JPH06202154A

JPH06202154A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH06202154A
Application number: JP34920292A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Nakamura; 弘喜中村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】光利用効率が高くかつ生産するときの精度に
優れる。【構成】厚さ 5μm 以下の半導体酸化物層と該半導体
酸化物層上にマトリックス状に配置された半導体能動素
子と該半導体能動素子に電気的に接続された画素電極と
を備えたマトリックスアレイ基板と該マトリックスアレ
イ基板に接着層を介して接着されたマイクロレンズ基板
とを有する第 1の基板と、マトリックスアレイ基板の画
素電極に対向する位置に対向電極を備えた対向基板とを
第 1の基板の画素電極側と対向基板の対向電極側とを狭
間隙を有して対向させ、その間に液晶組成物を挟持す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関し、と
くに光透過率を向上させることのできる投射型液晶表示
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型、低消費電
力等の特徴を活かして、テレビあるいはグラフィックデ
ィスプレイなどの表示素子として多用されている。なか
でも、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以
下、ＴＦＴと略称）を半導体能動素子の一つであるスイ
ッチング素子として用い、これに接続された画素電極を
有し、さらに走査線および信号線が配設されたマトリッ
クスアレイ基板と、これに対向して配置される対向電極
が形成された対向基板と、これら基板間に挟持される液
晶組成物とからその主要部分が構成されているアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置は、高速応答性に優れ、
高精細化に適しており、ディスプレイ画面の高画質化、
大型化、カラー画像化を実現するものとして期待されて
いる。とくに、アクティブマトリックス型液晶表示装置
を用いてスクリーン上に100インチ程度のカラー大画面
を達成する投射型液晶表示装置の研究開発が進められて
いる。

【０００３】従来、このような投射型液晶表示装置は、
光源の光を赤、青、緑の 3原色に分離し、それぞれの色
の光をそれぞれの色に対応した 3枚の液晶表示装置に入
射して透過してきた光を再び合成して投影画像とする方
式が多用されている。この際、液晶材料にツイストネマ
ティック型（ＴＮ型）液晶を用いると偏光板により透過
率が減少するとともに、高精細化による画素サイズの微
細化に伴う開口率の減少等により投影画像が暗いという
問題があった。これに対して、マイクロレンズ方式が特
開平 4-30140号公報に開示されている。このマイクロレ
ンズを用いた従来の液晶表示装置の断面図を図６に示
す。二次元上に配置されたマイクロレンズ基板１０１を
透明基板２０１側に貼合わせ対向基板２００として通常
遮光層４０２に到達する光もマイクロレンズを用いて開
口部を透過させ、光透過率を向上させることが考えられ
ている。図６において、３００は液晶組成物、４００は
ＴＦＴ基板、４０１はＴＦＴおよびバスライン部、１０
９は画素電極を表す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マイクロレンズを用いた投射型液晶表示装置にはつぎの
ような問題がある。マイクロレンズによる光利用効率は
基板厚さが薄いほど程効果が大きい。このため、マイク
ロレンズ基板上に直接マトリックス配線を形成すること
が考えられるが、マイクロレンズ基板が樹脂製の場合は
マトリックス配線形成時に損傷したり、また選択的イオ
ン交換法によるマイクロレンズ基板にあってはレンズ変
形が生じやすくなる等の問題がある。

【０００５】また、種々のマイクロレンズの製作方法が
提案されているが、最も精度がよく、かつ量産的である
選択的イオン交換法が一般的である。しかし、ガラス上
に所望のイオンを拡散・置換することにより所望の屈折
率を有するマイクロレンズを形成する選択的イオン交換
法は、ガラスが種々の金属イオンを含んでいること、石
英基板の 100〜200 倍の熱膨脹係数を有すること等のた
め、対向基板側に貼りつけると対向基板とＴＦＴを形成
した基板との間で位置ずれが生じてしまうとの問題があ
る。

【０００６】さらに、投射型液晶表示装置の光学系では
マイクロレンズに入射する光が完全平行光ではなく±1
〜±5 °程度の入射角を有するため、光透過率の効率が
思ったほど向上しない。とくに画素サイズが小さくなれ
ばなるほどこの傾向が強くなるとの問題がある。

【０００７】一方、高速応答性、高精細化を目的とする
アクティブマトリックス型液晶表示装置にはつぎのよう
な問題がある。表示画面の高精細化に対応するため、Ｔ
ＦＴの活性層はアモルファスシリコンでなく多結晶シリ
コンを通常使用する。しかし多結晶シリコンは熱処理な
どの関係でＴＦＴ基板として石英基板を必要とする。こ
のため、高輝度光源による温度上昇が 30 〜 40 ℃もあ
る投射型液晶表示装置においては、対向基板も石英基板
とほぼ同じ熱膨脹係数を持つ基板を使用しないと、熱膨
脹係数の相違により上下の基板間で位置ずれが生じてし
まうとの問題がある。

【０００８】また、高精細化による画素数の増加にとも
なって走査線および信号線の本数が著しく増加すると、
それらを駆動回路と接続することが容易ではなくなる。
さらにその駆動スピードを向上させることも必要である
ことから、駆動回路をマトリックスアレイ基板上にＴＦ
Ｔとして形成する駆動回路一体型液晶表示装置が知られ
ている。しかしガラスあるいは石英などの透明絶縁基板
上に半導体材料を用いてＴＦＴを形成すると、製造工程
中の高温工程において両者間の熱膨張係数の差による応
力が集中し、その結果ＴＦＴに電極剥離不良や走査線な
どの配線に断線不良が発生するという問題がある。

【０００９】さらに、前述のような駆動スピードを向上
させるためには、ＴＦＴを単結晶シリコン基板から形成
することが考えられるが、このような単結晶シリコンは
通常は非透光性であるため、光透過型の液晶表示装置に
用いることは困難であるという問題がある。

【００１０】また、従来はブラックマトリックスと呼ば
れる遮光膜を対向基板側に設けていたが、前述のような
画面の高精細化や画素の微細化等が進むにつれてその寸
法精度や画素領域に対する位置合わせなどをより高精度
化する必要があり、これを満たすべく前記の遮光膜をマ
トリックスアレイ基板側に設けることが考えられてい
る。しかしこの遮光膜を例えばクロム（Ｃｒ）のような
金属からなる膜でＴＦＴの下層に形成することは、金属
元素のＴＦＴの活性層へのいわゆるマイグレーションと
呼ばれる不純物混入や、ＴＦＴ形成の際の高温プロセス
による遮光膜の金属の酸化などのため、実際上ほぼ不可
能であるという問題がある。

【００１１】本発明は、このような問題に対処するため
になされたもので、画素サイズが微細化しても光利用効
率が高いため明るい投射画像を得ることができ、かつ生
産するときの精度に優れた駆動回路一体型の投射型液晶
表示装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、光透過性の半導体酸化物層と該半導体酸化物層上に
マトリックス状に配置された半導体能動素子と該半導体
能動素子に電気的に接続された画素電極とを備えたマト
リックスアレイ基板と該マトリックスアレイ基板に接着
層を介して接着されたマイクロレンズ基板とを有する第
1の基板と、マトリックスアレイ基板の画素電極に対向
する位置に対向電極を備えた対向基板とを第 1の基板の
画素電極側と対向基板の対向電極側とを狭間隙を有して
対向させ、その間に液晶組成物を挟持してなることを特
徴とする。

【００１３】本発明に係わる半導体酸化物層は、単結晶
半導体層を酸化して得られる。本発明で使用できる半導
体単結晶は、半導体の酸化物層が透光性を有するもので
あれば、単一元素または化合物の単結晶を使用すること
ができる。単一元素としてはシリコン（Si）やゲルマニ
ウム（Ge）等、化合物としてはガリウム砒素（GaAs）や
インジウム燐（InP ）等が例示される。これらの中で製
造性に優れた単結晶シリコンが本発明の液晶表示装置に
とくに好ましい。酸化物層は、酸素や水蒸気などの酸化
性雰囲気中で単結晶半導体層を処理することにより得ら
れる。光透過率の効率を維持する必要があるため、この
ような酸化物層の厚みは 5μm 以下が好適である。

【００１４】また、本発明に係わる半導体能動素子は、
上述の酸化物層上に形成された活性層上に形成配置され
る。活性層としては単結晶、多結晶、非晶質半導体が使
用できる。これらのなかでも、単結晶シリコン、多結晶
シリコン、非晶質シリコンが好ましく、とくに単結晶シ
リコンが好ましい。なお、半導体能動素子とは、各画素
電極毎に使用されているスイッチイング用トランジスタ
や画素電極を駆動するための駆動回路用トランジスタ等
をいう。

【００１５】上述の半導体能動素子および画素電極を半
導体酸化物層上にマトリックス状に配置してマトリック
スアレイ基板を形成する。画素電極は酸化物層上にあれ
ば半導体能動素子と同一面でも、反対側の面でもよい。

【００１６】本発明に係わるマイクロレンズ基板は、ガ
ラスに所望のイオンを拡散・置換することにより所望の
屈折率を有するマイクロレンズを形成する選択的イオン
交換法、ガラス等を成型する方法、フォトリソグラフィ
技術を利用してレンズを形成する方法等で作製すること
ができる。これらのなかで厚さが均一でかつ薄いマイク
ロレンズ基板が得られる、選択的イオン交換法が好まし
い。

【００１７】マイクロレンズから液晶組成物までの距離
をパラメーターにして入射光の広がり角と光透過率の効
率との関係を図５に示す。なお、図５は画素サイズを6
3.5μm 角、画素内の開口サイズを40μm 角、波長は 55
0nmで計算した。図５より、投射型液晶表示装置におい
て±1 〜±5 °程度の入射光の広がり角を有している場
合においてマイクロレンズから液晶組成物までの距離が
1.1mm になると光透過率の効率が急激に低下することが
わかる。すなわち、図６に示すような従来例で対向基板
厚を1.1mm ともすると十分な効率は得られなくなる。ま
た、この図からマイクロレンズの焦点距離およびマイク
ロレンズ基板に対する接着作業性等を考慮すると0.1mm
〜0.7mm の厚さの透光性基板をマイクロレンズ基板とマ
トリックスアレイ基板との間に介在させてもよい。

【００１８】本発明の液晶表示装置を形成する第 1の基
板は、前述のマイクロレンズ基板とマトリックスアレイ
基板とを接着層を介して接着して形成されるが、その
際、半導体能動素子を保護する位置に遮光層を配置する
ことが好ましい。半導体能動素子を保護する位置とは、
マイクロレンズ基板とマトリックスアレイ基板との間お
よび／または半導体能動素子の対向基板側上部であっ
て、半導体能動素子が光源の光によって直接照射される
位置をいう。

【００１９】本発明の液晶表示装置はこの第 1の基板と
対向基板との間に液晶組成物を挟持してなるが、投射型
として使用する場合の光源が第 1の基板側に配置されて
いることを特徴とする。これにより対向基板との位置ず
れを防止することができる。

【００２０】本発明の液晶表示装置の製造方法の一例を
以下に説明する。単結晶シリコン基板の表面を酸化して
酸化シリコンからなる厚さ 5μm 以下の透明な半導体酸
化物層を形成し、この酸化物層上に単結晶シリコン膜を
活性層としてスイッチイング用トランジスタや駆動回路
用トランジスタ等を形成配置する。なお、透明な半導体
酸化物層を形成するためには、その材質にもよるが膜厚
を5μm 以下程度にすれば良い。

【００２１】つぎに、酸化物層の下部にある単結晶シリ
コン基板を研磨または食刻して削除する。なお、単結晶
シリコン基板の研磨又は食刻の深さは、基板を削除して
薄くしていき、その光透過率が表示に適した値になるま
でとすることもできる。たとえば通常の単結晶シリコン
基板においては、その残った厚さが数100 オングストロ
ーム程度になって光透過率が良好になるまで研磨又は食
刻する。また、半導体基板を研磨又は食刻する際に、補
強のために半導体基板の第 1主面側に仮支持基板を溶解
が容易な接着剤で仮設し、半導体基板に研磨又は食刻を
施した後に接着剤を溶解してその仮支持基板を取り去る
ようにしてもよい。もちろん研磨装置などに半導体基板
を固定するなどして仮支持基板を省略することもでき
る。

【００２２】第 1の基板は、上述の単結晶シリコン基板
を削除したシート状基板と、予めマイクロレンズを形成
してあるマイクロレンズ基板を接着層を介して接着して
も良く、またマイクロレンズが0.1mm 〜0.7mm の透明基
板に予め接着されたものを接着層を介して接着しても良
い。接着層は透光性があり、耐熱性の優れた接着剤で形
成される。好ましい接着剤としてはエポキシ系が挙げら
れる。接着する際、ＴＦＴとマイクロレンズ基板との間
に遮光層を設ける。遮光層としては、クロム（Ｃｒ）な
どの金属を使用することができる。そして、対向基板を
配置して液晶表示装置を作製するが、この際対向基板は
マイクロレンズ基板と同じ材料またはマイクロレンズ基
板と同程度の熱膨脹係数を有する材料を使用する。たと
えば、ガラス製のマイクロレンズ基板を使用した場合、
対向基板もガラス製基板とする。

【００２３】

【作用】光透過性の半導体酸化物層上にマトリックス状
に形成された半導体能動素子等からなるマトリックスア
レイ基板とマイクロレンズ基板とを接着層を介して接着
すると第 1の基板を薄くすることができ、光効率を向上
させることができる。また、マイクロレンズ基板と半導
体酸化物層との間に遮光層を設けるので遮光層の位置合
わせも容易にでき、さらに温度上昇に伴う位置づれも防
げる。したがって、開口率が同一であっても1.5 〜2.0
倍の光効率向上が図れる。さらに、ＴＦＴ形成の際の高
温プロセスによる酸化やその金属元素のマイグレーショ
ンなどに煩わされることなく遮光膜を形成できるので、
ＴＦＴの光リーク電流などを防止することができる。

【００２４】また、マトリックスアレイ基板は半導体基
板上に直接ＴＦＴを形成するので、熱膨脹係数の差に起
因するＴＦＴの破壊や走査線などの断線不良の発生を避
けることができる。

【００２５】さらに、液晶表示装置を例えば投射型とし
て用いる場合などには、半導体酸化物層基板にダイクロ
イックフィルタ層を形成することにより、光学系全体の
小型化や、部品取付工程の簡略化、液晶表示装置の空気
冷却の効率向上等を図ることができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の液晶表示装置を、図面に基づ
いて詳細に説明する。実施例１図１は、本発明の液晶表示装置の構造を示す概略断面図
である。また図２および図３は第 1の基板１００の製造
工程を示す図である。

【００２７】図２および図３を用いて実施例１の液晶表
示装置の第 1の基板１００の製造工程を説明する。ま
ず、図２（ａ）に示すように、単結晶シリコン基板１１
の第一主面を熱酸化して厚さ約 1μｍの酸化膜１０７を
形成し、さらにこの透明な酸化膜１０７上に単結晶シリ
コン膜１３を積層形成する。

【００２８】この単結晶シリコン基板１１以外にも半導
体基板の材料としては、シリコン基板を種としたＳＯＩ
基板、もしくはゾーンメルティング法やＳＩＭＯＸ法で
形成した基板、シリコン基板を貼合わせ研磨したもの等
を用いることもできる。

【００２９】つぎに図２（ｂ）に示すように、単結晶シ
リコン膜１３を半導体能動素子が形成される部分を避け
て厚さ2000オングストロームにわたってＬＯＣＯＳ法に
より酸化してＬＯＣＯＳ酸化膜１２５を形成し、このＬ
ＯＣＯＳ酸化膜１２５によって、各ＴＦＴの活性層１２
３となるべき単結晶シリコン膜１３を一素子ごとに素子
分離する。

【００３０】そして、図２（ｃ）に示すように、素子分
離された部分の単結晶シリコン膜１３を後工程で活性層
１２３とすべく用いて、その上に補助容量の誘電体とし
ても用いられるゲート絶縁膜１３７を形成する。このゲ
ート絶縁膜１３７は前記の単結晶シリコン膜１３の表面
を熱酸化して形成する。その後、補助容量の下部電極と
なる部分に 5×10^-13／ｃｍ²程度のリン（Ｐ）を不純
物としてイオン注入し、その低抵抗化を行なう。このと
き不純物濃度が高すぎると熱酸化速度が急増してゲート
絶縁膜１３７の厚さにばらつきが生じてしまうので、イ
オン注入は上記のドーズ量程度以下に抑えることが望ま
しい。

【００３１】つぎに走査線およびこれと一体形成のゲー
ト電極１１５を不純物が添加された低抵抗な多結晶シリ
コン膜から形成する。そしてゲート電極１１５をセルフ
アラインマスクとして用いて活性層１２３を形成したい
部分の単結晶シリコン膜１３にイオン注入を行ない、チ
ャネル領域１３５、ソース領域１２７、ドレイン領域１
３１を形成して活性層１２３とし、ＴＦＴを構成する。
この実施例１では走査線およびこれと一体形成のゲート
電極１１５を不純物が添加された多結晶シリコン膜から
形成したが、この他にも不純物添加の多結晶シリコンと
ＷＳｉ_xもしくはＭｏＳｉ_xのようなシリサイドとの 2
層構造としてもよく、あるいはタングステン（Ｗ）やモ
リブデン（Ｍｏ）のような金属から形成してもよい。

【００３２】つぎに、図２（ｄ）に示すように、ゲート
絶縁膜１３７上に不純物が添加された低抵抗な多結晶シ
リコン膜によって補助容量の上部電極１３９を形成した
後、第 1の層間絶縁膜１２９を形成する。そして第 1の
層間絶縁膜１２９およびゲート絶縁膜１３７にコンタク
トホールを穿設し、そのコンタクトホールを通してソー
ス領域１２７に接続するアルミニウム（Ａｌ）からなる
信号線１１７、ドレイン領域１３１にコンタクトホール
を通して接続し画素電極１０９との接続を行なうための
アルミニウム（Ａｌ）からなるドレイン電極１３３を形
成する。

【００３３】そして、図２（ｅ）に示すように、第 2の
層間絶縁膜１４１を形成し、この上にＴＦＴの遮光およ
び隣接画素領域の分離のためのクロム（Ｃｒ）からなる
第 1の遮光膜１１１を形成する。続いて、第 3の層間絶
縁膜１４３を形成し、ドレイン電極１３３に接続される
ＩＴＯからなる画素電極１０９を形成し、この上に接着
剤１５を介して支持用仮設基板１７を一旦貼着する。こ
のとき用いる接着剤１５は、工程終了後に溶液で容易に
溶解し除去することができるようなものであることが望
ましい。

【００３４】そして、支持用仮設基板１７を支持して単
結晶シリコン基板１１を第 2主面から研磨または食刻し
て削除する。このとき削除するのは単結晶シリコン基板
１１の透光性の低い単結晶シリコンの部分だけであり、
その単結晶シリコン基板１１の第 1主面側に形成された
酸化膜１０７や活性層１２３などは削除しない。そこで
例えば食刻、いわゆるエッチングにより除去する場合に
は、単結晶シリコン基板１１の単結晶シリコン部分だけ
が選択的にエッチングされ、かつ酸化膜１０７などはエ
ッチングされないように、エッチャントやエッチング時
間などを調節する。あるいは単結晶シリコン基板１１の
単結晶シリコン部分は、必ずしも全部の厚さにわたって
削除しなければならないことには限定しない。単結晶シ
リコン基板１１の第 2主面側から単結晶シリコン部分の
削除を進めてゆき、第 1主面の酸化膜１０７に至る少し
前に削除を止めて、単結晶シリコン部分を数10〜数 100
オングストローム程度の厚さに残してもよい。このよう
に薄い単結晶シリコン膜ならば透過型の液晶表示装置の
画素として実効上十分な透光性を有するからである。こ
のように研磨または食刻する深さに若干の余裕を持たせ
ておけば、酸化膜１０７などを余分に削除するといった
不都合を避けることもできる。

【００３５】このようにして単結晶シリコン基板１１を
削除した後、図３（ｆ）に示すように露出した酸化膜１
０７に対して接着層１０５を介して第 2の遮光膜１０３
が形成された透明基板１０２が接着されてなるマイクロ
レンズ基板１０１を貼着する。

【００３６】そして、図３（ｇ）に示すように、接着剤
１５および支持用仮設基板１７を除去する。そして配向
膜１４５をその第 1主面上に形成して第 1の基板１００
を得た。

【００３７】つぎに図１に示すように、透明な基板２０
１上に対向電極２０３を形成し、この対向電極２０３の
上に配向膜２０５を形成して、対向基板２００を得る。

【００３８】そしてマトリックスアレイ基板１００と対
向基板２００とを、それぞれの配向膜１４５と配向膜２
０５とが対向するように対向配置し、周囲を封止材で封
止して空セルを形成し、この空セルに液晶組成物３００
を注入し液晶層として挟持させて、図１に示す液晶表示
装置を得た。上述の説明においては、駆動回路のＴＦＴ
の形成過程の説明はスイッチィング用ＴＦＴの形成過程
とほぼ同様であるので省略した。

【００３９】上述のような製造方法によれば、導電性が
良好な単結晶シリコン膜１３上に駆動回路およびスイッ
チィング用ＴＦＴを形成し、その後に透光性の低い単結
晶シリコン基板１１を削除しているため、製造途中の静
電気に起因したＴＦＴの静電破壊を避けることができ
る。

【００４０】また、石英などの熱膨張係数の小さな透明
絶縁基板の上に比較的熱膨張係数の高い半導体材料でＴ
ＦＴや各種配線などを形成する従来の製造方法では、熱
膨張係数の著しく異なる透明絶縁基板と半導体材料との
間に製造途中で応力が集中してＴＦＴの破壊や電極の剥
離、配線の断線といった製造不良が生じていたものが、
本発明の製造方法によれば、製造時に用いる基板がＴＦ
Ｔを形成する単結晶シリコン基板１１そのものであるた
め熱膨張係数に差が小さく、熱膨張に伴う応力集中を解
消することができ、ＴＦＴの破壊や電極の剥離、配線の
断線といった製造不良を避けることができる。そして静
電破壊防止の効果とあいまって、高い製造歩留まりを実
現することができる。特に走査線などの配線の低抵抗化
のために有効な多結晶シリコンおよび金属シリサイドの
2層構造の採用に際して、ＷＳｉ_xやＭｏＳｉ_xなどの
金属シリサイドの熱膨張係数はタングステン（Ｗ）やモ
リブデン（Ｍｏ）よりも更に 1桁程度大きいために、石
英基板上にＴＦＴや走査線などの配線を形成する従来の
製造方法では配線に断線が生じやすいという問題があっ
たが、実施例１の製造方法によれば解決することができ
る。

【００４１】また、本発明によれば光透過率の低い単結
晶シリコン基板１１を削除した後に、露出した酸化膜１
０７の第 2主面側に、マイクロレンズ基板１０１を接着
しているが、ＴＦＴとは別途に第 2の遮光膜１０３がマ
イクロレンズ基板１０１の透明基板１０２に形成されて
いるので、ＴＦＴを形成する際の高温プロセスによる遮
光膜の酸化やその金属元素のマイグレーションなどに煩
わされることなく、第2の遮光膜１０３をＴＦＴの直下
に配置することができる。したがってＴＦＴの光リーク
電流の問題を解消することができ、また画素などの微細
化に伴なう遮光膜の位置合わせの困難さに起因した画素
部開口率の低さの問題を解消して開口率を向上すること
ができる。

【００４２】このように、本実施例の液晶表示装置は、
光透過型であり、ＴＦＴが単結晶シリコンから活性層が
形成されているため高速動作が可能であるとともに、第
1の遮光膜１１１および第 2の遮光膜１０３の設置が可
能なため光リーク電流も十分に解消でき、また画素等の
微細化にも対応できることから、光源の照射強度の大き
な投射型の液晶プロジェクタ等にとくに好適である。

【００４３】実施例２つぎに、本発明に係る第 2の実施例を図４に基づいて説
明する。なお、以下の説明では実施例１との相違点を中
心に説明する。また実施例１と同一箇所には同一符号を
付して示した。

【００４４】図４は実施例２の製造工程を示す図であ
る。図４（ｅ）に示す第 1の遮光膜１１１を形成するま
では、ドレイン電極１３３および層間絶縁膜１４３の形
成を除き、製造方法は実施例１と同一の方法である。
続いて、図４（ｆ）に示すように接着剤１５を介してマ
イクロレンズ基板１０１を接着して単結晶シリコン基板
１１を実施例１と同一の方法で第 2主面から研磨または
食刻して削除する。

【００４５】このようにして単結晶シリコン基板１１を
削除した後、露出した酸化膜１０７の上に第 2の遮光膜
１０３およびその上に層間絶縁膜１４３を形成する。そ
して層間絶縁膜１４３および酸化膜１０７にコンタクト
ホールを穿設し、そのコンタクトホールを通して接続さ
れる画素電極１０９を形成する。その後、実施例１と同
一の方法で図１に示す液晶表示装置を得た。

【００４６】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、マイクロレン
ズ基板とマトリックスアレイ基板との間に遮光層が配置
され接着固定されているので、温度上昇による位置ずれ
が生じない。また、マイクロレンズから液晶組成物まで
の距離を小さく形成できるので、入射光が完全平行光で
なくとも光透過率の効率が向上する。さらに半導体能動
素子の活性層として単結晶シリコンを使用することがで
きるので、ＴＦＴの駆動スピードが向上する。したがっ
て、画素サイズが微細化しても高速応答性に優れ、かつ
明るい投射画像を得ることができる高精細な投射型液晶
表示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の概略断面構造を示す図
である。

【図２】実施例１のマトリックスアレイ基板の製造工程
を示す図である。

【図３】実施例１のマトリックスアレイ基板の製造工程
（続き）を示す図である。

【図４】実施例２のマトリックスアレイ基板の製造工程
を示す図である。

【図５】入射光の広がり角と光透過率の効率との関係を
示すである。

【図６】マイクロレンズを用いた従来の液晶表示装置の
概略断面構造を示す図である。

【符号の説明】

１１…単結晶シリコン基板、１３…単結晶シリコン膜、
１５…接着剤、１７…支持用仮設基板、１００…第 1の
基板、１０１…マイクロレンズ基板、１０３…第 2の遮
光膜、１０５…接着層、１０７…酸化膜、１０９…画素
電極、１１１…第 1の遮光膜、１１５…ゲート電極、１
１７…信号線、１２３…活性層、１２５…ＬＯＣＯＳ酸
化膜、１２７…ソース領域、１２９…第 1の層間絶縁
膜、１３１…ドレイン領域、１３３…ドレイン電極、１
３５…チャネル領域、１３７…ゲート絶縁膜、１３９…
補助容量の上部電極、１４１…第 2の層間絶縁膜、１４
３…第 3の層間絶縁膜、１４５…配向膜、２００…対向
基板、２０１…透明基板、２０３…対向電極、２０５…
配向膜、３００…液晶組成物、４００…ＴＦＴ基板、４
０１…ＴＦＴおよびバスライン部、４０２…遮光層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光透過性の半導体酸化物層と該半導体酸
化物層上にマトリックス状に配置された半導体能動素子
と該半導体能動素子に電気的に接続された画素電極とを
備えたマトリックスアレイ基板と該マトリックスアレイ
基板に接着層を介して接着されたマイクロレンズ基板と
を有する第 1の基板と、前記マトリックスアレイ基板の前記画素電極に対向する
位置に対向電極を備えた対向基板と、前記第 1の基板の前記画素電極側と前記対向基板の対向
電極側とを狭間隙を有して対向させ、その間に挟持され
た液晶組成物を備えた液晶表示装置。
【請求項２】請求項１記載の液晶表示装置において、
前記第 1の基板側に光源が配置されていることを特徴と
する液晶表示装置。
【請求項３】請求項１記載の液晶表示装置において、
前記マイクロレンズ基板と前記マトリックスアレイ基板
との間であって前記半導体能動素子を保護する位置に遮
光層が配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】請求項１記載の液晶表示装置において、
前記半導体能動素子の前記対向基板側上部であって前記
半導体能動素子を保護する位置に遮光層が配置されてい
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】請求項１記載の液晶表示装置において、
前記マイクロレンズ基板と前記マトリックスアレイ基板
との間に 0.1〜0.7 mmの厚さの透光性基板が介在されて
なることを特徴とする液晶表示装置。