JP2002122857A - 電気光学装置、電子機器、電気光学装置用基板および電気光学装置用基板の製造方法、並びに遮光膜 - Google Patents
電気光学装置、電子機器、電気光学装置用基板および電気光学装置用基板の製造方法、並びに遮光膜Info
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- JP2002122857A JP2002122857A JP2001183864A JP2001183864A JP2002122857A JP 2002122857 A JP2002122857 A JP 2002122857A JP 2001183864 A JP2001183864 A JP 2001183864A JP 2001183864 A JP2001183864 A JP 2001183864A JP 2002122857 A JP2002122857 A JP 2002122857A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた遮光性能を有する遮光膜を提供する。
また、この遮光膜を備えた電気光学装置用基板および電
気光学装置並びに電子機器を提供すること。 【解決手段】高融点金属の窒素化合物、シリコン化合
物、タングステン化合物、タングステン、シリコンのう
ちの1種からなるバリア層B1と、酸素化合物になると
遮光性の劣化が見られる金属単体または金属化合物のい
ずれか一方からなるメタル層M1とを有する遮光膜11
1とする。
また、この遮光膜を備えた電気光学装置用基板および電
気光学装置並びに電子機器を提供すること。 【解決手段】高融点金属の窒素化合物、シリコン化合
物、タングステン化合物、タングステン、シリコンのう
ちの1種からなるバリア層B1と、酸素化合物になると
遮光性の劣化が見られる金属単体または金属化合物のい
ずれか一方からなるメタル層M1とを有する遮光膜11
1とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気光学装置、電
子機器、電気光学装置用基板および電気光学装置用基板
の製造方法、並びに遮光膜に関し、特に、投射型液晶表
示装置などに用いて好適な優れた遮光性能を有する遮光
膜の構成に関するものである。
子機器、電気光学装置用基板および電気光学装置用基板
の製造方法、並びに遮光膜に関し、特に、投射型液晶表
示装置などに用いて好適な優れた遮光性能を有する遮光
膜の構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図15は、液晶装置の一例を示した断面
図である。この液晶装置は、ガラス基板、石英基板等の
透明な2枚の基板間に液晶が封入されたものであり、一
方の基板をなす薄膜トランジスタ(Thin Film Transist
or、以下、TFTと略記する)アレイ基板10と、これ
に対向配置された他方の基板をなす対向基板20とを備
えている。
図である。この液晶装置は、ガラス基板、石英基板等の
透明な2枚の基板間に液晶が封入されたものであり、一
方の基板をなす薄膜トランジスタ(Thin Film Transist
or、以下、TFTと略記する)アレイ基板10と、これ
に対向配置された他方の基板をなす対向基板20とを備
えている。
【0003】TFTアレイ基板10には、画素電極9a
と当該画素電極9aを制御するための画素スイッチング
用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がコンタクトホール5を
通じて当該TFT30のソース領域1dに電気的に接続
されている。また、TFT30のゲートに走査線3aが
電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線
3aにパルス的に走査信号を順次印加するように構成さ
れている。画素電極9aは、コンタクトホール8を通じ
て画素スイッチング用TFT30のドレイン領域1eに
電気的に接続されており、スイッチング素子である画素
スイッチング用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
信号を所定のタイミングで書き込むようになっている。
と当該画素電極9aを制御するための画素スイッチング
用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がコンタクトホール5を
通じて当該TFT30のソース領域1dに電気的に接続
されている。また、TFT30のゲートに走査線3aが
電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線
3aにパルス的に走査信号を順次印加するように構成さ
れている。画素電極9aは、コンタクトホール8を通じ
て画素スイッチング用TFT30のドレイン領域1eに
電気的に接続されており、スイッチング素子である画素
スイッチング用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
信号を所定のタイミングで書き込むようになっている。
【0004】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は、対向基板20に形成された対
向電極21との間で一定期間保持されるが、通常、保持
された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極
9aと対向電極21との間に形成される液晶容量と並列
に蓄積容量を付加している。ここでは、蓄積容量を形成
する方法として、容量形成用の配線である容量線3bが
設けられている。また、画素電極9a上には、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。
所定レベルの画像信号は、対向基板20に形成された対
向電極21との間で一定期間保持されるが、通常、保持
された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極
9aと対向電極21との間に形成される液晶容量と並列
に蓄積容量を付加している。ここでは、蓄積容量を形成
する方法として、容量形成用の配線である容量線3bが
設けられている。また、画素電極9a上には、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。
【0005】図15に示すように、TFTアレイ基板1
0表面の各画素スイッチング用TFT30に対応する位
置には、WSi(タングステンシリサイド)からなる第
1遮光膜11aが設けられている。
0表面の各画素スイッチング用TFT30に対応する位
置には、WSi(タングステンシリサイド)からなる第
1遮光膜11aが設けられている。
【0006】この第1遮光膜11aは、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TFT
30のチャネル領域1a’やLDD領域1b、1cに入
射する事態を防ぐものである。
板10の側からの戻り光等が画素スイッチング用TFT
30のチャネル領域1a’やLDD領域1b、1cに入
射する事態を防ぐものである。
【0007】また、第1遮光膜11aと画素スイッチン
グ用TFT30との間には、半導体層1aを第1遮光膜
11aから電気的絶縁する第1層間絶縁膜(絶縁体層)
12が設けられている。また、走査線3a上、絶縁膜2
上を含むTFTアレイ基板10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および高濃度ドレイ
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。さらに、データ
線6a上および第2層間絶縁膜4上には、高濃度ドレイ
ン領域1eへ通じるコンタクトホール8が形成された第
3層間絶縁膜7が形成されている。
グ用TFT30との間には、半導体層1aを第1遮光膜
11aから電気的絶縁する第1層間絶縁膜(絶縁体層)
12が設けられている。また、走査線3a上、絶縁膜2
上を含むTFTアレイ基板10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および高濃度ドレイ
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。さらに、データ
線6a上および第2層間絶縁膜4上には、高濃度ドレイ
ン領域1eへ通じるコンタクトホール8が形成された第
3層間絶縁膜7が形成されている。
【0008】また、この液晶装置では、絶縁薄膜2を走
査線3aに対向する位置から延設して誘電体膜として用
い、半導体膜1aを延設して第1蓄積容量電極1fと
し、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。
査線3aに対向する位置から延設して誘電体膜として用
い、半導体膜1aを延設して第1蓄積容量電極1fと
し、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。
【0009】他方、対向基板20には、その全面にわた
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、ラビング処理等の所定の配向処理が施された
配向膜22が設けられている。さらに対向基板20に
は、各画素の表示領域以外の領域に第2遮光膜23が設
けられている。この第2遮光膜23は、対向基板20の
側からの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’、ソース領域1b、1
d、ドレイン領域1c、1e等に侵入するのを防止する
ためのものであり、ブラックマトリクスとも呼ばれてい
る。
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、ラビング処理等の所定の配向処理が施された
配向膜22が設けられている。さらに対向基板20に
は、各画素の表示領域以外の領域に第2遮光膜23が設
けられている。この第2遮光膜23は、対向基板20の
側からの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’、ソース領域1b、1
d、ドレイン領域1c、1e等に侵入するのを防止する
ためのものであり、ブラックマトリクスとも呼ばれてい
る。
【0010】各基板はこのような構成であり、画素電極
9aと対向電極21とが対向するように配置されたTF
Tアレイ基板10と対向基板20との間に液晶が封入さ
れ、液晶層50が形成されている。
9aと対向電極21とが対向するように配置されたTF
Tアレイ基板10と対向基板20との間に液晶が封入さ
れ、液晶層50が形成されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなWSiからなる第1遮光膜11を用いた液晶装置で
は、遮光性の高い遮光膜が望まれる。
うなWSiからなる第1遮光膜11を用いた液晶装置で
は、遮光性の高い遮光膜が望まれる。
【0012】スイッチング素子を有する液晶装置は、戻
り光に起因するスイッチング素子の光リーク電流が発生
して、素子のスイッチング特性に悪影響を及ぼし、デバ
イスの特性を劣化させることが問題となっている。特
に、この液晶装置を、プロジェクタなどの強力な光源を
使用する装置に用いた場合には、戻り光に起因する光リ
ーク電流が発生しやすいため、問題となっている。
り光に起因するスイッチング素子の光リーク電流が発生
して、素子のスイッチング特性に悪影響を及ぼし、デバ
イスの特性を劣化させることが問題となっている。特
に、この液晶装置を、プロジェクタなどの強力な光源を
使用する装置に用いた場合には、戻り光に起因する光リ
ーク電流が発生しやすいため、問題となっている。
【0013】この問題を解決するために、優れた遮光性
を有する材料であるTi(チタン)を使用して第1遮光
膜11aを形成することが提案されている。しかしなが
ら、第1遮光膜11a形成後に、絶縁膜を形成したり、
スイッチング素子を形成する際のアニール処理といっ
た、500℃を越える高温処理工程などが行われると、
第1遮光膜11aであるTiは、Tiに面する酸素元素
を含むSiO2等の絶縁膜と化学反応し酸化膜が形成さ
れる。この酸化膜の生成によりTiの遮光性能が低下す
るという不具合が生じてしまう。このため、Tiを用い
ても十分な遮光性能が得られない場合があった。
を有する材料であるTi(チタン)を使用して第1遮光
膜11aを形成することが提案されている。しかしなが
ら、第1遮光膜11a形成後に、絶縁膜を形成したり、
スイッチング素子を形成する際のアニール処理といっ
た、500℃を越える高温処理工程などが行われると、
第1遮光膜11aであるTiは、Tiに面する酸素元素
を含むSiO2等の絶縁膜と化学反応し酸化膜が形成さ
れる。この酸化膜の生成によりTiの遮光性能が低下す
るという不具合が生じてしまう。このため、Tiを用い
ても十分な遮光性能が得られない場合があった。
【0014】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、優れた遮光性能を有する遮光膜を
提供することを目的としている。
されたものであって、優れた遮光性能を有する遮光膜を
提供することを目的としている。
【0015】また、上記の遮光膜を備えた電気光学装置
用基板、電気光学装置用基板の製造方法および電気光学
装置並びに電子機器を提供することを目的としている。
用基板、電気光学装置用基板の製造方法および電気光学
装置並びに電子機器を提供することを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】(1)上記の目的を達成
するために、電気光学物質を挟持した一対の基板と、一
方の基板上に設けられたスイッチング素子と、前記スイ
ッチング素子に対向する位置に設けられた遮光膜とを有
する電気光学装置において、前記遮光膜は、高融点の金
属単体または金属化合物であるメタル層と、前記メタル
層の少なくとも一方の面に積層された無酸素系の高融点
の金属または金属化合物でなるバリア層を備えることを
特徴とする。
するために、電気光学物質を挟持した一対の基板と、一
方の基板上に設けられたスイッチング素子と、前記スイ
ッチング素子に対向する位置に設けられた遮光膜とを有
する電気光学装置において、前記遮光膜は、高融点の金
属単体または金属化合物であるメタル層と、前記メタル
層の少なくとも一方の面に積層された無酸素系の高融点
の金属または金属化合物でなるバリア層を備えることを
特徴とする。
【0017】この電気光学装置によれば、遮光膜を形成
した後に高温処理が行われても、酸素元素を含むSiO
2等の絶縁膜と面する遮光膜の無酸素系の高融点の金属
または金属化合物でなるバリア層により、遮光膜のメタ
ル層の酸化現象の発生を抑制し、その結果、遮光膜の遮
光性能を確保できる。
した後に高温処理が行われても、酸素元素を含むSiO
2等の絶縁膜と面する遮光膜の無酸素系の高融点の金属
または金属化合物でなるバリア層により、遮光膜のメタ
ル層の酸化現象の発生を抑制し、その結果、遮光膜の遮
光性能を確保できる。
【0018】また、遮光膜の膜厚は、従来の単独のWS
iを用いた遮光膜と比較して膜厚を薄くすることができ
る。このことにより、遮光膜が形成される領域と形成さ
れない領域とで段差が大きくなるのを低減することがで
きる。 (2)本発明の電気光学装置における前記遮光膜は、前
記一方の基板と前記スイッチング素子間に配置され、前
記スイッチング素子側に前記遮光層の前記バリア層が面
していることを特徴とする。
iを用いた遮光膜と比較して膜厚を薄くすることができ
る。このことにより、遮光膜が形成される領域と形成さ
れない領域とで段差が大きくなるのを低減することがで
きる。 (2)本発明の電気光学装置における前記遮光膜は、前
記一方の基板と前記スイッチング素子間に配置され、前
記スイッチング素子側に前記遮光層の前記バリア層が面
していることを特徴とする。
【0019】この構成によれば、バリア層上に絶縁膜を
形成して高温の熱処理がされても、メタル層が酸化して
透過性が低下するのを防止できる。 (3)また、本発明の電気光学装置における前記遮光膜
は、前記電気光学物質側の前記スイッチング素子上に配
置されていることを特徴とする。
形成して高温の熱処理がされても、メタル層が酸化して
透過性が低下するのを防止できる。 (3)また、本発明の電気光学装置における前記遮光膜
は、前記電気光学物質側の前記スイッチング素子上に配
置されていることを特徴とする。
【0020】この構成によれば、一方の基板側からの光
がスイッチング素子に照射されるのを防止することがで
きる。 (4)また、本発明の電気光学装置における前記遮光膜
のメタル層は、遮光性のメタル層と光吸収性のメタル層
で構成され、前記光吸収性のメタル層は前記スイッチン
グ素子側に面していることを特徴とする。
がスイッチング素子に照射されるのを防止することがで
きる。 (4)また、本発明の電気光学装置における前記遮光膜
のメタル層は、遮光性のメタル層と光吸収性のメタル層
で構成され、前記光吸収性のメタル層は前記スイッチン
グ素子側に面していることを特徴とする。
【0021】この構成によれば、遮光性のメタル層でス
イッチング素子に光が照射することを防止するととも
に、スイッチング素子側の光吸収性のメタル層で光を吸
収し内部反射することを抑えることができる。 (5)また、本発明の電気光学装置における前記メタル
層は、前記バリア層で挟まれていることを特徴とする。
イッチング素子に光が照射することを防止するととも
に、スイッチング素子側の光吸収性のメタル層で光を吸
収し内部反射することを抑えることができる。 (5)また、本発明の電気光学装置における前記メタル
層は、前記バリア層で挟まれていることを特徴とする。
【0022】この構成によれば、電気光学装置を製造す
るにあたり、高温の熱処理がされても、バリア層でメタ
ル層が酸化するのを防止できるのでメタル層本来の遮光
性を維持することができる。 (6)また、本発明の電気光学装置は、他方の基板に、
画素の表示領域を定義し、高融点の金属単体または金属
化合物であるメタル層と、前記メタル層の少なくとも一
方の面に積層された無酸素系の高融点の金属または金属
化合物でなるバリア層するに形成された遮光膜を有する
ことを特徴とする。
るにあたり、高温の熱処理がされても、バリア層でメタ
ル層が酸化するのを防止できるのでメタル層本来の遮光
性を維持することができる。 (6)また、本発明の電気光学装置は、他方の基板に、
画素の表示領域を定義し、高融点の金属単体または金属
化合物であるメタル層と、前記メタル層の少なくとも一
方の面に積層された無酸素系の高融点の金属または金属
化合物でなるバリア層するに形成された遮光膜を有する
ことを特徴とする。
【0023】この構成によれば、他方の基板からの光の
遮光性能をより向上することができる。 (7)また、本発明の電気光学装置は、前記遮光膜は、
固定電位に接続されることを特徴とする。
遮光性能をより向上することができる。 (7)また、本発明の電気光学装置は、前記遮光膜は、
固定電位に接続されることを特徴とする。
【0024】この構成によれば、前記遮光膜を低電位に
することができるので、スイッチング素子にノイズが乗
ることを防止できる。 (8)また、本発明の電気光学装置における前記バリア
層は、窒素化合物、シリコン化合物、タングステン化合
物、タングステン、シリコンのうちの1種からなること
が望ましい。 (9)また、本発明の電気光学装置における前記バリア
層は、WSiであることが望ましい。 (10)また、本発明の電気光学装置における前記メタ
ル層は、Tiであることが望ましい。 (11)また、本発明の電気光学装置における前記バリ
ア層は、前記メタル層の上面及び下面に形成され、上面
側バリア層の膜厚は下面側バリア層の膜厚より厚いこと
を特徴とする。
することができるので、スイッチング素子にノイズが乗
ることを防止できる。 (8)また、本発明の電気光学装置における前記バリア
層は、窒素化合物、シリコン化合物、タングステン化合
物、タングステン、シリコンのうちの1種からなること
が望ましい。 (9)また、本発明の電気光学装置における前記バリア
層は、WSiであることが望ましい。 (10)また、本発明の電気光学装置における前記メタ
ル層は、Tiであることが望ましい。 (11)また、本発明の電気光学装置における前記バリ
ア層は、前記メタル層の上面及び下面に形成され、上面
側バリア層の膜厚は下面側バリア層の膜厚より厚いこと
を特徴とする。
【0025】この構成によれば、上面側バリア層上に絶
縁膜を形成して、高温の熱処理がされてもメタル層の酸
化を防止できると共に、遮光膜が必要以上に厚くなるこ
とを防止できる。 (12)その代表的な例として、前記メタル層の膜厚は
30nmから50nmであり、前記上面側バリア層の膜
厚は30nmから100nmであり、下面側バリア層の
膜厚は10nmから20nmであることが望ましい。 (13)また、本発明の電気光学装置は電子機器として
応用できる。
縁膜を形成して、高温の熱処理がされてもメタル層の酸
化を防止できると共に、遮光膜が必要以上に厚くなるこ
とを防止できる。 (12)その代表的な例として、前記メタル層の膜厚は
30nmから50nmであり、前記上面側バリア層の膜
厚は30nmから100nmであり、下面側バリア層の
膜厚は10nmから20nmであることが望ましい。 (13)また、本発明の電気光学装置は電子機器として
応用できる。
【0026】このような電子機器とすることで、強力な
光源を使用する場合にも、光リーク電流が発生しにくい
電子機器とすることができる。 (14)本発明の電気光学装置用基板は、絶縁性基板上
に設けられた遮光膜を有する電気光学装置用基板におい
て、前記遮光膜は、高融点の金属単体または金属化合物
であるメタル層と、前記メタル層の少なくとも一方の面
に積層された無酸素系の高融点の金属または金属化合物
でなるバリア層を備えることを特徴とする。
光源を使用する場合にも、光リーク電流が発生しにくい
電子機器とすることができる。 (14)本発明の電気光学装置用基板は、絶縁性基板上
に設けられた遮光膜を有する電気光学装置用基板におい
て、前記遮光膜は、高融点の金属単体または金属化合物
であるメタル層と、前記メタル層の少なくとも一方の面
に積層された無酸素系の高融点の金属または金属化合物
でなるバリア層を備えることを特徴とする。
【0027】この構成によれば、遮光膜を形成した後に
高温処理が行われても、酸素元素を含むSiO2等の絶
縁膜と面する遮光膜の無酸素系の高融点の金属または金
属化合物でなるバリア層により、遮光膜のメタル層の酸
化現象の発生を抑制し、その結果、遮光膜の遮光性能を
確保できる。 (15)本発明の電気光学装置用基板の製造方法は、絶
縁性基板上に設けられた遮光膜を有する電気光学装置用
基板の製造方法において、前記絶縁性基板上に、高融点
の金属単体または金属化合物を成膜してメタル層を形成
する工程と、前記メタル層上に、無酸素系の高融点の金
属または金属化合物を成膜してバリア層を形成する工程
と、前記バリア層上に、絶縁材料を成膜して絶縁膜を形
成する工程を備えることを特徴とする。
高温処理が行われても、酸素元素を含むSiO2等の絶
縁膜と面する遮光膜の無酸素系の高融点の金属または金
属化合物でなるバリア層により、遮光膜のメタル層の酸
化現象の発生を抑制し、その結果、遮光膜の遮光性能を
確保できる。 (15)本発明の電気光学装置用基板の製造方法は、絶
縁性基板上に設けられた遮光膜を有する電気光学装置用
基板の製造方法において、前記絶縁性基板上に、高融点
の金属単体または金属化合物を成膜してメタル層を形成
する工程と、前記メタル層上に、無酸素系の高融点の金
属または金属化合物を成膜してバリア層を形成する工程
と、前記バリア層上に、絶縁材料を成膜して絶縁膜を形
成する工程を備えることを特徴とする。
【0028】この構成によれば、遮光膜を形成した後に
高温処理が行われても、酸素元素を含むSiO2等の絶
縁膜と面する遮光膜の無酸素系の高融点の金属または金
属化合物でなるバリア層により、遮光膜のメタル層の酸
化現象の発生を抑制することができる。
高温処理が行われても、酸素元素を含むSiO2等の絶
縁膜と面する遮光膜の無酸素系の高融点の金属または金
属化合物でなるバリア層により、遮光膜のメタル層の酸
化現象の発生を抑制することができる。
【0029】また、遮光膜の膜厚は、従来のWSiを用
いた遮光膜と比較して膜厚を薄くすることができる。こ
のことにより、本発明の遮光膜によれば、従来の遮光膜
と比較して、遮光膜の成膜工程におけるエッチング時間
を短縮することができるとともに、遮光膜を形成する際
に使用する成膜ターゲットの延命およびガス量の低減を
はかることができる。 (16)また、本発明の電気光学装置用基板の製造方法
は、前記メタル層を形成する前に、前記絶縁性基板上
に、無酸素系の高融点の金属または金属化合物を成膜し
てバリア層を形成する工程を有することを特徴とする。
いた遮光膜と比較して膜厚を薄くすることができる。こ
のことにより、本発明の遮光膜によれば、従来の遮光膜
と比較して、遮光膜の成膜工程におけるエッチング時間
を短縮することができるとともに、遮光膜を形成する際
に使用する成膜ターゲットの延命およびガス量の低減を
はかることができる。 (16)また、本発明の電気光学装置用基板の製造方法
は、前記メタル層を形成する前に、前記絶縁性基板上
に、無酸素系の高融点の金属または金属化合物を成膜し
てバリア層を形成する工程を有することを特徴とする。
【0030】この構成によれば、高温の熱処理がされて
も、バリア層でメタル層が酸化するのを防止できるので
メタル層本来の遮光性を維持することができる。 (17)また、本発明の電気光学装置用基板の製造方法
における前記絶縁膜を形成する工程は、500℃以上1
100℃以下の熱処理をする工程を含むことを特徴とす
る。
も、バリア層でメタル層が酸化するのを防止できるので
メタル層本来の遮光性を維持することができる。 (17)また、本発明の電気光学装置用基板の製造方法
における前記絶縁膜を形成する工程は、500℃以上1
100℃以下の熱処理をする工程を含むことを特徴とす
る。
【0031】この構成によれば、高温処理前(素子形成
前)に遮光膜を、遮光膜の遮光性を低下されることな
く、作り込むことができる。 (18)本発明の遮光膜は、高融点の金属単体または金
属化合物であるメタル層と、前記メタル層の少なくとも
一方の面に積層された無酸素系の高融点の金属または金
属化合物でなるバリア層を備えることを特徴とする。
前)に遮光膜を、遮光膜の遮光性を低下されることな
く、作り込むことができる。 (18)本発明の遮光膜は、高融点の金属単体または金
属化合物であるメタル層と、前記メタル層の少なくとも
一方の面に積層された無酸素系の高融点の金属または金
属化合物でなるバリア層を備えることを特徴とする。
【0032】この遮光膜によれば、遮光膜を形成した後
に高温処理が行われても、酸素元素を含むSiO2等の
絶縁膜と面する遮光膜の無酸素系の高融点の金属または
金属化合物でなるバリア層により、遮光膜のメタル層の
酸化現象の発生を抑制し、その結果、遮光膜の遮光性能
を確保できる。
に高温処理が行われても、酸素元素を含むSiO2等の
絶縁膜と面する遮光膜の無酸素系の高融点の金属または
金属化合物でなるバリア層により、遮光膜のメタル層の
酸化現象の発生を抑制し、その結果、遮光膜の遮光性能
を確保できる。
【0033】また、遮光膜の膜厚は、従来のWSiを用
いた遮光膜と比較して膜厚を薄くすることができる。こ
のことにより、本発明の遮光膜によれば、従来の遮光膜
と比較して、遮光膜の成膜工程におけるエッチング時間
を短縮することができるとともに、遮光膜を形成する際
に使用する成膜ターゲットの延命およびガス量の低減を
はかることができる。 (19)また、本発明の遮光膜における前記バリア層
は、窒素化合物、シリコン化合物、タングステン化合
物、タングステン、シリコンのうちの1種からなること
が望ましい。 (20)また、本発明の遮光膜における前記バリア層の
窒素化合物は、 SiN、TiN、WN、MoN、Cr
Nのいずれかであることが望ましい。 (21)また、本発明の遮光膜における前記バリア層の
シリコン化合物は、TiSi、WSi、MoSi、Co
Si、CrSiのいずれかであることが望ましい。 (22)また、本発明の遮光膜における前記バリア層の
タングステン化合物は、TiW、MoWのいずれかであ
ることが望ましい。
いた遮光膜と比較して膜厚を薄くすることができる。こ
のことにより、本発明の遮光膜によれば、従来の遮光膜
と比較して、遮光膜の成膜工程におけるエッチング時間
を短縮することができるとともに、遮光膜を形成する際
に使用する成膜ターゲットの延命およびガス量の低減を
はかることができる。 (19)また、本発明の遮光膜における前記バリア層
は、窒素化合物、シリコン化合物、タングステン化合
物、タングステン、シリコンのうちの1種からなること
が望ましい。 (20)また、本発明の遮光膜における前記バリア層の
窒素化合物は、 SiN、TiN、WN、MoN、Cr
Nのいずれかであることが望ましい。 (21)また、本発明の遮光膜における前記バリア層の
シリコン化合物は、TiSi、WSi、MoSi、Co
Si、CrSiのいずれかであることが望ましい。 (22)また、本発明の遮光膜における前記バリア層の
タングステン化合物は、TiW、MoWのいずれかであ
ることが望ましい。
【0034】本発明の遮光膜において、前記バリア層を
成す前記高融点金属の窒素化合物、前記シリコン化合
物、前記タングステン化合物を、それぞれ上記の材料と
することで、メタル層を形成している材料が遮光膜に面
する絶縁膜との酸化現象の発生をより一層効果的に抑制
することができる。これにより、より高い高温処理に対
しても遮光性能の低下が生じにくい遮光膜を提供するこ
とができる。 (23)また、本発明の遮光膜における前記メタル層の
金属単体は、Ti、W、Mo、Co、Cr、Hf、Ru
のいずれかであることが望ましい。 (24)また、本発明の遮光膜における前記メタル層の
金属化合物は、TiN、TiW、MoWのいずれか一方
であることが望ましい。
成す前記高融点金属の窒素化合物、前記シリコン化合
物、前記タングステン化合物を、それぞれ上記の材料と
することで、メタル層を形成している材料が遮光膜に面
する絶縁膜との酸化現象の発生をより一層効果的に抑制
することができる。これにより、より高い高温処理に対
しても遮光性能の低下が生じにくい遮光膜を提供するこ
とができる。 (23)また、本発明の遮光膜における前記メタル層の
金属単体は、Ti、W、Mo、Co、Cr、Hf、Ru
のいずれかであることが望ましい。 (24)また、本発明の遮光膜における前記メタル層の
金属化合物は、TiN、TiW、MoWのいずれか一方
であることが望ましい。
【0035】本願発明の遮光膜において、前記金属単体
と前記金属化合物とをそれぞれ上記の材料とすること
で、より一層遮光性能に優れた遮光膜となる。 (25)また、本発明の遮光膜における前記バリア層の
膜厚が、1〜200nmであることが望ましい。
と前記金属化合物とをそれぞれ上記の材料とすること
で、より一層遮光性能に優れた遮光膜となる。 (25)また、本発明の遮光膜における前記バリア層の
膜厚が、1〜200nmであることが望ましい。
【0036】このような遮光膜とすることで、高温処理
による遮光性能の低下を十分に防ぐことができる。特に
150nm以下であれば基板に対する反り量が少ない高
品質な遮光膜を提供することができる。尚、ノンドープ
のポリシリコンでは150nm以上の膜厚でも反りが発
生しにくい。 (26)また、本発明の遮光膜における前記メタル層の
膜厚が、10〜200nmであることを特徴とする。
による遮光性能の低下を十分に防ぐことができる。特に
150nm以下であれば基板に対する反り量が少ない高
品質な遮光膜を提供することができる。尚、ノンドープ
のポリシリコンでは150nm以上の膜厚でも反りが発
生しにくい。 (26)また、本発明の遮光膜における前記メタル層の
膜厚が、10〜200nmであることを特徴とする。
【0037】この構成によれば、膜厚の薄い遮光膜を提
供できる。特に液晶装置においては、遮光膜の高さによ
る配向膜表面の段差を低減でき、液晶の配向不良を低減
することができる。 (27)また、本発明の遮光膜における前記メタル層
は、その両面に前記バリア層が積層されていることを特
徴とする。
供できる。特に液晶装置においては、遮光膜の高さによ
る配向膜表面の段差を低減でき、液晶の配向不良を低減
することができる。 (27)また、本発明の遮光膜における前記メタル層
は、その両面に前記バリア層が積層されていることを特
徴とする。
【0038】本発明の遮光膜においては、前記メタル層
の両面に前記バリア層が積層されていることを特徴とす
る。
の両面に前記バリア層が積層されていることを特徴とす
る。
【0039】このような遮光膜とすることで、メタル層
の両面側をバリア層によって保護することができ、メタ
ル層を形成している材料が酸素化合物になることをより
一層効果的に抑制することができる。したがって、より
一層高温処理による遮光性能の低下が生じにくい遮光膜
とすることができる。 (28)また、本発明の遮光膜における前記メタル層
は、光反射性のメタル層と光吸収性のメタル層で構成さ
れることを特徴とする。
の両面側をバリア層によって保護することができ、メタ
ル層を形成している材料が酸素化合物になることをより
一層効果的に抑制することができる。したがって、より
一層高温処理による遮光性能の低下が生じにくい遮光膜
とすることができる。 (28)また、本発明の遮光膜における前記メタル層
は、光反射性のメタル層と光吸収性のメタル層で構成さ
れることを特徴とする。
【0040】このような遮光膜とすることで、光反射性
と光吸収性の機能を持つ遮光膜を提供することができ
る。 (29)また、本発明の遮光膜における前記光吸収性の
メタル層は、窒化化合物であることが望ましい。 (30)また、本発明の遮光膜における前記遮光性のメ
タル層は、その両面に、前記光吸収性のメタル層を積層
して構成してもよい。 (31)また、本発明の遮光膜は、高融点の金属単体ま
たは金属化合物であるメタル層と、前記メタル層の少な
くとも一方の面に積層された前記メタル層の酸化を保護
する高融点の金属または金属化合物でなる保護層を備え
てもよい。
と光吸収性の機能を持つ遮光膜を提供することができ
る。 (29)また、本発明の遮光膜における前記光吸収性の
メタル層は、窒化化合物であることが望ましい。 (30)また、本発明の遮光膜における前記遮光性のメ
タル層は、その両面に、前記光吸収性のメタル層を積層
して構成してもよい。 (31)また、本発明の遮光膜は、高融点の金属単体ま
たは金属化合物であるメタル層と、前記メタル層の少な
くとも一方の面に積層された前記メタル層の酸化を保護
する高融点の金属または金属化合物でなる保護層を備え
てもよい。
【0041】
【発明の実施の形態】[第1の実施の形態]以下、本発
明の第1の実施の形態を図1ないし図3を参照して説明
する。
明の第1の実施の形態を図1ないし図3を参照して説明
する。
【0042】本発明の第1の実施の形態は、本発明の遮
光膜およびこの遮光膜を備えた電気光学装置用基板およ
び電気光学装置の一例として、本発明の遮光膜を液晶装
置に適用した例である。
光膜およびこの遮光膜を備えた電気光学装置用基板およ
び電気光学装置の一例として、本発明の遮光膜を液晶装
置に適用した例である。
【0043】図1は、液晶装置の画像形成領域(画素
部)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。また、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を拡大し
て示す平面図である。また、図3は、図2のA−A’断
面図である。なお、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。
部)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。また、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を拡大し
て示す平面図である。また、図3は、図2のA−A’断
面図である。なお、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。
【0044】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(画素部)を構成するマトリクス状に形
成された複数の画素は、マトリクス状に複数形成された
画素電極9aと画素電極9aを制御するためのTFT
(トランジスタ素子)30とからなり、画像信号が供給
されるデータ線6aが当該TFT30のソースに電気的
に接続されている。データ線6aに書き込む画像信号S
1、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、T
FT30のゲートに走査線3aが電気的に接続されてお
り、所定のタイミングで、走査線3aにパルス的に走査
信号G1、G2、…、Gmを、この順に線順次で印加す
るように構成されている。画素電極9aは、TFT30
のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素
子であるTFT30を一定期間だけそのスイッチを閉じ
ることにより、データ線6aから供給される画像信号S
1、S2、…、Snを所定のタイミングで書き込む。
の画像表示領域(画素部)を構成するマトリクス状に形
成された複数の画素は、マトリクス状に複数形成された
画素電極9aと画素電極9aを制御するためのTFT
(トランジスタ素子)30とからなり、画像信号が供給
されるデータ線6aが当該TFT30のソースに電気的
に接続されている。データ線6aに書き込む画像信号S
1、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、T
FT30のゲートに走査線3aが電気的に接続されてお
り、所定のタイミングで、走査線3aにパルス的に走査
信号G1、G2、…、Gmを、この順に線順次で印加す
るように構成されている。画素電極9aは、TFT30
のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素
子であるTFT30を一定期間だけそのスイッチを閉じ
ることにより、データ線6aから供給される画像信号S
1、S2、…、Snを所定のタイミングで書き込む。
【0045】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。液晶は、印加される電圧レベ
ルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、
光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイ
トモードであれば、印加された電圧に応じて液晶部分へ
の入射光の透過光量が減少し、ノーマリーブラックモー
ドであれば、印加された電圧に応じて液晶部分への入射
光の透過光量が増加し、全体として液晶装置からは画像
信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。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、データ線に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。本実施形態では特に、このよう
な蓄積容量70を形成するために、後述の如く走査線と
同層、もしくは導電性の遮光膜を利用して低抵抗化され
た容量線3bを設けている。
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。液晶は、印加される電圧レベ
ルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、
光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイ
トモードであれば、印加された電圧に応じて液晶部分へ
の入射光の透過光量が減少し、ノーマリーブラックモー
ドであれば、印加された電圧に応じて液晶部分への入射
光の透過光量が増加し、全体として液晶装置からは画像
信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。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、データ線に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。本実施形態では特に、このよう
な蓄積容量70を形成するために、後述の如く走査線と
同層、もしくは導電性の遮光膜を利用して低抵抗化され
た容量線3bを設けている。
【0046】次に、図2に基づいて、TFTアレイ基板
の画素部(画像表示領域)内の平面構造について詳細に
説明する。図2に示すように、液晶装置のTFTアレイ
基板上の画素部内には、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
て単結晶シリコン層の半導体層1aのうちソース領域に
電気的に接続されており、画素電極9aは、コンタクト
ホール8を介して半導体層1aのうちドレイン領域に電
気的に接続されている。また、半導体層1aのうちチャ
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が配置されており、走査線3aはゲート電極
として機能する。
の画素部(画像表示領域)内の平面構造について詳細に
説明する。図2に示すように、液晶装置のTFTアレイ
基板上の画素部内には、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
て単結晶シリコン層の半導体層1aのうちソース領域に
電気的に接続されており、画素電極9aは、コンタクト
ホール8を介して半導体層1aのうちドレイン領域に電
気的に接続されている。また、半導体層1aのうちチャ
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が配置されており、走査線3aはゲート電極
として機能する。
【0047】容量線3bは、走査線3aに沿ってほぼ直
線状に伸びる本線部(即ち、平面的に見て、走査線3a
に沿って形成された第1領域)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(図中、上向
き)に突出した突出部(即ち、平面的に見て、データ線
6aに沿って延設された第2領域)とを有する。
線状に伸びる本線部(即ち、平面的に見て、走査線3a
に沿って形成された第1領域)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(図中、上向
き)に突出した突出部(即ち、平面的に見て、データ線
6aに沿って延設された第2領域)とを有する。
【0048】そして、図中右上がりの斜線で示した領域
には、複数の第1遮光膜111が設けられている。より
具体的には、第1遮光膜111は、夫々、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に沿って隣接する後段側(即ち、図中
下向き)に突出した突出部とを有する。第1遮光膜11
1の各段(画素行)における下向きの突出部の先端は、
データ線6a下において次段における容量線3bの上向
きの突出部の先端と重ねられている。この重なった箇所
には、第1遮光膜111と容量線3bとを相互に電気的
接続するコンタクトホール13が設けられている。即
ち、本実施形態では、第1遮光膜111は、コンタクト
ホール13により前段あるいは後段の固定電位の容量線
3bに電気的に接続されている。
には、複数の第1遮光膜111が設けられている。より
具体的には、第1遮光膜111は、夫々、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に沿って隣接する後段側(即ち、図中
下向き)に突出した突出部とを有する。第1遮光膜11
1の各段(画素行)における下向きの突出部の先端は、
データ線6a下において次段における容量線3bの上向
きの突出部の先端と重ねられている。この重なった箇所
には、第1遮光膜111と容量線3bとを相互に電気的
接続するコンタクトホール13が設けられている。即
ち、本実施形態では、第1遮光膜111は、コンタクト
ホール13により前段あるいは後段の固定電位の容量線
3bに電気的に接続されている。
【0049】本実施形態において、第1遮光膜111
は、画素部内のみならず、遮光を必要としない画素部の
外側の領域(画素部の周辺領域)、すなわち対向電極基
板を貼り合わせるためのシール材を塗布するシール領域
や、入出力信号線を接続するための実装端子が形成され
た端子パッド領域等にも、同様のパターンを2次元的に
展開する形で形成されている。これによって、第1遮光
膜111の上に形成する絶縁体層を研磨して平坦化する
際に、画素部内と画素部の周辺領域の凹凸状態がほぼ同
じとなるため、均一に平坦化することができ、単結晶シ
リコン層を良好な状態で貼り合わせることができる。
は、画素部内のみならず、遮光を必要としない画素部の
外側の領域(画素部の周辺領域)、すなわち対向電極基
板を貼り合わせるためのシール材を塗布するシール領域
や、入出力信号線を接続するための実装端子が形成され
た端子パッド領域等にも、同様のパターンを2次元的に
展開する形で形成されている。これによって、第1遮光
膜111の上に形成する絶縁体層を研磨して平坦化する
際に、画素部内と画素部の周辺領域の凹凸状態がほぼ同
じとなるため、均一に平坦化することができ、単結晶シ
リコン層を良好な状態で貼り合わせることができる。
【0050】次に、図9に基づいて、液晶装置の画素部
内の断面構造について説明する。図9に示すように、こ
の液晶装置は、光透過性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、石英基板やハードガラスからなり、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膜(インジウム・ティン・オキサイド膜)な
どの透明導電性膜からなる。また、配向膜16は例え
ば、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
内の断面構造について説明する。図9に示すように、こ
の液晶装置は、光透過性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、石英基板やハードガラスからなり、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膜(インジウム・ティン・オキサイド膜)な
どの透明導電性膜からなる。また、配向膜16は例え
ば、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【0051】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、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配
向膜22が設けられている。対向電極21は、例えば、
ITO膜などの透明導電性膜からなる。また、配向膜2
2は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
て対向電極(共通電極)21が設けられており、その下
側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配
向膜22が設けられている。対向電極21は、例えば、
ITO膜などの透明導電性膜からなる。また、配向膜2
2は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【0052】TFTアレイ基板10には、図9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9
aをスイッチング制御する画素スイッチング用TFT3
0が設けられている。
うに、各画素電極9aに隣接する位置に、各画素電極9
aをスイッチング制御する画素スイッチング用TFT3
0が設けられている。
【0053】また、対向基板20には、図9に示すよう
に、各画素部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。第2遮光膜23は、対向基板20の側
からの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LDD(Lightly Doped
Drain)領域1b及び1cに侵入するのを防ぐためのも
のである。さらに、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。
に、各画素部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。第2遮光膜23は、対向基板20の側
からの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LDD(Lightly Doped
Drain)領域1b及び1cに侵入するのを防ぐためのも
のである。さらに、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。
【0054】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、シール材52により
囲まれた空間に液晶が封入されて、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16及び22により所定の配
向状態を採る。液晶層50は、例えば、一種又は数種類
のネマティック液晶を混合した液晶からなる。シール材
52は、二つの基板10及び20をそれらの周辺で貼り
合わせるための、例えば、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂
からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とする
ためのグラスファイバーあるいはガラスビーズ等のスペ
ーサが混入されている。
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、シール材52により
囲まれた空間に液晶が封入されて、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16及び22により所定の配
向状態を採る。液晶層50は、例えば、一種又は数種類
のネマティック液晶を混合した液晶からなる。シール材
52は、二つの基板10及び20をそれらの周辺で貼り
合わせるための、例えば、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂
からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とする
ためのグラスファイバーあるいはガラスビーズ等のスペ
ーサが混入されている。
【0055】図3に示すように、TFTアレイ基板10
表面の各画素スイッチング用TFT30に対応する位置
には、第1遮光膜111が設けられている。第1遮光膜
111は、TFTアレイ基板10上に設けられたメタル
層M1と、メタル層M1の上に設けられたバリア層B1
とからなるものである。
表面の各画素スイッチング用TFT30に対応する位置
には、第1遮光膜111が設けられている。第1遮光膜
111は、TFTアレイ基板10上に設けられたメタル
層M1と、メタル層M1の上に設けられたバリア層B1
とからなるものである。
【0056】バリア層B1は、酸素元素の無い無酸素系
の高融点金属または金属化合物でなる。このバリア層B
1は、窒素化合物、シリコン化合物、タングステン化合
物、タングステン、シリコンのうちの1種からなるもの
である。
の高融点金属または金属化合物でなる。このバリア層B
1は、窒素化合物、シリコン化合物、タングステン化合
物、タングステン、シリコンのうちの1種からなるもの
である。
【0057】窒素化合物としては、SiN(窒化シリコ
ン)、TiN(窒化チタン)、WN(窒化タングステ
ン)、MoN(窒化モリブデン)、CrN(窒化クロ
ム)などが好ましく使用される。また、前記シリコン化
合物としては、TiSi(チタンシリサイド)、WSi
(タングステンシリサイド)、MoSi(モリブデンシ
リサイド)、CoSi(コバルトシリサイド)、CrS
i(クロムシリサイド)などが好ましく使用される。ま
た、タングステン化合物としては、TiW(チタンタン
グステン)、MoW(モリブデンタングステン)などが
好ましく使用される。また、前記シリコンとしては、ノ
ンドープのシリコンが好ましく使用される。
ン)、TiN(窒化チタン)、WN(窒化タングステ
ン)、MoN(窒化モリブデン)、CrN(窒化クロ
ム)などが好ましく使用される。また、前記シリコン化
合物としては、TiSi(チタンシリサイド)、WSi
(タングステンシリサイド)、MoSi(モリブデンシ
リサイド)、CoSi(コバルトシリサイド)、CrS
i(クロムシリサイド)などが好ましく使用される。ま
た、タングステン化合物としては、TiW(チタンタン
グステン)、MoW(モリブデンタングステン)などが
好ましく使用される。また、前記シリコンとしては、ノ
ンドープのシリコンが好ましく使用される。
【0058】バリア層B1の膜厚は、1から200nm
であることが望ましく、30〜50nmであれば、薄い
膜厚でバリアとして機能を有すると共に、乱反射を抑え
ることができる。バリア層B1の膜厚を3nm未満とし
た場合、高温処理によるメタル層の酸化による遮光性能
の低下を十分に防ぐことができない傾向がある。一方、
バリア層B1を150nmを越える膜厚とした場合、T
FTアレイ基板10の反り量が大きくなる傾向を持つ。
液晶装置の表示品位に影響が出ない限りは、200nm
でもよい。このバリア層B1はメタル層を酸化を保護す
る保護層でもある。
であることが望ましく、30〜50nmであれば、薄い
膜厚でバリアとして機能を有すると共に、乱反射を抑え
ることができる。バリア層B1の膜厚を3nm未満とし
た場合、高温処理によるメタル層の酸化による遮光性能
の低下を十分に防ぐことができない傾向がある。一方、
バリア層B1を150nmを越える膜厚とした場合、T
FTアレイ基板10の反り量が大きくなる傾向を持つ。
液晶装置の表示品位に影響が出ない限りは、200nm
でもよい。このバリア層B1はメタル層を酸化を保護す
る保護層でもある。
【0059】また、メタル層M1は、遮光性のある金属
単体または金属化合物であり、SiO2の絶縁層との化
学反応により酸素化合物になると遮光性の劣化が見られ
る金属単体または金属化合物のいずれか一方からなるも
のである。
単体または金属化合物であり、SiO2の絶縁層との化
学反応により酸素化合物になると遮光性の劣化が見られ
る金属単体または金属化合物のいずれか一方からなるも
のである。
【0060】前記金属単体としては、Ti(チタン)、
W(タングステン)、Mo(モリブデン)、Co(コバ
ルト)、Cr(クロム)、Hf(ハフニウム)、Ru
(ルテニウム)などが好ましく使用される。また、前記
金属化合物としては、TiN(窒化チタン)、TiW
(チタンタングステン)、MoW(モリブデンタングス
テン)などが好ましく使用される。
W(タングステン)、Mo(モリブデン)、Co(コバ
ルト)、Cr(クロム)、Hf(ハフニウム)、Ru
(ルテニウム)などが好ましく使用される。また、前記
金属化合物としては、TiN(窒化チタン)、TiW
(チタンタングステン)、MoW(モリブデンタングス
テン)などが好ましく使用される。
【0061】メタル層M1の膜厚は、10〜200nm
であることが望ましい。メタル層M1の膜厚を10nm
未満とした場合、遮光性能が不十分となる恐れがあるた
め好ましくない。一方、メタル層M1を200nmを越
える膜厚とした場合、TFTアレイ基板10の反り量が
大きくなり、液晶装置の品質を低下させる恐れが生じる
ため好ましくない。
であることが望ましい。メタル層M1の膜厚を10nm
未満とした場合、遮光性能が不十分となる恐れがあるた
め好ましくない。一方、メタル層M1を200nmを越
える膜厚とした場合、TFTアレイ基板10の反り量が
大きくなり、液晶装置の品質を低下させる恐れが生じる
ため好ましくない。
【0062】また、第1遮光膜111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(絶
縁体層)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111から電気的に絶縁するために設
けられるものである。さらに、第1層間絶縁膜12は、
TFTアレイ基板10の全面に形成されており、第1遮
光膜111パターンの段差を解消するために表面を研磨
し、平坦化処理を施してある。
ッチング用TFT30との間には、第1層間絶縁膜(絶
縁体層)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111から電気的に絶縁するために設
けられるものである。さらに、第1層間絶縁膜12は、
TFTアレイ基板10の全面に形成されており、第1遮
光膜111パターンの段差を解消するために表面を研磨
し、平坦化処理を施してある。
【0063】第1層間絶縁膜12は、例えば、NSG
(ノンドープトシリケートガラス)、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)などの高絶縁
性ガラス又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等から
なる。第1層間絶縁膜12により、第1遮光膜111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。
(ノンドープトシリケートガラス)、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)などの高絶縁
性ガラス又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等から
なる。第1層間絶縁膜12により、第1遮光膜111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。
【0064】本実施形態では、ゲート絶縁膜2を走査線
3aに対向する位置から延設して誘電体膜として用い、
半導体膜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。
3aに対向する位置から延設して誘電体膜として用い、
半導体膜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。
【0065】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
伸びる容量線3b部分に絶縁膜2を介して対向配置され
て、第1蓄積容量電極(半導体層)1fとされている。
特に、蓄積容量70の誘電体としての絶縁膜2は、高温
酸化により単結晶シリコン層上に形成されるTFT30
のゲート絶縁膜2に他ならないので、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。
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
伸びる容量線3b部分に絶縁膜2を介して対向配置され
て、第1蓄積容量電極(半導体層)1fとされている。
特に、蓄積容量70の誘電体としての絶縁膜2は、高温
酸化により単結晶シリコン層上に形成されるTFT30
のゲート絶縁膜2に他ならないので、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。
【0066】さらに、蓄積容量70においては、図2お
よび図3から分かるように、第1遮光膜111は、第2
蓄積容量電極としての容量線3bの反対側において第1
蓄積容量電極1fに第1層間絶縁膜12を介して第3蓄
積容量電極として対向配置されることにより(図3の右
側の蓄積容量70参照)、蓄積容量が更に付与されるよ
うに構成されている。すなわち、本実施形態では、第1
蓄積容量電極1fを挟んで両側に蓄積容量が付与される
ダブル蓄積容量構造が構築されており、蓄積容量がより
増加する。よって、当該液晶装置が持つ、表示画像にお
けるフリッカや焼き付きを防止する機能が向上する。
よび図3から分かるように、第1遮光膜111は、第2
蓄積容量電極としての容量線3bの反対側において第1
蓄積容量電極1fに第1層間絶縁膜12を介して第3蓄
積容量電極として対向配置されることにより(図3の右
側の蓄積容量70参照)、蓄積容量が更に付与されるよ
うに構成されている。すなわち、本実施形態では、第1
蓄積容量電極1fを挟んで両側に蓄積容量が付与される
ダブル蓄積容量構造が構築されており、蓄積容量がより
増加する。よって、当該液晶装置が持つ、表示画像にお
けるフリッカや焼き付きを防止する機能が向上する。
【0067】これらの結果、データ線6a下の領域及び
走査線3aに沿って液晶のディスクリネーションが発生
する領域(すなわち、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できる。
走査線3aに沿って液晶のディスクリネーションが発生
する領域(すなわち、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できる。
【0068】本実施形態では、第1遮光膜111(およ
びこれに電気的に接続された容量線3b)は、定電位源
に電気的に接続されており、第1遮光膜111および容
量線3bは、定電位とされる。したがって、第1遮光膜
111に対向配置される画素スイッチング用TFT30
に対して、第1遮光膜111の電位変動が悪影響を及ぼ
すことはない。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
や外部入力端子を設ける必要なく、第1遮光膜111お
よび容量線3bを定電位にすることができる。
びこれに電気的に接続された容量線3b)は、定電位源
に電気的に接続されており、第1遮光膜111および容
量線3bは、定電位とされる。したがって、第1遮光膜
111に対向配置される画素スイッチング用TFT30
に対して、第1遮光膜111の電位変動が悪影響を及ぼ
すことはない。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
や外部入力端子を設ける必要なく、第1遮光膜111お
よび容量線3bを定電位にすることができる。
【0069】また、図2および図3に示したように、本
実施形態では、TFTアレイ基板10に第1遮光膜11
1を設けるのに加えて、コンタクトホール13を介して
第1遮光膜111は、前段あるいは後段の容量線3bに
電気的に接続するように構成されている。したがって、
各第1遮光膜111が、次段の容量線に電気的に接続さ
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および第1遮光膜11
1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。
実施形態では、TFTアレイ基板10に第1遮光膜11
1を設けるのに加えて、コンタクトホール13を介して
第1遮光膜111は、前段あるいは後段の容量線3bに
電気的に接続するように構成されている。したがって、
各第1遮光膜111が、次段の容量線に電気的に接続さ
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および第1遮光膜11
1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。
【0070】また、第1遮光膜111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
とが判明されている。したがって、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111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。
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
とが判明されている。したがって、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111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。
【0071】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2とは、同一の高温酸化膜か
らなり、第1蓄積容量電極1fと、TFT30のチャネ
ル形成領域1aおよびソース領域1d、ドレイン領域1
e等とは、同一の半導体層1aからなる。このため、T
FTアレイ基板10上に形成される積層構造を単純化で
き、さらに、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および走査線3aを同時に形成で
き、蓄積容量70の誘電体膜およびゲート絶縁膜2を同
時に形成することができる。
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2とは、同一の高温酸化膜か
らなり、第1蓄積容量電極1fと、TFT30のチャネ
ル形成領域1aおよびソース領域1d、ドレイン領域1
e等とは、同一の半導体層1aからなる。このため、T
FTアレイ基板10上に形成される積層構造を単純化で
き、さらに、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および走査線3aを同時に形成で
き、蓄積容量70の誘電体膜およびゲート絶縁膜2を同
時に形成することができる。
【0072】さらに、図2に示したように、第1遮光膜
111は、走査線3aに沿って夫々伸延しており、しか
も、データ線6aに沿った方向に対し複数の縞状に分断
されている。このため、例えば、各画素部の開口領域の
周りに一体的に形成された格子状の遮光膜を配設した場
合と比較して、第1遮光膜111、走査線3a及び容量
線3b、データ線6a、層間絶縁膜などからなる当該液
晶装置の積層構造において、各膜の物性の違いに起因し
た製造プロセス中の加熱冷却に伴い発生するストレスが
格段に緩和される。このため、第1遮光膜111等にお
けるクラックの発生防止や歩留まりの向上が図られる。
111は、走査線3aに沿って夫々伸延しており、しか
も、データ線6aに沿った方向に対し複数の縞状に分断
されている。このため、例えば、各画素部の開口領域の
周りに一体的に形成された格子状の遮光膜を配設した場
合と比較して、第1遮光膜111、走査線3a及び容量
線3b、データ線6a、層間絶縁膜などからなる当該液
晶装置の積層構造において、各膜の物性の違いに起因し
た製造プロセス中の加熱冷却に伴い発生するストレスが
格段に緩和される。このため、第1遮光膜111等にお
けるクラックの発生防止や歩留まりの向上が図られる。
【0073】なお、図2では、第1遮光膜111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
111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、TF
Tに対する遮光機能および容量線に対する低抵抗化機能
を発揮可能である。したがって、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111を設けてもよい。
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
111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、TF
Tに対する遮光機能および容量線に対する低抵抗化機能
を発揮可能である。したがって、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111を設けてもよい。
【0074】容量線3bと第1遮光膜111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、電気的接続されて
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。
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、電気的接続されて
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。
【0075】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111による容量線3bの低抵抗
化を促進でき、さらに、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画素毎にあ
るいは3画素毎に)開孔した場合には、容量線3bや第
1遮光膜111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111による容量線3
bの低抵抗化およ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
化ある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。
場合には、第1遮光膜111による容量線3bの低抵抗
化を促進でき、さらに、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画素毎にあ
るいは3画素毎に)開孔した場合には、容量線3bや第
1遮光膜111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111による容量線3
bの低抵抗化およ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
化ある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。
【0076】また、このような画素毎あるいは画素グル
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、画素部の開口領域
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、画素部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。
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、画素部の開口領域
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、画素部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。
【0077】また、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、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1
a’、走査線3aと半導体層1aとを絶縁するゲート絶
縁膜2、データ線6a、半導体層1aの低濃度ソース領
域(ソース側LDD領域)1b及び低濃度ドレイン領域
(ドレイン側LDD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。
TFT30は、LDD(Lightly Doped Drain)構造を
有しており、走査線3a、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1
a’、走査線3aと半導体層1aとを絶縁するゲート絶
縁膜2、データ線6a、半導体層1aの低濃度ソース領
域(ソース側LDD領域)1b及び低濃度ドレイン領域
(ドレイン側LDD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。
【0078】高濃度ドレイン領域1eには、複数の画素
電極9aのうちの対応する一つが接続されている。ソー
ス領域1b及び1d並びにドレイン領域1c及び1e
は、半導体層1aに対し、n型又はp型のチャネルを形
成するかに応じて所定濃度のn型用又はp型用のドーパ
ントをドープすることにより形成されている。n型チャ
ネルのTFTは、動作速度が速いという利点があり、画
素のスイッチング素子である画素スイッチング用TFT
30として用いられることが多い。データ線6aは、A
l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。また、走査線3a、ゲート
絶縁膜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。このソース領
域1bへのコンタクトホール5を介して、データ線6a
は高濃度ソース領域1dに電気的に接続されている。更
に、データ線6a及び第2層間絶縁膜4の上には、高濃
度ドレイン領域1eへのコンタクトホール8が形成され
た第3層間絶縁膜7が形成されている。この高濃度ドレ
イン領域1eへのコンタクトホール8を介して、画素電
極9aは高濃度ドレイン領域1eに電気的に接続されて
いる。前述の画素電極9aは、このように構成された第
3層間絶縁膜7の上面に設けられている。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
して電気的に接続するようにしてもよい。
電極9aのうちの対応する一つが接続されている。ソー
ス領域1b及び1d並びにドレイン領域1c及び1e
は、半導体層1aに対し、n型又はp型のチャネルを形
成するかに応じて所定濃度のn型用又はp型用のドーパ
ントをドープすることにより形成されている。n型チャ
ネルのTFTは、動作速度が速いという利点があり、画
素のスイッチング素子である画素スイッチング用TFT
30として用いられることが多い。データ線6aは、A
l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。また、走査線3a、ゲート
絶縁膜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。このソース領
域1bへのコンタクトホール5を介して、データ線6a
は高濃度ソース領域1dに電気的に接続されている。更
に、データ線6a及び第2層間絶縁膜4の上には、高濃
度ドレイン領域1eへのコンタクトホール8が形成され
た第3層間絶縁膜7が形成されている。この高濃度ドレ
イン領域1eへのコンタクトホール8を介して、画素電
極9aは高濃度ドレイン領域1eに電気的に接続されて
いる。前述の画素電極9aは、このように構成された第
3層間絶縁膜7の上面に設けられている。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
して電気的に接続するようにしてもよい。
【0079】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3a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。
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3a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。
【0080】また、画素スイッチング用TFT30のゲ
ート電極(走査線3a)をソース−ドレイン領域1b及
び1e間に1個のみ配置したシングルゲート構造とした
が、これらの間に2個以上のゲート電極を配置してもよ
い。この際、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。
ート電極(走査線3a)をソース−ドレイン領域1b及
び1e間に1個のみ配置したシングルゲート構造とした
が、これらの間に2個以上のゲート電極を配置してもよ
い。この際、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。
【0081】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等の単結晶シリコン層は、光が入射するとシリ
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
変化するが、本実施形態では、走査線3aを上側から覆
うようにデータ線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LDD領域1b、1cへの入射光の入
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
111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LDD領域1b、1cへの戻
り光の入射を効果的に防ぐことが出来る。なお、スイッ
チング用TFT30の半導体材料は、多結晶構造もしく
は単結晶構造を持つ。単結晶半導体を形成する場合は、
単結晶基板と支持基板と貼り合わせた後に、単結晶基板
側を薄膜化する貼り合わせ法を用いることができる。こ
のような薄膜シリコン単結晶を絶縁層上に形成した構造
をSOI(Silicon On Insulato
r)という。また、このような基板を貼り合わせSOI
と呼ぶ。
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等の単結晶シリコン層は、光が入射するとシリ
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
変化するが、本実施形態では、走査線3aを上側から覆
うようにデータ線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LDD領域1b、1cへの入射光の入
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
111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LDD領域1b、1cへの戻
り光の入射を効果的に防ぐことが出来る。なお、スイッ
チング用TFT30の半導体材料は、多結晶構造もしく
は単結晶構造を持つ。単結晶半導体を形成する場合は、
単結晶基板と支持基板と貼り合わせた後に、単結晶基板
側を薄膜化する貼り合わせ法を用いることができる。こ
のような薄膜シリコン単結晶を絶縁層上に形成した構造
をSOI(Silicon On Insulato
r)という。また、このような基板を貼り合わせSOI
と呼ぶ。
【0082】なお、この実施形態では、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111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111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。
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111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111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。
【0083】次に、以上のような構成を持つ液晶装置の
製造プロセスについて説明する。
製造プロセスについて説明する。
【0084】まず、石英基板、ハードガラス等からなる
TFTアレイ基板10を用意し、その全面に、スパッタ
により、メタル層M1とバリア層B1とを下から順に形
成する。ついで、フォトリソグラフィにより、第1遮光
膜111のパターン(図2参照)に対応するレジストマ
スクを形成し、該レジストマスクを介してメタル層M1
およびバリア層B1をエッチングすることにより、図2
に示したようなパターンの第1遮光膜111が形成され
る。その後、従来と同様の方法などにより、図3に示す
各層が形成されて、TFTアレイ基板10が形成され
る。
TFTアレイ基板10を用意し、その全面に、スパッタ
により、メタル層M1とバリア層B1とを下から順に形
成する。ついで、フォトリソグラフィにより、第1遮光
膜111のパターン(図2参照)に対応するレジストマ
スクを形成し、該レジストマスクを介してメタル層M1
およびバリア層B1をエッチングすることにより、図2
に示したようなパターンの第1遮光膜111が形成され
る。その後、従来と同様の方法などにより、図3に示す
各層が形成されて、TFTアレイ基板10が形成され
る。
【0085】次に、具体的な例で説明する。
【0086】石英の絶縁基板であるTFTアレイ基板1
0上にメタル層としてTi膜M1を形成した後、バリア
層としてWSi膜B1を形成して第1遮光膜111を形
成する。そして、第1遮光膜111上にNSGの第1層
間絶縁膜12が積層される。
0上にメタル層としてTi膜M1を形成した後、バリア
層としてWSi膜B1を形成して第1遮光膜111を形
成する。そして、第1遮光膜111上にNSGの第1層
間絶縁膜12が積層される。
【0087】NSGの第1層間絶縁膜は、500℃以
上、例えば約680℃で第1遮光膜111上に成膜さ
れ、その後焼きしめのために、1100℃以下、例えば
約1000℃の高温で熱処理されて形成される。この工
程の中で、Ti膜M1は石英の絶縁基板10中の酸素元
素と結合される一方、反対側の無酸素系の金属化合物で
あるWSi膜B1には酸素元素が存在しないので、Ti
が酸素元素と結合する酸化現象の発生を抑えることがで
きる。よって、Ti膜M1の透過率が大きく低下するの
を防止できる。仮に、Ti膜M1上にWSi膜B1を形
成しないと、NSGを形成する過程で酸化現象が発生す
る。この酸化現象は、石英のTFTアレイ基板10上に
Ti膜を積層する場合よりも化学反応が活発になるの
で、Ti膜M1の透過性が大きく低下してしまう。
上、例えば約680℃で第1遮光膜111上に成膜さ
れ、その後焼きしめのために、1100℃以下、例えば
約1000℃の高温で熱処理されて形成される。この工
程の中で、Ti膜M1は石英の絶縁基板10中の酸素元
素と結合される一方、反対側の無酸素系の金属化合物で
あるWSi膜B1には酸素元素が存在しないので、Ti
が酸素元素と結合する酸化現象の発生を抑えることがで
きる。よって、Ti膜M1の透過率が大きく低下するの
を防止できる。仮に、Ti膜M1上にWSi膜B1を形
成しないと、NSGを形成する過程で酸化現象が発生す
る。この酸化現象は、石英のTFTアレイ基板10上に
Ti膜を積層する場合よりも化学反応が活発になるの
で、Ti膜M1の透過性が大きく低下してしまう。
【0088】一方、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が、例えば、金属
クロムをスパッタした後、フォトリソグラフィ工程、エ
ッチング工程を経て形成される。その後、従来と同様の
方法などにより、図3に示す各層が形成されて、対向基
板20が形成される。
板等が先ず用意され、第2遮光膜23が、例えば、金属
クロムをスパッタした後、フォトリソグラフィ工程、エ
ッチング工程を経て形成される。その後、従来と同様の
方法などにより、図3に示す各層が形成されて、対向基
板20が形成される。
【0089】最後に、上述のように各層が形成されたT
FTアレイ基板10と対向基板20とは、配向膜16お
よび22が対面するようにシール材により貼り合わさ
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、所定層厚の液晶層50が形成される。
FTアレイ基板10と対向基板20とは、配向膜16お
よび22が対面するようにシール材により貼り合わさ
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、所定層厚の液晶層50が形成される。
【0090】(液晶装置の全体構成)以上のように構成
された本実施形態の液晶装置の全体構成を図8および図
9を参照して説明する。なお、図8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9は、対向基板20
を含めて示す図7のH−H’断面図である。
された本実施形態の液晶装置の全体構成を図8および図
9を参照して説明する。なお、図8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9は、対向基板20
を含めて示す図7のH−H’断面図である。
【0091】図8において、TFTアレイ基板10の上
には、シール材52が対向基板20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2
3と同じあるいは異なる材料から成る周辺見切りとして
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及び実装端子1
02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場合には、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。
には、シール材52が対向基板20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2
3と同じあるいは異なる材料から成る周辺見切りとして
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及び実装端子1
02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場合には、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。
【0092】また、データ線駆動回路101を画面表示
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は画面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面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。
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は画面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面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。
【0093】さらに、TFTアレイ基板10の残る一辺
には、画面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、周辺見切りとしての第3遮光膜53の下に
隠れてプリチャージ回路を設けてもよい。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、T
FT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9に示すように、図8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T
FTアレイ基板10に固着されている。
には、画面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、周辺見切りとしての第3遮光膜53の下に
隠れてプリチャージ回路を設けてもよい。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、T
FT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9に示すように、図8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T
FTアレイ基板10に固着されている。
【0094】以上の液晶装置のTFTアレイ基板10上
には、さらに、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および走査線駆動回
路104をTFTアレイ基板10の上に設ける代わり
に、例えば、TAB(テープオートメイテッドボンディ
ング基板)上に実装された駆動用LSIに、TFTアレ
イ基板10の周辺領域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およびT
FTアレイ基板10の出射光が出射する側には、各々、
例えば、TN(ツイステッドネマティック)モード、S
TN(スーパーTN)モード、D−STN(デュアルス
キャン−STN)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。
には、さらに、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および走査線駆動回
路104をTFTアレイ基板10の上に設ける代わり
に、例えば、TAB(テープオートメイテッドボンディ
ング基板)上に実装された駆動用LSIに、TFTアレ
イ基板10の周辺領域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およびT
FTアレイ基板10の出射光が出射する側には、各々、
例えば、TN(ツイステッドネマティック)モード、S
TN(スーパーTN)モード、D−STN(デュアルス
キャン−STN)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。
【0095】以上説明した液晶装置は、例えば、カラー
液晶プロジェクタ(投射型表示装置)に適用される場合
には、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、各パネルには、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、その場合
には、上記実施形態で示したように、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、上記実施形態の液晶
装置を適用することができる。さらに、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。さらにまた、
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。
液晶プロジェクタ(投射型表示装置)に適用される場合
には、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、各パネルには、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、その場合
には、上記実施形態で示したように、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、上記実施形態の液晶
装置を適用することができる。さらに、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。さらにまた、
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。
【0096】以上説明した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、TFTアレイ基板10に第1遮光膜1
11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。すなわち、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LDD領域1b、1cに光が入射することを
防ぐことができ、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(Ant
i−reflection)被膜された偏光手段を別途
配置したり、ARフィルムを貼り付ける必要があった。
しかし、上記の実施形態では、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LDD領域1b、1cとの間に第1遮光膜111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、上記実施形態によれば、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。
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、TFTアレイ基板10に第1遮光膜1
11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。すなわち、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LDD領域1b、1cに光が入射することを
防ぐことができ、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(Ant
i−reflection)被膜された偏光手段を別途
配置したり、ARフィルムを貼り付ける必要があった。
しかし、上記の実施形態では、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LDD領域1b、1cとの間に第1遮光膜111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、上記実施形態によれば、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。
【0097】また、このような液晶装置には、バリア層
B1とメタル層M1とを有する第1遮光膜111が備え
られているので、第1遮光膜111の遮光性能が不十分
であることによる光リーク電流が発生しにくく、強力な
光源を有する電子機器などに好適に使用できる液晶装置
とすることができる。
B1とメタル層M1とを有する第1遮光膜111が備え
られているので、第1遮光膜111の遮光性能が不十分
であることによる光リーク電流が発生しにくく、強力な
光源を有する電子機器などに好適に使用できる液晶装置
とすることができる。
【0098】すなわち、第1遮光膜111が、画素スイ
ッチング用TFT30側にバリア層B1を有するもので
あるので、第1遮光膜111を形成した後に、第1層間
絶縁膜12の形成や、画素スイッチング用TFT30を
形成する際のアニール処理等の高温処理を行っても、メ
タル層M1のバリア層B1側の表面が酸素元素が含まな
いバリア層B1で、メタル層M1と第1層間絶縁膜12
との酸化現象が発生するのを抑制され、メタル層M1を
形成している材料が酸素化合物になることに起因する遮
光性能の低下を防止することができ、第1遮光膜111
の遮光性能を確保することができる。
ッチング用TFT30側にバリア層B1を有するもので
あるので、第1遮光膜111を形成した後に、第1層間
絶縁膜12の形成や、画素スイッチング用TFT30を
形成する際のアニール処理等の高温処理を行っても、メ
タル層M1のバリア層B1側の表面が酸素元素が含まな
いバリア層B1で、メタル層M1と第1層間絶縁膜12
との酸化現象が発生するのを抑制され、メタル層M1を
形成している材料が酸素化合物になることに起因する遮
光性能の低下を防止することができ、第1遮光膜111
の遮光性能を確保することができる。
【0099】これにより、遮光性能の高い、例えばTi
などの材料でメタル層M1を形成し、優れた遮光性能を
有する第1遮光膜111が得られる。
などの材料でメタル層M1を形成し、優れた遮光性能を
有する第1遮光膜111が得られる。
【0100】また、第1遮光膜111は、高温処理によ
る遮光性能の低下が生じにくく、優れた遮光性能を有す
るので、従来の遮光膜と比較して膜厚を薄くすることが
できる。このことにより、従来の遮光膜と比較して、第
1遮光膜111の成膜工程におけるエッチング時間を短
縮することができるとともに、第1遮光膜111を形成
する際に使用する成膜ターゲットの延命およびガス量の
低減をはかることができる。
る遮光性能の低下が生じにくく、優れた遮光性能を有す
るので、従来の遮光膜と比較して膜厚を薄くすることが
できる。このことにより、従来の遮光膜と比較して、第
1遮光膜111の成膜工程におけるエッチング時間を短
縮することができるとともに、第1遮光膜111を形成
する際に使用する成膜ターゲットの延命およびガス量の
低減をはかることができる。
【0101】第1遮光膜111において、バリア層B1
を形成する材料である高融点金属の窒素化合物、シリコ
ン化合物、タングステン化合物、シリコンを、それぞれ
上述した好ましい材料とすることで、メタル層M1を形
成している材料が酸素化合物になることをより一層効果
的に抑制することができるバリア層B1となり、より一
層高温処理による遮光性能の低下が生じにくい第1遮光
膜111とすることができる。
を形成する材料である高融点金属の窒素化合物、シリコ
ン化合物、タングステン化合物、シリコンを、それぞれ
上述した好ましい材料とすることで、メタル層M1を形
成している材料が酸素化合物になることをより一層効果
的に抑制することができるバリア層B1となり、より一
層高温処理による遮光性能の低下が生じにくい第1遮光
膜111とすることができる。
【0102】また、メタル層M1を形成する材料である
金属単体または金属化合物をそれぞれ上述した好ましい
材料とすることで、より一層遮光性能に優れた第1遮光
膜111とすることができる。
金属単体または金属化合物をそれぞれ上述した好ましい
材料とすることで、より一層遮光性能に優れた第1遮光
膜111とすることができる。
【0103】とくに、バリア層B1を形成する材料を、
WSi、MoSi、TiSi、CoSi、CrSiのい
ずれかとし、メタル層M1を形成する材料を、Ti、M
o、Wのいずれかとした場合、バリア層を形成する材料
がSiを放出するドナーとして働き、メタル層M1を形
成する材料がSiを受け入れるアクセプターとして働く
ため、バリア層B1とメタル層M1との物性の違いに起
因するストレスが緩和され、バリア層B1とメタル層M
1との関係が安定するので、メタル層M1を形成してい
る材料が酸素化合物になることをより一層効果的に抑制
することができ、より一層高温処理による遮光性能の低
下が生じにくい第1遮光膜111とすることができる。
WSi、MoSi、TiSi、CoSi、CrSiのい
ずれかとし、メタル層M1を形成する材料を、Ti、M
o、Wのいずれかとした場合、バリア層を形成する材料
がSiを放出するドナーとして働き、メタル層M1を形
成する材料がSiを受け入れるアクセプターとして働く
ため、バリア層B1とメタル層M1との物性の違いに起
因するストレスが緩和され、バリア層B1とメタル層M
1との関係が安定するので、メタル層M1を形成してい
る材料が酸素化合物になることをより一層効果的に抑制
することができ、より一層高温処理による遮光性能の低
下が生じにくい第1遮光膜111とすることができる。
【0104】また、バリア層B1とメタル層M1との関
係が安定するので、第1遮光膜111に、製造プロセス
中の加熱冷却によるクラックが発生しにくく、歩留まり
の向上をはかることができる。
係が安定するので、第1遮光膜111に、製造プロセス
中の加熱冷却によるクラックが発生しにくく、歩留まり
の向上をはかることができる。
【0105】さらに、バリア層B1の膜厚を、1〜20
0nmとすることで、TFTアレイ基板10の反り量が
比較的少ないものとなるとともに、高温処理による遮光
性能の低下を十分に防ぐことができる。したがって、よ
り一層優れた第1遮光膜111とすることができる。
0nmとすることで、TFTアレイ基板10の反り量が
比較的少ないものとなるとともに、高温処理による遮光
性能の低下を十分に防ぐことができる。したがって、よ
り一層優れた第1遮光膜111とすることができる。
【0106】さらにまた、メタル層M1の膜厚を、10
〜200nmとすることで、TFTアレイ基板10の反
り量が少ないものとなるとともに、十分な遮光性能を備
えたものとなり、より一層優れた第1遮光膜111とす
ることができる。
〜200nmとすることで、TFTアレイ基板10の反
り量が少ないものとなるとともに、十分な遮光性能を備
えたものとなり、より一層優れた第1遮光膜111とす
ることができる。
【0107】[第2の実施の形態]以下、本発明の第2
の実施の形態を図4を参照して説明する。
の実施の形態を図4を参照して説明する。
【0108】本実施形態が上述した第1の実施の形態と
異なるところは、図3に示す液晶装置に備えられている
第1遮光膜111に代えて、TFTアレイ基板10側に
バリア層B2が設けられ、バリア層B2の上にメタル層
M1が設けられた図4に示す第1遮光膜112が備えら
れているところである。
異なるところは、図3に示す液晶装置に備えられている
第1遮光膜111に代えて、TFTアレイ基板10側に
バリア層B2が設けられ、バリア層B2の上にメタル層
M1が設けられた図4に示す第1遮光膜112が備えら
れているところである。
【0109】上記のように本実施形態が第1の実施の形
態と異なるところは、第1遮光膜のみであるので、図4
には、TFTアレイ基板と第1遮光膜のみを図示し、第
1の実施の形態と同様である他の部分については省略す
る。
態と異なるところは、第1遮光膜のみであるので、図4
には、TFTアレイ基板と第1遮光膜のみを図示し、第
1の実施の形態と同様である他の部分については省略す
る。
【0110】図4において、符号10は、TFTアレイ
基板10を示している。このTFTアレイ基板10の上
には、バリア層B2とバリア層B2の上に設けられたメ
タル層M2とからなる第1遮光層112が設けられてい
る。
基板10を示している。このTFTアレイ基板10の上
には、バリア層B2とバリア層B2の上に設けられたメ
タル層M2とからなる第1遮光層112が設けられてい
る。
【0111】この第1遮光膜112のバリア層B2およ
びメタル層M2は、上述した第1の実施の形態に示した
第1遮光膜111のバリア層B1およびメタル層M1と
同様の材料および膜厚で形成させても良い。
びメタル層M2は、上述した第1の実施の形態に示した
第1遮光膜111のバリア層B1およびメタル層M1と
同様の材料および膜厚で形成させても良い。
【0112】このような液晶装置を製造するには、ま
ず、石英基板、ハードガラス等からなるTFTアレイ基
板10を用意し、その全面に、スパッタ、CVD法によ
り、バリア層B2とメタル層M2とを下から順に形成す
る。その後、第1の実施の形態と同様の方法などによ
り、TFTアレイ基板10が形成される。さらに、第1
の実施の形態と同様の方法などにより、対向基板20が
形成され、TFTアレイ基板10と貼り合わされて、液
晶装置とされる。
ず、石英基板、ハードガラス等からなるTFTアレイ基
板10を用意し、その全面に、スパッタ、CVD法によ
り、バリア層B2とメタル層M2とを下から順に形成す
る。その後、第1の実施の形態と同様の方法などによ
り、TFTアレイ基板10が形成される。さらに、第1
の実施の形態と同様の方法などにより、対向基板20が
形成され、TFTアレイ基板10と貼り合わされて、液
晶装置とされる。
【0113】この液晶装置に備えられている第1遮光膜
112は、バリア層B2を有するものであるので、第1
遮光膜112を形成した後に高温処理を行っても、メタ
ル層M2のバリア層B2側、すなわちTFTアレイ基板
10側の表面が酸素化合物になるのを、バリア層B2が
抑制するので、メタル層M2を形成している材料が酸素
化合物になることに起因する遮光性能の低下を防止する
ことができ、第1遮光膜112の遮光性能を確保するこ
とができる。したがって、メタル層M2に、優れた遮光
性能を有しているが高温処理によって遮光性能の低下が
生じることが問題となっていた材料を使用することが可
能となり、遮光性能に優れた材料によりメタル層M2を
形成することができる。このため、優れた遮光性能を有
する第1遮光膜112となる。
112は、バリア層B2を有するものであるので、第1
遮光膜112を形成した後に高温処理を行っても、メタ
ル層M2のバリア層B2側、すなわちTFTアレイ基板
10側の表面が酸素化合物になるのを、バリア層B2が
抑制するので、メタル層M2を形成している材料が酸素
化合物になることに起因する遮光性能の低下を防止する
ことができ、第1遮光膜112の遮光性能を確保するこ
とができる。したがって、メタル層M2に、優れた遮光
性能を有しているが高温処理によって遮光性能の低下が
生じることが問題となっていた材料を使用することが可
能となり、遮光性能に優れた材料によりメタル層M2を
形成することができる。このため、優れた遮光性能を有
する第1遮光膜112となる。
【0114】また、バリア層B2としてシリコンを用い
た場合には、ノンドープのポリシリコンやドープしたポ
リシリコンでもよい。ノンドープのポリシリコンであれ
ば、バリア層B2の剥離の発生は生じにくい。よって、
200nmより厚くしてもよい。ドープしたポリシリコ
ンでは膜厚は1nmであっても、メタル層の酸化による
遮光性能の低下を防止できる。
た場合には、ノンドープのポリシリコンやドープしたポ
リシリコンでもよい。ノンドープのポリシリコンであれ
ば、バリア層B2の剥離の発生は生じにくい。よって、
200nmより厚くしてもよい。ドープしたポリシリコ
ンでは膜厚は1nmであっても、メタル層の酸化による
遮光性能の低下を防止できる。
【0115】また、本実施形態の液晶装置は、バリア層
B2とメタル層M2とを有する第1遮光膜112が備え
られているので、第1遮光膜112の遮光性能が不十分
であることによる光リーク電流が発生しにくく、強力な
光源を有する電子機器などに好適に使用できる液晶装置
とすることができる。
B2とメタル層M2とを有する第1遮光膜112が備え
られているので、第1遮光膜112の遮光性能が不十分
であることによる光リーク電流が発生しにくく、強力な
光源を有する電子機器などに好適に使用できる液晶装置
とすることができる。
【0116】[第3の実施の形態]以下、本発明の第3
の実施の形態を図5を参照して説明する。
の実施の形態を図5を参照して説明する。
【0117】本実施形態が上述した第1の実施の形態と
異なるところは、図3に示す液晶装置に備えられている
第1遮光膜111に代えて、メタル層M3が2層のバリ
ア層B3、B4の間に設けられている図5に示す第1遮
光膜113が備えられているところである。上記のよう
に本実施形態においても、第1の実施の形態と異なると
ころは第1遮光膜のみであるので、図5には、TFTア
レイ基板と第1遮光膜のみを図示し、第1の実施の形態
と同様である他の部分については省略する。
異なるところは、図3に示す液晶装置に備えられている
第1遮光膜111に代えて、メタル層M3が2層のバリ
ア層B3、B4の間に設けられている図5に示す第1遮
光膜113が備えられているところである。上記のよう
に本実施形態においても、第1の実施の形態と異なると
ころは第1遮光膜のみであるので、図5には、TFTア
レイ基板と第1遮光膜のみを図示し、第1の実施の形態
と同様である他の部分については省略する。
【0118】図5において、符号10は、TFTアレイ
基板10を示している。このTFTアレイ基板10の上
には、バリア層B4と、バリア層B4の上に設けられた
メタル層M3と、メタル層M3の上に設けられたバリア
層B3とからなる第1遮光層113が設けられている。
基板10を示している。このTFTアレイ基板10の上
には、バリア層B4と、バリア層B4の上に設けられた
メタル層M3と、メタル層M3の上に設けられたバリア
層B3とからなる第1遮光層113が設けられている。
【0119】この第1遮光膜113のバリア層B3、B
4は、上述した第1の実施の形態に示した第1遮光膜1
11のバリア層B1と同様の材料で形成されることが好
ましい。また、バリア層B3、B4は、各々、上述した
第1の実施の形態に示した第1遮光膜111のバリア層
B1と同様の膜厚で形成させても良い。
4は、上述した第1の実施の形態に示した第1遮光膜1
11のバリア層B1と同様の材料で形成されることが好
ましい。また、バリア層B3、B4は、各々、上述した
第1の実施の形態に示した第1遮光膜111のバリア層
B1と同様の膜厚で形成させても良い。
【0120】また、この第1遮光膜113のメタル層M
3は、上述した第1の実施の形態に示した第1遮光膜1
11のメタル層M1と同様の材料および膜厚で形成させ
ても良い。
3は、上述した第1の実施の形態に示した第1遮光膜1
11のメタル層M1と同様の材料および膜厚で形成させ
ても良い。
【0121】このような液晶装置を製造するには、ま
ず、石英基板、ハードガラス等からなるTFTアレイ基
板10を用意し、その全面に、スパッタにより、バリア
層B4、メタル層M3、バリア層B3を下から順に形成
する。その後、第1の実施の形態と同様の方法などによ
り、TFTアレイ基板10が形成される。さらに、第1
の実施の形態と同様の方法などにより、対向基板20が
形成され、TFTアレイ基板10と貼り合わされて、液
晶装置とされる。
ず、石英基板、ハードガラス等からなるTFTアレイ基
板10を用意し、その全面に、スパッタにより、バリア
層B4、メタル層M3、バリア層B3を下から順に形成
する。その後、第1の実施の形態と同様の方法などによ
り、TFTアレイ基板10が形成される。さらに、第1
の実施の形態と同様の方法などにより、対向基板20が
形成され、TFTアレイ基板10と貼り合わされて、液
晶装置とされる。
【0122】この液晶装置に備えられている第1遮光膜
113においては、メタル層M3が2層のバリア層B
3、B4の間に挟まれた状態となっているので、第1遮
光膜113を形成した後に高温処理を行っても、メタル
層M3のTFTアレイ基板10側およびTFTアレイ基
板10と反対側の両側の表面が酸素化合物になるのを、
バリア層B3、B4が抑制するので、メタル層M3を形
成している材料が酸素化合物になることに起因する遮光
性能の低下を一層効果的に防止することができ、第1遮
光膜113の遮光性能を確保することができる。したが
って、メタル層M3に、優れた遮光性能を有しているが
高温処理によって遮光性能の低下が生じることが問題と
なっていた材料を使用することが可能となり、遮光性能
に優れた材料によりメタル層M3を形成することができ
る。このため、優れた遮光性能を有する第1遮光膜11
3となる。
113においては、メタル層M3が2層のバリア層B
3、B4の間に挟まれた状態となっているので、第1遮
光膜113を形成した後に高温処理を行っても、メタル
層M3のTFTアレイ基板10側およびTFTアレイ基
板10と反対側の両側の表面が酸素化合物になるのを、
バリア層B3、B4が抑制するので、メタル層M3を形
成している材料が酸素化合物になることに起因する遮光
性能の低下を一層効果的に防止することができ、第1遮
光膜113の遮光性能を確保することができる。したが
って、メタル層M3に、優れた遮光性能を有しているが
高温処理によって遮光性能の低下が生じることが問題と
なっていた材料を使用することが可能となり、遮光性能
に優れた材料によりメタル層M3を形成することができ
る。このため、優れた遮光性能を有する第1遮光膜11
3となる。
【0123】次に、具体的な例として、メタル層として
Ti膜M3、上下のバリア層としてWSi膜B3、B4
を用いた第1遮光膜113の場合を説明する。
Ti膜M3、上下のバリア層としてWSi膜B3、B4
を用いた第1遮光膜113の場合を説明する。
【0124】遮光性を高くするには、Ti膜M3の上下
にWSi膜B3、B4を形成することで向上する。しか
し、遮光膜として膜厚が増えるので、画素スイッチング
用TFT30やデータ線6aなどの配線を積層すると、
配向膜16の表面に段差が生じ、表示品位の低下につな
がる。
にWSi膜B3、B4を形成することで向上する。しか
し、遮光膜として膜厚が増えるので、画素スイッチング
用TFT30やデータ線6aなどの配線を積層すると、
配向膜16の表面に段差が生じ、表示品位の低下につな
がる。
【0125】そこで、Ti膜M3の膜厚を30nm〜5
0nmにし、下側すなわちTFTアレイ基板10側のW
Si膜B4を10nm〜20nm、上側のWSi膜B3
を30nm〜100nmにすることが好ましい。下側の
WSi膜B4を10nm〜20nmとしたので、膜厚2
00nmのWSi膜を単独の遮光膜としたものと比較し
ても光吸収性があり、遮光性が向上する。また、上側の
WSi膜B3は厚いほど遮光性が向上するが、50nm
〜100nmの膜厚でも遮光性を確保することができ
る。また、このような第1遮光膜113によれば、40
0nm程度以下の波長領域を持つ光を確実に遮光できる
ので、青の波長成分による液晶の劣化を低減することが
できる。
0nmにし、下側すなわちTFTアレイ基板10側のW
Si膜B4を10nm〜20nm、上側のWSi膜B3
を30nm〜100nmにすることが好ましい。下側の
WSi膜B4を10nm〜20nmとしたので、膜厚2
00nmのWSi膜を単独の遮光膜としたものと比較し
ても光吸収性があり、遮光性が向上する。また、上側の
WSi膜B3は厚いほど遮光性が向上するが、50nm
〜100nmの膜厚でも遮光性を確保することができ
る。また、このような第1遮光膜113によれば、40
0nm程度以下の波長領域を持つ光を確実に遮光できる
ので、青の波長成分による液晶の劣化を低減することが
できる。
【0126】また、本実施形態の液晶装置は、第1遮光
膜113が備えられているので、第1遮光膜113の遮
光性能が不十分であることによる光リーク電流がより一
層発生しにくく、より強力な光源を有する電子機器など
に好適に使用できる液晶装置とすることができる。
膜113が備えられているので、第1遮光膜113の遮
光性能が不十分であることによる光リーク電流がより一
層発生しにくく、より強力な光源を有する電子機器など
に好適に使用できる液晶装置とすることができる。
【0127】[第4の実施の形態]以下、本発明の第4
の実施の形態を図6を参照して説明する。
の実施の形態を図6を参照して説明する。
【0128】本実施形態が上述した第3の実施の形態と
異なるところは、図5に示す液晶装置に備えられている
第1遮光膜113のメタル層M3が、図6に示すよう
に、3層構造とされているところである。
異なるところは、図5に示す液晶装置に備えられている
第1遮光膜113のメタル層M3が、図6に示すよう
に、3層構造とされているところである。
【0129】上記のように本実施形態が第3の実施の形
態と異なるところは、第1遮光膜のみであるので、図6
には、TFTアレイ基板と第1遮光膜のみを図示し、図
5に示す第3の実施の形態と同様に、第1の実施の形態
と同様である他の部分については省略する。
態と異なるところは、第1遮光膜のみであるので、図6
には、TFTアレイ基板と第1遮光膜のみを図示し、図
5に示す第3の実施の形態と同様に、第1の実施の形態
と同様である他の部分については省略する。
【0130】図6において、符号10は、TFTアレイ
基板10を示している。このTFTアレイ基板10の上
には、バリア層B4、メタル層M6、メタル層M5、メ
タル層M4、バリア層B3が下から順に設けられた第1
遮光層115が設けられている。
基板10を示している。このTFTアレイ基板10の上
には、バリア層B4、メタル層M6、メタル層M5、メ
タル層M4、バリア層B3が下から順に設けられた第1
遮光層115が設けられている。
【0131】メタル層M5、M6は第1実施形態のメタ
ル層と同じ光反射性のある金属単体または金属化合物で
なる。メタル層M5を挟むメタル層M4、M6は光吸収
性のTiNなどの金属化合物でなる。
ル層と同じ光反射性のある金属単体または金属化合物で
なる。メタル層M5を挟むメタル層M4、M6は光吸収
性のTiNなどの金属化合物でなる。
【0132】この第1遮光膜115のメタル層M4、M
5、M6の膜厚の合計は、上述した第1の実施の形態に
示した第1遮光膜111のメタル層M1と同様の膜厚で
形成されることが好ましい。
5、M6の膜厚の合計は、上述した第1の実施の形態に
示した第1遮光膜111のメタル層M1と同様の膜厚で
形成されることが好ましい。
【0133】また、この第1遮光膜115のバリア層B
3、B4は、上述した第3の実施の形態に示した第1遮
光膜113のバリア層B3、B4と同様の材料および膜
厚で形成させても良い。
3、B4は、上述した第3の実施の形態に示した第1遮
光膜113のバリア層B3、B4と同様の材料および膜
厚で形成させても良い。
【0134】さらに、バリア層B3、B4を形成する材
料として、WSi、MoSi、TiSi、CoSiのい
ずれかを使用し、3層からなるメタル層M4、M5、M
6のうちメタル層M4、M6を形成する材料として、T
i、Mo、Wのいずれかを使用し、メタル層の中央に位
置するメタル層M5を形成する材料として、中央に位置
するメタル層M5に使用した材料の窒素化合物、及びシ
リコン化合物を使用することがより好ましい。これによ
り膜の形成において、メタル層M4、M6がクラック等
といった、機械的な反応による収縮や伸長による破損を
防止できる。メタル層M5は、例えば、Wでも同様の効
果が得られる。
料として、WSi、MoSi、TiSi、CoSiのい
ずれかを使用し、3層からなるメタル層M4、M5、M
6のうちメタル層M4、M6を形成する材料として、T
i、Mo、Wのいずれかを使用し、メタル層の中央に位
置するメタル層M5を形成する材料として、中央に位置
するメタル層M5に使用した材料の窒素化合物、及びシ
リコン化合物を使用することがより好ましい。これによ
り膜の形成において、メタル層M4、M6がクラック等
といった、機械的な反応による収縮や伸長による破損を
防止できる。メタル層M5は、例えば、Wでも同様の効
果が得られる。
【0135】このような液晶装置を製造するには、ま
ず、石英基板、ハードガラス等からなるTFTアレイ基
板10を用意し、その全面に、スパッタ、CVD法によ
り、バリア層B4、光反射性のメタル層M6、光反射性
のメタル層M5、光吸収性のメタル層M4、バリア層B
3を下から順に形成する。その後、第1の実施の形態と
同様の方法などにより、TFTアレイ基板10が形成さ
れる。さらに、第1の実施の形態と同様の方法などによ
り、対向基板20が形成され、TFTアレイ基板10と
貼り合わされて、液晶装置とされる。
ず、石英基板、ハードガラス等からなるTFTアレイ基
板10を用意し、その全面に、スパッタ、CVD法によ
り、バリア層B4、光反射性のメタル層M6、光反射性
のメタル層M5、光吸収性のメタル層M4、バリア層B
3を下から順に形成する。その後、第1の実施の形態と
同様の方法などにより、TFTアレイ基板10が形成さ
れる。さらに、第1の実施の形態と同様の方法などによ
り、対向基板20が形成され、TFTアレイ基板10と
貼り合わされて、液晶装置とされる。
【0136】この液晶装置に備えられている第1遮光膜
113においては、メタル層M4、M5、M6が2層の
バリア層B3、B4の間に挟まれた状態となっているの
で、第1遮光膜113を形成した後に高温処理を行った
場合、第3の実施の形態と同様にして、第1遮光膜11
3の遮光性能を確保することができる。したがって、優
れた遮光性能を有する第1遮光膜115となる。
113においては、メタル層M4、M5、M6が2層の
バリア層B3、B4の間に挟まれた状態となっているの
で、第1遮光膜113を形成した後に高温処理を行った
場合、第3の実施の形態と同様にして、第1遮光膜11
3の遮光性能を確保することができる。したがって、優
れた遮光性能を有する第1遮光膜115となる。
【0137】さらに、メタル層は、画素スイッチング用
TFT側を光吸収性のメタル層M4で形成しているの
で、メタル層M4に入射した光は吸収され画素スイッチ
ング用TFTに反射させることはない。また、メタル層
は、TFTアレイ基板10側を光反射性のメタル層M6
で形成しているので、TFTアレイ基板10側から入射
される光を反射することができる。このように、TFT
の光リーク量をより抑える第1遮光膜115とすること
ができる。
TFT側を光吸収性のメタル層M4で形成しているの
で、メタル層M4に入射した光は吸収され画素スイッチ
ング用TFTに反射させることはない。また、メタル層
は、TFTアレイ基板10側を光反射性のメタル層M6
で形成しているので、TFTアレイ基板10側から入射
される光を反射することができる。このように、TFT
の光リーク量をより抑える第1遮光膜115とすること
ができる。
【0138】また、バリア層B3、B4およびメタル層
M4、M5、M6の関係が安定するので、第1遮光膜1
15に、製造プロセス中の加熱冷却によるクラックが発
生しにくく、歩留まりの向上をはかることができる。
M4、M5、M6の関係が安定するので、第1遮光膜1
15に、製造プロセス中の加熱冷却によるクラックが発
生しにくく、歩留まりの向上をはかることができる。
【0139】さらに、バリア層B3、B4を形成する材
料として、WSi、MoSi、TiSi、CoSiのい
ずれかを使用し、3層からなるメタル層M4、M5、M
6のうち中央に位置するメタル層M5を形成する材料と
して、Ti、Mo、Wのいずれかを使用し、バリア層B
3、B4側に位置するメタル層M6、M4を形成する材
料として、中央に位置するメタル層M5に使用した材料
の窒素化合物を使用した場合には、各層の物性の違いに
よるストレスがより一層少ないものとなり、各層の関係
がより一層安定するので、メタル層を3層構造とするこ
とによる効果をより一層高めることができる。
料として、WSi、MoSi、TiSi、CoSiのい
ずれかを使用し、3層からなるメタル層M4、M5、M
6のうち中央に位置するメタル層M5を形成する材料と
して、Ti、Mo、Wのいずれかを使用し、バリア層B
3、B4側に位置するメタル層M6、M4を形成する材
料として、中央に位置するメタル層M5に使用した材料
の窒素化合物を使用した場合には、各層の物性の違いに
よるストレスがより一層少ないものとなり、各層の関係
がより一層安定するので、メタル層を3層構造とするこ
とによる効果をより一層高めることができる。
【0140】また、本実施形態の液晶装置は、第1遮光
膜115が備えられているので、第1遮光膜115の遮
光性能が不十分であることによる光リーク電流がより一
層発生しにくく、より強力な光源を有する電子機器など
に好適に使用できる液晶装置とすることができる。
膜115が備えられているので、第1遮光膜115の遮
光性能が不十分であることによる光リーク電流がより一
層発生しにくく、より強力な光源を有する電子機器など
に好適に使用できる液晶装置とすることができる。
【0141】なお、メタル層M6を形成しなくてもよ
い。また、2層のメタル層でなる遮光膜を画素スイッチ
ング用TFT上に形成する場合は、TFT側のメタル層
を光吸収性のメタル層に形成するとよい。
い。また、2層のメタル層でなる遮光膜を画素スイッチ
ング用TFT上に形成する場合は、TFT側のメタル層
を光吸収性のメタル層に形成するとよい。
【0142】[第5の実施の形態]以下、本発明の第5
の実施の形態を図7を参照して説明する。
の実施の形態を図7を参照して説明する。
【0143】本実施形態が上述した第3の実施の形態と
異なるところは、図5に示す液晶装置に備えられている
第1遮光膜113に代えて、図7に示すように、メタル
層M3のTFTアレイ基板10側と反対側(図7におい
て上側)に設けられたバリア層B5が、メタル層M3の
TFTアレイ基板10側(図7において下側)に設けら
れたバリア層B4の側面とメタル層M3の側面とを覆っ
て、TFTアレイ基板10上に延出して形成されている
第1遮光膜114が備えられているところである。
異なるところは、図5に示す液晶装置に備えられている
第1遮光膜113に代えて、図7に示すように、メタル
層M3のTFTアレイ基板10側と反対側(図7におい
て上側)に設けられたバリア層B5が、メタル層M3の
TFTアレイ基板10側(図7において下側)に設けら
れたバリア層B4の側面とメタル層M3の側面とを覆っ
て、TFTアレイ基板10上に延出して形成されている
第1遮光膜114が備えられているところである。
【0144】上記のように本実施形態が第3の実施の形
態と異なるところは、第1遮光膜のみであるので、図7
には、TFTアレイ基板と第1遮光膜のみを図示し、図
5に示す第3の実施の形態と同様に、第1の実施の形態
と同様である他の部分については省略する。
態と異なるところは、第1遮光膜のみであるので、図7
には、TFTアレイ基板と第1遮光膜のみを図示し、図
5に示す第3の実施の形態と同様に、第1の実施の形態
と同様である他の部分については省略する。
【0145】図7において、符号10は、TFTアレイ
基板10を示している。このTFTアレイ基板10の上
には、バリア層B4と、バリア層B4の上に設けられた
メタル層M3と、メタル層M3上とバリア層B4側面と
メタル層M3側面とを覆ってTFTアレイ基板10上に
延出して形成されているバリア層B5とからなる第1遮
光層114が設けられている。
基板10を示している。このTFTアレイ基板10の上
には、バリア層B4と、バリア層B4の上に設けられた
メタル層M3と、メタル層M3上とバリア層B4側面と
メタル層M3側面とを覆ってTFTアレイ基板10上に
延出して形成されているバリア層B5とからなる第1遮
光層114が設けられている。
【0146】この第1遮光膜114のバリア層B4、B
5およびメタル層M3は、上述した第3の実施の形態に
示した第1遮光膜113のバリア層B3、B4およびメ
タル層M3と同様の材料および膜厚で形成させても良
い。
5およびメタル層M3は、上述した第3の実施の形態に
示した第1遮光膜113のバリア層B3、B4およびメ
タル層M3と同様の材料および膜厚で形成させても良
い。
【0147】このような液晶装置を製造するには、ま
ず、石英基板、ハードガラス等からなるTFTアレイ基
板10を用意し、その全面に、スパッタにより、バリア
層B4、メタル層M3を下から順に形成する。ついで、
フォトリソグラフィにより、第1遮光膜114のパター
ンに対応するレジストマスクを形成して、該レジストマ
スクを介してメタル層M3およびバリア層B4をエッチ
ングする。そして、このようにして形成されたメタル層
M3およびバリア層B4からなる膜を覆うように、スパ
ッタすることにより、メタル層M3上とメタル層M3側
面とバリア層B4側面とを覆い、TFTアレイ基板10
上に延出するバリア層B5を形成する。続いて、バリア
層B5のTFTアレイ基板10上に延出する部分のうち
余分な部分をフォトリソグラフィによりエッチングする
ことにより、図7に示した第1遮光膜114が形成され
る。その後、第1の実施の形態と同様の方法などによ
り、TFTアレイ基板10が形成される。さらに、第1
の実施の形態と同様の方法などにより、対向基板20が
形成され、TFTアレイ基板10と貼り合わされて、液
晶装置とされる。
ず、石英基板、ハードガラス等からなるTFTアレイ基
板10を用意し、その全面に、スパッタにより、バリア
層B4、メタル層M3を下から順に形成する。ついで、
フォトリソグラフィにより、第1遮光膜114のパター
ンに対応するレジストマスクを形成して、該レジストマ
スクを介してメタル層M3およびバリア層B4をエッチ
ングする。そして、このようにして形成されたメタル層
M3およびバリア層B4からなる膜を覆うように、スパ
ッタすることにより、メタル層M3上とメタル層M3側
面とバリア層B4側面とを覆い、TFTアレイ基板10
上に延出するバリア層B5を形成する。続いて、バリア
層B5のTFTアレイ基板10上に延出する部分のうち
余分な部分をフォトリソグラフィによりエッチングする
ことにより、図7に示した第1遮光膜114が形成され
る。その後、第1の実施の形態と同様の方法などによ
り、TFTアレイ基板10が形成される。さらに、第1
の実施の形態と同様の方法などにより、対向基板20が
形成され、TFTアレイ基板10と貼り合わされて、液
晶装置とされる。
【0148】この液晶装置に備えられている第1遮光膜
114においては、メタル層M3が2層のバリア層B
4、B5の間に挟まれた状態となっているので、第1遮
光膜114を形成した後に高温処理を行った場合、第3
の実施の形態と同様にして、第1遮光膜114の遮光性
能を確保することができる。
114においては、メタル層M3が2層のバリア層B
4、B5の間に挟まれた状態となっているので、第1遮
光膜114を形成した後に高温処理を行った場合、第3
の実施の形態と同様にして、第1遮光膜114の遮光性
能を確保することができる。
【0149】さらに、バリア層B5が、メタル層M3上
とバリア層B4側面とメタル層M3側面とを覆ってTF
Tアレイ基板10上に延出して形成されているので、第
1遮光膜114を形成した後に高温処理を行った場合、
メタル層M3の側面が酸素化合物になるのを、バリア層
B5が抑制するので、メタル層M3を形成している材料
が酸素化合物になることに起因する遮光性能の低下を一
層効果的に防止することができる。したがって、優れた
遮光性能を有する第1遮光膜114となる。
とバリア層B4側面とメタル層M3側面とを覆ってTF
Tアレイ基板10上に延出して形成されているので、第
1遮光膜114を形成した後に高温処理を行った場合、
メタル層M3の側面が酸素化合物になるのを、バリア層
B5が抑制するので、メタル層M3を形成している材料
が酸素化合物になることに起因する遮光性能の低下を一
層効果的に防止することができる。したがって、優れた
遮光性能を有する第1遮光膜114となる。
【0150】また、本実施形態の液晶装置は、第1遮光
膜114が備えられているので、第1遮光膜114の遮
光性能が不十分であることによる光リーク電流がより一
層発生しにくく、より強力な光源を有する電子機器など
に好適に使用できる液晶装置とすることができる。
膜114が備えられているので、第1遮光膜114の遮
光性能が不十分であることによる光リーク電流がより一
層発生しにくく、より強力な光源を有する電子機器など
に好適に使用できる液晶装置とすることができる。
【0151】なお、本発明の遮光膜は、第5の実施の形
態に示したように、バリア層B5とTFTアレイ基板1
0との間に、メタル層M3とバリア層B4とが設けられ
たものとすることができるが、図7に示すメタル層M3
とバリア層B4との2層に代えて、例えば、第1〜第4
の実施の形態に示した第1遮光膜111、112、11
3、114が設けられたものとしてもよい。
態に示したように、バリア層B5とTFTアレイ基板1
0との間に、メタル層M3とバリア層B4とが設けられ
たものとすることができるが、図7に示すメタル層M3
とバリア層B4との2層に代えて、例えば、第1〜第4
の実施の形態に示した第1遮光膜111、112、11
3、114が設けられたものとしてもよい。
【0152】この場合、第1遮光膜111、112、1
13、114上と側面とがバリア層B5によって覆われ
たものとなり、メタル層を形成している材料が酸素化合
物になることに起因する遮光性能の低下をより一層効果
的に防止することができ、より優れた遮光性能を有する
第1遮光膜とすることができる。
13、114上と側面とがバリア層B5によって覆われ
たものとなり、メタル層を形成している材料が酸素化合
物になることに起因する遮光性能の低下をより一層効果
的に防止することができ、より優れた遮光性能を有する
第1遮光膜とすることができる。
【0153】また、本発明の遮光膜は、上述した例に示
したように、液晶装置の第1遮光膜として好ましく使用
することができるが、第2遮光膜として使用することも
可能である。
したように、液晶装置の第1遮光膜として好ましく使用
することができるが、第2遮光膜として使用することも
可能である。
【0154】また、第1〜第5実施形態で示される遮光
層は、画素スイッチング用TFT上、例えば、画素スイ
ッチング用TFTとデータ線との間の層に形成してもよ
い。
層は、画素スイッチング用TFT上、例えば、画素スイ
ッチング用TFTとデータ線との間の層に形成してもよ
い。
【0155】また、固定電位に接続された遮光層は、バ
リア層とメタル層のうちどちらの層に接続されてもよ
い。
リア層とメタル層のうちどちらの層に接続されてもよ
い。
【0156】(電子機器)上記の実施形態の液晶装置を
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10を参照して説明する。図10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、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9
23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92
4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10
0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。
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10を参照して説明する。図10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、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9
23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92
4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10
0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。
【0157】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92
1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、92
5G、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。
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92
1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、92
5G、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。
【0158】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からプリズムユニット910の側に出射され
る。
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からプリズムユニット910の側に出射され
る。
【0159】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、94
5、946までの距離がほぼ等しくなるように設定され
ている。
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、94
5、946までの距離がほぼ等しくなるように設定され
ている。
【0160】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。
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。
【0161】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925
R、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。
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925
R、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。
【0162】導光系927は、青色光束Bの出射部94
6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、9
62B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。
6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、9
62B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。
【0163】各ライトバルブ925R、925G、92
5B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。
5B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。
【0164】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
ッチング用のTFTのチャネルに対する遮光を十分に行
うことができる。したがって、強力な光源を使用する場
合にも、光リーク電流が発生しにくい電子機器とするこ
とができる。
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
ッチング用のTFTのチャネルに対する遮光を十分に行
うことができる。したがって、強力な光源を使用する場
合にも、光リーク電流が発生しにくい電子機器とするこ
とができる。
【0165】また、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、962
G、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。
投射光学系に用いても、各液晶装置962R、962
G、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。
【0166】さらに、本実施形態では、戻り光によるT
FT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9
61R、961G、961Bを貼り付けなくてもよい。
そこで、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
はプリズムユニット910に貼り付け、他方の偏光手段
960R、960G、960Bは集光レンズ953、9
45、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。
FT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9
61R、961G、961Bを貼り付けなくてもよい。
そこで、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
はプリズムユニット910に貼り付け、他方の偏光手段
960R、960G、960Bは集光レンズ953、9
45、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。
【0167】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。
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。
【0168】
【実施例】以下、本発明を実施例を示して詳しく説明す
る。
る。
【0169】[試験例1:バリア層の膜厚と透過率の関
係]図11に試験例を示す。
係]図11に試験例を示す。
【0170】この試験例は、絶縁基板上に、WSiの下
層バリア層、Tiでなるメタル層、WSiの上方バリア
層でなる遮光膜を形成し、遮光膜に絶縁層を積層したも
のである。そして、上方バリア層の膜厚を25nm、メ
タル層の膜厚を50nmとし、下層バリア層の厚さを0
〜40nmの範囲で変化させて試験を行った。なお、絶
縁層を積層して1020℃のアニール処理を施した後に
透過率(Y値:550nm)を測定し、下層バリア層の
厚さと透過率(Y値:550nm)の関係を調べたもの
である。
層バリア層、Tiでなるメタル層、WSiの上方バリア
層でなる遮光膜を形成し、遮光膜に絶縁層を積層したも
のである。そして、上方バリア層の膜厚を25nm、メ
タル層の膜厚を50nmとし、下層バリア層の厚さを0
〜40nmの範囲で変化させて試験を行った。なお、絶
縁層を積層して1020℃のアニール処理を施した後に
透過率(Y値:550nm)を測定し、下層バリア層の
厚さと透過率(Y値:550nm)の関係を調べたもの
である。
【0171】下層バリア層が0nmでは、メタル層は絶
縁基板との酸化現象により、メタル層に酸化膜が形成さ
れ、透過率は1.6%であった。
縁基板との酸化現象により、メタル層に酸化膜が形成さ
れ、透過率は1.6%であった。
【0172】下層バリア層の膜厚を5nmにすると透過
率は1.0%で、25nmで0.6%であり、遮光性能
が優れていることが確認できた。また、この遮光膜は下
層バリア層の膜厚を3nmとすると全体で78nmの厚
みであり、下層バリア層の膜厚が40nmであっても全
体で115nmであるから、WSiの遮光膜よりはるか
に薄くできる。よって、TFTアレイ基板の配向膜の段
差は少なく液晶の配向不良を低減できることも確認でき
た。
率は1.0%で、25nmで0.6%であり、遮光性能
が優れていることが確認できた。また、この遮光膜は下
層バリア層の膜厚を3nmとすると全体で78nmの厚
みであり、下層バリア層の膜厚が40nmであっても全
体で115nmであるから、WSiの遮光膜よりはるか
に薄くできる。よって、TFTアレイ基板の配向膜の段
差は少なく液晶の配向不良を低減できることも確認でき
た。
【0173】[試験例2:第1の実施の形態の構成にお
けるメタル層の膜厚と透過率の関係]図12に試験例を
示す。
けるメタル層の膜厚と透過率の関係]図12に試験例を
示す。
【0174】この試験例は、絶縁基板上に、Tiのメタ
ル層、WSiのバリア層でなる遮光膜を形成し、遮光膜
に絶縁層を積層したものである。そして、遮光膜の厚さ
を200nmになるように、メタル層の膜厚を50〜1
50nmの範囲で変化させて試験を行った。なお、絶縁
層を積層して680℃のアニール処理を施した後に透過
率(Y値:550nm)を測定し、メタル層厚さと透過
率(Y値:550nm)の関係を調べたものである。ま
た、透過率の測定は面内5点ずつ行い、その平均値も求
めた。
ル層、WSiのバリア層でなる遮光膜を形成し、遮光膜
に絶縁層を積層したものである。そして、遮光膜の厚さ
を200nmになるように、メタル層の膜厚を50〜1
50nmの範囲で変化させて試験を行った。なお、絶縁
層を積層して680℃のアニール処理を施した後に透過
率(Y値:550nm)を測定し、メタル層厚さと透過
率(Y値:550nm)の関係を調べたものである。ま
た、透過率の測定は面内5点ずつ行い、その平均値も求
めた。
【0175】メタル層の高温処理がかけられる絶縁膜側
の面のみにバリア層を形成しても、メタル層の膜厚が5
0nmで0.005%前後という優れた遮光性を示し
た。そして、メタル層が100nm以上になると、透過
率は0に近い値を示した。
の面のみにバリア層を形成しても、メタル層の膜厚が5
0nmで0.005%前後という優れた遮光性を示し
た。そして、メタル層が100nm以上になると、透過
率は0に近い値を示した。
【0176】[試験例3:第2の実施の形態の構成にお
けるメタル層の膜厚と透過率の関係]図13に試験例を
示す。
けるメタル層の膜厚と透過率の関係]図13に試験例を
示す。
【0177】この試験例は、絶縁基板上に、 WSiの
バリア層、Tiのメタル層でなる遮光膜を形成し、遮光
膜に絶縁層を積層したものである。そして、遮光膜の厚
さを200nmになるように、メタル層の膜厚を50〜
150nmの範囲で変化させて試験を行った。なお、絶
縁層を積層して680℃のアニール処理を施した後に透
過率(Y値:550nm)を測定し、メタル層厚さと透
過率(Y値:550nm)の関係を調べたものである。
また、透過率の測定は面内5点ずつ行い、その平均値も
求めた。
バリア層、Tiのメタル層でなる遮光膜を形成し、遮光
膜に絶縁層を積層したものである。そして、遮光膜の厚
さを200nmになるように、メタル層の膜厚を50〜
150nmの範囲で変化させて試験を行った。なお、絶
縁層を積層して680℃のアニール処理を施した後に透
過率(Y値:550nm)を測定し、メタル層厚さと透
過率(Y値:550nm)の関係を調べたものである。
また、透過率の測定は面内5点ずつ行い、その平均値も
求めた。
【0178】メタル層の絶縁基板側の面のみにバリア層
を形成しても、メタル層の膜厚が50nmで0.015
%前後であり、200nmのWSiの遮光膜と比較して
優れた遮光性を示した。そして、メタル層が150nm
になると、透過率は0に近い値を示した。
を形成しても、メタル層の膜厚が50nmで0.015
%前後であり、200nmのWSiの遮光膜と比較して
優れた遮光性を示した。そして、メタル層が150nm
になると、透過率は0に近い値を示した。
【0179】[試験例4:第3の実施の形態の構成にお
けるメタル層の膜厚と透過率の関係]図14に試験例を
示す。
けるメタル層の膜厚と透過率の関係]図14に試験例を
示す。
【0180】この試験例は、絶縁基板上に、WSiの下
層バリア層、Tiでなるメタル層、WSiの上方バリア
層でなる遮光膜を形成し、遮光膜に絶縁層を積層したも
のである。そして、上方バリア層と下層バリア層の膜厚
を50nmとし、メタル層の厚さを10〜100nmの
範囲で変化させて試験を行った。なお、絶縁層を積層し
て680℃のアニール処理を施した後に透過率(Y値:
550nm)を測定し、下層バリア層の厚さと透過率
(Y値:550nm)の関係を調べたものである。ま
た、透過率の測定は面内5点ずつ行い、その平均値も求
めた。
層バリア層、Tiでなるメタル層、WSiの上方バリア
層でなる遮光膜を形成し、遮光膜に絶縁層を積層したも
のである。そして、上方バリア層と下層バリア層の膜厚
を50nmとし、メタル層の厚さを10〜100nmの
範囲で変化させて試験を行った。なお、絶縁層を積層し
て680℃のアニール処理を施した後に透過率(Y値:
550nm)を測定し、下層バリア層の厚さと透過率
(Y値:550nm)の関係を調べたものである。ま
た、透過率の測定は面内5点ずつ行い、その平均値も求
めた。
【0181】メタル層の膜厚が10nmで透過率は0.
020%前後であり、50nm以上で透過率は0に近い
値を示すという、優れた遮光性能を示した。
020%前後であり、50nm以上で透過率は0に近い
値を示すという、優れた遮光性能を示した。
【0182】以上述べた各試験例で、Wsiでなる遮光
膜より優れた遮光性能を持つ遮光膜であるという結果が
得られた。また、遮光膜の厚みも薄くできることから
も、絶縁膜に対する遮光膜の反りが少ないことも得られ
た。
膜より優れた遮光性能を持つ遮光膜であるという結果が
得られた。また、遮光膜の厚みも薄くできることから
も、絶縁膜に対する遮光膜の反りが少ないことも得られ
た。
【0183】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
遮光膜は、遮光膜を形成した後に高温処理が行われて
も、酸素元素を含むSiO2等の絶縁膜と面する遮光膜
の無酸素系の高融点の金属または金属化合物でなるバリ
ア層により、遮光膜のメタル層の酸化現象の発生を抑制
し、その結果、遮光膜の遮光性能を確保できる。
遮光膜は、遮光膜を形成した後に高温処理が行われて
も、酸素元素を含むSiO2等の絶縁膜と面する遮光膜
の無酸素系の高融点の金属または金属化合物でなるバリ
ア層により、遮光膜のメタル層の酸化現象の発生を抑制
し、その結果、遮光膜の遮光性能を確保できる。
【0184】特に、本発明の電気光学装置用基板および
電気光学装置に上記の遮光膜を備えることにより、画素
スイッチング素子の光リーク電流の発生を抑制すること
ができ、かつ遮光膜による段差を少なくできるので、表
示品質の高い電気光学装置用基板および電気光学装置を
提供することができる。
電気光学装置に上記の遮光膜を備えることにより、画素
スイッチング素子の光リーク電流の発生を抑制すること
ができ、かつ遮光膜による段差を少なくできるので、表
示品質の高い電気光学装置用基板および電気光学装置を
提供することができる。
【図1】 液晶装置の一実施形態における画像形成領域
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、配線等の等価回路図である。
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、配線等の等価回路図である。
【図2】 液晶装置の一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。
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。
【図3】 図2のA−A’断面図である。
【図4】 本発明の遮光膜の他の例を説明するための図
である。
である。
【図5】 本発明の遮光膜の他の例を説明するための図
である。
である。
【図6】 本発明の遮光膜の他の例を説明するための図
である。
である。
【図7】 本発明の遮光膜の他の例を説明するための図
である。
である。
【図8】 液晶装置の一実施形態における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。
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。
【図9】 図8のH−H’断面図である。
【図10】 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。
射型表示装置の構成図である。
【図11】 バリア層の膜厚と透過率との関係を示した
グラフである。
グラフである。
【図12】 メタル層の膜厚と透過率との関係を示した
グラフである。
グラフである。
【図13】 メタル層の膜厚と透過率との関係を示した
グラフである。
グラフである。
【図14】 メタル層の膜厚と透過率との関係を示した
グラフである。
グラフである。
【図15】 従来の液晶装置の画素部内の断面構造を示
した図である。
した図である。
1a…半導体層 1a’…チャネル領域 1b…低濃度ソース領域(ソース側LDD領域) 1c…低濃度ドレイン領域(ドレイン側LDD領域) 1d…高濃度ソース領域 1e…高濃度ドレイン領域 10…TFTアレイ基板 11a、111、112、113、114、115…第
1遮光膜 12…第1層間絶縁膜 M1、M2、M3、M5、M6…メタル層 B1、B2、B3、B4…バリア層
1遮光膜 12…第1層間絶縁膜 M1、M2、M3、M5、M6…メタル層 B1、B2、B3、B4…バリア層
フロントページの続き Fターム(参考) 2H042 BA12 BA15 BA20 2H091 FA08X FA08Z FA10X FA14 FA21X FA23Z FA26X FA35Y FA37X FD06 GA01 GA06 GA13 LA03 MA07 2H092 GA29 JA24 JB51 JB61 KA10 KB25 MA05 MA13 MA17 MA29 NA25 PA01 PA02 RA05 5F110 AA18 AA21 BB02 CC02 DD02 DD03 DD12 DD13 DD14 EE27 GG02 GG12 GG13 HJ13 HK03 HK05 HL07 HM14 HM15 NN42 NN44 NN45 NN46 NN54 NN55 NN72 NN73 QQ11
Claims (31)
- 【請求項1】 電気光学物質を挟持した一対の基板と、
一方の基板上に設けられたスイッチング素子と、前記ス
イッチング素子に対向する位置に設けられた遮光膜とを
有する電気光学装置において、 前記遮光膜は、高融点の金属単体または金属化合物であ
るメタル層と、 前記メタル層の少なくとも一方の面に積層された無酸素
系の高融点の金属または金属化合物でなるバリア層を備
えることを特徴とする電気光学装置。 - 【請求項2】 前記遮光膜は、前記一方の基板と前記ス
イッチング素子間に配置され、前記スイッチング素子側
に前記遮光層の前記バリア層が面していることを特徴と
する請求項1に記載の電気光学装置。 - 【請求項3】 前記遮光膜は、前記電気光学物質側の前
記スイッチング素子上に配置されていることを特徴とす
る請求項1または請求項2に記載の電気光学装置。 - 【請求項4】 前記遮光膜のメタル層は、遮光性のメタ
ル層と光吸収性のメタル層で構成され、前記光吸収性の
メタル層は前記スイッチング素子側に面していることを
特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の
電気光学装置。 - 【請求項5】 前記メタル層は前記バリア層で挟まれて
いることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれ
かに記載の電気光学装置。 - 【請求項6】 他方の基板に、画素の表示領域を定義
し、高融点の金属単体または金属化合物であるメタル層
と、前記メタル層の少なくとも一方の面に積層された無
酸素系の高融点の金属または金属化合物でなるバリア層
するに形成された遮光膜を有することを特徴とする請求
項1ないし請求項5のいずれかに記載の電気光学装置。 - 【請求項7】 前記遮光膜は、固定電位に接続されるこ
とを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記
載の電気光学装置。 - 【請求項8】 前記バリア層は、窒素化合物、シリコン
化合物、タングステン化合物、タングステン、シリコン
のうちの1種からなることを特徴とする請求項1ないし
請求項7のいずれかに記載の電気光学装置。 - 【請求項9】 前記バリア層は、WSiであることを特
徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の電
気光学装置。 - 【請求項10】 前記メタル層は、Tiであることを特
徴とする請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の電
気光学装置。 - 【請求項11】 前記バリア層は、前記メタル層の上面
及び下面に形成され、上面側バリア層の膜厚は下面側バ
リア層の膜厚より厚いことを特徴とする請求項10に記
載の電気光学装置。 - 【請求項12】 前記メタル層の膜厚は30nmから5
0nmであり、前記上面側バリア層の膜厚は30nmか
ら100nmであり、下面側バリア層の膜厚は10nm
から20nmであることを特徴とする請求項11に記載
の電気光学装置。 - 【請求項13】 請求項1ないし請求項12のいずれか
に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機
器。 - 【請求項14】 絶縁性基板上に設けられた遮光膜を有
する電気光学装置用基板において、 前記遮光膜は、高融点の金属単体または金属化合物であ
るメタル層と、 前記メタル層の少なくとも一方の面に積層された無酸素
系の高融点の金属または金属化合物でなるバリア層を備
えることを特徴とする電気光学装置用基板。 - 【請求項15】 絶縁性基板上に設けられた遮光膜を有
する電気光学装置用基板の製造方法において、 前記絶縁性基板上に、高融点の金属単体または金属化合
物を成膜してメタル層を形成する工程と、 前記メタル層上に、無酸素系の高融点の金属または金属
化合物を成膜してバリア層を形成する工程と、 前記バリア層上に、絶縁材料を成膜して絶縁膜を形成す
る工程を備えることを特徴とする電気光学装置用基板の
製造方法。 - 【請求項16】 前記メタル層を形成する前に、前記絶
縁性基板上に、無酸素系の高融点の金属または金属化合
物を成膜してバリア層を形成する工程を有することを特
徴とする請求項15に記載の電気光学装置用基板の製造
方法。 - 【請求項17】 前記絶縁膜を形成する工程は、500
℃以上1100℃以下の熱処理をする工程を含むことを
特徴とする請求項15または請求項16に記載の電気光
学装置用基板の製造方法。 - 【請求項18】 高融点の金属単体または金属化合物で
あるメタル層と、 前記メタル層の少なくとも一方の面に積層された無酸素
系の高融点の金属または金属化合物でなるバリア層を備
えることを特徴とする遮光膜。 - 【請求項19】 前記バリア層は、窒素化合物、シリコ
ン化合物、タングステン化合物、タングステン、シリコ
ンのうちの1種からなることを特徴とする請求項18に
記載の遮光膜。 - 【請求項20】 前記バリア層の窒素化合物が、 Si
N、TiN、WN、MoN、CrNのいずれかであるこ
とを特徴とする請求項19に記載の遮光膜。 - 【請求項21】 前記バリア層のシリコン化合物が、T
iSi、WSi、MoSi、CoSi、CrSiのいず
れかであることを特徴とする請求項19に記載の遮光
膜。 - 【請求項22】 前記バリア層のタングステン化合物
が、TiW、MoWのいずれかであることを特徴とする
請求項19に記載の遮光膜。 - 【請求項23】 前記メタル層の金属単体が、Ti、
W、Mo、Co、Cr、Hf、Ruのいずれかであるこ
とを特徴とする請求項18に記載の遮光膜。 - 【請求項24】 前記メタル層の金属化合物が、Ti
N、TiW、MoWのいずれか一方であることを特徴と
する請求項18に記載の遮光膜。 - 【請求項25】 前記バリア層の膜厚が、1〜200n
mであることを特徴とする請求項18ないし請求項24
のいずれかに記載の遮光膜。 - 【請求項26】 前記メタル層の膜厚が、10〜200
nmであることを特徴とする請求項18ないし請求項2
5のいずれかに記載の遮光膜。 - 【請求項27】 前記メタル層の両面に前記バリア層が
積層されていることを特徴とする請求項18ないし請求
項26のいずれかに記載の遮光膜。 - 【請求項28】 前記メタル層は、光反射性のメタル層
と光吸収性のメタル層で構成されることを特徴とする請
求項18ないし請求項27に記載の遮光膜。 - 【請求項29】 前記光吸収性のメタル層は、窒化化合
物であることを特徴とする請求項28に記載の遮光膜。 - 【請求項30】 前記遮光性のメタル層の両面に、前記
光吸収性のメタル層を積層して構成されることを特徴と
する請求項28または請求項29に記載の遮光膜。 - 【請求項31】 高融点の金属単体または金属化合物で
あるメタル層と、前記メタル層の少なくとも一方の面に
積層された前記メタル層の酸化を保護する高融点の金属
または金属化合物でなる保護層を備えることを特徴とす
る遮光膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001183864A JP2002122857A (ja) | 2000-08-07 | 2001-06-18 | 電気光学装置、電子機器、電気光学装置用基板および電気光学装置用基板の製造方法、並びに遮光膜 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-238699 | 2000-08-07 | ||
| JP2000238699 | 2000-08-07 | ||
| JP2001183864A JP2002122857A (ja) | 2000-08-07 | 2001-06-18 | 電気光学装置、電子機器、電気光学装置用基板および電気光学装置用基板の製造方法、並びに遮光膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002122857A true JP2002122857A (ja) | 2002-04-26 |
Family
ID=26597494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001183864A Withdrawn JP2002122857A (ja) | 2000-08-07 | 2001-06-18 | 電気光学装置、電子機器、電気光学装置用基板および電気光学装置用基板の製造方法、並びに遮光膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002122857A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6912020B2 (en) | 2000-08-07 | 2005-06-28 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical apparatus, electronic device, substrate for use in an electro-optical apparatus, method of producing a substrate for use in an electro-optical apparatus, and light shielding film |
| JP2005223015A (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Nec Corp | 薄膜トランジスタ、tft基板、及び、液晶表示装置 |
| US7317497B2 (en) | 2002-10-31 | 2008-01-08 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device and electronic apparatus |
| JP2014142560A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Japan Display Inc | 表示装置 |
| JP2015162632A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | セイコーエプソン株式会社 | 光電変換装置、光電変換装置の製造方法及び電子機器 |
| US9519178B2 (en) | 2011-04-18 | 2016-12-13 | Seiko Epson Corporation | Color filter substrate, electro-optic device, and electronic apparatus |
| US9542888B2 (en) | 2012-10-19 | 2017-01-10 | Japan Display Inc. | Display apparatus |
| CN112420607A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-26 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种阵列基板制程方法及显示面板 |
-
2001
- 2001-06-18 JP JP2001183864A patent/JP2002122857A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2005223015A (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Nec Corp | 薄膜トランジスタ、tft基板、及び、液晶表示装置 |
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| US11568810B2 (en) | 2012-10-19 | 2023-01-31 | Japan Display Inc. | Display apparatus |
| US12249283B2 (en) | 2012-10-19 | 2025-03-11 | Japan Display Inc. | Display apparatus |
| US9542888B2 (en) | 2012-10-19 | 2017-01-10 | Japan Display Inc. | Display apparatus |
| US10096283B2 (en) | 2012-10-19 | 2018-10-09 | Japan Display Inc. | Display apparatus |
| US10573239B2 (en) | 2012-10-19 | 2020-02-25 | Japan Display Inc. | Display apparatus |
| US11908409B2 (en) | 2012-10-19 | 2024-02-20 | Japan Display Inc. | Display apparatus |
| US11004394B2 (en) | 2012-10-19 | 2021-05-11 | Japan Display Inc. | Display apparatus |
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| CN112420607A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-26 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种阵列基板制程方法及显示面板 |
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