專利名稱：液晶面板用基板和液晶面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶面板和反射型液晶面板，特別是涉及利用在半導體基板或絕緣基板上形成的開關元件來開關象素電極的有源矩陣型液晶面板中適用的技術。還涉及使用它的電子裝置及投影式顯示裝置。
背景技術：
迄今，作為投影式顯示裝置的光閥中使用的反射型有源矩陣液晶面板，已達到實用化程度的是在玻璃基板上形成采用非晶硅的薄膜晶體管(TFT)陣列的結構的液晶面板。
上述使用TFT的有源矩陣液晶面板是透射型的液晶面板，由透明導電膜形成象素電極。在透射型的液晶面板中，設在各象素上的TFT這樣的開關元件的形成區(qū)不是透射區(qū)，所以數值孔徑當然很低，存在數值孔徑隨著面板的分辨率XGA、S-VGA的增大而減小的致命的缺點。
因此，作為尺寸比透射型有源矩陣液晶面板小的液晶面板，可以考慮利用在半導體基板或絕緣基板上形成的晶體管來開關構成反射電極的象素電極這樣的反射型有源矩陣液晶面板。
迄今，在這樣的反射型液晶面板中，在形成反射電極的基板上設置作為保護膜的鈍化膜的必要性不大，所以多半將其省略。因此，本發(fā)明者研究了將鈍化膜設在反射型液晶面板用基板上的情況。
通常在半導體裝置中，多半使用利用減壓CVD法等形成的氮化硅膜作為鈍化膜?？墒?，在現有技術的情況下，利用CVD法形成的鈍化膜的厚度要避免產生10％左右的偏差是困難的。然而，在反射型液晶面板中，反射率隨著鈍化膜厚度的偏差的變化而發(fā)生很大的變化，液晶的折射率也隨之變化，這是不適宜的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有即使反射率的偏差大，也不會使液晶的折射率變化的鈍化膜的可靠性高的反射型液晶面板用的基板及液晶面板。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可靠性高且圖象質量好的反射型液晶面板及使用它的電子裝置和投影式顯示裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明的液晶面板用基板是這樣構成的，即在基板上呈矩陣狀地形成反射電極，同時對應于各反射電極形成各晶體管，通過上述晶體管將電壓加在上述反射電極上，其特征在于在上述反射電極上形成鈍化膜，上述鈍化膜的厚度是這樣選擇的，即當上述反射電極對入射光波長的反射率的特性變化時，以能將反射率的變化限定在約1％以內，膜厚的偏差對上述反射電極的反射率的影響小。
另外，由于該鈍化膜是由氧化硅膜形成的，所以能抑制反射電極的反射率隨光的波長變化而發(fā)生較大變化的現象。
另外，作為反射型液晶面板用基板的鈍化膜是使用膜厚為500～2000埃的氧化硅膜。氧化硅膜作為保護膜的功能比氮化硅膜多少差一些，但由于膜厚的偏差對象素電極的反射率的影響比氮化硅膜小，同時特別是膜厚為500～2000埃的氧化硅膜的反射率與波長的依賴性小，所以通過使用作為鈍化膜的氧化硅膜，能減小反射率的變化。
再者，對應于入射光的波長，將鈍化膜的厚度分別設定在適當的范圍。更具體地說，在反射藍色光的象素電極中，使成為鈍化膜的氧化硅膜的厚度為900～1200埃，在反射綠色光的象素電極中，為1200～1600埃，在反射紅色光的象素電極中，為1300～1900埃。如果將成為鈍化膜的氧化硅膜的厚度設定在上述范圍內，則能將對各色的反射率的偏差抑制在1％以下，能提高液晶面板的可靠性，同時能提高將這樣的反射型液晶面板作為光閥使用的投影式顯示裝置中的圖象質量。
再者，成為鈍化膜的氧化硅膜的厚度可以用與在它上面形成的取向膜的厚度之間的關系來設定。另外，這時取向膜的合適的厚度為300～1400埃，最好為800～1400埃。通過將取向膜的厚度設定在上述范圍內，能有效地防止液晶折射率的變化。
另外，在同一基板上呈矩陣狀配置了象素電極的象素區(qū)和在其外側形成移位寄存器或控制電路等外圍電路的反射型液晶面板中，也可以在象素區(qū)的上方形成由氧化硅膜構成的鈍化膜，而在上述外圍電路的上方形成由氮化硅膜構成的鈍化膜。由于外圍電路與它上面的鈍化膜的厚度和反射率無關，所以通過使用氮化硅膜，能更可靠地保護外圍電路，提高可靠性。
再者，將在反射電極上設鈍化膜代之以由氧化硅膜構成的鈍化膜，或者與由氧化硅膜構成的鈍化膜并用，也可以在反射電極和它下面的金屬層之間的層間絕緣膜上設氮化硅膜。由此來提高耐濕性，能防止象素開關用MOSFET和保持電容被水等腐蝕。
另外，在由氧化硅膜構成的鈍化膜上設有形成了氮化硅膜的重疊保護結構，用它蓋在從層間絕緣膜和金屬層的重疊體的端部直至其側壁上，上述層間絕緣膜是開關象素的晶體管及構成將所希望的電壓及信號供給該晶體管的布線區(qū)的層間絕緣膜。因此，提高了容易進水的液晶面板端部的防水性能，同時它成為增強構件，能提高耐久性。
再者，將采用了上述液晶面板用基板的液晶面板作為投影式顯示裝置的光閥用，備有將光源的光分成3原色光的色分離裝置；對由該色分離裝置分離的紅色光進行調制的第1上述反射型液晶面板；對由該色分離裝置分離的綠色光進行調制的第2上述反射型液晶面板；以及對由該色分離裝置分離的藍色光進行調制的第3上述反射型液晶面板，形成上述第1反射型液晶面板的鈍化膜的氧化硅膜的厚度在1300～1900埃的范圍內，形成上述第2反射型液晶面板的鈍化膜的氧化硅膜的厚度在1200～1600埃的范圍內，形成上述第3反射型液晶面板的鈍化膜的氧化硅膜的厚度在900～1200埃的范圍內，所以對各色光進行調制的每個光閥具有與所調制的色光的波長對應的鈍化膜厚度，降低了反射率的偏差，合成光的偏差也減小了。因此，能防止投影式顯示裝置的每一制品中投影光的彩色顯示的配色不同的現象。


圖1(a)、(b)是表示應用了本發(fā)明的反射型液晶面板的反射電極側基板上的象素區(qū)的第1實施例的剖面圖。
圖2是表示應用了本發(fā)明的反射型液晶面板的反射電極側基板上的外圍電路的結構之一例的剖面圖。
圖3是應用了本發(fā)明的反射型液晶面板的反射電極側基板上的象素區(qū)的第1實施例的平面布局圖。
圖4是表示應用了本發(fā)明的反射型液晶面板的反射電極側基板的端部結構之一例的剖面圖。
圖5是表示應用了本發(fā)明的反射型液晶面板的反射電極側基板的另一實施例的剖面圖。
圖6是表示實施例的液晶面板的反射電極側基板上的布局結構例的平面圖。
圖7是表示應用了實施例的液晶面板的基板的反射型液晶面板之一例的剖面圖。
圖8是表示應用了本發(fā)明的反射型液晶面板的象素電極開關用FET的柵驅動波形及數據線驅動波形例的波形圖。
圖9是作為將實施例的液晶面板用作光閥的投影式顯示裝置之一例的投影電視機的簡略結構圖。
圖10是表示在由鋁層構成的反射電極對入射方向各波長的反射率中由氧化硅膜的膜厚引起怎樣的變化的研究結果的曲線圖。
圖11是表示在由鋁層構成的反射電極的反射率在入射光各波長中因氧化硅膜的膜厚引起怎樣的變化的研究結果的曲線圖。
圖12是在以藍色為中心的波長范圍內按各適當的波長繪制的改變氧化硅膜的厚度時的反射率的曲線圖。
圖13是在以綠色為中心的波長范圍內按各適當的波長繪制的改變氧化硅膜的厚度時的反射率的曲線圖。
圖14是在以紅色為中心的波長范圍內按各適當的波長繪制的改變氧化硅膜的厚度時的反射率的曲線圖。
圖15(a)、(b)、(c)是分別表示采用了本發(fā)明的反射型液晶面板的電子裝置例的外觀圖。
圖16是表示應用了本發(fā)明的反射型液晶面板的反射電極側基板的另一實施例的剖面圖。
圖17是表示應用了本發(fā)明的反射型液晶面板的反射電極側基板的另一實施例的剖面圖。
具體實施例方式
以下，根據

本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
(采用了半導體基板的液晶面板用基板的說明)圖1及圖3表示應用了本發(fā)明的反射型液晶面板的反射電極側基板的第1實施例。在圖1及圖3中示出了呈矩陣狀配置的象素中的一象素部分的剖面圖和平面布局圖。圖1(a)表示沿圖3中的I-I線的剖面圖。圖1(b)同樣表示沿圖3中的II-II線的剖面圖。另外，圖6表示本發(fā)明的反射型液晶面板的反射電極側基板全體的平面布局圖。
在圖1中，1是單晶硅P型半導體基板(也可以是N型半導體基板(N--))，2是在該半導體基板1的表面上形成的比半導體基板中的雜質濃度高的P型阱區(qū)，3是在半導體基板1的表面上形成的元件分離用場氧化膜(所謂的LOCOS)。上述的阱區(qū)2不特別限定，但形成象素區(qū)的通用阱區(qū)，它是將象素配置成例如768×1024這樣的矩陣狀而成的。該阱區(qū)2如圖6所示，它是與形成元件的部分的阱區(qū)分開形成的，該元件構成在象素呈矩陣狀配置的象素區(qū)2的外圍部分配置的數據線驅動電路21或柵線驅動電路22、輸入電路23、定時控制電路24等外圍電路。上述場氧化膜3通過有選擇地進行熱氧化，形成5000～7000埃的厚度。
在上述場氧化膜3上對每一象素形成2個開口部，在一個開口部的內側中央通過由熱氧化形成的柵氧化膜(絕緣膜)4b，形成由多晶硅或金屬硅化物等構成的柵極4a，在該柵極4a兩側的基板表面上形成由雜質濃度高的N型雜質導入層(以下稱摻雜層)構成的源、漏區(qū)5a、5b，由此構成MOSFET。柵極4a沿掃描線方向(象素行方向)延伸，構成柵線4。
另外，在形成在上述場效氧化膜3上的另一個開口部的內側的基板表面上，形成P型摻雜區(qū)8，同時在該P型摻雜區(qū)8的表面上通過由熱氧化形成的絕緣膜9b，形成由多晶硅或金屬硅化物構成的電極9a，在該電極9a和上述P型摻雜區(qū)8之間(中間夾著絕緣膜9b)構成保持加在象素上的電壓的保持電容。上述電極9a可以在與構成上述MOSFET的柵極4a的多晶硅或金屬硅化物層的同一工序中形成，另外，電極9a下面的絕緣膜9b可以與構成柵絕緣膜4b的絕緣膜在同一工序中形成。
上述絕緣膜4b、9b通過熱氧化在上述開口部的內側半導體基板表面上形成400～800埃的厚度。上述電極4a、9a是這樣構成的，即形成厚度為1000～2000埃的多晶硅層后，在它上面再形成厚度為1000～3000埃的Mo或W這樣的高熔點金屬的硅化物層。源、漏區(qū)5a、5b是將上述柵極4a作為掩模，在其兩側的基板表面上用離子注入法注入N型雜質而自行調整形成的。另外，柵極4a的正下方的阱區(qū)構成MOSFET的溝道區(qū)5c。
另外，上述P型摻雜區(qū)8可通過例如專用的離子注入和熱處理進行的摻雜處理形成，也可以在形成柵極之前用離子注入法形成。就是說，在形成絕緣膜4b、9b之后，注入與阱導電類型相同的雜質，阱的表面形成低電阻化作為比阱的雜質濃度高的區(qū)域8。上述阱區(qū)2的好的雜質濃度為1×1017/cm3以下，最好為1×1016～5×1016/cm3。源、漏區(qū)5a、5b的表面雜質濃度最好為1×1020～3×1020/cm3，P型摻雜區(qū)8的表面雜質濃度最好為1×1018～5×1019/cm3，但從構成保持電容的絕緣膜的可靠性及耐壓的觀點來看，1×1018～1×1019/cm3特別好。
從上述電極4a及9a上形成第1層間絕緣膜6一直蓋到場氧化膜3上，在該絕緣膜6上設有由以鋁為主體的金屬層構成的數據線7(參照圖3)及從該數據線伸出形成的源極7a及輔助耦合布線10。源極7a通過在絕緣膜6上形成的接觸孔6a與源區(qū)5a進行導電性連接，另外，輔助耦合布線10的一端通過在絕緣膜6上形成的接觸孔6ba與漏區(qū)5b進行導電性連接，另一端通過在絕緣膜6上形成的接觸孔6c與電極9a進行導電性連接。
上述絕緣膜6是例如淀積1000埃左右的HTO膜(用高溫CVD法形成的氧化硅膜)后，再淀積厚度為8000～10000埃的BPSG膜(包含硼及磷的硅酸鹽玻璃膜)形成的。構成源極7a(數據線7)及輔助耦合布線10的金屬層從下層開始例如呈Ti/TiN/Al/TiN的4層結構。各層厚度分別是下層的Ti為100～600埃，TiN為1000埃左右，Al為4000～10000埃，上層的TiN為300～600埃。
從上述源極7a及輔助耦合布線10上形成第2層間絕緣膜11一直蓋到層間絕緣膜6上，在該第2層間絕緣膜11上形成由以鋁為主體的第2層金屬層12構成的遮光膜。如后文所述，構成該遮光膜的第2層金屬層12在象素區(qū)的外圍形成的驅動電路等外圍電路中，是作為構成元件間連接用的布線的金屬層形成的。因此，由于只形成該遮光膜12，所以不需要增加工序，能簡化工藝。另外，在與上述輔助耦合布線10對應的位置，形成供將后文所述的象素電極和MOSFET導電性地連接起來的柱狀連接栓15穿過用的開口部12a，除此以外，上述遮光膜12將象素區(qū)20全部覆蓋。即，在圖3所示的平面圖中，帶符號12a的矩形框表示上述開口部，該開口部12a的外側全部是遮光膜12。因此，從圖1上方(液晶層側)入射的光幾乎全部被遮斷，使光通過象素開關用MOSFET的溝道區(qū)5c及阱區(qū)2，能防止流過光漏電流。
上述第2層間絕緣膜11是這樣形成的，即以例如TEOS(四乙基正色硅酸鹽)為材料，淀積3000～6000埃左右的用等離子體CVD法形成的氧化硅膜(以下稱TEOS膜)后，再淀積SOG膜(自旋擴散玻璃膜)，用內刻蝕法將其削薄后，再在它上面淀積厚度為2000～5000埃左右的第2TEOS膜。構成該遮光膜的第2層金屬層12可以與上述第1層金屬層7(7a)、10同樣結構，例如從下層開始呈Ti/TiN/Al/TiN的4層結構。各層厚度分別是最下層的Ti為100～600埃，其上面的TiN為1000埃左右，Al為4000～10000埃，最上層的TiN為300～600埃。
在該實施例中，在上述遮光膜12上形成第3層間絕緣膜13，如圖3所示，在該第3層間絕緣膜13上形成大致與1象素對應的作為矩形反射電極的象素電極14。然后，對應于在上述遮光膜12上設的開口部12a，位于其內側開設貫通上述第3層間絕緣膜13及第2層間絕緣膜11的接觸孔16，在該接觸孔16內填充用來導電性地連接上述輔助耦合布線10和上述象素電極14的由鎢等高熔點金屬構成的柱狀連接栓15。另外，在上述象素電極14上全面地形成鈍化膜17。
構成液晶面板時，再在該反射電極側基板上形成取向膜，與該基板相對地以規(guī)定的間隔、在內表面上配置相對(公用)電極，與在其上面形成了取向膜的對置基板相對，同時在該間隙中封入液晶，構成液晶面板。
雖然不特別限定，但用CVD法將構成連接栓15的鎢等粘附后，用CMP(化學機械研磨)法，削平鎢和第3層間絕緣膜13，使其平坦后，用例如低溫濺射法形成厚度為300～5000埃的鋁層，通過形成圖形而形成每邊長約為15～20μm的正方形的象素電極14。另外，作為上述連接栓15的形成方法，還有利用CMP法使第3層間絕緣膜13平坦化，然后開設接觸孔，將鎢粘附在其中。作為上述鈍化膜17，在象素區(qū)部采用厚度為500～2000埃的氧化硅膜，在基板的周邊區(qū)域、密封部分及刻痕部分采用厚度為2000～10000埃的氮化硅膜。另外，所謂密封部分，是指將構成液晶面板的一對基板有間隙地粘接固定用的密封材料的形成區(qū)。另外，所謂刻痕部分，是指在半導體薄板上形成多個本發(fā)明的反射型液晶面板用基板，沿刻痕線將其切割分離成各個半導體芯片時所沿著的刻痕區(qū)的部分(即液晶面板用基板的端部)。
另外，由于使用氧化硅膜作為覆蓋象素區(qū)部分的鈍化膜，所以能抑制反射率隨膜厚的偏差而產生大的變化或反射率隨光的波長的不同而產生大的變化的現象。
另一方面，覆蓋基板的周邊區(qū)域、特別是封入了液晶的區(qū)域外側(密封部的外側)區(qū)域的鈍化膜17，由于使用從基板的耐水性等的觀點看比用氧化硅膜作為保護膜更好的氮化硅膜，采用該氮化硅膜的單層結構或在氧化硅膜上形成氮化硅膜的兩層結構的保護膜，所以更能提高可靠性。即，水等雖然容易從與外部空氣接觸的基板周邊區(qū)域、特別是刻痕部分進入，但該部分被氮化硅膜構成的保護膜覆蓋著，所以能提高可靠性和耐久性。
另外，在鈍化膜17上構成液晶面板時，在全部表面上形成由聚酰亞胺構成的取向膜，進行摩擦處理。
再者，上述鈍化膜17的厚度可根據入射光的波長設定在各個適當的范圍內。具體地說，成為鈍化膜的氧化硅膜的厚度，在反射藍色光的象素電極中為900～1200埃，在反射綠色光的象素電極中為1200～1600埃，在反射紅色光的象素電極中為1300～1900埃。通過將成為鈍化膜的氧化硅膜的厚度設定在上述范圍內，能將由鋁層構成的反射電極對各色反射率的偏差抑制在1％以下。以下說明其理由。
在圖10及圖11中，示出了由鋁層構成的反射電極對各波長的反射率怎樣隨氧化硅膜的厚度變化的研究結果。在圖10中，符號◆表示膜厚為500埃時的反射率，符號□表示膜厚為1000埃時的反射率，符號▲表示膜厚為1500埃時的反射率，符號×表示膜厚為2000埃時的反射率。另外，在圖11中，符號◆表示膜厚為1000埃時的反射率，符號□表示膜厚為2000埃時的反射率，符號▲表示膜厚為4000埃時的反射率，符號×表示膜厚為8000埃時的反射率。
參照圖11可知，在膜厚為4000埃的情況下，當波長在450～550nm之間變化時，反射率從0.89到0.86約降低3％，當波長在700～800nm之間變化時，反射率從0.85到0.77約降低8％。另外，在膜厚為8000埃的情況下，當波長在500～600nm之間變化時，反射率從0.89到0.86約降低3％，當波長在650～750nm之間變化時，反射率從0.86到0.80約降低6％。與此不同，當膜厚為500埃、1000埃、1500埃、2000埃時，反射率未發(fā)現這樣的急劇變化。根據上述理由可知，氧化硅膜厚度的有效范圍為500～2000埃。
因此可知，在構成反射型液晶面板的情況下，作為在反射電極上形成的鈍化膜，如果能獲得500～2000埃范圍的膜厚，就能構成反射率對波長的依賴性小的反射型液晶面板。
再者，由圖10及圖11可知，如果從局部波長范圍來看，存在反射率隨氧化硅膜厚度的變化而變化小的范圍。另外，本發(fā)明者考慮到對應于入射后反射的不同色光來說，是否存在氧化硅膜的最佳厚度范圍，對此進行了詳細研究。將其結果示于圖12～圖14。其中，圖12是以藍色為中心在其附近的420～520nm的波長范圍內，按各適當的波長繪制的改變氧化硅膜的厚度時的反射率的曲線，圖13是以綠色為中心在其附近的500～600nm的波長范圍內，同樣按各適當的波長繪制的反射率的曲線，圖14是以紅色為中心在其附近的560～660nm的波長范圍內，同樣按各適當的波長繪制的反射率的曲線。
參照圖12可知，在膜厚為800埃的情況下，波長在440～500nm之間變化時，反射率從0.896到0.882約下降1.1％。另外，在膜厚為1300埃的情況下，波長在420～470nm之間變化時，反射率從0.887到0.893約變化0.6％，同時波長為420～450nm之間的反射率比其它膜厚時低很多。與此不同，膜厚為900?；?000埃、1100埃、1200埃時，沒有發(fā)現反射率這樣急劇變化，同時能獲得足夠大小的反射率的值。
另外，參照圖13可知，在膜厚為1100埃的情況下，波長在550～600nm之間變化時，反射率從0.882到0.866約下降1.6％。另外，在膜厚為1700埃的情況下，波長在500～530nm之間的反射率比其它膜厚時低很多。與此不同，膜厚為1250?；?400埃、1550埃時，沒有發(fā)現反射率這樣急劇變化，同時能獲得足夠大小的反射率的值。
另外，參照圖14可知，在膜厚為1200埃的情況下，波長在560～660nm之間變化時，反射率從0.882到0.848約下降3.4％。另外，在膜厚為2000埃的情況下，波長在560～610nm之間的反射率比其它膜厚時低很多。與此不同，膜厚為1400?；?600埃、1800埃時，沒有發(fā)現反射率這樣急劇變化，同時能獲得足夠大小的反射率的值。
由圖12～圖14可知，由于在反射藍色光的象素電極中，將成為鈍化膜的氧化硅膜的厚度設定為900～1200埃的范圍，在反射綠色光的象素電極中，設定為1200～1600埃的范圍，在反射紅色光的象素電極中，設定為1300～1900埃的范圍，所以能將對各色的反射率的偏差抑制在1％以下，同時能獲得足夠大小的反射率的值。
另外，圖12～圖14所示的各曲線表示在鈍化膜上形成厚度為1100埃的由聚酰亞胺構成的取向膜時的反射率。如果取向膜的厚度不同，則氧化硅膜的最佳厚度范圍與上述范圍有些不同。另外，從使液晶的折射率變化小的觀點來看，取向膜的厚度范圍最好這樣設定，即，由于取向膜的厚度低于300埃時，便沒有定向能力，如果比1400埃厚時，聚酰亞胺就會吸收低波長和高波長的光，作為等效電路中的與液晶電容串聯連接的電容分量，不能忽視聚酰亞胺，取向膜的厚度范圍最好設定在300～1400埃的范圍內。但是如果取向膜薄就要擔心定向能力降低，所以取向膜的厚度范圍最好設定在800～1400埃的范圍。
如果取向膜的厚度在上述范圍內，且如果各色液晶面板的氧化硅膜的厚度分別設定在上述范圍，就能將反射電極的反射率的偏差抑制在1％以下。
因此，在用一個液晶面板進行彩色顯示的情況下，能對應于每一象素的顏色，使反射電極上的鈍化膜的顏色不同。即，在與該反射側基板相對的對置基板的內表面上，對應于象素電極形成RGB彩色濾光片，通過該薄膜的色光被象素電極反射，在這樣的結構中，如果使反射通過了紅(R)的彩色濾光片的紅色光的象素電極上形成的鈍化膜的厚度在1300～1900埃的范圍，使反射通過了綠(G)的彩色濾光片的綠色光的象素電極上形成的鈍化膜的厚度在1200～1600埃的范圍，使反射通過了藍(B)的彩色濾光片的藍色光的象素電極上形成的鈍化膜的厚度在900～1200埃的范圍，則能構成反射率高的單片反射型液晶面板。另外，該液晶面板還能用作單片式投影型顯示裝置的光閥。再者，即使不用彩色濾光片，也能換成使入射到各象素電極上的光成為色光的裝置(例如分色鏡)，構成色光。
再者，如后文所述的投影型顯示裝置所示，即使在分別具有反射紅色光的液晶面板、反射綠色光的液晶面板、反射藍色光的液晶面板的情況下，也能使用本發(fā)明的液晶面板。這時，在調制紅色光的光閥的液晶面板中，可將成為鈍化膜的氧化硅膜的厚度設定在1300～1900埃的范圍，同樣在調制綠色光的光閥的液晶面板中，將成為鈍化膜的氧化硅膜的厚度設定在1200～1600埃的范圍，在調制藍色光的光閥的液晶面板中，將成為鈍化膜的氧化硅膜的厚度設定在900～1200埃的范圍。
圖3是圖1所示的反射側的液晶面板用基板的平面布局圖。如該圖所示，在該實施例中，數據線7和柵線4互相交叉形成。由于柵線4兼作柵極4a，所以圖3中用陰影線H表示的地方的柵線4部分成為柵極4a，在它下面的基板表面上設有象素開關用MOSFET的溝道區(qū)5c。在上述溝道區(qū)5c兩側(圖3中的上下側)的基板表面上形成源、漏區(qū)5a、5b。另外，與數據線連接的源極7a從沿圖3的縱向延伸的數據線7突出形成，并通過接觸孔6b與MOSFET的源區(qū)5a連接。
另外，構成保持電容的一側端子的P型摻雜區(qū)8連接著沿與柵線4平行的方向(象素行的方向)鄰接的象素的P型摻雜區(qū)形成。而且，通過接觸孔71連接著設在象素區(qū)外側的電源線路70，被施加例如0V(接地電位)這樣的規(guī)定電壓Vss。該規(guī)定電壓Vss可以是配置在對置基板上的公用電極的電位或其附近的電位，或是供給數據線的圖象信號的振幅中心電位或其附近的電位，或是公用電極電位和圖象信號的振幅中心電位的中間電位中的任意一種電位。
在象素區(qū)的外側，通過使P型摻雜區(qū)8與公用電壓Vss連接，使保持電容的一側電極的電位穩(wěn)定，使在象素的非選擇期間(MOSFET非導通時)保持電容所保持的保持電位穩(wěn)定，能降低在1幀期間加在象素電極上的電位的變化。另外，由于將P型摻雜區(qū)8設在MOSFET附近，同時也使P型阱的電位固定，所以能使MOSFET的基板電位穩(wěn)定，能防止由背柵效應產生的閾值電壓的變化。
雖然未圖示，但上述電源線路70也可以作為將規(guī)定電壓Vss作為阱電位供給設在象素區(qū)外側的外圍電路的P型阱區(qū)(與象素區(qū)的阱區(qū)分離)的線路用。上述電源線路70由與上述數據線7相同的第1層金屬層構成。
象素電極14分別呈矩形，所謂鄰接的象素電極14是這樣構成的，即例如相距1-彼此接近設置，以便盡量減小從象素電極間的間隙漏的光量。另外，在圖中，象素電極的中心和接觸孔16的中心有偏移，但最好是使兩個中心大體一致或重合。其理由是因為接觸孔16的周圍在具有遮光功能的第2層金屬層12上的12a處設有開口，所以如果在象素電極14的端部附近有開口12a，則從象素電極的間隙入射的光便在第2層金屬層12和象素電極14的背面之間進行漫反射而到達開口12a，從該開口入射到下面的基板側而漏光。因此，最好通過使象素電極的中心和接觸孔16的中心大體一致或重合，使得從鄰接的象素電極的間隙入射的光從各象素電極端部到達接觸孔的距離大致均等，能使光不易到達有可能使光入射到基板側的接觸孔。
另外，在上述實施例中，說明了使象素開關用MOSFET為N溝道型的，而使成為保持電容的一側電極的半導體區(qū)8成為P型摻雜層的情況，但也可以使阱區(qū)2為N型，使象素開關用MOSFET為P溝道型，而使成為保持電容的一側電極的半導體區(qū)成為N型摻雜層。這時，最好將與加在N型阱區(qū)上的同樣的規(guī)定電位VDD加在成為保持電容的一側電極的N型摻雜層上。另外，該規(guī)定電位VDD是加在N型阱區(qū)上的電位，所以最好是電源電壓高壓側的電位。即，如果加在象素開關用MOSFET的源、漏上的圖象信號的電壓為5V，最好使該規(guī)定電位VDD也為5V。
再者，由于與將15V這樣大的電壓加在象素開關用MOSFET的柵極4a上不同，而用5V這樣小的電壓驅動外圍電路的移位寄存器等邏輯電路等(外圍電路的一部分，例如用15V驅動將掃描信號供給柵線的電路等)，所以可以考慮這樣的技術，即將構成用5V工作的外圍電路的FET的柵絕緣膜形成得比象素開關用FET的柵絕緣膜薄(將柵絕緣膜的制造工序作為另外的工序，另外，通過刻蝕等形成外圍電路的FET的柵絕緣膜表面)，提高外圍電路的FET的響應特性，提高外圍電路(特別是要求高速掃描的數據線一側驅動電路的移位寄存器)的工作速度。在采用了這樣的技術的情況下，根據柵絕緣膜的耐壓情況，可以使構成外圍電路的FET的柵絕緣膜的厚度為象素開關用FET的柵絕緣膜厚度的約三分之一～五分之一(例如80～200埃)。
同時，第1實施例中的驅動波形變成圖8所示的樣子。圖中，VG是加在象素開關用MOSFET的柵極上的掃描信號，周期tH1是使象素的MOSFET導通的選擇周期(掃描周期)，除此以外的周期是使象素的MOSFET不導通的非選擇周期。另外，Vd是加在數據線上的圖象信號的最大振幅，Vc是圖象信號的中心電位，LC-COM是在與反射電極側基板相對的對置基板上形成的對置(公用)電極上所加的公用電位。
加在保持電容的電極之間的電壓大小由圖8所示的加在數據線上的圖象信號電壓Vd和加在P型半導體區(qū)8上的0V這樣的規(guī)定電壓Vss之差決定?？墒?，本來應加在保持電容上的電位差為圖象信號電壓Vd與圖象信號的中心電位Vc之差即約5V(在圖6中的液晶面板的對置基板35上設置的對置(公用)電極33上所加的公用電位LC-COM比Vc相差ΔV，但實際上加在象素電極上的電壓相差ΔV后變?yōu)閂d-ΔV)就足夠了。因此，在第1實施例中，使構成保持電容的一側端子的摻雜區(qū)8與阱的極性相反(P型阱時為N型)，在象素區(qū)的周邊部分可以連接Vc或LC-COM附近的電位，也可以是與阱電位(例如P型阱為Vss)不同的電位。因此，可以不用象素開關用FET的柵絕緣膜，而與構成外圍電路的FET的柵絕緣膜同時形成構成保持電容的一側電極9a的多晶硅或金屬硅化物層正下方的絕緣膜9b，與上述實施例相比，能使保持電容的絕緣膜厚度為前者的三分之一～五分之一，因此使電容值成為3～5倍。
圖1(b)是表示本發(fā)明的一實施例的象素區(qū)的周邊部分的剖面(沿圖3中的II-II線)的剖面圖。示出了使沿象素區(qū)的掃描方向(象素行方向)延伸的摻雜區(qū)8與規(guī)定電位(Vss)連接的部分的結構。80是用形成外圍電路的MOSFET的源、漏區(qū)的同一工序形成的P型接觸區(qū)，是對在柵極形成前形成的摻雜區(qū)8在柵極形成后用離子注入法注入同一導電類型的雜質而形成的。接觸區(qū)80通過接觸孔71與布線70連接，被施加恒定電壓Vss。另外，在該接觸區(qū)80上也用由第3層金屬層構成的遮光膜14’遮光。
其次，圖2表示在象素區(qū)的外側構成驅動電路等的外圍電路的CMOS電路元件的實施例的剖面圖。在圖2中帶有與圖1中相同符號的地方，表示用同一工序形成的金屬層、絕緣膜及半導體區(qū)。
在圖2中，4a、4a’分別是構成驅動電路等外圍電路(CMOS電路)的N溝道MOSFET、P溝道MOSFET的柵極，5a(5b)、5a’(5b’)分別是構成該源(漏)區(qū)的N型摻雜區(qū)、P型摻雜區(qū)，5c、5c’分別是溝道區(qū)。將恒定電壓Vss供給構成圖1中的保持電容的一側電極的P型摻雜區(qū)8的接觸區(qū)80，是用構成上述P溝道MOSFET的源(漏)區(qū)的P型摻雜區(qū)5a’(5b’)的同一工序形成的。27a、27c由第1層金屬層構成，是連接電源電壓(0V、5V或15V任意一種)的源極，27b是由第1層金屬層構成的漏極。32a是由第2層金屬層構成的布線層，作為連接構成外圍電路的元件之間的布線使用。32b也是由第2層金屬層構成的電源布線層，但還具有作為遮光膜的功能。遮光膜32b也可以連接Vc或LC-COM或電源電壓0V等一定的電壓中的任意一種，還可以是不定的電位。14’是第3層金屬層，在外圍電路部分，該第3層金屬層作為遮光膜使用，用來防止光通過構成外圍電路的半導體區(qū)而發(fā)生載流子，使得半導體區(qū)的電位不穩(wěn)定而造成外圍電路誤工作。就是說，外圍電路也用第2層和第3層金屬層進行遮光。
如上所述，外圍電路部分的鈍化膜17可以用比構成象素區(qū)的鈍化膜的氧化硅膜作為保護膜還要好的氮化硅膜構成，也可以用作為在氧化硅膜上形成氮化硅膜的兩層結構的保護膜構成。另外，雖然沒有特別限制，但構成該實施例的外圍電路的MOSFET的源、漏區(qū)也可以用自行調整技術形成。再者，任意的MOSFET的源、漏區(qū)既可呈LDD(微量摻雜漏極)結構，也可呈DDD(雙倍摻雜漏極)結構。另外，考慮到用大電壓驅動象素開關用FET，必須防止泄漏電流，可以進行補償(在柵極和源、漏區(qū)之間保持一定距離的結構)。
圖4表示作為反射電極(象素電極)側基板的端部結構的最佳實施例。在圖4中，帶有與圖1、圖2中的相同符號的地方，表示用同一工序形成的層及半導體區(qū)。
如圖4所示，層間絕緣膜和金屬層的重疊體的端部及其側壁被構成在覆蓋象素區(qū)及外圍電路的由氧化硅膜構成的鈍化膜17上形成了氮化硅膜18后的重疊保護結構如上所述，該端部是在硅片上形成多個本發(fā)明的基板后，沿刻痕線將其切割分離成各基板(半導體芯片)時的各基板的端部。就是說，圖4中右側的臺階部分的下側臺階部分是刻痕區(qū)。
因此，由于基板端部的上部和側壁部分用氮化硅膜作為保護膜，所以水等難以從端部進入，能提高耐久性，同時增強了端部，所以能提高合格率。另外，在該實施例中，將封住液晶用的密封材料36設在完全平坦的上述重疊保護結構部上。因此，與有無層間絕緣膜或金屬層而產生的厚度偏差無關，能使與對置基板的間隔一定。另外，如果采用上述結構，則由于能用單層氧化硅膜形成構成象素電極的反射電極上的保護膜，所以能降低反射率的下降和反射率隨波長的不同而對波長的依賴性。
如圖4所示，在該實施例中，第3層金屬層14’是與外圍電路區(qū)的遮光膜或象素的反射電極用的14相同的層，通過第2層及第1層金屬層12’、7’連接著在半導體基板1的表面上摻雜雜質形成的布線層19，被固定于基板電位。當然也可以用使第2層金屬層12’或第1層金屬層7’延伸到密封材料36的下面的固定電位用的層代替第3層金屬層14’。因此，在液晶面板用基板的形成過程中、液晶面板的形成過程中或液晶面板形成后都可能進行靜電等方面的處理。另外通過該布線層19連接圖中未示出的焊接區(qū)，也可施加規(guī)定的電壓或信號。
圖5表示本發(fā)明的另一實施例。圖5與圖1一樣，也是沿圖3所示平面布局圖中的I-I線的剖面圖。在圖5中，帶有與圖1、圖2中相同符號的地方，表示用與這些圖所示實施例相同的工序形成的層及半導體區(qū)。該實施例是在上述反射電極14和它下面的作為遮光層12的金屬層之間形成由上述的TEOS膜(包括一部分刻蝕后殘存的SOG膜)構成的層間絕緣膜13a，除此之外，在它下面形成了氮化硅膜13b。反之，也可以在TEOS膜13a的上面形成氮化硅膜13b。通過采用這樣增加氮化硅膜的結構，水等不容易進入，能提高耐濕性能。
另外，反射電極上的鈍化膜的厚度與圖1所示實施例的情況相同。
圖16表示本發(fā)明的另一實施例。圖16與圖1一樣，也是沿圖3所示平面布局圖中的I-I線的剖面圖。在圖16中，帶有與圖1、圖2中相同符號的地方，表示用與這些圖的實施例相同的工序形成的層及半導體區(qū)。該實施例是在上述反射電極14和它下面的作為遮光層12的金屬層之間形成由上述的TEOS膜(包括一部分刻蝕后殘存的SOG膜)構成的層間絕緣膜13a，除此之外，在它上面形成了氮化硅膜13b。這時還可以用CMP法等使氮化硅膜13b平坦化。這樣形成了氮化硅膜后，由于氮化硅部分的開口比圖5中的實施例的開口少，所以水等更不容易進入，能提高耐濕性能。同時在反射電極14及其鄰近的反射電極之間由保護絕緣膜17和氮化硅膜13b構成。由于氮化硅膜的折射率為1.9～2.2，比保護絕緣膜17使用的氧化硅膜的折射率1.4～1.6高，所以光從液晶側入射到保護絕緣膜17時，由于折射率的不同而在與氮化硅膜13b的界面上反射。因此，射入層間膜的光減少，所以能防止光通過半導體區(qū)時發(fā)生載流子而使半導體區(qū)的電位不穩(wěn)定。
另外，在本實施例中，也可以用CMP法等使由TEOS膜構成的層間絕緣膜13a平坦化后形成氮化硅膜13b。一般來說，為了消除局部臺階，需要用例如CMP法等淀積相當于局部臺階的厚度、例如8000～12000埃的膜。另外，在一般情況下，用于13b的氮化硅膜隨著膜厚的增加，對于下部膜來說，要出現強應力。在本實施例中，通過用CMP法等研磨層間絕緣膜13a，進行平坦化，再在它上面形成氮化硅膜13b，減小氮化硅膜13b采用CMP法等時淀積的厚度，能緩和氮化硅膜13b的應力。另外，這時由于在反射電極14及其鄰近的反射電極之間也構成保護絕緣膜17和氮化硅膜13b，所以射入層間膜的光減少，故能防止光通過半導體區(qū)時發(fā)生載流子而使半導體區(qū)的電位不穩(wěn)定。另外，在本實施例中，最好使氮化硅膜13b的厚度例如為2000～5000埃。這是因為在2000埃以上時能提高氮化硅膜13b的耐濕性能，而在5000埃以下時，減小了接觸孔16的刻蝕深度，容易刻蝕，同時通過減小氮化硅膜13b的厚度，能緩和對下部膜產生的應力。
另外，反射電極上的鈍化膜的厚度與圖1所示實施例的情況相同。
圖6表示應用了上述實施例的液晶面板(反射電極側的基板)的總體平面布局結構。
如圖6所示，在該實施例中，設有遮光膜25，用來防止光入射到在基板的周邊部分設置的外圍電路上。外圍電路設在呈矩陣狀配置了上述象素電極的象素區(qū)20的周邊上，其中包括將與圖象數據對應的圖象信號供給上述數據線7的數據線驅動電路21或按順序掃描柵線4的柵線驅動電路22；通過焊接區(qū)26取入從外部輸入的圖象數據的輸入電路23；控制這些電路的定時控制電路24等電路，這些電路是將用象素電極開關用MOSFET的同一工序或不同工序形成的MOSFET作為有源元件或開關元件，并將其與電阻和電容等負載元件組合而成的。
在該實施例中，上述遮光膜25由用與圖1所示的象素電極14的同一工序形成的第3層金屬層構成，被施加電源電壓或圖象信號的中心電位Vc或公用電位LC-COM等規(guī)定的電位。通過將規(guī)定的電位加在遮光膜25上，與電位浮動或其它電位的情況相比，能減少反射。26是為了供給電源電壓而使用的焊接區(qū)或形成端子的焊接區(qū)。
圖7表示應用了上述液晶面板基板31的反射型液晶面板的剖面結構。如圖7所示，由玻璃或陶瓷等構成的支撐基板32用粘接劑粘接在上述液晶面板基板31的背面。與此同時，在其表面一側以適當的間隔配置入射側的玻璃基板35，該玻璃基板35具有由施加了公用電位LC-COM的透明導電膜(ITO)構成的對置電極(也稱公用電極)33，在周圍用密封材料36封閉的間隙內填充了眾所周知的TN(TwistedNematic)型液晶或在不加電壓狀態(tài)下液晶分子大致垂直取向的SH(Super Homeotropic)型液晶37等，構成液晶面板30。另外，這樣設定密封材料的設置位置，即，從外部輸入信號，使焊接區(qū)26位于上述密封材料36的外側。
外圍電路上的遮光膜25與對置電板33相對構成其間夾有液晶37。而且，如果將LC公用電位加在遮光膜25上，則LC公用電位便加在對置電極33上了，所以直流電壓不加在介于其間的液晶上。因此，如果是TN型液晶，則液晶分子經常扭轉大致90°，如果是SH型液晶，則液晶分子經常保持垂直取向的狀態(tài)。
在該實施例中，因為由玻璃或陶瓷等構成的支撐基板32用粘接劑粘接在由半導體基板構成的上述液晶面板基板31的背面，所以其強度顯著地增大。其結果是如果將支撐基板32粘接在液晶面板基板31上之后，進行與對置基板的貼合，則具有使液晶層沿全部面板的間隙均勻的優(yōu)點。
(使用絕緣基板的液晶面板用基板的說明)在以上說明中，說明了使用半導體基板的反射型液晶面板用基板的結構及使用它的液晶面板，而以下將說明使用絕緣基板的反射型液晶面板用基板的結構。
圖17是表示反射型液晶面板用基板上的象素結構的剖面圖。該圖與圖1一樣，也是沿圖3所示平面布局圖中的I-I線的剖面圖。在本實施例中，使用TFT作為象素開關用的晶體管。在圖17中，帶有與圖1、圖2中相同符號的地方，表示與這些圖具有同一功能的層及半導體區(qū)。1是石英或無堿性的玻璃基板，在該絕緣基板上形成單晶或多晶或非晶硅膜(5a、5b、5c、8形成層)，在該硅膜上形成由通過熱氧化形成的氧化硅膜和用CVD法淀積的氮化硅的雙層結構構成的絕緣膜4b、9b。另外，在形成絕緣膜4b的上層氮化硅膜之前，用N型雜質對硅膜的5a、5b和8區(qū)進行摻雜，形成TFT的源區(qū)5a、漏區(qū)5b和保持電容的電極區(qū)8。另外，在絕緣膜4b上形成構成TFT的柵極4a和保持電容的另一電極9a的多晶硅或金屬硅化物等布線層。如上所述，形成由柵極4a、柵絕緣膜4b、溝道5c、源5a、漏5b構成的TFT和由電極8、9和絕緣膜9b構成的保持電容。
另外，在布線層4a、9a上形成由氮化硅或氧化硅形成的第1層間絕緣膜6，在該絕緣膜6上形成的接觸孔連接著源區(qū)5a的源極7a由鋁層構成的第1金屬層形成。再在第1金屬層上形成由氮化硅膜或由氧化硅膜和氮化硅膜的雙層結構形成的第2層間絕緣膜13。該第2層間絕緣膜13用CMP法平坦化后，在它上面對每一象素形成成為由鋁構成的反射電極的象素電極。另外，硅膜電極區(qū)8和象素電極14通過接觸孔16進行導電性連接。該連接是用與圖1同樣的方法，將由鎢等高熔點金屬構成的連接栓15埋入來實現的。
如上所述，由于在絕緣基板上形成的TFT及在保持電容的上方形成反射電極，所以象素電極區(qū)變大，另外，由于保持電容也與圖3所示的平面布局圖一樣，能在反射電極的下面用大面積形成，所以即使是高精細(象素小的)面板，也能獲得大的數值孔徑(反射率)，而且能充分地保持加在各象素上的電壓，驅動穩(wěn)定。
另外，與以上的實施例一樣，在反射電極14上形成由氧化硅膜構成的鈍化膜17。該鈍化膜17的厚度與以上的實施例一樣，能獲得反射率隨入射光的波長變化小的反射型液晶面板用基板。另外，液晶面板用基板的總體結構及液晶面板的結構與圖6及圖7相同。
另外，在圖17中，雖然未配置象圖1那樣的層間絕緣膜11和遮光層12，但為了防止從鄰接的象素電極14的間隙入射的光造成的TFT的漏光現象，也可以與圖1等同樣地配置這些層。另外，如果假定光會從基板的下方入射，那么還可以在硅膜5a、5b、8的下方再配置遮光層。另外，圖中的柵極是位于溝道上方的頂柵式的，但也可以先形成柵極，再通過柵絕緣膜配置成為溝道的硅膜，構成底柵式。再者，外圍電路區(qū)與圖4相同，由于形成氮化硅膜或氧化硅膜和氮化硅膜的雙層結構，所以能提高耐濕性能。
(使用本發(fā)明的反射型液晶面板的電子裝置的說明)圖9是使用本發(fā)明的液晶面板的電子裝置之一例，是將本發(fā)明的反射型液晶面板作為光閥用的投影機(投影式顯示裝置)的主要部分的簡略結構的平面圖。該圖9是沿通過光學元件130的中心的XZ平面的剖面圖。本例的投影機由以下部分構成沿系統(tǒng)光軸L配置的光源部110(111是燈，112是反射鏡)；積分透鏡120；由偏振光變換元件130簡單構成的偏振光照明裝置100；用S偏振光束反射面201反射從偏振光照明裝置100出射的S偏振光束的偏振光束分離器200；分離從偏振光束分離器200的S偏振光反射面201反射的光中的藍色光(B)分量的分色鏡412；對被分離的藍色光(B)進行藍色光調制的反射型液晶光閥300B；反射并分離藍色光被分離后的光束中的紅色光(R)分量的分色鏡413；對被分離的紅色光(R)進行調制的反射型液晶光閥300R；對透過分色鏡413的剩余的綠色光(G)進行調制的反射型液晶光閥300G；以及用分色鏡412、413及偏振光束分離器200對由3個反射型液晶光閥300R、300G、300B調制過的光進行合成，并將該合成光投影到屏幕600上的由投影透鏡構成的投影光學系統(tǒng)500。上述3個反射型液晶光閥300R、300G、300B中分別使用了上述的液晶面板。
從光源部110射出的隨機偏振光束由積分透鏡120分割成多條中間光束后，由在光入射側有第2積分透鏡的偏振光變換元件130變換成偏振方向基本一致的一種偏振光束(S偏振光束)，然后到達偏振光束分離器200。從偏振光變換元件130射出的偏振光束被偏振光束分離器200的S偏振光反射面201反射，被反射的光束中的藍色光束(B)在分色鏡412的藍色光反射層上反射后，由反射型液晶光閥300B進行調制。另外，透過分色鏡411的藍色光反射層的光束中的紅色光束(R)在分色鏡413的紅色光反射層上反射后，由反射型液晶光閥300R進行調制。
另一方面，透過分色鏡413的紅色光反射層的綠色光束(G)由反射型液晶光閥300G進行調制。這樣一來，由各反射型液晶光閥300R、300G、300B調制過的色光用分色鏡412、413及偏振光束分離器200進行合成，再由投影光學系統(tǒng)500對該合成后的光進行投影。
另外，構成反射型液晶光閥300R、300G、300B的反射型液晶面板采用TN型液晶(在不加電壓時，液晶分子的長軸取向大致平行于面板基板的液晶)或SH型液晶(在不加電壓時，液晶分子的長軸取向大致垂直于面板基板的液晶)。
在采用TN型液晶的情況下，在加在被夾在象素的反射電極和與其相對的基板的公用電極之間的液晶層上的電壓為液晶的閾值電壓以下的象素(OFF象素)上，入射的色光由液晶層將其變成橢圓偏振光，被反射電極反射后，通過液晶層，作為近似于與入射的色光的偏振光軸大致偏移90度的偏振光軸分量的多橢圓偏振光狀態(tài)的光被反射并出射。另一方面，在液晶層上施加了電壓的象素(ON象素)上，入射的色光直接到達反射電極，被反射后，以與入射時同樣的偏振光軸被反射并出射。隨著加在反射電極上的電壓的不同，TN型液晶分子的排列角度發(fā)生變化，所以反射光的偏振光軸相對于入射光的角度隨著通過象素的晶體管加在反射電極上的電壓而變化。
另外，在采用SH型液晶的情況下，在加在液晶層上的電壓為液晶的閾值電壓以下的象素(OFF象素)上，入射的色光直接到達反射電極，被反射后，以與入射時同樣的偏振光軸被反射并出射。另一方面，在液晶層上施加了電壓的象素(ON象素)上，入射的色光由液晶層將其變成橢圓偏振光，被反射電極反射后，通過液晶層，作為偏振光軸相對于入射光的偏振光軸大致偏移90度的偏振光軸分量的多橢圓偏振光被反射并出射。與TN型液晶的情況一樣，SH型液晶分子的排列角度隨著加在反射電極上的電壓而變化，所以反射光的偏振光軸相對于入射光的角度隨著通過象素的晶體管加在反射電極上的電壓而變化。
此外，在采用SH液晶時在液晶層所加電壓為液晶的閾值電壓以下的象素(OFF象素)中，入射的色光直接到達反射電極并被反射，以與入射時同一偏振光軸直接反射、出射。另一方面，在液晶層上施加了電壓的象素(ON象素)中，入射的色光在液晶層變成橢圓偏振光并被反射電極反射，通過液晶層，作為偏振光軸相對于入射光的偏振光軸大致偏移90°的偏振光軸分量的多個橢圓偏振光，進行反射、出射。與TN型液晶相同，由于SH型液晶的液晶分子的排列角度隨加在反射電極上的電壓而變化，所以，反射光的偏振光軸相對于入射光的角度隨通過象素的晶體管加到反射電極上的電壓是可以變化的。
從這些液晶面板的象素上反射的色光中，S偏振光分量不透過反射S偏振光的偏振光束分離器200，另一方面，P偏振光分量透過。由透過該偏振光束分離器200的光形成圖象。因此，在將TN型液晶用于液晶面板中時，OFF象素的反射光到達投影光學系統(tǒng)500，ON象素的反射光不到達透鏡，所以被投影的圖象呈正常的白色顯示，在采用SH液晶的情況下，OFF象素的反射光不到達投影光學系統(tǒng)，ON象素的反射光到達投影光學系統(tǒng)500，所以呈正常的黑色顯示。
反射型液晶面板與透射型有源矩陣型液晶面板相比，能取得大的象素電極，所以能獲得高反射率，能以高反差投影高精細的圖象，同時能使投影機小型化。
如用圖7所述，液晶面板的外圍電路用遮光板覆蓋、與在相對于對置電極的位置形成的對置電極一同被施加相同的電位(例如LC公用電位，但如果沒有LC公用電位時，就變成了與象素部的對置電極不同的電位，所以這時變成與象素部的對置電極分離的外圍對置電極。)，所以加在介于兩者之間的液晶上的電壓大致為0V，液晶變成與OFF狀態(tài)相同。因此，用TN型液晶面板能與正常的白色顯示一致地使圖象區(qū)的周邊呈全白顯示，用SH型液晶面板能與正常的黑色顯示一致地使圖象區(qū)的周邊呈全黑顯示。
由作為色分離裝置的偏振光束分離器200將上述光源110的光分成3原色光，形成作為對被分離的紅色光進行調制的第1反射型液晶面板的光閥300R的鈍化膜的氧化硅膜的厚度設定在1300～1900埃的范圍內，形成作為對綠色光進行調制的第2反射型液晶面板的光閥300G的鈍化膜的氧化硅膜的厚度設定在1200～1600埃的范圍內，形成作為對藍色光進行調制的第3反射型液晶面板的光閥300B的鈍化膜的氧化硅膜的厚度設定在900～1200埃的范圍內，這樣就能獲得所希望的結果。
如果遵照上述實施例，則能充分地保持加在反射型液晶面板300R、300G、300B的各象素電極上的電壓，同時由于象素電極的反射率非常高，所以能獲得鮮明的圖象。
圖15是分別表示采用了本發(fā)明的反射型液晶面板的電子裝置例的外觀圖。在這些電子裝置中，不是作為與偏振光束分離器一起使用的光閥，而是作為直觀式的反射型液晶面板使用，所以反射電極不需要呈完全的鏡面狀，為了擴大視場角，當然最好帶有適當的凹凸，但除此以外的主要構件與光閥的情況基本相同。
圖15(a)是表示便攜式電話的斜視圖。1000表示便攜式電話本體，其中的1001是使用了本發(fā)明的反射型液晶面板的液晶顯示部。圖15(b)是表示手表式電子裝置的示意圖。1100是表示手表本體的斜視圖。1101是使用了本發(fā)明的反射型液晶面板的液晶顯示部。該液晶面板與現有的鐘表顯示部相比，具有高精細的象素，所以還能顯示電視圖象，能實現手表型的電視機。
圖15(c)是表示文字處理機、個人計算機等便攜式信息處理裝置的示意圖。1200表示信息處理裝置，1202表示鍵盤等輸入部，1206表示使用了本發(fā)明的反射型液晶面板的顯示部，1204表示信息處理裝置本體。各電子裝置是用電池驅動的電子裝置，所以如果使用不帶光源燈的反射型液晶面板，則能延長電池壽命。另外，如本發(fā)明所示，由于能將外圍電路裝在液晶面板內，所以能大幅度減少零件個數，能更加輕量化和小型化。
另外，在以上的實施例中，作為液晶面板中的液晶，說明了TN型和各向同性取向的SH型，但換成其它類型的液晶當然也能實施。
如上所述，本發(fā)明由于在反射型液晶面板用基板上設有鈍化膜，所以具有提高可靠性的效果。而且，作為鈍化膜是使用膜厚為500～2000埃的氧化硅膜，所以膜厚的偏差對象素電極的反射率的影響小，同時特別是由于膜厚為500～2000埃的氧化硅膜的反射率對波長的依賴性小，所以具有能減小反射率變化的效果。
再者，由于根據入射光的波長，將作為鈍化膜的氧化硅膜的厚度設定在各適當的范圍內，例如，在反射藍色光的象素電極上為900～1200埃，在反射綠色光的象素電極上為1200～1600埃，在反射紅色光的象素電極上為1300～1900埃，所以能將對各色光的反射率的偏差抑制在1％以下，能提高液晶面板的可靠性，同時具有能提高將這樣的反射型液晶面板作為光閥使用的投影式顯示裝置的圖象質量的效果。
再者，根據與在它上面形成的取向膜的厚度之間的關系設定成為鈍化膜的氧化硅膜的厚度，同時將取向膜的厚度設定在300～1400埃的范圍，所以能有效地防止液晶折射率的變化。
另外，在同一基板上形成象素電極呈矩陣狀配置的象素區(qū)和在其外側形成移位寄存儲器和控制電路等外圍電路的反射型液晶面板中，由于在象素區(qū)的上方形成由氧化硅膜構成的鈍化膜，在上述外圍電路的上方形成由氮化硅膜構成的鈍化膜，所以通過在周邊使用氮化硅膜，能更可靠地保護外圍電路，能提高可靠性。
再者，將在反射電極上設鈍化膜代之以由氧化硅膜構成的鈍化膜，或者與由氧化硅膜構成的鈍化膜并用，且在反射電極和它下面的金屬層之間的層間絕緣膜上設氮化硅膜，因此能提高耐濕性，能防止象素開關用MOSFET和保持電容被水等腐蝕。
另外，由于在由氧化硅膜構成的鈍化膜上設有形成了氮化硅膜的重疊保護結構，用它蓋在從象素區(qū)的周邊區(qū)上形成的層間絕緣膜和對該周邊區(qū)進行遮光的金屬層的重疊體的端部直至其側壁上，因此，提高了容易進水的液晶面板端部的防水性能，同時它成為增強構件，具有能提高耐久性的效果。
權利要求
1.一種液晶面板用基板，在基板上形成反射電極以矩陣形配置的象素區(qū)域，并在上述象素區(qū)域的周邊的上述基板上設置周邊電路而構成，其特征在于在上述反射電極上，由氧化硅形成第1鈍化膜；和在覆蓋上述周邊電路而形成的疊層構造的側面上，形成由氮化硅構成的第2鈍化膜。
2.一種液晶面板用基板，在基板上形成反射電極以矩陣形配置的象素區(qū)域，并在上述象素區(qū)域的周邊的上述基板上設置周邊電路而構成，其特征在于在覆蓋上述周邊電路而形成的疊層構造的側面上，形成將氧化硅和氮化硅疊層的鈍化膜。
3.一種液晶面板用基板，在基板上形成反射電極以矩陣形配置的象素區(qū)域，并在上述象素區(qū)域的周邊的上述基板上設置周邊電路而構成，其特征在于在上述象素區(qū)域的反射電極上，由氧化硅形成第1鈍化膜；形成將覆蓋上述周邊電路而形成的氧化硅和氮化硅疊層的第2鈍化膜。
4.一種液晶面板用基板，在半導體基板上反射電極以矩陣形配置而構成，其特征在于在上述半導體基板的刻痕部分上，形成由氮化硅構成的鈍化膜。
5.一種液晶面板，其特征在于在權利要求1至4中的任一項中所述的液晶面板用基板和透明基板之間，夾著液晶相對配置而構成。
6.一種液晶面板，通過在基板上配置反射電極呈矩陣形的液晶面板用基板和相對的基板將液晶夾著，其特征在于具有在上述液晶面板用基板和上述相對基板之間配置的密封材料；和在上述液晶面板用基板的上述密封材料的配置區(qū)域上形成的疊層氧化硅和氮化硅的鈍化膜。
7.一種液晶面板用基板，在基板上形成反射電極以矩陣形配置的象素區(qū)域，并在上述象素區(qū)域的周邊的上述基板上設置周邊電路而構成，其特征在于具有在上述反射電極的下面設置的晶體管；和處于上述反射電極和上述晶體管之間的層，即在互相鄰接的上述反射電極之間配置的由金屬構成的遮光層；上述象素區(qū)域的與由上述金屬構成的遮光層同一層作為配置在上述周邊電路上的第1遮光層使用；在配置于上述周邊電路上的第1遮光層上，配置由與上述反射電極同一層構成的第2遮光層。
8.根據權利要求7所述的液晶面板用基板，其特征在于上述第1遮光層是與上述周邊電路連接的電源布線層。
9.一種液晶面板，其特征在于在權利要求7或8中所述的液晶面板用基板和相對基板之間，夾著液晶相對配置而構成。
全文摘要
一種液晶面板用基板，在基板上形成反射電極以矩陣形配置的象素區(qū)域，并在上述象素區(qū)域的周邊的上述基板上設置周邊電路而構成，其特征在于在上述反射電極上，由氧化硅形成第1鈍化膜；和在覆蓋上述周邊電路而形成的疊層構造的側面上，形成由氮化硅構成的第2鈍化膜。
文檔編號G02F1/1333GK1673817SQ20051006741
公開日2005年9月28日 申請日期1997年10月21日 優(yōu)先權日1996年10月22日
發(fā)明者安川昌安 申請人:精工愛普生株式會社