液晶屏用基板、液晶屏及使用它的电子装置制造方法及图纸

在使用半导体基板的常规反射型液晶屏中，由于在基板的表面形成保持电容，所以随着象素尺寸变小，不能确保充分的保持电容（５０至１００ｆＦ），不能保持驱动液晶所必需的电压。各象素的反射电极用作构成保持电容的一对电极之一的导电层，在反射电极之下通过绝缘膜形成保持电容的另一导电层，使该另一导电层固定于预定电位。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及构成反射型液晶屏的反射电极侧基板的结构，及使用该基板构成的液晶屏和使用该液晶屏的电子装置。以往，作为适用于投影器的光阀等用途中的超小型高清晰有源矩阵液晶屏，其结构是在石英基板上形成使用多晶硅的薄膜晶体管(TFT)，并且在其上方形成成为象素电极构成的透明电极的透射型液晶屏已实用化。在使用上述TFT的透射型液晶屏中，各象素中设置的TFT的区域和构成驱动所述TFT用的栅电极、源和漏电极的布线区，由于不是使光透过的透射区，所以存在随着屏的分辨率与XGA、SXGA提高，一象素区域的尺寸变小，从而使开口率变小的致命缺陷。因此，提出了一种反射型有源矩阵液晶屏，与透射型有源矩阵液晶屏相比，作为容易高开口率化的有源矩阵液晶屏，把象素电极作为反射电极，以在其下方构成晶体管。在上述以往的反射型有源矩阵液晶屏中，与晶体管同样，保持反射电极上外加电压的保持电容也配置在反射电极的下方的、与晶体管配置区域平面分离的不同区域上。因此，在以往的反射型有源矩阵液晶屏中，由于设置在各象素上的晶体管配置区域内不能形成保持电容，所以如果象素尺寸(象素区域的大小)变小，那么与之对应的能够配置保持电容的面积也就变小，其结果，存在不能确保充分的保持电容(30～100fF以上，最好在50～100fF以上)的缺点。如果不能确保保持电容，那么在晶体管导通选择期间，通过晶体管加在反射电极上的电压一旦积蓄到保持电容上，积蓄的电荷在随后的非选择期间会因液晶层的电阻成分和晶体管的OFF泄漏而放电，使保持的电压降低，在整个非选择期间不能在反射电极上连续外加稳定的电压。在一个垂直扫描期间(场和帧)中，相对于反射电极，在不能施加稳定的电压时，灰度显示就变得不充分，对比度劣化，显示质量下降。图2(A)表示在使用半导体基板的现有反射型液晶屏中，在反射电极侧基板上形成的象素区域的一象素部分的剖面图。图2(A)是表示示出在反射电极侧基板上形成的象素区域的一象素部分的平面图的图2(B)中的虚线A-A’的剖面图。在图2(A)中，201是半导体基板，202是阱区，203是场氧化膜，204a是栅极绝缘膜，204b是成为构成保存电容的介质膜的绝缘膜，205a是外加扫描信号的栅电极，205b是构成电容电极并由与栅电极同一层构成的多晶硅或金属硅化物层，206a、206b是源区和漏区，207a、207b是成为源电极和漏电极的第一导电层，213是BPSG(Boron Phosphorus SilicaGrass)膜那样的第一层间绝缘膜，208是由SiO2构成的第二层间绝缘膜，209是第二导电层，210是由SiO2构成的第三层间绝缘膜，212是成为反射型象素电极的第三导电层，211是连接漏电极207b和象素电极212的连接插头。如图2(A)所示，在现有的保持电容结构中，在基板表面未形成场氧化膜203的区域，形成p型杂质的掺杂区206c，同时在该P型杂质掺杂区206c的表面上，通过绝缘膜204b形成由多晶硅或金属硅化物等构成的电容电极205b。通过夹在该电容电极205b和上述P型杂质掺杂区206c两者之间的绝缘膜204b，构成保持电容。图2(B)表示现有反射型液晶屏的反射电极侧基板中一象素区域的平面图。图中的符号与图2(A)相同。栅电极205a向象素行方向(扫描方向)延伸，在扫描方向的各象素晶体管的栅电极上构成传送扫描信号的扫描线，并且，与栅电极205a同一层的电容电极205b通过漏电极207b与晶体管的漏区206b连接。此外，源电极207a在象素列方向延伸，在象素列方向的各象素晶体管的源极上构成依次供给数据信号的数据线。由与源电极(数据线)207a连接的源区206a、漏区206b、在源区和漏区之间的基板表面上形成的沟道区、栅极绝缘膜204a、栅电极205a构成晶体管。漏电极207b在布线中途通过连接插头211与象素电极212(图2(B)中未示出)连接。在电容电极205b的底下配置绝缘膜204b，形成在其下的基板表面的P型杂质掺杂区206c，由此形成保持电容。因此，保持电容通过晶体管能够在图示的区域积蓄外加的数据信号电压。但是，如图2(B)所示，在现有例中，由于栅电极205a与保持电容的上侧电极205b由同一层构成，所以不得不从平面上分离两者。也就是说，由于在各象素中设置的晶体管的形成区域内不能形成保持电容，所以不能确保充分的保持电容值。本专利技术的目的在于提供在反射型有源矩阵液晶屏中即使象素尺寸较小也能够获得足够的保持电容的技术。为了实现本专利技术的上述目的，按照本专利技术的第一方案，液晶屏用基板，有在基板上按矩阵状形成反射电极和对应于所述各反射电极形成晶体管的结构，以便通过该晶体管，在所述反射电极上施加电压，和具有在各象素与所述反射电极进行电连接并积蓄电荷的保持电容；其特征在于，在所述反射电极的下方形成所述晶体管，在该晶体管的源电极或漏电极与所述反射电极之间形成中间导电层，所述保持电容由把所述反射电极和在所述反射电极下方通过绝缘膜配置的所述中间导电层作为一对电极来构成，在该中间导电层上外加预定的电位。利用具有以上的结构，保持电容能够按较大的面积设置在各象素区域的，除了反射电极与源或与漏电极的连接场所外的剩下的区域上，对于各象素，能够确保充分的保持电容值。也就是说，由于能够把大致靠近象素区域的面积用于保持电容，可获得较大的保持电容，所以能够在反射电极上外加稳定的电压。按照本专利技术的第二方案，其特征在于，在方案1中，布线层与所述中间导电层电连接，该布线层提供以夹住液晶的形式与所述反射电极对置配置的共用电极的电位或其附近的电位、或在所述反射电极上外加的电压振幅的中心电位或其附近的电位、或上述两种电位的中间电位的任一个。在构成保持电容的一对电极的另一方，外加液晶屏上使用的电压作为用于电荷积蓄的基准电压。也就是说，由于在反射电极侧基板上进行布线，使用供给驱动电路等的电压，作为保持电容的基准电压，所以可以不接受从外部供给的专用电压。按照本专利技术的第三方案，其特征在于，在方案1中，所述中间导电层是在所述各反射电极的下方和相互邻接配置的所述反射电极的间隙的下方连续配置的金属层。中间导电层具有对从邻近反射电极的间隙入射的光进行遮光的遮光层的功能。如果入射光进入构成晶体管的半导体层，那么光电流流动，即使晶体管处于OFF状态也会造成光泄漏，但在本专利技术中，能够利用中间导电层对该光进行遮光。按照本专利技术的第四方案，其特征在于，在方案3中，所述中间导电层与在该液晶屏用基板的象素区域的周边区域提供所述预定电位的布线层连接，作为构成各象素的所述保持电容的另一电极被共用化。中间导电层能够作为在各象素的保持电容中共用的导电层。因此，既能够充分确保作为导电层的面积，也使布线电容变大。中间导电层上外加的预定电压因各象素的保持电容变动而受到影响，容易产生电位变动，但按照本专利技术，由于布线电容较大，所以电位稳定。按照本专利技术的第五方案，其特征在于，在方案1中，在所述中间导电层的表面进行平坦化处理，在该平坦化的表面上形成所述绝缘膜。由于使保持电容的一对电极间的距离均匀化，所以平坦化处理作为下侧电极的中间导电层的表面，在其表面形成成为介质膜的绝缘膜，在其上形成反射电极。由此，使保持电容的电荷积蓄和对反射电极的外加电压均匀化。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶屏用基板，有在基板上按矩阵状形成反射电极和对应于所述各反射电极形成晶体管的结构，以便通过该晶体管，在所述反射电极上外加电压，并具有与各象素的所述反射电极进行电连接并积蓄电荷的保持电容； 其特征在于，在所述反射电极的下方形成所述晶体管，在该晶体管的源电极或漏电极与所述反射电极之间形成中间导电层，所述保持电容由所述反射电极和通过在所述反射电极下方的绝缘膜配置的所述中间导电层作为一对电极来构成，在该中间导电层上外加预定的电位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：片山茂宪，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]