JP4352987B2 - Reflective liquid crystal display - Google Patents
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Description
本発明は、赤色光,緑色光,青色光に対応して各色ごとに構成された反射型液晶表示装置において、透明基板側から対向電極を介して液晶内に入射させた赤色光又は緑色光もしくは青色光の一部が隣り合う反射用画素電極間に形成された電極間隙から半導体基板上に設けた複数のスイッチング素子内に侵入しないように、複数のスイッチング素子と複数の反射用画素電極との間に少なくとも2層以上の金属遮光膜を設けると共に、少なくとも一つの金属遮光膜に接して設けられた遮光用絶縁膜の膜厚を赤色光又は緑色光もしくは青色光の各波長に応じて各色光ごとに設定することで、スイッチング素子内で生じるリーク電流を確実に低減できる反射型液晶表示装置に関するものである。 The present invention relates to a reflective liquid crystal display device configured for each color corresponding to red light, green light, and blue light. Red light or green light incident on the liquid crystal through the counter electrode from the transparent substrate side or The plurality of switching elements and the plurality of reflective pixel electrodes are arranged so that a part of the blue light does not enter into the plurality of switching elements provided on the semiconductor substrate from the electrode gap formed between the adjacent reflective pixel electrodes. At least two or more metal light-shielding films are provided between them, and the thickness of the light-shielding insulating film provided in contact with at least one metal light-shielding film is changed according to each wavelength of red light, green light, or blue light. The present invention relates to a reflective liquid crystal display device that can reliably reduce a leakage current generated in a switching element by setting each.
最近、屋外公衆用や管制業務用のディスプレイとか、ハイビジョン放送規格やコンピュータ・グラフィクスのSVGA規格に代表される高精細映像の表示用ディスプレイ等のように、映像を大画面に表示するための投射型液晶表示装置が盛んに利用されている。 Recently, a projection type for displaying images on a large screen, such as a display for outdoor public use or control operations, or a display for displaying high-definition images typified by the high definition broadcasting standard or the SVGA standard for computer graphics. Liquid crystal display devices are actively used.
この種の投射型液晶表示装置には、大別すると透過方式を用いた透過型液晶表示装置と、反射方式を用いた反射型液晶表示装置とがあるが、前者の透過型液晶表示装置の場合には、各画素に設けられたTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)の領域が光を透過させる画素の透過領域とならないために開口率が小さくなるという欠点を有していることから、後者の反射型液晶表示装置が注目されている。 This type of projection type liquid crystal display device can be broadly divided into a transmission type liquid crystal display device using a transmission method and a reflection type liquid crystal display device using a reflection method. In the case of the former transmission type liquid crystal display device, However, since the area of a TFT (Thin Film Transistor) provided in each pixel does not become a transmission area of a pixel that transmits light, the aperture ratio becomes small. A liquid crystal display device has attracted attention.
一般的に、上記した反射型液晶表示装置では、半導体基板(Si基板)上に複数のスイッチング素子をそれぞれ電気的に分離して設け、且つ、複数のスイッチング素子の上方に積層した多層膜のうちで最上層に複数のスッチング素子と対応する複数の反射用画素電極をそれぞれ電気的に分離して設けると共に、一つのスイッチング素子に接続した一つの反射用画素電極及びスイッチング素子用の保持容量部とを組にして一つの画素を形成し、この画素を半導体基板上にマトリックス状に複数配置すると共に、複数の反射用画素電極に対向して全画素共通となる透明な対向電極を透明基板(ガラス基板)の下面に成膜して、複数の反射用画素電極と対向電極との間に液晶を封入して構成することで、透明基板側からカラー画像用の入射光を対向電極を介して液晶内に入射させて、スイッチング素子により対向電極と各反射用画素電極の間の電位差を映像信号に対応させて各反射用画素電極ごとに変化させ、液晶の配向を制御することでカラー画像用の読み出し光を変調して、各反射用画素電極で反射させたカラー画像用の読み出し光を透明基板から出射させるものである。 Generally, in the above-described reflective liquid crystal display device, a plurality of switching elements are electrically separated from each other on a semiconductor substrate (Si substrate), and the multilayer film is stacked above the plurality of switching elements. In the uppermost layer, a plurality of reflective pixel electrodes corresponding to a plurality of switching elements are electrically separated from each other, and one reflective pixel electrode connected to one switching element and a storage capacitor portion for the switching element are provided. A plurality of pixels are arranged in a matrix on a semiconductor substrate, and a transparent counter electrode that is common to all the pixels and is opposed to the plurality of reflection pixel electrodes is formed on a transparent substrate (glass Film is formed on the lower surface of the substrate), and liquid crystal is sealed between a plurality of reflective pixel electrodes and a counter electrode, so that incident light for a color image is opposed from the transparent substrate side. The liquid crystal is incident on the liquid crystal via a pole, and the potential difference between the counter electrode and each reflective pixel electrode is changed for each reflective pixel electrode corresponding to the video signal by the switching element, thereby controlling the orientation of the liquid crystal. Then, the color image readout light is modulated, and the color image readout light reflected by each reflective pixel electrode is emitted from the transparent substrate.
図8は従来例1の反射型液晶表示装置において、一つの画素を模式的に拡大して示した断面図、
図9(a)は従来例1の反射型液晶表示装置におけるアクティブマトリックス回路を説明するためのブロック図であり、(b)は(a)中のX部を拡大して示した模式図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing one pixel in the reflective liquid crystal display device of Conventional Example 1,
FIG. 9A is a block diagram for explaining an active matrix circuit in the reflection type liquid crystal display device of Conventional Example 1, and FIG. 9B is a schematic diagram showing an X portion in FIG. .
図8に示した従来例1の反射型液晶表示装置10は反射型液晶プロジェクタに適用できるように構成されているものであり、画像を表示するための複数の画素のうちで一つの画素を拡大して説明すると、基台となる半導体基板11は、単結晶シリコンのようなp型Si基板(又はn型Si基板でも良い)を用いており、この半導体基板(以下、p型Si基板と記す)11内の図示左側に、一つのp−ウエル領域12が左右のフィルード酸化膜13A,13Bによって画素単位で電気的に分離された状態で設けられている。そして、一つのp−ウエル領域12内に一つのスイッチング素子14が設けられており、このスイッチング素子14はMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor )として構成されている。
The reflective liquid crystal display device 10 of Conventional Example 1 shown in FIG. 8 is configured to be applicable to a reflective liquid crystal projector, and enlarges one pixel among a plurality of pixels for displaying an image. The semiconductor substrate 11 serving as a base uses a p-type Si substrate such as single crystal silicon (or an n-type Si substrate), and this semiconductor substrate (hereinafter referred to as a p-type Si substrate). ) On the left side in FIG. 11, one p - well region 12 is provided in a state where it is electrically separated in pixel units by left and right filled
また、一つのスイッチング素子(以下、MOSFETと記す)14は、p−ウエル領域12上の略中央に位置するゲート酸化膜15上にポリシリコンからなるゲート電極16が成膜されることでゲートGが形成されている。
Further, one switching element (hereinafter referred to as MOSFET) 14 has a
また、MOSFET14のゲートGの図示左側にはドレイン領域17が形成され、且つ、このドレイン領域17上に第1ビアホールVia1内のアルミ配線によりドレイン電極18が成膜されることで、ドレインDが形成されている。
Further, a
また、MOSFET14のゲートGの図示右側にはソース領域19が形成され、且つ、このソース領域19上に第1ビアホールVia1内のアルミ配線によりソース電極20が成膜されることで、ソースSが形成されている。
Further, a
また、p型Si基板11上でp−ウエル領域12より図示右方に、イオン注入した拡散容量電極21が形成されており、この拡散容量電極21も左右のフィルード酸化膜13B,13Cによって画素単位で電気的に分離された状態で設けられており、フィルード酸化膜13Aからフィルード酸化膜13Cまでの範囲が一つの画素と対応している。
Further, an ion-implanted
また、拡散容量電極21上には絶縁膜22と容量電極23とが順に成膜され、且つ、容量電極23上に第1ビアホールVia1内のアルミ配線により容量電極用コンタクト24が成膜されることで、一つのMOSFET14に対応した保持容量部Cが形成されている。
Further, the
また、フィルード酸化膜13A〜13C,ゲート電極16,容量電極23の上方には、第1層間絶縁膜25と、第1メタル膜26と、第2層間絶縁膜27と、第2メタル膜28と、第3層間絶縁膜29と、第3メタル膜30とによる多層膜25〜30が上記した順で積層して成膜されている。
Above the
この際、第1,第2,第3層間絶縁膜25,27,29は、絶縁性があるSiO2(酸化ケイ素)などを用いて成膜されている。 At this time, the first, second, and third interlayer insulating films 25, 27, and 29 are formed using insulating SiO 2 (silicon oxide) or the like.
また、第1,第2,第3メタル膜26,28,30は、導電性があるアルミ配線などにより一つのスイッチング素子14と対応して一つの画素ごとに所定のパターン形状にそれぞれ区画されており、同じ画素内では第1,第2,第3メタル膜26,28,30同士が電気的に接続されているものの、隣り合う画素に対しては第1,第2メタル膜26,28の各隣り合う膜間に開口部26a,28aがそれぞれ形成され、且つ、第3メタル膜30の各隣り合う膜間に電極間隙30aが形成されることで、画素ごとに一つの第1,第2,第3メタル膜26,28,30が電気的にそれぞれ分離されている。
The first, second, and third metal films 26, 28, and 30 are partitioned into a predetermined pattern shape for each pixel corresponding to one switching element 14 by conductive aluminum wiring or the like. In the same pixel, the first, second, and third metal films 26, 28, and 30 are electrically connected to each other, but the first and second metal films 26 and 28 are not connected to adjacent pixels.
そして、一つの画素内で最下段の第1メタル膜26は、第1層間絶縁膜25をエッチングした各第1ビアホールVia1内にアルミ配線を成膜することにより形成したドレイン電極18,ソース電極20,容量電極用コンタクト24を介して一つのスイッチング素子14及び保持容量部Cに接続されている。
The first metal film 26 at the lowermost stage in one pixel is formed by depositing an aluminum wiring in each first via hole Via1 obtained by etching the first interlayer insulating film 25, and the
また、一つの画素内において、中段の第2メタル膜28は、上方に配置した後述の透明基板42側から入射させた入射光LIの一部を下方に設けたp型Si基板11上のMOSFET14側に対して遮光するための金属遮光膜として設けられているものである。即ち、第2メタル膜(金属遮光膜)28は、上段の隣り合う第3メタル膜30間に形成された電極間隙30aから侵入する入射光LIの一部を遮光するように電極間隙30aを覆って成膜されていると共に、第2層間絶縁膜27をエッチングした第2ビアホールVia2内にアルミ配線を成膜することにより最下段の第1メタル膜26に接続されている。
Further, in one pixel, the second metal film 28 in the middle stage is the MOSFET 14 on the p-type Si substrate 11 provided with a part of the incident light LI incident below from the
また、一つの画素内において、上段の第3メタル膜30は、一つの画素に対応して隣り合う第3メタル膜30間に形成した電極間隙30aによって正方形状に区切られて一つの反射用画素電極として設けられており、且つ、第3層間絶縁膜29をエッチングした第3ビアホールVia3内にアルミ配線を成膜することにより中段の第2メタル膜28に接続されている。
Further, in one pixel, the upper third metal film 30 is divided into a square shape by an
また、第3メタル膜(以下、反射用画素電極と記す)30の上方には液晶40が封入されており、この液晶40を介して透明な対向電極41が光透過性を有する透明基板(ガラス基板)42の下面に複数の反射用画素電極30に対向し、且つ、各反射用画素電極30に対する共通電極として画素ごとに区画されずにITO(Indium Tin Oxide) などを用いて成膜されている。
A liquid crystal 40 is sealed above a third metal film (hereinafter referred to as a reflective pixel electrode) 30, and a
そして、透明基板42側から入射光LIを入射させ、この入射光LIを対向電極41,液晶40を透過させた後に反射用画素電極30で反射させた読み出し光Lを液晶40,対向電極41を介して透明基板42から出射させている。
Then, the incident light LI is incident from the
次に、従来例1の反射型液晶表示装置10において、上記したMOSFET(スイッチング素子)14をp型Si基板11上にマトリックス状に複数配置した時のアクティブマトリックス回路について図9(a),(b)を用いて説明する。 Next, in the reflective liquid crystal display device 10 of the prior art example 1, an active matrix circuit when a plurality of the above-described MOSFETs (switching elements) 14 are arranged on the p-type Si substrate 11 in a matrix is shown in FIGS. This will be described with reference to b).
図9(a),(b)に示した如く、従来例1の反射型液晶表示装置10におけるアクティブマトリックス回路70では、複数のMOSFET(スイッチング素子)14がp型Si基板(半導体基板)11上にマトリックス状に配置されており、且つ、一つのMOSFET14に接続した一つの反射用画素電極30及びMOSFET用の保持容量部Cとを組にして一つの画素が形成され、この画素の組がp型Si基板11上にマトリックス状に複数配置されている。 As shown in FIGS. 9A and 9B, in the active matrix circuit 70 in the reflective liquid crystal display device 10 of Conventional Example 1, a plurality of MOSFETs (switching elements) 14 are on a p-type Si substrate (semiconductor substrate) 11. Are arranged in a matrix, and one pixel is formed by combining one reflective pixel electrode 30 connected to one MOSFET 14 and a holding capacitor C for the MOSFET. A plurality of elements are arranged in a matrix on the mold Si substrate 11.
そして、複数の画素のうちで一つの画素を特定するために、水平シフトレジスタ回路71と垂直シフトレジスタ回路75とが列方向と行方向とに別れてそれぞれ設けられている。
In order to specify one pixel among the plurality of pixels, the horizontal
まず、水平シフトレジスタ回路71側では、画素の各列ごとにビデオスイッチ72を介して信号線73が垂直方向に向かって配線されているものの、ここでは図示の都合上、信号線73は1本のみを水平シフトレジスタ回路71側に結線した状態で示す。また、水平シフトレジスタ回路71とビデオスイッチ72との間に設けた信号線73にはビデオ線74が結線されている。また、一つの信号線73は、一つの列に配置した複数のMOSFET14のドレイン電極18に接続されている。
First, on the horizontal
次に、垂直シフトレジスタ回路75側では、画素の各行ごとにゲート線76が水平方向に向かって配線されているものの、ここでは図示の都合上、ゲート線76は1本のみを垂直シフトレジスタ回路75側に結線した状態で示す。また、一つのゲート線76は、一つの行に配置した複数のMOSFET14のゲート電極16に接続されている。
Next, on the vertical
また、各MOSFET14のソース電極20は、一つの反射用画素電極30と、保持容量部Cの容量電極用コンタクト24を介して容量電極23とに接続されている。この際、アクティブマトリックス回路70は、周知のフレーム反転駆動法を適用しており、ビデオ信号はフレーム周期ごとに正極性及び負極性に反転し、即ち、例えば、ビデオ信号の第nフレーム期間が正書き込み、第(n+1)フレーム期間が負書き込みとなる。従って、信号線73からビデオ信号を入力する場合には、信号線73をMOSFET14のドレイン電極18か、又は、ソース電極20のいずれか一方に接続すれば良いが、ここでは上述したように信号線73をドレイン電極18に接続している。尚、信号線73をソース電極20に接続した場合には、ドレイン電極18に一つの反射用画素電極30と、保持容量部Cの容量電極用コンタクト24を介して容量電極23とが接続されるものである。
Further, the
また、上記した従来例1の反射型液晶表示装置10において、固定電位としてMOSFET14に供給するウエル電位と、保持容量部Cに供給するCOM(コモン)電位とが必要である。 Further, in the reflective liquid crystal display device 10 of the above-described conventional example 1, a well potential supplied to the MOSFET 14 as a fixed potential and a COM (common) potential supplied to the storage capacitor C are necessary.
即ち、MOSFET14に供給するウエル電位は、ゲート線76と、一つのp−ウエル領域12(図8)内に形成した不図示のp+領域上のウエル電位用コンタクトとの間に固定電位として例えば0Vの電圧が印加されている。尚、n型Si基板を用いた場合にはウエル電位として例えば−15Vを印加すれば良い。 That is, the well potential supplied to the MOSFET 14 is, for example, a fixed potential between the gate line 76 and a well potential contact on a p + region (not shown) formed in one p − well region 12 (FIG. 8). A voltage of 0V is applied. When an n-type Si substrate is used, for example, −15 V may be applied as the well potential.
一方、保持容量部Cに供給するCOM電位は、保持容量部Cの容量電極24と、拡散容量電極22上の不図示のCOM(コモン)電位用コンタクトとの間に固定電位として例えば8.5Vの電圧が印加されている。この際、COM電位は、保持容量部Cを形成するためには基本的に何ボルトでもかまわないものの、ビデオ信号の中心値(例えば8.5V)などに設定しておけば、保持容量部Cにかかる電圧は電源電圧の略半分ですむ。つまり、保持容量耐圧は電源電圧の略半分で良いので、保持容量部Cの絶縁膜22の膜厚のみを薄くして容量値を大きくすることが可能であり、保持容量部Cの保持容量値が大きいと、反射用画素電極30の電位の変動を小さくすることができ、フリッカーや焼きつきなどに対して有利である。
On the other hand, the COM potential supplied to the storage capacitor unit C is, for example, 8.5 V as a fixed potential between the
そして、保持容量部Cは、一つの反射用画素電極30に印加された電位とCOM電位との電位差に応じて電荷を蓄積し、非選択期間に一つのMOSFET14がオフ状態になってもその電圧を保持し、一つの反射用画素電極30にその保持電圧を印加し続ける機能を備えている。 The storage capacitor C accumulates electric charge according to the potential difference between the potential applied to one reflective pixel electrode 30 and the COM potential, and the voltage is maintained even when one MOSFET 14 is turned off during the non-selection period. And a function of continuing to apply the holding voltage to one reflective pixel electrode 30.
ここで、従来例1の反射型液晶表示装置10におけるアクティブマトリックス回路70において、一つの画素を駆動させる場合には、ビデオ線74から順次タイミングをずらして入力されたビデオ信号がビデオスイッチ72を介して列方向に配置した一つの信号線73に供給され、且つ、この一つの信号線73と行方向に配置した一つのゲート線76とが交差した位置にある一つのMOSFET14が選択されてON動作する。 Here, when one pixel is driven in the active matrix circuit 70 in the reflective liquid crystal display device 10 of the conventional example 1, the video signals input from the video line 74 with the timing shifted sequentially are passed through the video switch 72. Is supplied to one signal line 73 arranged in the column direction, and one MOSFET 14 at the position where this one signal line 73 and one gate line 76 arranged in the row direction intersect is selected and turned on. To do.
そして、選択された一つの反射用画素電極30に信号線73を介してビデオ信号が入力されると電荷のかたちで保持容量部Cに書き込まれ、且つ、選択された一つの反射用画素電極30と対向電極41(図8)との間にビデオ信号に応じて電位差が発生し、液晶40の光学特性を変調している。この結果、透明基板42側から入射させたカラー画像用の入射光LI(図8)は液晶40で画素ごとに変調されて反射用画素電極30により反射され、この反射用画素電極30で反射された読み出し光L(図8)が透明基板42から出射される。このため、透過方式と異なって、入射光LI(図8)に対応した読み出し光L(図8)を100%近く利用でき、投射される画像に対して高精細と高輝度とを両立できる構造となっている。
When a video signal is input to the selected one reflective pixel electrode 30 via the signal line 73, the video signal is written in the storage capacitor C in the form of electric charge, and the selected one reflective pixel electrode 30 is provided. And a counter electrode 41 (FIG. 8), a potential difference is generated according to a video signal, and the optical characteristics of the liquid crystal 40 are modulated. As a result, the color image incident light LI (FIG. 8) incident from the
この際、図8に示したように、透明基板42側から入射させたカラー画像用の入射光LIの一部は、隣り合う反射用画素電極30間に形成した電極間隙30aから第3層間絶縁膜29内に侵入し、この第3層間絶縁膜29内でアルミ配線による反射用画素電極(第3メタル膜)30の下面とアルミ配線による金属遮光膜(第2メタル膜)28の上面との間で反射を繰り返し、この後、入射光LIの一部は金属遮光膜28が成膜されていない開口部28aから第2層間絶縁膜27内に侵入し、この第2層間絶縁膜27内でアルミ配線による金属遮光膜28の下面とアルミ配線による第1メタル膜26の上面との間で反射を繰り返し、更に第1メタル膜26が成膜されていない開口部26aから第1層間絶縁膜25内に侵入する。この際、第1メタル膜26が成膜されていない開口部26aは、MOSFET14のゲート電極16の上方部位とか、保持容量部Cの容量電極23の上方部位に形成されているために、第1層間絶縁膜25内に侵入した入射光LIの一部はMOSFET14のゲート電極16,ドレイン領域17,ソース領域19と、保持容量部Cの容量電極23とに到達する。
At this time, as shown in FIG. 8, part of the color image incident light LI incident from the
ここで、入射光LIの一部がMOSFET14のドレイン領域17及びソース領域19に侵入すると、p−ウエル領域12と、MOSFET14内で高濃度のn+不純物層からなるドレイン領域17及びソース領域19とでpn接合になっているためにフォトダイオード機能が働き、入射光LIの一部により光キャリアが発生してリーク電流が生じるので、反射用画素電極30の電位の変動を引き起こす可能性があり、この反射用画素電極30の電位の変動は、フリッカーや焼き付きをおこす原因となるため、入射光LIの一部によるMOSFET14内での光リークを最小限にする必要がある。
Here, when a part of the incident light LI enters the
上記した入射光LIの一部によるMOSFET14内での光リークの発生を抑えるように対策した液晶表示装置がある(例えば、特許文献1参照)。
図10は従来例2の液晶表示装置を模式的に示した断面図である。 図10に示した従来例2の液晶表示装置100は、上記した特許文献1(特開2002−40482号公報)に開示されているものであり、ここでは特許文献1を参照して簡略に説明する。
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device of Conventional Example 2. The liquid crystal display device 100 of Conventional Example 2 shown in FIG. 10 is disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-40482), and is briefly described here with reference to
図10に示した如く、従来例2の液晶表示装置100では、第1の基板(駆動回路基板)101上に複数のアクティブ素子102が設けられている。この際、一つのアクティブ素子102は、ゲート電極103と、このゲート電極103の左右に設けられたドレイン領域104とソース領域105とで構成され、且つ、一つのアクティブ素子102は、絶縁膜106につながった左右のフィールド酸化膜107,107によって隣りのアクティブ素子102に対して電気的に分離されている。
As shown in FIG. 10, in the liquid crystal display device 100 of the second conventional example, a plurality of
また、アクティブ素子102の上方には、第1の層間膜108と、第1の導電膜109と、第2の層間膜110と、第1の遮光膜111と、第3の層間膜112と、第2の遮光膜113と、第4の層間膜114と、反射電極となる第2の導電膜(以下、反射電極と記す)115とによる多層膜が上記した順で積層して成膜されている。
In addition, above the
この際、第1の導電膜109,第1の遮光膜111,第2の遮光膜113,反射電極115は、それぞれ導電性を備えて一つのアクティブ素子102ごとに所定のパターンで区画化されている。
At this time, the first
また、第1の導電膜109は、第1の層間膜108中に形成した第1ビアホールVia1を介して一つのアクティブ素子102のドレイン領域104とソース領域105に接続されている。また、第1の遮光膜111は後述するように電圧を印加するために図示枠外の仮想線で示した第2ビアホールVia2を形成する必要がある。また、第2の遮光膜113は、第2,第3の層間膜110,112中に形成した第3ビアホールVia3を介して第1の導電膜109に接続されている。更に、反射電極115は、第4の層間膜114中に形成した第4ビアホールVia4を介して第2の遮光膜113に接続されている。従って、一つの反射電極115は、第2の遮光膜113,第1の導電膜109を介して一つのアクティブ素子102に接続されている。
The first
更に、反射電極(第2の導電膜)115の上方には、配向膜116,液晶組成物117,配向膜118,対向電極119,第2の基板(透明基板)120が上記順にそれぞれ設けられており、液晶組成物117内は左右のスペーサ121,121によって一つの反射電極115(一つの画素)ごとに区分されている。
Further, an
この際、隣り合う反射電極115間に形成した電極間隙115a上に上記したスペーサ121が配置されると共に、第2の遮光膜113は反射電極115と略同じ大きさで上記電極間隙115aを覆うように形成され、更に、第1の遮光膜111は隣り合う第2の遮光膜113間に形成した開口部113aを覆うように形成されているため、第2の基板(透明基板)120から入射させた入射光LIの一部が隣り合う反射電極115間に形成した電極間隙115aから第4の層間膜114内に侵入しても、この入射光LIの一部は第1,第2の遮光膜111,113によって遮られて第1の基板101上に設けたアクティブ素子102まで到達しないので、入射光LIの一部によるアクティブ素子102内での光リークの発生を抑えることができるように対策が施されている。
At this time, the
そして、上記の構成により、液晶表示素子に発生する不要な光の入射を防止し、第2の基板(透明基板)120から入射させた入射光LIを反射電極115で反射させた読み出し光Lを第2の基板(透明基板)120から出射させることで、高品位な画質の液晶表示装置100及びこれを用いた液晶プロジェクタを実現することができる旨が開示されている。
In addition, with the above configuration, unnecessary light generated in the liquid crystal display element is prevented from being incident, and the read light L that is reflected from the
ところで、図8に示した従来例1の反射型液晶表示装置10では、前述したように、透明基板42側から入射させたカラー画像用の入射光LIの一部がp型Si基板11上に形成したMOSFET14側に到達するために光リークが発生してしまう。
By the way, in the reflective liquid crystal display device 10 of Conventional Example 1 shown in FIG. 8, as described above, a part of the incident light LI for color image incident from the
一方、図10に示した従来例2の反射型液晶表示装置100では、隣り合う反射電極115間に形成した電極間隙115aを覆うように反射電極115の下方に第2の遮光膜113を設け、更に、隣り合う第2の遮光膜113間に形成した開口部113aを覆うように第2の遮光膜113の下方に第1の遮光膜111を設けることで、第2の基板(透明基板)120側から入射させた入射光LIの一部が第1の基板101上に形成したアクティブ素子102に到達しないために光リークが発生しにくいものの、最近、カラー画像を高画質且つ高精細度に拡大投射する場合に、R(赤),G(緑),B(青)に対応した3つの反射型液晶表示装置による3板方式の反射型液晶プロジェクタが用いられているが、上記した従来例2の反射型液晶表示装置100では3板式の反射型液晶プロジェクタへの適用については何等の考慮がなされていない。
On the other hand, in the reflective liquid crystal display device 100 of Conventional Example 2 shown in FIG. 10, a second
更に、従来例2の反射型液晶表示装置100では、第1の導電膜109に対して第1ビアホールVia1を形成する工程と、第1の遮光膜111に対して第2ビアホールVia2を形成する工程と、第2の遮光膜113に対して第3ビアホールVia3を形成する工程と、反射電極(第2の導電膜)115に対して第4ビアホールVia4を形成する工程とを行わねばならず、とくに、ビアホールを形成する工程が増えることで液晶表示装置100の製作に時間がかかると共に、歩留まりも悪くなる傾向があり問題となっている。
Further, in the reflective liquid crystal display device 100 of Conventional Example 2, the step of forming the first via hole Via1 in the first
そこで、反射型液晶表示装置をR(赤),G(緑),B(青)に対応して各色光ごとに専用に構成した時に、透明基板側から対向電極を介して液晶内に入射させた赤色光又は緑色光もしくは青色光の一部が隣り合う反射用画素電極間に形された電極間隙から半導体基板上に設けたスイッチング素子内に侵入しないよう構成することで、スイッチング素子内で生じるリーク電流を確実に低減でき、且つ、ビアホールの形成も低減できる反射型液晶表示装置が望まれている。 Therefore, when the reflective liquid crystal display device is configured exclusively for each color light corresponding to R (red), G (green), and B (blue), it is made to enter the liquid crystal through the counter electrode from the transparent substrate side. The red light, the green light, or a part of the blue light is generated in the switching element by preventing it from entering the switching element provided on the semiconductor substrate from the electrode gap formed between the adjacent reflection pixel electrodes. There is a demand for a reflective liquid crystal display device that can reliably reduce leakage current and can also reduce the formation of via holes.
請求項1記載の発明は、半導体基板上に画素ごとに形成された複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子の上方に積層された多層膜と、
前記多層膜の最上層中で各スイッチング素子と接続され、且つ、所定の電極間隙を有して形成された複数の反射用画素電極と、
透明基板に形成された透明な対向電極と、
前記複数の反射用画素電極と前記透明な対向電極とが対向するようにして配置された前記半導体基板側と前記透明基板側との間に封入された液晶とからなり、
前記透明基板側から入射させた赤色光又は緑色光もしくは青色光を前記各スイッチング素子からの信号に応じて前記液晶で光変調した後、前記複数の反射用画素電極で反射させて、前記透明基板側から出射させるように各色光ごとに専用に構成した反射型液晶表示装置において、
前記透明基板側から入射させた前記赤色光又は前記緑色光もしくは前記青色光が隣り合う前記反射用画素電極間から内部に侵入した際に、前記赤色光又は前記緑色光もしくは前記青色光の一部を前記複数のスイッチング素子側に対して遮光するために、前記複数のスイッチング素子と前記複数の反射用画素電極との間に少なくとも2層以上の金属遮光膜を設けると共に、少なくとも一つの前記金属遮光膜に接して設けられた遮光用絶縁膜の膜厚を前記赤色光又は前記緑色光もしくは前記青色光の各波長に応じて各色光ごとに設定したことを特徴とする反射型液晶表示装置である。
The invention according to
A multilayer film stacked above the plurality of switching elements;
A plurality of reflective pixel electrodes connected to each switching element in the uppermost layer of the multilayer film and having a predetermined electrode gap;
A transparent counter electrode formed on a transparent substrate;
The liquid crystal sealed between the semiconductor substrate side and the transparent substrate side arranged so that the plurality of reflective pixel electrodes and the transparent counter electrode face each other,
Red light, green light, or blue light incident from the transparent substrate side is light-modulated by the liquid crystal according to a signal from each switching element, and then reflected by the plurality of reflective pixel electrodes, and the transparent substrate In a reflective liquid crystal display device configured exclusively for each color light so as to be emitted from the side,
When the red light, the green light, or the blue light incident from the transparent substrate side enters the inside from between the adjacent reflection pixel electrodes, a part of the red light, the green light, or the blue light In order to shield light from the plurality of switching elements, at least two layers of metal light-shielding films are provided between the plurality of switching elements and the plurality of reflective pixel electrodes, and at least one of the metal light-shielding films is provided. A reflection type liquid crystal display device in which a film thickness of a light-shielding insulating film provided in contact with the film is set for each color light according to each wavelength of the red light, the green light, or the blue light .
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の反射型液晶表示装置において、
前記遮光用絶縁膜に接している前記金属遮光膜の金属材料はTiN又はTiもしくはTiN/Tiであり、且つ、前記赤色光の波長と対応して設けた前記遮光用絶縁膜の膜厚を300nm〜600nmの範囲に設定し、且つ、前記緑色光の波長と対応して設けた前記遮光用絶縁膜の膜厚を200nm〜500nmの範囲に設定し、且つ、前記青色光の波長と対応して設けた前記遮光用絶縁膜の膜厚を100nm〜400nmの範囲に設定したことを特徴とする反射型液晶表示装置である。
According to a second aspect of the present invention, in the reflective liquid crystal display device according to the first aspect,
The metal material of the metal light-shielding film in contact with the light-shielding insulating film is TiN, Ti, or TiN / Ti, and the thickness of the light-shielding insulating film provided corresponding to the wavelength of the red light is 300 nm. The film thickness of the light-shielding insulating film set corresponding to the wavelength of the green light is set in the range of 200 nm to 500 nm, and the wavelength of the blue light is set. The reflective liquid crystal display device is characterized in that a thickness of the provided light shielding insulating film is set in a range of 100 nm to 400 nm.
請求項1記載の反射型液晶表示装置によると、とくに、透明基板側から入射させた赤色光又は緑色光もしくは青色光が隣り合う反射用画素電極間から内部に侵入した際に、赤色光又は緑色光もしくは青色光の一部を複数のスイッチング素子側に対して遮光するために、複数のスイッチングと複数の反射用画素電極との間に少なくとも2層以上の金属遮光膜を設けると共に、少なくとも一つの金属遮光膜に接して設けられた遮光用絶縁膜の膜厚を赤色光又は緑色光もしくは青色光の各波長に応じて各色光ごとに設定したため、赤色光又は緑色光もしくは青色光が半導体基板上に設けた複数のスイッチング側に到達しないので、赤色光又は緑色光もしくは青色光の一部によるスイッチング素子内での光リークの発生を抑えることができる。
According to the reflective liquid crystal display device of
また、請求項2記載の反射型液晶表示装置によると、とくに、遮光用絶縁膜に接している金属遮光膜の金属材料はTiN又はTiもしくはTiN/Tiであり、且つ、赤色光の波長と対応して設けた遮光用絶縁膜の膜厚を300nm〜600nmの範囲に設定し、且つ、緑色光の波長と対応して設けた遮光用絶縁膜の膜厚を200nm〜500nmの範囲に設定し、且つ、青色光の波長と対応して設けた遮光用絶縁膜の膜厚を100nm〜400nmの範囲に設定したため、遮光用絶縁膜の膜厚を赤色光,緑色光,青色光に関係なく全て400nm以下に設定した場合より、G光用の遮光用絶縁膜及びR光用の遮光用絶縁膜の各膜厚は、B光用の遮光用絶縁膜の膜厚よりも厚く設定されているので、G光用の遮光用絶縁膜及びR光用の遮光用絶縁膜にそれぞれ接している各金属遮光膜の歩留まりを向上させることができる。 According to the reflection type liquid crystal display device according to claim 2, in particular, the metal material of the metal light-shielding film in contact with the light-shielding insulating film is TiN or Ti or TiN / Ti, and corresponds to the wavelength of red light. The thickness of the light-shielding insulating film provided is set in the range of 300 nm to 600 nm, and the thickness of the light-shielding insulating film provided corresponding to the wavelength of green light is set in the range of 200 nm to 500 nm. In addition, since the thickness of the light shielding insulating film provided corresponding to the wavelength of blue light is set in the range of 100 nm to 400 nm, the thickness of the light shielding insulating film is 400 nm regardless of red light, green light, and blue light. Since the film thicknesses of the light shielding insulating film for G light and the light shielding insulating film for R light are set to be larger than the film thickness of the light shielding insulating film for B light than when set as follows, G light shielding insulating film and R light shielding film Thereby improving the yield of each metal light-shielding film in contact respectively with the edge membrane.
以下に本発明に係る反射型液晶表示装置の一実施例を図1乃至図7を参照して、実施例1〜実施例3の順に詳細に説明する。
An embodiment of a reflective liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail below in the order of
図1は本発明に係る実施例1の反射型液晶表示装置において、一つの画素を模式的に拡大して示した断面図、
図2は本発明に係る実施例1の反射型液晶表示装置が適用される3板方式の反射型液晶プロジェクタの光学系を説明するための図、
図3は図1に示した第1金属遮光膜(第2メタル膜)と第2金属遮光膜と反射用画素電極(第3メタル膜)とを電気的に接続するための第3ビアホールを説明するために一部拡大して示した断面図であり、(a)は第3ビアホール内をタングステンで形成した場合を示し、(b)は第3ビアホール内をアルミ配線で形成した場合を示した図、
図4(a)はR光用の遮光用絶縁膜の上方に第2金属遮光膜を成膜する場合を示し、(b)はG光用の遮光用絶縁膜の上方に第2金属遮光膜を成膜する場合を示し、(c)はB光用の遮光用絶縁膜の上方に第2金属遮光膜を成膜する場合を示した図、
図5は図1に示した反射用画素電極(第3メタル膜)と第2金属遮光膜と第3ビアホールとを平面的に示した平面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one pixel in a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining an optical system of a three-plate type reflection type liquid crystal projector to which the reflection type liquid crystal display device of Example 1 according to the present invention is applied;
FIG. 3 illustrates a third via hole for electrically connecting the first metal light shielding film (second metal film), the second metal light shielding film, and the reflection pixel electrode (third metal film) shown in FIG. FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view for illustrating the case where (a) shows a case where the third via hole is formed of tungsten, and (b) shows a case where the third via hole is formed of aluminum wiring. Figure,
FIG. 4A shows a case where a second metal light-shielding film is formed above the light-shielding insulating film for R light, and FIG. 4B shows a second metal light-shielding film above the light-shielding insulating film for G light. (C) is a diagram showing a case where a second metal light-shielding film is formed above the light-shielding insulating film for B light,
FIG. 5 is a plan view showing the reflection pixel electrode (third metal film), the second metal light shielding film, and the third via hole shown in FIG.
図1に示した本発明に係る実施例1の反射型液晶表示装置10R,10G,10Bは、先に図8を用いて説明した従来例1の反射型液晶表示装置10の構成と一部を除いて同様の構成であり、ここでは説明の便宜上、先に示した構成部材に対しては同一の符号を付し、先に示した構成部材は必要に応じて適宜説明し、従来例1と異なる構成部材に新たな符号を付して説明する。
The reflective liquid
上記した本発明に係る実施例1の反射型液晶表示装置10R,10G,10Bは、R(赤),G(緑),B(青)に対応して各色ごとに専用に構成されており、後述の図2で説明するような3板方式の反射型液晶プロジェクタ80に適用される場合に、この反射型液晶プロジェクタ80内で可視光(白色光)を色分解した波長が600nm〜780nm程度の赤色光LRと、波長が500nm〜600nm程度の緑色光LGと、波長が400nm〜500nm程度の青色光LBとを透明基板42側から各色光ごとに入射させているために、R光用の反射型液晶表示装置10Rは赤色光LRのみを複数の反射用画素電極30で反射させて読み出し光とし、また、G光用の反射型液晶表示装置10Gは緑色光LGのみを複数の反射用画素電極30で反射させて読み出し光とし、更に、B光用の反射型液晶表示装置10Bは青色光LBのみを複数の反射用画素電極30で反射させて読み出し光とし、各装置10R,10G,10Bで読み出された赤色光LR,緑色光LG,青色光LBを反射型液晶プロジェクタ80内で合成して投射レンズ(図示せず)側に出射できるように構成されているものであり、これに伴って、反射型液晶表示装置10R,10G,10B内で赤色光LR,緑色光LG,青色光LBと対応させて各色光ごとに専用に構成される部位に対してのみ符番の後にR,G,Bの補助符号を付して以下説明する。
The above-described reflective liquid
また、本発明に係る実施例1の反射型液晶表示装置10R,10G,10Bは、先に図10を用いて説明した従来例2の液晶表示装置100における光リーク防止対策の技術的思想として第1の基板101上に設けた複数のアクティブ素子102と複数の反射電極115との間に少なくとも2層以上の遮光膜111,113を設けた場合を一部適用したものであり、この実施例1では、後述するように半導体基板(以下、p型Si基板と記す)11上に設けた複数のスイッチング素子(以下、MOSFETと記す)14と複数の反射用画素電極30との間に2層の第1,第2金属遮光膜28,33を各上下に絶縁膜を介装させて設けると共に、2層の金属遮光膜28,33のうちで反射率の低いTiN又はTiもしくはTiN/Tiなどの金属材料を用いて成膜した第2金属遮光膜33の下面に接して設けられたR光用の遮光用絶縁膜32R又はG光用の遮光用絶縁膜32GもしくはB光用の遮光用絶縁膜32Bの各膜厚を赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの各波長に応じて各色光ごとに設定したことを特徴とするものである。
Further, the reflective liquid
この際、p型Si基板11上に多層膜を成膜する時に、各色光ごとに設けられた遮光用絶縁膜32R,32G,32Bに対応して各p型Si基板11に対してR用又はG用もしくはB用の識別記号を表示している。 At this time, when a multilayer film is formed on the p-type Si substrate 11, R is used for each p-type Si substrate 11 corresponding to the light-shielding insulating films 32 R, 32 G, and 32 B provided for each color light. An identification symbol for G or B is displayed.
ここで、本発明に係る実施例1の反射型液晶表示装置10R,10,10Bを説明する前に、この反射型液晶表示装置10R,10,10Bが適用される3板方式の反射型液晶プロジェクタの光学系について図2を用いて説明する。
Here, before describing the reflective liquid
図2に示した如く、3板方式の反射型液晶プロジェクタ80は、可視光(白色光)を出射させる光源部85と、この光源部85から出射した可視光を赤色光LR,緑色光LG,青色光LBの3原色光に色分解して、この3原色光をR,G,Bにそれぞれ対応した3板方式の反射型液晶表示装置10R,10G,10Bに導き、更に、各色の反射型液晶表示装置10R,10G,10Bで映像信号に応じて光変調された各色光LR,LG,LBを色合成した色合成光を出射する色分解及び色合成光学系90と、この色分解及び色合成光学系90から出射された色合成光を投射する投射レンズ(図示せず)とで構成されている。
As shown in FIG. 2, the three-plate-type reflective
具体的に説明すると、上記した光源部85は、反射面鏡86と、この反射面鏡86内に設置され且つ可視光(白色光)を出射するためにメタルハライドランプ,キセノンランプ,ハロゲンランプなどを用いた光源87と、光源87の前方に設けられて可視光のs偏光光のみを透過させるように透過軸を選択した偏光変換板88とで構成されている。従って、光源87からの可視光が偏光変換板88を通過すると、R,G,Bにそれぞれ対応した3色のRs光,Gs光,Bs光が、色分解及び色合成光学系90に入射される。
More specifically, the
また、色分解及び色合成光学系90は、4個の第1〜第4偏光ビームスプリッタ91〜94を上面側から見て平面的に示した時に、第1〜第4偏光ビームスプリッタ91〜94の各偏光分離面91a〜94aがX字状になるように配置されている。この際、第1偏光ビームスプリッタ91の右方に第2偏光ビームスプリッタ92が配置され、且つ、第1偏光ビームスプリッタ91の上方に第3偏光ビームスプリッタ93が配置されていると共に、第2偏光ビームスプリッタ92の上方で且つ第3偏光ビームスプリッタ93の右方に第4偏光ビームスプリッタ94が配置されている。そして、第1偏光ビームスプリッタ91側が後述するG光用偏光変換板95を介して光源部85の偏光変換板88と対向し、一方、第4偏光ビームスプリッタ94側が投射レンズ(図示せず)と対向している。この際、上記した第1〜第4偏光ビームスプリッ91〜94の各偏光分離面91a〜94aは、p偏光光を透過し、且つ、s偏光光を反射する半透過・反射偏光膜が直方形状の対角線に沿って形成されている。
Further, when the four first to fourth
また、光源部85からの可視光が入射する光源部側の第1偏光ビームスプリッタ91と、色合成光を出射する投射レンズ側の第4偏光ビームスプリッタ94とが大型サイズに形成されており、且つ、第2,第3偏光ビームスプリッタ92,93は、第1,第4偏光ビームスプリッタ91,94よりも一回り小型サイズに形成されている。
In addition, the first
また、小型サイズの第2偏光ビームスプリッタ92の右側面に対向してG光用の反射型液晶表示装置10Gが配置され、且つ、小型サイズの第3偏光ビームスプリッタ93の上面及び左側面に対向してR光用の反射型液晶表示装置10RとB光用の反射型液晶表示装置10Bとが互いに直交してそれぞれ配置され、各反射型液晶表示装置10R,10G,10Bは第2,第3偏光ビームスプリッタ92,93のサイズに合わせて小型化されている。
Further, a reflective liquid
また、光源部85側の第1偏光ビームスプリッタ91の光入射面には、G光の偏波面を90°回転させる機能を有するG光用偏光変換板95が設置されている。また、第1偏光ビームスプリッタ91と第3偏光ビームスプリッタ93との間には、R光の偏波面を90°回転させる機能を有するR光用偏光変換板96が設置されている。また、第3偏光ビームスプリッタ93と第4偏光ビームスプリッタ94との間には、R光の偏波面を90°回転させる機能を有するR光用偏光変換板97が設置されている。また、第4偏光ビームスプリッタ94の光出射面には、G光の偏波面を90°回転させる機能を有するG光用偏光変換板98が設置されている。
Further, a G light polarization conversion plate 95 having a function of rotating the polarization plane of the G light by 90 ° is installed on the light incident surface of the first
そして、光源部85から出射されたs偏光光のRs光,Gs光,Bs光からなる可視光をG光用偏光変換板95を介して第1偏光ビームスプリッタ91に入射させると、図示の各光路によりR光用の反射型液晶表示装置10Rにp偏光光のRp光が入射され、G光用の反射型液晶表示装置10Gにp偏光光のGp光が入射され、B光用の反射型液晶表示装置10Bにs偏光光のGs光が入射され、各反射型液晶表示装置10R,10G,10Bで映像信号に応じて光変調された後に第4偏光ビームスプリッタ94側のG光用偏光変換板98からp偏光光のRp及びGp光並びにBp光を合成した色合成光が投射レンズ(図示せず)側に出射されるので、色ムラのない色合成光を不図示のスクリーン上に投射することができるようになっている。尚、色分解及び色合成光学系としては、この他に各種の構造形態もあるので、この実施例1では適宜な色分解及び色合成光学系を適用すれば良いものである。
When visible light composed of Rs light, Gs light, and Bs light of s-polarized light emitted from the
図1に戻り、本発明に係る実施例1の反射型液晶表示装置10R,10G,10Bにおいて、画像を表示するための複数の画素のうちで一つの画素を拡大して説明すると、先に図8を用いて説明した従来例1の反射型液晶表示装置10と同様に、p型Si基板(半導体基板)11内に一つのp−ウエル領域12が左右のフィルード酸化膜13A,13Bによって画素単位で電気的に分離された状態で設けられている。そして、一つのp−ウエル領域12内に一つのMOSFET(スイッチング素子)14が設けられている。このMOSFET14は、ゲート酸化膜15上にゲート電極16を成膜したゲートGと、ドレイン領域17上にドレイン電極18を成膜したドレインDと、ソース領域19上にソース電極20を成膜したソースSとから構成されている。
Returning to FIG. 1, in the reflective liquid
また、p型Si基板11上でp−ウエル領域12より図示右方に、拡散容量電極21,絶縁膜22,容量電極23,容量電極用コンタクト24からなる保持容量部C1が形成され、この保持容量部C1は左右のフィルード酸化膜13B,13Cによって画素単位で電気的に分離されている。
Further, on the p-type Si substrate 11, on the right side of the p - well region 12, a storage
また、フィルード酸化膜13A〜13C,ゲート電極16,容量電極23の上方に積層した多層膜のうちで最上層にMOSFET14と対応する反射用画素電極30を電気的に分離して設ける際に、第1層間絶縁膜25から第1メタル膜26,第2層間絶縁膜27,第2メタル膜28までは従来例1(図8)と同じように成膜され、且つ、アルミ配線で成膜した第1メタル膜26は第1ビアホールVia1内のアルミ配線によるドレイン電極18,ソース電極20,容量電極用コンタクト24を介して一つのスイッチング素子14及び保持容量部C1にそれぞれ接続されている。更に、一つの第2メタル膜28は、隣り合う第2メタル膜28間に形成した開口部28aによって電気的に分離され且つ第2ビアホールVia2内のアルミ配線により第1メタル膜26に接続されている点も従来例1と同様である。また、第1メタル膜26の上下、及び、第2メタル膜28の上下には、反射率の低いTiN(図示せず)が配置されている。
In addition, when the reflective pixel electrode 30 corresponding to the MOSFET 14 is electrically separated and provided in the uppermost layer among the multilayer films stacked above the
ここで、従来例1(図8)と異なる点を説明すると、上記した第2メタル膜28はこの上方に成膜した反射用画素電極30のうちで、隣り合う反射用画素電極30間に形成した電極間隙30aからp型Si基板11側に向かって侵入する赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部を遮光するためにこの電極間隙30aを覆うように第1金属遮光膜として成膜されているものである。
Here, the difference from the conventional example 1 (FIG. 8) will be described. The second metal film 28 is formed between the adjacent reflective pixel electrodes 30 among the reflective pixel electrodes 30 formed thereon. In order to shield a part of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB entering from the
また、図3(a)又は図3(b)に拡大して示したように、第2メタル膜(以下、第1金属遮光膜と記す)28の上方に、反射防止膜31とR光用の遮光用絶縁膜32R又はG光用の遮光用絶縁膜32GもしくはB光用の遮光用絶縁膜32Bとを順に介して第2金属遮光膜33が成膜されており、この第2金属遮光膜33で隣り合う第1金属遮光膜28間に形成した開口部28a(図1,図4)を覆っている。この際、第2金属遮光膜33は、後述するように、反射用画素電極30と同様に画素ごとに電気的に分離されている。
Further, as shown in an enlarged view in FIG. 3A or 3B, the antireflection film 31 and the R light are disposed above the second metal film (hereinafter referred to as the first metal light shielding film) 28. The second metal light-shielding film 33 is formed in this order through the light-shielding insulating film 32R, the G-light light-shielding insulating film 32G, or the B-light light-shielding insulating film 32B. 33 covers the
また、第2金属遮光膜33上に第3層間絶縁膜29が成膜され、且つ、第3層間絶縁膜29上に反射防止膜34を介して反射用画素電極30が形成されている。更に、第2金属遮光膜33は、図3(a)に示したようなタングステンを用いた第3ビアホールVia3により反射防止膜34を介して反射用画素電極30に電気的に接続されるか、又は、図3(b)に示したようなアルミ配線を用いた第3ビアホールVia3により反射防止膜34を介して反射用画素電極30に電気的に接続されている。尚、反射防止膜31,34は、図示の都合上、図1に図示していない。 A third interlayer insulating film 29 is formed on the second metal light-shielding film 33, and a reflection pixel electrode 30 is formed on the third interlayer insulating film 29 via an antireflection film 34. Further, the second metal light shielding film 33 is electrically connected to the reflection pixel electrode 30 via the antireflection film 34 by the third via hole Via3 using tungsten as shown in FIG. Alternatively, it is electrically connected to the reflection pixel electrode 30 through the antireflection film 34 by the third via hole Via3 using the aluminum wiring as shown in FIG. The antireflection films 31 and 34 are not shown in FIG. 1 for convenience of illustration.
この際、第1金属遮光膜(第2メタル膜)28の上面に成膜した反射防止膜31と、反射用画素電極30の下面に成膜した反射防止膜34は、共に導電性のあるTiN(窒化チタン:チタンナイトライド)を用いて隣り合う反射用画素電極30間に形成した各電極間隙30a(図1)から第3層間絶縁膜29内に侵入した赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部に対して反射を防止し、侵入した赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部を吸収するために設けられている。
At this time, the antireflection film 31 formed on the upper surface of the first metal light shielding film (second metal film) 28 and the antireflection film 34 formed on the lower surface of the reflection pixel electrode 30 are both conductive TiN. Red light LR, green light LG, or blue light that has entered the third interlayer insulating film 29 from each
また、上記した第2金属遮光膜33は、隣り合う反射用画素電極30間に形成した電極間隙30aから第3層間絶縁膜29内に侵入した赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部を吸収するために反射率の低い金属材料を用いて成膜することが重要であり、具体的にはTiN(窒化チタン:チタンナイトライド)とか、Ti(チタン)とか、TiNとTiとを積層したTiN/Tiなどを用いて50nm〜200nmの範囲内の膜厚で成膜している。これにより、第2金属遮光膜33で赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部を吸収する際に第2金属遮光膜33の反射率を低く設定することができるので、隣り合う反射用画素電極30間に形成した電極間隙30aから侵入した赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部を吸収することができる。
The second metal light shielding film 33 described above is one of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB that has entered the third interlayer insulating film 29 from the
ここで、2層の第1,第2金属遮光膜28,33のうちで反射率の低いTiN又はTiもしくはTiN/Tiなどの金属材料を用いて成膜した第2金属遮光膜33の下面に接して各色光ごとに設けられたR光用の遮光用絶縁膜32R又はG光用の遮光用絶縁膜32GもしくはB光用の遮光用絶縁膜32Bは実施例1の要部の一部を構成するものであり、第1金属遮光膜(第2メタル膜)28/反射防止膜31上にSiO2(酸化ケイ素)などの酸化膜を用いて通常成膜されているが、酸化膜でなくてもかまわず、酸化膜以外ではSiO2よりも誘電率が大きいSiN(窒化ケイ素)やSiON(窒化酸化ケイ素)などが使用可能である。 Here, on the lower surface of the second metal light-shielding film 33 formed using a metal material such as TiN or Ti or TiN / Ti having a low reflectance among the first and second metal light-shielding films 28 and 33 of the two layers. The R light shielding insulating film 32R, the G light shielding insulating film 32G, or the B light shielding insulating film 32B provided in contact with each color light constitutes a part of the main part of the first embodiment. It is normally formed on the first metal light-shielding film (second metal film) 28 / antireflection film 31 using an oxide film such as SiO 2 (silicon oxide), but it is not an oxide film. Needless to say, SiN (silicon nitride) or SiON (silicon nitride oxide) having a dielectric constant larger than that of SiO 2 can be used other than the oxide film.
また、R光用の遮光用絶縁膜32Rは、波長が600nm〜780nm程度の赤色光LRと対応して膜厚が例えば600nm以下で300nm〜600nmの範囲に設定されている。また、G光用の遮光用絶縁膜32Gは、波長が500nm〜600nm程度の緑色光LGに対応して膜厚が例えば500nm以下で200nm〜500nmの範囲に設定されている。更に、B光用の遮光用絶縁膜32Bは、波長が400nm〜500nm程度の青色光LBに対応して膜厚が例えば400nm以下で100nm〜400nmの範囲に設定されている。 In addition, the light shielding insulating film 32R for R light has a film thickness of, for example, 600 nm or less and a range of 300 nm to 600 nm corresponding to the red light LR having a wavelength of about 600 nm to 780 nm. Further, the light shielding insulating film 32G for G light has a film thickness of, for example, 500 nm or less and 200 nm to 500 nm corresponding to the green light LG having a wavelength of about 500 nm to 600 nm. Furthermore, the light-shielding insulating film 32B for B light has a film thickness of, for example, 400 nm or less and a range of 100 nm to 400 nm corresponding to the blue light LB having a wavelength of about 400 nm to 500 nm.
従って、遮光用絶縁膜32R,遮光用絶縁膜32G,遮光用絶縁膜32Bの各膜厚を、赤色光LR,緑色光LG,青色光LBの各波長に対応して600nm以下,500nm以下,400nm以下にそれぞれ各色光ごとに設定しておけば、隣り合う第2金属遮光膜33間に形成した開口部33aから遮光用絶縁膜32R,遮光用絶縁膜32G,遮光用絶縁膜32B内にそれぞれ侵入した赤色光LR,緑色光LG,青色光LBの一部は、これらの遮光用絶縁膜32R,遮光用絶縁膜32G,遮光用絶縁膜32Bの下方及び上方に成膜された第1金属遮光膜28及び第2金属遮光膜33に吸収または反射されてしまうために遮光用絶縁膜32R,遮光用絶縁膜32G,遮光用絶縁膜32Bの遮光効果をもっとも高くすることができる。
Therefore, the film thicknesses of the light shielding insulating film 32R, the light shielding insulating film 32G, and the light shielding insulating film 32B are 600 nm or less, 500 nm or less, and 400 nm corresponding to the wavelengths of the red light LR, the green light LG, and the blue light LB, respectively. If each color light is set as follows, the light shielding insulating film 32R, the light shielding insulating film 32G, and the light shielding insulating film 32B enter from the
ところで、上記した遮光用絶縁膜32R,32G,32Bの各膜厚を、赤色光LR,緑色光LG,青色光LBに関係なく全て400nm以下に設定すれば、反射型液晶表示装置10R,10G,10Bの共用化を図ることができるものの、この場合には遮光用絶縁膜32R,32G,32Bの上方に成膜する第2金属遮光膜33への歩留りが著しく低下してしまうので、この歩留りの低下を抑えるために実施例1では遮光用絶縁膜32R,32G,32Bの各膜厚を赤色光LR,緑色光LG,青色光LBの各波長に応じて各色光ごとに設定しているものであり、この理由について図4(a)〜(c)を用いて説明する。
By the way, if the respective film thicknesses of the light shielding insulating films 32R, 32G, and 32B are all set to 400 nm or less regardless of the red light LR, the green light LG, and the blue light LB, the reflective liquid
図4(a)に示した如く、まず、アルミ配線による第1金属遮光膜(第2メタル膜)28上にTiN(窒化チタン)を用いて成膜された反射防止膜31上にフォトレジストを塗布する。 As shown in FIG. 4A, first, a photoresist is formed on the antireflection film 31 formed using TiN (titanium nitride) on the first metal light-shielding film (second metal film) 28 made of aluminum wiring. Apply.
次に、フォトレジスト上にフォトマスクを載置し、フォトリソグラフィ法を用いてフォトマスクの上方から露光・現像を行って、前記フォトレジスト上にフォトレジストパターン(開口部)を形成する。 Next, a photomask is placed on the photoresist, and exposure / development is performed from above the photomask using a photolithography method to form a photoresist pattern (opening) on the photoresist.
次に、フォトレジストパターン(開口部)から露出した反射防止膜31から第1金属遮光膜(第2メタル膜)28を経て第2層間絶縁膜27に達するまでドライエッチングを行うと、第1金属遮光膜28中に反射防止膜31中の開口部31aよりも広い開口部28aが同心的に形成される。
Next, when dry etching is performed from the antireflection film 31 exposed from the photoresist pattern (opening) through the first metal light-shielding film (second metal film) 28 to the second interlayer insulating film 27, the first metal is obtained. An
上記したドライエッチングは、真空雰囲気にてエッチングガスとなる塩素及び塩化ホウ素にてマイクロ波電力を印加し、プラズマを生成させることによって行う。この際、上記したフォトレジストも同時にエッチングされるため、フォトレジストの主成分である炭化水素や塩素が、エッチングの対象となる反射防止膜31及び第1金属遮光膜(第2メタル膜)28に付着することによって異方性エッチングが可能となり、微細な配線パターンを形成することができる。 The dry etching described above is performed by applying a microwave power with chlorine and boron chloride as etching gases in a vacuum atmosphere to generate plasma. At this time, since the above-described photoresist is also etched at the same time, hydrocarbons and chlorine, which are main components of the photoresist, are applied to the antireflection film 31 and the first metal light-shielding film (second metal film) 28 to be etched. By attaching, anisotropic etching becomes possible, and a fine wiring pattern can be formed.
上記のことから、第1金属遮光膜(第2メタル膜)28に反射防止膜31が形成されていると、露光光が反射防止膜31で乱反射を押さえることができるため、露光領域のみが露光されたフォトレジストパターン(開口部)を形成できるために、このフォトレジストパターンをマスクとしてエッチングされた反射防止膜31中の開口部31a及び第1金属遮光膜28中の開口部28aは、寸法精度の良いものとなる。
From the above, when the antireflection film 31 is formed on the first metal light-shielding film (second metal film) 28, since the exposure light can suppress irregular reflection by the antireflection film 31, only the exposure region is exposed. Since the photoresist pattern (opening) formed can be formed, the
しかしながら、上記のドライエッチング工程において、TiN(窒化チタン)を用いた反射防止膜31及びアルミ配線を用いた第1金属遮光膜(第2メタル膜)28は、エッチングされるガスが異なることから、ドライエッチング後に第1金属遮光膜28中に形成した開口部28aの断面形状が図示したようになり、即ち、反射防止膜31が第1金属遮光膜28中に形成した開口部28a内の上方部位で「ひさし状」に突出した状態で残ってしまう。
However, in the dry etching process described above, the anti-reflection film 31 using TiN (titanium nitride) and the first metal light-shielding film (second metal film) 28 using aluminum wiring are different in etching gas. The cross-sectional shape of the
この後、反射防止膜31上にSiO2を用いてB光用の遮光用絶縁膜32Bを青色光LBの波長に対応して400nm以下の薄い膜厚で成膜し、更に、B光用の遮光用絶縁膜32B上に例えばTiN(窒化チタン)を用いて第2金属遮光膜33を成膜した場合、第2金属遮光膜33はB光用の遮光用絶縁膜32Bを介して第1金属遮光膜28中に形成した開口部28a内に略沿って成膜されるものの、この時に上記した開口部28a内の上方部位で「ひさし状」に突出した反射防止膜31の「ひさしの下部」が影になってしまうので、上記した開口部28a内でB光用の遮光用絶縁膜32B及び第2金属遮光膜33が正常に成膜されないために、開口部28a内で第1,第2金属遮光膜28,33同士が接触してショートするので、第2金属遮光膜33への歩留まり低下を引き起こす場合がある。
Thereafter, a light shielding insulating film 32B for B light is formed on the antireflection film 31 with a thin film thickness of 400 nm or less corresponding to the wavelength of the blue light LB using SiO 2 , and further for B light. When the second metal light-shielding film 33 is formed on the light-shielding insulating film 32B using, for example, TiN (titanium nitride), the second metal light-shielding film 33 passes through the first light metal through the light-shielding insulating film 32B for B light. Although the film is formed substantially along the
上記に対して、図4(b)に示したように、G光用の遮光用絶縁膜32Gを緑色光LGの波長に対応して500nm以下の膜厚で成膜する場合、及び、図4(c)に示したように、R光用の遮光用絶縁膜32Rを赤色光LRの波長に対応して600nm以下の膜厚で成膜する場合のいずれの場合でも、G光用の遮光用絶縁膜32G及びR光用の遮光用絶縁膜32Rの各膜厚は、上記したB光用の遮光用絶縁膜32Bの膜厚よりも厚く設定されているために、反射防止膜31の「ひさしの下部」が影にならなくなるので、第1,第2金属遮光膜28,33同士が接触することがなくなり、ショートしない。 On the other hand, as shown in FIG. 4B, the G light shielding insulating film 32G is formed with a film thickness of 500 nm or less corresponding to the wavelength of the green light LG, and FIG. As shown in (c), in any case where the light shielding insulating film 32R for R light is formed with a film thickness of 600 nm or less corresponding to the wavelength of the red light LR, light shielding for G light is performed. The film thickness of each of the insulating film 32G and the light shielding insulating film 32R for R light is set larger than the film thickness of the light shielding insulating film 32B for B light. Since the “lower part” does not become a shadow, the first and second metal light shielding films 28 and 33 do not contact each other and do not short-circuit.
従って、遮光用絶縁膜32R,32G,32Bの各膜厚を、赤色光LR,緑色光LG,青色光LBに関係なく全て400nm以下に設定する場合よりも、遮光用絶縁膜32R,32G,32Bの各膜厚を赤色光LR,緑色光LG,青色光LBの各波長に応じて各色光ごとに設定した方が第2金属遮光膜33への歩留まりを向上させることができる。 Therefore, the light-shielding insulating films 32R, 32G, and 32B are all set to 400 nm or less regardless of the red light LR, the green light LG, and the blue light LB, as compared with the case where all the film thicknesses of the light-shielding insulating films 32R, 32G, and 32B are set. The yield to the second metal light-shielding film 33 can be improved by setting each film thickness for each color light according to each wavelength of the red light LR, the green light LG, and the blue light LB.
また、第2金属遮光膜33の形状は、図5に示したように、正方形状に成膜した反射用画素電極30より一回り小形に正方形状に形成されており、且つ、反射用画素電極30と同様に画素ごとに電気的に分離されている。この際、第2金属遮光膜33を画素ごとに分離する場合に、図1に示したように隣り合う第2金属遮光膜33間に開口部33aが形成されているが、前述したように、第1金属遮光膜28が隣り合う反射用画素電極30間に形成した電極間隙30aを覆っているために、第2金属遮光膜33間に形成した開口部33aは上記した電極間隙30aに対して上下で開口位置が略一致しても何等の支障も生じない。
Further, as shown in FIG. 5, the shape of the second metal light-shielding film 33 is formed in a square shape that is slightly smaller than the reflective pixel electrode 30 formed in a square shape, and the reflective pixel electrode. Similarly to 30, each pixel is electrically separated. At this time, when the second metal light shielding film 33 is separated for each pixel, the
尚、この実施例1では、第1金属遮光膜28により隣り合う反射用画素電極30間に形成した電極間隙30aを覆っているが、第1,第2金属遮光膜28,33のいずれか一方で電極間隙30aを覆うようにしても良い。これに伴って、反射用画素電極30に対して第1,第2金属遮光膜28,33の位置が図示とは多少ずれたり、第2,第3ビアホールVia2,Via3の位置も図示とは多少ずれる場合も有り得る。
In the first embodiment, the first metal light shielding film 28 covers the
更に、第1金属遮光膜(第2メタル膜)28の上方に遮光用絶縁膜32R又は遮光用絶縁膜32Gもしくは遮光用絶縁膜32Bを介して第2金属遮光膜33を成膜した際、図1に示したように、第1金属遮光膜(第2メタル膜)28と第2金属遮光膜33との間も保持容量として働くために、この間で保持容量部C2,C3が第3ビアホールVia3の左右にわかれて形成される。そして、反射用画素電極(第3メタル膜)30,第2金属遮光膜33,第1金属遮光膜(第2メタル膜)28,第1メタル膜26は、一つのMOSFET14及び保持容量部C1〜C3に電気的に接続されている。 Further, when the second metal light shielding film 33 is formed above the first metal light shielding film (second metal film) 28 via the light shielding insulating film 32R, the light shielding insulating film 32G, or the light shielding insulating film 32B, FIG. 1, since the first metal light-shielding film (second metal film) 28 and the second metal light-shielding film 33 also function as a storage capacitor, the storage capacitor portions C2 and C3 are connected to the third via hole Via3. It is divided into left and right sides. The reflective pixel electrode (third metal film) 30, the second metal light-shielding film 33, the first metal light-shielding film (second metal film) 28, and the first metal film 26 are composed of one MOSFET 14 and the storage capacitor portions C1 to C1. It is electrically connected to C3.
この際、遮光用絶縁膜32R又は遮光用絶縁膜32Gもしくは遮光用絶縁膜32Bとして誘電率の大きいSiNやSiONを用いれば保持容量部C2,C3の各保持容量値をより増加させることができる。例えば、遮光用絶縁膜32R,32G,32BとしてSiNを用いた場合にはSiNの誘電率が9であり、一方、遮光用絶縁膜32R,32G,32BとしてSiO2を用いた場合にはSiO2の誘電率が4.2であるため、遮光用絶縁膜32としてSiNを用いた場合にはSiO2を用いた場合よりも保持容量値を2倍以上大きくすることができる。 At this time, if SiN or SiON having a large dielectric constant is used as the light shielding insulating film 32R, the light shielding insulating film 32G, or the light shielding insulating film 32B, the retention capacitance values of the retention capacitor portions C2 and C3 can be further increased. For example, the light shielding insulating film 32R, 32G, in the case of using SiN is the dielectric constant of the SiN 9 as 32B, the other hand, the light shielding insulating film 32R, in the case of using 32G, SiO 2 as 32B is SiO 2 for a dielectric constant of 4.2, in the case of using SiN as the light shielding insulating film 32 can be increased more than twice the holding capacitance value than with the SiO 2.
これにより、実施例1では合計3箇所の保持容量部C1〜C3により3箇所合計の保持容量値を従来例1(図8)の場合よりも大きく設定することができ、光によるリーク電流などによる反射用画素電極30の電圧変動を小さくすることができるため、フリッカーや焼きつきといった表示不良を低減することができる。また、画素を微細化した場合においても、保持容量部C1〜C3を3箇所で形成することによって、安定した表示特性を得ることができる。 Thus, in the first embodiment, the total storage capacity value of the three locations can be set larger than that in the case of the conventional example 1 (FIG. 8) by the total of the storage capacitance sections C1 to C3. Since the voltage fluctuation of the reflection pixel electrode 30 can be reduced, display defects such as flicker and burn-in can be reduced. Further, even when the pixels are miniaturized, stable display characteristics can be obtained by forming the storage capacitor portions C1 to C3 at three locations.
また、先に図10を用いて説明した従来例2の構造に比べて、p型Si基板11と反射用画素電極30との間に第1,第2金属遮光膜28,33を各上下に絶縁膜27,32,29を介装させて設けても、ビアホールの形成工程を従来例2よりも1工程削減して第1〜第3ビアホールVia1〜Via3の3工程内におさめることができるので、従来例2よりも各装置10R,10G,10Bの生産性を向上できる。
Compared with the structure of the conventional example 2 described above with reference to FIG. 10, the first and second metal light shielding films 28, 33 are arranged above and below between the p-type Si substrate 11 and the reflection pixel electrode 30. Even if the insulating films 27, 32, and 29 are provided, the via hole formation process can be reduced by one process compared to the conventional example 2, and can be accommodated in the first to third via holes Via1 to Via3. Thus, the productivity of each of the
上記のように、p型Si基板11と反射用画素電極30との間に第1,第2金属遮光膜28,33を設け、且つ、第1,第2金属遮光膜28,33間に設けた遮光用絶縁膜32R又は遮光用絶縁膜32Gもしくは遮光用絶縁膜32Bの膜厚を赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの各波長に応じて各色光ごとに設定することで、透明基板42側から入射した赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部が隣り合う反射用画素電極30間に形成した電極間隙30aから第3層間絶縁膜29内に侵入しても、赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部は図1に点線で示したように第3層間絶縁膜29内で上下に設けた反射用画素電極30と第2金属遮光膜33とで反射及び吸収を繰り返すだけとなり、赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部がp型Si基板11上に設けたMOSFET14側に到達しないので、赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部によるMOSFET14内での光リークの発生を抑えることができる。
As described above, the first and second metal light shielding films 28 and 33 are provided between the p-type Si substrate 11 and the reflection pixel electrode 30, and are provided between the first and second metal light shielding films 28 and 33. By setting the film thickness of the light shielding insulating film 32R, the light shielding insulating film 32G, or the light shielding insulating film 32B for each color light according to each wavelength of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB, the transparent substrate Even if a part of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB incident from the
図6は本発明係る実施例2の反射型液晶表示装置において、一つの画素を模式的に拡大して示した断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing one pixel in the reflective liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
図6に示した本発明に係る実施例2の反射型液晶表示装置10R’,10G’,10B’も、先に説明した実施例1の反射型液晶表示装置10R,10G,10Bと同様にR(赤),G(緑),B(青)に対応して各色ごとに専用に構成されており、先に図2を用いて説明したような3板方式の反射型液晶プロジェクタ80に適用可能なものである。
The reflective liquid
また、本発明に係る実施例2の反射型液晶表示装置10R’,10G’,10B’は、実施例1の反射型液晶表示装置10R,10G,10Bにおける第1,第2金属遮光膜の位置を一部変形させたものであり、ここでは実施例1と異なる点を中心にして簡略に説明する。
Further, the reflective liquid
この実施例2では、第1金属遮光膜(第2メタル膜)28の上方に第2金属遮光膜を成膜せずに、第1メタル膜26上に赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの各波長に応じて各膜厚を設定したR光用の遮光用絶縁膜36R又はG光用の遮光用絶縁膜36GもしくはB光用の遮光用絶縁膜36Bを介して第2金属遮光膜37を成膜している。これに伴って、第2金属遮光膜37上に第2層間絶縁膜27を介して第1金属遮光膜28を成膜し、且つ、第1金属遮光膜28はこれより上方に設けた隣り合う反射用画素電極30間に形成した電極間隙30aを覆っている。
In Example 2, the second metal light-shielding film is not formed above the first metal light-shielding film (second metal film) 28, and the red light LR, the green light LG, or the blue light is formed on the first metal film 26. The second metal light-shielding film through the light-shielding insulating film 36R for R light, the light-shielding insulating film 36G for G light, or the light-shielding insulating film 36B for B light, each film thickness set according to each wavelength of LB 37 is formed. Accordingly, the first metal light shielding film 28 is formed on the second metal light shielding film 37 via the second interlayer insulating film 27, and the first metal light shielding film 28 is adjacent to the first metal light shielding film 28 provided above this. The
尚、第1,第2金属遮光膜28,37は成膜順の呼称ではなく、実施例1と同じ位置に対応した第1金属遮光膜28に対して同一符番を付している。 The first and second metal light shielding films 28 and 37 are not named in the order of film formation, but the same reference numerals are assigned to the first metal light shielding films 28 corresponding to the same positions as in the first embodiment.
また、上記した第2金属遮光膜37は、隣り合う反射用画素電極30間に形成した電極間隙30aから第3層間絶縁膜29,第1金属遮光膜(第2メタル膜)28,第2層間絶縁膜27内に順に侵入した赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部を吸収するために反射率の低い金属材料を用いて成膜することが重要であり、実施例1と同様に、具体的にはTiN(窒化チタン:チタンナイトライド)とか、Ti(チタン)とか、TiNとTiとを積層したTiN/Tiなどを用いて50nm〜200nmの範囲内の膜厚で成膜している。これにより、第2金属遮光膜37で赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部を吸収する際に第2金属遮光膜37の反射率を低く設定することができるので、隣り合う反射用画素電極30間に形成した電極間隙30aから第3層間絶縁膜29,第1金属遮光膜(第2メタル膜)28,第2層間絶縁膜27内に順に侵入した赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部を吸収することができる。
The second metal light-shielding film 37 is formed from the
ここで、2層の第1,第2金属遮光膜28,37のうちで反射率の低いTiN又はTiもしくはTiN/Tiなど金属材料を用いて成膜した第2金属遮光膜37の下面に接して設けられたR光用の遮光用絶縁膜36R又はG光用の遮光用絶縁膜36GもしくはB光用の遮光用絶縁膜36Bは実施例2の要部の一部を構成するものであり、第1メタル膜26上にSiO2(酸化ケイ素)などの酸化膜を用いて通常成膜されているが、酸化膜でなくてもかまわず、酸化膜以外ではSiO2よりも誘電率が大きいSiN(窒化ケイ素)やSiON(窒化酸化ケイ素)などが使用可能である。 Here, of the two layers of the first and second metal light shielding films 28 and 37, the lower metal light shielding film 37 is in contact with the lower surface of the second metal light shielding film 37 formed using a metal material such as TiN or Ti or TiN / Ti having a low reflectance. The light shielding insulating film 36R for R light, the light shielding insulating film 36G for G light, or the light shielding insulating film 36B for B light constitutes a part of the main part of the second embodiment. Although it is usually formed on the first metal film 26 using an oxide film such as SiO 2 (silicon oxide), it does not have to be an oxide film, and other than the oxide film, SiN having a dielectric constant larger than that of SiO 2. (Silicon nitride) or SiON (silicon nitride oxide) can be used.
また、R光用の遮光用絶縁膜36Rは、波長が600nm〜780nm程度の赤色光LRと対応して膜厚が例えば600nm以下で300nm〜600nmの範囲に設定されている。また、G光用の遮光用絶縁膜36Gは、波長が500nm〜600nm程度の緑色光LGに対応して膜厚が例えば500nm以下で200nm〜500nmの範囲に設定されている。更に、B光用の遮光用絶縁膜36Bは、波長が400nm〜500nm程度の青色光LBに対応して膜厚が例えば400nm以下で100nm〜400nmの範囲に設定されている。 In addition, the light shielding insulating film 36R for R light has a film thickness of, for example, 600 nm or less and 300 nm to 600 nm corresponding to the red light LR having a wavelength of about 600 nm to 780 nm. Further, the G light shielding insulating film 36G has a film thickness of, for example, 500 nm or less and a range of 200 nm to 500 nm corresponding to the green light LG having a wavelength of about 500 nm to 600 nm. Further, the light-shielding insulating film 36B for B light is set to have a film thickness of, for example, 400 nm or less and 100 nm to 400 nm corresponding to the blue light LB having a wavelength of about 400 nm to 500 nm.
従って、実施例1と同様に、遮光用絶縁膜36R,36G,36Bの各膜厚を、赤色光LR,緑色光LG,青色光LBに関係なく全て400nm以下に設定する場合よりも、遮光用絶縁膜36R,36G,36Bの各膜厚を赤色光LR,緑色光LG,青色光LBの各波長に応じて各色光ごとに設定した方が第2金属遮光膜37への歩留まりを向上させることができる。 Therefore, as in the first embodiment, the light shielding insulating films 36R, 36G, and 36B are all light-shielded compared to the case where the film thickness is set to 400 nm or less regardless of the red light LR, the green light LG, and the blue light LB. If the thickness of each of the insulating films 36R, 36G, and 36B is set for each color light according to each wavelength of the red light LR, the green light LG, and the blue light LB, the yield to the second metal light shielding film 37 is improved. Can do.
また、遮光用絶縁膜36R,遮光用絶縁膜36G,遮光用絶縁膜36Bの各膜厚を、赤色光LR,緑色光LG,青色光LBの各波長に対応して600nm以下,500nm以下,400nm以下にそれぞれ設定しておけば、隣り合う第2金属遮光膜37間に形成した開口部37aから遮光用絶縁膜36R,遮光用絶縁膜36G,遮光用絶縁膜36B内にそれぞれ入射した赤色光LR,緑色光LG,青色光LBの一部は、これらの遮光用絶縁膜36R,遮光用絶縁膜36G,遮光用絶縁膜36Bの下方及び上方に成膜された第1メタル膜26及び第2金属遮光膜37に吸収または反射されてしまうために遮光用絶縁膜36R,遮光用絶縁膜36G,遮光用絶縁膜36Bの遮光効果をもっとも高くすることができる。
The film thicknesses of the light shielding insulating film 36R, the light shielding insulating film 36G, and the light shielding insulating film 36B are 600 nm or less, 500 nm or less, and 400 nm corresponding to the wavelengths of the red light LR, the green light LG, and the blue light LB. If each is set as follows, the red light LR incident on the light shielding insulating film 36R, the light shielding insulating film 36G, and the light shielding insulating film 36B from the
また、この実施例2では、第1金属遮光膜(第2メタル膜)28を第1メタル膜26に接続するための第2ビアホールVia2を形成した時に、第2ビアホールVia2内のタングステン又はアルミ配線により第1金属遮光膜28と第2金属遮光膜37と第1メタル膜26とを電気的に接続している。従って、実施例2でもビアホールを形成する工程を従来例2(図10)よりも1工程削減して第1〜第3ビアホールVia1〜Via3の3工程内におさめることができるので、従来例2よりも各装置10R’,10G’,10B’の生産性を向上できる。
In the second embodiment, when the second via hole Via2 for connecting the first metal light shielding film (second metal film) 28 to the first metal film 26 is formed, tungsten or aluminum wiring in the second via hole Via2 is formed. Thus, the first metal light shielding film 28, the second metal light shielding film 37, and the first metal film 26 are electrically connected. Accordingly, in the second embodiment, the process of forming the via hole can be reduced by one process compared to the conventional example 2 (FIG. 10) and can be included in the three processes of the first to third via holes Via1 to Via3. Also, the productivity of each
上記のように実施例2の反射型液晶表示装置10R’,10G’,10B’を構成した場合に、透明基板42側から入射させた赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部は、隣り合う反射用画素電極30間に形成した電極間隙30aから第3層間絶縁膜29内に侵入し、この第3層間絶縁膜29内でアルミ配線による反射用画素電極(第3メタル膜)30の下面とアルミ配線による第1金属遮光膜(第2メタル膜)28の上面との間で反射を繰り返し、この後、赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部は隣り合う第1金属遮光膜28間に形成した開口部28aから第2層間絶縁膜27内に侵入するものの、この後、赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部は図6に点線で示したように第2層間絶縁膜27内で上下に設けた第1金属遮光膜28と第2金属遮光膜37とで反射及び吸収を繰り返すだけとなり、赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部がp型Si基板11上に設けたMOSFET14側に到達しないために、赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部によるMOSFET14内での光リークの発生を抑えることができる。
When the reflective liquid
図7は本発明に係る実施例3の反射型液晶表示装置において、一つの画素を模式的に拡大して示した断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing one pixel enlarged in the reflective liquid crystal display device of Example 3 according to the present invention.
図7に示した本発明に係る実施例3の反射型液晶表示装置10R’’,10G’’,10B’’も、先に説明した実施例1の反射型液晶表示装置10R,10G,10B及び実施例2の反射型液晶表示装置10R’,10G’,10B’と同様にR(赤),G(緑),B(青)に対応して各色ごとに専用に構成されており、先に図2を用いて説明したような3板方式の反射型液晶プロジェクタ80に適用可能なものである。
The reflective liquid
また、本発明に係る実施例3の反射型液晶表示装置10R’’,10G’’,10B’’は、先に説明した本発明に係る実施例1の反射型液晶表示装置10R,10G,10B及び実施例2の反射型液晶表示装置10R’,10G’,10B’における金属遮光膜を組み合わせたものであり、ここでは実施例1,2と異なる点を中心にして簡略に説明する。
Further, the reflective liquid
この実施例3では、実施例2と同様に第1メタル膜26上に赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの各波長に応じて各膜厚を設定したR光用の第1遮光用絶縁膜36R又はG光用の第1遮光用絶縁膜36GもしくはB光用の第1遮光用絶縁膜36Bを介して第2金属遮光膜37を成膜していると共に、実施例1と同様に第1金属遮光膜(第2メタル膜)28上に赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの各波長に応じて各膜厚を設定したR光用の第2遮光用絶縁膜38R又はG光用の第2遮光用絶縁膜38GもしくはB光用の第2遮光用絶縁膜38Bを介して第3金属遮光膜39を成膜して、この第3金属遮光膜39で隣り合う第1金属遮光膜28間に形成した開口部28aを覆っている。
In the third embodiment, similarly to the second embodiment, the first light shielding for R light in which each film thickness is set on the first metal film 26 according to each wavelength of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB. A second metal light-shielding film 37 is formed via the insulating film 36R, the first light-shielding insulating film 36G for G light, or the first light-shielding insulating film 36B for B light. On the first metal light-shielding film (second metal film) 28, a second light-shielding insulating film 38R for R light or G having a film thickness set according to each wavelength of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB. A third metal light shielding film 39 is formed through the second light shielding insulating film 38G for light or the second light shielding insulating film 38B for B light, and the first metal adjacent to the third metal light shielding film 39 is formed. The
尚、第1,第2,第3金属遮光膜28,37,39は成膜順の呼称ではなく、実施例1,2と同じ位置に対応した第1,第2金属遮光膜28,37に対して同一符番を付し、且つ、実施例1と同じ位置に対応した第3金属遮光膜37に対して異なる符番を付している。 The first, second, and third metal light shielding films 28, 37, and 39 are not names of the order of film formation, but are the first and second metal light shielding films 28 and 37 that correspond to the same positions as in the first and second embodiments. The same reference numerals are assigned to the third metal light shielding films 37 corresponding to the same positions as in the first embodiment.
この際、第2金属遮光膜37及び第3金属遮光膜39は、実施例1,2と同様に、反射率の低いTiN又はTiもしくはTiN/Tiなどの金属材料を用いて50nm〜200nmの範囲内の膜厚で成膜している。 At this time, the second metal light-shielding film 37 and the third metal light-shielding film 39 are in the range of 50 nm to 200 nm using a metal material such as TiN or Ti or TiN / Ti having a low reflectance, as in the first and second embodiments. The film is formed with the inner film thickness.
ここで、3層の第1〜第3金属遮光膜28,37,39のうちで反射率の低いTiN又はTiもしくはTiN/Tiなどの金属材料を用いて成膜した第2,第3金属遮光膜37,39の各下面に接して設けられたR光用の第1,第2遮光用絶縁膜36R,38R又はG光用の第1,第2遮光用絶縁膜36G,38GもしくはB光用の第1,第2遮光用絶縁膜36B,38Bは実施例3の要部の一部を構成するものであり、SiO2(酸化ケイ素)などの酸化膜を用いて通常成膜されているが、酸化膜でなくてもかまわず、酸化膜以外ではSiO2よりも誘電率が大きいSiN(窒化ケイ素)やSiON(窒化酸化ケイ素)などが使用可能である。 Here, of the first to third metal light shielding films 28, 37, and 39 of the three layers, the second and third metal light shielding films formed using a metal material such as TiN having a low reflectance or Ti or TiN / Ti. First and second light shielding insulating films 36R and 38R for R light provided in contact with the lower surfaces of the films 37 and 39, or first and second light shielding insulating films 36G, 38G for G light, and B light The first and second light shielding insulating films 36B and 38B constitute a part of the main part of the third embodiment, and are usually formed using an oxide film such as SiO 2 (silicon oxide). The oxide film may not be an oxide film, and other than the oxide film, SiN (silicon nitride) or SiON (silicon nitride oxide) having a dielectric constant larger than that of SiO 2 can be used.
また、R光用の第1,第2遮光用絶縁膜36R,38Rは、波長が600nm〜780nm程度の赤色光LRと対応して膜厚が例えば600nm以下で300nm〜600nmの範囲に設定されている。また、G光用の第1,第2遮光用絶縁膜36G,38Gは、波長が500nm〜600nm程度の緑色光LGに対応して膜厚が例えば500nm以下で200nm〜500nmの範囲に設定されている。更に、B光用の第1,第2遮光用絶縁膜36B,38Bは、波長が400nm〜500nm程度の青色光LBに対応して膜厚が例えば400nm以下で100nm〜400nmの範囲に設定されている。 The first and second light shielding insulating films 36R and 38R for R light are set in a range of, for example, 600 nm or less and 300 nm to 600 nm corresponding to the red light LR having a wavelength of about 600 nm to 780 nm. Yes. The first and second light shielding insulating films 36G and 38G for G light are set in a range of, for example, 500 nm or less and 200 nm to 500 nm corresponding to the green light LG having a wavelength of about 500 nm to 600 nm. Yes. Further, the first and second light shielding insulating films 36B and 38B for B light are set in a range of, for example, 400 nm or less and 100 nm to 400 nm corresponding to the blue light LB having a wavelength of about 400 nm to 500 nm. Yes.
従って、第1遮光用絶縁膜36R,36G,36B及び第2遮光用絶縁膜38R,38G,38Bの各膜厚を、赤色光LR,緑色光LG,青色光LBに関係なく全て400nm以下に設定する場合よりも、実施例1,2と同様に、第1遮光用絶縁膜36R,36G,36B及び第2遮光用絶縁膜38R,38G,38Bの各膜厚を、赤色光LR,緑色光LG,青色光LBの各波長に応じて各色光ごとに設定した方が第2金属遮光膜37及び第3金属遮光膜39への歩留まりを向上させることができる。 Accordingly, the thicknesses of the first light shielding insulating films 36R, 36G, and 36B and the second light shielding insulating films 38R, 38G, and 38B are all set to 400 nm or less regardless of the red light LR, the green light LG, and the blue light LB. In the same manner as in the first and second embodiments, the thicknesses of the first light shielding insulating films 36R, 36G, and 36B and the second light shielding insulating films 38R, 38G, and 38B are set to be red light LR and green light LG. Therefore, the yield to the second metal light shielding film 37 and the third metal light shielding film 39 can be improved by setting each color light according to each wavelength of the blue light LB.
また、第1,第2遮光用絶縁膜36R,38R、第1,第2遮光用絶縁膜36G,38G、第1,第2遮光用絶縁膜36B,38Bの各膜厚を、赤色光LR,緑色光LG,青色光LBの各波長に対応して600nm以下,500nm以下,400nm以下にそれぞれ設定しておけば、透明基板42側から入射した赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部が隣り合う反射用画素電極30間に形成した電極間隙30aから第3層間絶縁膜29内に侵入しても、赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部は図7に点線で示したように第3層間絶縁膜29内で上下に設けた反射用画素電極(第3メタル膜)30と第3金属遮光膜39との間で反射及び吸収を繰り返すだけとなり、更に、赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部が隣り合う第3金属遮光膜39の開口部39aから万一侵入した場合には、第2層間絶縁膜27内で上下に設けた第1金属遮光膜(第2メタル膜)28と第2金属遮光膜37とで反射及び吸収を繰り返すだけとなり、赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部が第2金属遮光膜37の開口部37a内にほとんど侵入しないのでp型Si基板11上に設けたMOSFET14側に全く到達しなくなり、実施例1,2よりも赤色光LR又は緑色光LGもしくは青色光LBの一部によるMOSFET14内での光リークの発生をより一層抑えることができる。
The film thicknesses of the first and second light-shielding insulating films 36R and 38R, the first and second light-shielding insulating films 36G and 38G, and the first and second light-shielding insulating films 36B and 38B are set to be red light LR, If each of the wavelengths of green light LG and blue light LB is set to 600 nm or less, 500 nm or less, and 400 nm or less, one of red light LR, green light LG, or blue light LB incident from the
また、この実施例3でも実施例1と略同様に、第1金属遮光膜(第2メタル膜)28の上方に第2遮光用絶縁膜38R又は第2遮光用絶縁膜38Gもしくは第2遮光用絶縁膜38Bを介して第3金属遮光膜39を成膜した際、第1金属遮光膜(第2メタル膜)28と第3金属遮光膜39との間も保持容量として働くために、この間で保持容量部C2,C3が第3ビアホールVia3の左右にわかれて形成されている。そして、反射用画素電極(第3メタル膜)30,第3金属遮光膜39,第1金属遮光膜(第2メタル膜)28,第1メタル膜26は、一つのMOSFET14及び保持容量部C1〜C3に電気的に接続されている。 In the third embodiment, the second light-shielding insulating film 38R, the second light-shielding insulating film 38G, or the second light-shielding insulating film 38R is disposed above the first metal light-shielding film (second metal film) 28, as in the first embodiment. When the third metal light-shielding film 39 is formed through the insulating film 38B, the first metal light-shielding film (second metal film) 28 and the third metal light-shielding film 39 also function as a storage capacitor. The storage capacitor portions C2 and C3 are formed on the left and right sides of the third via hole Via3. The reflective pixel electrode (third metal film) 30, the third metal light-shielding film 39, the first metal light-shielding film (second metal film) 28, and the first metal film 26 are composed of one MOSFET 14 and the storage capacitor portions C1 to C1. It is electrically connected to C3.
これにより、実施例3でも合計3箇所の保持容量部C1〜C3により3箇所合計の保持容量値を従来例1の場合よりも大きく設定することができ、光によるリーク電流などによる反射用画素電極30の電圧変動を小さくすることができるため、フリッカーや焼きつきといった表示不良を低減することができる。また、画素を微細化した場合においても、保持容量部C1〜C3を3箇所で形成することによって、安定した表示特性を得ることができる。 As a result, even in the third embodiment, the total storage capacitance value of the three locations can be set larger than that of the conventional example 1 by the total storage capacitance portions C1 to C3 in the third embodiment, and the reflection pixel electrode due to the leakage current due to light or the like. Since the voltage fluctuation of 30 can be reduced, display defects such as flicker and burn-in can be reduced. Further, even when the pixels are miniaturized, stable display characteristics can be obtained by forming the storage capacitor portions C1 to C3 at three locations.
更に、この実施例3でも、第1,第2実施例と同様に、ビアホールの形成工程を従来例2(図10)よりも1工程削減して第1〜第3ビアホールVia1〜Via3の3工程内におさめることができるので、従来例2よりも各装置10R’’,10G’’,10B’’の生産性を向上できる。
Further, in the third embodiment, similarly to the first and second embodiments, the via hole formation process is reduced by one process compared to the conventional example 2 (FIG. 10), and the first to third via holes Via1 to Via3 are performed. Therefore, the productivity of each of the
10R,10G,10B…本発明に係る実施例1の反射型液晶表示装置、
10R’,10G’,10B’…本発明に係る実施例2の反射型液晶表示装置、
10R’’,10G’’,10B’’…本発明に係る実施例3の反射型液晶表示装置、 11…半導体基板(p型Si基板)、12…p−ウエル領域、
13A〜13C…フィルード酸化膜、
14…スイッチング素子(MOSFET)、15…ゲート酸化膜、
16…ゲート電極、17…ドレイン領域、18……ドレイン電極、
19…ソース領域、20…ソース電極、
21…拡散容量電極、22…絶縁膜、23…容量電極、
24…容量電極用コンタクト、
25〜30…多層膜、
25…第1層間絶縁膜、26…第1メタル膜、27…第2層間絶縁膜、
28…実施例1〜実施例3の第1金属遮光膜(第2メタル膜)、28a…開口部、
29…第3層間絶縁膜、
30…反射用画素電極(第3メタル膜)、30a…電極間隙、
31…反射防止膜、31a…開口部、
32R,32G,32B…実施例1の遮光用絶縁膜、
33…実施例1の第2金属遮光膜、
34…反射防止膜、35…タングステン、
36R,36G,36B…実施例2の遮光用絶縁膜、実施例3の第1遮光用絶縁膜、
37…第2,実施例3の第2金属遮光膜、
38R,38G,38B…実施例3の第2遮光用絶縁膜、
39…実施例3の第3金属遮光膜、
41…液晶、42…透明な対向電極、43…透明基板(ガラス基板)、
70…アクティブマトリックス回路、
71…水平シフトレジスタ回路、72…ビデオスイッチ、73…信号線、
74…ビデオ線、75…垂直シフトレジスタ回路、76…ゲート線、
C1〜C3…保持容量部、
D…ドレイン、G…ゲート、S…ソース、
Via1〜Via3…第1〜第3ビアホール、
LR…赤色光、LG…緑色光、LB…青色光、LI…入射光、L…読み出し光。
10R, 10G, 10B ... the reflective liquid crystal display device of Example 1 according to the present invention,
10R ', 10G', 10B '... reflective liquid crystal display device of Example 2 according to the present invention,
10R '', 10G '', 10B '' ... reflective liquid crystal display device of Example 3 according to the present invention, 11 ... semiconductor substrate (p-type Si substrate), 12 ... p - well region,
13A to 13C: Field oxide film,
14 ... switching element (MOSFET), 15 ... gate oxide film,
16 ... gate electrode, 17 ... drain region, 18 ... drain electrode,
19 ... source region, 20 ... source electrode,
21 ... diffusion capacitance electrode, 22 ... insulating film, 23 ... capacitance electrode,
24: Contact for capacitive electrode,
25-30 ... multilayer film,
25 ... 1st interlayer insulation film, 26 ... 1st metal film, 27 ... 2nd interlayer insulation film,
28 ... 1st metal light shielding film (2nd metal film) of Example 1-3 Example, 28a ... Opening part,
29 ... third interlayer insulating film,
30 ... reflective pixel electrode (third metal film), 30a ... electrode gap,
31 ... Antireflection film, 31a ... Opening,
32R, 32G, 32B ... light shielding insulating film of Example 1,
33 ... the second metal light-shielding film of Example 1,
34 ... Antireflection film, 35 ... Tungsten,
36R, 36G, 36B ... the light shielding insulating film of Example 2, the first light shielding insulating film of Example 3,
37 ... 2nd metal light shielding film of 2nd, Example 3,
38R, 38G, 38B ... second light-shielding insulating film of Example 3,
39. Third metal light-shielding film of Example 3,
41 ... Liquid crystal, 42 ... Transparent counter electrode, 43 ... Transparent substrate (glass substrate),
70: Active matrix circuit,
71 ... Horizontal shift register circuit, 72 ... Video switch, 73 ... Signal line,
74 ... Video line, 75 ... Vertical shift register circuit, 76 ... Gate line,
C1 to C3 ... holding capacity part,
D ... Drain, G ... Gate, S ... Source,
Via1 to Via3 ... first to third via holes,
LR ... red light, LG ... green light, LB ... blue light, LI ... incident light, L ... reading light.
Claims (2)
前記複数のスイッチング素子の上方に積層された多層膜と、
前記多層膜の最上層中で各スイッチング素子と接続され、且つ、所定の電極間隙を有して形成された複数の反射用画素電極と、
透明基板に形成された透明な対向電極と、
前記複数の反射用画素電極と前記透明な対向電極とが対向するようにして配置された前記半導体基板側と前記透明基板側との間に封入された液晶とからなり、
前記透明基板側から入射させた赤色光又は緑色光もしくは青色光を前記各スイッチング素子からの信号に応じて前記液晶で光変調した後、前記複数の反射用画素電極で反射させて、前記透明基板側から出射させるように各色光ごとに専用に構成した反射型液晶表示装置において、
前記透明基板側から入射させた前記赤色光又は前記緑色光もしくは前記青色光が隣り合う前記反射用画素電極間から内部に侵入した際に、前記赤色光又は前記緑色光もしくは前記青色光の一部を前記複数のスイッチング素子側に対して遮光するために、前記複数のスイッチング素子と前記複数の反射用画素電極との間に少なくとも2層以上の金属遮光膜を設けると共に、少なくとも一つの前記金属遮光膜に接して設けられた遮光用絶縁膜の膜厚を前記赤色光又は前記緑色光もしくは前記青色光の各波長に応じて各色光ごとに設定したことを特徴とする反射型液晶表示装置。 A plurality of switching elements formed for each pixel on a semiconductor substrate;
A multilayer film stacked above the plurality of switching elements;
A plurality of reflective pixel electrodes connected to each switching element in the uppermost layer of the multilayer film and having a predetermined electrode gap;
A transparent counter electrode formed on a transparent substrate;
The liquid crystal sealed between the semiconductor substrate side and the transparent substrate side arranged so that the plurality of reflective pixel electrodes and the transparent counter electrode face each other,
Red light, green light, or blue light incident from the transparent substrate side is light-modulated by the liquid crystal according to a signal from each switching element, and then reflected by the plurality of reflective pixel electrodes, and the transparent substrate In a reflective liquid crystal display device configured exclusively for each color light so as to be emitted from the side,
When the red light, the green light, or the blue light incident from the transparent substrate side enters the inside from between the adjacent reflection pixel electrodes, a part of the red light, the green light, or the blue light In order to shield light from the plurality of switching elements, at least two layers of metal light-shielding films are provided between the plurality of switching elements and the plurality of reflective pixel electrodes, and at least one of the metal light-shielding films is provided. A reflective liquid crystal display device, wherein the thickness of a light-shielding insulating film provided in contact with the film is set for each color light according to each wavelength of the red light, the green light, or the blue light.
前記遮光用絶縁膜に接している前記金属遮光膜の金属材料はTiN又はTiもしくはTiN/Tiであり、且つ、前記赤色光の波長と対応して設けた前記遮光用絶縁膜の膜厚を300nm〜600nmの範囲に設定し、且つ、前記緑色光の波長と対応して設けた前記遮光用絶縁膜の膜厚を200nm〜500nmの範囲に設定し、且つ、前記青色光の波長と対応して設けた前記遮光用絶縁膜の膜厚を100nm〜400nmの範囲に設定したことを特徴とする反射型液晶表示装置。
The reflective liquid crystal display device according to claim 1,
The metal material of the metal light-shielding film in contact with the light-shielding insulating film is TiN, Ti, or TiN / Ti, and the thickness of the light-shielding insulating film provided corresponding to the wavelength of the red light is 300 nm. The film thickness of the light-shielding insulating film set corresponding to the wavelength of the green light is set in the range of 200 nm to 500 nm, and the wavelength of the blue light is set. A reflective liquid crystal display device, wherein a thickness of the provided light shielding insulating film is set in a range of 100 nm to 400 nm.
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