(57)【要約】【課題】遮光性を保持しつつ、浮遊容量の発生によるクロストークを防止できる反射型液晶表示装置を提供する。【解決手段】基板１表面には形成された複数のＭＯＳトランジスタ３及び補助容量部４上に反射画素電極６と、液晶と、透明電極を有する透明基板と、が順次積層され、ＭＯＳトランジスタ３のドレイン領域３Ｃに接続されたドレイン金属配線１１とゲート電極３Ｂとの間の距離をＸｄ、ソース領域３Ａに接続された接続線８とゲート電極３Ｂとの間の距離をＸｓとするとき、Ｘｄ＞Ｘｓであり、かつ補助容量部４の容量個別電極４Ａ、ゲート電極３Ｂ及びソース領域３Ａを取り囲み、かつ各容量個別電極４Ａの容量共通配線１４に接続するシールド用金属配線１５が形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板表面には複数のＭＯＳトランジスタ及び補助容量部がマトリクス状に形成され、前記ＭＯＳトランジスタ及び前記補助容量部上に反射画素電極と、液晶と、透明電極を有する透明基板と、が順次積層され、かつ信号線と走査線が互いに直交し、前記信号線に並行になるように、前記複数の補助容量部の一方の電極となる前記半導体基板に接続された容量共通配線が配置され、前記ＭＯＳトランジスタのドレイン領域に接続されたドレイン金属配線が前記信号線に、ソース領域に接続された接続線が前記補助容量部の個別容量電極及び前記反射画素電極に、ゲート電極が前記走査線に接続され、前記反射画素電極と前記ＭＯＳトランジスタ及び前記補助容量部との間にあって、前記ソース領域全体を覆いかつ前記前記ゲート電極の一部を覆うソース金属配線を備えた反射型液晶表示装置において、
前記ドレイン金属配線と前記ゲート電極との間の距離をＸｄ、前記接続線と前記ゲート電極との間の距離をＸｓとするとき、Ｘｄ＞Ｘｓであり、かつ前記容量個別電極、前記ゲート電極及び前記ソース領域を取り囲み、かつ前記容量共通配線に接続するシールド用金属配線が形成されていることを特徴とする反射型液晶表示装置。
【請求項２】
前記反射型画素電極の下部にあって、かつ前記信号線、前記ソース配線層及び前記ゲート電極上部には、前記シールド用金属配線と異なる他のシールド用金属配線が形成されていることを特徴とする請求項１記載の反射型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示する反射型液晶表示装置に係り、特に信号線からのクロストークや基板に形成されたＭＯＳトランジスタに読み出し光の一部が画像表示特性に悪影響を及ぼす問題を解消させるための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋外公衆用や管制業務用のディスプレイまたハイビジョン等の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表示装置の要望が高まっている。投射型表示装置には、液晶を用いた透過型画像表示装置と反射型画像表示装置がある。反射型画像表示装置は、反射電極層の下にトランジスタや配線を形成できるため、開口率を低下させることなく画素数を増大させることができるので、透過型画像表示装置よりも高輝度、高解像度が画像表示を行うことができる。
この反射型液晶表示装置は、特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載されている反射型液晶表示装置について、図６乃至図９を用いて説明する。
図６は、従来の反射型液晶表示装置を示す斜視図である。
図７は、従来の反射型液晶表示装置の１画素単位を示し、反射画素電極側から基板を見た平面図である。図８は、図７のＭＭ断面図、図９は、図７のＮＮ断面図である。
【０００４】
図６乃至図９に示すように、従来の反射型液晶表示装置２２は、Ｓｉ基板２上に複数の信号線１０と、この複数の信号線１０に直交する方向に複数の走査線１２が形成され、複数の信号線１０と走査線１２との交差部に反射画素電極６、ＭＯＳトランジスタ３及び補助容量部４がマトリクス状に形成されている。そして、補助容量部４には保持容量共通電極２３が接続され、保持容量共通電極２３には、第1外部接続線が接続されている。
更に、Ｓｉ基板２に対向する面側のガラス基板２１には共通電極２０が形成されている。そして、共通電極２０とＳｉ基板２との間の間隙に液晶１９が封入されている。共通電極２０には、第２外部接続線が接続されている。
【０００５】
更に、従来の反射型液晶表示装置２２の１画素は以下の構成を有している。
図７乃至図９に示すように、Ｓｉ基板２上には、ＭＯＳトランジスタ３と補助容量部４が形成され、これらの上には、絶縁層５、複数の反射画素電極６が順次積層されている。
【０００６】
絶縁層５中には、ＭＯＳトランジスタ３のソース領域３Ａが反射画素電極６に接続された第１接続線８及び複数の反射画素電極６間から侵入する読み出し光がゲート領域に到達しないように、ソース領域３Ａからゲート電極３Ｂまでを覆うソース金属配線９が形成され、一方向に形成された信号線１０とドレイン領域３Ｃとを接続するドレイン金属配線１１が形成されている。７は、酸化分離層である。
【０００７】
更に、補助容量部４の容量個別電極４Ａには、ソース領域３Ａと接続する第２接続線１３が形成されている。ここで、補助容量部４は、容量個別電極４Ａと、Ｓｉ基板２と、容量個別電極４ＡとＳｉ基板２との間に狭持された絶縁層５と、により形成されている。更にまた、ＭＯＳトランジスタ３のソース領域３Ａ及び補助容量部４の容量個別電極４Ａの外側には、信号線１０に並行した容量共通配線１４が形成されている。容量共通配線１４は、補助容量部４の保持容量共通電極２３を一纏めにした配線であると共に、ｐ型ウェル２Ａの電位を外部から供給するものである。
【０００８】
次に、動作について説明する。
外部より画像信号を信号線１０を介してＭＯＳトランジスタ３のドレイン領域３Ｃに供給した状態で、走査線１２に走査信号をＭＯＳトランジスタ３のゲート電極３Ｂに供給することにより、ＭＯＳトランジスタ３をオンさせて、反射画素電極６、補助容量部４及び液晶１９に印加する。共通電極２０と各画素の反射画素電極６との間の電位差が書き込まれた画像信号に対して変化させ、読み出し光を画素単位で変調した反射光で画面に画像表示させることができる。
【特許文献１】特開平１０−４８６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、反射型画素電極６と信号線１０との間には、浮遊容量Ｃｄｅが、ソース金属配線９と信号線との間には、浮遊容量Ｃｄｓが、信号線１０と補助容量部４の容量個別電極４Ａとの間には、浮遊容量Ｃｄｃが発生し、これらの浮遊容量は、信号線１０の電位変動を反射画素電極６に伝達させる。このため、クロストークが発生するといった問題を生じていた。
例えば、白地に黒の矩形パターンを表示する場合、図１０に示すように矩形パターンの上下にクロストークによる類似パターンが発生する。
【００１０】
例えば、図１１に示すように、信号線１０とソース金属配線９との間の間隔を広げて、浮遊容量Ｃｄｓによるクロストークを抑えようとした場合には、ソース金属配線９がゲート電極３Ｂ上を覆えなくなり、読み出し光がゲート領域に侵入してしまうため、Ｓｉ基板２内での光キャリア発生によるちらつき、輝度、コントラストの低下といった問題を生じてしまう。
【００１１】
これを解決する対策として、信号線１０とソース金属配線９との間にシールド用の金属配線を設けることが考えられる。しかし、高解像度及び高精細な画像を得るために反射画素電極６が密に形成されるため、シールド用の金属配線を設けるスペースを得ることができない。
【００１２】
そこで、本発明は、前述の課題に鑑みて提案されるものであって、遮光性を保持しつつ、浮遊容量の発生によるクロストークを防止できる反射型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の発明は、半導体基板表面には複数のＭＯＳトランジスタ及び補助容量部がマトリクス状に形成され、前記ＭＯＳトランジスタ及び前記補助容量部上に反射画素電極と、液晶と、透明電極を有する透明基板と、が順次積層され、かつ信号線と走査線が互いに直交し、前記信号線に並行になるように、前記複数の補助容量部の一方の電極となる前記半導体基板に接続された容量共通配線が配置され、前記ＭＯＳトランジスタのドレイン領域に接続されたドレイン金属配線が前記信号線に、ソース領域に接続された接続線が前記補助容量部の個別容量電極及び前記反射画素電極に、ゲート電極が前記走査線に接続され、前記反射画素電極と前記ＭＯＳトランジスタ及び前記補助容量部との間にあって、前記ソース領域全体を覆いかつ前記前記ゲート電極の一部を覆うソース金属配線を備えた反射型液晶表示装置において、前記ドレイン金属配線と前記ゲート電極との間の距離をＸｄ、前記接続線と前記ゲート電極との間の距離をＸｓとするとき、Ｘｄ＞Ｘｓであり、かつ前記容量個別電極、前記ゲート電極及び前記ソース領域を取り囲み、かつ前記容量共通配線に接続するシールド用金属配線が形成されていることを特徴とする反射型液晶表示装置を提供する。
第２の発明は、前記反射型画素電極の下部にあって、かつ前記信号線、前記ソース配線層及び前記ゲート電極上部には、前記シールド用金属配線と異なる他のシールド用金属配線が形成されていることを特徴とする請求項１記載の反射型液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前記ドレイン金属配線と前記ゲート電極との間の距離をＸｄ、前記接続線と前記ゲート電極との間の距離をＸｓとするとき、Ｘｄ＞Ｘｓであり、かつ前記容量個別電極、前記ゲート電極及び前記ソース領域を取り囲み、かつ前記容量共通配線に接続するシールド用金属配線が形成されているので、遮光性を保持しつつ、浮遊容量の発生によるクロストークを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る反射型液晶表示装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態における１画素単位を示し、（Ａ）は反射画素電極側から基板を見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＭＭ断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＮＮ断面図である。
図２は、本発明の実施の形態の第１変形例を示す平面図である。図３は、本発明の実施の形態の第２変形例を示す平面図である。
従来例と同一構成には同一符号を付す。
【００１６】
本発明の実施の形態は、従来の反射型液晶表示装置２２において、容量個別電極４Ａ、ゲート電極３Ｂ及びソース領域３Ａを取り囲み、かつ容量共通配線１３に接続するシールド用金属配線１５が形成され、第１接続線８とゲート電極３Ｂとの間の距離をＸｓ、第２接続線１１とゲート電極３Ｂとの間の距離をＸｄとするとき、Ｘｄ＞Ｘｓの関係を有していることが異なり、それ以外は同様である。
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本発明に係る反射型液晶表示装置１は、ｎ型Ｓｉ基板２のｐ型ウェル２Ａ内にｎ型ＭＯＳトランジスタ３と補助容量部４が形成され、これらの上には、絶縁層５、所定の間隔を有した複数の反射画素電極６が順次積層されている。ｎ型ＭＯＳトランジスタ３のソース領域３Ａ及びドレイン領域３Ｃは、ｎ型拡散層により形成されている。７は、酸化分離層である。
【００１７】
絶縁層５中には、以下のような配線が形成されている。
ＭＯＳトランジスタ３のソース領域３Ａが第１接続線８を介して反射画素電極６に接続され、また複数の反射画素電極６間から侵入する読み出し光がゲート電極３Ｂに到達しないように、ソース領域３Ａ全体及びゲート電極３Ｂの一部を覆うようにソース金属配線９が形成されている。信号線１０は、ドレイン金属配線１１を介してドレイン領域３Ｃに接続されている。更に、信号線１０に直交するように走査線１２が形成されている。
【００１８】
ソース金属配線９は、読み出し光がソース領域３Ａに到達することを防止するために形成されている。この際、第１接続線８とゲート電極３Ｂとの間の距離をＸｓ、ドレイン金属配線１１とゲート電極３Ｂとの間の距離をＸｄとするとき、Ｘｄ＞Ｘｓの関係を有している。即ち、従来の構成に比較し、ゲート電極３Ｂに対してドレイン金属配線１１を後退させている。
【００１９】
ドレイン金属配線１１は、ゲート電極３Ｂとは重ならず、かつドレイン領域３Ｃの一部を露出するように形成されている。
更に、補助容量部４の容量個別電極４Ａは、第２接続線１３によりソース領域３Ａに接続されている。ここで、補助容量部４は、容量個別電極４Ａと、ｐ型ウェル２Ａと、容量個別電極４ＡとＳｉ基板２との間に狭持された絶縁層５と、により構成されている。更にまた、ＭＯＳトランジスタ３のソース領域３Ａ及び補助容量部４の容量個別電極４Ａの外側には、信号線１０に並行した容量共通配線１４が形成されている。この容量共通配線１４は、ｐ型ウェル２Ａ内のｐ型ウェルコンタクト２Ｂを介して接続され、ている。
【００２０】
更にまた、シールド用金属配線１５が、容量個別電極４Ａ、ゲート電極３Ｂ及びソース領域３Ａを取り囲み、かつ容量共通配線１４に接続されている。言い換えると、シールド用金属配線１５は、ガードリングを構成している。
Ｘｄ＞Ｘｓを有しているので、ドレイン金属配線１１とゲート電極３Ｂとの間の空間が広げられているため、シールド用金属配線１５を形成することができる。このシールド用金属配線１５には一定の固定電位が供給され、信号線１０とソース金属配線９との間の空間電界を遮蔽して、クロストークを防止する作用を果たしている。
この反射型液晶表示装置１の動作は、従来と同様であるので、その説明を省略する。
【００２１】
ここで、図１（Ｃ）に示すように、信号線１０と補助容量部４の容量個別電極４Ａとの間の距離をＬ1、容量個別電極４Ａの幅と距離Ｌ1を加えた距離をＬ2とするとき、距離Ｌ1に対する信号線１０と容量個別電極４Ａとの間の浮遊容量及び距離Ｌ2をパラメータとして、信号線１０からのクロストーク量について調べた。
【００２２】
その結果をそれぞれ図２及び図３に示す。
図２中、横軸は、信号線１０と容量個別電極４Ａとの間の距離Ｌ1、左縦軸は、信号線１０と容量個別電極４Ａとの間の浮遊容量、右縦軸は、信号線からのクロストーク量を示し、距離Ｌ2は、１０μｍである。図３中、横軸は、信号線１０と容量個別電極４Ａとの間の距離Ｌ1、左縦軸は、信号線１０からのクロストーク量である。この際、図３中の距離Ｌ2のパラメータは、距離Ｌ1＝０にして、６〜１０μｍの間で変化させた。
【００２３】
図２に示すように、距離Ｌ1が増加するにつれて、浮遊容量は、小さくなると共にクロストーク量も減少する傾向にある。浮遊容量及びクロストーク量は、距離Ｌ1が１．２μｍ以上では緩やかな減少傾向を示している。また、図３に示すように、距離Ｌ1が１．２μｍ以上であるときは、距離Ｌ2の値の変化に対するクロストーク量の割合も、ほとんど影響を受けないことがわかった。これらのことから、距離Ｌ1を１．２μｍ以上にすれば、クロストーク量を低減することができる。この距離Ｌ1の上限は、画素の形状で抑えられる。
【００２４】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、ソース領域３Ａ全体及びゲート電極３Ｂの一部を覆うようにソース金属配線９が形成され、更に容量個別電極４Ａ、ゲート電極３Ｂ及びソース３Ａを取り囲み、かつ容量共通配線１４に接続するシールド用金属配線１５が形成されているので、信号線１０とソース金属配線９との間の空間電界を遮蔽するため、遮光性を保持しつつ、浮遊容量の発生によるクロストークを防止できる。
【００２５】
また、ｐ型ウェル２Ａに一定電位を与えることにより、良好な表示特性を得ることができる。１画素中に、シールド用金属配線１５、ｐ型ウェル２Ａ、容量共通配線１４の３つを兼ねているので、基板表面面積の使用効率が良い。即ち、シールド用金属配線１５のために新たな共通配線を必要としない。シールド用金属配線１５は、ソース金属配線９、信号線１０及びドレイン金属配線１１と同一層に同じ金属材料で形成されているので、従来の工程におけるパターンを変更するだけで同様にして形成することができる。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態の第１変形例について図４を用いて説明する。
第１変形例における反射型液晶表示装置１６は、実施の形態の反射型液晶表示装置１の反射型画素電極６の下部にあって、同層に形成されたソース金属配線９、信号線１０及びシールド用金属配線１５の上方にもう一つのシールド用金属配線１７を形成したものであり、それ以外は同様である。
第１変形例によれば、信号線１０と反射画素電極間との間の浮遊容量を削減してより効果的にクロストークを抑制することができる。
【００２７】
次に、本発明の実施の形態の第２変形例について図５を用いて説明する。
第２変形例の反射型液晶表示装置１８は、実施の形態の反射型液晶表示装置１のドレイン領域３Ｃが信号線１０に沿い、かつガードリング状のシールド用金属配線１５の外側に形成され、信号線１０とドレイン領域３Ｃとをドレイン金属配線１１で接続するようにしたものであり、それ以外は同様である。
第２変形例によれば、第１変形例と同様にクロストークを抑制することができる。
【００２８】
なお、上記のように、Ｓｉ基板２としてはｎ型を用い、このｎ型領域の中にｐ型ウェル２Ａを形成し、ｐ型ウェル２Ａ内にｎ型ＭＯＳトランジスタ３を形成したが、Ｓｉ基板をｐ型にし、ｎ型ウェルを形成し、このｎ型ウェル内にｐ型ＭＯＳトランジスタを形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態における１画素単位を示し、（Ａ）は反射画素電極側から基板を見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＭＭ断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＮＮ断面図である。
【図２】信号線と容量個別電極間の距離に対する浮遊容量及びクロストーク量の関係を示す図である。
【図３】容量個別電極の幅と信号線側の容量個別電極の端と信号線の端との距離を加えた距離をパラメータとしたときの信号線と容量個別電極間の距離に対する浮遊容量及びクロストーク量の関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の第１変形例を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態の第２変形例を示す平面図である。
【図６】従来の反射型液晶表示装置を示す斜視図である。
【図７】従来の反射型液晶表示装置の１画素単位を示し、反射画素電極側から基板を見た平面図である。
【図８】図７のＭＭ断面図である。
【図９】図７のＮＮ断面図である。
【図１０】従来のクロストークがある場合の画像表示パターンを示す平面図である。
【図１１】従来のクロストークがある場合の対策を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１、１６、１８…反射型液晶表示装置、２…Ｓｉ基板、２Ａ…ｐ型ウェル、２Ｂ…ｐ型ウェルコンタクト、３…ＭＯＳトランジスタ、３Ａ…ソース領域、３Ｂ…ゲート電極、３Ｃ…ドレイン領域、４…補助容量部、４Ａ…容量個別電極、５…絶縁層、６…反射画素電極、７…酸化分離層、８…第１接続線、９…ソース金属配線、１０…信号線、１１…ドレイン金属配線、１２…走査線、１３…第２接続線、１４…容量共通配線、１５、１７…シールド用金属配線
【図１】
2006350162.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006350162.tif 000009
【図８】
2006350162.tif 000010
【図９】
2006350162.tif 000011
【図１０】
2006350162.tif 000012
【図１１】
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