CN100426113C - 采用开关元件的衬底、液晶和投射型显示装置及电子仪器 - Google Patents

Abstract

在TFT的下侧设置了遮光膜形式的液晶装置中，为了通过使用了该遮光膜以及电容线的比较简单的结构，能够进行高品质的图像显示，液晶装置具有在一对基板之间夹住的液晶层(50)，在TFT阵列基板(10)上矩阵形设置的像素电极(9a)。由高融点金属构成并且条纹形地分断的多个遮光膜(11a)形成在像素的TFT(30)、扫描线(3a)、电容线(3b)等的下侧，电容线(3b)和各遮光膜通过连通孔(13)电连接。使用遮光膜实现电容线的低电阻化。

Description

采用开关元件的衬底、液晶和投射型显示装置及电子仪器

本申请是申请号为99800323.9、申请日为1999年3月19日的原案申请的分案申请，该原案申请的国际申请号为PCT/JP99/01433，国际申请日为1999年3月19日，其最早优先权日为1998年3月19日。

技术领域

本发明涉及由薄膜晶体管(以下，为方便称为TFT)驱动的有源矩阵驱动方式的液晶装置的技术领域，特别是属于液晶投影仪等中使用的在TFT的下侧设置了遮光膜形式的液晶装置的技术领域。

背景技术

以往，这种液晶装置在液晶投影仪等中作为光阀使用的情况下，一般，从夹持液晶层的与TFT阵列基板相对配置的相对基极一侧入射投射光。这里，如果投射光入射到由TFT的a-Si(非晶型硅)膜和p-Si(多晶硅)膜构成的沟道区，则在该区域中通过光电变换效果产生光电流，使得TFT的晶体管特性恶化。因而，当相对基板上，在与各TFT分别相对的位置，一般形成由Cr(铬)等的金属材料和树脂暗条等构成的遮光膜。该遮光膜通过规定各像素的开口区(即，透过投射光的区域)，除对于TFT的p-Si层的遮光作用以外，还起到提高反差，防止色材的混色等的作用。

在这种液晶装置中，特别是采用上部栅极构造(即，在TFT阵列基板上栅极电极设置在沟道上侧的构造)的正台面型或者共面型的a-Si或者p-Si TFT的情况下，需要防止投射光的一部分通过液晶投影仪内的出射光学***作为返回光从TFT阵列基板一侧入射到TFT的沟道。同样，还需要防止投射光通过时来自TFT阵列基板表面的反射光，进而在彩色应用中把多个液晶装置组合使用的情况下从其它液晶装置出射以后穿过投射光学***的投射光的一部分作为反射光从TFT阵列基板一侧入射到TFT沟道。因此，在特开平9-127497号公报，特公平3-52611号公报，特开平3-125123号公报，特开平8-171101号公报等中，提出在由石英基板等构成的TFT阵列基板上与TFT相对的位置(即，TFT的下侧)，也形成了例如由不透明高融点金属构成的遮光膜的液晶装置。

另一方面，这种液晶装置中，为了相对于通过在栅极电极上加入扫描信号把TFT置为导通状态在像素电极供给图像信号的时间，加长在像素电极上保持电压的时间，即，即使减小占空比也能够在充分的时间内加入液晶驱动电压，一般对于像素电极添加存储电容。这种情况下，一般采用把沿着扫描线形成的电容线的一部分构成为其它存储电容电极的方式。

在液晶装置中，提高画质的一般性要求很重要，因此重要的是提高液晶装置的驱动频率。

然而，为了如上述那样对于像素电极添加存储电容，例如在使用具有把基板温度照射到900度等高温的处理的高温处理的情况下，由于把包括一方的存储电容电极的电容线用与扫描线相同的多晶硅膜形成，因此例如与数据线那样由AL等低电阻金属膜构成的布线相比较，难以实现低电阻化。因此，存在电容线的电阻和时间常数加大，由于在多条数据线下面交叉布线的电容线中与各数据线的电容耦合而使电容线的电位摆动，产生由于横向交调失真和重像等引起的图像恶化的问题。

更具体地讲，如图20所示那样，在要把灰色作为背景显示用高反差描绘了黑色部分的图像801的情况下，如果在沿着扫描线的一行像素列上提供与提供给其它像素的图像信号的电压(这里，对应于灰色的电压)部分相异的电压(这里，对应于黑色的电压)的图像信号，则在由这样的电容耦合引起的电容线的电位摆动稳定之前，进行对该像素行中的各像素的写入。因此，在实际所显示的图像802中，导致在提供了与应黑色显示部分相异电压的图像信号的像素左右的像素中的电压不足，在应进行灰色显示的行总体上成为全白的现象，即，发生横向交调失真和重像等。

这种情况下，特别是在提供与应进行黑色显示部分相异电压的图像信号的时刻越接近于各扫描线的写入终止时刻，即，在一条扫描线上从左右中的一方供给扫描信号的情况下要进行黑色显示的像素越是接近于另一方的像素或者在从两侧供给扫描信号情况下越是接近于中央的像素，由于在由电容耦合引起的电容线的电位摆动稳定之前，进行对该像素行的各像素的写入，因此越易于显著地发生横向交调失真和重像等。

而且，如果像所谓的XGA、SXGB等机种的液晶显示那样，提高驱动频率则相应地电容线的时间常数加大，因此更容易发生这样的横向交调失真和重像等。进而，在数据线上在图像信号之前分别供给预定电压电平的预充电信号使得以小负荷对于数据线写入图像信号的电压那样进行预充电的情况下，由于需要把用于预充电的水平回扫期间确保为某种程度的长度，因此在接近于各扫描线的写入终止时刻的时刻提供了部分相异电压的图像信号以后，不能够充分地确保由电容耦合引起的电容线的电位摆动达到稳定的时间。因而，也存在着在进行预充电时难以防止上述横向交调失真和重像这样的问题。

为了解决这样的横向交调失真和重像等的问题，例如在每条数据线把加入到液晶的驱动电压的极性反转的数据线反转驱动方式(LS反转驱动方式)或在每个像素进行反转的点反转驱动方式虽然有效，但是如果依据这些方式，由于强烈地发生沿着数据线或扫描线液晶的取向不良，将引起显示恶化，因此特别是在像素区高开口率化的基本要求下，这样的方式不实用。

本发明是鉴于上述问题点而产生的，课题是根据使用了存储电容和遮光膜的比较简单的结构，提供能够进行高画质的图像显示的液晶装置。

本发明的第1液晶装置为了解决上述问题，具备把液晶夹在一对基板之间，在该一对基板的一方基板上矩阵形设置的多个像素电极；分别驱动该多个像素电极的多个薄膜晶体管；分别与该多个薄膜晶体管连接并且相互交叉的多条数据线以及多条扫描线；与该多条扫描线分别并列并且沿着与上述多条数据线相交叉的方向分别延伸，对于上述多个像素电极分别提供存储电容的多条电容线；分别沿着与上述多条数据线相交叉的方向延伸，设置在从上述一方基板一侧看去覆盖上述多个薄膜晶体管的至少沟道区的位置以及至少部分地分别与上述多条电容线相对的位置上的，相对于与上述多条数据线相交叉的方向在每一个或每多个像素分别与上述多条电容线电连接的多个遮光膜；存在多个遮光膜与上述薄膜晶体管之间的第1层间绝缘膜。

如果依据本发明的第1液晶装置，则对于多个像素电极分别提供存储电容的多条电容线与多条扫描线分别并列并且沿着与多条数据线相交叉的方向(即，平行或者大致平行于各扫描线)分别延伸。与此相对，多个遮光膜沿着与多条数据线相交叉的方向(即，平行或者大致平行于各扫描线)分别延伸，在从一方基板一侧看去分别覆盖多个薄膜晶体管的至少沟道区的位置，设置在一方的基板上。从而，薄膜晶体管的沟道区对于从一方基板一侧入射的返回光等，通过多个遮光膜进行遮光，能够防止薄膜晶体管由于返回光等引起的特性恶化。

而且，多个遮光膜在至少部分地分别与多条电容线相对的位置设置在一方的基板上，对于与多条数据线相交叉的方向在每一个或者每多个像素上分别电连接多条电容线。因此，能够用多个遮光膜的电阻显著地降低电容线的电阻。例如，如果用多晶硅膜形成电容线而且用导电性的高融点金属膜形成多个遮光膜，则电容线中的沿着扫描线方向的电阻由多个遮光膜的电阻支配。即，能够实现电容线中的大幅度的低电阻化。

以上的结果，通过低电阻的电容线，对于多个像素电极分别提供存储电容，因此即使提高液晶装置的驱动频率，也能够降低上述以往例那样的数据线与电容线中由于电容耦合引起的电容线的电位摆动产生的横向交调失真和重像等，可以进行高品位的图像显示。另外，即使采用上述的预充电方式也不会发生如以往例那样的问题。

进而，多个遮光膜由沿着与数据线相交叉的方向分别延伸，对于沿着数据线的方向被分断为多个条纹形的遮光膜构成，因而，例如与配置了在各像素部分的开口区周围一体地形成的网格状的遮光膜布线相比较，在由遮光膜布线，层间绝缘膜、多晶硅膜、金属膜等构成的叠层构造中，格外地缓和起因于各种膜的物理特性差别的伴随着制造工艺中的加热冷却而发生的应力。因此，能够谋求防止发生遮光膜等中的裂纹，提高成品率。

除此以外，能够实现即使由于异物等电容线在中途断线，多个遮光膜也能够代替电容线这样的冗余构造。

在本发明第1液晶装置的一个形态中，上述多个遮光膜除去覆盖上述沟道区的位置以外，不形成在与上述扫描线相对的位置。

如果依据这样的形态，则由于实际上几乎不产生或者完全不产生各个遮光膜与各个扫描线之间的电容耦合，因此不发生由于扫描线中的电位摆动引起的遮光膜中的电位摆动，更不发生电容线中的电位摆动。

本发明第2液晶装置为解决上述问题，特征在于具有把液晶夹在一对基板之间，在该一对基板的一方基板上矩阵形配置的多个像素电极；分别驱动该多个像素电极的多个薄膜晶体管；分别与该多个薄膜晶体管连接并且相互交叉的多条数据线以及多条扫描线；与该多条扫描线分别并列沿着与上述多条数据线相交叉的方向分别延伸，对于上述多个像素电极分别提供存储电容的多条电容线；沿着与上述多条数据线相交叉的方向分别延伸，在从上述一方的基板一侧看去分别覆盖上述多个薄膜晶体管的至少沟道区的位置以及至少部分地分别与上述多条扫描线相对位置设置的，相对于与上述多条数据线相交叉的方向在每一个或者每多个像素分别电连接上述多条电容线的多个遮光膜；存在于该多个遮光膜与上述薄膜晶体管之间的第1层间绝缘膜。

如果依据本发明的第2液晶装置，则与上述本发明第1液晶装置的情况相同，对于多个像素电极分别提供存储电容的多条电容线与多条扫描线分别并列并且沿着与多条数据线相交叉的方向延伸。与此相对，多个遮光膜沿着与多条数据线相交的方向分别延伸，在从一方的基板一侧看去分别覆盖多个薄膜晶体管的至少沟道区的位置，设置在一方的基板上。而且，多个遮光膜对于与多条数据线相交叉的方向在每一个或者每多个像素上，分别电连接多个电容线。由此，可以得到与上述本发明第1液晶装置的情况相同的作用以及效果。

而且，在第2液晶装置中，遮光膜特别地在至少部分地与扫描线相对的位置设置在一方的基板上。即，该位置在遮光膜上，例如借助比构成薄膜晶体管的栅极绝缘膜厚得多的第1层间绝缘膜形成扫描线。因此，假如在制造过程中由于意外突起等的异常形成部分形成在遮光膜上的情况下，也可以极其降低由于该突起等突破第1层间绝缘膜使遮光膜与扫描线短路的可能性。特别是，在形成在这样的遮光膜上的突起等上进一步叠层形成半导体层、栅极绝缘膜以及电容线的情况下，如果考虑到该突起等借助半导体层突破极薄的栅极绝缘膜、半导体层和电容线短路的可能性提高，则本发明第2液晶装置中的在与扫描线相对的位置形成遮光膜的结构，与上述本发明的第1液晶装置相比较，在提高工程成品率更有利。

在本发明的第1液晶装置的其它形态或者第2液晶装置的一个形态中，上述电容线和上述扫描线用相同的导电性薄膜构成，作为从构成上述薄膜晶体管的连接上述像素电极的源极或者漏极区的导体层延伸而构成的第1存储电容电极和第2存储电容电极的上述电容线，通过借助上述薄膜晶体管的栅极绝缘膜和由相同的绝缘膜构成的电介质膜相对配置，提供上述存储电容。

如果依据这样的形态，电容线和扫描线例如用多晶硅膜等的相同的导电型薄膜构成，存储电容的电介质膜和薄膜晶体管的栅极绝缘膜例如用高温的热氧化膜等相同的绝缘薄膜构成，与电容线相对配置的存储电容电极由于例如从多晶硅等半导体层延伸设置，因此能够把形成在一方基板上的叠层构造简单化，进而由于能够在相同的薄膜形成工艺中同时形成电容线以及扫描线，或者同时形成电电介质膜以及栅极绝缘膜，因此在制造上非常有利。

在该形态中，也可以构成为上述多个遮光膜在上述第2存储电容电极的相反一侧借助上述第1存储电容电极和上述第1层间绝缘膜作为第3存储电容电极相对配置，再提供上述存储电容。

如果这样构成，则由于构筑成把第1存储电容电极夹在中间，在两侧提供存储电容的构造，即双存储电容构造，因此进一步增加存储电容，提高防止显示图像中的闪烁或图像暂留的功能。

在本发明第1或者第2液晶装置的其它形态中，在上述电容线和上述多个遮光膜之间存在着上述第1层间绝缘膜，上述多条电容线和上述多个遮光膜借助在上述每一个或者每多个像素上开孔的连通孔分别电连接上述第1层间绝缘膜。

如果依据该形态，则由于多条电容线和多个遮光膜借助每一个或者每多个像素开孔的连通孔连接第1层间绝缘膜，因此能够在两者之间实现可靠性高的电连接状态。

在开设该连通孔的形态中，上述连通孔也可以构成为从上述一对基板的另一方基板一侧看去在上述数据线的下方开孔。

如果这样构成，则由于连通孔在数据线的下方开孔，即，连通孔从像素部分的开口区偏离，而且设置在不形成薄膜晶体管和从该薄膜晶体管的半导体层延伸的存储电容的一方电极的第1层间绝缘膜的部分上，因此可实现像素区的有效利用。

在开设这些连通孔的各形态中，上述连通孔平行于上述一方基板的平面形状可以构成为例如是正圆形和椭圆形等的圆形。

如果这样构成，则在为了开设连通孔把湿法腐蚀工艺应用到制造过程中的情况下，能够降低在多个遮光膜和其邻接膜(即，第1层间绝缘膜等)的界面上浸入腐蚀溶液发生裂纹的可能性。即，如果平面形状开设为四角形等的连通孔，则由于在角部腐蚀溶液特别容易地浸入而且易于产生应力集中，因此在该角部易于生成裂纹。

在开设了这些连通孔的各形态中，还可以构成为上述多个遮光膜分别与上述一方的基板的平面形状包括沿着上述扫描线形成的第1区域和从该第1区域沿着上述数据线延伸的第2区域，在该第2区域开设上述连通孔。

如果这样构成，则根据接近到第2区域前端的程度开设连通孔，缓和制造过程中加入到遮光膜上的应力，能够更有效地防止裂纹，提高成品率。

在本发明第1或者第2液晶装置的其它形态中，上述电容线以及上述多个遮光膜连接在恒定电位源上。

如果依据该形态，则由于多个遮光膜连接在恒定电位源上，因此遮光膜成为恒定电位。从而，能够防止遮光膜布线的电位变动对于与遮光膜相对配置的薄膜晶体管带来不良影响。而且，由于电容线也成为恒定电位，因此作为存储电容电极可以良好地发挥作用。这种情况下，作为恒定电位源的恒定电位，例如可以与接地电位相同。

在该形态中，上述恒定电位源也可以构成为是供给到用于驱动该液晶装置的周边电路的恒定电位源。

如果这样构成，则由于恒定电位源是供给扫描线驱动电路、数据线驱动电路等周边电路的负电源、正电源等的恒定电位源，因此能够不需要设置特别的电位布线和外部电路连接端子，把遮光膜以及电容线取为恒定电位。

或者，也可以构成为在上述一对基板的另一方基板上形成相对电极，上述恒定电位源是供给到该相对电极的恒定电位源。

如果这样构成，则由于恒定电位源是供给到相对电极的负电源、正电源等的恒定电位源，因此不需要设置特别的电位布线和外部电路连接端子，能够把遮光膜和电容线取为恒定电位。

在本发明第1和第2液晶装置的其它形态中，上述多个遮光膜分别电连接到用于提供给相邻的前级或者后级的像素的存储电容的电容线上。

如果这样构成，则与多个遮光膜分别电连接到本级的电容线，即，电连接到用于向该遮光膜上连接到位于沟道区的TFT的像素电极提供存储电容的电容线的情况相比较，可以减少沿着像素部分的开口区边缘重叠在数据线上形成像素TFT、电容线以及遮光膜的区域对于其它区域的级差。这里，所谓相邻的电容线、前级或者后级的电容线指的是相对于用于形成向在该遮光膜上连接到位于沟道区的TFT的像素电极提供的存储电容的电容线，在相邻的像素电极上提供存储电容的电容线。这样如果级差减少，则能够降低对应于该级差引起的液晶的取向不良。

在本发明第1或者第2液晶装置的其它形态中，上述多个遮光膜分别电连接到本级的上述电容线上。

如果这样构成，则虽然加大了重叠在数据线上形成像素TFT、电容线以及遮光膜的区域对于其它区域的级差，然而通过连通孔能够比较容易地把电容线与遮光膜进行电连接。

在该形态中，还具有设置在上述扫描线上而且上述数据线下方的第2层间绝缘膜和上述数据线上方而且上述像素电极下方的第3层间绝缘膜，上述第1、第2以及第3层间绝缘膜中的至少一个，通过至少凹洼形地形成与上述数据线相对的部分，使得上述第3层间绝缘膜面对上述液晶的一侧平坦。

如果这样构成，则由于第1、第2以及第3层间绝缘膜中至少一个凹洼形地形成与数据线相对的部分，因此能够减少重叠在数据线上形成像素TFT、电容线以及遮光膜的区域对于其它区域的级差。这样由于第3层间绝缘膜面对液晶的一侧平坦，因此根据该平坦的程度能够减少由于第3层间绝缘膜表面的凹凸引起的液晶的取向不良。

在本发明的第1或者第2液晶装置的其它形态中，上述多个遮光膜包括Ti(钛)、Cr(铬)、W(钨)、Ta(钽)、Mo(钼)以及Pb(铅)中的至少一种。

如果依据该形态，则由于遮光膜用包括作为不透明的高融点金属的Ti、Cr、W、Ta、Mo以及Pb中的至少一种的，例如，金属单体、合金、金属硅化物等构成，因此通过在TFT阵列基板上的遮光膜形成工艺以后所进行的TFT形成工艺中的高温处理，能够既不破坏遮光膜又不被融解。

本发明在具有光源、入射从该光源出射的光实施对应于图像信息的调制的液晶光阀、投射由该液晶光阀调制的光的投射装置的投射型显示装置中，其中的上述液晶光阀具有在设置于光的入射一侧的第1基板以及设置于出射一侧的第2基板之间夹住液晶的液晶装置，设置在上述第1基板的外侧的第1偏振装置，设置在上述第2基板的外侧的第2偏振装置，该投射型显示装置的特征在于具有在上述第2基板上矩阵形地设置的多个像素电极；分别驱动该多个像素电极的多个薄膜晶体管；分别连接该多个薄膜晶体管并且相互交叉的多条数据线以及多条扫描线；与该多条扫描线分别并列沿着与上述多条数据线相交差的方向分别延伸，对于上述多个像素电极分别提供存储电容的多条电容线；沿着与上述多条数据线相交叉的方向分别延伸，设置在从上述一方基板一侧看去分别覆盖上述多个薄膜晶体管的至少沟道区的位置以及至少部分地分别与上述多条电容线相对的位置，对于与上述多条数据线相交叉的方向在每一个或者每多像素与上述多条电容线电连接的多个遮光膜；存在于该多个遮光膜与上述薄膜晶体管之间的第1层间绝缘膜。

如果依据该形态，则由于在第2基板与薄膜晶体管之间形成遮光膜，因此能够防止由返回光产生的漏电流。另外，为了能够防止返回光对液晶装置产生的影响，也可以像以往那样在液晶装置上不粘贴带防止反射膜的偏振光装置。从而，由于在液晶装置上不粘贴第2偏振光装置，能够形成间隔，因此能够防止液晶装置的温升。

本发明的第3液晶装置为了解决上述问题，特征在于具有在一对基板之间夹住液晶，在该一对基板的一方基板上矩阵形地设置的多个像素电极；分别驱动该多个像素电极的多个薄膜晶体管；分别与该多个薄膜晶体管连接并且相互交叉的多条数据线以及多条扫描线；为了对于上述多个像素电极分别提供存储电容的沿着上述多条扫描线形成的电容线；设置在从上述一方基板的一侧看去分别覆盖上述多个薄膜晶体管的至少沟道区位置，包括沿着上述扫描线延伸设置的布线部分的同时与上述电容线电连接的导电性的遮光膜；存在于该遮光膜与上述薄膜晶体管之间的第1层间绝缘膜。

如果依据本发明的液晶装置，则遮光膜设置在从上述一方基板一侧看去分别覆盖上述多个晶体管的至少沟道区的位置中一方的基板上。从而，薄膜晶体管的沟道区对于从一方基板一侧入射的返回光等，通过遮光膜进行遮光，能够防止薄膜晶体管由于返回光等引起的特性恶化。另一方面，电容线沿着多条扫描线形成，该电容线与沿着扫描线延伸设置的包括布线部分的导电性的遮光膜电连接。因而，通过导电性遮光膜的电阻显著地降低电容线的电阻。例如，如果把电容线用多晶硅膜形成而且把遮光膜用导电性的高融点金属形成，则电容线中的沿着扫描线方向的电阻由遮光膜的薄膜电阻支配。即，可以实现电容线中的大幅度低电阻化。

以上的结果，由于通过低电阻的电容线，对于多个像素电极分别提供存储电容，因此即使提高液晶装置的驱动频率，也可以降低上述那样由于数据线与电容线的电容耦合引起的电容线的电位摆动产生的横向交调失真和重像，能够进行高品位的图像显示。

除此之外，即使因异物等电容线在中途断线，但由于遮光膜代替电容线，因此可以实现冗余构造。

在本发明第3液晶装置的一个形态中，特征是上述电容线和上述扫描线用相同的导电性薄膜构成，通过把作为一方存储电容电极的上述电容线与从构成上述薄膜晶体管的连接在上述像素电极一侧的源极或者漏极区的半导体层部分延伸构成的另一方的存储电容电极，借助由与上述薄膜晶体管的栅极绝缘膜相同的绝缘薄膜构成的电介质膜相对配置，构成存储电容。

如果依据该形态，则由于电容线和扫描线例如用相同的多晶硅膜等相同的导电性薄膜构成，存储电容的电介质膜和薄膜晶体管的栅极绝缘膜例如用高温氧化膜等相同的绝缘膜构成，与电容线相对配置的存储电容电极例如从多晶硅膜等半导体层延伸设置，因此能够把形成在一方基板上的叠层构造简单化，进而由于能够在同一个形成工艺中同时形成电容线以及扫描线，或者同时形成电介质膜以及栅极绝缘膜，因此在制造方面非常有利。

在本发明第3液晶装置的其它形态中，特征是在上述电容线与上述遮光膜之间存在着上述第1层间绝缘膜，上述电容线与上述遮光膜借助上述第1层间绝缘膜上开设的连通孔连接。

如果依据该形态，则由于电容线与遮光膜借助在上述第1层间绝缘膜上开设的连通孔连接，因此可以在两者之间实现可靠性高的电连接状态。

在本发明第3液晶装置的其它形态中，特征是上述连通孔在每个像素开设。

如果依据该形态，则由于借助在每个像素上开设的连通孔电容线与遮光膜相连接，因此可以进一步促进由遮光膜产生的电容线的低电阻化，进而，能够提高两者之间的冗余构造的程度。

如果依据本发明第3液晶装置的其它形态，则特征是上述连通孔在由多个像素构成的每个像素组开设。

如果依据该形态，则由于借助在由多个像素构成的每个像素组开设的连通孔电容线与遮光膜相连接，因此能够在考虑电容线和遮光膜的薄膜电阻、驱动频率、所要求的规格等的同时，还能够适当地平衡由遮光膜产生的电容线的低电阻化以及冗余构造粉末的益处与由于开设多个连通孔引起的制造工艺的复杂化或者液晶装置的不良化等的弊端，因此在实际上非常有利。

在本发明第3液晶装置的其它形态中，特征是上述连通孔从上述一对基板的另一方基板一侧看去开设在上述数据线的下方。

如果依据该形态，则连通孔开设在数据线的下方。即，连通孔从像素开口区偏离，而且由于设置在不形成从薄膜晶体管和该薄膜晶体管的半导体层延伸设置的存储电容的一方电极的第1层间绝缘膜的部分中，因此可以谋求像素区的有效利用。

在本发明第3液晶装置的其它形态中，特征是上述电容线与上述遮光膜连接到恒定电位源。

如果依据该形态，则由于遮光膜连接到恒定电位源，因此遮光膜成为恒定电位。从而，遮光膜的电压变动不对于与遮光膜相对设置的薄膜晶体管带来不良影响。而且，由于电容线也成为恒定电位，因此作为存储电容电极可以良好地发挥作用。这种情况下，作为恒定电位源的恒定电位，例如可以与接地电位相等。

如果依据本发明第3液晶装置的其它形态，上述恒定电位源是供给到用于驱动该液晶装置的周边电路的恒定电位源。

如果依据该形态，则恒定电位源是供给到扫描线驱动电路、数据线驱动电路、抽样电路等周边电路的负电源、正电源等的恒定电位源，因此不需要设置特别的电位布线和外部电路连接端子，能够把遮光膜以及电容线取为恒定电位。

在本发明第3液晶装置的其它形态中，特征是形成与上述一对基板的另一方基板相对的电极，上述恒定电位源是供给到该相对电极的恒定电位源。

如果依据该形态，则由于恒定电位源是供给到相对电极的负电源、正电源等的恒定电位源，因此不需要设置特别的电位布线和外部电路连接端子，能够把遮光膜以及电容线取为恒定电位。

本发明第3液晶装置的其它形态的特征是上述电容线包括沿着上述多条扫描线分别形成的布线部分，上述遮光膜包括从上述一方基板一侧看去分别与该电容线的部分重叠那样的沿着上述扫描线形成的布线部分。

如果依据该形态，则通过沿着多条扫描线分别形成的电容线的布线部分与遮光膜的布线部分相互电连接，能够沿着扫描线的方向把电容线进行低电阻化的同时，还特别地能够对于沿着扫描线方向提高上述电容线的冗余构造中的冗余度。

本发明第3液晶装置的其它形态的特征是上述遮光膜网孔形地设置在从上述基板一侧看去使上述多条数据线分别与上述多条扫描线以及上述多条电容线中的至少一方相互重叠的位置。

如果依据该形态，则由于网孔形地设置形成遮光膜，因此可以促进电连接到遮光膜上的电容线的低电阻化，进而，可以提高两者之间的冗余构造的程度。

在本发明第3液晶装置的其它形态中，上述遮光膜特征在于条纹形地设置在从上述一方基板一侧看去分别与上述多条扫描线以及上述多条电容线的至少一方相互重叠的位置。

如果依据该形态，则由于条纹形地设置遮光膜，因此可以促进电连接到遮光膜上的电容线的特别是沿着扫描线方向的低电阻化，进而可以提高两者之间的冗余构造的程度。

在本发明第3液晶装置的其它形态中，特征是上述遮光膜岛状地设在从上述一方基板一侧看去与上述多条扫描线以及上述多条电容线的至少一方分别重叠的位置上的同时，沿着上述扫描线多个被排列为孤岛形的各部分借助上述电容线相互电连接。

如果依据该形态，则由于遮光膜岛状地形成，而且沿着扫描线多个被排列为岛形的各部分借助电容线相互电连接，因此可以促进电容线的低电阻化，进而，可以提高两者间的冗余构造的程度。

在本发明第3液晶装置的其它形态中，特征是上述遮光膜条纹形地沿着上述数据线设置。

如果依据该形态，则通过沿着数据线延伸设置，能够不降低高开口率形成上述遮光膜。进而，例如在沿着扫描线和电容线形成遮光膜的情况下，有时接近地形成连接像素电极与半导体层的连通孔。这时，由层间绝缘膜抑制的遮光膜的应力有可能通过设置在遮光膜附近的像素电极和半导体层的连通孔而释放，在遮光膜上产生裂纹。然而，如果沿着数据线形成遮光膜，则能够把遮光膜从像素电极和半导体层的连通孔脱离，能够尽可能缓和遮光膜应力的影响。另外，如果把沿着数据线的遮光膜与电容线连接，则还能够进行电容线的低电阻化。

在本发明第3液晶装置的其它形态中，特征是上述遮光膜连接在恒定电位源上。

如果依据该形态，则能够防止遮光膜的电位变动对于与遮光膜相对设置的薄膜晶体管带来不良影响。

在本发明第3液晶装置的其它形态中，特征是上述遮光膜包括Ti、Cr、W、Ta、Mo以及Pb中的至少一种。

如果依据该形态，则由于遮光膜由包括作为不透明高融点金属的Ti、Cr、W、Ta、Mo以及Pb中的至少一种的例如金属单体、合金、金属硅化物等构成，因此通过在TFT阵列基板上的遮光膜形成工艺后所进行的TFT形成工艺中的高温处理，能够既不破坏遮光膜又不进行融解。

在本发明第3液晶装置的其它形态中，特征是还具有设置在上述扫描线上方而且上述数据线下方的第2层间绝缘膜，设置在上述数据线上方而且上述扫描像素电极下方的第3层间绝缘膜，上述第1、第2以及第3层间绝缘膜中的至少一个通过凹洼形地形成与上述薄膜晶体管、上述数据线、上述扫描线以及上述电容线中的至少一个相对的部分，能够使上述第3层间绝缘膜面对上述液晶的一侧平坦。

在本发明第3液晶装置的其它形态中，由于通过凹洼地形成第1、第2以及第3层间绝缘膜中的至少一个，能够使第3层间绝缘膜面对液晶的一侧平坦，因此根据该平坦化的程度能够降低由第3层间绝缘膜表面凹凸引起的液晶的取向不良。

本发明的特征是具备第3液晶装置的电子设备。

如果依据该形态，电子设备由于具备上述本发明的液晶装置，因此通过通过冗余构造，装置的可靠性高、横向交调失真等的显示恶化降低而且对于返回光等的遮光性能出色的液晶装置，能够进行高品位的图像显示。

从以下说明的实施形态能够进一步明确本发明这样的作用以及其它优点。

附图的简单说明

图1是设置在构成液晶装置第1实施形态中的图像显示区的矩阵形的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路。

图2是形成了液晶装置第1实施形态中的数据线、扫描线、像素电极、遮光膜等TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。

图3是图2的A-A’剖面图。

图4是设置在液晶装置第1实施形态中的TFT阵列基板上的像素部分以及周边电路的框图。

图5是有关预充电的各种信号的时序图。

图6是按照顺序示出液晶装置第1实施形态的制造过程的工艺图(之一)。

图7是按照顺序示出液晶装置第1实施形态的制作过程的工艺图(之二)。

图8是按照顺序示出液晶装置第1实施形态的制造过程的工艺图(之三)。

图9是按照顺序示出液晶装置第1实施形态的制造过程的工艺图(之四)。

图10是形成了液晶装置第2实施形态中的数据线、扫描线、像素电极、遮光膜等TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。

图11是形成了液晶装置第3实施形态中的数据线、扫描线、像素电极、遮光膜等TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。

图12是形成了液晶装置第4实施形态中的数据线、扫描线、像素电极、遮光膜等TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。

图13是形成了液晶装置第5实施形态中的数据线、扫描线、像素电极、遮光膜等TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。

图14是形成了液晶装置第6实施形态中的数据线、扫描线、像素电极、遮光膜等TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。

图15是形成了液晶装置第7实施形态中的数据线、扫描线、像素电极、遮光膜等TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。

图16是液晶装置第8实施形态中的图2的A-A’剖面图。

图17是液晶装置第9实施形态中的图2的A-A’剖面图。

图18是与在其上面形成的各构成要素一起从相对基板一侧观看液晶装置各实施形态中的TFT阵列基板的平面图。

图19是图18的H-H’剖面图。

图20是用于说明横向交调失真引起的显示恶化的概念图。

图21是作为使用了液晶装置的电子设备一例的投射型显示装置的结构图。

用于实施发明的最佳形态

以下，根据附图说明本发明的实施形态。

(液晶装置的第1实施形态的结构以及动作)

参照图1至图5说明本发明液晶装置第1实施形态的结构以及动作。图1是构成液晶装置的图像显示区的矩阵形地形成的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路。图2是形成了数据线、扫描线、像素电极、遮光膜等的TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图，图3是图2的A-A’剖面图。图4是与周边电路一起示出TFT阵列基板上的遮光膜2维布线设计的平面图，图5是预充电的各种信号的时序图。另外，图3中，为了把各层和各部件取为在图上可识别程度的大小，在各层和各部件中采用了不同的比例尺。

图1中，构成本实施形态的液晶显示装置的图像显示区域的矩阵形地形成的多个像素矩阵形地形成多个像素电极9a和用于控制该像素电极9a的TFT30，供给图像信号的数据线6a电连接到该TFT30的源极区。写入到数据线6a的图像信号S1、S2、......、Sn既可以按照该顺序沿着线顺序进行供给，也可以对于相邻接的多条数据线6a之间按照每组进行供给。另外，在TFT30的栅极电连接着扫描线3a、构成为以预定的时序，在扫描线3a上按照该顺序沿着线顺序加入扫描信号G1、G2、......、Gm。像素电极9a电连接到TFT30的漏极，通过把作为开关元件的TFT30仅在一定期间闭合其开关，以预定的时序读入从数据线6a供给的图像信号S1、S2、......、Sn。经过像素电极9a写入到液晶中的预定电平的图像信号S1、S2、......Sn在与相对基板(后述)上形成的相对电极(后述)之间保持一定期间。这里，为了防止被保持的图像信号漏泄，在像素电极9a与相对电极之间形成的液晶电容上并列地加入存储电容70。例如，像素电极9a的电压由存储电容70保持为比加入了源极电压的时间长3位的时间。因此，保持特性进一步改善，能够实现对比度高的液晶装置。另外，作为形成存储电容70的方法，也可以设置用于形成电容的作为布线的电容线3b，当然也可以在与上一级的扫描线3a之间形成电容。

图2中，在液晶装置的TFT阵列基板上，矩阵形地设置着多个透明的像素电极9a(用虚线部分9a’表示轮廓)，沿着像素电极9a的纵横边界分别设置数据线6a、扫描线3a以及电容线3b。数据线6a通过连通孔5电连接由多晶硅膜构成的半导体层1a中后述的源极区，像素电极9a通过连通孔8电连接半导体层1a中后述的漏极区。另外，与半导体层1a中后述的沟道区(图中向右下方的斜线区)相对设置扫描线3a。而且，图中在用向右上方的斜线表示的区域中设置像素部分中的第1遮光膜11a。即第1遮光膜11a在像素部分中设置在从TFT阵列基板一侧看去使包括半导体层1a的沟道区的TFT、数据线6a、扫描线3a以及电容线3b分别重叠的位置。

如图3所示，液晶装置具有构成透明的一方基板一例的TFT阵列基板10，与该基板相对设置的构成透明的另一方基板一例的相对基板20。TFT阵列基板10例如由石英基板、硅基板构成，相对基板20例如由玻璃基板或石英基板构成。TFT阵列基板10上设置像素电极9a，在其上侧设置实施了摩擦处理等预定的取向处理的取向膜16。像素电极9a例如由ITO(Indium Tin Oxide)膜等透明导电性薄膜构成。另外，取向膜16例如由聚酰亚胺薄膜等有机薄膜构成。

另一方面，在相对基板20上，遍及其整个面设置着相对电极(共用电极)21，在其下侧，设置着实施了摩擦处理等预定的取向处理的取向膜22。相对电极21例如由ITO膜等透明导电性薄膜构成。另外，取向膜22由聚酰亚胺薄膜等有机薄膜构成。

在TFT阵列基板10上，如图3所示，在与各个像素电极9a相邻接的位置，设置着开关控制各像素电极9a的像素开关用TFT30。

在相对电极20上，进而如图3所示，在各像素的开口区以外的区域设置着第2遮光膜23。由此，来自相对电极20一侧的入射光不侵入到像素开关用TFT30的半导体层1a的沟道区1a’或低浓度源极区1b以及低浓度漏极区1c。进而，第2遮光膜23具有提高对比度，防止色材混色的功能。

通过这样构成，则在设置了使得像素电极9a和相对电极21相面对的TFT阵列基板10与相对基板20之间，在用后述的密封材料52(参照图18以及图19)包围的空间中封入液晶，形成液晶层50。液晶层50在没有加入来自像素电极9a的电场的状态下由取向膜采取预定的取向状态。

如第3图所示，在分别与像素开关用TFT30相对的位置处，在TFT阵列基板10与各像素开关用TFT30之间，沿着像素网孔形地分别设置第1遮光膜11a。第1遮光膜11a最好由包括作为不透明高融点金属的Ti、Cr、W、Ta、Mo以及Pb中至少一种的金属单体、合金、金属硅化物等组成。如果用这样的材料构成，则通过在TFT阵列基板10上的第1遮光膜11a的形成工艺以后进行的像素开关用TFT30的形成工艺中的高温处理，能够既不破坏第1遮光膜11a又不进行融解。由于形成第1遮光膜11a，因此能够把来自TFT阵列基板10一侧的返回光等入射到像素开关用TFT30的沟道区1a’和低浓度源极区1b，低浓度漏极区1c的事态防范于未然，不会由于发生光电流而使像素开关用TFT30的特性恶化。

进而，在第1遮光膜11a与多个像素开关用TFT30之间设置第1层间绝缘膜12。第1层间绝缘膜12是为了把构成像素开关用TFT30的半导体层1a从第1遮光膜11a电绝缘而设置的。进而，第1层间绝缘膜12通过在TFT阵列基板10的整个面上形成，还具有作为像素开关用TFT30的底膜的功能。即，具有防止TFT阵列基板10的表面研磨时的皲裂以及清洗后残留的污垢等造成像素开关用TFT30的特性恶化的功能。使用第1层间绝缘膜12还能够把第1遮光膜11a污染像素开关用TFT30等的事态防范于未然。

本实施形态中，把成为栅极绝缘膜的绝缘膜2从与构成扫描线3a的一部分的栅极电极相对的位置延伸设置用作为电介质膜，延伸设置半导体层1a作为第1存储电容电极1f，进而把与它们相对的电容线3b的一部分作为第2存储电容电极，由此构成存储电容70。更详细地讲，半导体层1a的高浓度漏极区1e在数据线6a以及扫描线3a的下方延伸设置，借助绝缘膜2与同样地沿着数据线6a以及扫描线3a延伸的电容线3b的部分相对设置，作为第1存储电容电极1f。特别是，作为存储电容70的电介质的绝缘膜2在通过高温氧化在多晶硅膜上形成TFT30的栅极绝缘膜的情况下，能够做成很薄而且高耐压的绝缘膜，存储电容70能够在比较小的面积上构成为大容量的存储电容。

这些结果，能够有效地利用除去数据线6a下方的区域以及与扫描线3a平行的区域(即，形成电容线3b的区域)这样的开口区以外的空间，能够增加像素电极9a的存储电容。

本实施形态中，特别地借助连通孔13，电容线3b与第1遮光膜11a电连接。因此，根据第1遮光膜11a的电阻显著地降低电容线3b的电阻。本实施形态中，电容线3b由于由例如薄板电阻值为25Ω/□左右的多晶硅膜形成，因此在对角1.3英寸和0.9英寸左右小型液晶装置的情况下，具有100～200KΩ左右的电阻，第1遮光膜11a由于用导电性的高融点金属膜形成，因此电容线3b中沿着扫描线3b方向的电阻大幅度地降低。

其结果，对于电容线3b的时间常数，通过第1遮光膜11a的存在，例如，能够减少到十数μ秒左右至数μ秒左右。从而，能够减少发生由于沿着数据线6a下方交叉布线的电容线3b中的与各数据线6a的电容耦合，电容线3b的电位摆动引起的横向交调失真和重像等。即，如图20所示，在要以灰色作为背景的用高对比度描绘黑部分的图像801的情况下，提供部分地与应进行黑显示不同的电压的图像信号的时刻即使接近于各扫描线写入的终止时刻，也不会引起图像802那样的显示恶化的问题。而且，特别是即使如上所述把该液晶装置构成为XGA、SXGA等驱动频率高的机种，由于充分地减少电容线3b的时间常数，因此也能够减少发生横向交调失真和重像。

从而，不必要为了防止这样的交调失真和重像，采用上述那样在每个数据线6a或每个像素使液晶驱动电压的极性反转的方式，反之，可以采用适于能够降低液晶层50的鉴别特性(デイスワリネミョニ)而且提高像素开口率的在每个扫描线3a使液晶驱动电压反转的扫描线反转驱动方式(所谓1H反转驱动方式)。

本实施形态中，进而，第1遮光膜11a(以及与其电连接的电容线3b)电连接到恒定电位源上，第1遮光膜11a以及电容线3b取为恒定电位。从而，能够把第1遮光膜11a的电位变动对于与第1遮光膜11a相对设置的像素开关用TFT30带来的恶劣影响防范于未然。另外，电容线3b可以良好地发挥作为存储电容70的第2存储电容电极的作用。这种情况下，作为恒定电位源，可以例举用于驱动该液晶装置的周边电路(例如，扫描线驱动电路，数据线驱动电路，抽样电路等)的负电源、正电源等的恒定电位源，接地电源，供给相对电极21的恒定电位源等。如果利用这样的周边电路等的电源，则不必设置专用的电位布线和外部电路连接端子，能够把第1遮光膜11a以及电容线3b取为恒定电位。

图3中，像素开关用TFT30具有LDD(Lightly Doped Drain)构造，具有扫描线3a，根据来自该扫描线3a的电场形成沟道的半导体层1a的沟道区1a’，把扫描线3a与半导体层1a绝缘的绝缘薄膜2，数据线6a，半导体层1a的低浓度源极区1b以及低浓度漏极区1c，半导体层1a的高浓度源极区1d以及高浓度漏极区1e。本实施形态中数据线6a特别地由Al等金属膜和金属硅化物等合金膜等的遮光性薄膜构成。另外，在扫描线3a，绝缘薄膜2以及第1层间绝缘膜12上，形成分别形成了通过高浓度源极区1d的连通孔5以及通过了高浓度漏极区1e的连通孔8的第2层间绝缘膜4。借助连通孔5，数据线6a电连接到高浓度源极区1d。进而，在数据线6a以及第2层间绝缘膜4上，形成第3层间绝缘膜7。高浓度漏极区1e借助连通孔8电连接到像素电极9a。另外，像素电极9a与高浓度漏极区1e也可以采用把与数据线6a相同的Al膜以及与扫描线3b相同的多晶硅膜作为中继进行电连接的形式。

像素开关用TFT30如上所述最好具有LDD构造，而既可以具有在低浓度源极区1b以及低浓度漏极区1c中进行杂质离子注入的非均匀性构造，也可以是把栅极电极作为掩膜以高浓度注入杂质离子，自匹配地形成高浓度源极以及漏极区的自调节型的TFT。

另外本实施形态中，采用把像素开关用TFT30的由扫描线3a的一部分构成的栅极电极在源·漏区间中仅配置1个的单栅极构造，然而也可以在它们之间配置2个以上的栅极电极。这时，在各个栅极电极上加入相同的信号。这样，如果用2栅极(双栅极)或者3栅极以上构成TFT，则能够防止沟道区与源·漏极区结部分的漏电流，能够降低关断时的电流。如果把这些栅极的至少一个采用LDD构造或者非均匀构造，则能够进一步降低关断电流，得到稳定的开关元件。

这里，一般形成半导体层1a的沟道区1a’，低浓度源极区1b以及低浓度漏极区1c等的多晶硅膜如果照射光线，则由于多晶硅所具有的光电变换效果产生光电流，像素开关用TFT30的晶体管特性恶化，然而在本实施形态中，由于数据线6a用Al等遮光性金属薄膜形成使得从上侧重叠扫描线3a，因此至少能够有效地防止对于半导体层1a的沟道区1a’以及低浓度源极区1b，低浓度漏极区1c的入射光(即，图3中来自上侧的光)的入射。另外，如上所述，由于在像素开关用半导体TFT30的下侧设置第1遮光膜11a，因此至少能够有效地防止对于半导体层1a的沟道区1a’以及低浓度源极区1b，低浓度漏极区1c的返回光(即，图3中来自下侧的光)的入射。

其次，参照图4说明本实施形态中设置在TFT阵列基板10上的周边电路的结构。

图4中，液晶装置作为其周边电路，具有驱动数据线6a的数据线驱动电路101，驱动扫描线3a的扫描线驱动电路104，向多条数据线6a在供给图像信号S1、S2、......、Sn之前先行分别供给预定电压电平的预充电信号(NRS)的预充电电路201，把供给到图像信号线上的图像信号S1、S2、......、Sn取样后分别供给到多条数据线6a的取样电路301。

扫描线驱动电路104根据从外部控制电路供给的电源，基准时钟CLY以及其反转时钟等，以预定的时序在扫描线3a上间断地按照线顺序加入扫描信号G1、G2、......、Gm。

数据线驱动电路101根据从外部控制电路供给的电源，基准时钟CLX以及其反转时钟等，与扫描线驱动电路104加入扫描信号G1、G2、......，Gm的时序相吻合，以预定的时序把在每条数据线6a上作为取样电路驱动信号的来自移位寄存器的传输信号X1、X2、......、Xn，经过取样电路驱动信号线306供给到取样电路301中。

预充电电路201作为开关元件例如在各条数据线6a具有TFT202，预充电信号线204连接TFT202的漏极或者源极，预充电电路驱动信号线206连接TFT202的栅极电极。而且，在动作时，经过预充电信号线204，从外部电源供给用于写入预充电信号(NRS)所需要的预定电压的电源，经过预充电电路驱动信号线206，对于多条数据线6a在供给图像信号S1、S2、......、Sn等之前，以预定的时序写入预充电信号(NRS)，从外部控制电路供给预充电电路驱动信号(NRG)。预充电电路201最好供给相当于中央灰度电平的图像信号S1、S2、......、Sn的预充电信号(NRS)(图象辅助信号)。

取样电路301在各条数据线6a具有TFT302，图像信号线304连接TFT302的漏极或者源极电极，取样电路驱动信号线306连接TFT302的栅极电极。而且，经过图像信号线304，如果输入图象信号S1、S2、......、Sn，则把它们进行取样。即，如果经过取样电路驱动信号线306从数据线驱动电路101输入作为取样电路驱动信号的传输信号X1、X2、......、Xn，则在数据线6a上顺序地加入分别来自图像信号线304的图像信号S1、S2、......、Sn。

这样在本实施形态中，构成为按照每一条选择数据线6a，然而也可以构成为把多条汇总起来同时选择数据线6a。例如，可以构成为根据构成取样电路301的TFT302的写入特性以及图像信号的频率，从图像信号线304供给按多相(例如，3相，6相，12相，......)进行串行-并行变换了的图像信号S1、S2、......、Sn，把这些信号按每一组同时取样。这时，当然至少需要串行-并行变换数量的图像信号线304。

这里，参照图5说明本实施形态的液晶装置中进行的预充电。

如图5所示，在具有数据线驱动电路101的移位寄存器中，作为水平扫描的基准输入了规定相当于一个像素的选择时间t1的时钟信号(CLX)，如果输入转送开始信号(DX)则从该移位寄存器顺序供给传送信号X1、X2、......。在各水平扫描期间，在输入这样的转送开始信号(DX)之前的时刻，把预充电电路驱动信号(NRG)供给到预充电电路201中。更具体地讲，作为垂直扫描基准的时钟信号(CLY)成为高电平的同时图像信号(VID)以信号的电压中心值(VID中心)为基准极性反转了以后，在经过从该极性反转到进行预充电的作为余量期间的时间t3以后，预充电电路驱动信号(NRG)成为高电平。另一方面，预充电信号(NRS)对应于图像信号(VID)的反转，在水平回扫期间成为与图像信号(VID)相同极性的预定电平。从而，在预充电电路驱动信号(NRG)成为高电平期间的时间t2内，进行预充电。而且，仅在水平回扫期间结束开始有效显示期间的时刻之前的时间t4，即，把从预充电结束到写入图像信号的余量作为时间t4，预充电电路驱动信号(NRG)成为低电平。如上所述，预充电电路201在各水平回扫期间，在图像信号之前向多条数据线6a供给预充电信号(NRS)。

图5中，在水平回扫期间内进行预充电，而由于上述数据线6a与电容线3b的电容耦合引起的电容线3b的电位摆动在时间t5内趋向稳定。从而，也可以考虑设定各信号的时序使得加长时间t5，可以防止这样的电容线3b的电位摆动。然而，如果加长该时间t5，则需要缩短时间t3、t2、t4。这里，如果过于缩短时间t3，则由于构成预充电电路的TFT等的栅极延迟将产生在预充电电路驱动信号(NRG)成为高电平的时刻连接到前级扫描线上的TFT30的栅极导通的危险。另外，缩短了时间t2，则需要预充电的能力降低或者电荷供给能力高的预充电电路。进而，缩短了时间t4，则不得不同时在数据线6a上加入预充电信号和图像信号。从而，为了更好地进行预充电，不能够轻易地加长使由电容耦合引起的电容线3b的电位摆动稳定的时间t5。这样，如果依据本实施形态，则由于使用第1遮光膜11a在大幅度降低电容线3b的电阻的同时大幅度地降低时间常数，因此能够相对地加长对于电容线3b的时间常数的时间t5。

在这样进行预充电的情况下，本实施形态中，在把用于预充电的水平回描期间确保为充分长度的同时，能够实质上充分地确保由电容耦合引起的电容线3b的电位摆动达到稳定的时间t5。

以上的结果，如果依据本实施形态，则由于在驱动频率高的情况下，能够更好地进行预充电以及上述扫描线的反转驱动，而且能够防止由电容耦合引起的横向交调失真和重像等，因此能够进行极高品位的图像显示。

除此之外，如果依据本实施形态，则实现即使由于异物等电容线3b在中途断线，第1遮光膜11a也代替电容线3b这样的冗余构造。即，即使电容线3b中途断线，断线部分的两侧也借助连通孔13由第1遮光膜11a相互电连接，因此不会产生实用上的问题。从而，依据本实施形态，能够实现降低不良品率，可靠性高的可以进行高品位图像显示的液晶装置。

另外，电容线3b和扫描线3a用相同的多晶硅膜构成，存储电容70的电介质膜和作为TFT30的栅极绝缘膜的绝缘薄膜2包括相同的高温氧化膜，第1存储电容电极1f、TFT30的沟道区1a’、高浓度源极区1d、高浓度漏极区1e等由相同的半导体层1a构成。因此，能够简化在TFT阵列基板10上形成的叠层构造。进而，在后述的液晶装置的制造方法中，在同一个薄膜形成工艺中能够同时形成电容线3b以及扫描线3a，能够同时形成存储电容70的电电介质膜以及绝缘薄膜2。

本实施形态中，特别是电容线3b和第1遮光膜11a借助在第1层间绝缘膜12上开设的连通孔13确实而且高可靠性地电连接，这样的连通孔13既可以在每个像素上开设，也可以在每个由多个像素组成的像素组上开设。

在每个像素上开设连通孔13的情况下，可以促进基于第1遮光膜11a的电容线3b的低电阻化，进而，提高两者之间的冗余构造的程度。另一方面，在每个由多个像素构成的像素组上开设连通孔13的情况下，由于在考虑到电容线3b和第1遮光膜11a的薄板电阻、驱动频率、所要求的规格等的同时，还能够适当地平衡第1遮光膜11a产生的电容线3b的低电阻化和冗余构造的益处以及由于开设多个连通孔13引起的制造工艺方面的复杂化或者该液晶装置的不良化等的弊端，因此实际上非常有利。

另外，本实施形态中，特别是在这样每个像素或者每个像素组开设的连通孔13从相对基板20一侧看去开设在数据线6a的下方。因而，连通孔13从像素开口区偏离，而且设置在不形成TFT30和第1存储电容电极1f的第1层间绝缘膜12部分上，因此能够谋求像素区的有效利用，同时能够防止由于形成连通孔13引起的TFT30和其它布线等的不良。

液晶装置的第1实施形态的制造过程

下面，参照图6～图9说明具有以上结构的液晶装置的第1实施形态的制造过程。另外，图6～图9是与图3同样地对应于图2的A-A’剖面示出的各工艺中的TFT阵列基板一侧的各层。

如图6的工艺(1)所示，准备石英基板，硬玻璃基板，硅基板等TFT阵列基板10。这里，最好是预先进行预处理，在N2(氮)等惰性气体氛围中而且以大约900～1300℃的高温进行退火处理，使得减少随后实施的高温过程中在TFT阵列基板10上产生的畸变。即，与制造过程中的最高温度进行高温处理的温度相符合，事前以相同的温度或者更高的温度把TFT阵列基板10进行热处理。

在被这样处理了的TFT阵列基板10的整个面上，通过溅射，把Ti，Cr，W，Ta，Mo以及Pb等金属和金属硅化物等的金属合金膜，形成100～500nm左右的膜厚，最好是大约200nm膜厚的遮光膜11。

接着，如工艺(2)所示，对于遮光膜11通过进行刻蚀，形成第1遮光膜11a。

其次如工艺(3)所示，在第1遮光膜11a上，例如通过常压或者减压CVD法等使用TEOS(四乙基原硅酸盐)气体，TEB(tetraethylbotrate)气体，TMOP(tetraethyl oxy phosrate)气体等，形成NSG(非硅酸盐玻璃)，PSG(磷硅酸盐玻璃)，BSG(硼硅酸盐玻璃)，BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)等的硅酸盐玻璃膜，氮化硅膜和氧化硅膜等构成的第1层间绝缘膜12。第1层间绝缘膜12的膜厚例如取为大约500～2000nm。

其次，如工艺(4)所示，在第1层间绝缘膜12上，在大约450～550℃最好是大约500℃的比较低的温度环境中，通过使用流量大约400～600cc/min的甲硅烷气，乙硅烷气等的减压CVD(例如，压力大约20～40Pa的CVD)形成非晶型硅膜。然后，在氮气氛围中，在大约600～700℃下进行大约1～10小时，最好是4～6小时的退火处理，使多晶硅膜1固相成长为大约50～200nm的厚度，最好是大约100nm的厚度。

这时，作为图3所示的像素开关用TFT30，做成n沟道型像素开关用TFT30的情况下，也可以仅通过离子注入等在该沟道区掺杂Sb(锑)，AS(砷)，P(辚)等V族元素的杂质离子。另外，在把像素开关用TFT30做成p沟道型的情况下，可以仅通过离子注入掺杂B(硼)，Ga(镓)，In(铟)等III族元素的杂质离子。另外，也可以不经过非晶型硅膜，使用减压CVD法等直接形成多晶硅膜1。或者，在使用减压CVD法等沉积了的多晶硅膜中注入硅离子暂时进行非晶型，然后通过退火处理等使其再结晶形成多晶硅膜1。

其次，如工艺(5)所示，形成图2所示的预定图形的半导体层1a。即，特别地在数据线6a下方形成了电容线3b的区域以及沿着扫描线3a形成了电容线3b的区域中，形成从构成像素开关用TFT30的半导体层1a延伸设置的第1存储电容电极1f。

其次，如工艺(6)所示，通过与构成像素开关用TFT30的半导体层1a一起把第1存储电容电极1f在大约900～1300℃的温度，最好是大约1000℃的温度下进行热氧化，形成大约30nm的比较薄的热氧化硅膜，进而使用减压CVD法等把高温氧化硅膜(HTO膜)和氮化硅膜沉积为大约50nm的比较薄的厚度，与具有多层构造的像素开关用TFT30的栅极绝缘膜一起形成作为电容形成用的电介质膜的绝缘薄膜2(参照图3)。其结果，半导体层1a以及第1存储电容电极1f的厚度成为大约30～150nm的厚度，最好是大约35～50nm的厚度，绝缘薄膜2的厚度成为大约20～150nm的厚度，最好是大约30～100nm的厚度。通过这样缩短高温热氧化时间，能够特别地防止在8英寸左右大型基板的情况下由于热引起的弯曲。其中，也可以仅把多晶硅膜1进行热氧化，形成具有单层构造的绝缘薄膜2。

另外，在工艺(6)中虽然没有特别限定，然而可以在成为第1存储电容电极1f的半导体层部分上，例如，以剂量大约3×10¹²/cm²掺杂P离子，使其低电阻化。

其次，在工艺(7)中，在第1层间绝缘膜12上通过反应性离子刻蚀、反应性离子束刻蚀等干法刻蚀或者湿法刻蚀形成至第1遮光膜11a的连通孔13。这时，使用反应性离子刻蚀、反应性离子束刻蚀这样的各向异性刻蚀开设连通孔13，具有能够把开孔形状做成几乎与掩膜形状相同的优点。其中，如果把干法刻蚀与湿法刻蚀组合起来进行开孔，则由于能够把这些连通孔13等做成圆锥形，因此可以得到能够防止布线连接时的断线的优点。

其次，如工艺(8)所示，在使用减压CVD法等沉积了多晶硅膜3以后，把P进行热扩散，使多晶硅膜3导电。另外，也可以使用与多晶硅膜3成膜的同时导入了P离子的掺杂硅膜。

其次，如图7的工艺(9)所示，形成图2所示的预定图形的扫描线3a和电容线3b。这些扫描线3a以及电容线3b的膜厚例如大约为350nm。

其次，如工艺(10)所示，在把图3所示的像素开关用TFT30做成具有LDD构造的n沟道型的TFT的情况下，在半导体层1a上，首先为了形成低浓度源极区1b以及低浓度漏极区1c，把成为扫描线3a一部分的栅极电极作为扩散掩膜，以低浓度(例如，以1～3×10¹³/cm²的剂量掺杂P离子)掺杂P等V族元素的杂质离子60。由此扫描线3a下方的半导体层1a成为沟道区1a’。通过该杂质离子的掺杂电容线3b以及扫描线3a也被低电阻化。

接着，如果工艺(11)所示，为了形成构成像素开关用TFT30的高浓度源极区1d以及高浓度漏极区1e，在扫描线3a上以比扫描线3a宽的掩膜形成了阻挡层62以后，以高浓度(例如，以1～3×10¹⁵/cm²的剂量掺杂P离子)掺杂相同的P等V族元素的杂质离子61。另外，在把像素开关用TFT30做成p沟道型的情况下，在半导体层1a上为了形成低浓度源极区1b以及低浓度漏极区1c、高浓度源极区1d以及高浓度漏极区1e，使用B(硼)等III族元素的杂质离子进行掺杂。另外，例如，也可以不进行低浓度杂质离子的掺杂，而做成非晶型构造的TFT，把作为扫描线3a一部分的栅极电极作为掩膜，通过使用了P离子，B离子等的离子注入技术做成自调准型的TFT。

通过该杂质的掺杂，电容线3b以及扫描线3a被进一步低电阻化。

另外，再次重复工艺(10)以及工艺(11)，进行B离子等的III族元素的杂质离子掺杂，可以形成p沟道型TFT。由此，能够在TFT阵列基板10上的周边部分形成具有由n沟道型TFT以及p沟道型TFT构成的互补型构造的数据线驱动电路101以及扫描线驱动电路104。这样，如果用多晶硅膜形成像素开关用TFT30的半导体层1a，在像素开关用TFT30形成时用几乎相同的工艺，能够形成数据线驱动电路101以及扫描线驱动电路104，在制造方面很有利。

其次，如工艺(12)所示，为覆盖与像素开关用TFT30中的扫描线3a和电容线3b，例如使用常压或者减压CVD法和TEOS气体等，形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸盐玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等构成的第2层间绝缘膜4。第2层间绝缘膜4的膜厚最好是大约500～1500nm。

其次，在工艺(13)的阶段，为了激活高浓度源极区1d以及高浓度漏极区1e在进行了20分钟左右的大约1000℃的退火处理以后，使用反应性离子刻蚀、反应性离子束刻蚀的干法刻蚀或者湿法刻蚀形成对于数据线6a的连通孔5。另外，使用与连通孔5相同的工艺在第2层间绝缘膜4上开设用于把扫描线3a和电容线3b与未图示的布线相连接的连通孔。

其次，如图8的工艺(14)所示，在第2层间绝缘膜4上，使用溅射法等，把遮光性的Al等的低电阻金属或金属硅化物等作为金属膜6，沉积大约100～500nm的厚度，最好是大约300nm，进而如工艺(15)所示，通过光刻工艺，刻蚀工艺等，形成数据线6a。

其次，如工艺(16)所示，为了覆盖数据线6a的上方，例如，使用常压或者减压CVD法或TEOS气体等，形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸盐玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等构成的第3层间绝缘膜7。第3层间绝缘膜7的膜厚大约500～1500nm。

其次，在图9的工艺(17)的阶段，在像素开关用TFT30中，使用反应性离子刻蚀、反应性离子束刻蚀等干法刻蚀形成用于把像素电极9a与高浓度漏极区1e电连接的连通孔8。

其次，如工艺(18)所示，在第3层间绝缘膜7上，使用溅射法等，把ITO膜等透明导电性薄膜9沉积大约50～200nm的厚度，进而如工艺(19)所示，形成像素电极9a。另外，在把该液晶装置用于反射型的液晶装置的情况下，也可以用Al等反射率高的不透明材料形成像素电极9a。

接着，在像素电极9a上涂敷聚酰亚胺系列的取向膜的涂敷液以后，通过以预定的预倾角(pre-tilt)而且沿着预定方向实施摩擦处理，形成取向膜16(参照图3)。

另一方面，对于图3所示的相对基板20，首先准备玻璃基板，例如溅射了金属铬以后，经过光刻工艺、刻蚀工艺形成第2遮光膜23以及后述的作为框缘的第3遮光膜(参照图18以及图19)。另外，这些第2遮光膜除去Cr、Ni(镍)、Al等的金属材料之外，可以用把碳或Ti分散在光致抗蚀剂中的树脂黑底等材料形成。

然后，在相对基板20的整个面上通过溅射法，把ITO等透明导电性薄膜沉积大于50～200nm，由此形成相对电极21。进而，在相对电极21的整个面上涂覆了聚酰亚胺系列的取向膜的涂敷液以后，以预定的预倾角(pre-tilt)而且沿着预定方向实施摩擦处理，由此形成取向膜22(参照图3)。

最后，如上述那样，形成了各层的TFT阵列基板10与相对基板20用密封材料5进行粘贴使得取向膜16以及22相对，通过真空吸引，在两基板之间的空间内，例如吸入混合多种向列液晶构成的液晶，形成预定膜厚的液晶层50。

液晶装置的第2实施形态

参照图10说明本发明液晶装置的第2实施形态。

在上述的第1实施形态中，通过沿着像素网孔形地设置第1遮光膜11a，能够促进电容线3b的低电阻化，进一步提高冗余构造的程度，而在第2实施形态中，条纹形地设置第1遮光膜11a。其它的结构由于与第1实施形态的情况相同，因此图中在相同的构成要素上标注相同的参考符号，并且省略它们的说明。另外，图10是形成了数据线、扫描线、像素电极、遮光膜等的TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。

图10中，第1遮光膜11a由沿着扫描线3a延伸的多个条纹形部分构成。即，第1遮光膜11a在与数据线6a相对的预定区域分断。从而，能够促进电连接到第1遮光膜11a上的电容线3b的特别是沿着扫描线3a方向的低电阻化。另外，可以提高电容线3b与第1遮光膜11a之间的冗余构造的程度。

另外，作为第2实施形态的变形例，进而还可以构成为在从TFT阵列基板10一侧看去扫描线3a以及电容线3b分别重叠的位置处条纹形地设置第1遮光膜11a，同时经过电容线3b把沿着扫描线3a排列的多个条纹形的各部分相互电连接。即使这样构成，也能够促进电容线3b的低电阻化，而且提高冗余构造的程度。

液晶装置的第3实施形态

参照图11说明本发明液晶装置的第3实施形态。

在上述第1实施形态中，通过网孔形地设置第1遮光膜11a，能够促进电容线3b的低电阻化，进而提高冗余度的程度，而在第3实施形态中，条纹形地设置第1遮光膜11a，除去覆盖沟道区1a’的位置以外，不形成在与扫描线3b相对的位置。其它的结构由于与第1实施形态的情况相同，因此图中在相同的构成要素上标注相同的参考符号，并且省略它们的说明。另外，图12是形成了数据线、扫描线、像素电极、遮光膜等的TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。

如图11所示，在分别与像素开关用TFT30相对的位置处在TFT阵列基板10与各像素开关用TFT30之间分别设置第1遮光膜11a。

另外，如图11所示，本实施形态中，第1遮光膜11a经过连通孔13电连接设置在相邻的前级或者后级的电容线3b。从而，各个第1遮光膜11a与电连接在本级的电容线的情况相比较，可以减少沿着像素部分的开口区边缘，重叠在数据线6a上形成电容线3b以及第1遮光膜11a的区域对于其它区域的级差。这样如果减少沿着像素部分的开口区边缘的级差，则能够降低由于该级差引起的液晶的取向不良，因此能够扩展像素部分的开口区。

另外，第1遮光膜11a如上述那样在从直线形地延伸的本线部分突出的突出部分上开设连通孔13。这里，作为连通孔13的开设位置，根据本发明者的研究明确了越接近于边缘，由于应力从边缘发散等的原因，越难以产生裂纹。从而，这种情况下，根据何种程度地接近突出部分的前端开设连通孔(最好根据是否以最大限度接近前端)，在制造过程中可缓和加入到第1遮光膜11a上的应力，能够更有效地防止裂纹，提高成品率。

进而在本实施形态中，特别是第1遮光膜11a除去覆盖沟道区1a’的位置以外，不形成在与扫描线3a相对的位置上。从而，实际上几乎或者完全不发生第1遮光膜11a与各扫描线3a之间的电容耦合，因此不发生由于扫描线3a中的电位变动引起的第1遮光膜11a中的电位摆动。其结果，也不发生电容线3b中的电位摆动。

另外，在第3实施形态中，由于连接设置在相邻的前级或者后级的像素中的电容线3b和第1遮光膜11a，因此对于最上级或者最下级的像素需要用于在第1遮光膜11a上供给恒定电位的电容线3b。因此，对于垂直象素数可以把电容线3b的数目多设1个。

另外，图11中，第1遮光膜11a中直线形的本线部分形成为几乎重叠在电容线3b的直线形的本线部分上，而第1遮光膜11a如果设置在覆盖TFT30的沟道区的位置而且能够形成连通孔13那样与电容线3b在某个位置重叠，则能够发挥对于TFT的遮光功能以及对电容线3b的低电阻化功能。从而，例如直到沿着位于相邻接的扫描线3a与电容线3b之间的扫描线3a的长方形间隙区或与扫描线3a若干重叠的位置处，也可以设置该第1遮光膜11a。

液晶装置的第4实施形态

参照图12说明本发明液晶装置的第4实施形态。在上述第1～第3实施形态中，第1遮光膜11a中沿着扫描线3a和电容线3b的本线部分大致形成在电容线3b的下方，而在第4实施形态中，这样沿着扫描线3a和电容线3b的本线部分大致条纹形地形成在扫描线3a的下方，而不是形成在电容线3b的下方。其它的结构由于与第1实施形态的情况相同，因此图中在相同的构成要素上标注相同的参考符号，并且省略它们的说明。另外，图12是形成了数据线、扫描线、像素电极、遮光膜等的TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。

图12中，在液晶装置中，特别是条纹形的第1遮光膜11a的沿着扫描线3a延伸的本线部分设置在扫描线3a的下方。即，在该本线部分中，在第1遮光膜11a上方，例如借助比构成像素部分中的TFT的栅极绝缘膜厚得多的第1层间绝缘膜形成扫描线3a。因此，假设在制造过程中在第1遮光膜11a上形成了意外突起等异常形状部分的情况下，也能够极大降低由于该突起等突破第1层间绝缘膜使第1遮光膜11a与扫描线3a短路的可能性。

如上述第1～第3实施形态那样在形成于第1遮光膜11a上的突起等上面进一步叠层形成半导体层1a、绝缘薄膜2和电容线3b的情况下(参照图3)，如果考虑到该突起等经过半导体层1a突破极薄的绝缘薄膜2使半导体层1a与电容线3b短路的可能性提高，则第4实施形态中的在与扫描线3a相对的位置形成第1遮光膜11a的结构在使工艺成品率提高方面将更有利。

从而，进一步从这样使成品率提高的观点出发，希望尽可能减少相对地形成第1遮光膜11a与电容线3b的基板上区域的同时尽可能加大相对地形成第1遮光膜11a与扫描线3a的基板上区域。因此，在第4实施形态中如图12所示，在除去为使用连通孔13把第1遮光膜11a与电容线3b电连接的最低限度需要的区域以及为把TFT30的沟道区(图中，向右下方的斜线部分)遮光的最低限度需要的区域以外的区域中，第1遮光膜11a不是与电容线3b相对配置，而是与扫描线3a相对配置。

以上的结果，依据第4实施形态，即使为了电容线3b的低电阻化而使用第1遮光膜11a，在实际上也几乎或者完全没有提高经过极薄的绝缘薄膜2相对配置的电容线3b与半导体层1a短路的可能性，最终可以谋求提高该液晶装置的成品率。

液晶装置的第5实施形态

参照图13说明本发明液晶装置的第5实施形态。在上述第1～第4实施形态中，用于把电容线3b与第1遮光膜11a电连接的连通孔13的平面形状是四角形，而在第5实施形态中把该连通孔的平面形状做成圆、椭圆等的圆形。其它的结构与第1实施形态～第4实施形态的情况相同，本实施形态中是把第3实施形态的连通孔13的形状进行变形的形态，图中在相同的构成要素上标注相同的参考符号，并且省略它们的说明。另外，图13是形成了数据线、扫描线、像素电极、遮光膜等的TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。

图13中，用于把电容线3b与第1遮光膜11a电连接的连通孔13的平行于基板的平面形状可以构成为圆形。

如果这样构成，则为开设连通孔13在制造过程中使用湿法刻蚀工艺的情况下，在第1遮光膜11a与第1层间绝缘膜12的边界上渗入刻蚀溶液，能够降低发生裂纹的可能性。即，由于如第3实施形态那样，用湿法刻蚀开设平面形状具有四角等角部分的连通孔13，在角部分上特别容易渗入刻蚀溶液而且容易引起应力集中，因此在该角部分上第1遮光膜11a等容易产生裂纹。

与此相对，在用干法刻蚀开设第1实施形态中的连通孔13的情况下，以第1层间绝缘膜12和第1遮光膜11a之间的选择比的关系，将提高刻蚀突破极薄的第1遮光膜11a的可能性。因此如本实施形态这样，采用圆形连通孔13’的湿法刻蚀工艺从防止突破以及防止裂纹的观点出发在实际上非常有利。

以上的结果，依据第5实施形态，能够提高连通孔附近的布线的可靠性，谋求提高该液晶装置成品率。另外，本实施形态的连通孔的形状作为一例把第3实施形态结构的连通孔的形状进行了变形，而本实施形态也能够适用于第1实施形态、第2实施形态、第4实施形态。

液晶装置的第6实施形态

参照图14说明本发明液晶装置的第6实施形态。在上述第1以及第5实施形态中，第1遮光膜11a借助连通孔13或者13’与前级或者后级的电容线3b电连接，而在第6实施形态中，各个遮光膜电连接到本级的电容线上。其它的结构由于与第5实施形态的情况相同，因此图中在相同的构成要素上标注相同的参考符号，并且省略它们的说明。另外，图14是形成了数据线，扫描线，像素电极，遮光膜等的TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。

图14中，第1遮光膜11a设置在从TFT阵列基板一侧看去覆盖像素部分中包括半导体层1a的沟道区的TFT的位置，进而，具有与电容线3b的直线形本线部分相对沿着扫描线3a直线形地延伸的本线部分；从与数据线6a相交叉的位置沿着数据线6a突出到下一级一侧(即，图中向下的方向)的突出部分；从与数据线6a相交叉的位置沿着数据线6a突出到上一级一侧(即，图中向上的方向)的突出部分。

该第1遮光膜11a向下的突出部分覆盖沟道区，进而，向下延伸直到覆盖连通孔5的位置。

另一方面，第1遮光膜11a向上的突出部分在数据线6a的下方与电容线3b向上的突出部分相重叠，在该重叠的前端附近，设置着把第1遮光膜11a与电容线3b电连接的圆形连通孔13’。即，本实施形态中，各级(即，各像素的行)中的第1遮光膜11a通过连通孔13电连接到自身的电容线3b上。

如果这样构成，虽然加大了重叠在数据线6a上的形成TFT30、电容线3b以及第1遮光膜11a的区域对于其它区域的级差，但是能够比较容易把电容线3b与第1遮光膜11a进行电连接。

进而，如果这样构成，则由于第1遮光膜11a向上突出部分与第1存储电容电极1f重叠，因此还能够得到利用数据线6a下方的空间，可以加大在作为第3存储电容电极的第1遮光膜11a与第1存储电容电极1f之间形成的存储电容70的优点。

另外，即使在本实施形态中，也与第3实施形态的情况相同，可以把连通孔做成四角形，把本级的电容线与遮光膜进行电连接。另外，由于不需要设置在第3实施形态中为了把设置在本级的像素中的电容线3b与第1遮光膜11a进行连接，在最上级或者最下级的像素设置多余的电容线3b，因此十分有利。

液晶装置的第7实施形态

使用图15说明本发明液晶装置的第7实施形态。在上述第3或者第4实施形态中，沿着扫描线3a或者电容线3b形成第1遮光膜11a，而在本实施形态中，沿着数据线6a形成。图中在相同的结构要素上标注相同的参考符号，并且省略它们的说明。另外，图15是形成了数据线，扫描线、像素电极、遮光膜等的TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。

如图15所示，第1遮光膜11a经过连通孔13’连接。如果依据这样的结构，则由于能够从用于进行像素电极9a与半导体膜1a连接的连通孔8把第1遮光膜11a隔开一定距离，因此能够防止由于形成第1遮光膜11a的金属膜的应力，电容线3b与半导体膜1a发生短路而形成点缺陷。另外，第1遮光膜11a通过在像素区周边与恒定电位线相连接，可以固定电位。

液晶装置的第8实施形态

在上述第1至第7实施形态中，对于形成了TFT30、扫描线3a、电容线3b、数据线6a等的叠层区对其它区域的级差，没有进行任何平坦处理，而在第8实施形态中，通过凹形地形成第1层间绝缘膜12，实施这样的平坦处理。其它的结构由于与第1实施形态至第7实施形态的情况相同，因此图中在相同的构成要素上标注相同的参考符号，并且省略它们的说明。另外，图16是图3的A-A’剖面图。即，第8实施形态的液晶装置的平面图与第1实施形态至第7实施形态相同。

在图16中，第1层间绝缘膜12’凹洼地形成与TFT30、数据线6a、扫描线3a以及电容线3b相对的部分。由此，使第3层间绝缘膜7面对液晶层50的一侧平坦。从而，如果依据第8实施形态，则由于使第3层间绝缘膜7面对液晶层50的一侧平坦，因此根据该平坦的程度能够降低由于第3层间绝缘膜7表面的凹凸引起的液晶的取向不良。其结果，如果依据第8实施形态，能够进行更高品位的图像显示，还能够扩展像素部分的开口区。

作为这样形成的第1层间绝缘膜12’的方法，可以把第1层间绝缘膜12’做成两层构造，进行薄膜形成以及刻蚀使得仅由一层构成的薄的部分做成凹形的坑洼部分，第2层厚的部分做成凹形的堤坝。或者，可以把第1层间绝缘膜12’做成单层构造，通过刻蚀开设凹形的坑洼。这些情况下，如果使用反应性离子刻蚀、反应性离子束刻蚀等干法刻蚀，则具有可以按照设计尺寸形成凹形部分的优点。另一方面，在至少单独使用湿法刻蚀或者与干法刻蚀线组合使用的情况下，由于如图15所示那样圆锥形地形成凹形坑洼的侧壁面，因此可以降低在后续工艺中形成在凹形坑洼内部的多晶硅膜、抗蚀剂等在侧壁周围上的残留，因此可以得到不导致成品率降低的优点。也可以在TFT阵列基板10上形成槽，在其槽的区域形成布线和TFT30，进行平坦化。

另外，本实施形态中，作为第3存储电容电极由于在第1遮光膜11a与第1存储电容电极1f相对的部分，第1层间绝缘膜12’也很薄，因此还可以得到增加这部分中的存储电容70的优点。另外，上述第8实施形态中的平坦化技术也能够适用在第1至第7实施形态的任一个中。

液晶装置的第9实施形态

参照图17说明本发明液晶装置的第9实施形态。

在上述第8实施形态中，通过在第1层间绝缘膜12上形成凹形的坑洼，实施平坦化处理，而在第9实施形态中，通过凹形地形成第3层间绝缘膜，实施这样的平坦化处理。其它的结构由于与第1至第8实施形态的情况相同，因此图中在相同的构成要素上标注相同的参考符号，并且省略它们的说明。另外，图17是与图2的A-A’剖面相对应的剖面图。即，第8实施形态的液晶装置的平面图与第1实施形态至第7实施形态相同。

图17中，第3层间绝缘膜7’凹洼形地形成与TFT30、数据线6a、扫描线3a以及电容线3b相对的部分。更具体地讲，在第3层间绝缘膜7’的上表面实施CMP(Chemical Mechanical Polishing)处理。由此，使第3层间绝缘膜7’面对液晶层50的一侧平坦。从而，如果依据第9实施形态，则根据该平坦化的程度能够降低由于第3层间绝缘膜7’表面的凹凸引起的液晶的取向不良。其结果，如果依据第9实施形态，能够进行更高品位的图像显示，还能够扩展像素部分的开口区。

另外，除去这样的CMP处理，还可以通过旋转涂敷形成SOG(旋转涂敷玻璃)，使第3层间绝缘膜7’的上表面平坦。

进而，在上述第8以及第9实施形态中分别在第1以及第3层间绝缘膜上形成凹形部分，然而也可以在第2层间绝缘膜上形成凹形部分，还可以把它们组合使用。

除此以外，不是把第1、第2或者第3层间绝缘膜上形成的凹形部分取为与TFT30、数据线6a、扫描线3a以及电容线3b的全部相对的部分，而是把凹形部分取为与在它们中没有进行任何平坦化处理的情况下合计膜厚为最厚的数据线6a相对的部分，由此如第8或者第9实施形态那样实施平坦化处理。另外，上述第8以及第9实施形态中的平坦化技术也能够适用在第1至第7实施形态的任一个中。

液晶装置的总体结构

参照图18以及图19说明以上那样构成的液晶装置的各实施形态的总体结构。另外，图18是与在其上形成的构成要素一起从相对基板20一侧观看TFT阵列基板10的平面图，图19是示出包括相对基板20的图18的H-H’剖面图。

图18中，在TFT阵列基板10的上面，沿着边缘设置密封材料52，与其内侧相并行，设置着例如由与第2遮光膜23相同或者不同材料构成的作为框缘的第3遮光膜53。在密封材料52外侧的区域，沿着TFT阵列基板10的一条边设置着数据线驱动电路101以及外部电路连接端子102，沿着与该边相邻接的2条边设置着扫描线驱动电路104。如果供给扫描线3a的扫描信号的延迟不成问题，则当然扫描线驱动电路104也可以仅设置在单侧。另外，还可以沿着图像显示区的边在两侧排列数据线驱动电路101。例如，奇数列的数据线6a从沿着图像显示区的一条边设置的数据线驱动电路供给图像信号，偶数列的数据线从沿着图像显示区的相反一侧的边设置的数据线驱动电路供给图像信号。如果这样梳形地驱动数据线6a，则由于能够扩展数据线驱动电路的占有面积，因此能够构成复杂的电路。进而，在TFT阵列基板10余下的一条边上，设置用于把设置在图像显示区两侧的扫描线驱动电路104之间进行连接的多条布线105，进而，还可以在作为框缘的第3遮光膜53的下方隐蔽地设置预充电电路201(参照图4)。另外，在相对基板20的角部的至少一个位置，设置用于在TFT阵列基板10与相对基板20之间获得电导通的导通部件106。而且，如图19所示，具有与图18所示的密封材料52几乎相同轮廓的相对基板20使用该密封材料52固定在TFT阵列基板10上。

在以上参照图1至图19所说明的各实施形态中的液晶装置的TFT阵列基板10上还可以进一步形成用于检查制造过程和出厂时的该液晶装置的品质、缺陷等的检查电路等。另外，代替在TFT阵列基板10上设置数据线驱动电路101以及扫描线驱动电路104，例如还可以在TAB(Tape Automated Bonding)基板上实装的驱动用LSI上，借助在TFT阵列基板10的周边部分设置的各向异性导电膜，进行电气以及机械的连接。另外，在相对基板20的投射光入射的一侧以及TFT阵列基板10的出射光出射的一侧，沿着预定的方向，根据例如TN(Twisted Nematic)模式，VA(Vertically Aligned)模式，PDLC(Polymer Dipersed LiquidCrystal)模式等动作模式，根据常白模式/常黑模式的不同，分别设置偏振膜，相位差膜，偏振装置等。

以上说明的各实施形态中的液晶装置为了适用于彩色液晶投影仪(投射型显示装置)，3片液晶装置分别用作为RGB用的光阀，经过各RGB颜色分解用分色镜分解了的各色光作为投射光分别入射到各光阀上。从而，在各实施形态中，在相对基板20上不设置彩色滤光片。然而，在第2遮光膜23的与不形成像素电极9a相对的预定区域上与其保护膜一起可以在相对基板20上形成RGB彩色滤光片。如果这样做，则能够在除去液晶投影仪以外的直视型和反射型的彩色液晶电视机等彩色液晶装置中适应各实施形态中的液晶装置。进而，在相对基板20上还可以形成微透镜使一个像素对应一个。如果这样做，通过提高入射光的聚光效率，能够实现明亮的液晶装置。进而，通过在相对基板20上沉积多层折射率不同的干涉层，利用光的干涉，还可以形成产生出RGB颜色的分色镜滤光器。如果依据带分色滤光片的相对基板，则能够实现更明亮的彩色液晶装置。

在以上说明的各实施形态的液晶装置中，与以往相同，做成把入射光从相对基板20的一侧入射，而由于设置第1遮光膜11a，因此也可以把入射光从TFT阵列基板10一侧入射，从相对基板20一侧出射。即，这样即使把液晶装置安装到液晶投影仪中，也能够防止光入射到半导体层1a的沟道区1a’以及低浓度源极区1b、低浓度漏极区1c，能够显示高画质的图像。这里，以往为了防止TFT阵列基板10背面一侧的反射，或者另外设置了防止反射用的AR(Anti-reflection)被膜了的偏振装置，或者粘贴AR膜。而在各实施形态中，由于在TFT阵列基板10的表面与半导体1a的至少沟道区1a’以及低浓度源极区1b、低浓度漏极区1c之间形成第1遮光膜11a，因此不必使用这样AR被膜了的偏振装置和AR膜，也不必使用把TFT阵列基板10本身进行了AR处理了的基板。从而，如果依据各实施形态，能够削减材料成本，另外，偏振装置的粘贴时，在消除由于污物、伤痕等引起的成品率降低方面极为有利。另外，由于耐光性能出色，因此使用明亮的光源或者用偏振光束***器进行偏振光变换，也可以提高光利用效率，不产生由光引起的交调失真等的画质恶化。

另外，作为设置在各个像素中的开关元件，以正台面型或者共面型的多晶硅膜TFT为例进行了说明，而对于反台面型的TFT和非晶型硅TFT等其它形式的TFT，各实施形态也有效。

电子设备

作为使用了上述液晶装置的电子设备的一例，参照图21说明投射型显示装置的结构。图21中示出投射型显示装置1100准备三个上述的液晶装置，分别用作为RGB用的液晶装置962R、962G以及962B的投射型液晶装置的光学***的概略结构图。本例的投射型显示装置的光学***中，采用上述的光源装置920和均匀照明光学***923。而且，投射型显示装置具有作为把从该均匀照明光学***923出射的光束W分离为红(R)，绿(G)，蓝(B)的分离装置的彩色分离光学***924，把各色光束R、G、B进行调制的调制装置的3个光阀925R、925G、925B，作为把被调制后的彩色光束再次合成的彩色合成装置的彩色合成棱镜910，作为把被合成的光束放大投射到投射面100的表面的投射装置的投射透镜单元906。另外，还具有把蓝色光束B导入到相对应的光阀925B中的导光***927。

均匀照明光学***923具有两个透镜片921、922和反射镜931，把反射镜931夹在中间的两个透镜片921、922配置为相互正交的状态。均匀照明光学***923的两个透镜片921、92分别具有矩阵形地配置的多个矩形透镜。从光源装置920出射的光束由第1透镜片921的矩形透镜分割为多个部分光束。而且，这些部分光束用第2透镜片922的矩形透镜在3个光阀925R、925G、925B附近被重叠。从而，通过使用均匀照明光学***923，即使在光源装置920出射光束的横断面内具有不均匀的照明分布的情况下，也能够以均匀的照明光照明3个光阀925R、925G、925B。

各彩色分离光学***924由蓝绿反射分色镜941，绿反射分色镜942和反射镜943构成。首先，在蓝绿反射分色镜941中，直角地反射包含在光束W中的蓝色光束B以及绿色光束G，朝向绿反射分色镜942的一侧。红色光束R通过该透镜941，用后方的反射镜943直角地反射，从红色光束R的出射部分944出射到彩色合成棱镜910的一侧。

其次，在绿反射分色镜942中，仅直角地反射把在蓝绿反射分色镜941中被反射的蓝色、绿色光束B、G中的绿色光束G，从绿色光束G的出射部分945出射到彩色合成光学***一侧。通过了绿反射分色镜942的蓝色光束B从蓝色光束B的出射部分946出射到导光***927一侧。本例中，进行设定使得从均匀照明光学元件的光束W的出射部分到彩色分离光学***924中的各色光束的出射部分944、945、946的距离几乎相等。

在彩色分离光学***924的红色、绿色光束R、G的出射部分944、945的出射一侧，分别设置聚光透镜951、952。从而，从各色出射部分出射的红色、绿色光束R、G入射到这些聚光透镜951、952中变成平行光。

被这样平行了的红色、绿色光束R、G入射到光阀925R、925G中被进行调制，添加对应于各色光的图像信息。即，这些液晶装置使用未图示的驱动装置根据图像信息进行开关控制，由此进行通过了该装置的各色光的调制。另一方面，蓝色光束B经过导光***927被导入到对应的光阀925B中，在这里，同样地根据图像信息进行调制。另外，本例的光阀925R、925G、925B是分别由入射一侧的偏振光装置960R、960G、960B，出射一侧的偏振光装置961R、961G、961B，设置在它们之间的液晶装置962R、962G、962B构成的液晶光阀。

导光***927由设置在蓝色光束B的出射部分946出射一侧的聚光透镜954，入射侧反射镜971，出射侧反射镜972，设置在这些反射镜之间的中间透镜973，设置在光阀925B一侧的聚光透镜953构成。从聚光透镜946出射的蓝色光束B经过导光***927被导入到液晶装置962B中进行调制。各色光束的光路长度，即，从光束W的出射部分到各液晶装置962R、962G、962B的距离中蓝色光束B的最长，从而，蓝色光束的光量损失最多。然而，由于存在导光***927，能够抑制光量损失。

通过各光阀925R、925G、925B被调制了的各色光束R、G、B入射到彩色合成棱镜910中，在这里被合成。而且，由该彩色合成棱镜910合成了的光经过投射透镜单元906放大投射到位于预定位置的投射面100的表面。

本例中，由于液晶装置962R、962G、962B中，在TFT的下侧设置着遮光膜，因此基于来自该液晶装置962R、962G、962B的投射光的由液晶投影仪内的投射光学***引起的反射光、投射光通过时来自TFT阵列基板表面的反射光、从其它的液晶装置出射以后突破投射光学***的投射光的一部分等，即使作为返回光从TFT阵列基板一侧进行入射，也能够充分进行对于像素电极的开关用TFT的沟道的遮光。

因而，把适于小型化的棱镜单元用于投射光学***，由于在各液晶装置962R、962G、962B与棱镜单元之间不需要单独设置返回光防止用的滤光片或者使用偏振装置实施返回光防止处理，因此在结构的小型化、简单化方面非常有利。

另外，本实施形态中，由于能够抑制由返回光引起的对TFT沟道区的影响，因此也可以在液晶装置上不粘贴直接实施返回光防止处理的偏振装置961R、961G、961B。因而，如图18所示，把偏振装置从液晶装置分离形成，更具体地讲，一方的偏振装置961R、961G、961B粘贴在彩色合成棱镜910上，另一方的偏振装置960R、960G、960B粘贴在聚光透镜953、945、944上。这样，通过把偏振装置粘贴在棱镜单元或者聚光透镜上，由于偏振装置的热量被棱镜单元或者聚光透镜吸收，因此能够防止液晶装置的温升。

另外，虽然省略了图示，然而通过分开地形成液晶装置和偏振装置，因而在液晶装置与偏振装置之间形成空气层，通过设置冷却装置，在液晶装置与偏振装置之间吹入冷风等，能够进一步防止液晶装置的温升，能够防止由于液晶装置的温升引起的误动作。

产业上的利用领域

如果依据本发明的液晶装置，则由于利用多个遮光膜降低了电阻的电容线，对于多个像素电极分别赋予存储电容，因此即使提高液晶装置的驱动频率，也能够降低由于数据线与电容线的电容耦合产生的电容线的电位摆动引起的横向交调失真和重像等，能够进行高品位的图像显示。进而，能够良好地进行预充电和扫描线的反转驱动。除此之外，即使因异物等电容线中途断线，但由于基于遮光膜的布线代替电容线因此能够实现冗余构造，另外，可以实现减少发生由遮光膜产生的布线裂纹的可靠性和成品率均很高的液晶装置。

Claims (8)

1. 一种液晶装置，其特征在于：

上述液晶装置把液晶夹在一对衬底之间构成，在该一对衬底中一方衬底上设有：

相互交叉的多条数据线以及多条扫描线；

与上述多条数据线和上述多条扫描线的交叉对应设置的多个薄膜晶体管；

与上述多个薄膜晶体管对应设置的多个像素电极；

分别与该多条扫描线并列，分别沿着与上述多条数据线交叉的方向延伸，对上述多个像素电极分别提供存储电容的多条电容线；

分别沿着与上述多条数据线交叉的方向延伸，设置在从上述一方衬底一侧看去至少分别覆盖上述多个薄膜晶体管的沟道区的位置以及至少分别部分地与上述多条电容线或上述多条扫描线相对的位置，对于与上述多条数据线交叉的方向，按每一个或者每多个像素分别与上述多条电容线电连接的多个遮光膜；

存在于该多个遮光膜与上述薄膜晶体管之间的第1层间绝缘膜，

上述电容线和上述扫描线由相同的导电性薄膜构成，

作为从构成上述薄膜晶体管的被连接在上述像素电极一侧的源极区或者漏极区的半导体层延伸而组成的第1存储电容电极和第2存储电容电极的上述电容线，通过借助由与上述薄膜晶体管的栅极绝缘膜相同的绝缘膜构成的介质膜相对配置，提供上述存储电容。

2. 如权利要求1所述的液晶装置，其特征在于：

上述多个遮光膜通过分别在上述第2存储电容电极的相反一侧，借助上述第1存储电容电极和上述第1层间绝缘膜，作为第3存储电容电极相对配置，进一步提供上述存储电容。

3. 如权利要求1所述的液晶装置，其特征在于：

上述电容线以及上述多个遮光膜连接在恒定电位源上。

4. 如权利要求3所述的液晶装置，其特征在于：

上述恒定电位源是供给到用于驱动该液晶装置的周边电路的恒定电位源。

5. 如权利要求3所述的液晶装置，其特征在于：

上述一对衬底的另一方衬底上形成对置电极，

上述恒定电位源是供给到该时置电极上的恒定电位源。

6. 如权利要求1所述的液晶装置，其特征在于：

上述多个遮光膜分别电连接到本级的上述电容线上。

7. 如权利要求1所述的液晶装置，其特征在于：

上述多个遮光膜包括Ti，Cr，W，Ta，Mo以及Pb中的至少一种。

8. 一种投射型显示装置，具有光源，入射从该光源射出的光并且实施对应于图像信息的调制的液晶光阀，投射由该液晶光阀调制的光的投射装置，其特征在于：

上述液晶光阀具有在配置于光入射一侧的第1衬底以及配置于出射一侧的第2衬底之间夹住液晶的液晶装置，配置在上述第1衬底外侧的第1偏振装置，配置在上述第2衬底外侧的第2偏振装置，

上述液晶装置是权利要求1～7中的任一项所述的液晶装置。

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