JPH052187A

JPH052187A - 液晶電気光学装置

Info

Publication number: JPH052187A
Application number: JP3033482A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1991-01-31
Filing date: 1991-01-31
Publication date: 1993-01-08

Abstract

(57)【要約】【目的】迷光の少ない液晶パネルを実現し、表示の高コ
ントラストを実現する。【構成】図１に示されるように、液晶パネルを構成する
基板のうち少なくとも一方の基板上のアクティブ素子の
金属配線の側周辺の一部に光を吸収する層１０９を設
け、この迷光の発生を抑えるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶電気光学装置の構造
に関する。特に液晶電気光学装置を使用して画像を拡大
表示する際に好適な液晶電気光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来地上テレビ局または衛星テレビ局ま
たはケーブルテレビ局または個別に設けられたテレビ映
像の録画装置（ビデオデッキ、レーザーディスク、光磁
気ディスク等）より送られる映像信号を具体的に表示す
る装置としては、ブラウン管、ＣＲＴと呼ばれる真空管
中で電子線を飛ばして、対象物となる蛍光面を発光させ
る方式が取られていた。

【０００３】当初表示体の対角は１２〜１４インチがよ
く普及していたが、近年世の中の要求によって、２０イ
ンチはおろか３０インチをゆうに超える大きさのものま
で出現するに至っている。

【０００４】対角３０インチの場合、その奥行きもほぼ
３０インチほどあり、またそれを形成するガラスの厚み
も強度を保つために１センチを超えるようになった。表
示面が３０インチを越えると全体の重量は１００kgを優
に越えることになった。一般の家庭において１００kgを
越えた重量物を置くには、よっぽど場所を限定しなけれ
ば難しいものがある。また、その重量はレイアウト変更
等が生じた場合に、人力で移動させることは難しくな
り、一般家庭への普及の障害となっていた。

【０００５】そこで、重量の解決のため、プロジェクシ
ョン型のテレビ受像機が提案されている。これは輝度の
高いブラウン管による表示を光学系で拡大表示してスク
リーンに映し出す方式も提案され、表示面積の大きな物
に利用されている。

【０００６】近年、このプロジェクション型において、
ブラウン管に代わって、アモルファスシリコンを使った
薄膜トランジスタ方式の液晶パネルをその元となる表示
体として使用したものが実用化提案されている。重量は
プロジェクションのブラウン管方式に比べて、３０％程
度ですむために一般家庭への普及を助ける要因の一つと
なった。

【０００７】この液晶パネルを使用したプロジェクショ
ン表示装置は通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）専用
の３枚の液晶パネルを使用し図２に示すような光学系に
て１つの画面に合成して拡大表示する。その為にこの３
枚液晶パネルは高精度の位置合わせ精度を必要とされ、
具体的には１μｍの精度が要求される。

【０００８】この様なプロジェクション方式の表示装置
は３インチ程度の液晶パネルを４〜５ｍ離れたスクリー
ン上に約１００インチの画面に拡大して表示する。この
為、１００インチの表示画面が粗くなりぼやけた表示と
ならないように拡大する前の表示用の液晶パネルを高精
細にする必要がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この様な液晶パネルに
おいては当然ながら隣合った画素電極間の距離が短くな
る。この狭い間隔にアクティブ素子用の金属配線がＸ方
向またはＹ方向に設けられている。図３はその様子を示
す液晶パネルの概略断面図である。同図において、説明
を簡単にするためにスィッチング素子のない部分を示
し、説明に必要な要素のみを描いたので実際の液晶パネ
ルとは若干構成が異なっている。

【００１０】１０１は透明のガラス基板であり、１０２
と１０３は画素電極を示している。この画素電極の間隔
は数百μｍ程度であり、この間に金属配線１０４が設け
られている。

【００１１】プロジェクション表示装置ではリア型、フ
ロント型ともに強力な光源からの光をこの液晶パネルに
照射し、光学系を使用して拡大表示する。この光源から
の光Ｌはガラス基板を通過して、画素部分に照射される
が、同時にアクティブ素子の金属配線部分１０４にも照
射される。この部分では光は反射、散乱され、この散
乱、反射された光はガラス基板部分で再度、反射、散乱
されるものとそのまま液晶パネル外部に出て行くものと
が存在する。

【００１２】今、画素１０３の表示をＯＦＦとして、光
の透過をさせない時でもこの配線部分にて反射、散乱さ
れた光は画素の周辺部分から液晶パネルを透過して行
く、その為画素１０２をＯＦＦとしていても、若干の光
がもれ、表示のコントラストが悪くなってしまってい
た。

【００１３】特にプロジェクション表示装置ではリア
型、フロント型ともにまわりが明るい場所でもよく見え
るように、投影画面を明るくすることが望まれ、その為
より強力な光源で光を照射するようになり、前述の反
射、散乱させられる光（迷光）の強度がつよくなり、表
示のコントラスト低下に大きく影響を与えていた。

【００１４】さらに、表示画面の高精細化、高密度化が
進行してゆくと、画素の間隔がより狭くなるか、画素の
大きさと配線の大きさの比がより小さくなるため、この
迷光の影響がより大きくなり、より表示コントラストを
高めることが必要となっていた。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は前述のような迷
光によるコントラストの低下を防止するものであり、図
１に示されるように、液晶パネルを構成する基板のうち
少なくとも一方の基板上のアクティブ素子の金属配線の
側周辺の一部に光を吸収する層１０９を設け、この迷光
の発生を抑えるものである。

【００１６】図１において、金属配線１０４は直接基板
上に設けられているが、この図は必要な要素のみの概略
を示したものであり、実際には、必要に応じてこの配線
の上、下にその他の機能を持つ膜が設けられる。

【００１７】この光吸収層１０９とは、迷光を発生させ
ず、むしろ迷光を減らす機能を持つものであり、使用す
る材料としては黒色の物であれば光を吸収することはで
きるが、液晶材料、アクティブ素子および電極材料への
影響を考慮すると、気相法により形成された炭素を主成
分とする薄膜（例えば、ダイヤモンドライクカーボン、
アモルファスカーボン）や黒色の電子材料用の有機材料
膜や金属の酸化膜等が適用可能であった。

【００１８】この光吸収層の金属配線に対する位置関係
は図４に示されるように様々な態様が考えられる。図４
（Ａ）では金属配線１０４の基板と反対側の面上に光吸
収層１０９が設けられている。この場合の光吸収層の形
成方法の概略としては基板上に形成された金属配線の上
全面に気相法により炭素を主成分とする被膜を形成す
る。次にフォトリソ工程を使用してこの被膜１０９をエ
ッチング除去する。この時フォトレジストの露光の際に
光を基板側より入射して、金属配線をマスクとして使用
し配線とセルファラインで形成することも可能である。

【００１９】また、図１の場合は基板全面上に炭素を主
成分とする被膜を形成した後に、金属配線用材料を全面
に形成し、この後、一枚のマスクを使用して、金属配線
と光吸収層を同一工程で同時に形成することができる。
図４（Ｂ）（Ｃ）はこの工程の組合せにて形成すること
ができる。

【００２０】一方、図４の（Ｄ）は印刷法により、エポ
キシ樹脂の中に黒い染料を含有した有機樹脂等を直接金
属配線上に印刷して光吸収層１１０を形成したものであ
り、印刷の際のパターンを任意に変更して、画素電極１
０２、１０３の間に形成する。このように金属配線の殆
どを基板と有機樹脂の光吸収層で覆った場合、金属配線
と画素電極または金属配線どうし間での電気信号のリー
クを抑える効果も同時に期待することができる。また、
気相法で形成された炭素を主成分とする被膜９は前述の
方法にて形成されるが、必要に応じて省略することも可
能である。

【００２１】また、図４（Ｃ）に記載の構造は金属配線
の露出している表面を直接酸化することにより、形成し
てもよい、例えば金属配線がアルミニウムの場合、表面
をアルマイト処理して、黒色のアルマイトを表面に形成
してもよい。また、一般には金属配線の表面を酸化し
て、完全な酸化膜ではなく低級酸化膜とすると表面が黒
色化して、光吸収層を形成できる。

【００２２】さらに、この光吸収層と基板および電極と
の配置関係は採用した液晶パネルの構造、アクティブ素
子の構造により様々な実施態様が存在する。その際に
は、形成の為の工程数やコスト等を考慮して採用すれば
よい。

【００２３】また、図４は光吸収層と基板、電極との配
置の関係を示すために必要な構成要素のみを描いたもの
で、この構成に限定することを意図した図面ではない。
実際の液晶パネルにおいてはその他の構成要素は多数存
在する。

【００２４】気相法にて炭素を主成分とする被膜を形成
する場合、エチレン、メタン等の炭化水素気体に対し
て、熱や電気的なエネルギーを与えて分解して被膜する
が、通常形成される炭素膜は透明あるいは半透明性のも
のであり、そのままでは光吸収層としては使用出来ない
ので、黒色化する必要がある。この黒色化した炭素膜を
形成する方法としては、プラズマＣＶＤ装置を使用し
て、反応性気体としては炭化水素気体（例えばアセチレ
ン、エチレン、エタン、等の飽和不飽和炭化水素）を使
用して、高周波（１３．５６ＭＨｚ）の電力を加えて分
解活性化して被膜を形成するがその際に被膜形成基板に
接地電位に対してマイナスの高いバイアス電位を与える
ことにより、黒色化した炭素膜を形成する事ができる。

【００２５】具体的には、エチレン気体１０ＳＣＣＭを
反応室に流し、反応室内の圧力０．０５ｔｏｒｒ、Ｒｆ
出力６０Ｗで基板温度はとくにせず、基板バイアス電圧
を−７００Ｖ加えて形成した。この時基板に加えるバイ
アス電圧は高い程より黒色化した被膜を形成することが
でき、バイアス電圧−１００Ｖ以上では透明に近いがそ
の値を越して負のバイアス電圧が高くなると黒色化した
膜が形成される。この膜の電気的特性は１０^-7Ｓｃｍ台
の導電率が得られ、誘電率は３．０３と低誘電率の膜で
あった。

【００２６】この炭素膜を図１および図４のようにパタ
ーニングする際には酸素やＮＦ₃のようなエッチング気
体を使用して、パターニング可能であり、その他の被膜
との選択比も十分にとることができる。

【００２７】

【実施例】『実施例１』本実施例においては、アクテ
ィブ素子として、一つの画素電極に相補型構成の薄膜ト
ランジスタを形成した例を示す。

【００２８】本実施例では図５に示すような回路構成す
なわちインバータ型の回路構成を用いた液晶表示装置を
用いて、液晶表示装置の説明を行う。この回路構成に対
応する実際の電極等の配置構成を図６に示している。こ
れらは説明を簡単にする為２×２に相当する部分のみ記
載されている。

【００２９】まず、本実施例で使用する液晶電気光学装
置の作製方法を図７を使用して説明する。図７（Ａ）に
おいて、石英ガラス等の高価でない７００℃以下、例え
ば約６００℃の熱処理に耐え得るガラス５０上にマグネ
トロンＲＦ（高周波) スパッタ法を用いてブロッキング
層５１としての酸化珪素膜を１０００〜３０００Åの厚
さに作製する。プロセス条件は酸素１００％雰囲気、成
膜温度１５℃、出力４００〜８００Ｗ、圧力０．５Ｐａ
とした。タ−ゲットに石英または単結晶シリコンを用い
た成膜速度は３０〜１００Å／分であった。

【００３０】この上にシリコン膜をＬＰＣＶＤ（減圧気
相）法、スパッタ法またはプラズマＣＶＤ法により形成
した。減圧気相法で形成する場合、結晶化温度よりも１
００〜２００℃低い４５０〜５５０℃、例えば５３０℃
でジシラン（Ｓｉ₂Ｈ₆)またはトリシラン（Ｓｉ₃Ｈ₈)を
ＣＶＤ装置に供給して成膜した。反応炉内圧力は３０〜
３００Ｐａとした。成膜速度は５０〜２５０Å／分であ
った。ＮＴＦＴとＰＴＦＴとのスレッシュホールド電圧
（Ｖth）に概略同一に制御するため、ホウ素をジボラン
を用いて１×１０¹⁵〜１×１０¹⁸cm^-3の濃度として成膜
中に添加してもよい。

【００３１】スパッタ法で行う場合、スパッタ前の背圧
を１×１０^-5Ｐａ以下とし、単結晶シリコンをターゲッ
トとして、アルゴンに水素を２０〜８０％混入した雰囲
気で行った。例えばアルゴン２０％、水素８０％とし
た。成膜温度は１５０℃、周波数は１３．５６ＭＨｚ、
スパッタ出力は４００〜８００Ｗ、圧力は０．５Ｐａで
あった。

【００３２】プラズマＣＶＤ法により珪素膜を作製する
場合、温度は例えば３００℃とし、モノシラン(SiH₄)ま
たはジシラン(Si₂H₆) を用いた。これらをＰＣＶＤ装置
内に導入し、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を加えて成
膜した。

【００３３】これらの方法によって形成された被膜は、
酸素が５×１０²¹cm^-3以下であることが好ましい。この
酸素濃度が高いと、結晶化させにくく、熱アニール温度
を高くまたは熱アニール時間を長くしなければならな
い。また少なすぎると、バックライトによりオフ状態の
リーク電流が増加してしまう。そのため４×１０¹⁹〜４
×１０²¹cm^-3の範囲とした。水素は４×１０²⁰cm^-3であ
り、珪素４×１０²²cm^-3として比較すると１原子％であ
った。また、ソース、ドレインに対してより結晶化を助
長させるため、酸素濃度を７×１０¹⁹cm^-3以下、好まし
くは１×１０¹⁹cm^-3以下とし、ピクセル構成するＴＦＴ
のチャネル形成領域のみに酸素をイオン注入法により５
×１０²⁰〜５×１０²¹cm^-3となるように添加してもよ
い。その時周辺回路を構成するＴＦＴには光照射がなさ
れないため、この酸素の混入をより少なくし、より大き
いキャリア移動度を有せしめることは、高周波動作をさ
せるために有効である。

【００３４】次に、アモルファス状態の珪素膜を５００
〜５０００Å、例えば１５００Åの厚さに作製の後、４
５０〜７００℃の温度にて１２〜７０時間非酸化物雰囲
気にて中温の加熱処理、例えば水素雰囲気下にて６００
℃の温度で保持した。珪素膜の下の基板表面にアモルフ
ァス構造の酸化珪素膜が形成されているため、この熱処
理で特定の核が存在せず、全体が均一に加熱アニールさ
れる。即ち、成膜時はアモルファス構造を有し、また水
素は単に混入しているのみである。

【００３５】アニールにより、珪素膜はアモルファス構
造から秩序性の高い状態に移り、一部は結晶状態を呈す
る。特にシリコンの成膜後の状態で比較的秩序性の高い
領域は特に結晶化をして結晶状態となろうとする。しか
しこれらの領域間に存在する珪素により互いの結合がな
されるため、珪素同志は互いにひっぱりあう。レーザラ
マン分光により測定すると単結晶の珪素のピーク５２２
cm^-1より低周波側にシフトしたピークが観察される。そ
れの見掛け上の粒径は半値巾から計算すると、５０〜５
００Åとマイクロクリスタルのようになっているが、実
際はこの結晶性の高い領域は多数あってクラスタ構造を
有し、各クラスタ間は互いに珪素どうしで結合（アンカ
リング) がされたセミアモルファス構造の被膜を形成さ
せることができた。

【００３６】結果として、被膜は実質的にグレインバウ
ンダリ（以下ＧＢという）がないといってもよい状態を
呈する。キャリアは各クラスタ間をアンカリングされた
個所を通じ互いに容易に移動し得るため、いわゆるＧＢ
の明確に存在する多結晶珪素よりも高いキャリア移動度
となる。即ちホール移動度（μｈ）＝１０〜２００cm²
／ＶＳｅｃ、電子移動度（μe ）＝１５〜３００cm²／
ＶＳｅｃが得られる。

【００３７】他方、上記の如き中温でのアニールではな
く、９００〜１２００℃の高温アニールにより被膜を多
結晶化すると、核からの固相成長により被膜中の不純物
の偏析がおきて、ＧＢには酸素、炭素、窒素等の不純物
が多くなり、結晶中の移動度は大きいが、ＧＢでのバリ
ア（障壁）を作ってそこでのキャリアの移動を阻害して
しまう。結果として１０cm²／ＶＳｅｃ以上の移動度が
なかなか得られないのが実情である。即ち、本実施例で
はかくの如き理由により、セミアモルファスまたはセミ
クリスタル構造を有するシリコン半導体を用いている。

【００３８】この上に酸化珪素膜をゲイト絶縁膜として
５００〜２０００Å例えば１０００Åの厚さに形成し
た。これはブロッキング層としての酸化珪素膜の作製と
同一条件とした。この成膜中に弗素を少量添加し、ナト
リウムイオンの固定化をさせてもよい。

【００３９】この後、この上側にリンが１〜５×１０²¹
cm^-3の濃度に入ったシリコン膜またはこのシリコン膜と
その上にモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ），Ｍ
ｏＳｉ₂またはＷＳｉ₂との多層膜を形成した。これを
第２のフォトマスクにてパターニングして図７（Ｂ）
を得た。ＰＴＦＴ用のゲイト電極９、ＮＴＦＴ用のゲイ
ト電極１９を形成した。例えばチャネル長１０μｍ、ゲ
イト電極としてリンドープ珪素を０．２μｍ、その上に
モリブデンを０．３μｍの厚さに形成した。図７（Ｃ）
において、フォトレジスト５７をフォトマスクを用い
て形成し、ＰＴＦＴ用のソ−ス１０、ドレイン１２に対
し、ホウ素を１〜５×１０¹⁵cm^-2のドーズ量でイオン注
入法により添加した。次に図７（Ｄ）の如く、ＮＴＦ
Ｔをフォトマスクを用いて形成した。ＮＴＦＴ用のソ
ース２０、ドレイン１８としてリンを１〜５×１０¹⁵cm
^-2のドーズ量でイオン注入法により添加した。

【００４０】これらはゲイト絶縁膜５４を通じて行っ
た。しかし図７（Ｂ）において、ゲイト電極５５、５６
をマスクとしてシリコン膜上の酸化珪素を除去し、その
後、ホウ素、リンを直接珪素膜中にイオン注入してもよ
い。

【００４１】次に、６００℃にて１０〜５０時間再び加
熱アニ−ルを行った。ＰＴＦＴのソース１０、ドレイン
１２、ＮＴＦＴのソース２０、ドレイン１８を不純物を
活性化してＰ⁺、Ｎ⁺として作製した。またゲイト電極
９、１９下にはチャネル形成領域２１、１１がセミアモ
ルファス半導体として形成されている。

【００４２】かくすると、セルフアライン方式でありな
がらも、７００℃以上にすべての工程で温度を加えるこ
とがなくＣ／ＴＦＴを作ることができる。そのため、基
板材料として、石英等の高価な基板を用いなくてもよ
く、本発明の大画素の液晶表示装置にきわめて適したプ
ロセスである。

【００４３】本実施例では熱アニールは図７（Ａ）、
（Ｄ）で２回行った。しかし図７（Ａ）のアニールは求
める特性により省略し、双方を図７（Ｄ）のアニールに
より兼ね製造時間の短縮を図ってもよい。図７（Ｅ）に
おいて、層間絶縁物６５を前記したスパッタ法により酸
化珪素膜の形成として行った。この酸化珪素膜の形成は
ＬＰＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、常圧ＣＶＤ法を用いてもよ
い。例えば０．２〜０．６μｍの厚さに形成し、その
後、フォトマスクを用いて電極用の窓６６を形成し
た。さらに、これら全体に金属配線材料としてアルミニ
ウムをスパッタ法により形成する。この上に光吸収層と
して炭素を主成分とする被膜を形成する。この形成条件
はエチレン気体２０ＳＣＣＭ、反応圧力０．０５Ｔｏｒ
ｒ、Ｒｆ出力７０Ｗ、基板バイアス電圧−５００Ｖで厚
さ２０００Åに形成した。次にフォトマスクを使用し
て、レジストパターンを形成し、炭素膜は酸素気体を使
用したプラズマエッチングにより除去し、次にレジスト
パターンまたはパターニングされた炭素膜をマスクとし
て塩素気体と四弗化炭素の混合気体を使用して、プラズ
マエッチングを行い、金属配線７１、７２および光吸収
層１０９を同一の工程により形成した。

【００４４】この金属配線と光吸収層とは図６で示すＸ
方向の配線５、６、７、８、に相当し、液晶パネル外か
らはブラックのストライプが観察される。

【００４５】次に、表面を平坦化用有機樹脂６９例えば
透光性ポリイミド樹脂を塗布形成し、再度の電極穴あけ
をフォトマスクにて行った。

【００４６】図７（Ｆ）に示す如く２つのＴＦＴを相補
型構成とし、かつその出力端を液晶装置の一方の画素の
電極を透明電極としてそれに連結するため、スパッタ法
によりＩＴＯ（インジューム・スズ酸化膜）を形成し
た。それをフォトマスクによりエッチングし、画素電
極１７を構成させた。このＩＴＯは室温〜１５０℃で成
膜し、２００〜４００℃の酸素または大気中のアニール
により成就した。

【００４７】かくの如くにしてＰＴＦＴ２２とＮＴＦＴ
１３とこれらの金属配線と光吸収層１０９とを同一ガラ
ス基板５０上に作製した。得られたＴＦＴの特性はＰＴ
ＦＴで移動度は２０（cm²／ＶＳ）、Ｖthは−５．９
（Ｖ）で、ＮＴＦＴで移動度は４０（cm²／ＶＳ）、Ｖ
thは５．０（Ｖ）であった。

【００４８】上記の液晶電気光学装置上のＴＦＴの構造
は、インバータ型であるが、バッファ型であっても全く
同じであることは、いうまでもない。この様にして、第
一の基板を得た。

【００４９】また、もう一方の基板として、同様のガラ
ス基板のほぼ全面に透明電極を設けたものを第二の基板
として使用する。第一の基板と第二の基板との透明電極
の上にオフセット印刷法によりＮＭＰ（Ｎメチル２ピロ
リドン）にて希釈されたポリイミド溶液を印刷し、その
後に５０℃１０分間の仮焼成の後、２８０℃の窒素雰囲
気中にて、１時間本焼成を行い配向膜を形成する。次に
アクティブ素子の形成されていない第二の基板のみに対
してラビング処理を施し、第一の基板と第２の基板とを
７．５μｍの径のスペーサを挟んで貼り合わせ、液晶セ
ルを完成し、このセル内に液晶材料を注入して液晶電気
光学装置を完成した。

【００５０】本実施例において作製した、液晶パネルは
従来の液晶パネルに比較して、約１０〜５０％程度迷光
が減り、コントラスト比の値が２５から３２に向上し
た。

【００５１】『実施例２』本実施例では、アクティブ
素子として、Ｓｉ_XＣ_Y（Ｘ＋Ｙ＝１）膜を使用したＭ
ＩＭ素子の例を示す。

【００５２】図８（Ａ）に示す様に、まず０．７ｍｍの
ポリカーボネイト（２００）に、ＲＦスパッタで酸化珪
素膜（２０１）を１０００〜３０００Å設ける。次に基
板の全面に炭素を主成分とする被膜を２０００Åの厚さ
に形成する（形成方法は実施例１と同様）、次に金属モ
リブデンをスパッタ法にて全面に形成した後に幅１５μ
ｍのストライプ状のマスクパターンを使用して、ドライ
エッチング法にて概略同一形状を持つ光吸収層２０２と
金属配線２０３とを形成する。

【００５３】次に、同図（Ｂ）のようにこの配線２０３
を含む基板全面上に、プラズマＣＶＤ法にて、下記条件
の下にグロー放電を行い、Ｓｉ_XＣ_Y（Ｘ＋Ｙ＝１）膜
（２０４）を１０００Å成膜した。成膜条件は、ガス混
合比Ｃ₂Ｈ₄が２ＳＣＣＭ、ＳｉＨ₄が１ＳＣＣＭ、Ｐ
Ｈ₃（５重量％）／ＳｉＨ₄が１ＳＣＣＭ、Ｈ₂が１０
ＳＣＣＭであり、反応圧力が５０Ｐａ、ＲＦパワーが１
００Ｗである。

【００５４】本実施例においてＰＨ₃を添加するのは、
膜（２０４）の導電率を変化させ、アクティブ素子の電
気的特性の非線型特性を制御するためであり、３０体積
％以下の割合で添加すると効果がある。この非線型性を
制御する方法としては、熱アニールを加える方法があ
る。これは、ＭＩＭ型素子のＩ（insulator)部分に相当
する薄膜（２０４）の脱水素化を計ることによって膜中
の水素含有量をコントロールし、ＭＩＭ型素子の非線型
性を制御するものである。本実施例では、この熱アニー
ルの処理条件は、温度が３８０℃、圧力が１００Ｐａ、
処理雰囲気がＡｒ、処理時間が１時間とした。また、本
発明においてはこのＳｉ_XＣ_Y（Ｘ＋Ｙ＝１）で示され
る組成物を含む薄膜（２０４）の厚さを２０００Å以
下、好ましくは１０００Å以下にすることによって、そ
の光透過性を高めることができた。

【００５５】従来はＭＩＭ型素子のinsulator 部分に使
用されていた材料、例えばＴａＯ₅（５酸化タンタル)
膜を用いようとする場合、その光透過性が問題となるの
で、なるべくその面積を小さくする等の工程上の制約が
あった。

【００５６】その後，図８（Ｃ）に示すように。再びＤ
Ｃスパッタ法によって、膜（２０４）上にＩＴＯを１０
００Å成膜し、フォトリソ法を用いて、画素の電極（２
０５）を得た。この場合、マグネトロン型ＲＦスパッタ
法を用いてもよい。

【００５７】画素電極の一方である電極２０５の寸法
は、一辺が２５０μｍの正方形とし、画素間のギャップ
は、２５μｍとした。この画素の電極（２０５）は表示
の際、単位画素となる大きさを有するものであり、薄膜
（２０４）に加わる電界が各画素において均一になるよ
うに作用するものである。この様にして、一方の第一の
基板を得た。

【００５８】第二の基板は第一の基板と同様にポリカー
ボネイトを使用し、第一の基板と同様に酸化珪素膜を形
成した。その他は実施例１と同様にして、液晶電気光学
装置を完成し、この液晶装置を使用して、投影型の画像
表示装置を構成したところ、コントラストが高く、迷光
が発生しないため、投影のために使用する光源の出力を
高く（例えば２００〜３００Ｗ）することができ、投影
された画面上での表示が非常に明るく、屋外や明るい部
屋の中でも十分に視認できるものであった。

【００５９】上述の実施例では何れも光吸収層として炭
素を主成分とする被膜を使用したが得にこの被膜に限定
されることはなく、黒色の有機樹脂でもよい、この場合
印刷方との組み合わせにより、よりプロセス上の制約を
緩和して、高コントラストの液晶装置を作製することが
できる。

【００６０】

【発明の効果】本発明の構成により、迷光の発生が少な
い液晶電気光学装置を実現でき、これにより表示のコン
トラストが向上し、より明るい表示画面を持つ投影型の
表示装置を実現できた。

【００６１】また、より高密度、高精細で高コントラス
トの液晶パネルを実現することができ、明るい表示画面
を持つ投影型の画像表示装置を実現できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶電気光学装置の概略断面図を示
す。

【図２】プロジェクション方式の表示装置の光学系の例
を示す。

【図３】従来の液晶電気光学装置の概略断面図を示す。

【図４】本発明の光吸収層と基板、電極との配置関係を
示す概略図

【図５】アクティブマトリクス型液晶装置の概略回路
図。

【図６】アクティブマトリクス型液晶装置の概略配置
図。

【図７】アクティブマトリクス型液晶装置用基板の作製
工程図

【図８】ＭＩＭ素子を使用した液晶装置用基板の作製工
程図

【符号の説明】

１０２・・・画素電極１０３・・・画素電極１０４・・・金属配線１０９・・・光吸収層１１０・・・光吸収層

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【手続補正書】

【提出日】平成４年６月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図３】

【図２】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶電気光学装置を構成する基板上のス
イッチング素子に接続された金属配線の側周辺の少なく
とも一部に光源からの光を吸収する為の層が設けられた
ことを特徴とする液晶電気光学装置。
【請求項２】請求項１に記載の光吸収層は炭素を主成
分とする被膜で構成されていることを特徴とする液晶電
気光学装置。
【請求項３】請求項１に記載の光吸収層は有機材料被
膜で構成されていることを特徴とする液晶電気光学装
置。
【請求項４】液晶電気光学装置を構成する基板上のス
イッチング素子に接続された金属配線の側周辺の少なく
とも一部に光源からの光を吸収する為の層が設けられた
液晶電気光学装置を使用して構成されたことを特徴とす
る画像表示装置。