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JP4222323B2 - Liquid crystal device and electronic device - Google Patents

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JP4222323B2
JP4222323B2 JP2005034160A JP2005034160A JP4222323B2 JP 4222323 B2 JP4222323 B2 JP 4222323B2 JP 2005034160 A JP2005034160 A JP 2005034160A JP 2005034160 A JP2005034160 A JP 2005034160A JP 4222323 B2 JP4222323 B2 JP 4222323B2
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Description

本発明は、薄膜トランジスタ(以下適宜、TFT と称する)駆動によるアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置の技術分野に属し、特に、液晶プロジェクタ等に用いられる、TFT の下側に遮光膜を設けた形式の液晶装置の技術分野に属する。   The present invention belongs to the technical field of an active matrix driving type liquid crystal device driven by a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT as appropriate), and is particularly used for a liquid crystal projector or the like, in which a light shielding film is provided below a TFT. It belongs to the technical field of equipment.

従来、この種の液晶装置が液晶プロジェクタ等にライトバルブとして用いられる場合には一般に、液晶層を挟んでTFT アレイ基板に対向配置される対向基板の側から投射光が入射される。ここで、投射光がTFT のa −Si(アモルファスシリコン)膜やp −Si(ポリシリコン)膜から構成されたチャネル領域に入射すると、この領域において光電変換効果により光電流が発生してしまい、TFT のトランジスタ特性が劣化する。このため、対向基板には、各TFT に夫々対向する位置に、Cr(クロム)などの金属材料や樹脂ブラックなどからなる遮光膜が形成されるのが一般的である。この遮光膜は、各画素の開口領域(即ち、投射光が透過する領域)を規定することにより、TFT のp −Si層に対する遮光の他に、コントラストの向上、色材の混色防止などの機能を果たしている。   Conventionally, when this type of liquid crystal device is used as a light valve in a liquid crystal projector or the like, projection light is generally incident from the side of the counter substrate disposed opposite to the TFT array substrate with the liquid crystal layer interposed therebetween. Here, when the projection light is incident on a channel region composed of an a-Si (amorphous silicon) film or p-Si (polysilicon) film of the TFT, a photocurrent is generated in this region due to a photoelectric conversion effect, The transistor characteristics of the TFT deteriorate. Therefore, a light shielding film made of a metal material such as Cr (chromium) or resin black is generally formed on the counter substrate at a position facing each TFT. This light shielding film defines the opening area of each pixel (that is, the area through which the projection light is transmitted), thereby improving the contrast and preventing color mixture of the color material in addition to shielding the TFT p-Si layer. Plays.

この種の液晶装置においては、特にトップゲート構造(即ち、TFT アレイ基板上においてゲート電極がチャネルの上側に設けられた構造)を採る正スタガ型又はコプラナー型のa−Si又はp−SiTFT を用いる場合には、投射光の一部が液晶プロジェクタ内の投射光学系により戻り光として、TFT アレイ基板の側からTFT のチャネルに入射するのを防ぐ必要がある。同様に、投射光が通過する際のTFT アレイ基板の表面からの反射光や、更にカラー用に複数の液晶装置を組み合わせて使用する場合の他の液晶装置から出射した後に投射光学系を突き抜けてくる投射光の一部が、戻り光としてTFT アレイ基板の側からTFT のチャネルに入射するのを防ぐ必要もある。このために、特開平9−127497号公報、特公平3−52611 号公報、特開平3−125123 号公報、特開平8−171101 号公報等では、石英基板等からなるTFTアレイ基板上においてTFTに対向する位置(即ち、TFTの下側)にも、例えば不透明な高融点金属から遮光膜を形成した液晶装置を提案している。   In this type of liquid crystal device, a positive stagger type or coplanar type a-Si or p-Si TFT having a top gate structure (that is, a structure in which a gate electrode is provided above the channel on the TFT array substrate) is used. In this case, it is necessary to prevent a part of the projection light from entering the TFT channel from the TFT array substrate side as return light by the projection optical system in the liquid crystal projector. Similarly, after passing through the projection optical system after being emitted from reflected light from the surface of the TFT array substrate when the projection light passes through, or from other liquid crystal devices when a plurality of liquid crystal devices are used in combination for color, It is also necessary to prevent a part of the incoming projection light from entering the TFT channel from the TFT array substrate side as return light. For this reason, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-127497, Japanese Patent Publication No. 3-52611, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-125123, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-171101, etc., a TFT is formed on a TFT array substrate made of a quartz substrate or the like. A liquid crystal device has also been proposed in which a light-shielding film is formed from, for example, an opaque refractory metal at an opposing position (that is, below the TFT).

他方、この種の液晶装置においては、走査信号をゲート電極に印加することによりTFTを導通状態として画素電極に画像信号を供給する時間に対して、画素電極に電圧が保持される時間を長くするために、即ちデューティー比が小さくても十分な時間だけ液晶駆動電圧を印加できるように、画素電極に対して蓄積容量を付加するのが一般的である。この場合、走査線に沿って形成された容量線の一部を他方の蓄積容量電極として構成する方式が一般化されている。
液晶装置においては、画質向上という一般的要請が強く、このために液晶装置の駆動周波数を高めることが重要となる。
On the other hand, in this type of liquid crystal device, by applying a scanning signal to the gate electrode, the time for holding the voltage in the pixel electrode is made longer than the time for supplying the image signal to the pixel electrode by making the TFT conductive. Therefore, in general, a storage capacitor is generally added to the pixel electrode so that the liquid crystal driving voltage can be applied for a sufficient time even when the duty ratio is small. In this case, a system in which a part of the capacitor line formed along the scanning line is configured as the other storage capacitor electrode is generalized.
In the liquid crystal device, there is a strong general demand for image quality improvement, and for this reason, it is important to increase the driving frequency of the liquid crystal device.

しかしながら、前述のように画素電極に対して蓄積容量を付加するために、例えば基板温度を900度等の高温にさらすプロセスを有する高温プロセスを用いる場合は、一方の蓄積容量電極を含む容量線を、走査線と同様のポリシリコン膜から形成するので、例えばデータ線のようにAl 等の低抵抗金属膜からなる配線と比較すると、低抵抗化が困難である。このため、容量線の抵抗や時定数が大きくなり、複数のデータ線の下を交差して配線された容量線における各データ線との容量カップリングにより容量線の電位が揺れて、横クロストークやゴースト等による画像劣化が発生してしまうという問題点がある。   However, in order to add a storage capacitor to the pixel electrode as described above, for example, when using a high temperature process having a process of exposing the substrate temperature to a high temperature such as 900 degrees, a capacitor line including one storage capacitor electrode is connected. Since it is formed of the same polysilicon film as the scanning line, it is difficult to reduce the resistance as compared with a wiring made of a low-resistance metal film such as Al. For this reason, the resistance and time constant of the capacitance line increase, and the capacitance of the capacitance line fluctuates due to the capacitive coupling with each data line in the capacitance line crossed under the plurality of data lines, thereby causing a transverse crosstalk. There is a problem that image degradation occurs due to ghosts and the like.

より具体的には、図20 に示したように、灰色を背景として黒部分がハイコントラストで描かれた画像801 を表示しようとする場合、走査線に沿った一行の画素列上で他の画素に与えられる画像信号の電圧(ここでは、灰色に対応する電圧)と部分的に異なる電圧(ここでは、黒に対応する電圧)の画像信号が与えられると、このような容量カップリングによる容量線の電位揺れが安定する前に、当該画素行における各画素への書き込みが行われる。このため、実際に表示される画像802 においては、黒表示すべき部分的に異なる電圧の画像信号が与えられた画素の左右の画素における電圧不足を招いて、灰色表示すべき行全体が白っぽくなるという現象、即ち、横クロストークやゴースト等が発生するのである。   More specifically, as shown in FIG. 20, when displaying an image 801 in which a black portion is drawn with high contrast against a gray background, other pixels are arranged on one row of pixel columns along the scanning line. When an image signal having a voltage (here, a voltage corresponding to black) that is partially different from a voltage of the image signal (here, a voltage corresponding to gray) is applied to the capacitor line due to such capacitive coupling Before the potential fluctuation becomes stable, writing to each pixel in the pixel row is performed. For this reason, in the image 802 that is actually displayed, a voltage shortage is caused in the left and right pixels of the pixel to which an image signal having a partially different voltage to be displayed in black, and the entire row to be displayed in gray becomes whitish. That is, horizontal crosstalk, ghost, etc. occur.

この場合特に、黒表示すべき部分的に異なる電圧の画像信号が与えられる時点が、各走査線毎の書き込みの終了時点に近い時点である程、即ち、黒表示すべき画素が、一本の走査線上で左右のうち一方側から走査信号を供給する場合には他方側に近い画素である程或いは両側から走査信号を供給する場合には中央に近い画素である程、容量カップリングによる容量線の電位揺れが安定するより以前に、当該画素行における各画素への書き込みが行われるため、横クロストークやゴースト等が顕著に発生し易い。   In this case, in particular, the point in time when the image signal having a partially different voltage to be displayed in black is closer to the end point of writing for each scanning line, that is, the number of pixels to be displayed in black is one. When the scanning signal is supplied from one of the left and right sides on the scanning line, the closer the pixel is to the other side, or the closer the pixel is to the center when the scanning signal is supplied from both sides, the capacitive line by capacitive coupling. Since the writing to each pixel in the pixel row is performed before the potential fluctuation becomes stable, horizontal crosstalk, ghost, and the like are likely to occur remarkably.

そして、このような横クロストークやゴースト等は、所謂XGA 、SXGA等の機種の液晶装置のように駆動周波数が高くなると、相対的に容量線の時定数が大きくなるために、発生し易くなる。更に、データ線に対し画像信号の電圧を小さな負荷で書き込めるようにデータ線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夫々供給するプリチャージを行う場合には、プリチャージするための水平帰線期間をある程度の長さ確保する必要があるために、各走査線の書き込みの終了時点に近い時点で部分的に異なる電圧の画像信号が与えられた後に、容量カップリングによる容量線の電位の揺れが安定するまでの時間を十分に確保できなくなる。このため、前述の横クロストークやゴースト等は、プリチャージを行う際には防止し難いという問題点もある。   Such lateral crosstalk, ghosts, etc. are likely to occur because the time constant of the capacitance line relatively increases as the drive frequency increases, as in the case of so-called XGA, SXGA and other types of liquid crystal devices. . Further, when precharging is performed to supply a precharge signal of a predetermined voltage level to the data line in advance of the image signal so that the voltage of the image signal can be written to the data line with a small load, Since it is necessary to ensure a certain length of the horizontal blanking period, after image signals having partially different voltages are applied at a time close to the end of writing of each scanning line, It is impossible to secure a sufficient time until the fluctuation of the potential becomes stable. For this reason, there is a problem that the above-described lateral crosstalk, ghost, and the like are difficult to prevent when precharging.

このような横クロストークやゴースト等の問題を解決するためには、例えば液晶に印加される駆動電圧の極性をデータ線毎に反転するデータ線反転駆動方式(1S 反転駆動方式)や画素毎に反転するドット反転駆動方式は有効であるが、これらの方式によれば、データ線や走査線に沿った液晶のディスクリネーション(配向不良)が強く発生して表示劣化を起こしてしまうため、特に画素領域の高開口率化という基本的要請の下では、これらの方式は実用的ではない。
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、蓄積容量及び遮光膜を用いた比較的簡易な構成により、高品質の画像表示が可能な液晶装置を提供することを課題とする。
In order to solve such problems as horizontal crosstalk and ghost, for example, a data line inversion driving method (1S inversion driving method) in which the polarity of the driving voltage applied to the liquid crystal is inverted for each data line, or for each pixel. The dot inversion driving method that inverts is effective, but according to these methods, the liquid crystal disclination (alignment failure) along the data lines and the scanning lines is strongly generated to cause display deterioration. Under the basic requirement of increasing the aperture ratio of the pixel region, these methods are not practical.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a liquid crystal device capable of displaying a high-quality image with a relatively simple configuration using a storage capacitor and a light shielding film.

上記課題を解決するために、本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶が挟持されてなり、前記一対の基板の一方の基板上には、マトリクス状に配置された画素電極と、前記画素電極に対応して設けられ、コンタクトホールを介して前記画素電極に電気接続された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気接続されたデータ線と、前記データ線と交差し、前記画素電極に対し蓄積容量を付与する容量線と、前記データ線と重なるように伸延し、前記薄膜トランジスタの少なくとも半導体層のチャネル領域を前記一方の基板の側から見て覆う遮光膜とを備え、前記遮光膜、前記データ線及び前記容量線が重なる領域に、前記蓄積容量の蓄積容量電極が、前記半導体層の一部として形成され、前記コンタクトホールは、平面的に見て前記データ線及び前記遮光膜が延伸する領域から離間して設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a liquid crystal device according to the present invention includes a liquid crystal sandwiched between a pair of substrates, a pixel electrode arranged in a matrix on one of the pair of substrates, A thin film transistor provided corresponding to the pixel electrode and electrically connected to the pixel electrode through a contact hole, a data line electrically connected to the thin film transistor, and a storage capacitor intersecting the data line and being connected to the pixel electrode And a light shielding film that extends so as to overlap the data line and covers at least a channel region of the semiconductor layer of the thin film transistor when viewed from the one substrate side, the light shielding film, the data line And a storage capacitor electrode of the storage capacitor is formed as a part of the semiconductor layer in a region where the capacitor line overlaps, and the contact hole is formed in a plane when viewed in plan. Over data lines and the light shielding film is characterized by being provided apart from the area to be stretched.

本発明の液晶装置の態様では、前記蓄積容量は、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜と同一の絶縁膜からなる誘電体膜を有することを特徴とする。

In the liquid crystal device according to the aspect of the invention, the storage capacitor may include a dielectric film made of the same insulating film as the gate insulating film of the thin film transistor.

本発明の電気光学装置の態様では、前記遮光膜は、前記薄膜トランジスタを形成する半導体層より下層側に層間絶縁膜を介して形成され、前記容量線と前記遮光膜とは、前記層間絶縁膜に開孔されたコンタクトホールを介して接続されていることを特徴とする。
In the electro-optical device according to the aspect of the invention, the light shielding film is formed below the semiconductor layer forming the thin film transistor via an interlayer insulating film, and the capacitor line and the light shielding film are formed on the interlayer insulating film. It is connected through an opened contact hole.

この態様によれば、第2蓄積容量電極と遮光膜とは、層間絶縁膜に開孔されたコンタクトホールを介して接続されているので、確実に且つ信頼性の高い電気接続状態を両者間に実現できる。   According to this aspect, since the second storage capacitor electrode and the light shielding film are connected through the contact hole opened in the interlayer insulating film, a reliable and highly reliable electrical connection state is established between the two. realizable.

第一の発明の第四の態様では、前記コンタクトホールは、平面的に見て前記データ線に重なる領域に開孔されていることを特徴とする。     According to a fourth aspect of the first invention, the contact hole is formed in a region overlapping the data line as viewed in a plan view.

この態様によれば、コンタクトホールは、データ線の下に開孔されている。即ち、コンタクトホールは、画素開口領域から外れており、しかも薄膜トランジスタや該薄膜トランジスタの半導体層から延設された第1蓄積容量の一方の電極が形成されていない第1層間絶縁膜の部分に設けられているので、画素領域の有効利用を図れる。   According to this aspect, the contact hole is opened under the data line. That is, the contact hole is provided in a portion of the first interlayer insulating film that is out of the pixel opening region and in which one electrode of the first storage capacitor extending from the thin film transistor and the semiconductor layer of the thin film transistor is not formed. Therefore, the pixel area can be effectively used.

第一の発明の第五の態様では、前記第2蓄積容量電極及び前記遮光膜は、定電位源に接続されていることを特徴とする。この態様によれば、遮光膜は定電位源に接続されているので、遮光膜は定電位とされる。従って、遮光膜に対向配置される薄膜トランジスタに対し遮光膜の電位変動が悪影響を及ぼすことはない。そして、第2蓄積容量電極も定電位とされるので、蓄積容量電極として良好に機能し得る。この場合、定電位源の定電位としては、例えば接地電位に等しくてもよい。   In a fifth aspect of the first invention, the second storage capacitor electrode and the light shielding film are connected to a constant potential source. According to this aspect, since the light shielding film is connected to the constant potential source, the light shielding film is set to a constant potential. Therefore, the potential fluctuation of the light shielding film does not adversely affect the thin film transistor disposed opposite to the light shielding film. Since the second storage capacitor electrode is also at a constant potential, it can function well as a storage capacitor electrode. In this case, the constant potential of the constant potential source may be equal to the ground potential, for example.

本発明における第二の発明は、薄膜トランジスタを用いた基板を備えた電子機器であることを特徴とする。この態様によれば、電子機器は、上述した第一の発明の薄膜トランジスタを用いた基板を備えているため、冗長構造により装置の信頼性が高く、横クロストーク等の表示劣化が低減されており且つ戻り光等に対する遮光性能に優れた薄膜トランジスタを用いた基板により高品位の画像表示が可能となる。   A second aspect of the present invention is an electronic device including a substrate using a thin film transistor. According to this aspect, since the electronic apparatus includes the substrate using the thin film transistor according to the first invention described above, the reliability of the apparatus is high due to the redundant structure, and display deterioration such as lateral crosstalk is reduced. In addition, a high-quality image can be displayed by a substrate using a thin film transistor having excellent light-shielding performance against return light or the like.

本発明における第三の発明は、一対の基板間に液晶が挟持されてなり、前記一対の基板のうち一方の基板は、第一の発明の薄膜トランジスタを用いた基板であることを特徴とする液晶装置である。この態様によれば、液晶装置は、上述した第一の発明の薄膜トランジスタを用いた基板を備えているため、冗長構造により装置の信頼性が高く、横クロストーク等の表示劣化が低減されており且つ戻り光等に対する遮光性能に優れた薄膜トランジスタを用いた基板により高品位の画像表示が可能となる。   In a third aspect of the present invention, a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and one of the pair of substrates is a substrate using the thin film transistor of the first aspect of the invention. Device. According to this aspect, since the liquid crystal device includes the substrate using the thin film transistor of the first invention described above, the reliability of the device is high due to the redundant structure, and display deterioration such as lateral crosstalk is reduced. In addition, a high-quality image can be displayed by a substrate using a thin film transistor having excellent light-shielding performance against return light or the like.

第三の発明の一の態様では、前記基板に形成される前記複数の層間絶縁膜のうち少なくとも1つは、前記薄膜トランジスタ、前記データ線、前記走査線、及び前記容量線のうち少なくとも1つに対向する部分が凹状に窪んで形成されることにより、前記複数の層間絶縁膜のうち前記液晶に最も近い位置に形成された膜の前記液晶に面する側が平坦化されている。   In one aspect of the third invention, at least one of the plurality of interlayer insulating films formed on the substrate is at least one of the thin film transistor, the data line, the scanning line, and the capacitor line. By forming the opposing portions in a concave shape, the side facing the liquid crystal of the film formed at the position closest to the liquid crystal among the plurality of interlayer insulating films is flattened.

この構成では液晶に最も近い位置に形成された層間絶縁膜の液晶に面する側が平坦化されているので、当該平坦化の度合いに応じて液晶に最も近い位置に形成された層間絶縁膜の表面の凹凸により引き起こされる液晶のディスクリネーション(配向不良)を低減できる。   In this configuration, since the side facing the liquid crystal of the interlayer insulating film formed at the position closest to the liquid crystal is flattened, the surface of the interlayer insulating film formed at the position closest to the liquid crystal according to the degree of the flattening The disclination (defective alignment) caused by the unevenness of the liquid crystal can be reduced.

本発明の以上のような作用及び他の利得は後述する実施形態から明らかにする。   The above operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described later.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[実施の形態1]
本発明による液晶装置の第1実施形態の構成及び動作について、図1 から図5を参照して説明する。図1 は、液晶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、配線等の等価回路である。図2は、データ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成されたTFT アレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であり、図3 は、図2 のA −A´断面図である。図4は、TFT アレイ基板上の遮光膜の2 次元的な配線レイアウトを周辺回路と共に示す平面図であり、図5 は、プリチャージに係る各種信号のタイミングチャートである。尚、図3 においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
[Embodiment 1]
The configuration and operation of the first embodiment of the liquid crystal device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix that forms an image display area of a liquid crystal device. FIG. 2 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, light-shielding films, etc. are formed, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. It is. FIG. 4 is a plan view showing a two-dimensional wiring layout of the light shielding film on the TFT array substrate together with peripheral circuits, and FIG. 5 is a timing chart of various signals related to precharging. In FIG. 3, the scales are different for each layer and each member in order to make each layer and each member recognizable on the drawing.

図1において、本実施形態による液晶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は、画素電極9a と当該画素電極9aを制御するためのTFT30 がマトリクス状に複数形成されており、画像信号を供給するデータ線6aが当該TFT30 のソース領域に電気接続されている。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構わないし、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良い。また、TFT30 のゲートに走査線3a が電気接続されており、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、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。画素電極9a を介して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(後述する)に形成された対向電極(後述する)との間で一定期間保持される。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。例えば、画素電極9a の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも3 桁も長い時間だけ蓄積容量70 により保持される。これにより、保持特性は更に改善され、コントラスト比の高い液晶装置が実現できる。尚、蓄積容量70 を形成する方法としては、容量を形成するための配線である容量線3b を設けても良いし、前段の走査線3a との間で容量を形成しても良いことは言うまでもない。   In FIG. 1, a plurality of pixels formed in a matrix that constitutes the image display area of the liquid crystal device according to the present embodiment has a pixel electrode 9a and a plurality of TFTs 30 for controlling the pixel electrode 9a formed in a matrix. The data line 6a for supplying the image signal is electrically connected to the source region of the TFT 30. The image signals S1, S2,..., Sn to be written to the data line 6a may be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied for each group to a plurality of adjacent data lines 6a. good. Further, the scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning signals G1, G2,..., Gm are applied to the scanning line 3a in a pulse-sequential manner in this order at a predetermined timing. ing. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain of the TFT 30. By closing the switch of the TFT 30 serving as a switching element for a certain period, the image signals S1, S2,. Write at the timing. Image signals S1, S2,..., Sn written to the liquid crystal via the pixel electrode 9a are held for a certain period with a counter electrode (described later) formed on a counter substrate (described later). . Here, in order to prevent the held image signal from leaking, a storage capacitor 70 is added in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9a and the counter electrode. For example, the voltage of the pixel electrode 9a is held by the storage capacitor 70 for a time that is three orders of magnitude longer than the time when the source voltage is applied. Thereby, the holding characteristics are further improved, and a liquid crystal device with a high contrast ratio can be realized. As a method of forming the storage capacitor 70, it goes without saying that the capacitor line 3b which is a wiring for forming the capacitor may be provided, or the capacitor may be formed between the storage line 70 and the preceding scanning line 3a. Yes.

図2 において、液晶装置の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 、走査線3a 及び容量線3b が設けられている。データ線6a は、コンタクトホール5 を介してポリシリコン膜からなる半導体層1a のうち後述のソース領域に電気接続されており、画素電極9a は、コンタクトホール8 を介して半導体層1a のうち後述のドレイン領域に電気接続されている。また、半導体層1a のうち後述のチャネル領域(図中右下りの斜線の領域)に対向するように走査線3a が配置されている。そして、図中右上がりの斜線で示した領域に画素部における第1 遮光膜11a が設けられている。即ち第1 遮光膜11a は、画素部において、半導体層1a のチャネル領域を含むTFT 、データ線6a 、走査線3a及び容量線3b をTFT アレイ基板の側から見て各々重なる位置に設けられている。   In FIG. 2, on the TFT array substrate of the liquid crystal device, a plurality of transparent pixel electrodes 9a (outlined by dotted line portions 9a ') are provided in a matrix, and the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrodes 9a A data line 6a, a scanning line 3a, and a capacitor line 3b are provided along each line. The data line 6a is electrically connected to a source region described later in the semiconductor layer 1a made of a polysilicon film through the contact hole 5 and the pixel electrode 9a is connected to the source layer described later in the semiconductor layer 1a through the contact hole 8. Electrically connected to the drain region. In addition, the scanning line 3a is arranged so as to face a channel region (a hatched region in the lower right in the figure) described later in the semiconductor layer 1a. A first light-shielding film 11a in the pixel portion is provided in a region indicated by a diagonal line rising to the right in the drawing. That is, the first light shielding film 11a is provided in the pixel portion at a position where the TFT including the channel region of the semiconductor layer 1a, the data line 6a, the scanning line 3a, and the capacitor line 3b overlap each other when viewed from the TFT array substrate side. .

図3 に示すように、液晶装置は、透明な一方の基板の一例を構成するTFTアレイ基板10 と、これに対向配置される透明な他方の基板の一例を構成する対向基板20 とを備えている。TFT アレイ基板10 は、例えば石英基板、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。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)膜などの透明導電性薄膜からなる。また配向膜16 は例えば、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。   As shown in FIG. 3, the liquid crystal device includes a TFT array substrate 10 that constitutes an example of one transparent substrate, and a counter substrate 20 that constitutes an example of the other transparent substrate disposed opposite thereto. Yes. The TFT array substrate 10 is made of, for example, a quartz substrate or a silicon substrate, and the counter substrate 20 is made of, for example, a glass substrate or a quartz substrate. The TFT array substrate 10 is provided with a pixel electrode 9a, and an alignment film 16 subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is provided above the pixel electrode 9a. The pixel electrode 9a is made of a transparent conductive thin film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film. The alignment film 16 is made of, for example, an organic thin film such as a polyimide thin film.

他方、対向基板20 には、その全面に渡って対向電極(共通電極)21 が設けられており、その下側には、ラピ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 膜などの透明導電性薄膜からなる。また配向膜22 は、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。   On the other hand, a counter electrode (common electrode) 21 is provided over the entire surface of the counter substrate 20, and an alignment film 22 that has been subjected to a predetermined alignment process such as a lapping process is provided below it. ing. The counter electrode 21 is made of, for example, a transparent conductive thin film such as an ITO film. The alignment film 22 is made of an organic thin film such as a polyimide thin film.

TFT アレイ基板10 には、図3 に示すように、各画素電極9a に隣接する位置に、各画素電極9a をスイッチング制御する画素スイッチング用TFT30 が設けられている。   As shown in FIG. 3, the TFT array substrate 10 is provided with a pixel switching TFT 30 for switching control of each pixel electrode 9a at a position adjacent to each pixel electrode 9a.

対向基板20 には、更に図3 に示すように、各画素の開口領域以外の領域に第2遮光膜23 が設けられている。このため、対向基板20 の側から入射光が画素スイッチング用TFT30 の半導体層1a のチャネル領域1a´や低濃度ソース領域領域1b 及び低濃度ドレイン領域1c に侵入することはない。更に、第2 遮光膜23 は、コントラストの向上、色材の混色防止などの機能を有する。   As shown in FIG. 3, the counter substrate 20 is further provided with a second light-shielding film 23 in a region other than the opening region of each pixel. Therefore, incident light does not enter the channel region 1a ′, the low concentration source region 1b, and the low concentration drain region 1c of the semiconductor layer 1a of the pixel switching TFT 30 1 from the counter substrate 20 side. Further, the second light shielding film 23 has functions such as improvement of contrast and prevention of color mixture of color materials.

このように構成され、画素電極9a と対向電極21 とが対面するように配置されたTFT アレイ基板10 と対向基板20 との間には、後述のシール材52 (図18 及び図19 参照)により囲まれた空間に液晶が封入され、液晶層50 が形成される。液晶層50 は、画素電極9a からの電界が印加されていない状態で配向膜により所定の配向状態を採る。   A sealing material 52 (see FIGS. 18 and 19), which will be described later, is arranged between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 which are configured in this manner and are arranged so that the pixel electrode 9a and the counter electrode 21 face each other. Liquid crystal is sealed in the enclosed space, and a liquid crystal layer 50 is formed. The liquid crystal layer 50 takes a predetermined alignment state by the alignment film in a state where an electric field from the pixel electrode 9a is not applied.

図3 に示すように、画素スイッチング用TFT30 に各々対向する位置においてTFT アレイ基板10 と各画素スイッチング用TFT30 との間には、画素に沿って網目状に第1 遮光膜11a が各々設けられている。第1遮光膜11aは、好ましくは不透明な高融点金属であるTi 、Cr 、W 、Ta 、Mo 及びPb のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等から構成される。   As shown in FIG. 3, a first light-shielding film 11a is provided in a mesh pattern along the pixel between the TFT array substrate 10 and each pixel switching TFT 30 at a position facing each pixel switching TFT 30. Yes. The first light shielding film 11a is preferably made of a simple metal, an alloy, a metal silicide, or the like containing at least one of Ti, Cr, W, Ta, Mo, and Pb, which are preferably opaque high melting point metals.

このような材料から構成すれば、TFT アレイ基板10 上の第1 遮光膜11aの形成工程の後に行われる画素スイッチング用TFT30 の形成工程における高温処理により、第1 遮光膜11a が破壊されたり溶融しないようにできる。第1遮光膜11a が形成されているので、TFT アレイ基板10 の側からの戻り光等が画素スイッチング用TFT30 のチャネル領域1a´や低濃度ソース領域1b、低濃度ドレイン領域1c に入射する事態を未然に防ぐことができ、光電流の発生により画素スイッチング用TFT30 の特性が劣化することはない。   If composed of such a material, the first light-shielding film 11a is not destroyed or melted by the high-temperature treatment in the process of forming the pixel switching TFT 30 performed after the process of forming the first light-shielding film 11a on the TFT array substrate 10. You can Since the first light-shielding film 11a is formed, the return light from the TFT array substrate 10 side enters the channel region 1a ', the low concentration source region 1b, and the low concentration drain region 1c of the pixel switching TFT 30. This can be prevented, and the characteristics of the pixel switching TFT 30 are not deteriorated by the generation of the photocurrent.

更に、第1 遮光膜11a と複数の画素スイッチング用TFT30 との間には、第1層間絶縁膜12 が設けられている。第1層間絶縁膜12 は、画素スイッチング用TFT30 を構成する半導体層1a を第1 遮光膜11a から電気的に絶縁するために設けられるものである。更に、第1層間絶縁膜12 は、TFT アレイ基板10 の全面に形成されることにより、画素スイッチング用TFT30 のための下地膜としての機能をも有する。即ち、TFT アレイ基板10の表面の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TFT30 の特性の劣化を防止する機能を有する。第1層間絶縁膜12 により、第1 遮光膜11a が画素スイッチング用TFT30 等を汚染する事態を未然に防ぐこともできる。   Further, a first interlayer insulating film 12 is provided between the first light shielding film 11 a and the plurality of pixel switching TFTs 30. The first interlayer insulating film 12 is provided to electrically insulate the semiconductor layer 1a constituting the pixel switching TFT 30 from the first light shielding film 11a. Further, the first interlayer insulating film 12 has a function as a base film for the pixel switching TFT 30 by being formed on the entire surface of the TFT array substrate 10. That is, the TFT array substrate 10 has a function of preventing deterioration of the characteristics of the pixel switching TFT 30 due to roughness during polishing of the surface of the TFT array substrate 10 and dirt remaining after cleaning. The first interlayer insulating film 12 can also prevent the first light shielding film 11a from contaminating the pixel switching TFT 30 and the like.

本実施形態では、ゲート絶縁膜となる絶縁薄膜2 を走査線3a の一部からなるゲート電極に対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体層1aを延設して第1蓄積容量電極1f とし、更にこれらに対向する容量線3b の一部を第2蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量70 が構成されている。より詳細には、半導体層1a の高濃度ドレイン領域1e が、データ線6a 及び走査線3a の下に延設されて、同じくデータ線6a 及び走査線3a に沿って延びる容量線3b部分に絶縁薄膜2 を介して対向配置されて、第1蓄積容量電極1f とされている。特に蓄積容量70 の誘電体としての絶縁薄膜2 は、高温酸化によりポリシリコン膜上に形成されるTFT30 のゲート絶縁膜の場合、薄く且つ高耐圧の絶縁膜とすることができ、蓄積容量70 は比較的小面積で大容量の蓄積容量として構成できる。   In the present embodiment, the insulating thin film 2 serving as the gate insulating film is extended from a position facing the gate electrode formed of a part of the scanning line 3a and used as a dielectric film, and the semiconductor layer 1a is extended to be the first accumulation. A storage capacitor 70 is formed by using the capacitor electrode 1f and a part of the capacitor line 3b opposite to the capacitor electrode 1f as a second storage capacitor electrode. More specifically, the high-concentration drain region 1e of the semiconductor layer 1a extends below the data line 6a and the scanning line 3a, and an insulating thin film is formed on the capacitor line 3b that extends along the data line 6a and the scanning line 3a. 2 are arranged opposite to each other through a first storage capacitor electrode 1f. In particular, the insulating thin film 2 as a dielectric of the storage capacitor 70 can be a thin and high withstand voltage insulating film in the case of the gate insulating film of the TFT 30 formed on the polysilicon film by high temperature oxidation. It can be configured as a large storage capacity with a relatively small area.

これらの結果、データ線6a 下の領域及び走査線3a に平行な領域(即ち、容量線3b が形成された領域)という開口領域を外れたスペースを有効に利用して、画素電極9a の蓄積容量を増やすことが出来る。   As a result, the storage capacity of the pixel electrode 9a is effectively utilized by effectively utilizing the space outside the opening area, that is, the area under the data line 6a and the area parallel to the scanning line 3a (that is, the area where the capacitor line 3b is formed). Can be increased.

本実施形態では特に、容量線3b と、第1 遮光膜11a がコンタクトホール13 を介して電気接続されている。このため、容量線3b の抵抗を、第1遮光膜11a の抵抗により顕著に低められる。本実施形態では、容量線3b は、例えばシート抵抗値が25 Ω/□程度のポリシリコン膜から形成されているので、対角1.3 インチや0 .9 インチ程度の小型の液晶装置の場合には、100 〜200KΩ程度の抵抗を有するが、第1 遮光膜11a は、導電性の高融点金属膜から形成されているので、容量線3b における走査線3a に沿った方向の抵抗は、大幅に低抵抗化される。   Particularly in the present embodiment, the capacitor line 3b and the first light shielding film 11a are electrically connected via the contact hole 13. For this reason, the resistance of the capacitor line 3b can be significantly lowered by the resistance of the first light shielding film 11a. In the present embodiment, the capacitor line 3b is formed of, for example, a polysilicon film having a sheet resistance value of about 25 Ω / □, so that the diagonal of 1.3 inches or 0. In the case of a small liquid crystal device of about 9 inches, it has a resistance of about 100 to 200 KΩ. However, since the first light shielding film 11a is formed of a conductive high melting point metal film, the scanning line in the capacitor line 3b The resistance in the direction along 3a is greatly reduced.

この結果、容量線3b の時定数についても、第1 遮光膜11a の存在により、例えば、十数μ秒程度から数μ秒程度にまで小さくすることが出来る。従って、データ線6a の下を交差して配線された容量線3b における各データ線6a との容量カップリングにより、容量線3b の電位が揺れることに起因した横クロストークやゴースト等の発生を低減できる。即ち、図20 に示したように、灰色を背景として黒部分がハイコントラストで描かれた画像801 を表示しようとする場合、黒表示すべき部分的に異なる電圧の画像信号が与えられる時点が走査線毎の書き込みの終了時点に近い時点であっても、画像802 のような表示劣化の問題は起こらない。そして、特に当該液晶装置を前述のようにXGA、SXGA 等の駆動周波数の高い機種として構成しても、容量線3b の時定数が十分に小さくされているため、やはり横クロストークやゴースト等の発生を低減できる。   As a result, the time constant of the capacitor line 3b can also be reduced from, for example, about several tens of microseconds to about several microseconds due to the presence of the first light shielding film 11a. Therefore, the capacitive coupling with the data lines 6a in the capacitive lines 3b crossed under the data lines 6a reduces the occurrence of lateral crosstalk, ghost, etc. due to the fluctuation of the potential of the capacitive line 3b. it can. That is, as shown in FIG. 20, when displaying an image 801 in which a black portion is drawn with high contrast against a gray background, the time point at which an image signal having a partially different voltage to be displayed in black is applied is scanned. Even at the time close to the end of writing for each line, the problem of display deterioration like the image 802 does not occur. In particular, even if the liquid crystal device is configured as a model having a high driving frequency such as XGA or SXGA as described above, the time constant of the capacitance line 3b is sufficiently small. Generation can be reduced.

従って、このような横クロストークやゴースト等の防止のために、前述の如きデータ線6a 毎や画素毎に液晶駆動電圧の極性を反転させる方式を採用する必要性は無く、逆に、液晶層50 のディスクリネーションを低減することができ且つ画素開口率を高めるのに適した、走査線3a 毎に液晶駆動電圧を反転させる走査線反転駆動方式(所謂1H 反転駆動方式)を採用できる。   Therefore, there is no need to employ a method of inverting the polarity of the liquid crystal drive voltage for each data line 6a or for each pixel as described above in order to prevent such horizontal crosstalk and ghost. A scanning line inversion driving method (so-called 1H inversion driving method) in which the liquid crystal driving voltage is inverted for each scanning line 3a, which can reduce 50 disclinations and increase the pixel aperture ratio, can be employed.

本実施形態ではさらに、第1 遮光膜11a (及びこれに電気接続された容量線3b )は定電位源に電気接続されており、第1 遮光膜11a 及び容量線3b は、定電位とされる。従って、第1 遮光膜11a に対向配置される画素スイッチング用TFT30 に対し第1 遮光膜11a の電位変動が悪影響を及ぼすのを防ぐことができる。また、容量線3b は、蓄積容量70 の第2蓄積容量電極として良好に機能し得る。この場合、定電位源としては、当該液晶装置を駆動するための周辺回路(例えば、走査線駆動回路、データ線駆動回路、サンプリング回路等)に供給される負電源、正電源等の定電位源、接地電源、対向電極21 に供給される定電位源等が挙げられる。このように周辺回路等の電源を利用すれば、専用の電位配線や外部回路接続端子を設ける必要なく、第1 遮光膜11a 及び容量線3b を定電位にできる。   In the present embodiment, the first light-shielding film 11a (and the capacitor line 3b electrically connected thereto) is electrically connected to a constant potential source, and the first light-shielding film 11a and the capacitor line 3b are set to a constant potential. . Accordingly, it is possible to prevent the potential fluctuation of the first light shielding film 11a from adversely affecting the pixel switching TFT 30 disposed opposite to the first light shielding film 11a. The capacitor line 3b can function well as the second storage capacitor electrode of the storage capacitor 70. In this case, as the constant potential source, a constant potential source such as a negative power source or a positive power source supplied to a peripheral circuit (for example, a scanning line driving circuit, a data line driving circuit, a sampling circuit, or the like) for driving the liquid crystal device. , A ground power source, a constant potential source supplied to the counter electrode 21, and the like. In this way, when the power supply of the peripheral circuit or the like is used, the first light shielding film 11a and the capacitor line 3b can be set to a constant potential without the need to provide a dedicated potential wiring or external circuit connection terminal.

図3 において、画素スイッチング用TFT30 は、LDD (Lightly Doped Drain )構造を有しており、走査線3a 、当該走査線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とを絶縁する絶縁薄膜2 、データ線6a 、半導体層1a の低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c 、半導体層1a の高濃度ソース領域1d 並びに高濃度ドレイン領域1e を備えている。本実施形態では特にデータ線6a は、Al 等の金属膜や金属シリサイド等の合金膜などの遮光性の薄膜から構成されている。   In FIG. 3, a pixel switching TFT 30 has an LDD (Lightly Doped Drain) structure, a scanning line 3a, a channel region 1a 'of a semiconductor layer 1a in which a channel is formed by an electric field from the scanning line 3a, and scanning. An insulating thin film 2 that insulates the line 3a from the semiconductor layer 1a, a data line 6a, a low concentration source region 1b and a low concentration drain region 1c of the semiconductor layer 1a, a high concentration source region 1d and a high concentration drain region 1e of the semiconductor layer 1a. I have. In this embodiment, in particular, the data line 6a is composed of a light-shielding thin film such as a metal film such as Al 2 or an alloy film such as metal silicide.

また、走査線3a 、絶縁薄膜2 及び第1層間絶縁膜12 の上には、高濃度ソース領域1d へ通じるコンタクトホール5 及び高濃度ドレイン領域1e へ通じるコンタクトホール8 が各々形成された第2層間絶縁膜4 が形成されている。コンタクトホール5 を介して、データ線6a は高濃度ソース領域1d に電気接続されている。更に、データ線6a 及び第2層間絶縁膜4 の上には、第3層間絶縁膜7 が形成されている。高濃度ドレイン領域1e はコンタクトホール8 を介して画素電極9a に電気接続されている。尚、画素電極9a と高濃度ドレイン領域1e とは、データ線6a と同一のAl 膜や走査線3b と同一のポリシリコン膜を中継しての電気接続するようにしてもよい。   Further, on the scanning line 3a, the insulating thin film 2 and the first interlayer insulating film 12, a contact hole 5 leading to the high concentration source region 1d and a contact hole 8 leading to the high concentration drain region 1e are respectively formed. An insulating film 4 is formed. The data line 6a is electrically connected to the high concentration source region 1d through the contact hole 5. Further, a third interlayer insulating film 7 is formed on the data line 6 a and the second interlayer insulating film 4. The high concentration drain region 1e is electrically connected to the pixel electrode 9a through the contact hole 8. The pixel electrode 9a and the high concentration drain region 1e may be electrically connected by relaying the same Al film as the data line 6a or the same polysilicon film as the scanning line 3b.

画素スイッチング用TFT30 は、好ましくは上述のようにLDD 構造を持つが、低濃度ソース領域1b 及び低濃度ドレイン領域1c に不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を持ってよいし、ゲート電極をマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込み、自己整合的に高濃度ソース及び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。   The pixel switching TFT 30 preferably has an LDD structure as described above, but may have an offset structure in which impurity ions are not implanted into the low concentration source region 1b and the low concentration drain region 1c, and the gate electrode as a mask. It may be a self-aligned TFT in which impurity ions are implanted at a high concentration and high concentration source and drain regions are formed in a self-aligning manner.

また本実施形態では、画素スイッチング用TFT30 の走査線3a の一部からなるゲート電極をソース・ドレイン領域間に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。この際、各々のゲート電極には同一の信号が印加されるようにする。このようにデュアルゲート(ダブルゲート)或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・ドレイン領域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。これらのゲート電極の少なくとも1 個をLDD 構造或いはオフセット構造にすれば、更にオフ電流を低減でき、安定したスイッチング素子を得ることができる。   In the present embodiment, a single gate structure in which only one gate electrode composed of a part of the scanning line 3a of the pixel switching TFT 30 is arranged between the source and drain regions is used. However, two or more gate electrodes are interposed between these gate electrodes. May be arranged. At this time, the same signal is applied to each gate electrode. If the TFT is configured with dual gates (double gates) or triple gates or more as described above, the leakage current between the channel and the source / drain region junction can be prevented, and the current during OFF can be reduced. If at least one of these gate electrodes has an LDD structure or an offset structure, the off-current can be further reduced and a stable switching element can be obtained.

ここで、一般には、半導体層1a のチャネル領域1a´、低濃度ソース領域1b 及び低濃度ドレイン領域1c 等を形成するポリシリコン膜は、光が入射するとポリシリコンが有する光電変換効果により光電流が発生してしまい画素スイッチング用TFT30 のトランジスタ特性が劣化するが、本実施形態では、走査線3a を上側から重なるようにデータ線6a がAl 等の遮光性の金属薄膜から形成されているので、少なくとも半導体層1a のチャネル領域1a´及び低濃度ソース領域1b 、低濃度ドレイン領域1c への入射光(即ち、図3 で上側からの光)の入射を効果的に防ぐことが出来る。また、前述のように、画素スイッチング用TFT30 の下側には、第1 遮光膜11a が設けられているので、少なくとも半導体層1a のチャネル領域1a´及び低濃度ソース領域1b 、低濃度ドレイン領域1c への戻り光(即ち、図3 で下側からの光)の入射を効果的に防ぐことが出来る。次に、本実施形態においてTFT アレイ基板10 上に設けられる周辺回路の構成について、図4 を参照して説明する。   Here, in general, the polysilicon film forming the channel region 1a ′, the low concentration source region 1b, the low concentration drain region 1c, and the like of the semiconductor layer 1a has a photocurrent due to the photoelectric conversion effect of the polysilicon when light is incident thereon. In this embodiment, the data line 6a is formed of a light-shielding metal thin film such as Al so that the scanning line 3a is overlapped from the upper side. Incident light (that is, light from above in FIG. 3) can be effectively prevented from entering the channel region 1a ′, the low concentration source region 1b, and the low concentration drain region 1c of the semiconductor layer 1a. Further, as described above, since the first light-shielding film 11a is provided below the pixel switching TFT 30, the channel region 1a ', the low concentration source region 1b, and the low concentration drain region 1c of at least the semiconductor layer 1a. It is possible to effectively prevent the return light (that is, the light from the lower side in FIG. 3) from entering. Next, the configuration of the peripheral circuit provided on the TFT array substrate 10 in the present embodiment will be described with reference to FIG.

図4 において、液晶装置は周辺回路として、データ線6a を駆動するデータ線駆動回路101 と、走査線3a を駆動する走査線駆動回路104 と、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(NRS )を画像信号S1 、S2、…、Sn の供給に先行して夫々供給するプリチャージ回路201と、画像信号線に供給される画像信号S1 、S2 、…、Sn をサンプリングして複数のデータ線6a に夫々供給するサンプリング回路301 とを備える。   In FIG. 4, the liquid crystal device includes, as peripheral circuits, a data line driving circuit 101 for driving the data line 6a, a scanning line driving circuit 104 for driving the scanning line 3a, and a precharge signal having a predetermined voltage level on the plurality of data lines 6a. .., Sn before the supply of the image signals S1, S2,..., Sn, and a plurality of image signals S1, S2,. And a sampling circuit 301 for supplying data lines 6a.

走査線駆動回路104 は、外部制御回路から供給される電源、基準クロックCLY 及びその反転クロック等に基づいて、所定タイミングで走査線3a に走査信号G1 、G2 、…、Gm をパルス的に線順次で印加する。   The scanning line drive circuit 104 pulse-sequentially applies scanning signals G1, G2,..., Gm to the scanning line 3a at a predetermined timing based on the power supplied from the external control circuit, the reference clock CLY and its inverted clock, and the like. Apply with.

データ線駆動回路101 は、外部制御回路から供給される電源、基準クロックCLX 及びその反転クロック等に基づいて、走査線駆動回路104 が走査信号G1 、G2 、…、Gm を印加するタイミングに合わせて、データ線6a 毎にサンプリング回路駆動信号としてのシフトレジスタからの転送信号X1 、X2 、…、Xn を、サンプリング回路301 にサンプリング回路駆動信号線306 を介して所定タイミングで供給する。   The data line driving circuit 101 is synchronized with the timing at which the scanning line driving circuit 104 applies the scanning signals G1, G2,..., Gm based on the power supplied from the external control circuit, the reference clock CLX, its inverted clock, and the like. Transfer signals X1, X2,..., Xn from the shift register as sampling circuit drive signals are supplied to the sampling circuit 301 through the sampling circuit drive signal line 306 for each data line 6a.

プリチャージ回路201 は、スイッチング素子として、例えばTFT202を各データ線6a 毎に備えており、プリチャージ信号線204 がTFT202のドレイン又はソースに接続されており、プリチャージ回路駆動信号線206がTFT202 のゲート電極に接続されている。そして、動作時には、プリチャージ信号線204 を介して、外部電源からプリチャージ信号(NRS )を書き込むために必要な所定電圧の電源が供給され、プリチャージ回路駆動信号線206 を介して、各データ線6a について画像信号S1 、S2 、…、Sn の供給に先行するタイミングでプリチャージ信号(NRS )を書き込むように、外部制御回路からプリチャージ回路駆動信号(NRG )が供給される。プリチャージ回路201 は、好ましくは中間階調レベルの画像信号S1 、S2 、…、Sn に相当するプリチャージ信号(NRS )(画像補助信号)を供給する。   The precharge circuit 201 includes, for example, a TFT 202 as a switching element for each data line 6a, the precharge signal line 204 is connected to the drain or source of the TFT 202, and the precharge circuit drive signal line 206 is connected to the TFT 202. Connected to the gate electrode. In operation, power of a predetermined voltage necessary for writing a precharge signal (NRS) is supplied from an external power supply via the precharge signal line 204, and each data is supplied via the precharge circuit drive signal line 206. A precharge circuit drive signal (NRG) is supplied from the external control circuit so that the precharge signal (NRS) is written to the line 6a at a timing preceding the supply of the image signals S1, S2,. The precharge circuit 201 preferably supplies a precharge signal (NRS) (image auxiliary signal) corresponding to the image signals S1, S2,.

サンプリング回路301 は、TFT302 を各データ線6a 毎に備えており、画像信号線304 がTFT302 のドレイン又はソース電極に接続されており、サンプリング回路駆動信号線306 がTFT302 のゲート電極に接続されている。そして、画像信号線304 を介して、画像信号S1 、S2 、…、Sn が入力されると、これらをサンプリングする。即ち、サンプリング回路駆動信号線306 を介してデータ線駆動回路101 からサンプリング回路駆動信号としての転送信号X1 、X2 、…、Xn が入力されると、画像信号線304 夫々からの画像信号S1 、S2 、…、Sn をデータ線6a に順次印加する。   The sampling circuit 301 includes a TFT 302 for each data line 6a, an image signal line 304 is connected to the drain or source electrode of the TFT 302, and a sampling circuit drive signal line 306 is connected to the gate electrode of the TFT 302. . When the image signals S1, S2,..., Sn are input via the image signal line 304, they are sampled. That is, when transfer signals X1, X2,..., Xn as sampling circuit drive signals are input from the data line drive circuit 101 via the sampling circuit drive signal line 306, the image signals S1, S2 from the image signal lines 304 respectively. ,..., Sn are sequentially applied to the data line 6a.

このように本実施形態では、データ線6a を一本毎に選択するように構成されているが、データ線6a を複数本毎にまとめて同時選択するように構成してもよい。例えば、サンプリング回路301 を構成するTFT302 の書き込み特性及び画像信号の周波数に応じて、複数相(例えば、3 相、6 相、12 相、…)にシリアルーパラレル変換された画像信号S1 、S2 、…、Sn を画像信号線304から供給して、これらをグループ毎に同時にサンプリングするように構成してもよい。この際、少なくともシリアルーパラレル変換数だけ画像信号線304 が必要なことは言うまでもない。   As described above, in the present embodiment, the data lines 6a are selected for each line. However, the data lines 6a may be selected for a plurality of lines and simultaneously selected. For example, the image signals S 1, S 2, serial-parallel converted into a plurality of phases (for example, 3 phase, 6 phase, 12 phase,...) According to the writing characteristics of the TFT 302 constituting the sampling circuit 301 and the frequency of the image signal. ..., Sn may be supplied from the image signal line 304, and these may be sampled simultaneously for each group. In this case, it goes without saying that at least the number of image signal lines 304 is required for the number of serial-parallel conversions.

ここで、本実施形態の液晶装置において行われるプリチャージについて図5を参照して説明を加える。   Here, the precharge performed in the liquid crystal device of the present embodiment will be described with reference to FIG.

図5 に示すように、データ線駆動回路101 が有するシフトレジスタには、一画素当りの選択時間t1 を規定するクロック信号(CLX )が水平走査の基準として入力されるが、転送スタート信号(DX )が入力されると、このシフトレジスタから転送信号X1 、X2 、…が順次供給される。各水平走査期間において、このような転送スタート信号(DX )の入力に先行するタイミングで、プリチャ ージ回路駆動信号(NRG )がプリチャージ回路201 に供給される。より具体的には、垂直走査の基準とされるクロック信号(CLY )がハイレベルとなると共に画像信号(VID )が信号の電圧中心値(VID 中心)を基準として極性反転した後、この極性反転からプリチャージをするまでのマージンである時間t3経過後に、プリチャージ回路駆動信号(NRG )は、ハイレベルとされる。他方、プリチャージ信号(NRS )は、画像信号(VID )の反転に対応して、水平帰線期間で画像信号(VID )と同極性の所定レベルとされる。従って、プリチャージ回路駆動信号(NRG )がハイレベルとされる時間t2 において、プリチャージが行われる。そして、水平帰線期間が終了して有効表示期間が始まる時点よりも時間t4 だけ前に、即ち、プリチャージが終了してから画像信号が書き込まれるまでのマージンを時間t4として、プリチャージ回路駆動信号(NRG )は、ローレベルとされる。以上のように、プリチャージ回路201 は、各水平帰線期間において、プリチャージ信号(NRS )を画像信号に先行して複数のデータ線6a に供給する。   As shown in FIG. 5, a clock signal (CLX) that defines a selection time t1 per pixel is input to the shift register of the data line driving circuit 101 as a reference for horizontal scanning, but a transfer start signal (DX ) Is input, transfer signals X1, X2,... Are sequentially supplied from the shift register. In each horizontal scanning period, the precharge circuit drive signal (NRG) is supplied to the precharge circuit 201 at a timing preceding the input of the transfer start signal (DX). More specifically, the clock signal (CLY) used as a reference for vertical scanning becomes a high level and the polarity of the image signal (VID) is inverted with respect to the voltage center value (VID center) of the signal. The precharge circuit drive signal (NRG) is set to the high level after elapse of time t3, which is a margin from precharge to precharge. On the other hand, the precharge signal (NRS) is set to a predetermined level having the same polarity as the image signal (VID) in the horizontal blanking period, corresponding to the inversion of the image signal (VID). Accordingly, precharge is performed at time t2 when the precharge circuit drive signal (NRG) is set to the high level. The precharge circuit is driven by a time t4 before the time when the horizontal blanking period ends and the effective display period starts, that is, a time period from the end of the precharge to the time when the image signal is written. The signal (NRG) is at a low level. As described above, the precharge circuit 201 supplies the precharge signal (NRS) to the plurality of data lines 6a prior to the image signal in each horizontal blanking period.

図5 において、水平帰線期間内にプリチャージを行っているが、前述したデータ線6a と容量線3b との容量カップリングによる容量線3b の電位の揺れは、時間t5 内で安定に向かう。従って、時間t5 が長くなるように各信号のタイミングを設定すれば、このような容量線3b の電位の揺れは防止できるようにも考えられる。しかしながら、この時間t5 を長くとると、今度は、時間t3 、t2、t4 を短くする必要性が生じる。ここで、時間t3 を余り短くすると、プリチャージ回路を構成するTFT 等のゲート遅延によりプリチャージ回路駆動信号(NRG )がハイレベルとなった時点で前段の走査線に係るTFT30 のゲートがオンしてしまう危険が出て来る。また、時間t2 を短くしたのでは、プリチャージの能力が低下してしまうか或いは電荷供給能力の高いプリチャージ回路が必要となってしまう。更に又、時間t4 を短くしたのでは、プリチャージ信号と画像信号とが同時にデータ線6a に印加されかねない。従って、プリチャージを良好に行うためには、容量カップリングによる容量線3b の電位揺れを安定させる時 (34)間t5 を安易に長くすることは出来ない。しかるに、本実施形態によれば、第1遮光膜11a により容量線3b の抵抗を大幅に下げると共に時定数を大幅に下げるので、容量線3b の時定数に対する時間t5 を相対的に長くすることができるのである。   In FIG. 5, the precharge is performed within the horizontal blanking period, but the fluctuation of the potential of the capacitive line 3b due to the capacitive coupling between the data line 6a and the capacitive line 3b described above becomes stable within the time t5. Therefore, if the timing of each signal is set so that the time t5 becomes longer, it can be considered that such potential fluctuation of the capacitance line 3b can be prevented. However, if this time t5 is made longer, then it becomes necessary to shorten the times t3, t2, and t4. Here, if the time t3 is made too short, the gate of the TFT 30 related to the preceding scanning line is turned on when the precharge circuit drive signal (NRG) becomes high level due to the gate delay of the TFT constituting the precharge circuit. Danger comes out. Further, if the time t2 is shortened, the precharge capability is lowered or a precharge circuit having a high charge supply capability is required. Furthermore, if the time t4 is shortened, the precharge signal and the image signal may be simultaneously applied to the data line 6a. Therefore, in order to satisfactorily precharge, it is not possible to easily increase the time t5 during the period (34) when stabilizing the potential fluctuation of the capacitive line 3b due to capacitive coupling. However, according to the present embodiment, the first light-shielding film 11a significantly lowers the resistance of the capacitance line 3b and greatly reduces the time constant, so that the time t5 relative to the time constant of the capacitance line 3b can be made relatively long. It can be done.

このようにプリチャージを行う場合にも、本実施形態では、プリチャージするための水平帰線期間を十分な長さだけ確保しつつ、容量カップリングによる容量線3b の電位の揺れが安定するまでの時間t5 を実質的に十分に確保できる。以上の結果、本実施形態によれば、駆動周波数が高い場合にも、プリチャージ及び前述の走査線反転駆動を良好に行いつつ、しかも容量カップリングによる横クロストークやゴースト等を防止できるので、極めて高品位の画像表示が可能となる。   Even when precharging is performed in this manner, in this embodiment, the horizontal blanking period for precharging is ensured for a sufficient length, and the fluctuation of the potential of the capacitive line 3b due to capacitive coupling is stabilized. The time t5 can be substantially sufficiently secured. As a result of the above, according to the present embodiment, even when the driving frequency is high, precharge and the above-described scanning line inversion driving can be performed satisfactorily, and lateral crosstalk, ghost, and the like due to capacitive coupling can be prevented. An extremely high quality image can be displayed.

これらに加えて本実施形態によれば、異物等により容量線3b が途中で断線しても、第1 遮光膜11a が容量線3b の代わりになるという、冗長構造が実現されている。即ち、容量線3b が途中で断線しても断線部の両側がコンタクトホール13 を介して第1 遮光膜11a により相互に電気接続されていれば、実用上の問題は生じない。従って、本実施形態によれば、不良品率が低く、信頼性の高い高品位の画像表示が可能な液晶装置を実現できる。   In addition to the above, according to the present embodiment, a redundant structure is realized in which the first light-shielding film 11a replaces the capacitor line 3b even if the capacitor line 3b is disconnected in the middle due to foreign matters or the like. That is, even if the capacitor line 3b is disconnected in the middle, there is no practical problem if both sides of the disconnected part are electrically connected to each other by the first light shielding film 11a via the contact hole 13. Therefore, according to the present embodiment, a liquid crystal device capable of displaying a high-quality image with a low defective product rate and high reliability can be realized.

また、容量線3b と走査線3a とは、同一のポリシリコン膜からなり、蓄積容量70 の誘電体膜とTFT30 のゲート絶縁膜となる絶縁薄膜2 とは、同一の高温酸化膜を含み、第1蓄積容量電極1f と、TFT30 のチャネル領域1a´、高濃度ソース領域1d 、高濃度ドレイン領域1e 等とは、同一の半導体層1a からなる。このため、TFT アレイ基板10 上に形成される積層構造を単純化でき、更に、後述の液晶装置の製造方法において、同一の薄膜形成工程で容量線3b及び走査線3a を同時に形成でき、蓄積容量70 の誘電体膜及び絶縁薄膜2 を同時に形成できる。   The capacitor line 3b and the scanning line 3a are made of the same polysilicon film, and the dielectric film of the storage capacitor 70 and the insulating thin film 2 that becomes the gate insulating film of the TFT 30 include the same high-temperature oxide film. The one storage capacitor electrode 1f, the channel region 1a ', the high concentration source region 1d, the high concentration drain region 1e, etc. of the TFT 30 are made of the same semiconductor layer 1a. For this reason, the laminated structure formed on the TFT array substrate 10 can be simplified. Further, in the liquid crystal device manufacturing method described later, the capacitor line 3b and the scanning line 3a can be simultaneously formed in the same thin film forming step, and the storage capacitor 70 dielectric films and insulating thin film 2 can be formed simultaneously.

本実施形態では特に、容量線3b と第1 遮光膜11a とは、第1層間絶縁膜12 に開孔されたコンタクトホール13 を介して確実に且つ高い信頼性を持って、両者は電気接続されているが、このようなコンタクトホール13 は、画素毎に開孔されても良く、複数の画素からなる画素グループ毎に開孔されても良い。   In the present embodiment, in particular, the capacitor line 3b and the first light shielding film 11a are electrically connected to each other reliably and with high reliability through the contact hole 13 formed in the first interlayer insulating film 12. However, such a contact hole 13 may be opened for each pixel or may be opened for each pixel group including a plurality of pixels.

コンタクトホール13 を画素毎に開孔した場合には、第1 遮光膜11a による容量線3b の低抵抗化を促進でき、更に、両者間における冗長構造の度合いを高められる。他方、コンタクトホール13 を複数の画素からなる画素グループ毎に(例えば2 画素毎に或いは3 画素毎に)開孔した場合には、容量線3b や第1 遮光膜11a のシート抵抗、駆動周波数、要求される仕様等を勘案しつつ、第1 遮光膜11a による容量線3b の低抵抗化及び冗長構造による利益と、多数のコンタクトホール13 を開孔することによる製造工程の複雑化或いは当該液晶装置の不良化等の弊害とを適度にバランスできるので、実践上大変有利である。   When the contact hole 13 is opened for each pixel, the resistance of the capacitor line 3b can be reduced by the first light shielding film 11a, and the degree of redundant structure between the two can be increased. On the other hand, when the contact hole 13 is opened for each pixel group composed of a plurality of pixels (for example, every two pixels or every three pixels), the sheet resistance, the driving frequency of the capacitor line 3b and the first light shielding film 11a, While taking into account the required specifications, etc., the benefits of the low resistance and redundant structure of the capacitor line 3b by the first light-shielding film 11a and the complicated manufacturing process by opening a large number of contact holes 13 or the liquid crystal device Since it is possible to properly balance the adverse effects such as the deterioration of the quality, it is very advantageous in practice.

また、本実施形態では特に、このような画素毎或いは画素グループ毎に設けられるコンタクトホール13 は、対向基板20 の側から見てデータ線6a の下に開孔されている。このため、コンタクトホール13 は、画素開口領域から外れており、しかもTFT30 や第1蓄積容量電極1f が形成されていない第1層間絶縁膜12 の部分に設けられているので、画素領域の有効利用を図りつつ、コンタクトホール13 の形成によるTFT30 や他の配線等の不良化を防ぐことができる。   In this embodiment, in particular, the contact hole 13 provided for each pixel or each pixel group is opened under the data line 6a when viewed from the counter substrate 20 side. For this reason, the contact hole 13 is located outside the pixel opening region and is provided in the portion of the first interlayer insulating film 12 where the TFT 30 and the first storage capacitor electrode 1f are not formed. Thus, it is possible to prevent the TFT 30 and other wirings from being defective due to the formation of the contact hole 13.

次に、以上のような構成を持つ液晶装置の第1実施形態の製造プロセスについて、図6 から図9 を参照して説明する。尚、図6 から図9 は各工程におけるTFT アレイ基板側の各層を、図3 と同様に図2 のA −A´断面に対応させて示す工程図である。   Next, a manufacturing process of the first embodiment of the liquid crystal device having the above configuration will be described with reference to FIGS. 6 to 9 are process diagrams showing each layer on the TFT array substrate side in each process corresponding to the AA ′ cross section of FIG. 2 as in FIG.

図6 の工程(1)に示すように、石英基板、ハードガラス基板、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N 2 (窒素)等の不活性ガス雰囲気且つ約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におけるTFT アレイ基板10 に生じる歪みが少なくなるように前処理しておく。即ち、製造プロセスにおける最高温で高温処理される温度に合わせて、事前にTFT アレイ基板10 を同じ温度かそれ以上の温度で熱処理しておく。   As shown in step (1) in FIG. 6, a TFT array substrate 10 such as a quartz substrate, a hard glass substrate, or a silicon substrate is prepared. Here, the annealing is preferably performed in an inert gas atmosphere such as N 2 (nitrogen) and at a high temperature of about 900 to 1300 ° C., and pre-processing is performed so as to reduce distortion generated in the TFT array substrate 10 in a high-temperature process performed later. Keep it. That is, the TFT array substrate 10 is heat-treated in advance at the same temperature or higher in accordance with the temperature at which the high temperature treatment is performed at the maximum temperature in the manufacturing process.

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 及びPb 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、好ましくは約200nm の膜厚の遮光膜11 を形成する。   A metal alloy film such as a metal such as Ti, Cr, W, Ta, Mo and Pb or a metal silicide is sputtered on the entire surface of the TFT array substrate 10 thus processed, and a film thickness of about 100 to 500 nm, preferably Forms a light-shielding film 11 having a thickness of about 200 nm.

続いて、工程(2)に示すように遮光膜11 に対しエッチングを行うことにより、第1 遮光膜11a を形成する。   Subsequently, the first light shielding film 11a is formed by etching the light shielding film 11 as shown in step (2).

次に工程(3)に示すように、第1 遮光膜11a の上に、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)など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第1層間絶縁膜12 を形成する。この第1層間絶縁膜12の膜厚は、例えば、約500 〜2000nm とする。   Next, as shown in step (3), TEOS (tetraethyl orthosilicate) gas, TEB (tetraethyl boatrate) is formed on the first light shielding film 11a by, for example, atmospheric pressure or low pressure CVD. ) Gas, TMOP (tetra-methyl oxy-phosphate) gas, etc., NSG (non-silicate glass), PSG (phosphorus silicate glass), BSG (boron silicate glass), BPSG (boron phosphorus silicate glass), etc. A first interlayer insulating film 12 made of a silicate glass film, a silicon nitride film, a silicon oxide film or the like is formed. The film thickness of the first interlayer insulating film 12 is, for example, about 500 to 2000 nm.

次に工程(4 )に示すように、第1層間絶縁膜12 の上に、約450 〜550℃、好ましくは約500℃の比較的低温環境中で、流量約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ることにより、ポリシリコン膜1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。   Next, as shown in step (4), a monosilane gas having a flow rate of about 400 to 600 cc / min on the first interlayer insulating film 12 in a relatively low temperature environment of about 450 to 550 ° C., preferably about 500 ° C., An amorphous silicon film is formed by low pressure CVD using disilane gas or the like (for example, CVD at a pressure of about 20 to 40 Pa). Thereafter, an annealing process is performed in a nitrogen atmosphere at about 600 to 700 ° C. for about 1 to 10 hours, preferably 4 to 6 hours, so that the polysilicon film 1 has a thickness of about 50 to 200 nm, preferably Is solid phase grown to a thickness of about 100 nm.

この際、図3 に示した画素スイッチング用TFT30 として、n チャネル型の画素スイッチング用TFT30 を作成する場合には、当該チャネル領域にSb (アンチモン)、As (砒素)、P (リン)などのV 族元素の不純物イオンを僅かにイオン注人等によりドープしても良い。また、画素スイッチング用TFT30をp チャネル型とする場合には、B (ボロン)、Ga (ガリウム)、In (インジウム)などのIII 族元素の不純物イオンを僅かにイオン注入等によりドープしても良い。尚、アモルファスシリコン膜を経ないで、減圧CVD 法等によりポリシリコン膜1 を直接形成しても良い。或いは、減圧CVD法等により堆積したポリシリコン膜にシリコンイオンを打ち込んで一旦非晶質化(アモルファス化)し、その後アニール処理等により再結晶化させてポリシリコン膜1 を形成しても良い。次に工程(5 )に示すように、図2 に示した如き所定パターンの半導体層1aを形成する。即ち、特にデータ線6a 下で容量線3b が形成される領域及び走査線3a に沿って容量線3b が形成される領域には、画素スイッチング用TFT30 を構成する半導体層1a から延設された第1蓄積容量電極1f を形成する。   At this time, when an n-channel type pixel switching TFT 30 is formed as the pixel switching TFT 30 shown in FIG. 3, Vb such as Sb (antimony), As (arsenic), P (phosphorus), etc. is formed in the channel region. The impurity ions of group elements may be slightly doped by ion injection or the like. When the pixel switching TFT 30 is a p-channel type, a group III element impurity ion such as B (boron), Ga (gallium), or In (indium) may be slightly doped by ion implantation or the like. . Note that the polysilicon film 1 may be formed directly by a low pressure CVD method or the like without passing through the amorphous silicon film. Alternatively, the polysilicon film 1 may be formed by implanting silicon ions into a polysilicon film deposited by a low pressure CVD method or the like to make it amorphous (amorphized) and then recrystallizing it by annealing or the like. Next, as shown in step (5), a semiconductor layer 1a having a predetermined pattern as shown in FIG. 2 is formed. That is, in particular, in the region where the capacitor line 3b is formed under the data line 6a and the region where the capacitor line 3b is formed along the scanning line 3a, the first layer extending from the semiconductor layer 1a constituting the pixel switching TFT 30 is provided. One storage capacitor electrode 1f is formed.

次に工程(6 )に示すように、画素スイッチング用TFT30 を構成する半導体層1a と共に第1蓄積容量電極1f を約900 〜1300 ℃の温度、好ましくは約1000 ℃の温度により熱酸化することにより、約30nm の比較的薄い厚さの熱酸化シリコン膜を形成し、更に減圧CVD 法等により高温酸化シリコン膜(HTO 膜)や窒化シリコン膜を約50nm の比較的薄い厚さに堆積し、多層構造を持つ画素スイッチング用TFT30 のゲート絶縁膜と共に容量形成用の誘電体膜となる絶縁薄膜2 を形成する(図3 参照)。この結果、半導体層1a 及び第1蓄積容量電極1f の厚さは、約30 〜150nm の厚さ、好ましくは約35 〜50nm の厚さとなり、絶縁薄膜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。このように高温熱酸化時間を短くすることにより、特に8 インチ程度の大型基板を使用する場合に熱によるそりを防止することができる。但し、ポリシリコン膜1を熱酸化することのみにより、単一層構造を持つ絶縁薄膜2 を形成してもよい。   Next, as shown in step (6), by thermally oxidizing the first storage capacitor electrode 1f together with the semiconductor layer 1a constituting the pixel switching TFT 30 at a temperature of about 900 to 1300 ° C., preferably about 1000 ° C. A relatively thin thermal oxide silicon film of about 30 nm is formed, and a high temperature silicon oxide film (HTO film) or a silicon nitride film is deposited to a relatively thin thickness of about 50 nm by a low pressure CVD method or the like. An insulating thin film 2 that forms a dielectric film for forming a capacitor is formed together with the gate insulating film of the pixel switching TFT 30 having the structure (see FIG. 3). As a result, the semiconductor layer 1a and the first storage capacitor electrode 1f have a thickness of about 30 to 150 nm, preferably about 35 to 50 nm, and the insulating thin film 2 has a thickness of about 20 to 150 nm. The thickness is preferably about 30 to 100 nm. By shortening the high-temperature thermal oxidation time in this way, it is possible to prevent warping due to heat, particularly when using a large substrate of about 8 inches. However, the insulating thin film 2 having a single layer structure may be formed only by thermally oxidizing the polysilicon film 1.

尚、工程(6 )において特に限定されないが、第1蓄積容量電極1f となる半導体層部分に、例えば、P イオンをドーズ量約3×1012/cm2でドープして、低抵抗化させてもよい。 Although not particularly limited in the step (6), the semiconductor layer portion to be the first storage capacitor electrode 1f is doped with, for example, P ions at a dose of about 3 × 10 12 / cm 2 to reduce the resistance. Also good.

次に、工程(7 )において、第1層間絶縁膜12 に第1 遮光膜11a に至るコンタクトホール13 を反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより或いはウエットエッチングにより形成する。この際、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチングのような異方性エッチングにより、コンタクトホール13 等を開孔した方が、開孔形状をマスク形状とほぼ同じにできるという利点がある。但し、ドライエッチングとウエットエッチングとを組み合わせて開孔すれば、これらのコンタクトホール13等をテーパ状にできるので、配線接続時の断線を防止できるという利点が得られる。   Next, in step (7), a contact hole 13 reaching the first light shielding film 11a is formed in the first interlayer insulating film 12 by dry etching such as reactive ion etching, reactive ion beam etching, or wet etching. At this time, opening the contact hole 13 or the like by anisotropic etching such as reactive ion etching or reactive ion beam etching has an advantage that the opening shape can be made substantially the same as the mask shape. However, if a hole is formed by combining dry etching and wet etching, these contact holes 13 and the like can be tapered, so that an advantage of preventing disconnection at the time of wiring connection can be obtained.

次に工程(8 )に示すように、減圧CVD 法等によりポリシリコン膜3を堆積した後、P を熱拡散し、ポリシリコン膜3 を導電化する。又は、Pイオンをポリシリコン膜3 の成膜と同時に導入したドープトシリコン膜を用いてもよい。   Next, as shown in step (8), after depositing the polysilicon film 3 by a low pressure CVD method or the like, P 2 is thermally diffused to make the polysilicon film 3 conductive. Alternatively, a doped silicon film in which P ions are introduced simultaneously with the formation of the polysilicon film 3 may be used.

次に、図7 の工程(9 )に示すように、図2 に示した如き所定パターンの走査線3a と共に容量線3b を形成する。これらの走査線3a 及び容量線3b の膜厚は、例えば、約350nm とされる。   Next, as shown in step (9) of FIG. 7, the capacitor line 3b is formed together with the scanning line 3a having a predetermined pattern as shown in FIG. The film thickness of the scanning line 3a and the capacitance line 3b is, for example, about 350 nm.

次に工程(10 )に示すように、図3 に示した画素スイッチング用TFT30をLDD 構造を持つn チャネル型のTFT とする場合、半導体層1a に、先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の一部となるゲート電極を拡散マスクとして、P などのV 族元素の不純物イオン60 を低濃度で(例えば、P イオンを1 〜3 ×10 13 /cm 2 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。この不純物イオンのドープにより容量線3b 及び走査線3a も低抵抗化される。 Next, as shown in step (10), when the pixel switching TFT 30 shown in FIG. 3 is an n-channel TFT having an LDD structure, the low concentration source region 1b and the low concentration drain region are first formed in the semiconductor layer 1a. In order to form 1c, impurity ions 60 of a V group element such as P or the like are used at a low concentration (for example, P ions of 1 to 3 × 10 13 / cm 2) using a gate electrode serving as a part of the scanning line 3a as a diffusion mask. Dope with a dose of 2 ). As a result, the semiconductor layer 1a under the scanning line 3a becomes a channel region 1a '. Due to the doping of the impurity ions, the capacitance line 3b and the scanning line 3a are also reduced in resistance.

続いて、工程(11)に示すように、画素スイッチング用TFT30 を構成する高濃度ソース領域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 よりも幅の広いマスクでレジスト層62 を走査線3a 上に形成した後、同じくP などのV 族元素の不純物イオン61 を高濃度で(例えば、P イオンを1 〜3×10 15 /cm 2 のドーズ量にて)ドープする。また、画素スイッチング用TFT30 をp チャネル型とする場合、半導体層1a に、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 を形成するために、B (ボロン)などのIII 族元素の不純物イオンを用いてドープする。尚、例えば、低濃度の不純物イオン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 の一部である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。 Subsequently, as shown in step (11), in order to form the high-concentration source region 1d and the high-concentration drain region 1e constituting the pixel switching TFT 30 1, the resist layer 62 is formed with a mask wider than the scanning line 3 a. After the formation on the scanning line 3a, the impurity ions 61 of the V group element such as P are similarly doped at a high concentration (for example, P ions at a dose of 1 to 3 × 10 15 / cm 2 ). Further, when the pixel switching TFT 30 is of a p-channel type, in order to form the low concentration source region 1b and the low concentration drain region 1c and the high concentration source region 1d and the high concentration drain region 1e in the semiconductor layer 1a, B ( Doping using impurity ions of group III elements such as boron. For example, an TFT having an offset structure may be used without doping with low-concentration impurity ions, and an ion implantation technique using P ions, B ions, or the like using a gate electrode which is a part of the scanning line 3a as a mask. Thus, a self-aligned TFT may be used.

この不純物のドープにより容量線3b 及び走査線3a も更に低抵抗化される。   The resistance of the capacitor line 3b and the scanning line 3a is further reduced by doping the impurities.

また、工程(10 )及び工程(11)を再度繰り返し、B イオンなどのIII族元素の不純物イオンを行うことにより、p チャネル型TFT を形成することができる。これにより、n チャネル型TFT 及びp チャネル型TFT から構成される相補型構造を持つデータ線駆動回路101 及び走査線駆動回路104をTFT アレイ基板10 上の周辺部に形成することが可能となる。このように、画素スイッチング用TFT30 を構成する半導体層1a をポリシリコン膜で形成すれば、画素スイッチング用TFT30 の形成時にほぼ同一工程で、データ線駆動回路101 及び走査線駆動回路104 を形成することができ、製造上有利である。   Further, by repeating the step (10) and the step (11) again and performing impurity ions of group III elements such as B ions, a p-channel TFT can be formed. As a result, the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 having a complementary structure composed of n-channel TFTs and p-channel TFTs can be formed on the periphery of the TFT array substrate 10. Thus, if the semiconductor layer 1a constituting the pixel switching TFT 30 is formed of a polysilicon film, the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 are formed in substantially the same process when the pixel switching TFT 30 is formed. This is advantageous in manufacturing.

次に工程(12)に示すように、画素スイッチング用TFT30 における走査線3a と共に容量線3b を覆うように、例えば、常圧又は減圧CVD 法やTEOS ガス等を用いて、NSG 、PSG 、BSG 、BPSG など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第2層間絶縁膜4を形成する。第2層間絶縁膜4 の膜厚は、約500 〜1500nm が好ましい。   Next, as shown in step (12), NSG, PSG, BSG, and the like using, for example, atmospheric pressure or reduced pressure CVD, TEOS gas, or the like so as to cover the capacitor line 3b together with the scanning line 3a in the pixel switching TFT 30. A second interlayer insulating film 4 made of a silicate glass film such as BPSG, a silicon nitride film or a silicon oxide film is formed. The film thickness of the second interlayer insulating film 4 is preferably about 500 to 1500 nm.

次に工程(13)の段階で、高濃度ソース領域1d 及び高濃度ドレイン領域1e を活性化するために約1000 ℃のアニール処理を20 分程度行った後、データ線6a に対するコンタクトホール5 を、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより或いはウェットエッチングにより形成する。また、走査線3a や容量線3b を図示しない配線と接続するためのコンタクトホールも、コンタクトホール5 と同一の工程により第2層間絶縁膜4に開孔する。   Next, in step (13), annealing is performed at about 1000 ° C. for about 20 minutes in order to activate the high concentration source region 1d and the high concentration drain region 1e, and then the contact hole 5 for the data line 6a is formed. It is formed by dry etching such as reactive ion etching or reactive ion beam etching or by wet etching. Further, contact holes for connecting the scanning lines 3 a and the capacitor lines 3 b to wirings (not shown) are also formed in the second interlayer insulating film 4 by the same process as the contact holes 5.

次に図8 の工程(14 )に示すように、第2層間絶縁膜4 の上に、スパッタリング等により、遮光性のA1 等の低抵抗金属や金属シリサイド等を金属膜6 として、約100 〜500nm の厚さ、好ましくは約300nm に堆積し、更に工程(15 )に示すように、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、データ線6a を形成する。   Next, as shown in step (14) of FIG. 8, a light-shielding low-resistance metal such as A1 or a metal silicide or the like is formed on the second interlayer insulating film 4 by sputtering or the like as a metal film 6. A data line 6a is formed by a photolithography process, an etching process, etc., as shown in step (15), with a thickness of 500 nm, preferably about 300 nm.

次に工程(16 )に示すように、データ線6a 上を覆うように、例えば、常圧又は減圧CVD 法やTEOS ガス等を用いて、NSG 、PSG 、BSG、BPSG など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第3層間絶縁膜7 を形成する。第3層間絶縁膜7 の膜厚は、約500〜1500nmが好ましい。   Next, as shown in the step (16), a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, BPSG, etc. is used to cover the data line 6a by using, for example, atmospheric pressure or reduced pressure CVD or TEOS gas. A third interlayer insulating film 7 made of a silicon film, a silicon oxide film or the like is formed. The thickness of the third interlayer insulating film 7 is preferably about 500 to 1500 nm.

次に図9 の工程(17 )の段階において、画素スイッチング用TFT30において、画素電極9a と高濃度ドレイン領域1e とを電気接続するためのコンタクトホール8 を、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより形成する。   Next, in the step (17) of FIG. 9, in the pixel switching TFT 30, the contact hole 8 for electrically connecting the pixel electrode 9a and the high-concentration drain region 1e is formed by reactive ion etching or reactive ion beam etching. It is formed by dry etching.

次に工程(18 )に示すように、第3層間絶縁膜7 の上に、スパッタリング等により、ITO 膜等の透明導電性薄膜9 を、約50 〜200nm の厚さに堆積し、更に工程(19 )に示すように、画素電極9a を形成する。尚、当該液晶装置を反射型の液晶装置に用いる場合には、Al 等の反射率の高い不透明な材料から画素電極9a を形成してもよい。   Next, as shown in step (18), a transparent conductive thin film 9 such as an ITO film is deposited on the third interlayer insulating film 7 by sputtering or the like to a thickness of about 50 to 200 nm, and further in the step (18). 19), the pixel electrode 9a is formed. When the liquid crystal device is used for a reflective liquid crystal device, the pixel electrode 9a may be formed from an opaque material having a high reflectance such as Al.

続いて、画素電極9a の上にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜16 (図3 参照)が形成される。他方、図3 に示した対向基板20 については、ガラス基板等が先ず用意され、第2 遮光膜23 及び後述の額縁としての第3 遮光膜(図18 及び図19 参照)が、例えば金属クロムをスパッタリングした後、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程を経て形成される。尚、これらの第2 遮光膜は、Cr 、Ni (ニッケル)、Al などの金属材料の他、カーボンやTi をフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどの材料から形成してもよい。   Subsequently, after applying a polyimide-based alignment film coating solution on the pixel electrode 9a, the alignment film 16 is rubbed in a predetermined direction so as to have a predetermined pretilt angle (see FIG. 3). Is formed. On the other hand, for the counter substrate 20 shown in FIG. 3, a glass substrate or the like is first prepared, and the second light shielding film 23 and a third light shielding film (see FIGS. 18 and 19), which will be described later, are made of, for example, metallic chromium. After sputtering, it is formed through a photolithography process and an etching process. These second light-shielding films may be formed of a metal material such as Cr, Ni (nickel), and Al, or a material such as resin black in which carbon or Ti is dispersed in a photoresist.

その後、対向基板20 の全面にスパッタリング等により、ITO 等の透明導電性薄膜を、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。更に、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持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜22 (図3 参照)が形成される。   Thereafter, a transparent conductive thin film such as ITO is deposited on the entire surface of the counter substrate 20 by sputtering or the like to a thickness of about 50 to 200 nm to form the counter electrode 21. Further, after applying a polyimide-based alignment film coating solution over the entire surface of the counter electrode 21, the alignment film 22 (see FIG. 3) is formed by performing a rubbing process so as to have a predetermined pretilt angle and in a predetermined direction. It is formed.

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52 により貼り合わされ、真空吸引等により、両基板間の空間に、例えば複数種類のネマティック液晶を混合してなる液晶が吸引されて、所定膜厚の液晶層50 が形成される。   Finally, the TFT array substrate 10 on which the respective layers are formed as described above and the counter substrate 20 are bonded together by the sealing material 52 so that the alignment films 16 and 22 face each other, and the space between the two substrates is obtained by vacuum suction or the like. In addition, for example, liquid crystal formed by mixing a plurality of types of nematic liquid crystals is sucked to form a liquid crystal layer 50 having a predetermined thickness.

[実施の形態2]
本発明による液晶装置の第2実施形態について図10 を参照して説明する。
[Embodiment 2]
A second embodiment of the liquid crystal device according to the present invention will be described with reference to FIG.

上述した第1実施形態では、第1 遮光膜11a を画素に沿って網目状に設けることにより、容量線3b の低抵抗化を促進でき、更に冗長構造の度合いを高めているが、第2実施形態では、第1 遮光膜11a を、縞状(ストライプ状)に設ける。その他の構成については、第1実施形態の場合と同様であるので、図中同一の構成要素には同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。尚、図10 は、データ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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。   In the first embodiment described above, the first light-shielding film 11a is provided in a mesh pattern along the pixels, whereby the resistance of the capacitor line 3b can be reduced and the degree of the redundant structure is further increased. In the embodiment, the first light shielding film 11a is provided in a stripe shape (stripe shape). Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given to the same components in the drawing, and descriptions thereof are omitted. FIG. 10 is a plan view of a plurality of adjacent pixel groups on the TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes, light-shielding films, and the like are formed.

図10 において、第1 遮光膜11a は、走査線3a に沿って延びる複数の縞状(ストライプ状)部分から構成されている。即ち、第1 遮光膜11a はデータ線6a に対向する所定の領域で分断されている。従って、第1 遮光膜11a に電気接続された容量線3b の、特に走査線3a に沿った方向における低抵抗化を促進できる。また、容量線3b と第1 遮光膜11a との間における冗長構造の度合いを高められる。   In FIG. 10, the first light-shielding film 11a is composed of a plurality of striped (stripe-shaped) portions extending along the scanning line 3a. That is, the first light shielding film 11a is divided at a predetermined region facing the data line 6a. Accordingly, it is possible to promote a reduction in resistance of the capacitor line 3b electrically connected to the first light shielding film 11a, particularly in the direction along the scanning line 3a. In addition, the degree of redundant structure between the capacitor line 3b and the first light shielding film 11a can be increased.

尚、第2実施形態の変形例として、更に、第1 遮光膜11a を、走査線3a及び容量線3b をTFT アレイ基板10 の側から見て夫々重なる位置に縞状に設けると共に走査線3a に沿って複数配列された縞状の各部分を容量線3bを介して相互に電気接続されるように構成してもよい。このように構成しても、容量線3b の低抵抗化を促進でき、且つ冗長構造の度合いを高められる。   As a modification of the second embodiment, the first light-shielding film 11a is further provided in stripes at positions where the scanning line 3a and the capacitor line 3b overlap each other when viewed from the TFT array substrate 10 side, and the scanning line 3a A plurality of striped portions arranged along the line may be electrically connected to each other via the capacitor line 3b. Even with this configuration, the resistance of the capacitor line 3b can be reduced, and the degree of the redundant structure can be increased.

[実施の形態3]
本発明による液晶装置の第3実施形態について図11 を参照して説明する。
上述した第1実施形態では、第1 遮光膜11a を網目状(格子状)に設けることにより、容量線3b の低抵抗化を促進でき、更に冗長構造の度合いを高めているが、第3実施形態では、第1 遮光膜11a を縞状に設け、チャネル領域1a´を覆う位置を除き、走査線3a に対向する位置には形成していない。その他の構成については、第1実施形態の場合と同様であるので、図中同一の構成要素には同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。尚、図12 は、データ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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。
[Embodiment 3]
A third embodiment of the liquid crystal device according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the first embodiment described above, the first light-shielding film 11a is provided in a mesh shape (lattice shape), whereby the resistance of the capacitor line 3b can be reduced and the degree of the redundant structure is further increased. In the embodiment, the first light-shielding film 11a is provided in a striped pattern and is not formed at a position facing the scanning line 3a except for a position covering the channel region 1a ′. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given to the same components in the drawing, and descriptions thereof are omitted. FIG. 12 is a plan view of a plurality of adjacent pixel groups on the TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes, light-shielding films, and the like are formed.

図11 に示すように、画素スイッチング用TFT30 に各々対向する位置においてTFT アレイ基板10 と各画素スイッチング用TFT30 との間には、第1遮光膜11a が各々設けられている。   As shown in FIG. 11, first light-shielding films 11a are provided between the TFT array substrate 10 and the pixel switching TFTs 30 at positions facing the pixel switching TFTs 30, respectively.

また、図11 に示したように、本実施形態では、コンタクトホール13 を介して第1 遮光膜11a は、隣接する前段あるいは後段に設けられた容量線3bに電気接続されている。従って、各第1 遮光膜11a が、自段の容量線に電気接続される場合と比較して、画素部の開口領域の縁に沿って、データ線6a に重ねて容量線3b 及び第1 遮光膜11a が形成される領域の他の領域に対する段差が少なくて済む。このように画素部の開口領域の縁に沿った段差が少ないと、当該段差に応じて引き起こされる液晶のディスクリネーション(配向不良)を低減できるので、画素部の開口領域を広げることが可能となる。   As shown in FIG. 11, in the present embodiment, the first light shielding film 11a is electrically connected to the capacitor line 3b provided in the adjacent preceding stage or subsequent stage via the contact hole 13. Therefore, compared with the case where each first light shielding film 11a is electrically connected to its own capacity line, the capacitor line 3b and the first light shielding are superimposed on the data line 6a along the edge of the opening region of the pixel portion. There are few steps with respect to the other area | region where the film | membrane 11a is formed. Thus, if there are few steps along the edge of the opening area of the pixel portion, the liquid crystal disclination (alignment failure) caused by the step can be reduced, so that the opening area of the pixel portion can be widened. Become.

また、第1 遮光膜11a は、前述のように直線状に伸びる本線部から突出した突出部にコンタクトホール13 が開孔されている。ここで、コンタクトホール13 の開孔箇所としては、縁に近い程、ストレスが縁から発散される等の理由により、クラックが生じ難いことが本願発明者の研究により判明している。従ってこの場合、どれだけ突出部の先端に近づけてコンタクトホール13 を開孔するかに応じて(好ましくは、マージンぎりぎりまで先端に近づけるかに応じて)、製造プロセス中に第1 遮光膜11a にかかる応力が緩和されて、より効果的にクラックを防止し得、歩留まりを向上させることが可能となる。   Further, as described above, the first light shielding film 11a has the contact hole 13 formed in the protruding portion protruding from the main line portion extending linearly. Here, the inventors of the present application have found that cracks are less likely to occur in the contact hole 13 due to the reason that stress is dissipated from the edge as it is closer to the edge. Therefore, in this case, depending on how close to the tip of the protruding portion the contact hole 13 is opened (preferably, depending on whether the contact hole 13 is close to the tip of the margin), the first light-shielding film 11a is formed during the manufacturing process. Such stress is relieved, cracks can be prevented more effectively, and the yield can be improved.

更に本実施形態では特に、第1 遮光膜11a は、チャネル領域1a´を覆う位置を除き、走査線3a に対向する位置には形成されていない。従って、第1 遮光膜11a と各走査線3a との間の容量カップリングが実践上殆ど又は全く生じないので、走査線3a における電位変動により、第1 遮光膜11aにおける電位揺れが発生することはなく、その結果、容量線3b における電位揺れも発生しない。   Further, particularly in the present embodiment, the first light shielding film 11a is not formed at a position facing the scanning line 3a except for a position covering the channel region 1a ′. Accordingly, since there is practically no or no capacitive coupling between the first light shielding film 11a and each scanning line 3a, potential fluctuations in the first light shielding film 11a are caused by potential fluctuations in the scanning line 3a. As a result, there is no potential fluctuation in the capacitance line 3b.

尚、第3実施形態では、相隣接する前段あるいは後段の画素に設けられた容量線3b と第1 遮光膜11a とを接続しているため、最上段あるいは最下段の画素に対して第1 遮光膜11a に定電位を供給するための容量線3b が必要となる。そこで、容量線3b の数を垂直画素数に対して1 本余分に設けておくようにすると良い。   In the third embodiment, since the capacitor line 3b provided in the adjacent upstream or downstream pixel is connected to the first light shielding film 11a, the first light shielding is applied to the uppermost or lowermost pixel. The capacitor line 3b for supplying a constant potential to the film 11a is required. Therefore, it is preferable to provide one extra capacity line 3b with respect to the number of vertical pixels.

尚、図11 では、第1 遮光膜11a における直線状の本線部分は、容量線3bの直線状の本線部分にほぼ重ねられるように形成されているが、第1遮光膜11a が、TFT30 のチャネル領域を覆う位置に設けられており且つコンタクトホール13 を形成可能なように容量線3b と何れかの箇所で重ねられていれば、TFT に対する遮光機能及び容量線3b に対する低抵抗化機能を発揮可能である。   In FIG. 11, the straight main line portion of the first light shielding film 11a is formed so as to substantially overlap the linear main line portion of the capacitor line 3b, but the first light shielding film 11a is formed in the channel of the TFT 30. If it is provided at a position that covers the region and overlaps with the capacitor line 3b at any point so that the contact hole 13 can be formed, the light shielding function for the TFT and the resistance reducing function for the capacitor line 3b can be exhibited. It is.

従って、例えば相隣接した走査線3a と容量線3b との間にある走査線3aに沿った長手状の間隙領域や、走査線3a と若干重なる位置にまでも、当該第1 遮光膜11a を設けてもよい。   Therefore, for example, the first light-shielding film 11a is provided even in a longitudinal gap region along the scanning line 3a between the adjacent scanning line 3a and the capacitance line 3b or a position slightly overlapping with the scanning line 3a. May be.

[実施の形態4]
本発明による液晶装置の第4実施形態について図12 を参照して説明する。上述した第1 から第3実施形態では、第1 遮光膜11a のうち走査線3aや容量線3b に沿った本線部は、概ね容量線3b の下に形成されているが、第6実施形態では、このように走査線3a や容量線3b に沿った本線部は、概ね走査線3a の下に縞状に形成され、容量線3b の下には形成されていない。その他の構成については、第1実施形態の場合と同様であるので、図中同一の構成要素には同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。尚、図12 は、データ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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。
[Embodiment 4]
A fourth embodiment of the liquid crystal device according to the present invention will be described with reference to FIG. In the first to third embodiments described above, the main line portion along the scanning line 3a and the capacitor line 3b in the first light shielding film 11a is formed substantially below the capacitor line 3b. In the sixth embodiment, Thus, the main line portion along the scanning line 3a and the capacitor line 3b is formed in a striped shape under the scanning line 3a and is not formed under the capacitor line 3b. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given to the same components in the drawing, and descriptions thereof are omitted. FIG. 12 is a plan view of a plurality of adjacent pixel groups on the TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes, light-shielding films, and the like are formed.

図12 において、液晶装置では特に、縞状の第1 遮光膜11a の走査線3aに沿って伸びる本線部は、走査線3a 下に配設されている。即ち、この本線部において第1 遮光膜11a 上には、例えば画素部におけるTFT を構成するゲート絶縁膜よりも遥かに厚い第1層間絶縁膜を介して走査線3a が形成されている。このため、仮に、製造プロセスにおいて意図しない突起等の異常形状部分が第1 遮光膜11a 上に形成された場合にも、この突起等が第1層間絶縁膜を突き破ることにより第1 遮光膜11a が走査線3a とショートする可能性を極めて低く出来る。   In FIG. 12, particularly in the liquid crystal device, the main line portion extending along the scanning line 3a of the striped first light shielding film 11a is disposed below the scanning line 3a. That is, the scanning line 3a is formed on the first light shielding film 11a in the main line portion via a first interlayer insulating film that is much thicker than the gate insulating film constituting the TFT in the pixel portion, for example. For this reason, even if an abnormally shaped portion such as an unintended projection in the manufacturing process is formed on the first light shielding film 11a, the projection or the like breaks through the first interlayer insulating film, whereby the first light shielding film 11a is formed. The possibility of shorting with the scanning line 3a can be extremely reduced.

上述の第1 乃至第3実施形態のように第1 遮光膜11a 上に形成された突起等上に半導体層1a 及び絶縁薄膜2 並びに容量線3b が更に積層形成されている場合には(図3 参照)、この突起等が半導体層1a を介して極薄い絶縁薄膜2 を突き破って半導体層1a と容量線3b とがショートする可能性が高くなることを考慮すると、第4実施形態における、走査線3a に対向する位置に第1 遮光膜11a が形成される構成は、工程歩留まりを向上させる上でより有利である。   In the case where the semiconductor layer 1a, the insulating thin film 2 and the capacitor line 3b are further stacked on the protrusions formed on the first light shielding film 11a as in the first to third embodiments described above (FIG. 3). In consideration of the fact that this projection or the like breaks through the very thin insulating thin film 2 through the semiconductor layer 1a to increase the possibility that the semiconductor layer 1a and the capacitor line 3b are short-circuited. The configuration in which the first light-shielding film 11a is formed at a position facing 3a is more advantageous in improving the process yield.

従って更に、このように歩留まりを向上させる観点からは、第1 遮光膜11aと容量線3b とが対向して形成される基板上領域をなるべく小さくすると共に第1 遮光膜11a と走査線3a とが対向して形成される基板上領域をなるべく大きくすることが望ましい。このため、第4実施形態では図12 に示すように、第1遮光膜11a と容量線3b とをコンタクトホール13 により電気接続するために最低限必要な領域及びTFT30 のチャネル領域(図中、右下がりの斜線部)を遮光するために最低限必要な領域を除く領域においては、第1遮光膜11a は、容量線3b に対向配置されることなく、走査線3a に対向配置されている。   Therefore, from the viewpoint of improving the yield as described above, the region on the substrate where the first light shielding film 11a and the capacitor line 3b are opposed to each other is made as small as possible, and the first light shielding film 11a and the scanning line 3a are It is desirable to enlarge the regions on the substrate formed to face each other as much as possible. For this reason, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 12, the minimum area required for electrically connecting the first light-shielding film 11a and the capacitor line 3b through the contact hole 13 and the channel area of the TFT 30 (in the figure, right In a region excluding the minimum necessary region for shielding light from the lower shaded portion), the first light shielding film 11a is disposed opposite to the scanning line 3a without being disposed opposite to the capacitor line 3b.

以上の結果、第4実施形態により、第1 遮光膜11a を容量線3b の低抵抗化のために用いても、極薄い絶縁薄膜2 を介して対向配置される容量線3bと半導体層1a とがショートする可能性を実践上殆ど又は全く高めることがなく、最終的には当該液晶装置の歩留まりの向上を図れる。   As a result, according to the fourth embodiment, even if the first light-shielding film 11a is used to reduce the resistance of the capacitor line 3b, the capacitor line 3b and the semiconductor layer 1a disposed opposite to each other with the extremely thin insulating thin film 2 interposed therebetween. In practice, there is little or no possibility of short-circuiting, and ultimately the yield of the liquid crystal device can be improved.

[実施の形態5]
本発明による液晶装置の第5実施形態について図13 を参照して説明する。
上述した第1実施形態乃至第4実施形態では、容量線3b と第1 遮光膜11aとを電気接続するためのコンタクトホール13 は、平面形状が四角形であるが、第5実施形態では、このコンタクトホールの平面形状を、真円、楕円等の円形にする。その他の構成については、第1実施形態乃至第4実施形態の場合と同様であり、本実施形態では第3実施形態のコンタクトホール13 の形状を変形したものであり、図中同一の構成要素には同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。尚、図13 は、データ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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。
[Embodiment 5]
A fifth embodiment of the liquid crystal device according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the first to fourth embodiments described above, the contact hole 13 for electrically connecting the capacitor line 3b and the first light shielding film 11a has a quadrangular planar shape. In the fifth embodiment, this contact hole 13 has a rectangular shape. The planar shape of the hole is a circle such as a perfect circle or an ellipse. The other configurations are the same as those in the first to fourth embodiments. In this embodiment, the shape of the contact hole 13 in the third embodiment is modified, and the same components in the drawing are used. Are given the same reference numerals and their description is omitted. FIG. 13 is a plan view of a plurality of adjacent pixel groups on the TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes, light-shielding films, and the like are formed.

図13 において、容量線3b と第1 遮光膜11a とを電気接続するためのコンタクトホール13 は、基板に平行な平面形状が、円形で あるように構成されている。このように構成すれば、コンタクトホール13 を開孔するためにウエットエッチング工程を製造プロセスに用いる場合に、第1 遮光膜11a と第1層間絶縁膜12 との界面にエッチング溶液が侵入して、クラックを発生させる可能性を低減できる。即ち、第3実施形態のように、平面形状が四角等の角部分を有するコンタクトホール13 を、ウエットエッチングにより開孔しようとすれば、角部分に特にエッチング溶液が侵入し易く且つ応力集中も起き易いため、この角部分で第1 遮光膜11a 等にクラックが生じ易くなるのである。   In FIG. 13, the contact hole 13 for electrically connecting the capacitor line 3b and the first light-shielding film 11a is configured so that the planar shape parallel to the substrate is circular. With this configuration, when a wet etching process is used in the manufacturing process to open the contact hole 13, the etching solution enters the interface between the first light shielding film 11 a and the first interlayer insulating film 12, The possibility of generating cracks can be reduced. That is, as in the third embodiment, if the contact hole 13 having a square portion such as a square shape is to be opened by wet etching, the etching solution is particularly likely to enter the corner portion and stress concentration also occurs. Therefore, cracks are likely to occur in the first light shielding film 11a and the like at this corner.

これに対し、第1実施形態におけるコンタクトホール13 をドライエッチング工程で開孔する場合には、第1層間絶縁膜12 と第1 遮光膜11a との間の選択比との関係で、極薄い第1 遮光膜11a をエッチングが突き抜けてしまう可能性が高い。このため本実施形態のように、円形のコンタクトホール13´を採用してのウエットエッチング工程は、突き抜け防止及びクラック防止の観点から実践上大変有利である。   On the other hand, when the contact hole 13 in the first embodiment is opened by the dry etching process, the very thin first contact hole 13 is formed due to the selection ratio between the first interlayer insulating film 12 and the first light shielding film 11a. 1 There is a high possibility that etching will penetrate through the light shielding film 11a. For this reason, the wet etching process using the circular contact hole 13 'as in the present embodiment is very advantageous in practice from the viewpoint of preventing penetration and cracking.

以上の結果、第3実施形態により、コンタクトホール付近における配線の信頼性を高めることができ、当該液晶装置の歩留まりの向上を図れる。また、本実施形態のコンタクトホールの形状は、一例として第3実施形態の構成のコンタクトホールの形状を変形したが、本実施形態は、第1実施形態、第2実施形態、第4実施形態にも適用可能である。   As a result, according to the third embodiment, the reliability of the wiring near the contact hole can be improved, and the yield of the liquid crystal device can be improved. In addition, the shape of the contact hole of the present embodiment is modified from the shape of the contact hole of the configuration of the third embodiment as an example, but the present embodiment is different from the first embodiment, the second embodiment, and the fourth embodiment. Is also applicable.

[実施の形態6]
本発明による液晶装置の第6実施形態について図14 を参照して説明する。上述した第1 及び第5実施形態では、第1 遮光膜11a は、コンタクトホール13 又は13´を介して前段あるいは後段の容量線3b と電気接続されているが、第6実施形態では、各遮光膜は、自段の容量線に電気接続される。その他の構成については、第5実施形態の場合と同様であるので、図中同一の構成要素には同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。尚、図14 は、データ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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。
[Embodiment 6]
A sixth embodiment of the liquid crystal device according to the present invention will be described with reference to FIG. In the first and fifth embodiments described above, the first light-shielding film 11a is electrically connected to the previous-stage or rear-stage capacitor line 3b via the contact hole 13 or 13 '. The membrane is electrically connected to its own capacity line. Since other configurations are the same as those in the fifth embodiment, the same reference numerals are given to the same components in the drawing, and descriptions thereof are omitted. FIG. 14 is a plan view of a plurality of adjacent pixel groups on the TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes, light-shielding films, and the like are formed.

図14 において、第1 遮光膜11a は、画素部において半導体層1a のチャネル領域を含むTFT をTFT アレイ基板の側から見て覆う位置に設けられており、更に、容量線3b の直線状の本線部に対向して走査線3a に沿って直線状に伸びる本線部と、データ線6a と交差する箇所からデータ線6a に沿って次段側(即ち、図中下向き)に突出した突出部と、データ線6a と交差する箇所からデータ線6a に沿って前段側(即ち、図中上向き)に突出した突出部とを有する。   In FIG. 14, the first light-shielding film 11a is provided at a position where the TFT including the channel region of the semiconductor layer 1a is covered in the pixel portion when viewed from the TFT array substrate side, and the linear main line of the capacitor line 3b. A main line portion extending linearly along the scanning line 3a facing the portion, and a projecting portion protruding from the portion intersecting the data line 6a along the data line 6a to the next stage side (ie, downward in the figure), And a projecting portion projecting forward from the portion intersecting with the data line 6a along the data line 6a (that is, upward in the drawing).

この第1 遮光膜11a の下向きの突出部は、チャネル領域を覆い、更に、コンタクトホール5 を覆う位置まで下向きに延びている。他方、第1 遮光膜11a の上向きの突出部は、データ線6a 下において容量線3b の上向きの突出部に重ねられており、この重なりの先端付近には、第1 遮光膜11a と容量線3b とを電気接続する円形のコンタクトホール13´が設けられている。即ち、本実施形態では、各段(即ち、各画素の行)における第1 遮光膜11a は、コンタクトホール13´により自段の容量線3b に電気接続されている。   The downward projecting portion of the first light shielding film 11 a covers the channel region and further extends downward to a position covering the contact hole 5. On the other hand, the upward projecting portion of the first light shielding film 11a is overlaid on the upward projecting portion of the capacitor line 3b below the data line 6a, and the first light shielding film 11a and the capacitor line 3b are near the tip of the overlap. A circular contact hole 13 ′ is provided to electrically connect the two. In other words, in the present embodiment, the first light-shielding film 11a in each stage (that is, the row of each pixel) is electrically connected to the capacitor line 3b in its own stage through the contact hole 13 ′.

このように構成すれば、データ線6a に重ねてTFT30 、容量線3b 及び第1 遮光膜11a が形成される領域の他の領域に対する段差は大きくなるが、比較的容易に容量線3b と第1 遮光膜11a とを電気接続することが可能となる。   If configured in this manner, the level difference between the TFT 30, the capacitor line 3 b, and the first light-shielding film 11 a over the data line 6 a increases with respect to other regions, but the capacitor line 3 b and the first line can be relatively easily formed. It is possible to electrically connect the light shielding film 11a.

更に、このように構成すれば、第1 遮光膜11a の上向き突出部が、第1蓄積容量電極1f と重なるので、データ線6a 下のスペースを利用して、第3蓄積容量電極としての第1 遮光膜11a と第1蓄積容量電極1f との間に形成される蓄積容量70 を大きく出来る利点も得られる。   Furthermore, with this configuration, the upward projecting portion of the first light shielding film 11a overlaps the first storage capacitor electrode 1f, so that the first storage capacitor electrode as the third storage capacitor electrode is utilized using the space below the data line 6a. There is also an advantage that the storage capacitor 70 formed between the light shielding film 11a and the first storage capacitor electrode 1f can be increased.

尚、本実施形態においても、第3実施形態の場合と同様に、コンタクトホールを四角にして自段の容量線と遮光膜とを電気接続してもよい。また、第3実施形態では、自段の画素に設けられる容量線3b と第1 遮光膜11a とを接続しているため、最上段あるいは最下段の画素に余分な容量線3b を設ける必要がないので有利である。   In this embodiment as well, as in the case of the third embodiment, the contact hole may be square and the capacitor line of the own stage may be electrically connected to the light shielding film. In the third embodiment, since the capacitor line 3b provided in the pixel of the own stage and the first light shielding film 11a are connected, it is not necessary to provide an extra capacitor line 3b in the uppermost pixel or the lowermost pixel. This is advantageous.

[実施の形態7]
本発明による液晶装置の第7実施形態について図15 を用いて説明する。上述した第3 あるいは第4実施形態においては、第1 遮光膜11a は走査線3a あるいは容量線3b に沿って形成されているが、本実施形態では、データ線6a に素って形成されている。図中同一の構成には同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。尚、図15 は、データ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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。
[Embodiment 7]
A seventh embodiment of the liquid crystal device according to the present invention will be described with reference to FIG. In the third or fourth embodiment described above, the first light shielding film 11a is formed along the scanning line 3a or the capacitor line 3b. However, in the present embodiment, the first light shielding film 11a is formed so as to cover the data line 6a. . In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. FIG. 15 is a plan view of a plurality of adjacent pixel groups on the TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes, light-shielding films and the like are formed.

図15 に示されるように、第1 遮光膜11a はコンタクトホール13´を介して接続されている。このような構成によれば、画素電極9a と半導体膜1a とを接続するためのコンタクトホール8 から第1 遮光膜11a の距離を離すことができるため、第1 遮光膜11a を形成する金属膜の応力により、容量線3b と半導体1a が短絡し、点欠陥になることを防止することができる。また、第1 遮光膜11a は、画素領域周辺で定電位線と接続することにより、電位を固定すると良い。   As shown in FIG. 15, the first light shielding film 11a is connected through the contact hole 13 '. According to such a configuration, the distance from the first light shielding film 11a to the contact hole 8 for connecting the pixel electrode 9a and the semiconductor film 1a can be increased, so that the metal film forming the first light shielding film 11a can be formed. It is possible to prevent the capacitor line 3b and the semiconductor 1a from being short-circuited by the stress and becoming a point defect. The first light shielding film 11a may be fixed at a potential by connecting it to a constant potential line around the pixel region.

[実施の形態8]
上述した第1実施形態乃至第7実施形態では、TFT30 、走査線3a 、容量線3b 、データ線6a 等を形成した積層領域における他の領域に対する段差に対して、何等の平坦化処理も施していないが、第8実施形態では、第1層間絶縁膜12を凹状に形成することにより、このような平坦化処理を施すものである。その他の構成については、第1実施形態乃至第7実施形態の場合と同様であるので、図中同一の構成要素には同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。尚、図16 は、図3 のA −A´断面図である。即ち、第8実施形態の液晶装置の平面図は、第1実施形態乃至第7実施形態と同じである。
[Embodiment 8]
In the first to seventh embodiments described above, any flattening process is applied to the steps with respect to other regions in the stacked region in which the TFT 30, the scanning line 3 a, the capacitor line 3 b, the data line 6 a and the like are formed. However, in the eighth embodiment, the planarization process is performed by forming the first interlayer insulating film 12 in a concave shape. Since other configurations are the same as those in the first to seventh embodiments, the same reference numerals are given to the same components in the drawings, and description thereof will be omitted. FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. That is, the plan view of the liquid crystal device of the eighth embodiment is the same as that of the first to seventh embodiments.

図16 において、第1層間絶縁膜12´は、TFT30 、データ線6a 、走査線3a 及び容量線3b に対向する部分が凹状に窪んで形成されている。これにより、第3層間絶縁膜7 の液晶層50 に面する側が平坦化されている。従って、第4実施形態によれば、第3層間絶縁膜7 の液晶層50 に面する側が平坦化されているので、当該平坦化の度合いに応じて第3層間絶縁膜7の表面の凹凸により引き起こされる液晶のディスクリネーション(配向不良)を低減できる。この結果、第8実施形態によれば、より高品位の画像表示が可能となり、画素部の開口領域を広げることも可能となる。   In FIG. 16, the first interlayer insulating film 12 ′ is formed such that portions facing the TFT 30, the data line 6 a, the scanning line 3 a, and the capacitor line 3 b are recessed in a concave shape. As a result, the side of the third interlayer insulating film 7 facing the liquid crystal layer 50 is flattened. Therefore, according to the fourth embodiment, since the side facing the liquid crystal layer 50 of the third interlayer insulating film 7 is flattened, depending on the unevenness of the surface of the third interlayer insulating film 7 according to the degree of the flattening. The disclination (orientation failure) of the liquid crystal caused can be reduced. As a result, according to the eighth embodiment, higher-quality image display can be performed, and the opening area of the pixel portion can be widened.

尚、このように第1層間絶縁膜12´を形成する方法としては、第1層間絶縁膜12 を二層構造として、一層のみからなる薄い部分を凹状の窪み部分として二層の厚い部分を凹状の土手部分とするように薄膜形成及びエッチングを行なえばよい。或いは、第1層間絶縁膜12´を単一層構造として、エッチングにより凹状の窪みを開孔するようにしてもよい。これらの場合、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングを用いると、設計寸法通りに凹状部分を形成できる利点がある。一方、少なくもとウエットエッチングを単独で又はドライエッチングと組み合わせて用いた場合には、図15に示したように凹状の窪みの側壁面をテーパ状に形成できるため、後工程で凹状の窪み内に形成されるポリシリコン膜、レジスト等の側壁周囲への残留を低減できるので、歩留まりの低下を招かない利点が得られる。TFT アレイ基板10に溝を形成して、配線やTFT30 をその溝の領域に形成し、平坦化しても良い。   As a method of forming the first interlayer insulating film 12 'in this way, the first interlayer insulating film 12 has a two-layer structure, a thin portion consisting of only one layer is used as a concave hollow portion, and a thick portion of two layers is formed into a concave shape. Thin film formation and etching may be performed so as to form the bank portion. Alternatively, the first interlayer insulating film 12 ′ may have a single layer structure, and a concave recess may be opened by etching. In these cases, when dry etching such as reactive ion etching or reactive ion beam etching is used, there is an advantage that a concave portion can be formed as designed. On the other hand, when wet etching is used alone or in combination with dry etching, the sidewall surface of the concave recess can be formed in a tapered shape as shown in FIG. Since the remaining of the polysilicon film, resist, etc. formed around the side wall can be reduced, there is an advantage that the yield is not lowered. A groove may be formed in the TFT array substrate 10, and wirings and TFTs 30 may be formed in the groove region and planarized.

尚、本実施形態では、第3蓄積容量電極として第1 遮光膜11a が第1蓄積容量電極1fと対向する部分においても、第1層間絶縁膜12´が薄いため、この部分における蓄積容量70 が増大する利点も得られる。尚、上述の如き第8実施形態における平坦化技術は、第1 乃至第7実施形態のいずれにも適用可能である。   In the present embodiment, since the first interlayer insulating film 12 'is thin even in the portion where the first light-shielding film 11a is opposed to the first storage capacitor electrode 1f as the third storage capacitor electrode, the storage capacitor 70 1 in this portion is thin. Increased benefits are also obtained. Note that the planarization technique in the eighth embodiment as described above can be applied to any of the first to seventh embodiments.

[実施の形態9]
本発明による液晶装置の第9実施形態について図17 を参照して説明する。
上述した第8実施形態では、第1層間絶縁膜12 に凹状の窪みを形成することにより、平坦化処理を施したが、第9実施形態では、第3層間絶縁膜を凹状に形成することにより、このような平坦化処理を施すものである。その他の構成については、第1 乃至第8実施形態の場合と同様であるので、図中同一の構成要素には同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。尚、図17 は、図2のA −A´断面に対応する断面図である。即ち、第8実施形態の液晶装置の平面図は、第1実施形態乃至第7実施形態と同じである。
[Embodiment 9]
A ninth embodiment of a liquid crystal device according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the above-described eighth embodiment, the planarization process is performed by forming a concave recess in the first interlayer insulating film 12. However, in the ninth embodiment, the third interlayer insulating film is formed in a concave shape. Such a flattening process is performed. Since other configurations are the same as those in the first to eighth embodiments, the same reference numerals are given to the same components in the drawings, and description thereof will be omitted. FIG. 17 is a cross-sectional view corresponding to the cross section AA ′ of FIG. That is, the plan view of the liquid crystal device of the eighth embodiment is the same as that of the first to seventh embodiments.

図17 において、第3層間絶縁膜7´は、TFT30 、データ線6a 、走査線3a 及び容量線3b に対向する部分が凹状に窪んで形成されている。より具体的には、CMP (Chemical Mechanical Polishing )処理が、第3層間絶縁膜7´の上面に施されている。これにより、第3層間絶縁膜7´の液晶層50 に面する側が平坦化されている。従って、第5実施形態によれば、当該平坦化の度合いに応じて第3層間絶縁膜7´の表面の凹凸により引き起こされる液晶のディスクリネーション(配向不良)を低減できる。この結果、第5実施形態によれば、より高品位の画像表示が可能となり、画素部の開口領域を広げることも可能となる。   In FIG. 17, the third interlayer insulating film 7 ′ is formed such that portions facing the TFT 30, the data line 6 a, the scanning line 3 a, and the capacitor line 3 b are recessed in a concave shape. More specifically, a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process is performed on the upper surface of the third interlayer insulating film 7 ′. As a result, the side of the third interlayer insulating film 7 'facing the liquid crystal layer 50 is flattened. Therefore, according to the fifth embodiment, it is possible to reduce the liquid crystal disclination (alignment failure) caused by the unevenness of the surface of the third interlayer insulating film 7 ′ according to the degree of planarization. As a result, according to the fifth embodiment, higher-quality image display can be performed, and the opening area of the pixel portion can be widened.

尚、このようなCMP 処理の他に、スピンコート等によりSOG (スピンオンガラス)を形成して、第3層間絶縁膜7´の上面を平坦化してもよい。   In addition to such CMP treatment, SOG (spin-on glass) may be formed by spin coating or the like to planarize the upper surface of the third interlayer insulating film 7 ′.

更に、上述した第8 及び第9実施形態では夫々、第1 及び第3層間絶縁膜に凹状部分を形成するようにしたが、第2層間絶縁膜に凹状部分を形成してもよいし、更には、これらを組み合わせてもよい。   Furthermore, in the above-described eighth and ninth embodiments, the concave portions are formed in the first and third interlayer insulating films, respectively, but the concave portions may be formed in the second interlayer insulating film, and May combine these.

これらに加えて、第1 、第2 又は第3層間絶縁膜に形成する凹状部分を、TFT30 、データ線6a 、走査線3a 及び容量線3b の全てに対向する部分とするのではなく、凹状部分を少なくとも、これらのうち何等の平坦化処理も施さない場合に最も合計膜厚が厚くなるデータ線6a に対向する部分とすることで、第8又は第9実施形態の如き平坦化処理を施してもよい。尚、上述の如き第8 及び第9実施形態における平坦化技術は、第1 乃至第7実施形態のいずれにも適用可能である。   In addition to these, the concave portion formed in the first, second, or third interlayer insulating film is not a portion facing the TFT 30, the data line 6a, the scanning line 3a, and the capacitor line 3b, but a concave portion. At least a portion facing the data line 6a having the largest total film thickness when any flattening process is not performed, so that the flattening process as in the eighth or ninth embodiment is performed. Also good. The planarization technique in the eighth and ninth embodiments as described above can be applied to any of the first to seventh embodiments.

(液晶装置の全体構成)
以上のように構成された液晶装置の各実施形態の全体構成を図18 及び図19を参照して説明する。尚、図18 は、TFT アレイ基板10 をその上に形成された各構成要素と共に対向基板20 の側から見た平面図であり、図19は、対向基板20 を含めて示す図18 のH −H´断面図である。
(Overall configuration of liquid crystal device)
The overall configuration of each embodiment of the liquid crystal device configured as described above will be described with reference to FIGS. 18 is a plan view of the TFT array substrate 10 as viewed from the side of the counter substrate 20 together with the components formed thereon. FIG. 19 is a plan view of the TFT array substrate 10 including the counter substrate 20 shown in FIG. It is H 'sectional drawing.

図18 において、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おり、その内側に並行して、例えば第2 遮光膜23 と同じ或いは異なる材料から成る額縁としての第3 遮光膜53 が設けられている。シール材52 の外側の領域には、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、走査線駆動回路104 が、この一辺に隣接する2 辺に沿って設けられている。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は片側だけでも良いことは言うまでもない。また、データ線駆動回路101を画像表示領域の辺に沿って両側に配列してもよい。例えば奇数列のデータ線6aは画像表示領域の一方の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給し、偶数列のデータ線は前記画像表示領域の反対側の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給するようにしてもよい。この様にデータ線6a を櫛歯状に駆動するようにすれば、データ線駆動回路の占有面積を拡張することができるため、複雑な回路を構成することが可能となる。更にTFTアレイ基板10 の残る一辺には、画像表示領域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 が設けられており、更に、額縁としての第3 遮光膜53 の下に隠れてプリチャージ回路201 (図4 参照)を設けてもよい。また、対向基板20のコーナー部の少なくとも1 箇所においては、TFT アレイ基板10 と対向基板20 との間で電気的導通をとるための導通材106 が設けられている。そして、図19 に示すように、図18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。   In FIG. 18, a sealing material 52 is provided on the TFT array substrate 10 along its edge, and in parallel with the inner side, for example, as a frame made of the same or different material as the second light shielding film 23. A third light shielding film 53 is provided. A data line driving circuit 101 and an external circuit connection terminal 102 are provided along one side of the TFT array substrate 10 in a region outside the sealing material 52, and the scanning line driving circuit 104 has two sides adjacent to the one side. It is provided along. Needless to say, if the delay of the scanning signal supplied to the scanning line 3a is not a problem, the scanning line driving circuit 104 may be provided on only one side. Further, the data line driving circuit 101 may be arranged on both sides along the side of the image display area. For example, the odd-numbered data lines 6a supply an image signal from a data line driving circuit arranged along one side of the image display area, and the even-numbered data lines extend along the opposite side of the image display area. Alternatively, an image signal may be supplied from a data line driving circuit arranged in this manner. If the data lines 6a are driven in a comb-like shape in this way, the area occupied by the data line driving circuit can be expanded, so that a complicated circuit can be configured. Further, a plurality of wirings 105 are provided on the remaining side of the TFT array substrate 10 to connect between the scanning line driving circuits 104 provided on both sides of the image display area. Further, the third light shielding film 53 as a frame is provided. Alternatively, a precharge circuit 201 (see FIG. 4) may be provided behind. Further, at least one corner of the counter substrate 20 is provided with a conductive material 106 for electrical conduction between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20. Then, as shown in FIG. 19, the counter substrate 20 having substantially the same outline as the sealing material 52 shown in FIG. 18 is fixed to the TFT array substrate 10 by the sealing material 52.

以上図1 から図19 を参照して説明した各実施形態における液晶装置のTFTアレイ基板10 上には更に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。また、データ線駆動回路101 及び走査線駆動回路104 をTFT アレイ基板10 の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各々、例えば、TN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertically Aligned)モード、PDLC(Polymer DipersedLiquid 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、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光手段などが所定の方向で配置される。   On the TFT array substrate 10 of the liquid crystal device in each of the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 19 above, an inspection circuit for inspecting the quality, defects, etc. of the liquid crystal device during production or at the time of shipment. May be formed. Further, instead of providing the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 on the TFT array substrate 10, for example, a driving LSI mounted on a TAB (Tape Automated Bonding) substrate is connected to the peripheral portion of the TFT array substrate 10. You may make it connect electrically and mechanically through the anisotropic conductive film provided in this. Further, for example, a TN (Twisted Nematic) mode, a VA (Vertical Aligned) mode, and a PDLC (Polymer Dipersed Liquid Crystal) are respectively provided on the side on which the projection light of the counter substrate 20 enters and the side on which the emission light of the TFT array substrate 10 exits. A polarizing film, a retardation film, a polarizing means, and the like are arranged in a predetermined direction according to an operation mode such as a mode, and a normally white mode / normally black mode.

以上説明した各実施形態における液晶装置は、カラー液晶プロジェクタ(投射型表示装置)に適用されるため、3 枚の液晶装置がRGB 用のライトバルブとして各々用いられ、各ライトバルブには各々RGB 色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになる。従って、各実施形態では、対向基板20 に、カラーフィルタは設けられていない。しかしながら、第2 遮光膜23 の形成されていない画素電極9a に対向する所定領域にRGB のカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板20上に形成してもよい。このようにすれば、液晶プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー液晶テレビなどのカラー液晶装置に各実施形態における液晶装置を適用できる。更に、対向基板20 上に1 画素1 個対応するようにマイクロレンズを形成してもよい。このようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい液晶装置が実現できる。更にまた、対向基板20 上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用して、RGB 色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラー液晶装置が実現できる。   Since the liquid crystal device in each of the embodiments described above is applied to a color liquid crystal projector (projection type display device), three liquid crystal devices are used as RGB light valves, and each light valve has an RGB color. The light of each color decomposed through the decomposition dichroic mirror is incident as projection light. Therefore, in each embodiment, the counter substrate 20 is not provided with a color filter. However, an RGB color filter may be formed on the counter substrate 20 together with the protective film in a predetermined region facing the pixel electrode 9a where the second light shielding film 23 is not formed. In this way, the liquid crystal device according to each embodiment can be applied to a color liquid crystal device such as a direct-view type or a reflective type color liquid crystal television other than the liquid crystal projector. Further, a microlens may be formed on the counter substrate 20 so as to correspond to one pixel. In this way, a bright liquid crystal device can be realized by improving the collection efficiency of incident light. Furthermore, a dichroic filter that produces RGB colors by using interference of light may be formed by depositing several layers of interference layers having different refractive indexes on the counter substrate 20. According to this counter substrate with a dichroic filter, a brighter color liquid crystal device can be realized.

以上説明した各実施形態における液晶装置では、従来と同様に入射光を対向基板20 の側から入射することとしたが、第1 遮光膜11a を設けているので、TFT アレイ基板10 の側から入射光を入射し、対向基板20 の側から出射するようにしても良い。即ち、このように液晶装置を液晶プロジェクタに取り付けても、半導体層1a のチャネル領域1a´及び低濃度ソース領域1b 、低濃度ドレイン領域1c に光が入射することを防ぐことが出来、高画質の画像を表示することが可能である。ここで、従来は、TFT アレイ基板10 の裏面側での反射を防止するために、反射防止用のAR (Anti −reflection )被膜された偏光手段を別途配置するか、AR フィルムを貼り付ける必要があった。しかし、各実施形態では、TFT アレイ基板10 の表面と半導体層1a の少なくともチャネル領域1a´及び低濃度ソース領域1b 、低濃度ドレイン領域1c との間に第1遮光膜11a が形成されているため、このようなAR 被膜された偏光手段やARフィルムを用いたり、TFT アレイ基板10そのものをAR 処理した基板を使用する必要が無くなる。従って、各実施形態によれば、材料コストを削減でき、また偏光手段の貼り付け時に、ごみ、傷等により、歩留まりを落とすことがなく大変有利である。また、耐光性が優れているため、明るい光源を使用したり、偏光ビームスプリッタにより偏光変換して、光利用効率を向上させても、光によるクロストーク等の画質劣化を生じない。   In the liquid crystal device in each of the embodiments described above, incident light is incident from the counter substrate 20 side as in the prior art. However, since the first light shielding film 11a is provided, the incident light is incident from the TFT array substrate 10 side. Light may be incident and emitted from the counter substrate 20 side. That is, even when the liquid crystal device is attached to the liquid crystal projector in this way, it is possible to prevent light from entering the channel region 1a ′, the low concentration source region 1b, and the low concentration drain region 1c of the semiconductor layer 1a. An image can be displayed. Here, conventionally, in order to prevent reflection on the back side of the TFT array substrate 10, it is necessary to separately arrange an anti-reflection (AR) anti-reflection (polarization means) or affix an AR film. there were. However, in each embodiment, the first light-shielding film 11a is formed between the surface of the TFT array substrate 10 and at least the channel region 1a ′ and the low concentration source region 1b and the low concentration drain region 1c of the semiconductor layer 1a. There is no need to use such AR-coated polarizing means or AR film, or to use an AR-treated substrate of the TFT array substrate 10 itself. Therefore, according to each embodiment, the material cost can be reduced, and it is very advantageous that the yield is not lowered due to dust, scratches, or the like when the polarizing means is attached. In addition, since the light resistance is excellent, even when a bright light source is used or polarization conversion is performed by a polarization beam splitter to improve light use efficiency, image quality degradation such as crosstalk due to light does not occur.

また、各画素に設けられるスイッチング素子としては、正スタガ型又はコプラナー型のポリシリコンTFT であるとして説明したが、逆スタガ型のTFTやアモルファスシリコンTFT等の他の形式のTFT に対しても、各実施形態は有効である。   In addition, the switching element provided in each pixel has been described as a positive stagger type or coplanar type polysilicon TFT, but other types of TFTs such as an inverted stagger type TFT or an amorphous silicon TFT can also be used. Each embodiment is effective.

(電子機器)
上記の液晶装置を用いた電子機器の一例として、投射型表示装置の構成について、図21 を参照して説明する。図21 において、投射型表示装置1100は、上述した液晶装置を3 個用意し、夫々RGB 用の液晶装置962R 、962G 及び962B として用いた投射型液晶装置の光学系の概略構成図を示す。本例の投射型表示装置の光学系には、前述した光源装置920 と、均一照明光学系923が採用されている。そして、投射型表示装置は、この均一照明光学系923から出射される光束W を赤(R )、緑(G )、青(B )に分離する色分離手段としての色分離光学系924 と、各色光束R 、G 、Bを変調する変調手段としての3つのライトバルブ925R 、925G 、925B と、変調された後の色光束を再合成する色合成手段としての色合成プリズム910 と、合成された光束を投射面100 の表面に拡大投射する投射手段としての投射レンズユニット906 を備えている。また、青色光束B を対応するライトバルブ925B に導く導光系927 をも備えている。
(Electronics)
As an example of an electronic apparatus using the above liquid crystal device, a structure of a projection display device will be described with reference to FIG. In FIG. 21, a projection type display device 1100 is provided with three liquid crystal devices as described above, and shows a schematic configuration diagram of an optical system of a projection type liquid crystal device used as RGB liquid crystal devices 962R, 962G and 962B. The light source device 920 and the uniform illumination optical system 923 described above are employed in the optical system of the projection display device of this example. Then, the projection display device includes a color separation optical system 924 as color separation means for separating the light beam W 2 emitted from the uniform illumination optical system 923 into red (R), green (G), and blue (B), Three light valves 925R, 925G, and 925B as modulation means for modulating each color light beam R 1, G 2, and B, and a color composition prism 910 as color composition means for recombining the modulated color light beams are combined. A projection lens unit 906 is provided as projection means for enlarging and projecting the light beam onto the surface of the projection surface 100. Further, a light guide system 927 for guiding the blue light beam B 1 to the corresponding light valve 925 B is also provided.

均一照明光学系923 は、2 つのレンズ板921 、922 と反射ミラー931を備えており、反射ミラー931 を挟んで2 つのレンズ板921 、922 が直交する状態に配置されている。均一照明光学系923 の2 つのレンズ板921 、922 は、それぞれマトリクス状に配置された複数の矩形レンズを備えている。光源装置920 から出射された光束は、第1のレンズ板921 の矩形レンズによって複数の部分光束に分割される。そして、これらの部分光束は、第2のレンズ板922 の矩形レンズによって3 つのライトバルブ925R、925G 、925B付近で重畳される。従って、均一照明光学系923 を用いることにより、光源装置920 が出射光束の断面内で不均一な照度分布を有している場合でも、3 つのライトバルブ925R 、925G 、925B を均一な照明光で照明することが可能となる。   The uniform illumination optical system 923 includes two lens plates 921 and 922 and a reflection mirror 931, and the two lens plates 921 and 922 are arranged so as to be orthogonal to each other with the reflection mirror 931 interposed therebetween. The two lens plates 921 and 922 of the uniform illumination optical system 923 are each provided with a plurality of rectangular lenses arranged in a matrix. The light beam emitted from the light source device 920 is divided into a plurality of partial light beams by the rectangular lens of the first lens plate 921. These partial light beams are superimposed in the vicinity of the three light valves 925R, 925G, and 925B by the rectangular lens of the second lens plate 922. Therefore, by using the uniform illumination optical system 923, even when the light source device 920 has a non-uniform illuminance distribution within the cross section of the emitted light beam, the three light valves 925R, 925G, and 925B can be uniformly illuminated. It can be illuminated.

各色分離光学系924 は、青緑反射ダイクロイックミラー941 と、緑反射ダイクロイックミラー942 と、反射ミラー943 から構成される。まず、青緑反射ダイクロイックミラー941 において、光束W に含まれている青色光束B および緑色光束G が直角に反射され、緑反射ダイクロイックミラー942の側に向かう。赤色光束R はこのミラー941 を通過して、後方の反射ミラー943 で直角に反射されて、赤色光束R の出射部944 から色合成プリズム910 の側に出射される。   Each color separation optical system 924 includes a blue-green reflecting dichroic mirror 941, a green reflecting dichroic mirror 942, and a reflecting mirror 943. First, in the blue-green reflecting dichroic mirror 941, the blue light beam B 1 and the green light beam G 2 included in the light beam W 1 are reflected at right angles and travel toward the green reflecting dichroic mirror 942. The red light beam R passes through the mirror 941, is reflected at a right angle by the rear reflecting mirror 943, and is emitted from the emission unit 944 of the red light beam R 1 to the color combining prism 910 side.

次に、緑反射ダイクロイックミラー942 において、青緑反射ダイクロイックミラー941 において反射された青色、緑色光束B 、G のうち、緑色光束Gのみが直角に反射されて、緑色光束G の出射部945 から色合成光学系の側に出射される。緑反射ダイクロイックミラー942 を通過した青色光束B は、青色光束Bの出射部946 から導光系927 の側に出射される。本例では、均一照明光学素子の光束W の出射部から、色分離光学系924 における各色光束の出射部944、945 、946 までの距離がほぼ等しくなるように設定されている。   Next, in the green reflecting dichroic mirror 942, only the green light beam G out of the blue and green light beams B 1 and G 2 reflected by the blue-green reflecting dichroic mirror 941 is reflected at right angles, and the color from the green light beam G emitting part 945 The light is emitted to the side of the combining optical system. The blue light beam B 1 that has passed through the green reflecting dichroic mirror 942 is emitted from the emission part 946 of the blue light beam B to the light guide system 927 side. In this example, the distances from the light beam emitting portion of the uniform illumination optical element to the light emitting portions 944, 945, and 946 of each color light beam in the color separation optical system 924 are set to be substantially equal.

色分離光学系924 の赤色、緑色光束R 、G の出射部944 、945の出射側には、それぞれ集光レンズ951 、952 が配置されている。したがって、各出射部から出射した赤色、緑色光束R 、G は、これらの集光レンズ951、952に入射して平行化される。   Condensing lenses 951 and 952 are disposed on the emission side of the emission portions 944 and 945 of the red and green light beams R 1 and G 2 of the color separation optical system 924, respectively. Therefore, the red and green light beams R 1 and G 2 emitted from the respective emission portions are incident on these condenser lenses 951 and 952 and are collimated.

このように平行化された赤色、緑色光束R 、G は、ライトバルブ925R、925G に入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶装置は、不図示の駆動手段によって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。一方、青色光束B は、導光系927 を介して対応するライトバルブ925B に導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。尚、本例のライトバルブ925R 、925G 、925B は、それぞれさらに入射側偏光手段960R 、960G 、960B と、出射側偏光手段961R 、961G、961B と、これらの間に配置された液晶装置962R 、962G 、962B とからなる液晶ライトバルブである。   The collimated red and green light beams R 1 and G 2 are incident on the light valves 925R and 925G and modulated, and image information corresponding to each color light is added. That is, these liquid crystal devices are subjected to switching control according to image information by a driving unit (not shown), and thereby each color light passing therethrough is modulated. On the other hand, the blue light beam B is guided to the corresponding light valve 925B through the light guide system 927, where it is similarly modulated according to the image information. The light valves 925R, 925G, and 925B in this example further include incident-side polarization means 960R, 960G, and 960B, emission-side polarization means 961R, 961G, and 961B, and liquid crystal devices 962R and 962G disposed therebetween. , 962B.

導光系927 は、青色光束B の出射部946 の出射側に配置した集光レンズ954 と、入射側反射ミラー971 と、出射側反射ミラー972 と、これらの反射ミラーの間に配置した中間レンズ973 と、ライトバルブ925B の手前側に配置した集光レンズ953 とから構成されている。集光レンズ946から出射された青色光束B は、導光系927 を介して液晶装置962B に導かれて変調される。各色光束の光路長、すなわち、光束W の出射部から各液晶装置962R 、962G 、962B までの距離は青色光束B が最も長くなり、したがって、青色光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導光系927 を介在させることにより、光量損失を抑制することができる。   The light guide system 927 includes a condensing lens 954 arranged on the emission side of the emission part 946 of the blue light beam B 1, an incident side reflection mirror 971, an emission side reflection mirror 972, and an intermediate lens arranged between these reflection mirrors. 973 and a condensing lens 953 disposed on the front side of the light valve 925B. The blue light beam B 1 emitted from the condenser lens 946 is guided to the liquid crystal device 962B via the light guide system 927 and modulated. The optical path length of each color light beam, that is, the distance from the emission part of the light beam W 1 to each of the liquid crystal devices 962R, 962G, 962B is the longest for the blue light beam B 1, and therefore the largest light loss of the blue light beam. However, the light loss can be suppressed by interposing the light guide system 927.

各ライトバルブ925R 、925G 、925B を通って変調された各色光束R、G 、B は、色合成プリズム910 に入射され、ここで合成される。そして、この色合成プリズム910 によって合成された光が投射レンズユニット906 を介して所定の位置にある投射面100 の表面に拡大投射されるようになっている。   The color light beams R, G, and B modulated through the light valves 925R, 925G, and 925B are incident on the color synthesis prism 910 and synthesized there. Then, the light synthesized by the color synthesis prism 910 is enlarged and projected onto the surface of the projection surface 100 at a predetermined position via the projection lens unit 906.

本例では、液晶装置962R 、962G 、962B には、TFT の下側に遮光層が設けられているため、当該液晶装置962R 、962G 、962Bからの投射光に基づく液晶プロジェクタ内の投射光学系による反射光、投射光が通過する際のTFT アレイ基板の表面からの反射光、他の液晶装置から出射した後に投射光学系を突き抜けてくる投射光の一部等が、戻り光としてTFTアレイ基板の側から入射しても、画素電極のスイッチング用TFT のチャネルに対する遮光を十分に行うことができる。   In this example, since the liquid crystal devices 962R, 962G, 962B are provided with a light shielding layer on the lower side of the TFT, the projection optical system in the liquid crystal projector based on the projection light from the liquid crystal devices 962R, 962G, 962B. Reflected light, reflected light from the surface of the TFT array substrate when the projected light passes through, part of the projected light that penetrates the projection optical system after being emitted from another liquid crystal device, etc. Even if the light is incident from the side, the light shielding for the channel of the switching TFT of the pixel electrode can be sufficiently performed.

このため、小型化に適したプリズムユニットを投射光学系に用いても、各液晶装置962R 、962G 、962B とプリズムユニットとの間において、戻り光防止用のフィルムを別途配置したり、偏光手段に戻り光防止処理を施したりすることが不要となるので、構成を小型且つ簡易化する上で大変有利である。   For this reason, even if a prism unit suitable for miniaturization is used in the projection optical system, a film for preventing return light is separately arranged between the liquid crystal devices 962R, 962G, 962B and the prism unit, or the polarizing means is used. Since it is not necessary to perform a return light prevention process, it is very advantageous in reducing the size and simplification of the configuration.

また、本実施形態では、戻り光によるTFT のチャネル領域への影響を抑えることができるため、液晶装置に直接戻り光防止処理を施した偏光手段961R、961G 、961B を貼り付けなくてもよい。そこで、図18 に示されるように、偏光手段を液晶装置から離して形成、より具体的には、一方の偏光手段961R 、961G 、961B は色合成プリズム910 に貼り付け、他方の偏光手段960R 、960G 、960B は集光レンズ953 、945 、944 に貼り付けることが可能である。このように、偏光手段をプリズムユニットあるいは集光レンズに貼り付けることにより、偏光手段の熱は、プリズムユニットあるいは集光レンズで吸収されるため、液晶装置の温度上昇を防止することができる。   In this embodiment, since the influence of the return light on the channel region of the TFT can be suppressed, the polarizing means 961R, 961G, and 961B subjected to the return light prevention process directly on the liquid crystal device need not be attached. Therefore, as shown in FIG. 18, the polarizing means is formed apart from the liquid crystal device. More specifically, one polarizing means 961R, 961G, 961B is attached to the color synthesizing prism 910, and the other polarizing means 960R, 960G and 960B can be attached to the condenser lenses 953, 945 and 944. In this way, by attaching the polarizing means to the prism unit or the condenser lens, the heat of the polarizing means is absorbed by the prism unit or the condenser lens, and thus the temperature rise of the liquid crystal device can be prevented.

また、図示を省略するが、液晶装置と偏光手段とを離間形成することにより、液晶装置と偏光手段との間には空気層ができるため、冷却手段を設け、液晶装置と偏光手段との間に冷風等の送風を送り込むことにより、液晶装置の温度上昇をさらに防ぐことができ、液晶装置の温度上昇による誤動作を防ぐことができる。   Although not shown, an air layer is formed between the liquid crystal device and the polarizing unit by forming the liquid crystal device and the polarizing unit apart from each other, so a cooling unit is provided between the liquid crystal device and the polarizing unit. By sending air such as cold air into the liquid crystal, it is possible to further prevent the temperature of the liquid crystal device from rising and to prevent malfunction due to the temperature rise of the liquid crystal device.

(発明の効果)
本発明の液晶装置によれば、複数の遮光膜を利用して低抵抗した容量線により、複数の画素電極に対して蓄積容量を夫々付与するようにしたので、液晶装置の駆動周波数を高めても、データ線と容量線との容量カップリングによる容量線の電位揺れに起因する横クロストークやゴースト等は低減され、高品位の画像表示が行える。更に、プリチャージや走査線反転駆動を良好に行える。これらに加えて、異物等により容量線が途中で断線しても遮光膜による配線が容量線の代わりになるので冗長構造が実現でき、また、遮光膜による配線に係るクラックの発生が少なく信頼性及び良品率の高い液晶装置を実現できる。
(The invention's effect)
According to the liquid crystal device of the present invention, the storage capacitor is provided to each of the plurality of pixel electrodes by the low resistance capacitance line using the plurality of light shielding films, so that the drive frequency of the liquid crystal device is increased. However, lateral crosstalk, ghosts, and the like caused by potential fluctuation of the capacitor line due to capacitive coupling between the data line and the capacitor line are reduced, and high-quality image display can be performed. Further, precharge and scanning line inversion driving can be performed satisfactorily. In addition to these, even if the capacitance line is disconnected due to foreign matter, the wiring by the light shielding film replaces the capacitance line, so that a redundant structure can be realized, and the occurrence of cracks related to the wiring by the light shielding film is reduced and the reliability is reduced. In addition, a liquid crystal device with a high yield rate can be realized.

液晶装置の第1実施形態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、配線等の等価回路である。3 is an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like provided in a plurality of matrix-like pixels that form an image display area in the first embodiment of the liquid crystal device. 液晶装置の第1実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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。2 is a plan view of a plurality of adjacent pixel groups of a TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes, light shielding films, and the like are formed in the first embodiment of the liquid crystal device. FIG. 図2 のA−A´断面図である。It is AA 'sectional drawing of FIG. 液晶装置の第1実施形態におけるTFT アレイ基板上に設けられた画素部及び周辺回路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a pixel unit and peripheral circuits provided on the TFT array substrate in the first embodiment of the liquid crystal device. プリチャージに係る各種信号のタイミングチャートである。It is a timing chart of various signals concerning precharge. 液晶装置の第1実施形態の製造プロセスを順を追って示す工程図(その1)である。It is process drawing (the 1) which shows order for the manufacturing process of 1st Embodiment of a liquid crystal device later on. 液晶装置の第1実施形態の製造プロセスを順を追って示す工程図(その2)である。It is process drawing (the 2) which shows the manufacturing process of 1st Embodiment of a liquid crystal device later on in order. 液晶装置の第1実施形態の製造プロセスを順を追って示す工程図(その3)である。It is process drawing (the 3) which shows order for the manufacturing process of 1st Embodiment of a liquid crystal device later on. 液晶装置の第1実施形態の製造プロセスを順を追って示す工程図(その4 )である。It is process drawing (the 4) which shows order for the manufacturing process of 1st Embodiment of a liquid crystal device later on. 液晶装置の第2実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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。FIG. 10 is a plan view of a plurality of pixel groups adjacent to each other on a TFT array substrate on which a data line, a scanning line, a pixel electrode, a light shielding film and the like are formed in a second embodiment of the liquid crystal device. 液晶装置の第3実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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。It is a top view of a plurality of pixel groups which a TFT array substrate in which a data line, a scanning line, a pixel electrode, a light shielding film, etc. formed in a 3rd embodiment of a liquid crystal device adjoin. 液晶装置の第4実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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。It is a top view of the several pixel group which the TFT array substrate in which the data line in 4th Embodiment of the liquid crystal device, the scanning line, the pixel electrode, the light shielding film, etc. formed was formed. 液晶装置の第5実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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。It is a top view of the several pixel group which the TFT array substrate in which the data line in 5th Embodiment of the liquid crystal device, the scanning line, the pixel electrode, the light shielding film, etc. formed was formed. 液晶装置の第6実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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。It is a top view of a plurality of pixel groups which a TFT array substrate in which a data line, a scanning line, a pixel electrode, a light shielding film, etc. formed in a 6th embodiment of a liquid crystal device adjoin. 液晶装置の第7実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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。It is a top view of the several pixel group which the TFT array substrate in which the data line in 7th Embodiment of the liquid crystal device, the scanning line, the pixel electrode, the light shielding film, etc. were formed in is adjacent. 液晶装置の第8実施形態における図2 のA−A´断面図である。It is AA 'sectional drawing of FIG. 2 in 8th Embodiment of a liquid crystal device. 液晶装置の第9実施形態における図2 のA−A´断面図である。It is AA 'sectional drawing of FIG. 2 in 9th Embodiment of a liquid crystal device. 液晶装置の各実施形態におけるTFT アレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。It is the top view which looked at the TFT array substrate in each embodiment of a liquid crystal device from the counter substrate side with each component formed on it. 図18 のH−H´断面図である。It is HH 'sectional drawing of FIG. 横クロストークによる表示劣化を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the display degradation by horizontal crosstalk. 液晶装置を用いた電子機器の一例である投射型表示装置の構成図である。It is a block diagram of the projection type display apparatus which is an example of the electronic device using a liquid crystal device.

Claims (6)

一対の基板間に液晶が挟持されてなり、前記一対の基板の一方の基板上には、
マトリクス状に配置された画素電極と、
前記画素電極に対応して設けられ、コンタクトホールを介して前記画素電極に電気接続された薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに電気接続されたデータ線と、
前記データ線と交差し、前記画素電極に対し蓄積容量を付与する容量線と、
前記データ線と重なるように伸延し、前記薄膜トランジスタの少なくとも半導体層のチャネル領域を前記一方の基板の側から見て覆う遮光膜とを備え、
前記遮光膜、前記データ線及び前記容量線が重なる領域に、前記蓄積容量の蓄積容量電極が、前記半導体層の一部として形成され、
前記コンタクトホールは、平面的に見て前記データ線及び前記遮光膜が延伸する領域から離間して設けられていることを特徴とする液晶装置。
A liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and on one of the pair of substrates,
Pixel electrodes arranged in a matrix;
A thin film transistor provided corresponding to the pixel electrode and electrically connected to the pixel electrode through a contact hole;
A data line electrically connected to the thin film transistor;
A capacitance line that intersects the data line and provides a storage capacitance to the pixel electrode;
A light-shielding film extending so as to overlap the data line, and covering at least a channel region of the semiconductor layer of the thin film transistor when viewed from the one substrate side,
A storage capacitor electrode of the storage capacitor is formed as a part of the semiconductor layer in a region where the light shielding film, the data line, and the capacitor line overlap,
The liquid crystal device, wherein the contact hole is provided apart from a region where the data line and the light shielding film extend in a plan view.
前記蓄積容量は、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜と同一の絶縁膜からなる誘電体膜を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。   The liquid crystal device according to claim 1, wherein the storage capacitor includes a dielectric film made of the same insulating film as a gate insulating film of the thin film transistor. 前記遮光膜は、前記薄膜トランジスタを形成する半導体層より下層側に層間絶縁膜を介して形成され、前記容量線と前記遮光膜とは、前記層間絶縁膜に開孔された第2コンタクトホールを介して接続されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。   The light shielding film is formed below the semiconductor layer forming the thin film transistor via an interlayer insulating film, and the capacitor line and the light shielding film are interposed via a second contact hole opened in the interlayer insulating film. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal device is connected. 前記第2コンタクトホールは平面的に見て前記データ線に重なる領域に形成されていることを特徴とする請求項3に記載の液晶装置。   The liquid crystal device according to claim 3, wherein the second contact hole is formed in a region overlapping the data line when viewed in a plan view. 前記容量線及び前記遮光膜は、定電位源に接続されていることを特徴とする請求項4に記載の液晶装置。   The liquid crystal device according to claim 4, wherein the capacitor line and the light shielding film are connected to a constant potential source. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to claim 1.
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