專利名稱：電光裝置和電子設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶裝置等電光裝置和電子設備的技術(shù)領(lǐng)域。另外，本發(fā)明還涉及電子紙張等電泳裝置、EL(場致發(fā)光)裝置、采用電子發(fā)射元件的裝置(Field Emission Display和Surface-ConductionElectron-Emitter Display)等技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以往已知有在一對基板間夾持液晶等電光物質(zhì)，并可通過以將其貫穿的方式使光透射從而進行圖像的顯示的液晶裝置等電光裝置。在此所謂“圖像的顯示”，是通過例如借助使每個像素電光物質(zhì)的狀態(tài)變化、以使光的透射率發(fā)生變化、從而可辨認出在每個像素灰度不同的光而實現(xiàn)的。
作為這樣的電光裝置，提出了一種在上述一對基板的一方的上具備呈矩陣狀排列的像素電極、如穿過該像素電極之間那樣設置的掃描線及數(shù)據(jù)線、以及作為像素開關(guān)用元件的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶體管)等，從而可進行有源矩陣驅(qū)動的電光裝置。在該可進行有源矩陣驅(qū)動的電光裝置中，上述TFT位于像素電極和數(shù)據(jù)線之間控制兩者間的導通。另外，該TFT與掃描線和數(shù)據(jù)線電連接。由此，在通過掃描線控制TFT的通/斷(ON/OFF)的同時，在該TFT導通(ON)的情況下，可將通過數(shù)據(jù)線提供的圖像信號施加到像素電極上，即，可使每個像素光透射率變化。
在如上所述的電光裝置中，上述的各種構(gòu)成被制作在一方的基板上，但如果將其平面地展開，則需要較大面積，恐怕會使像素開口率、即光應該透射的區(qū)域相對于整個基板面的區(qū)域的比例降低。因此，即使在以往，仍采用以立體方式構(gòu)成上述各種要素的方法，即，通過使層間絕緣膜介于中間地使各種構(gòu)成要素層疊而構(gòu)成的方法。更具體地說，在基板上，首先形成TFT和具有作為該TFT的柵電極膜的功能的掃描線，而后在其上形成數(shù)據(jù)線，進而在其上形成像素電極等。如此，則不但可實現(xiàn)裝置的小型化，而且還可通過適當?shù)卦O定各種元件的配置，實現(xiàn)像素開口率的提高等。但是，在這種電光裝置中，存在有顯示高品質(zhì)的圖像這樣的基本要求，為了實現(xiàn)該要求，就要特別追求提高電光裝置的開口率、提高圖像的對比度等。在此，“開口率”可用光透射區(qū)域的面積相對于構(gòu)成電光裝置的基板的整個面積、或基板上的圖像顯示區(qū)域的整個面積的比例等來表示，該值越大開口率越大，圖像越明亮。另外，為了實現(xiàn)提高圖像的對比度，例如，可采取通過將存儲電容與上述TFT和像素電極電連接，以提高該像素電極的電位保持特性等做法。
在另一方面，在電光裝置中，還進一步要求小型化、高精細化、以及高頻驅(qū)動。但是，在同時實現(xiàn)上述開口率的提高和小型化的過程中伴隨有很多困難。其原因在于，因為如果希望顯示具有一定程度以上的亮度的圖像，則一定程度以上的開口率是必需的，所以與伴隨小型化的基板面積的減小相反，必須將光透射區(qū)域的面積基本保持一定。即，在此情況下，實質(zhì)上就成了要求光透射區(qū)域的面積的增大。
另外，為了實現(xiàn)開口率的提高，只是在實質(zhì)上擴大光透射區(qū)域的面積是不行的。這是因為如果這樣的話，則會對周圍的結(jié)構(gòu)造成影響。例如，如前所述，在電光裝置中，為了提高對比度而具備有存儲電容，但是若以這種存儲電容的存在為前提提高開口率，則必須實現(xiàn)該存儲電容的狹小化。但是，如果僅僅使存儲電容變得狹小，則在構(gòu)成它的一對電極中，會導致與其相對應的電阻增加，其結(jié)果是，導致又新增添了以其為原因致使發(fā)生串擾、燒付等的問題。此外，在過去有上述一對電極由多晶硅、WSi(鎢硅化物)等形成的實例，但是由于這些材料絕對不能說是低電阻，所以上述這樣的問題更加嚴重。
或者，在基板上，除了上述的存儲電容以外，還具有作為像素開關(guān)用元件的TFT，但在實現(xiàn)開口率的提高之際，必須預先避免發(fā)生對該TFT、或其半導體層的光入射。其原因在于當存在有這種光入射時，則有可能會在半導體層上發(fā)生光泄漏電流，使圖像上發(fā)生閃爍等。另外，因為當實現(xiàn)開口率的提高時，一般會考慮相較于光透射區(qū)域的面積，使遮光區(qū)域的面積相對地減少，所以上述的問題會具有更深刻的層面。也就是說，對半導體層的光入射的危險就會變得更大。
如上所述，通過僅僅使光透射區(qū)域的面積增大這樣的措施，無法實現(xiàn)開口率的提高，而為了實現(xiàn)這一目的，必須從全部方面采取綜合的措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的問題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種可通過提高開口率、對比度，顯示更明亮等的、高品質(zhì)的圖像的電光裝置。另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種具有這樣的電光裝置的電子設備。
為了解決上述的問題，本發(fā)明的電光裝置包括在基板上沿第1方向延伸的數(shù)據(jù)線；沿與上述數(shù)據(jù)線交叉的第2方向延伸的掃描線；與上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉區(qū)域相對應那樣地設置的像素電極和薄膜晶體管；在比上述薄膜晶體管的半導體層更上層且比上述像素電極更下層形成、并與像素電位電連接的存儲電容；以及被配置在上述數(shù)據(jù)線和上述像素電極之間的上側(cè)遮光膜。并且，上述上側(cè)遮光膜規(guī)定像素開口區(qū)域中的至少角部，上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線以及上述存儲電容形成于遮光區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的電光裝置，首先，由于具備有掃描線和數(shù)據(jù)線以及像素電極和薄膜晶體管，所以可進行有源矩陣驅(qū)動。另外，由于在該電光裝置中，上述各種構(gòu)成要素構(gòu)成疊層結(jié)構(gòu)的一部分，因此可實現(xiàn)裝置整體的小型化等，此外，通過實現(xiàn)各種構(gòu)成要素的適當配置，還可實現(xiàn)像素開口率提高。
另外，在本發(fā)明中，由于在數(shù)據(jù)線和像素電極之間具備有遮光層，所以能夠預先防止在兩者之間產(chǎn)生電容耦合。即，能夠減少因數(shù)據(jù)線的通電而致使像素電極的電位變動等的可能性，可顯示更高品質(zhì)的圖像。
此外，在本發(fā)明中，由于特別地具備有存儲電容，所以能夠使像素電極的電位保持特性提高。由此，可顯示高對比度的圖像。
此外，在本發(fā)明中，構(gòu)成該存儲電容的電介質(zhì)膜優(yōu)選為由包含比氧化硅膜更高介電常數(shù)的膜的單層、或多層構(gòu)成。
從而，在本發(fā)明的存儲電容中，與過去相比，電荷積累特性更加優(yōu)良，由此，可進一步提高像素電極的電位保持特性，由此，可顯示更高品質(zhì)的圖像。另外，由于這樣可使存儲電容的電容值增加，所以構(gòu)成該存儲電容的一對電極的面積可比過去狹小。因此，根據(jù)本發(fā)明，還能夠同時實現(xiàn)開口率的提高。
再者，在本發(fā)明中，上述掃描線、上述數(shù)據(jù)線、上述薄膜晶體管以及上述存儲電容被形成于遮光區(qū)域。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)在與光透射區(qū)域基本一致的區(qū)域上不存在疊層結(jié)構(gòu)中的各種要素的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的電光裝置可實現(xiàn)、保持極高的開口率。另外，在這樣的結(jié)構(gòu)中，即使將上述存儲電容形成在遮光區(qū)域內(nèi)，也不會產(chǎn)生特別大的障礙。即，第1，對于該存儲電容，雖然當將其收納于遮光區(qū)域內(nèi)地形成時，多少會對構(gòu)成該存儲電容的一對電極的平面的面積有些抑制，但只要該存儲電容如上所述具有包含高介電常數(shù)材料的電介質(zhì)膜、具有較高的電荷積累特性，則大體仍能夠獲得所需的性能。另外，第2，遮光層，只要像根據(jù)前述的作用效果而知道的那樣，至少覆蓋數(shù)據(jù)線地被形成，則可發(fā)揮規(guī)定的性能。總之，根據(jù)本發(fā)明，可在任意地發(fā)揮疊層結(jié)構(gòu)中的各種構(gòu)成所要求的性能(例如，通過存儲電容的設置提高圖像的對比度)的同時，通過將該各種構(gòu)成設置于遮光區(qū)域內(nèi)部，還可實現(xiàn)、保持非常高的開口率。按照以上所述，根據(jù)本發(fā)明的電光裝置，通過實現(xiàn)開口率、對比度的提高，可顯示具有更加明亮等的、高品質(zhì)的圖像。
另外，作為本發(fā)明所講的“高介電常數(shù)材料”，除了后述的氮化硅以外可例舉有包含TaOx(氧化鉭)、BST(鈦酸鍶鋇)、PZT(鈦酸鋯酸鹽)、TiO2(氧化鈦)、ZiO2(氧化鋯)、HfO2(氧化鉿)、SiON(氮氧化硅)以及SiN(氮化硅)中的至少一種的絕緣材料等。特別是，如果采用TaOx、BST、PZT、TiO2、ZiO2、HfO2這樣的高介電常數(shù)材料，則能夠以有限的基板上的區(qū)域增加電容值。或者，如果采用SiO2(氧化硅)、SiON(氮氧化硅)和SiN這樣的具有硅的材料，則能夠減小層間絕緣膜等的應力發(fā)生。
在本發(fā)明的電光裝置的一形式中，具備由與上述上側(cè)遮光膜相同的膜形成的、用于將上述薄膜晶體管與上述像素電極之間電連接的遮光性的中繼膜，以上述遮光膜和上述中繼膜規(guī)定上述像素開口區(qū)域。
根據(jù)該實施形式，可較佳地規(guī)定開口區(qū)域。另外，因為用于將薄膜晶體管和像素電極電連接的遮光性的中繼層與上述遮光膜形成為相同的膜，所以可更加良好地實現(xiàn)兩者之間的電連接。例如，可以考慮用與構(gòu)成像素電極的ITO等相容性強的材料構(gòu)成上述中繼層和遮光膜等。
在本發(fā)明的電光裝置的一形式中，上述上側(cè)遮光膜優(yōu)選與構(gòu)成上述存儲電容的一方的電極連接。根據(jù)該形式，可形成更加靈活的疊層結(jié)構(gòu)。例如在希望使本形式所講的“存儲電容的一方的電極”設成固定電位的情況下，通過采取將遮光膜與固定電位的電源連接等的措施，即可將該電極保持在固定電位。
另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選為上述像素電極借助鈦或其化合物與上述疊層結(jié)構(gòu)中的其他層電連接。
根據(jù)這種構(gòu)成，可良好地進行像素電極和與其連接的疊層結(jié)構(gòu)中的其他層(例如，可假定構(gòu)成存儲電容的一對電極中的至少一個電極、后述的中繼層等)的電連接。之所以這樣說，是因為由于該像素電極通常由ITO(Indium Tin Oxide，銦錫氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide，銦鋅氧化物)等的透明導電性材料構(gòu)成，所以假如使其與鋁等接觸，則會產(chǎn)生所謂的電蝕，因為由鋁的斷線、或氧化鋁形成引起的絕緣等的因素，而無法實現(xiàn)理想的電連接。然而，在本形式中，由于像素電極通過鈦或其化合物而與上述其他層連接，所以不會產(chǎn)生上述這樣的不良情況。
在該形式中，可以構(gòu)成為作為上述像素電極的基底而配置的層間絕緣膜進一步構(gòu)成上述疊層結(jié)構(gòu)的一部分，在上述層間絕緣膜上形成用于與上述像素電極電連接的接觸孔，在上述接觸孔的至少內(nèi)表面上形成包含鈦或其化合物的膜。
根據(jù)這種構(gòu)成，首先，沒有對上述電蝕的擔心，能夠?qū)崿F(xiàn)像素電極和其他層之間的電連接。另外，與此同時，在本構(gòu)成中，由于在像素電極和其他層之間介設有接觸孔，所以可實現(xiàn)疊層結(jié)構(gòu)中的兩者間的更加適合的配置、或布局(layout)的自由度的提高等。另外，因為其意味著能夠更良好地實現(xiàn)同時進行疊層結(jié)構(gòu)中的各種構(gòu)成的適當配置、更具體地說是將各種構(gòu)成收納于遮光區(qū)域內(nèi)的配置、擴大光透射區(qū)域這樣的上述所指之處，所以大大有助于作為本發(fā)明的目的高開口率的實現(xiàn)、保持等。
此外，在本構(gòu)成中，由于在上述接觸孔的至少內(nèi)表面，形成包含鈦或其化合物的膜，即，形成了具有較優(yōu)良的遮光性能的膜，所以可將以接觸孔為起因的漏光等防止于未然。即，該膜可通過將光吸收等，遮擋穿過接觸孔的空洞部分的光的傳播。由此，基本不必擔心在圖像上產(chǎn)生漏光等。另外，基于相同原因，能夠提高薄膜晶體管、或其半導體層的耐光性。由此，可抑制光射入到該半導體層時的光泄漏電流的發(fā)生，能夠?qū)⒂纱嗽斐傻膱D像上的閃爍等的發(fā)生防止于未然。按照以上所述，根據(jù)本構(gòu)成，能夠顯示更高品質(zhì)的圖像。
在本發(fā)明的電光裝置的另一形式中，上述數(shù)據(jù)線作為與構(gòu)成上述存儲電容的一對電極的一方相同的膜形成。
根據(jù)該形式，數(shù)據(jù)線和構(gòu)成上述存儲電容的一對電極的一方，形成相同的膜，換言之，在同一層上、或在制造工序階段同時形成。由此，例如，不必采用將兩者形成于不同的層上并以層間絕緣膜將兩者之間隔離的方法，可防止疊層結(jié)構(gòu)的高層化。在這一方面，若鑒于本發(fā)明中在疊層結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)線和像素電極之間形成上述的屏蔽層，且已經(jīng)預計該部分的高度，則是非常有益的。其原因在于，如果是過多地高層化的疊層結(jié)構(gòu)，則有損于制造容易性、制造產(chǎn)品的合格率。另外，如本實施形式那樣，即使將數(shù)據(jù)線和上述一對電極之中的一方同時形成，只要對該膜實施適當?shù)膱D案形成處理，則可實現(xiàn)兩者之間的絕緣，對于這一點并不特別成為問題。
另外，根據(jù)本形式的記載可以反推，在本發(fā)明中，并非必須將數(shù)據(jù)線和構(gòu)成存儲電容的一對電極的至少一方作為相同的膜形成。即，兩者可作為各自的層形成。
在本發(fā)明的電光裝置的另一形式中，作為上述疊層結(jié)構(gòu)的一部分進一步具備將構(gòu)成上述存儲電容的一對電極的至少一方與上述像素電極電連接的中繼層。
根據(jù)該形式，分別構(gòu)成上述疊層結(jié)構(gòu)的一部分的像素電極和存儲電容的一對電極的一方，通過同樣構(gòu)成疊層結(jié)構(gòu)的一部分的中繼層實現(xiàn)電連接。具體來說，可采用形成接觸孔等措施。由此，例如，可采用將本實施形式中的中繼層設成雙層結(jié)構(gòu)、并且其上層由與作為通常用作像素電極的材料的透明導電性材料的一例的ITO(Indium Tin Oxide)相容性強的材料構(gòu)成、其下層由與構(gòu)成存儲電容的一對電極中的一方相容性強的材料構(gòu)成等靈活的構(gòu)成，可更加良好地實現(xiàn)對像素電極的電壓的施加、或該像素電極的電位的保持。
另外，設置這樣的“中繼層”，在實現(xiàn)像素電極和存儲電容的配置的最佳化方面非常理想。即，根據(jù)本形式，由于能夠為了盡可能地擴大遮光區(qū)域而對中繼層和存儲電容的配置加以設計，所以能夠進一步提高開口率。
在本發(fā)明的電光裝置的又一形式中，上述中繼層由鋁膜和氮化膜構(gòu)成。
根據(jù)這種構(gòu)成，例如，在像素電極由ITO構(gòu)成的情況下，若使其與鋁直接接觸，則會導致在兩者之間產(chǎn)生電蝕，發(fā)生鋁的斷線、或因氧化鋁的形成造成的絕緣等情況，因此，鑒于這種不理想的狀況，在本形式中，并未使ITO與鋁直接接觸，而通過使ITO與氮化膜，比如氮化鈦膜接觸，實現(xiàn)像素電極與中繼層、進而與存儲電容電連接。這樣，本結(jié)構(gòu)提供了上述所講的“相容性強的材料”的一個實例。
另外，由于氮化膜阻止水分的浸入以及擴散的作用優(yōu)異，所以能夠?qū)⑺謱Ρ∧ぞw管的半導體層的浸入防止于未然。在本實施形式中，由于中繼層包含氮化膜，所以可獲得上述的作用，由此，可極力地防止薄膜晶體管的閾值電壓上升這樣的不良狀況的發(fā)生。
在這種具有中繼層的形式中，上述遮光層優(yōu)選作為與上述中繼層相同的膜形成。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，由于中繼層和上述屏蔽層作為相同的膜形成，所以，能夠同時形成該兩構(gòu)成，可實現(xiàn)該部分的制造工序的簡化、或制造成本的降低等。
此外，在一并具有本實施形式的構(gòu)成、和前述的將數(shù)據(jù)線與構(gòu)成存儲電容的一對電極的一方作為相同的膜形成的形式的狀態(tài)下，數(shù)據(jù)線、存儲電容、中繼層及像素電極的配置形式、特別是疊層順序等更為合理，可更加有效地獲得上述作用效果。
進而，特別地，如果是一并具有本實施形式的構(gòu)成、和上述的中繼層包含氮化膜的構(gòu)成的形式，則遮光層也包含氮化膜。因此，可在基板的面上更寬范圍地獲得如前所述的防止水分對薄膜晶體管中的半導體層浸入的作用。因此，可更加有效地獲得薄膜晶體管的長期使用這樣的作用效果。
另外，根據(jù)本形式的記載可以反推，在本發(fā)明中，并非必須將遮光膜和中繼層作為相同的膜形成。即，可將兩者作為各自的層形成。
在本發(fā)明的電光裝置的又一形式中，上述掃描線、上述數(shù)據(jù)線、和構(gòu)成上述存儲電容的一對電極的至少一個由遮光性材料形成，上述的至少一個在上述疊層結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成內(nèi)置遮光膜。
根據(jù)該形式，構(gòu)成基板上的疊層結(jié)構(gòu)的各種要素由遮光性材料構(gòu)成，形成規(guī)定光透射區(qū)域的遮光膜。由此，就會在基板上具備有所謂的“內(nèi)置遮光膜”，能夠?qū)⒁驅(qū)Ρ∧ぞw管的半導體層的光入射而使光泄漏電流發(fā)生、致使在圖像上產(chǎn)生閃爍等的情況防止于未然。即，可提高對薄膜晶體管或半導體層的耐光性。順便說一下，如果在基板上的最下層或接近其的層上形成薄膜晶體管，由于上述掃描線、數(shù)據(jù)線和存儲電容均形成于該薄膜晶體管的上側(cè)，所以由它們構(gòu)成的遮光膜可稱為“上側(cè)遮光膜”。
另外，本形式中所謂的“遮光性材料”由例如包括Ti(鈦)、Cr(鉻)、W(鎢)、Ta(鉭)、Mo(鉬)等的高熔點金屬中的至少一種的金屬單體、合金、金屬硅化物、多硅化物、它們的疊層體等構(gòu)成。另外，該“遮光性材料”還可以包含鋁(Al)。
此外，特別是在本形式中，顯然前述的各種要素的全部都構(gòu)成“內(nèi)置遮光膜”也可以，但優(yōu)選為使沿相互交叉的方向延伸的2個要素的至少一組構(gòu)成該“內(nèi)置遮光膜”。例如，沿著延伸存在上述掃描線的第2方向形成有電容線，在該電容線的一部分為構(gòu)成上述存儲電容的一對電極的一方的情況下，優(yōu)選該電容線和上述數(shù)據(jù)線由遮光性材料形成，并形成為以它們構(gòu)成“內(nèi)置遮光膜”的結(jié)構(gòu)。這是因為，根據(jù)這樣的構(gòu)成，“內(nèi)置遮光膜”的形狀成為格子狀，能夠較佳地與作為上述像素電極的排列形式通常所采用的矩陣狀排列相適應。
在本發(fā)明的電光裝置的再一形式中，構(gòu)成上述存儲電容的一對電極的一方構(gòu)成沿上述第2方向形成的電容線的一部分，并且該電容線由包含低電阻膜的多層膜構(gòu)成。
根據(jù)該形式，首先，構(gòu)成存儲電容的一對電極的一方(下面，為了簡化起見而稱為“一方電極”)構(gòu)成了沿第2方向、即掃描線的形成方向形成的電容線的一部分。由此，例如，為了將上述一方電極設為固定電位，不必分別相對于設置在每個像素上的存儲電容的一方電極，單獨地設置用于將其設成固定電位的導電材料等，只要采用使每個電容線與固定電位源連接等形式即可。因此，根據(jù)本形式，可實現(xiàn)制作工序的簡化、或制作成本的降低。
另外，在本形式中，特別地電容線由包含低電阻膜的多層膜構(gòu)成。如果采用這樣的構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)電容線的多功能化(例如，除了作為該電容線所具有的固定電位側(cè)容量電極的功能以外，還能夠使其一并具有其它的功能等)。特別地，在本發(fā)明的上述多層膜中，由于包括低電阻膜、即例如鋁、銅、鉻等的金屬單體或包含它們的材料等與過去的多晶硅、Wsi相比其電阻小于的材料，所以可實現(xiàn)較高的導電性。另外，通過實現(xiàn)較高的導電性，在本形式，可在沒有伴隨特別是限制地實現(xiàn)電容線的狹小化、即存儲電容的狹小化。因此，本形式還大大有助于開口率的提高。換言之，可防止過去因一旦當使電容線變小就會產(chǎn)生的電阻值的增加而引起的串擾、燒付等的發(fā)生。
另外，由于本形式的電容線由包含上述低電阻膜的多層膜構(gòu)成，所以除了該低電阻膜以外，作為該電容線的構(gòu)成要素還可以一并具有由用于實現(xiàn)可防止光對薄膜晶體管的射入的遮光功能的其它的材料構(gòu)成的膜。
此外，如果像本發(fā)明那樣由多層膜構(gòu)成電容線，則可使作為存儲電容的性能穩(wěn)定。即，例如，如果只是達到在上面所示例的降低電阻的目的，則只要僅以一層這樣的材料構(gòu)成電容線即可，但如果這樣則作為無法充分地獲得作為存儲電容本來應有的電容器的功能。然而，在本發(fā)明中，如上所述，通過由2層或以上的膜構(gòu)成電容線，則即使在其中的一個層上使用了使其具有某種特殊的功能的材料，但仍可在其他層上補償性地使用用于實現(xiàn)作為存儲電容的功能的材料，因此，不會產(chǎn)生上述那樣的問題。
另外，在本發(fā)明中，由于在電容線上實現(xiàn)了上述的多功能化，所以電光裝置的設計的自由度也進一步提高。
在本發(fā)明的電光裝置的再一形式中，上述電容線，在上層具有上述低電阻膜，并且在其下層具有由光吸收性的材料構(gòu)成的膜。
根據(jù)該形式，對于電容線來說能夠?qū)崿F(xiàn)如下所述的多功能化。首先，由于電容線的上層具有上述低電阻膜，所以，例如，如果假定光從該上層側(cè)入射，則該光會被該低電阻膜的表面所反射，能夠?qū)⑵渲苯拥竭_薄膜晶體管的情況防止于未然。其原因在于該材料一般具有較高的光反射率。
另一方面，由于電容線的下層由例如多晶硅等光吸收性的材料構(gòu)成，所以，例如，能夠預先防止在射入電光裝置的內(nèi)部后、因為在上述低電阻膜的表面、或上述數(shù)據(jù)線的下面等反射等而產(chǎn)生的所謂的雜散光到達薄膜晶體管處的情況。即，由于這種雜散光的全部或一部分為電容線的下層所吸收，所以能夠減小該雜散光到達薄膜晶體管的可能性。
此外，在本發(fā)明中，由于以電容線“由多層膜構(gòu)成”為前提，所以，例如在本形式中，顯然既可以是在電容線的上側(cè)存在鋁、在其下層存在多晶硅的形式，也可以是在該鋁的更上一層存在由其他材料構(gòu)成的膜、或是在該多晶硅的更下一層存在由其他材料構(gòu)成的膜、再或者是在該鋁和該多晶硅之間存在有由其他材料構(gòu)成的膜的形式等。另外，顯然也可是根據(jù)情況，自上起依次為鋁、多晶硅和鋁等這樣的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的電光裝置的又一形式中，上述低電阻膜由鋁、或鋁的合金構(gòu)成。
根據(jù)該形式，由于鋁為電阻非常低的材料，所以能夠更加突出地實現(xiàn)上述那樣的作用效果。順便說一下，鋁的電阻值大概為上述的多晶硅、WSi的1/100。
另外，如果采用電容線包含鋁、或鋁的合金的本構(gòu)成，則還可獲得下述的作用效果。因為在過去，電容線如既已描述的那樣由多晶硅單體、WSi等構(gòu)成，所以因這些材料引起的收縮力、壓縮力，會導致在形成于該電容線上的層間絕緣膜等中產(chǎn)生較大的應力，而在本形式中，不會產(chǎn)生這樣的問題。即，在過去，由于上述應力的存在，層間絕緣膜的厚度受到一定的限制，如果將其形成得太薄，則有時會因該應力而引起破損。在本形式中，可以不考慮這樣的應力的存在，其結(jié)果是，可以將層間絕緣膜的厚度設定得比過去小，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)電光裝置整體的小型化。
在本發(fā)明的電光裝置的再一形式中，上述存儲電容由上述電介質(zhì)膜和夾持該電介質(zhì)膜而形成的上部電極和下部電極形成，通過包括沿與上述基板的表面平行的面層疊的第1部分和沿相對該基板的表面立起的平面層疊的第2部分，其截面形狀含有凸形狀。
根據(jù)該形式，例如，根據(jù)是下部電極本身以相對于基板包含凸狀的部分的方式形成，還是在該下部電極的下方的規(guī)定部位形成有凸狀部件等情況，位于其上層的電介質(zhì)膜和上部電極截面看具有彎曲的形狀。并且，在這種情況下，與過去的平面的存儲電容相比，僅僅在沿著沿基板的表面立起的平面層疊有上部電極、電介質(zhì)膜和下部電極的第2部分的面積部分，換言之，僅僅在凸形狀的側(cè)壁的面積部分，也可預估到電容增加的作用效果。
因此，在本發(fā)明中，由于不用使構(gòu)成存儲電容的上部電極和下部電極的面積平面地增大，即可使其電容增大，所以可在保持高開口率不變的情況下，實現(xiàn)存儲電容量的增大，由此，可顯示無顯示不均、無閃爍等的高品質(zhì)的圖像。
另外，在本發(fā)明中，上述凸形狀優(yōu)選為錐形狀。
根據(jù)該形式，可較佳地構(gòu)成形成于下部電極上的電介質(zhì)膜和上部電極。即，如果上述凸形狀包含錐形狀，例如根據(jù)與包含垂直的側(cè)壁部的凸形狀的對比所知，由于該凸形狀的角部是平滑的，所以當在包含錐形狀的凸形狀上形成電介質(zhì)膜和上部電極時，基本沒有必要對其覆蓋性變差等擔心。因此，根據(jù)本形式，能夠較佳地形成電介質(zhì)膜和上部電極。
另外，在將含有垂直的側(cè)壁部的凸形狀與本形式的含有錐形狀的凸形狀加以比較的情況下，如果事先假定設兩者的高度相同，并且設在兩者之間該凸形狀的上面的面積相同，則一般比起前者，后者方面能夠更大地獲得側(cè)壁部的面積，因此，從存儲電容的增大的觀點來考慮，可以說較為理想的形式。
在本發(fā)明的電光裝置的另一形式中，上述存儲電容的上述凸形狀沿上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線中的至少一方形成。
根據(jù)該形式，如果在上述凸形狀上將層間絕緣膜等層疊下去，由于在凸形狀上形成有凸部，所以呈現(xiàn)出凸部沿著掃描線和數(shù)據(jù)線中的至少一方延伸的形式。因此，在此情況下，會呈現(xiàn)出該凸部存在于相鄰接的像素電極之間的形式。由此，在以1H反轉(zhuǎn)(反相)驅(qū)動方式、1S反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式、或點(dot)反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式驅(qū)動本形式的電光裝置的情況下，可減小由在相鄰接的像素電極之間產(chǎn)生的橫向電場引起的、對圖像的不良影響，可顯示更高質(zhì)量的圖像。下面對該情況進行詳細說明。
首先，所謂“1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式”是指下述的驅(qū)動方式，即，例如在假定有呈正方形排列的像素電極的情況下，在某一幀或場中，以共用電極的電位為基準以正極性的電位驅(qū)動排列在其奇數(shù)行的像素電極，同時以負極性的電位驅(qū)動排列在其偶數(shù)行的像素電極，在繼其之后的下一幀或場中，與最開始相反地，奇數(shù)行以負極性驅(qū)動，偶數(shù)行以正極性的驅(qū)動，連續(xù)地進行這種狀態(tài)的驅(qū)動方法。另一方面，所謂“1S反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式”是指在剛才描述的關(guān)于1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式的說明中，通過分別將奇數(shù)行置換為“奇數(shù)列”、將偶數(shù)行置換為“偶數(shù)列”來把握的驅(qū)動方式。另外，所謂點反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式是指在沿列方向和行方向的兩個方向相鄰接的像素電極之間，使施加于每個像素電極上的電壓極性反轉(zhuǎn)的驅(qū)動方式。通過采用這些驅(qū)動方式，可抑制由直流電壓分量的施加引起的液晶等的電光物質(zhì)的劣化、或圖像上的串擾、閃爍的發(fā)生。
但是，當采用這樣的反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式時，由于施加了不同極性的電壓的像素電極相鄰接，所以產(chǎn)生所謂的“橫向電場”。例如，在1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式時，在位于某一行的像素電極和位于與其相鄰接的行的像素電極之間，會產(chǎn)生橫向電場。當發(fā)生這樣的橫向電場時，會使基板上的像素電極和對置基板上的共用電極之間的電位差(在下面稱為“縱向電場”)產(chǎn)生混亂引起液晶的取向不良，產(chǎn)生該部分的漏光等現(xiàn)象，導致對比度下降等的畫質(zhì)的劣化。
然而，在本形式中，如上述的那樣，因為存儲電容的上述凸形狀沿著掃描線和數(shù)據(jù)線中的至少一個形成，所以能夠抑制上述橫向電場的發(fā)生。
其原因在于，第1、如果以像素電極的邊緣搭載于上述凸部的邊緣上的方式形成，則由于可減小像素電極和共用電極之間的距離，所以可使縱向電場比以往增強。另外，第2、無論像素電極的邊緣是否位于凸部之上，可根據(jù)該凸部所具有的介電常數(shù)的情形，將橫向電場本身減弱。此外，第3、由于能夠使上述凸部與共用電極之間的間隙的容積、即位于該間隙內(nèi)的液晶的體積減小，所以可相對地減小橫向電場對液晶的影響。
順便說一下，顯然，在1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式的情況下優(yōu)選使凸形狀或凸部沿著掃描線形成，在1S反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式的情況下優(yōu)選為沿著數(shù)據(jù)線的方式形成。另外，在點反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式的情況下優(yōu)選使凸形狀或凸部沿掃描線和數(shù)據(jù)線兩者形成。
按照上面所述，根據(jù)本形式，由于可較佳地實現(xiàn)對液晶的縱向電場的施加，所以可顯示所期望的圖像。
在本發(fā)明的電光裝置的又一形式中，上述存儲電容由上述電介質(zhì)膜和夾持該電介質(zhì)膜而形成的上部電極與下部電極形成，上述電介質(zhì)膜由氮化硅膜和氧化硅膜形成。
根據(jù)本形式，在電介質(zhì)膜中，包含相對高介電常數(shù)的氮化硅膜，即使稍微犧牲一點存儲電容的面積、即構(gòu)成該存儲電容的一對電極的面積，也能構(gòu)獲得較高的電荷積累特性。
由此，可格外地提高像素電極的電位保持特性，顯示更高品質(zhì)的圖像。另外，由于可減小存儲電容的面積，所以能夠?qū)崿F(xiàn)像素開口率的進一步提高。
另外，由于氮化硅膜阻止水分的浸入以及擴散的作用優(yōu)良，所以能夠?qū)⑺謱?gòu)成薄膜晶體管的半導體層的浸入防止于未然。對于此方面，如果水分浸入半導體層、或柵絕緣膜等中，則會出現(xiàn)在半導體層和柵絕緣膜之間的界面上產(chǎn)生正電荷，閾值電壓逐漸增加的不良影響。在本形式中，如上所述，由于可有效地防止水分對半導體層的浸入，所以可極力地防止該薄膜晶體管的閾值電壓上升這樣的不良情況的發(fā)生。
此外，由于該電介質(zhì)膜中，除了上述的氮化硅膜以外，還包含氧化硅膜，所以不會使存儲電容的耐壓性下降。
如果像上述那樣，采用本形式的電介質(zhì)膜，則可同時獲得綜合的作用效果。
除此以外，在對包含上述的凸形狀的存儲電容添加了本形式的電介質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的形式中，可以預見到電容大幅度增加的效果。因此，這樣的方案可稱為最適合于實現(xiàn)、保持高開口率的本發(fā)明的目的形式之一。
另外，顯然，本形式包括電介質(zhì)膜為氧化硅膜和氮化硅膜的雙層結(jié)構(gòu)的情況，根據(jù)情況不同，也包括例如為氧化硅膜、氮化硅膜和氧化硅膜這樣的三層結(jié)構(gòu)的情況、或為其以上的疊層結(jié)構(gòu)的情況。
在本發(fā)明的電光裝置的還一形式中，作為上述像素電極的基底而設置的層間絕緣膜還構(gòu)成上述疊層結(jié)構(gòu)的一部分，上述層間絕緣膜的表面被實施了平坦化處理。
根據(jù)該形式，由于對作為像素電極的基底而設置的層間絕緣膜的表面被實施了平坦化處理，所以，通常對于形成于該層間絕緣膜上的取向膜，也能夠作為具有平坦的表面的膜而形成。即，不會使取向膜的表面反應出層間絕緣膜的表面的凹凸形狀。因此，不會使作為與該取向膜接觸的電光物質(zhì)的一例的液晶的取向狀態(tài)產(chǎn)生無用的混亂，能夠降低發(fā)生以此為原因的漏光等的可能性，由此可顯示更高品質(zhì)的圖像。
此外，作為本形式所說的“平坦化處理”，具體來說例如相當于CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學機械拋光)處理、或回蝕刻處理(エツチミツク)等，但顯然除此以外也可利用各種平坦化技術(shù)。
在此，所謂CMP處理，一般是指通過一邊使被處理基板與研磨布(墊片)兩者旋轉(zhuǎn)等，一邊使各自的表面相互觸接，同時將含有二氧化硅顆粒等的研磨液(漿液)供給到該觸接部位，從而兼用機械作用和化學作用對被處理基板表面進行研磨，從而使該表面平坦化的技術(shù)。
另外，所謂回蝕刻處理，一般是指在具有凹凸的表面上形成光致抗蝕劑、SOG(Spin On Glass，旋涂玻璃)膜等具有平坦性的膜作為犧牲膜，然后實施對該犧牲膜的蝕刻處理直至到達上述凹凸存在的表面(因此，可以說凹凸被“填平”了)，由此使該表面平坦化的技術(shù)。但是，本發(fā)明中，上述的犧牲膜不是必需的。例如，也可以實施如下的處理通過在將接觸孔內(nèi)部的空間填滿之后(即，如同從接觸孔溢出那樣)，在過剩地形成由填充材料構(gòu)成的膜直到層間絕緣膜的表面之后，將除了接觸孔以外的區(qū)域的、其過剩部分完全蝕刻掉，由此形成僅在該接觸孔內(nèi)部保留填充材料的形態(tài)，同時呈現(xiàn)出平坦的表面。
另外，如以上的本發(fā)明那樣，在層間絕緣膜的表面被平坦化的構(gòu)成中，在由不同的極性對掃描線或連接在該掃描線上的像素電極的每一行進行驅(qū)動(即“1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動”，參照后述)的情況下，有可能會在相鄰接的像素電極之間產(chǎn)生橫向電場，恐怕會使液晶的取向狀態(tài)發(fā)生混亂。就這一點來說，如后所述，優(yōu)選采用通過在層間絕緣膜的表面設置凸部等以抑制橫向電場的發(fā)生的方法，但此外也可以優(yōu)選采用以下的方法。
即，極性反轉(zhuǎn)，并不是在每一掃描線進行，而是在每1場期間(一垂直掃描期間)進行，即，進行“1V反轉(zhuǎn)驅(qū)動”。由此，因為在某一場期間內(nèi)，并沒有以不同極性驅(qū)動相鄰的像素電極，所以理論上不會發(fā)生橫向電場。
可是，如果采用該1V反轉(zhuǎn)驅(qū)動，則會產(chǎn)生如下問題。即，存在有每當極性反轉(zhuǎn)時，即在每一垂直掃描期間，會使圖像上發(fā)生閃爍這樣的難點。
因此，在這種情況下，優(yōu)選進行后面的實施形式中詳細說明的倍速場反轉(zhuǎn)驅(qū)動。這里所謂倍速場反轉(zhuǎn)驅(qū)動，是與以往相比將1場期間分成一半(例如，假設以往用120[Hz]驅(qū)動，則所謂“一半”，優(yōu)選最好設為1/60[s]或其以下)的驅(qū)動方法。因此，若以1V反轉(zhuǎn)驅(qū)動為前提，則極性反轉(zhuǎn)的周期與以往相比變?yōu)橐话搿＿@樣，則一垂直掃描期間被縮短，即由正極性生成的畫面和由負極性生成的畫面可更快速地切換，上述的閃爍變得不明顯。
如果像這樣，采用倍速場反轉(zhuǎn)驅(qū)動，則可顯示無閃爍、更高品質(zhì)的圖像。
在本發(fā)明的電光裝置的再一形式中，上述像素電極被平面排列多個，并且包含用于以第1周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第1像素電極組和用于以與第1周期互補的第2周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第2像素電極組，上述數(shù)據(jù)線和上述屏蔽層中的至少一方包含在上述掃描線的上側(cè)與該掃描線交差而延伸的本線部、與從該本線部沿上述掃描線伸出的伸出部，在與上述基板相對配置的對置基板上具備有與上述多個像素電極相對的對置電極，在上述基板上的像素電極的基底表面，在對應于上述伸出部的存在在成為從平面看夾持上述掃描線而相鄰接的像素電極的間隙的區(qū)域形成有凸部。
根據(jù)該形式，在第1基板上平面地排列有多個包含用于以第1周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第1像素電極組和用于以與第1周期互補的第2周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第2像素電極組，存在(i)在反轉(zhuǎn)驅(qū)動時在每一時刻以互為相反極性的驅(qū)動電壓驅(qū)動的相鄰接的像素電極、和(ii)在反轉(zhuǎn)驅(qū)動時在每一時刻以互為相同極性的驅(qū)動電壓驅(qū)動的相鄰接的像素電極兩者。這樣的兩者，只要是在例如采用上述1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式等的反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式的矩陣驅(qū)動型的液晶裝置等的電光裝置就會存在。因此，在屬于不同的像素電極組的相鄰接的像素電極(即，施加有相反極性的電位的相鄰接的像素電極)之間，會產(chǎn)生橫向電場。
在此，在本發(fā)明中特別地，數(shù)據(jù)線和屏蔽層中的至少一方包含有從在掃描線的上側(cè)與該掃描線交叉地延伸的本線部沿掃描線伸出的伸出部。并且，在像素電極的基底表面，在對應于該伸出部的存在成為從平面看夾持掃描線而相鄰接的像素電極的間隙的區(qū)域形成有凸部。即，像素電極的基底表面構(gòu)成為主動地形成規(guī)定高度、且規(guī)定形狀的凸部的表面。
其結(jié)果是，第1，如果形成為各像素電極的邊緣位于該凸部上，則能夠相對地使在各像素電極和對置電極之間產(chǎn)生的縱向電場、比在相鄰的像素電極(特別是屬于不同的像素電極組的像素電極)之間產(chǎn)生的橫向電場強。即，因為一般電場隨著電極之間的距離變短而增強，而像素電極的邊緣向?qū)χ秒姌O靠近了相當于凸部的高度的程度，因此兩者之間產(chǎn)生的縱向電場被增強。第2，無論各像素電極的邊緣是否位于該凸部上，由于相鄰的像素電極(特別是屬于不同的像素電極組的像素電極)之間產(chǎn)生的橫向電場，因凸部的存在而與凸部的介電常數(shù)相應地被減弱，同時橫向電場所通過的電光物質(zhì)的體積(因被凸部部分地置換)減小，所以能夠降低該橫向電場對電光物質(zhì)的作用。因此，能夠使伴隨反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式的橫向電場引起的液晶取向不良等電光物質(zhì)的工作不良降低。這時，如上所述，像素電極的邊緣部既可以位于凸部上，也可以不位于凸部上，進而也可以位于凸部的傾斜的或大致垂直的側(cè)面的中部。
另外，與利用位于數(shù)據(jù)線下方的其他布線、元件的存在，調(diào)節(jié)像素電極的邊緣的高度的技術(shù)相比，能夠以遠勝于其的高精度控制凸部的高度、形狀。在以往的技術(shù)中，由于多個存在的各膜中的若干圖案偏差被疊加，所以基本上很難使最終形成的最上層的凹凸的高度、形狀按照設計的形成。因此，最終能夠可靠地降低由橫向電場引起的液晶的取向不良等電光物質(zhì)的工作不良，能夠提高裝置的可靠性。
此外，因為還能夠使用于掩蓋電光物質(zhì)的工作不良部位的遮光膜變小，所以能夠不引起漏光等圖像不良地提高各像素的開口率。
以上的結(jié)果，通過與數(shù)據(jù)線的伸出部對應的凸部的形成，能夠可靠地降低液晶等電光物質(zhì)的因橫向電場引起的工作不良，能夠比較容易地制造出以高對比度進行明亮的高品質(zhì)的圖像顯示的液晶裝置等電光裝置。
另外，本發(fā)明除了透射型和反射型等以外，還可適用于各種形式的電光裝置。
在本發(fā)明的電光裝置的另一形式中，上述像素電極被平面排列多個，并且包含用于以第1周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第1像素電極組和用于以與第1周期互補的第2周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第2像素電極組，且還具備有在與上述基板相對地配置的對置基板上與上述多個像素電極相對的對置電極、以及在成為從平面看相鄰接的像素電極的間隙的區(qū)域形成的凸部，上述凸部，由通過蝕刻處理去除暫時地形成于上述凸部上的平坦化膜并且使在該去除后露出的上述凸部的表面后退、表面階差平緩的凸部構(gòu)成。
根據(jù)該形式，雖然在屬于不同像素電極組的像素電極、即被施加有相反極性的電位的相鄰的像素電極之間會產(chǎn)生橫向電場，但因為在位于或鄰接各像素的非開口區(qū)域的像素電極的邊緣部，通過蝕刻而主動地形成有凸部，所以，第1，只要形成為各像素的邊緣部位于該凸部上，就能夠使在各像素電極和對置電極之間產(chǎn)生的縱向電場，比在相鄰的像素電極之間產(chǎn)生的橫向電場相對地較強。第2，無論各像素電極的邊緣部是否位于該凸部上，由于相鄰的像素電極之間產(chǎn)生的橫向電場因凸部的存在而與凸部的介電常數(shù)相應地被減弱、且同時使橫向電場所通過的電光物質(zhì)的體積減小，所以能夠降低該橫向電場對電光物質(zhì)的作用。從而，能夠降低伴隨反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式的橫向電場引起的液晶取向不良等電光物質(zhì)的工作不良。這時，如上所述，像素電極的邊緣部既可以位于凸部上，也可以不位于凸部上，進而還可以位于凸部的傾斜的或大致垂直的側(cè)面的中間。
此外，由于還能夠使用于掩蓋電光物質(zhì)的動作不良部位的遮光膜減小，所以能夠不引起漏光等的圖像不良地提高各像素的開口率。
另外，在本發(fā)明中特別地，由于形成有呈平緩的階差的凸部，所以能有效地將因凸部附近的該階差引起的液晶的取向不良等電光裝置的工作不良的發(fā)生防止于未然。特別是在對形成于像素電極上的取向膜實施摩擦處理的情況下，如果凸部的階差平緩，則能比較容易且無不均勻地良好地進行該摩擦處理，能極其有效地將液晶的取向不良等電光物質(zhì)的工作不良防止于未然。
以上的結(jié)果，可通過凸部的形成可靠地降低液晶等電光物質(zhì)的因橫向電場引起的工作不良，而且通過平緩的階差能夠抑制因該凸部的形成而在液晶等電光物質(zhì)中發(fā)生的由階差引起的工作不良，能實現(xiàn)以高對比度進行明亮的高品位的圖像顯示的液晶裝置等電光裝置。
在本發(fā)明的又一電光裝置的形式中，上述像素電極被平面排列多個，并且包括用于以第1周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第1像素電極組和用于以與第1周期互補的第2周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第2像素電極組，并且還包括在與上述基板相對配置的對置基板上，與上述多個像素電極相對的對置電極；以及為了在成為從平面看相鄰接的像素電極的間隙的區(qū)域形成凸部，在上述像素電極之下且作為與上述數(shù)據(jù)線和屏蔽層的至少一方相同的層而形成的凸圖案。
根據(jù)該形式，通過形成在上述像素電極之下并且作為與上述數(shù)據(jù)線和遮光層的至少一方相同的層而形成的凸圖案，而形成前述那樣的凸部。在此，所謂“凸圖案”，可具有與數(shù)據(jù)線及上述屏蔽層的至少一方平面上不連續(xù)的形狀地形成，在這種情況下，與上述的“伸出部”相比，可以說在此一點比較有特征。另外，在這樣的形式中，在凸圖案未作為與數(shù)據(jù)線相同的層而形成的情況下，特別地，由于該凸圖案不與數(shù)據(jù)線電連接，兩者一般不相同，所以可減小該凸圖案與掃描線之間的寄生電容。
在形成該凸部的形式中，特別地在成為從平面看相鄰接的像素電極的間隙的區(qū)域，具有以上述數(shù)據(jù)線、上述屏蔽層、上述伸出部及上述凸圖案的至少一個為成因而形成的凸部；以及沿著上述第1方向、或上述第2方向并且比上述的至少一個的線寬更寬的遮光膜。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，由于具備有比上述數(shù)據(jù)線、上述遮光層、上述伸出部及上述凸圖案的至少一個的線寬更寬的遮光膜，所以即使假設由于以起因于該至少一個而形成的凸部為原因的取向不良，而產(chǎn)生漏光等現(xiàn)象，仍可通過上述遮光膜遮擋其傳播，減小給圖像帶來不良影響的可能性。
另外，在本發(fā)明中，可如上述那樣采用各種形式，但在上述本發(fā)明的各種形式中，與權(quán)利要求范圍內(nèi)所記載的各項權(quán)利要求的引用形式無關(guān)，基本上可將一種形式與另一種形式自由地組合。但也會有各形式的性質(zhì)不相容的情況。例如，將在用于實現(xiàn)與像素電極的電連接的接觸孔的內(nèi)表面形成由鈦等構(gòu)成的膜的形式，與對形成有上述接觸孔的層間絕緣膜的表面實施上述的平坦化處理的形式組合等等。顯然也可以構(gòu)成一并具有三個或以上的形式的電光裝置。
此外，本發(fā)明的電光裝置具備在基板上沿第1方向延伸的數(shù)據(jù)線；沿與上述數(shù)據(jù)線交叉的第2方向延伸的掃描線；與上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉區(qū)域?qū)菢优渲玫南袼仉姌O和薄膜晶體管；在比上述薄膜晶體管的半導體層更上層且比上述像素電極更下層形成的、與像素電位電連接的存儲電容；在上述數(shù)據(jù)線和上述像素電極之間配置的屏蔽層；在比上述薄膜晶體管的半導體層更下層形成的下側(cè)遮光膜。并且，優(yōu)選上述下側(cè)遮光膜規(guī)定像素開口區(qū)域中的至少角部，上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線以及上述存儲電容和上述屏蔽層形成于遮光區(qū)域。
另外，作為本發(fā)明的形式，上述屏蔽層優(yōu)選具有遮光性。
為了解決上述問題，本發(fā)明的電子設備具有上述的本發(fā)明的電光裝置。但也包含其各種形式。
根據(jù)本發(fā)明的電子設備，由于具備有上述本發(fā)明的電光裝置，所以通過實現(xiàn)開口率、對比度的提高，可實現(xiàn)能夠顯示更高品質(zhì)的圖像的、投射型顯示裝置、液晶電視機、便攜電話、電子筆記本、文字處理機、取景器型或監(jiān)視器直視型的錄像機、工作站、電視電話、POS終端、觸摸面板等的各種電子設備。
本發(fā)明的這種作用及其它優(yōu)點可根據(jù)下面的描述的實施形式加以闡明。


圖1是表示在構(gòu)成本發(fā)明的第1實施形式的電光裝置的圖像顯示區(qū)域的矩陣狀的多個像素上所設置的各種元件、布線等的等效電路的電路圖。
圖2是本發(fā)明的第1實施形式的電光裝置中形成有數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極等的TFT陣列基板的相鄰接的多個像素組的平面圖。
圖3是僅將圖2中的主要部分選出的平面圖。
圖4是圖2的A-A’線的剖面圖。
圖5是本發(fā)明的第1實施形式的電光裝置中形成有數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極等的TFT陣列基板的鄰接的多個像素組的平面圖。
圖6是圖5的A-A’線的剖面圖。
圖7是表示氮化膜的形成形式(數(shù)據(jù)線上及圖像顯示區(qū)域外)的平面圖。
圖8是圖5的B-B’線的剖面圖。
圖9是表示對應一個像素的存儲電容的立體構(gòu)成的立體圖。
圖10是表示構(gòu)成相對圖9的比較例的存儲電容的構(gòu)成的立體圖。
圖11是用于說明橫向電場的發(fā)生原理的說明圖。
圖12是與圖4具有相同意義的圖，是表示成為設置有用于防止橫向電場發(fā)生的凸部的形式的圖。
圖13是圖2的G-G’線的剖面圖，是表示成為設置有用于防止橫向電場發(fā)生的凸部的形式的圖。
圖14是關(guān)于第2實施形式的變形形式，表示用于形成圖12和圖13所示的凸部具體形式(采用數(shù)據(jù)線、屏蔽層用中繼層及第2中繼層的形式)的立體圖。
圖15是關(guān)于第2實施形式的變形形式，表示用于形成圖12和圖13所示的凸部的具體形式(采用屏蔽層和第3中繼層的形式)的立體圖。
圖16是表示以往的對像素電極的電壓施加方法的時序圖。
圖17是表示本發(fā)明的第5實施形式的對像素電極的電壓施加方法的時序圖。
圖18是有關(guān)本發(fā)明的第6實施形式，與圖4具有相同意義的圖，是表示成為在用于實現(xiàn)與像素電極的電連接的接觸孔的內(nèi)表面形成有Ti膜的形式的圖。
圖19是從對置基板一側(cè)看本發(fā)明的實施形式的電光裝置中的TFT陣列基板連同形成于其上的各構(gòu)成要素的平面圖。
圖20是圖19的H-H’線的剖面圖。
圖21是表示作為本發(fā)明的電光裝置的實施形式的投射型彩色顯示裝置的一例的彩色液晶投影機的示意剖面圖。
標號說明1a 半導體層3a 掃描線6a 數(shù)據(jù)線 6a1屏蔽層用中繼層6a2 第2中繼層 9a 像素電極10 TFT陣列基板 11a下側(cè)遮光膜16 取向膜 20 對置基板30 TFT 43 第3層間絕緣膜430 凸部50 液晶層70 存儲電容71 第1中繼層71DFBA 凸狀部 75 電介質(zhì)膜75a 氧化硅膜75b氮化硅膜81、82、83、85、87、89、891 接觸孔891a Ti膜300電容電極400、404 屏蔽層 402第2中繼層。
具體實施例方式
下面對參照附圖，對本發(fā)明的實施形式進行描述。以下的實施形式，在液晶裝置中使用了本發(fā)明的電光裝置。
第1實施形式首先，參照圖1至圖4，對本發(fā)明的第1實施形式的電光裝置的像素部的構(gòu)成進行描述。在此，圖1是構(gòu)成電光裝置的圖像顯示區(qū)域的形成為矩陣狀的多個像素中的各種元件、布線等的等效電路。圖2是形成有數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極等的TFT陣列基板的相鄰接的多個像素組的平面圖。另外，圖3是將圖2中的主要部分、具體來說是為了表示數(shù)據(jù)線、屏蔽層和像素電極之間的配置關(guān)系而主要僅將其選出的平面圖。圖4是圖2的A-A’線的剖面圖。另外，在圖4中，為了將各層、各部件設為在圖面上可辨認的尺寸，而使各層、各部件的比例不同。
在圖1中，在構(gòu)成本實施形式電光裝置的圖像顯示區(qū)域的形成為矩陣狀的多個像素中，分別形成有像素電極9a及用于開關(guān)控制該像素電極9a的TFT30，供給圖像信號的數(shù)據(jù)線6a與該TFT30的源極電連接。寫入數(shù)據(jù)線6a的圖像信號S1、S2、...、Sn既可按該順序依線順次供給，也可對相鄰接的多個數(shù)據(jù)線6a之間，按每個組供給。
另外，掃描線3a與TFT30的柵極電連接，被構(gòu)成為以規(guī)定的定時(タイミング)脈沖式地將掃描信號G1、G2、...、Gm按該順序依線順次施加給掃描線3a。像素電極9a與TFT30的漏極電連接，通過使作為開關(guān)元件的TFT30在一定期間內(nèi)關(guān)閉其開關(guān)，將從數(shù)據(jù)線6a供給的圖像信號S1、S2、...、Sn以規(guī)定的定時寫入。
經(jīng)由像素電極9a寫入作為電光物質(zhì)的一例的液晶中的規(guī)定電平的圖像信號S1、S2、...、Sn，在與形成于對置基板上的對置電極之間被保持一定期間。液晶，通過所施加的電壓電平使分子集合的取向、秩序變化，由此對光進行調(diào)制，以能夠進行灰度顯示。如果是常白模式，則根據(jù)以各像素的單位施加的電壓，減少對入射光的透射率，如果是常黑模式，則根據(jù)以各像素的單位施加的電壓，增加對入射光的透射率，作為整體，從電光裝置射出具有與圖像信號相對應的對比度的光。
在此為了防止所保持的圖像信號漏泄，與形成于像素電極9a和對置電極之間的液晶電容并聯(lián)地附加存儲電容70。該存儲電容70與掃描線3a并列設置，在包含固定電位側(cè)電容電極的同時，包含有被固定為恒定電位的電容電極300。
下面，參照圖2至圖4，對實現(xiàn)由上述的數(shù)據(jù)線6a、掃描線3a、TFT30等進行的如上所述的電路動作的電光裝置的實際的構(gòu)成進行說明。
首先，在圖2中，像素電極9a，在TFT陣列基板10上被呈矩陣狀地設置有多個(由虛線部9a’表示輪廓)，且數(shù)據(jù)線6a和掃描線3a被分別沿像素電極9a的縱橫的邊界設置。數(shù)據(jù)線6a如后所述由包含鋁膜等的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，掃描線3a由例如導電性的多晶硅膜等構(gòu)成。另外，掃描線3a被與半導體層1a中的由圖中向右上方傾斜斜線區(qū)域表示的溝道區(qū)域1a’相對地設置，該掃描線3a具有作為柵電極的功能。即，在掃描線3a與數(shù)據(jù)線6a的交叉部位，分別設置有作為柵電極而與溝道區(qū)域1a’相對地配置了掃描線3a的本線部的像素開關(guān)用的TFT30。
其次，電光裝置如作為沿圖2的A-A’線的剖面圖的圖4所示，具有例如由石英基板、玻璃基板、硅基板構(gòu)成的TFT陣列基板10，和與其相對配置的、例如由玻璃基板、石英基板構(gòu)成的對置基板20。
在TFT陣列基板10一側(cè)，如圖4所示，設置有上述像素電極9a，在其上側(cè)設置有實施了摩擦處理等規(guī)定的取向處理的取向膜16。像素電極9a由例如ITO膜等透明導電性膜構(gòu)成。另一方面，在對置基板20一側(cè)，遍布其整個表面地設置有對置電極21，在其下側(cè)，設置有實施了摩擦處理等規(guī)定的取向處理的取向膜22。其中，對置電極21與上述像素電極9a同樣，由例如ITO膜等透明導電性膜構(gòu)成，上述取向膜16及22例如由聚酰亞胺膜等透明的有機膜構(gòu)成。在這樣相對配置的TFT陣列基板10和對置基板20之間，在由后述的密封材料(參照圖19和圖20)所包圍的空間內(nèi)封入液晶等的電光物質(zhì)，形成液晶層50。該液晶層50在未施加來自像素電極9a的電場的狀態(tài)下，由取向膜16和22形成規(guī)定的取向狀態(tài)。液晶層50由例如一種或混合有多種向列液晶的電光物質(zhì)構(gòu)成。密封材料是用于將TFT陣列基板10和對置基板20在其周邊貼合的、由例如光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂構(gòu)成的粘接劑，且其中混入有用于使兩基板之間的距離為規(guī)定值的玻璃纖維或玻璃珠等的隔離物。
另一方面，在TFT陣列基板10上，除了上述的像素電極9a和取向膜16以外，呈疊層結(jié)構(gòu)地具備包含它們的各種構(gòu)成。該疊層結(jié)構(gòu)，如圖4所示，從TFT陣列基板10起依次具有包含下側(cè)遮光膜11a的第1層、包含TFT30和掃描線3a等的第2層、包含存儲電容70和數(shù)據(jù)線6a等的第3層、包含屏蔽層400等的第4層、包含上述像素電極9a和取向膜16等的第5層(最上層)。另外，分別在第1層和第2層之間設置有基底絕緣膜12，在第2層和第3層之間設置有第1層間絕緣膜41，在第3層和第4層之間設置有第2層間絕緣膜42，在第4層和第5層之間設置有第3層間絕緣膜43，以便防止上述各要素之間發(fā)生短路。另外，在該各絕緣膜12、41、42和43中，還設置有例如將TFT30的半導體層1a中的高濃度源極區(qū)域1d與數(shù)據(jù)線6a電連接的接觸孔等。在下面，對該各要素自下起順序進行說明。
首先，在第1層中，設置有由例如包含Ti(鈦)、Cr(鉻)、W(鎢)、Ta(鉭)、Mo(鉬)等的高熔點金屬中的至少一種的金屬單體、合金、金屬硅化物、多硅化物、它們的疊層體等構(gòu)成的下側(cè)遮光膜11a。該下側(cè)遮光膜11a平面看被圖案形成為格子形狀，由此規(guī)定各像素的開口區(qū)域(參照圖2)。在下側(cè)遮光膜11a的掃描線3a與數(shù)據(jù)線6a的交叉區(qū)域，形成有如同切除了像素電極9a的角那樣地突出的區(qū)域。
并且，下側(cè)遮光膜11a以從下側(cè)看將TFT30、掃描線3a、數(shù)據(jù)線6a、存儲電容70、后述的第3中繼層402覆蓋的方式形成。此外，為了避免其電位變化給TFT30帶來不良影響，最好從圖像顯示區(qū)域向其周圍延伸以恒定電位源連接。
其次，作為第2層，設有TFT30和掃描線3a。如圖4所示，TFT30具有LDD(Light Doped Drain，輕摻雜漏)結(jié)構(gòu)，作為其構(gòu)成要素，具備有如上所述起到柵電極作用的掃描線3a；由例如多晶硅膜構(gòu)成并借助來自掃描線3a的電場形成溝道的半導體層1a的溝道區(qū)域1a’；包含對掃描線3a和半導體層1a進行絕緣的柵絕緣膜的絕緣膜2；半導體層1a中的低濃度源極區(qū)域1b和低濃度漏極區(qū)域1c以及高濃度源極區(qū)域1d和高濃度漏極區(qū)域1e。
此外，TFT30優(yōu)選如圖4所示具有LDD結(jié)構(gòu)，但也可以具有不進行在低濃度源極區(qū)域1b和低濃度漏極區(qū)域1c中摻入雜質(zhì)的偏置(offset)結(jié)構(gòu)，還可以是將由掃描線3a的一部分構(gòu)成的柵電極作為掩模高濃度地滲入雜質(zhì)、自對準式地形成高濃度源極區(qū)域及高濃度漏極區(qū)域的自對準型的TFT。另外，在本實施形式中，形成了在高濃度源極區(qū)域1d和高濃度漏極區(qū)域1e間僅配置有1個像素開關(guān)用TFT30的柵電極的單柵極結(jié)構(gòu)，但是也可在它們之間配置2個或以上的柵極。如果這樣以雙柵極或3柵極或以上的柵極構(gòu)成TFT，則可防止溝道與源極和漏極區(qū)域的接合部的泄漏電流，可降低截止(OFF)時的電流。另外，構(gòu)成TFT30的半導體層1a可以是非單晶體層，也可以是單晶體層。單晶體層的形成，可采用貼合法等已知的方法。通過將半導體層1a設為單晶體層，特別地可以實現(xiàn)周邊電路的高性能化。
在以上描述的下側(cè)遮光膜11a之上、且在TFT30之下，設置有由例如氧化硅膜等構(gòu)成的基底絕緣膜12?；捉^緣膜12除了具有將TFT30與下側(cè)遮光膜11a層間絕緣的功能以外，通過被形成在TFT陣列基板10的整個表面上，還可具有防止因TFT陣列基板10的表面摩擦時產(chǎn)生的粗糙、清洗后所殘留的污物等而使像素開關(guān)用的TFT30的特性發(fā)生變化的功能。
而且，在本實施形式中，特別地在該基底絕緣膜12上，在平面看半導體層1a的兩側(cè)開設有與溝道長度同幅度、或比溝道長度長的槽(形成為接觸孔狀的槽)12cv，與該槽12cv相對應地，層疊在其上方的掃描線3a包含有在下側(cè)形成凹狀的部分(在圖2中，為了避免復雜化而未示出)。另外，以將該槽12cv全部填埋的方式，通過形成掃描線3a而在該掃描線3a上延伸設置與其一體形成的水平的突出部3b。由此，如圖2所清楚地顯示的那樣，TFT30的半導體層1a，平面看從側(cè)方被覆蓋，從而至少能夠抑制從該部分入射的光。另外，水平的突出部3b也可僅設于半導體層1a的單側(cè)。
其次，繼上述第2層之后，在第3層設置有存儲電容70和數(shù)據(jù)線6a。存儲電容70，通過使作為與TFT30的高濃度漏極區(qū)域1e及像素電極9a電連接的像素電位側(cè)電容電極的第1中繼層71、與作為固定電位側(cè)電容電極的電容電極300以電介質(zhì)膜75介于中間而相對配置，從而被形成。根據(jù)該存儲電容70，可顯著提高像素電極9a的電位保持特性。另外，本實施形式中的存儲電容70，如從圖2的平面圖中所看到的那樣，以不延伸到大體與像素電極9a的形成區(qū)域相對應的光透射區(qū)域的方式被形成，換言之，是以收納在遮光區(qū)域內(nèi)的方式被形成的。即，存儲電容70被形成在與鄰接的數(shù)據(jù)線6a之間的掃描線3a重疊的區(qū)域，以及在掃描線3a和數(shù)據(jù)線6a交叉的角部因下側(cè)遮光膜11a切除像素電極9a的角而成的區(qū)域上。由此，能夠保持電光裝置整體的像素開口率較大，顯示更加明亮的圖像。
更具體地說，第1中繼層71例如由光吸收性的導電性的多晶硅膜形成并具有作為像素電位側(cè)電容電極的功能。但是，第1中繼層71也可由包含金屬或合金的單一層膜或多層膜構(gòu)成。在多層膜的情況下，優(yōu)選將下層設為光吸收性的導電性的多晶硅膜，將上層設為光反射性的金屬或合金。另外，該第1中繼層71除了具有作為像素電位側(cè)電容電極的功能以外，還具有通過接觸孔83、85和89，將像素電極9a和TFT30的高濃度漏極區(qū)域1e中繼連接的功能。該第1中繼層71，如圖2所示，形成為具有與后述的電容電極300的平面形狀大致相同的形狀。
電容電極300具有作為存儲電容70的固定電位側(cè)電容電極的功能。在第1實施形式中，為了將電容電極300設為固定電位，通過使其經(jīng)由接觸孔87與被設為固定電位的屏蔽層400電連接而實現(xiàn)。
但是，如后所述，在電容電極300和數(shù)據(jù)線6a作為單獨的層而形成的形式下，優(yōu)選地，也可通過采用例如使該電容電極300從配置有像素電極9a的圖像顯示區(qū)域10a向周圍延伸、與恒定電位源電連接等的方法，將該電容電極300維持在固定電位。順便說明，在此所述的“恒定電位源”，既可以是由數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101提供的正電源或負電源的恒定電位源，也可以是由對置基板20的對置電極21提供的恒定電位源。
并且，在本實施形式中，特別地，作為與該電容電極300相同的膜形成數(shù)據(jù)線6a。在此所謂“相同的膜”是指作為同一層、或者在制造工序階段同時形成的意思。但是，電容電極300和數(shù)據(jù)線6a之間并不是呈平面形狀地連續(xù)形成的，兩者間在圖案形成上是斷開的。
具體來說，如圖2所示，電容電極300以與掃描線3a的形成區(qū)域重合的方式，即沿圖中的X方向斷開地被形成，數(shù)據(jù)線6a以與半導體層1a的長度方向重合的方式，即以沿圖中的Y方向延伸的方式被形成。更具體地說，電容電極300，具有沿掃描線3a延伸的本線部；圖2中在鄰接半導體層1a的區(qū)域沿該半導體層1a向圖中上方突出的突出部(圖中可見的大體呈梯形形狀的部分)；以及僅僅與后述的接觸孔85相對應的部位中間細的中間細部。其中，突出部有助于增大存儲電容70的形成區(qū)域。
另一方面，數(shù)據(jù)線6a具有沿圖2中的Y方向呈直線地延伸的本線部。另外，位于半導體層1a的圖2中的上端的高濃度漏極區(qū)域1e具有與存儲電容70的突出部的區(qū)域重合地向右方轉(zhuǎn)折成90度直角的形狀，但這是因為要避開數(shù)據(jù)線6a以實現(xiàn)該半導體層1a與存儲電容70的電連接(參照圖4)。另外，在將半導體層1a與存儲電容70的第1中繼層71電連接的接觸孔83的形成區(qū)域也存在下側(cè)遮光膜11a。
在本實施形式中，為了呈現(xiàn)出如上所述的形狀而實施圖案形成等處理，從而電容電極300和數(shù)據(jù)線6a被同時形成。
另外，該電容電極300和數(shù)據(jù)線6a，如圖4所示，作為具有下層為由導電性的多晶硅構(gòu)成的層、上側(cè)為由鋁構(gòu)成的層的雙層結(jié)構(gòu)的膜而被形成。其中，對于數(shù)據(jù)線6a，經(jīng)由貫通后述的電介質(zhì)膜75的開口部的接觸孔81而與TFT30的半導體層1a電連接，但由于數(shù)據(jù)線6采用上述的雙層結(jié)構(gòu)，且上述的第1中繼層71由導電性的多晶硅膜構(gòu)成，所以，該數(shù)據(jù)線6a和半導體層1a之間的電連接，可直接通過導電性的多晶硅膜實現(xiàn)。即，形成為自下側(cè)起依次為第1中繼層的多晶硅膜、數(shù)據(jù)線6a的下層的多晶硅膜及其上層的鋁膜。因此，能夠良好地保持兩者之間的電連接。雖然在本實施形式中數(shù)據(jù)線6a與電容電極300作成了導電性多晶硅層和鋁層的雙層結(jié)構(gòu)，但是也可作成從下側(cè)起依序為導電性多晶硅層、鋁層、氮化鈦層的三層結(jié)構(gòu)。
根據(jù)該構(gòu)成，氮化鈦層具有作為防止接觸孔87的開口時的蝕刻的穿透的阻擋金屬的作用。另外，由于電容電極300和數(shù)據(jù)線6a包含光反射性能優(yōu)良的鋁，且包含光吸收性能優(yōu)良的多晶硅，所以能夠起到作為遮光層的作用。即，根據(jù)這些，可將對TFT30的半導體層1a的入射光(參照圖4)的傳播阻擋在其上側(cè)。
電介質(zhì)膜75，如圖4所示，由例如厚度在5～200nm左右的較薄的HTO(High Temperature Oxide，高溫氧化物)膜、LTO(Low Temperature Oxide，低溫氧化物)膜等的氧化硅膜、或氮化硅膜等構(gòu)成。從增加存儲電容70的觀點來說，只要能夠充分獲得膜的可靠性，則電介質(zhì)膜75越薄越好。另外，在本實施形式中，特別地，如圖4所示，該電介質(zhì)膜75形成為以下層為氧化硅膜75a、上層為氮化硅膜75b的方式具有雙層結(jié)構(gòu)的膜。上層的氮化硅膜75b以收納在遮光區(qū)域(非開口區(qū)域)內(nèi)的方式被圖案形成。因此，除了由于存在介電常數(shù)較大的氮化硅膜75b，能夠使存儲電容70的電容值增大以外，由于存在氧化硅膜75a，所以即便如此也不會使存儲電容70的耐壓性下降。這樣，通過將電介質(zhì)膜75作成雙層結(jié)構(gòu)，能獲得相反的兩種作用效果。另外，由于具有著色性的氮化硅膜75b被圖案形成為不形成在光透射的區(qū)域中，所以能防止透射率下降。另外，由于存在氮化硅膜75b，所以能夠?qū)⑺畬FT30的浸入防止于未然。因此，在本實施形式中，不會導致出現(xiàn)TFT30的閾值電壓的上升這樣的問題，能較長時期地使用裝置。另外，在本實施形式中，雖然電介質(zhì)膜75被作成具有雙層結(jié)構(gòu)的膜，但根據(jù)情況的不同，也可以構(gòu)成為具有例如氧化硅膜、氮化硅膜及氧化硅膜等的三層結(jié)構(gòu)、或其以上的層疊結(jié)構(gòu)。
在以上描述的TFT30或掃描線3a之上、且在存儲電容70或數(shù)據(jù)線6a之下，形成有例如由NSG(非硅酸鹽玻璃)、PSG(磷硅酸鹽玻璃)、BSG(硼硅酸鹽玻璃)、BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)等的硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜、氧化硅膜等，或最好由NSG構(gòu)成的第1層間絕緣膜41。并且，在該第1層間絕緣膜41上，開設有使TFT30的高濃度源極區(qū)域1d與數(shù)據(jù)線6a電連接的接觸孔81。另外，在第1層間絕緣膜41上，開設有使TFT30的高濃度漏極區(qū)域1e與構(gòu)成存儲電容70的第1中繼層71電連接的接觸孔83。
另外，這2個接觸孔中，在接觸孔81的形成部分，未形成前述的電介質(zhì)膜75，換言之，在該電介質(zhì)膜75中形成有開口部。這是因為有必要在該接觸孔81處經(jīng)由第1中繼層71實現(xiàn)高濃度源極區(qū)域1b和數(shù)據(jù)線6a之間的電導通。順便說明，如果在電介質(zhì)膜75上設有這樣的開口部，則在對TFT30的半導體層1a進行氫化處理時，還能夠獲得可使用于該處理的氫很通過該開口部很容易地到達半導體層1a的作用效果。
此外，在本實施形式中，也可通過對第1層間絕緣膜41進行約1000℃的燒制處理，實現(xiàn)注入到構(gòu)成半導體層1a、掃描線3a的多晶硅膜中的離子的激活(活化)。
其次，繼上述的第3層之后，在第4層形成有遮光性的屏蔽層400。若從平面看，如圖2和圖3所示，該屏蔽層400以分別沿圖2中X方向和Y方向延伸的方式形成為格子狀。對于在該屏蔽層400中沿圖2中的Y方向延伸的部分，特別地以覆蓋數(shù)據(jù)線6a的方式，且比該數(shù)據(jù)線6a更寬地形成。另外，對于沿圖2中的X方向延伸的部分，為了確保形成后述的第3中繼電極402的區(qū)域，在各像素電極9a的一邊的中間附近形成有切口部。進而，在分別沿圖2中的XY方向延伸的屏蔽層400的交叉部分的角部，與上述電容電極300的大致梯形形狀的突出部相對應地設有大致三角形狀的部分。遮光性的屏蔽層400的寬度既可與下側(cè)遮光膜11a相同，也可比下側(cè)遮光膜11a的寬度大、或比其寬度小。但是，除了第3中繼層402，以從上側(cè)觀看將TFT30、掃描線3a、數(shù)據(jù)線6a、存儲電容70覆蓋的方式形成。另外，可以以屏蔽層400和下側(cè)遮光膜11a，規(guī)定像素開口部區(qū)域的角部，即4個角部、像素開口部區(qū)域的各邊。
該屏蔽層400，通過從配置有像素電極9a的圖像顯示區(qū)域10a向其周圍延伸，并與恒定電位源電連接，從而被設為固定電位。另外，作為在此所說的“恒定電位源”，既可以是提供給數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101的正電源或負電源的恒定電位源，也可以是提供給對置基板20的對置電極21的恒定電位源。
這樣，根據(jù)覆蓋數(shù)據(jù)線6a整體地被形成(參照圖3)、并同時被設成固定電位的屏蔽層400的存在，可排除在數(shù)據(jù)線6a及像素電極9a之間產(chǎn)生的電容耦合的影響。即，可預先防止像素電極9a的電位隨著數(shù)據(jù)線6a的通電發(fā)生變動，能夠減小在圖像上產(chǎn)生沿數(shù)據(jù)線6a的顯示不均勻等的可能性。在本實施形式中，還由于屏蔽層400被形成為格子狀，所以，即使在延伸有掃描線3a的部分也能夠?qū)ζ溥M行控制以免產(chǎn)生無用的電容耦合。另外，屏蔽層400中的上述三角形狀的部分可排除在電容電極300與像素電極9a之間產(chǎn)生的電容耦合的影響，由此也能夠獲得與上述大致相同的作用效果。
另外，在第4層中，作為與這種屏蔽層400相同的膜，形成作為本發(fā)明所說的“中繼層”的一例的第3中繼層402。該第3中繼層402具有經(jīng)由后述的接觸孔89，對在構(gòu)成存儲電容70的第1中繼層71和像素電極9a之間的電連接進行中繼的功能。另外，在該屏蔽層400和第3中繼層402之間，與前述的電容電極300和數(shù)據(jù)線6a同樣地，并不是呈平面形狀連續(xù)地形成的，兩者之間在圖案形成上斷開地形成。
另一方面，上述的屏蔽層400及第3中繼層402具有下層為由鋁構(gòu)成的層、上層為由氮化鈦構(gòu)成的層這樣的雙層結(jié)構(gòu)。由此，首先，可寄期望氮化鈦以發(fā)揮作為防止接觸孔89開口時蝕刻的穿透的阻擋金屬(層)的作用效果。另外，在第3中繼層402中，可使下層的由鋁構(gòu)成的層與構(gòu)成存儲電容70的第1中繼層71連接，使上層的由氮化鈦構(gòu)成的層與由ITO等構(gòu)成的像素電極9a連接。在此情況下，尤其能良好地進行后者的連接。這一點是與下述情況形成對比的，即假設若采用將鋁和ITO直接連接的形式，則會在兩者之間發(fā)生電蝕，因鋁的斷線、或氧化鋁的形成而產(chǎn)生絕緣等，所以不能實現(xiàn)理想的電連接。這樣，在本實施形式中，由于能夠良好地實現(xiàn)第3中繼層402和像素電極9a的電連接，所以能良好地維持對該像素電極9a的電壓施加、或該像素電極9a中的電位保持特性。
另外，因為屏蔽層400和第3中繼層402含有光反射性能比較優(yōu)良的鋁，且含有光吸收性比能較優(yōu)良的氮化鈦，所以可起到作為遮光層的作用。即，據(jù)此可在其上側(cè)遮擋入射光向TFT30的半導體層1a(參照圖2)的傳播。另外，關(guān)于這樣的事實，如既已描述的那樣，對上述的電容電極300和數(shù)據(jù)線6a也是同樣的。在本實施形式中，這些屏蔽層400、第3中繼層402、電容電極300和數(shù)據(jù)線6a一面成為構(gòu)筑于TFT陣列基板10上的疊層結(jié)構(gòu)的一部分，一面可起到作為遮擋對TFT30的來自上側(cè)的光入射的上側(cè)遮光膜的功能，或者如果著重從構(gòu)成為“疊層結(jié)構(gòu)的一部分”這一點考慮為起到“內(nèi)置遮光膜”的功能。另外，如果從作為該“上側(cè)遮光膜”或“內(nèi)置遮光膜”的概念來考慮，則除了上述構(gòu)成以外，也可以認為掃描線3a、第1中繼層71等也包含在其中。重要的是，在最廣義地解釋的前提下，只要是構(gòu)筑在TFT陣列基板10上的由不透明的材料構(gòu)成的構(gòu)成，即可稱為“上側(cè)遮光膜”或“內(nèi)置遮光膜”。
在以上描述的上述數(shù)據(jù)線6a之上、且在屏蔽層400之下，形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜、氧化硅膜等，或者優(yōu)選由NSG構(gòu)成的第2層間絕緣膜42。在該第2層間絕緣膜42中，分別開設有用于將上述屏蔽層400和電容電極300電連接的接觸孔87，及用于將第3中繼層402和第1中繼層71電連接的接觸孔85。另外，在第1實施形式中，通過形成上述的第3中繼層402，像素電極9a和TFT30之間的電連接，可通過3個接觸孔83、85和89，即，通過3個層間絕緣層41、42和43而進行。這樣，如果將較短小的接觸孔連接，使像素電極9a和TFT30之間實現(xiàn)電連接，則與通過較長大的接觸孔實現(xiàn)該電連接的情況相比，能夠獲得因該較短小的接觸孔的制造容易性而能夠更低成本且更高可靠性地進行電光裝置的制造的優(yōu)點。
此外，也可不對第2層間絕緣膜42進行關(guān)于第1層間絕緣膜41所述的燒制處理，由此實現(xiàn)在電容電極300的界面附近產(chǎn)生的應力的緩和。
最后，在第5層上，如上所述地呈矩陣狀形成像素電極9a，在該像素電極9a上形成取向膜16。該像素電極9a也可為切除了角部的形狀。并且，在該像素電極9a之下，形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜、氧化硅膜等，或者優(yōu)選地由BPSG構(gòu)成的第3層間絕緣膜43。在該第3層間絕緣膜43上，開設有用于將像素電極9a與上述第3中繼層402之間電連接的接觸孔89。另外，在本實施形式中，特別地，第3層間絕緣膜43的表面通過CMP(Chemical Mechanical Polishing)處理等而被平坦化，降低因在其下方存在的各種布線、元件等的階差引起的液晶層50的取向不良。但是，也可以不僅這樣對第3層間絕緣膜43實施平坦化處理，而且還在TFT陣列基板10、基底絕緣膜12、第1層間絕緣膜41和第2層間絕緣膜42中的至少一個上開設槽，將數(shù)據(jù)線6a等布線、TFT30等埋入，由此進行平坦化處理?；蛘?，也可不進行第3層間絕緣膜43的平坦化處理，僅以上述的槽進行平坦化處理。
在成為以上那樣的構(gòu)成的本實施形式的電光裝置中，能夠起到以下的作用效果。
首先，在上述的電光裝置中，掃描線3a和數(shù)據(jù)線6a以及存儲電容70和屏蔽層400分別被形成在未形成有像素電極9a的區(qū)域，即，與該像素電極9a的形成區(qū)域成互補關(guān)系的遮光區(qū)域(參照圖2)。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)疊層結(jié)構(gòu)中的各種要素不位于與光透射區(qū)域基本一致的像素電極的形成區(qū)域的結(jié)構(gòu)，本實施形式的電光裝置能夠?qū)崿F(xiàn)、保持極高的開口率。
另外，在本實施形式中，雖然這樣將存儲電容70、屏蔽層400等的各種要素可以說封閉地形成在遮光區(qū)域內(nèi)，但是仍然不會對電光裝置的動作產(chǎn)生特別大的障礙。即，在存儲電容70中，如上所述，由于作為其構(gòu)成要素的電介質(zhì)膜75包含介電常數(shù)較大的氮化硅膜75b，所以即使將該存儲電容70以封閉于遮光區(qū)域內(nèi)的方式、或以多少將其平面的寬度抑制一點的方式形成，也仍然能夠獲得足夠的電荷累積特性。另外，如從圖2清楚地顯示的那樣，由于屏蔽層400以至少覆蓋數(shù)據(jù)線6a的方式形成，所以該數(shù)據(jù)線6a與像素電極9a并未直接地相對，可充分地獲得排除電容耦合的影響的作用效果。
如上述那樣，若采用本實施形式的電光裝置，通過實現(xiàn)高開口率、高對比度，所以能夠顯示具有更加明亮等的較高品質(zhì)的圖像。
第2實施形式屏蔽層和數(shù)據(jù)線形成于各自的層的情況下面參照圖5至圖7對本發(fā)明的第2實施形式的電光裝置進行描述。在此，圖5是與圖2具有相同意義的圖，是形成有數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極等的TFT陣列基板的相鄰接的多個像素組的平面圖。另外，圖6是與圖3具有相同意義的圖，是沿圖5中的A-A’線的剖面圖。另外，圖7是表示第2實施形式中其特征性的氮化膜的形成形式的平面圖。另外，第2實施形式的電光裝置具有與第1實施形式的電光裝置的像素部的構(gòu)成大致相同的構(gòu)成。因此，僅對第2實施形式中特征性的部分作以主要的描述，對于其余的部分，則將其說明適當省略及簡化。
在第2實施形式中，如圖6所示，與圖4相比，在作為構(gòu)成存儲電容70的上部電極的電容電極300和數(shù)據(jù)線6a沒有作為相同的膜構(gòu)成這一點，另外，在與此相應地增加了層間絕緣膜、即又新增設一層“第4層間絕緣膜44”這一點，以及作為與柵電極3aa相同的膜形成中繼電極719這一點有很大的不同。由此，從TFT陣列基板10上起依次具有包含兼作掃描線的下側(cè)遮光膜11a的第1層、包含具有柵電極3aa的TFT30的第2層、包含存儲電容70的第3層、包含數(shù)據(jù)線6a等的第4層、形成有屏蔽層404的第5層、包含上述像素電極9a和取向膜16等的第6層(最上層)。另外，分別在第1層和第2層之間設置基底絕緣膜12，在第2層和第3層之間設置第1層間絕緣膜41，在第3層和第4層之間設置第2層間絕緣膜42，在第4層和第5層之間設置第3層間絕緣膜43，在第5層和第6層之間設置第4層間絕緣膜44，以防止上述各要素之間發(fā)生短路。
另外，代替在第1實施形式的第2層中形成掃描線3a，在第2實施形式中，在形成有代替掃描線3a的柵電極3aa的同時，作為與其相同的膜新形成有中繼電極719。下面對各層的構(gòu)成進行更詳細的說明。
首先，在第2層中，與半導體層1a的溝道區(qū)域1a’相對地形成柵電極3aa。該柵電極3aa并未像第1實施形式的掃描線3a那樣形成為線狀，而是與半導體層1a或溝道區(qū)域1a’在TFT陣列基板10上呈島狀形成相對應地形成為島狀。另外，在第2實施形式中，與此相應地，成為接觸孔的槽12cv的底具有與第1層的下側(cè)遮光膜11a的表面接觸的深度，同時，該下側(cè)遮光膜11a被形成為沿圖5中的X方向延伸的條狀。由此，形成于槽12cv上的柵電極3aa經(jīng)由該槽12cv與下側(cè)遮光膜11a電連接。即，在第2實施形式中，可通過下側(cè)遮光膜11a向柵電極3aa提供掃描信號。換言之，第2實施形式的下側(cè)遮光膜11a承擔作為掃描線的功能。
另外，第2實施形式的下側(cè)遮光膜11a，如圖5所示，沿著數(shù)據(jù)線6a的延伸方向具有突出部。由此，第2實施形式的下側(cè)遮光膜11a，還能夠發(fā)揮不遜色于第1實施形式的格子狀的下側(cè)遮光膜11a的遮光功能。但是，從相鄰接的下側(cè)遮光膜11a延伸出的突出部沒有相互接觸，相互間被電絕緣。這是因為如果不是這樣，就不能使下側(cè)遮光膜11a起到作為掃描線的功能。另外，下側(cè)遮光膜11a在與數(shù)據(jù)線6a交叉的區(qū)域，形成有如同將像素電極9a的角切除那樣地突出的區(qū)域。并且，下側(cè)遮光膜11a以從下側(cè)看將TFT30、掃描線3a、數(shù)據(jù)線6a、存儲電容70、屏蔽用中繼層6a1、第2中繼層6a2、第3中繼層406覆蓋的方式被形成。
另外，在第2實施形式中，特別地作為與上述柵電極3aa相同的膜形成中繼電極719。該中繼電極719，從平面看，如圖5所示，以位于各像素電極9a的一邊的大致中間那樣地被形成為島狀。由于中繼電極719與柵電極3aa被作為相同的膜形成，所以在后者例如由導電性多晶硅膜等構(gòu)成的情況下，前者也由導電性多晶硅膜等構(gòu)成。
接著，在第3層中，形成有構(gòu)成存儲電容70的第1中繼層71、電介質(zhì)膜75和電容電極300。其中，第1中繼層71由多晶硅形成。另外，因為電容電極300已經(jīng)不與數(shù)據(jù)線6a同時形成，所以，不必像第1實施形式那樣，出于對數(shù)據(jù)線6a和TFT30之間的電連接的考慮，形成鋁膜和導電性的多晶硅膜這樣的雙層結(jié)構(gòu)。因此，該電容電極300，優(yōu)選例如與下側(cè)遮光膜11a同樣地，由具有Ti、Cr、W、Ta、Mo等高熔點金屬中的至少一種的金屬單體、合金、金屬硅化物、多硅化物、層疊它們而成的疊層體等的遮光性材料構(gòu)成。由此，電容電極300可更加良好地發(fā)揮作為上述的“上側(cè)遮光膜”或“內(nèi)置遮光膜”的功能(而關(guān)于構(gòu)成第2實施形式的電容電極300的材料，參照后述)。另外，基于同樣的理由，即，由于電容電極300與數(shù)據(jù)線6a被形成于各自的層，故在本實施形式中，不必尋求同一平面內(nèi)的兩者之間的電絕緣。因此，電容電極300可作為沿掃描線3a的方向延伸的電容線的一部分而形成。
由于該存儲電容70被形成于TFT30和數(shù)據(jù)線6a之間，所以，如圖5所示，被沿掃描線3a的延伸方向和數(shù)據(jù)線6a的延伸方向形成為十字形狀。由此，可使存儲電容增大，并可通過遮光性的電容電極300，提高對TFT30的遮光性。另外，如果存儲電容70形成于形成有下側(cè)遮光膜11a、屏蔽層400的像素電極6a的角部，則可進一步增大存儲電容，提高遮光性。
如上所述，在柵電極3aa與中繼電極719之上、且在存儲電容70之下，形成有第1層間絕緣膜41，而該第1層間絕緣膜41，只要與上述大致相同地，由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜、氧化硅膜等構(gòu)成。另外，在該第1層間絕緣膜41上，開設有具有電連接點地配置在第1中繼層71的圖6中的下面的接觸孔881。由此實現(xiàn)第1中繼層71和中繼電極719之間的電連接。另外，在第1層間絕緣膜41中，為了實現(xiàn)與后述的第2中繼層6a2的電連接，開設有還貫穿后述的第2層間絕緣膜42地開設的接觸孔882。
另一方面，在第4層，數(shù)據(jù)線6a也可由鋁單體或鋁合金形成。
另外，在第2實施形式中，特別地，如上所述，由鋁等構(gòu)成的數(shù)據(jù)線6a作為從下層起依序具有由鋁構(gòu)成的層(參照標號41A)、由氮化鈦構(gòu)成的層(參照標號41TN)、由氮化硅膜構(gòu)成的層(參照標號401)的3層結(jié)構(gòu)的膜而形成。氮化硅膜401被圖案形成處理為稍大的尺寸使得將其下層的鋁層和氮化鈦層覆蓋。其中，由于數(shù)據(jù)線6a包含作為較低電阻材料的鋁，所以能夠無滯后地實現(xiàn)對像素電極的圖像信號的供給。另一方面，由于在數(shù)據(jù)線6a上形成有阻止水分的浸入的作用比較優(yōu)良的氮化硅膜，所以能夠?qū)崿F(xiàn)TFT30的耐濕性的提高，可延長其壽命。氮化硅膜最好采用等離子氮化硅膜。
氮化硅膜401，或本實施形式的氮化硅膜401，除了在數(shù)據(jù)線6a上，還在圖像顯示區(qū)域10a的周圍形成為口字狀，該圖像顯示區(qū)域10a作為形成有呈矩陣狀排列的像素電極9a、以及以將它們的間隙接合的方式配置的數(shù)據(jù)線6a和掃描線3a的區(qū)域而被規(guī)定。另外，該氮化鈦膜和氮化硅膜401的厚度優(yōu)選構(gòu)成為例如10～100nm左右，更優(yōu)選為10～30nm左右。
根據(jù)以上所述，本實施形式的氮化膜401，在TFT陣列基板10上以整體為如圖7概略地所示的那樣的形狀被形成。另外，圖7中存在于圖像顯示區(qū)域10a的周圍的氮化膜401大大有助于防止水分對構(gòu)成后述的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101、掃描線驅(qū)動電路104的CMOS(Complementary MOS，互補型金屬氧化物半導體)型TFT的浸入(參照圖19)。但是，由于預測到氮化物與其它的一般的材料相比，干式蝕刻等的蝕刻率較小，所以當在上述圖像顯示區(qū)域10a的周圍區(qū)域形成氮化膜401、且必須在該區(qū)域內(nèi)形成接觸孔等時，最好預先在該氮化膜401內(nèi)形成與該接觸孔的位置相對應的孔。這是因為如果在實施圖7所示的圖案形成處理時一并預先進行，則可有助于制造工序的簡化。
另外，在第4層，作為與數(shù)據(jù)線6a相同的膜形成屏蔽層用中繼層6a1和第2中繼層6a2(但與第1實施形式中所謂的“第2中繼層”的含義略有不同)。其中，前者是用于將遮光性的屏蔽層404與電容電極300電連接的中繼層，后者是用于將像素電極9a與第1中繼層71電連接的中繼層。另外，顯然它們是由與數(shù)據(jù)線6a相同的材料構(gòu)成的。
在上述的，存儲電容70之上，且在數(shù)據(jù)線6a、屏蔽用中繼層6a1和第2中繼層6a2之下，形成第2層間絕緣膜42，而該第2層間絕緣膜42只要與上述大致相同地，由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜，氧化硅膜等形成即可。
在電容電極300采用了鋁的情況下，有必要以等離子CVD法進行低溫成膜。另外，在第2層間絕緣膜42上，與前述的屏蔽層用中繼層6a1和第2中繼層6a2相對應地開設有接觸孔801和前述的接觸孔882。
接著，在第5層中，形成有遮光性的屏蔽層404。其也可與上述的屏蔽層400同樣地，構(gòu)成為例如上層為由氮化鈦構(gòu)成的層、下層為由鋁構(gòu)成的層的雙層結(jié)構(gòu)。另外，根據(jù)情況，還可由ITO等其它的導電性材料構(gòu)成。該屏蔽層404經(jīng)由前述的屏蔽層用中繼層6a1，與電容電極300電連接。由此，屏蔽層404被設成固定電位，可與上述第1實施形式同樣地，排除在像素電極9a和數(shù)據(jù)線6a之間產(chǎn)生的電容耦合的影響。遮光性的屏蔽層400既可為與下側(cè)遮光膜11a相同的寬度，也可為大于、或小于下側(cè)遮光膜11a的寬度。但是，除了第3中繼層406以外，以從上側(cè)看覆蓋TFT30、掃描線3a、數(shù)據(jù)線6a、存儲電容70的方式被形成。并且，由屏蔽層400和下側(cè)遮光膜11a，規(guī)定像素開口區(qū)域的角部，即4個角部、像素開口區(qū)域的各邊。
此外，在該第5層中，作為與屏蔽層404相同的膜，形成第3中繼層406。
如上所述，在數(shù)據(jù)線6a之上且在屏蔽層404之下，形成第3層間絕緣膜43。對于構(gòu)成該第3層間絕緣膜43的材料等，也可與上述第2層間絕緣膜42相同。但是，在數(shù)據(jù)線6a等如上所述地包含鋁等的情況下，為了避免將其置于高溫環(huán)境下，該第3層間絕緣膜43優(yōu)選為采用等離子CVD法等的低溫成膜法形成。
另外，在第3層間絕緣膜43上，形成有用于將屏蔽層404和前述的屏蔽層用中繼層6a1電連接的接觸孔803，并形成有與上述第2中繼層6a2連通，與第3中繼層406相對應的接觸孔804。
其余的構(gòu)成如下，在第6層中形成像素電極9a和取向膜16，同時在第6層和第5層之間形成第4層間絕緣膜44，在第4層間絕緣膜44上開設有用于將像素電極9a和第3中繼層406電連接的接觸孔89。
此外，在上述構(gòu)成中，對于第3中繼層406，因為與由ITO等構(gòu)成的像素電極9a直接接觸，所以應注意到上述的電蝕。因此，如果考慮該問題，屏蔽層404和第3中繼層406優(yōu)選為與第1實施形式相同地，設成由鋁和氮化鈦構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)。另外，因為即使由ITO構(gòu)成屏蔽層404和第3中繼層406，仍可避免在屏蔽層404和屏蔽層用中繼層6a1之間，或在第3中繼層406和第2中繼層6a2之間，ITO與鋁直接接觸，所以不必擔心電蝕發(fā)生?；蛘?，在第2實施形式中，如上所述，由于電容電極300可作為電容線的一部分構(gòu)成，所以若要將該電容電極300設為固定電位，只要采用將該電容線延伸到圖像顯示區(qū)域10a之外與恒定電位源連接的形式即可。在此情況下，包含電容電極的電容線，其本身還可單獨地與恒定電位源連接，屏蔽層404也同樣，其本身也可單獨地與恒定電位源連接，因此，在采用這樣的構(gòu)成的情況下，則不必設置使兩者間電連接的接觸孔801和803。由此，在這種情況下，在進行構(gòu)成屏蔽層404和電容電極300的材料選擇、屏蔽層用中繼層6a1的材料選擇時(本來該屏蔽層用中繼層6a1已不需要)，不必擔心“電蝕”的發(fā)生。
在成為以上那樣的構(gòu)成的第2實施形式的電光裝置中，首先可知，能夠起到與上述第1實施形式大致相同的作用效果。即，與第2實施形式相同，可通過高開口率、高對比度的實現(xiàn)，能夠顯示更加明亮等的高品質(zhì)的圖像。
另外，在第2實施形式中，特別地由于在數(shù)據(jù)線6a上且在圖像顯示區(qū)域10a的周圍上，形成有氮化硅膜401，所以可進一步提高TFT30的耐濕性。即，由于氮化膜或氮化物，如既已描述的那樣，阻止水分的浸入以及擴散的作用優(yōu)良，所以可將水分對TFT30的半導體層1a的浸入防止于未然。在第2實施形式中，除此以外，在屏蔽層404、第3中繼層406等、或構(gòu)成存儲電容70的電介質(zhì)膜75上也可采用氮化膜，而若對于所有的這些構(gòu)成，都具有那樣的氮化膜，則能夠更有效地發(fā)揮防止水分浸入的作用。但顯然也可采用全部都沒有設置“氮化膜”的形式。
另外，在第2實施形式中，由于氮化膜401，在新設的第4層上，除了圖像顯示區(qū)域10a外面的區(qū)域以外，僅存在于數(shù)據(jù)線6a上，所以不會產(chǎn)生較大內(nèi)部應力集中，不會導致氮化膜401本身因其內(nèi)部應力而破壞等，另外，也不會因其應力作用于外部，而使存在于氮化膜401的周圍的、例如第3層間絕緣膜43等產(chǎn)生裂紋等。這樣的事實，若假定在氮化膜被設置在TFT陣列基板10上的整個表面上的情況下則更為明顯。
另外，第2實施形式的氮化鈦膜及氮化硅膜401，由于其厚度比較小地設為10～100nm左右，更優(yōu)選地設為10～30nm左右，所以可更加有效地獲得上述那樣的作用效果。
進而，在第2實施形式中，特別地由于設置有中繼電極719，所以能夠獲得下述的作用效果。即，在圖4中，若要實現(xiàn)TFT30和像素電極9a之間的電連接，必須像該圖中的接觸孔85那樣，在構(gòu)成存儲電容70的作為更下層的電極的第1中繼層71的圖中“上面”實現(xiàn)接觸。
但是，在這種形式中，在電容電極300和電介質(zhì)膜75的形成工序中，在對它們的前驅(qū)膜進行蝕刻處理時，必須實施既要使位于其正下方的第1中繼層71完整地保留、又要進行該前驅(qū)膜的蝕刻處理這樣的非常困難的制造工序。特別是如本發(fā)明這樣，在作為電介質(zhì)膜75使用了高介電常數(shù)材料的情況下，一般其蝕刻處理比較困難，另外，再加上電容電極300的蝕刻率與該高介電常數(shù)材料的蝕刻率不一致等條件，所以該制造工序的困難程度就變得更高。因此，在這種情況下，在第1中繼層71中，發(fā)生所謂的“穿透”等的可能性較大。若這樣，在較差的場合，還會產(chǎn)生在構(gòu)成存儲電容70的電容電極300和第1中繼層71之間發(fā)生短路等的擔心等。
然而，如本實施形式那樣，如果通過設置中繼電極719，并通過使第1中繼層71的圖中“下面”具有電連接點，由此實現(xiàn)TFT30和像素電極9a之間的電連接，則不會產(chǎn)生上述的不良情況。其原因在于，如同從圖6明顯可知的，在本形式中，不需要一邊對電容電極300和電介質(zhì)膜75的前驅(qū)膜進行蝕刻、一邊必須使第1中繼層71殘留的工序。
根據(jù)上面所述，按照本形式，因為不必經(jīng)過上述那樣的困難的蝕刻工序，故可良好地實現(xiàn)第1中繼層71和像素電極9a之間的電連接。這除了因為是經(jīng)由中繼電極719實現(xiàn)兩者之間的電連接以外別無其他。進一步說，由于相同的理由，根據(jù)本形式，在電容電極300和第1中繼層71之間發(fā)生短路等的可能性非常小。即，能夠適當?shù)匦纬蔁o缺陷的存儲電容70。
另外，在第2實施形式中，如上所述，特別是由于電容電極300作為電容線的一部分而形成，所以不必逐個地對對應于每個像素而設置的電容電極，單獨地設置用于將它們設為固定電位的導電材料等，只要采用使每根電容線與固定電位源連接等形式即可。因此，按照本實施形式，可實現(xiàn)制造工序的簡化，或制造成本的降低等。
另外，對于像這樣具有電容電極的電容線，也可與前述的第1實施形式同樣地，以具有包含鋁膜和多晶硅膜的雙層結(jié)構(gòu)的方式形成。如果電容線包含鋁膜，則在電容線上可獲得較高的電傳導率。因此，在這樣的形式中，能夠在不伴隨有特別的限制的情況下實現(xiàn)電容線的狹小化，即，存儲電容70的狹小化。因此，在第2實施形式中，可實現(xiàn)更進一步的開口率的提高。另外，如果從其它的觀點換而言之，在過去，由于電容線由多晶硅、Wsi等的材料單體構(gòu)成，所以當進行狹小化以提高開口率時，由于前述的材料具有高電阻，所以會產(chǎn)生串擾、燒付等，而在第2實施形式中，不用擔心會導致這種不良狀況發(fā)生。
順便說一下，在這樣的形式中，由于鋁膜具有光反射性，多晶硅膜具有光吸收性，所以可以期望電容線能夠也像在上述第1實施形式中所描述的那樣，起到遮光層的作用。另外，在這樣的電容線中，與過去相比較，可使其內(nèi)部應力減小(與WSi等相比鋁的內(nèi)部應力更小)。由此，在本形式中，可盡可能薄地設定與電容線接觸的第3層間絕緣膜43等，還可更加良好地實現(xiàn)電光裝置的小型化。
第3實施形式存儲電容的構(gòu)成以下，參照圖8和圖9，對上述第2實施形式的存儲電容的構(gòu)成，更具體地說，是對立體式地構(gòu)成該存儲電容的情況下的形式進行說明。在此，圖8是形成有具有后述的立體結(jié)構(gòu)的存儲電容70DFB的情況下的沿圖5中的B-B’線的剖面圖，圖9是表示對應于一個像素的存儲電容70DFB的立體構(gòu)成的立體圖。另外，圖9沒有圖示出圖5和圖6中所示的所有的構(gòu)成，例如，構(gòu)成存儲電容70DFB的電介質(zhì)膜75等，對于幾個要素，其圖示被適當?shù)厥÷浴Ａ硗?，在圖9中，為了簡化起見，沒有將電容電極300DFB描繪成具有雙層結(jié)構(gòu)的樣子。
在圖8和圖9中，存儲電容70DFB由沿半導體層1a、或數(shù)據(jù)線6a的延伸方向形成的部分(以下稱為“立體的部分”)、以及沿著下側(cè)遮光膜11a的延伸方向形成的部分(以下稱為“平面的部分”)這樣較大的二個部分構(gòu)成。
在前者的立體的部分，形成有作為第1中繼層71DFB的一部分的凸狀部71DFBA，在該凸狀部71DFBA上形成有電介質(zhì)膜和電容電極300DFB，從而形成電容。因此，存儲電容70DFB，具有包含第1中繼層71DFB、電介質(zhì)膜和電容電極300DFB沿相對基板的表面立起的平面形成疊層結(jié)構(gòu)的部分的構(gòu)造，該存儲電容70DFB的截面形狀包含凸形狀。
在此，作為這樣的凸形狀的高度、或上述凸狀部71DFBA的高度H(參照圖9)，優(yōu)選設為50～1000nm左右。這是因為如果在該范圍以下，則無法充分地獲得存儲電容的增加效果，另外，如果在該范圍以上，則階差就會太大，發(fā)生由該階差造成的液晶層50內(nèi)的取向不良等。
另一方面，后者的平面的部分，以沿與基板的表面平行的面均具有平面的形狀的第1中繼層71DFB、電介質(zhì)膜和電容電極300DFB構(gòu)成疊層結(jié)構(gòu)的方式而被形成。
并且，這樣的立體的部分和平面的部分具有分別連續(xù)的結(jié)構(gòu)。即，在兩部分間，第1中繼層71DFB與第1中繼層71DFB、電容電極300DFB與電容電極300DFB分別具有一體的結(jié)構(gòu)，作為整體，構(gòu)成一個電容。更具體地說，如果從平面看第1中繼層71，則如從圖9特別清楚地顯示的那樣，由沿數(shù)據(jù)線6a的方向且在2個接觸孔81之間延伸的部分、和在從該部分到沿下側(cè)遮光膜11a的方向延伸設置的相鄰的TFT30之間延伸的部分，形成例如“T字形”的形狀。另外，如果從平面看，如既已描述的那樣，電容電極300以與下側(cè)遮光膜11a重合的方式形成，更具體地說，具有沿下側(cè)遮光膜11a延伸的本線部，和從圖中與數(shù)據(jù)線6a交叉的各部位分別沿數(shù)據(jù)線6a向上方和下方突出的突出部。其中，突出部利用下側(cè)遮光膜11a上的區(qū)域和數(shù)據(jù)線6a下的區(qū)域，有助于存儲電容70DFB的形成區(qū)域的增加。
順便說一下，對于存儲電容70的沿數(shù)據(jù)線6a延伸的部分，如上所述，作為包含凸形狀的立體的部分而形成，由此，如圖8所示，在形成于立體的部分上的層間絕緣膜的表面上，通過屏蔽層404等形成凸部43A。即，在圖8中左右方向相鄰接的像素電極9a之間，成為如同設置有隔壁那樣的形狀。
構(gòu)成這種形式的存儲電容70DFB，如從圖9所可知的那樣，如同被封閉起來那樣地被形成在包含掃描線3a和數(shù)據(jù)線6a的形成區(qū)域的遮光區(qū)域內(nèi)，不會導致開口率的減小。
在形成這種構(gòu)成的本實施形式的電光裝置中，以上述存儲電容70DFB的存在為主要原因，可獲得下述的作用效果。
首先，在本實施形式中，由于被構(gòu)成為存儲電容70DFB的截面形狀包含凸形狀，所以能夠預見到相當于該凸形狀的側(cè)面的面積部分的電容增大作用效果。這一點，從既已參照的圖9、和表示與該圖具有相同意義但不包含立體的部分的存儲電容70的構(gòu)成實例的圖10的對比可明顯獲知。另外，在圖10中，存儲電容70，由均呈平面地形成的中繼層71和電容電極300構(gòu)成其下部電極和上部電極，由此形成不存在如圖9所示的沿數(shù)據(jù)線6a的立體的部分的結(jié)構(gòu)。圖6的剖面圖所示的存儲電容70相當于此中情況。
如從該圖9和圖10可知的那樣，在本實施形式中，由于高度H的凸狀部71DFBA，略呈接觸孔81和83之間的距離L的長度，作為第1中繼層71DFBA的一部分而形成，所以與圖10相比可知，圖9一方構(gòu)成了作為整體的面積增加了大致2HL的程度的存儲電容70DFB。在此，“L”表示沿數(shù)據(jù)線6a的電容電極300DFB的長度。該2HL的面積相當于立體的部分的側(cè)壁部分的面積是不言而喻的。
因此，根據(jù)本實施形式，由于不必呈平面地使構(gòu)成存儲電容70的、作為固定電位側(cè)電容電極的電容電極300DFB和作為像素電極側(cè)電容電極的第1中繼層71DFB的面積增大，即可使其電容增加，所以可在保持高開口率的狀態(tài)下，實現(xiàn)存儲電容70DFB的增加，由此，可顯示無顯示不均、閃爍等的高品質(zhì)的圖像。
另外，在本實施形式中，如前所述，由于采取了在第1中繼層71DFB上形成作為其一部分的凸狀部71DFBA的形式，以使存儲電容70DFB的截面包含凸形狀，所以其制造容易。
即，由于上述凸狀部71DFBA或上述凸形狀，可在第1中繼層71DFB的形成過程中形成，所以，如果從例如為了形成凸形狀而單獨配備材料、實施另外的工序等情況來考慮，則可與其相應程度地削減制造成本。
此外，在本實施形式中，由于存儲電容70DFB包含凸形狀的部分被沿數(shù)據(jù)線6a形成，所以可獲得如下的作用效果。即，在本實施形式的電光裝置以1S反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式驅(qū)動的情況下，可抑制在夾持數(shù)據(jù)線6a相鄰接的像素電極之間產(chǎn)生的橫向電場的發(fā)生。其原因在于，如圖8所示，在形成于作為第1中繼層71DFB的一部分的凸狀部71DFB上的第4層間絕緣膜的表面上，通過第2層間絕緣膜42、屏蔽層404等形成凸部43A。即，第1、因為如果以像素電極9a的邊緣搭載于該凸部43A上的方式形成像素電極9a，則如圖8所示，可將對置電極21和像素電極9a之間的距離從G1減小到G2，或者是比G1小，由此，可使縱向電場、即沿圖8中的上下方向所施加的電場增強。
另外，第2、因為無論像素電極9a的邊緣是否位于凸部43A之上，都可根據(jù)該凸部43A所具有的介電常數(shù)的情況將橫向電場本身減弱。此外，第3、因為隨著上述凸部43A和對置電極21之間的間隙如圖8所示那樣地從G1減小到G3，可使其容積、即位于該間隙內(nèi)的液晶層50的體積減小，所以可相對地減小橫向電場對液晶層50的影響。
這樣，根據(jù)本實施形式，由于可抑制具有夾持數(shù)據(jù)線6a而產(chǎn)生的可能性的橫向電場的發(fā)生，所以可降低因該橫向電場造成的液晶層50中的液晶分子的取向狀態(tài)產(chǎn)生混亂的可能性，由此，可顯示高品質(zhì)的圖像。
此外，在圖8和圖9中，凸狀部71DFBA的截面形狀呈矩形，但是本發(fā)明不限于這樣的形式。例如，該截面形狀也可為大致呈梯形形狀的形式(即，從圖8的視點看，凸狀部71DFBA成為大致梯形形狀的情況)。在此情況下，在于該凸狀部上形成電介質(zhì)膜和作為上部電極的電容電極300DFB時，由于如圖8和圖9所示的那樣，不存在角度突出的部分，所以幾乎不必擔心覆蓋性能的劣化等。因此，如果采用這樣的形式，可較佳地形成電介質(zhì)膜和電容電極。
第4實施形式作為像素電極的基底的層間絕緣膜的變形形式在下面，作為本發(fā)明的第4實施形式，參照圖11至圖13，對與上述第1實施形式的電光裝置中作為像素電極9a的基底而配置的第3層間絕緣膜43有關(guān)的構(gòu)成，更具體地說，是對該第3層間絕緣膜43的平坦化處理的變形形式等的事項進行描述。在此，圖11是用于說明橫向電場的發(fā)生原理的說明圖。另外，圖12是與上述的第2實施形式的電光裝置的圖6具有相同意義的圖，是表示采用設置有用于防止橫向電場發(fā)生的凸部的形式(但并未立體式的構(gòu)成存儲電容)的圖，圖13是設置有該凸部的情況的沿圖5中的G-G’線的剖面圖。
另外，在上面描述中，針對第3層間絕緣膜43為使其表面基本完全地平坦而接受CMP(Chemical Mechanical Polishing)處理的情況進行了描述，但是，本發(fā)明不限于這樣的形式。下面對可獲得與這樣的形式相同、或多于它的作用效果的形式進行描述。
如果采用上述那樣的形式，確切地說，雖然由于能夠平坦地形成像素電極9a和取向膜16，因此不會使液晶層50的取向狀態(tài)造成混亂，但是仍然有可能會產(chǎn)生如下所述的不良情況。
即，在本實施形式的電光裝置中，一般地，為了防止由于施加直流電壓引起的電光物質(zhì)的劣化、防止顯示圖像中的串擾、閃爍等，有時采用以規(guī)定規(guī)則使施加在各像素電極9a上的電壓極性反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式。更具體地說，關(guān)于所謂的“1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式”說明如下。
首先，如圖11(a)所示，在表示第n(而n是自然數(shù))場或幀的圖像信號的期間內(nèi)，在每個像素電極9a上用+或-表示的液晶驅(qū)動電壓的極性不反轉(zhuǎn)地，對每一行用同一極性驅(qū)動像素電極9a。此后如圖11(b)所示，在表示第n+1場或1幀的圖像信號時，各像素電極9a上的液晶驅(qū)動電壓的電壓極性被反轉(zhuǎn)，在表示該第n+1場或1幀的圖像信號的期間內(nèi)，每個像素電極9a上用+或-表示的液晶驅(qū)動電壓的極性不反轉(zhuǎn)，對每一行用同一極性驅(qū)動像素電極9a。并且，以1場或1幀的周期重復圖11(a)及圖11(b)所示的狀態(tài)。這就是1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式的驅(qū)動。其結(jié)果，能避免由于直流電壓的施加而引起的液晶的劣化，同時能夠進行降低了串擾、閃爍的圖像顯示。另外，根據(jù)1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式，與后述的1S反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式相比，在幾乎沒有縱向的串擾這一點更為突出。
而從圖11(a)及圖11(b)可知，在1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式中，在沿圖中縱向(Y方向)相鄰接的像素電極9a之間會產(chǎn)生橫向電場。在這些圖中，橫向電場的產(chǎn)生區(qū)域C1經(jīng)常出現(xiàn)在沿Y方向相鄰的像素電極9a之間的間隙附近。當施加有這樣的橫向電場時，則會產(chǎn)生致使預計施加在相互對向的像素電極和對置電極之間的縱向電場(即，垂直于基板面方向的電場)的電光物質(zhì)出現(xiàn)例如液晶的取向不良的電光物質(zhì)工作不良，導致在該部分發(fā)生漏光而使對比度下降的問題。
與此相對，雖然能夠用遮光膜覆遮產(chǎn)生橫向電場的區(qū)域，但在此又產(chǎn)生了產(chǎn)生若與橫向電場的區(qū)域的較寬相對應就會使像素的開口區(qū)域變窄的問題。特別是因為這種橫向電場會隨著由于像素間隙的細微化而使相鄰的像素電極之間的距離縮短的情況而增大，所以，電光裝置的高精細化愈有進展，這樣的問題就愈加深刻化。
所以，在本形式中，相對于第3層間絕緣膜43，在圖11中沿縱向方向相鄰接的像素電極9a(即施加有相反極性的電位的相鄰接的像素電極9a)之間，形成沿橫向方向呈條狀延伸的凸部430。
由于該凸部430的存在，能夠使配置在該凸部430上的像素電極9a的邊緣附近的縱向電場增強，同時減弱橫向電場。更具體地說，如圖12及圖13所示，將配置在凸部430上的像素電極9a的邊緣附近和對置電極21的距離縮短了相當于凸部430的高度的程度。因此，在圖12所示的橫向電場的發(fā)生區(qū)域C1中，能夠增強像素電極9a和對置電極21之間的縱向電場。而且，在圖12及圖13中，由于相鄰接的像素電極9a之間的間隙是恒定的，所以隨間隙變窄而增強的橫向電場的大小也是恒定不變的。
因此，在圖11所示的橫向電場的發(fā)生區(qū)域C1中，由于縱向電場更具有支配性，所以能夠防止因橫向電場引起的液晶的取向不良。另外，因為由絕緣膜構(gòu)成的凸部430的存在，橫向電場的強度也被減弱，同時因為承受橫向電場的液晶部分減少了相當于橫向電場被存在的凸部430所置換的部分，所以能夠減少該橫向電場對液晶層50的作用。
此外，這樣的凸部430，具體地說，例如以如下的方式被形成。在下面參照圖14和圖15，對用于形成該凸部430的具體形式進行描述。其中，圖14是在上述第2實施形式的電光裝置中，數(shù)據(jù)線和與其形成為同一層的要素的立體圖。圖15是數(shù)據(jù)線和與其形成為同一層的要素的立體圖。另外，在這些圖中，僅僅圖示了用于形成凸部430的結(jié)構(gòu)，對其以外的各種要素的圖示全部省略。
另外，對用于形成凸部430的具體形式來說，第1，如圖14所示，可以考慮利用在上述第2實施形式的電光裝置中形成的數(shù)據(jù)線6a、屏蔽層用中繼層6a1和第2中繼層6a2的形式。即，數(shù)據(jù)線6a，如參照圖5所描述的那樣，具有沿圖5中Y方向呈直線地延伸的本線部，屏蔽層用中繼層6a1和第2中繼層6a2以從該數(shù)據(jù)線6a沿圖5中Y方向伸出的方式形成。如果利用這樣的數(shù)據(jù)線6a、屏蔽層用中繼層6a1和第2中繼層6a2，則能夠以它們所具有的高度為成因，在作為像素電極9a的基底的第4層間絕緣膜44的表面自然地形成凸部430(參照圖14)。在此情況下，作為本發(fā)明中所說的“伸出部”或“凸圖案”，可以認為相當于上述的屏蔽層用中繼層6a1及第二中繼層6a2。
第2，如圖15所示，可以考慮利用在上述的第2實施形式的電光裝置中所形成的屏蔽層400和第3中繼層402的形式。即，屏蔽層400，如參照圖5所述的那樣，被形成為格子狀，第3中繼層402作為與該屏蔽層400相同的層而形成。如果利用這樣的屏蔽層400和第3中繼層402，則可以它們所具有的高度為成因，在作為像素電極9a的基底的第4層間絕緣膜44的表面上自然地形成凸部430(參照圖15)。在此情況下，作為本發(fā)明所說的“伸出部”或“凸圖案”，可以認為相當于橋接圖5所示的屏蔽層400中沿Y方向延伸的部分而存在的、沿屏蔽層400的X方向延伸的部分。
另外，在以上的各種情況下，優(yōu)選為對作為數(shù)據(jù)線6a或屏蔽層400的基底而形成的層間絕緣膜的表面，預先施以適當?shù)钠教够幚怼＿@是因為如果這樣，則可精確地設定凸部430的高度。另外，像這樣利用屏蔽層或數(shù)據(jù)線形成凸部的形式，也可同樣地適用于上述第1實施形式。
第3，如上所述，通過對像素電極9的下層的構(gòu)成加以研究，除了在作為該像素電極9a的基底的第3層間絕緣膜43(相當于第1實施形式的情況)、或在第4層間絕緣膜44的表面上設置凸部430的形式以外，根據(jù)情況不同，還可以采用相對該第3層間絕緣膜43或第4層間絕緣膜44的表面，新形成用于直接形成凸部430的膜，并對其進行圖案形成處理，由此制作凸部430的形式。
另外，凸部430雖然可如以上那樣地形成，但對于這樣的凸部430，最好將由其生成階差設置得更平緩。為了形成“平緩”的凸部，例如，可通過在暫時形成了陡峻的凸部后，在該凸部及其周邊形成平坦化膜，然后實施將該平坦化膜除去、同時使在上述平坦化膜除去后露出的上述凸部的表面后退的蝕刻工序等而實現(xiàn)。
如果設置這樣的“平緩”的凸部，則能比較容易、且無不均勻良好地實施取向膜16的摩擦處理，并能夠極其有效地將液晶的取向不良等電光物質(zhì)的工作不良防止于未然。這一點與下述情況有很大不同，即如果在凸部表面的角度變化急劇的情況下，會在液晶等電光物質(zhì)上產(chǎn)生不連續(xù)的面，致使發(fā)生如液晶的取向不良的電光物質(zhì)的工作不良。
另外，在上述中雖然對1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動進行了說明，但本發(fā)明并非僅限適用于這種驅(qū)動方式。例如，且利用同一極性的電位驅(qū)動同一列的像素電極，且在每一列使相關(guān)電壓極性以幀或場周期反轉(zhuǎn)的1S反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式，也能夠作為控制比較容易、且可進行高品質(zhì)的圖像顯示的反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式而使用，而本發(fā)明對此也能適用。另外，已開發(fā)的還有在沿列方向及行方向這兩個方向相鄰接的像素電極之間，使施加給各像素電極的電壓極性反轉(zhuǎn)的點反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式，但顯然本發(fā)明對此也能適用。
此外，如以上所述，在設置有凸部430的形式中，以此為原因而產(chǎn)生液晶的取向不良的可能性較高。因此，根據(jù)情況，最好可預先將上述的上側(cè)遮光膜或內(nèi)置遮光膜、或下側(cè)遮光膜11a等的線寬設置得稍寬一點。如果這樣，能夠預先防止以凸部430為原因、因由此產(chǎn)生的取向不良而引起的漏光等給圖像帶來影響的現(xiàn)象。但是，由于這種方法是與提高開口率的觀點相背離的對策，所以最好在謀求到與其的適度的調(diào)和之后再加以實施。
第5實施形式倍速場反轉(zhuǎn)驅(qū)動在下面，參照圖16和圖17對第5實施形式進行描述。在此，圖16是表示像素電極9a的以往的電壓施加方法的掃描信號的時序圖，圖17是第5實施形式的同含義的時序圖。另外，參照圖1至圖4等所描述的像素部是根據(jù)這樣的時序圖而被驅(qū)動的。
在第5實施形式中，關(guān)于像素電極9a的驅(qū)動方法具有特征，特別是再如本實施形式那樣，像素電極9a下的層間絕緣膜的表面被平坦化處理的情況下，能發(fā)揮特有的作用效果。
首先，利用圖16所示的時序，簡單地說明第5實施形式中對像素電極9a的電壓施加方法。如該圖所示，掃描線3a，通過從位于第一行的掃描線3a到位于最后一行的掃描線3a，依次施加掃描信號G1、G2、...、Gm(參照圖1)而被選擇。在此所謂“選擇”，意味著連接在該掃描線3a上的TFT30成為可通電的狀態(tài)。然后，在各行的掃描線3a被選擇的期間(一水平掃描期間(1H))內(nèi)，通過數(shù)據(jù)線6a，向TFT30、進而向像素電極9a發(fā)送圖像信號S1、S2、...、Sn(在圖16中對這一點并未圖示)。由此，各像素電極9a就會具有規(guī)定的電位，在與上述的對置電極21所具有的電位之間形成規(guī)定的電位差。即，在液晶層50上充電有規(guī)定的電荷。
順便說明一下，進行了從第一行到最后一行的掃描線3a的一次選通的全部選擇的期間，稱為1場期間或一垂直掃描期間(1F)。另外，在該驅(qū)動方法中，在第n場和第(n+1)場之間進行使極性反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(以下稱“1V反轉(zhuǎn)驅(qū)動”。參照圖16及圖17中的“G1”)。
另外，在這種1V反轉(zhuǎn)驅(qū)動中，與上述的1H反轉(zhuǎn)驅(qū)動等不同，并不是用極性不同的電場驅(qū)動相鄰接的像素電極9a，所以理論上不會產(chǎn)生橫向電場。因此，如本實施形式那樣，即使是位于像素電極9a下面的層間絕緣膜的表面被施以平坦化處理，也會與設有上述的凸部等的形式相同，不需要特別地擔心以橫向電場的發(fā)生為原因的不良現(xiàn)象。
但是，如果采用上述這樣的1V反轉(zhuǎn)驅(qū)動，則會發(fā)生如下問題。即，存在有在每次極性反轉(zhuǎn)時、即每一垂直掃描期間，會在圖像上產(chǎn)生閃爍這樣的難點。
因此，在這種情況下，優(yōu)選進行圖17所示的倍速場反轉(zhuǎn)驅(qū)動。在此，所謂倍速場反轉(zhuǎn)驅(qū)動，是與以往相比，將1場期間分為一半(例如，假如以往用120[Hz]驅(qū)動，則所謂“一半”，優(yōu)選地設為1/60[s]或其以下)的驅(qū)動方法。因此，若以1V反轉(zhuǎn)驅(qū)動為前提，則極性反轉(zhuǎn)的周期與以往相比變?yōu)橐话搿Ｈ绻麑D17與圖16進行對比，則前者的方法與后者的方法相比，一水平掃描期間(1H)更短，因此，可知一垂直掃描期間(1F)更短。具體地說，如圖所示，被設為“1/2”。
由此，則能夠使一垂直掃描期間縮短，即正極性生成的畫面和負極性生成的畫面能夠更快地切換，上述的閃爍變得不顯眼。
如上所述，如果采用倍速場反轉(zhuǎn)驅(qū)動方法，則能夠進行無閃爍的、更高品質(zhì)的圖像的顯示。
另外，如果采用這樣的倍速場反轉(zhuǎn)驅(qū)動方法，與非這種驅(qū)動方法的情況相比，能夠使各像素電極9a的電位保持特性相對提高。之所以這樣說是因為，所謂1場期間的長短變成一半，意味著各像素電極9a必須保持某一規(guī)定的電位的時間為以往的一半即可。這一點，在本實施形式中，所說由于對應于各像素具備有高性能的存儲電容70，所以已經(jīng)能將場期間內(nèi)電壓衰減的情況防止于未然，但在顯示更高品質(zhì)的圖像的目的下，無疑上述的相對的電位保持特性提高的作用效果是有益的。該第5實施形式對于上述和后述的實施形式都是有效的。
第6實施形式用于實現(xiàn)與像素電極的電連接的接觸孔的變形形式以下，作為本發(fā)明的第6實施形式，參照圖18，對有關(guān)上述第1實施形式的電光裝置中實現(xiàn)與像素電極9a電連接的接觸孔的變形形式的事項進行描述。在此，圖18是與圖4具有相同意義的圖，是表示在采用在實現(xiàn)與像素電極9a的電連接的接觸孔的內(nèi)表面、形成由鈦構(gòu)成的膜(以下稱為“Ti膜”)這一方面具有不同特征的形式的剖面圖。另外，第6實施形式的電光裝置與上述第1實施形式的電光裝置的像素部的構(gòu)成具有大致相同的構(gòu)成。因此，以下僅對第6實施形式中特征性的部分作以主要說明，對于其余的部分，將其說明適當省略或簡化。
在第6實施形式中，如圖18所示，與圖4相比，在未形成第3中繼層402這一點，以及在用于實現(xiàn)像素電極9a和第1中繼層71之間的電連接的接觸孔891的內(nèi)表面形成有Ti膜891a這一點有很大不同。
更具體地說，在第4層中，與第1實施形式不同，因為未形成第3中繼層402，所以，第1中繼層71和像素電極9a之間的電連接變成通過貫穿第2層間絕緣膜42和第3層間絕緣膜43形成的接觸孔891來實現(xiàn)。并且，在該接觸孔891的內(nèi)表面形成有Ti膜891a。該Ti膜891a只要至少包含鈦即可，也可以包含其化合物。例如，可為氮化鈦、氮化硅等。構(gòu)成像素電極9a的ITO，在該接觸孔891的內(nèi)部，以覆蓋該Ti膜891a的表面的方式形成。
在成為這種構(gòu)成的第6實施形式的電光裝置中，與在第1實施形式中、通過設置由鋁膜和氮化鈦膜構(gòu)成的第3中繼層402、以避免所謂的電蝕的危險的情況相同，因為由ITO構(gòu)成的像素電極9a直接與Ti膜891a接觸，所以，仍然可避免電蝕的危險。因此，即使在第6實施形式中，也能夠良好地保持對像素電極9a的電壓施加、或該像素電極9a的電位保持特性。
另外，如果采用上述的Ti膜891a，由于該鈦具有較優(yōu)良的遮光性能，所以可防止以接觸孔891為起因的漏光。即，該Ti膜891a可通過將光吸收等，以遮擋穿過接觸孔的驅(qū)動部分而來的光的傳播。由此，基本不必擔心會在圖像上產(chǎn)生漏光等。
此外，基于相同的原因，可提高TFT30、或說其半導體層1a的耐光性。由此，能夠抑制光射入到半導體層1a上時的光泄漏電流的發(fā)生，可將以此為起因的圖像上的閃爍等的發(fā)生防止于未然。按照以上所述，在第6實施形式的電光裝置中，能夠顯示更高品質(zhì)的圖像。
另外，在該第6實施形式的圖18所示的電光裝置的構(gòu)成，在和作為第1實施形式所描述的圖4及作為第2實施形式所描述的圖6的關(guān)系中，可將TFT陣列基板10上的疊層結(jié)構(gòu)的具體的實施形式加入以使其更豐富。
即，第6實施形式的圖18，與圖4和圖6相比，具有由于第2中繼層402的省略，以及伴隨它的接觸孔數(shù)量的減少等，結(jié)構(gòu)更加簡潔的一面，以及在為了實現(xiàn)開口率的提高，將構(gòu)成疊層結(jié)構(gòu)的各種要素封閉地配置于遮光區(qū)域內(nèi)時，更為有利的一面。不過，如上所述，在圖4中，能夠獲得通過接觸孔83、85和89的短小化而實現(xiàn)成本削減的優(yōu)點，在圖6中，能夠獲得通過可將電容電極300作為電容線的一部分而構(gòu)成等來實現(xiàn)成本削減的優(yōu)點。即，在本實施形式中所公開的電光裝置的各種形式中，開口率的提高的實現(xiàn)勿庸置疑，其他附帶的作用效果也能夠充分發(fā)揮，但哪一結(jié)構(gòu)最佳不能一概定論。如此，第6實施形式與上述第1實施形式相組合，以提供將本發(fā)明具體化時可以考慮的最佳形式之一，同時也是對本發(fā)明的疊層結(jié)構(gòu)的具體的實施形式的豐富。
電光裝置的整體構(gòu)成參照圖19及圖20對如上構(gòu)成的各實施形式的電光裝置的整體結(jié)構(gòu)進行說明。圖19是將TFT陣列基板與形成于其上的各構(gòu)成要素一起從對置基板20一側(cè)看的平面圖，圖20是圖19的H-H’剖面圖。
在圖19及圖20中，在本實施形式的電光裝置中，TFT陣列基板10和對置基板20被相對配置。在TFT陣列基板10和對置基板20之間，封入有液晶50，TFT陣列基板10和對置基板20通過設置在位于圖像顯示區(qū)10a周圍的密封區(qū)域上的密封材料52相互粘接。
密封材料52是用于使兩個基板貼合，由例如紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等構(gòu)成，可利用紫外線、加熱等使其硬化的材料。另外，如果本實施形式的液晶裝置是如用于投影機那樣的進行小型放大顯示的液晶裝置，則在密封材料52中散布用于使兩基板之間的距離(基板之間的間距)為規(guī)定值的玻璃纖維、或玻璃珠等的間隔材料(隔離物)?；蛘?，如果該液晶裝置是如液晶顯示器、液晶電視機那樣進行大型等倍顯示的液晶裝置，則這樣的間隔材料可包含在液晶層50中。
在密封材料52的外側(cè)的區(qū)域，沿TFT陣列基板10的一邊，設置有通過以規(guī)定的定時向數(shù)據(jù)線6a供給圖像信號而驅(qū)動該數(shù)據(jù)線6a的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101及外部電路連接端子102，沿與該一邊鄰接的2邊設置有通過以規(guī)定的定時向掃描線3a供給掃描信號而驅(qū)動掃描線3a的掃描線驅(qū)動電路104。
另外，如果向掃描線3a供給的掃描信號延遲不成為問題，則顯然掃描線驅(qū)動電路104也可僅位于一側(cè)。另外，還可沿圖像顯示區(qū)域10a的邊在兩側(cè)排列數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101。
在TFT陣列基板10中的剩余的一邊，設置有用于將設于圖像顯示區(qū)域10a的兩側(cè)的掃描線驅(qū)動電路104相互連接的多條布線105。
此外，在對置基板20的角部的至少一處，設置有用于使TFT陣列基板10和對置基板20之間電氣導通的導通部件106。
在圖20中，在TFT陣列基板10上，在形成像素開關(guān)用的TFT、掃描線、數(shù)據(jù)線等布線后的像素電極9a上，形成取向膜。另一方面，在對置基板20上，除了對置電極21以外，還在最上層部分形成取向膜。另外，液晶層50，例如由一種或混合有多種向列液晶而成的液晶形成，并在該一對取向膜之間形成規(guī)定的取向狀態(tài)。
另外，在TFT陣列基板10上，除了形成這些數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101、掃描線驅(qū)動電路104等以外，還可形成以規(guī)定的定時向多條數(shù)據(jù)線6a施加圖像信號的采樣電路、將規(guī)定電壓電平的預充電信號先于圖像信號分別供給給多條數(shù)據(jù)線6a的預充電電路、用于檢查制造過程中、出廠時的電光裝置的質(zhì)量、缺陷等的檢查電路等。
電子設備下面，針對作為一種將以上詳細說明的電光裝置用作光閥的電子設備的一例的投射型彩色顯示裝置的實施形式，對其整體結(jié)構(gòu)、特別是光學結(jié)構(gòu)進行描述。在此，圖21是投射型彩色顯示裝置的示意性的剖面圖。
在圖21中，作為本實施形式的投射型彩色顯示裝置的一例的液晶投影機1100是作為一種配備有3個包含在TFT陣列基板上搭載有驅(qū)動電路的液晶裝置的液晶組件，并分別將其用作RGB用光閥100R、100G和100B的投影機而構(gòu)成的。在該液晶投影機1100中，當從金屬鹵化物燈等白色光源的燈組件1102發(fā)出投射光時，則通過3個反射鏡1106和2個分色鏡1108，分解為與RGB三原色相對應的光分量R、G和B，分別引導到與各顏色相對應的光閥100R、100G和100B。此時，特別地，為了防止B光因光路較長而導致光損耗，通過由入射透鏡1122、中繼透鏡1123和出射透鏡1124構(gòu)成的中繼透鏡系統(tǒng)1121對其進行引導。然后，與分別經(jīng)光閥100R、100G和100B調(diào)制過的三原色相對應的光分量，在通過分色棱鏡1112再度合成之后，經(jīng)投射透鏡1114作為彩色圖像投射到屏幕1120上。
本發(fā)明不限于上述的實施形式，顯然，在不脫離權(quán)利要求的請求范圍和可從整個說明書讀出的發(fā)明的要點或構(gòu)思的范圍內(nèi)，可適當?shù)丶右愿淖?，伴隨這種改變而出的電光裝置和電子設備也包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。作為電光裝置可適用于電泳裝置、EL(場致發(fā)光)裝置、采用電子發(fā)射元件的裝置(Field Emission Display和Surface-ConductionElectron-Emitter Display)等。
權(quán)利要求
1.一種電光裝置，其特征在于，具備在基板上沿第1方向延伸的數(shù)據(jù)線；沿與上述數(shù)據(jù)線交叉的第2方向延伸的掃描線；與上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉區(qū)域?qū)菢釉O置的像素電極和薄膜晶體管；存儲電容，在比上述薄膜晶體管的半導體層更上層并且比上述像素電極更下層形成的、與像素電位電連接的存儲電容；以及被配置在上述數(shù)據(jù)線和上述像素電極之間的上側(cè)遮光膜；其中，上述上側(cè)遮光膜規(guī)定像素開口區(qū)域的至少角部；上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線以及上述存儲電容被形成于遮光區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，具備由與上述上側(cè)遮光膜相同的膜形成的、用于將上述薄膜晶體管與上述像素電極之間電連接的遮光性的中繼膜，通過上述遮光膜和上述中繼膜規(guī)定上述像素開口區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電光裝置，其特征在于，上述上側(cè)遮光膜與構(gòu)成上述存儲電容的一方的電極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，還具備作為上述像素電極的基底設置的層間絕緣膜；在上述層間絕緣膜，形成有用于與上述像素電極電連接的接觸孔；在上述接觸孔的至少內(nèi)表面，形成有包含鈦或其化合物的膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，上述數(shù)據(jù)線作為與構(gòu)成上述存儲電容的一對電極的一方相同的膜形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，進一步具備將構(gòu)成上述存儲電容的一對電極的至少一方與上述像素電極電連接的中繼層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電光裝置，其特征在于，上述中繼層由鋁膜和氮化膜形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，上述掃描線、上述數(shù)據(jù)線、和構(gòu)成上述存儲電容的一對電極中的至少一個由遮光性材料構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，構(gòu)成上述存儲電容的一對電極中的一方構(gòu)成沿上述第2方向那樣形成的電容線的一部分；并且上述電容線由包含低電阻膜的多層膜構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電光裝置，其特征在于，上述電容線，在其上層具有上述低電阻膜，并且在其下層具有由光吸收性的材料構(gòu)成的膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電光裝置，其特征在于，上述低電阻膜由鋁或鋁的合金構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，上述存儲電容由上述電介質(zhì)膜和夾持該電介質(zhì)膜而形成的上部電極與下部電極形成，通過包括沿與上述基板的表面平行的面層疊的第1部分和沿相對該基板的表面立起的平面層疊的第2部分，其截面形狀含有凸形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電光裝置，其特征在于，上述存儲電容的上述凸形狀沿上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線中的至少一方形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，上述存儲電容由上述電介質(zhì)膜和夾持該電介質(zhì)膜而形成的上部電極與下部電極形成，上述電介質(zhì)膜由氮化硅膜和氧化硅膜形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，作為上述像素電極的基底而設置的層間絕緣膜還構(gòu)成上述疊層結(jié)構(gòu)的一部分；上述層間絕緣膜的表面被實施了平坦化處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電光裝置，其特征在于，上述像素電極，被平面排列多個，并且包含用于以第1周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第1像素電極組，和用于以與第1周期互補的第2周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第2像素電極組；具有在上述像素電極和上述數(shù)據(jù)線之間設置的屏蔽層；上述數(shù)據(jù)線和上述屏蔽層中的至少一方包含在上述掃描線的上側(cè)與上述掃描線交差而延伸的本線部、與從該本線部沿上述掃描線伸出的伸出部；在與上述基板相對配置的對置基板上，具備有與上述多個像素電極相對的對置電極；在上述基板上的像素電極的基底表面，在對應于上述伸出部的存在，在成為從平面看夾持上述掃描線而相鄰接的像素電極的間隙的區(qū)域形成有凸部。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電光裝置，其特征在于，上述像素電極，被平面排列多個，并且包含用于以第1周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第1像素電極組，和用于以與第1周期互補的第2周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第2像素電極組；該電光裝置，進一步具備在與上述基板相對配置的對置基板上，與上述多個像素電極相對的對置電極；以及在成為從平面看相鄰接的像素電極的間隙的區(qū)域形成的凸部；其中，上述凸部，由通過蝕刻處理去除暫時地形成于上述凸部上的平坦化膜并且使在該去除后露出的上述凸部的表面后退、表面階差平緩的凸部構(gòu)成。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電光裝置，其特征在于，上述像素電極，被平面排列多個，并且含有用于以第1周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第1像素電極組，和用于以與第1周期互補的第2周期反轉(zhuǎn)驅(qū)動的第2像素電極組；該電光裝置，進一步包括在與上述基板相對配置的對置基板上，與上述多個像素電極相對的對置電極；在上述像素電極和上述數(shù)據(jù)線之間設置的屏蔽線；以及為了在成為從平面看相鄰接的像素電極的間隙的區(qū)域形成凸部，在上述像素電極之下并且作為與上述數(shù)據(jù)線和上述屏蔽層的至少一方相同的層形成的凸圖案。
19.一種電光裝置，其特征在于，具備在基板上沿第1方向延伸的數(shù)據(jù)線；沿與上述數(shù)據(jù)線交叉的第2方向延伸的掃描線；與上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉區(qū)域?qū)菢优渲玫南袼仉姌O和薄膜晶體管；在比上述薄膜晶體管的半導體層更上層并且比上述像素電極更下層形成的、與像素電位電連接的存儲電容；在上述數(shù)據(jù)線和上述像素電極之間配置的屏蔽層；以及在比上述薄膜晶體管的半導體層更下層形成的下側(cè)遮光膜；其中，上述下側(cè)遮光膜規(guī)定上述像素開口區(qū)域的至少角部；上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線以及上述存儲電容和上述屏蔽層形成于遮光區(qū)域。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電光裝置，其特征在于，上述屏蔽層具有遮光性。
21.一種電子設備，其特征在于，該電子設備包括電光裝置，該電光裝置包括在基板上沿第1方向延伸的數(shù)據(jù)線；沿與上述數(shù)據(jù)線交叉的第2方向延伸的掃描線；與上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉區(qū)域?qū)菢优渲玫南袼仉姌O和薄膜晶體管；在比上述薄膜晶體管的半導體層更上層并且比上述像素電極更下層形成的、與像素電位電連接的存儲電容；以及在上述數(shù)據(jù)線和上述像素電極之間配置的上側(cè)遮光膜；其中，上述上側(cè)遮光膜規(guī)定像素開口區(qū)域的至少角部；上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線以及上述存儲電容形成于遮光區(qū)域。
全文摘要
一種電光裝置，其具備在基板上沿第1方向延伸的數(shù)據(jù)線；沿與上述數(shù)據(jù)線交叉的第2方向延伸的掃描線；與上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉區(qū)域?qū)菢釉O置的像素電極和薄膜晶體管；在比上述薄膜晶體管的半導體層更上層并且比上述像素電極更下層形成的、與像素電位電連接的存儲電容；以及被配置在上述數(shù)據(jù)線和上述像素電極之間的上側(cè)遮光膜；其中，上述上側(cè)遮光膜規(guī)定像素開口區(qū)域的至少角部；上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線以及上述存儲電容被形成于遮光區(qū)域。
文檔編號G02F1/1362GK1499278SQ20031010308
公開日2004年5月26日 申請日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
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