(57)【要約】【課題】入射光の一部を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スイッチング素子内に侵入させない。【解決手段】半導体基板１１上に画素ごとに形成された複数のスイッチング素子１４と、複数のスイッチング素子１４の上方に積層された多層膜２５〜３０と、多層膜２５〜３０の最上層中で各スイッチング素子１４と接続され、且つ、所定の間隙３０ａを有して形成された複数の反射用画素電極３０と、透明基板４２に形成された透明な対向電極４１と、複数の反射用画素電極３０と透明な対向電極４１とが対向するようにして配置された半導体基板１１側と透明基板４２側との間に封入された液晶４０とからなり、隣り合う反射用画素電極３０，３０間の間隙３０ａは、１００ｎｍ〜４００ｎｍの幅であることを特徴とする反射型液晶表示装置を提供する。【選択図】図１
2005308809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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する入射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、前記入射光を各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反射型液晶表示装置において、
隣り合う反射用画素電極間の前記間隙は、１００ｎｍ〜４００ｎｍの幅であることを特徴とする反射型液晶表示装置。
【請求項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する入射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、前記入射光を各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反射型液晶表示装置において、
前記複数の反射用画素電極は、前記入射光を色分解した赤色光，緑色光，青色光に対応させてＲ光反射用画素電極，Ｇ光反射用画素電極，Ｂ光反射用画素電極が所定の規則に沿って配列されるか、又は、前記Ｒ光反射用画素電極，前記Ｇ光反射用画素電極，前記Ｂ光反射用画素電極がそれぞれ単独で規則的に配列されてなり、
隣り合う同色光の反射用画素電極間の前記間隙は、前記同色光の波長よりも狭い幅で設定される一方、隣り合う異色光の反射用画素電極間の前記間隙は、前記異色光のうちで短い波長よりも狭い幅で設定されることを特徴とする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、透明基板側から対向電極を介して液晶内に入射させた入射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スイッチング素子内に侵入しないように電極間隙の幅寸法を設定することで、このスイッチング素子内で生じるリーク電流を低減できる反射型液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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のメタル膜に各スッチング素子と接続した反射用画素電極を所定の配列で複数配置すると共に、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、更に、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読み出し光を変調して、各反射用画素電極で反射させた読み出し光を透明基板から出射させるものである。
【０００５】
図９は一般例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１０（ａ）は一般例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。
【０００６】
図９に示した一般例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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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されている。
【００１３】
この際、第１，第２，第３層間絶縁膜２５，２７，２９は、絶縁性があるＳｉＯ２（酸化ケイ素）などを用いて成膜されている。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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間に形成された電極間隙３０ａによって矩形状（正方形状を含む）に囲ま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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
次に、一般例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上で垂直方向（列方向）及び水平方向（行方向）に所定の配列で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１０（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
【００２１】
図１０（ａ），（ｂ）に示した如く、一般例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上に所定の配列で配置されており、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上に所定の配列で複数配置されている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
また、上記した一般例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。
【００２７】
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９）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１５Ｖ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０Ｖを印加すれば良い。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
ここで、一般例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。
【００３１】
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９）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側から入射させた入射光ＬＩ（図９）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Ｘ）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９）に対応した読み出し光Ｌ（図９）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。
【００３２】
この際、図９に示したように、透明基板４２側から入射させた入射光ＬＩの一部は、隣り合う反射用画素電極３０間に形成された電極間隙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２メタル膜（金属遮光膜）２８の上面との間で反射を繰り返し、この後、入射光ＬＩの一部は第２メタル膜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第２メタル膜（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。
【００３３】
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。
【００３４】
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を施した液晶表示装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３１８３７６号公報。
【００３５】
図１１は従来例１における単板方式の液晶表示装置を模式的に示した断面図、
図１２は従来例２における３板方式の液晶表示装置を模式的に示した断面図である。
【００３６】
図１１に示した従来例１における単板方式の液晶表示装置１０ＲＧＢ’及び図１２に示した従来例２における３板方式の液晶表示装置１０Ｒ’，１０Ｇ’，１０Ｂ’は、上記した特許文献１（特開２００１−３１８３７６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に開示された技術的思想を先に図９を用いて説明した一般例の液晶表示装置１０に適用した場合について説明する。
【００３７】
尚、説明の便宜上、図１１中で先に図９を用いて説明した一般例の液晶表示装置１０と同じ構成部材に対して同一の符番を付して適宜説明し、異なる構成部材に新たな符号を付して異なる点を中心にして説明する。
【００３８】
まず、図１１に示した如く、一つの画素を拡大して説明すると、従来例１における単板方式の液晶表示装置１０ＲＧＢ’は、入射光ＬＩとして可視光の全領域（４０００オングストローム〜７０００オングストロームの波長）が用いられ、この可視光を透明基板４２の上方に設けたカラーフィルタ４３の色に応じて赤色光ＬＲ又は緑色光ＬＧもしくは青色光ＬＢに分光して、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを反射用画素電極３０でそれぞれ反射させた後にカラーフィルタ４３から赤色光ＬＲ又は緑色光ＬＧもしくは青色光ＬＢの読み出し光を出射させることで、単板方式の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。
【００３９】
この従来例１では、ｐ型Ｓｉ基板（半導体基板）１１上に、ゲート電極１６，ドレイン領域１７，ソース領域１９からなるＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）１４と、保持容量部Ｃとをフィルード酸化膜１３Ａ〜１３Ｃを介して組みにして形成した後、この上方に多層膜２５〜３０を成膜する際に、多層膜２５〜３０の最上層に形成された複数の反射用画素電極（第３メタル膜）３０中で隣り合う反射用画素電極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ＭＯＳＦＥＴ１４に到達させないために、第１メタル膜２６の表面及び裏面に反射防止膜３１Ａ，３１Ｂをそれぞれ成膜し、且つ、第２メタル膜２８の表面及び裏面に反射防止膜３１Ｃ，３１Ｄをそれぞれ成膜し、更に、最上層の反射用画素電極（第３メタル膜）３０の裏面に反射防止膜３１Ｅを成膜している。
【００４０】
この際、上記した各反射防止膜３１Ａ〜３１Ｅは、例えば窒化チタン（ＴｉＮ）膜を用いて成膜した時に赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢの各波長により反射率（又は吸収率）が異なることを利用して、可視光のうち赤色光ＬＲの波長領域に対して膜厚を６００オングストローム〜８００オングストロームの範囲に設定し、緑色光ＬＧの波長領域に対して膜厚を４００オングストローム〜６００オングストロームの範囲に設定し、青色光ＬＢの波長領域に対して膜厚を２００オングストローム〜４００オングストロームの範囲に設定することで、ＭＯＳＦＥＴ１４へのリーク光の侵入防止を図っている。
【００４１】
次に、図１２に示した如く、従来例２における３板方式の液晶表示装置１０Ｒ’，１０Ｇ’，１０Ｂ’は、入射光ＬＩを分光器５０で赤色光，緑色光，青色光の３原色光に分光し、赤色光に対応してＲ用液晶表示装置１０Ｒ’を、緑色光に対応してＧ用液晶表示装置１０Ｇ’を、青色光に対応してＢ用液晶表示装置１０Ｂ’を分光器５０に対向してそれぞれ設置している。そして、各液晶表示装置１０Ｒ’，１０Ｇ’，１０Ｂ’で反射された赤色光，緑色光，青色光を合成した読み出し光Ｌを分光器５０から出射させている。
【００４２】
この従来例２では、Ｒ用液晶表示装置１０Ｒ’内で前記した図１１中に相当する各反射防止膜３１Ａ〜３１Ｅの膜厚を例えば７００オングストロームに設定し、Ｇ用液晶表示装置１０Ｇ’内で前記した図１１中に相当する各反射防止膜３１Ａ〜３１Ｅの膜厚を例えば５００オングストロームに設定し、Ｂ用液晶表示装置１０Ｂ’内で前記した図１１中に相当する各反射防止膜３１Ａ〜３１Ｅの膜厚を例えば３００オングストロームに設定することで、ＭＯＳＦＥＴへのリーク光の侵入防止を図っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４３】
ところで、図１１に示した従来例１における単板方式の反射型液晶表示装置１０ＲＧＢ’では、前述したように、第１メタル膜２６の表面又は裏面、第２メタル膜２８の表面又は裏面、第３メタル膜（反射用画素電極）３０の裏面の計５面のうち、少なくとも２面の上に各反射防止膜（３１Ａ〜３１Ｅ）を成膜し、且つ、各反射防止膜（３１Ａ〜３１Ｅ）はそれぞれ異なる波長領域の光を吸収するように構成されているので、ＭＯＳＦＥＴ１４へのリーク光の侵入防止を図ることができるものの、少なくとも２面以上の各反射防止膜（３１Ａ〜３１Ｅ）はカラーフィルタ４３により分光された赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢの各波長領域に対応して各反射防止膜（３１Ａ〜３１Ｅ）の膜厚を制御して成膜しなければならないので、各反射防止膜（３１Ａ〜３１Ｅ）の各波長領域に対する領域設定とか、各反射防止膜（３１Ａ〜３１Ｅ）への成膜時間が大幅にかかり、生産効率が著しく低下するという問題点がある。
【００４４】
一方、図１２に示した従来例２における３板方式の反射型液晶表示装置１０Ｒ’，１０Ｇ’，１０Ｂ’では、Ｒ用反射型液晶表示装置１０Ｒ’，Ｇ用反射型液晶表示装置１０Ｇ’，Ｂ用反射型液晶表示装置１０Ｂ’内で少なくとも１面以上の各反射防止膜（３１Ａ〜３１Ｅ）が特定の波長領域の光を吸収するように構成されているので、各色光ごとにＭＯＳＦＥＴ１４へのリーク光の侵入防止を図ることができるものの、この場合には各反射防止膜（３１Ａ〜３１Ｅ）の波長領域に対する領域設定が必要ないために、従来例１よりも反射防止膜（３１Ａ〜３１Ｅ）の成膜処理を短縮できるが、各色光ごとに膜厚を変えて反射防止膜（３１Ａ〜３１Ｅ）を成膜しなけばならないので依然として工数がかかってしまうし、第１〜第３メタル膜（２６，２８，３０）までの成膜処理を３種類別々に行わなければならないので作業管理や在庫管理がわずらわしいので、生産効率が低下するという問題点がある。
【００４５】
そこで、透明基板側から入射させた入射光の一部によるスイッチング素子内での光リークを最小限にする際に、隣り合う反射用画素電極間に形成される電極間隙の幅寸法を赤色光，緑色光，青色光の各波長を考慮して設定することで、入射光の一部を上記した電極間隙からスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）側に侵入させないように構成できる反射型液晶表示装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００４６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、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する入射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、前記入射光を各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反射型液晶表示装置において、
隣り合う反射用画素電極間の前記間隙は、１００ｎｍ〜４００ｎｍの幅であることを特徴とする反射型液晶表示装置である。
【００４７】
また、請求項２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する入射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、前記入射光を各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反射型液晶表示装置において、
前記複数の反射用画素電極は、前記入射光を色分解した赤色光，緑色光，青色光に対応させてＲ光反射用画素電極，Ｇ光反射用画素電極，Ｂ光反射用画素電極が所定の規則に沿って配列されるか、又は、前記Ｒ光反射用画素電極，前記Ｇ光反射用画素電極，前記Ｂ光反射用画素電極がそれぞれ単独で規則的に配列されてなり、
隣り合う同色光の反射用画素電極間の前記間隙は、前記同色光の波長よりも狭い幅で設定される一方、隣り合う異色光の反射用画素電極間の前記間隙は、前記異色光のうちで短い波長よりも狭い幅で設定されることを特徴とする反射型液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００４８】
請求項１記載の反射型液晶表示装置によると、とくに、隣り合う反射用画素電極間に形成される電極間隙の幅を１００ｎｍ〜４００ｎｍに設定したため、透明基板側から対向電極を介して液晶内に入射させた入射光の一部が、隣り合う反射用画素電極間に形成された４００ｎｍ以下の幅の電極間隙内に侵入されにくくなるため、これにより入射光の一部が半導体基板上に形成した複数のスイッチング素子に到達しないので、スイッチング素子へのリーク光の侵入防止を図ることができる。
【００４９】
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、複数の反射用画素電極は、入射光を色分解した赤色光，緑色光，青色光に対応させてＲ光反射用画素電極，Ｇ光反射用画素電極，Ｂ光反射用画素電極が所定の規則に沿って配列されるか、又は、Ｒ光反射用画素電極，Ｇ光反射用画素電極，Ｂ光反射用画素電極がそれぞれ単独で規則的に配列された際に、隣り合う同色光の反射用画素電極間の間隙は、同色光の波長よりも狭い幅で設定される一方、隣り合う異色光の反射用画素電極間の間隙は、異色光のうちで短い波長よりも狭い幅で設定されているため、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，緑色光，青色光がそれぞれ設定された幅の電極間隙内に侵入されにくくなるため、これにより赤色光，緑色光，青色光の一部が半導体基板上に形成した複数のスイッチング素子に到達しないので、スイッチング素子へのリーク光の侵入防止を図ることができる。
【００５０】
また、複数の反射用画素電極のうちで、Ｂ光反射用画素電極に接する電極間隙の幅寸法だけが一番狭く設定され、Ｒ光反射用画素電極及びＧ光反射用画素電極に接する電極間隙の幅寸法はＢ光反射用画素電極に接する電極間隙の幅寸法より大きいのでＲ光反射用画素電極及びＧ光反射用画素電極への電極形成時のショートによる歩留まりを向上させることができる。
【００５１】
また、複数の反射用画素電極として、Ｒ光反射用画素電極又はＧ光反射用画素電極もしくはＢ光反射用画素電極をそれぞれ単独に形成した場合に、Ｒ光反射用画素電極又はＧ光反射用画素電極もしくはＢ光反射用画素電極を成膜する前の段階までの多層膜を共通に成膜できるので、作業管理や在庫管理がし易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
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８を参照して、実施例１，実施例２の順に詳細に説明する。
【実施例１】
【００５３】
図１は本発明に係る実施例１の単板方式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は単板方式の反射用画素電極をマトリックス状に配列させた例を模式的に示した平面図、
図３は単板方式の反射用画素電極を千鳥状に配列させた例を模式的に示した平面図、
図４は単板方式の反射用画素電極を縦ストライプ状に配列させた例を模式的に示した平面図、
図５は本発明に係る実施例１の単板方式の反射型液晶表示装置において、隣り合う反射用画素電極間に形成された電極間隙の幅を一般例よりも狭く設定した時に、電極間隙から入射する入射光の状態を説明するために示した斜視図である。
【００５４】
図１に示した如く、本発明に係る実施例１の単板方式の反射型液晶表示装置１０ＲＧＢは、入射光ＬＩとして可視光の全領域が用いられ、この可視光を透明基板４２の上方に設けたカラーフィルタ４３の色に応じて赤色光ＬＲ又は緑色光ＬＧもしくは青色光ＬＢに分光して、赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢをそれぞれ対応するＲ光反射用画素電極３０Ｒ，Ｇ光反射用画素電極３０Ｇ，Ｂ光反射用画素電極３０Ｂで反射させてカラーフィルタ４３から赤色光ＬＲ又は緑色光ＬＧもしくは青色光ＬＢの読み出し光を出射させることで、単板方式の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。
【００５５】
また、本発明に係る実施例１の単板方式の反射型液晶表示装置１０ＲＧＢの構造形態は、先に図９を用いて説明した一般例の反射型液晶表示装置１０の構造形態に対して、隣り合う各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｇ間に形成された各電極間隙３０ａの幅寸法を赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢの各波長を考慮して設定し、カラーフィルタ４３により分光した赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢを各電極間隙３０ａからスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）１４側に侵入させないように構成したものである。
【００５６】
尚、説明の便宜上、先に示した一般例の反射型液晶表示装置１０と同じ構成部材に対して同一の符号を付して図示すると共に、同じ構成部材に対しては必要に応じて適宜説明し、異なる構成部材に新たな符号を付して説明する。
【００５７】
図１に示した如く、本発明に係る実施例１の単板方式の反射型液晶表示装置１０ＲＧＢ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、基台となる半導体基板１１は、先に図１を用いて説明した一般例の反射型液晶表示装置１０と同様に、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としてＭＯＳＦＥＴが設けられている。このスイッチング素子（以下、ＭＯＳＦＥＴと記す）１４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とからなる。
【００５８】
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Ｃが形成され、この保持容量部Ｃ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。
【００５９】
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２５〜３０のうちで最上層のメタル膜にＭＯＳＦＥＴ１４と接続する反射用画素電極３０（３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ）を所定の規則に沿って複数配置する際に、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，第３層間絶縁膜２９までは一般例と同じように成膜されている。
【００６０】
この際、最上層に成膜される第３メタル膜３０中に赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢに対応して所定の規則に沿って複数配置されたＲ光反射用画素電極３０Ｒ，Ｇ光反射用画素電極３０Ｇ，Ｂ光反射用画素電極３０Ｂは、各周囲を各電極間隙３０ａにより矩形状（正方形状を含む）に囲まれた状態で各ＭＯＳＦＥＴ１４に接続されており、これらのＲ光反射用画素電極３０Ｒ，Ｇ光反射用画素電極３０Ｇ，Ｂ光反射用画素電極３０Ｂに対する所定の規則に沿う配列については後で述べる。
【００６１】
また、反射用画素電極（第３メタル膜）３０の上方には、液晶４０，対向電極４１，透明基板４２が設けられている点は一般例と同じであるが、上述したように透明基板４２の上方に可視光を３原色光に分光するカラーフィルタ４３が一般例に対して追加されている。
【００６２】
ここで、実施例１では、ｐ型Ｓｉ基板１１上に成膜した複数の反射用画素電極（第３メタル膜）３０として、カラーフィルタ４３によって分光された波長が６００ｎｍ〜７８０ｎｍ程度の赤色光ＬＲを反射するＲ光反射用画素電極３０Ｒと、カラーフィルタ４３によって分光された波長が５００ｎｍ〜６００ｎｍ程度の緑色光ＬＧを反射するＧ光反射用画素電極３０Ｇと、カラーフィルタ４３によって分光された波長が４００ｎｍ〜５００ｎｍ程度の青色光ＬＢを反射するＢ光反射用画素電極３０Ｂとを所定の規則に沿って配置する場合に図２に示したマトリックス状配列と、図３に示した千鳥状配列と、図４に示した縦ストライプ状配列のいずれかを採用している。
【００６３】
まず、図２に示した如く、Ｒ光反射用画素電極３０Ｒ，Ｇ光反射用画素電極３０Ｇ，Ｂ光反射用画素電極３０Ｂをマトリックス状に配列させた場合には、各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを水平方向及び垂直方向にＲＧＢの順に繰り返し配列させている。
【００６４】
この場合には、各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｇ，３０ＢのピッチＰが水平方向及び垂直方向ともに同一寸法に設定されると共に、隣り合う各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ間に形成される各電極間隙３０ａの幅が下記するように水平方向及び垂直方向にそれぞれ同じ寸法に設定されているために、各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇは全て同一サイズで正方形状に形成されているので、実質的には同じサイズの反射用画素電極３０をマトリックス状に複数配列したものと等価となっている。
【００６５】
また、このマトリックス状配列の場合には、各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇに接する各電極間隙３０ａは、赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢのうちで波長が一番短い青色光ＬＢの波長（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）よりも狭い幅寸法に設定されており、具体的には、例えば４００ｎｍ以下で１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲に設定されていて、先に図９を用いて説明した一般例における電極間隙３０ａの幅よりも当然狭く設定されているものである。
【００６６】
これにより、図５に示したように、カラーフィルタ４３（図１）を通過して入射される赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢは、それぞれ液晶４０を透過して垂直方向又は水平方向に偏光されているために、Ｒ光反射用画素電極３０Ｒ，Ｇ光反射用画素電極３０Ｇ，Ｂ光反射用画素電極３０Ｂの垂直方向又は水平方向のどちらかの辺に接する各電極間隙３０ａに対して垂直に偏光された光は、１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲で幅狭く設定された各電極間隙３０ａに入射できずに各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇに反射及び吸収されてしまうため、先に図９を用いて説明した一般例のように垂直方向又は水平方向に偏光されている光の全てが幅広い電極間隙３０ａを通り抜けるのに比べて、各電極間隙３０ａを通ってＭＯＳＦＥＴ１４の方向に侵入する光は略１／２に減少するので、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢがＭＯＳＦＥＴ１４に到達するのを抑制でき、ＭＯＳＦＥＴ１４へのリーク光の侵入防止を図ることができる。
【００６７】
次に、図３に示した如く、Ｒ光反射用画素電極３０Ｒ，Ｇ光反射用画素電極３０Ｇ，Ｂ光反射用画素電極３０Ｂを千鳥状に配列させた場合には、１行目にＲ光反射用画素電極３０ＲとＧ光反射用画素電極３０Ｇとを水平方向に沿って繰り返し、且つ、２行目にＧ光反射用画素電極３０ＧとＢ光反射用画素電極３０Ｂとを水平方向に沿って繰り返すと共に、１行目と２行目とを組みとしてこの組みを垂直方向に繰り返して配列させている。
【００６８】
この場合には、各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｇ，３０ＢのピッチＰが水平方向及び垂直方向ともに同一寸法に設定されているものの、隣り合う各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ間に形成される各電極間隙３０ａの幅が下記するようにそれぞれ異なる寸法に設定されているために、各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇは異なるサイズで矩形状に形成されている。
【００６９】
また、この千鳥状配列の場合には、隣り合う各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ同士は対応する色光が互いに異なるために、隣り合う異色光の反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ間に形成される各電極間隙３０ａは、異色光のうちで短い波長よりも狭い幅寸法に設定されている。
【００７０】
具体的に説明すると、隣り合うＲ光反射用画素電極３０ＲとＧ光反射用画素電極３０Ｇとの間に形成される電極間隙３０ａは、赤色光ＬＲの波長（６００ｎｍ〜７８０ｎｍ程度）に対して波長が短い緑色光ＬＧの波長（５００ｎｍ〜６００ｎｍ程度）よりも狭い幅寸法で設定されており、例えば５００ｎｍ以下で２００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲に設定されている。また、隣り合うＧ光反射用画素電極３０ＧとＢ光反射用画素電極３０Ｂとの間に形成される電極間隙３０ａは、緑色光ＬＧの波長（５００ｎｍ〜６００ｎｍ程度）に対して波長が短い青色光ＬＢの波長（４００ｎｍ〜５００ｎｍ程度）よりも狭い幅寸法で設定されており、例えば４００ｎｍ以下で１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲に設定されている。
【００７１】
この図３に示した千鳥状配列の場合には、Ｂ光反射用画素電極３０Ｂに接する電極間隙３０ａの幅寸法だけが一番狭く４００ｎｍ以下に設定され、Ｒ光反射用画素電極３０Ｒ及びＧ光反射用画素電極３０Ｇに接する各電極間隙３０ａの幅寸法はＢ光反射用画素電極３０Ｂに接する電極間隙３０ａの幅寸法より大きいので図２に示したマトリックス状配列の場合よりもＲ光反射用画素電極３０Ｒ及びＧ光反射用画素電極３０Ｇへの電極形成時のショートによる歩留まりを向上させることができる。
【００７２】
これにより、先に図５を用いて前述したと略同様に、カラーフィルタ４３（図１）を通過して入射される赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢは、それぞれ液晶４０を透過して垂直方向又は水平方向に偏光されているために、Ｒ光反射用画素電極３０Ｒ，Ｇ光反射用画素電極３０Ｇ，Ｂ光反射用画素電極３０Ｂの垂直方向又は水平方向のどちらかの辺に接する各電極間隙３０ａに対して垂直に偏光された光は、１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲及び２００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲でそれぞれ幅狭く設定された各電極間隙３０ａに入射できずに各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇに反射及び吸収されてしまうため、各電極間隙３０ａを通ってＭＯＳＦＥＴ１４の方向に侵入する光は略１／２に減少するので、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢがＭＯＳＦＥＴ１４に到達するのを抑制でき、ＭＯＳＦＥＴ１４へのリーク光の侵入防止を図ることができる。
【００７３】
次に、図４に示した如く、Ｒ光反射用画素電極３０Ｒ，Ｇ光反射用画素電極３０Ｇ，Ｂ光反射用画素電極３０Ｂを縦ストライプ状に配列した場合には、垂直方向を同一色に配列し、且つ、水平方向をＲＧＢの順に繰り返し配列している。
【００７４】
この場合、各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｂ，３０ＧのピッチＰが水平方向及び垂直方向ともに同一寸法に設定されているものの、隣り合う各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇ間に形成される各電極間隙３０ａの幅が下記するようにそれぞれ異なる寸法に設定されているために、各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇは異なるサイズで矩形状に形成されている。
【００７５】
また、この縦ストライプ状配列の場合には、隣り合う各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ同士は対応する色光が互いに同じである場合と、異なる場合とが存在するために、隣り合う同色光の反射用画素電極間の電極間隙３０ａは、同色光の波長よりも狭い幅で設定される一方、隣り合う異色光の反射用画素電極間の電極間隙３０ａは、異色光のうちで短い波長よりも狭い幅で設定されている。
【００７６】
具体的に説明すると、隣り合うＲ光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｒ間に形成される電極間隙３０ａは、赤色光ＬＲの波長（６００ｎｍ〜７８０ｎｍ程度）よりも狭い幅寸法で設定されており、例えば６００ｎｍ以下で３００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲に設定されている。また、隣り合うＧ光反射用画素電極３０Ｇ，３０Ｇ間に形成される電極間隙３０ａは、緑色光ＬＧの波長（５００ｎｍ〜６００ｎｍ程度）よりも狭い幅寸法で設定されており、例えば５００ｎｍ以下で２００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲に設定されている。また、隣り合うＢ光反射用画素電極３０Ｂ，３０Ｂ間に形成される電極間隙３０ａは、青色光ＬＢの波長（４００ｎｍ〜５００ｎｍ程度）よりも狭い幅寸法で設定されており、例えば４００ｎｍ以下で１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲に設定されている。
【００７７】
更に、隣り合うＲ光反射用画素電極３０ＲとＧ光反射用画素電極３０Ｇとの間に形成される電極間隙３０ａは、赤色光ＬＲの波長に対して波長が短い緑色光ＬＧの波長よりも狭い幅寸法で設定されており、例えば５００ｎｍ以下で２００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲に設定されている。また、隣り合うＧ光反射用画素電極３０ＧとＢ光反射用画素電極３０Ｂとの間に形成される電極間隙３０ａは、緑色光ＬＧの波長に対して波長が短い青色光ＬＢの波長よりも狭い幅寸法で設定されており、例えば４００ｎｍ以下で１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲に設定されている。また、隣り合うＢ光反射用画素電極３０ＢとＲ光反射用画素電極３０Ｒとの間に形成される電極間隙３０ａは、赤色光ＬＲの波長に対して波長が短い青色光ＬＢの波長よりも狭い幅寸法で設定されており、例えば４００ｎｍ以下で１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲に設定されている。
【００７８】
この図４に示した縦ストライプ状配列の場合にも、Ｂ光反射用画素電極３０Ｂに接する電極間隙３０ａの幅寸法だけが一番狭く４００ｎｍ以下に設定され、Ｒ光反射用画素電極３０Ｒ及びＧ光反射用画素電極３０Ｇに接する各電極間隙３０ａの幅寸法はＢ光反射用画素電極３０Ｂに接する電極間隙３０ａの幅寸法より大きいので図２に示したマトリックス状配列の場合よりもＲ光反射用画素電極３０Ｒ及びＧ光反射用画素電極３０Ｇへの電極形成時のショートによる歩留まりを向上させることができる。
【００７９】
これにより、先に図５を用いて前述したと略同様に、カラーフィルタ４３（図１）を通過して入射される赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢは、それぞれ液晶４０を透過して垂直方向又は水平方向に偏光されているために、Ｒ光反射用画素電極３０Ｒ，Ｇ光反射用画素電極３０Ｇ，Ｂ光反射用画素電極３０Ｂの垂直方向又は水平方向のどちらかの辺に接する各電極間隙３０ａに対して垂直に偏光された光は、１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲及び２００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲並びに３００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲でそれぞれ幅狭く設定された各電極間隙３０ａに入射できずに各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇに反射及び吸収されてしまうため、各電極間隙３０ａを通ってＭＯＳＦＥＴ１４の方向に侵入する光は略１／２に減少するので、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢがＭＯＳＦＥＴ１４に到達するのを抑制でき、ＭＯＳＦＥＴ１４へのリーク光の侵入防止を図ることができる。
【実施例２】
【００８０】
図６は本発明に係る実施例２の３板方式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７は本発明に係る実施例２の３板方式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８は３板方式の反射用画素電極を説明するための平面図であり、（ａ）はＲ光反射用画素電極を示し、（ｂ）はＧ光反射用画素電極を示し、（ｃ）はＢ光反射用画素電極を示した図である。
【００８１】
図６に示した如く、本発明に係る実施例２の３板方式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構成されており、後述の図７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）を色分解した赤色光ＬＲと、緑色光ＬＧと、青色光ＬＢとを各色ごとに入射させているために、先に図９を用いて説明した一般例の反射型液晶表示装置１０と同様に、透明基板４２の上方にカラーフィルタを設けず、赤色光ＬＲを反射型液晶表示装置１０Ｒ内のＲ光反射用画素電極３０Ｒで反射させて読み出し光とし、緑色光ＬＧを反射型液晶表示装置１０Ｇ内のＧ光反射用画素電極３０Ｇで反射させて読み出し光とし、青色光ＬＢを反射型液晶表示装置１０Ｂ内のＢ光反射用画素電極３０Ｂで反射させて読み出し光とし、各色の読み出し光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを投射レンズ（図示せず）側に出射させるように構成されている。
【００８２】
また、本発明に係る実施例２の３板方式の反射型液晶表示装置１０Ｒ，１０，１０Ｂの構造形態は、先に図９を用いて説明した一般例の反射型液晶表示装置１０の構造形態に対して、隣り合うＲ光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｒ間、隣り合うＧ光反射用画素電極３０Ｇ，３０Ｇ間、隣り合うＢ光反射用画素電極３０Ｂ，３０Ｂ間にそれぞれ形成された各電極間隙３０ａの幅寸法を赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢの各波長を考慮して設定し、色分解された赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢを各電極間隙３０ａからスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）１４側に侵入させないように構成したものである。
【００８３】
尚、説明の便宜上、先に示した一般例の反射型液晶表示装置１０と同じ構成部材に対して同一の符号を付して図示すると共に、同じ構成部材に対しては必要に応じて適宜説明し、異なる構成部材に新たな符号を付して説明する。
【００８４】
ここで、本発明に係る実施例２の３板方式の反射型液晶表示装置１０Ｒ，１０，１０Ｂを説明する前に、この３板方式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７を用いて説明する。
【００８５】
図７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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
そして、光源部８５から得られた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２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。
【００９２】
再び図６に戻り、本発明に係る実施例２の３板方式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、ｐ型Ｓｉ基板（半導体基板）１１上に、ゲート電極１６，ドレイン領域１７，ソース領域１９からなるＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）１４と、保持容量部Ｃとをフィルード酸化膜１３Ａ〜１３Ｃを介して組みにして形成した後、この上方に多層膜２５〜３０を成膜する際に、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，第３層間絶縁膜２９までは一般例と同じように成膜されていると共に、この第３層間絶縁膜２９までは反射型液晶表示装置１０Ｒ，１０，１０Ｂ共通に成膜処理が行われている。
【００９３】
この後、反射型液晶表示装置１０Ｒ，１０，１０Ｂ内で最上層に成膜される第３メタル膜３０中に赤色光ＬＲ又は緑色光ＬＧもしくは青色光ＬＢに対応して各色ごとにマトリックス状に複数配置されたＲ光反射用画素電極３０Ｒ又はＧ光反射用画素電極３０ＧもしくはＢ光反射用画素電極３０Ｂは、各周囲を各電極間隙３０ａにより正方形状に囲まれた状態で各ＭＯＳＦＥＴ１４に接続されている。これに伴って、Ｒ光反射用画素電極（第３メタル膜）３０Ｒ又はＧ光反射用画素電極３０ＧもしくはＢ光反射用画素電極３０を各色ごとに単独で成膜処理を行う各ｐ型Ｓｉ基板（半導体基板）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する工程が追加されている。
【００９４】
具体的に説明すると、まず、図８（ａ）に示した如く、反射型液晶表示装置１０Ｒ（図６）内のＲ光反射用画素電極３０Ｒは、ピッチＰが水平方向及び垂直方向ともに同一寸法に設定されて全て同一サイズで正方形状に形成されていると共に、水平方向及び垂直方向にマトリックス状に複数配列した全てが赤色光ＬＲに対して単独で対応するようになっている。
【００９５】
この場合には、Ｒ光反射用画素電極３０Ｒに接する電極間隙３０ａは、赤色光ＬＲの波長（６００ｎｍ〜７８０ｎｍ程度）よりも狭い幅寸法に設定されており、例えば６００ｎｍ以下で３００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲に設定されている。
【００９６】
これにより、先に図５を用いて前述したと略同じ原理で、赤色光ＬＲは液晶４０を透過して垂直方向又は水平方向に偏光されているために、Ｒ光反射用画素電極３０Ｒに接する電極間隙３０ａに対して垂直に偏光された光（赤色光ＬＲ）は、３００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲で幅狭く設定された電極間隙３０ａに入射できずにＲ光反射用画素電極３０Ｒに反射及び吸収されてしまうため、電極間隙３０ａを通ってＭＯＳＦＥＴ１４の方向に侵入する光（赤色光ＬＲ）は略１／２に減少するので、赤色光ＬＲがＭＯＳＦＥＴ１４に到達するのを抑制でき、ＭＯＳＦＥＴ１４へのリーク光の侵入防止を図ることができる。
【００９７】
次に、図８（ｂ）に示した如く、反射型液晶表示装置１０Ｇ（図６）内のＧ光反射用画素電極３０Ｇも、ピッチＰがＲ光反射用画素電極３０Ｒと同じ寸法に設定されているものの、下記する電極間隙３０ａの幅寸法の関係でＲ光反射用画素電極３０Ｒよりごく僅か大きなサイズで正方形状に形成されていると共に、水平方向及び垂直方向にマトリックス状に複数配列した全てが緑色光ＬＧに対して単独で対応するようになっている。
【００９８】
この場合には、Ｇ光反射用画素電極３０Ｇに接する電極間隙３０ａは、緑色光ＬＧの波長（５００ｎｍ〜６００ｎｍ程度）よりも狭い幅寸法に設定されており、例えば５００ｎｍ以下で２００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲に設定されている。
【００９９】
これにより、先に図５を用いて前述したと略同じ原理で、緑色光ＬＧは液晶４０を透過して垂直方向又は水平方向に偏光されているために、Ｇ光反射用画素電極３０Ｇに接する電極間隙３０ａに対して垂直に偏光された光（緑色光ＬＧ）は、２００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲で幅狭く設定された電極間隙３０ａに入射できずにＧ光反射用画素電極３０Ｇに反射及び吸収されてしまうため、電極間隙３０ａを通ってＭＯＳＦＥＴ１４の方向に侵入する光（緑色光ＬＧ）は略１／２に減少するので、緑色光ＬＧがＭＯＳＦＥＴ１４に到達するのを抑制でき、ＭＯＳＦＥＴ１４へのリーク光の侵入防止を図ることができる。
【０１００】
次に、図８（ｃ）に示した如く、反射型液晶表示装置１０Ｂ（図６）内のＢ光反射用画素電極３０Ｂも、ピッチＰがＲ光反射用画素電極３０Ｒ及びＧ光反射用画素電極３０Ｇと同じ寸法に設定されているものの、下記する電極間隙３０ａの幅寸法の関係でＧ光反射用画素電極３０Ｇよりごく僅か大きなサイズで正方形状に形成されていると共に、水平方向及び垂直方向にマトリックス状に複数配列した全てが青色光ＬＢに対して単独で対応するようになっている。
【０１０１】
この場合には、Ｂ光反射用画素電極３０Ｂに接する電極間隙３０ａは、青色光ＬＢの波長（４００ｎｍ〜５００ｎｍ程度）よりも狭い幅寸法に設定されており、例えば４００ｎｍ以下で１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲に設定されている。
【０１０２】
これにより、先に図５を用いて前述したと略同じ原理で、青色光ＬＢは液晶４０を透過して垂直方向又は水平方向に偏光されているために、Ｂ光反射用画素電極３０Ｂに接する電極間隙３０ａに対して垂直に偏光された光（青色光ＬＢ）は、１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲で幅狭く設定された電極間隙３０ａに入射できずにＢ光反射用画素電極３０Ｂに反射及び吸収されてしまうため、電極間隙３０ａを通ってＭＯＳＦＥＴ１４の方向に侵入する光（青色光ＬＢ）は略１／２に減少するので、青色光ＬＢがＭＯＳＦＥＴ１４に到達するのを抑制でき、ＭＯＳＦＥＴ１４へのリーク光の侵入防止を図ることができる。
【０１０３】
尚、上記のことから実施例１と同様に、反射型液晶表示装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ内の各色光反射用画素電極３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに接する各電極間隙３０ａの幅寸法を４００ｎｍ以下で１００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲に設定すれば、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに対して装置の共用化が図れるものの、各電極間隙３０ａの幅寸法を各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに対して全て４００ｎｍ以下に設定した時には、５００ｎｍ以下又は６００ｎｍ以下に設定した場合よりも反射用画素電極形成時のショートによる歩留まりが悪いので、３板方式の場合にはＲ光反射用画素電極３０Ｒ，Ｇ光反射用画素電極３０Ｇ，Ｂ光反射用画素電極３０Ｂごとに各電極間隙３０ａの幅寸法を赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢの各波長に応じて設定した方が生産効率を向上させることができる。更に、複数の反射用画素電極３０として、Ｒ光反射用画素電極３０Ｒ又はＧ光反射用画素電極３０ＧもしくはＢ光反射用画素電極３０Ｂをそれぞれ単独に形成した場合に、Ｒ光反射用画素電極３０Ｒ又はＧ光反射用画素電極３０ＧもしくはＢ光反射用画素電極３０Ｂを成膜する前の段階までの多層膜２５〜２９を共通に成膜できるので、作業管理や在庫管理がし易くなる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係る実施例１の単板方式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。
【図２】単板方式の反射用画素電極をマトリックス状に配列させた例を模式的に示した平面図である。
【図３】単板方式の反射用画素電極を千鳥状に配列させた例を模式的に示した平面図である。
【図４】単板方式の反射用画素電極を縦ストライプ状に配列させた例を模式的に示した平面図である。
【図５】本発明に係る実施例１の単板方式の反射型液晶表示装置において、隣り合う反射用画素電極間に形成された電極間隙の幅を一般例よりも狭く設定した時に、電極間隙から入射する入射光の状態を説明するために示した斜視図である。
【図６】本発明に係る実施例２の３板方式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。
【図７】本発明に係る実施例２の３板方式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。
【図８】３板方式の反射用画素電極を説明するための平面図であり、（ａ）はＲ光反射用画素電極を示し、（ｂ）はＧ光反射用画素電極を示し、（ｃ）はＢ光反射用画素電極を示した図である。
【図９】一般例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。
【図１０】（ａ）は一般例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。
【図１１】従来例１における単板方式の液晶表示装置を模式的に示した断面図である。
【図１２】従来例２における３板方式の液晶表示装置を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０ＲＧＢ…本発明に係る実施例１の単板方式の反射型液晶表示装置、
１０Ｒ…本発明に係る実施例２の３板方式の反射型液晶表示装置、
１０Ｇ…本発明に係る実施例２の３板方式の反射型液晶表示装置、
１０Ｂ…本発明に係る実施例２の３板方式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…第２メタル膜（金属遮光膜）、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、
３０Ｒ…Ｒ光反射用画素電極、３０Ｇ…Ｇ光反射用画素電極、
３０Ｂ…Ｂ光反射用画素電極、
４０…液晶、４１…透明な対向電極、４２…透明基板（ガラス基板）、
４３…カラーフィルタ、
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、
８０…３板方式の反射型液晶プロジェクタ、
８５…光源部、９０…色分解及び色合成光学系、
Ｃ…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。
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005308809.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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