WO1998016868A1 - Substrat pour dispositif a cristaux liquides, dispositif a cristaux liquides et dispositif de projection - Google Patents

Description

液晶装置用基板、 液晶装置および投写型表示装置 技術分野

本発明は、 液晶装置用基板およびそれを用いた液晶装置、 投写表示装置に利用 して好適な技術に関するものである。 更に詳しくは、 薄膜トランジスタ （以下、 T F Tと称す。 ） を画素スイッチング素子として用いた液晶装置用基板における 遮光構造に関するものである。 背景技術

従来、 液晶装置としては、 ガラス基板上にマトリクス状に画素電極を形成する と共に、 各画素電極に対応してアモルファスシリコン膜やポリシリコン膜を用い た T F Tを形成して、 該 T F Tにより各画素電極へ電圧を印加して液晶を駆動す るようにした構成の液晶装置が実用化されている。

前記液晶装置のうち T F Tとしてポリシリコン膜を用いた装置は、 シフトレジ スタ等の周辺駆動回路を構成するトランジスタも同様の工程で同一の基板上に形 成することができるため、 高集積化に適しており注目されている。

前記 T F Tを用いた液晶装置にあっては、 画素電極駆動用の T F T (以下、 画 素 T F Tと称す。 ） の上方は、 対向基板に設けられるブラックマトリクス （ある いはブラックストライプ） と呼ばれるク口ム膜等の遮光膜で覆われており、 T F Tのチヤネル領域に直接光が照射されてリーク電流が流れなレ、ようにしている。 しかしながら、 光によるリーク電流は、 入射光のみならず液晶装置用基板の裏面 で偏光板等により反射した光が T F Tを照射することによって流れることがある。 そこで、 反射光によるリーク電流を低減するため、 T F Tの下側にも遮光膜を 設けるようにした発明が提案されている （特公平 3— 5 2 6 1 1号） 。 ところが、 T F Tの下側に設ける遮光膜を対向基板に設けられたブラックマトリタスの開口 部にはみ出すように形成すると、 入射光が直接遮光膜に当たり、 反射された光が T F Tのチャネル領域を照射し、 リーク電流が流れる場合がある。 これは、 T F Tの下方に遮光膜を設ける技術において、 対向基板に設けられるブラックマトリ タスと液晶装置用基板に形成された画素領域との高精度な位置合わせが困難であ るため、 対向基板側からの入射光がブラックマトリクスの開口部にはみ出した遮 光膜に直接当たって反射し、 T F Tのチャネル部が照射され、 リーク電流が流れ るからである。 特に、 液晶装置用基板上の遮光膜とブラックマトリクスの位置合 わせの誤差が大きいと、 遮光膜表面による反射光が著しく多くなり、 この反射光 がチヤネノレ領域に照射されることで、 T F Tのリーク電流が増大し、 クロストー ク等の表示劣化を引き起こす。

本発明の目的は、 液晶装置において、 T F Tの光によるリーク電流を低減する ことができる技術を提供することにある。 本発明の他の目的は、 対向基板にブラ ックマトリクスを設けることなく T F Tの光によるリーク電流を低減することが できる技術を提供することにある。 発明の開示

本発明は前記目的を達成するため、 請求項 1に記載の液晶装置用基板は、 基板 上に形成された複数のデータ線と、 前記複数のデータ線に交差する複数の走査線 と、 前記複数のデータ線および前記複数の走査線に接続された複数の薄膜トラン ジスタと、 該複数の薄膜トランジスタに接続された複数の画素電極とを有する液 晶装置用基板において、 少なくとも前記薄膜トランジスタのチャネル領域および 該チャネル領域とソース · ドレイン領域との接合部の下方には第 1遮光膜が形成 されてなり、 該チャネル領域とソース · ドレイン領域との接合部の上方に第 2遮 光膜が形成されてなることを特徴とする。

請求項 1に記載の液晶装置用基板によれば、 チャネル領域および該チャネル領 域とソース . ドレイン領域との接合部への光の入射を上方からの光に対しては第 1遮光膜が、 下方からの光に対しては第 2遮光膜により防止することができる。 これにより、 T F Tの光によるリーク電流を低減できる。

請求項 2に記載の液晶装置用基板は、 前記第 1遮光膜がタングステン膜、 チタ ン膜、 クロム膜、 タンタル膜、 およびモリブデン膜のうちのいずれかの金属膜、 あるいは合金膜であることを特徴とする。 請求項 2に記載の液晶装置用基板によれば、 第 1遮光膜を遮光性が高く、 かつ 導電性のある金属膜あるいは金属合金膜を使用することにより、 前記液晶装置用 基板裏面からの反射光に対して遮光膜として機能し、 チャネル領域および該チヤ ネル領域とソース · ドレイン領域との接合部への光の入射を防止することができ る。

請求項 3に記載の液晶装置用基板は、 前記第 1遮光膜から延設された第 1配線 力 表示領域の外側で定電位線と電気的に接続されることを特徴とする。

請求項 3に記載の液晶装置用基板によれば、 第 1遮光膜を T F Tのチャネル領 域下でフローティング状態で形成すると、 T F Tの各端子間に不定な電位差が生 じ、 T F T特性の変化を招くことがある。 そこで、 第 1遮光膜を所定の定電位に 固定する必要があるため、 該第 1遮光膜から延設された第 1配線を画面領域の外 側で接地電位のような定電位線に接続するようにする。 これにより、 T F Tの各 端子間に不定な電位差が生じることにより起こる T F T特性の変化を防ぐことが でき、 画質品位が劣化しない。

請求項 4に記載の液晶装置用基板は、 前記第 1遮光膜から延設された前記第 1 配線が、 前記走査線の下方に該走査線に沿って形成されることを特徴とする。 請求項 4に記載の液晶装置用基板によれば、 第 1遮光膜から延設された第 1配 線を走査線の下方に走査線に沿って形成する。 これにより、 画素開口率に影響す ることなく配線できる。 ただし、 第 1遮光膜は入射された光が直接該第 1遮光膜 表面に照射されないように、 画素開口領域に近い側の走査線側面に対して、 走査 線の下部に位置するように形成しておくようにする。

請求項 5記載の液晶装置用基板は、 前記第 1遮光膜から延設された前記第 1配 線の線幅はその上方に形成された前記走査線の線幅よりも細く形成されてなるこ とを特徴とする。

請求項 6記載の液晶装置用基板は、 前記第 1遮光膜から延設された前記第 1配 線はその上方に形成された前記走査線により覆われていることを特徴とする 請求項 5及び 6記載の液晶装置用基板によれば、 走査線により第 1遮光膜から 延設された第 1配線に直接入射光が照射されて反射するのを防止することができ る。 請求項 7に記載の液晶装置用基板は、 前記走査線と同一の層で形成され、 前記 画素に付加容量を付加するための容量線が、 該走査線に沿つて平行に延設され、 該容量線の下方には、 前記第 1遮光膜から延設された第 2配線が形成されること を特徴とする。

請求項 7に記載の液晶装置用基板によれば、 第 1遮光膜から延設された第 2配 線を走査線に沿って平行に延設される容量線の下にも形成することにより、 T F Tのドレイン領域との間で第 1層間絶縁膜を誘電体とした付加容量を形成する。 これにより、 画素開口率を低下させることなく付加容量を増大できる。

請求項 8に記載の液晶装置用基板は、 前記第 1遮光膜から延設された第 3配線 力 前記データ線の下方に該データ線に沿って形成されることを特徴とする。 請求項 8に記載の液晶装置用基板によれば、 第 1遮光膜から延設された第 3配 線をデータ線下方にデータ線に沿って形成しても良い。 ただし、 第 1遮光膜は入 射された光が直接第 1遮光膜表面に照射されないように、 データ線が画素開口領 域と接する部分、 あるいは近接する部分において、 該データ線の下方に配線され る第 1遮光膜をデータ線が覆うように形成する。

請求項 9に記載の液晶装置用基板は、 前記データ線が前記第 2遮光膜を兼ね、 アルミニウム膜、 、 タングステン膜、 チタン膜、 クロム膜、 タンタル膜、 および モリブデン膜のうちのいずれかの金属膜、 あるいはその合金膜からなることを特 徴とする。

請求項 9に記載の液晶装置用基板によれば、 データ線を金属膜あるいは金属合 金膜で形成することにより、 該データ線が第 2遮光膜を兼ねるようにする。 した がって、 遮光のみを行うための層を必要としない。

請求項 1 0に記載の液晶装置用基板は、 前記第 1遮光膜から延設された前記第 3配線の線幅は、 前記データ線の線幅よりも細く形成されていることを特徴とす る。

請求項 1 1に記載の液晶装置用基板は、 前記チャネル領域および該チャネル領 域とソース · ドレイン領域との接合部力 前記データ線の下方に配置されてなり、 前記チャネル領域および該チャネル領域とソース · ドレイン領域との接合部の下 方に設けられた第 1遮光膜は、 少なくとも前記チャネル領域および該チャネル領 域とソース · ドレイン領域との接合部において前記データ線に覆われることを特 徴とする。

請求項 1 1に記載の液晶装置用基板によれば、 データ線 （第 2遮光膜） により 少なくともチャネル領域および該チャネル領域とソース · ドレインの接合部を上 方からの光の照射に対して覆うように形成する。 この際、 チャネル領域および該 チャネル領域とソース · ドレイン領域との接合部に、 第 1遮光膜表面で反射した 光が照射されないようにしなければならない。 そこで、 チャネル領域および該チ ャネル領域とソース · ドレイン領域との接合部下に設けられた第 1遮光膜を覆う ようにデータ線を形成する。

請求項 1 2に記載の液晶装置用基板は、 前記チャネル領域とソース · ドレイン 領域との接合部には L D D領域が形成されることを特徴とする。

請求項 1 2に記載の液晶装置用基板によれば、 画素 T F Tのチャネル領域とソ ース ' ドレイン領域との接合部を低濃度な L D D領域とすることにより、 T F T のオフ時におけるリーク電流を低減させる。 ところが、 L D D領域は一般に、 光 が照射された際に電子の励起が生じやすレヽとされており、 該 L D D領域もチヤネ ル領域と同様に、 第 1遮光膜および第 2遮光膜で上下から覆われるように形成す る。

請求項 1 3に記載の液晶装置用基板は、 前記チャネル領域とソース · ドレイン 領域との接合部にはオフセッ ト領域が形成されることを特徴とする。

請求項 1 3に記載の液晶装置用基板によれば、 画素 T F Tのチャネル領域とソ ース · ドレイン領域との接合部を不純物イオンが打ち込まれていないオフセット 領域とすることにより、 T F Tのオフ時におけるリーク電流を低減させる。 とこ ろが、 オフセッ ト領域も L D D領域と同様に、 光が照射された際に電子の励起が 生じやすいとされている。 そこで、 該オフセット領域もチャネル領域と同様に、 第 1遮光膜および第 2遮光膜で上下から覆われるように形成する。

請求項 1 4に記載の液晶装置用基板は、 前記走査線はタングステン膜、 チタン 膜、 クロム膜、 タンタル膜、 およびモリブデン膜のうちのいずれかの金属膜、 あ るいは金属合金膜であることを特徴とする。

請求項 1 4に記載の液晶装置用基板によれば、 走査線を少なくとも金属膜ある いは金属合金膜で形成することにより、 走査線自体を遮光膜として利用すること ができる。 これにより、 データ線だけでなく走査線が遮光膜として機能できるの で、画素電極の周囲のすべての辺をデータ線および走査線と重ねるように形成し、 対向基板に設けるブラックマトリクスを省略することが可能となる。

請求項 1 5に記載の液晶装置用基板は、 前記第 1遮光膜の側面から前記チヤネ ル領域までの最小距離 L 1は 0 . 2 ^ m≤L l≤ 4 mになるように形成されて いることを特徴とする。

請求項 1 5に記載の液晶装置用基板によれば、 第 1遮光膜の反射光の影響を防 ぐことができる。

請求項 1 6記載の液晶装置用基板は、 前記第 2遮光膜の側面から前記第 1遮光 膜までの最小距離 L 2は 0 . 2 / m≤L 2になるように形成されていることを特 ί敷とする。

請求項 1 6に記載の液晶装置用基板によれば、 第 1遮光膜の反射光の影響を防 ぐことができる。

請求項 1 7に記載の液晶装置は、 液晶装置用基板と、 対向電極を有する対向基 板とが所定の間隔をおいて配置されるとともに、 前記液晶装置用基板と前記対向 基板との間隙内に液晶が封入されていることを特徴とする。

請求項 1 7に記載の液晶装置によれば、 液晶装置用基板と対向電極を有する対 向基板を所定のセルギヤップで貼り合わせ、 液晶装置用基板と対向基板との間に 液晶を封入し、 該液晶に電圧を印加することで階調表示する。 前記液晶装置は、 対向基板側から光を入射するようにすれば、 光による影響を受けない高品位な画 質が得られる。

請求項 1 8に記載の液晶装置は、 前記対向基板上に第 3遮光膜が形成されてな ることを特徴とする。

請求項 1 8に記載の液晶装置によれば、 対向基板上にクロム膜等の金属膜ある いは黒色の有機膜等の遮光性の高いブラックマトリクス （第 3遮光膜） を形成す るようにする。 前記ブラックマトリクスにより液晶装置用基板に設けられた画素 T F Tは直接光が照射されないように遮光される。 これにより、 高品位な画質が 得られる液晶装置を提供できる。 請求項 1 9に記載の液晶装置は、 前記第 3遮光膜が少なくとも前記第 1遮光膜 を覆うように形成されてなることを特徴とする。

請求項 1 9に記載の液晶によれば、対向基板上のブラックマトリクス （第 3遮 光膜） により、 液晶装置用基板上に設けられた第 1遮光膜を覆うことにより、 入 射光が直接第 1遮光膜表面に入射されることがないようにする。 これにより、 遮 光膜表面で反射した光が T F Tのチャネル領域および該チャネル領域とソース · ドレイン領域との接合部へ照射されるのを防止することができ、 T F Tの光によ るリーク電流を低減できる。

請求項 2 0に記載の液晶装置は、 前記対向基板上にマイク口レンズが前記液晶 表示装置用基板上に形成された前記複数の画素電極各々に対応して、 マトリクス 状に形成されてなることを特徴とする。

請求項 2 0に記載の液晶装置によれば、 対向基板上にマイク口レンズを設ける ことで、 液晶装置用基板上の画素開口領域に光を集光させる。 マイクロレンズに より集光した光が液晶装置用基板裏面で反射しても画素 T F Tのチャネル領域に 照射されないように、 該液晶装置用基板上に第 1遮光膜を設けるようにする。 し たがって、 マイクロレンズにより集光された強い光によって T F T特性が影響を 受けることはなく、 明るくて高品位な画質が得られる液晶装置を提供できる。 請求項 2 1に記載の投写型表示装置は、 光源と、 前記光源からの光を変調して 透過もしくは反射する液晶装置と、 これらの液晶装置により変調された光を集光 し拡大投写する投写光学手段とを備えていることを特徴とする。

請求項 2 1に記載の投写型表示装置によれば、 投写型表示装置は本願発明の液 晶装置を備えており、 ダイクロイックプリズム等の反射等に対して液晶装置用基 板の裏面から光が照射されても、 液晶装置用基板上の第 1遮光膜により光の進入 を防止する。 したがって、 光源をさらに明るくして、 強い光が液晶装置に入射さ れたとしても T F T特性が影響を受けることはなく、 明るくて高品位な画質が得 られる投写型表示装置を提供できる。

本発明のこのような作用および他の利得は次の実施の形態にて明らかに説明す る。

図面の簡単な説明 図 1は本発明を適用した液晶装置用基板の第 1の実施例を示す画素の平面図 である。

図 2は図 1の A— A ' 線における画素の断面図である。

図 3は第 1の実施例の液晶装置用基板の製造プロセス （前半） を工程順に示 す断面図である。

図 4は第 1の実施例の液晶装置用基板の製造プロセス （後半） を工程順に示 す断面図である。

図 5は本発明を適用した液晶装置用基板の第 2の実施例を示す画素の平面図 である。

図 6は図 5の B— B ' 線における画素の断面図である。

図 7は本発明を適用した液晶装置用基板の第 3の実施例を示す画素の平面図 である。

図 8は図 7の C— C ' 線における画素の断面図である。

図 9は本発明を適用した液晶装置用基板の第 4の実施例を示す画素の平面図 である。

図 1 0は図 9の D— D ' 線における画素の断面図である。

図 1 1は本発明を適用した液晶装置用基板の第 5の実施例を示す画素の平面 図である。

図 1 2は本発明を適用した液晶装置用基板の第 6の実施例を示す画素の平面 図である。

図 1 3は本発明を適用した液晶装置用基板の第 7の実施例を示す画素の平面 図である。

図 1 4は図 1 3の E— E ' 線における画素の断面図である。

図 1 5は本発明を適用して好適な液晶装置用基板のシステム構成例を示すブ 口ック図である。

図 1 6は本発明に係る液晶装置用基板を用いた液晶装置の構成例を示す（ a ) 平面図および （b ) H - H ' 線に沿った断面図である。

図 1 7は本発明に係る液晶装置用基板を用いた液晶装置をライ トバルブとし て応用した投写型表示装置の一例として液晶プロジェクターの概略構成図である。 図 18はマイク口レンズを対向基板上に用いた液晶装置の構成例を示す断面 図である。

図 1 9は本発明を適用した液晶装置用基板の第 8の実施例を示す画素の平面 図である。

図 20は図 1 9の F— F' 線における画素の断面図である。

1

2 走査線 （ゲート電極）

3 データ線 （第 2遮光膜）

4 画素電極と ドレイン領域とのコンタク トホール

5 データ線とソース領域とのコンタク トホール

6 対向基板側ブラックマトリクス （第 3遮光膜）

7 第 1遮光膜

10 基板

1 1 第 1層間絶縁膜

1 2 ゲート絶縁膜

1 3 第 2層間絶縁膜

14 画素電極

1 5 第 3層間絶縁膜

1 6 容量線

1 7 レジストマスク

20 画面領域

30 液晶装置

31 対向基板

32 液晶装置用基板

33 対向電極

36 シール層

37 液晶

38 液晶注入孔

39 封止材 40 外部入出力端子

50 データ線駆動回路

51 Xシフトレジスタ

52 サンプリング用スィッチ

53 Xバッファー

54〜 56 画像信号線

60 走査線駆動回路

6 1 Yシフトレジスタ

63 Yバッファー

80 マイク口レンズ

90 画素

91 画素 TFT

370 光源

373， 375, 376 ダイクロイツクミラー

374, 377 反射ミラー

378， 379， 380 ライ トノくルブ

383 ダイクロイツクプリズム

384 投写レンズ 発明を実施する為の最良の形態

以下、 本発明を適用して好適な実施例を図面に基づいて説明する。

(実施例 1 )

図 1および図 2は、 本発明を適用して好適な液晶装置用基板の第 1の実施例を 示す。 図 1は隣接する画素の平面図であり、 図 2は図 1における A— A' 線に沿 つた断面、 すなわち T F Tの能動層となる半導体層 1に沿った断面構造を示す。 図 1において、 1は TFTの半導体層を構成する 1層目のポリシリコン膜であ り、 この半導体層 1の表面には図 2に示されているように、 熱酸化等によるゲー ト絶縁膜 1 2が形成されている。 2は同一行 （図では横方向） にある TFTの共 通のゲート電極となる走査線、 3は該走査線 2と交差するように縦方向に配設さ れ同一列にある TFTのソース領域に印加すベき電圧を供給するデータ線で、 走 查線 2は 2層目のポリシリコン膜によって、 またデータ線 3はアルミニゥム膜の ような導電層によってそれぞれ形成される。

また、 4は I TO膜のような導電層からなる画素電極 14と前記半導体層 1の T FTのドレイン領域とを接続するためのコンタク トホール、 5は前記データ線 3と前記半導体層 1の TFTのソース領域とを接続するためのコンタク トホール である。 6は前記走査線 2およびデータ線 3に対応して対向基板 31側に設けら れるブラックマトリクス （第 3遮光膜） であり、 クロム膜等の金属膜や黒色の有 機膜等で形成される。

本実施例 1では、 前記 T FTの能動層となる半導体層 1の下方、 特にチャネル 領域 l c (図 1における右下がりの斜線部分） および LDD領域 （あるいはオフ セット領域） l d、 1 eとソース ' ドレイン領域 1 a、 l bとの接合部の下方お よび走査線 2の下方にタングステン膜、 チタン膜、 クロム膜、 タンタル膜、 およ びモリブデン膜等の金属膜あるいはその金属合金膜からなる第 1遮光膜 7 (図 1 における右上がりの斜線部分） が設けられている。 このように半導体層 1が前記 第 1遮光膜 7と前記第 2遮光膜（データ線） 3および対向基板側の第 3遮光膜（ブ ラックマトリクス） 6とによって上下から挟み込まれた構造となっているので、 入射光はもちろん液晶装置用基板裏面からの反射光が T F Tの特にチャネル領域 1 cおよび LDD領域 （あるいはオフセッ ト領域） l d、 l eとソース ' ドレイ ン領域 1 a、 1 bとの接合部に照射されるのを防止してリーク電流を抑制するこ とができる。 また、 液晶装置用基板と対向基板の貼り合わせ時に、 液晶装置用基 板の表示領域と対向基板 3 1側のブラックマトリクス （第 3遮光膜） 6の位置精 度に誤差が生じたとしても第 2遮光膜 （データ線） 3で TFTのチャネル領域 1 cおよび LDD領域 （あるいはオフセット領域） I d, 1 6と第1遮光膜7が覆 われているため、 入射光が直接チャネル領域 1 cおよび LDD領域 （あるいはォ フセット領域） I d, 1 eや第 1遮光膜 7に照射されることがない。 このため、 T F Tの光によるリーク電流を大幅に抑制することができる。

走査線 2の下方にも第 1遮光膜 7が延設されているのは、 本来の遮光に必要な チャネル領域 1 c下方の第 1遮光膜 Ίに接地電位のような定電位を供給するため であり、 第 1遮光膜 7がフローティング状態にならないようにしている。 これに より、 T F T特性の変化を防止することができる。 なお、 前記定電位は、 画素形 成と同様の工程で同一基板上に内蔵される周辺駆動回路に供給される負電源等の 定電位線 （図示せず） に接続すると良い。 特に走査線 2に供給されるゲート信号 の低電位レベルに合わせるようにすれば、 T F T特性の変化を招かない。 したが つて、 走査線 2を駆動するための走査線駆動回路の負電源 （図示せず） に電気的 に接続すると、 最も効果的である。

また、 前記走査線 2下の第 1遮光膜は、 走査線 2に対してパターン形成がずれ たとしても第 1遮光膜 7に直接光が当たらないように、 画素開口領域に近い側の 走査線 2側面に対して、 該走査線 2側面より該走査線 2内側の下部に位置するよ うに形成すると良レ、。 これにより、 前記走査線 2の下方部分での第 1遮光膜 Ίに よる反射を防止することができる。 また、 前記第 1遮光膜 7の表面には該第 1遮 光膜 7の表面を酸化等で荒らして光を散乱させたり、 ポリシリコン膜等を形成す ることにより、 反射防止処理を施しておくと更に望ましい。

また、 本実施例 1において、 少なくとも T F Tのチャネル領域 1 cおよび L D D領域 （あるいはオフセット領域） l d， 1 eがデータ線 （第 2遮光膜） 3の下 方に形成され、 チャネル領域 1 cが完全にデータ線 （第 2遮光膜） 3により覆わ れているため、 入射光がチャネル領域 1 cに直接照射されるのをより確実に防止 することができるという利点がある。

なお、 特に限定されないが、 本実施例 1では、 T F Tのドレインに付加される 容量を効率良く得るために、 チャネル領域 1 cを構成する前記 1層目の半導体層 1を、 符号 1 f のようにデータ線 3に沿って上方へ延設させ、 更に前段 （図 1で は上段）の画素の走査線 2に沿って自らの画素電極 1 4上の方へ折曲させている。 そして、 前段の走査線 2の一部を同じくデータ線 3に沿って符号 2 f で示すよう に下方へ延設させている。 これにより、 前記 1層目の半導体層 1の延設部 1 f と 走査線 2の延設部 2 f との間の容量 （ゲート絶縁膜 1 2を誘電体とする） 、 付 加容量として各画素電極 1 4に電圧を印加する T F Tのドレインに接続されるこ ととなる。 この様に容量形成を行うことにより、 画素開口率への影響を極力避け ることができる。 したがって、 高い画素開口率を維持すると共に、 付加容量の増 大が実現できる利点がある。

次に、 図 1におけるコンタク トホール 4から 5までの半導体層 1にほぼ沿った 断面を示す図 2により、本発明の画素 T F Tの断面構造について詳細に説明する。 10は無アルカリガラスや石英等からなる基板、 1 1は T FTの半導体層 1と第 1遮光膜 7との間に形成された酸化シリコン膜ゃ窒化シリコン膜等の第 1層間絶 縁膜であり、 高圧 CVD法等により形成される。 また、 1 2はゲート絶縁膜、 1 3は第 2層間絶縁膜， 1 5は第 3層間絶縁膜、 14は I TO膜等からなる画素電 極である。

本実施例 1において、 画素のスイッチング素子である T FTは LDD構造 （あ るいはオフセット構造） として形成されている。 すなわち、 ソース ' ドレイン領 域は LDD領域 （あるいはオフセッ ト領域） 1 d， l eと、 ソース . ドレイン領 域 l a, l bとからなり、 ゲート電極 2の下方がチャネル領域 1 cとなる。 図 2 からも明らかなようにドレイン領域 1 bに対して第 1遮光層 7が形成されていな レ、箇所があるため、 半導体層 1は第 1遮光層 7が形成されているところと第 1遮 光層 7が形成されていないところで段差が生じる。 しかしながら、 この段差はド レイン領域 1 bと LDD領域 1 eとの接合部から数ミクロン離れているため、 即 ちこの段差は接合部から数ミク口ンの余裕をもってドレイン領域側にあるため、 この段差による T F T特性の劣化は生じない。 T F Tを L D D構造あるいはオフ セット構造とすることにより、 T FTがオフした時のリーク電流を更に低減する ことができる。 ところで、 上述の構成による T FTは、 LDD構造 （あるいはォ フセット構造） として説明したが、 ゲート電極 2をマスクとして自己整合的にソ ース · ドレイン領域を形成するセルファライン構造であっても良いことは言うま でもない。

また、 本実施例 1によれば、 第 1遮光膜 7は半導体層 1のソース ' ドレイン領 域 1 a， 1 bと、 チャネル領域 1 cおよび LDD領域（あるいはオフセット領域） との接合部を下方側から覆うように形成されており、 しかもデータ線 （第 2遮光 膜） 3がチャネル領域 1 cおよび LDD領域 （あるいはオフセット領域） I d, 1 eを上方から覆うように形成されている。 したがってチヤネノレ領域 1 cおよび LDD領域 （あるいはオフセット領域） l d， 1 eは入射光に対して上部から、 反射光に対して下部から 2重に遮光されることとなる。 更に、 データ線 （第 2遮 光膜） 3が画素開口領域と接する部分にあるいは近接する部分に対して、 第 1遮 光膜 7の上方をデータ線 3で覆われるように形成することにより、 入射した光が 第 1遮光膜 7の表面で反射しないようにする。

上述の点に加えて、 対向基板 3 1側に設けられたブラックマトリクス （第 3遮 光膜） 6が、 チャネル領域 1 cおよび L D D領域 （あるいはオフセッ ト領域） 1 d， 1 eの上方を覆うように形成されているため、 チャネル領域 1 cおよび L D D領域 （あるいはオフセット領域） 1 d， 1 eへの遮光に更に効果的である。 し 力 も、 前記ブラックマトリクス （第 3遮光膜） 6は前記第 1遮光膜 7を幅広く覆 うように形成されているため、 入射光が第 1遮光膜 7へ直接照射されることを更 に効果的に防ぐことができる。 したがって、 本発明の液晶装置用基板を使用した 液晶装置では、 入射光が第 1遮光膜 7に当たって反射し、 チャネル領域 1 cおよ び L D D領域 （あるいはオフセット領域） 1 d， 1 eを照射することがないため、 T F Tの光によるリーク電流を極力抑えることが可能となり、 クロストーク等の 画質劣化がない高品位な画質を提供できる。

(製造プロセス）

次に、 図 3および図 4を用いて本実施例の製造プロセスを説明する。 まず、 無 アルカリガラスや石英等の基板 1 0上にスパッタ法等によりタングステン膜， チ タン膜， クロム膜， タンタル膜， およびモリブデン膜等の導電性の金属膜、 ある いは金属シリサイ ド等の金属合金膜を約 5 0 0〜 3 0 0 0オングストローム好ま しくは約 1 0 0 0〜 2 0◦ 0オングストロームの厚さに形成した後、 フォ トリソ グラフィ技術およびエッチング技術等を用いてパターユングすることにより第 1 遮光膜 7を形成する （図 3 a ) 。 この第 1遮光膜 7は、 少なくとも後に形成され る T F Tのチャネル領域 1 cおよび L D D領域（あるいはオフセット領域） 1 d， 1 eを下から覆うように形成する。 なお、 第 1遮光膜 7の材料としては、 光を吸 収するような膜であれば、 有機膜であっても良い。 また、 第 1遮光膜 7の表面で の反射を防止するために、 該第 1遮光膜 7の表面を酸化処理等により凹凸を形成 し、 入射光を散乱させるようにすると良い。 また、 ポリシリコン膜を第 1遮光膜 7の上方に形成して 2層構造とすることで、 入射光をポリシリコン膜で吸収させ るようにしても良い。

次に、 前記第 1遮光膜 7の上に第 1層間絶縁膜 1 1を約 1000〜 1 5000 オングストローム好ましくは 5000〜 10000オングストロームの厚みに形 成する （図 3 b) 。 前記第 1層間絶縁膜 1 1は第 1遮光膜 7と後に形成される半 導体層 1とを絶縁するものであり、 例えば常圧 CVD法や TEOSガス等を用い て酸化シリコン膜ゃ窒化シリコン膜等により形成される。

第 1層間絶縁膜 1 1を形成後に基板 10を約 500 °Cの温度に加熱しながら、 モノシランガスあるいはジシランガスを約 400〜600 c c/m i nの流量で 供給し、 圧力を約 20〜40 P aにて、 第 1層間絶縁膜 1 1上にアモルファスシ リコン膜を形成する。 この後、 N2雰囲気にて 、 約 600〜700°Cの温度で約 1〜72時間ァニール処理を施し、 固相成長させポリシリコン膜を形成する。 こ の後、 フォトリソグラフイエ程、 エッチング工程等により、 T FTの半導体層 1 を形成する （図 3 c) 。 このポリシリコン膜は減圧 CVD法等により、 約 500 〜2000オングス トローム好ましくは約 1000オングス トロームのような厚 さで形成しても良いし、 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し、 ァニール等で再結晶化させてポリシリコ ン膜を形成しても良い。

次に、 前記半導体層 1を熱酸化することにより、 半導体層 1上にゲート絶縁膜 12を形成する （図 3 d) 。 この工程により、 半導体層 1は最終的に 300〜 1 500オングス トローム、 好ましくは 350〜450オングス トロームのような 厚さとなり、 ゲート絶縁膜 1 2は約 600〜 1 500オングストロームとなる。 なお、 8インチクラスの大型基板を使用する場合、 熱による基板のそりを防止す るために熱酸化時間を短くして熱酸化膜を薄く形成し、 該熱酸化膜上に高温酸化 シリコン膜 （HTO膜） ゃ窒化シリコン膜を CVD法等で堆積することで、 2層 以上のゲート絶縁膜構造を形成してもよい。 次に半導体層を構成するポリシリコ ン層のうち、 データ線 3に沿って上方へ延設されて付加容量を形成する領域 （図 1における 1 f ) に不純物、例えばリンをドーズ量約 3 X 1 0¹²Z c m²でドープ して、 その部分の半導体層 1を低抵抗化させる。 このドーズ量の下限は、 半導体 層 1の付加容量を形成するために必要な導電性を確保する観点から求められ、 ま た上限は、 ゲート絶縁膜 1 2の劣化を抑える観点から求められる。

次に、 半導体層 1上にゲート絶縁膜 1 2を介してゲート電極および走査線 2と なるポリシリコン膜を堆積して、 フォトリソグラフイエ程およびエッチング工程 等によりパターニンングする （図 3 e) 。 ゲート電極の材料はポリシリコン膜で あっても良いし、 遮光性を有する材料、 例えばタングステン膜， チタン膜， クロ ム膜， タンタル膜， モリブデン膜等の導電性の金属膜あるいは金属シリサイ ド等 の金属合金膜であれば、 入射光に対してチャネル領域 1 cおよび LDD領域 （あ るいはオフセット領域） I d, 1 eへの光を防ぐことができ、 遮光効果は更に向 上する。 これにより、 対向基板 31上のブラックマトリクス （第 3遮光膜） 6を 省略することができるため、 対向基板 31と液晶装置用基板との貼り合わせ時の 精度誤差による液晶装置の透過率の低下を防ぐことができる。

次に、 Nチャネル型 T FTを形成するために、 ゲート電極 2をマスクとして、 不純物イオン （例えばリンイオン） を約 0. 1〜10 X 10¹³ cm²のドーズ量 にて打ち込みを行い低濃度な領域（LDD領域） 1 d， 1 eを形成する （図 3 f )。 更に、 ゲート電極 2の幅よりも広いレジストマスク 1 7をゲート電極 2上に形 成して、 不純物イオン （例えばリンイオン） を約 0. 1〜 1 0 X 10¹⁵/c m² のドーズ量にて打ち込みを行う （図 4 g) 。 これによりマスクされた領域が LD D構造となる。 すなわち、 LDD領域 1 dおよび 1 eとソース · ドレイン領域 1 aおよび 1 bが形成され、ゲート電極 2の下方にチャネル領域 1 cが形成される。 このようにしてイオン打ち込みを行った際には、 ゲート電極 （走査線） 2として 形成されていたポリシリコン膜にも不純物イオンが導入されるので、 該ゲート電 極 （走査線） 2は更に低抵抗化する。

これらの不純物導入工程に代えて、低濃度の不純物イオン （例えばリンイオン） の打ち込みを行わずにゲート電極 2より幅の広いレジストマスク 1 7を形成した 状態で高濃度の不純物イオン （例えばリンイオン） を打ち込み、 オフセッ ト構造 の Nチャネル型ソース ' ドレイン領域 l a， l bを形成しても良い。 また、 ゲー ト電極 2をマスクとして高濃度の不純物イオン （例えばリンイオン） を打ち込ん で、セルファライン構造の Nチャネル型ソース' ドレイン領域を形成しても良い。 また、 図示を省略するが、 周辺駆動回路の Pチャネル型 T FTを形成するため に、 画素 TF T部および Nチャネル T F T部をレジストで被膜保護してゲート電 極 2をマスクとして、 不純物イオン （例えばボロンイオン） を約 0. 1〜1 0 X

1 0¹³ c m²のドーズ量にて打ち込みを行い低濃度な領域（LDD領域） 1 d，

1 eを形成する。

更に、 ゲート電極 2の幅よりも広いレジストマスク 1 7をゲート電極 2上に形 成して、 不純物イオン （例えばボロンイオン） を約 0. 1〜 1 0 X 1 0 ^{l s}/"c m² のドーズ量にて打ち込みを行う （図 4 g) 。 これによりマスクされた領域がライ トリー . ドープト · ドレイン （LDD) 構造となる。 すなわち、 LDD領域 1 d および l eとソース . ドレイン領域 1 aおよび 1 bが形成され、 ゲート電極 2の 下方にチャネル領域 1 cが形成される。

これらの不純物導入工程に代えて、 低濃度の不純物イオン （例えばボロンィォ ン） の打ち込みを行わずにゲート電極 2より幅の広いレジストマスク 1 7を形成 した状態で高濃度の不純物イオン （例えばボロンイオン） を打ち込み、 オフセッ ト構造の Pチャネル型ソース · ドレイン領域 1 a， 1 bを形成しても良い。 また、 ゲート電極 2をマスクとして高濃度の不純物イオン （例えばボロンイオン） を打 ち込んで、 セルファライン構造の Pチャネル型ソース ' ドレイン領域を形成して も良い。 これらのイオン打ち込み工程により、 CMO S (相補型 MO S) TFT 化が可能となり、 画素 T F Tと同一基板内での周辺駆動回路の内蔵化が可能とな る。

その後、 前記ゲート電極 2を覆うように、 基板 1 0全面に酸化シリコン膜ゃ窒 化シリコン膜等からなる第 2層間絶縁膜 1 3を例えば CVD法等により 5 0 0 0 〜1 5 00 0オングストロームのような厚さに形成する。 第 2層間絶縁膜 1 3と して、 ボロンやリンを含まない酸化シリコン膜 （N S G) ゃ窒化シリコン膜を形 成する。 そしてソース ' ドレイン領域を活性化するためのァニールを施した後、 前記第 2層間絶縁膜 1 3には、 画素 T F Tのソース領域 1 aに対応してコンタク トホール 5をドライエッチング等により開孔する。 次にスパッタ法等により、 ァ ルミニゥム膜， チタン膜， タングステン膜， タンタル膜， クロム膜， モリブデン 膜等の導電性の金属膜あるいは金属合金膜を、 例えば 2 0 0 0〜6 0 0 0オング ストロームのような厚さに形成し、 フォトリソグラフイエ程およびエッチングェ 程等により、 データ線 （第 2遮光膜） をパターニングする。 この際、 コンタク ト ホール 5にてデータ線 （第 2遮光膜） 3を半導体層 1に接続する （図 4 h) 。 こ の際、 データ線 （第 2遮光膜） 3を少なくともチャネル領域 1 cおよび LDD領 域 （あるいはオフセット領域） l d， 1 eを覆うように形成する。

そして、 前記データ線 3を覆うように、 基板 10全面に第 3層間絶縁膜 1 5を 例えば C VD法や常圧オゾン TEO S法等により 5000〜 1 5000オングス トロームのような厚さに形成する。 第 3層間絶縁膜 1 5として、 ボロンとリンを 含む酸化シリコン膜 （BPSG) ゃ窒化シリコン膜を形成する。 また、 有機膜等 をスピンコーターにより塗布することで、 段差形状のない平坦化膜を形成しても 良い。前記平坦化処理を画素電極 14形成直前の第 3層間絶縁膜形成時に行うと、 液晶の配向不良による液晶装置のコントラスト低下を極力低減することができる。 そして、 前記第 3層間絶縁膜 1 5に、 画素 TFTのドレイン領域 1 bとのコンタ ク トホール 4をドライエッチング等により開孔し、 このコンタク トホール 4にて その後形成する画素電極 14を半導体層 1に接続させる （図 4 i ) 。

前記画素電極 14は、 例えば I T O膜をスパッタリング法等で 400〜 200 0オングストロームのような厚さに形成し、 フォトリソグラフイエ程およびエツ チング工程等によりパターユングを行なうことで形成する。 そして、 前記画素電 極 14および第 3層間絶縁膜 1 5上にかけてはポリイミ ド等からなる配向膜を約 200〜1000オングストロ一ムのような厚さで基板 10全面に被覆し、 ラビ ング （配向処理） を行なうことで液晶装置用基板となる。

前記実施例 1では、 LDD構造で説明したが、 オフセット構造であっても良い しあるいは、 ゲート電極をマスクとしたセルファライン構造であっても良い。 ォ フセット構造の場合は、 図 4 f の工程を削除すれば良い。 またセルファライン構 造の場合は、 図 4 f の工程で高濃度不純物を打ち込み、 図 4 gの工程を削除すれ ば良い。

(実施例 2)

図 5および図 6は、 本発明を適用して好適な液晶装置用基板の第 2の実施例を 示す。 図 5は隣接する画素の平面図であり、 図 6は図 5における B— B' 線に沿 つた断面、 すなわち T FTの能動層となる半導体層 1に沿った断面構造を示す。 本実施例 2において、半導体層 1の下方および走査線 2の下方に第 1遮光層 7 (図 5における右上がりの斜線部分） が形成されかつ半導体層 1と走査線 2とが 2度 交差するように、 半導体層 1が形成されている。 このような構成により、 走査線 (ゲート電極） 2が半導体層 1に対してパターンずれを生じても画素 T F Tのチ ャネル領域 l c (図 5における右下がりの斜線部分） と各コンタクトホールとの 距離が一定に保たれ、 画素 T F Tの特性の違いによる画質の低下を防止すること ができる。 また、 画素 T F Tのチャネル領域 1 cとなる半導体層 1が走査線 2と 2度交差し、 その交差部分にそれぞれ形成されたチャネル領域 1 cが直列に接続 されるため、 画素 T F Tの抵抗成分が大きくなり、 T F Tがオフ時のリーク電流 を低減するという利点がある。

本実施例 2においても画素 T F Tは L D D構造やオフセット構造であっても良 い。 デュアルゲート構造やトリプルゲート構造に L D D構造あるいはオフセット 構造を用いることにより、 リーク電流は更に低減することが可能となる。 また、 本実施例 2において、 2つのチャネル領域 1 cと L D D領域 （あるいはオフセッ ト領域） 1 d， l eのうちの一つ （図 5では左側） は、 アルミニウム膜等からな るデータ線 （第 2遮光膜） 3の下方に位置されている。 そのため、 データ線 （第 2遮光膜） 3が上方から入射した光、 すなわち対向基板 3 1側から入射した光に 対する遮光膜となって画素 T F Tのチャネル領域 1 cおよび L D D領域 （あるい はオフセット領域） l d， 1 eに直接光が照射されることを防止することができ、 リーク電流を更に減少させることができる。 この場合、 データ線 （第 2遮光膜） 3に覆われていない方のチャネル領域 1 cおよび L D D領域 （あるいはオフセッ ト領域） I d , l e (図 5では右側） では、 入射光に直接さらされる危険がある が、 少なくとも 2個直列に接続されたチャネルの一方は、 光に対する影響を受け ないため、 光によるリーク電流は問題無く、 かつデュアルゲートによる T F Tが オフ時の低抵抗化が実現できる。

また、 本実施例 2にも実施例 1と同様に、 第 1遮光膜 7が前記対向基板 3 1側 のブラックマトリタス 6よりも小さく形成されている。 したがって入射光が直接 第 1遮光膜 7の表面に直接照射されることがないため、 該第 1遮光膜 7自身の反 射光による画素 T F Tのリーク電流を抑制することができる。 また、 走査線 2の 下方に延設されている第 1遮光膜 7にも直接入射光が照射されないように、 第 1 遮光膜 7は走査線 2の幅よりも狭く形成されている。 これにより、 走査線 2下で の第 1遮光膜 7による反射を防止することができる。

なお、 特に限定されないが、 本実施例 1では、 T F Tのドレインに付加される 容量を効率良く得るために、 チャネル領域 1 cを構成する前記 1層目の半導体層 1を、 符号 1 f のようにデータ線 3に沿って上方へ延設させ、 更に前段 （図 5で は上段） の画素の走査線 2に沿って隣接する画素電極 1 4 (図 5では左隣りの画 素） 上の方へ折曲させている。 そして、 前段の走査線 2の一部を同じくデータ線 3に沿って符号 2 f で示すように下方へ延設させている。 これにより、 前記 1層 目の半導体層 1の延設部 1 f と走査線 2の延設部 2 f との間の容量 （ゲート絶縁 膜 1 2を誘電体とする） 力 S、 付加容量として各画素電極 1 4に電圧を印加する T F Tのドレインに接続されることとなる。 この様に容量形成を行うことにより、 画素開口率への影響を極力避けることができる。 したがって、 高い画素開口率を 維持すると共に、 付加容量の増大が実現できる利点がある。

また、 本実施例 2は実施例 1と同様な製造プロセスで形成することができる。 (実施例 3 )

図 7および図 8は、 本発明を適用して好適な液晶装置用基板の第 3の実施例を 示す。 図 7は隣接する画素の平面図であり、 図 8は図 7における C— C ' 線に沿 つた断面、 すなわち T F Tの能動層となる半導体層 1に沿った断面構造を示す。 本実施例 3は、 第 1遮光膜 7 (図 7における右上がりの斜線部分） が走査線 2の みでなくデータ線 3の下方にも設けられている点で実施例 1と異なっている。 す なわち、 本実施例 3では第 1遮光膜 7を走査線 2およびデータ線 3の下方に延設 して設けることにより、 マトリクス状に配線している。 この様な構成をとること により、第 1遮光膜 7が接地電位のような定電位配線と電気的に接続された時に、 該第 1遮光膜 7の配線抵抗が更に低減され、 かつ、 基板工程流動中の異物等で断 線が生じたとしても、 定電位が供給されることになる。 したがって、 配線の低抵 抗化と冗長構造により、 クロストーク等の無い高品位な画質が得られる。

また、本実施例 3も実施例 1と同様に、前記画素 T F Tのチャネル領域 1 c (図 7における右下がりの斜線部分） の下方および走査線 2とデータ線 3の下方にそ れぞれタングステン膜， チタン膜， クロム膜， タンタル膜， およびモリブデン膜 等の金属膜、 あるいは金属シリサイ ド等の金属合金膜等からなる第 1遮光膜 7が 設けられている。 したがって、 対向基板 3 1側からの入射光に対しては走査線 2 およびデータ線 （第 2遮光膜） 3が遮光層となり、 液晶装置用基板裏面からの反 射光に対しては前記第 1遮光膜 7が遮光層として機能し、 反射光が画素 T F Tの チャネル領域 1 cおよび L D D領域 （あるいはオフセット領域） 1 d， 1 eを照 射するのを防止して、 光によるリーク電流を抑制することができる。 更に本実施 例 2では、 画素電極 1 4の全ての辺、 すなわち図 7における縦方向の辺がデータ 線 3と、 横方向の辺が走査線 2下の第 1遮光膜 7と重なっており、 該データ線 3 上および走査線 2下の第 1遮光膜 Ί上で隣り合う画素電極と分離させるようにす る。 このような構成にすれば、 対向基板 3 1状にブラックマトリクス （第 3遮光 膜） 6を設ける必要がなくなる。 本発明者の実験によれば、 第 1遮光膜 7にタン ダステンシリサイ ド膜を使用し、 その膜厚を約 2 0 0 0オングストロームで形成 して実験を行ったところ、光学濃度が 3以上の値が得られたため、遮光層として、 対向基板 3 1上のブラックマトリクスと同等の高い遮光性が実現できた。 これに より、 対向基板 3 1上のブラックマトリクス （第 3遮光膜） 6と液晶装置用基板 との貼り合わせ時のァライメント精度を考慮しなくても良いため、 液晶装置の透 過率がばらつかないという利点がある。

なお、 本実施例 3では、 データ線 3および走査線 2の下方にマトリクス状に第 1遮光膜を配線した例で説明したが、 実施例 1のように少なくとも走査線 2下に 第 1遮光膜 7からなる配線が形成してあれば、 対向基板上のブラックマトリクス が省略できることは言うまでもない。

また、 本実施例 3も実施例 1と同様な製造プロセスで形成することができる。

(実施例 4 )

図 9および図 1 0は、 本発明を適用して好適な液晶装置用基板の第 4の実施例 を示す。 図 9は隣接する画素の平面図であり、 図 1 0は図 9における D— D ' 線 に沿った断面、 すなわち T F Tの能動層となる半導体層 1に沿った断面構造を示 す。 本実施例 4は、 走査線 2がポリシリコン層 2 aとタンダステン膜ゃモリブデ ン膜等の金属膜や金属シリサイ ド等の金属合金膜 2 b等からなる多層構造とされ ている点および第 1遮光膜 7 (図 9における右あがりの斜線部分）がデータ線（第 2遮光膜） 3の下方にのみ設けられている点が実施例 3と異なっている。 上述し た実施例 3では第 1遮光膜 7上は走査線 2を形成するポリシリコン膜のみなので、 チャネル領域 1 c (図 9における右下がりの斜線部分） および L D D領域 （ある いはオフセット領域） l d， 1 eが画素開口部に近いと、 入射光に対する影響を 受ける可能性がある。 そこで、 走査線 2を非光透過の膜である金属膜や金属合金 膜で形成することにより、 この不具合を解決する。 すなわち、 画素電極 1 4の図 9における縦方向の辺はデータ線 3で遮光し、 横方向の辺は走査線 2で遮光する ためである。 したがって、 本実施例 4では、 データ線 3下にのみ第 1遮光膜 7力、 ら延設された配線を引き回しているが、 実施例 1のように走査線 2下のみでも良 いし、 実施例 3のようにマトリクス状に引き回しても良い。

ところで、 前記金属あるいは金属合金膜 2 bは、 スパッタ法により形成しても 良いし、 ポリシリコン膜 2 aの上に金属膜を蒸着してから熱処理を加えて金属膜 2 bをシリサイド化させるようにしても良い。 また、 走査線 2は上述のような 2 層構造に限らず、 3層以上であっても良い。 例えば、 走査線 2を半導体層 1に密 着性の良いポリシリコン膜 2 aとその上に低抵抗なタングステンシリサイ ド等の 金属シリサイド層 2 bと更にその上に該金属シリサイ ド層の剥がれを防止するよ うにポリシリコン膜を前記ポリシリコン膜 2 aと金属シリサイド層 2 bを覆うよ うに形成しても良い。 この様に、 走査線 2を金属膜や金属合金膜で形成すること により、 遮光膜としての効果だけでなく、 ポリシリコン膜のみを用いた場合より 配線抵抗を低減できるので、 ゲート信号が遅延しないといった利点がある。

本実施例 4においても実施例 1と同様に、 データ線 （第 2遮光膜） 3の画素開 口領域に接している、 あるいはその近接した部分では、 下方に延設されている第 1遮光膜 7がデータ線 （第 2遮光膜） 3の幅よりも狭く形成されている。 これは、 入射光に対して、 データ線 3が遮光層の役割を果たしているため、 第 1遮光膜 7 に直接光が照射されないように、 上方のデータ線 （第 2遮光膜） 3の線幅を広く 形成しているためである。

本実施例 4において、前記画素 T F Tのチヤネル領域 1 cおよび L D D領域（あ るいはオフセット領域） 1 d， 1 eの下方およびデータ線 3の下方にそれぞれタ ングステンシリサイ ド等の金属シリサイ ド等からなる第 1遮光膜 7が設けられて いるとともに、 走査線 2は光非透過性の金属膜や金属シリサイ ド膜等を有する多 層構造となる。 したがって、 対向基板 3 1側からの入射光に対しては走査線 2お よびデータ線 3が遮光層となり、 基板裏面からの反射光に対しては前記第 1遮光 膜 7が遮光膜となって、 反射光が画素 T F Tのチャネル領域 1 cおよび L D D領 域 （あるいはオフセット領域） l d， 1 eに照射されることを防止し、 T F Tの 光によるリーク電流を抑制することができる。 この場合も実施例 3と同様に、 画 素電極 1 4の全ての辺が、 データ線 3および走査線 2上で重なっており、 該デー タ線 3上および走査線 2上で隣り合う画素電極 1 4と分離させるようにする。 そ のため、 本実施例 4でも実施例 3と同様に、 対向基板にブラックマトリクスを設 ける必要がないという利点がある。

また、 本実施例 4も実施例 1と同様な製造プロセスで形成することができる。 (実施例 5 )

図 1 1は、 本発明を適用して好適な液晶装置用基板の第 5の実施例を示す。 図 1 1は隣接する画素の平面図であり、 図 1 1における A— A ' 線に沿った断面、 す^ ίわち T F Tの能動層となる半導体層 1に沿った断面構造は、 実施例 1で説明 した断面図 （図 2 ) と同様の構成をとる。 本実施例 5は、 走査線 2をデータ線 3 の下方に延設して付加容量を構成する代わりに、 走査線 2と平行な容量線 1 6を 設け、 この容量線 1 6の下方に半導体層 1の延設部 1 ίを設けて付加容量とした ものである。 容量線 1 6は走査線 2と同一工程で形成される 2層目のポリシリコ ン膜によって構成され、画面領域の外側で接地電位のような定電位に固定される。 前記定電位は周辺駆動回路の電源等の定電位線を使用すると、 専用の外部端子を 設ける必要が無く効果的である。 また、 画素の T F Tのゲートはシングルゲート である。 かかる容量線方式の基板を使用した液晶装置において、 容量線 1 6を遮 光せねばならないため、 対向基板 3 1に設けられるブラックマトリクス （第 3遮 光膜） 6は面積を大きく形成する必要がある。 この際、 容量線 1 6側の画素開口 部から、 画素 T F Tのチャネル領域 1 c (図 1 1における右下がりの斜線部分） までの距離にマージンがあるため、 入射光に対する影響はほぼ無視できる。 した がって、 入射光の影響は、 走査線 2側の画素開口部からのみなので、 光に対する リーク電流が半減するという利点がある。

また、 本実施例 5も実施例 1と同様な製造プロセスで形成することができる。 (実施例 6 )

図 1 2は、 本発明を適用した液晶装置用基板の第 6の実施例を示す。 図 1 2は 隣接する画素の平面図であり、 図 1 2における B— B ' 線に沿った断面、 すなわ ち T F Tの能動層となる半導体層 1に沿った断面構造は、 実施例 2で説明した断 面図 （図 6 ) と同様の構成をとる。 本実施例 6も、 実施例 5と同様に、 走査線 2 と平行な容量線 1 6を設け、 この容量線 1 6の下方に半導体層 1の延設部 1 f を 設けて付加容量としたものである。 ただし、 画素 T F Tの半導体層 1は U字型に 形成され、 ゲート電極がデュアルゲートで構成されている。 容量線 1 6は走査線 2と同一工程で形成される 2層目のポリシリコン膜によって構成され、 画面領域 の外側で接地電位のような定電位に固定される。 したがって、 本実施例 6におい ても、 容量線 1 6を遮光せねばならないため、 対向基板 3 1に設けられるプラッ クマトリクス （第 3遮光膜） 6は面積を大きく形成する必要がある。 この際、 容 量線 1 6側の画素開口部から、 画素 T F Tのチャネル領域 1 c (図 1 2における 右下がりの斜線部分） までの距離にマージンがあるため、 入射光に対する影響は ほぼ無視できる。 したがって、 入射光の影響は、 走査線 2側の画素開口部からの みなので、 光に対するリーク電流が半減するという利点がある。

また、 画素 T F Tのゲート電極がデュアルゲート構造をとるため、 T F Tのォ フ時の抵抗が高くなり、 リーク電流が更に減少する。 また、 図 1 2では、 実施例 2と同様に 2個のチャネル領域 1 cのうちの一方だけがデータ線 （第 2遮光膜） 3下方に形成されているが、 少なくとも片方のチャネル領域 1 cがデータ線 3で 遮光されていれば光に対する T F Tのリ一ク電流は低減できる。

また、 本実施例 6も実施例 1と同様な製造プロセスで形成することができる。 (実施例 7およびデータ線 3部における遮光膜のサイズ規定）

図 1 3および 1 4は、 本発明を適用した液晶装置用基板の画素領域部分の代表 的な例で実施例 5の変形である。 本実施例 7では、 容量線 1 6を画素電極 1 4下 で部分的に斜めに形成し、 画素開口率を向上させている。 図 1 3は隣接する画素 の平面図であり、 図 1 4は図 1 3の E— E ' における断面図である。 図 1 3にお ける A— A' 線に沿った断面、 すなわち TFTの能動層となる半導体層 1に沿つ た断面構造は、 実施例 1で説明した断面 （図 2) と同様の構造をとる。 本実施例 7では、 第 1遮光膜 7 (図 1 3における右上がりの斜線部分） の上方に第 1層間 絶縁膜 1 1を介して形成された半導体層 1は、 少なくともチャネル領域 1 c (図 1 3における右下がりの斜線部分）および LDD領域（あるいはオフセット領域） l d， l eをデータ線 （第 2遮光膜） 3で覆うように形成する。 更に、 液晶装置 用基板との間に液晶を介在させて貼り合わされた対向基板 3 1上のブラックマト リクス （第 3遮光膜） 6で、 少なくとも第 1遮光膜 7を覆うようにする。 ここで、 第 1遮光膜 7には対向基板 3 1側からの入射光が直接照射されないようにパター ン形状を工夫しなければならない。

そこで、 図 1 4に示すようにチャネル領域 1 cおよび LDD領域 （あるいはォ フセット領域） l d， 1 eの幅 Wに対して、 第 1遮光膜 7、 第 2遮光膜 （データ 線） 3、 第 3遮光膜 （対向基板上のブラックマトリクス） 6のサイズを規定する。 チャネル領域 1 cと LDD領域 （あるいはオフセット領域） 1 d， 1 eの幅 Wは 同じでも構わないし、 サイズが変わっても良い。 願わくは、 LDD領域 （あるい はオフセット領域） l d， 1 eの幅とゲート電極 （走査線） 2の幅は、 画素 TF T特性の安定を図るためにも、 パターンァライメント精度を考慮して同じ幅 Wで 形成した方が良い。 もしサイズを変えるのならば、 チャネル領域 1 cに対して、 光により電子が励起されやすい LDD領域 （あるいはオフセット領域） l d， 1 eの幅を狭く形成すると高品位な画質が得られる。 本発明を適用したすベての実 施例では、 チャネル領域 1 cと LDD領域 1 d， 1 eとの幅をほぼ同一として遮 光膜のサイズ規定を行う。 図 1 4において、 基板 1 0裏面からみてチャネル領域 1 cおよび LDD領域 （あるいはオフセット領域） I d, 1 eを覆っている第 1 遮光膜 7側面から、 チャネル領域 1 cおよび LDD領域 （あるいはオフセット領 域） 1 d， 1 eまでの最小距離を L 1， L 1 ' と定義すると、 少なくとも次の定 義式 （1) に示される関係が成立するようにパターンレイアウトすると良い。

0. 2 μτη ≤ L 1 , L 1 ' ≤ 4 μιη · · · (1) 液晶装置の高開口率を維持しつつ、 第 1遮光膜 7のパターン精度を考えると、 望 むべくは、 次の定義式 （2) に示される関係が成立するようにパターンレイァゥ トすると更に良い。

0. 8 / m ≤ L 1 , L 1 ' ≤ 2 μ τη · · · (2) 定義式 （2) における値は、 第 1層間絶縁膜 1 1の膜厚が約 8 0 0 0オングスト ロームであるため、 基板 1 0裏面での反射光は、 入射光に対して第 1遮光膜 7側 面を基点に 4 5度以上の角度で反射しないと、 チャネル領域 1 cおよび LDD領 域 （あるいはオフセット領域） l d， 1 eに照射されないということから導き出 されている。 基本的に液晶装置の画面領域に対して入射光は垂直方向に平行な光 が照射されるため、 第 1遮光膜 7側面を基点にして入射光が 4 5度以上の角度で 反射される確立は少ない。 したがって、 定義式 （2) の値を満足すれば、 反射光 の影響はほとんど無視できる。

次に、 第 1遮光膜 7と第 2遮光膜 （データ線） 3との関係を定義する。 第 1遮 光膜 7に直接入射光が照射されないように、 第 1遮光膜 7の上方に位置する第 2 遮光膜 （データ線） 3の幅を広く形成する必要がある。 特に、 LDD領域 l d， 1 eは走査線 2がないため、 入射光に対する影響を受けやすい。 そこで、 第 2遮 光膜側面から第 1遮光膜までの最小距離を L 2， L 2 ' と定義する、 少なくとも 次の定義式 （3) に示される関係が成立するようにパターンレイアウトすると良 レ、。

0. 2 μ τη ≤ L 2, L 2 ' ' · ' (3) 望むベくは、 第 1層間絶縁膜 1 1と第 2層間絶縁膜 1 3を合わせた膜厚が約 1 5 0 0 0オングストロームなので、 次の定義式 （4) に示される関係が成立するよ うにパターンレイァゥトすると更に良い。

1. 5 μ τη ≤ L 2, L 2 ' · · . (4) これは、 上述した第 1遮光膜 7とチャネル領域 1 cおよび LDD領域 （あるいは オフセッ ト領域） l d， 1 eとの関係と同様で、 入射光が第 2遮光膜 （データ線） 3を基点として 4 5度以上の角度で入射されないと、 第 1遮光膜 7の表面に光が 到達しないからである。 また、 図 1 3に示すようにチャネル領域 1 c下方の第 1 遮光膜 7は、 走査線 2に沿って延設されているため、 この部分では定義式 （3) , (4) は成立しない。 しかし、少なくともチャネル領域 1 cおよび LDD領域（あ るいはオフセット領域） 1 d， 1 e付近は走査線 2や第 3遮光膜 （対向基板上の ブラックマトリタス） 6で覆われているため問題ない。

次に第 2遮光膜 （データ線） 3と第 3遮光膜 （対向基板上のブラックマトリク ス） 6との関係を定義する。 基本的に第 2遮光膜 （データ線） 3が十分な遮光性 を発揮するならば、 第 3遮光膜 （対向基板上のブラックマトリクス） 6は必要な レ、。 そこで、 走査線 2を遮光性の膜で形成し、 画素電極 1 4の全ての辺を隣り合 うデータ線 3および走査線 2に対して重なるように形成すれば、 対向基板上のブ ラックマトリクス （第 3遮光膜） 6を省略することができる。 そこで、 液晶装置 用基板 1 0と対向基板 3 1の貼り合わせずれで第 3遮光膜（ブラックマトリクス） 6が画素の光透過領域を狭めることがあるので、 高開口率を実現するためには、 対向基板上のブラックマトリクス （第 3遮光膜） 6を形成しないことが望ましレ、。 ところが、 第 2遮光膜を形成するアルミニゥム膜等の金属膜や金属合金膜のピン ホールにより光が透過するおそれがあるので、 それを防止するためにデータ線上 に第 3遮光膜 （対向基板上のブラックマトリクス） 6を形成すると冗長構造にな る。 もし、 ブラックマトリクス （第 3遮光膜） を形成する場合は、 望むべくは、 第 2遮光膜 （データ線） 3側面から第 3遮光膜 6までの距離 L 3， L 3 ' が定義 式 （5) の関係であれば良い。

L 3, L 3 ' ≤ 1 μ πι - · · (5) 定義式 （5) を満足すれば、 ほとんど開口率に影響しないためである。

まだ、 チャネル幅 Wは画素 T F Tの書き込み特性によるところが大きいが、 T F Tのオンノオフ比が 6桁以上確保できるのであれば、 できるだけ短い方が光に 対する影響を受けにくレ、。 したがって、

0. 2 μ τη ≤ W ≤ 4 / m · ' · (6) で形成すると良い。 更に望むべくは、

0. 2 μ τη ≤ W ≤ 2 /i m · ' · ( 7) で形成すれば、 データ線 （第 2遮光膜） 3の線幅を細く形成できるので、 更なる 高開口率化が実現できる。

また、 本実施例 7も実施例 1と同様な製造プロセスで形成することができる。 (実施例 8および走査線 2部における遮光膜のサイズ規定）

図 1 9および図 2 0は、 本発明を適用した液晶装置用基板の第 8の実施例を示 す。 図 1 9は隣接する画素の平面図であり、 図 2 0は図 1 9における F— F ' に おける断面図を示す。 本実施例 8は実施例 7で示した画素の第 1遮光膜 7 (図 1 9における右上がりの斜線部分） を走査線 2の下部のみならず、 データ線 3下部 と容量線 1 6下部にマトリクス状に形成している。 このような構成を取ることに より、 第 1遮光膜 7の低抵抗化がより一層図られ、 更に半導体層 1のドレイン領 域 1 bと第 1遮光膜 7との間で第 1層間絶縁膜 1 1を誘電体とした付加容量を形 成することができる。 また、 対向基板 3 1上のブラックマトリクス 6に欠陥が存 在しても、 第 1遮光膜 7がブラックマトリクス 6を兼ねるため、 点欠陥等の不良 が減少するという利点がある。

次に図 2 3において、 第 1遮光膜 7と走査線 2との関係を定義する。 走査線 2 下の第 1遮光膜 7側面と画素開口領域側の走査線 2側面までの距離 L 4は定義式 ( 8 ) の関係であれば良い。

0 . 2 μ ηι ≤ L 4 · · · ( 8 ) これは、 走査線 2側面と画素開口領域の辺、 すなわち第 3遮光膜 6と同じ位置関 係にある時、 第 1遮光膜 7は少なくとも走査線 2側面より走査線 2側でないと、 入射光が直接第 1遮光膜 7表面に照射されてしまうからである。

次に容量線 1 6下の第 1遮光膜 7と容量線 1 6との関係を定義する。 容量線 1 6下の第 1遮光膜 7側面と画素開口領域側の容量線 1 6側面までの距離 L 5は定 義式 （9 ) の関係であれば良い。

0 . 2 μ τη ≤ L 5 · · · ( 9 ) これは、 容量線 1 6側面と画素開口領域の辺、 すなわち第 3遮光膜 6と同じ位置 関係にある時、 第 1遮光膜は少なくとも容量線 1 6側面より容量線 1 6側でない と、 入射光が直接第 1遮光膜表面に照射されてしまうからである。

また、 本実施例 8も実施例 1と同様な製造プロセスで形成することができる。 なお、 実施例 7および実施例 8で規定した定義式 （1 ) から （9 ) は、 本発明を 適用したすベての液晶装置用基板および液晶装置に適用できることは言うまでも ない。

また、 上述した実施例 1から 8において、 無アルカリガラスや石英等の基板 1 0の表面に直接第 1遮光膜 7を形成した場合について説明したが、 基板 1 0の表 面に第 1遮光膜 7のパターンに対応した溝をエッチングにより形成してから、 こ の溝内に第 1遮光膜 7を埋設するように形成することで平坦化を図るようにする ことも可能である。 また、 第 1遮光膜 7の表面には反射防止処理を施すようにし ても良い。 反射防止処理の方法としては、 金属膜や金属シリサイド等の金属合金 膜からなる第 1遮光膜 7の表面を熱酸化して酸化膜を形成したり、 第 1遮光膜 7 の表面に CVD法等によりポリシリコン膜を被覆するなどが考えられる。

(液晶装置の説明）

図 1 6 (a) は前記液晶装置用基板 3 2を適用した液晶装置 30平面レイァゥ ト構成を示す。 また、 図 1 6 (b) は (a) の H— H' に沿った断面図を示す。 図 1 6 (a) ， (b) に示すように、 対向基板 3 1と液晶装置用基板 3 2とは、 画面領域 20とデータ線駆動回路 50および走査線駆動回路 6 0との間に相当す る領域に形成されたギャップ材含有のシール層 3 6によって、 所定のセルギヤッ プを隔てて貼り合わされ、 該シール層 36の内側領域に液晶 3 7が封入されてい る。 ここで、 シール層 36は部分的に途切れるように形成し、 この途切れ部分（液 晶注入孔） 3 8から液晶 3 7を注入する。 液晶装置 30では、 対向基板 3 1と液 晶装置用基板 3 2とを貼り合わせた後、 シール層 3 6の内側領域を減圧状態にす ることにより、 液晶 3 7の注入を行う。 液晶 3 7を封入した後は、 液晶注入孔 3 8を封止材 3 9で塞ぐ。

シール層 3 6として、 エポキシ樹脂や各種の紫外線硬化樹脂などが用いられ、 それに配合されるギャップ材としては約 2 / m〜 6 μηιの円筒や球状等のプラス チックやグラスファイバー等が用いられる。 液晶 3 7としては周知の TN (Tw i s t e d N ema t i c) 型液晶等が用いられる。 また、 液晶を高分子中に 微小粒として分散させた高分子分散型液晶を用いれば、 配向膜や偏光板が不要に なるため、 光利用効率が高い液晶装置を提供できる。

本形態の液晶装置 30において、 対向基板 3 1は液晶装置用基板 3 2よりも小 さいので、 該液晶装置用基板 3 2は周辺部分が対向基板 3 1の外周縁より外側に はみ出た状態で貼り合わせる。 したがって、 データ線駆動回路 50および走査線 駆動回路 60は、 対向基板 3 1の外周より更に外側に配置されているため、 ポリ ィミ ド等の配向膜や液晶 3 7が周辺駆動回路の直流成分により劣化するのを防ぐ ことができる。 また、 液晶装置用基板 32には、 对向基板 3 1より外側の領域に おいて、 外部 I Cと電気的に接続される多数の外部入出力端子 40が形成され、 ワイヤボンディング、 あるいは AC F (An i s o t r o p i c Co n d u c t i v e F i l m) 圧着等の方法により、 フレキシブルプリント配線基板等と 接続される。

更に、 図 1 8に示されるように、 対向基板 3 1側に前記液晶装置用基板 32に 形成された各々の画素電極 14に対応してマトリクス状にマイクロレンズ 80を 形成することにより、 入射光を画素電極 14の画素開口領域上に集光させること ができるため、 コントラストと明るさを大幅に増大することができ、 しかもマイ クロレンズ 80により入射光を集光させるため、 画素 TFT 91のチャネル領域 1 cおよび LDD領域 （あるいはオフセット領域） 1 d， 1 eへの斜め方向から の光の入射を防止することが可能となる。 マイクロレンズにより集光した光が液 晶装置用基板 32裏面で反射しても画素 TFT 91のチャネル領域 1 cおよび L DD領域 （あるいはオフセット領域） l d， 1 eに照射されないように、 該液晶 装置用基板 32上に第 1遮光膜 7を設けるようにする。 したがって、 マイクロレ ンズにより集光された強い光によって T FT特性が影響を受けることはなく、 明 るくて高品位な画質が得られる液晶装置を提供できる。 また、 マイクロレンズ 8 0を用いる場合は、 画素開口領域に入射された光を図 1 8の破線で示すように集 光できるので、 対向基板 3 1側のブラックマトリクス 6を取り除くことも可能で ある。 ところで、 図 18のマイクロレンズ 80は対向基板 31に対して対向電極 33側に設けられているが、 対向基板 3 1に対して対向電極 33側とは反対に設 けて、 画素 T FTが形成されている液晶装置用基板 32に集光させるようにして もよい。 このような場合、 対向電極 33側に設ける場合と比較して、 セルギヤッ プ調整が容易となる利点がある。 また、 図 18に示すように樹脂等からなるマイ クロレンズ 80を隙間無く並べ、 接着剤により薄板ガラスを貼り付けるようにす る。 前記薄板ガラス上に対向電極 33を形成すれば、 セルギャップ調整が容易と なり、 光利用効率が十分に得られる。

(液晶装置の駆動方法）

図 1 5は、 上述した実施例 1から 8の液晶装置用基板を用いた液晶装置 30の システム構成例を示す。 図において、 90は互いに交差するように配設された走 査線 2とデータ線 3との交点に対応してそれぞれ配置された画素で、 各画素 90 は I TO膜等からなる画素電極 14と該画素電極 14にデータ線 3に供給される 画像信号に応じた電圧を印加する画素 T FT 9 1とからなる。 同一行の画素 TF T9 1はそのゲート電極が同一の走査線 2に接続され、 ドレイン領域 1 bが対応 する画素電極 14に接続されている。 また、 同一列の画素 T FT 91はそのソー ス領域 1 aが同一のデータ線 3に接続されている。 本実施例において、 データ線 駆動回路回路 50， 走査線駆動回路 60を構成するトランジスタが画素 TFT 9 1と同様にポリシリコン膜を半導体層とするいわゆるポリシリコン T FTで構成 されている。 周辺駆動回路 （データ線駆動回路 50， 走査線駆動回路 60等） を 構成する前記トランジスタは CMOS型 T FTを構成し、 画素 TFT 91ととも に同様なプロセスにより、 同一基板上に形成することができる。

本実施例では、 画面領域 （画素がマトリクス状に配列された領域） 20の外側 の少なくとも一辺 （図では上側） に前記データ線 3を順次選択するシフトレジス タ （以下、 Xシフトレジスタと称する） 5 1が配置され、 Xシフトレジスタ 5 1 の出力信号を増幅させるための Xバッファー 53が設けられている。 また、 画面 領域 20の少なくとも他の一辺には前記走査線 2を順次選択駆動するシフトレジ スタ （以下、 Yシフトレジスタと称する） 6 1が設けられている。 また、 Yシフ トレジスタ 6 1の出力信号を増幅するための Yバッファ 63が設けられている。 更に、 前記各データ線 3の他端にはサンプリング用スィッチ （TFT) 52が設 けられており、 これらのサンプリング用スィッチ 52は、 例えば外部より入力さ れる画像信号 V I D 1〜V I D 3を伝送する画像信号線 54， 55， 56との間 に接続され、 前記 Xシフトレジスタ 51から出力されるサンプリング信号によつ て順次オン オフされるように構成されている。 Xシフトレジスタ 51は、 外部 より入力されるクロック信号 CLX 1とその反転クロック信号 CLX 2とスター ト信号 DXに基づいて 1水平走査期間中にすべてのデータ線 3を順次に選択する ようなサンプリング信号 X 1, X 2, X 3, ···, Xnを形成して、 サンプリング 用スィツチ 52の制御端子に供給する。 一方、 前記 Yシフトレジスタ 6 1は、 外 部より入力されるクロック信号 CLY 1とその反転クロック信号 CLY 2および スタート信号 DYに同期して動作され、 各走査線 2を Y l， Υ 2, ■··, Ymと順 次駆動する。

(投写型表示装置の説明）

図 1 7は前記実施例の液晶装置をライ トバルブとして応用した投写型表示装置 の一例として液晶プロジェクタ一の構成例を示している。

図 1 7において、 370はハロゲンランプ等の光源、 371は放物ミラー、 3 72は熱線力ットフィルター、 373， 375， 376はそれぞれ青色反射、 緑 色反射、 赤色反射のダイクロイツクミラー、 374， 377は反射ミラー、 37 8, 379， 380は前記実施例の液晶装置からなるライ トバルブ、 383はダ イクロイックプリズムである。

本実施例の液晶プロジェクターにおいて、 光源 370から発した白色光は放物 ミラー 371により集光され、 熱線カツトフィルター 372を通過して赤外域の 熱線が遮断されて、 可視光のみがダイクロイツクミラー系に入射される。 そして 先ず、 青色反射ダイクロイツクミラー 373により、 青色光 （概ね 500 nm以 下の波長） が反射され、 その他の光 （黄色光） は透過する。 反射した青色光は、 反射ミラー 374により方向を変え、 青色変調ライ トバルブ 378に入射する。 一方、 前記青色反射ダイクロイツクミラー 373を透過した光は緑色反射ダイ ク口イツクミラー _{3 7 5}に入射し、 緑色光 （概ね 500〜 600 n mの波長） が 反射され、 その他の光である赤色光 （概ね 600 nm以上の波長） は透過する。 ダイクロイックミラー 375で反射した緑色光は、 緑色変調ライ トバルブ 379 に入射する。 また、 ダイクロイツクミラー 375を透過した赤色光は、 反射ミラ -376, 377により方向を変え、 赤色変調ライ トバルブ 380に入射する。

：ヲィ トバルブ 378， 379， 380は、 図示しない画像信号処理回路から供 給される青、 緑、 赤の原色信号でそれぞれ駆動され、 各ライ トバルブに入射した 光はそれぞれのライトバルブで変調された後、 ダイクロイツクプリズム 383で 合成される。 ダイクロイツクプリズム 383は、 赤色反射面 3⁸1と青色反射面 382とが互いに直交するように形成されている。 そして、 ダイクロイツクプリ ズム 383で合成されたカラー画像は、 投写レンズ 384によってスクリーン上 に拡大投写され、 表示される。 本発明を適用した液晶装置を用いれば、 画素 T F T 9 1での光によるリーク電 流が少ないため、 該液晶装置をライ トバルブとして用いた前記液晶プロジェクタ 一は、 コントラス トの高い表示画像を得ることができる。 また、 耐光性が優れて いるため、 明るい光源 3 7 0を使用したり、 偏光ビームスプリツターを光源 3 7 0とライ トバルブ 3 7 8， 3 7 9， 3 8 0との光路間に設けて偏光変換し、 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。 したが つて、 明るい液晶プロジェクターが実現できる。 更に、 液晶装置用基板の裏面で の反射光は、 ほとんど無視できるので、 従来のように反射防止処理を施した偏光 板やフィルムを液晶装置の出射側面に貼り付ける必要がないため、 コス卜の削減 が実現できる。

図 1 7に示されるように、 赤， 緑， 青に対応した 3枚式のライ トバルブおよび ダイクロイツクプリズムを用いる場合、 本発明は特に利点を有する。 即ち、 例え ばダイクロイックミラー 2 7 4にて反射された光は、 ライ トバルブ 3 7 8を透過 して、 ダイクロイツクプリズム 3 8 3で合成される。 この場合、 ライ トバルブ 3

7 8に入射された光は 9 0度変調して投写レンズに入射される。 しかしながら、 ライ トバルブ 3 7 8に入射された光はわずかに漏れて、 反対側のライ トバルブ 3

8 0に入射される可能性がある。 したがって、 ライ トバルブ 3 8 0を例にとると、 ダイクロイックミラー ₃ 7 7により反射された光が入射方向側から入射される

(図面の L方向から入射される） だけではなく、 ライ トバルブ 3 7 8を透過した 光の一部がダイクロイツクプリズム 3 8 2を透過してライ トバルブ 3 8 0に入射 される可能性がある。 また、 ダイクロイツクミラー 3 7 7により反射された光が ライ トバルブ 3 8 0を通ってダイクロイツクプリズム 3 8 2に入射される際に、 ダイクロイツクプリズム 3 8 3でわずかに反射 （正反射） してライ トバルブ 3 8 0に再入射される可能性もある。 このように、 ライ トバルブは入射側方向からの 光の入射とその反対側方向からの入射が極めて大きい。 このような場合に対して も、 本発明は上述の実施例に示されるように、 画素 T F T 9 1に対して、 入射側 からも入射側の反対側からも光が入射されないように上下に遮光層が形成されて いる。 しかも第 1遮光膜 7表面で反射した光が画素 T F T 9 1のチャネル領域 1 cおよび L D D領域 （あるいはオフセット領域） I d , 1 eに入射されないよう に、 対向基板 3 1上のブラックマトリクス 6が第 1遮光膜 7よりも大きく形成さ れているため、 チャネル領域 1 cおよび L D D領域 （あるいはオフセット領域） l d， 1 eは入射方向からも入射方向の反対側方向 （裏面） からも遮光されるこ とになる。 したがって、 T F Tの光によるリーク電流を大幅に低減することがで さる。 産業上の利用分野

以上詳細に説明したように、 請求項 1に記載の液晶装置用基板によれば、 チ ャネル領域および該チャネル領域とソース · ドレイン領域との接合部への光の入 射を上方からの光に対しては第 1遮光膜が、 下方からの光に対しては第 2遮光膜 により照射を防止できるので、 T F Tの光によるリーク電流を低減できる。 した がって、 本発明によると、 例えば高性能なアクティブマトリクス型の液晶装置用 基板を製造することができる。 また、 本発明を適用した液晶装置用基板は液晶装 置やプロジェクタ一等に最適なものとなる。

Claims

請求の範囲

1 . 基板上に複数のデータ線と、 前記複数のデータ線に交差する複数の走査線 と、 前記複数のデータ線および前記複数の走査線に接続された複数の薄膜トラン ジスタと、 該複数の薄膜トランジスタに接続された複数の画素電極とを有する液 晶装置用基板において、

少なくとも前記薄膜トランジスタのチヤネル領域および該チヤネル領域とソー ス ' ドレイン領域との接合部の下方には第 1遮光膜が形成されてなり、 該チヤネ ル領域とソース · ドレイン領域との接合部の上方に第 2遮光膜が形成されてなる ことを特徴とする液晶装置用基板。

2 . 前記第 1遮光膜はタングステン膜、 チタン膜、 クロム膜、 タンタル膜、 およ びモリブデン膜のうちのいずれかの金属膜、 あるいは合金膜であることを特徴と する請求項 1に記載の液晶装置用基板。

3 . 前記第 1遮光膜から延設された第 1配線は、 前記画素画面領域の外側で定電 位線と電気的に接続されることを特徴とする請求項 1または 2に記載の液晶装置 用基板。

4 . 前記第 1遮光膜から延設された前記第 1配線は、 前記走査線の下方に該走査 線に沿って形成されることを特徴とする請求項 1から 3のいずれか一項に記載の 液晶装置用基板。

5 . 前記第 1遮光膜から延設された前記第 1配線の線幅はその上方に形成された 前記走査線の線幅よりも細く形成されてなることを特徴とする請求項 1から 4の いずれか一項に記載の液晶装置用基板。

6 . 前記第 1遮光膜から延設された前記配線はその上方に形成された前記走査線 により覆われていることを特徴とする請求項 5に記載の液晶装置用基板。

7 , 前記走査線と同一の層で形成され、 前記画素に付加容量を付加するための容 量線は該走査線に沿って平行に延設され、 該容量線の下方には、 前記第 1遮光膜 から延設された第 2配線が形成されることを特徴とする請求項 1から 4のいずれ か一項に記載の液晶装置用基板。

8 . 前記第 1遮光膜から延設された第 3配線は、 前記データ線の下方に該データ 線に沿って形成されることを特徴とする請求項 1カゝら 7のいずれか一項に記載の 液晶装置用基板。

9 . 前記データ線は前記第 2遮光膜を兼ね、 ァノレミニゥム膜、 、 タングステン膜、 チタン膜、 クロム膜、 タンタル膜、 およびモリブデン膜のうちのいずれかの金属 膜、 あるいはその合金膜からなることを特徴とする請求項 1から 8のいずれか一 項に記載の液晶装置用基板。

1 0 . 前記第 1遮光膜から延設された前記第 3配線の線幅は、 前記データ線の線 幅よりも細く形成されてなることを特徴とする請求項 1から 9のいずれか一項に 記載の液晶装置用基板。

1 1 . 前記チャネル領域および該チャネル領域とソース · ドレイン領域との接合 部は、 前記データ線の下方に配置されてなり、 前記チャネル領域および該チヤネ ル領域とソース · ドレイン領域との接合部の下方に設けられた第 1遮光膜は、 少 なくとも前記チャネル領域および該チャネル領域とソース · ドレイン領域との接 合部において前記データ線に覆われることを特徴とする請求項 1から 1 0のいず れか一項に記載の液晶装置用基板。

1 2 . 前記チャネル領域とソース · ドレイン領域との接合部には L D D (ライ ト リー . ドーブト · ドレイン） 領域が形成されることを特徴とする請求項 1から 1

1のいずれか一項に記載の液晶装置用基板。

1 3 . 前記チャネル領域とソース ' ドレイン領域との接合部にはオフセッ ト領域 が形成されることを特徴とする請求項 1から 1 1のいずれか一項に記載の液晶装 置用基板。

1 4 . 前記走査線はタングステン膜、 チタン膜、 クロム膜、 タンタル膜、 および モリブデン膜のうちのいずれかの金属膜、 あるいは金属合金膜であることを特徴 とする請求項 1から 1 3のいずれか一項に記載の液晶装置用基板。

1 5 . 前記第 1遮光膜の側面から前記チャネル領域までの最小距離 L 1は 0 . 2 μ ≤L· l≤4 / mになるように形成されていることを特徴とする請求項 1から 1 3のいずれか一項に記載の液晶装置用基板。

1 6 . 前記第 2遮光膜の側面から前記第 1遮光膜までの最小距離 L 2は 0 . 2 μ m≤L 2になるように形成されていることを特徴とする請求項 9から 1 5のいず れか一項に記載の液晶装置用基板。

1 7 . 請求項 1から 1 6のいずれか一項に記載の液晶装置用基板と、 対向電極を 有する対向基板とが所定の間隔をおいて配置されるとともに、 前記液晶装置用基 板と前記対向基板との間隙内に液晶が封入されていることを特徴とする液晶装置。

1 8 . 前記対向基板上には第 3遮光膜が形成されてなることを特徴とする請求項 1 7に記載の液晶装置。

1 9 . 前記第 3遮光膜は少なくとも前記第 1遮光膜を覆うように形成されてなる ことを特徴とする請求項 1 7または 1 8に記載の液晶装置。

2 0 . 前記対向基板上にはマイク口レンズが前記液晶表示装置用基板上に形成さ れた前記複数の画素電極各々に対応して、 マトリクス状に形成されてなることを 特徴とする請求項 1 7から 1 9のいずれか一項に記載の液晶装置。

2 1 . 光源と、 前記光源からの光を変調して透過もしくは反射する請求項 1 7か ら 2 0のいずれか一項に記載の構成の液晶装置と、 これらの液晶装置により変調 された光を集光し拡大投写する投写光学手段とを備えていることを特徴とする投 写型表示装置。