JP4142695B2 - Liquid crystal display device and electro-optical device - Google Patents

Liquid crystal display device and electro-optical device Download PDF

Info

Publication number
JP4142695B2
JP4142695B2 JP2006160566A JP2006160566A JP4142695B2 JP 4142695 B2 JP4142695 B2 JP 4142695B2 JP 2006160566 A JP2006160566 A JP 2006160566A JP 2006160566 A JP2006160566 A JP 2006160566A JP 4142695 B2 JP4142695 B2 JP 4142695B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
liquid crystal
pixel
display device
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006160566A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006251831A (en
Inventor
舜平 山崎
潤 小山
健司 福永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP2006160566A priority Critical patent/JP4142695B2/en
Publication of JP2006251831A publication Critical patent/JP2006251831A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4142695B2 publication Critical patent/JP4142695B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

本発明は、ブラックマトリクスに特別な機能を付与した液晶表示装置及び電気光学装置に関する。
また、本明細書に参考的に開示する発明は、薄膜半導体を用いた半導体装置を利用して駆動する電気光学装置およびその作製方法に関する。特に、画素マトリクス回路とロジック回路とを同一パネル上に一体化したアクティブマトリクス型電気光学装置(Active-Matrix Electro Optical Device:AM−EOD)に関する。
The present invention relates to a liquid crystal display device and an electro-optical device in which a special function is given to a black matrix.
Further, the invention disclosed by reference in the present specification relates to an electro-optical device that is driven by using a semiconductor device using a thin film semiconductor and a manufacturing method thereof. In particular, the present invention relates to an active-matrix electro-optical device (AM-EOD) in which a pixel matrix circuit and a logic circuit are integrated on the same panel.

最近、安価なガラス基板上に薄膜トランジスタ(TFT)を作製する技術が急速に発達してきている。その理由は、アクティブマトリクス型電気光学装置の需要が高まったことにある。アクティブマトリクス型電気光学装置は、マトリクス状に配置された数百万個もの各画素のそれぞれにTFTを配置し、各画素電極に出入りする電荷をTFTのスイッチング機能により制御するものである。   Recently, a technique for manufacturing a thin film transistor (TFT) on an inexpensive glass substrate has been rapidly developed. The reason is that the demand for active matrix electro-optical devices has increased. In the active matrix electro-optical device, a TFT is arranged in each of millions of pixels arranged in a matrix, and electric charges entering and exiting each pixel electrode are controlled by a switching function of the TFT.

電気光学装置としては、液晶の光学特性の変化を利用する液晶表示装置(Liquid Crystal Desplay)、ZnS:Mnに代表される発光EL材料を利用するEL表示装置(Electro Luminescence Desplay)、フォトクロミック色素の変色特性を利用するEC表示装置(Electro Clomic Desplay)などがある。   As an electro-optical device, a liquid crystal display device using a change in optical characteristics of liquid crystal (Liquid Crystal Desplay), an EL display device using a light emitting EL material typified by ZnS: Mn (Electro Luminescence Display), and a discoloration of a photochromic dye There are EC display devices (Electro Clomic Desplay) that use the characteristics.

これらの電気光学装置はアクティブマトリクス方式で駆動することが可能であり、同方式を採用することで高精細な表示を実現することが可能となる。   These electro-optical devices can be driven by an active matrix method, and high-definition display can be realized by employing the same method.

前述の様に、アクティブマトリクス方式の大きな特徴は、電気光学装置の画像表示領域において、マトリクス状に設けられた複数の画素電極に出入りする電荷を各画素領域に配置した画素TFTでオン/オフ制御する点である。   As described above, the major feature of the active matrix system is that on / off control is performed by pixel TFTs in which charges entering and exiting a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix are arranged in each pixel region in the image display region of the electro-optical device. It is a point to do.

さらに、アクティブマトリクス方式の特徴として、画素を制御するためのTFT(画素TFT)を駆動するために駆動回路を必要とする点がある。以前はガラス基板上に形成された画素マトリクス回路と、別に用意された駆動回路ICとを接続してアクティブマトリクス回路を構成していた。   Further, as a feature of the active matrix system, there is a point that a driving circuit is required to drive a TFT (pixel TFT) for controlling a pixel. Previously, an active matrix circuit was configured by connecting a pixel matrix circuit formed on a glass substrate and a separately prepared drive circuit IC.

しかし近年においては、駆動回路を構成する複数の回路TFTを画素マトリクス回路と同一基板上に形成して、画素マトリクス回路の周辺に駆動回路(周辺駆動回路とも呼ばれる)を構成するのが一般的となっている。   However, in recent years, it is common to form a plurality of circuit TFTs constituting a driving circuit on the same substrate as the pixel matrix circuit, and to configure a driving circuit (also called a peripheral driving circuit) around the pixel matrix circuit. It has become.

さらに最近においては、画素TFTを駆動するための駆動回路(シフトレジスタ回路やバッファ回路など)以外に、プロセッサー回路、メモリ回路、A/D(D/A)コンバータ回路、補正回路、パルス発振回路などのコントローラ回路を同一基板上に組み込むSOP(システム・オン・パネル)構造が注目を浴びている。   More recently, in addition to drive circuits (shift register circuits, buffer circuits, etc.) for driving pixel TFTs, processor circuits, memory circuits, A / D (D / A) converter circuits, correction circuits, pulse oscillation circuits, etc. The SOP (system on panel) structure in which the controller circuit is incorporated on the same substrate is attracting attention.

ここで、電気光学装置の一般的な構成を図3に示す。図3はアクティブマトリクス型液晶表示装置の例である。301はガラス基板、302はガラス基板301上に形成された画素マトリクス回路である。   Here, FIG. 3 shows a general configuration of the electro-optical device. FIG. 3 shows an example of an active matrix liquid crystal display device. Reference numeral 301 denotes a glass substrate, and 302 denotes a pixel matrix circuit formed on the glass substrate 301.

なお、画素マトリクス回路302は複数の画素領域が集積化された構成となっている。即ち、画素マトリクス回路302を拡大して見ると、303に示される様に複数の画素領域(図3では任意の2つの領域を記載している)がマトリクス状に配列しており、各画素領域には少なくとも一対の画素TFTと画素電極とが配置されている。   Note that the pixel matrix circuit 302 has a configuration in which a plurality of pixel regions are integrated. That is, when the pixel matrix circuit 302 is enlarged, a plurality of pixel regions (arbitrary two regions are described in FIG. 3) are arranged in a matrix as indicated by 303, and each pixel region Are provided with at least a pair of pixel TFTs and pixel electrodes.

また、水平走査用駆動回路(データ線にデータ信号を伝達する)304はシフトレジスタ回路、レベルシフタ回路、バッファ回路、サンプリング回路などで構成される。レベルシフタ回路とは駆動電圧の増幅を行う回路である。   Further, the horizontal scanning drive circuit (transmits a data signal to the data line) 304 includes a shift register circuit, a level shifter circuit, a buffer circuit, a sampling circuit, and the like. A level shifter circuit is a circuit that amplifies drive voltage.

例えば、シフトレジスタ回路が10V駆動、バッファ回路が16V駆動である場合、レベルシフタ回路で電圧変換を行う必要がある。また、シフトレジスタ回路はカウンタ回路とデコーダ回路とを組み合わせて代用する場合もある。   For example, when the shift register circuit is driven by 10V and the buffer circuit is driven by 16V, it is necessary to perform voltage conversion by the level shifter circuit. Further, the shift register circuit may be used in combination with a counter circuit and a decoder circuit.

また、垂直走査用駆動回路(ゲイト線にゲイト信号を伝達する)305はシフトレジスタ回路、レベルシフタ回路、バッファ回路などで構成される。   The vertical scanning driving circuit (transmitting a gate signal to the gate line) 305 includes a shift register circuit, a level shifter circuit, a buffer circuit, and the like.

また、近い将来においてコントロール回路306が図3に示す様な位置に配置されることが予想されている。コントロール回路306はプロセッサー回路の様な複雑なロジック回路やメモリ回路の様な占有面積の広い回路で構成されるため、トータルの占有面積は大きくなると予想される。   In the near future, the control circuit 306 is expected to be arranged at a position as shown in FIG. Since the control circuit 306 is composed of a complex logic circuit such as a processor circuit or a circuit having a large occupation area such as a memory circuit, the total occupation area is expected to increase.

以上の様に、一般的には1枚のガラス基板301上に画素マトリクス回路302、水平走査用駆動回路304、垂直走査用駆動回路305、コントローラ回路306を配置する構成となる。従って、決められたガラスサイズ上で表示領域をできるだけ多く確保するためには、画素マトリクス回路以外の占有面積を可能な限り狭くする必要がある。   As described above, generally, the pixel matrix circuit 302, the horizontal scanning drive circuit 304, the vertical scanning drive circuit 305, and the controller circuit 306 are arranged on one glass substrate 301. Therefore, in order to secure as many display areas as possible on the determined glass size, it is necessary to make the occupied area other than the pixel matrix circuit as small as possible.

しかしながら、図3に示す様な額縁構造をとったとしても周辺駆動回路の高集積化には限界がある。ましてや、コントローラ回路の様な付加価値が加わってしまった場合には、さらに画素マトリクス回路の面積を広げるのは困難な状況となってしまう。   However, even if the frame structure as shown in FIG. 3 is adopted, there is a limit to the high integration of the peripheral drive circuit. In addition, when an added value such as a controller circuit is added, it is difficult to further increase the area of the pixel matrix circuit.

本発明は、ブラックマトリクスに特別な機能を付与した液晶表示装置及び電気光学装置を提供することを課題とする。即ち、ブラックマトリクスに十分な遮光性を持たせた液晶表示装置及び電気光学装置を提供することを課題とする。
なお、本願明細書には、上記問題点を解決して電気光学装置(光学表示装置)の表示領域となる画素マトリクス回路の面積を可能な限り大きくし、母体基板のサイズを最大限に活用した大画面表示を実現することを課題とする発明も参考的に記載する
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and an electro-optical device in which a special function is added to a black matrix. That is, it is an object to provide a liquid crystal display device and an electro-optical device in which a black matrix has sufficient light shielding properties.
In the specification of the present application , the above problem is solved and the area of the pixel matrix circuit as the display region of the electro-optical device (optical display device) is increased as much as possible to maximize the size of the base substrate. An invention that aims to realize a large screen display is also described for reference .

本発明の構成は、絶縁表面を有する基板と、前記基板上に形成された複数の薄膜トランジスタと、前記複数の薄膜トランジスタを覆って形成された層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成され、前記複数の薄膜トランジスタのそれぞれと接続された複数の画素電極とを有し、前記層間絶縁膜は、前記複数の画素電極の一と、それと隣接した他の画素電極との間に形成された溝を有し、前記溝の中、及び前記複数の画素電極の一と、それと隣接した他の画素電極との間に、前記液晶材料と比較して比誘電率の小さい材料からなるブラックマトリクスが、前記複数の画素電極の一の端部及び前記隣接した他の画素電極の端部を覆うように設けられていることを特徴とする。
なお、本明細書に参考的に開示する発明の構成は、同一基板上に配置された画素マトリクス回路とロジック回路とを有する電気光学装置において、前記画素マトリクス回路が占有する領域内に前記ロジック回路の一部または全部が配置されていることを特徴とする。
The structure of the present invention includes a substrate having an insulating surface, a plurality of thin film transistors formed on the substrate, an interlayer insulating film formed to cover the plurality of thin film transistors, and the interlayer insulating film, A plurality of pixel electrodes connected to each of the plurality of thin film transistors, and the interlayer insulating film has a groove formed between one of the plurality of pixel electrodes and another pixel electrode adjacent thereto. A black matrix made of a material having a relative dielectric constant smaller than that of the liquid crystal material is provided in the groove and between one of the plurality of pixel electrodes and another adjacent pixel electrode. The pixel electrode is provided so as to cover one end of the pixel electrode and the end of the other adjacent pixel electrode.
Note that the configuration of the invention disclosed by reference in this specification is such that, in an electro-optical device having a pixel matrix circuit and a logic circuit arranged on the same substrate, the logic circuit is in a region occupied by the pixel matrix circuit. It is characterized in that a part or all of is arranged.

また、他の参考的に開示する発明の構成は、同一基板上に画素マトリクス回路とロジック回路とを有したアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板上に保持された液晶層と、を少なくとも有してなる電気光学装置において、前記画素マトリクス回路が占有する領域内に前記ロジック回路の一部または全部が配置されていることを特徴とする。 Another reference disclosed invention has an active matrix substrate having a pixel matrix circuit and a logic circuit on the same substrate, and at least a liquid crystal layer held on the active matrix substrate. In the electro-optical device, a part or all of the logic circuit is arranged in a region occupied by the pixel matrix circuit.

本願明細書に参考的に記載された発明の基本的な主旨は、反射型モードや発光型モードで駆動する電気光学装置において、画素電極の裏側となる画素領域を有効に活用するものである。即ち、従来は図3に示す様に画素マトリクス回路の外枠に配置されていたロジック回路を画素領域を利用して構成し、その一部または全部を画素マトリクス回路内に組み込むことを特徴とする。 The basic gist of the invention described by reference in the present specification is to effectively utilize the pixel region on the back side of the pixel electrode in an electro-optical device that is driven in a reflection mode or a light emission mode. That is, as shown in FIG. 3, a logic circuit which has been conventionally arranged in the outer frame of the pixel matrix circuit is configured using a pixel region, and part or all of the logic circuit is incorporated in the pixel matrix circuit. .

換言すれば、画素マトリクス回路とロジック回路とを集積化したアクティブマトリクス基板の断面を見た時に、ロジック回路の一部または全部は前記画素マトリクス回路を構成する画素TFTに接続した画素電極の下方に配置された構成となっている。   In other words, when a cross section of an active matrix substrate in which a pixel matrix circuit and a logic circuit are integrated is viewed, a part or all of the logic circuit is below a pixel electrode connected to a pixel TFT constituting the pixel matrix circuit. It is an arranged configuration.

なお、ここでいうロジック回路とは駆動回路および/またはコントロール回路とで構成される画素マトリクス回路以外の回路を指している。また、コントロール回路にはプロセッサー回路、メモリ回路、A/DまたはD/Aコンバータ回路、補正回路、パルス発振回路に代表される電気光学装置を駆動するに必要な全ての情報処理回路が含まれるものとする。   Note that the logic circuit here refers to a circuit other than the pixel matrix circuit composed of a drive circuit and / or a control circuit. The control circuit includes all information processing circuits necessary for driving an electro-optical device represented by a processor circuit, a memory circuit, an A / D or D / A converter circuit, a correction circuit, and a pulse oscillation circuit. And

反射型モードで駆動する電気光学装置(代表的には反射型液晶表示装置)は光を透過する必要がないため、透過型液晶表示装置の様に画素電極を透明にして光路を確保する様な必要がない。そのため、透過型液晶表示装置では利用することのできなかった画素電極の裏側(横断面から見れば下方)を、ロジック回路を配置する領域として有効に活用することが可能なのである。   An electro-optical device (typically a reflective liquid crystal display device) driven in the reflective mode does not need to transmit light. Therefore, unlike the transmissive liquid crystal display device, the pixel electrode is made transparent to secure an optical path. There is no need. Therefore, it is possible to effectively utilize the back side of the pixel electrode (downward when viewed from the cross section) that could not be used in the transmissive liquid crystal display device as an area for arranging the logic circuit.

なお、前述の反射型モードで駆動する反射型液晶表示装置について、図4を用いて簡単な説明を行なう。図4(A)において、401はアクティブマトリクス基板、402は対向基板、403は液晶層である。   The reflective liquid crystal display device driven in the above-described reflective mode will be briefly described with reference to FIG. In FIG. 4A, 401 is an active matrix substrate, 402 is a counter substrate, and 403 is a liquid crystal layer.

また、アクティブマトリクス基板401の上部には画素電極404(必要があれば反射板を設ける場合もある)が設けられた構造となっている。なお、画素電極404は保護膜405で保護されている。   In addition, a pixel electrode 404 (a reflector may be provided if necessary) is provided on the active matrix substrate 401. Note that the pixel electrode 404 is protected by a protective film 405.

図4(A)はTFTがオフ状態の時を示しており、液晶分子は入射した光の偏光方向を変化させない様な状態で配列している。   FIG. 4A shows a state in which the TFT is in an OFF state, and the liquid crystal molecules are arranged in a state that does not change the polarization direction of incident light.

この状態において、偏光子406を用いて任意の偏光方向(ここではビームスプリッタによって反射される方向)を与えられた光407をビームスプリッタ408を介して液晶層403に入射させる。ビームスプリッタ408は偏光方向によって選択的に光を透過したり、反射したりする機能を持つ。   In this state, light 407 given an arbitrary polarization direction (here, reflected by the beam splitter) using the polarizer 406 is incident on the liquid crystal layer 403 via the beam splitter 408. The beam splitter 408 has a function of selectively transmitting or reflecting light depending on the polarization direction.

前述の様に、図4(A)の状態(TFTがオフ状態)では、液晶層403に入射した光407はその偏光方向を変化させないまま画素電極404で反射されてビームスプリッタ408に到達する。即ち、画素電極404で反射された光407は入射時と同じ偏光方向で戻されることになる。従って、ビームスプリッタ408に入った光407は反射されて観測者の目に入らない。   As described above, in the state of FIG. 4A (TFT is off), the light 407 incident on the liquid crystal layer 403 is reflected by the pixel electrode 404 without changing its polarization direction and reaches the beam splitter 408. That is, the light 407 reflected by the pixel electrode 404 is returned in the same polarization direction as that at the time of incidence. Therefore, the light 407 entering the beam splitter 408 is reflected and does not enter the eyes of the observer.

逆に、図4(B)に示す状態はTFTがオン状態の時を示しており、液晶分子は矢印で示される光409を偏光する様な状態で配列している。即ち、ビームスプリッタ408で反射された光409は、液晶層410によって偏光方向が変化してビームスプリッタ408を透過し、観測者の目に入る様になる。   On the other hand, the state shown in FIG. 4B shows a state in which the TFT is on, and the liquid crystal molecules are arranged in a state in which light 409 indicated by an arrow is polarized. That is, the light 409 reflected by the beam splitter 408 changes its polarization direction by the liquid crystal layer 410 and passes through the beam splitter 408 to enter the observer's eyes.

この様に、TFTのオン/オフ状態に対応して光のオン/オフ制御を可能とするのが反射型モードで駆動する電気光学装置である。その様な電気光学装置の代表例が反射型液晶表示装置であり、さらにECB(電界制御複屈折)モード、PCGH(相転移型ゲスト・ホスト)モード、OCBモード、HANモード、PDLC型GHモードなど様々な駆動モードに分類される。(LCD Inteligence 8 月号, p51〜63,1996 参照)   As described above, the electro-optical device driven in the reflective mode enables light on / off control corresponding to the on / off state of the TFT. A representative example of such an electro-optical device is a reflective liquid crystal display device, and further includes an ECB (electric field control birefringence) mode, a PCGH (phase transition guest / host) mode, an OCB mode, a HAN mode, a PDLC type GH mode, and the like. It is classified into various drive modes. (Refer to LCD Inteligence August issue, p. 51-63, 1996)

しかしながら、本発明は鏡面反射板が液晶層のすぐ裏に配置されるタイプであればどの駆動モードにも適用することが可能である。   However, the present invention can be applied to any drive mode as long as the specular reflection plate is disposed immediately behind the liquid crystal layer.

また、本願明細書に参考的に記載された発明は反射型液晶表示装置以外にも、発光型モードで駆動するアクティブマトリクス型EL表示装置や、フォトクロミック色素の変色特性を利用するアクティブマトリクス型EC表示装置にも適用することができる。即ち、透過型電気光学装置以外ならばどの様な構造にも適用することが可能である。 In addition to the reflective liquid crystal display device, the invention described in the present specification is an active matrix EL display device that is driven in a light-emitting mode, and an active matrix EC display that uses the discoloration characteristics of a photochromic dye. It can also be applied to devices. That is, any structure other than the transmission type electro-optical device can be applied.

また、本明細書で開示する請求項において、電気光学装置とはいわゆる表示パネルのみを指すのではなく、表示パネルを組み込んだ応用製品をも含むものとする。本出願人は、電気的作用または光学的作用あるいはそれら作用の複合作用によって本来の機能を果たす全ての装置を指して電気光学装置と定義している。   Further, in the claims disclosed in this specification, the electro-optical device includes not only a so-called display panel but also an application product incorporating the display panel. The applicant defines an electro-optical device as any device that performs an original function by an electric action, an optical action, or a combination of these actions.

なお、本明細書中では「電気光学装置」を説明の便宜上、必要に応じて表示装置(表示パネル)や応用製品などの言葉で使い分けることとする。   In the present specification, for convenience of explanation, the term “electro-optical device” is used as appropriate for a display device (display panel), an applied product, or the like.

また、本願明細書に参考的に記載された発明の構成は、同一基板上に配置された画素マトリクス回路とロジック回路とを有する電気光学装置を作製するにあたって、前記画素マトリクス回路が占有する領域内に前記ロジック回路の一部または全部を配置することを特徴とする。 In addition, the configuration of the invention described in the specification of the present application has a configuration in which the pixel matrix circuit occupies an electro-optical device having a pixel matrix circuit and a logic circuit arranged on the same substrate. A part or all of the logic circuit is arranged in the above.

また、本願明細書に参考的に記載された他の発明の構成は、同一基板上に画素マトリクス回路とロジック回路とを有したアクティブマトリクス基板を形成する工程と、前記アクティブマトリクス基板上に液晶層を保持する工程と、を少なくとも有し、前記画素マトリクス回路が占有する領域内に前記ロジック回路の一部または全部を配置することを特徴とする。 In addition, another configuration of the invention described by reference in the present specification includes a step of forming an active matrix substrate having a pixel matrix circuit and a logic circuit on the same substrate, and a liquid crystal layer on the active matrix substrate. And holding at least a part of the logic circuit in a region occupied by the pixel matrix circuit.

本発明では、ブラックマトリクスは、画素電極とそれに隣接する画素電極との間に埋め込まれると同時に画素電極の端部(特に角部)を覆う様にして設けられており、加えて層間絶縁膜に形成された溝にも埋め込まれている。
その結果、本発明では、ブラックマトリクスは画素電極とそれに隣接する画素電極と間で充分な量が適切に配置されており、十分な遮光性を持たせることができる。
なお、本明細書に参考的に開示されている発明を実施することで、画素マトリクス回路とロジック回路とを同一の領域に重複して配置することが可能となる。即ち、ロジック回路の占有面積に制限されることがないので、ガラス基板のサイズを最大限に活用して広い画像表示領域(画素マトリクス回路)を確保することができる。
In the present invention, the black matrix is provided so as to be buried between the pixel electrode and the pixel electrode adjacent to the pixel electrode and at the same time to cover the end portion (particularly, the corner portion) of the pixel electrode. It is also embedded in the formed groove.
As a result, in the present invention, a sufficient amount of the black matrix is appropriately disposed between the pixel electrode and the pixel electrode adjacent thereto, so that sufficient blackness can be provided.
Note that by carrying out the invention that are informative disclosed herein, it is possible to arranged overlapping the pixel matrix circuit and the logic circuit in the same area. That is, since the area occupied by the logic circuit is not limited, a large image display area (pixel matrix circuit) can be secured by making the most of the size of the glass substrate.

また、ロジック回路を配置可能な領域が実質的には大幅に広がることになるので、電気光学装置の設計の自由度が広がり、極めて高性能な電気光学装置を実現することが可能である。   In addition, since the area where the logic circuit can be arranged is substantially widened, the degree of freedom in designing the electro-optical device is widened, and an extremely high-performance electro-optical device can be realized.

1枚のガラス基板101上に画素マトリクス回路とロジック回路(駆動回路やコントロール回路を含む)とを集積化するアクティブマトリクス型の電気光学装置を構成するに際し、画素マトリクス回路とロジック回路とを重複させて配置する構成とする。   In constructing an active matrix type electro-optical device in which a pixel matrix circuit and a logic circuit (including a drive circuit and a control circuit) are integrated on a single glass substrate 101, the pixel matrix circuit and the logic circuit are overlapped. To be arranged.

この構成はバックライト等の光路(開口部)を確保する必要のある透過型電気光学装置では成しえない構成である。なぜならば、透過型電気光学装置の画素マトリクス回路はその殆どの領域が開口部であり、画素マトリクス回路内において透過光量を落とさずにロジック回路を構成するのは不可能だからである。   This configuration is not possible with a transmissive electro-optical device that requires an optical path (opening) such as a backlight. This is because the pixel matrix circuit of the transmissive electro-optical device has almost all openings, and it is impossible to configure a logic circuit without reducing the amount of transmitted light in the pixel matrix circuit.

従って、本発明及び本願明細書に参考的に記載された発明は光路を確保する必要のない反射型電気光学装置において実施可能な技術であると言える。具体的には、反射板となる画素電極の下方(裏側)にロジック回路を構成しようとするものである。 Accordingly, it can be said that the present invention and the invention described in this specification by reference are technologies that can be implemented in a reflective electro-optical device that does not require an optical path. Specifically, a logic circuit is to be configured below (on the back side) of the pixel electrode serving as a reflector.

図2(A)において、接続配線146〜150は回路TFT(第1、第2・・・第Nの回路TFT)を相互に接続させ、A/Dコンバータ回路やメモリ回路等を構成するための配線である。この時点でロジック回路は完成する。   In FIG. 2A, connection wirings 146 to 150 connect circuit TFTs (first, second,... Nth circuit TFTs) to each other to form an A / D converter circuit, a memory circuit, or the like. Wiring. At this point, the logic circuit is complete.

さらに、第1および第2の画素TFTにおけるデータ信号の入出力に用いられるデータ配線152〜155が配置される。なお、データ配線153、155は後の画素電極160、161への取り出し電極とも言える。   Further, data wirings 152 to 155 used for inputting / outputting data signals in the first and second pixel TFTs are arranged. Note that the data wirings 153 and 155 can be said to be extraction electrodes to the pixel electrodes 160 and 161 later.

画素電極160、161はその表面を鏡面状態としておくことで、入射光を反射する反射板としての機能を持たせることができる。また、必要に応じて、画素電極160、161の上方にミラーとなる反射膜を設ける構成としても良い。   The pixel electrodes 160 and 161 can be provided with a function as a reflecting plate that reflects incident light by setting the surface of the pixel electrodes 160 and 161 to a mirror surface state. In addition, a reflective film that serves as a mirror may be provided above the pixel electrodes 160 and 161 as necessary.

以上の様な構造とすると、図5に示される様に、画素マトリクス回路502を構成する複数の画素領域に対してロジック回路503や504を組み込むことが可能となる。   With the above structure, the logic circuits 503 and 504 can be incorporated into a plurality of pixel regions constituting the pixel matrix circuit 502 as shown in FIG.

以上の構成で示される本発明及び参考的に記載された発明について、以下に記載する例でもって詳細な説明を行なうこととする。 The present invention shown in the above configuration and the invention described for reference will be described in detail with the examples described below.

[参考例1]
以下に6例を示すが、そのうち1例のみが実施例であり、他は参考例である。
まず、参考的に記載する発明の構造を有するアクティブマトリクス基板の作製工程を図1、図2を用いて説明する。なお、本例は参考例の一例(以下、参考例1という)を示すものであり、記載される数値等の具体的な条件は作製者が適宜決定すれば良いものである。
[Reference Example 1]
Six examples are shown below, but only one of them is an example, and the other is a reference example.
First, a manufacturing process of an active matrix substrate having the structure of the invention described for reference will be described with reference to FIGS. In addition, this example shows an example of a reference example (hereinafter referred to as Reference Example 1 ), and specific conditions such as a numerical value to be described may be appropriately determined by a manufacturer.

まず、絶縁表面を有する基板101を準備する。本参考例では基板101として酸化珪素膜を堆積したガラス基板を用いる。ガラス基板の代わりに石英基板を用いても良い。 First, the substrate 101 having an insulating surface is prepared. In this reference example, a glass substrate on which a silicon oxide film is deposited is used as the substrate 101. A quartz substrate may be used instead of the glass substrate.

次に、図示しない非晶質珪素膜を500 Åの厚さに成膜し、適当な結晶化技術を利用して結晶性珪素膜に変成する。結晶化は加熱処理またはレーザー処理あるいは両処理を併用して行えば良い。加熱処理による場合の結晶化温度は、ガラス基板(または石英基板)の耐熱性温度を考慮する必要がある   Next, an amorphous silicon film (not shown) is formed to a thickness of 500 mm, and is transformed into a crystalline silicon film using an appropriate crystallization technique. Crystallization may be performed by heat treatment, laser treatment, or a combination of both treatments. It is necessary to consider the heat resistance temperature of the glass substrate (or quartz substrate) for the crystallization temperature in the case of heat treatment.

図示しない結晶性珪素膜を得たら、パターニングを施して活性層102〜105を形成する。活性層102は第1の画素TFTを構成する活性層であり、活性層105は第2の画素TFTを構成する活性層である。   When a crystalline silicon film (not shown) is obtained, patterning is performed to form active layers 102 to 105. The active layer 102 is an active layer constituting the first pixel TFT, and the active layer 105 is an active layer constituting the second pixel TFT.

また、第1、第2の画素TFT(両方ともPチャネル型TFTとする)の間には、第1〜第Nの回路TFT(途中の回路TFTは省略する)が配置される。なお、本参考例において第1の回路TFTはNチャネル型、第Nの回路TFTはPチャネル型とする。 Between the first and second pixel TFTs (both are P-channel TFTs), the first to Nth circuit TFTs (the circuit TFTs in the middle are omitted) are arranged. In this reference example, the first circuit TFT is an N-channel type, and the N-th circuit TFT is a P-channel type.

また、第Nの回路TFTとしたのは、どの様なロジック回路を構成するかで必要な回路TFTの数が変化するからである。即ち、実際にはガラス基板101上に百数十万から数百万個以上もの画素TFTがマトリクス状に配置され、その間を縫って回路TFTがロジック回路を構成する。   The Nth circuit TFT is used because the number of necessary circuit TFTs changes depending on what kind of logic circuit is configured. That is, hundreds of thousands to millions of pixel TFTs are actually arranged in a matrix on the glass substrate 101, and the circuit TFTs constitute a logic circuit by sewing between them.

勿論、第1の回路TFTと第Nの回路TFTは必ずしも同一構造とはならない。本参考例では基本的に同一構造として説明を進めるが、チャネル長の違いやオフセット領域の有無など、ロジック回路の設計の都合によって適宜構造が変化することは言うまでもない。 Of course, the first circuit TFT and the Nth circuit TFT do not necessarily have the same structure. In this reference example, the description is basically made on the same structure, but it goes without saying that the structure is appropriately changed depending on the design of the logic circuit, such as a difference in channel length and the presence or absence of an offset region.

次に、活性層102〜105が形成されたらゲイト絶縁膜106を1200Åの厚さに成膜する。ゲイト絶縁膜106としては、プラズマCVD法や減圧熱CVD法で成膜した酸化珪素膜を用いればよい。勿論、熱酸化法を用いて形成することも可能である。   Next, when the active layers 102 to 105 are formed, a gate insulating film 106 is formed to a thickness of 1200 mm. As the gate insulating film 106, a silicon oxide film formed by a plasma CVD method or a low pressure thermal CVD method may be used. Of course, it can also be formed using a thermal oxidation method.

次に、ゲイト絶縁膜106上にアルミニウムを主成分とするパターン107〜110を形成する。本参考例では、パターン107〜110の材料として0.2wt%のスカンジウムを含有した4000Å厚のアルミニウム膜を用いる。スカンジウムはアルミニウム膜に発生するヒロックやウィスカーを防止する効果がある。 Next, patterns 107 to 110 containing aluminum as a main component are formed on the gate insulating film 106. In this reference example, a 4000-thick aluminum film containing 0.2 wt% scandium is used as the material of the patterns 107 to 110. Scandium has the effect of preventing hillocks and whiskers generated in the aluminum film.

アルミニウム膜のパターン107〜110は、後のゲイト電極およびゲイト配線の原型となるものである。アルミニウム膜以外にもタンタル、ニオブ、モリブデン等の金属材料を用いることができる。また、導電性を付与した結晶性珪素膜(ポリシリコン膜)を利用しても良い。   The aluminum film patterns 107 to 110 serve as a prototype of the later gate electrode and gate wiring. In addition to the aluminum film, a metal material such as tantalum, niobium, or molybdenum can be used. Alternatively, a crystalline silicon film (polysilicon film) imparted with conductivity may be used.

こうして図1(A)の状態が得られる(アルミニウム膜のパターン107〜110上には図示しないレジストマスクが残存している)。この状態が得られたら、電解溶液として3%のシュウ酸水溶液を用いた陽極酸化処理を行い、多孔質状の陽極酸化膜111〜114を形成する。本参考例では化成電流2〜3mA、到達電圧8Vに調節して0.7 μmの厚さに成長させる。 In this way, the state of FIG. 1A is obtained (a resist mask not shown remains on the aluminum film patterns 107 to 110). When this state is obtained, anodization using a 3% oxalic acid aqueous solution as the electrolytic solution is performed to form porous anodic oxide films 111-114. In this reference example, the film is grown to a thickness of 0.7 μm by adjusting the formation current to 2 to 3 mA and the ultimate voltage of 8V.

なお、この時陽極酸化反応は基板に対して平行な方向に進行する。これは、アルミニウム膜のパターン107〜110の上面に図示しないレジストマスクが存在したままなので、そこでは陽極酸化反応は進行しないからである。   At this time, the anodic oxidation reaction proceeds in a direction parallel to the substrate. This is because a resist mask (not shown) still exists on the upper surfaces of the aluminum film patterns 107 to 110, and the anodic oxidation reaction does not proceed there.

さらに、専用の剥離液でレジストマスクを除去した後、再度陽極酸化処理を行い、1000Å厚の緻密で強固な陽極酸化膜115〜118を形成する。この時、電解溶液は3%の酒石酸のエチレングリコール溶液をアンモニア水で中和して、PH=6.92に調節したものを用いる。また、化成電流5〜6mA、到達電圧100Vで処理を行う。   Further, after removing the resist mask with a dedicated stripping solution, anodization is performed again to form dense and strong anodic oxide films 115 to 118 having a thickness of 1000 mm. At this time, an electrolytic solution obtained by neutralizing an ethylene glycol solution of 3% tartaric acid with aqueous ammonia and adjusting the pH to 6.92 is used. Further, processing is performed at a formation current of 5 to 6 mA and an ultimate voltage of 100V.

この陽極酸化膜115〜118は、多孔質状の陽極酸化膜111〜114の中に電解溶液が侵入するので、図1(B)に示す様な状態で形成される。また、同時に第1、第2の画素TFTおよび第1、第Nの回路TFTを制御するゲイト電極119〜122が画定する。(図1(B))   Since the electrolytic solution penetrates into the porous anodic oxide films 111 to 114, the anodic oxide films 115 to 118 are formed as shown in FIG. At the same time, gate electrodes 119 to 122 for controlling the first and second pixel TFTs and the first and Nth circuit TFTs are defined. (Fig. 1 (B))

また、陽極酸化膜115〜118は、緻密かつ強固であるため、ドーピング工程などの後工程で生じるダメージや加熱工程の熱からゲイト電極119〜122を保護する役割を持つ。   In addition, since the anodic oxide films 115 to 118 are dense and strong, they have a role of protecting the gate electrodes 119 to 122 from damage caused in a subsequent process such as a doping process or heat of a heating process.

図1(B)の状態が得られたら、ゲイト電極および多孔質状の陽極酸化膜をマスクとしてゲイト絶縁膜106の一部をドライエッチング法により自己整合的にエッチング除去する。この工程によりゲイト絶縁膜106はゲイト電極および多孔質状の陽極酸化膜の下にのみ残存する状態となる。   When the state of FIG. 1B is obtained, a part of the gate insulating film 106 is etched and removed in a self-aligning manner by a dry etching method using the gate electrode and the porous anodic oxide film as a mask. By this step, the gate insulating film 106 remains only under the gate electrode and the porous anodic oxide film.

次に、多孔質状の陽極酸化膜111〜114を除去し、Pチャネル型TFTとなる領域(第1、第2の画素TFTおよび第Nの回路TFTとなる領域)をレジストマスク123で覆う。   Next, the porous anodic oxide films 111 to 114 are removed, and regions that become P-channel TFTs (regions that become first and second pixel TFTs and Nth circuit TFTs) are covered with a resist mask 123.

次に、イオン注入法を用いて活性層103に対してN型を付与するP(リン)イオンを注入する。この際、イオン注入の加速電圧が80kV程度と高いので残存したゲイト絶縁膜106を通り越して全てのPイオンが活性層103に添加される。   Next, P (phosphorus) ions imparting N-type are implanted into the active layer 103 using an ion implantation method. At this time, since the acceleration voltage of ion implantation is as high as about 80 kV, all the P ions are added to the active layer 103 through the remaining gate insulating film 106.

次いで、加速電圧を10kV程度に落として2度目のイオン注入を行う。このイオン注入では加速電圧が低いので、ゲイト絶縁膜106の残存した領域下にはPイオンが添加されない。   Next, the acceleration voltage is lowered to about 10 kV, and a second ion implantation is performed. Since the acceleration voltage is low in this ion implantation, P ions are not added under the region where the gate insulating film 106 remains.

この様な2度のPイオン注入によって、第1の回路TFTのソース領域124、ドレイン領域125が形成される。なお、ゲイト絶縁膜106を通してPイオンが添加された領域には、ソース/ドレイン領域よりも低濃度のPイオンが添加された低濃度不純物領域126、127が形成される。   By such two P ion implantations, the source region 124 and the drain region 125 of the first circuit TFT are formed. In the region where P ions are added through the gate insulating film 106, low concentration impurity regions 126, 127 to which P ions having a lower concentration than the source / drain regions are added are formed.

特に、ドレイン領域125に近い側に形成された低濃度不純物領域127はLDD(ライト・ドープ・ドレイン)領域と呼ばれ、オフ電流やリーク電流等を効果的に抑制する効果を有している。   In particular, the low-concentration impurity region 127 formed on the side close to the drain region 125 is called an LDD (lightly doped drain) region, and has an effect of effectively suppressing off current, leakage current, and the like.

また、ゲイト電極120の直下はPイオンが添加されない真性または実質的に真性なチャネル形成領域128となる。なお、厳密にはチャネル形成領域128の両端、即ち陽極酸化膜116の直下はゲイト電圧が印加されないオフセット領域として機能する。   In addition, an intrinsic or substantially intrinsic channel formation region 128 to which no P ions are added is directly below the gate electrode 120. Strictly speaking, both ends of the channel formation region 128, that is, immediately below the anodic oxide film 116 function as offset regions to which no gate voltage is applied.

こうして図1(C)に示す状態が得られる。次に、レジストマスク123を除去した後、Nチャネル型TFTとなる領域をレジストマスク129で覆う。そして、P型を付与する不純物元素であるB(ボロン)イオンを活性層102、104、105に対して添加する。   In this way, the state shown in FIG. Next, after removing the resist mask 123, a region to be an N-channel TFT is covered with a resist mask 129. Then, B (boron) ions, which are impurity elements imparting P-type, are added to the active layers 102, 104, and 105.

この場合も、先のNチャネル型TFTの場合と同様に、1度目のイオン注入は加速電圧を高くし、2度目は弱く調節する。このBイオンの注入工程により、第1、第2の画素TFTのソース領域130、131、ドレイン領域132、133、低濃度不純物領域134〜137、チャネル形成領域138、139が形成される。また、第Nの回路TFTのソース領域140、ドレイン領域141、低濃度不純物領域142、143、チャネル形成領域144が形成される。   Also in this case, as in the case of the previous N-channel TFT, the first ion implantation adjusts the acceleration voltage higher and the second ion implantation weakly. By this B ion implantation process, source regions 130 and 131, drain regions 132 and 133, low-concentration impurity regions 134 to 137, and channel formation regions 138 and 139 of the first and second pixel TFTs are formed. Further, a source region 140, a drain region 141, low-concentration impurity regions 142 and 143, and a channel formation region 144 of the Nth circuit TFT are formed.

以上の様にして、図1(D)に示す配置でNチャネル型TFTおよびPチャネル型TFTとが別々に形成される。なお、本参考例は一例であるのでNチャネル型TFTおよびPチャネル型TFTの作製方法は、上記手段以外の方法を用いても構わない。 As described above, an N-channel TFT and a P-channel TFT are separately formed with the arrangement shown in FIG. Note that since this reference example is an example, a method other than the above method may be used as a method for manufacturing the N-channel TFT and the P-channel TFT.

次に、活性層に添加された不純物元素を加熱処理またはレーザー処理あるいは両者を併用した手段により活性化する。さらに、活性化と同時に、イオン注入により損傷を受けた活性層の結晶性が改善される。   Next, the impurity element added to the active layer is activated by means of heat treatment, laser treatment, or a combination of both. Furthermore, simultaneously with activation, the crystallinity of the active layer damaged by ion implantation is improved.

次に、レジストマスク129を除去した後、第1の層間絶縁膜145を5000Åの厚さに成膜する。第1の層間絶縁膜145としては、酸化珪素膜や窒化珪素膜またはそれらの積層膜を用いれば良い。   Next, after removing the resist mask 129, a first interlayer insulating film 145 is formed to a thickness of 5000 mm. As the first interlayer insulating film 145, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a stacked film thereof may be used.

次に、第1の層間絶縁膜145を成膜したら、コンタクトホールを形成して回路TFTの接続配線146〜150を形成する。接続配線146〜150は回路TFT相互を接続するための配線であり、第1〜第Nまでの各回路TFTは相互に接続されてロジック回路を構成する。この状態で、第1〜第Nの回路TFTは完成する。   Next, when the first interlayer insulating film 145 is formed, contact holes are formed to form connection wirings 146 to 150 of the circuit TFT. The connection wirings 146 to 150 are wirings for connecting the circuit TFTs, and the first to Nth circuit TFTs are connected to each other to constitute a logic circuit. In this state, the first to Nth circuit TFTs are completed.

こうして図2(A)の状態が得られる。図2(A)の状態が得られたら、第2の層間絶縁膜151を1μmの厚さに成膜する。第2の層間絶縁膜151としては透過性有機樹脂材料であるポリイミドを用いる。ポリイミドはスピン法により容易に膜厚を稼ぐことが可能であり、平坦性に優れるといった特徴を有している。また、比誘電率が小さいので寄生容量を低減できる。   In this way, the state of FIG. When the state of FIG. 2A is obtained, a second interlayer insulating film 151 is formed to a thickness of 1 μm. As the second interlayer insulating film 151, polyimide which is a transparent organic resin material is used. Polyimide has a feature that it can easily increase the film thickness by a spin method and has excellent flatness. Moreover, since the relative permittivity is small, the parasitic capacitance can be reduced.

次に、第1、第2の画素TFTと接続するデータ配線152〜155を形成する。この際、ソース領域130、131と接続するデータ配線152、154は駆動回路からのデータ信号を伝達する配線であり、ドレイン領域132、133と接続するデータ配線153、155は後に形成される画素電極とTFTを接続するためのパイプ配線として機能する。   Next, data wirings 152 to 155 connected to the first and second pixel TFTs are formed. At this time, the data lines 152 and 154 connected to the source regions 130 and 131 are lines for transmitting data signals from the driving circuit, and the data lines 153 and 155 connected to the drain regions 132 and 133 are pixel electrodes to be formed later. And function as pipe wiring for connecting the TFT.

さらに、データ配線152〜155を形成した後、第3の層間絶縁膜156を5000Åの厚さに成膜する。本参考例では第3の層間絶縁膜156もポリイミドを用いる。(図2(B)) Further, after the data wirings 152 to 155 are formed, a third interlayer insulating film 156 is formed to a thickness of 5000 mm. In this reference example, the third interlayer insulating film 156 is also made of polyimide. (Fig. 2 (B))

次に、光を吸収する様な機能を有する材料を利用してブラックマトリクス157、158を形成する。本参考例では黒色顔料を分散させた樹脂材料を用いるが、窒化チタンなどを用いることもできる。また、樹脂材料としてはアクリル系材料、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアミド等を用いれば良い。 Next, the black matrices 157 and 158 are formed using a material having a function of absorbing light. In this reference example, a resin material in which a black pigment is dispersed is used, but titanium nitride or the like can also be used. As the resin material, an acrylic material, polyimide, polyimide amide, polyamide, or the like may be used.

ブラックマトリクス157、158を形成したら、その上に第4の層間絶縁膜159としてポリイミド膜を3000Åの厚さに成膜する。第4の層間絶縁膜159としては酸化珪素膜や窒化珪素膜等の珪化膜を用いても良い。   After the black matrices 157 and 158 are formed, a polyimide film is formed as a fourth interlayer insulating film 159 to a thickness of 3000 mm thereon. As the fourth interlayer insulating film 159, a silicide film such as a silicon oxide film or a silicon nitride film may be used.

ただし、第4の層間絶縁膜159の上に形成する画素電極(または反射板)は正確に光を反射する様に十分に平坦化された面上に形成する必要がある。従って、第4の層間絶縁膜159は十分な平坦性を得られる様に注意することが重要であると言える。   However, the pixel electrode (or the reflector) formed on the fourth interlayer insulating film 159 needs to be formed on a sufficiently flat surface so as to accurately reflect light. Therefore, it can be said that it is important to pay attention so that the fourth interlayer insulating film 159 can obtain sufficient flatness.

そして、第4の層間絶縁膜159上に画素電極160、161を形成する。画素電極160、161は金属材料であれば良いのだが、全面にわたって均一な電界を形成するためには低抵抗のアルミニウムを主成分とする材料が好ましい。また、効果的に入射光を反射することができる様に、画素電極160、161の表面(光反射面)は鏡面状態となる様にしておくことが望ましい。   Then, pixel electrodes 160 and 161 are formed on the fourth interlayer insulating film 159. The pixel electrodes 160 and 161 may be made of a metal material, but in order to form a uniform electric field over the entire surface, a material mainly composed of low resistance aluminum is preferable. Further, it is desirable that the surfaces (light reflecting surfaces) of the pixel electrodes 160 and 161 are in a mirror state so that incident light can be effectively reflected.

図2(C)に示される様に、画素電極160、161はその隙間にブラックマトリクス157、158が配置される様なパターンに形成される。また、図2(C)に明らかな様に、画素電極160の下方には第1〜第Nの回路TFTが配置され、ロジック回路を構成することができる。   As shown in FIG. 2C, the pixel electrodes 160 and 161 are formed in a pattern in which black matrices 157 and 158 are arranged in the gaps. As is apparent from FIG. 2C, the first to Nth circuit TFTs are arranged below the pixel electrode 160, and a logic circuit can be configured.

画素電極160、161の上には通常は保護膜を設けて画素電極160、161の劣化等を防ぐ。また、画素電極160、161に反射板としての機能を持たせられない様な場合には、別途、反射板として金属薄膜を設ける様なことも可能である。   Usually, a protective film is provided on the pixel electrodes 160 and 161 to prevent the pixel electrodes 160 and 161 from being deteriorated. Further, when the pixel electrodes 160 and 161 cannot be provided with a function as a reflection plate, a metal thin film can be separately provided as the reflection plate.

以上の様にして、図2(C)に示される様なアクティブマトリクス基板を作製することができる。なお、本参考例はプレーナ型トランジスタを作製する例を示しているが、スタガ型や逆スタガ型など他の構造のTFTにおいても実施することは容易である。 As described above, an active matrix substrate as shown in FIG. 2C can be manufactured. Incidentally, this reference example is shown an example of manufacturing a planar type transistor, it is easy to implement even in TFT of staggered TFT or an inverted staggered such other structures.

また、本参考例で作製したアクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶を挟持した構成とすればアクティブマトリクス型の液晶表示装置となる。また、液晶層の代わりに発光層としてEL材料を挟持すればアクティブマトリクス型のEL表示装置となる。また、フォトクロミック色素、顔料、電解質を含有した溶液を挟持すればアクティブマトリクス型のEC表示装置となる。 Further, when a liquid crystal is sandwiched between an active matrix substrate manufactured in this reference example and a counter substrate, an active matrix liquid crystal display device is obtained. Further, when an EL material is sandwiched as a light emitting layer instead of a liquid crystal layer, an active matrix EL display device is obtained. An active matrix EC display device can be obtained by sandwiching a solution containing a photochromic dye, a pigment, and an electrolyte.

液晶表示装置としては、例えばホスト液晶に二色性色素を混入したゲストホスト方式の液晶表示装置を作製することができる。なお、セル組み工程は公知の方法によれば良いのでここでの説明は省略する。ゲストホスト方式の中でもPCGH(Phase change guest host )モードと呼ばれるものは、偏光子が不要なことから高いコントラストと明るい表示が実現できる。   As the liquid crystal display device, for example, a guest-host type liquid crystal display device in which a dichroic dye is mixed in a host liquid crystal can be manufactured. Since the cell assembling process may be performed by a known method, description thereof is omitted here. Among guest host systems, what is called a PCGH (Phase change guest host) mode can realize high contrast and bright display because a polarizer is not required.

また、ゲストホスト方式以外にもECB(電界制御複屈折)モードやPDLC(ポリマ分散型)モードなどを用いることが可能である。これらの方式はカラーフィルターまたは偏光子が不要であることから、光損失に弱い反射型液晶表示装置にとって極めて有効である。また、PDLCモードの場合、アクティブマトリクス基板のみであっても液晶パネルを構成することができる。   In addition to the guest-host method, an ECB (electric field control birefringence) mode, a PDLC (polymer dispersion type) mode, or the like can be used. Since these methods do not require a color filter or a polarizer, they are extremely effective for a reflective liquid crystal display device that is vulnerable to light loss. In the case of the PDLC mode, a liquid crystal panel can be configured even with only an active matrix substrate.

また、本発明を利用して電気光学装置を構成する場合、アクティブマトリクス基板および対向基板はガラスもしくは石英基板を用いることが好ましい。アクティブマトリクス基板を作製するに際してシリコンウェハー等を用いると、電気光学装置を構成した後に応力などの影響を受けて反りを生じたり、最悪の場合は破損に至る可能性があるからである。   When an electro-optical device is configured using the present invention, it is preferable to use a glass or quartz substrate for the active matrix substrate and the counter substrate. This is because, when a silicon wafer or the like is used in manufacturing the active matrix substrate, there is a possibility that the electro-optical device may be warped due to the influence of stress after the electro-optical device is constructed, or in the worst case, it may be damaged.

ところで、本願明細書に参考的に記載した発明の最も大きな特徴は、図2(C)に示される様に、画素電極の下方に回路TFTが形成されている点である。この構成は、光を透過する透過型電気光学装置では成しえなかった構成である。 By the way, the greatest feature of the invention described in the present specification by reference is that a circuit TFT is formed below the pixel electrode as shown in FIG. This configuration is not possible with a transmission type electro-optical device that transmits light.

即ち、反射型または発光型の電気光学装置の場合、透過型電気光学装置では光路となるため空けておかなければならなかった画素電極の下方の領域を、駆動回路やコントロール回路等のロジック回路を構築可能な領域として活用することができるのである。   That is, in the case of a reflection type or light emission type electro-optical device, an area under the pixel electrode that had to be vacated because it becomes an optical path in the transmission type electro-optical device, a logic circuit such as a drive circuit or a control circuit is provided. It can be used as an area that can be constructed.

従って、本願明細書に参考的に記載した発明を実施することで、従来は画素マトリクス回路の周辺領域に配置することを余儀なくされた駆動回路やコントロール回路を画素マトリクス回路を配置する領域内に組み込み、ガラス基板のサイズを最大限に活用して画素マトリクス回路、即ち画像表示領域を広げることが可能である。 Therefore, by implementing the invention described in the present specification by reference, a driving circuit and a control circuit that have been conventionally arranged in the peripheral region of the pixel matrix circuit are incorporated in the region where the pixel matrix circuit is arranged. The pixel matrix circuit, that is, the image display area can be expanded by making the best use of the size of the glass substrate.

近年においては透過型電気光学装置の開口率が徐々に高くなってきているが、本願明細書に参考的に記載された発明に置き換えてみれば、ロジック回路を構成するための空き領域が増えてきていることに他ならない。特に、今後半導体素子の微細化が急速に進むにつれてこの傾向は益々強まり、該発明の重要性は一層高まるものと考える。 In recent years, the aperture ratio of a transmissive electro-optical device has been gradually increased. However, if the invention is replaced with the invention described in the present specification as a reference, the vacant area for configuring a logic circuit will increase. It is none other than that. In particular, as the miniaturization of semiconductor elements proceeds rapidly in the future, this tendency will become stronger and the importance of the present invention will further increase.

なお、本願明細書に参考的に記載された発明の基本的な構成から明らかな様に、発明は電気光学装置の設計者や作製者の必要に応じて如何なる工夫も可能である。即ち、「画素マトリクス回路を配置する領域内にロジック回路を構成する」という基本コンセプトが重要であって、どの様なロジック回路を配置するかは設計者が適宜決定すれば良い。 Incidentally, as herein obvious from the basic configuration of a reference to the described invention, the invention provides any contrivance is also possible according to the needs of the designer and fabricators of the electro-optical device. In other words, the basic concept of “constructing a logic circuit in an area where a pixel matrix circuit is arranged” is important, and the designer may determine what kind of logic circuit is arranged as appropriate.

ここで、本参考例に従って作製した電気光学装置の構成を図5を用いて説明する。図5において、501はガラス基板であり、502は画素マトリクス回路を表している。 Here, the configuration of an electro-optical device manufactured according to this reference example will be described with reference to FIG. In FIG. 5, reference numeral 501 denotes a glass substrate, and 502 denotes a pixel matrix circuit.

画素マトリクス回路502の一部分を拡大して見ると、画素領域の中にロジック回路503、504が組み込まれた構成となっている。   When a part of the pixel matrix circuit 502 is enlarged, the logic circuits 503 and 504 are incorporated in the pixel region.

なお、図5では一つの画素領域内に2つのロジック回路504、505が組み込まれた構成となっているがこれは一例にすぎない。他の画素領域との間を相互に引回し配線で接続して、複数の画素領域にわたって一つの機能回路を構成することも可能である。   In FIG. 5, two logic circuits 504 and 505 are incorporated in one pixel region. However, this is only an example. It is also possible to configure one functional circuit over a plurality of pixel regions by connecting the other pixel regions with each other by wiring.

さらに、ロジック回路504を拡大して見ると、505で示される様な回路が構成されている。例えば、505で示される回路の内、左側はCMOS回路であり、右側はNAND回路(またはNOR回路)である。   Further, when the logic circuit 504 is enlarged, a circuit as indicated by 505 is configured. For example, among the circuits indicated by 505, the left side is a CMOS circuit, and the right side is a NAND circuit (or NOR circuit).

以上の様な構成とすることでロジック回路を画素マトリクス回路内の組み込むことが可能である。即ち、図6の様にガラス基板501のサイズを最大限に活用して画素マトリクス回路502を構成できる。   With the above structure, the logic circuit can be incorporated in the pixel matrix circuit. That is, the pixel matrix circuit 502 can be configured by utilizing the size of the glass substrate 501 to the maximum as shown in FIG.

本発明及び本願明細書に参考的に記載された発明を実施する対象となる反射型電気光学装置では画素マトリクス回路がそのまま画像表示領域となるので、ロジック回路を配置する位置に制限されることなく大画面表示を行うことが可能となる。 In the reflection type electro-optical device to which the present invention and the invention described in the specification of the present application are applied, the pixel matrix circuit becomes an image display area as it is, and thus the position of the logic circuit is not limited. Large screen display can be performed.

[参考例2]
本例は参考例(以下参考例2という)であり、本願明細書に参考的に記載した発明を利用した場合の回路設計上の有意性を説明する。発明の特徴は画素マトリクス回路とロジック回路とをガラス基板(または石英基板)上の同じ領域に配置することが可能な点にある。
[Reference Example 2]
This example is a reference example (hereinafter referred to as reference example 2), and the significance of the circuit design when the invention described in the present specification as a reference is used will be described. Feature lies in that is capable of arranging the pixel matrix circuit and the logic circuit on the same area on the glass substrate (or quartz substrate) of the invention.

図6(A)に示す図は、前記参考的に記載した発明の一例である。ガラス基板601上には参考例1の作製工程に従って駆動回路602とコントロール回路603とが配置されている(正確に言うと、602は駆動回路を配置可能な領域、603はコントロール回路を配置可能な領域である)。 The diagram shown in FIG. 6A is an example of the above-described reference invention. A driving circuit 602 and a control circuit 603 are arranged on the glass substrate 601 in accordance with the manufacturing process of Reference Example 1 (to be exact, 602 is an area where a driving circuit can be arranged, and 603 can be arranged a control circuit. Area).

そして、駆動回路602やコントロール回路603等で構成されるロジック回路と画素マトリクス回路604とは配置領域を共有した構成となっている。実際には、画素マトリクス回路604を構成する画素TFTと回路TFTとが同一層に形成され、画素TFTに接続した画素電極が回路TFTを覆う様な構造となっている(図2(C)参照)。   The logic circuit configured by the drive circuit 602, the control circuit 603, and the like and the pixel matrix circuit 604 are configured to share the arrangement area. Actually, the pixel TFT and the circuit TFT constituting the pixel matrix circuit 604 are formed in the same layer, and the pixel electrode connected to the pixel TFT covers the circuit TFT (see FIG. 2C). ).

従って、図6(A)ではロジック回路の内、画素マトリクス回路604に重複する領域を点線で示す様にしている。なぜならば、図6(A)に示す様なアクティブマトリクス基板を上面から見た場合、画素電極が見えるだけで下に配置されるロジック回路は見えないからである。   Accordingly, in FIG. 6A, a region overlapping with the pixel matrix circuit 604 in the logic circuit is indicated by a dotted line. This is because, when the active matrix substrate as shown in FIG. 6A is viewed from the top, only the pixel electrodes can be seen but the logic circuit disposed below cannot be seen.

図6(A)の場合、画素マトリクス回路604の中央に垂直走査用駆動回路(T字型駆動回路602の縦の部分)が配置されることになる。信号の走査方式は特に限定されるものではなく、通常の方式以外にも、例えば垂直走査用駆動回路を中心にして基板の左右でゲイト信号の伝達系統を分けることもできる。   In the case of FIG. 6A, a vertical scanning drive circuit (vertical portion of the T-shaped drive circuit 602) is arranged at the center of the pixel matrix circuit 604. The signal scanning method is not particularly limited. In addition to the normal method, for example, the gate signal transmission system can be divided on the left and right sides of the substrate with the vertical scanning driving circuit as the center.

次に、図6(B)に示すのは、前記参考的に記載した発明の別の参考例である。図6(B)に示す様に、駆動回路605をガラス基板601の端に設け、中央の空きスペースにコントロール回路606〜608を配置する構成もできる。 Next, FIG. 6B shows another reference example of the invention described in reference . As shown in FIG. 6B, a driving circuit 605 can be provided at the end of the glass substrate 601 and the control circuits 606 to 608 can be arranged in a central empty space.

コントロール回路は回路構成が複雑であるため、比較的広い面積を必要とすることが予想される。従って、図6(B)の様な構成はコントロール回路606〜608の設計自由度が高くなり好ましい。   Since the control circuit has a complicated circuit configuration, it is expected to require a relatively large area. Therefore, the configuration as shown in FIG. 6B is preferable because the degree of freedom in design of the control circuits 606 to 608 is increased.

なお、図6(B)において、コントロール回路は606、607、608の3つの領域に分けて記載してあるが、機能ブロック毎に分ける場合を示しただけであって、必ずしも分ける必要はない。   In FIG. 6B, the control circuit is divided into three areas 606, 607, and 608. However, the control circuit is only shown for each functional block, and is not necessarily divided.

また、図6(B)は駆動回路605が画素マトリクス回路604の中に組み込まれた例を示しているが、駆動回路605のみを画素マトリクス回路604の外に出す構成とすることも可能である。こうすることで、コントロール回路606〜608の設計自由度を上げることができる。   6B illustrates an example in which the driver circuit 605 is incorporated in the pixel matrix circuit 604, a structure in which only the driver circuit 605 is provided outside the pixel matrix circuit 604 may be employed. . By doing so, the design freedom of the control circuits 606 to 608 can be increased.

次に、図6(C)に示すのは、前記参考的に記載した発明の別の参考例である。図6(C)に示す様に、駆動回路609を十字型とし、4つの領域に分割された基板上の各領域にコントロール回路610〜613を配置する構成もできる。 Next, FIG. 6C shows another reference example of the invention described in reference . As shown in FIG. 6C, the driving circuit 609 may be formed in a cross shape, and the control circuits 610 to 613 may be arranged in each region on the substrate divided into four regions.

図6(C)に示す構成において、駆動方式は特定されるものではなく、4つの領域をまとめて駆動するのであっても、個々に別系統で駆動するのあっても構わない。場合によっては、1枚の基板上に4つの異なる画面を表示することも可能である。   In the configuration shown in FIG. 6C, the driving method is not specified, and the four regions may be driven together or may be driven individually by different systems. In some cases, four different screens can be displayed on a single substrate.

[参考例3]
本例は参考例(以下参考例3という)であり、本参考例では本願明細書に参考的に記載した発明を実施するにあたって画素領域を有効に活用するための構成についての一例を示す。具体的には画素電極の配置方法について説明する。
[Reference Example 3]
This example is a reference example (hereinafter referred to as reference example 3), and in this reference example, an example of a configuration for effectively utilizing a pixel region in implementing the invention described in this specification by reference is shown. Specifically, a method for arranging the pixel electrodes will be described.

図7(A)において、701〜704は並列に設けられたデータ配線であり、705〜707はデータ線701〜704と直交する様にして並列に設けられたゲイト線である。   7A, reference numerals 701 to 704 denote data wirings provided in parallel, and reference numerals 705 to 707 denote gate lines provided in parallel so as to be orthogonal to the data lines 701 to 704.

そして、ゲイト線705とデータ線701〜704との各交点には画素TFTが接続されており、ゲイト線706、707についても同様に、データ線701〜704との交点に画素TFTが接続されている。   A pixel TFT is connected to each intersection of the gate line 705 and the data lines 701 to 704. Similarly, the gate TFTs of the gate lines 706 and 707 are connected to the intersections of the data lines 701 to 704. Yes.

図7(A)に示す構成では、一つの画素領域(例えば、ゲイト線705、706およびデータ線702、703で囲まれた領域)の中に、二組の画素TFTと画素電極(708、709の点線で表される)が配置されている。   In the structure shown in FIG. 7A, two pixel TFTs and pixel electrodes (708, 709) are formed in one pixel region (for example, a region surrounded by the gate lines 705, 706 and the data lines 702, 703). (Represented by a dotted line).

この様な構成とした場合、従来の様に一つの画素領域に一組の画素TFTおよび画素電極を配置した構成と比べて、一つの画素領域の面積を約2倍に拡大することが可能である。即ち、画素領域内にロジック回路(斜線で示される領域)710を組み込む際に、データ線を乗り越える回数が減るので断線不良等の原因を減じることができる。   With such a configuration, the area of one pixel region can be increased by about two times compared to the conventional configuration in which a set of pixel TFTs and pixel electrodes are arranged in one pixel region. is there. That is, when the logic circuit (area indicated by hatching) 710 is incorporated in the pixel area, the number of times of overcoming the data line is reduced, so that the cause of disconnection failure or the like can be reduced.

また、図7(B)において、711〜714は並列に設けられたデータ配線であり、715〜718はデータ線711〜714と直交する様にして並列に設けられたゲイト線である。   In FIG. 7B, reference numerals 711 to 714 denote data wirings provided in parallel, and reference numerals 715 to 718 denote gate lines provided in parallel so as to be orthogonal to the data lines 711 to 714.

そして、ゲイト線715とデータ線711〜714との各交点には画素TFTが接続されており、ゲイト線716〜718についても同様に、データ線711〜714との交点に画素TFTが接続されている。   A pixel TFT is connected to each intersection of the gate line 715 and the data lines 711 to 714, and similarly, a pixel TFT is connected to the intersection of the data lines 711 to 714 for the gate lines 716 to 718. Yes.

図7(B)に示す構成は、図7(A)と異なり一つの画素領域(例えば、ゲイト線716、717およびデータ線712、713で囲まれた領域)の中に、四組の画素TFTと画素電極(719〜722の点線で表される)が配置されている。   The structure shown in FIG. 7B is different from FIG. 7A in that four pixel TFTs are provided in one pixel area (for example, an area surrounded by the gate lines 716 and 717 and the data lines 712 and 713). And pixel electrodes (represented by dotted lines 719 to 722).

この様な構成とした場合、一つの画素領域をさらに拡大することが可能であり、従来の約4倍に相当する領域を確保することができる。この様な構成はロジック回路723がゲイト線やデータ線を乗り越える回数を大幅に減じることができるので、さらに高い歩留りで電気光学装置を作製することができる。   In the case of such a configuration, it is possible to further enlarge one pixel area, and it is possible to secure an area corresponding to about four times the conventional area. Such a configuration can significantly reduce the number of times that the logic circuit 723 crosses the gate line and the data line, so that an electro-optical device can be manufactured with a higher yield.

[参考例4]
本例は参考例(以下参考例4という)であり、本参考例では本願明細書に参考的に記載した発明を利用して作製した電気光学装置の参考例1とは異なる他の構造の例を示す。なお、概略の構造は参考例1で示した図2(C)と同じであるので、本参考例では図8(A)、(B)について、必要な箇所のみを符号を付して説明することとする。
[Reference Example 4]
This example is a reference example (hereinafter referred to as reference example 4), and in this reference example, an example of another structure different from the reference example 1 of the electro-optical device manufactured using the invention described in the present specification by reference. Indicates. Since the schematic structure is the same as FIG. 2C shown in the reference example 1, in this reference example, only necessary portions will be described with reference to FIGS. 8A and 8B. I will do it.

図8(A)に示す構成は画素TFTの構造をダブルゲイト構造とした例である。ダブルゲイト構造とは活性層上にゲイト電極を2つ設けた構造であり、画素TFTの動作不良に対して冗長性を持たせることができる。   The structure shown in FIG. 8A is an example in which the structure of the pixel TFT is a double gate structure. The double gate structure is a structure in which two gate electrodes are provided on the active layer, and can provide redundancy for defective operation of the pixel TFT.

また、2つの各ゲイト電極801、802(本参考例ではどちらも結晶性珪素膜である)をマスクとしたイオン注入工程によりソース領域803、低濃度不純物領域804〜807、ドレイン領域808を形成することができる。特に、ドレイン領域側に配置された低濃度不純物領域805、807はLDD領域と呼ばれ、オフ電流やリーク電流を効果的に抑制する効果が期待できる。 Further, a source region 803, low-concentration impurity regions 804 to 807, and a drain region 808 are formed by an ion implantation process using the two gate electrodes 801 and 802 (both are crystalline silicon films in this reference example) as masks. be able to. In particular, the low-concentration impurity regions 805 and 807 arranged on the drain region side are called LDD regions, and an effect of effectively suppressing off current and leakage current can be expected.

次に、図8(B)に示す構成は隣接するデータ配線809、810の間に二組の画素TFTと画素電極とを配置した構成である。この構成は図7(A)に示した構成と同じものであり、図8(B)におけるデータ線809、810および画素電極811、812は図7(A)におけるデータ線702、703および画素電極708、709に相当する。   Next, the configuration shown in FIG. 8B is a configuration in which two sets of pixel TFTs and pixel electrodes are arranged between adjacent data wirings 809 and 810. This structure is the same as the structure shown in FIG. 7A, and the data lines 809 and 810 and the pixel electrodes 811 and 812 in FIG. 8B are the data lines 702 and 703 and the pixel electrodes in FIG. 708 and 709.

また、図8(B)の別の特徴は、画素TFTおよび回路TFTをサリサイド構造としている点である。例えば、2つの回路TFTで構成したCMOS回路(インバータ回路)813において、ソース領域、ドレイン領域、ゲイト電極の上部にはタングステンシリサイド層814〜816を形成してオーミックコンタクトを容易なものとしている。   Another feature of FIG. 8B is that the pixel TFT and the circuit TFT have a salicide structure. For example, in a CMOS circuit (inverter circuit) 813 composed of two circuit TFTs, tungsten silicide layers 814 to 816 are formed on the source region, drain region, and gate electrode to facilitate ohmic contact.

サリサイド構造の形成方法は公知の方法(本参考例ではサイドウォール817を用いる)に従えば容易に成しえるのでここでの説明は省略する。また、サリサイド構造に利用するシリサイド材料としては、タングステン以外にもチタン、モリブデン、コバルト、白金等を用いることができる。 Since the salicide structure can be easily formed by following a known method (in this reference example, the sidewall 817 is used), description thereof is omitted here. In addition to tungsten, titanium, molybdenum, cobalt, platinum, or the like can be used as a silicide material used for the salicide structure.

本例は本明細書に記載の唯一の実施例であり、本実施例では、ブラックマトリクスに特別な機能を付与した場合の実施例を説明する。説明には図9(A)、(B)を用いる。なお、概略の構造は参考例1で示した図2(C)と同じであるので、本実施例では図9(A)、(B)について、必要な箇所のみを符号を付して説明することとする。 This example is the only example described in this specification, and in this example, an example in which a special function is added to the black matrix will be described. 9A and 9B are used for the description. Since the schematic structure is the same as FIG. 2C shown in the reference example 1, in this embodiment, only necessary portions will be described with reference to FIGS. 9A and 9B. I will do it.

図9(A)はブラックマトリクス901として窒化チタンを用いている。窒化チタンは表面反射が極めて小さい材料であるのでブラックマトリクスとしての機能を備えており、かつ、導電性材料であるという特徴がある。   In FIG. 9A, titanium nitride is used as the black matrix 901. Titanium nitride is a material having extremely small surface reflection, and thus has a function as a black matrix and is characterized by being a conductive material.

従って、図9(A)に示す様に、ブラックマトリクス901を画素電極902と重畳する様に配置し、その間で補助容量を形成することが可能である。この際、ブラックマトリクス901と画素電極902との間の絶縁層(第4の層間絶縁膜)903としては、有機樹脂材料(ポリイミド等)や酸化珪素膜あるいは窒化珪素膜を用いれば良い。   Therefore, as shown in FIG. 9A, the black matrix 901 can be arranged so as to overlap with the pixel electrode 902, and an auxiliary capacitor can be formed therebetween. At this time, as an insulating layer (fourth interlayer insulating film) 903 between the black matrix 901 and the pixel electrode 902, an organic resin material (polyimide or the like), a silicon oxide film, or a silicon nitride film may be used.

本実施例の構成とした場合、画素領域とほぼ同等の面積が補助容量として利用できるので十分なキャパシティを稼ぐことができる。従って、第4の層間絶縁膜903の材料および膜厚は平坦化効果に重きを置いて選択すべきである。   In the case of the configuration of the present embodiment, an area substantially equivalent to the pixel region can be used as an auxiliary capacity, so that a sufficient capacity can be obtained. Therefore, the material and film thickness of the fourth interlayer insulating film 903 should be selected with emphasis on the planarization effect.

次に、図9(B)に示す構成は、画素電極904とそれに隣接する画素電極905との間をブラックマトリクス906で埋め込む構成である。ブラックマトリクス906としては、黒色顔料を分散させた有機性樹脂材料を用いる。   Next, the structure illustrated in FIG. 9B is a structure in which the space between the pixel electrode 904 and the pixel electrode 905 adjacent thereto is embedded with a black matrix 906. As the black matrix 906, an organic resin material in which a black pigment is dispersed is used.

図9(B)に示す構成の狙いは画素電極904、905との間に形成される恐れのある横方向電界(基板に対して水平な方向の電界)を抑制し、液晶の配向乱れ(ディスクリネーション)を防止することである。   The aim of the configuration shown in FIG. 9B is to suppress a horizontal electric field (an electric field in a direction parallel to the substrate) that may be formed between the pixel electrodes 904 and 905, and to disturb the alignment of the liquid crystal (disc Is to prevent (relation).

そのために、本実施例では画素電極904、905の端部(特に角部)を覆う様にして(液晶材料に比べて)十分に比誘電率の小さい材料を設ける。こうすることで、画素電極が発生する電界が比誘電率の高い液晶に集中し、画素電極間の横方向の電界形成を抑制することが可能となる。   Therefore, in this embodiment, a material having a sufficiently low relative dielectric constant is provided so as to cover the end portions (particularly corner portions) of the pixel electrodes 904 and 905 (compared to the liquid crystal material). By doing so, the electric field generated by the pixel electrode concentrates on the liquid crystal having a high relative dielectric constant, and it is possible to suppress the formation of a horizontal electric field between the pixel electrodes.

本実施例で利用する液晶材料の比誘電率は3.5 〜10の間で誘電異方性があり、液晶に電界がかかっている状態の比誘電率は約10である。それに比べてブラックマトリクス906の材料である有機性樹脂材料の比誘電率は約3.0 〜3.5 であるので本実施例の要件を満たすものである。   The relative dielectric constant of the liquid crystal material used in this embodiment has a dielectric anisotropy between 3.5 and 10, and the relative dielectric constant in a state where an electric field is applied to the liquid crystal is about 10. In comparison, the organic resin material that is the material of the black matrix 906 has a relative dielectric constant of about 3.0 to 3.5, which satisfies the requirements of this embodiment.

なお、ブラックマトリクス906の膜厚を稼げない(十分な遮光能力を発揮できない)様な場合、ブラックマトリクス906を形成する前に予め第3の層間絶縁膜907にトレンチを形成しておくこともできる。   Note that in the case where the film thickness of the black matrix 906 cannot be obtained (a sufficient light shielding ability cannot be exhibited), a trench may be formed in the third interlayer insulating film 907 in advance before the black matrix 906 is formed. .

即ち、画素電極904、905マスクとして自己整合的に第3の層間絶縁膜906をエッチングし、トレンチ溝の中にブラックマトリクス906を埋め込む構成とすることで十分な遮光性を持たせることができる。   That is, a sufficient light-shielding property can be obtained by etching the third interlayer insulating film 906 in a self-aligning manner as the pixel electrode 904 and 905 mask and embedding the black matrix 906 in the trench groove.

また、図2(C)における第4の層間絶縁膜159を省略することができ、層間絶縁膜を1層減らすことができる。そのため製造工程が簡略化し、歩留りの向上にも繋がる。   Further, the fourth interlayer insulating film 159 in FIG. 2C can be omitted, and the number of interlayer insulating films can be reduced by one. Therefore, the manufacturing process is simplified and the yield is improved.

[参考例5]
本例は参考例(以下参考例5という)であり、本参考例では本願明細書に参考的に記載された発明を利用した電気光学装置(画像表示装置)を組み込んだ電気光学装置(応用製品)の一例を示す。なお、画像表示装置は必要に応じて直視型または投影型で使用すれば良い。
[Reference Example 5]
This example is a reference example (hereinafter referred to as reference example 5). In this reference example, an electro-optical device (application product) incorporating an electro-optical device (image display device) using the invention described in the present specification by reference. ) Is an example. The image display device may be used in a direct view type or a projection type as necessary.

また、応用製品としてはTVカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、カーナビゲーション、プロジェクション(フロント型とリア型がある)、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ等が挙げられる。それら応用用途の簡単な一例を図5を用いて行う。   Application products include TV cameras, head mounted displays, car navigation systems, projections (front and rear types), video cameras, personal computers, and the like. A simple example of these applications will be described with reference to FIG.

図10(A)はTVカメラであり、本体2001、カメラ部2002、表示装置2003、操作スイッチ2004で構成される。表示装置2003はビューファインダーとして利用される。   FIG. 10A illustrates a TV camera, which includes a main body 2001, a camera portion 2002, a display device 2003, and operation switches 2004. The display device 2003 is used as a viewfinder.

図10(B)はヘッドマウントディスプレイであり、本体2101、表示装置2102、バンド部2103で構成される。表示装置2102は比較的小型のサイズのものが2枚使用される。   FIG. 10B illustrates a head mounted display, which includes a main body 2101, a display device 2102, and a band portion 2103. Two display devices 2102 having a relatively small size are used.

図5(C)はカーナビゲーションであり、本体2201、表示装置2202、操作スイッチ2203、アンテナ2204で構成される。表示装置2202はモニターとして利用されるが、地図の表示が主な目的なので解像度の許容範囲は比較的広いと言える。   FIG. 5C illustrates car navigation, which includes a main body 2201, a display device 2202, operation switches 2203, and an antenna 2204. Although the display device 2202 is used as a monitor, it can be said that the allowable range of resolution is relatively wide because the main purpose is to display a map.

図5(D)は携帯情報端末機器(本参考例では携帯電話)であり、本体2301、音声出力部2302、音声入力部2303、表示装置2304、操作ボタン2305、アンテナ2306で構成される。表示装置2303に対しては、将来的にTV電話として動画表示を要求されることが予想される FIG. 5D illustrates a portable information terminal device (a mobile phone in this reference example), which includes a main body 2301, an audio output unit 2302, an audio input unit 2303, a display device 2304, operation buttons 2305, and an antenna 2306. The display device 2303 is expected to be required to display a moving image as a TV phone in the future.

図5(E)はビデオカメラであり、本体2401、表示装置2402、接眼部2403、操作スイッチ2404、テープホルダー2405で構成される。表示装置2402に映し出された撮影画像は接眼部2403を通してリアルタイムに見ることができるので、使用者は画像を見ながらの撮影が可能となる。   FIG. 5E illustrates a video camera, which includes a main body 2401, a display device 2402, an eyepiece 2403, operation switches 2404, and a tape holder 2405. Since the photographed image displayed on the display device 2402 can be viewed in real time through the eyepiece 2403, the user can photograph while viewing the image.

図5(D)はフロントプロジェクションであり、本体2501、光源2502、表示装置2503、光学系(ビームスプリッターや偏光子等が含まれる)2504、スクリーン2505で構成される。スクリーン2505は会議や学会発表などのプレゼンテーションに利用される大画面スクリーンであるので、表示装置2503は高い解像度が要求される。   FIG. 5D illustrates a front projection, which includes a main body 2501, a light source 2502, a display device 2503, an optical system (including a beam splitter and a polarizer) 2504, and a screen 2505. Since the screen 2505 is a large screen screen used for presentations such as conferences and conference presentations, the display device 2503 is required to have a high resolution.

また、本参考例に示した電気光学装置以外にも、リアプロジェクションやモバイルコンピュータ、ハンディターミナルなどの携帯型情報端末機器に適用することができる。以上の様に、本発明の応用範囲は極めて広く、あらゆる分野の表示媒体に適用することが可能である。
In addition to the electro-optical device shown in this reference example, the present invention can be applied to portable information terminal devices such as rear projection, mobile computers, and handy terminals. As described above, the application range of the present invention is extremely wide and can be applied to display media in various fields.

薄膜トランジスタの作製工程を示す図。10A and 10B illustrate a manufacturing process of a thin film transistor. 薄膜トランジスタの作製工程を示す図。10A and 10B illustrate a manufacturing process of a thin film transistor. 電気光学装置の構成を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration of an electro-optical device. 反射型液晶表示装置を説明するための図。4A and 4B illustrate a reflective liquid crystal display device. 電気光学装置の構成を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration of an electro-optical device. 電気光学装置の構成を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration of an electro-optical device. 電気光学装置の構成を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration of an electro-optical device. 電気光学装置の断面構造を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining a cross-sectional structure of the electro-optical device. 電気光学装置の断面構造を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining a cross-sectional structure of the electro-optical device. 電気光学装置の応用製品を示す図。The figure which shows the application product of an electro-optical apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

101 ガラス基板
102〜105 活性層
106 ゲイト絶縁膜
107〜110 アルミニウム膜のパターン
111〜114 多孔質状の陽極酸化膜
115〜118 緻密な陽極酸化膜
119〜122 ゲイト電極
123 レジストマスク
124 ソース領域
125 ドレイン領域
126、127 低濃度不純物領域
128 チャネル形成領域
145 第1の層間絶縁膜
146〜150 接続配線
151 第2の層間絶縁膜
152〜155 データ配線
156 第3の層間絶縁膜
157、158 ブラックマトリクス
159 第4の層間絶縁膜
160、161 画素電極
101 Glass substrate 102 to 105 Active layer 106 Gate insulating film 107 to 110 Aluminum film pattern 111 to 114 Porous anodic oxide film 115 to 118 Dense anodic oxide film 119 to 122 Gate electrode 123 Resist mask 124 Source region 125 Drain Region 126, 127 Low-concentration impurity region 128 Channel formation region 145 First interlayer insulating film 146-150 Connection wiring 151 Second interlayer insulating film 152-155 Data wiring 156 Third interlayer insulating film 157, 158 Black matrix 159 First 4 interlayer insulating films 160 and 161 pixel electrodes

Claims (11)

絶縁表面を有する基板と、
前記基板上に形成された複数の薄膜トランジスタと、
前記複数の薄膜トランジスタを覆って形成された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に形成され、前記複数の薄膜トランジスタのそれぞれと接続された複数の画素電極とを有し、
前記層間絶縁膜は、前記複数の画素電極の一と、それと隣接した他の画素電極との間に形成された溝を有し、
前記溝の中、及び前記複数の画素電極の一と、それと隣接した他の画素電極との間に、前記液晶材料と比較して比誘電率の小さい材料からなるブラックマトリクス、前記複数の画素電極の一の端部及び前記隣接した他の画素電極の端部を覆うように設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
A substrate having an insulating surface;
A plurality of thin film transistors formed on the substrate;
An interlayer insulating film formed to cover the plurality of thin film transistors;
A plurality of pixel electrodes formed on the interlayer insulating film and connected to each of the plurality of thin film transistors;
The interlayer insulating film has a groove formed between one of the plurality of pixel electrodes and another pixel electrode adjacent thereto.
A black matrix made of a material having a relative dielectric constant smaller than that of the liquid crystal material is disposed in the groove and between one of the plurality of pixel electrodes and another adjacent pixel electrode. A liquid crystal display device characterized by being provided so as to cover one end of an electrode and an end of the other adjacent pixel electrode .
前記溝は、前記複数の画素電極の一及びそれと隣接した他の画素電極をマスクとして、自己整合的に前記層間絶縁膜をエッチングすることにより形成されたものである請求項に記載の液晶表示装置。 2. The liquid crystal display according to claim 1 , wherein the groove is formed by etching the interlayer insulating film in a self-aligning manner using one of the plurality of pixel electrodes and another pixel electrode adjacent thereto as a mask. apparatus. 前記液晶材料と比較して比誘電率の小さい材料は、黒色顔料を分散させた有機性樹脂材料である請求項1又は請求項に記載の液晶表示装置。 Said material having a small as compared with the liquid crystal material dielectric constant, the liquid crystal display device according to claim 1 or claim 2 is an organic resin material obtained by dispersing a black pigment. 前記複数の画素電極それぞれの下方に、ロジック回路が配置されている請求項1乃至請求項のいずれか1に記載の液晶表示装置。 Wherein the plurality of the lower pixel electrode, a liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3 the logic circuit is arranged. 前記ロジック回路は、駆動回路及びコントロール回路で構成されている請求項に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 4 , wherein the logic circuit includes a drive circuit and a control circuit. 前記コントロール回路は、プロセッサー回路、メモリ回路、A/Dコンバータ回路、D/Aコンバータ回路、補正回路又はパルス発振回路を含む請求項に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 5 , wherein the control circuit includes a processor circuit, a memory circuit, an A / D converter circuit, a D / A converter circuit, a correction circuit, or a pulse oscillation circuit. 前記ロジック回路は、薄膜トランジスタを有し、当該ロジック回路が有する薄膜トランジスタは、前記基板上に形成された複数の薄膜トランジスタと同一層に形成されている請求項乃至請求項のいずれか1に記載の液晶表示装置。 The logic circuit includes a thin film transistor, a thin film transistor in which the logic circuit has the according to any one of claims 4 to 6 are formed on the same layer as the plurality of thin film transistors formed on the substrate Liquid crystal display device. 反射型である請求項1乃至請求項のいずれか1に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 7 which is reflective. OCBモードで駆動される請求項1乃至請求項のいずれか1に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 8 driven by the OCB mode. 請求項1乃至請求項のいずれか1に記載の液晶表示装置が組み込まれた電気光学装置。 An electro-optical device in which the liquid crystal display device is incorporated according to any one of claims 1 to 9. TVカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、カーナビゲーション、プロジェクター、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末機器又はモバイルコンピュータである請求項10に記載の電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 10 , wherein the electro-optical device is a TV camera, a head mounted display, a car navigation, a projector, a video camera, a personal computer, a mobile phone, a personal digital assistant device, or a mobile computer.
JP2006160566A 2006-06-09 2006-06-09 Liquid crystal display device and electro-optical device Expired - Fee Related JP4142695B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006160566A JP4142695B2 (en) 2006-06-09 2006-06-09 Liquid crystal display device and electro-optical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006160566A JP4142695B2 (en) 2006-06-09 2006-06-09 Liquid crystal display device and electro-optical device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8277486A Division JPH10104663A (en) 1996-09-27 1996-09-27 Electrooptic device and its formation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006251831A JP2006251831A (en) 2006-09-21
JP4142695B2 true JP4142695B2 (en) 2008-09-03

Family

ID=37092308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006160566A Expired - Fee Related JP4142695B2 (en) 2006-06-09 2006-06-09 Liquid crystal display device and electro-optical device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4142695B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006251831A (en) 2006-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100624158B1 (en) A personal communication device
JP4700156B2 (en) Semiconductor device
US6633359B1 (en) Liquid crystal display having signal lines on substrate intermittently extending and its manufacture
US7164408B2 (en) Electro-optical device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
US8223093B2 (en) Electro-optical device, electronic apparatus, and projection display
CN101211891A (en) Connection structure, electro-optical device, and method for production of electro-optical device
JP4367859B2 (en) Electro-optic device
JP4142695B2 (en) Liquid crystal display device and electro-optical device
JP2006085161A (en) Reflective electro-optical device, reflective liquid crystal display apparatus, and el display apparatus
JP2005115393A (en) Liquid crystal display
JP2005072616A (en) Electrooptic device
JP2005115392A (en) Active matrix type el display device
JP5685613B2 (en) Display device
JP4994491B2 (en) projector
JP5298156B2 (en) Front type projector and semiconductor device
JP6488328B2 (en) Display device
JP5593435B2 (en) Liquid crystal display
JP4832547B2 (en) Transflective liquid crystal display device
JP5526187B2 (en) Display device
JP4642831B2 (en) Liquid crystal display device and electronic device
JP2019168695A (en) Display device
JP2016012152A (en) Display device
JP2015007806A (en) Liquid crystal display device
JP2014078033A (en) Display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060620

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080212

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080411

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080610

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080612

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees