CN110226121B - 显示装置和投影显示设备 - Google Patents
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Abstract
根据本公开的显示装置的一个实施方式设置有彼此面对地布置的第一基板和第二基板,液晶层介于第一基板与第二基板之间。第一基板包括:支撑基板;设置在支撑基板上并彼此交叉的多条扫描线和多条信号线;相应地设置在多条扫描线与多条信号线的交叉点处的TFT元件;以及由导电材料形成并且在平面图中沿着多条扫描线设置的遮光膜。
Description
技术领域
例如,本公开涉及显示装置和包括显示装置的投影显示设备。显示装置用作光调制单元。
背景技术
近年来,在屏幕上投影图片的投影液晶显示(LCD)单元不仅在办公室中广泛使用,而且也在家庭中广泛使用。投影液晶显示设备(液晶投影仪)通过使用光阀来调制来自光源的光,生成图像光,将图像光投影在屏幕上,并且显示图片。光阀(光调制单元)包括液晶面板。例如,在根据外部图片信号对各个像素进行有源矩阵驱动时,光阀调制光。
非常期望液晶面板具有更高的亮度,并且期望改善像素的开口率。然而,当开口率改善时,TFT的遮光区域减小。在遮光区域减小并且因此PN结(具体地,TFT的轻掺杂漏极(LDD))被光照射时,生成了光泄漏电流,并且泄漏电流导致诸如闪烁的图像质量劣化。
为了解决该问题,例如,专利文献1和专利文献2公开了电光单元(显示装置),每个电光单元在半导体层的两侧上具有成对的凹槽并且在凹槽中包括遮光层。这改善了半导体层的遮光效果并且抑制了泄漏电流的出现。另外,专利文献3公开了一种电光单元,该电光单元包括在开口区域与非开口区域之间的光学表面。在光偏离开口区域时,光学表面将光引导到开口区域。
引用列表
专利文献
专利文献1:日本未经审查专利申请公开第2008-191200号
专利文献2:日本未经审查专利申请公开第2004-158518号
专利文献3:日本未经审查专利申请公开第2002-91339号
发明内容
如上所述,基本上,在开口率和遮光效果之间存在折衷关系(trade-offrelation),而期望液晶面板具有更高的亮度和改善的图像质量。
令人期望的是,提供一种可以实现更高的亮度和改善的图像质量的显示装置和投影显示设备。
根据本公开的实施方式的显示装置包括彼此相对的第一基板和第二基板,液晶层介于第一基板与第二基板之间。第一基板包括支撑基板、多条扫描线、多条信号线、薄膜晶体管器件和遮光膜。多条扫描线和多条信号线设置在支撑基板上方并且彼此交叉,薄膜晶体管器件设置在多条扫描线与多条信号线之间的每个交叉点处。遮光膜包括导电材料并且在平面图中沿着多条扫描线设置。
根据本公开的实施方式的投影显示设备包括调制来自光源的光的光调制单元。投影显示设备包括作为光调制单元的根据本公开的实施方式的显示装置。
在根据本公开的实施方式的显示装置和根据本公开的实施方式的投影显示设备中,包括导电材料的遮光膜是在平面图中沿着设置在支撑基板上的多条扫描线形成的。支撑基板被包括在第一基板中。这可以改善为每个像素提供的TFT器件的遮光效果,而不限制像素的开口。
根据本公开的实施方式的显示装置和根据本公开的实施方式的投影显示设备,导电遮光膜是在平面图中沿着多条扫描线形成的,从而可以改善TFT器件的遮光效果,而不限制像素的开口率。这可以实现更高的亮度和改善图像质量。
应注意,上述效果不必是限制性的,并且可以包括本公开中描述的任何效果。
附图说明
图1是根据本公开的第一实施方式的液晶面板的示意性平面图。
图2是图1中所示的整个液晶面板的示意性截面图。
图3是沿着图1中所示的线I-I截取的在液晶面板中包括的驱动基板的截面的示意图。
图4是沿着图1中所示的线II-II截取的在液晶面板中包括的驱动基板的截面的示意图。
图5是沿着图1中所示的线III-III截取的在液晶面板中包括的驱动基板的截面的示意图。
图6A是描述在图1中所示的液晶面板中包括的驱动基板的制造方法的截面图。
图6B是图6A之后的过程的截面图。
图6C是图6B之后的过程的截面图。
图6D是图6C之后的过程的截面图。
图6E是图6D之后的过程的截面图。
图7是在扫描线、栅电极和通孔之间的位置关系的示意图。
图8示出了包括根据本公开的液晶面板的显示设备的配置的实施例。
图9示出了空间光调制器的配置的实施例。
图10示出了像素的电路配置的实施例。
图11是在根据本公开的第二实施方式的液晶面板中包括的驱动基板的截面的示意图。
图12是描述在图11中所示的驱动基板的制造方法的截面图。
图13是在根据本公开的第三实施方式的液晶面板中包括的驱动基板的截面的示意图。
图14A是描述在图13中所示的驱动基板的制造方法的截面图。
图14B是示出了图14A之后的过程的截面图。
图15是在根据本公开的变型例1的液晶面板中包括的驱动基板的示意平面图。
图16是沿图15中所示的线IV-IV截取的驱动基板的截面的示意图。
图17是在根据本公开的变型例2的液晶面板中包括的驱动基板的示意平面图。
图18是沿图16中所示的线V-V截取的驱动基板的截面的示意图。
图19是在根据本公开的第四实施方式的液晶面板中包括的驱动基板的示意平面图。
图20是沿图19中所示的线VI-VI截取的驱动基板的截面的示意图。
图21A是描述在图20中所示的驱动基板的制造方法的截面图。
图21B是示出了图21A之后的过程的截面图。
图21C是示出了图21B之后的过程的截面图。
图22是在根据本公开的变型例3的液晶面板中包括的驱动基板的截面的示意图。
图23是在根据本公开的变型例4的液晶面板中包括的驱动基板的示意平面图。
图24是沿图23中所示的线VII-VII截取的驱动基板的截面的示意图。
具体实施方式
在下文中,参考附图来详细描述本公开的实施方式。应注意,按照以下顺序给出描述。以下描述仅是本公开的具体实施例,并且本公开不应限于以下实现方式。此外,本公开不限于附图中所示的每个部件的布置、尺寸、尺寸比等。
1.第一实施方式(在平面图中沿着扫描线形成遮光膜的实施例)
1-1.液晶面板的配置
1-2.驱动基板的制造方法
1-3.投影显示设备的整体配置
1-4.作用和效果
2.第二实施方式(在晶体管上方也形成遮光膜的实施例)
3.第三实施方式(形成通孔并且扫描线一次分离的实施例)
4.变型例1(扫描线和栅电极直接耦接的实施例)
5.变型例2(向有效像素区域外部的栅电极供应电位的实施例)
6.第四实施方式(在形成第一布线线路之后形成遮光膜和开口的实施例)
7.变型例3(在形成第三布线线路之后形成遮光膜和开口的实施例)
8.变型例4(底部栅极晶体管的实施例)
<1.第一实施方式>
图1示意性地示出了根据本公开的第一实施方式的显示单元(液晶面板1)的平面配置。图2示意性地示出了图1中所示的整个液晶面板1的截面配置。液晶面板1包括像素区域1A和周边区域1B(参见图9)。在像素区域1A中,多个像素P以矩阵形式设置。周边区域1B围绕像素区域1A。例如,液晶面板1用作投影显示设备(投影仪100;参见图8)中的光调制单元(空间光调制部130)。在液晶面板1中,驱动基板40A(第一基板)和对置基板50(第二基板)彼此相对,液晶单元60(液晶层)介于驱动基板与对置基板之间。在平面图中,根据本实施方式的液晶面板1包括沿着设置在驱动基板40A中的多条扫描线WSL的导电遮光膜15。
应注意,表述“沿着多条扫描线WSL”意指遮光膜15设置在每条扫描线WSL上或者与每条扫描线WSL的端面相接触,并且表述“沿着多条扫描线WSL”还意指其他层(诸如,绝缘膜12)介于在扫描线WSL与遮光膜15之间。在本实施方式中,描述了遮光膜15设置在扫描线WSL上的实施例。
(1-1.液晶面板的配置)
如上所述,液晶面板1包括在彼此相对的驱动基板40A与对置基板50之间的液晶单元60。定向膜61和62设置在液晶单元60的相应两侧上,这两侧是驱动基板40A的一侧和对置基板50的一侧。液晶单元60的周边用密封剂63密封。相应的偏振板42和52设置在驱动基板40A的一侧(表面S2侧)和对置基板50的一侧(表面S1侧)。这些侧与液晶单元60相对。
图3示意性地示出了沿图1中所示的线I-I截取的驱动基板40A的截面配置。驱动基板40A包括关于两个相邻像素P的像素晶体管13。图4示意性地示出了沿图1中所示的线II-II截取的驱动基板40A的截面配置。图5示意性地示出了沿线III-III截取的驱动基板40A的截面配置。例如,驱动基板40A包括多条扫描线WSL和多条信号线DTL,这些扫描线和信号线分别在X轴方向和Y轴方向上延伸并且彼此交叉。驱动基板40A包括开口区域X和非开口区域Y。在开口区域X中,入射光被反射或透射。非开口区域Y设置在开口区域X周围。在非开口区域Y中,设置了稍后描述的像素晶体管13和彼此交叉的多条扫描线WSL和多条信号线DTL。例如,在驱动基板40A中,TFT层10、多层布线层20和像素电极31依次堆叠在支撑基板41(的表面S1侧)上。TFT层10包括像素晶体管13(TFT器件)等。多层布线层20包括各种布线线路(布线层21、22和23)。
例如,关于TFT层10,多条扫描线WSL设置在支撑基板41上;像素晶体管13经由绝缘膜12设置在每条扫描线WSL上方;并且绝缘膜14设置在像素晶体管13上。对于每个像素P,相应的像素晶体管13被通孔H(参见图6B)分开。例如,在平面图中,通孔H是沿着形成多条扫描线WSL的区域形成的。通孔H的底部到达支撑基板41。在本实施方式中,遮光膜15在堆叠方向(Z轴方向)上形成在包括像素晶体管13的侧表面的通孔H的侧表面(表面S3)上;稍后将描述细节。这可以有效地减少倾斜入射光对像素晶体管13的照射。平坦化层16介于像素晶体管13之间。利用平坦化层16填充通孔H。多层布线层20设置在TFT层10上。多层布线层20依次包括布线层21、22和23,层间绝缘层26介于这些布线层之间。例如,布线层21、22和23均包括配置信号线DTL或公共连接线COM(未示出)的布线线路。
例如,支撑基板41是石英基板。例如,支撑基板41具有矩形表面形状(平行于显示屏幕的表面形状)。
例如,扫描线WSL在X轴方向上延伸,并且扫描线WSL的一部分在Y轴方向上延伸。具体地,扫描线WSL在像素晶体管13的LDD区域(LDD区域13c)的正下方(相对区域)延伸或者延伸到其附近。例如,扫描线WSL包括钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铬(Cr)、钽(Ta)等金属膜,或者包括其合金膜。例如,扫描线WSL在Z轴方向上的膜厚度(在下文中简称为厚度)在10nm至500nm的范围内。
例如,绝缘膜12和14均包括氧化硅(SiO2)膜、氮化硅(Si3N4)膜或其叠层膜。绝缘膜12设置在扫描线WSL上。像素晶体管13设置在绝缘膜12上。绝缘膜14被设置为覆盖像素晶体管13的栅极绝缘膜13B和栅电极13C。例如,绝缘膜12的厚度在50nm至1μm的范围内。例如,绝缘膜14的厚度在100nm至1μm的范围内。
像素晶体管13具有轻掺杂漏极(LDD)结构。像素晶体管13包括半导体层13A、栅电极13C和栅极绝缘膜13B。栅电极13C向半导体层13A(特别是沟道区域13a)施加电场。栅极绝缘膜13B使半导体层13A和栅电极13C彼此绝缘。半导体层13A包括沟道区域13a、LDD区域13c和源极-漏极区域13b。沟道区域13a设置在与栅电极13C相对的位置处。LDD区域13c设置在沟道区域13a的相应两侧上。源极-漏极区域13b设置在相应的LDD区域13c的外部。在根据本实施方式的像素晶体管13中,栅电极13C经由遮光膜15电耦接到扫描线WSL;源极-漏极区域13b中的一个电耦接到信号线DTL;并且源极-漏极区域13b中的另一者电耦接到像素电极31。
如上所述,例如,沟道区域13a、源极-漏极区域13b和LDD区域13c设置在同一层(半导体层13A)中。例如,半导体层13A包括非晶硅膜、多晶硅膜等。在半导体层13A由多晶硅膜配置而成的情况下,例如,诸如n型杂质的杂质掺杂到源极-漏极区域13b中,使得半导体层13A具有较低的电阻。将杂质掺杂到LDD区域13c中以使LDD区域13c具有比源极-漏极区域13b更低的杂质浓度。
栅极绝缘膜13B用于使半导体层13A和栅电极13C彼此电绝缘。例如,栅极绝缘膜13B包括氧化硅膜、氮化硅膜等。例如,栅极绝缘膜13B是通过热氧化方法或化学气相沉积(CVD)方法形成的。
栅电极13C经由栅极绝缘膜13B在X轴方向上跨半导体层13A设置。在半导体层13A中,与栅电极13C相对的区域是沟道区域13a。栅电极13C包括导电材料。具体地,例如,栅电极13C包括非晶硅膜、多晶硅膜、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铬(Cr)、钽(Ta)的金属膜等、或其合金膜。另外,如图3中所示,栅电极13C可以具有这样的结构,在该结构中堆叠了导电膜13d和金属膜13e(或合金膜)。导电膜13d包括导电材料,诸如,多晶硅、非晶硅等。金属膜13e选自上述金属膜。例如,栅电极13C的厚度优选为10nm以上。例如,栅电极13C的厚度的上限为1μm以下。
应注意,上面已经描述了在根据本实施方式的像素晶体管13中半导体层13A在Y轴方向上延伸的实施例。但是,这不是限制性的。像素晶体管13还可以具有半导体层13A在X轴方向上延伸的配置。然而,在如本实施方式中所述的信号线DTL在Y轴方向上延伸的情况下,在Y轴方向上延伸的半导体层13A实现了优异的布局效率。
遮光膜15用于减少倾斜入射光对像素晶体管13的照射。遮光膜15形成在制造驱动基板40A的过程中形成的通孔H的侧表面(表面S3)上。如上所述,在平面图中,通孔H沿着形成有多条扫描线WSL和多条信号线DTL的区域形成。具体地,通孔H的周边被形成为与扫描线WSL重叠。以这种方式,遮光膜15形成为在平面图中围绕像素晶体管13。另外,遮光膜15设置为在半导体层13A与栅电极13C之间及两侧上扩展。具体地,在像素晶体管13的堆叠方向(Z轴方向)上,遮光膜15从扫描线WSL上方连续地形成到绝缘膜14的上端。例如,遮光膜15具有遮光效果,并且包括导电材料。该材料的具体实施例包括钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、铝(Al)、铜(Cu)等。使用导电材料形成遮光膜15使得栅电极13C和扫描线WSL经由遮光膜15来彼此电耦接,如图4中所示。例如,遮光膜15的厚度优选地在5nm至200nm的范围内。
应注意,图1示出了在平面图中在扫描线WSL的周边上连续地形成遮光膜15的实施例。但是,这不是限制性的。至少在像素晶体管13的PN结的位置上形成遮光膜15就足够了。具体地,在LDD区域13c的两侧上形成遮光膜15就足够了。令人期望的是,在包括其周边的像素晶体管13周围形成遮光膜15。因此,例如,不必在与设置在相邻的像素晶体管13之间的扫描线WSL对应的区域中形成遮光膜15。换句话说,在平面图中,可以沿着设置在驱动基板40A中的扫描线WSL间断地形成遮光膜15。
类似于绝缘膜12和14,平坦化层16包括SiO2膜、Si3N4膜或其叠层膜。平坦化层16填充通孔H并且使TFT层10的表面平坦化。因此,尽管图3等示出了平坦化层16填充通孔H并覆盖绝缘膜14的实施例,但是不必在绝缘膜14上形成平坦化层16。平坦化层16的厚度取决于像素晶体管13、扫描线11等中包括的各个部件的厚度。例如,平坦化层16距支撑基板41的厚度优选在200nm至2μm的范围内。
例如,布线层21、22和23配置信号线DTL和公共连接线COM(未示出),层间绝缘层26介于信号线与公共连接线之间。例如,布线层21、22和23均包括铝(Al)、铜(Cu)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铬(Cr)、钽(Ta)等的金属膜、或其合金膜。例如,布线层21、22和23以适当的方式经由触点24和25等来电耦接。例如,布线层21、22和23中的每一个的厚度优选地在100nm至1μm的范围内。
例如,信号线DTL在Y轴方向上延伸,并且设置在半导体层13A的正上方(诸如布线线路21A的相对区域)。在半导体层13A的源极-漏极区域13b中,信号线DTL经由穿透平坦化层16、绝缘膜14和栅极绝缘膜13B的触点17来电耦接到半导体层13A。
类似于绝缘膜12和14以及平坦化层16,层间绝缘层26包括SiO2膜、Si3N4膜或其叠层膜。层间绝缘层26使布线层21、22和23彼此绝缘,并且被适当地平坦化。层间绝缘层26的厚度根据堆叠的布线层的数量而变化。例如,布线层之间的膜厚度(布线层21与布线层22之间的厚度、或布线层22与布线层23之间的厚度)优选地在200nm至1μm的范围内。
为每个像素P设置像素电极31。例如,像素电极31包括透明导电膜。透明导电膜的材料的实施例包括氧化物半导体,诸如,氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)和氧化铟镓锌(IGZO)。
例如,对置基板50具有其中堆叠了支撑基板51和公共电极53的配置。公共电极53设置在支撑基板51的与液晶单元60相对的表面(表面S2侧)上。
例如,支撑基板51包括石英基板。例如,未示出的滤色器和遮光层(黑色矩阵层)设置在支撑基板51中,并且例如覆盖有外涂膜(未示出)。公共电极53设置在外涂膜上。
例如,公共电极53用作各个像素P共用的电极。公共电极53与像素电极31一起向液晶单元60供应电压。类似于上述的像素电极31,公共电极53包括例如上述透明导电膜。
液晶单元60具有根据通过像素电极31和公共电极53供应的图片电压来控制穿过液晶单元60的光的透射率的功能。例如,液晶单元60包括以垂直定向(VA)模式、扭曲向列(TN)模式、电控双折射(ECB)模式、边缘场切换(FFS)模式、面内切换(IPS)模式等驱动显示的液晶。不特别限制液晶单元60的液晶材料。
定向膜61和62各自用于控制液晶单元60的定向。例如,定向膜61和62均包括无机材料膜,诸如,氧化硅膜。例如,定向膜61和62中的每一个的厚度在约50nm至约360nm的范围内。例如,定向膜61和62各自通过气相沉积方法形成。定向膜61覆盖像素电极31,并且定向膜62覆盖公共电极53。
密封剂63用于密封驱动基板40A与对置基板50之间的液晶单元60。例如,密封剂63包括诸如聚合材料的绝缘材料。密封剂63的具体实施例包括环氧树脂和丙烯酸树脂。
例如,偏振板42和52以交叉尼科耳排列来设置。偏振板42和52均仅透射特定振动方向上的光(偏振光)。
(1-2.驱动基板的制造方法)
例如,可以如下所述制造根据本实施方式的液晶面板1中包括的驱动基板40A。
图6A至图6E以处理顺序示出了驱动基板40A的制造方法。首先,如图6A中所示,例如,通过CVD方法或溅射方法在支撑基板41上形成W膜,并且然后通过图案化过程形成扫描线11。接下来,例如,通过CVD方法在支撑基板41和扫描线11上形成氧化硅膜,从而形成绝缘膜12。此时,根据需要,通过CMP等使绝缘膜12的表面平坦化。接下来,例如,通过CVD方法等在绝缘膜12上形成多晶硅膜,并然后根据需要进行结晶过程。此后,通过图案化过程形成半导体层13A。随后,例如,通过热氧化方法或CVD方法在绝缘膜12和半导体层13A上形成氧化硅膜,从而形成栅极绝缘膜13B。接下来,根据需要将杂质注入到半导体层13A中以形成沟道区域13a。应注意,可以在形成栅极绝缘膜13B之前注入杂质。随后,例如,通过CVD方法在栅极绝缘膜13B上形成多晶硅膜和W膜,并然后通过图案化过程形成栅电极13C。栅电极13C包括堆叠的导电膜13d和金属膜13e。此后,根据需要,将杂质注入到半导体层13A中,并进行热退火以进行杂质激活,从而形成LDD区域13c和源极-漏极区域13b。接下来,例如,通过CVD方法在栅极绝缘膜13B和栅电极13C上形成氧化硅膜,从而形成绝缘膜14。此时,根据需要,通过CMP等使绝缘膜14的表面平坦化。
接下来,如图6B中所示,在绝缘膜14上形成抗蚀剂膜81以覆盖非开口区域Y。抗蚀剂膜81用作掩模,从而例如通过反应离子蚀刻(RIE)或湿法蚀刻形成通孔H。应注意,此时,如图7中所示,优选地,相对于通孔H的靠近设置在多条扫描线WSL(扫描线11)与多条信号线DTL之间的每个交叉点上的栅电极13C的边缘,通孔H的边缘(通孔边缘)与栅电极13C的边缘之间的距离(与通孔H重叠的量)为约-0.2μm或更大。这里,“正(+)”意指栅电极13C和通孔H彼此重叠的情况。因此,即使当扫描线11与栅电极13C之间出现对准偏差时,也可以在矩形栅电极13C的四个角中的任何一个角处经由遮光膜15将扫描线11与栅电极13C彼此电耦接。
此后,如图6C中所示,例如,通过例如CVD方法、溅射方法、原子层沉积(ALD)方法等在非开口区域Y的上表面上、在通孔H的侧表面上和在通孔H的底表面上连续地形成W膜15a。W膜15a用作遮光膜15。
接下来,如图6D中所示,W膜15a例如通过RIE来处理。具体地,在除了通孔H的侧表面之外的位置处选择性地去除W膜15a。因此,仅在通孔H的侧表面(表面S3)上形成遮光膜15。应注意,图6D等示出了遮光膜15的从上端到下端的厚度在X轴方向上恒定的实施例。但是,这不是限制性的。例如,在如上所述通过RIE处理W膜的情况下,由于使用RIE等的制造过程,遮光膜15的上边缘的厚度朝向上端逐渐变薄。
随后,如图6E中所示,通过CVD方法填充通孔H,例如,形成氧化硅膜以覆盖绝缘膜14,从而形成平坦化层16。此时,根据需要,通过CMP等使平坦化层16的表面平坦化。接下来,触点17。触点17穿透平坦化层16、绝缘膜14和栅极绝缘膜13B,并且与半导体层13A相接触。随后,例如通过CVD方法形成铝(Al)膜,并然后通过图案化过程形成布线层21。布线层21包括布线线路21A和21B。接下来,例如,通过例如CVD方法在平坦化层16和布线层21上形成例如氧化硅膜。
此后,类似于上述方法,形成布线层22和23、氧化硅膜、布线层21(布线线路21A)和触点24和25。触点24和25将布线层21(布线线路21A)和布线层22彼此电耦接,将布线层22和布线层23彼此电耦接,并且将布线层23和像素电极31彼此电耦接。应注意,在该实施例中,未示出将布线层22和布线层23电耦接的触点。以这种方式,形成多层布线层20。最后,在层间绝缘层26上形成像素电极31,从而实现图3等中所示的驱动基板40A。
(1-3.投影显示设备的整体配置)
图8示出了包括根据本公开的液晶面板1的投影仪100的整体配置的实施例。例如,投影仪100是三CCD透射投影仪。例如,投影仪100包括发光部110、光路分支部120、空间光调制部130、组合部140和投影部150。
发光部110供应照射空间光调制部130的照射目标表面的光通量。例如,发光部110包括白色光源灯和反射镜。反射镜设置在灯后面。根据需要,发光部110可以包括在来自灯的光111通过(在光轴AX上)的区域中的某个光学器件。例如,可以从灯侧依次在灯的光轴AX上设置滤光器和光学积分器。滤光器使来自灯的光111的可见光以外的光变暗。光学积分器使空间光调制部130的照射目标表面上的照度分布均衡。
光路分支部120将从发光部110输出的光111分离成具有不同波段的多个彩色光束,并且将各个彩色光束引导到空间光调制部130的照射目标表面。例如,如图8中所示,光路分支部120包括单个交叉反射镜121、两个反射镜122和两个反射镜123。交叉反射镜121将从发光部110输出的光111分离成具有不同波段的多个彩色光束,并且使彩色光束具有各自的分支光路。例如,交叉反射镜121设置在光轴AX上。交叉反射镜121具有这样的配置,其中具有不同的波长选择性的两个反射镜耦接以彼此相交。反射镜122和123反射光路由交叉反射镜121分支的彩色光束(图8中的红光111R和蓝光111B)。反射镜122和123设置在与光轴AX不同的位置处。反射镜122设置成将光(图8中的红光111R)引导到空间光调制部130R的照射目标表面。光被交叉反射镜121中包括的一个反射镜朝与光轴AX相交的方向反射。反射镜123设置成将光(图8中的蓝光111B)引导到空间光调制部130B的照射目标表面。光被交叉反射镜121中包括的另一个反射镜朝向与光轴AX相交的另一个方向反射。在从发光部110输出的光111中,透射穿过交叉反射镜121并在光轴AX上行进的光(图8中的绿光111G)入射在设置在光轴AX上的空间光调制部130G的照射目标表面上。
例如,空间光调制部130通过使用图2等中所示的液晶面板1来配置。空间光调制部130根据从未示出的信息处理单元输入的图片信号Din,为各个彩色光束调制多个彩色光束,从而为各个彩色光束生成调制光束。例如,空间光调制部130包括空间光调制部130R、空间光调制部130G和空间光调制部130B。空间光调制部130R调制红光111R。空间光调制部130G调制绿光111G。空间光调制部130B调制蓝光111B。
空间光调制部130R设置在与组合部140的表面相对的区域中。空间光调制部130R基于图片信号Din调制入射的红光111R,生成红色图像光112R,并且将红色图像光112R输出到设置在空间光调制部130R后面的组合部140的表面。空间光调制部130G设置在与组合部140的另一表面相对的区域处。空间光调制部130G基于图片信号Din调制入射的绿光111G,生成绿色图像光112G,并且将绿色图像光112G输出到设置在空间光调制部130R后面的组合部140的另一表面。空间光调制部130B设置在与组合部140的另一表面相对的区域中。空间光调制部130B基于图片信号Din调制入射的蓝光111B,生成蓝色图像光112B,并且将蓝色图像光112B输出到设置在空间光调制部130R后面的组合部140的另一表面。
组合部140组合多个调制光束并且生成图像光。例如,组合部140设置在光轴AX上。例如,组合部140是由连结的四个棱镜配置而成的交叉棱镜。例如,两个选择性反射表面形成在棱镜的连结表面上。通过使用多层干涉膜等,这两个选择性反射表面具有不同的波长选择性。例如,选择性反射表面之一在平行于光轴AX的方向上反射从空间光调制部130R输出的红色图像光112R,并且将红色图像光112R引向投影部150。另外,例如,选择性反射表面中的另一个在平行于光轴AX的方向上反射从空间光调制部130B输出的蓝色图像光112B,并且将蓝色图像光112B引向投影部150。另外,从空间光调制部130G输出的绿色图像光112G透射穿过两个选择性反射表面并朝向投影部150行进。作为结果,组合部140用于组合由空间光调制部130R、130G和130B生成的各个图像光束,从而生成图像光113并且将生成的图像光113输出到投影部150。
投影部150将从组合部140输出的图像光113投影在屏幕200上以显示图像。例如,投影部150设置在光轴AX上,并且包括例如投影透镜。
图9示出了空间光调制部130R、130G和130B的整体配置的实施例。例如,空间光调制部130R、130G和130B中的每一个包括上述液晶面板1和驱动液晶面板1的驱动电路70。驱动电路70包括显示控制部71、数据驱动器72和栅极驱动器73。
液晶面板1包括像素区域1A及其周边区域1B。在像素区域1A中,多个像素P以矩阵形式设置。各个像素P由数据驱动器72和栅极驱动器73主动驱动,从而使液晶面板1基于从外部输入的图片信号Din显示图像。
液晶面板1包括多条扫描线WSL、多条信号线DTL和多条公共连接线COM。多条扫描线WSL在行方向上延伸。多条信号线DTL在列方向上延伸。多条公共连接线在行方向上或在列方向上延伸。像素P被设置为对应于信号线DTL与扫描线WSL之间的交叉点。每条信号线DTL耦接到数据驱动器72的输出端(未示出)。每条扫描线WSL耦接到栅极驱动器73的输出端(未示出)。例如,每条公共连接线COM耦接到输出固定电位的电路的输出端(未示出)。
例如,对于每个屏幕(对于每个帧显示),显示控制部71在帧存储器中存储并保持要供应的图片信号Din。另外,例如,显示控制部71具有进行控制以允许驱动液晶面板1的栅极驱动器73和数据驱动器72彼此结合操作的功能。具体地,例如,显示控制部71将扫描定时控制信号供应给数据驱动器72,并且基于保持在帧存储器中的图像信号来向数据驱动器72供应一条水平线的显示定时控制信号和图像信号。
例如,数据驱动器72向各个像素P供应一条水平线的图片信号Din作为信号电压。图片信号Din已经从显示控制部71供应。具体地,例如,数据驱动器72经由相应的信号线DTL将对应于图片信号Din的信号电压供应给相应的像素P。像素P被包括在由栅极驱动器73选择的一条水平线中。
例如,栅极驱动器73具有根据从显示控制部71供应的扫描定时控制信号来选择驱动目标像素P的功能。具体地,例如,栅极驱动器73经由扫描线WSL将选择脉冲施加到像素P的像素晶体管13的栅电极13C,从而选择设置在像素区域1A中的矩阵中的一条线的像素P作为驱动目标。此后,像素P根据从数据驱动器72供应的信号电压来显示一条水平线。以这种方式,例如,栅极驱动器73按时间顺序来顺序地扫描每条水平线,并且在整个显示区域上进行显示。
接下来,描述像素P的电路配置。图10示出了像素P的电路配置的实施例。像素P包括液晶装置2和驱动液晶装置2的像素电路3。液晶装置2和像素电路3被设置为对应于扫描线WSL与信号线DTL之间的交叉点。液晶装置2包括液晶单元60、像素电极31和公共电极53。像素电极31和公共电极53介于液晶单元60中。像素电路3包括晶体管(像素晶体管13)和存储电容器27。晶体管将信号电压写入液晶装置2。存储电容器27保持写入液晶装置2的电压。存储电容器27包括成对的电容器电极,这些电容器电极彼此面对,并且预定的间隙介于这些电容器电极之间。一个电容器电极耦接到半导体层13A的源极-漏极区域13b,而另一个电容器电极耦接到公共连接线COM。
(1-4.作用和效果)
如上所述,非常期望液晶面板具有更高的亮度。为了实现更高的亮度,需要改善像素的开口率。然而,当开口率改善时,TFT的遮光区域减小。特别地,在使用液晶面板作为投影显示设备的光调制单元(光阀)的情况下,来自光源的强光导致泄漏电流,并且这导致诸如闪烁的图像质量劣化。
如上所述,基本上,在开口率与遮光效果之间存在折衷关系。已经开发出具有遮光效果同时具有改善的开口率的液晶面板。例如,通过在半导体层上设置栅电极并将栅电极嵌入半导体层的两侧中,已经开发出防止光进入半导体层的电光单元。栅电极还用作与扫描线的触点。然而,因为由栅电极实现的触点形成在非开口区域中,所以电光单元难以改善开口率。另外,因为嵌入的栅电极形成在半导体层的两侧中的部分处,所以没有嵌入的栅电极的部分仍然具有低的遮光效果。
替代地,例如,通过进一步在TFT与设置在非开口区域中的遮光层之间设置中间遮光层并且通过将中间遮光层延伸到形成在半导体层的周边上的凹槽,已经开发出具有改善的遮光效果的显示单元。然而,由于具有中间遮光层延伸的凹槽的非开口区域,显示单元在改善开口率方面具有缺点。另外,难以控制凹槽的深度,并且凹槽与设置在TFT下方的扫描线之间存在间隙。因此,光可能会通过间隙入射。
另外,例如,通过在开口区域与非开口区域之间设置光学表面,已经开发出具有改善的遮光效果和改善的光利用效率的电光单元。光学表面将倾斜入射光反射到开口区域侧。然而,光学表面包括诸如SiN的透光膜。因此,电光单元难以实现显著的遮光效果。
同时,根据本实施方式的液晶面板1包括遮光膜15,该遮光膜在平面图中在堆叠方向(Z轴方向)上延伸以沿着多条扫描线WSL(扫描线11)覆盖像素晶体管13的侧表面,半导体层13A和栅电极13C设置在扫描线上方。半导体层13A和栅电极13C被包括在像素晶体管13中。以这种方式,在像素晶体管13周围形成遮光膜15,从而可以显著地缩小倾斜入射光进入像素晶体管13的路径(特别是半导体层13A中的LDD区域13c)。换句话说,可以改善像素晶体管13的遮光效果。另外,遮光膜15包括导电材料,因此可以将扫描线11和栅电极13C彼此电耦接,而不在扫描线11与栅电极13C之间设置触点。这可以改善开口率。
如上所述,根据本实施方式,在平面图中,遮光膜15沿着多条扫描线WSL形成,从而允许在像素晶体管13周围形成遮光膜15。这改善了像素晶体管13的遮光效果,从而可以改善图像质量。另外,遮光膜15包括导电材料,因此可以将扫描线11和栅电极13C彼此电耦接,而不在扫描线11与栅电极13C之间设置触点。这可以改善开口率,从而可以实现更高的亮度。换句话说,这可以实现更高的亮度和改善图像质量。
接下来,描述根据本公开的第二至第四实施方式和变型例1至4。应注意,与第一实施方式的部件相同的部件用与第一实施方式相同的参考符号表示,并且省略其描述。
<2.第二实施方式>
图11示出了在根据本公开的第二实施方式的液晶面板1中包括的驱动基板40B的截面配置。在平面图中,根据本实施方式的驱动基板40B具有这样的配置,其中遮光膜15(遮光膜15A)沿着设置在驱动基板40A中的多条扫描线WSL设置,并且遮光膜15(遮光膜15B)也设置在像素晶体管13上方。应注意,图11示意性地示出了沿着图1中所示的线I-I截取的关于包括像素晶体管13的两个相邻像素P的驱动基板40B的截面配置。
图12示出了用于制造图11中所示的驱动基板40B的过程。类似于根据第一实施方式的驱动基板40A,例如,W膜15a形成在通孔H和设置在像素晶体管13上方的绝缘膜14(非开口区域Y的上表面)的侧表面上。W膜15a用作遮光膜15(遮光膜15A和15B)。接下来,如图12中所示,形成抗蚀剂膜82。抗蚀剂膜82覆盖W膜15a的侧表面和上表面并且具有期望的图案。具体地,抗蚀剂膜82在形成触点17的位置处具有开口82H。触点17将布线层21和半导体层13A彼此电耦接。此后,例如,通过RIE处理W膜15a,随后通过使用与第一实施方式类似的方法制造驱动基板40B。以这种方式,实现了驱动表面40B,该驱动表面包括覆盖通孔H和像素晶体管13上方的部分的侧表面的遮光膜15。
如上所述,根据本实施方式,形成遮光膜15,该遮光膜覆盖像素晶体管13和像素晶体管13上方的部分的侧表面。这可以防止在驱动基板40B中行进的杂散光进入像素晶体管13。这进一步改善了像素晶体管13的遮光效果。
应注意,在第一实施方式中,已经描述了遮光膜15是从扫描线11的上表面到绝缘膜14的上表面设置的实施例。但是,这不是限制性的。例如,如图11中所示,遮光膜15可以形成为覆盖支撑基板41的上表面到扫描线11的端面(侧表面)。
<3.第三实施方式>
图13示出了在根据本公开的第三实施方式的液晶面板1中包括的驱动基板40C的截面配置。根据本实施方式的驱动基板40C具有这样的配置,其中扫描线11、绝缘膜12和绝缘膜14的端面设置在同一平面上,并且遮光膜15形成在支撑基板41的上表面与绝缘膜14的上端之间的端面上。应注意,图13示意性地示出了沿着图1中所示的线I-I截取的关于包括像素晶体管13的两个相邻像素P的驱动基板40C的截面配置。
图14A和图14B示出了用于制造图13中所示的驱动基板40C的过程的部分。首先,如图14A中所示,例如,通过CVD方法、溅射方法等在支撑基板41上形成W膜11a。W膜11a用作扫描线11。此后,可以执行图案化工艺,而W膜11a在非开口区域中不分离。随后,在W膜11a上形成用作绝缘膜12的氧化硅膜12a,并且然后与第一实施方式类似地形成半导体层13A。之后,例如,依次形成用作栅极绝缘膜13B的氧化硅膜13x、栅电极13C、以及例如用作绝缘膜14的氧化硅膜14a。
接下来,如图14B中所示,在绝缘膜14上的对应区域中形成抗蚀剂膜83以覆盖非开口区域Y。通过使用抗蚀剂膜81作为掩模,通过例如RIE或湿法蚀刻来形成到达支撑基板41的通孔H。此时,还在非开口区域Y中对用作扫描线11的W膜11a进行分离。之后,通过使用与第一实施方式类似的方法制造驱动基板40C。以这种方式,实现了驱动基板40C,其中扫描线11、绝缘膜12和绝缘膜14的端面设置在同一平面上。
如上所述,根据本实施方式,通过一次蚀刻扫描线11、绝缘膜12和绝缘膜14来形成通孔H,从而在通孔H的侧表面上形成导电遮光膜15。因此,在扫描线11、绝缘膜12和绝缘膜14上的遮光膜15的侧表面形成在同一平面(表面S3)上。这使得在不对准的情况下,可以通过遮光膜15将扫描线11和栅电极13C彼此电耦接。因此,不必考虑通孔H与扫描线11之间的对准偏差。这可以进一步改善开口率。
<4.变型例1>
图15示意性地示出了在根据本公开的变型例的液晶面板1中包括的驱动基板40D的平面配置。图16示出了沿图15中所示的线IV-IV截取的截面配置。在根据本变型例的驱动基板40D中,栅电极13C在X轴方向上延伸并且在相邻像素P之间连续地形成。具体地,变型例1与前述第一实施方式的不同之处在于,栅电极13C与扫描线11相对并且在扫描线11上方在X轴方向上延伸,并且栅电极13C经由形成在相邻像素P之间的通孔13H电耦接到扫描线11。
应注意,类似于第一实施方式,通过在支撑基板41上形成扫描线11、绝缘膜12、半导体层13A和栅极绝缘膜13B来形成通孔13H;在栅极绝缘膜13B上将抗蚀剂膜图案化;并且在使用抗蚀剂膜作为掩模的同时进行RIE等。在形成通孔13H之后,例如通过CVD方法填充通孔13H,类似于第一实施方式,并且在栅极绝缘膜13B上形成例如多晶硅膜。随后,通过图案化过程形成栅电极13C。此后,通过与第一实施方式类似的过程实现驱动基板40D。
如上所述,在本变型例中,在不使用遮光膜15的情况下,扫描线11和栅电极13C在远离半导体层13A的位置处彼此耦接。这可以比第一实施方式更容易地将扫描线11和栅电极13C彼此耦接。另外,通孔13H不需要具有遮光效果。这可以改善布局的自由度,从而可以进一步改善开口率。
应注意,在本变型例中,扫描线11直接供应栅电极13C的电位。因此,遮光膜15可以具有任何电位,并且可以是例如电浮动的。因此,在平面图中,从通孔H的边缘到栅电极13C的边缘的距离(与通孔H重叠的量)可以小于-0.2μm。通孔H具有侧表面,遮光膜15形成在该侧表面上。
<5.变型例2>
图17示意性地示出了在根据本公开的变型例的液晶面板1中包括的驱动基板40E的平面配置。图18示出了沿图17中所示的线V-V截取的截面配置。在本变型例中,栅电极13C经由触点18来电耦接到周边区域1B中的布线层21。从布线层21供应电位。
应注意,在本变型例中,遮光膜15具有与扫描线11相同的电位。另外,在平面图中,从通孔H的边缘到栅电极13C的边缘的距离(与通孔H重叠的量)小于-0.2μm。通孔H具有侧表面,遮光膜15形成在该侧表面上。
如上所述,在本变型例中,栅电极13C和布线层21在周边区域1B中经由触点18彼此耦接,并且电位从布线层21供应到栅电极13C。与前述变型例1相比,这可以省去将扫描线11和栅电极13C彼此耦接的过程。
另外,在本变型例中,扫描线WSL(扫描线11)用作像素晶体管13的背侧遮光膜。因此,通过使扫描线11具有用于像素晶体管13的保持特性的最佳电位,可以减小由电场引起的像素晶体管13的泄漏电流,从而可以进一步改善画面质量。应注意,根据本变型例的扫描线11和遮光膜15可以分别具有浮动电位;然而,将电位固定到某个电位可以减小电容耦接的影响。这可以进一步改善图像质量。
<6.第四实施方式>
图19示意性地示出了在根据本公开的第四实施方式的液晶面板1中包括的驱动基板40F的平面配置。图20示意性地示出了沿着图19中所示的线VI-VI截取的关于包括像素晶体管13的两个相邻像素P的截面配置。根据本实施方式的驱动基板40F具有这样的配置,其中遮光膜15从支撑基板41的上表面连续地设置到布线层21(具体地,布线线路21A)的上端,并且其中半导体层13A和布线线路21A经由遮光膜15彼此电耦接。另外,对于每个像素P,扫描线WSL在X轴方向上是分开的。
图21A至图21C示出了用于制造图19中所示的驱动基板40F的过程的部分。首先,使用与根据第一实施方式的用于驱动基板40A的类似的方法,直到形成绝缘膜14为止。应注意,此时,半导体层13A经受图案化以使半导体层13A的一个端面位于在Y轴方向上的扫描线11的端面的外部。接下来,如图21A中所示,触点17形成为穿透绝缘膜14和栅极绝缘膜13B。随后,例如通过CVD方法形成铝(Al)膜,并且然后通过图案化过程形成布线层21(布线线路21A和21B)。此时,布线线路21A的在开口区域X一侧上的端面位于布线线路21A下方的扫描线11的端面的外部,并且布线线路21A的端面位于与半导体层13A的端面相同的平面上或者位于半导体层13A的端面内部。接下来,在绝缘膜14和布线层21上形成抗蚀剂膜84。此时,布线线路21A的在开口区域X一侧上的端面保持露出。接下来,在使用抗蚀剂膜84和布线线路21A作为掩模的同时,通过RIE、湿法蚀刻等形成通孔H。以这种方式,半导体层13A的端面露出,并且侧表面(表面S3a)形成在与布线层21(布线线路21A)的端面相同的平面上。应注意,在布线线路21B一侧上的侧表面(表面S3b)处,半导体层13A的端面覆盖有栅极绝缘膜13B。
随后,去除抗蚀剂膜84,并且然后通过例如CVD方法连续地在非开口区域Y的上表面上、通孔H的侧表面上和通孔H的底表面上形成W膜15a,如图21B中所示。W膜15a用作遮光膜15。接下来,如图21C中所示,例如,通过利用RIE去除除了布线层21的端面和通孔H的侧表面之外的部分处的W膜15a来形成遮光膜15。以这种方式,半导体层13A和布线线路21A经由遮光膜15电耦接。应注意,布线线路21A用作信号线DTL,从而可以将信号线DTL的电位供应给半导体层13A。
之后,例如通过CVD方法填充通孔H,并且形成覆盖绝缘膜14和布线层21的氧化硅膜,从而形成平坦化层16。此时,根据需要,通过CMP方法等使平坦化层16的表面平坦化。随后,类似于第一实施方式,形成布线层22和23、氧化硅膜、触点24和25、以及像素电极31。触点24和25将布线层21和布线层22彼此电耦接,将布线层22和布线层23彼此电耦接,并且将布线层23和像素电极31彼此电耦接。以这种方式,实现了图19中所示的驱动基板40F。应注意,在该实施例中,未示出将布线层22和布线层23电耦接的触点。
应注意,图19示出了遮光膜15在Y轴方向上延伸并且遮光膜15在相邻像素P之间彼此分离的实施例;然而,遮光膜15可以是连续的。其中一个原因是,在本实施方式中,扫描线11和栅电极13C设置成不彼此电耦接。
如上所述,根据本实施方式,在形成布线层21之后,通过使用布线层21(具体地,布线线路21A)作为掩模来形成通孔H。通孔H具有包括布线线路21A的端面和半导体层13A的端面的侧表面(表面S3a)。之后,在通孔H的侧表面(表面S3a和表面S3b)上形成遮光膜15。以这种方式,半导体层13A和用作信号线DTL的布线线路21A经由遮光膜15彼此电耦接。因此,如根据第一实施方式的图3中所示,不必形成将半导体层13A和布线层21彼此耦接的触点17。因此,可以根据触点17的面积减小非开口区域。换句话说,这可以进一步改善开口率。
另外,在本实施方式中,在形成布线层21之后,在包括布线层21的端面的通孔H的侧表面上形成遮光膜15。这使得根据本实施方式的遮光膜15在Z轴方向上具有比根据第一实施方式的遮光膜15更高的高度。这进一步改善了像素晶体管13的遮光效果,从而可以进一步改善图像质量。
<7.变型例3>
图22示出了在根据本公开的变型例的液晶面板1中包括的驱动基板40G的截面配置。关于根据本变型例的驱动基板40G,遮光膜15是在形成布线层23之后形成的。另外,关于通孔H,半导体层13A的端面与布线层23的端面在同一平面(表面S3d)上。因此,遮光膜15从支撑基板41的上表面连续地形成到布线层23的上端,并且遮光膜15将半导体层13A和布线层23彼此电耦接。应注意,半导体层13A的另一个端面覆盖有栅极绝缘膜13B(表面S3c)。布线层23经由触点25电耦接到像素电极31。因此,在本变型例中,对于每个像素P,扫描线WSL在X轴方向和Y轴方向上是分开的。另外,对于每个像素P,沿扫描线WSL形成的遮光膜15是分开的。应注意,图22示意性地示出了沿着图19中所示的线VI-VI截取的关于包括像素晶体管13的两个相邻像素P的驱动基板40F的截面配置。
除了通孔H和遮光膜15是在形成布线层23之后形成的之外,可以通过使用与前述第四实施方式类似的方法来制造根据本变型例的驱动基板40G。
如上所述,根据本变型例,在形成布线层23之后,形成通孔H,该通孔具有包括布线层23的端面和半导体层13A的端面的侧表面(表面S3d)。之后,在通孔H的侧表面(表面S3c和表面S3d)上形成遮光膜15。以这种方式,半导体层13A和布线层23经由遮光膜15彼此电耦接。另外,半导体层13A经由遮光膜15、布线层23和触点25电耦接到像素电极31。因此,类似于前述第四实施方式,不必形成将半导体层13A和布线层21彼此耦接的触点17。因此,可以根据触点17的面积减小非开口区域。
另外,在本变型例中,在形成布线层23之后,在包括布线层23的端面的通孔H的侧表面上形成遮光膜15。这可以在Z轴方向上形成比根据第四实施方式的遮光膜15更高的遮光膜15。这可以进一步改善像素晶体管13的遮光效果。此外,在本变型例中,遮光膜15形成在像素电极31的正下方。因此,通过使用具有高光学反射率的材料来形成遮光膜15,可以获得作为波导的效果。这可以改善光使用效率。
<8.变型例4>
图23示意性地示出了在根据本公开的变型例的液晶面板1中包括的驱动基板40H的平面配置。图24示意性地示出了沿着图23中所示的线VII-VII截取的关于包括像素晶体管13的两个相邻像素P的截面配置。在前述第一至第四实施方式和变型例1至3中,顶部栅极晶体管用作为每个像素P提供的像素晶体管13。然而,这不是限制性的。如图24中所示,晶体管可以是底部栅极晶体管。在根据本变型例的驱动基板40H中,TFT层90、多层布线层20和像素电极31依次堆叠在支撑基板41上。TFT层90包括底部栅极像素晶体管93。多层布线层20具有与前述第一实施方式类似的配置。
在像素晶体管93中,栅电极93C、栅极绝缘膜93B和半导体层93A从支撑基板41一侧依次堆叠。栅电极93C还用作扫描线WSL。绝缘膜92和绝缘膜94依次堆叠在半导体层93A上方。各个像素P被通孔H分开。沿着栅极绝缘膜93B、绝缘膜92和绝缘膜94的端面形成遮光膜95。其端面放置在同一平面上。利用平坦化层96填充通孔H。例如,平坦化层96也形成在绝缘膜94上,从而使TFT层90的表面平坦化。TFT层90和多层布线层20经由触点97彼此电耦接。触点97均穿透平坦化层96、绝缘膜94和绝缘膜92,并且将半导体层93A和布线层21彼此耦接。
以上已经参照第一至第四实施方式和变型例1至4给出了描述。然而,本公开的内容不限于此,并且可以以各种方式进行修改。例如,根据本公开的液晶面板1的配置不限于投影显示设备。根据本公开的液晶面板1的配置适用于需要遮光的所有类型的半导体单元。此外,上述实施方式等例示了用作显示装置的液晶装置。但是,这不是限制性的。例如,也可以使用有机电致发光(EL)器件或晶体发光二极管(CLED)。
应注意,根据本公开的显示单元和投影显示设备还可以具有以下配置。
(1)
一种显示单元,包括:
第一基板;以及
第二基板,第一基板和第二基板彼此相对,其中液晶层介于第一基板与第二基板之间,
第一基板包括
支撑基板,
多条扫描线,
多条信号线,该多条扫描线和该多条信号线设置在支撑基板上方并且彼此交叉,
薄膜晶体管器件,该薄膜晶体管器件设置在多条扫描线与多条信号线之间的每个交叉点处,以及
遮光膜,该遮光膜包括导电材料并且在平面图中沿着多条扫描线设置。
(2)
根据(1)所述的显示单元,其中,
薄膜晶体管器件包括
栅电极,该栅电极设置在多条扫描线与多条信号线之间的每个交叉点处,以及
半导体层,该半导体层设置在多条扫描线中的每条扫描线上方,并且
遮光膜电耦接到布线线路、栅电极和半导体层中的一个,布线线路包括多条扫描线和多条信号线。
(3)
根据(1)或(2)所述的显示单元,其中,遮光膜是在平面图中沿着多条扫描线连续设置的。
(4)
根据(1)至(3)中任一项所述的显示单元,其中,薄膜晶体管器件在平面图中被遮光膜包围。
(5)
根据(2)至(4)中任一项所述的显示单元,其中,遮光膜被设置为使薄膜晶体管器件的侧表面在栅电极与半导体层之间及两侧上扩展。
(6)
根据(2)至(5)中任一项的显示单元,其中,半导体层包括轻掺杂漏极区域。
(7)
根据(2)至(6)中任一项的显示单元,其中,扫描线、半导体层和栅电极从支撑基板的一侧依次堆叠,其中在第一基板中相应的绝缘膜介于扫描线、半导体层与栅电极之间,并且
遮光膜在堆叠方向上从支撑基板的表面或扫描线的表面延伸到栅电极上方的位置。
(8)
根据(2)至(6)中任一项所述的显示单元,其中,
栅电极和半导体层从支撑基板的一侧依次堆叠,其中在第一基板中绝缘膜介于栅电极与半导体层之间,栅电极也用作扫描线,并且
遮光膜在堆叠方向上从支撑基板的表面延伸到半导体层上方的位置。
(9)
根据(1)至(8)中任一项所述的显示单元,其中,
第一基板包括
多个像素,
开口区域,该开口区域针对多个像素中的每个像素设置,以及
非开口区域,该非开口区域设置在开口区域周围,并且
遮光膜形成在通孔的侧表面上,通孔包括开口区域的一部分和非开口区域的一部分。
(10)
一种投影显示设备,包括调制来自光源的光的光调制单元,
光调制单元包括
第一基板,以及
第二基板,第一基板和第二基板彼此相对,其中液晶层介于第一基板与第二基板之间,
第一基板包括
支撑基板,
多条扫描线,
多条信号线,该多条扫描线和该多条信号线设置在支撑基板上方并且彼此交叉,
薄膜晶体管器件,该薄膜晶体管器件设置在多条扫描线与多条信号线之间的每个交叉点处,以及
遮光膜,该遮光膜包括导电材料并且在平面图中沿着多条扫描线设置。
本申请要求于2017年2月1日提交到日本专利局的日本优先权专利申请第2017-016621号的权益,其全部内容通过引用结合于本文中。
本领域技术人员应理解,可以根据设计要求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和替换,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。
Claims (9)
1.一种显示装置,包括:
第一基板;以及
第二基板,所述第一基板和所述第二基板彼此相对,其中液晶层介于所述第一基板与所述第二基板之间,
所述第一基板包括
支撑基板,
多条扫描线,
多条信号线,所述多条扫描线和所述多条信号线设置在所述支撑基板上方并且彼此交叉,
薄膜晶体管器件,所述薄膜晶体管器件设置在所述多条扫描线与所述多条信号线之间的每个交叉点处,以及
遮光膜,所述遮光膜设置于所述薄膜晶体管器件的侧表面,所述遮光膜包括导电材料并且在平面图中沿着所述多条扫描线设置,
所述薄膜晶体管器件包括
栅电极,所述栅电极设置在所述多条扫描线与所述多条信号线之间的每个交叉点处,以及
半导体层,所述半导体层设置在所述多条扫描线中的每条扫描线上方,并且
所述遮光膜电耦接到布线线路、所述栅电极和所述半导体层中的一个,所述布线线路包括所述多条扫描线和所述多条信号线。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述遮光膜是在所述平面图中沿着所述多条扫描线连续设置的。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述薄膜晶体管器件在所述平面图中被所述遮光膜包围。
4.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述遮光膜被设置为使所述薄膜晶体管器件的侧表面在所述栅电极与所述半导体层之间及两侧上扩展。
5.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述半导体层包括轻掺杂漏极区域。
6.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述扫描线、所述半导体层和所述栅电极从所述支撑基板的一侧依次堆叠,其中在所述第一基板中相应的绝缘膜介于所述扫描线、所述半导体层与所述栅电极之间,并且
所述遮光膜在堆叠方向上从所述支撑基板的表面或所述扫描线的表面延伸到所述栅电极上方的位置。
7.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
所述栅电极和所述半导体层从所述支撑基板的一侧依次堆叠,其中在所述第一基板中绝缘膜介于所述栅电极与所述半导体层之间,所述栅电极也用作所述扫描线,并且
所述遮光膜在堆叠方向上从所述支撑基板的表面延伸到所述半导体层上方的位置。
8.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第一基板包括
多个像素,
开口区域,所述开口区域针对所述多个像素中的每个像素设置,以及
非开口区域,所述非开口区域设置在所述开口区域周围,并且
所述遮光膜形成在通孔的侧表面上,所述通孔包括所述开口区域的一部分和所述非开口区域的一部分。
9.一种投影显示设备,包括调制来自光源的光的光调制单元,
所述光调制单元包括
第一基板,以及
第二基板,所述第一基板和所述第二基板彼此相对,其中液晶层介于所述第一基板与所述第二基板之间,
所述第一基板包括
支撑基板,
多条扫描线,
多条信号线,所述多条扫描线和所述多条信号线设置在所述支撑基板上方并且彼此交叉,
薄膜晶体管器件,所述薄膜晶体管器件设置在所述多条扫描线与所述多条信号线之间的每个交叉点处,以及
遮光膜,所述遮光膜设置于所述薄膜晶体管器件的侧表面,所述遮光膜包括导电材料并且在平面图中沿着所述多条扫描线设置,
所述薄膜晶体管器件包括
栅电极,所述栅电极设置在所述多条扫描线与所述多条信号线之间的每个交叉点处,以及
半导体层,所述半导体层设置在所述多条扫描线中的每条扫描线上方,并且
所述遮光膜电耦接到布线线路、所述栅电极和所述半导体层中的一个,所述布线线路包括所述多条扫描线和所述多条信号线。
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