一方のチャネル領域は信号線３により遮光されているので、信号線３に覆われていないＴＦＴ及び画素電極上の表示領域外に対向するように対向基板に遮光層を設ける形状であってもよい。
【００２９】
また、本実施例におけるＴＦＴの構成は、ソース・ドレイン領域に低濃度領域を有するＬＤＤ構造であっても、あるいはオフセット構造であれば、さらにリーク電流を低減することができる。そして、ＴＦＴがＬＤＤ構造、あるいはオフセット構造で形成されている場合、２つのＴＦＴのうち片方（図面の左側）のＴＦＴに関しては、ＬＤＤ構造の低濃度領域あるいはオフセット領域も光を透過しにくい導電性材料からなる信号線により、完全に覆われる構成となるため、信号線３による遮光とＬＤＤ構造あるいはオフセット構造との２つの構成をともに含むため、リーク電流の低減にさらに一層効果的となる。
【００３０】
また、本実施例では、ポリシリコン層１をＵ字形に形成しているが、この場合アライメントずれを見込んで、図１に示すポリシリコン層１の長さ、即ち図１のゲート線２を挟むポリシリコン層１のＬ１及びＬ２のそれぞれの長さを考慮する必要がある。具体的には、Ｌ１及びＬ２は露光装置の合わせ精度の能力を考慮して０．１〜４μｍ程度とするが、この長さはできるだけ短くしたほうが、開口率に寄与する領域を大きくすることができる。図１に示すポリシリコン層１の幅Ｗは６桁以上のオン・オフ比を得ることができれば、可能な限り細いほうが、光によるチャネル領域への影響を防ぐことができ、例えば１．０〜３．０μｍとすればよい。
【００３１】
なお、上記実施例の液晶パネル用基板は、その表面側に、共通電極電位（ＬＣコモン電位）が印加される透明導電膜（ＩＴＯ）からなる対向電極および上記画素電極に対応するカラーフィルタ層が形成された入射側のガラス基板が適当な間隔をおいて配置され、周囲をシール材で封止された間隙内にＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）型液晶またはＳＨ（ＳｕｐｅｒＨｏｍｅｏｔｒｏｐｉｃ）型液晶などが充填されて液晶パネルとして構成される。
【００３２】
図３および図４は、本発明を適用した液晶パネル用基板の第２の実施例の平面レイアウトおよび断面図を示す。なお、図４は第１の実施例の断面を示す図２とほぼ同一箇所すなわちＴＦＴの能動層となるポリシリコン層１に沿った断面構造を示す。
【００３３】
この第２の実施例では、ポリシリコン層１とゲート線２とが２度交差するように、ポリシリコン層１が形成されている点では第１の実施例と同様であるが、２つのチャネル領域が共に信号線３とオーバーラップしないように形成されている点において異なっている。また、製造工程は、第１の実施例と同様である。
【００３４】
この第２実施例においても、ゲート線形成用マスクがずれてもＴＦＴのチャネル領域と各コンタクトホールとの距離が一定に保たれ、ＴＦＴの特性のずれによる画質の低下を防止することができるとともに、ＴＦＴの能動層となるポリシリコン層１がゲート線と２度交差し、その交差部分にそれぞれチャネル領域が形成されそれらが直列に接続されるためＴＦＴのオフ抵抗が高くなり、リーク電流を低減することができる。
【００３５】
ただし、上記２つのチャネル領域Ｈは、信号線３とオーバーラップしていないため、信号線３が入射した光に対する遮光膜となってＴＦＴのチャネル領域を透過する光の量を減らすという第１実施例の有する利点は備えていない。その代わり、この実施例においては、第１の実施例に比べて配向不良を減らすことができるという利点を備えている。すなわち、図１と図３を比較すれば明らかなように、第１の実施例においては、保持容量の電極を構成するポリシリコン層の延設部１ａ，２ａが隣接する画素領域（図では左側）の角部を覆うように突出しているため、この部分の高さが局所的に高くなりその上方に形成される配向膜に若干の配向不良が生じるおそれがある。これに対し、第２の実施例において保持容量の電極を構成するポリシリコン層の延設部１ａ，２ａが隣接する画素領域に突出しないため、配向不良が生じにくいという利点がある。
【００３６】
なお、第１の実施例においても、保持容量の電極を構成するポリシリコン層の延設部１ａ，２ａが隣接する画素領域に突出しないような形状にしてつまり保持容量の大きさを若干犠牲にすることで配向不良を生じにくくさせることが可能である。一方、第２の実施例は、保持容量の大きさを全く犠牲にすることなく第１の実施例に比べて配向不良を生じにくくすることができる。
【００３７】
また、本実施例におけるＴＦＴは、ソース・ドレイン領域に低濃度領域を有するＬＤＤ構造であっても、あるいはオフセット構造であってもよい。ＴＦＴがＬＤＤ構造、あるいはオフセット構造で形成されている場合、リーク電流の低減にさらに効果的となる。また、対向基板（図示されていない）に遮光層を設ける場合、本実施例の形状においては２つのＴＦＴ及び画素電極上の表示領域外に対向するように対向基板に遮光層を設ける形状であってもよい。
【００３８】
図５は、本発明を適用した液晶パネル用基板の第３の実施例を示す。この実施例は、トライアングル状に配列される場合の実施例である。
【００３９】
同図より、明らかなように、この実施例においては、図６の従来例と同様に、ＴＦＴが信号線３を挟んでその両側に交互に配置された対称的なレイアウトとされるが、ゲート線形成用マスクが図において左右にずれてもＴＦＴのチャネル領域Ｈと各コンタクトホールとの距離が一定に保たれ、ＴＦＴの特性のずれによる画質の低下を防止することができる。つまり、図６の従来では、ゲート線形成用のエッチングマスクがポリシリコン層１に対して左右にずれると、ゲート電極２ｂとドレイン側コンタクトホール４との距離ｌ１とソース側のコンタクトホール５との距離ｌ２が、ゲート線ごとに逆の方向にずれるため、ゲート線１本おきにＴＦＴの特性が大きく異なってしまうという欠点を有しているのに対し、図５の実施例では、ゲート線形成用マスクの左右方向のずれによるＴＦＴの特性の変動はないという利点がある。また、上下方向のずれに対しては、第１および第２の実施例と同様に、すべてのＴＦＴの特性が同じ方向にずれるためそれほど問題とならない。
【００４０】
また、図５の実施例においては、コンタクトホール５が画素電極側に大きく張り出しているため、開口率が低下するおそれがあるように見えるが、配向処理を工夫することによって実質的に開口率を低減させないようにすることができる。すなわち、一般に配向膜にラビング（配向処理）を行なう場合、段差があると段差の付近の部分で配向不良が生じるので、段差に対して直角でなく平行にラビングを行なった方が配向規制力が高くなる。そのため、ＴＦＴ側基板では段差の大きい信号線３に沿って平行に、即ち図５のＡ方向にラビングを行ない、対向基板はこれと直交する方向にラビングを行なうようにした方が望ましい結果が得られる。ただしこの場合には、ゲート線２の近傍に配向不良が生じることとなる。そこで、図５の実施例の工夫として、まず基板に配向膜を形成して矢印Ａ方向にラビングを行う。矢印Ａ方向にラビングをすると、ゲート線２の近傍にゲート線による段差の影響によって液晶の配向不良によるディスクリネーションが生じるが、このゲート線２の近傍にコンタクトホール４，５を形成し、さらにコンタクトホール４，５の上方を覆って隠すように対向基板にブラックマトリクスを形成することで表示への悪影響を減らすことができる。上述のように、図５の構成のように、コンタクトホール５が画素電極側に張り出していても、ゲート線２による段差の影響により表示に寄与しない領域にコンタクトホールが設けられていれば、実質的に開口率を低下させることがない。
【００４１】
仮に、矢印Ａと逆方向にラビングを行なった場合を考えると、図５に示されるように平面的に見てゲート線２の下側の部分で配向不良が生じるので、この部分をも対向基板のブラックマトリックスで隠すようにしようとすると、コンタクトホール４、５の部分とゲート線２の下側の部分の両方をブラックマトリックスで隠すことになるため、開口率が大幅に低下してしまうこととなる。
【００４２】
図７には上記実施例の液晶パネルをライトバルブとして応用した投射型表示装置の一例としてビデオプロジェクタの構成例が示されている。
【００４３】
図７において、３７０はハロゲンランプ等の光源、３７１は放物ミラー、３７２は熱線カットフィルター、３７３，３７５，３７６はそれぞれ青色反射、緑色反射、赤色反射のダイクロイックミラー、３７４，３７７は反射ミラー、３７８，３７９，３８０は上記実施例の液晶パネルからなるライトバルブ、３８３はダイクロイックプリズムである。
【００４４】
この実施例のビデオプロジェクタにおいては、光源３７０から発した白色光は放物ミラー３７１により集光され、熱線カットフィルター３７２を通過して赤外域の熱線が遮断されて、可視光のみがダイクロイックミラー系に入射される。そして先ず、青色反射ダイクロイックミラー３７３により、青色光（概ね５００ｎｍ以下の波長）が反射され、その他の光（黄色光）は透過する。反射した青色光は、反射ミラー３７４により方向を変え、青色変調ライトバルブ３７８に入射する。
【００４５】
一方、上記青色反射ダイクロイックミラー３７３を透過した光は緑色反射ダイクロイックミラー３７５に入射し、緑色光（概ね５００〜６００ｎｍの波長）が反射され、その他の光である赤色光（概ね６００ｎｍ以上の波長）は透過する。ダイクロイックミラー３７５で反射した緑色光は、緑色変調ライトバルブ３７９に入射する。また、ダイクロイックミラー３７５を透過した赤色光は、反射ミラー３７６，３７７により方向を変え、赤色変調ライトバルブ３８０に入射する。
【００４６】
ライトバルブ３７８，３７９，３８０は、図示しないビデオ信号処理回路から供給される青、緑、赤の原色信号でそれぞれ駆動され、各ライトバルブに入射した光はそれぞれのライトバルブで変調された後、ダイクロイックプリズム３８３で合成される。ダイクロイックプリズム３８３は、赤色反射面３８１と青色反射面３８２とが互いに直交するように形成されている。そして、ダイクロイックプリズム３８３で合成されたカラー画像は、投射レンズ３８４によってスクリーン上に拡大投射され、表示される。
【００４７】
前記実施例の液晶パネル用基板はＴＦＴでのリークが少ないため、これを使用した液晶パネルをライトバルブとした上記ビデオプロジェクターあっては、コントラストの高い表示画像を得ることができる。
【００４８】
なお、上記実施例においては、いずれも１つのＴＦＴに対してチャネル領域を２つ設けたものについて説明したが、ＴＦＴの能動層となるポリシリコン層１を、２層目のポリシリコン層からなるゲート線２と３度以上交差するように蛇行状に折曲形成してもよい。また、ポリシリコン層１を蛇行させる代わりに、ゲート線２を蛇行させてチャネル領域を２つ以上設けるようにすることも可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は、ＴＦＴの能動層となる半導体層と、当該トランジスタのゲート電極となる走査線とが少なくとも２度交差するように、Ｕ字状あるいは蛇行状に形成するようにしたので、ゲート線形成用マスクがずれてもＴＦＴのチャネル領域と各コンタクトホールとの距離が一定に保たれ、ＴＦＴの特性のずれによる画質の低下を防止することができるという効果がある。
【００５０】
また、ＴＦＴの能動層となる半導体層とゲート線とが２度以上交差し、その交差部分にそれぞれチャネル領域が形成され、それらが直列に接続されるため、ＴＦＴのオフ抵抗が高くなり、リーク電流を低減することができるという効果がある。
【００５１】
さらに、上記複数のチャネル領域のうち少なくとも一つは、画素電極に印加される電圧を供給する信号線の下層に位置させるようにしたので、信号線が入射した光に対する遮光膜となってＴＦＴのチャネル領域を透過する光の量を減らすことができ、リーク電流を減少させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した液晶パネル用基板の第１の実施例を示す平面レイアウト図。
【図２】本発明を適用した液晶パネル用基板の第１の実施例の断面図。
【図３】本発明を適用した液晶パネル用基板の第２の実施例の平面レイアウト図。
【図４】本発明を適用した液晶パネル用基板の第２の実施例を示す断面図。
【図５】本発明を適用した液晶パネル用基板の第３の実施例を示す平面レイアウト図。
【図６】従来の液晶パネル用基板の一例を示す平面レイアウト図。
【図７】実施例の液晶パネル用基板を用いたＬＣＤをライトバルブとして応用した投射型表示装置の一例としてビデオプロジェクタの概略構成図。
【図８】本発明を適用した液晶パネル用基板の第１の実施例の４画素部分の平面レアウト図。
【符号の説明】
１ポリシリコン層（能動層）
２ゲート線（走査線）
３信号線（ソース線）
４画素電極とＴＦＴドレイン領域とのコンタクトホール
５信号線とＴＦＴソース領域とのコンタクトホール
１１基板
１２ゲート絶縁膜
１３第１層間絶縁膜
１４画素電極
１５第２層間絶縁膜
３７０ランプ
３７３，３７５，３７６ダイクロイックミラー
３７４，３７７反射ミラー
３７８，３７９，３８０ライトバルブ
３８３ダイクロイックプリズム
３８４投射レンズ

Claims

一対の基板間に液晶が封入されてなり、上記一対の基板の一方の基板上には、複数のゲート線と上記複数のゲート線に交差する複数の遮光性の信号線と、上記各ゲート線と信号線に対応して設けられたトランジスタと、上記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極とを具備する液晶パネルにおいて、
上記トランジスタの能動層となる半導体層と上記ゲート線とが２度交差するように形成され、上記半導体層は２つのチャネル領域を有してなり、
上記半導体層の２つのチャネル領域の一方に上記信号線が重なり、
上記他方の基板には上記半導体層の２つのチャネル領域のうち上記信号線に重ねられていない他方のチャネルに対向する遮光膜が形成されてなることを特徴とする液晶パネル。
上記半導体層の上記信号線と接続される側の上記ゲート線が交差する交差領域には、上記信号線が重なることを特徴とする請求項１に記載の液晶パネル。
上記信号線は、隣接する画素電極の端部に対して平面的に重なることを特徴とする請求項または２に記載の液晶パネル。
上記信号線はアルミニウム、アルミニウム合金、クロム、クロム合金のいずれかで構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶パネル。
光源と、前記光源からの光を変調して透過もしくは反射する請求項１乃至４に記載の構成の液晶パネルと、これらの液晶パネルにより変調された光を集光し拡大投射する投射光学手段とを備えていることを特徴とする投射型表示装置。