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JP2017083679A - Display device and electronic device - Google Patents

Display device and electronic device Download PDF

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JP2017083679A
JP2017083679A JP2015212624A JP2015212624A JP2017083679A JP 2017083679 A JP2017083679 A JP 2017083679A JP 2015212624 A JP2015212624 A JP 2015212624A JP 2015212624 A JP2015212624 A JP 2015212624A JP 2017083679 A JP2017083679 A JP 2017083679A
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Japan
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layer
light
shielding layer
display device
contact hole
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JP2015212624A
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Japanese (ja)
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雅嗣 中川
Masatsugu Nakagawa
雅嗣 中川
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a display device which can make wiring resistance of a scan line low while improving light shielding property more than a conventional one and which comprises a TFT enabling a stable drive state to be obtained; and an electronic apparatus.SOLUTION: A liquid crystal display device 1 comprises: a substrate 10a; a substrate 20a; a liquid crystal layer 40; and a TFT 30 including a semiconductor layer 30a disposed on the substrate 10a for each pixel P, a gate insulation layer 11c covering the semiconductor layer 30a and a gate electrode 30g disposed to face a channel region 30c via the gate insulation layer 11c. The liquid crystal display device further comprises a lower side light-shielding layer 3b disposed on the substrate 10a so as to overlap the semiconductor layer 30a in a planar view and set at the same potential as the gate electrode 30g, an interlayer insulation layer 11a disposed to cover the lower side light-shielding layer 3b and an upper side light-shielding layer 3c disposed on the interlayer insulation layer 11a so as to overlap the semiconductor layer 30a and the lower side light-shielding layer 3b in a planar view and set at the same potential as the gate electrode 30g.SELECTED DRAWING: Figure 4B

Description

本発明は、表示装置および電子機器に関する。   The present invention relates to a display device and an electronic apparatus.

複数の画素およびスイッチング素子が設けられた素子基板と、素子基板に対向配置された対向基板との間に液晶などを備えた表示装置が知られている。表示装置として、例えば、プロジェクターの液晶ライトバルブとして用いられる液晶表示装置などを挙げることができる。   There is known a display device including a liquid crystal or the like between an element substrate provided with a plurality of pixels and switching elements and a counter substrate disposed opposite to the element substrate. Examples of the display device include a liquid crystal display device used as a liquid crystal light valve of a projector.

液晶ライトバルブには光源からの強力な光が入射するが、スイッチング素子を構成する半導体層に光が照射されると、光リーク電流により表示画像にフリッカーや画素ムラが生じて表示品位を低下させてしまう。そのため、従来から入射する光に対する遮光性の向上が図られてきた。近年では、光源からの光量の増大とともに、従来よりも反射率の高い無機偏光板が用いられる場合もあり、液晶表示装置の光が射出される側(裏面)から入射する反射光等に対する遮光性を向上するための技術が提案されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。   Powerful light from the light source is incident on the liquid crystal light valve. However, when light is applied to the semiconductor layer that constitutes the switching element, flicker and pixel unevenness occur in the display image due to light leakage current, which degrades the display quality. End up. For this reason, conventionally, the light shielding performance against incident light has been improved. In recent years, with the increase in the amount of light from the light source, an inorganic polarizing plate having a higher reflectance than the conventional case may be used, so that the light shielding property against the incident light from the side from which the light of the liquid crystal display is emitted (rear surface) is blocked. A technique for improving the above has been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許文献1には、逆スタガード(ボトムゲート)型TFTの半導体層の下層に、金属遮光膜Aと絶縁膜(金属酸化膜または金属窒化膜)Bと金属遮光膜Cとが積層されて形成された走査線(ゲート配線)が配置される構成が開示されている。特許文献2には、半導体層の下層に第1遮光膜と第2遮光膜とが間に絶縁膜を介して積層され、第2遮光膜がゲート電位または定電圧に設定される構成が開示されている。   In Patent Document 1, a metal light-shielding film A, an insulating film (metal oxide film or metal nitride film) B, and a metal light-shielding film C are stacked below a semiconductor layer of an inverted staggered (bottom gate) TFT. A configuration in which scanning lines (gate wirings) are arranged is disclosed. Patent Document 2 discloses a configuration in which a first light-shielding film and a second light-shielding film are stacked via an insulating film between lower layers of a semiconductor layer, and the second light-shielding film is set to a gate potential or a constant voltage. ing.

また、大型の液晶表示装置で高周波の駆動信号で駆動する必要性が高まっており、一方で、小型の液晶表示装置では画素の配置ピッチが狭い中で高開口率化を図るため遮光領域が狭小化される傾向にある。そのため、遮光性を向上するとともに配線抵抗を低くするための技術が提案されている(例えば、特許文献3参照)。特許文献3には、半導体層の下層に、3層の金属膜が積層されて形成された走査線が配置される構成が開示されている。   In addition, there is an increasing need for driving with a high-frequency drive signal in a large liquid crystal display device. On the other hand, in a small liquid crystal display device, a light shielding region is narrowed in order to achieve a high aperture ratio in a narrow pixel arrangement pitch. There is a tendency to become. Therefore, a technique for improving the light shielding property and reducing the wiring resistance has been proposed (see, for example, Patent Document 3). Patent Document 3 discloses a configuration in which a scanning line formed by laminating three layers of metal films is disposed below a semiconductor layer.

特開2004−302475号公報JP 2004-302475 A 特開2011−238835号公報JP 2011-238835 A 特開2011−158700号公報JP 2011-158700 A

しかしながら、特許文献1および特許文献2では、2層の遮光層同士は絶縁されており、走査線の配線抵抗は考慮されていない。また、特許文献3では、遮光層(走査線)が互いに接して積層された3層の金属膜で構成されており、遮光層同士の間に絶縁膜等の光屈折率が異なる層が介在する場合と比べて、遮光性が十分でないおそれがある。したがって、遮光性を従来よりも向上させつつ、走査線の配線抵抗を低くすることができる表示装置が求められている。   However, in Patent Document 1 and Patent Document 2, the two light shielding layers are insulated from each other, and the wiring resistance of the scanning line is not taken into consideration. Further, in Patent Document 3, a light shielding layer (scanning line) is composed of three layers of metal films stacked in contact with each other, and a layer having a different optical refractive index such as an insulating film is interposed between the light shielding layers. Compared to the case, there is a possibility that the light shielding property is not sufficient. Therefore, there is a demand for a display device that can reduce the wiring resistance of the scanning line while improving the light shielding performance.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係る表示装置は、第1の基板と、前記第1の基板に対向配置された第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された液晶層と、前記第1の基板上に画素毎に配置された、チャネル領域を含む半導体層と、前記半導体層を覆うゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層を介して前記チャネル領域に対向するように配置されたゲート電極と、を有するスイッチング素子と、を備え、前記第1の基板と前記半導体層との間に、前記第1の基板上に前記半導体層と平面視で重なるように配置され、前記ゲート電極と同電位に設定された第1の遮光層と、前記第1の遮光層を覆うように配置された第1の絶縁層と、前記第1の絶縁層上に、前記半導体層および前記第1の遮光層と平面視で重なるように配置され、前記ゲート電極と同電位に設定された第2の遮光層と、前記第2の遮光層を覆うように配置された第2の絶縁層と、を備えていることを特徴とする。   Application Example 1 A display device according to this application example includes a first substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate, and between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal layer sandwiched between, a semiconductor layer including a channel region disposed on the first substrate for each pixel, a gate insulating layer covering the semiconductor layer, and the channel region via the gate insulating layer A switching element having a gate electrode disposed so as to face the first electrode, and overlaps the semiconductor layer on the first substrate in a plan view between the first substrate and the semiconductor layer. A first light-shielding layer that is disposed at the same potential as the gate electrode, a first insulating layer that is disposed to cover the first light-shielding layer, and the first insulating layer. Arranged so as to overlap the semiconductor layer and the first light-shielding layer in plan view. A second light-shielding layer that is set on the gate electrode at the same potential, characterized in that it comprises a second insulating layer disposed to cover the second light-shielding layer.

本適用例の構成によれば、第1の基板と半導体層との間に第1の遮光層と第1の絶縁層と第2の遮光層と第2の絶縁層とが配置されている。そのため、第1の基板側から半導体層側に向かって入射する光は、第1の基板と第1の遮光層との界面で反射され、さらに、第1の絶縁層と第2の遮光層との界面で反射されるので、第1の基板側から半導体層に入射する光を効果的に遮光できる。また、第1の遮光層と第2の遮光層とはともにゲート電極と同電位に設定されているため、2層の遮光層で走査線を構成でき、ゲート電極と同層にゲート配線が配置されている場合は2層の遮光層を含む3層で走査線を構成できるので、走査線の配線抵抗を低くできる。この結果、遮光性を従来よりも向上させつつ、走査線の配線抵抗を低くすることができるので、表示品質が高い表示装置を提供できる。   According to the configuration of this application example, the first light shielding layer, the first insulating layer, the second light shielding layer, and the second insulating layer are arranged between the first substrate and the semiconductor layer. Therefore, the light incident from the first substrate side toward the semiconductor layer side is reflected at the interface between the first substrate and the first light shielding layer, and further, the first insulating layer and the second light shielding layer Therefore, light incident on the semiconductor layer from the first substrate side can be effectively shielded. In addition, since both the first light-shielding layer and the second light-shielding layer are set to the same potential as the gate electrode, a scanning line can be constituted by two light-shielding layers, and the gate wiring is arranged in the same layer as the gate electrode. In this case, since the scanning line can be constituted by three layers including the two light shielding layers, the wiring resistance of the scanning line can be reduced. As a result, it is possible to reduce the wiring resistance of the scanning lines while improving the light shielding performance as compared with the conventional case, and thus it is possible to provide a display device with high display quality.

[適用例2]上記適用例に係る表示装置であって、前記第1の遮光層と前記第2の遮光層とは、前記画素間に跨って形成されていることが好ましい。   Application Example 2 In the display device according to the application example, it is preferable that the first light shielding layer and the second light shielding layer are formed across the pixels.

本適用例の構成によれば、走査線を構成する第1の遮光層と第2の遮光層とが画素間に跨って形成されているので、表示装置が大型であり走査線が長い場合でも、遮光性を向上させつつ走査線の配線抵抗を低くすることができる。   According to the configuration of this application example, since the first light shielding layer and the second light shielding layer constituting the scanning line are formed across the pixels, even when the display device is large and the scanning line is long. Further, it is possible to reduce the wiring resistance of the scanning line while improving the light shielding property.

[適用例3]上記適用例に係る表示装置であって、前記第1の遮光層または前記第2の遮光層は、前記画素毎に分断されて形成されていてもよい。   Application Example 3 In the display device according to the application example, the first light shielding layer or the second light shielding layer may be divided for each pixel.

表示装置が大型でなく配線抵抗を低くすることがそれほど重要視されない場合では、いずれか一方の遮光層が画素毎に分断された構成とすることもできる。   In the case where the display device is not large and reduction in wiring resistance is not so important, it may be configured such that either one of the light shielding layers is divided for each pixel.

[適用例4]上記適用例に係る表示装置であって、前記第1の絶縁層を貫通し、前記第1の遮光層と前記第2の遮光層とを電気的に接続する第1のコンタクトホールと第2のコンタクトホールとを有し、前記第1のコンタクトホールと前記第2のコンタクトホールとは、平面視で前記半導体層の延在方向と交差する方向における前記半導体層の両側に配置されていることが好ましい。   Application Example 4 In the display device according to the application example described above, a first contact that penetrates the first insulating layer and electrically connects the first light shielding layer and the second light shielding layer. A hole and a second contact hole, and the first contact hole and the second contact hole are arranged on both sides of the semiconductor layer in a direction intersecting with the extending direction of the semiconductor layer in plan view. It is preferable that

本適用例の構成によれば、第1の絶縁層を貫通するコンタクトホールにより第1の遮光層と第2の遮光層との間に第1の基板の法線方向に沿った一対の遮光部が形成され、この一対の遮光部が平面視で半導体層の両側に配置される。そのため、第1の基板側から第1の基板の法線方向に対して斜めに入射する光や、第1の遮光層と第2の遮光層との間で反射されて伝播される光を、コンタクトホールにより形成される遮光部で半導体層の両側から遮光できるので、遮光性を一層向上させることができる。   According to the configuration of this application example, the pair of light shielding portions along the normal direction of the first substrate between the first light shielding layer and the second light shielding layer by the contact hole penetrating the first insulating layer. The pair of light shielding portions are disposed on both sides of the semiconductor layer in plan view. Therefore, the light incident obliquely with respect to the normal direction of the first substrate from the first substrate side, or the light reflected and propagated between the first light shielding layer and the second light shielding layer, Since the light shielding portion formed by the contact hole can shield light from both sides of the semiconductor layer, the light shielding property can be further improved.

[適用例5]上記適用例に係る表示装置であって、前記第2の遮光層は、前記第1のコンタクトホールと前記第2のコンタクトホールとを埋めるように形成され、略平坦な表面を有していることが好ましい。   Application Example 5 In the display device according to the application example, the second light shielding layer is formed so as to fill the first contact hole and the second contact hole, and has a substantially flat surface. It is preferable to have.

本適用例の構成によれば、第1の絶縁層を貫通する一対のコンタクトホールを埋めて、第1の絶縁層上に略平坦な表面を有する第2の遮光層が形成される。そのため、上層側(ゲート電極側)から第2の遮光層と電気的に接続するためのコンタクトホールを形成する場合に、そのコンタクトホールを配置する位置が制約されないので、配線パターン設計の自由度を高めることができる。   According to the configuration of this application example, the second light shielding layer having a substantially flat surface is formed on the first insulating layer by filling the pair of contact holes penetrating the first insulating layer. Therefore, when forming a contact hole for electrical connection with the second light-shielding layer from the upper layer side (gate electrode side), the position where the contact hole is arranged is not restricted. Can be increased.

[適用例6]上記適用例に係る表示装置であって、前記ゲート絶縁層と前記第2の絶縁層とを貫通し、前記ゲート電極と前記第2の遮光層とを電気的に接続する第3のコンタクトホールと第4のコンタクトホールと、を有し、前記第3のコンタクトホールは前記第1のコンタクトホールと平面視で重なるように配置され、前記第4のコンタクトホールは前記第2のコンタクトホールと平面視で重なるように配置されていることが好ましい。   Application Example 6 In the display device according to the application example described above, the display device penetrates the gate insulating layer and the second insulating layer and electrically connects the gate electrode and the second light shielding layer. 3 contact holes and a fourth contact hole, the third contact hole is disposed so as to overlap the first contact hole in a plan view, and the fourth contact hole is the second contact hole. It is preferable that they are arranged so as to overlap the contact holes in plan view.

本適用例の構成によれば、第1の絶縁層を貫通し第1の遮光層と第2の遮光層とを電気的に接続する一対のコンタクトホールと、ゲート絶縁層と第2の絶縁層とを貫通しゲート電極と第2の遮光層とを電気的に接続する一対のコンタクトホールと、が平面視で重なるように配置される。そのため、コンタクトホールにより遮光される領域を小さくできるので、表示装置の開口率を向上させることができる。また、ゲート絶縁層と第2の絶縁層とを貫通するコンタクトホールにより第1の基板の法線方向に沿った一対の遮光部が形成され、この一対の遮光部が平面視で半導体層の両側に配置されるので、遮光性をより一層向上させることができる。   According to the configuration of this application example, the pair of contact holes penetrating the first insulating layer and electrically connecting the first light shielding layer and the second light shielding layer, the gate insulating layer, and the second insulating layer And a pair of contact holes that electrically connect the gate electrode and the second light shielding layer so as to overlap each other in plan view. Therefore, the area shielded by the contact hole can be reduced, so that the aperture ratio of the display device can be improved. In addition, a pair of light shielding portions along the normal direction of the first substrate is formed by a contact hole penetrating the gate insulating layer and the second insulating layer, and the pair of light shielding portions are formed on both sides of the semiconductor layer in plan view. Therefore, the light shielding property can be further improved.

[適用例7]上記適用例に係る表示装置であって、前記第1の絶縁層を貫通し、前記第1の遮光層と前記第2の遮光層とを電気的に接続する第5のコンタクトホールを有し、前記半導体層の延在方向に沿った断面視において、前記第2の遮光層は、前記第5のコンタクトホールの底部および側部と、前記第5のコンタクトホールの外側に位置する前記第1の絶縁層の表面とに亘って配置され、前記半導体層は、前記第2の絶縁層を間に介して、前記第2の遮光層を覆うように配置されていることが好ましい。   Application Example 7 In the display device according to the application example, a fifth contact that penetrates the first insulating layer and electrically connects the first light shielding layer and the second light shielding layer. The second light-shielding layer has a hole and is located at a bottom portion and a side portion of the fifth contact hole and outside the fifth contact hole in a cross-sectional view along the extending direction of the semiconductor layer. Preferably, the semiconductor layer is disposed so as to cover the second light shielding layer with the second insulating layer interposed therebetween. .

本適用例の構成によれば、半導体層の延在方向に沿った断面視において、第1の絶縁層を貫通するコンタクトホールの底部と、その側部と、さらにその外側の第1の絶縁層の表面とに亘って第2の遮光層が配置され、第2の絶縁層を介して第2の遮光層を覆うように半導体層が配置される。そのため、半導体層の実質的な長さを平面視における長さよりも長くすることができる。換言すれば、必要とする半導体層の長さに対して平面視における半導体層の長さを短くできるので、遮光領域を小さくすることが可能となり、表示装置の開口率を向上させることができる。   According to the configuration of this application example, in the cross-sectional view along the extending direction of the semiconductor layer, the bottom portion of the contact hole that penetrates the first insulating layer, the side portion thereof, and the first insulating layer on the outer side thereof The second light shielding layer is disposed over the surface of the semiconductor layer, and the semiconductor layer is disposed so as to cover the second light shielding layer with the second insulating layer interposed therebetween. Therefore, the substantial length of the semiconductor layer can be made longer than the length in plan view. In other words, the length of the semiconductor layer in plan view can be shortened with respect to the required length of the semiconductor layer, so that the light shielding region can be reduced and the aperture ratio of the display device can be improved.

[適用例8]上記適用例に係る表示装置であって、前記半導体層のうち少なくとも前記チャネル領域は、前記第5のコンタクトホールの前記底部に配置されていることが好ましい。   Application Example 8 In the display device according to the application example described above, it is preferable that at least the channel region of the semiconductor layer is disposed at the bottom of the fifth contact hole.

本適用例の構成によれば、半導体層のうち少なくともチャネル領域はコンタクトホールの底部に配置されるので、表示装置が小型である場合でもチャネル長を確保することができる。そして、チャネル領域の両側にLDD領域を有する場合は、LDD領域をコンタクトホールの底部から側部を経てさらにその外側に亘る範囲内に配置することが可能となるので、十分なLDD領域を確保できる。したがって、優れた動作特性を有するスイッチング素子を形成できる。また、半導体層の下層に配置される第2の遮光層が、チャネル領域が配置される底部と側部とさらにその外側の第1の絶縁層の表面とを覆うように配置されるので、チャネル領域に入射する光を効果的に遮光できる。   According to the configuration of this application example, at least the channel region of the semiconductor layer is disposed at the bottom of the contact hole, so that the channel length can be ensured even when the display device is small. When the LDD regions are provided on both sides of the channel region, the LDD region can be disposed within a range extending from the bottom of the contact hole to the outside through the side, and thus a sufficient LDD region can be secured. . Therefore, a switching element having excellent operating characteristics can be formed. In addition, since the second light-shielding layer disposed below the semiconductor layer is disposed so as to cover the bottom and side portions where the channel region is disposed and the surface of the first insulating layer outside the channel region, Light incident on the region can be effectively blocked.

[適用例9]上記適用例に係る表示装置であって、前記ゲート絶縁層と前記第2の絶縁層とを貫通し、前記ゲート電極と前記第2の遮光層とを電気的に接続する第3のコンタクトホールと第4のコンタクトホールと、を有し、前記第3のコンタクトホールと前記第4のコンタクトホールとは、平面視で前記半導体層の延在方向と交差する方向における前記半導体層の両側に配置されていることが好ましい。   Application Example 9 In the display device according to the application example described above, the display device penetrates through the gate insulating layer and the second insulating layer and electrically connects the gate electrode and the second light shielding layer. 3 and 4, wherein the third contact hole and the fourth contact hole are in the direction intersecting the extending direction of the semiconductor layer in plan view. It is preferable that it is arrange | positioned at both sides.

本適用例の構成によれば、ゲート絶縁層と第2の絶縁層とを貫通するコンタクトホールにより第1の基板の法線方向に沿った一対の遮光部が形成され、この一対の遮光部が平面視で半導体層の両側に配置される。そのため、第1の基板側から第1の基板の法線方向に対して斜めに入射する光や、ゲート電極と第2の遮光層との間で反射されて伝播される光を、コンタクトホールにより形成される遮光部で半導体層の両側から遮光できるので、遮光性を一層向上させることができる。   According to the configuration of this application example, the pair of light shielding portions along the normal direction of the first substrate is formed by the contact hole penetrating the gate insulating layer and the second insulating layer. Arranged on both sides of the semiconductor layer in plan view. For this reason, light incident obliquely from the first substrate side with respect to the normal direction of the first substrate or light reflected and propagated between the gate electrode and the second light shielding layer is transmitted through the contact hole. Since the formed light shielding part can shield light from both sides of the semiconductor layer, the light shielding property can be further improved.

[適用例10]上記適用例に係る表示装置であって、前記第1の絶縁層を貫通し前記第1の遮光層と前記第2の遮光層とを電気的に接続する複数のコンタクトホールを有し、前記コンタクトホールの数は、前記画素の数よりも少なくてもよい。   Application Example 10 In the display device according to the application example described above, a plurality of contact holes penetrating the first insulating layer and electrically connecting the first light shielding layer and the second light shielding layer are provided. And the number of the contact holes may be smaller than the number of the pixels.

第1の遮光層と第2の遮光層とが画素間に跨って形成されている場合では、コンタクトホールの数が画素の数よりも少ない構成とすることもできる。   In the case where the first light shielding layer and the second light shielding layer are formed across the pixels, the number of contact holes may be smaller than the number of pixels.

[適用例11]本適用例に係る電子機器は、上記適用例の表示装置を備えていることを特徴とする。   Application Example 11 An electronic apparatus according to this application example includes the display device according to the application example.

本適用例の構成によれば、安定した表示品質を有する表示装置を備えた電子機器を提供することができる。   According to the configuration of this application example, it is possible to provide an electronic apparatus including a display device having stable display quality.

第1の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す概略平面図。1 is a schematic plan view showing a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment. 図1AのH−H’線に沿った概略断面図。FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line H-H ′ of FIG. 1A. 第1の実施形態に係る液晶表示装置の電気的な構成を示す等価回路図。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram illustrating an electrical configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る液晶表示装置の素子基板の構造を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a structure of an element substrate of a liquid crystal display device according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る素子基板のTFT部の構成を示す概略平面図。FIG. 2 is a schematic plan view showing a configuration of a TFT portion of the element substrate according to the first embodiment. 図4AのA−A’線に沿った概略断面図。FIG. 4B is a schematic sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 4A. 第1の実施形態に係る素子基板の遮光効果を示すグラフ。The graph which shows the light-shielding effect of the element substrate which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る素子基板のTFT部の構成を示す概略平面図。The schematic plan view which shows the structure of the TFT part of the element substrate which concerns on 2nd Embodiment. 図6AのA−A’線に沿った概略断面図。FIG. 6B is a schematic sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 6A. 第3の実施形態に係る素子基板のTFT部の構成を示す概略平面図。The schematic plan view which shows the structure of the TFT part of the element substrate which concerns on 3rd Embodiment. 図7AのA−A’線に沿った概略断面図。FIG. 7B is a schematic cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 7A. 第4の実施形態に係る素子基板のTFT部の構成を示す概略平面図。The schematic plan view which shows the structure of the TFT part of the element substrate which concerns on 4th Embodiment. 図8AのB−B’線に沿った概略断面図。FIG. 8B is a schematic sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 8A. 第5の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of the projector as an electronic device which concerns on 5th Embodiment. 従来の素子基板のTFT部の構成例を示す概略平面図。The schematic plan view which shows the structural example of the TFT part of the conventional element substrate. 図10AのA−A’線に沿った概略断面図。FIG. 10A is a schematic sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 10A.

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大、縮小、あるいは誇張して表示している。また、説明に必要な構成要素以外は図示を省略する場合がある。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. The drawings to be used are appropriately enlarged, reduced or exaggerated so that the part to be described can be recognized. In addition, illustrations of components other than those necessary for the description may be omitted.

なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。   In the following embodiments, for example, when “on the substrate” is described, the substrate is disposed so as to be in contact with the substrate, or is disposed on the substrate via another component, or the substrate. It is assumed that a part is arranged so as to be in contact with each other and a part is arranged via another component.

(第1の実施形態)
<液晶表示装置>
ここでは、表示装置として、薄膜トランジスター(Thin Film Transistor:TFT)を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶表示装置を例に挙げて説明する。この液晶表示装置は、例えば、後述する投写型表示装置(プロジェクター)の光変調素子(液晶ライトバルブ)として好適に用いることができるものである。
(First embodiment)
<Liquid crystal display device>
Here, an active matrix liquid crystal display device including a thin film transistor (TFT) as a pixel switching element will be described as an example of the display device. This liquid crystal display device can be suitably used, for example, as a light modulation element (liquid crystal light valve) of a projection display device (projector) described later.

まず、第1の実施形態に係る表示装置としての液晶表示装置について、図1Aおよび図1Bを参照して説明する。図1Aは、第1の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す概略平面図である。図1Bは、図1AのH−H’線に沿った概略断面図である。また、図2は、第1の実施形態に係る液晶表示装置の電気的な構成を示す等価回路図である。   First, a liquid crystal display device as a display device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1A and 1B. FIG. 1A is a schematic plan view showing the configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line H-H ′ of FIG. 1A. FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing an electrical configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment.

図1Aおよび図1Bに示すように、第1の実施形態に係る液晶表示装置1は、素子基板10と、素子基板10に対向配置された対向基板20と、素子基板10と対向基板20との間に配置された液晶層40とを備えている。素子基板10を構成する第1の基板としての基板10aと、対向基板20を構成する第2の基板としての基板20aとには、例えば、ガラスや石英などの光透過性を有する材料からなる基板が用いられている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the liquid crystal display device 1 according to the first embodiment includes an element substrate 10, a counter substrate 20 disposed opposite to the element substrate 10, and the element substrate 10 and the counter substrate 20. And a liquid crystal layer 40 disposed therebetween. For the substrate 10a as the first substrate constituting the element substrate 10 and the substrate 20a as the second substrate constituting the counter substrate 20, for example, a substrate made of a light transmissive material such as glass or quartz. Is used.

素子基板10は対向基板20よりも一回り大きく、両基板は、額縁状に配置されたシール材42を介して接合されている。液晶層40は、素子基板10と対向基板20とシール材42とによって囲まれた空間に封入された、正または負の誘電異方性を有する液晶で構成されている。   The element substrate 10 is slightly larger than the counter substrate 20, and both the substrates are joined via a sealing material 42 arranged in a frame shape. The liquid crystal layer 40 is made of liquid crystal having positive or negative dielectric anisotropy enclosed in a space surrounded by the element substrate 10, the counter substrate 20, and the sealing material 42.

シール材42は、例えば熱硬化性または紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤からなる。シール材42には、素子基板10と対向基板20との間隔を一定に保持するためのスペーサー(図示省略)が混入されている。額縁状に配置されたシール材42の内側には、対向基板20に設けられた額縁状の遮光層21が配置されている。遮光層21は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなる。   The sealing material 42 is made of an adhesive such as a thermosetting or ultraviolet curable epoxy resin. Spacers (not shown) are mixed in the sealing material 42 to keep the distance between the element substrate 10 and the counter substrate 20 constant. A frame-shaped light shielding layer 21 provided on the counter substrate 20 is disposed inside the seal material 42 disposed in a frame shape. The light shielding layer 21 is made of, for example, a light shielding metal or metal oxide.

遮光層21の内側は、複数の画素Pが配列された表示領域Eとなっている。表示領域Eは、液晶表示装置1において、実質的に表示に寄与する領域である。なお、図1Aおよび図1Bでは図示を省略したが、表示領域E内においても、複数の画素Pを平面的に区画する格子状の遮光部が、例えば対向基板20に設けられている。   Inside the light shielding layer 21 is a display area E in which a plurality of pixels P are arranged. The display area E is an area that substantially contributes to display in the liquid crystal display device 1. Although not shown in FIGS. 1A and 1B, in the display area E, a lattice-shaped light shielding portion that partitions a plurality of pixels P in a plane is provided on the counter substrate 20, for example.

素子基板10の1辺部のシール材42の外側には、1辺部に沿ってデータ線駆動回路51および複数の外部接続端子54が設けられている。また、その1辺部に対向する他の1辺部に沿ったシール材42の内側には、検査回路53が設けられている。さらに、これらの2辺部と直交し互いに対向する他の2辺部に沿ったシール材42の内側には、走査線駆動回路52が設けられている。   A data line driving circuit 51 and a plurality of external connection terminals 54 are provided along one side portion outside the sealing material 42 on one side portion of the element substrate 10. Further, an inspection circuit 53 is provided inside the sealing material 42 along the other one side facing the one side. Further, a scanning line driving circuit 52 is provided inside the sealing material 42 along the other two sides that are orthogonal to these two sides and face each other.

検査回路53が設けられた1辺部のシール材42の内側には、2つの走査線駆動回路52を繋ぐ複数の配線55が設けられている。これらデータ線駆動回路51、走査線駆動回路52に繋がる配線は、複数の外部接続端子54に接続されている。また、対向基板20の角部には、素子基板10と対向基板20との間で電気的導通をとるための上下導通部56が設けられている。なお、検査回路53の配置はこれに限定されず、データ線駆動回路51と表示領域Eとの間のシール材42の内側に沿った位置に設けてもよい。   A plurality of wirings 55 that connect the two scanning line driving circuits 52 are provided inside the sealing material 42 on one side where the inspection circuit 53 is provided. Wirings connected to the data line driving circuit 51 and the scanning line driving circuit 52 are connected to a plurality of external connection terminals 54. In addition, a vertical conduction portion 56 for providing electrical conduction between the element substrate 10 and the counter substrate 20 is provided at a corner portion of the counter substrate 20. The arrangement of the inspection circuit 53 is not limited to this, and the inspection circuit 53 may be provided at a position along the inner side of the seal material 42 between the data line driving circuit 51 and the display area E.

以下の説明では、データ線駆動回路51が設けられた1辺部に沿った方向をX方向とし、この1辺部と直交し互いに対向する他の2辺部に沿った方向をY方向とする。図1AのH−H’線の方向は、Y方向に沿った方向である。また、X方向およびY方向と直交し図1Bにおける上方に向かう方向をZ方向とする。なお、本明細書では、液晶表示装置1の対向基板20の表面の法線方向(Z方向)から見ることを「平面視」という。   In the following description, the direction along one side where the data line driving circuit 51 is provided is defined as the X direction, and the direction along the other two sides orthogonal to the one side and facing each other is defined as the Y direction. . The direction of the H-H ′ line in FIG. 1A is a direction along the Y direction. Further, a direction perpendicular to the X direction and the Y direction and directed upward in FIG. 1B is defined as a Z direction. In the present specification, viewing from the normal direction (Z direction) of the surface of the counter substrate 20 of the liquid crystal display device 1 is referred to as “plan view”.

図1Bに示すように、基板10aの液晶層40側の表面には、画素P毎に設けられたスイッチング素子としてのTFT30(図2参照)と、光透過性を有する画素電極15と、信号配線(図示しない)と、画素電極15を覆う配向膜18とが設けられている。画素電極15は、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの光透過性を有する導電膜からなる。   As shown in FIG. 1B, on the surface of the substrate 10a on the liquid crystal layer 40 side, a TFT 30 (see FIG. 2) as a switching element provided for each pixel P, a light-transmissive pixel electrode 15, and a signal wiring (Not shown) and an alignment film 18 covering the pixel electrode 15 are provided. The pixel electrode 15 is made of a light-transmitting conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide).

また、本実施形態の素子基板10には、TFT30の半導体層30a(図4A参照)に光が入射してスイッチング動作が不安定になることを防ぐ遮光構造が採用されている。遮光構造については後述する。   Further, the element substrate 10 of the present embodiment employs a light shielding structure that prevents light from entering the semiconductor layer 30a (see FIG. 4A) of the TFT 30 to make the switching operation unstable. The light shielding structure will be described later.

対向基板20の液晶層40側には、遮光層21と、層間層22と、共通電極23と、共通電極23を覆う配向膜24とが設けられている。   A light shielding layer 21, an interlayer 22, a common electrode 23, and an alignment film 24 that covers the common electrode 23 are provided on the liquid crystal layer 40 side of the counter substrate 20.

遮光層21は、図1Aおよび図1Bに示すように、平面的に走査線駆動回路52、複数の配線55や検査回路53と重なる位置に額縁状に設けられている。遮光層21は、対向基板20側から入射する光を遮蔽して、これらの駆動回路を含む周辺回路の光による誤動作を防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が表示領域Eに入射しないように遮蔽して、表示領域Eの表示における高いコントラストを確保している。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the light shielding layer 21 is provided in a frame shape at a position that overlaps the scanning line driving circuit 52, the plurality of wirings 55, and the inspection circuit 53 in a plan view. The light shielding layer 21 serves to shield light incident from the counter substrate 20 side and prevent malfunction caused by light in peripheral circuits including these drive circuits. Further, unnecessary stray light is shielded from entering the display area E, and high contrast in the display of the display area E is ensured.

図1Bに示す層間層22は、遮光層21を覆うように形成されている。層間層22は、例えば酸化シリコン(SiO2)などの絶縁膜で形成され、光透過性を有している。層間層22は、遮光層21などに起因する凹凸を緩和し、共通電極23が形成される液晶層40側の面が平坦となるように設けられている。層間層22の形成方法としては、例えば、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法などを用いて成膜する方法が挙げられる。 The interlayer 22 shown in FIG. 1B is formed so as to cover the light shielding layer 21. The interlayer 22 is formed of an insulating film such as silicon oxide (SiO 2 ), for example, and has optical transparency. The interlayer layer 22 is provided so that unevenness caused by the light shielding layer 21 and the like is alleviated and the surface on the liquid crystal layer 40 side on which the common electrode 23 is formed is flat. Examples of the method for forming the interlayer 22 include a method of forming a film using a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

共通電極23は、例えばITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの光透過性を有する導電膜からなり、層間層22を覆うとともに、図1Aに示すように対向基板20の四隅に設けられた上下導通部56により素子基板10側の配線に電気的に接続されている。   The common electrode 23 is made of a light-transmitting conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide), for example, covers the interlayer layer 22 and is formed at the four corners of the counter substrate 20 as shown in FIG. 1A. The vertical conductive portion 56 provided is electrically connected to the wiring on the element substrate 10 side.

配向膜18および配向膜24は、液晶表示装置1の光学設計に基づいて選定される。配向膜18および配向膜24は、例えば、ポリイミドなどの有機材料を成膜して、その表面をラビングすることにより、液晶分子に対して略水平配向処理が施されたものや、SiOx(酸化シリコン)などの無機材料を気相成長法を用いて成膜して、液晶分子に対して略垂直配向させたものが挙げられる。   The alignment film 18 and the alignment film 24 are selected based on the optical design of the liquid crystal display device 1. For example, the alignment film 18 and the alignment film 24 are formed by depositing an organic material such as polyimide and rubbing the surface thereof, so that liquid crystal molecules are subjected to a substantially horizontal alignment process, or SiOx (silicon oxide). ) And the like formed by using a vapor phase growth method and aligned substantially perpendicularly to the liquid crystal molecules.

液晶層40を構成する液晶は、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、階調表示を可能とする。例えば、ノーマリーホワイトモードの場合、各画素Pの単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少する。ノーマリーブラックモードの場合、各画素Pの単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加し、全体として液晶表示装置1からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が射出される。   The liquid crystal constituting the liquid crystal layer 40 modulates light and enables gradation display by changing the orientation and order of the molecular assembly depending on the applied voltage level. For example, in the normally white mode, the transmittance for incident light decreases according to the voltage applied in units of each pixel P. In the normally black mode, the transmittance for incident light increases according to the voltage applied in units of each pixel P, and light having a contrast corresponding to an image signal is emitted from the liquid crystal display device 1 as a whole. .

図2に示すように、表示領域Eには、ゲート配線(走査線)3aとデータ線6aとが互いに絶縁され交差するように形成されている。ゲート配線3aが延在する方向がX方向であり、データ線6aが延在する方向がY方向である。画素Pは、ゲート配線3aとデータ線6aとの交差に対応して設けられている。画素Pのそれぞれには、画素電極15と、スイッチング素子としてのTFT30(Thin Film Transistor:薄膜トランジスター)とが設けられている。   As shown in FIG. 2, in the display area E, gate lines (scanning lines) 3a and data lines 6a are formed so as to be insulated and intersect with each other. The direction in which the gate line 3a extends is the X direction, and the direction in which the data line 6a extends is the Y direction. The pixel P is provided corresponding to the intersection of the gate line 3a and the data line 6a. Each pixel P is provided with a pixel electrode 15 and a TFT 30 (Thin Film Transistor) as a switching element.

TFT30のソース電極31(図3参照)は、データ線6aに電気的に接続されている。データ線6aは、データ線駆動回路51(図1A参照)に接続されており、データ線駆動回路51から供給される画像信号(データ信号)S1、S2、…、Snを画素Pに供給する。データ線駆動回路51からデータ線6aに供給される画像信号S1、S2、…、Snは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣接する複数のデータ線6a同士に対してグループごとに供給してもよい。   The source electrode 31 (see FIG. 3) of the TFT 30 is electrically connected to the data line 6a. The data line 6a is connected to the data line driving circuit 51 (see FIG. 1A), and supplies image signals (data signals) S1, S2,..., Sn supplied from the data line driving circuit 51 to the pixels P. The image signals S1, S2,..., Sn supplied from the data line driving circuit 51 to the data lines 6a may be supplied in line order in this order, and for each group of data lines 6a adjacent to each other. You may supply.

TFT30のゲート電極30g(図3参照)は、ゲート配線(走査線)3aに電気的に接続されている。本実施形態では、ゲート電極30gはゲート配線(走査線)3aの一部である。ゲート配線(走査線)3aは、走査線駆動回路52(図1A参照)に接続されており、走査線駆動回路52から供給される走査信号G1、G2、…、Gmを各画素Pに供給する。走査線駆動回路52は、ゲート配線(走査線)3aに対して、走査信号G1、G2、…、Gmを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。TFT30のドレイン電極32(図3参照)は、画素電極15に電気的に接続されている。   A gate electrode 30g (see FIG. 3) of the TFT 30 is electrically connected to a gate wiring (scanning line) 3a. In the present embodiment, the gate electrode 30g is a part of the gate wiring (scanning line) 3a. The gate wiring (scanning line) 3a is connected to the scanning line driving circuit 52 (see FIG. 1A), and supplies scanning signals G1, G2,..., Gm supplied from the scanning line driving circuit 52 to each pixel P. . The scanning line driving circuit 52 supplies the scanning signals G1, G2,..., Gm to the gate wiring (scanning line) 3a in a pulse-sequential manner at a predetermined timing. The drain electrode 32 (see FIG. 3) of the TFT 30 is electrically connected to the pixel electrode 15.

画像信号S1、S2、…、Snは、TFT30を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線6aを介して画素電極15に所定のタイミングで書き込まれる。このようにして画素電極15を介して液晶層40に書き込まれた所定レベルの画像信号は、対向基板20に設けられた共通電極23(図1B参照)との間に形成される液晶容量で一定期間保持される。   The image signals S1, S2,..., Sn are written to the pixel electrode 15 through the data line 6a at a predetermined timing by turning on the TFT 30 for a certain period. The image signal of a predetermined level written in the liquid crystal layer 40 through the pixel electrode 15 in this way is constant by the liquid crystal capacitance formed between the common electrode 23 (see FIG. 1B) provided on the counter substrate 20. Hold for a period.

保持された画像信号S1、S2、…、Snがリークするのを防止するため、データ線6aに沿って平行するように形成された容量線16aと画素電極15との間に保持容量16が形成され、液晶容量と並列に配置されている。このように、各画素Pの液晶に電圧信号が印加されると、印加された電圧レベルにより液晶の配向状態が変化する。これにより、液晶層40(図1B参照)に入射した光が変調されて階調表示が可能となる。   In order to prevent the held image signals S1, S2,..., Sn from leaking, a storage capacitor 16 is formed between the capacitor line 16a and the pixel electrode 15 formed in parallel along the data line 6a. And arranged in parallel with the liquid crystal capacitor. Thus, when a voltage signal is applied to the liquid crystal of each pixel P, the alignment state of the liquid crystal changes depending on the applied voltage level. As a result, the light incident on the liquid crystal layer 40 (see FIG. 1B) is modulated to enable gradation display.

なお、図1Aに示した検査回路53には、データ線6aが接続されており、液晶表示装置1の製造過程において、上記画像信号を検出することで液晶表示装置1の動作欠陥などを確認できる構成となっているが、図2の等価回路では省略している。また、検査回路53は、上記画像信号をサンプリングしてデータ線6aに供給するサンプリング回路、データ線6a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供給するプリチャージ回路を含むものとしてもよい。   Note that a data line 6a is connected to the inspection circuit 53 shown in FIG. 1A, and an operation defect or the like of the liquid crystal display device 1 can be confirmed by detecting the image signal in the manufacturing process of the liquid crystal display device 1. Although it is configured, it is omitted in the equivalent circuit of FIG. The inspection circuit 53 includes a sampling circuit that samples the image signal and supplies it to the data line 6a, and a precharge circuit that supplies a precharge signal of a predetermined voltage level to the data line 6a prior to the image signal. Also good.

<素子基板>
図3は、第1の実施形態に係る液晶表示装置の素子基板の構造を示す概略断面図である。図3に示すように、素子基板10は、第1の基板としての基板10aと、第1の遮光層としての下側遮光層3bと、第1の絶縁層としての層間絶縁層11aと、第2の遮光層としての上側遮光層3cと、第2の絶縁層としての層間絶縁層11bと、TFT30と、データ線6aと、保持容量16と、画素電極15とを備えている。
<Element substrate>
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the element substrate of the liquid crystal display device according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the element substrate 10 includes a substrate 10a as a first substrate, a lower light shielding layer 3b as a first light shielding layer, an interlayer insulating layer 11a as a first insulating layer, The upper light-shielding layer 3c as the second light-shielding layer, the interlayer insulating layer 11b as the second insulating layer, the TFT 30, the data line 6a, the storage capacitor 16, and the pixel electrode 15 are provided.

下側遮光層3bは、基板10a上に形成されている。下側遮光層3bは、例えばAl(アルミニウム)、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)などの金属のうちの少なくとも1つを含む金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、ナイトライド、あるいはこれらを積層したものからなり、導電性と遮光性とを有している。下側遮光層3bの膜厚は、例えば、200nm程度である。   The lower light shielding layer 3b is formed on the substrate 10a. The lower light-shielding layer 3b is a single metal containing at least one of metals such as Al (aluminum), Ti (titanium), Cr (chromium), W (tungsten), Ta (tantalum), and Mo (molybdenum). , Alloy, metal silicide, polysilicide, nitride, or a laminate of these, and has conductivity and light shielding properties. The film thickness of the lower light shielding layer 3b is, for example, about 200 nm.

基板10aと下側遮光層3bとを覆うように、層間絶縁層11aが形成されている。層間絶縁層11aは、例えば酸化シリコン膜などからなる。層間絶縁層11aの膜厚は、例えば、300nm〜400nm程度である。   An interlayer insulating layer 11a is formed so as to cover the substrate 10a and the lower light-shielding layer 3b. The interlayer insulating layer 11a is made of, for example, a silicon oxide film. The film thickness of the interlayer insulating layer 11a is, for example, about 300 nm to 400 nm.

上側遮光層3cは、層間絶縁層11a上に形成されている。上側遮光層3cは、下側遮光層3bと同様の金属のうちの少なくとも1つを含む金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、ナイトライド、あるいはこれらを積層したものからなり、導電性と遮光性とを有している。上側遮光層3cの膜厚は、例えば、100nm程度である。下側遮光層3bと上側遮光層3cとは、基板10a側から入射する光を遮光する役割を果たすとともに、走査線としての役割を果たす。   The upper light shielding layer 3c is formed on the interlayer insulating layer 11a. The upper light-shielding layer 3c is made of a metal simple substance containing at least one of the same metals as the lower light-shielding layer 3b, an alloy, a metal silicide, a polysilicide, a nitride, or a laminate of these. It has sex. The film thickness of the upper light shielding layer 3c is, for example, about 100 nm. The lower light-shielding layer 3b and the upper light-shielding layer 3c serve to shield light incident from the substrate 10a side and also serve as scanning lines.

層間絶縁層11aと上側遮光層3cとを覆うように、層間絶縁層11bが形成されている。層間絶縁層11bは、例えば酸化シリコン膜などからなる。層間絶縁層11bの膜厚は、例えば、300nm〜400nm程度である。   An interlayer insulating layer 11b is formed so as to cover the interlayer insulating layer 11a and the upper light shielding layer 3c. The interlayer insulating layer 11b is made of, for example, a silicon oxide film. The film thickness of the interlayer insulating layer 11b is, for example, about 300 nm to 400 nm.

層間絶縁層11b上には、TFT30が設けられている。TFT30は、半導体層30aとゲート絶縁層11cとゲート電極30gとソース電極31とドレイン電極32とを有している。半導体層30aは、層間絶縁層11b上に島状に形成されている。半導体層30aは、例えば、多結晶シリコン膜からなり、P(リン)イオン等のN型の不純物イオンが注入されている。   A TFT 30 is provided on the interlayer insulating layer 11b. The TFT 30 includes a semiconductor layer 30a, a gate insulating layer 11c, a gate electrode 30g, a source electrode 31, and a drain electrode 32. The semiconductor layer 30a is formed in an island shape on the interlayer insulating layer 11b. The semiconductor layer 30a is made of, for example, a polycrystalline silicon film and is implanted with N-type impurity ions such as P (phosphorus) ions.

半導体層30aは、データ線側ソースドレイン領域(以下ではソース領域と称する)30sと、画素電極側ソースドレイン領域(以下ではドレイン領域と称する)30dと、チャネル領域30cと、ソース領域30sとチャネル領域30cとの間に設けられたデータ線側LDD領域30eと、チャネル領域30cとドレイン領域30dとの間に設けられた画素電極側LDD領域30fと、を有するLDD(Lightly Doped Drain)構造を有している。半導体層30aの膜厚は、例えば、50nm程度である。   The semiconductor layer 30a includes a data line side source / drain region (hereinafter referred to as a source region) 30s, a pixel electrode side source / drain region (hereinafter referred to as a drain region) 30d, a channel region 30c, a source region 30s and a channel region. An LDD (Lightly Doped Drain) structure having a data line side LDD region 30e provided between the pixel region 30c and a pixel electrode side LDD region 30f provided between the channel region 30c and the drain region 30d. ing. The film thickness of the semiconductor layer 30a is, for example, about 50 nm.

チャネル領域30cには、B(ボロン)イオン等のP型の不純物イオンがドープされている。ソース領域30s、ドレイン領域30d、データ線側LDD領域30e、画素電極側LDD領域30fには、P(リン)イオン等のN型の不純物イオンがドープされている。このような構成により、TFT30は、N型のTFTとして形成されている。   The channel region 30c is doped with P-type impurity ions such as B (boron) ions. The source region 30s, the drain region 30d, the data line side LDD region 30e, and the pixel electrode side LDD region 30f are doped with N-type impurity ions such as P (phosphorus) ions. With such a configuration, the TFT 30 is formed as an N-type TFT.

ゲート絶縁層11cは、層間絶縁層11bと半導体層30aとを覆うように形成されている。ゲート絶縁層11cは、例えば酸化シリコン膜などからなる。ゲート電極30gは、ゲート絶縁層11c上に、ゲート絶縁層11cを間に挟んでチャネル領域30cに対向するように形成されている。ゲート電極30g(ゲート配線3a)は、例えば、多結晶シリコン膜からなる。   The gate insulating layer 11c is formed so as to cover the interlayer insulating layer 11b and the semiconductor layer 30a. The gate insulating layer 11c is made of, for example, a silicon oxide film. The gate electrode 30g is formed on the gate insulating layer 11c so as to face the channel region 30c with the gate insulating layer 11c interposed therebetween. The gate electrode 30g (gate wiring 3a) is made of, for example, a polycrystalline silicon film.

ゲート絶縁層11cとゲート電極30gとを覆うように、層間絶縁層11dが形成されている。層間絶縁層11dは、例えば酸化シリコン膜などからなる。半導体層30aのソース領域30s側の端部と重なる位置に、層間絶縁層11dとゲート絶縁層11cとを貫通するコンタクトホールCH1が形成されている。また、ドレイン領域30d側の端部と重なる位置には、層間絶縁層11dとゲート絶縁層11cとを貫通するコンタクトホールCH2が形成されている。   An interlayer insulating layer 11d is formed so as to cover the gate insulating layer 11c and the gate electrode 30g. The interlayer insulating layer 11d is made of, for example, a silicon oxide film. A contact hole CH1 penetrating the interlayer insulating layer 11d and the gate insulating layer 11c is formed at a position overlapping the end of the semiconductor layer 30a on the source region 30s side. Further, a contact hole CH2 penetrating the interlayer insulating layer 11d and the gate insulating layer 11c is formed at a position overlapping with the end portion on the drain region 30d side.

層間絶縁層11d上には、データ線6aと中継電極6bとが形成されている。データ線6aおよび中継電極6bは、例えばAl、Ti、Cr、W、Ta、Moなどの金属のうちの少なくとも1つを含む金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、ナイトライド、あるいはこれらを積層したものからなり、導電性と遮光性とを有している。   A data line 6a and a relay electrode 6b are formed on the interlayer insulating layer 11d. The data line 6a and the relay electrode 6b are, for example, a single metal containing at least one of metals such as Al, Ti, Cr, W, Ta, and Mo, an alloy, a metal silicide, a polysilicide, a nitride, or a laminate thereof. It has a conductivity and a light shielding property.

データ線6aおよび中継電極6bは、例えば、同じ材料を用いて導電膜を成膜し、これをパターニングすることによって得られる。また、データ線6aおよび中継電極6bを形成する材料でコンタクトホールCH1を埋めることによりソース電極31が形成され、コンタクトホールCH2を埋めることによりドレイン電極32が形成される。   The data line 6a and the relay electrode 6b are obtained, for example, by forming a conductive film using the same material and patterning the conductive film. Further, the source electrode 31 is formed by filling the contact hole CH1 with the material forming the data line 6a and the relay electrode 6b, and the drain electrode 32 is formed by filling the contact hole CH2.

データ線6aと中継電極6bと層間絶縁層11dとを覆うように層間絶縁層11eが形成されている。層間絶縁層11eは、例えばシリコンの酸化物や窒化物からなる。層間絶縁層11eには、TFT30が設けられた領域を覆うことによって生ずる表面の凹凸を平坦化する平坦化処理が施されている。平坦化処理の方法としては、例えば化学的研磨処理(Chemical Mechanical Polishing;CMP処理)やスピンコート処理などが挙げられる。   An interlayer insulating layer 11e is formed so as to cover the data line 6a, the relay electrode 6b, and the interlayer insulating layer 11d. The interlayer insulating layer 11e is made of, for example, silicon oxide or nitride. The interlayer insulating layer 11e is subjected to a flattening process for flattening surface irregularities caused by covering the region where the TFT 30 is provided. Examples of the planarization method include chemical mechanical polishing (CMP) and spin coating.

層間絶縁層11eには、中継電極6bと重なる位置に、層間絶縁層11eを貫通するコンタクトホールCH3が形成されている。層間絶縁層11e上には、保持容量16の一部を構成する容量線16a(COM電位)が形成されている。容量線16aは、例えば、下層にAl(アルミニウム)膜が配置され、上層にTiN(窒化チタン)膜が配置された積層構造になっている。   In the interlayer insulating layer 11e, a contact hole CH3 penetrating the interlayer insulating layer 11e is formed at a position overlapping the relay electrode 6b. A capacitor line 16a (COM potential) that forms part of the storage capacitor 16 is formed on the interlayer insulating layer 11e. The capacitor line 16a has, for example, a laminated structure in which an Al (aluminum) film is disposed in the lower layer and a TiN (titanium nitride) film is disposed in the upper layer.

容量線16aを覆うように、アルミナやシリコン窒化膜などからなる容量絶縁膜16bが形成されている。また、容量絶縁膜16b上における、コンタクトホールCH4の領域と平面視で重なる領域近傍に、シリコン酸化膜などからなるストッパー膜16c1が形成されている。ストッパー膜16c1は、容量絶縁膜16bの形成前、すなわち、容量線16aと容量絶縁膜16bとの間に形成されていてもよい。   A capacitive insulating film 16b made of alumina, a silicon nitride film or the like is formed so as to cover the capacitive line 16a. In addition, a stopper film 16c1 made of a silicon oxide film or the like is formed in the vicinity of the region overlapping the contact hole CH4 region in plan view on the capacitor insulating film 16b. The stopper film 16c1 may be formed before the capacitor insulating film 16b is formed, that is, between the capacitor line 16a and the capacitor insulating film 16b.

ストッパー膜16c1と容量絶縁膜16bと層間絶縁層11eとの上には、平面視で中継電極6bと重なるように、保持容量16の一部を構成する容量電極16cが形成されている。容量電極16cは、Al(アルミニウム)などの遮光性の導電部材料を用いて導電膜を成膜し、これをパターニングすることにより形成されている。なお、上記したストッパー膜16c1上において、隣り合う容量電極16cと容量電極16cとが分離するようにパターニングされている。   On the stopper film 16c1, the capacitor insulating film 16b, and the interlayer insulating layer 11e, a capacitor electrode 16c constituting a part of the storage capacitor 16 is formed so as to overlap the relay electrode 6b in a plan view. The capacitor electrode 16c is formed by forming a conductive film using a light-shielding conductive part material such as Al (aluminum) and patterning the conductive film. Note that the capacitor electrode 16c and the capacitor electrode 16c adjacent to each other are patterned on the stopper film 16c1 described above.

容量電極16cは、コンタクトホールCH3の内部にも形成されている。これにより、容量電極16cは、コンタクトホールCH3を介して中継電極6bに電気的に接続され、ドレイン電極32に電気的に接続されている。容量電極16cは、コンタクトホールCH3を介して、中継電極6bと画素電極15とを電気的に接続する中継電極としての役割も果たす。   The capacitive electrode 16c is also formed inside the contact hole CH3. Thereby, the capacitive electrode 16c is electrically connected to the relay electrode 6b via the contact hole CH3 and is electrically connected to the drain electrode 32. The capacitor electrode 16c also serves as a relay electrode that electrically connects the relay electrode 6b and the pixel electrode 15 via the contact hole CH3.

容量電極16c上には、層間絶縁層11fが形成されている。層間絶縁層11fは、例えばシリコンの酸化物や窒化物からなる。層間絶縁層11fにも、層間絶縁層11eと同様に平坦化処理が施されていてもよい。容量電極16cと重なる位置に、層間絶縁層11fを貫通するコンタクトホールCH4が形成されている。コンタクトホールCH4は、例えば、容量電極16cのうちストッパー膜16c1と平面視で重なる位置に形成される。   An interlayer insulating layer 11f is formed on the capacitor electrode 16c. The interlayer insulating layer 11f is made of, for example, silicon oxide or nitride. The interlayer insulating layer 11f may be subjected to a planarization process similarly to the interlayer insulating layer 11e. A contact hole CH4 penetrating the interlayer insulating layer 11f is formed at a position overlapping the capacitor electrode 16c. The contact hole CH4 is formed, for example, at a position overlapping the stopper film 16c1 in plan view in the capacitor electrode 16c.

画素電極15は、層間絶縁層11f上に、平面視で容量電極16cおよびコンタクトホールCH4と重なるように形成されている。画素電極15は、ITOなどの透明導電膜で成膜され、コンタクトホールCH4の内部にも形成されている。これにより、画素電極15は、コンタクトホールCH4を介して容量電極16cに電気的に接続され、コンタクトホールCH3と中継電極6bとを介してドレイン電極32に電気的に接続されている。   The pixel electrode 15 is formed on the interlayer insulating layer 11f so as to overlap the capacitor electrode 16c and the contact hole CH4 in plan view. The pixel electrode 15 is formed of a transparent conductive film such as ITO, and is also formed inside the contact hole CH4. Thereby, the pixel electrode 15 is electrically connected to the capacitor electrode 16c through the contact hole CH4, and is electrically connected to the drain electrode 32 through the contact hole CH3 and the relay electrode 6b.

<素子基板の遮光構造>
図1Bに示す液晶表示装置1がプロジェクターの液晶ライトバルブとして用いられる場合、光源から発せられた光は、対向基板20側から入射し、液晶層40を透過して、素子基板10側へ射出される。図3に示す素子基板10では、容量電極16c、データ線6a、中継電極6bが、対向基板20側(図3における上方側)から半導体層30aに入射する光を遮蔽して、光によるTFT30の誤動作を防止する役目を果たしている。
<Light shielding structure of element substrate>
When the liquid crystal display device 1 shown in FIG. 1B is used as a liquid crystal light valve of a projector, light emitted from a light source enters from the counter substrate 20 side, passes through the liquid crystal layer 40, and is emitted to the element substrate 10 side. The In the element substrate 10 shown in FIG. 3, the capacitor electrode 16c, the data line 6a, and the relay electrode 6b shield light incident on the semiconductor layer 30a from the counter substrate 20 side (upper side in FIG. 3), and the TFT 30 is exposed to light. It plays a role in preventing malfunction.

近年では、光源からの光量の増大とともに、従来よりも反射率の高い無機偏光板が用いられる場合もあり、液晶表示装置1の光が射出される素子基板10側(裏面)から入射する反射光等に対する遮光性を従来よりも向上させることが求められている。また、対角1インチ程度の大型の液晶表示装置で高周波の駆動信号で駆動する必要性が高まっており、ゲート配線3aの配線抵抗を低くすることも求められている。   In recent years, with the increase in the amount of light from the light source, an inorganic polarizing plate having a higher reflectance than the conventional case may be used, and the reflected light incident from the element substrate 10 side (back surface) from which the light of the liquid crystal display device 1 is emitted. Therefore, it is required to improve the light-shielding property against the above. In addition, there is an increasing need for driving with a high-frequency drive signal in a large-sized liquid crystal display device having a diagonal size of about 1 inch, and it is also required to reduce the wiring resistance of the gate wiring 3a.

そこで、本実施形態に係る液晶表示装置1は、素子基板10側(裏面)から入射する光を遮蔽する遮光構造を備え、その遮光構造が走査線の配線抵抗を低くする役割も果たす。以下に、液晶表示装置1が備える遮光構造を、図4Aおよび図4Bを参照して説明する。   Therefore, the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment includes a light shielding structure that shields light incident from the element substrate 10 side (back surface), and the light shielding structure also serves to lower the wiring resistance of the scanning line. Below, the light-shielding structure with which the liquid crystal display device 1 is provided is demonstrated with reference to FIG. 4A and FIG. 4B.

図4Aは、第1の実施形態に係る素子基板のTFT部の構成を示す概略平面図である。図4Bは、図4AのA−A’線に沿った概略断面図である。なお、図4AのA−A’線は、半導体層30aが延在する方向と交差するX方向に沿った線である。図4Aおよび図4Bでは、ゲート電極30g(ゲート配線3a)よりも上層の構成要素の図示を省略している。   FIG. 4A is a schematic plan view showing the configuration of the TFT portion of the element substrate according to the first embodiment. FIG. 4B is a schematic cross-sectional view along the line A-A ′ of FIG. 4A. A line A-A ′ in FIG. 4A is a line along the X direction that intersects the direction in which the semiconductor layer 30 a extends. In FIG. 4A and FIG. 4B, illustration of the components above the gate electrode 30g (gate wiring 3a) is omitted.

図4Aには、第1の実施形態に係る素子基板10のうち、X方向に沿って延在するゲート配線3aと、Y方向に沿って延在するデータ線6a(図2参照)との交差部が示されている。TFT30の半導体層30aは、Y方向に沿ってゲート配線3aとデータ線6aとの交差部の両側に延在し、平面視でデータ線6aと重なるように配置されている。ゲート配線3aにおける平面視で半導体層30aのチャネル領域30cと重なる部分が、ゲート電極30gとなっている。すなわち、ゲート電極30gは、平面視で半導体層30aのチャネル領域30cと重なっている。   4A shows an intersection of the gate wiring 3a extending along the X direction and the data line 6a extending along the Y direction (see FIG. 2) in the element substrate 10 according to the first embodiment. The parts are shown. The semiconductor layer 30a of the TFT 30 extends on both sides of the intersection between the gate wiring 3a and the data line 6a along the Y direction, and is disposed so as to overlap the data line 6a in plan view. A portion of the gate wiring 3a that overlaps the channel region 30c of the semiconductor layer 30a in plan view is a gate electrode 30g. That is, the gate electrode 30g overlaps the channel region 30c of the semiconductor layer 30a in plan view.

下側遮光層3bと上側遮光層3cとは、平面視でゲート配線3aと重なるように配置されており、X方向において画素P(図1A参照)間に跨って設けられている。また、下側遮光層3bと上側遮光層3cとは、ゲート配線3aとデータ線6aとの交差部において、平面視で半導体層30aの少なくともチャネル領域30cと重なるように配置されている。   The lower light-shielding layer 3b and the upper light-shielding layer 3c are arranged so as to overlap with the gate wiring 3a in plan view, and are provided across the pixels P (see FIG. 1A) in the X direction. The lower light-shielding layer 3b and the upper light-shielding layer 3c are arranged so as to overlap at least the channel region 30c of the semiconductor layer 30a in plan view at the intersection between the gate wiring 3a and the data line 6a.

このように、画素P同士の間の遮光性を有する非開口領域の交差部付近にTFT30を設けることにより、TFT30の光誤動作を防止するとともに、画素Pの開口領域における開口率を確保している。   As described above, by providing the TFT 30 in the vicinity of the intersection of the non-opening regions having the light shielding property between the pixels P, the TFT 30 is prevented from malfunctioning in light and the aperture ratio in the opening region of the pixels P is secured. .

図4Aおよび図4Bに示すように、半導体層30a(チャネル領域30c)のX方向における両外側には、ゲート絶縁層11cと層間絶縁層11bとを貫通する第3のコンタクトホールとしてのコンタクトホールCH5と、第4のコンタクトホールとしてのコンタクトホールCH6とが形成されている。ゲート電極30g(ゲート配線3a)を形成する材料でコンタクトホールCH5,CH6を埋めることにより、ゲート電極30g(ゲート配線3a)と上側遮光層3cとが電気的に接続されている。   As shown in FIGS. 4A and 4B, on both outer sides in the X direction of the semiconductor layer 30a (channel region 30c), a contact hole CH5 as a third contact hole penetrating the gate insulating layer 11c and the interlayer insulating layer 11b. And a contact hole CH6 as a fourth contact hole is formed. By filling the contact holes CH5 and CH6 with a material for forming the gate electrode 30g (gate wiring 3a), the gate electrode 30g (gate wiring 3a) and the upper light shielding layer 3c are electrically connected.

また、半導体層30a(チャネル領域30c)のX方向における両外側には、層間絶縁層11aを貫通する第1のコンタクトホールとしてのコンタクトホールCH7と、第2のコンタクトホールとしてのコンタクトホールCH8とが形成されている。半導体層30aに対して、コンタクトホールCH7はコンタクトホールCH5よりも外側に配置され、コンタクトホールCH8はコンタクトホールCH6よりも外側に配置されている。   Further, on both outer sides in the X direction of the semiconductor layer 30a (channel region 30c), there are a contact hole CH7 as a first contact hole penetrating the interlayer insulating layer 11a and a contact hole CH8 as a second contact hole. Is formed. The contact hole CH7 is disposed outside the contact hole CH5 with respect to the semiconductor layer 30a, and the contact hole CH8 is disposed outside the contact hole CH6.

上側遮光層3cを形成する材料でコンタクトホールCH7,CH8を埋めることにより、ゲート電極30g(ゲート配線3a)と電気的に接続された上側遮光層3cと、下側遮光層3bとが電気的に接続されている。すなわち、上側遮光層3cと下側遮光層3bとは、ともにゲート電極30gと同電位に設定されている。したがって、ゲート配線3aと上側遮光層3cと下側遮光層3bとの3層で、走査線が構成される。   By filling the contact holes CH7 and CH8 with a material forming the upper light-shielding layer 3c, the upper light-shielding layer 3c electrically connected to the gate electrode 30g (gate wiring 3a) and the lower light-shielding layer 3b are electrically connected. It is connected. That is, the upper light shielding layer 3c and the lower light shielding layer 3b are both set to the same potential as the gate electrode 30g. Therefore, a scanning line is constituted by three layers of the gate wiring 3a, the upper light shielding layer 3c, and the lower light shielding layer 3b.

なお、コンタクトホールCH7,CH8の位置は特に制約されないが、上側遮光層3cの表面におけるコンタクトホールCH7,CH8の位置に窪みが生じる場合があるので、コンタクトホールCH7,CH8が平面視で上層のコンタクトホールCH5,CH6と重ならないように配置されることが好ましい。   Note that the positions of the contact holes CH7 and CH8 are not particularly limited. However, since depressions may be formed at the positions of the contact holes CH7 and CH8 on the surface of the upper light-shielding layer 3c, the contact holes CH7 and CH8 are the upper layer contacts in plan view. It is preferable that they are arranged so as not to overlap with the holes CH5 and CH6.

第1の実施形態に係る素子基板10では、半導体層30aと基板10aとの間に、平面視で半導体層30aと重なるように、上側遮光層3cと下側遮光層3bとが配置されている。そのため、基板10a側から半導体層30aに入射する光を遮蔽することができる。   In the element substrate 10 according to the first embodiment, the upper light shielding layer 3c and the lower light shielding layer 3b are disposed between the semiconductor layer 30a and the substrate 10a so as to overlap the semiconductor layer 30a in plan view. . Therefore, it is possible to shield light incident on the semiconductor layer 30a from the substrate 10a side.

そして、半導体層30aの両外側に、半導体層30aの下層の層間絶縁層11bを貫通するコンタクトホールCH5,CH6により形成されるZ方向に沿った一対の遮光部と、さらに上側遮光層3cの下層の層間絶縁層11aを貫通するコンタクトホールCH7,CH8により形成されるZ方向に沿った一対の遮光部とが配置されている。そのため、基板10a側からZ方向に対して斜めに入射する光や、ゲート配線3aと上側遮光層3cとの間あるいは上側遮光層3cと下側遮光層3bとの間で反射されて伝播される光を半導体層30aの両外側から遮蔽することができる。   Then, on both outer sides of the semiconductor layer 30a, a pair of light shielding portions along the Z direction formed by contact holes CH5 and CH6 penetrating the interlayer insulating layer 11b below the semiconductor layer 30a, and further below the upper light shielding layer 3c A pair of light shielding portions along the Z direction formed by contact holes CH7 and CH8 penetrating the interlayer insulating layer 11a is disposed. Therefore, light incident obliquely with respect to the Z direction from the substrate 10a side or reflected and propagated between the gate wiring 3a and the upper light shielding layer 3c or between the upper light shielding layer 3c and the lower light shielding layer 3b. Light can be shielded from both outer sides of the semiconductor layer 30a.

ここで、第1の実施形態に係る素子基板10の遮光効果を従来の構成の素子基板と比較して説明する。図5は、第1の実施形態に係る素子基板の遮光効果を示すグラフである。図10Aは、従来の素子基板のTFT部の構成例を示す概略平面図である。図10Bは、図10AのA−A’線に沿った概略断面図である。なお、図10Aおよび図10Bでは、ゲート電極30g(ゲート配線3a)よりも上層の構成要素の図示を省略している。   Here, the light shielding effect of the element substrate 10 according to the first embodiment will be described in comparison with an element substrate having a conventional configuration. FIG. 5 is a graph showing the light shielding effect of the element substrate according to the first embodiment. FIG. 10A is a schematic plan view illustrating a configuration example of a TFT portion of a conventional element substrate. FIG. 10B is a schematic cross-sectional view along the line A-A ′ of FIG. 10A. In FIG. 10A and FIG. 10B, illustration of constituent elements above the gate electrode 30g (gate wiring 3a) is omitted.

図10Aおよび図10Bに示す従来の素子基板60は、第1の実施形態に係る素子基板10に対して、半導体層30aと基板10aとの間に配置された遮光層が1層(下側遮光層3bのみ)である点が異なっているものとする。下側遮光層3bの膜厚は、素子基板10と同様に、200nm程度である。下側遮光層3bは、コンタクトホールCH5,CH6を介してゲート電極30g(ゲート配線3a)と電気的に接続されている。すなわち、従来の素子基板60ではゲート配線3aと下側遮光層3bとの2層で走査線が構成される。   The conventional element substrate 60 shown in FIG. 10A and FIG. 10B has one light shielding layer (lower light shielding layer) disposed between the semiconductor layer 30a and the substrate 10a with respect to the element substrate 10 according to the first embodiment. Only the layer 3b) is different. The film thickness of the lower light-shielding layer 3b is about 200 nm, similar to the element substrate 10. The lower light-shielding layer 3b is electrically connected to the gate electrode 30g (gate wiring 3a) through the contact holes CH5 and CH6. That is, in the conventional element substrate 60, a scanning line is constituted by two layers of the gate wiring 3a and the lower light shielding layer 3b.

図10Bに示すように、従来の素子基板60において、基板10a側から基板10aの法線方向(Z方向)に対して斜めに入射する入射光Lは、その一部が基板10aと下側遮光層3bとの界面で反射され、他の一部が下側遮光層3bで吸収と透過とがなされ、透過した光の一部が半導体層30aのチャネル領域30cに入射する。これに対して、図4Bに示すように、第1の実施形態に係る素子基板10では、基板10a側から入射する入射光Lは、基板10aと下側遮光層3bとの界面で反射され、さらに、下側遮光層3bを透過した一部が層間絶縁層11aと上側遮光層3cとの界面で反射される。そのため、半導体層30aのチャネル領域30cに入射する光をより効果的に遮光できる。   As shown in FIG. 10B, in the conventional element substrate 60, a part of the incident light L incident obliquely with respect to the normal direction (Z direction) of the substrate 10a from the substrate 10a side is shielded from the substrate 10a and the lower side. Reflected at the interface with the layer 3b, the other part is absorbed and transmitted by the lower light-shielding layer 3b, and part of the transmitted light is incident on the channel region 30c of the semiconductor layer 30a. On the other hand, as shown in FIG. 4B, in the element substrate 10 according to the first embodiment, the incident light L incident from the substrate 10a side is reflected at the interface between the substrate 10a and the lower light shielding layer 3b. Further, part of the light transmitted through the lower light-shielding layer 3b is reflected at the interface between the interlayer insulating layer 11a and the upper light-shielding layer 3c. Therefore, the light incident on the channel region 30c of the semiconductor layer 30a can be shielded more effectively.

図5において、横軸は入射光Lの波長(nm)であり、縦軸は遮光層を透過する入射光Lの透過率(%)である。図5に示す遮光層1層(膜厚200nm)が素子基板60の構成における透過率であり、遮光層2層(膜厚100nm+200nm)が第1の実施形態に係る素子基板10の構成における透過率である。また、遮光層2層(膜厚100nm+100nm)は、素子基板10で下側遮光層3bの膜厚を100nmとした比較例における透過率である。   In FIG. 5, the horizontal axis represents the wavelength (nm) of the incident light L, and the vertical axis represents the transmittance (%) of the incident light L that passes through the light shielding layer. The light shielding layer 1 layer (film thickness 200 nm) shown in FIG. 5 is the transmittance in the configuration of the element substrate 60, and the light shielding layer 2 layer (film thickness 100 nm + 200 nm) is the transmittance in the configuration of the element substrate 10 according to the first embodiment. It is. Further, the two light shielding layers (film thickness 100 nm + 100 nm) are transmittances in a comparative example in which the film thickness of the lower light shielding layer 3b on the element substrate 10 is 100 nm.

図5に示すように、従来の素子基板60の構成における透過率と比べて、第1の実施形態に係る素子基板10の構成における透過率は格段に低くなっている。これは、半導体層30aと下側遮光層3bとの間に、さらに上側遮光層3cが設けられていることにより、遮光性が従来よりも向上していることを示している。   As shown in FIG. 5, the transmittance in the configuration of the element substrate 10 according to the first embodiment is remarkably lower than the transmittance in the configuration of the conventional element substrate 60. This indicates that the light-shielding property is improved as compared with the prior art by further providing the upper light-shielding layer 3c between the semiconductor layer 30a and the lower light-shielding layer 3b.

また、素子基板10で下側遮光層3bの膜厚を100nmとした比較例では、2層の遮光層の膜厚の合計は200nmで従来の素子基板60と同様であるが、比較例における透過率は従来の素子基板60の構成における透過率よりも低くなっている。これは、遮光層の膜厚(合計)が同じであっても、間に層間絶縁層(層間絶縁層11a)を介して2層の遮光層を配置する方が、界面反射が多くなることで遮光性が従来よりも向上することを示している。なお、図5では、横軸の範囲を可視光の波長域のほぼ中央部としているが、上述の透過率の大小関係は、可視光の波長域全域においてほぼ同様である。   In the comparative example in which the film thickness of the lower light-shielding layer 3b is 100 nm on the element substrate 10, the total film thickness of the two light-shielding layers is 200 nm, which is the same as that of the conventional element substrate 60. The rate is lower than the transmittance in the configuration of the conventional element substrate 60. This is because even if the film thickness (total) of the light shielding layers is the same, interfacial reflection increases when two light shielding layers are arranged with an interlayer insulating layer (interlayer insulating layer 11a) interposed therebetween. It shows that the light shielding property is improved as compared with the conventional case. In FIG. 5, the range of the horizontal axis is the substantially central portion of the visible light wavelength range, but the above-described transmission magnitude relationship is substantially the same in the entire visible light wavelength range.

第1の実施形態に係る素子基板10の構成において、下側遮光層3bおよび上側遮光層3cの膜厚をともに200nm(2層で200nm+200nm)とすれば、遮光性のさらなる向上が期待できるが、2層の遮光層に起因して上層に生じる段差が大きくなるため、上側遮光層3cの膜厚を100nmとすることが好ましい。   In the configuration of the element substrate 10 according to the first embodiment, if both the lower light-shielding layer 3b and the upper light-shielding layer 3c have a thickness of 200 nm (two layers are 200 nm + 200 nm), further improvement in light-shielding properties can be expected. Since the step generated in the upper layer due to the two light shielding layers becomes large, it is preferable to set the film thickness of the upper light shielding layer 3c to 100 nm.

また、従来の素子基板60ではゲート配線3aと下側遮光層3bとの2層で走査線が構成されるのに対して、第1の実施形態に係る素子基板10ではゲート配線3aと下側遮光層3bと上側遮光層3cとの3層で走査線が構成されるので、走査線の配線抵抗を従来よりも低く抑えることができる。したがって、液晶表示装置1が大型で高周波の駆動信号で駆動する液晶表示装置であっても、基板10a側から入射する入射光Lに対する遮光性を従来よりも向上させつつ、走査線の配線抵抗を低くすることができる。   Further, in the conventional element substrate 60, the scanning line is constituted by two layers of the gate wiring 3a and the lower light shielding layer 3b, whereas in the element substrate 10 according to the first embodiment, the gate wiring 3a and the lower side are formed. Since the scanning line is constituted by three layers of the light shielding layer 3b and the upper light shielding layer 3c, the wiring resistance of the scanning line can be suppressed to be lower than that of the related art. Therefore, even if the liquid crystal display device 1 is a large-sized liquid crystal display device driven by a high-frequency drive signal, the light resistance against the incident light L incident from the substrate 10a side is improved as compared with the conventional case, and the wiring resistance of the scanning line is reduced. Can be lowered.

なお、下側遮光層3bと上側遮光層3cとは画素P間に跨って設けられているので、下側遮光層3bと上側遮光層3cとを電気的に接続するコンタクトホールCH7,CH8は、画素P毎に設けられていなくてもよい。すなわち、下側遮光層3bと上側遮光層3cとが画素P間に跨って形成されている場合では、コンタクトホールCH7,CH8の数が画素Pの数よりも少ない構成としてもよい。   Since the lower light-shielding layer 3b and the upper light-shielding layer 3c are provided across the pixels P, the contact holes CH7 and CH8 that electrically connect the lower light-shielding layer 3b and the upper light-shielding layer 3c are It may not be provided for each pixel P. That is, when the lower light-shielding layer 3b and the upper light-shielding layer 3c are formed across the pixels P, the number of contact holes CH7 and CH8 may be smaller than the number of pixels P.

以上述べたように、第1の実施形態に係る素子基板10の構成によれば、以下のような効果が得られる。   As described above, according to the configuration of the element substrate 10 according to the first embodiment, the following effects can be obtained.

(1)基板10aと半導体層30aとの間に下側遮光層3bと層間絶縁層11aと上側遮光層3cとが配置されている。そのため、基板10a側から半導体層30a側に向かって入射する入射光Lは、基板10aと下側遮光層3bとの界面で反射され、さらに、層間絶縁層11aと上側遮光層3cとの界面で反射されるので、基板10a側から半導体層30aに入射する入射光Lを効果的に遮光できる。また、下側遮光層3bと上側遮光層3cとはともにゲート電極30gと同電位に設定されているため、ゲート配線3aと2層の遮光層を含む3層で走査線を構成できるので、走査線の配線抵抗を低くできる。この結果、遮光性を従来よりも向上させつつ、走査線の配線抵抗を低くすることができるので、表示品質が高い液晶表示装置1を提供できる。   (1) The lower light-shielding layer 3b, the interlayer insulating layer 11a, and the upper light-shielding layer 3c are disposed between the substrate 10a and the semiconductor layer 30a. Therefore, incident light L incident from the substrate 10a side toward the semiconductor layer 30a side is reflected at the interface between the substrate 10a and the lower light shielding layer 3b, and further, at the interface between the interlayer insulating layer 11a and the upper light shielding layer 3c. Since the light is reflected, the incident light L incident on the semiconductor layer 30a from the substrate 10a side can be effectively shielded. Further, since both the lower light-shielding layer 3b and the upper light-shielding layer 3c are set to the same potential as the gate electrode 30g, a scanning line can be constituted by three layers including the gate wiring 3a and the two light-shielding layers. The wiring resistance of the wire can be lowered. As a result, it is possible to reduce the wiring resistance of the scanning lines while improving the light shielding performance as compared with the conventional case, and thus it is possible to provide the liquid crystal display device 1 with high display quality.

(2)走査線を構成する下側遮光層3bと上側遮光層3cとが画素P間に跨って形成されているので、液晶表示装置1が大型であり走査線が長い場合でも、遮光性を向上させつつ走査線の配線抵抗を低くすることができる。   (2) Since the lower light-shielding layer 3b and the upper light-shielding layer 3c constituting the scanning line are formed across the pixels P, even when the liquid crystal display device 1 is large and the scanning line is long, the light shielding property is improved. The wiring resistance of the scanning line can be lowered while improving.

(3)層間絶縁層11aを貫通するコンタクトホールCH7,CH8により下側遮光層3bと上側遮光層3cとの間にZ方向に沿った一対の遮光部が形成され、この一対の遮光部が平面視で半導体層30aの両側に配置される。そのため、基板10a側からZ方向に対して斜めに入射する入射光Lや、上側遮光層3cと下側遮光層3bとの間で反射されて伝播される光を、コンタクトホールCH7,CH8により形成される遮光部で半導体層30aの両側から遮光できるので、遮光性を一層向上させることができる。   (3) A pair of light shielding portions along the Z direction is formed between the lower light shielding layer 3b and the upper light shielding layer 3c by the contact holes CH7 and CH8 penetrating the interlayer insulating layer 11a. It is disposed on both sides of the semiconductor layer 30a as viewed. Therefore, the incident light L incident obliquely with respect to the Z direction from the substrate 10a side and the light reflected and propagated between the upper light shielding layer 3c and the lower light shielding layer 3b are formed by the contact holes CH7 and CH8. Since the light shielding part can shield light from both sides of the semiconductor layer 30a, the light shielding property can be further improved.

(4)ゲート絶縁層11cと層間絶縁層11bとを貫通するコンタクトホールCH5,CH6によりZ方向に沿った一対の遮光部が形成され、この一対の遮光部が平面視で半導体層30aの両側に配置される。そのため、基板10a側からZ方向に対して斜めに入射する入射光Lや、ゲート配線3aと上側遮光層3cとの間で反射されて伝播される光を、コンタクトホールCH5,CH6により形成される遮光部で半導体層30aの両側から遮光できるので、遮光性を一層向上させることができる。   (4) A pair of light shielding portions along the Z direction is formed by contact holes CH5 and CH6 penetrating the gate insulating layer 11c and the interlayer insulating layer 11b, and the pair of light shielding portions are formed on both sides of the semiconductor layer 30a in plan view. Be placed. Therefore, the incident light L incident obliquely with respect to the Z direction from the substrate 10a side and the light reflected and propagated between the gate wiring 3a and the upper light shielding layer 3c are formed by the contact holes CH5 and CH6. Since the light shielding part can shield light from both sides of the semiconductor layer 30a, the light shielding property can be further improved.

(第2の実施形態)
<素子基板の遮光構造>
次に、第2の実施形態に係る素子基板の遮光構造について、図6Aおよび図6Bを参照して説明する。図6Aは、第2の実施形態に係る素子基板のTFT部の構成を示す概略平面図である。図6Bは、図6AのA−A’線に沿った概略断面図である。
(Second Embodiment)
<Light shielding structure of element substrate>
Next, the light shielding structure of the element substrate according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6A and 6B. FIG. 6A is a schematic plan view showing the configuration of the TFT portion of the element substrate according to the second embodiment. FIG. 6B is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 6A.

第2の実施形態に係る素子基板10Aは、第1の実施形態に係る素子基板10に対して、第2の遮光層としての上側遮光層3dが画素P毎に分断されて形成されている点が異なる以外は、第1の実施形態と同様の構成を有している。ここでは、第1の実施形態との相違点を説明し、第1の実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。   The element substrate 10A according to the second embodiment is formed by dividing the upper light shielding layer 3d as the second light shielding layer for each pixel P with respect to the element substrate 10 according to the first embodiment. Except for the difference, the configuration is the same as that of the first embodiment. Here, differences from the first embodiment will be described, and the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

図6Aおよび図6Bに示すように、第2の実施形態に係る素子基板10Aは、基板10aと半導体層30aとの間に下側遮光層3bと層間絶縁層11aと上側遮光層3dとを備えている。第1の実施形態の上側遮光層3cがX方向において画素P間に跨って設けられていたのに対して、第2の実施形態の上側遮光層3dは画素P毎に分断されている。下側遮光層3bは、画素P間に跨って形成されている。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the element substrate 10A according to the second embodiment includes a lower light-shielding layer 3b, an interlayer insulating layer 11a, and an upper light-shielding layer 3d between the substrate 10a and the semiconductor layer 30a. ing. While the upper light shielding layer 3c of the first embodiment is provided between the pixels P in the X direction, the upper light shielding layer 3d of the second embodiment is divided for each pixel P. The lower light-shielding layer 3b is formed across the pixels P.

第2の実施形態の上側遮光層3dは、第1の実施形態の上側遮光層3cと同様の材料および膜厚で形成されている。上側遮光層3dは、層間絶縁層11aを貫通するコンタクトホールCH7,CH8を介して下側遮光層3bと電気的に接続されている。半導体層30aに対して、コンタクトホールCH7はコンタクトホールCH5よりも外側に配置され、コンタクトホールCH8はコンタクトホールCH6よりも外側に配置されている。   The upper light shielding layer 3d of the second embodiment is formed of the same material and film thickness as the upper light shielding layer 3c of the first embodiment. The upper light shielding layer 3d is electrically connected to the lower light shielding layer 3b through contact holes CH7 and CH8 that penetrate the interlayer insulating layer 11a. The contact hole CH7 is disposed outside the contact hole CH5 with respect to the semiconductor layer 30a, and the contact hole CH8 is disposed outside the contact hole CH6.

第2の実施形態に係る素子基板10Aの構成によれば、上側遮光層3dが画素P毎に分断されていても、基板10aと半導体層30aとの間に下側遮光層3bと層間絶縁層11aと上側遮光層3dとが配置されているため、第1の実施形態と同様に、遮光性を従来よりも向上させることができる。また、図10Aおよび図10Bに示す従来の素子基板60のように基板10aと半導体層30aとの間に下側遮光層3bの一層のみが配置される場合よりも、走査線の配線抵抗を低く抑えることができる。第2の実施形態のこのような構成は、液晶表示装置1が小型であり走査線の配線抵抗を低くすることがそれほど重要視されない場合に適用できる。   According to the configuration of the element substrate 10A according to the second embodiment, even if the upper light shielding layer 3d is divided for each pixel P, the lower light shielding layer 3b and the interlayer insulating layer are provided between the substrate 10a and the semiconductor layer 30a. Since 11a and the upper side light shielding layer 3d are arrange | positioned, the light-shielding property can be improved rather than the past like 1st Embodiment. Further, the wiring resistance of the scanning line is made lower than in the case where only one lower light shielding layer 3b is arranged between the substrate 10a and the semiconductor layer 30a as in the conventional element substrate 60 shown in FIGS. 10A and 10B. Can be suppressed. Such a configuration of the second embodiment can be applied when the liquid crystal display device 1 is small and it is not so important to reduce the wiring resistance of the scanning lines.

第2の実施形態に係る素子基板10Aの構成によれば、以下のような効果が得られる。   According to the configuration of the element substrate 10A according to the second embodiment, the following effects can be obtained.

(1)上側遮光層3dが画素P毎に分断されていても、基板10aと半導体層30aとの間に下側遮光層3bと層間絶縁層11aと上側遮光層3dとが配置されているため、第1の実施形態と同様に、遮光性を従来よりも向上させることができる。そして、走査線の配線抵抗を低く抑えることができる。   (1) Even if the upper light shielding layer 3d is divided for each pixel P, the lower light shielding layer 3b, the interlayer insulating layer 11a, and the upper light shielding layer 3d are disposed between the substrate 10a and the semiconductor layer 30a. As in the first embodiment, the light shielding property can be improved as compared with the prior art. In addition, the wiring resistance of the scanning line can be kept low.

(第3の実施形態)
<素子基板の遮光構造>
次に、第3の実施形態に係る素子基板の遮光構造について、図7Aおよび図7Bを参照して説明する。図7Aは、第3の実施形態に係る素子基板のTFT部の構成を示す概略平面図である。図7Bは、図7AのA−A’線に沿った概略断面図である。
(Third embodiment)
<Light shielding structure of element substrate>
Next, the light shielding structure of the element substrate according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 7A and 7B. FIG. 7A is a schematic plan view showing the configuration of the TFT portion of the element substrate according to the third embodiment. FIG. 7B is a schematic cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 7A.

第3の実施形態に係る素子基板10Bは、第2の実施形態に係る素子基板10Aに対して、第2の遮光層としての上側遮光層3eが画素P毎に分断されて形成されている点は同様であるが、コンタクトホールCH5,CH6とコンタクトホールCH7,CH8とが平面視で重なるように配置されている点が異なる。ここでは、上記実施形態との相違点を説明し、上記実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。   The element substrate 10B according to the third embodiment is formed by dividing the upper light shielding layer 3e as the second light shielding layer for each pixel P with respect to the element substrate 10A according to the second embodiment. Is the same except that contact holes CH5 and CH6 and contact holes CH7 and CH8 are arranged so as to overlap in plan view. Here, differences from the above embodiment will be described, and the same components as those in the above embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

図7Aおよび図7Bに示すように、第3の実施形態に係る素子基板10Bは、基板10aと半導体層30aとの間に下側遮光層3bと層間絶縁層11aと上側遮光層3eとを備えている。層間絶縁層11aには、コンタクトホールCH7,CH8が形成されており、コンタクトホールCH7,CH8を含む範囲に、表面(上方の面)から窪んだ凹部34が形成されている。   As shown in FIGS. 7A and 7B, the element substrate 10B according to the third embodiment includes a lower light-shielding layer 3b, an interlayer insulating layer 11a, and an upper light-shielding layer 3e between the substrate 10a and the semiconductor layer 30a. ing. Contact holes CH7 and CH8 are formed in the interlayer insulating layer 11a, and a recess 34 that is recessed from the surface (upper surface) is formed in a range including the contact holes CH7 and CH8.

第3の実施形態の上側遮光層3eは、第1の実施形態の上側遮光層3cと同様の材料および膜厚で形成されている。上側遮光層3eは、画素P毎に分断されており、層間絶縁層11aに設けられた凹部34とコンタクトホールCH7,CH8とを埋めるように形成されている。上側遮光層3eの表面は、コンタクトホールCH7,CH8の位置も含め略平坦な面となっている。また、上側遮光層3eの表面と層間絶縁層11aの表面とは、略平坦な一つの面となっている。上側遮光層3eは、コンタクトホールCH7,CH8を介して下側遮光層3bと電気的に接続されている。   The upper light shielding layer 3e of the third embodiment is formed with the same material and film thickness as the upper light shielding layer 3c of the first embodiment. The upper light shielding layer 3e is divided for each pixel P, and is formed so as to fill the recesses 34 provided in the interlayer insulating layer 11a and the contact holes CH7 and CH8. The surface of the upper light shielding layer 3e is a substantially flat surface including the positions of the contact holes CH7 and CH8. Further, the surface of the upper light shielding layer 3e and the surface of the interlayer insulating layer 11a are substantially flat surfaces. The upper light shielding layer 3e is electrically connected to the lower light shielding layer 3b through contact holes CH7 and CH8.

このような第3の実施形態に係る素子基板10Bは、以下のようにして製造できる。層間絶縁層11aにコンタクトホールCH7,CH8を形成した後、層間絶縁層11aを表面側からエッチングして凹部34を形成する。そして、凹部34とコンタクトホールCH7,CH8とを埋めるように上側遮光層3eの材料を配置してパターニングした後、上側遮光層3eの表面と層間絶縁層11aの表面とを平坦化する平坦化処理を施す。   Such an element substrate 10B according to the third embodiment can be manufactured as follows. After the contact holes CH7 and CH8 are formed in the interlayer insulating layer 11a, the interlayer insulating layer 11a is etched from the surface side to form the recesses 34. Then, after arranging and patterning the material of the upper light-shielding layer 3e so as to fill the recess 34 and the contact holes CH7 and CH8, a planarization process for planarizing the surface of the upper light-shielding layer 3e and the surface of the interlayer insulating layer 11a Apply.

第3の実施形態に係る素子基板10Bでは、コンタクトホールCH7はコンタクトホールCH5と平面視で重なるように配置され、コンタクトホールCH8はコンタクトホールCH6と平面視で重なるように配置されている。素子基板10Bでは、上側遮光層3eの表面が略平坦な面となっているので、その上層に形成するコンタクトホールCH5,CH6の位置が制約されない。換言すれば、コンタクトホールCH5,CH6の位置に対して、コンタクトホールCH7,CH8の位置が制約されない。   In the element substrate 10B according to the third embodiment, the contact hole CH7 is disposed so as to overlap with the contact hole CH5 in plan view, and the contact hole CH8 is disposed so as to overlap with the contact hole CH6 in plan view. In the element substrate 10B, since the surface of the upper light shielding layer 3e is a substantially flat surface, the positions of the contact holes CH5 and CH6 formed in the upper layer are not limited. In other words, the positions of the contact holes CH7 and CH8 are not restricted with respect to the positions of the contact holes CH5 and CH6.

そのため、コンタクトホールCH5,CH6,CH7,CH8により遮光される領域を小さくできるので、液晶表示装置1の開口率を向上させることができる。したがって、第3の実施形態に係る素子基板10Bの構成は、液晶表示装置1が、画素Pの配置ピッチが狭い小型で高精細の液晶表示装置である場合に好適である。また、上側遮光層3eの表面と層間絶縁層11aの表面とが略平坦な面となっているので、上側遮光層3eの膜厚に起因して上層に生じる段差を抑えることができる。   Therefore, the area shielded by the contact holes CH5, CH6, CH7, and CH8 can be reduced, so that the aperture ratio of the liquid crystal display device 1 can be improved. Therefore, the configuration of the element substrate 10B according to the third embodiment is suitable when the liquid crystal display device 1 is a small and high-definition liquid crystal display device in which the arrangement pitch of the pixels P is narrow. Further, since the surface of the upper light shielding layer 3e and the surface of the interlayer insulating layer 11a are substantially flat surfaces, a step generated in the upper layer due to the film thickness of the upper light shielding layer 3e can be suppressed.

第3の実施形態に係る素子基板10Bの構成によれば、以下のような効果が得られる。   According to the configuration of the element substrate 10B according to the third embodiment, the following effects can be obtained.

(1)上側遮光層3eが画素P毎に分断されていても、基板10aと半導体層30aとの間に下側遮光層3bと層間絶縁層11aと上側遮光層3eとが配置されているため、第1の実施形態と同様に、遮光性を従来よりも向上させることができる。そして、走査線の配線抵抗を低く抑えることができる。   (1) Even if the upper light shielding layer 3e is divided for each pixel P, the lower light shielding layer 3b, the interlayer insulating layer 11a, and the upper light shielding layer 3e are disposed between the substrate 10a and the semiconductor layer 30a. As in the first embodiment, the light shielding property can be improved as compared with the prior art. In addition, the wiring resistance of the scanning line can be kept low.

(2)層間絶縁層11aを貫通する一対のコンタクトホールCH7,CH8を埋めて、層間絶縁層11a上に略平坦な表面を有する上側遮光層3eが形成される。そのため、上層側から上側遮光層3eと電気的に接続するためのコンタクトホールCH5,CH6を形成する場合にその位置が制約されないので、配線パターン設計の自由度を高めることができる。   (2) The upper light shielding layer 3e having a substantially flat surface is formed on the interlayer insulating layer 11a by filling the pair of contact holes CH7 and CH8 penetrating the interlayer insulating layer 11a. Therefore, when the contact holes CH5 and CH6 for electrical connection from the upper layer side to the upper light-shielding layer 3e are formed, the positions thereof are not restricted, so that the degree of freedom of wiring pattern design can be increased.

(3)層間絶縁層11aを貫通し下側遮光層3bと上側遮光層3eとを電気的に接続する一対のコンタクトホールCH7,CH8と、ゲート絶縁層11cと層間絶縁層11bとを貫通しゲート電極30gと上側遮光層3eとを電気的に接続する一対のコンタクトホールCH5,CH6とが平面視で重なるように配置される。そのため、コンタクトホールCH5,CH6,CH7,CH8により遮光される領域を小さくできるので、液晶表示装置1の開口率を向上させることができる。   (3) A gate passing through a pair of contact holes CH7 and CH8 that penetrate the interlayer insulating layer 11a and electrically connect the lower light-shielding layer 3b and the upper light-shielding layer 3e, and the gate insulating layer 11c and the interlayer insulating layer 11b. A pair of contact holes CH5 and CH6 that electrically connect the electrode 30g and the upper light shielding layer 3e are arranged so as to overlap in a plan view. Therefore, the area shielded by the contact holes CH5, CH6, CH7, and CH8 can be reduced, so that the aperture ratio of the liquid crystal display device 1 can be improved.

(第4の実施形態)
<素子基板の遮光構造>
次に、第4の実施形態に係る素子基板の遮光構造について、図8Aおよび図8Bを参照して説明する。図8Aは、第4の実施形態に係る素子基板のTFT部の構成を示す概略平面図である。図8Bは、図8AのB−B’線に沿った概略断面図である。なお、図8AのB−B’線は、半導体層30aが延在するY方向に沿った線である。
(Fourth embodiment)
<Light shielding structure of element substrate>
Next, the light shielding structure of the element substrate according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 8A and 8B. FIG. 8A is a schematic plan view showing the configuration of the TFT portion of the element substrate according to the fourth embodiment. FIG. 8B is a schematic cross-sectional view along the line BB ′ in FIG. 8A. Note that the BB ′ line in FIG. 8A is a line along the Y direction in which the semiconductor layer 30a extends.

第4の実施形態に係る素子基板10Cは、上記実施形態に係る素子基板10,10A,10Bに対して、層間絶縁層11aを貫通し下側遮光層3bと第2の遮光層としての上側遮光層3fとを電気的に接続するコンタクトホールCH9が、平面視で半導体層30aのチャネル領域30cと重なる位置に設けられている点が異なる。ここでは、上記実施形態との相違点を説明し、上記実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。   The element substrate 10 </ b> C according to the fourth embodiment penetrates the interlayer insulating layer 11 a with respect to the element substrates 10, 10 </ b> A, and 10 </ b> B according to the above-described embodiment, and upper light shielding as the lower light shielding layer 3 b and the second light shielding layer. A difference is that a contact hole CH9 for electrically connecting the layer 3f is provided at a position overlapping the channel region 30c of the semiconductor layer 30a in plan view. Here, differences from the above embodiment will be described, and the same components as those in the above embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

図8Aおよび図8Bに示すように、第4の実施形態に係る素子基板10Cは、基板10aと半導体層30aとの間に下側遮光層3bと層間絶縁層11aと上側遮光層3fとを備えている。第4の実施形態の上側遮光層3fは、第1の実施形態の上側遮光層3cと同様の材料および膜厚で形成されている。また、第1の実施形態と同様に、コンタクトホールCH5,CH6は、平面視で半導体層30aの両側に配置されている(図8A参照)。   As shown in FIGS. 8A and 8B, the element substrate 10C according to the fourth embodiment includes the lower light shielding layer 3b, the interlayer insulating layer 11a, and the upper light shielding layer 3f between the substrate 10a and the semiconductor layer 30a. ing. The upper light shielding layer 3f of the fourth embodiment is formed of the same material and film thickness as the upper light shielding layer 3c of the first embodiment. Similarly to the first embodiment, the contact holes CH5 and CH6 are arranged on both sides of the semiconductor layer 30a in plan view (see FIG. 8A).

層間絶縁層11aには、平面視で半導体層30aのチャネル領域30cと重なる位置に、貫通孔35(第5のコンタクトホールとしてのコンタクトホールCH9)が設けられている。貫通孔35は、X方向およびY方向において、半導体層30aのチャネル領域30cを含みチャネル領域30cよりも広い範囲に形成されていることが好ましい。貫通孔35のY方向に沿った長さは、例えば2μm程度であり、貫通孔35の深さは、例えば0.5μm程度である。   The interlayer insulating layer 11a is provided with a through hole 35 (a contact hole CH9 as a fifth contact hole) at a position overlapping the channel region 30c of the semiconductor layer 30a in plan view. The through-hole 35 is preferably formed in a range wider than the channel region 30c including the channel region 30c of the semiconductor layer 30a in the X direction and the Y direction. The length of the through hole 35 along the Y direction is, for example, about 2 μm, and the depth of the through hole 35 is, for example, about 0.5 μm.

図8Bに示すように、貫通孔35は平面視で下側遮光層3bと重なる領域に設けられるので、層間絶縁層11aに貫通孔35を形成した時点では、貫通孔35内に下側遮光層3bが露出する。本明細書では、層間絶縁層11aに形成された貫通孔35の側部(斜面)を、コンタクトホールCH9の側部35bと称し、貫通孔35内に露出する下側遮光層3bの表面をコンタクトホールCH9の底部35aと称する。   As shown in FIG. 8B, since the through hole 35 is provided in a region overlapping the lower light shielding layer 3b in plan view, when the through hole 35 is formed in the interlayer insulating layer 11a, the lower light shielding layer is formed in the through hole 35. 3b is exposed. In this specification, the side part (slope) of the through hole 35 formed in the interlayer insulating layer 11a is referred to as a side part 35b of the contact hole CH9, and the surface of the lower light shielding layer 3b exposed in the through hole 35 is contacted. This is referred to as a bottom portion 35a of the hole CH9.

図8Bに示す半導体層30aの延在方向に沿った断面視において、上側遮光層3fは、コンタクトホールCH9の底部35a(貫通孔35内に露出する下側遮光層3bの表面)と、コンタクトホールCH9の側部35bと、コンタクトホールCH9の外側に位置する層間絶縁層11aの表面とに亘って配置されている。上側遮光層3fは、コンタクトホールCH9の底部35aにおいて、下側遮光層3bと接して電気的に接続されている。   8B, the upper light shielding layer 3f includes the bottom 35a of the contact hole CH9 (the surface of the lower light shielding layer 3b exposed in the through hole 35), the contact hole, and the contact hole CH9. It is disposed across the side portion 35b of CH9 and the surface of the interlayer insulating layer 11a located outside the contact hole CH9. The upper light shielding layer 3f is in contact with and electrically connected to the lower light shielding layer 3b at the bottom 35a of the contact hole CH9.

このように上側遮光層3fを断面視で凹状に形成することで、上層に半導体層30aのチャネル領域30cが配置される底部35aと側部35bとさらにその外側の層間絶縁層11aの表面とを覆うように上側遮光層3fが配置されるので、チャネル領域30cに入射する光を効果的に遮光できる。   By forming the upper light shielding layer 3f in a concave shape in a cross-sectional view in this way, the bottom 35a and the side 35b where the channel region 30c of the semiconductor layer 30a is disposed on the upper layer, and the surface of the outer interlayer insulating layer 11a are formed. Since the upper light shielding layer 3f is disposed so as to cover the light, it is possible to effectively shield the light incident on the channel region 30c.

層間絶縁層11aと上側遮光層3fとを覆うように、層間絶縁層11bが形成されている。層間絶縁層11a上に形成される層間絶縁層11bの膜厚が上述したように300nm〜400nm程度である場合、コンタクトホールCH9の側部35bにおける層間絶縁層11bの膜厚は、例えば200nm程度となる。層間絶縁層11bの表面側には、コンタクトホールCH9の底部35aと側部35bとに沿って形成された上側遮光層3fの形状が反映されて、底部35aに対応する底部36aと、側部35bに対応する側部36bとを有する凹部36が形成される。底部36aのY方向に沿った長さは、例えば1.5μm程度である。   An interlayer insulating layer 11b is formed so as to cover the interlayer insulating layer 11a and the upper light shielding layer 3f. When the thickness of the interlayer insulating layer 11b formed on the interlayer insulating layer 11a is about 300 nm to 400 nm as described above, the thickness of the interlayer insulating layer 11b in the side portion 35b of the contact hole CH9 is, for example, about 200 nm. Become. On the surface side of the interlayer insulating layer 11b, the shape of the upper light shielding layer 3f formed along the bottom 35a and the side 35b of the contact hole CH9 is reflected, and the bottom 36a corresponding to the bottom 35a and the side 35b are reflected. A recess 36 having a side portion 36b corresponding to is formed. The length of the bottom portion 36a along the Y direction is, for example, about 1.5 μm.

半導体層30aは、層間絶縁層11b上に、凹部36の底部36aと側部36bとに沿って上側遮光層3fを覆うように配置されている。このように半導体層30aを断面視で凹状に形成することで、半導体層30aの実質的な長さを、図8Aに示す半導体層30aの平面視における長さDよりも長くできる。   The semiconductor layer 30a is disposed on the interlayer insulating layer 11b so as to cover the upper light shielding layer 3f along the bottom portion 36a and the side portion 36b of the recess 36. By forming the semiconductor layer 30a in a concave shape in a cross-sectional view in this way, the substantial length of the semiconductor layer 30a can be made longer than the length D in the plan view of the semiconductor layer 30a shown in FIG. 8A.

換言すれば、本来必要とする半導体層30aの長さに対して、平面視における半導体層30aの長さDを短くできる。そのため、遮光領域を小さくすることができるので、液晶表示装置1の開口率を向上させることができる。したがって、第4の実施形態に係る素子基板10Cの構成は、液晶表示装置1が、画素Pの配置ピッチが狭い小型で高精細の液晶表示装置である場合に好適である。   In other words, the length D of the semiconductor layer 30a in plan view can be shortened with respect to the originally required length of the semiconductor layer 30a. Therefore, since the light shielding area can be reduced, the aperture ratio of the liquid crystal display device 1 can be improved. Therefore, the configuration of the element substrate 10C according to the fourth embodiment is suitable when the liquid crystal display device 1 is a small and high-definition liquid crystal display device in which the arrangement pitch of the pixels P is narrow.

層間絶縁層11bと半導体層30aとを覆うように、ゲート絶縁層11cが形成されている。ゲート絶縁層11c上に、チャネル領域30cに対向するようにゲート電極30gが形成されている。ゲート絶縁層11cの表面にも凹部36の形状が反映されるので、ゲート電極30gも凹部36の底部36aと側部36bとに沿うように形成される。したがって、平面視におけるゲート電極30gの幅を小さくできる。ゲート電極30gは、半導体層30a(チャネル領域30c)のX方向における両外側に、ゲート絶縁層11cと層間絶縁層11bとを貫通するコンタクトホールCH5,CH6を介して上側遮光層3fと電気的に接続されている(図8A参照)。   A gate insulating layer 11c is formed so as to cover the interlayer insulating layer 11b and the semiconductor layer 30a. A gate electrode 30g is formed on the gate insulating layer 11c so as to face the channel region 30c. Since the shape of the recess 36 is also reflected on the surface of the gate insulating layer 11 c, the gate electrode 30 g is also formed along the bottom 36 a and the side 36 b of the recess 36. Therefore, the width of the gate electrode 30g in plan view can be reduced. The gate electrode 30g is electrically connected to the upper light shielding layer 3f on both outer sides in the X direction of the semiconductor layer 30a (channel region 30c) via contact holes CH5 and CH6 penetrating the gate insulating layer 11c and the interlayer insulating layer 11b. Are connected (see FIG. 8A).

ここで、半導体層30aのうち少なくともチャネル領域30cは、凹部36の底部36aに配置されていることが好ましい。チャネル領域30cが凹部36の底部36aに配置されることで、チャネル領域30cのチャネル長を確保することができる。そして、チャネル領域30cの両側に配置されるデータ線側LDD領域30eと画素電極側LDD領域30fとを、凹部36の底部36aから側部36bを経てさらにその外側に亘る範囲内に配置することが可能となるので、十分な長さのLDD領域を確保できる。したがって、液晶表示装置1が画素Pの配置ピッチが狭い小型で高精細の液晶表示装置である場合でも、優れた動作特性を有するTFT30を形成できる。   Here, at least the channel region 30 c in the semiconductor layer 30 a is preferably disposed on the bottom 36 a of the recess 36. By arranging the channel region 30c on the bottom 36a of the recess 36, the channel length of the channel region 30c can be ensured. Then, the data line side LDD region 30e and the pixel electrode side LDD region 30f arranged on both sides of the channel region 30c can be arranged in a range extending from the bottom 36a of the recess 36 to the outside through the side 36b. As a result, a sufficiently long LDD region can be secured. Therefore, even when the liquid crystal display device 1 is a small and high-definition liquid crystal display device in which the arrangement pitch of the pixels P is narrow, the TFT 30 having excellent operating characteristics can be formed.

なお、チャネル領域30cの所望のチャネル長に対して、底部36aの径がそのチャネル長以上となるように、下層側の層間絶縁層11aに形成されるコンタクトホールCH9(貫通孔35)の底部35aの径が適宜設定されるものとする。   Note that the bottom 35a of the contact hole CH9 (through hole 35) formed in the lower interlayer insulating layer 11a so that the diameter of the bottom 36a is equal to or larger than the channel length with respect to the desired channel length of the channel region 30c. It is assumed that the diameter is appropriately set.

第4の実施形態に係る素子基板10Cの構成によれば、以下のような効果が得られる。   According to the configuration of the element substrate 10C according to the fourth embodiment, the following effects are obtained.

(1)半導体層30aの延在方向に沿った断面視において、層間絶縁層11aを貫通するコンタクトホールCH9の底部35aと、その側部35bと、さらにその外側の層間絶縁層11aの表面とに亘って上側遮光層3fが配置され、層間絶縁層11bを介して上側遮光層3fを覆うように半導体層30aが配置される。そのため、半導体層30aの実質的な長さを平面視における長さDよりも長くすることができる。換言すれば、必要とする半導体層30aの長さに対して平面視における半導体層30aの長さDを短くできるので、遮光領域を小さくすることが可能となり、液晶表示装置1の開口率を向上させることができる。   (1) In a cross-sectional view along the extending direction of the semiconductor layer 30a, on the bottom 35a of the contact hole CH9 penetrating the interlayer insulating layer 11a, its side 35b, and the surface of the outer interlayer insulating layer 11a The upper light shielding layer 3f is disposed over the semiconductor layer 30a, and the semiconductor layer 30a is disposed so as to cover the upper light shielding layer 3f via the interlayer insulating layer 11b. Therefore, the substantial length of the semiconductor layer 30a can be made longer than the length D in plan view. In other words, since the length D of the semiconductor layer 30a in plan view can be shortened with respect to the required length of the semiconductor layer 30a, the light shielding region can be reduced, and the aperture ratio of the liquid crystal display device 1 is improved. Can be made.

(2)半導体層30aのうち少なくともチャネル領域30cはコンタクトホールCH9の底部35aに配置されるので、液晶表示装置1が小型である場合でもチャネル領域30cのチャネル長を確保することができる。そして、チャネル領域30cの両側にデータ線側LDD領域30eと画素電極側LDD領域30fとを有する場合は、データ線側LDD領域30eと画素電極側LDD領域30fとをコンタクトホールCH9の底部35aから側部35bを経てさらにその外側に亘る範囲内に配置することが可能となるので、十分なLDD領域を確保できる。したがって、優れた動作特性を有するTFT30を形成できる。また、半導体層30aの下層に配置される上側遮光層3fが、チャネル領域30cが配置される底部35aと側部35bとさらにその外側の層間絶縁層11aの表面とを覆うように配置されるので、チャネル領域30cに入射する光を効果的に遮光できる。   (2) Since at least the channel region 30c of the semiconductor layer 30a is disposed at the bottom 35a of the contact hole CH9, the channel length of the channel region 30c can be ensured even when the liquid crystal display device 1 is small. When the data line side LDD region 30e and the pixel electrode side LDD region 30f are provided on both sides of the channel region 30c, the data line side LDD region 30e and the pixel electrode side LDD region 30f are arranged on the side from the bottom 35a of the contact hole CH9. Since it can be arranged in a range extending further outside through the portion 35b, a sufficient LDD region can be secured. Therefore, the TFT 30 having excellent operating characteristics can be formed. Further, the upper light shielding layer 3f disposed below the semiconductor layer 30a is disposed so as to cover the bottom 35a and the side 35b where the channel region 30c is disposed and the surface of the outer interlayer insulating layer 11a. The light incident on the channel region 30c can be effectively blocked.

なお、第4の実施形態に係る素子基板10Cの構成は、第1の実施形態、第2の実施形態、および第3の実施形態にも適用できる。   Note that the configuration of the element substrate 10C according to the fourth embodiment can also be applied to the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment.

(第5の実施形態)
<電子機器>
次に、第5の実施形態に係る電子機器について図9を参照して説明する。図9は、第5の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図である。
(Fifth embodiment)
<Electronic equipment>
Next, an electronic apparatus according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of a projector as an electronic apparatus according to the fifth embodiment.

図9に示すように、第5の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクター(投写型表示装置)100は、偏光照明装置110と、光分離素子としての2つのダイクロイックミラー104,105と、3つの反射ミラー106,107,108と、5つのリレーレンズ111,112,113,114,115と、3つの液晶ライトバルブ121,122,123と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム116と、投写レンズ117とを備えている。   As shown in FIG. 9, a projector (projection display device) 100 as an electronic apparatus according to the fifth embodiment includes a polarization illumination device 110, two dichroic mirrors 104 and 105 as light separation elements, and three Reflection mirrors 106, 107, 108, five relay lenses 111, 112, 113, 114, 115, three liquid crystal light valves 121, 122, 123, a cross dichroic prism 116 as a light combining element, and a projection lens 117 It has.

偏光照明装置110は、例えば超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット101と、インテグレーターレンズ102と、偏光変換素子103とを備えている。ランプユニット101と、インテグレーターレンズ102と、偏光変換素子103とは、システム光軸Lxに沿って配置されている。   The polarization illumination device 110 includes a lamp unit 101 as a light source composed of a white light source such as an ultra-high pressure mercury lamp or a halogen lamp, an integrator lens 102, and a polarization conversion element 103. The lamp unit 101, the integrator lens 102, and the polarization conversion element 103 are disposed along the system optical axis Lx.

ダイクロイックミラー104は、偏光照明装置110から射出された偏光光束のうち、赤色光(R)を反射させ、緑色光(G)と青色光(B)とを透過させる。もう1つのダイクロイックミラー105は、ダイクロイックミラー104を透過した緑色光(G)を反射させ、青色光(B)を透過させる。   The dichroic mirror 104 reflects red light (R) and transmits green light (G) and blue light (B) among the polarized light beams emitted from the polarization illumination device 110. Another dichroic mirror 105 reflects the green light (G) transmitted through the dichroic mirror 104 and transmits the blue light (B).

ダイクロイックミラー104で反射した赤色光(R)は、反射ミラー106で反射した後にリレーレンズ115を経由して液晶ライトバルブ121に入射する。ダイクロイックミラー105で反射した緑色光(G)は、リレーレンズ114を経由して液晶ライトバルブ122に入射する。ダイクロイックミラー105を透過した青色光(B)は、3つのリレーレンズ111,112,113と2つの反射ミラー107,108とで構成される導光系を経由して液晶ライトバルブ123に入射する。   The red light (R) reflected by the dichroic mirror 104 is reflected by the reflection mirror 106 and then enters the liquid crystal light valve 121 via the relay lens 115. The green light (G) reflected by the dichroic mirror 105 enters the liquid crystal light valve 122 via the relay lens 114. The blue light (B) transmitted through the dichroic mirror 105 is incident on the liquid crystal light valve 123 via a light guide system composed of three relay lenses 111, 112, 113 and two reflection mirrors 107, 108.

光変調素子としての透過型の液晶ライトバルブ121,122,123は、クロスダイクロイックプリズム116の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ121,122,123に入射した色光は、映像情報(映像信号)に基づいて変調され、クロスダイクロイックプリズム116に向けて射出される。   The transmissive liquid crystal light valves 121, 122, and 123 as light modulation elements are disposed to face the incident surfaces of the cross dichroic prism 116 for each color light. The color light incident on the liquid crystal light valves 121, 122, 123 is modulated based on video information (video signal) and emitted toward the cross dichroic prism 116.

クロスダイクロイックプリズム116は、4つの直角プリズムが貼り合わされて構成されており、その内面には赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投写光学系である投写レンズ117によってスクリーン130上に投写され、画像が拡大されて表示される。   The cross dichroic prism 116 is formed by bonding four right-angle prisms, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in a cross shape on the inner surface thereof. Yes. The three color lights are synthesized by these dielectric multilayer films, and the light representing the color image is synthesized. The synthesized light is projected onto the screen 130 by the projection lens 117 which is a projection optical system, and the image is enlarged and displayed.

液晶ライトバルブ121は、上記実施形態の液晶表示装置1が適用されたものである。液晶ライトバルブ121は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ122,123も同様である。   The liquid crystal light valve 121 is one to which the liquid crystal display device 1 of the above embodiment is applied. The liquid crystal light valve 121 is arranged with a gap between a pair of polarizing elements arranged in crossed Nicols on the incident side and emission side of colored light. The same applies to the other liquid crystal light valves 122 and 123.

第5の実施形態に係るプロジェクター100の構成によれば、複数の画素Pが高精細に配置されていても、光が透過する画素領域の開口率が高くTFT30における光リーク電流の発生を抑止できる液晶表示装置1を備えているので、品質が高く明るいプロジェクター100を提供することができる。   According to the configuration of the projector 100 according to the fifth embodiment, even when a plurality of pixels P are arranged with high definition, the aperture ratio of the pixel region through which light is transmitted is high, and generation of light leakage current in the TFT 30 can be suppressed. Since the liquid crystal display device 1 is provided, it is possible to provide a projector 100 having high quality and brightness.

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。   The above-described embodiments merely show one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied within the scope of the present invention. As modifications, for example, the following can be considered.

(変形例1)
上記実施形態に係る素子基板10,10A,10B,10Cでは、下側遮光層3bの膜厚が厚く(200nm程度)、上側遮光層3c,3d,3e,3fの膜厚が薄い(100nm程度)構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。下側遮光層3bの膜厚が薄く(100nm程度)、上側遮光層3c,3d,3e,3fの膜厚が厚い(200nm程度)構成としてもよい。このような構成であっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
(Modification 1)
In the element substrates 10, 10 </ b> A, 10 </ b> B, and 10 </ b> C according to the above embodiment, the lower light shielding layer 3 b has a large film thickness (about 200 nm), and the upper light shielding layers 3 c, 3 d, 3 e, 3 f have a small film thickness (about 100 nm). Although it is a structure, this invention is not limited to such a form. The lower light-shielding layer 3b may be thin (about 100 nm) and the upper light-shielding layers 3c, 3d, 3e, 3f may be thick (about 200 nm). Even if it is such a structure, the effect similar to the said embodiment is acquired.

(変形例2)
第2の実施形態に係る素子基板10Aおよび第3の実施形態に係る素子基板10Bでは、下側遮光層3bが画素P間に跨って形成され、上側遮光層3d,3eは画素P毎に分断された構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。下側遮光層3bが画素P毎に分断され、上側遮光層3d,3eが画素P間に跨って形成された構成であってもよい。このような構成であっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
(Modification 2)
In the element substrate 10A according to the second embodiment and the element substrate 10B according to the third embodiment, the lower light shielding layer 3b is formed across the pixels P, and the upper light shielding layers 3d and 3e are divided for each pixel P. However, the present invention is not limited to such a configuration. The lower light shielding layer 3b may be divided for each pixel P, and the upper light shielding layers 3d and 3e may be formed across the pixels P. Even if it is such a structure, the effect similar to the said embodiment is acquired.

(変形例3)
上記実施形態に係る素子基板10,10A,10B,10Cの遮光構造を適用可能な表示装置は、液晶表示装置1に限定されない。素子基板10,10A,10B,10Cの遮光構造は、有機EL装置、プラズマディスプレイ、電子ペーパー等の表示装置に適用するようにしてもよい。
(Modification 3)
The display device to which the light shielding structure of the element substrates 10, 10 </ b> A, 10 </ b> B, and 10 </ b> C according to the above embodiment is applicable is not limited to the liquid crystal display device 1. The light shielding structure of the element substrates 10, 10 </ b> A, 10 </ b> B, and 10 </ b> C may be applied to display devices such as organic EL devices, plasma displays, and electronic paper.

(変形例4)
上記実施形態に係る液晶表示装置1を適用可能な電子機器は、プロジェクター100に限定されない。液晶表示装置1は、例えば、投写型のHUD(ヘッドアップディスプレイ)や直視型のHMD(ヘッドマウントディスプレイ)、または電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、電子手帳、POSなどの情報端末機器の表示部として好適に用いることができる。
(Modification 4)
The electronic device to which the liquid crystal display device 1 according to the above embodiment can be applied is not limited to the projector 100. The liquid crystal display device 1 is, for example, a projection type HUD (head-up display), a direct-view type HMD (head-mounted display), an electronic book, a personal computer, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type, or a monitor direct-view type. It can be suitably used as a display unit of an information terminal device such as a video recorder, a car navigation system, an electronic notebook, or a POS.

1…液晶表示装置(表示装置)、3a…ゲート配線(走査線)、3b…下側遮光層(第1の遮光層)、3c,3d,3e,3f…上側遮光層(第2の遮光層)、10a…基板(第1の基板)、11a…層間絶縁層(第1の絶縁層)、11b…層間絶縁層(第2の絶縁層)、11c…ゲート絶縁層、20a…基板(第2の基板)、30…TFT(スイッチング素子)、30a…半導体層、30c…チャネル領域、30g…ゲート電極、35a…底部、35b…側部、40…液晶層、100…プロジェクター(電子機器)、CH5…コンタクトホール(第3のコンタクトホール)、CH6…コンタクトホール(第4のコンタクトホール)、CH7…コンタクトホール(第1のコンタクトホール)、CH8…コンタクトホール(第2のコンタクトホール)、CH9…コンタクトホール(第5のコンタクトホール)、P…画素。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal display device (display apparatus), 3a ... Gate wiring (scanning line), 3b ... Lower side light shielding layer (1st light shielding layer), 3c, 3d, 3e, 3f ... Upper side light shielding layer (2nd light shielding layer) ) 10a ... substrate (first substrate), 11a ... interlayer insulating layer (first insulating layer), 11b ... interlayer insulating layer (second insulating layer), 11c ... gate insulating layer, 20a ... substrate (second substrate) 30) TFT (switching element), 30a ... semiconductor layer, 30c ... channel region, 30g ... gate electrode, 35a ... bottom, 35b ... side, 40 ... liquid crystal layer, 100 ... projector (electronic device), CH5 ... contact hole (third contact hole), CH6 ... contact hole (fourth contact hole), CH7 ... contact hole (first contact hole), CH8 ... contact hole (second contact hole) Le), CH9 ... contact hole (fifth contact hole), P ... pixels.

Claims (11)

第1の基板と、
前記第1の基板に対向配置された第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された液晶層と、
前記第1の基板上に画素毎に配置された、チャネル領域を含む半導体層と、前記半導体層を覆うゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層を介して前記チャネル領域に対向するように配置されたゲート電極と、を有するスイッチング素子と、を備え、
前記第1の基板と前記半導体層との間に、
前記第1の基板上に前記半導体層と平面視で重なるように配置され、前記ゲート電極と同電位に設定された第1の遮光層と、
前記第1の遮光層を覆うように配置された第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層上に、前記半導体層および前記第1の遮光層と平面視で重なるように配置され、前記ゲート電極と同電位に設定された第2の遮光層と、
前記第2の遮光層を覆うように配置された第2の絶縁層と、を備えていることを特徴とする表示装置。
A first substrate;
A second substrate disposed opposite to the first substrate;
A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate;
A semiconductor layer including a channel region, a gate insulating layer covering the semiconductor layer, and a channel insulating layer disposed on the first substrate so as to face the channel region via the gate insulating layer. A switching element having a gate electrode,
Between the first substrate and the semiconductor layer,
A first light-shielding layer disposed on the first substrate so as to overlap the semiconductor layer in a plan view and set at the same potential as the gate electrode;
A first insulating layer disposed to cover the first light shielding layer;
A second light-shielding layer disposed on the first insulating layer so as to overlap the semiconductor layer and the first light-shielding layer in plan view and set to the same potential as the gate electrode;
And a second insulating layer arranged to cover the second light shielding layer.
請求項1に記載の表示装置であって、
前記第1の遮光層と前記第2の遮光層とは、前記画素間に跨って形成されていることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 1,
The display device, wherein the first light-shielding layer and the second light-shielding layer are formed across the pixels.
請求項1に記載の表示装置であって、
前記第1の遮光層または前記第2の遮光層は、前記画素毎に分断されて形成されていることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 1,
The display device, wherein the first light-shielding layer or the second light-shielding layer is divided for each pixel.
請求項1から3のいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記第1の絶縁層を貫通し、前記第1の遮光層と前記第2の遮光層とを電気的に接続する第1のコンタクトホールと第2のコンタクトホールとを有し、
前記第1のコンタクトホールと前記第2のコンタクトホールとは、平面視で前記半導体層の延在方向と交差する方向における前記半導体層の両側に配置されていることを特徴とする表示装置。
A display device according to any one of claims 1 to 3,
A first contact hole and a second contact hole that penetrate the first insulating layer and electrically connect the first light shielding layer and the second light shielding layer;
The display device, wherein the first contact hole and the second contact hole are arranged on both sides of the semiconductor layer in a direction intersecting with an extending direction of the semiconductor layer in a plan view.
請求項4に記載の表示装置であって、
前記第2の遮光層は、前記第1のコンタクトホールと前記第2のコンタクトホールとを埋めるように形成され、略平坦な表面を有していることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 4,
The display device, wherein the second light shielding layer is formed to fill the first contact hole and the second contact hole, and has a substantially flat surface.
請求項5に記載の表示装置であって、
前記ゲート絶縁層と前記第2の絶縁層とを貫通し、前記ゲート電極と前記第2の遮光層とを電気的に接続する第3のコンタクトホールと第4のコンタクトホールと、を有し、
前記第3のコンタクトホールは前記第1のコンタクトホールと平面視で重なるように配置され、前記第4のコンタクトホールは前記第2のコンタクトホールと平面視で重なるように配置されていることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 5,
A third contact hole and a fourth contact hole that penetrate through the gate insulating layer and the second insulating layer and electrically connect the gate electrode and the second light shielding layer;
The third contact hole is disposed so as to overlap with the first contact hole in plan view, and the fourth contact hole is disposed so as to overlap with the second contact hole in plan view. Display device.
請求項1から3のいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記第1の絶縁層を貫通し、前記第1の遮光層と前記第2の遮光層とを電気的に接続する第5のコンタクトホールを有し、
前記半導体層の延在方向に沿った断面視において、
前記第2の遮光層は、前記第5のコンタクトホールの底部および側部と、前記第5のコンタクトホールの外側に位置する前記第1の絶縁層の表面とに亘って配置され、
前記半導体層は、前記第2の絶縁層を間に介して、前記第2の遮光層を覆うように配置されていることを特徴とする表示装置。
A display device according to any one of claims 1 to 3,
A fifth contact hole that penetrates the first insulating layer and electrically connects the first light-shielding layer and the second light-shielding layer;
In a cross-sectional view along the extending direction of the semiconductor layer,
The second light-shielding layer is disposed across the bottom and sides of the fifth contact hole and the surface of the first insulating layer located outside the fifth contact hole,
The display device, wherein the semiconductor layer is disposed so as to cover the second light-shielding layer with the second insulating layer interposed therebetween.
請求項7に記載の表示装置であって、
前記半導体層のうち少なくとも前記チャネル領域は、前記第5のコンタクトホールの前記底部に配置されていることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 7,
At least the channel region of the semiconductor layer is disposed at the bottom of the fifth contact hole.
請求項7または8に記載の表示装置であって、
前記ゲート絶縁層と前記第2の絶縁層とを貫通し、前記ゲート電極と前記第2の遮光層とを電気的に接続する第3のコンタクトホールと第4のコンタクトホールと、を有し、
前記第3のコンタクトホールと前記第4のコンタクトホールとは、平面視で前記半導体層の延在方向と交差する方向における前記半導体層の両側に配置されていることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 7 or 8,
A third contact hole and a fourth contact hole that penetrate through the gate insulating layer and the second insulating layer and electrically connect the gate electrode and the second light shielding layer;
The display device, wherein the third contact hole and the fourth contact hole are arranged on both sides of the semiconductor layer in a direction intersecting with the extending direction of the semiconductor layer in plan view.
請求項2に記載の表示装置であって、
前記第1の絶縁層を貫通し前記第1の遮光層と前記第2の遮光層とを電気的に接続する複数のコンタクトホールを有し、
前記コンタクトホールの数は、前記画素の数よりも少ないことを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 2,
A plurality of contact holes penetrating the first insulating layer and electrically connecting the first light shielding layer and the second light shielding layer;
The number of the contact holes is less than the number of the pixels.
請求項1から10のいずれか一項に記載の表示装置を備えていることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the display device according to any one of claims 1 to 10.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2019219603A (en) * 2018-06-22 2019-12-26 セイコーエプソン株式会社 Electro-optical device and electronic apparatus
JP7524745B2 (en) 2020-12-07 2024-07-30 セイコーエプソン株式会社 Electro-optical devices and electronic equipment

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019200331A (en) * 2018-05-17 2019-11-21 セイコーエプソン株式会社 Electro-optic device, electronic apparatus
JP7119564B2 (en) 2018-05-17 2022-08-17 セイコーエプソン株式会社 electro-optical device, electronic equipment
JP2019219603A (en) * 2018-06-22 2019-12-26 セイコーエプソン株式会社 Electro-optical device and electronic apparatus
US11092862B2 (en) 2018-06-22 2021-08-17 Seiko Epson Corporation Electro-optical device and electronic apparatus
JP7524745B2 (en) 2020-12-07 2024-07-30 セイコーエプソン株式会社 Electro-optical devices and electronic equipment

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