JP4016639B2 - Electro-optical device, manufacturing method thereof, and projection display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置等の電気光学装置及びその製造方法並びに投射型表示装置の技術分野に属する。
【0002】
【背景技術】
液晶等の電気光学物質を一対の基板で挟持した電気光学装置に対して、光源から発せられた光を投射し、該装置を透過した光によりスクリーン上に画像を投影する投射型表示装置(一般に、「液晶プロジェクタ」とも呼称される。)が知られている。この投射型液晶表示装置としては更に、上述の構成に加え、例えば、適当なレンズ系と前記電気光学装置を三つ用意することで、該レンズ系により前記光源からの光をR(赤)、G(緑)及びB(青)の三原色に分解し、これらの光を前記三つの電気光学装置に投射することで、カラー画像を得るもの(一般に、「複板式プロジェクタ」とも呼称される。)等も知られている。また、前記電気光学装置としては、例えば、画素電極及びこれに接続された画素スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下、適宜「TFT」と称す。)や薄膜ダイオード(Thin Film Diode;以下、適宜「TFD」と称す。)等を備えることで、いわゆるアクティブマトリクス駆動方式が可能な電気光学装置が広く使用されている。
【0003】
ところで、このような投射型表示装置において、高品質・高品位な画像をスクリーン上で得るためには、特に、電気光学装置における「光の再反射」がないことが好ましい。ここに、「光の再反射」とは、電気光学装置における光出射側から反射した光が、画像表示領域外側に位置する、例えばアルミニウム配線等のパターン部で更に反射(再反射)することをいう。このような光の再反射が生じ、該光が電気光学装置外部へと至る(すなわち、光が漏れる)と、スクリーン上の画像では、その周囲に薄ぼんやりした光の縁が現れることになる。その結果、画像それ自体についての画質には大きな影響はないものの、その見栄えにとっては好ましくない影響を与える結果となる。
【0004】
このような問題は、上述した複板式プロジェクタにおいて、一の電気光学装置から出射されて合成光学系を突き抜けてくる戻り光が、他の電気光学装置に対して入射する場合にも、同様に生じる。なぜなら、ここにいう「戻り光」は、上述した、基板の光出射側から反射した光と同じ効果をもたらすからである。
【0005】
なお、投射型表示装置においては、一般に、入射光が強力であり、かつ斜め成分の光を大量に含むから、このような問題は特に深刻となる。
【0006】
従来においては、上述のような光の再反射に基づく光漏れを防止するため、電気光学装置の光出射側、より具体的には、前記一対の基板の一方を構成するTFTアレイ基板の光出射側に位置する面の外側に、画像表示領域に対応する窓が形成された黒塗りの外枠が取り付けられていた。これにより、再反射した光を吸収することが可能となり、画像周囲に光の縁が現れることを概ね防止することが可能となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した外枠を用いる場合にあっては、次のような問題があった。すなわち、該外枠における窓を規定する縁部分と画像表示領域(上述の画素電極及びTFT等が設けられる領域)の外縁との間には、一定の隙間を設ける必要があることにより、再反射した光を効果的に遮ることが不可能な点である。つまり、再反射した光は、該隙間を通じて外部に漏れ、光の縁の形成を防止することができないのである。
【0008】
ここで、「一定の隙間を設ける必要がある」のは、画像そのものに対する影響を排除するためである。すなわち、もし画像表示領域に接するように、あるいは該領域内に至るように、やや大きめの外枠を設置すること、すなわち前記窓の縁部分と画像表示領域の外縁とが平面的にみて接するか、あるいは重なり合うように外枠を設置することによれば、スクリーン上の画像の内縁(つまり、画像内)に、いわゆる「けられ」とも呼称される、暗部を生じさせることになるのである。要するに、やや大きめの外枠を設置すれば、たしかに上述した光の縁の形成を防止することが可能になるかもしれないが、そのためにかえって、画像そのものの画質を劣化させることになり、より深刻な事態を招来する結果になってしまうのである。
【0009】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高画質・高品位な画像を表示することが可能であるとともに、該画像の周囲に光の縁等が現れることのない、見栄えのよい画像を表示することが可能な電気光学装置及び電子機器を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
発明の電気光学装置は、上記課題を解決するために、一対の基板間に電気光学物質を狭持し、画像表示領域及び該画像表示領域の周囲に額縁領域を有し、前記画像表示領域に対応した窓が形成された遮光性の外枠内に、一方の前記基板側から見て前記画像表示領域の外縁と前記窓の縁部分との間に平面的な間隙が形成されるように収容される電気光学装置であって、一方の前記基板上に、前記画像表示領域内に配置された表示用電極と、該表示用電極に画素スイッチング用素子を介して又は直接接続されるとともに、前記額縁領域内に設けられた配線からなるパターン部と、前記額縁領域において、前記パターン部の下方に該パターン部よりも低い光反射率をもつ低反射膜とを備え、他方の前記基板上に、前記額縁領域を規定する額縁遮光膜を備えており、前記低反射膜は、前記画素スイッチング用素子の半導体層と同一層からなるポリシリコン膜からなり、一方の前記基板側から見て前記間隙を平面的に覆うと共に前記額縁遮光膜及び前記外枠の窓の縁部分と重なるように配置される。
また、前記外枠の窓は、一方の前記基板側に設けられる第1の窓及び他方の前記基板側に設けられる第2の窓からなり、前記第2の窓の縁部分は、前記第1の窓の縁部分よりも前記画像表示領域側に位置しており、前記額縁遮光膜は、前記第2の窓の縁部分と重なるように設けられており、前記低反射膜は、前記第1の窓の縁部分及び前記第2の窓の縁部分と夫々重なるように設けられる。
【0011】
本発明の電気光学装置によれば、例えばデータ線、走査線等の配線が画像表示領域から引き出されて額縁領域内に配置される。あるいは、これに代えて又は加えて、引き出された配線に接続された周辺回路の少なくとも一部を構成するトランジスタ、あるいはTFTやTFD等の回路素子が額縁領域内に配置される。そしてこのように額縁領域内に設けられた配線や回路素子を介して画像信号等を、画素電極、あるいはストライプ状電極等の表示用電極に、TFT等の画素スイッチング用素子を介して又は直接供給することにより、アクティブマトリクス駆動やパッシブマトリクス駆動等が可能となる。
【0012】
この際特に、プロジェクタ用途等のように入射光が強力であり、かつ斜め成分の光を大量に含む場合に、例えばAl(アルミニウム)膜等の導電膜がパターニングされてなるパターン部の反射率に応じて、その表面で入射光が反射(再反射)したり、入射光がパターン部の隙間を通過する。
【0013】
ここで特に、本発明においては、基板上に、当該電気光学装置が収容される外枠における、前記画像表示領域に対応した窓を規定する縁部分と、前記画像表示領域の外縁との間隙に対向配置された低反射膜が存在することにより、当該電気光学装置に入射した光は、基板の光出射側から反射した後、本発明に係る低反射膜の一の面によって、その進行を遮られることになる。言い換えれば、本発明では、前記パターン部に殆ど光を至らしめず、パターン部における「光の再反射」を未然に防止するのである。その結果、入射光や戻り光は、直接又は内面反射を経た後にパターン部で反射される場合と比べて、パターン部よりも低い反射率をもつ低反射膜により反射されることで、最終的に額縁付近で出射光に混ざるパターン部による再反射光を低減できる。あるいはこれに加えて、低反射膜を透過することで光強度が低下した後の光がパターン部で再反射されることで、最終的に額縁付近で出射光に混ざるパターン部による再反射光を低減できる。また、パターン部の隙間を通過した入射光も、本発明に係る低反射膜の他の面により、上述と同様な作用を得ることが可能となる。
【0014】
また、本発明において、当該電気光学装置を外枠に収容すれば、外枠よる遮光作用は、従前と同様に発揮される。すなわち、上述のような低反射膜の存在にもかかわらず、これを透過する等の理由により、パターン部へと達した光はそこで再反射することになるが、この再反射した光は、外枠の窓を規定する縁部分及び該縁部分周辺に存在する外枠を構成する部位等によって、遮光されることになる。
【0015】
以上のような結果、本発明においては、基板の外側の光学部品等で反射した光が、当該電気光学装置外部へと至ることが殆どなくなる。したがって、例えば、本発明に係る電気光学装置を投射型表示装置を構成するものとして利用する形態を仮に想定すると、スクリーン上の画像の周囲に薄ぼんやりした光の縁を現出させる可能性が殆どなくなることになる。よって、本発明によれば、高画質・高品位な画像を表示することが可能であるとともに、見栄えのよい画像を表示することができる。
【0016】
なお、本発明における「低い光反射率」という用語は、「高い光吸収率」と解釈し得るものであり、基板の外側の光学部品等で反射した光は、本発明に係る低反射膜において、パターン部におけるよりも吸収される結果、より効果的な「遮光」が達成されるともいいうる。
【0018】
また、比較的簡単に低反射作用、すなわち光吸収作用に優れた光吸収膜を形成することが可能となり、基板製造工程において、低反射膜を基板上に形成した後、高温プロセスを経なければならないような場合に、該低反射膜において熱変形等の不都合が生じる懸念がない。
【0031】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記低反射膜は、ベタに形成されている。
【0032】
この態様によれば、低反射膜はベタに形成されているから、より強い遮光作用の発揮が期待できる。すなわち、該低反射膜の存在にもかかわらず、これを透過する等して当該電気光学装置外部へ至ろうとする光の存在を完全に否定することはできないが、該低反射膜をベタに形成することによれば、そのような透過等の現象を、極力抑止することが可能となる。
【0033】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記パターン部は所定の平面パターンを有し、前記低反射膜は、前記所定の平面パターンに対応する平面パターンを有する。
【0034】
この態様によれば、低反射膜とパターン部とは相対応する所定の平面パターンを有することになるから、少なくとも最小限必要となるような遮光作用を得ること、換言すれば効率的な遮光作用を得ることが可能となる。すなわち、例えば、前記平面パターンが帯状であるような場合を想定すれば、光出射側から反射した光は該帯状に設けられた低反射膜に遮られ、その背後に位置する、同様に帯状に設けられたパターン部には殆ど届かないことになる。その一方、低反射膜における各帯間においては、光出射側から反射した光は該帯間を通り抜け、その背後へと至る結果となるが、そこにはパターン部が存在しないため、強い反射(再反射)は生じず、画像に大きな影響を及ぼさない。
【0035】
また、本態様によれば、例えば、低反射膜を単にベタに形成する場合に比べて、該低反射膜の存在による応力の発生を緩和することが可能となり、製造歩留まりや装置信頼性の向上を図ることができる。
【0038】
本発明の電気光学装置の他の態様では、一方の前記基板と他方の前記基板とを前記額縁領域の周辺に位置する周辺領域において相接着するシール材とを更に備え、前記低反射膜は、その外縁が前記シール材と離間して形成される。
【0039】
この態様によれば、低反射膜の外縁が、基板及び他の基板を相接着するシール材と離間して形成されることから、該シール材が、例えば、光硬化性樹脂を含む場合等にあっては、本態様に係る電気光学装置の製造工程中、とりわけシール材の硬化工程において、低反射膜が邪魔になるようなことがない。すなわち、光硬化性樹脂を含むシール材の硬化は、一般に、所定の波長となる光を、基板の裏面から入射し、該基板内で透過させ、最終的にシール材に到達させることによって行われるが、このとき例えば、シール材中に低反射膜の一部が存在する(つまり、相互に離間していない)状態となっていると、該シール材に前記所定の波長となる光が到達することが困難となり、その硬化を十分に行うことができないのである。本態様では、既に述べたように、低反射膜及びシール材は離間して形成されるので、上述のような不都合が生じない。
【0040】
この態様では特に、前記シール材は、光硬化性樹脂を含むようにするとよい。
【0041】
このような構成によれば、上述したことからも明らかな通り、シール材の硬化を十分に達成することができる。
【0042】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記外枠を更に備える。
【0043】
この態様によれば、動作時には、低反射膜を介してパターン部へと達し、再反射した光は、外枠の窓を規定する縁部分及び該縁部分周辺に存在する外枠を構成する部位等によって、遮光される。そして、製造後の運搬や出荷時における当該電気光学装置の機械的強度を、外枠の存在によって高め得る。
【0044】
本発明の投射型表示装置は、上記課題を解決するために、上述した本発明に係る電気光学装置(ただし、その各種態様も含む。)からなるライトバルブと、該ライトバルブに投射光を入射する光源と、該ライトバルブから出射した前記投射光を投射する光学系とを備える。
【0045】
本発明の投射型表示装置によれば、上述した本発明の電気光学装置(その各種態様も含む。)をライトバルブとして備えているので、高品位の画像表示が可能となる。
【0046】
本発明の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、一対の基板間に電気光学物質を狭持し、画像表示領域及び該画像表示領域の周囲に額縁領域を有し、一方の前記基板上に表示用電極及び該表示用電極に電気的に接続された画素スイッチング用素子と、前記表示用電極に画素スイッチング用素子を介して又は直接接続されるとともに、前記額縁領域内に設けられた配線からなるパターン部とを備え、他方の前記基板上に、前記額縁領域を規定する額縁遮光膜を備え、前記画像表示領域に対応した窓が形成された遮光性の外枠内に、一方の前記基板側から見て前記画像表示領域の外縁と前記窓の縁部分との間に平面的な間隙が形成されるように収容される電気光学装置の製造方法であって、一方の前記基板上に、前記画素スイッチング用素子の半導体層と前記間隙に対向配置される低反射膜を同時に前記パターン部よりも低い光反射率を有するポリシリコン膜によって形成する工程と、前記低反射膜の上方に、前記パターン部を形成する工程とを含み、前記低反射膜は、一方の前記基板側から見て前記間隙を平面的に覆うと共に前記額縁遮光膜及び前記外枠の窓の縁部分と重なるように形成される。
【0047】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、上述した本発明の電気光学装置であって、画素スイッチング用素子を構成する半導体層と低反射膜とが同一膜からなるものを、比較的容易に製造することが可能となる。
【0050】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【0051】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【0052】
(電気光学装置の全体構成)
まず、本発明の実施形態における電気光学装置の全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、TFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板20の側からみた平面図であり、図2は図1のH−H´断面図である。なお、ここでは、駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【0053】
図1及び図2において、液晶装置は、TFTアレイ基板10と対向基板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10の上には、シール材52がその縁に沿って設けられている。シール材52は、両基板を貼り合わせるため、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、紫外線、加熱等により硬化させられたものである。また、このシール材52中には、本実施形態における液晶装置がプロジェクタ用途のように小型で拡大表示を行う液晶装置であれば、両基板間の距離(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバ、あるいはガラスビーズ等のギャップ材(スペーサ)が散布されている。あるいは、当該液晶装置が液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行う液晶装置であれば、このようなギャップ材は、液晶層50中に含まれてよい。
【0054】
シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域10aの周辺を規定する額縁としての額縁遮光膜53が、対向基板20側に設けられている。ただし、このような額縁遮光膜53の一部又は全部は、TFTアレイ基板10側に内蔵遮光膜として設けられていてもよい。
【0055】
シール材52の外側の領域には、後述するデータ線(図3等における符号6a参照)に画像信号を所定のタイミングで供給することにより該データ線6aを駆動するデータ線駆動回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられており、走査線3aに走査信号を所定のタイミングで供給することにより、走査線3aを駆動する走査線駆動回路104が、この一辺に隣接する二辺に沿って設けられている。
【0056】
走査線3aに供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路104は片側だけでもよいことは言うまでもない。また、周辺回路駆動回路101を画像表示領域10aの辺に沿って両側に配列してもよい。
【0057】
さらに、TFTアレイ基板10の残る一辺には、画像表示領域10aの両側に設けられた走査線駆動回路104間をつなぐための複数の配線105が設けられている。また、対向基板20のコーナー部の少なくとも一箇所においては、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的に導通をとるための導通材106が設けられている。そして、図2に示すように、図1に示したシール材52とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板20が当該シール材52によりTFTアレイ基板10に固着されている。
【0058】
本実施形態では特に、データ線駆動回路101から供給される画像信号をサンプリングするサンプリング回路301が、額縁領域内に配置されている。すなわち、サンプリング回路301を構成するTFT等の回路素子が額縁領域内に配置されている。更に、額縁領域内には、(1)画像表示領域10a内に配線されたデータ線からサンプリング回路301に至る配線部分、(2)データ線駆動回路101からサンプリング回路301に至る配線部分、(3)画像表示領域10a内に配線された走査線から走査線駆動回路104に至る配線部分等の各種配線部分も配置されている。
【0059】
図2において、TFTアレイ基板10上には、画素スイッチング用のTFTや走査線、周辺回路等の配線が形成された後の画素電極9a上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板20上には、対向電極21のほか、最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層50は、例えば一種又は数種類のネマテッィク液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【0060】
そして、本実施形態では特に、上述したTFTアレイ基板10及び対向基板20を、その内部に収容する遮光性の外枠800が設けられている。これは、例えば適当なプラスチック、ないし高分子材料等で構成すればよい。また、この外枠800における遮光性は、具体的には例えば、黒色の塗料によって該外枠800全体を塗装しておく等の手段により得られる。ただし、場合により、外枠800をそもそも遮光性の材料で構成する結果、遮光性が得られるような構成としてもよい。
【0061】
この外枠800では特に、図2に示すように、液晶層50を通過する光の進行(光の入射又は出射)の妨げとならならないように、画像表示領域10aに対応して窓801及び802が設けられている(後に言及する図4も参照)。ここに、窓801は、図中上面、すなわち対向基板20側に位置するものであり、窓802は、図中下面、すなわちTFTアレイ基板10側に位置するものである。
【0062】
そして、この外枠800は、少なくとも窓802の縁部分802aについて、該縁部分802aと画像表示領域10aの外縁との間に、所定の距離だけ間隙が形成されるようにして設置されている。ここに、「少なくとも」とは、場合によっては、窓801の縁部分についても、画像表示領域10aの外縁との間に所定の距離となる間隙を形成してもよいことを意味する。これは、既に述べたように、縁部分802aと画像表示領域10aとが平面的に見て重なり合うような構成とすることで発生する、画像の内縁における「けられ」ないし暗部の発生を避けるためである。図4においては、この間隙の距離を、“W1”だけとっていることが表されている。
【0063】
他方、本実施形態では、図2に示すように、低反射膜501が、上記した窓802の縁部分802aと画像表示領域10aの外縁との間に形成された間隙W1に対向配置されるように、TFTアレイ基板10上において形成されている。この低反射膜501の構成及び遮光作用については、後に詳述する。
【0064】
なお、TFTアレイ基板10上には、これらの周辺回路駆動回路101、走査線駆動回路104等に加えて、複数のデータ線6aに所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【0065】
次に、以上の如く構成された電気光学装置の回路構成及び動作について、図3を参照して説明する。図3は、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路と周辺回路とを示すブロック図である。
【0066】
図3において、本実施形態における電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極9aと当該画素電極9aをスイッチング制御するためのTFT30とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線6aが当該TFT30のソースに電気的に接続されている。
【0067】
画像表示領域10a外である周辺領域には、データ線6aの一端(図3中で下端)が、サンプリング回路301を構成する、スイッチング用の回路素子の一例たる、例えばCMOS型等のTFT202のドレインに接続されている。他方、画像信号線115は、引き出し配線116を介してサンプリング回路301のTFT202のソースに接続されている。データ線駆動回路101に接続されたサンプリング回路駆動信号線114は、サンプリング回路301のTFT202のゲートに接続されている。そして、画像信号線115上の画像信号S1、S2、…、Snは、データ線駆動回路101からサンプリング回路駆動信号線114を介してサンプリング回路駆動信号が供給されるのに応じて、サンプリング回路301によりサンプリングされて、各データ線6aに供給されるように構成されている。
【0068】
このようにデータ線6aに書き込む画像信号S1、S2、…、Snは、この順に線順次に供給してもかまわないし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【0069】
また、画素スイッチング用のTFT30のゲートに走査線3aが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線3aにパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmを、走査線駆動回路104により、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極9aは、TFT30のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線6aから供給される画像信号S1、S2、…、Snを所定のタイミングで書き込む。
【0070】
画素電極9aを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、…、Snは、対向基板に形成された対向電極21との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
【0071】
ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極9aと対向電極21との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量70を付加する。走査線3aに並んで、蓄積容量70の固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量線300が設けられている。
【0072】
次に、図1から図3に示した額縁遮光膜53の設けられた額縁領域及び周辺領域における電気光学装置装置の詳細構成について、額縁領域に設けられた低反射膜の構成及び遮光作用を中心として、第1乃至第3実施形態として、図4から図8を参照して説明する。
【0073】
まず、第1実施形態について図4から図6を参照して説明する。ここに図4は、図2におけるCR部分付近を拡大して示す部分断面図であり、図5は、比較例におけるCR部分付近に対応する箇所を拡大して示す部分断面図である。また、図6は、図2に示す矢印A方向から臨んだ電気光学装置の平面図であって、特に、第1実施形態に関係する低反射膜501及び外枠800の配置関係を明らかにするため、これら両者のみを図示した平面図である。なお、図4及び図5においては、TFTアレイ基板10上に別の層が形成されているように示されているが、これは、後述する下地絶縁膜12等の各種層間絶縁膜、TFT30、蓄積容量70等の各種構造が積層されて形成されているもの(後述の図10参照)を、簡略化して示したものである。
【0074】
図4に示すように、第1実施形態では、額縁遮光膜53下にある額縁領域には、パターン部の一例として、データ線の引き出し配線206等の各種配線やサンプリング回路301を構成するTFT等の各種回路素子が配置されている。そして、このように額縁領域内に設けられた引出し配線206等の下側には、低反射膜501が設けられている。より詳しくは、低反射膜501は、外枠800における窓802を規定する縁部分802bと画像表示領域10aの外縁との間隙W1に対向配置されるように、TFTアレイ基板10上に形成されている。一方、比較例においては、図5に示すように、このような低反射膜501が設けられていない。
【0075】
なお、第1実施形態に係る低反射膜501は、図4に示すように、該低反射膜501の外縁部分が外枠800における窓802を規定する縁部分802aと、平面的に見て重なり合うように形成されている(図4中符号Δw参照)。
【0076】
また、第1実施形態に係る低反射膜501は、図6に示すように、外枠800の窓802を規定する縁部分802bと画像表示領域10aの外縁との間隙W1の位置に対応した、基板10上の位置においてベタに形成されている。なお、図6に示すように、上述した「間隙」とは、一般に、基板10の横方向における間隙(図中符号W1)と縦方向における間隙(図中符号W2)とが異なり得るが、第1実施形態においては、そのように間隙の具体値が異なっているとしても、「間隙に対向配置」されるように低反射膜501が形成されることに変わりはない。換言すれば、第1実施形態に係る低反射膜501は、窓802を規定する縁部分802bを外周とし、画像表示領域10aの外縁を内周として規定される図形の全面が埋め尽くされるように形成されるのである。
【0077】
そして、このような構成となる電気光学装置が、例えば、液晶プロジェクタを構成するものとして利用される場合には、図4及び図5に併せて示すように、図中上側から強力で、かつ、斜め成分を大量に含むような入射光L1が入射することになる。そして、図4及び図5の双方に示すように、この入射光L1は、TFTアレイ基板10の外側の光学部品等で反射することになる。
【0078】
ここで、図4に示す第1実施形態に係る電気光学装置においては、入射光L1がTFTアレイ基板10の外側の光学部品等で反射した後、例えばAl膜等の導電膜がパターニングされてなる、引き出し配線206等の反射率に応じて反射(再反射)することが殆どない。なぜなら、入射光L1がそこに至る前に、低反射膜501の図4中下面によって、その進行が遮られるからである。つまり、第1実施形態によれば、引き出し配線206等による光の再反射は、未然に防止されることになる。また、引き出し配線206等を通過する入射光(不図示)も考えられるが、第1実施形態に係る電気光学装置においては、低反射膜501の図中上面において、該光が電気光学装置外部へと至ることも未然に防止されることになる。したがって、額縁領域付近すなわち、画像表示領域10aの縁付近において、引き出し配線206等で反射(再反射)したり、引き出し配線206等の隙間を透過した入射光のうち内面反射を経た後、あるいは直接に、表示用の出射光Loutに最終的に混ざる光の光量は、低反射膜501で吸収又は反射される分だけ顕著に減少する。
【0079】
この点、図5の比較例を参照するとわかるように、上述した低反射膜501が形成されていない電気光学装置においては、入射光L1は、基板10の外側の光学部品等で反射した後、引き出し配線206等で容易に再反射し、最終的に、電気光学装置の外部へと至ってしまう。また、引き出し配線206等の隙間を通過した入射光についても、低反射膜501が存在しないことで、電気光学装置外部へと至ってしまう。結局のところ、表示用の出射光Loutに最終的に混ざる光量は、低反射膜501のある場合に比べて、顕著に増加する。
【0080】
また、第1実施形態においては、図4中の符号Δwを参照して説明したように、低反射膜501の外縁部分が外枠800における窓802を規定する縁部分802aと平面的に見て重なり合うように形成されている。すなわち両者の間には、平面的に見て「隙間がない」ことになるから、従来問題であった隙間から通り抜けてくる光の発生する余地は殆どなくなる。したがって、第1実施形態においては、より効果的な遮光作用を発揮させることが可能となる。
【0081】
さらに、第1実施形態に係る低反射膜501は、図6を参照して説明したように、ベタに形成されていることから、より強い遮光作用の発揮が期待できる。すなわち、該低反射膜501の存在にもかかわらず、これを透過する等して当該電気光学装置外部へ至ろうとする光の存在を完全に否定することはできないが、該低反射膜501をベタに形成することによれば、そのような透過等の現象を、極力抑止することが可能となる。
【0082】
このように、第1実施形態における電気光学装置においては、これを例えば、投射型表示装置に適用する場合には、スクリーン上の画像の周囲に光の縁が形成されることがなくなり、見栄えのよい画像を投影することが可能となる。
【0083】
なお、上述した第1実施形態に係る低反射膜501は、好ましくは、引き出し配線206等よりも低い光反射率をもつように構成するとよい。このように構成すれば、低反射膜501が何ら存在しない場合(図5参照)等に比べて、基板10の外側の光学部品等で反射した光をより効果的に遮ることが可能となる。つまり、従前では、引き出し配線206等において再反射した光が電気光学装置外部へと至っていたところ、本構成では、仮に低反射膜501において「再反射」する光があり、これが電気光学装置装置外部へと至る結果となったとしても、前者に比べて後者の方がより光の強さは小さくなる。
【0084】
また、上述したような材料としては、具体的には例えば、高融点金属等を挙げることができ、この場合更に具体的には、低反射膜501は、例えば、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)等のうち少なくとも一つを含む金属単体、あるいは合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等から構成するとよい。
【0085】
さらに、前記材料としては、上記に加えて、ポリシリコンを採用することも好ましい。この場合においては特に、第1実施形態に係る低反射膜501とTFT30を構成する半導体層1a(後に言及する図10参照)とを同一膜からなる構成とすると更に好適である。というのも、このような構成を採ると、低反射膜501及び半導体層1aの両者は、同一製造工程により同時に形成することが可能となるからである。したがって、製造コストを、相応分、削減することが可能となる。
【0086】
加えて、第1実施形態に係る低反射膜501は、好適には、導電膜からなるように構成してもよい。これによれば、第1実施形態に係る低反射膜501は、遮光作用が期待されるのは勿論のこと、それのみならず、配線等としても利用可能となる。さらに、低反射膜が配置される箇所における引き出し配線206等や回路素子との相対的な位置関係に応じて、低反射膜の電位を適当に設定することも可能となる。この場合特に、前記低反射膜は、少なくとも部分的に固定電位に落とされているようにすると尚よい。これにより、額縁領域内において引き出し配線206等や回路素子に対して、低反射膜501の電位変動が悪影響を及ぼす事態を未然に防止することができる。
【0087】
(第2実施形態)
以下では、本発明の第2の実施形態について、図7を参照して説明する。図7は、図2に示す矢印A方向から臨んだ電気光学装置に対応する平面図であって、特に、第2実施形態に関係する低反射膜502及び外枠800等の配置関係を明らかにするために、これら両者のみを図示した平面図である。
【0088】
第2実施形態に係る低反射膜502は、好適には、引き出し配線206等が有する平面パターンに対応した平面パターンを有するように形成されている。すなわち、引き出し配線206等は、図3を見てもわかるように、複数本平行に設けられるデータ線6aのそれぞれに対応して設けられること等からして、一般に、帯状のパターンを有するもの等として想定することができるが、このような場合において、第2実施形態では、低反射膜502もこれに対応した帯状のパターンを有するように形成されているのである。なお、図7においては、このような趣旨が把握しやすいように、図に示される電気光学装置全体の縮尺とは異なった縮尺により、当該帯状のパターンを概念的に描いている。
【0089】
このようにすると、TFTアレイ基板10の外側の光学部品等で反射した光は該帯状に設けられた低反射膜502に遮られ、その背後に位置する、同様に帯状に設けられた引き出し配線206等には届かないことになる。その一方、低反射膜501における各帯間においては、基板10の外側の光学部品等で反射した光は該帯間を通り抜け、その背後へと至る結果となるが、そこには引き出し配線206等が存在しないため、強い反射(再反射)は生じず、画像に大きな影響を及ぼさない。これによれば、少なくとも最小限必要となるような遮光作用を得ること、換言すれば効率的な遮光作用を得ることが可能となる。
【0090】
(第3実施形態)
以下では、本発明の第3の実施形態について、図8を参照して説明する。図8は、図4と同趣旨の図であって、その構成の一部に変更が加えられた部分断面図である。
【0091】
第3実施形態に係る低反射膜503は、図8に示すように、その外縁がシール材52と離間するように形成されている(図8中符号Δx参照)。これにより、例えば、シール材52が光硬化性樹脂を含む場合等にあっては、第3実施形態に係る電気光学装置の製造工程中、とりわけシール材52の硬化工程において、低反射膜503が邪魔になるようなことがない。すなわち、シール材52の硬化は、一般に、基板10の裏面から入射した所定の波長となる光を、該基板10内で透過させ、最終的にシール材52に到達させることによって行われるが、このとき例えば、シール材52中に低反射膜503の一部が存在する(つまり、相互に離間していない)状態となっていると、該シール材52に前記所定の波長となる光が到達することが困難となり、その硬化を十分に行うことができないのである。本実施形態において、既に述べたように、低反射膜503及びシール材52は離間して形成すれば、上述のような不都合が生じなくなるのである。
【0092】
なお、以上述べた各実施形態においては、周辺回路駆動回路101及び走査線駆動回路104をTFTアレイ基板10上に設ける代わりに、例えばTAB(Tape Automated Bonding)基板上に実装された駆動用LSIに、TFTアレイ基板10の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板20の投射光が入射する側及びTFTアレイ基板10の出射光が出射する側には、それぞれ、例えばTN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertically Aligned)モード、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード・ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏向フィルム、位相差フィルム、偏向板等が所定の方向で配置される。
【0093】
(画像表示領域における構成)
次に、本発明の実施形態の電気光学装置の画像表示領域における構成について、図9及び図10を参照して説明する。図9は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたTFTアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図10は、図9のA−A´断面図である。なお、図10においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
【0094】
図9において、電気光学装置のTFTアレイ基板上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極9a(点線部9a´により輪郭が示されている)が設けられており、画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6a及び走査線3aが設けられている。
【0095】
走査線3aは、半導体層1aのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域1a´に対向するように配置されており、走査線3aはゲート電極として機能する。すなわち、走査線3aとデータ線6aとの交差する箇所にはそれぞれ、チャネル領域1a´に走査線3aの本線部がゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のTFT30が設けられている。
【0096】
TFT30は、図10に示すように、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、その構成要素としては、上述したようにゲート電極として機能する走査線3a、例えばポリシリコン膜からなり走査線3aからの電界によりチャネルが形成される半導体層1aのチャネル領域1a´、走査線3aと半導体層1aとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜2、半導体層1aにおける低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c並びに高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを備えている。
【0097】
なお、TFT30は、好ましくは図10に示したようにLDD構造をもつが、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造をもってよいし、走査線3aの一部からなるゲート電極をマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のTFTであってもよい。また、本実施形態では、画素スイッチング用TFT30のゲート電極を、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1e間に1個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に2個以上のゲート電極を配置してもよい。このようにデュアルゲート、あるいはトリプルゲート以上でTFTを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。さらに、TFT30を構成する半導体層1aは非単結晶層でも単結晶層でも構わない。単結晶層の形成には、貼り合わせ法等の公知の方法を用いることができる。半導体層1aを単結晶層とすることで、特に周辺回路の高性能化を図ることができる。
【0098】
一方、図9及び図10に示すように、蓄積容量70が、TFT30の高濃度ドレイン領域1e及び画素電極9aに接続された画素電位側容量電極としての中継層71と、固定電位側容量電極としての容量線300の一部とが、誘電体膜75を介して対向配置されることにより形成されている。この蓄積容量70によれば、画素電極9aにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。
【0099】
中継層71は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。ただし、中継層71は、後に詳述する容量線300と同様に、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。中継層71は、画素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホール83及び85を介して、画素電極9aとTFT30の高濃度ドレイン領域1eとを中継接続する機能をもつ。
【0100】
中継層71は、画素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホール83及び85を介して、TFT30における半導体層1aのうち高濃度ドレイン領域1eと画素電極9aとの接続を中継する機能を果たす。
【0101】
このように中継層71を利用すれば、層間距離が例えば2000nm程度と長くても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつ、比較的小径の二つ以上の直列なコンタクトホールで両者間を良好に接続することができ、画素開口率を高めることが可能となる。また、コンタクトホール開孔時におけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。
【0102】
容量線300は、例えば金属又は合金を含む導電膜からなり固定電位側容量電極として機能する。この容量線300は、平面的に見ると、図9に示すように、走査線3aの形成領域に重ねて形成されている。より具体的には容量線300は、走査線3aに沿って延びる本線部と、図中、データ線6aと交差する各個所からデータ線6aに沿って上方に夫々突出した突出部と、コンタクトホール85に対応する個所が僅かに括れた括れ部とを備えている。このうち突出部は、走査線3a上の領域及びデータ線6a下の領域を利用して、蓄積容量70の形成領域の増大に貢献する。
【0103】
このような容量線300は、好ましくは高融点金属を含む導電性遮光膜からなり、蓄積容量70の固定電位側容量電極としての機能のほか、TFT30の上側において入射光からTFT30を遮光する遮光層としての機能をもつ。また、容量線300は、好ましくは、画素電極9aが配置された画像表示領域10aからその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。このような定電位源としては、データ線駆動回路101に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板20の対向電極21に供給される定電位でも構わない。
【0104】
誘電体膜75は、例えば膜厚5〜200nm程度の比較的薄いHTO(High Temperature Oxide)膜、LTO(Low Temperature Oxide)膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量70を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜75は薄いほどよい。
【0105】
図9及び図10においては、上記のほか、TFT30の下側に、下側遮光膜11aが設けられている。下側遮光膜11aは、格子状にパターニングされており、これにより各画素の開口領域を規定している。また、開口領域の規定は、図11中縦方向に延びるデータ線6aと図11中横方向に延びる容量線300とが相交差して形成されることによっても、なされている。
【0106】
なお、下側遮光膜11aについても、前述の容量線300の場合と同様に、その電位変動がTFT30に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。
【0107】
また、TFT30下には、下地絶縁膜12が設けられている。下地絶縁膜12は、下側遮光膜11aからTFT30を層間絶縁する機能のほか、TFTアレイ基板10の全面に形成されることにより、TFTアレイ基板10の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用のTFT30の特性変化を防止する機能を有する。
【0108】
走査線3a上には、高濃度ソース領域1dへ通じるコンタクトホール81及び高濃度ドレイン領域1eへ通じるコンタクトホール83がそれぞれ開孔された第1層間絶縁膜41が形成されている。
【0109】
第1層間絶縁膜41上には、中継層71、中継層72及び容量線300が形成されており、これらの上には高濃度ソース領域1d中継層72へ通じるコンタクトホール81及び中継層71へ通じるコンタクトホール85がそれぞれ開孔された第2層間絶縁膜42が形成されている。
【0110】
なお、本実施形態では、第1層間絶縁膜41に対しては、約1000℃の焼成を行うことにより、半導体層1aや走査線3aを構成するポリシリコン膜に注入したイオンの活性化を図ってもよい。他方、第2層間絶縁膜42に対しては、このような焼成を行わないことにより、容量線300の界面付近に生じるストレスの緩和を図るようにしてもよい。
【0111】
第2層間絶縁膜42上には、データ線6aが形成されており、これらの上には中継層71へ通じるコンタクトホール85が形成された第3層間絶縁膜43が形成されている。
【0112】
第3層間絶縁膜43の表面は、CMP(Chemical Mechanical Polishing)処理等により平坦化されており、その下方に存在する各種配線や素子等による段差に起因する液晶層50の配向不良を低減する。
【0113】
ただし、このように第3層間絶縁膜43に平坦化処理を施すのに代えて、又は加えて、TFTアレイ基板10、下地絶縁膜12、第1層間絶縁膜41及び第2層間絶縁膜42のうち少なくとも一つに溝を掘って、データ線6a等の配線やTFT30等を埋め込むことにより、平坦化処理を行ってもよい。
【0114】
更にこの他、図9及び図10において、電気光学装置は、透明なTFTアレイ基板10と、これに対向配置される透明な対向基板20とを備えている。TFTアレイ基板10は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなり、対向基板20は、例えばガラス基板や石英基板からなる。
【0115】
図10に示すように、TFTアレイ基板10には、画素電極9aが設けられており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜16が設けられている。画素電極9aは、例えばITO(Indium Tin Oxide)膜等の透明導電性膜からなる。また、配向膜16は、例えばポリイミド膜等の有機膜からなる。
【0116】
他方、対向基板20には、その全面に渡って対向電極21が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜22が設けられている。対向電極21は、例えばITO膜等の透明導電成膜からなる。また、配向膜22は、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。
【0117】
(製造方法)
以下では、上述した第1実施形態に係る電気光学装置の製造方法を、図11から図13を参照して説明する。ここに図11は、第1実施形態に係る電気光学装置の製造工程をその順に沿って示したフローチャートであり、図12は、TFT30の半導体層形成工程(図11におけるステップS14)後、TFTアレイ基板上に形成されるパターン配置の様子を示す平面図、図13は、シール材硬化工程(図11におけるステップS81)実施中の様子を示す説明図である。
【0118】
まず、石英基板、ハードガラス、シリコン基板等のTFTアレイ基板10を用意する。ここで、好ましくはN2(窒素)等の不活性ガス雰囲気で約900〜1300℃の高温でアニール処理し、後に実施される高温プロセスでTFTアレイ基板10に生じる歪が少なくなるように前処理しておく(ステップS11)。
【0119】
続いて、このように処理されたTFTアレイ基板10の全面に、Ti、Cr、W、Ta、Mo等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタリングにより、100〜500nm程度の膜厚、好ましくは200nmの膜厚の遮光膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、平面形状が格子状の下側遮光膜11aを形成する(ステップS12)。
【0120】
次に、下側遮光膜11a上に、例えば、常圧又は減圧CVD法等によりTEOS(テトラ・エチル・オルソ・シリケート)ガス、TEB(テトラ・エチル・ボートレート)ガス、TMOP(テトラ・メチル・オキシ・フォスレート)ガス等を用いて、NSG(ノンシリケートガラス)、PSG(リンシリケートガラス)、BSG(ボロンシリケートガラス)、BPSG(ボロンリンシリケートガラス)等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる下地絶縁膜12を形成する(ステップS13)。この下地絶縁膜12の膜厚は、例えば約500〜2000nm程度とする。
【0121】
続いて、下地絶縁膜12上に、約450〜550℃、好ましくは約500℃の比較的低温環境中で、流量約400〜600cc/minのモノシランガス、ジシランガス等を用いた減圧CVD(例えば、圧力約20〜40PaのCVD)により、アモルファスシリコン膜を形成する。その後、窒素雰囲気中で、約600〜700℃にて約1〜10時間、好ましくは4〜6時間のアニール処理を施すことにより、p−Si(ポリシリコン)膜を約50〜200nmの厚さ、好ましくは約100nmの厚さとなるまで固相成長させる。固相成長させる方法としては、RTAを使ったアニール処理でもよいし、エキシマレーザ等を用いたレーザアニールでもよい。この際、画素スイッチング用のTFT30を、nチャネル型とするかpチャネル型とするかに応じて、V族元素やIII族元素のドーパントを僅かにイオン注入等によりドープしてもよい。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンを有する半導体層1aを形成する(ステップS14)。
【0122】
本実施形態においては特に、この半導体層1aが、上述のようにポリシリコン膜を含み得ることにより、第1実施形態に係る低反射膜501をポリシリコン膜を含む構成とするのであれば、該低反射膜501を、半導体層1aと同一膜として、すなわち同一製造工程により同時に成膜することが可能である。より詳しくは、半導体層1aは、図9あるいは図12に示すような所定パターンを有するように、下地絶縁膜12(図10参照)上で、フォトリソグラフィ及びエッチング工程等を経て形成されるが、低反射膜501もまた、当該フォトリソグラフィ及びエッチング工程等によって同時に形成することができるのである。
【0123】
ただし、本発明は、上述のように、低反射膜501がTFT30の半導体層1aと同一膜として形成される形態のみに限定されるわけではない。例えば、TFTアレイ基板10の直上に、これを設けるような形態としてもよい。この場合、低反射膜501を形成した後、上述の下側遮光膜11a、下地絶縁膜12等が形成されることになる。もちろん、低反射膜501と下側遮光膜11aとを同時に形成する形態等も考えられる(すなわち、図11のステップS12を実施中に、低反射膜もまた、同時に形成する。)。
【0124】
また、本発明に係る低反射膜を高融点金属又はポリシリコン膜を含むものとして構成する場合には、場合によっては、後述する走査線3a、データ線6a、あるいは容量線300、中継層71等(図10参照)と同一膜として形成する形態も考えられる。これらのような形態によれば、本発明に係る低反射膜と別の構成要素とが同一の製造工程で同時に形成されることになるから、上述の半導体層1aと同時に形成する場合と略同様な効果が奏されることが明らかである。
【0125】
ただ一般的には、図4等で説明したように、本発明に係る低反射膜は、引き出し配線206等のパターン部に光が至らないようにすることを主たる作用としてもつものであるから、可能な限り基板上のより下層側、本実施形態に関して言うならば、TFTアレイ基板10上のより下層側において、低反射膜を設ける形態が好ましくはある。
【0126】
続いて、TFT30を構成する半導体層1aを約900〜1300℃の温度、好ましくは約1000℃の温度により熱酸化して下層ゲート絶縁膜を形成し、場合により、これに続けて減圧CVD法等により上層ゲート絶縁膜を形成することにより、一層又は多層の高温酸化シリコン膜(HTO膜)や窒化シリコン膜からなる(ゲート絶縁膜を含む)絶縁膜2を形成する(ステップS15)。この結果、半導体層1aは、約30〜150nmの厚さ、好ましくは約35〜50nmの厚さとなり、絶縁膜2の厚さは、約20〜150nmの厚さ、好ましくは約30〜100nmの厚さとなる。
【0127】
続いて、画素スイッチング用のTFT30のスレッシュホールド電圧Vthを制御するために、半導体層1aのうちnチャネル領域あるいはpチャネル領域に、ボロン等のドーパントを予め設定された所定量だけイオン注入等によりドープする。
【0128】
なお、上記第1実施形態で述べたように、低反射膜501を導電膜を含む構成とする場合には、例えば、この時点で、該低反射膜501に対しても同時にイオン注入等を実施すればよい。
【0129】
次に、減圧CVD法等によりポリシリコン膜を堆積し、更にリン(P)を熱拡散して、このポリシリコン膜を導電化する。この熱拡散に代えて、Pイオンをポリシリコン膜の成膜と同時に導入したドープドシリコン膜を用いてもよい。このポリシリコン膜の膜厚は、約100〜500nmの厚さ、好ましくは約350nm程度である。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、TFT30のゲート電極部を含めて所定のパターンの走査線3aを形成する(ステップS16)。
【0130】
次に、前記半導体層1aについて、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cを形成するため、あるいは高濃度ソース領域13d及び高濃度ドレイン領域13eを形成する(ステップS17)。
【0131】
ここでは、TFT30をLDD構造をもつnチャネル型のTFTとする場合を説明すると、具体的にまず、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cを形成するために、走査線3a(ゲート電極)をマスクとして、P等のV族元素のドーパンを低濃度で(例えば、Pイオンを1〜3×1013cm2のドーズ量にて)ドープする。これにより走査線3a下の半導体層1aはチャネル領域1a´となる。このとき走査線3aがマスクの役割を果たすことによって、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cは自己整合的に形成されることになる。次に、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを形成するために、走査線3aよりも幅の広い平面パターンを有するレジスト層を走査線3a上に形成する。その後、P等のV続元素のドーパントを高濃度で(例えば、Pイオンを1〜3×1015/cm2のドーズ量にて)ドープする。
【0132】
なお、このように低濃度と高濃度の2段階に分けて、ドープを行わなくてもよい。例えば、低濃度のドープを行わずに、オフセット構造のTFTとしてもよく、走査線3a(ゲート電極)をマスクとして、Pイオン・Bイオン等を用いたイオン注入技術によりセルフアライン型のTFTとしてもよい。この不純物のドープにより、走査線3aは更に低抵抗化される。
【0133】
以上のようにして、不純物打ち込み工程が完了すると、本実施形態におけるTFT30は完成することになる(図11参照)。なお、このTFT30の完成と同時に、図1、あるいは図3等に示した走査線駆動回路104、データ線駆動回路101及びサンプリング回路301等も同時に形成されることになる(図11において不図示)。
【0134】
後は、図11のステップS18にあるように、図10に示す蓄積容量70(下から順に、中継層71、誘電体膜75及び容量線300)や各種層間絶縁膜41、42及び43、データ線6a等のその他の構成要素を、上述したように形成されたTFT30の上に、順次積層・形成していけばよい。なお、これら各構成要素のうち、図10に示すデータ線6aの形成と同時に、図3及び図4等に示した引き出し配線206等も形成されることになる(図11において不図示)。そして最後に、画素電極9a及び配向膜16を形成する(ステップS19)ことによって、TFTアレイ基板10側の製造は完了する。
【0135】
他方、対向基板20については、ガラス基板等がまず用意され(ステップS51)、額縁としての遮光膜53が、例えば金属クロムをスパッタした後、フォトリソグラフィ及びエッチングを経て形成される(ステップS52)。なお、この額縁遮光膜53は、導電性である必要はなく、Cr、Ni、Al等の金属材料のほか、カーボンやTiをフォトレジストに分散した樹脂ブラック等の材料から形成してもよい。
【0136】
その後、対向基板20の全面にスパッタ処理等により、ITO等の透明導電性膜を、約50〜200nmの厚さに堆積することにより、対向電極21を形成する(ステップS53)。さらに、対向電極21の全面にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角をもつように、かつ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜22が形成される(ステップS54)。
【0137】
最後に、上述のように、各層が形成されたTFTアレイ基板10と対向基板20とは、配向膜16及び22が対面するようにシール材により貼り合わされる(ステップS81)。
【0138】
なお、この際、上述した第3実施形態のように、低反射膜503の外縁とシール材52とが離間するように形成されている場合であって、該シール材52が光硬化性樹脂からなる場合には、図13に示すように、シール材52の硬化工程、すなわち所定の波長となる光Lhを、TFTアレイ基板10側から入射するとともに、該基板10内を透過させてシール材52に到達させ、該シール材52を硬化させる工程において、低反射膜503が、当該光Lhの進行の妨げとなるようなことがないから、該シール材52の硬化は、何ら支障なく実現されることになる。
【0139】
続いて、TFTアレイ基板10及び対向基板20間の空間に、真空吸引等により、例えば複数種のネマテッィク液晶を混合してなる液晶が吸引されて、所定層厚の液晶層50が形成される(ステップS82)。そして最終的には、TFTアレイ基板10及び対向基板20を収容するようにして、外枠800が設置される(図2参照)。
【0140】
以上のようにして、電気光学装置の製造は完了する。
【0141】
(電子機器の実施形態)
次に、以上詳細に説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図14は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
【0142】
図14において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ1100は、駆動回路がTFTアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを3個用意し、それぞれRGB用のライトバルブ100R、100G及び100Bとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ1100では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット1102から投射光が発せられると、3枚のミラー1106及び2枚のダイクロックミラー1108によって、RGBの三原色に対応する光成分R、G及びBに分けられ、各色に対応するライトバルブ100R、100G及び100Bにそれぞれ導かれる。この際特に、B光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ1122、リレーレンズ1123及び出射レンズ1124からなるリレーレンズ系1121を介して導かれる。そして、ライトバルブ100R、100G及び100Bによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム1112により再度合成された後、投射レンズ1114を介してスクリーン1120にカラー画像として投射される。
【0143】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置及び電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の電気光学装置におけるTFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板の側からみた平面図である。
【図2】図1のH−H´断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態の電気光学装置における画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路を、周辺回路とともに示すブロック図である。
【図4】図2におけるCR部分付近を拡大して示す部分拡大図である。
【図5】比較例におけるCR部分付近に対応する箇所を拡大して示す部分断面図である。
【図6】図2の矢印A方向から臨んだ平面図であって、第1実施形態に関係する低反射膜及び外枠の配置関係を明らかにするため、これら両者のみを図示する平面図である。
【図7】図2の矢印A方向から臨んだ平面図に対応する平面図であって、第2実施形態に関係する低反射膜及び外枠の配置関係を明らかにするため、これら両者のみを図示する平面図である。
【図8】図4と同趣旨の図であって、その構成の一部に変更が加えられた部分断面図である。
【図9】本発明の実施形態に係る電気光学装置におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたTFTアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図10】図9のE−E´断面図である。
【図11】本発明の第1実施形態に係る電気光学装置の製造工程をその順に沿って示したフローチャートである。
【図12】図11に示すステップS14、半導体層形成工程の後に基板上に形成されるパターン配置の様子を示す平面図である。
【図13】シール材硬化工程実施中の様子を示す説明図である。
【図14】本発明の電子機器の実施形態である投射型カラー表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。
【符号の説明】
1a…半導体層
1a´…チャネル領域
1b…低濃度ソース領域
1c…低濃度ドレイン領域
1d…高濃度ソース領域
1e…高濃度ドレイン領域
2…絶縁膜
3a…走査線
6a…周辺回路
9a…画素電極
10…TFTアレイ基板
11a…下側遮光膜
16…配向膜
20…対向基板
21…対向電極
22…配向膜
30…TFT
50…液晶層
70…蓄積容量
81、82、83、85…コンタクトホール
101…周辺回路駆動回路
102…外部回路接続端子
104…走査線駆動回路
114…サンプリング回路駆動信号線
115…画像信号線
116…引き出し配線
202…TFT
206…引き出し配線
301…サンプリング回路
501、502及び503…低反射膜
800…外枠
801、802…窓
802a…(窓の)縁部分[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to a technical field of an electro-optical device such as a liquid crystal device, a manufacturing method thereof, and a projection display device.
[0002]
[Background]
A projection display device that projects light emitted from a light source onto an electro-optical device in which an electro-optical material such as liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and projects an image on a screen by the light transmitted through the device (generally, , Also called “liquid crystal projector”). In addition to the above-described configuration, the projection type liquid crystal display device further includes, for example, three appropriate lens systems and the electro-optical device, so that the light from the light source is R (red) by the lens system. A color image is obtained by separating the three primary colors of G (green) and B (blue) and projecting these lights onto the three electro-optical devices (generally also referred to as “multi-plate projector”). Etc. are also known. The electro-optical device includes, for example, a thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT” as appropriate) or a thin film diode (Thin Film Diode) as a pixel switching element connected to the pixel electrode. An electro-optical device capable of a so-called active matrix driving method is widely used by appropriately including “TFD”).
[0003]
By the way, in such a projection display device, in order to obtain a high-quality and high-quality image on the screen, it is particularly preferable that there is no “light re-reflection” in the electro-optical device. Here, “light re-reflection” means that the light reflected from the light emitting side of the electro-optical device is further reflected (re-reflected) by a pattern portion such as an aluminum wiring located outside the image display region. Say. When such re-reflection of light occurs and the light reaches the outside of the electro-optical device (that is, light leaks), a thin edge of light appears around the image on the screen. As a result, although the image quality of the image itself is not greatly affected, it has a negative effect on the appearance.
[0004]
Such a problem also occurs in the above-described multi-plate projector when return light that is emitted from one electro-optical device and penetrates the combining optical system is incident on another electro-optical device. . This is because the “return light” here has the same effect as the light reflected from the light emitting side of the substrate.
[0005]
In the projection display device, generally, the incident light is strong and contains a large amount of oblique component light, so that such a problem becomes particularly serious.
[0006]
Conventionally, in order to prevent light leakage due to re-reflection of light as described above, the light emission side of the electro-optical device, more specifically, the light emission of the TFT array substrate constituting one of the pair of substrates. A black outer frame in which a window corresponding to the image display area is formed is attached to the outside of the surface located on the side. Thereby, it becomes possible to absorb the re-reflected light, and it is possible to generally prevent the appearance of the edge of the light around the image.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the above-described outer frame is used, there are the following problems. That is, it is necessary to provide a certain gap between the edge portion defining the window in the outer frame and the outer edge of the image display area (the area where the above-described pixel electrode, TFT, etc. are provided). It is impossible to effectively block the light. That is, the re-reflected light leaks to the outside through the gap, and the formation of the light edge cannot be prevented.
[0008]
Here, the “necessary to provide a certain gap” is to eliminate the influence on the image itself. That is, if a slightly larger outer frame is installed so as to contact or reach the image display area, that is, whether the edge of the window and the outer edge of the image display area are in contact with each other in plan view. Alternatively, if the outer frames are installed so as to overlap each other, a dark portion, which is also referred to as so-called “damage”, is generated at the inner edge of the image on the screen (that is, in the image). In short, if a slightly larger outer frame is installed, it may be possible to prevent the formation of the above-mentioned edge of the light. However, the image quality of the image itself is deteriorated, which is more serious. It will result in a strange situation.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and can display a high-quality and high-quality image, and does not show an edge of light around the image. It is an object to provide an electro-optical device and an electronic device that can display a good image.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an electro-optical device according to an embodiment of the present invention includes an electro-optical material sandwiched between a pair of substrates, an image display region, and a frame region around the image display region. Housed in a light-shielding outer frame in which a corresponding window is formed so that a planar gap is formed between the outer edge of the image display area and the edge of the window when viewed from one of the substrates. An electro-optical device, on one of the substrates, a display electrode disposed in the image display region, and connected to the display electrode via a pixel switching element or directly, A pattern portion made of wiring provided in a frame region, and a low reflection film having a lower light reflectance than the pattern portion below the pattern portion in the frame region, on the other substrate, Frame shading film defining the frame area The low reflection film is made of a polysilicon film made of the same layer as the semiconductor layer of the pixel switching element, covers the gap in a plan view when viewed from one substrate side, and the frame light shielding film and It arrange | positions so that it may overlap with the edge part of the window of the said outer frame.
Further, the window of the outer frame includes a first window provided on one of the substrate sides and a second window provided on the other substrate side, and an edge portion of the second window is formed by the first window. The frame light-shielding film is provided so as to overlap the edge part of the second window, and the low reflection film is the first reflection film. And an edge portion of the second window and an edge portion of the second window.
[0011]
According to the electro-optical device of the present invention, for example, wirings such as data lines and scanning lines are drawn from the image display area and arranged in the frame area. Alternatively, in addition to or in addition to this, a transistor constituting at least a part of a peripheral circuit connected to the drawn wiring, or a circuit element such as TFT or TFD is arranged in the frame region. In this way, an image signal or the like is supplied to a display electrode such as a pixel electrode or a stripe electrode via a pixel switching element such as a TFT or directly via a wiring or a circuit element provided in the frame region. As a result, active matrix driving, passive matrix driving, or the like becomes possible.
[0012]
In particular, when the incident light is strong and contains a large amount of oblique component light, such as in projector applications, the reflectivity of the pattern portion formed by patterning a conductive film such as an Al (aluminum) film is used. Accordingly, incident light is reflected (re-reflected) on the surface, or incident light passes through the gaps in the pattern portion.
[0013]
In particular, in the present invention, in the outer frame in which the electro-optical device is accommodated on the substrate, the gap between the edge portion defining the window corresponding to the image display area and the outer edge of the image display area. Due to the presence of the opposed low reflection film, the light incident on the electro-optical device is reflected from the light emitting side of the substrate, and then the progress is blocked by one surface of the low reflection film according to the present invention. Will be. In other words, according to the present invention, light hardly reaches the pattern portion, and “re-reflection of light” in the pattern portion is prevented in advance. As a result, incident light and return light are reflected by a low-reflection film having a lower reflectance than that of the pattern portion, compared to the case where the light is reflected directly or after internal reflection and then finally reflected. The re-reflected light by the pattern part mixed with the emitted light near the frame can be reduced. Alternatively, in addition to this, the light after the light intensity is reduced by being transmitted through the low-reflection film is re-reflected by the pattern portion, so that the re-reflected light by the pattern portion that is finally mixed with the emitted light near the frame Can be reduced. In addition, the incident light that has passed through the gap between the pattern portions can obtain the same effect as described above by the other surface of the low reflection film according to the present invention.
[0014]
In the present invention, if the electro-optical device is accommodated in the outer frame, the light shielding action by the outer frame is exhibited as before. That is, despite the presence of the low-reflection film as described above, the light that reaches the pattern portion is re-reflected there for the reason that it is transmitted through the low-reflection film. The light is shielded by an edge portion that defines the window of the frame and a portion that constitutes an outer frame that exists around the edge portion.
[0015]
As a result of the above, in the present invention, the light reflected by the optical component or the like outside the substrate hardly reaches the outside of the electro-optical device. Therefore, for example, assuming that the electro-optical device according to the present invention is used as a constituent of a projection display device, there is almost a possibility that a thin edge of light appears around the image on the screen. It will disappear. Therefore, according to the present invention, it is possible to display a high-quality and high-quality image, and it is possible to display a good-looking image.
[0016]
Note that the term “low light reflectance” in the present invention can be interpreted as “high light absorptance”, and light reflected by an optical component or the like outside the substrate is reflected in the low reflective film according to the present invention. It can be said that more effective “light shielding” is achieved as a result of absorption than in the pattern portion.
[0018]
In addition, it is possible to form a light absorption film having a low reflection effect, that is, an excellent light absorption effect, relatively easily. In the substrate manufacturing process, after a low reflection film is formed on the substrate, a high temperature process must be performed. In such a case, there is no concern that inconvenience such as thermal deformation occurs in the low reflection film.
[0031]
In another aspect of the electro-optical device according to the aspect of the invention, the low reflection film is solid.
[0032]
According to this aspect, since the low reflection film is solid, it can be expected to exhibit a stronger light shielding effect. In other words, despite the presence of the low-reflection film, it is impossible to completely deny the presence of light that passes through the electro-optical device and the like, but the low-reflection film is formed solidly. By doing so, it is possible to suppress such a phenomenon as transmission as much as possible.
[0033]
In another aspect of the electro-optical device according to the aspect of the invention, the pattern unit has a predetermined plane pattern, and the low reflection film has a plane pattern corresponding to the predetermined plane pattern.
[0034]
According to this aspect, since the low reflective film and the pattern portion have a predetermined plane pattern corresponding to each other, at least a light shielding effect that is necessary at least is obtained, in other words, an efficient light shielding effect. Can be obtained. That is, for example, assuming that the planar pattern is a band shape, the light reflected from the light emitting side is blocked by the low reflection film provided in the band shape and is located behind the same, similarly to the band shape. The provided pattern portion hardly reaches. On the other hand, between each band in the low-reflection film, the light reflected from the light emitting side passes through the band and reaches the back, but there is no pattern portion, so strong reflection ( (Re-reflection) does not occur and the image is not greatly affected.
[0035]
Further, according to this aspect, for example, it is possible to alleviate the generation of stress due to the presence of the low-reflection film, compared with the case where the low-reflection film is simply formed as a solid, thereby improving the manufacturing yield and device reliability. Can be achieved.
[0038]
In another aspect of the electro-optical device according to the aspect of the invention, the electro-optical device may further include a sealing material that adheres one of the substrates and the other substrate in a peripheral region located around the frame region, and the low-reflection film includes: The outer edge is formed apart from the sealing material.
[0039]
According to this aspect, since the outer edge of the low reflection film is formed apart from the sealing material that adheres the substrate and the other substrate, the sealing material includes, for example, a photocurable resin. In this case, the low reflective film does not get in the way during the manufacturing process of the electro-optical device according to this aspect, especially in the curing process of the sealing material. In other words, the curing of the sealing material including the photocurable resin is generally performed by allowing light having a predetermined wavelength to enter from the back surface of the substrate, pass through the substrate, and finally reach the sealing material. However, at this time, for example, if a part of the low reflection film is present in the sealing material (that is, not separated from each other), the light having the predetermined wavelength reaches the sealing material. This makes it difficult to sufficiently cure the resin. In this aspect, as described above, the low reflection film and the sealing material are formed apart from each other, so that the above-described disadvantage does not occur.
[0040]
In this embodiment, in particular, the sealing material may include a photocurable resin.
[0041]
According to such a configuration, as is clear from the above description, the sealing material can be sufficiently cured.
[0042]
In another aspect of the electro-optical device of the invention, the outer frame is further provided.
[0043]
According to this aspect, at the time of operation, the light reaches the pattern portion through the low-reflection film, and the re-reflected light forms the edge portion that defines the window of the outer frame and the portion that forms the outer frame around the edge portion. Etc. are shielded from light. Then, the mechanical strength of the electro-optical device at the time of transportation after shipment or shipping can be increased by the presence of the outer frame.
[0044]
In order to solve the above-described problems, a projection display device of the present invention includes a light valve including the above-described electro-optical device according to the present invention (including various aspects thereof), and incident light is incident on the light valve. And an optical system for projecting the projection light emitted from the light valve.
[0045]
According to the projection type display device of the present invention, since the above-described electro-optical device (including various aspects thereof) of the present invention is provided as a light valve, high-quality image display is possible.
[0046]
In order to solve the above-described problem, the electro-optical device manufacturing method of the present invention has an electro-optical material sandwiched between a pair of substrates, an image display region, and a frame region around the image display region. A display electrode on the substrate, a pixel switching element electrically connected to the display electrode, and a pixel switching element connected directly or directly to the display electrode and provided in the frame region In the light-shielding outer frame provided with a frame light-shielding film that defines the frame region on the other substrate, and a window corresponding to the image display region is formed on the other substrate. A method of manufacturing an electro-optical device that is accommodated so that a planar gap is formed between an outer edge of the image display region and an edge portion of the window when viewed from one substrate side. On the substrate, the pixel switch Forming a semiconductor layer of a semiconductor device and a low reflection film opposed to the gap at the same time with a polysilicon film having a light reflectance lower than that of the pattern portion, and the pattern portion above the low reflection film. The low reflection film is formed so as to cover the gap in a plan view when viewed from one substrate side and to overlap the frame light shielding film and the edge portion of the window of the outer frame. .
[0047]
According to the electro-optical device manufacturing method of the present invention, the above-described electro-optical device of the present invention, in which the semiconductor layer constituting the pixel switching element and the low reflection film are made of the same film, is relatively easy. Can be manufactured.
[0050]
Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
[0051]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the electro-optical device of the invention is applied to a liquid crystal device.
[0052]
(Overall configuration of electro-optical device)
First, the overall configuration of an electro-optical device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a plan view of a TFT array substrate as viewed from the
[0053]
1 and 2, in the liquid crystal device, a
[0054]
A frame
[0055]
A data
[0056]
Needless to say, if the delay of the scanning signal supplied to the scanning line 3a is not a problem, the scanning
[0057]
Furthermore, a plurality of
[0058]
In the present embodiment, in particular, a
[0059]
In FIG. 2, on the
[0060]
In the present embodiment, in particular, a light-shielding
[0061]
Particularly in the
[0062]
The
[0063]
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
[0064]
On the
[0065]
Next, the circuit configuration and operation of the electro-optical device configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing equivalent circuits such as various elements and wirings and peripheral circuits in a plurality of pixels formed in a matrix that constitutes an image display area of the electro-optical device.
[0066]
In FIG. 3, a
[0067]
In the peripheral region outside the
[0068]
In this way, the image signals S1, S2,..., Sn to be written to the data lines 6a may be supplied line-sequentially in this order, and may be supplied for each of a plurality of adjacent data lines 6a. It may be.
[0069]
The scanning line 3a is electrically connected to the gate of the
[0070]
Image signals S1, S2,..., Sn written in a liquid crystal as an example of an electro-optical material via the
[0071]
In order to prevent the image signal held here from leaking, a
[0072]
Next, regarding the detailed configuration of the electro-optical device in the frame region and the peripheral region provided with the frame light-shielding
[0073]
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 is an enlarged partial sectional view showing the vicinity of the CR portion in FIG. 2. FIG. 5 is an enlarged partial sectional view showing a portion corresponding to the vicinity of the CR portion in the comparative example. FIG. 6 is a plan view of the electro-optical device as viewed from the direction of arrow A shown in FIG. 2, and in particular, the arrangement relationship between the
[0074]
As shown in FIG. 4, in the first embodiment, in the frame region under the frame
[0075]
As shown in FIG. 4, the
[0076]
Further, the
[0077]
And when the electro-optical device having such a configuration is used as, for example, a liquid crystal projector, it is powerful from the upper side in the drawing, as shown in FIGS. Incident light L1 containing a large amount of oblique components is incident. As shown in both FIGS. 4 and 5, the incident light L <b> 1 is reflected by an optical component or the like outside the
[0078]
Here, in the electro-optical device according to the first embodiment shown in FIG. 4, after the incident light L1 is reflected by an optical component or the like outside the
[0079]
In this regard, as can be seen by referring to the comparative example of FIG. 5, in the above-described electro-optical device in which the
[0080]
In the first embodiment, as described with reference to the symbol Δw in FIG. 4, the outer edge portion of the
[0081]
Furthermore, since the
[0082]
As described above, in the electro-optical device according to the first embodiment, when this is applied to, for example, a projection display device, an edge of light is not formed around the image on the screen, which is attractive. A good image can be projected.
[0083]
Note that the
[0084]
Specific examples of the material described above include refractory metals. In this case, more specifically, the low
[0085]
Further, in addition to the above, it is also preferable to employ polysilicon as the material. In this case, in particular, it is more preferable that the
[0086]
In addition, the
[0087]
(Second Embodiment)
Below, the 2nd Embodiment of this invention is described with reference to FIG. FIG. 7 is a plan view corresponding to the electro-optical device as viewed from the direction of arrow A shown in FIG. 2, and in particular, the arrangement relationship between the
[0088]
The
[0089]
In this way, the light reflected by the optical components or the like outside the
[0090]
(Third embodiment)
Below, the 3rd Embodiment of this invention is described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram having the same concept as in FIG. 4, and is a partial cross-sectional view in which a part of the configuration is changed.
[0091]
As shown in FIG. 8, the low
[0092]
In each of the embodiments described above, instead of providing the peripheral
[0093]
(Configuration in the image display area)
Next, the configuration of the image display area of the electro-optical device according to the embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a plan view of a plurality of adjacent pixel groups on the TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes and the like are formed. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. In FIG. 10, the scales are different for each layer and each member so that each layer and each member have a size that can be recognized on the drawing.
[0094]
In FIG. 9, on the TFT array substrate of the electro-optical device, a plurality of
[0095]
The scanning line 3a is arranged so as to face the
[0096]
As shown in FIG. 10, the
[0097]
The
[0098]
On the other hand, as shown in FIGS. 9 and 10, the
[0099]
The
[0100]
The
[0101]
If the
[0102]
The
[0103]
Such a
[0104]
The
[0105]
9 and 10, in addition to the above, a lower light-shielding film 11 a is provided below the
[0106]
As in the case of the
[0107]
A
[0108]
On the scanning line 3a, a first
[0109]
A
[0110]
In the present embodiment, the first
[0111]
A data line 6 a is formed on the second
[0112]
The surface of the third
[0113]
However, instead of or in addition to performing the planarization process on the third
[0114]
In addition, in FIGS. 9 and 10, the electro-optical device includes a transparent
[0115]
As shown in FIG. 10, the
[0116]
On the other hand, a
[0117]
(Production method)
Hereinafter, a method for manufacturing the electro-optical device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing the manufacturing process of the electro-optical device according to the first embodiment in that order. FIG. 12 shows the TFT array after the semiconductor layer forming process of the TFT 30 (step S14 in FIG. 11). FIG. 13 is an explanatory view showing a state in which the sealing material curing step (step S81 in FIG. 11) is being performed.
[0118]
First, a
[0119]
Subsequently, a metal alloy film such as a metal such as Ti, Cr, W, Ta, and Mo or a metal silicide is sputtered on the entire surface of the
[0120]
Next, on the lower light-shielding film 11a, for example, TEOS (tetra-ethyl ortho-silicate) gas, TEB (tetra-ethyl boat rate) gas, TMOP (tetra-methyl. Using oxy-phosphate gas, silicate glass films such as NSG (non-silicate glass), PSG (phosphorus silicate glass), BSG (boron silicate glass), BPSG (boron phosphorus silicate glass), silicon nitride film and oxide A
[0121]
Subsequently, low pressure CVD (for example, pressure) using monosilane gas, disilane gas or the like at a flow rate of about 400 to 600 cc / min on the
[0122]
Particularly in the present embodiment, if the
[0123]
However, the present invention is not limited to the form in which the
[0124]
When the low reflection film according to the present invention is configured to include a refractory metal or a polysilicon film, the scanning line 3a, the data line 6a, the
[0125]
However, generally, as described with reference to FIG. 4 and the like, the low reflection film according to the present invention has a main function of preventing light from reaching the pattern portion such as the lead-out
[0126]
Subsequently, the
[0127]
Subsequently, in order to control the threshold voltage Vth of the
[0128]
As described in the first embodiment, when the
[0129]
Next, a polysilicon film is deposited by low pressure CVD or the like, and phosphorus (P) is further thermally diffused to make this polysilicon film conductive. Instead of this thermal diffusion, a doped silicon film in which P ions are introduced simultaneously with the formation of the polysilicon film may be used. The thickness of this polysilicon film is about 100 to 500 nm, preferably about 350 nm. Then, a scanning line 3a having a predetermined pattern including the gate electrode portion of the
[0130]
Next, for the
[0131]
Here, the case where the
[0132]
In addition, it is not necessary to dope by dividing into two steps of low concentration and high concentration. For example, a TFT having an offset structure may be used without doping at a low concentration, or a self-aligned TFT may be formed by an ion implantation technique using P ions, B ions, etc. with the scanning line 3a (gate electrode) as a mask. Good. The resistance of the scanning line 3a is further reduced by this impurity doping.
[0133]
When the impurity implantation process is completed as described above, the
[0134]
After that, as shown in step S18 of FIG. 11, the storage capacitor 70 (
[0135]
On the other hand, for the
[0136]
Thereafter, a transparent conductive film such as ITO is deposited on the entire surface of the
[0137]
Finally, as described above, the
[0138]
At this time, as in the third embodiment described above, the outer edge of the low
[0139]
Subsequently, in the space between the
[0140]
As described above, the manufacture of the electro-optical device is completed.
[0141]
(Embodiment of electronic device)
Next, an overall configuration, particularly an optical configuration, of an embodiment of a projection color display device as an example of an electronic apparatus using the electro-optical device described in detail as a light valve will be described. FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the projection type color display device.
[0142]
In FIG. 14, a
[0143]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit or idea of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and an electro-optical device with such a change. In addition, electronic devices are also included in the technical scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a TFT array substrate in an electro-optical device according to a first embodiment of the present invention, as viewed from the side of a counter substrate together with the components formed thereon.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line HH ′ of FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing an equivalent circuit including various elements and wirings provided in a plurality of matrix-like pixels constituting an image display area in the electro-optical device according to the first embodiment of the present invention, together with peripheral circuits. .
4 is a partially enlarged view showing the vicinity of a CR portion in FIG. 2 in an enlarged manner.
FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional view showing a portion corresponding to the vicinity of a CR portion in a comparative example.
6 is a plan view from the direction of arrow A in FIG. 2, and is a plan view illustrating only the low reflection film and the outer frame related to the first embodiment, in order to clarify the arrangement relationship between them. is there.
7 is a plan view corresponding to the plan view from the direction of the arrow A in FIG. 2, and only these two are used in order to clarify the positional relationship between the low reflection film and the outer frame related to the second embodiment. It is a top view to show in figure.
FIG. 8 is a diagram having the same concept as in FIG. 4, and is a partial cross-sectional view in which a part of the configuration is changed.
FIG. 9 is a plan view of a plurality of pixel groups adjacent to each other on a TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes and the like are formed in the electro-optical device according to the embodiment of the invention.
10 is a cross-sectional view taken along the line EE ′ of FIG.
FIG. 11 is a flowchart showing manufacturing steps of the electro-optical device according to the first embodiment of the invention along the order thereof;
12 is a plan view showing a pattern arrangement formed on a substrate after step S14 shown in FIG. 11 and a semiconductor layer forming step;
FIG. 13 is an explanatory view showing a state in which a sealing material curing step is being performed.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a color liquid crystal projector as an example of a projection type color display device which is an embodiment of the electronic apparatus of the invention.
[Explanation of symbols]
1a ... Semiconductor layer
1a '... channel region
1b ... low concentration source region
1c: low concentration drain region
1d ... High concentration source region
1e ... High concentration drain region
2… Insulating film
3a ... scan line
6a ... peripheral circuit
9a: Pixel electrode
10 ... TFT array substrate
11a: Lower light shielding film
16 ... Alignment film
20 ... Counter substrate
21 ... Counter electrode
22 ... Alignment film
30 ... TFT
50 ... Liquid crystal layer
70 ... Storage capacity
81, 82, 83, 85 ... contact holes
101 ... Peripheral circuit drive circuit
102: External circuit connection terminal
104: Scanning line driving circuit
114: Sampling circuit drive signal line
115: Image signal line
116 ... Lead-out wiring
202 ... TFT
206 ... Lead-out wiring
301: Sampling circuit
501, 502 and 503 ..low reflection film
800 ... Outer frame
801, 802 ... windows
802a ... (window) edge
Claims (10)
一方の前記基板上に、
前記画像表示領域内に配置された表示用電極と、
該表示用電極に画素スイッチング用素子を介して又は直接接続されるとともに、前記額縁領域内に設けられた配線からなるパターン部と、
前記額縁領域において、前記パターン部の下方に該パターン部よりも低い光反射率をもつ低反射膜とを備え、
他方の前記基板上に、
前記額縁領域を規定する額縁遮光膜を備えており、
前記低反射膜は、前記画素スイッチング用素子の半導体層と同一層からなるポリシリコン膜からなり、一方の前記基板側から見て前記間隙を平面的に覆うと共に前記額縁遮光膜及び前記外枠の窓の縁部分と重なるように配置されることを特徴とする電気光学装置。An electro-optical material is sandwiched between a pair of substrates, an image display area and a frame area around the image display area, and a light-shielding outer frame in which a window corresponding to the image display area is formed, An electro-optical device that is accommodated so that a planar gap is formed between an outer edge of the image display region and an edge portion of the window as viewed from one substrate side,
On one of the substrates,
Display electrodes arranged in the image display area;
A pattern portion that is connected to the display electrode via a pixel switching element or directly, and includes a wiring provided in the frame region;
In the frame region, comprising a low reflection film having a lower light reflectance than the pattern portion below the pattern portion,
On the other substrate,
A frame shading film defining the frame region;
The low reflection film is made of a polysilicon film made of the same layer as the semiconductor layer of the pixel switching element, covers the gap in a plan view when viewed from one of the substrates, and the frame light shielding film and the outer frame. An electro-optical device arranged to overlap an edge portion of a window.
前記第2の窓の縁部分は、前記第1の窓の縁部分よりも前記画像表示領域側に位置しており、
前記額縁遮光膜は、前記第2の窓の縁部分と重なるように設けられており、
前記低反射膜は、前記第1の窓の縁部分及び前記第2の窓の縁部分と夫々重なるように設けられることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。The window of the outer frame is composed of a first window provided on one side of the substrate and a second window provided on the other side of the substrate,
The edge portion of the second window is located closer to the image display area than the edge portion of the first window,
The frame light shielding film is provided so as to overlap with an edge portion of the second window,
The electro-optical device according to claim 1, wherein the low reflection film is provided so as to overlap with an edge portion of the first window and an edge portion of the second window.
前記低反射膜は、前記所定の平面パターンに対応する平面パターンを有す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電気光学装置。The pattern portion has a predetermined plane pattern,
The electro-optical device according to claim 1, wherein the low reflection film has a planar pattern corresponding to the predetermined planar pattern.
前記低反射膜は、その外縁が前記シール材と離間して形成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電気光学装置。A sealing material that adheres the one substrate and the other substrate together in a peripheral region located around the frame region;
The electro-optical device according to claim 1, wherein an outer edge of the low reflection film is formed apart from the sealing material.
該ライトバルブに投射光を入射する光源と、
該ライトバルブから出射した前記投射光を投射する光学系と、
を備えたことを特徴とする投射型表示装置。A light valve comprising the electro-optical device according to any one of claims 1 to 6,
A light source for projecting light into the light valve;
An optical system for projecting the projection light emitted from the light valve;
A projection-type display device comprising:
一方の前記基板上に、
前記画素スイッチング用素子の半導体層と前記間隙に対向配置される低反射膜を同時に前記パターン部よりも低い光反射率を有するポリシリコン膜によって形成する工程と、
前記低反射膜の上方に、前記パターン部を形成する工程とを含み、
前記低反射膜は、一方の前記基板側から見て前記間隙を平面的に覆うと共に前記額縁遮光膜及び前記外枠の窓の縁部分と重なるように形成されることを特徴とする電気光学装置の製造方法。An electro-optic material is sandwiched between a pair of substrates, an image display region and a frame region around the image display region are provided, and are electrically connected to the display electrode and the display electrode on one of the substrates. A pixel switching element, and a pattern portion formed of a wiring provided in the frame region, and connected to the display electrode via the pixel switching element, or on the other substrate. A frame light-shielding film that defines the frame region, and in a light-shielding outer frame in which a window corresponding to the image display region is formed, the outer edge of the image display region and the window as viewed from one substrate side A method of manufacturing an electro-optical device that is accommodated so that a planar gap is formed between the edge portion,
On one of the substrates,
Forming a semiconductor layer of the pixel switching element and a low reflection film opposed to the gap simultaneously with a polysilicon film having a light reflectance lower than that of the pattern portion;
Forming the pattern portion above the low-reflection film,
The low-reflection film is formed so as to cover the gap in a plan view when viewed from one substrate side and to overlap with the frame light-shielding film and the edge portion of the window of the outer frame. Manufacturing method.
前記第2の窓の縁部分は、前記第1の窓の縁部分よりも前記画像表示領域側に位置しており、
前記額縁遮光膜を、前記第2の窓の縁部分と重なるように形成し、
前記低反射膜を、前記第1の窓の縁部分及び前記第2の窓の縁部分と夫々重なるように形成することを特徴とする請求項9に記載の電気光学装置の製造方法。The window of the outer frame is composed of a first window provided on one side of the substrate and a second window provided on the other side of the substrate,
The edge portion of the second window is located closer to the image display area than the edge portion of the first window,
Forming the frame light-shielding film so as to overlap an edge portion of the second window;
10. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 9, wherein the low reflection film is formed so as to overlap with an edge portion of the first window and an edge portion of the second window.
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