JP3690119B2 - 液晶装置及び投射型表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜トランジスタ（以下適宜、ＴＦＴと称する）駆動によるアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置の技術分野に属し、特に、液晶プロジェクタ等に用いられる、ＴＦＴの下側に遮光膜を設けた形式の液晶装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の液晶装置が液晶プロジェクタ等にライトバルブとして用いられる場合には一般に、液晶層を挟んでＴＦＴアレイ基板に対向配置される対向基板の側から投射光が入射される。ここで、投射光がＴＦＴのａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）膜やｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）膜から構成されたチャネル形成用の領域に入射すると、この領域において光電変換効果により光電流が発生してしまい、ＴＦＴのトランジスタ特性が劣化する。このため、対向基板には、各ＴＦＴに夫々対向する位置に、Ｃｒ（クロム）などの金属材料や樹脂ブラックなどからブラックマトリクス或いはブラックマスクと呼ばれる遮光膜が形成されるのが一般的である。この遮光膜は、各画素の開口領域（即ち、投射光が透過する領域）を規定することにより、ＴＦＴのｐ−Ｓｉ層に対する遮光の他に、コントラストの向上、色材の混色防止などの機能を果たしている。
【０００３】
この種の液晶装置においては、特にトップゲート構造（即ち、ＴＦＴアレイ基板上においてゲート電極がチャネルの上側に設けられた構造）を採る正スタガ型又はコプラナー型のａ−Ｓｉ又はｐ−ＳｉＴＦＴを用いる場合には、投射光の一部が液晶プロジェクタ内の投射光学系により戻り光として、ＴＦＴアレイ基板の側からＴＦＴのチャネルに入射するのを防ぐ必要がある。同様に、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や、更にカラー用に複数の液晶装置を組み合わせて使用する場合の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が、戻り光としてＴＦＴアレイ基板の側からＴＦＴのチャネルに入射するのを防ぐ必要もある。このために、特開平９−１２７４９７号公報、特公平３−５２６１１号公報、特開平３−１２５１２３号公報、特開平８−１７１１０１号公報等では、石英基板等からなるＴＦＴアレイ基板上においてＴＦＴに対向する位置（即ち、ＴＦＴの下側）にも、例えば不透明な高融点金属から遮光膜を形成した液晶装置を提案している。
【０００４】
このようにＴＦＴの下側に遮光膜を設ける第1方式としては、複数の島状部分に分断された遮光膜を、一画素毎に各ＴＦＴの下側に敷く方式がある。この場合、遮光膜の各島状部分は、各配線や素子から電気的に絶縁されており、その電位は浮遊電位となる。この第1方式によれば、当該液晶装置を製造する際に、比較的簡単にＴＦＴの下側に遮光膜を設けるプロセスを行える等の利点がある。
【０００５】
また、このようにＴＦＴの下側に遮光膜を設ける第２方式としては、各ＴＦＴの下側を通すように且つ画面表示領域の全域に走査線、容量線及びデータ線等の配線に沿ってその下方に格子状に或いは縞状に遮光膜を張り巡らして、画面表示領域から外れた基板の縁部にまで該遮光膜を延設して定電位源に接続する方式がある。この第２方式によれば、遮光膜の電位は、接地電位等の定電位とされるので、遮光膜の電位の変動によってＴＦＴの特性が劣化する事態を未然に防げ、比較的高品位の画像表示が可能となるという利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
液晶装置においては、画質の向上と共に良品率或いは装置信頼性の向上という一般的要請が強く、近年、所謂ＸＧＡ、ＳＸＧＡ等の機種の如く駆動周波数は非常に高くされて来ており、画素の微細化も推進されている。
【０００７】
このような情勢下では、ＴＦＴの特性を劣化させないためにＴＦＴの下側には何らかの方式で遮光膜を配置する必要性が極めて高い。
【０００８】
しかしながら、前述した第１方式では、遮光膜の電位（浮遊電位）の変動によって層間絶縁膜を介してその真上に形成されたＴＦＴの特性劣化という欠点があるため、基本的に高品位の画像表示用には適していない。
【０００９】
他方、前述した第２方式では、遮光膜を形成するＷＳｉ等の高融点金属と、ガラス基板や石英基板或いは、層間絶縁膜との物性の違いにより、遮光膜と該遮光膜と共に積層構造をなす基板や他の膜との間でストレス（応力）が発生し易く、遮光膜における膜剥がれや膜変形或いはクラックなどの欠陥が起こったり、更に製品化後には遮光膜自身のストレスによりＴＦＴの特性の劣化が生じることが本発明者の研究により判明している。これらの結果、第２方式によれば、良品率が悪く且つ装置信頼性も低く、更に表示画像上で高いコントラスト比が得られないという問題点がある。
【００１０】
また、前述した第２方式によれば、格子状やストライプ状に遮光膜が設けられているので、遮光膜が形成される領域は比較的大きい。即ち、遮光膜が他の走査線、データ線、層間絶縁膜等と共に積層されており他の領域に対する段差が大きい領域が広くなってしまう。或いは、限られた基板上の領域内で、遮光膜の存在に起因する段差を画素部の開口領域から離すことが困難となる。この結果、段差により液晶のディスクリネーション（配向不良）が発生する箇所を画素部の開口領域から離すためには、当該開口領域を狭くせねばならないが、これでは画面が暗くなってしまう。或いは、開口領域を狭くしないのであれば、液晶のディスクリネーションが表示画像に悪影響を及ぼしてしまうという問題点もある。
【００１１】
更に、前述した第２方式によれば、遮光膜を配線として、層間絶縁膜を介してデータ線下や走査線下に張り巡らすので、遮光膜とデータ線や走査線とのカップリング容量により、遮光膜は電位揺れを起こしてしまう。そして、この電位揺れにより、層間絶縁膜を介して当該遮光膜上に形成されたＴＦＴにおける特性劣化が引き起こされてしまうという問題点もある。
【００１２】
更にまた、前述した第２方式によれば、遮光膜を配線として層間絶縁膜を介して容量線下に張り巡らすので、製造プロセス中に遮光膜上に意図しない突起等が形成された場合などに半導体層上のゲート絶縁膜が突き破れる等して半導体層と容量線とがショートしてしまい、当該液晶装置が不良品化することもあるという問題点もある。
【００１３】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、薄膜トランジスタに対する遮光能力が高く、しかも遮光に伴う良品率や信頼性の低下及び液晶のディスクリネーションの発生が抑制されており、高いコントラスト比で高品質の画像表示が可能な液晶装置を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶装置は上記課題を解決するために、一対の基板間に液晶が挟持されてなり、該一対の基板の一方の基板上には、マトリクス状に配置された複数の画素電極と、該複数の画素電極に夫々対応して設けられた複数の薄膜トランジスタと、該複数の薄膜トランジスタに夫々接続されており相交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、前記複数の画素電極に対し蓄積容量を夫々付与するために形成された容量線と、複数の島状部分に分断されており、該複数の島状部分が前記複数の薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域を前記一方の基板の側から見て一画素毎に夫々覆う位置に設けられていると共に前記容量線に夫々電気的接続された導電性の遮光膜と、該遮光膜と前記薄膜トランジスタとの間に介在する第１層間絶縁膜とを備え、前記容量線と前記遮光膜との間には、前記第１層間絶縁膜が介在しており、前記容量線と前記複数の島状部分とは、前記第１層間絶縁膜に前記一画素毎に開孔されたコンタクトホールを介して夫々相互に電気的接続されたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の液晶装置によれば、導電性の遮光膜は、複数の島状部分に分断されている。従って、格子状やストライプ状に設けられた遮光膜の場合と比較して、一体として形成される部分の面積が遥かに小さいため、前述した従来例の如く遮光膜とその隣接膜との間の物性の相違により遮光膜に発生するストレスを大幅に緩和できる。このため、遮光膜等における膜剥がれや膜変形或いはクラックの発生防止が図られると共に、遮光膜自身のストレスにより薄膜トランジスタの特性が劣化する事態を未然に防ぐことが出来る。
【００１６】
同時に、島状に遮光膜が設けられているので、格子状やストライプ状に遮光膜が設けられている場合と比較して、遮光膜が形成される領域は狭い。即ち、遮光膜が他の走査線、データ線、第１層間絶縁膜等と共に積層されており他の領域に対する段差が大きい領域を狭くできる。或いは、遮光膜の存在に起因する段差を画素部の開口領域から離すことが可能となり、この結果、段差により液晶のディスクリネーションが発生する箇所を画素部の開口領域から離すようにする（即ち、液晶のディスクリネーションが表示画像に及ぼす悪影響を低減する）ことも可能となる。
【００１７】
そして、複数の島状部分は、複数の薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域を一方の基板の側から見て一画素毎に夫々覆う位置に設けられる。従って、薄膜トランジスタのチャネル領域は、一方の基板の側から入射される戻り光等については、遮光膜により遮光されており、薄膜トランジスタの戻り光等による特性劣化を防止できる。
【００１８】
そして更に、複数の島状部分は、容量線に夫々電気的接続されている。このため、遮光膜の複数の島状部分は、定電位源に接続された容量線を介して定電位とされるか、或いは、少なくとも容量線の容量に応じて電位変動が抑えられる。
【００１９】
これらに加えて、遮光膜と容量線とをできるだけ重ならないようにレイアウトすることで、仮に、製造プロセスにおいて遮光膜上に意図しない突起等が形成された場合などに遮光膜上に形成された半導体層がその突起の影響を受けてゲート絶縁膜を突き破って容量線とショートすることがないようにする。これにより、当該液晶装置の工程歩留まりの低下を招くことがないので有利である。
【００２０】
本発明の液晶装置の一の態様では、前記容量線と前記遮光膜との間には、前記第１層間絶縁膜が介在しており、前記容量線と前記複数の島状部分とは、前記第１層間絶縁膜に前記一画素毎に開孔されたコンタクトホールを介して夫々相互に電気的接続される。
【００２１】
この態様によれば、容量線と複数の島状部分とは、第１層間絶縁膜に一画素毎に開孔されたコンタクトホールを介して接続されているので、確実に且つ信頼性の高い電気的接続状態を両者間に実現できる。
【００２２】
このコンタクトホールが開孔された態様では、前記コンタクトホールは、平面的に見てデータ線に重なる位置に形成されているように構成してもよい。
【００２３】
このように構成すれば、コンタクトホールは、データ線の下に開孔されており、即ち、コンタクトホールは、画素部の開口領域から外れており、しかも薄膜トランジスタや該薄膜トランジスタの半導体膜から延設された蓄積容量の一方の電極が形成されていない第１層間絶縁膜の部分に設けられているので、画素領域の有効利用を図れる。
【００２４】
これらのコンタクトホールが開孔された各態様では、前記コンタクトホールは、前記一方の基板に平行な平面形状が、例えば、真円形や楕円形などの円形であるように構成してもよい。
【００２５】
このように構成すれば、コンタクトホールを開孔するためにウエットエッチング工程を製造プロセスに用いる場合に、遮光膜とその隣接膜（即ち、第１層間絶縁膜等）との界面にエッチング溶液が侵入してクラックを発生させる可能性を低減できる。即ち、平面形状が四角等であるコンタクトホールを開孔しようとすれば、角部分に特にエッチング溶液が侵入し易く且つ応力集中も起き易いので、この角部分でクラックが生じ易くなるのである。
【００２６】
これらのコンタクトホールが開孔された各態様では更に、前記複数の島状部分は、前記複数のデータ線に沿って夫々伸びており、一端部で前記チャネル領域を夫々覆うと共に他端部に前記コンタクトホールが夫々開孔されているように構成してもよい。
【００２７】
このように構成すれば、どれだけ他端部の先端に近づけてコンタクトホールを開孔するかに応じて、製造プロセス中に遮光膜にかかるストレスが緩和されるので、より効果的にクラックを防止し、歩留まりを向上させることが可能となる。
【００２８】
本発明の液晶装置の他の態様では、前記複数の島状部分は夫々、前記チャネル領域を覆う位置を除き、前記走査線に対向する位置には形成されていない。
【００２９】
この態様によれば、各島状部分と各走査線との間の容量カップリングが実践上殆ど又は全く生じないので、走査線における電位変動により、遮光膜における電位揺れが発生することはなく、第１層間絶縁膜を介して遮光膜上にある薄膜トランジスタの特性がこの電位揺れにより劣化することを防止できる。更に、仮に第1層間絶縁膜のうち遮光膜上にある箇所が破れる等の欠陥があっても、遮光膜上にない走査線がこの破線箇所を介して遮光膜にショートすることはなく、当該液晶装置は不良品とならないで済むので有利である。
【００３０】
本発明の液晶装置の他の態様では、前記容量線は、定電位源に接続されている。
【００３１】
この態様によれば、遮光膜は容量線を介して定電位源に接続されるので、遮光膜は定電位とされる。従って、遮光膜に対向配置される薄膜トランジスタに対し遮光膜の電位変動が悪影響を及ぼすことはない。そして、容量線も定電位とされるので、蓄積容量電極として良好に機能し得る。この場合、定電位源の定電位としては、例えば接地電位に等しくてもよい。
【００３２】
この態様では、前記定電位源は、当該液晶装置を駆動するための周辺回路に供給される定電位源であるように構成してもよい。
【００３３】
このように構成すれば、定電位源は、走査線駆動回路、データ線駆動回路などの周辺回路に供給される、負電源、正電源等の定電位源であるので、特別な電位配線や外部入力端子を設ける必要なく、遮光膜及び容量線を定電位にできる。
【００３４】
或いは、前記一対の基板の他方の基板に対向電極が形成されており、前記定電位源は、該対向電極に供給される定電位源であるように構成してもよい。
【００３５】
このように構成すれば、定電位源は、対向電極に供給される、負電源、正電源等の定電位源であるので、特別な電位配線や外部入力端子を設ける必要なく、遮光膜及び容量線を定電位にできる。
【００３６】
本発明の液晶装置の他の態様では、前記複数の島状部分は夫々、隣接する段（即ち、前段又は次段）の前記容量線に電気的接続される。
【００３７】
このように構成すれば、遮光膜の複数の島状部分が夫々、自段の容量線に電気的接続される場合と比較して、遮光膜を形成する領域をより狭くすることが可能となり、更に、画素部の開口領域の縁に沿ってデータ線に重ねて薄膜トランジスタ、容量線及び遮光膜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。ここに、次段の容量線とは、当該島状部分上にチャネル領域が位置する薄膜トランジスタに接続された画素電極に蓄積容量を付与する容量線に対して次段の薄膜トランジスタに接続された画素電極に蓄積容量を付与する容量線であることを意味する。また、自段の容量線とは、当該島状部分上にチャネル領域が位置する薄膜トランジスタに対し蓄積容量を付与する容量線を意味する。このようにして段差が少ないと、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を更に低減できる。
【００３８】
本発明の液晶装置の他の態様では、前記複数の島状部分は夫々、自段の前記容量線に電気的接続される。
【００３９】
このように構成すれば、遮光膜を形成する領域が比較的広くなり更に、データ線に重ねて薄膜トランジスタ、容量線及び遮光膜が形成される領域の他の領域に対する段差は大きくなるが、コンタクトホール等により比較的容易に容量線と各島状部分とを電気的接続することが出来る。
【００４０】
本発明の液晶装置は上記課題を解決するために、一対の基板間に液晶が挟持されてなり、該一対の基板の一方の基板上には、マトリクス状に配置された複数の画素電極と、該複数の画素電極に夫々対応して設けられた複数の薄膜トランジスタと、該複数の薄膜トランジスタに夫々接続されており相交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、前記複数の画素電極に対し蓄積容量を夫々付与するために形成された容量線と、複数の島状部分に分断されており、該複数の島状部分が前記複数の薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域を前記一方の基板の側から見て一画素毎に夫々覆う位置に設けられていると共に前記容量線に夫々電気的接続された導電性の高融点金属から構成される遮光膜と、該遮光膜と前記薄膜トランジスタとの間に介在する第１層間絶縁膜とを備えたことを特徴とする。
【００４１】
この態様によれば、遮光膜は、不透明な高融点金属であるＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄのうちの少なくとも一つを含む、例えば、金属単体、合金、金属シリサイド等から構成されるため、ＴＦＴアレイ基板上の遮光膜形成工程の後に行われるＴＦＴ形成工程における高温処理により、遮光膜が破壊されたり溶融しないようにできる。
【００４２】
なお本発明の液晶装置では、投射型表示装置として用いるに適している。
【００４３】
この態様によれば、第２基板と薄膜トランジスタとの間に遮光膜を形成することにより、戻り光によるリーク電流を防ぐことができる。また戻り光による液晶装置への影響を防ぐことができるため、従来のように反射防止膜付き偏光手段を液晶装置に貼りつけなくても良い。したがって第２返送手段を液晶装置に貼り付けることなく、離間形成が可能であるため、液晶装置の温度上昇を防止することができる。
【００４４】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにする。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４６】
（液晶装置の第１実施形態の構成及び動作）
本発明による液晶装置の第１実施形態の構成及び動作について、図１から図４を参照して説明する。図１は、液晶装置の画面表示領域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。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の平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。図４は、ＴＦＴアレイ基板上の画素部及び周辺回路の具体的な構成を示すブロック図である。尚、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。
【００４７】
図１において、本実施の形態による液晶装置の画面表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素は、画素電極９aを制御するためのＴＦＴ３０がマトリクス状に複数形成されており、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Ｓ１、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、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Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。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入射光がこの液晶部分を通過不可能とされ、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入射光がこの液晶部分を通過可能とされ、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、ソース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。
【００４８】
図２において、液晶装置のＴＦＴアレイ基板上には、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を介してポリシリコン膜等からなる半導体層１ａのうち後述のソース領域に電気的接続されており、画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのうち後述のドレイン領域に電気的接続されている。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。
【００４９】
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）に突出した突出部とを有する。
【００５０】
そして、図中右上がりの斜線で示した領域には、複数の島状部分からなる第１遮光膜１１ａが設けられている。より具体的には、第1遮光膜１１ａは、複数の島状部分に分断されており、これらの島状部分が、半導体層１ａのチャネル領域を含むＴＦＴ３０をＴＦＴアレイ基板側から見て、一画素毎に夫々覆う位置に設けられている。更に、遮光膜１１ａの各島状部分は、各データ線６ａに沿って（図中、上下方向に）夫々伸びており、一端部（図中、上側の端部）でＴＦＴ３０のチャネル領域を夫々覆うと共に、他端部（図中、下側の端部）は、データ線６ａ下において相隣接する前段あるいは後段の画素における容量線３ｂの上向きの突出部の先端と重ねられており、この重なった箇所に、第1遮光膜１１ａと相隣接する前段あるいは後段の画素の容量線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、本実施の形態では、第1遮光膜１１ａの各段における各島状部分は、コンタクトホール１３により相隣接する前段あるいは後段の画素の容量線３ｂに電気的接続されている。
【００５１】
次に図３の断面図に示すように、液晶装置は、透明な一方の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他方の基板の一例を構成する対向基板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）などの透明導電性薄膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００５２】
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薄膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００５３】
ＴＦＴアレイ基板１０には、図３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９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。
【００５４】
対向基板２０には、更に図３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。このため、対向基板２０の側から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に侵入することはない。更に、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。
【００５５】
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、後述のシール材（図１１及び図１２参照）により囲まれた空間に液晶が封入され、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或いはガラスビーズ等のスペーサが混入されている。
【００５６】
図３に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０に各々対向する位置においてＴＦＴアレイ基板１０と各画素スイッチング用ＴＦＴ３０との間には、一画素毎に島状に第１遮光膜１１ａが設けられている。第１遮光膜１１ａは、好ましくは不透明な高融点金属であるＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄのうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等から構成される。このような材料から構成すれば、ＴＦＴアレイ基板１０上の第１遮光膜１１ａの形成工程の後に行われる画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成工程における高温処理により、第１遮光膜１１ａが破壊されたり溶融しないようにできる。第１遮光膜１１ａが形成されているので、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ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’やＬＤＤ領域１ｂ、１ｃに入射する事態を未然に防ぐことができ、光電流の発生により画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性が劣化することはない。
【００５７】
更に、第１遮光膜１１ａ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１１ａから電気的絶縁するために設けられるものである。更に、第１層間絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のための下地膜としての機能をも有する。即ち、ＴＦＴアレイ基板１０の表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。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１１ａ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。
【００５８】
本実施の形態では、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。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、高温酸化によりポリシリコン膜上に形成される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。
【００５９】
この結果、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（即ち、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出来る。
【００６０】
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、当該走査線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１ａ’、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。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は後述のように、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ＴＦＴ３０として用いられることが多い。本実施の形態では特にデータ線６ａは、Ａｌ等の低抵抗な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の電気的接続するようにしてもよい。
【００６１】
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。
【００６２】
また本実施の形態では、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。このようにデュアルゲート（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。
【００６３】
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等のポリシリコン層は、光が入射するとポリ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劣化するが、本実施の形態では、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１１ａ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。
【００６４】
以上のように本実施の形態では、導電性の第1遮光膜１１ａは、複数の島状部分に分断されている。従って、前述した従来例の第1方式の如くに格子状やストライプ状に設けられた遮光膜の場合と比較して、一体として形成される部分の面積が遥かに小さいため、この従来例の如く遮光膜とその隣接膜との間の物性の相違により遮光膜に発生するストレスを大幅に緩和できる。より具体的には、第1遮光膜１１ａは、ＷＳｉ等の高融点金属膜から形成されており、第1遮光膜１１aと共に積層構造をなすＴＦＴアレイ基板１０は、ガラス基板や石英基板等からなり、第1層間絶縁膜１２は、高絶縁性ガラス、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなるので、特に後述のように高温プロセスを伴う当該液晶装置の製造プロセス中の加熱冷却に伴い発生するストレスを大幅に緩和できる。このため、第1遮光膜１１ａにおける膜剥がれや膜変形或いはクラックの発生防止が図られる。同時に、第１遮光膜１１ａ自身のストレスにより画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性が劣化する事態を未然に防ぐことが出来る。
【００６５】
同時に、島状に第１遮光膜１１ａが設けられているので、格子状やストライプ状に遮光膜が設けられている場合と比較して、第１遮光膜１１ａが形成される領域は狭い。即ち、第１遮光膜１１ａが走査線３ａ、データ線６ａ、第１層間絶縁膜１２等と共に積層されており、他の領域に対する段差が大きい領域を狭くできる。或いは、第１遮光膜１１ａの存在に起因する段差を画素部の開口領域から離すことが可能となる。これらの結果、段差により液晶層５０のディスクリネーションが発生する箇所を画素部の開口領域から離すようにすることが出来、最終的には、液晶層５０のディスクリネーションが表示画像に及ぼす悪影響を低減できる。
【００６６】
そして、第１遮光膜１１ａの複数の島状部分は、容量線３ｂに夫々電気的接続されている。このため、これらの島状部分は、定電位源に接続された容量線３ｂを介して定電位とされる。従って、第１遮光膜１１ａに対向配置される画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対し第１遮光膜１１ａ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１１ａ及び容量線３ｂを定電位にできる。但し、容量線３ｂは比較的大きな容量を有するので、容量線３ｂが定電位源に接続されていなくても、少なくとも容量線３ｂの容量に応じて各島状部分における電位変動が抑えられる。
【００６７】
これらに加えて、第１遮光膜１１ａと容量線３ｂとをできるだけ重ならないようにレイアウトすることで、仮に、後述の製造プロセスにおいて第１遮光膜１１ａ上に意図しない突起等が形成された場合などに第１遮光膜上に形成された半導体層がその突起の影響を受けて、ゲート絶縁膜２を突き破って容量線３ｂとショートすることがないようにする。これにより、当該液晶装置の工程歩留まりの低下を招くことがないので有利である。
【００６８】
また、図２及び図３に示したように、本実施の形態では、コンタクトホール１３を介して第１遮光膜１１ａの各島状部分は、次段の容量線３ｂに電気的接続されている。従って、遮光膜を複数の島状にすることで、第１遮光膜１１ａを形成する領域をより小さくすることが可能となり、更に、画素部の開口領域の縁に沿ってデータ線６ａに重ねてＴＦＴ３０、容量線３ｂ及び第１遮光膜１１ａ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。このようにして段差が少ないと、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を更に低減できるので、画素部の開口領域を広げることが可能となる。
【００６９】
また、本実施の形態では特に、第１遮光膜１１ａの各島状部分は、前述のようにデータ線６ａに沿って伸びており、その他端部（図２で、下側の端部）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、第１遮光膜１１ａの縁に近い程、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本願発明者の研究により判明している。従ってこの場合、どれだけ他端部の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１１ａにかかるストレスが緩和されて、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。
【００７０】
更に本実施の形態では特に、第１遮光膜１１ａの各島状部分は、チャネル領域１ａ’を覆う位置を除き、走査線３ａに対向する位置には形成されていない。従って、第１遮光膜１１ａの各島状部分と各走査線３ａとの間の容量カップリングが実践上殆ど又は全く生じないので、走査線３ａにおける電位変動により、第１遮光膜１１ａにおける電位揺れが発生することはなく、その結果、容量線３ｂにおける電位揺れも発生しない。よって、第１層間絶縁膜１２を介して第1遮光膜１１ａ上にある画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性がこの電位揺れにより劣化することを防止できる。更に、仮に第1層間絶縁膜１２のうち第1遮光膜１１ａ上にある箇所が破れる等の欠陥があっても、第1遮光膜１１ａ上にない走査線３ａが第1遮光膜１１ａにショートすることはなく、当該液晶装置は不良品とならないで済むので有利である。
【００７１】
尚、第1遮光膜１１ａの各島状部分は、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’に対する遮光を行う領域と、容量線３ｂとの電気的接続をとる（例えば、コンタクトホール１３を開孔する）のに必要な領域にさえ設けられていれば、本発明における第1遮光膜１１ａの機能は発揮されるので、その他の領域に設けられる必要はない。逆に、これらの領域を除く領域には、第１遮光膜１１ａをなるべく設けない方が好ましく、即ち、各島状部分は、なるべく小さい方が好ましい。何故ならば、各島状部分が大きくなる程、限られた画素部の非開口領域（即ち、第２遮光膜２３により格子状に覆われて光が通過しない領域）において、データ線６ａや走査線３ａと各島状部分（遮光膜）が重なる領域が増えるため、それだけ、製造プロセス中に、第1遮光膜１１ａに意図しない突起等が形成された場合などに第1遮光膜１１ａとデータ線６ａや走査線３ａとがショートして、当該液晶装置が不良品化する可能性が高くなるからである。また、各島状部分の面積が小さい程、当該各島状部分において前述のように発生するストレスも小さくなるからである。
【００７２】
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の誘電体膜と画素スイッチング用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、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のチャネル形成領域１ａ’、ソース領域１ｄ、ドレイン領域１ｅ等とは、同一の半導体層１ａからなる。このため、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成される積層構造を単純化でき、更に、後述の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及び走査線３ａを同時に形成でき、蓄積容量７０の誘電体膜及びゲート絶縁膜２を同時に形成できる。
【００７３】
更にまた、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、しかも画素スイッチング用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、画素領域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。
【００７４】
以上詳細に説明したように第1実施形態によれば、第１遮光膜１１ａを設けることに伴う当該液晶装置の良品率や信頼性の低下、更には画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性劣化を極力抑制しつつ、しかも第１遮光膜１１ａの電位変動による画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性劣化を防止しつつ、第１遮光膜１１ａを設けることにより画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対する戻り光等に対する遮光能力を高めることができる。この結果、特性の良好な画素スイッチング用ＴＦＴ３０を用いて液晶駆動することにより、高いコントラスト比で高品質の画像表示が可能となる。
【００７５】
尚、第１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１１ａ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１１ａ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。
【００７６】
次に、本実施の形態においてＴＦＴアレイ基板１０上に設けられる周辺回路の構成について、図４を参照して説明する。
【００７７】
図４において、液晶装置は周辺回路として、データ線６ａを駆動するデータ線駆動回路１０１と、走査線３ａを駆動する走査線駆動回路１０４と、複数のデータ線６ａに所定電圧レベルのプリチャージ信号ＮＲＳを画像信号ＶＩＤに先行して夫々供給するプリチャージ回路２０１と、画像信号ＶＩＤをサンプリングして複数のデータ線６ａに夫々供給するサンプリング回路３０１とを備える。
【００７８】
走査線駆動回路１０４は、外部制御回路から供給される電源、基準クロック信号ＣＬＹ及びその反転クロック信号等に基づいて、所定タイミングで走査線３ａに走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをパルス的に線順次で印加する。
【００７９】
データ線駆動回路１０１は、外部制御回路から供給される電源、基準クロック信号ＣＬＸ及びその反転クロック信号等に基づいて、走査線駆動回路１０４が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを印加するタイミングに合わせて、画像信号線３０４夫々について、データ線６ａ毎にサンプリング回路駆動信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎをサンプリング回路３０１にサンプリング回路駆動信号線３０６を介して所定タイミングで供給する。
【００８０】
プリチャージ回路２０１は、スイッチング素子として、例えばＴＦＴ２０２を各データ線６ａ毎に備えており、プリチャージ信号線２０４がＴＦＴ２０２のドレイン又はソース電極に接続されており、プリチャージ回路駆動信号線２０６がＴＦＴ２０２のゲート電極に接続されている。そして、動作時には、プリチャージ信号線２０４を介して、外部電源からプリチャージ信号ＮＲＳを書き込むために必要な所定電圧の電源が供給され、プリチャージ回路駆動信号線２０６を介して、各データ線６ａについて画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎに先行するタイミングでプリチャージ信号ＮＲＳを書き込むように、外部制御回路からプリチャージ回路駆動信号ＮＲＧが供給される。プリチャージ回路２０１は、好ましくは中間階調レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎに相当するプリチャージ信号ＮＲＳ（画像補助信号）を供給する。
【００８１】
サンプリング回路３０１は、ＴＦＴ３０２を各データ線６ａ毎に備えており、画像信号線３０４がＴＦＴ３０２のソース電極に接続されており、サンプリング回路駆動信号線３０６がＴＦＴ３０２のゲート電極に接続されている。そして、画像信号線３０４を介して、画像信号ＶＩＤが入力されると、これらをサンプリングする。即ち、サンプリング回路駆動信号線３０６を介してデータ線駆動回路１０１からサンプリング回路駆動信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎが入力されると、画像信号線３０４夫々について画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎをデータ線６ａに順次印加する。
【００８２】
このように本実施の形態では、データ線６ａを一本毎に選択するように構成されているが、データ線６ａを複数本毎にまとめて同時選択するように構成してもよい。例えば、サンプリング回路３０１を構成するＴＦＴ３０２の書き込み特性及び画像信号の周波数に応じて、複数相（例えば、３相、６相、１２相、…）に相展開された画像信号ＶＩＤを画像信号線３０４から供給して、これらをグループ毎に同時にサンプリングするように構成してもよい。この際、少なくとも相展開数だけ画像信号線３０４が必要なことは言うまでもない。
【００８３】
（液晶装置の第１実施形態の製造プロセス）
次に、以上のような構成を持つ液晶装置の第１実施形態の製造プロセスについて、図５から図８を参照して説明する。尚、図５から図８は各工程におけるＴＦＴアレイ基板側の各層を、図３と同様に図２のＡ−Ａ’断面に対応させて示す工程図である。
【００８４】
図５の工程（１）に示すように、石英基板、ハードガラス等のＴＦＴアレイ基板１０を用意する。ここで、好ましくはＮ_２（窒素）等の不活性ガス雰囲気且つ約９００〜１３００℃の高温でアニール処理し、後に実施される高温プロセスにおけるＴＦＴアレイ基板１０に生じる歪みが少なくなるように前処理しておく。即ち、製造プロセスにおける最高温で高温処理される温度に合わせて、事前にＴＦＴアレイ基板１０を同じ温度かそれ以上の温度で熱処理しておく。
【００８５】
このように処理されたＴＦＴアレイ基板１０の全面に、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタにより、１０００〜５０００オングストローム程度の層厚、好ましくは約２０００オングストロームの層厚の遮光膜１１を形成する。
【００８６】
続いて、工程（２）に示すように、該形成された遮光膜１１上にフォトリソグラフィにより第１遮光膜１１ａ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遮光膜１１に対しエッチングを行うことにより、第１遮光膜１１ａを形成する。
【００８７】
次に工程（３）に示すように、第１遮光膜１１ａの上に、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴＥＯＳ（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）ガス、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第１層間絶縁膜１２を形成する。この第１層間絶縁膜１２の層厚は、例えば、約５０００〜２００００オングストロームとする。
【００８８】
次に工程（４）に示すように、第１層間絶縁膜１２の上に、約４５０〜５５０℃、好ましくは約５００℃の比較的低温環境中で、流量約４００〜６００ｃｃ／ｍｉｎのモノシランガス、ジシランガス等を用いた減圧ＣＶＤ（例えば、圧力約２０〜４０ＰａのＣＶＤ）により、アモルファスシリコン膜を形成する。その後、窒素雰囲気中で、約６００〜７００℃にて約１〜１０時間、好ましくは、４〜６時間のアニール処理を施することにより、ポリシリコン膜１を約５００〜２０００オングストロームの厚さ、好ましくは約１０００オングストロームの厚さとなるまで固相成長させる。
【００８９】
この際、図３に示した画素スイッチング用ＴＦＴ３０として、ｎチャネル型の画素スイッチング用ＴＦＴ３０を作成する場合には、当該チャネル領域にＳｂ（アンチモン）、Ａｓ（砒素）、Ｐ（リン）などのＶ族元素のドーパントを僅かにイオン注入等によりドープしても良い。また、画素スイッチング用ＴＦＴ３０をｐチャネル型とする場合には、Ｂ（ボロン）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）などのIII族元素のドーパントを僅かにイオン注入等によりドープしても良い。尚、アモルファスシリコン膜を経ないで、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜１を直接形成しても良い。或いは、減圧ＣＶＤ法等により堆積したポリシリコン膜にシリコンイオンを打ち込んで一旦非晶質化（アモルファス化）し、その後アニール処理等により再結晶化させてポリシリコン膜１を形成しても良い。
【００９０】
次に工程（５）に示すように、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、図２に示した如き所定パターンの半導体層１ａを形成する。即ち、特にデータ線６ａ下で容量線３ｂが形成される領域及び走査線３ａに沿って容量線３ｂが形成される領域には、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａから延設された第１蓄積容量電極１ｆを形成する。
【００９１】
次に工程（６）に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａと共に第１蓄積容量電極１ｆを約９００〜１３００℃の温度、好ましくは約１０００℃の温度により熱酸化することにより、約３００オングストロームの比較的薄い厚さの熱酸化シリコン膜を形成し、更に減圧ＣＶＤ法等により高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜を約５００オングストロームの比較的薄い厚さに堆積し、多層構造を持つ画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜２と共に容量形成用のゲート絶縁膜２を形成する（図３参照）。この結果、半導体層１ａ及び第１蓄積容量電極１ｆの厚さは、約３００〜１５００オングストロームの厚さ、好ましくは約３５０〜５００オングストロームの厚さとなり、ゲート絶縁膜２の厚さは、約２００〜１５００オングストロームの厚さ、好ましくは約３００〜１０００オングストロームの厚さとなる。このように高温熱酸化時間を短くすることにより、特に８インチ程度の大型ウエーハを使用する場合に熱によるそりを防止することができる。但し、ポリシリコン層１を熱酸化することのみにより、単一層構造を持つゲート絶縁膜２を形成してもよい。
【００９２】
尚、工程（６）において特に限定されないが、第１蓄積容量電極１ｆとなる半導体層部分に、例えば、Ｐイオンをドーズ量約３×１０^１２／ｃｍ^２でドープして、低抵抗化させてもよい。
【００９３】
次に、工程（７）において、第１層間絶縁膜１２に第１遮光膜１１ａに至るコンタクトホール１３を反応性エッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより或いはウエットエッチングにより形成する。この際、反応性エッチング、反応性イオンビームエッチングのような異方性エッチングにより、コンタクトホール１３等を開孔した方が、開孔形状をマスク形状とほぼ同じにできるという利点がある。但し、ドライエッチングとウエットエッチングとを組み合わせて開孔すれば、これらのコンタクトホール１３等をテーパ状にできるので、配線接続時の断線を防止できるという利点が得られる。
【００９４】
次に工程（８）に示すように、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン層３を堆積した後、リン（Ｐ）を熱拡散し、ポリシリコン膜３を導電化する。又は、Ｐイオンをポリシリコン膜３の成膜と同時に導入したドープトシリコン膜を用いてもよい。
【００９５】
次に、図６の工程（９）に示すように、レジストマスクを用いたフォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、図２に示した如き所定パターンの走査線３ａと共に容量線３ｂを形成する。これらの容量線３ｂ及び走査線３ａの層厚は、例えば、約３５００オングストロームとされる。
【００９６】
次に工程（１０）に示すように、図３に示した画素スイッチング用ＴＦＴ３０をＬＤＤ構造を持つｎチャネル型のＴＦＴとする場合、半導体層１ａに、先ず低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃを形成するために、走査線３ａ（ゲート電極）を拡散マスクとして、ＰなどのＶ族元素のドーパント６０を低濃度で（例えば、Ｐイオンを１〜３×１０^１３／ｃｍ^２のドーズ量にて）ドープする。これにより走査線３ａ下の半導体層１ａはチャネル領域１ａ’となる。この不純物のドープにより容量線３ｂ及び走査線３ａも低抵抗化される。
【００９７】
続いて、工程（１１）に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する高濃度ソース領域１ｂ及び高濃度ドレイン領域１ｃを形成するために、走査線３ａよりも幅の広いマスクでレジスト層６２を走査線３ａ上に形成した後、同じくＰなどのＶ族元素のドーパント６１を高濃度で（例えば、Ｐイオンを１〜３×１０^１５／ｃｍ^２のドーズ量にて）ドープする。また、画素スイッチング用ＴＦＴ３０をｐチャネル型とする場合、半導体層１ａに、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ並びに高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを形成するために、ＢなどのIII族元素のドーパントを用いてドープする。尚、例えば、低濃度のドープを行わずに、オフセット構造のＴＦＴとしてもよく、走査線３ａをマスクとして、Ｐイオン、Ｂイオン等を用いたイオン注入技術によりセルフアライン型のＴＦＴとしてもよい。
【００９８】
この不純物のドープにより容量線３ｂ及び走査線３ａも更に低抵抗化される。
【００９９】
また、工程（１０）及び工程（１１）を再度繰り返し、Ｂ（ボロン）イオンなどのIII族元素のドーパントを行なうことにより、ｐチャネル型ＴＦＴを形成することができる。これにより、ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴから構成される相補型構造を持つデータ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４等の回路をＴＦＴアレイ基板１０上の周辺部に形成することが可能となる。このように、本実施の形態において画素スイッチング用ＴＦＴ３０は半導体層をポリシリコンで形成するので、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成時にほぼ同一工程で、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４を形成することができ、製造上有利である。
【０１００】
次に工程（１２）に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０における走査線３ａと共に容量線３ｂ及び走査線３ａを覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第２層間絶縁膜４を形成する。第２層間絶縁膜４の層厚は、約５０００〜１５０００オングストロームが好ましい。
【０１０１】
次に工程（１３）の段階で、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを活性化するために約１０００℃のアニール処理を２０分程度行った後、データ線３１に対するコンタクトホール５を、反応性エッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより或いはウエットエッチングにより形成する。また、走査線３ａや容量線３ｂを図示しない配線と接続するためのコンタクトホールも、コンタクトホール５と同一の工程により第２層間絶縁膜４に開孔する。
【０１０２】
次に図７の工程（１４）に示すように、第２層間絶縁膜４の上に、スパッタ処理等により、遮光性のＡｌ等の低抵抗金属や金属シリサイド等を金属膜６として、約１０００〜５０００オングストロームの厚さ、好ましくは約３０００オングストロームに堆積し、更に工程（１５）に示すように、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、データ線６ａを形成する。
【０１０３】
次に工程（１６）に示すように、データ線６ａ上を覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第３層間絶縁膜７を形成する。第３層間絶縁膜７の層厚は、約５０００〜１５０００オングストロームが好ましい。
【０１０４】
次に図８の工程（１７）の段階において、画素スイッチング用ＴＦＴ３０において、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとを電気的接続するためのコンタクトホール８を、反応性エッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより形成する。
【０１０５】
次に工程（１８）に示すように、第３層間絶縁膜７の上に、スパッタ処理等により、ＩＴＯ膜等の透明導電性薄膜９を、約５００〜２０００オングストロームの厚さに堆積し、更に工程（１９）に示すように、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、画素電極９ａを形成する。尚、当該液晶装置を反射型の液晶装置に用いる場合には、Ａｌ等の反射率の高い不透明な材料から画素電極９ａを形成してもよい。
【０１０６】
続いて、画素電極９ａの上にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜１６（図３参照）が形成される。
【０１０７】
他方、図３に示した対向基板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及び後述の周辺見切りとしての第２遮光膜（図１１及び図１２参照）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。尚、これらの第２遮光膜は、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌなどの金属材料の他、カーボンやＴｉをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどの材料から形成してもよい。
【０１０８】
その後、対向基板２０の全面にスパッタ処理等により、ＩＴＯ等の透明導電性薄膜を、約５００〜２０００オングストロームの厚さに堆積することにより、対向電極２１を形成する。更に、対向電極２１の全面にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜２２（図３参照）が形成される。
【０１０９】
最後に、上述のように各層が形成されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、配向膜１６及び２２が対面するようにシール材５２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。
【０１１０】
（液晶装置の第２実施形態）
本発明による液晶装置の第２実施形態について図９を参照して説明する。
【０１１１】
上述した第１実施形態では、容量線３ｂと遮光膜１１ａとを電気的接続するためのコンタクトホール１３は、平面形状が四角形であるが、第２実施形態では、このコンタクトホールの平面形状を、真円、楕円等の円形にする。その他の構成については、第１実施形態の場合と同様であるので、図中同一の構成要素には同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。尚、図９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の平面図である。
【０１１２】
図９において、容量線３ｂと遮光膜１１ａとを電気的接続するためのコンタクトホール１３’は、基板に平行な平面形状が、円形であるように構成されている。
【０１１３】
このように構成すれば、コンタクトホール１３’を開孔するためにウエットエッチング工程を製造プロセスに用いる場合に（図５工程（７）参照）、遮光膜１１ａと第１層間絶縁膜１２との界面にエッチング溶液が侵入して、クラックを発生させる可能性を低減できる。即ち、第１実施形態のように、平面形状が四角等の角部分を有するコンタクトホール１３を、ウエットエッチングにより開孔しようとすれば、角部分に特にエッチング溶液が侵入し易く且つ応力集中も起き易いため、この角部分で第１遮光膜１１ａ等にクラックが生じ易くなるのである。
【０１１４】
これに対し、第１実施形態におけるコンタクトホール１３をドライエッチング工程で開孔する場合には、第１層間絶縁膜１２と第１遮光膜１１ａとの間の選択比との関係で、極薄い第１遮光膜１１ａをエッチングが突き抜けてしまう可能性が高い。このため本実施の形態のように、円形のコンタクトホール１３’を採用してのウエットエッチング工程は、突き抜け防止及びクラック防止の観点から実践上大変有利である。
【０１１５】
以上の結果、第２実施形態により、コンタクトホール付近における配線の信頼性を高めることができ、当該液晶装置の歩留まりの向上を図れる。
【０１１６】
（液晶装置の第３実施形態）
本発明による液晶装置の第３実施形態について図１０を参照して説明する。
【０１１７】
上述した第１及び第２実施形態では、第１遮光膜１１ａの各島状部分は、コンタクトホール１３又は１３’を介して前段或いは次段の容量線３ｂと電気的接続されているが、第３実施形態では、各島状部分は、自段の容量線に電気的接続される。その他の構成については、第２実施形態の場合と同様であるので、図中同一の構成要素には同一の参照符号を付し、それらの説明を省略する。尚、図１１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の平面図である。
【０１１８】
図１１において、第１遮光膜１１ａ’の各島状部分は、画素部において半導体層１ａのチャネル領域を含む画素スイッチング用ＴＦＴ３０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データ線６ａに沿って（図中、上下に）伸びている。そして、一端部（図中、上側の端部）には、自段の容量線３ｂとを電気的接続する円形のコンタクトホール１３’が設けられている。また、他端部（図中、下側の端部）は、コンタクトホール５を覆う位置まで下向きに延びている。即ち、本実施の形態では、各段（即ち、各画素の行）における遮光膜１１ａ’の各島状部分は、コンタクトホール１３’により自段の容量線３ｂに電気的接続されている。
【０１１９】
このように構成すれば、データ線６ａに重ねて画素スイッチング用ＴＦＴ３０、容量線３ｂ及び第1遮光膜１１ａ’が形成される領域の他の領域に対する段差は前述の第２実施例と比較して大きくなるが、比較的容易に容量線３ｂと第１遮光膜１１ａ’の各島状部分とを電気的接続することが可能となる。
【０１２０】
第３実施形態では、コンタクトホールを円形に形成しているが、第1実施形態の場合と同様に四角形にすることも可能である。また、第３実施形態では、自段の画素に設けられる容量線３ｂと第１遮光膜１１ａ’とを接続しているため、最上段或いは最下段の画素に余分な容量線３ｂを設ける必要がないので有利である。
【０１２１】
尚、以上の各実施の形態において、第1遮光膜１１ａを配置したことにより、当該第1遮光膜１１ａを配置した領域において第３層間絶縁膜７の表面に生じる他の領域に対する段差を低減するために、第１層間絶縁膜１２、第２層間絶縁膜４及び第３層間絶縁膜７のうち少なくとも一つを、この第1遮光膜１１ａを島状に配置した領域又はこれを含む領域において凹状に形成することにより、平坦化処理を施してもよい。或いは、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理を施したり、スピンコート等によりＳＯＧ（スピンオンガラス）を形成して、第３層間絶縁膜７の上面を平坦化してもよい。このように平坦化すれば、当該平坦化の度合いに応じて、第３層間絶縁膜７の表面の凹凸により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。この結果、より高品位の画像表示が可能となり、画素部の開口領域を広げることも可能となる。
【０１２２】
（液晶装置の全体構成）
以上のように構成された液晶装置の各実施の形態の全体構成を図１１及び図１２を参照して説明する。尚、図１１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１２は、対向基板２０を含めて示す図１３のＨ−Ｈ’断面図である。
【０１２３】
図１１において、ＴＦＴアレイ基板１０の上には、シール材５２がそ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２３と同じ或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１０２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のならば、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。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。更に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２遮光膜５３の下に隠れてプリチャージ回路２０１（図４参照）が設けられている。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、ＴＦＴ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からなる銀点１０６が設けられている。そして、図１２に示すように、図１１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ＴＦＴアレイ基板１０に固着されている。
【０１２４】
以上図１から図１２を参照して説明した各実施の形態における液晶装置のＴＦＴアレイ基板１０上には更に、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及び走査線駆動回路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の周辺部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及びＴＦＴ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、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−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。
【０１２５】
以上説明した各実施の形態における液晶装置は、カラー液晶プロジェクタ（投射型表示装置）に適用されるため、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、各実施の形態では、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各実施の形態における液晶装置を適用できる。更に、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。更にまた、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。
【０１２６】
以上説明した各実施の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、第１遮光膜１１ａ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。即ち、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出来、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（Ａｎｔｉ−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、各実施の形態では、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１１ａ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、各実施の形態によれば、材料コストを削減でき、また偏光手段を貼り付け時に、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。
【０１２７】
また、各画素に設けられるスイッチング素子としては、正スタガ型又はコプラナー型のポリシリコンＴＦＴであるとして説明したが、逆スタガ型のＴＦＴやアモルファスシリコンＴＦＴ等の他の形式のＴＦＴに対しても、各実施の形態は有効である。
【０１２８】
（電子機器）
上記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１８を参照して説明する。図１８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、前述した光源装置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９２３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９２４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１００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。
【０１２９】
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９２１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、９２５Ｇ、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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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、９４５、９４６までの距離がほぼ等しくなるように設定されている。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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９２５Ｒ、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。
【０１３４】
導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４６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、９６２Ｂ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。
【０１３５】
各ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
このため、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、９６２Ｇ、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。
【０１３８】
また、本実施の形態では、戻り光によるＴＦＴ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９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂを貼り付けなくてもよい。そこで、図１８に示されるように、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、９４５、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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
【発明の効果】
本発明の液晶装置によれば、薄膜トランジスタの下側に遮光膜を設けることに伴う良品率や信頼性の低下更には薄膜トランジスタの特性劣化を極力抑制しつつ、しかも遮光膜の電位変動による薄膜トランジスタの特性劣化を防止しつつ、当該遮光膜を設けることにより薄膜トランジスタに対する遮光能力を高めて、高いコントラスト比で高品質の画像表示が可能な液晶装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶装置の第１実施形態における画面表示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、配線等の等価回路である。
【図２】液晶装置の第１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。
【図３】図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】液晶装置の第１実施形態におけるＴＦＴアレイ基板上に設けられた画素部及び周辺回路のブロック図である。
【図５】液晶装置の第１実施の形態の製造プロセスを順を追って示す工程図（その１）である。
【図６】液晶装置の第１実施形態の製造プロセスを順を追って示す工程図（その２）である。
【図７】液晶装置の第１実施形態の製造プロセスを順を追って示す工程図（その３）である。
【図８】液晶装置の第１実施形態の製造プロセスを順を追って示す工程図（その４）である。
【図９】液晶装置の第２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。
【図１０】液晶装置の第３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。
【図１１】液晶装置の各実施の形態における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。
【図１２】図１３のＨ−Ｈ’断面図である。
【図１３】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。
【符号の説明】
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
１ｆ…第１蓄積容量電極
２…ゲート絶縁膜
３ａ…走査線（ゲート電極）
３ｂ…容量線（第２蓄積容量電極）
４…第２層間絶縁膜
５…コンタクトホール
６ａ…データ線（ソース電極）
７…第３層間絶縁膜
８…コンタクトホール
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
１１ａ、１１ａ’…第１遮光膜
１２…第１層間絶縁膜
１３、１３’…コンタクトホール
１６…配向膜
２０…対向基板
２１…対向電極
２２…配向膜
２３…第２遮光膜
３０…画素スイッチング用ＴＦＴ
５０…液晶層
５２…シール材
５３…第３遮光膜
７０…蓄積容量
１０１…データ線駆動回路
１０４…走査線駆動回路
２０１…プリチャージ回路
３０１…サンプリング回路

Claims (12)

1. 一対の基板間に液晶が挟持されてなり、該一対の基板の一方の基板上には、
   マトリクス状に配置された複数の画素電極と、
   該複数の画素電極に夫々対応して設けられた複数の薄膜トランジスタと、
   該複数の薄膜トランジスタに夫々接続されており相交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、
   前記複数の画素電極に対し蓄積容量を夫々付与するために形成された容量線と、
   複数の島状部分に分断されており、該複数の島状部分が前記複数の薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域を前記一方の基板の側から見て一画素毎に夫々覆う位置に設けられていると共に前記容量線に夫々電気的接続された導電性の遮光膜と、
   該遮光膜と前記薄膜トランジスタとの間に介在する第１層間絶縁膜とを備え、
   前記容量線と前記遮光膜との間には、前記第１層間絶縁膜が介在しており、
   前記容量線と前記複数の島状部分とは、前記第１層間絶縁膜に前記一画素毎に開孔されたコンタクトホールを介して夫々相互に電気的接続されたことを特徴とする液晶装置。
2. 前記コンタクトホールは、平面的に見てデータ線に重なる位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記コンタクトホールは、前記一方の基板に平行な平面形状が円形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置。
4. 前記複数の島状部分は、前記複数のデータ線に沿って夫々伸びており、一端部で前記チャネル領域を夫々覆うと共に他端部に前記コンタクトホールが夫々開孔されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶装置。
5. 前記複数の島状部分は夫々、前記チャネル領域を覆う位置を除き、前記走査線に対向する位置には形成されていないことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶装置。
6. 前記容量線は、定電位源に接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の液晶装置。
7. 前記定電位源は、当該液晶装置を駆動するための周辺回路に供給される定電位源であることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
8. 前記一対の基板の他方の基板に対向電極が形成されており、
   前記定電位源は、該対向電極に供給される定電位源であることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
9. 前記複数の島状部分は夫々、隣接する段の前記容量線に電気的接続されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶装置。
10. 前記複数の島状部分は夫々、自段の前記容量線に電気的接続されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶装置。
11. 一対の基板間に液晶が挟持されてなり、該一対の基板の一方の基板上には、
    マトリクス状に配置された複数の画素電極と、
    該複数の画素電極に夫々対応して設けられた複数の薄膜トランジスタと、
    該複数の薄膜トランジスタに夫々接続されており相交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、
    前記複数の画素電極に対し蓄積容量を夫々付与するために形成された容量線と、
    複数の島状部分に分断されており、該複数の島状部分が前記複数の薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域を前記一方の基板の側から見て一画素毎に夫々覆う位置に設けられていると共に前記容量線に夫々電気的接続された導電性の高融点金属から構成される遮光膜と、
    該遮光膜と前記薄膜トランジスタとの間に介在する第１層間絶縁膜とを備えたことを特徴とする液晶装置。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の液晶装置を液晶ライトバルブとして用いたことを特徴とする投射型表示装置。

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