JP2005031221A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画素の縮小化が図れる液晶表示装置を得る。
【解決手段】基板の画素領域に、絶縁膜を介して第1導電層、第2導電層、および第3導電層がそれぞれ絶縁膜を介して積層され、
第3導電層は、その一部において各絶縁膜に形成されたスルーホールおよび第2導電層に形成された孔を通して第1導電層に電気的に接続され、
第1導電層と第2導電層との間に介在された絶縁膜の前記スルーホールには導電体が埋め込まれ、第3導電層はその下層の絶縁膜に形成されたスルーホールを通して前記導電体に接続されている。
【選択図】 図1
【解決手段】基板の画素領域に、絶縁膜を介して第1導電層、第2導電層、および第3導電層がそれぞれ絶縁膜を介して積層され、
第3導電層は、その一部において各絶縁膜に形成されたスルーホールおよび第2導電層に形成された孔を通して第1導電層に電気的に接続され、
第1導電層と第2導電層との間に介在された絶縁膜の前記スルーホールには導電体が埋め込まれ、第3導電層はその下層の絶縁膜に形成されたスルーホールを通して前記導電体に接続されている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置に係り、たとえばプロジェクタに用いられる液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プロジェクタに用いられる液晶表示装置は、いわゆる反射型と称されるものが知られ、各画素の画素電極を反射板として兼用させている。
【0003】
すなわち、液晶を介して対向配置される各基板の一方の基板の液晶側の面に、各画素毎に反射板を兼ねる画素電極が形成され、この画素電極と他方の透明からなる基板の液晶側の面において各画素に共通に形成されたやはり透明からなる対向電極との間に電界を発生せしめ、この電界によって液晶の光透過率を画素ごとに制御させるようになっている。
【0004】
光源からの光は他方の基板から入射され、この入射された光は各画素の液晶を通過し、画素電極に反射された後に、再び液晶、他方の基板を通過してスクリーン上に投影されるようになっている。
【0005】
ここで、前記画素電極が不透光性の材料で形成されていることから、該画素電極と一方の基板との間に比較的容量の大きな容量素子を形成することができる。この容量素子は、画素電極に供給された映像信号を比較的長い時間蓄積させるために設けられるものである。
【0006】
このため、該画素電極と一方の基板との間に、導体層と絶縁膜とが交互に積層された層構造が形成され、異なる層の各導体層同士がスルーホールを通して互いに電気的接続させる必要が生じる。
【0007】
この場合、第1絶縁膜、第1導電膜、第2絶縁膜、第2導電膜、第3絶縁膜、および第3導電膜が順次積層され、第1導電膜と第3導電膜との電気的接続が必要となり、第2導電膜に形成された孔の個所において、中心軸を同じにして第2絶縁膜に形成したスルーホールおよび第3絶縁膜に形成したスルーホールを通して接続を図ることが免れないことがある。
【0008】
従来では、第2導電膜に形成された孔の部分において、該第2導電膜と電気的に独立した該第2導電膜と同一かつ導工程で形成される材料を、第1導電膜と第3導電膜との電気的接続に要する介在層として用いた構成のものが知られている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記介在層は第2絶縁膜に形成したスルーホールの底面(第1導電膜が露出されている)および側壁面を被覆するとともに該第2絶縁膜の該スルーホールの周辺にまで及んで形成させなければならないものであった。
【0010】
第3導電膜をその下層の第3絶縁膜に形成したスルーホールを通して前記介在層と接続させなければならないからである。
【0011】
このため、第1導電膜と第3導電膜との信頼性ある接続を図るには、前記介在層の第2絶縁膜のスルーホールの中心を中心とした径を比較的大きく形成することが免れず、該接続部の面積が大きくなってしまう不都合が指摘されるに至った。
【0012】
画素領域の縮小化の妨げになるからである。また、第2導電膜は容量素子の一方の電極を兼ねる場合が多く、第1導電膜と第3導電膜との接続個所において大きな孔を形成することは、容量素子の容量を小さくせざるを得ず、該容量素子の容量を大きくするには、画素領域(画素電極)を大きくせざるを得なくなるからである。
【0013】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、画素の縮小化が図れる表示装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【0015】
手段1.
本発明による表示装置は、たとえば、基板の面の画素領域に、第1導電層、第2導電層、および第3導電層がそれぞれ絶縁膜を介して積層され、
第3導電層は、その一部において各絶縁膜に形成されたスルーホールおよび第2導電層に形成された孔を通して第1導電層に電気的に接続され、
第1導電層と第2導電層との間に介在された絶縁膜の前記スルーホールには導電体が埋め込まれ、第3導電層はその下層の絶縁膜に形成されたスルーホールを通して前記導電体に接続されていることを特徴とするものである。
【0016】
手段2.
本発明による表示装置は、たとえば、手段1の構成を前提とし、第2導電層は容量素子の一方の電極を構成することを特徴とするものである。
【0017】
手段3.
本発明による表示装置は、たとえば、手段1の構成を前提とし、第3導電層の上方に絶縁膜を介して画素電極が光反射効率の良好な材料で形成されていることを特徴とするものである。
【0018】
手段4.
本発明による表示装置は、たとえば、手段1の構成を前提とし、基板は半導体で形成された基板からなることを特徴とするものである。
【0019】
手段5.
本発明による表示装置は、たとえば、手段1の構成を前提とし、第1導電層と第2導電層の間の絶縁膜に形成されたスルーホール、第2導電層に形成された孔、第2導電層と第3導電層の間の絶縁膜に形成されたスルーホールは、それぞれ中心軸がほぼ一致づけられていることを特徴とするものである。
【0020】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
【0022】
本発明の一実施例として示す表示装置は液晶表示装置であり、また、プロジェクタに用いられるそれで、いわゆる反射型と称される液晶表示装置である。
【0023】
すなわち、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面であってマトリクス状に配置された各画素領域のそれぞれに画素電極が形成され、この画素電極は反射効率の良好な導電層から構成されている。また、他方の基板の液晶側の面にはその各画素領域に共通に光透光性の良好な対向電極が形成されている。
【0024】
該対向電極に映像信号に対して基準となる信号が印加されるのに対し、各画素領域の画素電極にはそれぞれ独立に映像信号が供給されるようになっている。画素電極と対向電極との間に生じる電圧差に応じた電界が該各電極間の液晶に印加され、この電界の強弱に応じて該液晶の光透過率を制御されるようになっている。
【0025】
光源は、前記他方の基板側から照射され、該他方の基板、液晶を透過し、一方の基板側に形成された各画素領域毎の画素電極に反射され、再び液晶、他方の基板を透過して、集合された各画素によって形成される画像がスクリーン上に投影されるようになる。
【0026】
また、画素電極が形成されている基板(前記一方の基板)はたとえばSiからなる半導体基板から構成され、この基板内には液晶表示装置を駆動させる回路が形成され、これにより液晶表示装置自体を小さく形成できるようになっている。
【0027】
前記回路としては、マトリクス状に配置された各画素のうちたとえばx方向に並設される各画素の画素群にそれぞれ対応してゲート信号線が形成され、このゲート信号線に供給される走査信号によってオンされるスイッチング素子を各画素毎に備えるとともに、このスイッチング素子を介してy方向に並設される各画素の画素群に対応してそれぞれ映像信号が各画素毎に備える前記画素電極に供給されるドレイン信号線が形成されて構成されている。また、各ゲート信号線に走査信号を供給する走査信号駆動回路、各ドレイン信号線に映像信号を供給する映像信号駆動回路も含む。
【0028】
図1は、該画素電極が形成されている基板SUB1の一部破断図を示したものである。前記回路が組み込まれた半導体基板SUB1の表面にはたとえばシリコン酸化膜等からなる第1絶縁膜INS1が形成され、この第1絶縁膜INS1の上面には、幾つかの導体層と絶縁膜との積層構造が形成されている。
【0029】
すなわち、前記第1絶縁膜INS1の表面に、第1金属層MTL1が所定のパターンで形成されている。この第1金属層MTL1は前記基板SUB内に形成された前記回路からの信号が伝達され、最終的には後述する画素電極PXへ該信号を伝達させる導電層として機能する。
【0030】
前記第1絶縁膜INS1の表面には、該第1金属層MTL1をも被って第2絶縁膜INS2が形成されており、この第2絶縁膜INS2の表面には、第2金属層MTL2が所定のパターンで形成されている。
【0031】
ここで、この第2金属層MTL2は第2絶縁膜INS2に形成したスルーホールTH1に埋め込まれた導体層からなるいわゆるプラグWを介して前記第1金属層MTL1に電気的に接続されている。第1金属層MTL1に供給された信号を第2金属層MTL2に伝達させるためである。なお、ここで、スルーホールTH1に導体層が埋め込まれているとは、該スルーホールTH1の底面およびその側壁面に導体層が被覆されているのみでは充分でなく、スルーホールTH1内に導体層が充填されている状態となっているとともに、該導体層の表面は該スルーホールTH1が形成された絶縁膜の表面とほぼ面一になっていることを意味する。
【0032】
第2金属層MTL2は、たとえば後述する第3金属層MTL3との間に容量素子を形成する一方の電極としての機能を有し、その面積は比較的広く形成されている。該容量素子は、後述する画素電極PXに映像信号が供給された場合、その蓄積を行なうために設けられるものである。
【0033】
また、この第2金属層MTL2はその一部において孔HLが形成されている。この孔HLは後述する第3金属層MTL3と前記第1金属層MTL1との接続を図る個所に形成され、この接続個所に電気的な導通を回避するに充分な径を有して形成されている。
【0034】
第2金属層MTL2をも被って第2絶縁膜INS2の上面には第3絶縁膜INS3が形成され、この第3絶縁膜INS3の表面には第3金属層MTL3が所定のパターンで形成されている。この第3金属層MTL3はその一部において第3絶縁膜INS3に形成したスルーホールを通して前記第2金属層MTL2に電気的に接続されている。第2金属層MTL2に供給された信号を第3金属層MTL3に伝達させるためである。
【0035】
また、この第3金属層MTL3はその一部分において、前記第1金属層MTL1に電気的に接続されている。この接続個所は第2金属層MTL2の前記孔HLが形成された個所にてなされている。すなわち、この個所において、第3絶縁膜INS3に形成したスルーホールTH2から露出される第2絶縁膜INS2の表面に前記第3金属層MTL3が形成されるとともに、該スルーホールTH2から露出される第2絶縁膜INS2の表面のほぼ中央において、該第2絶縁膜INS2に形成したスルーホールTH1に埋め込まれた導体層からなるプラグWを介して前記第1金属層MTL1に電気的に接続されている。これにより、第1金属層MTL1に供給された信号を第3金属層MTL3に伝達できるようになる。
【0036】
なお、この第3金属層MTL3は、比較的広い範囲にわたって前記第2金属層MTL2と重ね合わされて形成され、該第2金属層MTL2との間に第3絶縁膜INS3を誘電体膜とする前記容量素子の一方の電極を構成するようになっている。
【0037】
第3金属層MTL3をも被って第3絶縁膜INS3の表面には第4絶縁膜INS4が形成され、この第4絶縁膜INS4の表面には画素電極PXが形成されている。この画素電極PXは上述したように光反射率の良好な金属層で構成されるようになっている。また、この画素電極PXは、該第4絶縁膜INS4に形成したスルーホールTH3に埋め込まれた導体層からなるプラグWを介して前記第3金属層MTL3に電気的に接続されている。これにより、第3金属層MTL3に供給された信号を画素電極PXに伝達できるようになる。
【0038】
なお、このように構成された半導体基板SUB1の表面には、前記画素電極PXをも被って配向膜(図示せず)が形成されるようになっている。この配向膜は液晶と直接に接触する膜で該液晶の分子の初期配向方向を決定づけるようになっている。
【0039】
また、この半導体基板SUB1は該液晶を介して他の透明な基板と対向配置され、この透明な基板の液晶側の面に形成した透明導電膜からなる対向電極と前記画素電極PXとの間に電界を発生させ、この電界によって液晶の光透過率を制御させるようになっている。
【0040】
図2は、マトリクス状に配置された各画素のうち、互いに隣接する同士の4個の画素を示した平面図である。図中において前記第1金属層の図示は省略しており、第2金属層MTL2、第3金属層MTL3、画素電極PX、スルーホールTH1、スルーホールTH2の位置関係を明確にしている。
【0041】
上述したように、第1金属層MTL1と第3金属層MTL3との接続個所において、第2金属層MTL2が該接続個所を回避するために設けられる孔HLはその一辺が約1.7μmとして構成することができる。すなわち、この1.7μm×1.7μmの領域のほぼ中央において、第3絶縁膜INS3に形成したスルーホールTH2と第2絶縁膜に形成したスルーホールTH1とがそれぞれ中心軸をほぼ一致させて構成されている。
【0042】
この場合、画素電極PXの面積はたとえば8.1μm×8.1μmであり、それに対して第2金属層MTL2に設けられる孔HLの径の面積は1.7μm×1.7μmであることから、該孔HLすなわち、第1金属層MTL1と第3金属層MTL3との接続個所の占める面積を大幅に小さくすることができる。
【0043】
なお、図2において、第2金属層MTL2は、x方向に隣接する画素同士で共通に接続され、y方向に隣接する画素同士のそれとは分離されて形成されているのは、容量素子の電極を信号線として形成しているためである。第2金属層MTL2に形成する前記孔HLは前記分離個所を跨いで形成されている。
【0044】
ちなみに、従来の構成で見られるように、第2金属層MTL2と電気的に独立させた他の第2金属層MTL2を介在層とし、この第2金属層MTL2を第2絶縁膜INS2に形成したスルーホールTH1を通して第1金属層MTL1と接続させ、第3金属層MTL3を第3絶縁膜INS3に形成したスルーホールTH2を通して第2金属層MTL2と接続させた場合、前記第2金属層MTL2と電気的に独立させるために形成する孔(この孔内に前記各スルーホールが中心軸を同じにして配置される)の径は3.1μm×3.1μmとなってしまっていた。
なお、図2のIII−III線における断面図を図3に示している。
【0045】
図4(a)ないし(e)は、前記図3に対応する部分の製造方法の一実施例を示した工程図である。以下、工程順に説明する。
【0046】
工程1.(図4(a))
基板SUBの表面に形成された第1絶縁膜INS1の表面に、所定のパターンで第1金属層MTL1を形成する。そして、この第1金属層MTL1をも被って前記第1絶縁膜INS1の表面に第2絶縁膜INS2を形成する。さらに、この第2絶縁膜INS2の所定の個所にたとえばプラズマエッチングによりスルーホールTH1を形成し、前記第1金属層MTL1の一部を露出させる。この場合、スルーホールTH1はその径を約0.5μmの大きさで形成することが好ましい。
【0047】
工程2.(図4(b))
前記第2絶縁膜INS2のスルーホールTH1に導体層を埋め込んで形成する。たとえばタングステン(W)をCVD法によりデポした後に、バックエッチすることにより、該導体層を形成することができる。
【0048】
工程3.(図4(c))
第2金属層MTL2を所定のパターンで形成する。この場合、第2金属層MTL2は前記導体層を露呈させる孔HLが形成され、該孔HLの中心には前記導体層が位置づけられるようにする。この場合、該孔はその径を約0.9μmの大きさで形成することが好ましい。
【0049】
工程4.(図4(d))
第2金属層MTL2を被って第2絶縁膜INS2の表面に第3絶縁膜INS3を形成し、この第3絶縁膜INS3に前記導体層を露出させるスルーホールTH2を形成する。
【0050】
工程5.(図4(e))
第3絶縁膜INS3の表面に前記スルーホールTH2をも被って第3金属層MTL3を形成し、この第3金属層MTL3を所定のパターンに形成する。
【0051】
前記スルーホールTH2の個所において、前記第3金属層MTL3は該スルーホールTH2の底面および側壁面に被着して形成されるとともに、該スルーホールTH2の底面において第2絶縁膜INS2に埋め込まれたプラグWと電気的接続が図れるようになる。
【0052】
上述した実施例は、たとえば液晶表示装置を示したものであるが、たとえば有機EL表示装置等の他の表示装置においても適用できるものである。このような表示装置において、基板の画素領域に、絶縁膜を介して第1導電層、第2導電層、および第3導電層がそれぞれ絶縁膜を介して積層され、第1導電層と第3の導電層との接続を第2導電層に形成された孔を通してなされることがあるからである。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかとなるように、本発明による表示装置によれば、画素の縮小化が図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による表示装置の一実施例を示す一部破断図である。
【図2】本発明による表示装置のマトリクス状に配置された各画素のうち、互いに隣接する同士の4個の画素を示した平面図である。
【図3】図2のIII−III線における断面図である。
【図4】本発明による表示装置の製造方法の一実施例を示す断面工程図である。
【符号の説明】
SUB……基板、INS1……第1絶縁膜、INS2……第2絶縁膜、INS3……第3絶縁膜、MTL1……第1金属層、MTL2……第2金属層、MTL3……第3金属層、TH1、TH2……スルーホール、HL……孔、PX……画素電極。
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置に係り、たとえばプロジェクタに用いられる液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プロジェクタに用いられる液晶表示装置は、いわゆる反射型と称されるものが知られ、各画素の画素電極を反射板として兼用させている。
【0003】
すなわち、液晶を介して対向配置される各基板の一方の基板の液晶側の面に、各画素毎に反射板を兼ねる画素電極が形成され、この画素電極と他方の透明からなる基板の液晶側の面において各画素に共通に形成されたやはり透明からなる対向電極との間に電界を発生せしめ、この電界によって液晶の光透過率を画素ごとに制御させるようになっている。
【0004】
光源からの光は他方の基板から入射され、この入射された光は各画素の液晶を通過し、画素電極に反射された後に、再び液晶、他方の基板を通過してスクリーン上に投影されるようになっている。
【0005】
ここで、前記画素電極が不透光性の材料で形成されていることから、該画素電極と一方の基板との間に比較的容量の大きな容量素子を形成することができる。この容量素子は、画素電極に供給された映像信号を比較的長い時間蓄積させるために設けられるものである。
【0006】
このため、該画素電極と一方の基板との間に、導体層と絶縁膜とが交互に積層された層構造が形成され、異なる層の各導体層同士がスルーホールを通して互いに電気的接続させる必要が生じる。
【0007】
この場合、第1絶縁膜、第1導電膜、第2絶縁膜、第2導電膜、第3絶縁膜、および第3導電膜が順次積層され、第1導電膜と第3導電膜との電気的接続が必要となり、第2導電膜に形成された孔の個所において、中心軸を同じにして第2絶縁膜に形成したスルーホールおよび第3絶縁膜に形成したスルーホールを通して接続を図ることが免れないことがある。
【0008】
従来では、第2導電膜に形成された孔の部分において、該第2導電膜と電気的に独立した該第2導電膜と同一かつ導工程で形成される材料を、第1導電膜と第3導電膜との電気的接続に要する介在層として用いた構成のものが知られている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記介在層は第2絶縁膜に形成したスルーホールの底面(第1導電膜が露出されている)および側壁面を被覆するとともに該第2絶縁膜の該スルーホールの周辺にまで及んで形成させなければならないものであった。
【0010】
第3導電膜をその下層の第3絶縁膜に形成したスルーホールを通して前記介在層と接続させなければならないからである。
【0011】
このため、第1導電膜と第3導電膜との信頼性ある接続を図るには、前記介在層の第2絶縁膜のスルーホールの中心を中心とした径を比較的大きく形成することが免れず、該接続部の面積が大きくなってしまう不都合が指摘されるに至った。
【0012】
画素領域の縮小化の妨げになるからである。また、第2導電膜は容量素子の一方の電極を兼ねる場合が多く、第1導電膜と第3導電膜との接続個所において大きな孔を形成することは、容量素子の容量を小さくせざるを得ず、該容量素子の容量を大きくするには、画素領域(画素電極)を大きくせざるを得なくなるからである。
【0013】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、画素の縮小化が図れる表示装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【0015】
手段1.
本発明による表示装置は、たとえば、基板の面の画素領域に、第1導電層、第2導電層、および第3導電層がそれぞれ絶縁膜を介して積層され、
第3導電層は、その一部において各絶縁膜に形成されたスルーホールおよび第2導電層に形成された孔を通して第1導電層に電気的に接続され、
第1導電層と第2導電層との間に介在された絶縁膜の前記スルーホールには導電体が埋め込まれ、第3導電層はその下層の絶縁膜に形成されたスルーホールを通して前記導電体に接続されていることを特徴とするものである。
【0016】
手段2.
本発明による表示装置は、たとえば、手段1の構成を前提とし、第2導電層は容量素子の一方の電極を構成することを特徴とするものである。
【0017】
手段3.
本発明による表示装置は、たとえば、手段1の構成を前提とし、第3導電層の上方に絶縁膜を介して画素電極が光反射効率の良好な材料で形成されていることを特徴とするものである。
【0018】
手段4.
本発明による表示装置は、たとえば、手段1の構成を前提とし、基板は半導体で形成された基板からなることを特徴とするものである。
【0019】
手段5.
本発明による表示装置は、たとえば、手段1の構成を前提とし、第1導電層と第2導電層の間の絶縁膜に形成されたスルーホール、第2導電層に形成された孔、第2導電層と第3導電層の間の絶縁膜に形成されたスルーホールは、それぞれ中心軸がほぼ一致づけられていることを特徴とするものである。
【0020】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
【0022】
本発明の一実施例として示す表示装置は液晶表示装置であり、また、プロジェクタに用いられるそれで、いわゆる反射型と称される液晶表示装置である。
【0023】
すなわち、液晶を介して対向配置される各基板のうち一方の基板の液晶側の面であってマトリクス状に配置された各画素領域のそれぞれに画素電極が形成され、この画素電極は反射効率の良好な導電層から構成されている。また、他方の基板の液晶側の面にはその各画素領域に共通に光透光性の良好な対向電極が形成されている。
【0024】
該対向電極に映像信号に対して基準となる信号が印加されるのに対し、各画素領域の画素電極にはそれぞれ独立に映像信号が供給されるようになっている。画素電極と対向電極との間に生じる電圧差に応じた電界が該各電極間の液晶に印加され、この電界の強弱に応じて該液晶の光透過率を制御されるようになっている。
【0025】
光源は、前記他方の基板側から照射され、該他方の基板、液晶を透過し、一方の基板側に形成された各画素領域毎の画素電極に反射され、再び液晶、他方の基板を透過して、集合された各画素によって形成される画像がスクリーン上に投影されるようになる。
【0026】
また、画素電極が形成されている基板(前記一方の基板)はたとえばSiからなる半導体基板から構成され、この基板内には液晶表示装置を駆動させる回路が形成され、これにより液晶表示装置自体を小さく形成できるようになっている。
【0027】
前記回路としては、マトリクス状に配置された各画素のうちたとえばx方向に並設される各画素の画素群にそれぞれ対応してゲート信号線が形成され、このゲート信号線に供給される走査信号によってオンされるスイッチング素子を各画素毎に備えるとともに、このスイッチング素子を介してy方向に並設される各画素の画素群に対応してそれぞれ映像信号が各画素毎に備える前記画素電極に供給されるドレイン信号線が形成されて構成されている。また、各ゲート信号線に走査信号を供給する走査信号駆動回路、各ドレイン信号線に映像信号を供給する映像信号駆動回路も含む。
【0028】
図1は、該画素電極が形成されている基板SUB1の一部破断図を示したものである。前記回路が組み込まれた半導体基板SUB1の表面にはたとえばシリコン酸化膜等からなる第1絶縁膜INS1が形成され、この第1絶縁膜INS1の上面には、幾つかの導体層と絶縁膜との積層構造が形成されている。
【0029】
すなわち、前記第1絶縁膜INS1の表面に、第1金属層MTL1が所定のパターンで形成されている。この第1金属層MTL1は前記基板SUB内に形成された前記回路からの信号が伝達され、最終的には後述する画素電極PXへ該信号を伝達させる導電層として機能する。
【0030】
前記第1絶縁膜INS1の表面には、該第1金属層MTL1をも被って第2絶縁膜INS2が形成されており、この第2絶縁膜INS2の表面には、第2金属層MTL2が所定のパターンで形成されている。
【0031】
ここで、この第2金属層MTL2は第2絶縁膜INS2に形成したスルーホールTH1に埋め込まれた導体層からなるいわゆるプラグWを介して前記第1金属層MTL1に電気的に接続されている。第1金属層MTL1に供給された信号を第2金属層MTL2に伝達させるためである。なお、ここで、スルーホールTH1に導体層が埋め込まれているとは、該スルーホールTH1の底面およびその側壁面に導体層が被覆されているのみでは充分でなく、スルーホールTH1内に導体層が充填されている状態となっているとともに、該導体層の表面は該スルーホールTH1が形成された絶縁膜の表面とほぼ面一になっていることを意味する。
【0032】
第2金属層MTL2は、たとえば後述する第3金属層MTL3との間に容量素子を形成する一方の電極としての機能を有し、その面積は比較的広く形成されている。該容量素子は、後述する画素電極PXに映像信号が供給された場合、その蓄積を行なうために設けられるものである。
【0033】
また、この第2金属層MTL2はその一部において孔HLが形成されている。この孔HLは後述する第3金属層MTL3と前記第1金属層MTL1との接続を図る個所に形成され、この接続個所に電気的な導通を回避するに充分な径を有して形成されている。
【0034】
第2金属層MTL2をも被って第2絶縁膜INS2の上面には第3絶縁膜INS3が形成され、この第3絶縁膜INS3の表面には第3金属層MTL3が所定のパターンで形成されている。この第3金属層MTL3はその一部において第3絶縁膜INS3に形成したスルーホールを通して前記第2金属層MTL2に電気的に接続されている。第2金属層MTL2に供給された信号を第3金属層MTL3に伝達させるためである。
【0035】
また、この第3金属層MTL3はその一部分において、前記第1金属層MTL1に電気的に接続されている。この接続個所は第2金属層MTL2の前記孔HLが形成された個所にてなされている。すなわち、この個所において、第3絶縁膜INS3に形成したスルーホールTH2から露出される第2絶縁膜INS2の表面に前記第3金属層MTL3が形成されるとともに、該スルーホールTH2から露出される第2絶縁膜INS2の表面のほぼ中央において、該第2絶縁膜INS2に形成したスルーホールTH1に埋め込まれた導体層からなるプラグWを介して前記第1金属層MTL1に電気的に接続されている。これにより、第1金属層MTL1に供給された信号を第3金属層MTL3に伝達できるようになる。
【0036】
なお、この第3金属層MTL3は、比較的広い範囲にわたって前記第2金属層MTL2と重ね合わされて形成され、該第2金属層MTL2との間に第3絶縁膜INS3を誘電体膜とする前記容量素子の一方の電極を構成するようになっている。
【0037】
第3金属層MTL3をも被って第3絶縁膜INS3の表面には第4絶縁膜INS4が形成され、この第4絶縁膜INS4の表面には画素電極PXが形成されている。この画素電極PXは上述したように光反射率の良好な金属層で構成されるようになっている。また、この画素電極PXは、該第4絶縁膜INS4に形成したスルーホールTH3に埋め込まれた導体層からなるプラグWを介して前記第3金属層MTL3に電気的に接続されている。これにより、第3金属層MTL3に供給された信号を画素電極PXに伝達できるようになる。
【0038】
なお、このように構成された半導体基板SUB1の表面には、前記画素電極PXをも被って配向膜(図示せず)が形成されるようになっている。この配向膜は液晶と直接に接触する膜で該液晶の分子の初期配向方向を決定づけるようになっている。
【0039】
また、この半導体基板SUB1は該液晶を介して他の透明な基板と対向配置され、この透明な基板の液晶側の面に形成した透明導電膜からなる対向電極と前記画素電極PXとの間に電界を発生させ、この電界によって液晶の光透過率を制御させるようになっている。
【0040】
図2は、マトリクス状に配置された各画素のうち、互いに隣接する同士の4個の画素を示した平面図である。図中において前記第1金属層の図示は省略しており、第2金属層MTL2、第3金属層MTL3、画素電極PX、スルーホールTH1、スルーホールTH2の位置関係を明確にしている。
【0041】
上述したように、第1金属層MTL1と第3金属層MTL3との接続個所において、第2金属層MTL2が該接続個所を回避するために設けられる孔HLはその一辺が約1.7μmとして構成することができる。すなわち、この1.7μm×1.7μmの領域のほぼ中央において、第3絶縁膜INS3に形成したスルーホールTH2と第2絶縁膜に形成したスルーホールTH1とがそれぞれ中心軸をほぼ一致させて構成されている。
【0042】
この場合、画素電極PXの面積はたとえば8.1μm×8.1μmであり、それに対して第2金属層MTL2に設けられる孔HLの径の面積は1.7μm×1.7μmであることから、該孔HLすなわち、第1金属層MTL1と第3金属層MTL3との接続個所の占める面積を大幅に小さくすることができる。
【0043】
なお、図2において、第2金属層MTL2は、x方向に隣接する画素同士で共通に接続され、y方向に隣接する画素同士のそれとは分離されて形成されているのは、容量素子の電極を信号線として形成しているためである。第2金属層MTL2に形成する前記孔HLは前記分離個所を跨いで形成されている。
【0044】
ちなみに、従来の構成で見られるように、第2金属層MTL2と電気的に独立させた他の第2金属層MTL2を介在層とし、この第2金属層MTL2を第2絶縁膜INS2に形成したスルーホールTH1を通して第1金属層MTL1と接続させ、第3金属層MTL3を第3絶縁膜INS3に形成したスルーホールTH2を通して第2金属層MTL2と接続させた場合、前記第2金属層MTL2と電気的に独立させるために形成する孔(この孔内に前記各スルーホールが中心軸を同じにして配置される)の径は3.1μm×3.1μmとなってしまっていた。
なお、図2のIII−III線における断面図を図3に示している。
【0045】
図4(a)ないし(e)は、前記図3に対応する部分の製造方法の一実施例を示した工程図である。以下、工程順に説明する。
【0046】
工程1.(図4(a))
基板SUBの表面に形成された第1絶縁膜INS1の表面に、所定のパターンで第1金属層MTL1を形成する。そして、この第1金属層MTL1をも被って前記第1絶縁膜INS1の表面に第2絶縁膜INS2を形成する。さらに、この第2絶縁膜INS2の所定の個所にたとえばプラズマエッチングによりスルーホールTH1を形成し、前記第1金属層MTL1の一部を露出させる。この場合、スルーホールTH1はその径を約0.5μmの大きさで形成することが好ましい。
【0047】
工程2.(図4(b))
前記第2絶縁膜INS2のスルーホールTH1に導体層を埋め込んで形成する。たとえばタングステン(W)をCVD法によりデポした後に、バックエッチすることにより、該導体層を形成することができる。
【0048】
工程3.(図4(c))
第2金属層MTL2を所定のパターンで形成する。この場合、第2金属層MTL2は前記導体層を露呈させる孔HLが形成され、該孔HLの中心には前記導体層が位置づけられるようにする。この場合、該孔はその径を約0.9μmの大きさで形成することが好ましい。
【0049】
工程4.(図4(d))
第2金属層MTL2を被って第2絶縁膜INS2の表面に第3絶縁膜INS3を形成し、この第3絶縁膜INS3に前記導体層を露出させるスルーホールTH2を形成する。
【0050】
工程5.(図4(e))
第3絶縁膜INS3の表面に前記スルーホールTH2をも被って第3金属層MTL3を形成し、この第3金属層MTL3を所定のパターンに形成する。
【0051】
前記スルーホールTH2の個所において、前記第3金属層MTL3は該スルーホールTH2の底面および側壁面に被着して形成されるとともに、該スルーホールTH2の底面において第2絶縁膜INS2に埋め込まれたプラグWと電気的接続が図れるようになる。
【0052】
上述した実施例は、たとえば液晶表示装置を示したものであるが、たとえば有機EL表示装置等の他の表示装置においても適用できるものである。このような表示装置において、基板の画素領域に、絶縁膜を介して第1導電層、第2導電層、および第3導電層がそれぞれ絶縁膜を介して積層され、第1導電層と第3の導電層との接続を第2導電層に形成された孔を通してなされることがあるからである。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかとなるように、本発明による表示装置によれば、画素の縮小化が図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による表示装置の一実施例を示す一部破断図である。
【図2】本発明による表示装置のマトリクス状に配置された各画素のうち、互いに隣接する同士の4個の画素を示した平面図である。
【図3】図2のIII−III線における断面図である。
【図4】本発明による表示装置の製造方法の一実施例を示す断面工程図である。
【符号の説明】
SUB……基板、INS1……第1絶縁膜、INS2……第2絶縁膜、INS3……第3絶縁膜、MTL1……第1金属層、MTL2……第2金属層、MTL3……第3金属層、TH1、TH2……スルーホール、HL……孔、PX……画素電極。
Claims (5)
- 基板の画素領域に、第1導電層、第2導電層、および第3導電層がそれぞれ絶縁膜を介して積層され、
第3導電層は、その一部において各絶縁膜に形成されたスルーホールおよび第2導電層に形成された孔を通して第1導電層に電気的に接続され、
第1導電層と第2導電層との間に介在された絶縁膜の前記スルーホールには導電体が埋め込まれ、第3導電層はその下層の絶縁膜に形成されたスルーホールを通して前記導電体に接続されていることを特徴とする表示装置。 - 第2導電層は容量素子の一方の電極を構成することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 第3導電層の上方に絶縁膜を介して画素電極が光反射効率の良好な材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 基板は半導体で形成された基板からなることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 第1導電層と第2導電層の間の絶縁膜に形成されたスルーホール、第2導電層に形成された孔、第2導電層と第3導電層の間の絶縁膜に形成されたスルーホールは、それぞれ中心軸がほぼ一致づけられていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
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