JP4396599B2 - Liquid crystal device, electronic apparatus, and projection display device - Google Patents
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Description
本発明は、薄膜トランジスタ（以下適宜、ＴＦＴと称す）駆動によるアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置及びこれを用いた電子機器の技術分野に属し、特に、液晶プロジェクタ等に用いられる、ＴＦＴの下側に遮光層を設けた形式の液晶装置及びこれを用いた電子機器の技術分野に属する。 The present invention belongs to a technical field of an active matrix driving type liquid crystal device driven by a thin film transistor (hereinafter, appropriately referred to as TFT) and an electronic device using the same, and is used in particular for a liquid crystal projector or the like, and shields light from the lower side of the TFT. The present invention belongs to the technical field of a liquid crystal device of a type provided with a layer and an electronic apparatus using the same.
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のアモルファスシリコン膜や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遮光層が形成されるのが一般的である。 Conventionally, when this type of liquid crystal device is used as a light valve in a liquid crystal projector or the like, projection light is generally incident from the side of the counter substrate that is disposed opposite to the TFT array substrate with the liquid crystal layer interposed therebetween. Here, when the projection light is incident on a channel forming region constituted by an amorphous silicon film or a polysilicon film of the TFT, a photocurrent is generated in this region due to a photoelectric conversion effect, and the transistor characteristics of the TFT are deteriorated. Therefore, a light shielding layer is generally formed on the counter substrate from a metal material such as Cr (chromium), resin black, or the like at a position facing each TFT.
更に、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アモルファスシリコン又はポリシリコンＴＦＴ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のチャネル領域に入射するのを防ぐ必要もある。このために、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層を形成した液晶装置を提案している（特許文献１−４参照）。 Further, in this type of liquid crystal device, a positive staggered type or coplanar type amorphous silicon or polysilicon TFT, which has a top gate structure (that is, a structure in which a gate electrode is provided above the channel on the TFT array substrate), is used. When used, it is necessary to prevent a part of the projection light from entering the TFT channel from the TFT array substrate side as return light by the projection optical system in the liquid crystal projector. Similarly, the projection light passes through the projection optical system after being emitted from the reflected light from the surface of the TFT array substrate when the projection light passes or from other liquid crystal devices when a plurality of liquid crystal devices are used in combination for color. It is also necessary to prevent a part of the incoming projection light from entering the TFT channel region from the TFT array substrate side as return light. For this reason, a liquid crystal device has been proposed in which a light shielding layer is formed of, for example, an opaque refractory metal at a position facing a TFT on a TFT array substrate made of a quartz substrate or the like (that is, below the TFT) ( (See Patent Documents 1-4).
他方で、この種の液晶装置においては、走査線駆動回路、データ線駆動回路、プリチャージ回路、サンプリング回路、検査回路などのＴＦＴを構成要素とする各種の周辺回路が、このようなＴＦＴアレイ基板の上に設けられる場合がある。 On the other hand, in this type of liquid crystal device, various peripheral circuits including TFTs such as a scanning line driving circuit, a data line driving circuit, a precharge circuit, a sampling circuit, and an inspection circuit are included in such a TFT array substrate. In some cases.
これらの周辺回路のうち、プリチャージ回路は、コントラスト比の向上、データ線の電位レベルの安定、表示画面上のラインむらの低減等を目的として、データ線に対し、データ線駆動回路から供給される画像信号に先行するタイミングで、プリチャージ信号（画像補助信号）を供給することにより、画像信号をデータ線に書き込む際の負荷を軽減する回路である。特に液晶を交流駆動するために通常行われるデータ線の電圧極性を所定周期で反転して駆動する所謂１Ｈ反転駆動方式においては、プリチャージ信号をデータ線に予め書き込んでおけば、画像信号をデータ線に書き込む際に必要な電気量を顕著に少なくできる。例えば、このようなプリチャージ回路の一例が開示されている（特許文献５参照）。 Among these peripheral circuits, the precharge circuit is supplied from the data line driving circuit to the data line for the purpose of improving the contrast ratio, stabilizing the potential level of the data line, and reducing line unevenness on the display screen. This is a circuit that reduces a load when an image signal is written to a data line by supplying a precharge signal (image auxiliary signal) at a timing preceding the image signal. In particular, in the so-called 1H inversion driving method in which the voltage polarity of the data line which is normally performed for alternating current driving of the liquid crystal is inverted at a predetermined cycle, the image signal is converted into the data by writing the precharge signal in the data line in advance. The amount of electricity required for writing to the line can be significantly reduced. For example, an example of such a precharge circuit is disclosed (see Patent Document 5).
サンプリング回路は、高周波数の画像信号を各データ線に所定のタイミングで安定的に走査信号と同期して供給するために、画像信号をサンプリングする回路である。また、検査回路は、製造途中や出荷時の液晶装置の品質、欠陥等を検査するための回路である。その外にも、液晶表示における画質の向上、消費電力の低減、コストの低減等の観点から、ＴＦＴ等を用いた各種の周辺回路をＴＦＴアレイ基板上に設けることも可能である。 The sampling circuit is a circuit that samples an image signal in order to stably supply a high-frequency image signal to each data line at a predetermined timing in synchronization with the scanning signal. The inspection circuit is a circuit for inspecting the quality, defects, and the like of the liquid crystal device during manufacture or at the time of shipment. In addition, various peripheral circuits using TFTs or the like can be provided on the TFT array substrate from the viewpoints of improving image quality in liquid crystal display, reducing power consumption, and reducing costs.
ところで、この種の液晶装置内に封止された液晶に直流電圧を印加すると、液晶の劣化を招くことが知られている。このため一般には、液晶を直流駆動することは行われておらず、各画素に対する画像信号を例えば１フィールド毎などの所定周期で電圧極性反転することにより、液晶を交流駆動するようにしている。しかるに前述の周辺回路を、液晶に面する基板部分に設けると、周辺回路における直流電圧成分が大なり小なり液晶に印加されてしまい、上記直流駆動した場合と同様に液晶の劣化を招いてしまう。従って、これらの周辺回路を液晶に面する基板部分に設けることは一般的ではない。また、周辺回路を液晶に面する基板部分に設けることは、有効表示面積を相対的に減じてしまう観点からも一般的ではない。このため、これらの周辺回路は、プラスチック等からなる遮光性のケースの内部に納められるＴＦＴアレイ基板の周辺部分に設けられている。従って、これらの周辺回路を構成するＴＦＴに対しては、前述の画素電極を駆動するＴＦＴのように、投射光に対する遮光層を対向基板側に設けたり、戻り光に対する遮光層をＴＦＴアレイ基板側に設けることはない。 By the way, it is known that when a DC voltage is applied to the liquid crystal sealed in this type of liquid crystal device, the liquid crystal is deteriorated. For this reason, in general, the liquid crystal is not DC-driven, and the liquid crystal is AC-driven by inverting the voltage polarity of the image signal for each pixel at a predetermined period, for example, every field. However, if the peripheral circuit described above is provided on the substrate portion facing the liquid crystal, the DC voltage component in the peripheral circuit is applied to the liquid crystal to a greater or lesser extent, leading to deterioration of the liquid crystal as in the case of the DC drive described above. . Therefore, it is not common to provide these peripheral circuits on the substrate portion facing the liquid crystal. Also, providing the peripheral circuit on the substrate portion facing the liquid crystal is not common from the viewpoint of reducing the effective display area relatively. For this reason, these peripheral circuits are provided in the peripheral portion of the TFT array substrate housed in a light-shielding case made of plastic or the like. Therefore, for the TFTs constituting these peripheral circuits, a light-shielding layer for projection light is provided on the counter substrate side, or a light-shielding layer for return light is provided on the TFT array substrate side like the TFT for driving the pixel electrode described above. Is not provided.
液晶装置においては、周辺回路を加えた液晶モジュールのサイズが同じであれば、マトリクス状に配置された複数の画素電極により規定される画面表示領域、即ち液晶装置上で実際に液晶の配向状態の変化により画像が表示される領域は、大きい程よいという一般的な要請がある。 In the liquid crystal device, if the size of the liquid crystal module including the peripheral circuit is the same, the screen display area defined by the plurality of pixel electrodes arranged in a matrix, that is, the liquid crystal device is actually in the alignment state of the liquid crystal. There is a general request that the larger the area where an image is displayed due to a change, the better.
しかしながら、前述の周辺回路を遮光性のケースに納められた基板の周辺部分に設ける構成では、必然的にこのケース部分の幅が増してしまい、上記一般的な要請に答えることが出来ない。逆に、これらの周辺回路を無理に、狭く細長い周辺部分に設けると、特定の仕様に沿うようにこれら周辺回路を設計することが困難になるという問題点がある。 However, in the configuration in which the peripheral circuit described above is provided in the peripheral portion of the substrate housed in the light-shielding case, the width of the case portion inevitably increases, and the above general request cannot be satisfied. On the contrary, if these peripheral circuits are forcibly provided in a narrow and long peripheral portion, there is a problem that it becomes difficult to design these peripheral circuits so as to conform to a specific specification.
また、画面表示領域にある液晶に面する基板部分に周辺回路を設けたのでは、周辺回路を構成するＴＦＴに対向基板側から投射光が入射したり、ＴＦＴアレイ基板側から戻り光が入射してしまう。このため、光電流が発生してＴＦＴのトランジスタ特性が劣化してしまうという問題点がある。これに加えて、画面表示領域にある液晶に面する基板部分に周辺回路を設けたのでは、有効表示面積の減少を招くと共に、直流電圧が周辺回路から液晶に印加されるのを防ぐための特殊構成が必要となるという問題点もある。 In addition, if a peripheral circuit is provided on the substrate portion facing the liquid crystal in the screen display area, projection light is incident on the TFT constituting the peripheral circuit from the counter substrate side, or return light is incident on the TFT array substrate side. End up. For this reason, there is a problem that a photocurrent is generated and the transistor characteristics of the TFT deteriorate. In addition to this, the peripheral circuit provided on the substrate portion facing the liquid crystal in the screen display area causes a reduction in the effective display area and prevents the DC voltage from being applied to the liquid crystal from the peripheral circuit. There is also a problem that a special configuration is required.
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、プリチャージ回路、サンプリング回路、検査回路等の周辺回路が有するＴＦＴ等のスイッチング素子の下側からの戻り光等の光に対する遮光性能が高く、優れたスイッチング特性により高品質の画像表示が可能な液晶装置及び当該液晶装置を備えた電子機器を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a high light shielding performance against light such as return light from the lower side of a switching element such as a TFT included in peripheral circuits such as a precharge circuit, a sampling circuit, and an inspection circuit. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal device capable of displaying a high-quality image with excellent switching characteristics and an electronic device including the liquid crystal device.
本発明の液晶装置は上記課題を解決するために、一対の第１及び第２基板との間に液晶が挟持されてなり、前記第１基板上に、第１方向に延在し金属薄膜からなる複数のデータ線と、前記複数のデータ線に電気的に接続された複数の第１スイッチング素子と、前記複数の第１スイッチング素子に対応して設けられた複数の画素電極と、前記第２基板上に、前記複数の画素電極からなる画面表示領域の輪郭に沿って形成された遮光性の周辺見切りと、前記画面表示領域の周囲において前記第１及び第２基板を貼り合わせて前記液晶を包囲するシール部材とを備え、前記周辺見切りは、前記シール部材と前記画面表示領域との間において前記画面表示領域の輪郭に沿って形成されており、前記第１基板上に、前記周辺見切りと重なるように、複数の第２スイッチング素子により画像信号をサンプリングして前記複数のデータ線に夫々供給するサンプリング回路が配置されており、前記第１及び前記第２スイッチング素子に夫々対向する位置において、前記第１基板と前記第１及び前記第２スイッチング素子との間に夫々遮光層が設けられており、前記第１スイッチング素子の半導体層は、前記第１方向に延在すると共に、前記データ線に前記第２基板側から覆われており、前記遮光層は、前記画面表示領域において、前記第１方向と交差する第２方向に延在すると共に、前記第１スイッチング素子のチャネル領域を前記第１基板側から覆うように、前記第１方向に突出部を有することを特徴とする。
また、前記遮光層は、前記周辺見切りと重なる位置において、前記第２方向に延在すると共に、前記第２スイッチング素子のチャネル領域を前記第１基板側から覆うように、前記第１方向に突出部を有することを特徴とする。
また、一対の第１及び第２基板との間に液晶が挟持されてなり、前記第１基板上に、第１方向に延在し金属薄膜からなる複数のデータ線と、前記複数のデータ線に電気的に接続された複数の第１スイッチング素子と、前記複数の第１スイッチング素子に対応して設けられた複数の画素電極と、前記第２基板上に、前記複数の画素電極からなる画面表示領域の輪郭に沿って形成された遮光性の周辺見切りと、前記画面表示領域の周囲において前記第１及び第２基板を貼り合わせて前記液晶を包囲するシール部材とを備え、前記周辺見切りは、前記シール部材と前記画面表示領域との間において前記画面表示領域の輪郭に沿って形成されており、前記第１基板上に、前記周辺見切りと重なるように、複数の第３スイッチング素子により前記複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を夫々供給するプリチャージ回路が配置されており、前記第１及び前記第３スイッチング素子に夫々対向する位置において、前記第１基板と前記第１及び前記第３スイッチング素子との間に夫々遮光層が設けられており、前記第１スイッチング素子の半導体層は、前記第１方向に延在すると共に、前記データ線に前記第２基板側から覆われており、前記遮光層は、前記画面表示領域において、前記第１方向と交差する第２方向に延在すると共に、前記第１スイッチング素子のチャネル領域を前記第１基板側から覆うように、前記第１方向に突出部を有することを特徴とする。
また、前記遮光層は、前記周辺見切りと重なる位置において、前記第２方向に延在すると共に、前記第３スイッチング素子のチャネル領域を前記第１基板側から覆うように、前記第１方向に突出部を有することを特徴とする。
また、前記遮光層は、高融点金属シリサイドからなることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the liquid crystal device of the present invention includes a liquid crystal sandwiched between a pair of first and second substrates. The liquid crystal device extends from the metal thin film in the first direction on the first substrate. A plurality of data lines, a plurality of first switching elements electrically connected to the plurality of data lines, a plurality of pixel electrodes provided corresponding to the plurality of first switching elements, and the second A light-shielding peripheral parting formed on the substrate along the outline of the screen display area composed of the plurality of pixel electrodes, and the liquid crystal by bonding the first and second substrates around the screen display area. The peripheral parting is formed along the outline of the screen display area between the seal member and the screen display area, and the peripheral parting is formed on the first substrate. Multiple, overlapping A sampling circuit that samples an image signal by a second switching element and supplies the image signal to the plurality of data lines is disposed, and the first substrate and the second switching element are disposed at positions facing the first switching element and the second switching element, respectively. A light shielding layer is provided between each of the first switching element and the second switching element, and the semiconductor layer of the first switching element extends in the first direction and is connected to the data line on the second substrate side. The light shielding layer extends in a second direction intersecting the first direction in the screen display region, and covers the channel region of the first switching element from the first substrate side. And having a protrusion in the first direction.
Further, the light shielding layer extends in the second direction at a position overlapping with the peripheral parting, and protrudes in the first direction so as to cover the channel region of the second switching element from the first substrate side. It has the part.
In addition, a liquid crystal is sandwiched between a pair of first and second substrates, a plurality of data lines made of a metal thin film extending in the first direction on the first substrate, and the plurality of data lines A plurality of first switching elements electrically connected to each other, a plurality of pixel electrodes provided corresponding to the plurality of first switching elements, and a screen comprising the plurality of pixel electrodes on the second substrate a peripheral parting light shielding property formed along the contour of the display area, by bonding the first and second substrates at the periphery of the display area and a sealing member surrounding the liquid crystal, said peripheral partition is And formed along the outline of the screen display area between the seal member and the screen display area, and on the first substrate by the plurality of third switching elements so as to overlap the peripheral parting. plural A precharge circuit for supplying a precharge signal of a predetermined voltage level to the data line is disposed, and the first substrate, the first and the first and the third switching elements are disposed at positions facing the first and third switching elements, respectively. A light blocking layer is provided between each of the third switching elements, and the semiconductor layer of the first switching element extends in the first direction and is covered with the data line from the second substrate side. The light shielding layer extends in a second direction intersecting the first direction in the screen display region, and covers the channel region of the first switching element from the first substrate side. It has a protrusion in one direction.
In addition, the light shielding layer extends in the second direction at a position overlapping with the peripheral parting, and protrudes in the first direction so as to cover the channel region of the third switching element from the first substrate side. It has the part.
The light shielding layer is made of a refractory metal silicide.
本発明の液晶装置によれば、サンプリング回路は、例えばＴＦＴ等からなる複数の第２スイッチング素子により画像信号をサンプリングして複数のデータ線に供給する。プリチャージ回路は、例えばＴＦＴ等からなる複数の第３スイッチング素子により複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して夫々供給する。これらのサンプリング回路またはプリチャージ回路が、第１基板に設けられている。ここで、第１スイッチング素子および第２、第３スイッチング素子に夫々対向する位置には、遮光層が、第１基板と第１スイッチング素子及び第２、第３スイッチング素子との間に夫々設けられている。従って、仮に第１基板の側から戻り光等が入射しても、例えばＴＦＴ等からなる第１、第２及び第３スイッチング素子に入射する以前に、これらに対向する位置に夫々形成された遮光層により、この戻り光等は遮光される。このため、例えばＴＦＴ等からなる第１、第２及び第３スイッチング素子において光電変換効果により光電流が発生してスイッチング特性が劣化する事態は未然に防止される。更にこのように、サンプリング回路やプリチャージ回路についての遮光が施されているため、これらの回路を従来のように遮光性のケースに入れられた第１基板の周辺部分に配置する必要性はなくなる。例えば、これらの回路を第２基板に形成された遮光性の周辺見切りに対向する第１基板部分に配置することもできる。また遮光層は定電位源に接続されているので、遮光層は定電位とされる。従って、遮光層に対向配置されるＴＦＴ等のスイッチング素子に対し遮光層の電位変動が悪影響を及ぼすことはない。
According to the liquid crystal device of the present invention, the sampling circuit samples the image signal by a plurality of second switching elements made of, for example, TFTs and supplies the sampled data signals to the plurality of data lines. The precharge circuit supplies a precharge signal of a predetermined voltage level to a plurality of data lines in advance of the image signal by a plurality of third switching elements made of, for example, TFTs. These sampling circuits or precharge circuits are provided on the first substrate. Here, light shielding layers are respectively provided between the first substrate and the first switching element and the second and third switching elements at positions facing the first switching element and the second and third switching elements, respectively. ing. Therefore, even if return light or the like is incident from the first substrate side, the light shielding formed at the positions facing the first, second and third switching elements made of, for example, TFTs before entering the first, second and third switching elements. The return light or the like is shielded by the layer. For this reason, a situation in which photocurrent is generated by the photoelectric conversion effect in the first, second, and third switching elements made of, for example, TFTs and the switching characteristics are deteriorated can be prevented. Further, since the sampling circuit and the precharge circuit are shielded as described above, it is not necessary to arrange these circuits in the peripheral portion of the first substrate placed in the light shielding case as in the prior art. . For example, these circuits can be arranged on the first substrate portion facing the light-shielding peripheral parting formed on the second substrate. In addition, since the light shielding layer is connected to a constant potential source, the light shielding layer is set to a constant potential. Therefore, the potential fluctuation of the light shielding layer does not adversely affect the switching elements such as TFTs arranged opposite to the light shielding layer.
また本発明の液晶装置は、前記第１又は第２スイッチング素子は、薄膜トランジスタからなり、前記遮光層上に絶縁膜を介して形成されてもよい。
In the liquid crystal device of the present invention, the first or second switching element may be formed of a thin film transistor, and may be formed on the light shielding layer via an insulating film.
本発明の液晶装置によれば、第１又は第２スイッチング素子は、遮光層上に絶縁膜を介して形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する半導体層を含むが、仮に第１基板の側から戻り光等が入射しても、該半導体層に入射する以前に、これに対向する位置に形成された遮光層により、この戻り光等は遮光される。このため、該半導体層において光電変換効果により光電流が発生して、ＴＦＴのトランジスタ特性が劣化する事態は未然に防止される。
According to the liquid crystal device of the present invention, the first or second switching element includes the semiconductor layer constituting the thin film transistor (TFT) formed on the light shielding layer via the insulating film, but from the first substrate side. Even when return light or the like is incident, the return light or the like is shielded by the light shielding layer formed at a position facing the semiconductor layer before entering the semiconductor layer. For this reason, a situation in which a photocurrent is generated by the photoelectric conversion effect in the semiconductor layer and the transistor characteristics of the TFT are deteriorated can be prevented.
また本発明の液晶装置は、前記第１又は第２スイッチング素子は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造の薄膜トランジスタからなり、前記遮光層は少なくとも該薄膜トランジスタのチャネル領域及びＬＤＤ領域に対向する位置に設けられてもよい。
In the liquid crystal device of the present invention, the first or second switching element is a thin film transistor having an LDD (Lightly Doped Drain) structure, and the light shielding layer is provided at a position facing at least the channel region and the LDD region of the thin film transistor. May be .
本発明の液晶装置によれば、第１又は第２スイッチング素子は、ＬＤＤ構造のＴＦＴからなるが、遮光層は少なくとも該ＴＦＴのチャネル領域及びＬＤＤ領域に対向する位置に設けられているので、仮に第１基板の側から戻り光等が入射しても、該チャネル領域及びＬＤＤ領域に入射する以前に、これらに対向する位置に形成された遮光層により、この戻り光等は遮光される。このため、該チャネル領域及びＬＤＤ領域において光電変換効果により光電流が発生して、ＴＦＴのトランジスタ特性が劣化する事態は未然に防止される。
According to the liquid crystal device of the present invention, the first or second switching element is made of a TFT having an LDD structure, but the light shielding layer is provided at least at a position facing the channel region and the LDD region of the TFT. Even if return light or the like enters from the first substrate side, the return light or the like is shielded by the light shielding layer formed at a position facing the channel region and the LDD region before entering the channel region and the LDD region. For this reason, a situation in which a photocurrent is generated in the channel region and the LDD region due to a photoelectric conversion effect and the transistor characteristics of the TFT are deteriorated can be prevented.
また本発明の液晶装置は、前記遮光層は、全域に渡って同一の薄膜形成工程により同一材料から形成されてもよい。
In the liquid crystal device of the present invention, the light shielding layer may be formed from the same material by the same thin film forming step over the entire area.
本発明の液晶装置によれば、遮光層は各種のスイッチング素子に対して設けられているが、遮光層はその全域に渡って同一の薄膜形成工程により同一材料から形成されている。即ちこの場合、当該液晶装置の製造工程においては、各種のスイッチング素子に対する遮光層を同一の工程により形成することが可能となる。 According to the liquid crystal device of the present invention, the light shielding layer is provided for various switching elements, but the light shielding layer is formed from the same material by the same thin film forming process over the entire area. That is, in this case, in the manufacturing process of the liquid crystal device, it is possible to form a light shielding layer for various switching elements by the same process.
また本発明の液晶装置は、前記遮光層は、前記画面表示領域の周辺において定電位線と接続し、前記定電位線の定電位は、接地電位に等しくてもよい。
The liquid crystal device of the invention, the light-shielding layer, at the periphery of the display area connected to the constant potential line, a constant potential of the constant potential line may be rather equal to the ground potential.
本発明の液晶装置によれば、遮光層は接地電位とされるので、遮光層に対向配置されるＴＦＴ等のスイッチング素子に対し遮光層の電位変動が悪影響を及ぼすことはない。 According to the liquid crystal device of the present invention, since the light shielding layer is set to the ground potential, the potential variation of the light shielding layer does not adversely affect the switching elements such as TFTs arranged opposite to the light shielding layer.
また本発明の液晶装置は、前記第２基板の前記液晶に対面する側に設けられた対向電極を備え、前記遮光層は、前記画面表示領域の周辺において定電位線と接続し、前記定電位線の定電位は、前記対向電極の電位に等しくてもよい。
The liquid crystal device of the present invention further includes a counter electrode provided on a side of the second substrate facing the liquid crystal, and the light shielding layer is connected to a constant potential line around the screen display region, and the constant potential constant potential line can be rather equal to the potential of the counter electrode.
本発明の液晶装置によれば、遮光層は対向電極の電位とされるので、遮光層に対向配置されるＴＦＴ等のスイッチング素子に対し遮光層の電位変動が悪影響を及ぼすことはない。 According to the liquid crystal device of the present invention, since the light shielding layer is set to the potential of the counter electrode, the potential fluctuation of the light shielding layer does not adversely affect the switching elements such as TFTs arranged to face the light shielding layer.
また本発明の液晶装置は、前記第１又は第２スイッチング素子は、Ｎチャネル型、Ｐチャネル型及び相補型のうちのいずれか一つの型の薄膜トランジスタからなっていてもよい。
The liquid crystal device of the present invention, the first or second switching element is N-channel type may be made from any one type of the thin film transistor of the P-channel type and complementary.
本発明の液晶装置によれば、第１又は第２スイッチング素子は、 Ｎチャネル型、Ｐチャネル型及び相補型のうちのいずれか一つの型のＴＦＴからなるが、遮光層は少なくとも該ＴＦＴに対向する位置に設けられているので、仮に第１基板の側から戻り光等が入射しても、該ＴＦＴに入射する以前に、これに対向する位置に形成された遮光層により、この戻り光等は遮光される。このため、該ＴＦＴにおいて光電変換効果により光電流が発生して、ＴＦＴのトランジスタ特性が劣化する事態は未然に防止される。
According to the liquid crystal device of the present invention, the first or second switching element is composed of any one of an N-channel type, a P-channel type, and a complementary type TFT, and the light shielding layer is at least opposed to the TFT. Even if return light or the like is incident from the first substrate side, the return light or the like is formed by a light shielding layer formed at a position facing the TFT before entering the TFT. Is shielded from light. For this reason, it is possible to prevent a situation in which a photocurrent is generated in the TFT due to the photoelectric conversion effect and the transistor characteristics of the TFT are deteriorated.
また本発明の液晶装置は、前記画面表示領域の周囲において前記第１及び第２基板を貼り合わせて前記液晶を包囲するシール部材を備え、前記周辺見切りは、前記シール部材と前記画面表示領域との間において前記画面表示領域の輪郭に沿って形成されてもよい。
The liquid crystal device of the present invention comprises a sealing member surrounding the liquid crystal by bonding the first and second substrates at the periphery of the display area, it said peripheral partition is provided with the sealing member and the screen display area It may be formed along the outline of the screen display area.
本発明の液晶装置によれば、遮光性の周辺見切りは、液晶を包囲するシール部材と画面表示領域との間において画面表示領域の輪郭に沿って第２基板に形成されている。ここで、サンプリング回路及びプリチャージ回路のうち少なくとも一方の回路は、周辺見切りに対向する位置に設けられているので、周辺見切りという言わばデッドスペースの有効利用を図ることができる。この場合特に、周辺見切りは遮光性であるので、投射光等が第２基板の側から入射しても、これらのサンプリング回路やプリチャージ回路が有するスイッチング素子に入射する以前に、周辺見切りにより、この投射光等は遮光される。従って、投射光等に起因して、スイッチング素子において光電変換効果により光電流が発生してスイッチング特性が劣化する不都合はない。このように周辺見切りに対向する位置にサンプリング回路やプリチャージ回路を配置すると、第２基板側からの光に対する遮光を施す必要がないので大変有利である。 According to the liquid crystal device of the present invention, the light-blocking peripheral parting is formed on the second substrate along the outline of the screen display area between the seal member surrounding the liquid crystal and the screen display area. Here, since at least one of the sampling circuit and the precharge circuit is provided at a position opposite to the peripheral parting, the dead space can be effectively used. Particularly in this case, since the peripheral parting is light-shielding, even if the projection light or the like enters from the second substrate side, before entering the switching element included in these sampling circuit or precharge circuit, the peripheral parting, This projection light or the like is shielded. Therefore, there is no inconvenience that the switching characteristics are deteriorated due to generation of a photocurrent due to the photoelectric conversion effect in the switching element due to the projection light or the like. If the sampling circuit or the precharge circuit is arranged at a position opposite to the peripheral parting in this way, it is very advantageous because it is not necessary to shield light from the second substrate side.
本発明の液晶装置によれば、複数のデータ線は、前記データ線の一方側から画像信号が供給され、前記データ線の他方側からプリチャージ信号が供給される。従って、プリチャージ回路を、画像信号を供給するためのデータ線駆動回路、サンプリング回路等と画面表示領域を挟んで反対の側に設けることができる。 According to the liquid crystal device of the present invention, the plurality of data lines are supplied with an image signal from one side of the data line and supplied with a precharge signal from the other side of the data line. Accordingly, the precharge circuit can be provided on the opposite side of the screen display region with the data line driving circuit, the sampling circuit, and the like for supplying the image signal.
また本発明の液晶装置は、当該液晶装置に対し所定の検査を行うための第４スイッチング素子を含む検査回路が前記第１基板に更に設けられており、前記遮光層は、前記第４スイッチング素子に対向する位置において前記第１基板と前記第４スイッチング素子との間に更に設けられたことを特徴とする。 In the liquid crystal device of the present invention, an inspection circuit including a fourth switching element for performing a predetermined inspection on the liquid crystal device is further provided on the first substrate, and the light shielding layer includes the fourth switching element. Is further provided between the first substrate and the fourth switching element at a position opposed to the first switching element.
本発明の液晶装置によれば、当該液晶装置に対し所定の検査を行うための第４スイッチング素子を含む検査回路が前記第１基板に設けられており、前記遮光層は、前記第４スイッチング素子に対向する位置において前記第１基板と前記第４スイッチング素子との間に設けられてもよい。従って、仮に第１基板の側から戻り光等が入射しても、例えばＴＦＴ等からなる第４スイッチング素子に入射する以前に、これに対向する位置に夫々形成された遮光層により、この戻り光等は遮光される。このため、例えばＴＦＴ等からなる第４スイッチング素子において光電変換効果により光電流が発生し、スイッチング特性が劣化する事態は未然に防止される。更にこのように、検査回路についての遮光が施されているため、例えば第２基板に形成された遮光性の周辺見切りに対向する第１基板部分に配置することもできる。
According to the liquid crystal device of the present invention, an inspection circuit including a fourth switching element for performing a predetermined inspection on the liquid crystal device is provided on the first substrate , and the light shielding layer includes the fourth switching element. it may be provided between the first substrate and the fourth switching element in a position facing the. Therefore, even if return light or the like is incident from the first substrate side, this return light is formed by the light-shielding layers formed at positions facing the fourth switching element, for example, before entering the fourth switching element made of TFT or the like. Etc. are shielded from light. For this reason, for example, a photocurrent is generated by the photoelectric conversion effect in the fourth switching element made of TFT or the like, and a situation in which the switching characteristics are deteriorated is prevented. Further, since the inspection circuit is shielded from light in this way, it can be arranged, for example, on the first substrate portion facing the light-shielding peripheral parting formed on the second substrate.
また本発明の液晶装置は、当該液晶装置を動作させるための電圧保持用の第５スイッチング素子を含む周辺回路が前記第１基板に設けられており、前記遮光層は、前記第５スイッチング素子に対向する位置において前記第１基板と前記第５スイッチング素子との間に設けられてもよい。
In the liquid crystal device of the present invention, a peripheral circuit including a fifth switching element for holding voltage for operating the liquid crystal device is provided on the first substrate , and the light shielding layer is provided on the fifth switching element. The opposing position may be provided between the first substrate and the fifth switching element.
また本発明の液晶装置は、当該液晶装置を動作させるための電圧保持用の第５スイッチング素子を含む周辺回路が前記第１基板に更に設けられており、前記遮光層は、前記第５スイッチング素子に対向する位置において前記第１基板と前記第５スイッチング素子との間に設けられたことを特徴とする。
また前記定電位線は、前記周辺回路から延設された配線であることを特徴とする。
In the liquid crystal device of the present invention, a peripheral circuit including a fifth switching element for holding voltage for operating the liquid crystal device is further provided on the first substrate, and the light shielding layer includes the fifth switching element. Is provided between the first substrate and the fifth switching element at a position opposed to the first switching element.
The constant potential line is a wiring extended from the peripheral circuit.
また本発明の電子機器は上記記載の液晶装置を備えたことを特徴とする。 An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described liquid crystal device.
本発明の電子機器によれば、電子機器は、上述した本願発明の液晶装置を備えており、戻り光等に対する遮光性能が高く優れたスイッチング特性を持つスイッチング素子により各種の動作が行われるので、高品位の画像表示が可能となる。 According to the electronic apparatus of the present invention, the electronic apparatus includes the above-described liquid crystal device of the present invention, and various operations are performed by the switching element having excellent switching characteristics with high light shielding performance against return light and the like. High-quality image display is possible.
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
（液晶装置の構成）
液晶装置の実施の形態の構成について図１から図５に基づいて説明する。
(Configuration of liquid crystal device)
The configuration of the embodiment of the liquid crystal device will be described with reference to FIGS.
先ず、液晶装置の全体構成について、図１から図３を参照して説明する。図１は、液晶装置の実施の形態におけるＴＦＴアレイ基板上に設けられた各種配線、周辺回路等の構成を示すブロック図であり、図２は、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り、図３は、対向基板を含めて示す図２のＨ−Ｈ’断面図である。 First, the overall configuration of the liquid crystal device will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of various wirings, peripheral circuits and the like provided on the TFT array substrate in the embodiment of the liquid crystal device, and FIG. 2 shows each configuration in which the TFT array substrate is formed thereon. It is the top view seen from the counter substrate side with the element, and FIG. 3 is HH 'sectional drawing of FIG. 2 shown including a counter substrate.
図１において、液晶装置２００は、例えば石英基板、ハードガラス、シリコン基板等からなるＴＦＴアレイ基板１を備えている。ＴＦＴアレイ基板１上には、マトリクス状に設けられた複数の画素電極１１と、Ｘ方向に複数配列されており夫々がＹ方向に沿って伸びるデータ線３５と、Ｙ方向に複数配列されており夫々がＸ方向に沿って伸びる走査線３１と、各データ線３５と画素電極１１との間に夫々介在すると共に該間における導通状態及び非導通状態を、走査線３１を介して夫々供給される走査信号に応じて夫々制御するスイッチング素子の一例としての複数のＴＦＴ３０とが形成されている。またＴＦＴアレイ基板１上には、後述の蓄積容量（図６参照）のための配線である容量線３１’（第２蓄積容量電極）が、走査線３１と平行に形成されている。
In FIG. 1, a
ＴＦＴアレイ基板１上には更に、複数のデータ線３５に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して夫々供給するプリチャージ回路２０１と、画像信号をサンプリングして複数のデータ線３５に夫々供給するサンプリング回路３０１と、データ線駆動回路１０１と、走査線駆動回路１０４とが形成されている。
Further on the
走査線駆動回路１０４は、外部制御回路から供給される電源、基準クロック等に基づいて、所定タイミングで走査線３１に走査信号をパルス的に線順次で印加する。
The scanning
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、基準クロック信号等に基づいて、走査線駆動回路１０４が走査信号を印加するタイミングに合わせて、たとえば６つの画像信号線３０４夫々について、データ線３５毎にサンプリング回路駆動信号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順次供給する。
For example, each of the six
プリチャージ回路２０１は、ＴＦＴ２０２を各データ線３５毎に備えており、プリチャージ信号線２０４がＴＦＴ２０２の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、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３５について画像信号（ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６）に先行するタイミングでプリチャージ信号を書き込むように、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素データに相当するプリチャージ信号（画像補助信号）を供給する。
The
サンプリング回路３０１は、ＴＦＴ３０２を各データ線３５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、６つのパラレルな画像信号（ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６）が入力されると、これらの画像信号（ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６）をサンプリングする。また、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が入力されると、６つの画像信号線３０４夫々についてサンプリングされた画像信号を、データ線３に順次印加する。即ち、データ線駆動回路１０１とサンプリング回路３０１とは、画像信号線３０４から入力された６相展開されたパラレルな画像信号（ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６）をデータ線３５に供給するように構成されている。本実施の形態ではデータ線３５を１本毎に順次選択していく方式を述べたが、例えば、隣接する６つのデータ線３５に接続されるサンプリング回路３０１を同時に選択し、６つのデータ線３５からなるグループ毎に順次転送していく方式でもよい。データ線３５の選択は、相隣接する２、３、…、５本或いは７本以上を同時に選択してもよい。また、データ線３５に供給される画像信号の相展開数は６相のみならず、サンプリング回路３０１を構成するＴＦＴ３０２の書き込み特性が良ければ、５相以下でもよいし、画像信号のドット周波数が高ければ、７相以上に増やしてもよい。この際、少なくとも画像信号の相展開数だけ画像画像入力信号線が必要なことは言うまでもない。
The
本実施の形態では特に、各画素に設けられたＴＦＴ３０、プリチャージ回路２０１が有するＴＦＴ２０２及びサンプリング回路３０１が有するＴＦＴ３０２の下側には夫々遮光層３（後述する）が設けられている。従って、仮にＴＦＴアレイ基板１の側から戻り光等が入射しても、ＴＦＴ３０、２０２及び３０２に入射する以前に、これらに対向する位置に夫々形成された遮光層３により、この戻り光等は遮光される。このため、ＴＦＴ３０、２０２及び３０２において光電変換効果により光電流が発生してトランジスタ特性が劣化する事態は未然に防止され、フリッカーやクロストーク等の画質品位を著しく損なう不良は発生しない。尚、遮光層３の具体的な層構成については後述する。
In this embodiment, in particular, a light shielding layer 3 (described later) is provided below the
また、本実施の形態ではＴＦＴ３０、２０２及び３０２の少なくともチャネル領域下に形成された遮光層３は、接地電位のような定電位線と電気的に接続するようにする。これは、ＴＦＴ３０、２０２及び３０２の各端子間に不安定な電位差が生じることにより起こるトランジスタ特性の変化を防ぐためである。定電位線としては、例えば、データ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４等に供給される正電位或いは負電位の電源や、対向基板２に対向電極電位を供給する配線と電気的に接続してもよい。図１に示すように、走査線駆動回路１０４の負電位の電源等から延設された定電位線５０１は、画面表示領域の周辺で遮光層３に電気的に接続されている。また、画素の蓄積容量を形成するための容量線３１’へ供給する定電位線５０１と共用してもよい。このような構成を採れば、引き回し配線が１本で済むため、周辺回路を作り込むスペースが広がったり、液晶装置を小型化する際に有利である。また、専用の外部入力端子を必要としないので、スペースに余裕ができ、実装部材のコストダウンが図れる。但し、専用の外部入力端子と配線を設けて、定電位を供給してもよいことは言うまでもない。
In this embodiment, the
更にこのように、プリチャージ回路２０１やサンプリング回路３０１について、ＴＦＴアレイ基板１の側からの戻り光に対して遮光が施されているため、これらの回路を従来のように遮光性のケースに入れられたＴＦＴアレイ基板１の周辺部分に配置する必要性はなくなる。そこで、本実施の形態では図１中斜線領域で示すように且つ図２及び図３に示すように、プリチャージ回路２０１及びサンプリング回路３０１は、対向基板２に形成された遮光性の周辺見切り５３に対向する位置においてＴＦＴアレイ基板１上に設けられている。他方、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４は、液晶層５０に面しないＴＦＴアレイ基板１の狭く細長い周辺部分上に設けられている。
Furthermore, since the
図２及び図３において、ＴＦＴアレイ基板１の上には、複数の画素電極１１により規定される画面表示領域（即ち、実際に液晶層５０の配向状態変化により画像が表示される液晶装置の領域）の周囲において両基板を貼り合わせて液晶層５０を包囲するシール部材の一例としての光硬化性樹脂からなるシール材５２が、画面表示領域に沿って設けられている。そして、対向基板２上における画面表示領域とシール材５２との間には、遮光性の周辺見切り５３が設けられている。
2 and 3, on the
周辺見切り５３は、後に画面表示領域に対応して開口部が設けられた遮光性のケースにＴＦＴアレイ基板１が入れられた場合に、当該画面表示領域が製造誤差等により当該ケースの開口の縁に隠れてしまわないように、即ち、例えばＴＦＴアレイ基板１のケースに対する数百μｍ程度のずれを許容するように、画面表示領域の周囲に５００μｍ以上の幅を持つ帯状の遮光性材料から形成されたものである。このような遮光性の周辺見切り５３は、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｌ（アルミニウム）などの金属材料を用いたスパッタリング、フォトリソグラフィ及びエッチングにより対向基板２に形成される。或いは、カーボンやＴｉ（チタン）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される。
When the
シール材５２の外側の領域には、画面表示領域の下辺に沿ってデータ線駆動回路１０１及び実装端子１０２が設けられており、画面表示領域の左右の２辺に沿って走査線駆動回路１０４が設けられている。更に画面表示領域の上辺には、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が設けられている。また、対向基板２のコーナー部の少なくとも一箇所において、ＴＦＴアレイ基板１と対向基板２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、シール材５２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２が当該シール材５２によりＴＦＴアレイ基板１に固着されている。
A data
プリチャージ回路２０１及びサンプリング回路３０１は、基本的に交流駆動の回路である。このため、シール材５２により包囲され両基板間に挟持された液晶層５０に面するＴＦＴアレイ基板１部分にこれらのプリチャージ回路２０１及びサンプリング回路３０１を設けても、直流電圧印加による液晶層５０の劣化という問題は生じない。これに対して、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４は、液晶層５０に面することのないＴＦＴアレイ基板１の周辺部分に設けられている。従って、液晶層５０に、特に直流駆動されるデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４からの直流電圧成分が、漏れ込んで印加されることを未然に防止できる。
The
このように周辺見切り５３下に、プリチャージ回路２０１及びサンプリング回路３０１を設けることで、走査線駆動回路１０４やデータ線駆動回路１０１をＴＦＴアレイ基板１の周辺部分に余裕を持って形成することができ、特定の仕様に沿うようにこれらの周辺回路を設計することが容易になる。また、言わばデッドスペースである周辺見切り５３下に、プリチャージ回路２０１やサンプリング回路３０１を設けることで、液晶装置２００における有効表示面積の減少を招くこともない。
Thus, by providing the
そして一方で、周辺見切り５３は遮光性であるので、対向基板２の側から入射する投射光等に対する遮光手段をプリチャージ回路２０１やサンプリング回路３０１（即ち、ＴＦＴ２０２及び３０２）の上に別途設ける必要は無い。他方で、遮光層がプリチャージ回路２０１やサンプリング回路３０１（即ち、ＴＦＴ２０２及び３０２）の少なくともチャネル領域下に設けられているので、ＴＦＴアレイ基板１の側から入射する戻り光等をプリチャージ回路２０１やサンプリング回路３０１（即ち、ＴＦＴ２０２及び３０２）に届く前に遮光できる。これにより、プリチャージ回路２０１のＴＦＴ２０２、或いはサンプリング回路３０１のＴＦＴ３０２の少なくともチャネル領域に光が照射されることがないので、この領域において光電変換効果により光電流が発生し、ＴＦＴ２０２、３０２のトランジスタ特性は劣化することがない。従って、本実施の形態は、液晶装置のどちらの側から光が入射しようとも、確実に遮光できるという長所があり、フリッカーやクロストーク等の画質品位を著しく低下させる不良をなくすことができる。
On the other hand, since the
加えて、シール材５２に面するＴＦＴアレイ基板１部分にプリチャージ回路２０１やサンプリング回路３０１を形成する訳ではないので、これらの回路を構成するＴＦＴ２０２及び３０２をシール材５２に混入されたスペーサにより破壊する恐れはなく、更に、シール材５２を光硬化させる工程で両基板側から光を十分に照射できる。
In addition, since the
図１に示したように本実施の形態では、複数のデータ線３５は、画面表示領域の下辺にある一端から画像信号が供給され、他方の側にある他端からプリチャージ信号が供給される。従って、プリチャージ回路２０１を、画像信号を供給するためのデータ線駆動回路１０１及びサンプリング回路３０１と画面表示領域を挟んで反対の側に設けることができ、周辺見切り５３下のスペースをバランス良く有効に利用できる。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the plurality of
次に、プリチャージ回路２０１及びサンプリング回路３０１を構成するＴＦＴ２０２及び３０２の具体的な回路構成について図４及び図５を参照して夫々説明する。尚、図４は、プリチャージ回路２０１のＴＦＴ２０２を構成する各種のＴＦＴを示す回路図であり、図５は、サンプリング回路３０１のＴＦＴ３０２を構成する各種のＴＦＴを示す回路図である。
Next, specific circuit configurations of the
図４（１）に示すようにプリチャージ回路２０１のＴＦＴ２０２（図１参照）は、Ｎチャネル型ＴＦＴ２０２ａから構成されてもよいし、図４（２）に示すようにＰチャネル型ＴＦＴ２０２ｂから構成されてもよいし、図４（３）に示すようにＮチャネル型ＴＦＴ及びＰチャネル型ＴＦＴから成る相補型ＴＦＴ２０２ｃから構成されてもよい。なお、図４（１）から図４（３）において、図１に示したプリチャージ回路駆動信号線２０６を介して入力されるプリチャージ回路駆動信号２０６ａ、２０６ｂは、ゲート電圧として各ＴＦＴ２０２ａ〜２０２ｃに入力される。同じく図１に示したプリチャージ信号線２０４を介して入力されるプリチャージ信号ＮＲＳは、ソース電圧として各ＴＦＴ２０２ａ〜２０２ｃに入力される。Ｎチャネル型ＴＦＴ２０２ａにゲート電圧として印加されるプリチャージ回路駆動信号２０６ａと、Ｐチャネル型ＴＦＴ２０２ｂにゲート電圧として印加されるプリチャージ回路駆動信号２０６ｂとは、相互に反転信号である。従って、プリチャージ回路２０１を相補型ＴＦＴ２０２ｃで構成する場合には、プリチャージ回路駆動信号線２０６が少なくとも２本以上必要となる。このようにプリチャージ回路駆動信号線２０６が２本以上になる場合、画面表示領域の一方の側に集中して配線してもよいし、プリチャージ信号線２０４と組み合わせて、画面表示領域の両側から配線してもよい。或いは、例えば、相補型ＴＦＴ２０２ｃの手前でプリチャージ回路駆動信号２０６ａをインバータにより反転させて、プリチャージ回路駆動信号２０６ｂを形成してもよい。
As shown in FIG. 4A, the TFT 202 (see FIG. 1) of the
図５（１）に示すようにサンプリング回路３０１のＴＦＴ３０２（図１参照）は、Ｎチャネル型ＴＦＴ３０２Ａから構成されてもよいし、図５（２）に示すようにＰチャネル型ＴＦＴ３０２Ｂから構成されてもよいし、図５（３）に示すように相補型ＴＦＴ３０２Ｃから構成されてもよい。なお、図５（１）から図５（３）において、図１に示した画像信号線３０４を介して入力される画像信号ＶＩＤは、ソース電圧として各ＴＦＴ３０２ａ〜３０２ｃに入力される。同じく図１に示したデータ線駆動回路１０１からサンプリング回路駆動信号線３０６を介して入力されるサンプリング回路駆動信号３０６ａ、３０６ｂは、ゲート電圧として各ＴＦＴ３０２ａ〜３０２ｃに入力される。また、サンプリング回路３０１においても、前述のプリチャージ回路２０１の場合と同様に、Ｎチャネル型ＴＦＴ３０２ａにゲート電圧として印加されるサンプリング回路駆動信号３０６ａと、Ｐチャネル型ＴＦＴ３０２Ｂにゲート電圧として印加されるサンプリング回路駆動信号３０６ｂとは、相互に反転信号である。従って、サンプリング回路３０１を相補型ＴＦＴ３０２Ｃで構成する場合には、サンプリング回路駆動信号３０６ａ、３０６ｂ用のサンプリング回路駆動信号線３０６が少なくとも２本以上必要となる。
As shown in FIG. 5 (1), the TFT 302 (see FIG. 1) of the
（液晶装置の構成）
次に、液晶装置２００が含む液晶装置部分の具体的構成について図６から図８を参照して説明する。ここに、図７は図１において円で囲まれたＤの領域を拡大した平面図であり、図６は図７におけるＴＦＴ３０のＡ−Ａ’に沿った断面図と、プリチャージ回路２０１のＴＦＴ２０２のＢ−Ｂ’に沿った断面図を表している。尚、図６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。
(Configuration of liquid crystal device)
Next, a specific configuration of the liquid crystal device included in the
図６の断面図において、液晶装置２００は、各画素に設けられるＴＦＴ３０部分において、ＴＦＴアレイ基板１並びにその上に積層された遮光層３、第１層間絶縁層４１、半導体層３２、ゲート絶縁層３３、走査線３１（ゲート電極）、第２層間絶縁層４２、データ線３５（ソース電極）、第３層間絶縁層４３、画素電極１１及び配向膜１２を備えている。液晶装置２００はまた、例えばガラス基板から成る対向基板２並びにその上に積層された共通電極２１、配向膜２２及び第２遮光層２３を備えている。液晶装置２００は更に、これらの両基板間に挟持された液晶層５０を備えている。
In the cross-sectional view of FIG. 6, the
ここでは先ず、これらの層のうち、ＴＦＴ３０を除く各層の構成について順に説明する。
Here, first, the structure of each layer of these layers excluding the
ＴＦＴ３０に夫々対向する位置においてＴＦＴアレイ基板１上には、遮光層３が夫々設けられている。 遮光層３は、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）及びＰｄ（鉛）等の少なくとも一つを含む金属、或いは金属シリサイド（例えば、タングステンシリサイドＷＳｉ）等の金属合金からなる。遮光膜３を高融点金属シリサイドから構成すると、即ち、シリコンを遮光層３の材料に含ませると、シリコンを含んでなるＴＦＴアレイ基板１や第１層間絶縁層４１との熱的相性が良くなる。
The light shielding layers 3 are respectively provided on the
また、遮光層３は、図７に示すようにコンタクトホール５０３を介して定電位線５０１を経て、接地されているか又は定電位源に接続されている。定電位線５０１としては、データ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４等の周辺回路に供給される電源等の配線を延設するとよい。このため、遮光層３の電位が変化することにより、ＴＦＴ３０のスイッチング特性等に悪影響を及ぼすことがない。例えば、遮光層３は接地されてもよいし、或いは共通電極２１に接続されて共通電極２１の電位にされてもよい。但し、遮光層３は電気的に浮遊していてもよい。また遮光層３を後述の蓄積容量（図６参照）用の配線として使用することも可能である。
Further, the
更に、遮光層３と複数のＴＦＴ３０との間には、第１層間絶縁層４１が設けられている。第１層間絶縁層４１は、例えば、ＮＳＧ（ノンドープシリケートガラス）、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り、ＴＦＴ３０を構成する半導体層３２を遮光層３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層間絶縁層４１は、ＴＦＴアレイ基板１の全面に形成されることにより、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１の表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等でＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。
Further, a first
第２層間絶縁層４２及び第３層間絶縁層４３は夫々、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。
The second
画素電極１１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。尚、当該液晶装置２００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１１を形成してもよい。
The
配向膜１２は例えば、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなり、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が施されている。
The
共通電極２１は、対向基板２の全面に渡ってＩＴＯ膜等から形成されている。
The
配向膜２２は、例えば、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなり、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が施されている。
The
第２遮光層２３は、ＴＦＴ３０に対向する所定領域にＣｒやＮｉなどの金属材料やカーボンや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されている。第２遮光層２３は、ＴＦＴ３０の半導体層３２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有する。
The second
液晶層５０は、画素電極１１と共通電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１と対向基板２との間において、シール材５２（図２及び図３参照）により囲まれた空間に液晶が真空吸引等により封入されることにより形成される。液晶層５０は、画素電極１１からの電界が印加されていない状態で配向膜１２及び２２により所定の配向状態を採る。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなる。シール材５２は、二つの基板１及び２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スペーサが混入されている。
The
次に、ＴＦＴ３０に係る各層の構成について順に説明する。
Next, the configuration of each layer related to the
ＴＦＴ３０は、走査線３１（ゲート電極）、走査線３１からの電界によりチャネルが形成される半導体層３２、走査線３１と半導体層３２とを絶縁するゲート絶縁層３３、半導体層３２に形成されたソース領域３４、データ線３５（ソース電極）、及び半導体層３２に形成されたドレイン領域３６を備えている。ドレイン領域３６には、複数の画素電極１１のうちの対応する一つが接続されている。ソース領域３４及びドレイン領域３６は後述のように、半導体層３２に対し、Ｎ型又はＰ型のＴＦＴ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ＴＦＴ３０として用いられることが多い。
The
ＴＦＴ３０は、好ましくはＬＤＤ構造を持つ。但し、ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ構造における低濃度のソース・ドレイン領域にイオン注入を行わないオフセット構造を持ってもよいし、ゲート電極３１をマスクとして自己整合的にソース領域３４及びドレイン領域３６を形成してもよい。セルフアライン型のＴＦＴであってもよい。また、本実施の形態では、ＴＦＴ３０をシングルゲート構造で示したが、ソース領域３４とドレイン領域３６の間にゲート電極３１を２個直列に配設したデュアルゲート構造でもよいし、ゲート電極３１を３個以上配設してもよい。このような構造を採れば、ＴＦＴ３０のオフ時のリーク電流が低減されるため、画質品位の劣化を引き起こすことがない。
The
走査線３１（ゲート電極）は、好ましくはポリシリコン膜から形成される。或いは、ＷやＭｏ等の高融点金属膜又は金属シリサイド膜から形成されてもよい。この場合、走査線３１（ゲート電極）を、第２遮光層２３が覆う領域の一部又は全部に対応する遮光膜として配置すれば、金属膜や金属シリサイド膜の持つ遮光性により、第２遮光層２３の一部又は全部を省略することも可能となる。この場合特に、対向基板２とＴＦＴアレイ基板１との貼り合わせずれによる画素開口率の低下を防ぐことが出来る利点がある。
The scanning line 31 (gate electrode) is preferably formed of a polysilicon film. Alternatively, it may be formed of a refractory metal film such as W or Mo or a metal silicide film. In this case, if the scanning line 31 (gate electrode) is arranged as a light-shielding film corresponding to a part or all of the region covered by the second light-
ゲート絶縁層３３は、比較的薄い厚さの熱酸化膜からなる。尚、８インチ以上の大型基板を使用する場合、熱による基板のそりを防止するために、熱酸化時間を短くして、熱酸化膜を薄くし、この熱酸化膜上に高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜をＣＶＤ法等で堆積して、２層以上の多層ゲート絶縁膜構造を形成してもよい。
The
一般にチャネルが形成される半導体層３２は、光が入射するとポリシリコン膜が有する光電変換効果により光電流が発生してしまいＴＦＴ３０のトランジスタ特性が劣化するが、本実施の形態では、対向基板２側からの投射光等の光に対しては、対向基板２に各ＴＦＴ３０に夫々対向する位置に複数の第２遮光層２３が形成されているので、投射された入射光が半導体層３２の少なくともチャネル領域に入射することが防止される。ところで、対向基板２上に形成される第２遮光層２３をＴＦＴアレイ基板１上に形成してもよい。この場合、データ線３５と画素電極１１との間にそれぞれ絶縁膜を介してＴｉ（チタン）等を形成すれば、対向基板２上の第２遮光層２３は省略できる。従って、対向基板２とＴＦＴアレイ基板１との組立時のアライメント精度を考慮する必要がないため、透過率のばらつきがない液晶装置を提供できる。
In general, in the
データ線３５（ソース電極）は、画素電極１１と同様にＩＴＯ膜等の透明導電性薄膜から形成してもよい。或いは、Ａｌ等の低抵抗金属や金属シリサイド等から形成してもよい。
The data line 35 (source electrode) may be formed of a transparent conductive thin film such as an ITO film in the same manner as the
更にこれに加えて又は代えて、走査線３１の一部からなるＴＦＴ３０のゲート電極を上側から覆うようにデータ線３５（ソース電極）をＡｌ等の不透明な金属薄膜から形成すれば、第２遮光層２３と共に又は単独で、半導体層３２の少なくともチャネル領域への入射光（即ち、図６で上側からの光）の照射を効果的に防ぐことが出来る。ここで、データ線３５は、ＴＦＴ３０において、少なくとも半導体層３２のチャネル領域とソース・ドレイン領域３４及び３６との接合部と、これらの下方に配設される遮光層３を覆うように形成するとよい。これは、対向基板２側から入射した光が、遮光層３の表面で反射して、チャネル領域を照射するのを防ぐためである。他方、ＴＦＴアレイ基板１側からの戻り光等の光に対しては、ＴＦＴアレイ基板１に各ＴＦＴ３０に夫々対向する位置に複数の遮光層３が形成されているので、戻り光等が半導体層３２の少なくともチャネル領域に入射することが防止される。
Further, in addition to or instead of this, if the data line 35 (source electrode) is formed of an opaque metal thin film such as Al so as to cover the gate electrode of the
また、第２層間絶縁層４２には、ソース領域３４へ通じるコンタクトホール３７及びドレイン領域３６へ通じるコンタクトホール３８が夫々形成されている。このソース領域３４へのコンタクトホール３７を介して、データ線３５（ソース電極）はソース領域３４に電気的接続される。更に、第３層間絶縁層４３には、ドレイン領域３６へのコンタクトホール３８が形成されている。このドレイン領域３６へのコンタクトホール３８を介して、画素電極１１はドレイン領域３６に電気的接続される。前述の画素電極１１は、このように構成された第３層間絶縁層４３の上面に設けられている。
In the second
ここで、図７の平面図に示すように、以上のように構成された画素電極１１は、ＴＦＴアレイ基板１上にマトリクス状に配列され、各画素電極１１に隣接してＴＦＴ３０が設けられており、また画素電極１１の縦横の境界に夫々沿ってデータ線３５（ソース電極）及び走査線３１（ゲート電極）が設けられている。また、遮光層３がＴＦＴ３０のチャネル部分等を下から覆っているのが分かる。図７において、Ｃ方向に位置する走査線駆動回路１０４の負電位の電源から延設された定電位線５０１は、画面表示領域の直近まで配設される。ここで、遮光層３とコンタクトホール５０３を介して電気的に接続される。遮光層３は、走査線３１に沿って平行にその下方に配設される。また、プリチャージ回路２０１のＴＦＴ２０２の少なくとも半導体層３２”のチャネル領域下を覆うように遮光層３”が形成され、画面表示領域の一方端から反対側の端まで、走査線３１と平行に配線される。更にトランジスタ特性が劣化しないように定電位線５０１にコンタクトホール５０３を介して電気的に接続する。また、定電位線５０１、プリチャージ回路２０１、プリチャージ回路駆動信号線２０６、プリチャージ信号線２０４等を従来デッドスペースであった周辺見切り５３下に形成することにより、周辺回路を作り込む領域を拡大できたり、液晶装置の小型化が実現できる。尚、図７は、説明の都合上、画素電極１１のマトリクス状配列等を簡略化して示すためのものであり、実際の各電極は層間絶縁層の間や上をコンタクトホール等を介して配線されており、図６から分かるように３次元的により複雑な構成を有している。
Here, as shown in the plan view of FIG. 7, the
再び図６において、画素電極１１には蓄積容量７０が夫々設けられている。この蓄積容量７０は、より具体的には、半導体層３２のドレイン領域３６から延設形成された第１蓄積容量電極３２’、ゲート絶縁層３３と同一工程により形成される絶縁層３３’、走査線３１と同一工程により形成される容量線３１’（第２蓄積容量電極）、第２及び第３層間絶縁層４２及び４３、並びに第２及び第３層間絶縁層４２及び４３を介して容量線３１’に対向する画素電極１１の一部から構成されている。このように蓄積容量７０が設けられているため、デューティー比が小さくても高精細な表示が可能とされる。また、図７に示すように、走査線駆動回路１０４から延設された定電位線５０１と容量線３１’をコンタクトホール５０２において電気的に接続することにより、定電位供給源として利用できる。これにより、遮光層３と定電位線を共用できるため、配線が１本で済み、配線の引き回しにおいて有利である。更に、専用の外部入力端子を設ける必要がないので、入力端子数を減らすことができる。
In FIG. 6 again, the
図６において、液晶装置２００には、プリチャージ回路２０１のＴＦＴ２０２（図１参照）がデータ線３５毎に設けられている。このＴＦＴ２０２は、より具体的には、半導体層３２と同一工程により形成される半導体層３２”、ゲート絶縁層３３と同一工程により形成されるゲート絶縁層３３”及び走査線３１（ゲート電極）と同一工程により形成されるプリチャージ回路駆動信号線２０６（ゲート電極）を備えている。半導体層３２”には、ＴＦＴ３０の場合と同様に、ソース領域３４”及びドレイン領域３６”が設けられ、第２層間絶縁層４２に開けられたコンタクトホール３８”を通じてドレイン領域３６”にはデータ線３５が接続されている。また、第２層間絶縁層４２に開けられたコンタクトホール３７”を通じてソース領域３４”にはプリチャージ信号線２０４が接続されている。そして、このような層構造を持つＴＦＴ２０２に対向する位置においてＴＦＴアレイ基板１上に、遮光層３と同一工程により形成される遮光層３”が少なくとも半導体層３２”のチャネル領域下を覆うように設けられている。しかも、ＴＦＴ２０２は、対向基板２に設けられた遮光性の周辺見切り５３に対向する位置において、ＴＦＴアレイ基板１上に設けられている。これにより、光が透過する開口領域の直近に周辺回路を形成することが可能となる。
In FIG. 6, the
図７の平面図に示すように、プリチャージ回路２０１は、プリチャージ信号線２０４、プリチャージ回路駆動信号線２０６及びデータ線３５が平行に配置されている。尚、パターンレイアウトは必ずしも平行に配置する必要はない。プリチャージ信号線２０４は、各コンタクトホール３７”を介して各ＴＦＴ２０２のソース領域に電気的接続されており、データ線３５は各コンタクトホール３８”を介して各ＴＦＴ２０２のドレイン領域に電気的接続されている。また、プリチャージ回路駆動信号線２０６はＴＦＴ２０２のゲート電極として、これらのソース領域とドレイン領域とを結ぶチャネル部分にゲート絶縁膜を介して対向配置されている。そして、チャネル部分をゲート電極と共に平面図で覆うように遮光層３”が設けられている。
As shown in the plan view of FIG. 7, in the
尚、図７には図示していないが、サンプリング回路３０１のＴＦＴ３０２（図１参照）は、プリチャージ回路２０１のＴＦＴ２０２と同様に構成されており、ＴＦＴ３０２に対向する位置においてＴＦＴアレイ基板１上に、遮光層３”が設けられている。しかも、ＴＦＴ３０２は、対向基板２に設けられた遮光性の周辺見切り５３に対向する位置において、ＴＦＴアレイ基板１上に設けられている。
Although not shown in FIG. 7, the TFT 302 (see FIG. 1) of the
本実施の形態では特に、ＴＦＴ３０はポリシリコン膜を半導体層とするＴＦＴであるので、ＴＦＴ３０の形成時に同一薄膜形成工程で、サンプリング回路２０１、プリチャージ回路３０１、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の周辺回路を形成できるので製造上有利である。例えば、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４は、図４（３）及び図５（３）に示したプリチャージ回路２０１やサンプリング回路３０１の場合と同様に、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構造の複数のＴＦＴからＴＦＴアレイ基板１上の周辺部分に形成される。
Particularly in this embodiment, since the
このように本実施の形態では、ＴＦＴ３０、２０２及び３０２の少なくともチャネル領域下側に遮光層３が夫々設けられているので、前述のように戻り光等による悪影響が低減されるため、ＴＦＴ３０のトランジスタ特性が改善され、最終的には、液晶装置２００により、高コントラストで高画質の画像を表示することが可能となる。
As described above, in this embodiment, since the
尚、図６には示されていないが、対向基板２の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１の投射光が出射する側には夫々、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。
Although not shown in FIG. 6, for example, a TN (twisted nematic) mode, STN (super) is provided on the side on which the projection light of the
以上説明した液晶装置２００は、カラー液晶プロジェクタに適用されるため、３つの液晶装置２００がＲＧＢ用のライトバルブとして夫々用いられ、各液晶装置には夫々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入射光として夫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２に、カラーフィルタは設けられていない。しかしながら、液晶装置２００においてもブラックマトリックス２３の形成されていない画素電極１１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２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本実施の形態の液晶装置を適用できる。更に、対向基板２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２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。
Since the
液晶装置２００では、従来と同様に入射光を対向基板２の側から入射することとしたが、遮光層３及び３”が存在するので、ＴＦＴアレイ基板１の側から入射光を入射し、対向基板２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２００を液晶プロジェクタに取り付けても、チャネル形成用の半導体層３２及び３２”の少なくともチャネル領域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１の裏面側での反射を防止するために、反射防止用のＡＲ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、本実施の形態では、ＴＦＴアレイ基板１の表面と半導体層層３２及び３２”の少なくともチャネル領域との間に遮光層３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１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、本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。
In the
また、液晶装置２００のスイッチング素子は、正スタガ型又はコプラナー型構造のＴＦＴであるとして説明したが、逆スタガ型構造のＴＦＴや他の形式のＴＦＴに対しても、本実施の形態は有効である。
In addition, the switching element of the
更に、液晶装置２００においては、一例として液晶層５０をネマティック液晶から構成したが、液晶を高分子中に微小粒として分散させた高分子分散型液晶を用いれば、配向膜１２及び２２、並びに前述の偏光フィルム、偏光手段等が不要となり、光利用効率が高まることによる液晶装置の高輝度化や低消費電力化の利点が得られる。更に、画素電極１１をＡｌ等の反射率の高い金属膜から構成することにより、液晶装置２００を反射型液晶装置に適用する場合には、電圧無印加状態で液晶分子がほぼ垂直配向されたＳＨ（スーパーホメオトロピック）型液晶などを用いても良い。更にまた、液晶装置２００においては、液晶層５０に対し垂直な電界（縦電界）を印加するように対向基板２の側に共通電極２１を設けているが、液晶層５０に平行な電界（横電界）を印加するように一対の横電界発生用の電極から画素電極１１を夫々構成する（即ち、対向基板２の側には縦電界発生用の電極を設けることなく、ＴＦＴアレイ基板１の側に横電界発生用の電極を設ける）ことも可能である。このように横電界を用いると、縦電界を用いた場合よりも視野角を広げる上で有利である。その他、各種の液晶材料（液晶相）、動作モード、液晶配列、駆動方法等に本実施の形態を適用することが可能である。
Furthermore, in the
（検査回路の動作）
以上説明した実施の形態では、プリチャージ回路２０１及びサンプリング回路３０１を設けるようにしたが、これらに代えて又は加えて周辺見切り５３下に、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所定の検査を行うためのＴＦＴを有する検査回路を設けてもよい。図９に、このような検査回路の一例を示す。
(Operation of inspection circuit)
In the embodiment described above, the
図９において、検査回路４０１は、複数のＴＦＴ４０２を備えている。ＴＦＴ４０２のゲートには、検査回路駆動信号ＴＸ１及びＴＸ２を夫々供給するための駆動信号線４０３ａ及び４０３ｂが接続されている。ＴＦＴ４０２のソースには、検査信号ＣＸ１〜ＣＸ４を夫々供給するための検査信号線４０４ａ〜４０４ｄが接続されている。そして、 ＴＦＴ４０２のドレインには、データ線３５が接続されている。検査の際には、検査回路駆動信号ＴＸ１及びＴＸ２によりＴＦＴ４０２が、選択的にオンオフされ、所定電圧の検査信号ＣＸ１〜ＣＸ４、所定電圧のプリチャージ信号及び所定電圧の画像信号が印加される。そして、検査信号線４０４ａ〜４０４ｄに流れる電流値が測定され、予め経験的又は理論的に得られた無欠陥品における電流値と比較される。この結果、所定種類の組み合わせでこれらの印加電圧を印加して電流を測定することにより、例えば配線間における断線の検査、配線間におけるショート（短絡）の検査、プリチャージ回路２０１やサンプリング回路３０１における回路リークの検査等を比較的簡単に行うことができる。
In FIG. 9, the
このように、検査回路を設ける場合にも、検査回路が有するＴＦＴの少なくともチャネル領域下に遮光層３を設け、且つ検査回路を遮光層３と周辺見切り５３との間に設けるようにすれば、両基板側からの光に対する遮光がなされているため、光によりトランジスタ特性が劣化することはない。従って、通常に画面を表示する際には使用しない検査回路からのリーク電流により画質品位が著しく低下することはない。これに加えて、走査線駆動回路１０４やデータ線駆動回路１０１をＴＦＴアレイ基板１の周辺部分に余裕を持って形成することができ、液晶装置における有効表示面積の減少を招くこともない。尚、図９のような検査回路を設ける代わりに、図９のような検査回路の機能を兼ね備えた検査回路兼用のプリチャージ回路を設けるようにしてもよい。
As described above, when the inspection circuit is provided, if the
更に、プリチャージ回路２０１及びサンプリング回路３０１に代えて又は加えて周辺見切り５３下に、図８に示すように当該液晶装置を動作させるための、データ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４等の電圧保持用のＴＦＴを有する周辺回路を設けてもよい。これらの周辺回路はその全て、或いは一部が周辺見切り５３に重なるように形成する。このような構成を採れば、シール領域は周辺回路の外側、すなわちＴＦＴアレイ基板１の最外周に設けるようにすれば、周辺回路領域を拡大することができる。この場合も、周辺回路が有するＴＦＴの少なくともチャネル領域下に遮光層３を設けるようにする。このように周辺回路を遮光層３と周辺見切り５３との間に設ければ、両基板側からの光に対する遮光がなされているため、光によりトランジスタ特性が劣化すること（例えば、保持電圧がリークしてしまうこと）はない。特に、このような周辺回路を交流駆動の回路とすれば、周辺見切り５３下に配置しても、前述の直流電圧印加による液晶層５０の劣化という問題は生じない。
Further, instead of or in addition to the
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１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１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。
Further, instead of providing the data line driving
（製造プロセス）
次に、プリチャージ回路２０１及びサンプリング回路３０１を含む液晶装置２００の製造プロセスについて図１０から図１２を参照して説明する。
(Manufacturing process)
Next, a manufacturing process of the
先ず、遮光層３がＴＦＴアレイ基板１側に設けられたＴＦＴ３０部分の形成について図１０及び図１１を参照して説明する。
First, the formation of the
図１０の工程（１）に示すように、石英基板、ハードガラス、シリコン基板等のＴＦＴアレイ基板１を用意する。ここで、好ましくはＮ２（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１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１を同じ温度かそれ以上の温度で熱処理しておく。
As shown in step (1) in FIG. 10, a
このように処理されたＴＦＴアレイ基板１の全面に、スパッタリング等により、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ等の少なくとも一つを含む金属、或いは金属シリサイド等の金属合金から成り、１０００〜５０００Å程度の層厚の遮光膜を形成する。続いて、該形成された遮光膜上にフォトリソグラフィにより遮光層３のパターンに対応するマスクを形成し、該マスクを介して遮光膜に対しエッチングを行うことにより、遮光層３を形成する。
The entire surface of the
尚、遮光層３は、少なくともＴＦＴ３０の半導体層３２のうちチャンネル形成用の領域、ソース領域３４及びドレイン領域３６をＴＦＴアレイ基板１の裏面から見て覆うように形成される。
The
次に図１０の工程（２）に示すように、遮光層３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層間絶縁層４１を形成する。第１層間絶縁層４１の層厚は、約５００〜１５０００Åが好ましい。或いは、熱酸化膜を形成した後、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５００Åの比較的薄い厚さに堆積し、厚さ約２０００Åの多層構造を持つ第１層間絶縁層４１を形成してもよい。更に、このようなシリケートガラス膜に重ねて又は代えて、ＳＯＧ（スピンオンガラス：紡糸状ガラス）をスピンコートして又はＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）処理を施すことにより、平坦な膜を形成してもよい。このように、第１層間絶縁層４１の上面をスピンコート処理又はＣＭＰ処理により平坦化しておけば、後に上側にＴＦＴ３０を形成し易いという利点が得られる。
Next, as shown in step (2) of FIG. 10, the TEOS (tetraethylorthosilicate) gas, TEB (tetraethylboat) is formed on the
尚、第１層間絶縁層４１に対し、約９００℃のアニール処理を施すことにより、汚染を防ぐと共に平坦化してもよい。
Note that the first
次に図１０の工程（３）に示すように、第１層間絶縁層４１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、ポリシリコン膜を約５００〜２０００Åの厚さ、好ましくは約１０００Åの厚さとなるまで固相成長させる。この際、Ｎチャネル型のＴＦＴを作成する場合には、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、ＴＦＴをＰチャネル型とする場合には、Ａｌ（アルミニウム）、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する。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を形成しても良い。
Next, as shown in step (3) of FIG. 10, the flow rate is about 400 to 600 cc / min on the first
次に図１０の工程（４）に示すように、半導体層３２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３００Åの比較的薄い厚さの熱酸化膜を形成し、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５００Åの比較的薄い厚さに堆積し、多層構造を持つゲート絶縁層３３を形成する。この結果、半導体層３２の厚さは、約３００〜１５００Åの厚さ、好ましくは約３５０〜４５０Åの厚さとなり、ゲート絶縁層３３の厚さは、約２００〜１５００Åの厚さ、好ましくは約３００Å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インチ程度の大型基板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、半導体層３２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層３３を形成してもよい。
Next, as shown in step (4) of FIG. 10, the
次に図１０の工程（５）に示すように、半導体層３２上にゲート絶縁層３３を介して、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を堆積した後、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、ゲート電極３１（走査線）を形成する。
Next, as shown in step (5) of FIG. 10, after a polysilicon film is deposited on the
但し、ゲート電極３１（走査線）を、ポリシリコン膜ではなく、高融点金属膜又は金属シリサイド膜とｐ−Ｓｉ膜を組み合わせて多層に形成してもよい。この場合、ゲート電極３１（走査線）を、第２遮光層２３が覆う領域の一部又は全部に対応する遮光膜として配置すれば、金属膜や金属シリサイド膜の持つ遮光性により、第２遮光層２３の一部又は全部を省略することも可能となる。この場合特に、対向基板２とＴＦＴアレイ基板１との貼り合わせずれによる画素開口率の低下を防ぐことが出来る利点がある。
However, the gate electrode 31 (scanning line) may be formed in multiple layers by combining a refractory metal film or a metal silicide film and a p-Si film instead of the polysilicon film. In this case, if the gate electrode 31 (scanning line) is arranged as a light-shielding film corresponding to a part or all of the region covered by the second light-
次に図１１の工程（６）に示すように、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３２に、先ずソース領域３４及びドレイン領域３６のうちチャネル側に夫々隣接する一部を構成する低濃度ドープ領域を形成するために、ゲート電極３１を拡散マスクとして、ＰなどのＶ族元素のドーパントを低濃度で（例えば、Ｐイオンを１〜３×１０１３／ｃｍ２のドーズ量にて）ドープし、続いて、ゲート電極３１よりも幅の広いマスクでレジスト層をゲート電極３１上に形成した後、同じくＰなどのＶ族元素のドーパントを高濃度で（例えば、Ｐイオンを１〜３×１０１５／ｃｍ２のドーズ量にて）ドープする。また、ＴＦＴ３０をＰチャネル型とする場合、半導体層３２に、ソース領域３４及びドレイン領域３６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。このようにＬＤＤ構造とした場合、ショートチャネル効果を低減できる利点が得られる。尚、このように低濃度と高濃度の２段階に分けて、ドープを行わなくても良い。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、ゲート電極３１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。
Next, as shown in step (6) of FIG. 11, when the
これらの工程と並行して、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をＴＦＴアレイ基板１上の周辺部に形成する。 このように、ＴＦＴ３０はポリシリコンＴＦＴであるので、ＴＦＴ３０の形成時に同一工程で、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。
In parallel with these steps, a data
次に図１１の工程（７）に示すように、ゲート電極３１（走査線）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層間絶縁層４２を形成する。第２層間絶縁層４２の層厚は、約５０００〜１５０００Åが好ましい。そして、ソース領域３４及びドレイン領域３６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、ソース電極３５（データ線）に対するコンタクトホール３７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。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３７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、コンタクトホール３７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。また、ゲート電極３１（走査線）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３７と同一の工程により第２層間絶縁層４２に開ける。
Next, as shown in step (7) of FIG. 11, NSG, PSG, BSG, BPSG, etc. are used to cover the gate electrode 31 (scanning line) using, for example, atmospheric pressure or reduced pressure CVD, TEOS gas, or the like. A second
次に図１１の工程（８）に示すように、第２層間絶縁層４２の上に、スパッタリング処理等により、Ａｌ等の低抵抗金属や金属シリサイド等を、約１０００〜５０００Åの厚さに堆積し、更にフォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、ソース電極３５（データ線）を形成する。
Next, as shown in step (8) of FIG. 11, a low resistance metal such as Al or metal silicide is deposited on the second
この場合、ソース電極３５（データ線）を、第２遮光層２３が覆う領域の一部又は全部に対応する遮光膜として配置すれば、Ａｌ等の金属膜や金属シリサイド膜の持つ遮光性により、第２遮光層２３の一部又は全部を省略することも可能となる。この場合特に、対向基板２とＴＦＴアレイ基板１との貼り合わせずれによる画素開口率の低下を防ぐことが出来る利点がある。また、少なくとも半導体層３２のチャネル領域を覆うようにソース電極３５を形成し、更に、半導体層３２のチャネル領域下方に配設された遮光層３の表面に入射光が直接照射されないようにソース電極３５で覆うようにする。これにより、入射光及び戻り光から半導体層３２のチャネル領域を保護できることから、ポリシリコン膜の光電変換効果によるＴＦＴのリーク電流を低減できる。
In this case, if the source electrode 35 (data line) is arranged as a light-shielding film corresponding to a part or all of the region covered by the second light-
次に図１１の工程（９）に示すように、ソース電極３５（データ線）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層間絶縁層４３を形成する。第３層間絶縁層４３の層厚は、約５０００〜１５０００Åが好ましい。或いは、このようなシリケートガラス膜に代えて又は重ねて、有機膜やＳＯＧ（スピンオンガラス）をスピンコートして、若しくは又はＣＭＰ処理を施して、平坦な膜を形成してもよい。
Next, as shown in step (9) of FIG. 11, NSG, PSG, BSG, BPSG is used to cover the source electrode 35 (data line) using, for example, atmospheric pressure or reduced pressure CVD method, TEOS gas, or the like. A third
更に、画素電極１１とドレイン領域３６とを電気的接続するためのコンタクトホール３８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。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３８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得られる。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、コンタクトホール３８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。
Further, a
次に図１１の工程（１０）に示すように、第３層間絶縁層４３の上に、スパッタリング処理等により、ＩＴＯ膜等の透明導電性薄膜を、約５００〜２０００Åの厚さに堆積し、更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１１を形成する。尚、当該液晶装置２００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１１を形成してもよい。
Next, as shown in step (10) of FIG. 11, a transparent conductive thin film such as an ITO film is deposited on the third
続いて、画素電極１１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、図１に示した配向膜１２が形成される。
Subsequently, after applying a polyimide-based alignment film coating solution on the
次に、遮光層３”がＴＦＴアレイ基板１側に設けられたプリチャージ回路２０１のＴＦＴ２０２部分の形成について図８のＢ−Ｂ’断面図に基づいて図１２を参照して説明する。
Next, the formation of the
プリチャージ回路２０１のＴＦＴ２０２部分の形成については、図１０及び図１１を参照して説明したＴＦＴ３０部分の形成と図１０の工程（１）から図１１の工程（６）までは、同一の薄膜形成工程で行われる。従って、その説明は省略する。
Regarding the formation of the
この場合、第２層間絶縁層４２にアニール処理を施すまでは図１１の工程（７）と同様であるが、その後、図１２の工程（７）に示すように、プリチャージ信号線２０４に対するコンタクトホール３７”と共にデータ線３５に対するコンタクトホール３８”を、図１１の工程（７）と並行して、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。
In this case, the process is the same as the process (7) in FIG. 11 until the second
次に図１２の工程（８）に示すように、図１１の工程（８）と同一の薄膜形成工程により、第２層間絶縁層４２の上に、スパッタリング処理等により、Ａｌ等の低抵抗金属や金属シリサイド等を堆積する。更に図１１の工程（８）と並行して、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、所定パターンを夫々持つプリチャージ信号線２０４及びデータ線３５を形成する。
Next, as shown in step (8) in FIG. 12, a low resistance metal such as Al is formed on the second
次に図１２の工程（９）に示すように、図１１の工程（９）と同一の薄膜形成工程により、データ線３５及びプリチャージ信号線２０４上を覆うようにシリケートガラス等からなる第３層間絶縁層４３を形成する。そして、図１１の工程（１０）の薄膜形成工程により、第３層間絶縁層４３の上に堆積されるＩＴＯ膜等の透明導電性薄膜については、エッチング処理等により全て除去する。
Next, as shown in step (9) in FIG. 12, a third thin film made of silicate glass or the like is formed so as to cover the
尚、遮光層３”がＴＦＴアレイ基板１側に設けられたサンプリング回路３０１のＴＦＴ３０２部分の形成については上述のプリチャージ回路２０１のＴＦＴ２０２部分の形成と同様であるので、その説明は省略する。
The formation of the
（電子機器）
次に、以上詳細に説明した液晶装置２００を備えた電子機器の実施の形態について図１３から図１８を参照して説明する。
(Electronics)
Next, an embodiment of an electronic apparatus provided with the
先ず図１３に、このように液晶装置２００を備えた電子機器の概略構成を示す。
First, FIG. 13 shows a schematic configuration of an electronic apparatus including the
図１３において、電子機器は、表示情報出力源１０００、表示情報処理回路１００２、前述の走査線駆動回路１０４及びデータ線駆動回路１０１を含む駆動回路１００４、前述のように構成されたプリチャージ回路及びサンプリング回路が設けられた液晶装置２００、クロック発生回路１００８並びに電源回路１０１０を備えて構成されている。表示情報出力源１０００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、光ディスク装置などのメモリ、同調回路等を含み、クロック発生回路１００８からのクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号などの表示情報を表示情報処理回路１００２に出力する。表示情報処理回路１００２は、増幅・極性反転回路、相展開回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種処理回路を含んで構成されており、クロック信号に基づいて入力された表示情報からデジタル信号を順次生成し、クロック信号CLKと共に駆動回路１００４に出力する。駆動回路１００４は、走査線駆動回路１０４及びデータ線駆動回路１０１によって前述の駆動方法により液晶装置２００を駆動する。電源回路１０１０は、上述の各回路に所定電源を供給する。尚、液晶装置２００を構成するＴＦＴアレイ基板の上に、駆動回路１００４を搭載してもよく、これに加えて表示情報処理回路１００２を搭載してもよい。
In FIG. 13, an electronic device includes a display
次に図１４から図１８に、このように構成された電子機器の具体例を夫々示す。 Next, FIGS. 14 to 18 show specific examples of the electronic apparatus configured as described above.
図１４には、液晶プロジェクタ１１００は、上述した駆動回路１００４がＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを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プロジェクタの光学系の概略構成図を示し、図１５は、図１４のＥ−Ｅ’断面図である。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６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。
In FIG. 14, the
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。
The uniform illumination optical system 923 includes two
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。
Each color separation
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。
Next, in the green reflection dichroic mirror 942, only the green light beam G out of the blue and green light beams B and G reflected by the blue-green reflection
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。
Condensing
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。このような駆動手段は公知の手段をそのまま使用することができる。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。
The collimated red and green light beams R and G are incident on the
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。
The
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。
The color light beams R, G, and B modulated through the
本実施の形態では、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、あるいはサンプリング回路のＴＦＴ、プリチャージング回路のＴＦＴ、検査回路のＴＦＴ、或いはデータ線駆動回路や走査線駆動回路等の周辺回路等のチャネルに対する遮光を十分に行うことができる。
In this embodiment, since the
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。
For this reason, even if a prism unit suitable for miniaturization is used in the projection optical system, a film for preventing return light is separately arranged between the
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を貼り付けなくてもよい。そこで、図１４及び図１５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。
Further, in this embodiment mode, the influence of the return light on the channel region of the TFT can be suppressed; therefore, it is not necessary to attach a polarizing unit that has been subjected to a return light prevention process directly to the liquid crystal device. Therefore, as shown in FIGS. 14 and 15, the polarizing means is formed apart from the liquid crystal device. More specifically, one polarizing means 961R, 961G, 961B is attached to the
また、図１５に示されるように、液晶装置と偏光手段と間を離して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、例えばプリズムユニットの上側あるいは下側の一方に冷却手段を設け、冷却手段から液晶装置と偏光手段との間に冷風等の送風を送風口９９０から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。
Further, as shown in FIG. 15, since the liquid crystal device and the polarizing means are formed apart from each other, an air layer is formed between the liquid crystal device and the polarizing means. By providing a cooling means on one side and sending cool air or the like from the cooling means between the liquid crystal device and the polarizing means from the
図１６において、電子機器の他の例たるラップトップ型のパーソナルコンピュータ１２００は、上述した液晶装置２００がトップカバーケース内に備えられており、更にＣＰＵ、メモリ、モデム等を収容すると共にキーボード１２０２が組み込まれた本体１２０４を備えている。
In FIG. 16, a laptop
図１７において、電子機器の他の例たるページャ１３００は、金属フレーム１３０２内に前述の駆動回路１００４がＴＦＴアレイ基板上に搭載されて液晶モジュールをなす液晶装置２００が、バックライト１３０６ａを含むライトガイド１３０６、回路基板１３０８、第１及び第２のシールド板１３１０及び１３１２、二つの弾性導電体１３１４及び１３１６、並びにフィルムキャリアテープ１３１８と共に収容されている。この例の場合、前述の表示情報処理回路１００２（図１３参照）は、回路基板１３０８に搭載してもよく、液晶装置２００のＴＦＴアレイ基板上に搭載してもよい。更に、前述の駆動回路１００４を回路基板１３０８上に搭載することも可能である。
In FIG. 17, a
また図１８に示すように、駆動回路１００４や表示情報処理回路１００２を搭載しない液晶装置２００の場合には、駆動回路１００４や表示情報処理回路１００２を含むＩＣ１３２４がポリイミドテープ１３２２上に実装されたＴＣＰ（Tape Carrier Package）１３２０に、ＴＦＴアレイ基板１の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して物理的且つ電気的に接続して、液晶装置として、生産、販売、使用等することも可能である。
As shown in FIG. 18, in the case of the
以上図１４から図１８を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、携帯電話、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等などが図１３に示した電子機器の例として挙げられる。 In addition to the electronic devices described above with reference to FIGS. 14 to 18, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a car navigation device, an electronic notebook, a calculator, a word processor, a workstation, a mobile phone A video phone, a POS terminal, a device equipped with a touch panel, and the like are examples of the electronic device shown in FIG.
以上説明したように、本実施の形態によれば、戻り光等に対する遮光性能が高く、優れたトランジスタ特性を持つＴＦＴにより、高品位の画像表示が可能な液晶装置を備えた各種の電子機器を実現できる。
〔発明の効果〕
As described above, according to the present embodiment, various electronic devices including a liquid crystal device capable of displaying a high-quality image by using a TFT having a high light-shielding performance against return light and the like and having excellent transistor characteristics. realizable.
〔The invention's effect〕
本発明によれば、例えばＴＦＴ等からなる第１、第２及び第３スイッチング素子において戻り光等に起因して光電流が発生してスイッチング特性が劣化する事態は未然に防止されるので、優れたスイッチング特性を持つスイッチング素子により、高品位の画像表示が可能となる。更にサンプリング回路やプリチャージ回路を従来のように遮光性のケースに入れられた第１基板の周辺部分に配置する必要性はないので、例えば、これらの回路を周辺見切り下に配置することにより、周辺見切りの下というデッドスペースを有効利用することも可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of photocurrent due to return light or the like in the first, second and third switching elements made of, for example, TFTs and the like, so that the switching characteristics are deteriorated. High-quality image display becomes possible by the switching element having the switching characteristics. Further, since there is no need to arrange the sampling circuit and the precharge circuit in the peripheral portion of the first substrate placed in the light shielding case as in the prior art, for example, by arranging these circuits under the peripheral parting, It is also possible to effectively use the dead space under the surrounding parting.
また、戻り光等に起因して半導体層に光電流が発生してＴＦＴのトランジスタ特性が劣化する事態は未然に防止されるので、優れたトランジスタ特性を持つＴＦＴにより、高品位の画像表示が可能となる。 In addition, it is possible to prevent the TFT transistor characteristics from deteriorating due to the generation of photocurrent in the semiconductor layer due to return light, etc., so high-quality image display is possible with TFTs with excellent transistor characteristics. It becomes.
１…ＴＦＴアレイ基板
２…対向基板
３、３”…遮光層
１１…画素電極
１２…配向膜
２１…共通電極
２２…配向膜
２３…第２遮光層
３０、２０２、３０２…ＴＦＴ
３１…走査線（ゲート電極）
３２、３２”…半導体層
３３、３３”…ゲート絶縁層
３４、３４”…ソース領域
３５…データ線（ソース電極）
３６、３６”…ドレイン領域
３７、３７”、３８、３８”…コンタクトホール
４１…第１層間絶縁層
４２…第２層間絶縁層
４３…第３層間絶縁層
５０…液晶層
５２…シール材
５３…周辺見切り
７０…蓄積容量
１０１…データ線駆動回路
１０４…走査線駆動回路
２００…液晶装置
２０１…プリチャージ回路
２０２…ＴＦＴ
２０４…プリチャージ信号線
２０６…プリチャージ回路駆動信号線
３０１…サンプリング回路
３０２…ＴＦＴ
４０１…検査回路
４０２…ＴＦＴ
DESCRIPTION OF
31 ... Scanning line (gate electrode)
32, 32 "... semiconductor layers 33, 33" ...
36, 36 "... drain
204 ...
401: Inspection circuit 402: TFT
Claims (14)
前記第１基板上に、第１方向に延在し金属薄膜からなる複数のデータ線と、前記複数のデータ線に電気的に接続された複数の第１スイッチング素子と、前記複数の第１スイッチング素子に対応して設けられた複数の画素電極と、
前記第２基板上に、前記複数の画素電極からなる画面表示領域の輪郭に沿って形成された遮光性の周辺見切りと、
前記画面表示領域の周囲において前記第１及び第２基板を貼り合わせて前記液晶を包囲するシール部材とを備え、
前記周辺見切りは、前記シール部材と前記画面表示領域との間において前記画面表示領域の輪郭に沿って形成されており、
前記第１基板上に、前記周辺見切りと重なるように、複数の第２スイッチング素子により画像信号をサンプリングして前記複数のデータ線に夫々供給するサンプリング回路が配置されており、
前記第１及び前記第２スイッチング素子に夫々対向する位置において、前記第１基板と前記第１及び前記第２スイッチング素子との間に夫々遮光層が設けられており、
前記第１スイッチング素子の半導体層は、前記第１方向に延在すると共に、前記データ線に前記第２基板側から覆われており、
前記遮光層は、前記画面表示領域において、前記第１方向と交差する第２方向に延在すると共に、前記第１スイッチング素子のチャネル領域を前記第１基板側から覆うように、前記第１方向に突出部を有することを特徴とする液晶装置。 A liquid crystal is sandwiched between a pair of first and second substrates,
On the first substrate, a plurality of data lines extending in a first direction and made of a metal thin film, a plurality of first switching elements electrically connected to the plurality of data lines, and the plurality of first switching elements A plurality of pixel electrodes provided corresponding to the elements;
A light-blocking peripheral parting formed on the second substrate along the outline of the screen display region composed of the plurality of pixel electrodes ;
A sealing member that surrounds the liquid crystal by bonding the first and second substrates around the screen display area ;
The peripheral parting is formed along the outline of the screen display area between the seal member and the screen display area,
On the first substrate, a sampling circuit that samples an image signal by a plurality of second switching elements and supplies the signal to each of the plurality of data lines is disposed so as to overlap the peripheral parting,
Light shielding layers are respectively provided between the first substrate and the first and second switching elements at positions facing the first and second switching elements,
The semiconductor layer of the first switching element extends in the first direction and is covered with the data line from the second substrate side,
The light shielding layer extends in a second direction intersecting the first direction in the screen display region, and covers the channel region of the first switching element from the first substrate side. A liquid crystal device having a protrusion on the surface.
前記第１基板上に、第１方向に延在し金属薄膜からなる複数のデータ線と、前記複数のデータ線に電気的に接続された複数の第１スイッチング素子と、前記複数の第１スイッチング素子に対応して設けられた複数の画素電極と、
前記第２基板上に、前記複数の画素電極からなる画面表示領域の輪郭に沿って形成された遮光性の周辺見切りと、
前記画面表示領域の周囲において前記第１及び第２基板を貼り合わせて前記液晶を包囲するシール部材とを備え、
前記周辺見切りは、前記シール部材と前記画面表示領域との間において前記画面表示領域の輪郭に沿って形成されており、
前記第１基板上に、前記周辺見切りと重なるように、複数の第３スイッチング素子により前記複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を夫々供給するプリチャージ回路が配置されており、
前記第１及び前記第３スイッチング素子に夫々対向する位置において、前記第１基板と前記第１及び前記第３スイッチング素子との間に夫々遮光層が設けられており、
前記第１スイッチング素子の半導体層は、前記第１方向に延在すると共に、前記データ線に前記第２基板側から覆われており、
前記遮光層は、前記画面表示領域において、前記第１方向と交差する第２方向に延在すると共に、前記第１スイッチング素子のチャネル領域を前記第１基板側から覆うように、前記第１方向に突出部を有することを特徴とする液晶装置。 A liquid crystal is sandwiched between a pair of first and second substrates,
On the first substrate, a plurality of data lines extending in a first direction and made of a metal thin film, a plurality of first switching elements electrically connected to the plurality of data lines, and the plurality of first switching elements A plurality of pixel electrodes provided corresponding to the elements;
A light-blocking peripheral parting formed on the second substrate along the outline of the screen display region composed of the plurality of pixel electrodes ;
A sealing member that surrounds the liquid crystal by bonding the first and second substrates around the screen display area ;
The peripheral parting is formed along the outline of the screen display area between the seal member and the screen display area,
A precharge circuit for supplying a precharge signal of a predetermined voltage level to each of the plurality of data lines by a plurality of third switching elements is disposed on the first substrate so as to overlap with the peripheral parting.
Light shielding layers are respectively provided between the first substrate and the first and third switching elements at positions facing the first and third switching elements, respectively.
The semiconductor layer of the first switching element extends in the first direction and is covered with the data line from the second substrate side,
The light shielding layer extends in a second direction intersecting the first direction in the screen display region, and covers the channel region of the first switching element from the first substrate side. A liquid crystal device having a protrusion on the surface.
前記定電位線の定電位は、接地電位に等しいことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の液晶装置。 The light shielding layer is connected to a constant potential line around the screen display area,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein a constant potential of the constant potential line is equal to a ground potential.
前記遮光層は、前記画面表示領域の周辺において定電位線と接続し、
前記定電位線の定電位は、前記対向電極の電位に等しいことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の液晶装置。 A counter electrode provided on the side of the second substrate facing the liquid crystal;
The light shielding layer is connected to a constant potential line around the screen display area,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein a constant potential of the constant potential line is equal to a potential of the counter electrode.
前記遮光層は、前記第４スイッチング素子に対向する位置において前記第１基板と前記第４スイッチング素子との間に設けられたことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶装置。 An inspection circuit including a fourth switching element for performing a predetermined inspection on the liquid crystal device is provided on the first substrate,
The light-shielding layer, as claimed in any one of claims 1 to 10, characterized in that provided between the first substrate at a position opposed to the fourth switching element and the fourth switching element Liquid crystal device.
当該液晶装置を動作させるための電圧保持用の第５スイッチング素子を含む周辺回路が前記第１基板に設けられており、
前記遮光層は、前記第５スイッチング素子に対向する位置において前記第１基板と前記第５スイッチング素子との間に設けられたことを特徴とする液晶装置。 The liquid crystal device according to claim 11 ,
A peripheral circuit including a fifth switching element for holding voltage for operating the liquid crystal device is provided on the first substrate;
The liquid crystal device, wherein the light shielding layer is provided between the first substrate and the fifth switching element at a position facing the fifth switching element.
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