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JP4352987B2 - Reflective liquid crystal display - Google Patents

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JP4352987B2
JP4352987B2 JP2004144535A JP2004144535A JP4352987B2 JP 4352987 B2 JP4352987 B2 JP 4352987B2 JP 2004144535 A JP2004144535 A JP 2004144535A JP 2004144535 A JP2004144535 A JP 2004144535A JP 4352987 B2 JP4352987 B2 JP 4352987B2
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隆行 岩佐
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Victor Company of Japan Ltd
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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 oxide films 13A and 13B. One switching element 14 is provided in one p - well region 12, and this switching element 14 is configured as a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).

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 gate G 16 formed by forming a gate electrode 16 made of polysilicon on a gate oxide film 15 located substantially at the center on the p well region 12. Is formed.

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 drain region 17 is formed on the left side of the gate G of the MOSFET 14 in the figure, and a drain electrode 18 is formed on the drain region 17 by an aluminum wiring in the first via hole Via1, thereby forming a drain D. Has been.

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 source region 19 is formed on the right side of the gate G of the MOSFET 14 in the figure, and a source electrode 20 is formed on the source region 19 by aluminum wiring in the first via hole Via1, thereby forming a source S. Has been.

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 diffusion capacitor electrode 21 is formed on the p-type Si substrate 11 on the right side of the p - well region 12 in the drawing, and this diffusion capacitor electrode 21 is also formed in pixel units by left and right filled oxide films 13B and 13C. The range from the filled oxide film 13A to the filled oxide film 13C corresponds to one pixel.

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 insulating film 22 and the capacitor electrode 23 are sequentially formed on the diffusion capacitor electrode 21, and the capacitor electrode contact 24 is formed on the capacitor electrode 23 by the aluminum wiring in the first via hole Via 1. Thus, a storage capacitor portion C corresponding to one MOSFET 14 is formed.

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 field oxide films 13A to 13C, the gate electrode 16 and the capacitor electrode 23, a first interlayer insulating film 25, a first metal film 26, a second interlayer insulating film 27, and a second metal film 28 are provided. The multilayer films 25 to 30 each including the third interlayer insulating film 29 and the third metal film 30 are stacked in the order described above.

この際、第1,第2,第3層間絶縁膜25,27,29は、絶縁性があるSiO(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. Openings 26a and 28a are respectively formed between the adjacent films, and an electrode gap 30a is formed between the adjacent films of the third metal film 30, so that one first and second one for each pixel. The third metal films 26, 28 and 30 are electrically separated from each other.

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 source electrode 20 and the source electrode 20 are formed. , Are connected to one switching element 14 and the storage capacitor C through a capacitor electrode contact 24.

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 transparent substrate 42 side described below disposed above. It is provided as a metal light shielding film for shielding light from the side. That is, the second metal film (metal light shielding film) 28 covers the electrode gap 30a so as to shield part of the incident light LI entering from the electrode gap 30a formed between the upper adjacent third metal films 30. In addition, the aluminum wiring is formed in the second via hole Via2 obtained by etching the second interlayer insulating film 27, thereby being connected to the lowermost first metal film 26.

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 electrode gap 30a formed between adjacent third metal films 30 corresponding to one pixel, and thus one reflective pixel. It is provided as an electrode, and is connected to the second metal film 28 in the middle stage by forming an aluminum wiring in the third via hole Via3 obtained by etching the third interlayer insulating film 29.

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 transparent counter electrode 41 having a light transmission property through the liquid crystal 40 has a transparent substrate (glass). The substrate is formed on the lower surface of the substrate 42 by using ITO (Indium Tin Oxide) or the like as a common electrode for each of the reflective pixel electrodes 30 without being partitioned for each pixel. Yes.

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 transparent substrate 42 side, and the incident light LI is transmitted through the counter electrode 41 and the liquid crystal 40, and then reflected by the reflection pixel electrode 30, the read light L is transmitted through the liquid crystal 40 and the counter electrode 41. Through the transparent substrate 42.

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 shift register circuit 71 and the vertical shift register circuit 75 are provided separately in the column direction and the row direction, respectively.

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 shift register circuit 71 side, the signal line 73 is wired in the vertical direction via the video switch 72 for each column of pixels. Here, for convenience of illustration, one signal line 73 is provided. Only in the state connected to the horizontal shift register circuit 71 side. A video line 74 is connected to a signal line 73 provided between the horizontal shift register circuit 71 and the video switch 72. One signal line 73 is connected to the drain electrodes 18 of the plurality of MOSFETs 14 arranged in one column.

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 shift register circuit 75 side, a gate line 76 is wired in the horizontal direction for each row of pixels. Here, for convenience of illustration, only one gate line 76 is provided in the vertical shift register circuit. Shown in a state connected to the 75 side. One gate line 76 is connected to the gate electrodes 16 of the plurality of MOSFETs 14 arranged in one row.

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 source electrode 20 of each MOSFET 14 is connected to one reflective pixel electrode 30 and the capacitor electrode 23 via the capacitor electrode contact 24 of the storage capacitor portion C. At this time, the active matrix circuit 70 applies a well-known frame inversion driving method, and the video signal is inverted to a positive polarity and a negative polarity every frame period, that is, for example, the nth frame period of the video signal is positive. Writing is negative writing in the (n + 1) th frame period. Accordingly, when a video signal is input from the signal line 73, the signal line 73 may be connected to either the drain electrode 18 or the source electrode 20 of the MOSFET 14, but here, as described above, the signal line 73 73 is connected to the drain electrode 18. When the signal line 73 is connected to the source electrode 20, one reflective pixel electrode 30 and the capacitor electrode 23 are connected to the drain electrode 18 via the capacitor electrode contact 24 of the storage capacitor portion C. Is.

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 capacitor electrode 24 of the storage capacitor unit C and a COM (common) potential contact (not shown) on the diffusion capacitor electrode 22. Is applied. At this time, the COM potential may basically be any number of volts in order to form the storage capacitor portion C. However, if the COM potential is set to the center value (for example, 8.5 V) of the video signal, the storage capacitor portion C The voltage applied to is about half of the power supply voltage. That is, since the storage capacitor withstand voltage may be approximately half of the power supply voltage, it is possible to increase the capacitance value by reducing only the thickness of the insulating film 22 of the storage capacitor portion C. Is large, it is possible to reduce the fluctuation of the potential of the reflective pixel electrode 30, which is advantageous for flicker, burn-in, and the like.

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 transparent substrate 42 side is modulated for each pixel by the liquid crystal 40, reflected by the reflecting pixel electrode 30, and reflected by the reflecting pixel electrode 30. Read light L (FIG. 8) is emitted from the transparent substrate 42. For this reason, unlike the transmission method, the read light L (FIG. 8) corresponding to the incident light LI (FIG. 8) can be used almost 100%, and a structure that can achieve both high definition and high brightness for the projected image. It has become.

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 transparent substrate 42 side is separated from the electrode gap 30 a formed between the adjacent reflective pixel electrodes 30 by the third interlayer insulation. It penetrates into the film 29, and in this third interlayer insulating film 29, the lower surface of the reflective pixel electrode (third metal film) 30 made of aluminum wiring and the upper surface of the metal light shielding film (second metal film) 28 made of aluminum wiring After that, a part of the incident light LI penetrates into the second interlayer insulating film 27 from the opening 28a where the metal light shielding film 28 is not formed. Reflection is repeated between the lower surface of the metal light-shielding film 28 made of aluminum wiring and the upper surface of the first metal film 26 made of aluminum wiring. Further, the first interlayer insulating film 25 is formed from the opening 26a where the first metal film 26 is not formed. Invade inside. At this time, the opening 26a in which the first metal film 26 is not formed is formed in the upper part of the gate electrode 16 of the MOSFET 14 or the upper part of the capacitor electrode 23 of the storage capacitor part C. Part of the incident light LI that has entered the interlayer insulating film 25 reaches the gate electrode 16, the drain region 17, the source region 19 of the MOSFET 14, and the capacitor electrode 23 of the storage capacitor portion C.

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 drain region 17 and the source region 19 of the MOSFET 14, the p well region 12, the drain region 17 and the source region 19 made of a high concentration n + impurity layer in the MOSFET 14, and Since the pn junction is used, the photodiode function works, and optical carriers are generated by a part of the incident light LI to cause a leakage current, which may cause the potential of the reflection pixel electrode 30 to fluctuate. Since the fluctuation of the potential of the reflection pixel electrode 30 causes flicker and image sticking, it is necessary to minimize light leakage in the MOSFET 14 due to a part of the incident light LI.

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)。
特開2002−40482号公報(第3−7頁、図1)。
There is a liquid crystal display device that takes measures to suppress the occurrence of light leakage in the MOSFET 14 due to a part of the incident light LI (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-40482 (page 3-7, FIG. 1).

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 Patent Document 1. To do.

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 active elements 102 are provided on a first substrate (drive circuit substrate) 101. At this time, one active element 102 includes a gate electrode 103, a drain region 104 and a source region 105 provided on the left and right sides of the gate electrode 103, and one active element 102 is formed on the insulating film 106. The adjacent left and right field oxide films 107 and 107 are electrically isolated from the adjacent active element 102.

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 active element 102, a first interlayer film 108, a first conductive film 109, a second interlayer film 110, a first light shielding film 111, a third interlayer film 112, A multilayer film of the second light-shielding film 113, the fourth interlayer film 114, and a second conductive film (hereinafter referred to as a reflective electrode) 115 serving as a reflective electrode is laminated in the order described above. Yes.

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 conductive film 109, the first light-shielding film 111, the second light-shielding film 113, and the reflective electrode 115 each have conductivity and are partitioned into a predetermined pattern for each active element 102. Yes.

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 conductive film 109 is connected to the drain region 104 and the source region 105 of one active element 102 through the first via hole Via1 formed in the first interlayer film 108. Further, the first light shielding film 111 needs to form a second via hole Via2 indicated by an imaginary line outside the illustrated frame in order to apply a voltage as will be described later. The second light shielding film 113 is connected to the first conductive film 109 through a third via hole Via3 formed in the second and third interlayer films 110 and 112. Further, the reflective electrode 115 is connected to the second light shielding film 113 through a fourth via hole Via4 formed in the fourth interlayer film 114. Accordingly, one reflective electrode 115 is connected to one active element 102 through the second light shielding film 113 and the first conductive film 109.

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 alignment film 116, a liquid crystal composition 117, an alignment film 118, a counter electrode 119, and a second substrate (transparent substrate) 120 are provided above the reflective electrode (second conductive film) 115 in the order described above. The liquid crystal composition 117 is divided into one reflective electrode 115 (one pixel) by left and right spacers 121 and 121.

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 spacer 121 described above is disposed on the electrode gap 115 a formed between the adjacent reflection electrodes 115, and the second light shielding film 113 is substantially the same size as the reflection electrode 115 so as to cover the electrode gap 115 a. Furthermore, since the first light shielding film 111 is formed so as to cover the opening 113a formed between the adjacent second light shielding films 113, it is made incident from the second substrate (transparent substrate) 120. Even if a part of the incident light LI enters into the fourth interlayer film 114 from the electrode gap 115a formed between the adjacent reflective electrodes 115, a part of the incident light LI remains in the first and second light shielding films. Since the active element 102 provided on the first substrate 101 is blocked by the first and second substrates 101 and 113, light leakage in the active element 102 due to part of the incident light LI can be suppressed. Measures have been subjected to kill.

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 reflective electrode 115 by the incident light LI incident from the second substrate (transparent substrate) 120 is generated. It is disclosed that a liquid crystal display device 100 with high image quality and a liquid crystal projector using the same can be realized by emitting light from the second substrate (transparent substrate) 120.

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 transparent substrate 42 side is on the p-type Si substrate 11. Light leakage occurs in order to reach the formed MOSFET 14 side.

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 light shielding film 113 is provided below the reflective electrode 115 so as to cover the electrode gap 115a formed between the adjacent reflective electrodes 115. Furthermore, the second substrate (transparent substrate) 120 is provided by providing the first light-shielding film 111 below the second light-shielding film 113 so as to cover the opening 113 a formed between the adjacent second light-shielding films 113. Recently, although a portion of the incident light LI incident from the side does not reach the active element 102 formed on the first substrate 101, light leakage hardly occurs, but recently, color images have been enlarged with high image quality and high definition. In the case of projection, a three-plate reflection type liquid crystal projector using three reflection type liquid crystal display devices corresponding to R (red), G (green), and B (blue) is used. Reflective LCD table It has not been considered in any way for the application to a reflective liquid crystal projector of the device 100 in three-plate type.

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 conductive film 109 and the step of forming the second via hole Via2 in the first light shielding film 111 are performed. And a step of forming the third via hole Via3 in the second light shielding film 113 and a step of forming the fourth via hole Via4 in the reflective electrode (second conductive film) 115, particularly, As the number of processes for forming via holes increases, it takes time to manufacture the liquid crystal display device 100, and the yield tends to deteriorate, which is a problem.

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 claim 1 is 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 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 claim 1, in particular, when red light, green light, or blue light incident from the transparent substrate side enters the inside from between adjacent reflective pixel electrodes, red light or green light is emitted. In order to shield part of the light or blue light from the plurality of switching elements, at least one metal light-shielding film is provided between the plurality of switching and the plurality of reflection pixel electrodes, and at least one Since the thickness of the light shielding insulating film provided in contact with the metal light shielding film is set for each color light according to each wavelength of red light, green light, or blue light, the red light, green light, or blue light is on the semiconductor substrate. Therefore, the occurrence of light leakage in the switching element due to red light, green light, or part of blue light can be suppressed.

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 Embodiments 1 to 3 with reference to FIGS.

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 crystal display devices 10R, 10G, and 10B according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 are partially the same as the configuration of the reflective liquid crystal display device 10 according to the first conventional example described with reference to FIG. Except for the sake of convenience of explanation, the same reference numerals are given to the constituent members shown above, and the constituent members shown above will be appropriately described as necessary. Different constituent members will be described with new reference numerals.

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 crystal display devices 10R, 10G, and 10B according to the first embodiment of the present invention are configured exclusively for each color corresponding to R (red), G (green), and B (blue). When applied to a three-plate-type reflective liquid crystal projector 80 as will be described later with reference to FIG. 2, the wavelength obtained by color-separating visible light (white light) in the reflective liquid crystal projector 80 is about 600 nm to 780 nm. Since the red light LR, the green light LG having a wavelength of about 500 nm to 600 nm, and the blue light LB having a wavelength of about 400 nm to 500 nm are incident on each color light from the transparent substrate 42 side, reflection for R light is performed. The type liquid crystal display device 10R reflects only the red light LR by the plurality of reflection pixel electrodes 30 to be read light, and the reflection type liquid crystal display device 10G for G light uses only the green light LG for the plurality of reflection pixel electrodes. 30 The reflected light is reflected as readout light, and the B-light reflective liquid crystal display device 10B reflects only the blue light LB at the plurality of reflection pixel electrodes 30 as readout light, and is read out by the devices 10R, 10G, and 10B. The red light LR, the green light LG, and the blue light LB are combined in the reflective liquid crystal projector 80 and emitted to the projection lens (not shown) side. In the reflective liquid crystal display devices 10R, 10G, and 10B, R, G, and B are added after the number only for the portions that are exclusively configured for each color light corresponding to the red light LR, the green light LG, and the blue light LB. This will be described below with an auxiliary code.

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 crystal display devices 10R, 10G, and 10B according to the first embodiment of the present invention are the first technical ideas for preventing light leakage in the liquid crystal display device 100 according to the second conventional example described with reference to FIG. This is a partial application of the case where at least two or more light shielding films 111 and 113 are provided between a plurality of active elements 102 and a plurality of reflective electrodes 115 provided on one substrate 101. Then, as will be described later, two layers are provided between a plurality of switching elements (hereinafter referred to as MOSFETs) 14 provided on a semiconductor substrate (hereinafter referred to as a p-type Si substrate) 11 and a plurality of reflective pixel electrodes 30. The first and second metal light-shielding films 28 and 33 are provided with insulating films interposed between the upper and lower sides, and TiN or Ti or TiN / Ti having a low reflectance among the two metal light-shielding films 28 and 33 is used. Money The light shielding insulating film 32R for R light, the light shielding insulating film 32G for G light, or the light shielding insulating film 32B for B light provided in contact with the lower surface of the second metal light shielding film 33 formed using a material. Each film thickness is set for each color light according to each wavelength of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB.

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 crystal display devices 10R, 10, and 10B according to the first embodiment of the present invention, the reflective liquid crystal projector of the three-plate system to which the reflective liquid crystal display devices 10R, 10, and 10B are applied. The optical system will be described with reference to FIG.

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 liquid crystal projector 80 includes a light source unit 85 that emits visible light (white light), and visible light emitted from the light source unit 85 as red light LR, green light LG, The three primary color lights of blue light LB are color-separated, and the three primary color lights are led to the three-plate type reflective liquid crystal display devices 10R, 10G, and 10B corresponding to R, G, and B, respectively, and further, the reflective type of each color. A color separation and color synthesis optical system 90 that emits a color synthesized light obtained by color-combining each color light LR, LG, and LB light-modulated in accordance with the video signal by the liquid crystal display devices 10R, 10G, and 10B, and the color separation and color A projection lens (not shown) for projecting the color synthesized light emitted from the synthesis optical system 90 is configured.

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 light source unit 85 includes a reflecting mirror 86 and a metal halide lamp, a xenon lamp, a halogen lamp and the like installed in the reflecting mirror 86 and emitting visible light (white light). The light source 87 used and a polarization conversion plate 88 provided in front of the light source 87 and having a transmission axis selected so as to transmit only visible s-polarized light. Therefore, when visible light from the light source 87 passes through the polarization conversion plate 88, three colors of Rs light, Gs light, and Bs light respectively corresponding to R, G, and B are incident on the color separation and color synthesis optical system 90. 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 polarization beam splitters 91 to 94 are shown in plan view when viewed from the upper surface side, the color separation and color synthesis optical system 90 has the first to fourth polarization beam splitters 91 to 94. The polarization separation surfaces 91a to 94a are arranged in an X shape. At this time, the second polarization beam splitter 92 is disposed on the right side of the first polarization beam splitter 91, the third polarization beam splitter 93 is disposed above the first polarization beam splitter 91, and the second polarization beam A fourth polarizing beam splitter 94 is disposed above the beam splitter 92 and to the right of the third polarizing beam splitter 93. The first polarization beam splitter 91 side faces the polarization conversion plate 88 of the light source unit 85 through a G light polarization conversion plate 95 described later, while the fourth polarization beam splitter 94 side is a projection lens (not shown). Opposite. At this time, each of the polarization separating surfaces 91a to 94a of the first to fourth polarization beam splits 91 to 94 transmits a p-polarized light and reflects a s-polarized light in a rectangular shape. It is formed along the diagonal line.

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 polarizing beam splitter 91 on the light source unit side where visible light from the light source unit 85 enters and the fourth polarizing beam splitter 94 on the projection lens side that emits color synthesized light are formed in a large size. The second and third polarizing beam splitters 92 and 93 are formed to be slightly smaller than the first and fourth polarizing beam splitters 91 and 94.

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 crystal display device 10G for G light is disposed facing the right side surface of the small-sized second polarizing beam splitter 92, and is opposed to the upper surface and left side surface of the small-sized third polarizing beam splitter 93. Then, the reflection liquid crystal display device 10R for R light and the reflection liquid crystal display device 10B for B light are arranged orthogonally to each other, and each of the reflection liquid crystal display devices 10R, 10G, 10B is second, third. The size of the polarizing beam splitters 92 and 93 is reduced.

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 polarization beam splitter 91 on the light source unit 85 side. Further, between the first polarization beam splitter 91 and the third polarization beam splitter 93, an R light polarization conversion plate 96 having a function of rotating the polarization plane of the R light by 90 ° is installed. An R light polarization conversion plate 97 having a function of rotating the polarization plane of the R light by 90 ° is installed between the third polarizing beam splitter 93 and the fourth polarizing beam splitter 94. A G light polarization conversion plate 98 having a function of rotating the polarization plane of the G light by 90 ° is installed on the light exit surface of the fourth polarization beam splitter 94.

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 light source unit 85 is incident on the first polarizing beam splitter 91 via the G light polarization conversion plate 95, each of the illustrated light sources is shown. The p-polarized Rp light is incident on the R-light reflective liquid crystal display device 10R through the optical path, the p-polarized light Gp light is incident on the G-light reflective liquid crystal display device 10G, and the B-light reflective type is displayed. The s-polarized Gs light is incident on the liquid crystal display device 10B, and after being modulated in accordance with the video signal by each of the reflective liquid crystal display devices 10R, 10G, and 10B, the G light polarization conversion on the fourth polarizing beam splitter 94 side. Since the color composite light combining the Rp, Gp light and Bp light of the p-polarized light is emitted from the plate 98 to the projection lens (not shown) side, the color composite light having no color unevenness is projected onto a screen (not shown). To be able toIn addition, since there are various structural forms as the color separation and color synthesis optical system, an appropriate color separation and color synthesis optical system may be applied in the first embodiment.

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 crystal display devices 10R, 10G, and 10B according to the first embodiment of the present invention, one pixel among a plurality of pixels for displaying an image is enlarged and described. As in the reflection type liquid crystal display device 10 of the prior art 1 described with reference to FIG. 8, one p - well region 12 is formed in a p-type Si substrate (semiconductor substrate) 11 in pixel units by left and right filled oxide films 13A and 13B. In an electrically separated state. One MOSFET (switching element) 14 is provided in one p well region 12. This MOSFET 14 includes a gate G having a gate electrode 16 formed on a gate oxide film 15, a drain D having a drain electrode 18 formed on a drain region 17, and a source having a source electrode 20 formed on a source region 19. S.

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 capacitor portion C 1 including a diffusion capacitor electrode 21, an insulating film 22, a capacitor electrode 23, and a capacitor electrode contact 24 is formed. The capacitor portion C1 is electrically separated in pixel units by the left and right filled oxide films 13B and 13C.

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 field oxide films 13A to 13C, the gate electrode 16, and the capacitor electrode 23, From the first interlayer insulating film 25 to the first metal film 26, the second interlayer insulating film 27, and the second metal film 28 are formed in the same manner as in the conventional example 1 (FIG. 8) and are formed by aluminum wiring. The one metal film 26 is connected to one switching element 14 and the storage capacitor portion C1 through the drain electrode 18, the source electrode 20, and the capacitor electrode contact 24 by the aluminum wiring in the first via hole Via 1. Furthermore, one second metal film 28 is electrically separated by an opening 28a formed between adjacent second metal films 28 and connected to the first metal film 26 by an aluminum wiring in the second via hole Via2. This is also the same as in Conventional Example 1. Further, TiN (not shown) having a low reflectance is disposed above and below the first metal film 26 and above and below the second metal film 28.

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 electrode gap 30a toward the p-type Si substrate 11, the first metal light shielding film is formed so as to cover the electrode gap 30a. It is what is filmed.

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 opening 28a (FIGS. 1 and 4) formed between the first metal light shielding films 28 adjacent to each other. At this time, the second metal light-shielding film 33 is electrically separated for each pixel similarly to the reflective pixel electrode 30 as described later.

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 electrode gap 30a (FIG. 1) formed between adjacent reflective pixel electrodes 30 using (titanium nitride: titanium nitride). It is provided to prevent reflection of a part of the light LB and absorb a part of the invading red light LR, green light LG, or blue light LB.

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 electrode gap 30a formed between the adjacent reflective pixel electrodes 30. In order to absorb the part, it is important to form a film using a metal material having a low reflectance. Specifically, TiN (titanium nitride: titanium nitride), Ti (titanium), TiN and Ti are used. A film is formed with a film thickness in the range of 50 nm to 200 nm using laminated TiN / Ti or the like. Accordingly, when the second metal light shielding film 33 absorbs part of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB, the reflectance of the second metal light shielding film 33 can be set low, so that the adjacent reflections The red light LR, the green light LG, or the blue light LB that has entered from the electrode gap 30a formed between the pixel electrodes 30 can be absorbed.

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SiO(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SiO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 opening 33a formed between the adjacent second metal light shielding films 33, respectively. Part of the red light LR, green light LG, and blue light LB is formed on the light shielding insulating film 32R, the light shielding insulating film 32G, and the first metal light shielding film formed below and above the light shielding insulating film 32B. Therefore, the light shielding effect of the light shielding insulating film 32R, the light shielding insulating film 32G, and the light shielding insulating film 32B can be maximized.

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 crystal display devices 10R, 10G, 10B can be shared, but in this case, the yield to the second metal light shielding film 33 formed above the light shielding insulating films 32R, 32G, and 32B is significantly reduced. In the first embodiment, the thickness of each of the light shielding insulating films 32R, 32G, and 32B is set for each color light according to each wavelength of the red light LR, the green light LG, and the blue light LB in order to suppress the decrease. Yes, the reason for this will be described with reference to FIGS.

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 opening 28 a wider than the opening 31 a in the antireflection film 31 is formed concentrically in the light shielding film 28.

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 opening 31a in the antireflection film 31 and the opening 28a in the first metal light-shielding film 28 etched using the photoresist pattern as a mask have dimensional accuracy. Will be good.

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 opening 28a formed in the first metal light-shielding film 28 after dry etching is as shown in the figure, that is, the upper portion in the opening 28a in which the antireflection film 31 is formed in the first metal light-shielding film 28. It remains in a state of protruding in a “eave shape”.

この後、反射防止膜31上にSiO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 opening 28a formed in the light shielding film 28, the “lower part of the eaves” of the antireflection film 31 projecting in an “eave shape” at the upper portion in the opening 28a at this time. Therefore, the B light shielding insulating film 32B and the second metal light shielding film 33 are not normally formed in the opening 28a, so that the first and second films are formed in the opening 28a. Since the metal light shielding films 28 and 33 are in contact with each other and short-circuit, the second metal The yield on the light shielding film 33 may be reduced.

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 opening 33a is formed between the adjacent second metal light shielding films 33 as shown in FIG. Since the first metal light-shielding film 28 covers the electrode gap 30a formed between the adjacent reflective pixel electrodes 30, the opening 33a formed between the second metal light-shielding films 33 is located with respect to the electrode gap 30a. Even if the opening positions substantially coincide with each other at the top and bottom, no trouble occurs.

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 electrode gap 30a formed between the adjacent reflection pixel electrodes 30, but one of the first and second metal light shielding films 28 and 33 is covered. The electrode gap 30a may be covered with. Accordingly, the positions of the first and second metal light shielding films 28 and 33 with respect to the reflective pixel electrode 30 are slightly shifted from the illustration, and the positions of the second and third via holes Via2 and Via3 are also slightly different from the illustration. There may be a case of deviation.

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SiOを用いた場合にはSiO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SiO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 devices 10R, 10G, and 10B can be improved as compared with the conventional example 2.

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 side 42 enters the third interlayer insulating film 29 from the electrode gap 30a formed between the adjacent reflection pixel electrodes 30, the red light A part of LR or green light LG or blue light LB is reflected and reflected by the reflective pixel electrode 30 and the second metal light shielding film 33 provided above and below in the third interlayer insulating film 29 as shown by dotted lines in FIG. It will only repeat absorption, red light LR or Since part of the color light LG or blue light LB does not reach the side of the MOSFET 14 provided on the p-type Si substrate 11, the occurrence of light leakage in the MOSFET 14 due to the red light LR, green light LG, or part of the blue light LB. Can be suppressed.

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 crystal display devices 10R ′, 10G ′, and 10B ′ of the second embodiment according to the present invention shown in FIG. 6 also have the same R as the reflective liquid crystal display devices 10R, 10G, and 10B of the first embodiment described above. (Red), G (Green), and B (Blue) are configured exclusively for each color, and can be applied to the three-plate type reflective liquid crystal projector 80 as described above with reference to FIG. It is a thing.

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 crystal display devices 10R ′, 10G ′, and 10B ′ according to the second embodiment of the present invention are the positions of the first and second metal light-shielding films in the reflective liquid crystal display devices 10R, 10G, and 10B according to the first embodiment. Here, a brief description will be given centering on differences from the first embodiment.

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 electrode gap 30 a formed between the reflective pixel electrodes 30 is covered.

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 electrode gap 30a formed between the adjacent reflective pixel electrodes 30 to the third interlayer insulating film 29, the first metal light-shielding film (second metal film) 28, and the second interlayer. In order to absorb part of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB that sequentially enters the insulating film 27, it is important to form a film using a metal material having a low reflectivity. Specifically, TiN (titanium nitride: titanium nitride), Ti (titanium), TiN / Ti in which TiN and Ti are laminated, and the like are formed with a film thickness in the range of 50 nm to 200 nm. ing. Thereby, when the second metal light-shielding film 37 absorbs part of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB, the reflectance of the second metal light-shielding film 37 can be set low. The red light LR or the green light LG that sequentially enters the third interlayer insulating film 29, the first metal light shielding film (second metal film) 28, and the second interlayer insulating film 27 from the electrode gap 30 a formed between the pixel electrodes 30. Alternatively, a part of the blue light LB can be absorbed.

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SiO(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SiO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 opening 37a formed between the adjacent second metal light shielding films 37, respectively. , Green light LG, and part of blue light LB are the first metal film 26 and the second metal formed below and above the light shielding insulating film 36R, the light shielding insulating film 36G, and the light shielding insulating film 36B. Since it is absorbed or reflected by the light shielding film 37, the light shielding effect of the light shielding insulating film 36R, the light shielding insulating film 36G, and the light shielding insulating film 36B can be maximized.

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 device 10R ′, 10G ′, 10B ′ can be improved.

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 crystal display devices 10R ′, 10G ′, and 10B ′ of Example 2 are configured as described above, a part of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB incident from the transparent substrate 42 side is Then, it penetrates into the third interlayer insulating film 29 from the electrode gap 30a formed between the adjacent reflecting pixel electrodes 30, and the reflecting pixel electrode (third metal film) 30 made of aluminum wiring in the third interlayer insulating film 29. Is repeatedly reflected between the lower surface of the first metal light-shielding film (second metal film) 28 by the aluminum wiring, and thereafter, part of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB is adjacent to the first light shielding film (second metal film) 28. Although entering the second interlayer insulating film 27 through the opening 28a formed between the metal light shielding films 28, a part of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB is shown as a dotted line in FIG. The second interlayer insulating film 27 The first metal light-shielding film 28 and the second metal light-shielding film 37 provided above and below only repeat reflection and absorption, and part of the red light LR, green light LG, or blue light LB is formed on the p-type Si substrate 11. Since it does not reach the provided MOSFET 14 side, the occurrence of light leakage in the MOSFET 14 due to part of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB can be suppressed.

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 crystal display devices 10R ″, 10G ″, and 10B ″ of the third embodiment according to the present invention shown in FIG. 7 are also the reflective liquid crystal display devices 10R, 10G, and 10B of the first embodiment described above. Similar to the reflective liquid crystal display devices 10R ′, 10G ′, and 10B ′ of the second embodiment, each color is configured correspondingly to R (red), G (green), and B (blue). The present invention can be applied to the three-plate reflection type liquid crystal projector 80 described with reference to FIG.

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 crystal display devices 10R ″, 10G ″, and 10B ″ according to the third embodiment of the present invention are the reflective liquid crystal display devices 10R, 10G, and 10B according to the first embodiment of the present invention described above. The reflection type liquid crystal display devices 10R ′, 10G ′, and 10B ′ of the second embodiment are combined with metal light shielding films. Here, the differences from the first and second embodiments will be mainly described.

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 openings 28a formed between the light shielding films 28 are covered.

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、SiO(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SiO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 transparent substrate 42 side is set. Even if the portion enters the third interlayer insulating film 29 from the electrode gap 30a formed between adjacent reflective pixel electrodes 30, a part of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB is indicated by a dotted line in FIG. As shown, only reflection and absorption are repeated between the reflective pixel electrode (third metal film) 30 and the third metal light-shielding film 39 provided above and below in the third interlayer insulating film 29, and further, red light LR or green light LG or blue In the unlikely event that a part of LB enters from the opening 39a of the adjacent third metal light shielding film 39, a first metal light shielding film (second metal film) 28 provided above and below in the second interlayer insulating film 27. And the second metal light-shielding film 37 are only repeatedly reflected and absorbed, and a part of the red light LR, green light LG, or blue light LB hardly penetrates into the opening 37a of the second metal light-shielding film 37, so that the p-type It does not reach the side of the MOSFET 14 provided on the Si substrate 11 at all, and the occurrence of light leakage in the MOSFET 14 due to a part of the red light LR, the green light LG, or the blue light LB is further suppressed as compared with the first and second embodiments. Can do.

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 devices 10R ″, 10G ″, and 10B ″ can be improved as compared with the second conventional example.

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である。In the reflective liquid crystal display device of Example 1 according to the present invention, it is a cross-sectional view schematically showing one pixel enlarged. 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である。It is a figure for demonstrating the optical system of the reflection type liquid crystal projector of the 3 plate system to which the reflection type liquid crystal display device of Example 1 which concerns on this invention is applied. 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る。To describe the third via hole for electrically connecting the first metal light shielding film (second metal film), the second metal light shielding film, and the reflective pixel electrode (third metal film) shown in FIG. It is sectional drawing expanded partially. (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である。(A) shows the case where the second metal light-shielding film is formed above the light-shielding insulating film for R light, and (b) shows the second metal light-shielding film formed 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. 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. 2 is a plan view illustrating the pixel electrode for reflection (third metal film), the second metal light shielding film, and the third via hole shown in FIG. 1 in a plan view. 本発明に係る実施例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。In the reflective liquid crystal display device of Example 2 according to the present invention, it is a cross-sectional view schematically showing one pixel enlarged. 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。In the reflective liquid crystal display device of Example 3 according to the present invention, it is a cross-sectional view schematically showing one pixel enlarged. 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である。In the reflective liquid crystal display device of the prior art example 1, it is sectional drawing which expanded and showed one pixel typically. (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。(A) is a block diagram for demonstrating the active matrix circuit in the reflection type liquid crystal display device of the prior art example 1, (b) is the schematic diagram which expanded and showed the X section in (a). 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。It is sectional drawing which showed the liquid crystal display device of the prior art example 2 typically.

符号の説明Explanation of symbols

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)

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。
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.
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。
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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