專利名稱：電光裝置、其制造方法以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如液晶裝置等電光裝置及其制造方法，以及具有這種電光裝置而成的例如液晶投影儀等電子設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在這種電光裝置中，一般為在一對基板間夾持有液晶等電光物質(zhì)，且在這些之中一方的基板中在各像素上與液晶等面對地具備像素電極的形式。這種情況下，多個像素電極通常以一定節(jié)距(以下適當稱為“像素節(jié)距”)排列成矩陣狀。在像素電極的表面或與液晶等接觸的基板表面上，設(shè)置有規(guī)定液晶的取向狀態(tài)等的電光物質(zhì)的動作狀態(tài)的取向膜。而且，用于對像素電極進行開關(guān)控制的薄膜晶體管(以下適當稱為“TFT”)被相對于各像素電極而設(shè)置，在該TFT上設(shè)置有用于提供掃描信號的掃描線和用于提供圖像信號的數(shù)據(jù)線。此外，在作為一對基板中的另一方的基板的對向基板上設(shè)置有對向電極。而且，在動作時，在通過TFT進行開關(guān)控制的像素電極和對向電極之間，對液晶等施加驅(qū)動電場，按像素單位進行液晶等的驅(qū)動。
在這種電光裝置中，如果在面對液晶等的基板面上存在凹凸或階差，則對液晶取向狀態(tài)等電光物質(zhì)動作狀態(tài)產(chǎn)生紊亂。然而，在基板上，在像素電極的下層側(cè)制作有掃描線、數(shù)據(jù)線、TFT等，如果任何對策都不采取，則由于所述各種布線、電子元件等的存在，會導致產(chǎn)生所述凹凸或階差。
因此，開發(fā)出了通過在基板上預先挖設(shè)凹部，將各種布線、電子元件埋入其中，降低在面對液晶等的基板面上發(fā)生的凹凸或階差的技術(shù)。而且，還開發(fā)出了對作為像素電極的基底層的位于最上面的層間絕緣膜的表面進行CMP(Chemical Mechanical Polishing化學機械研磨)處理的技術(shù)。
另一方面，在該種電光裝置中，由于避免在液晶等上施加直流電壓的目的、防止閃爍的目的，采用了使多個像素電極的驅(qū)動電位極性例如以場為單位，按每個像素行反向的行方向反向驅(qū)動方式(以下適當稱為“1H反向驅(qū)動方式”)、或按每像素列反向驅(qū)動的列方向反向驅(qū)動方式(以下適當稱為“1S反向驅(qū)動方式”)。當采用這種反向驅(qū)動方式時，則在相鄰的像素電極間會產(chǎn)生橫向電場。為此，在預定以垂直于基板表面的縱向電場來驅(qū)動的該電光裝置中，會隨著該橫向電場的強度而在顯示圖像上產(chǎn)生紊亂。因此，以往開發(fā)出了通過在基板上預先挖設(shè)凹部，使各種布線、電子元件部分地埋入其中，并且部分地不埋入其中，在作為產(chǎn)生橫向電場的區(qū)域的、沿著掃描線或數(shù)據(jù)線的各像素的非開口區(qū)域形成用于使橫向電場降低的保護用絕緣膜的技術(shù)。
但在以往的技術(shù)中，對于由像素電極本身的存在造成的階差，卻不能處理。即，在間隔間隙地平面排列的多個像素電極的各緣上，會產(chǎn)生與像素電極的膜厚相應(yīng)的階差。而且，通常，即使對于隨著用于直接或間接地將像素電極連接到薄膜晶體管的接觸孔的開孔而在像素電極的表面上產(chǎn)生的凹陷，在所述以往的技術(shù)中也不能處理。
而且，由于在這樣的像素電極的邊緣附近的階差或接觸孔附近的凹陷，在摩擦在該像素電極上由聚酰亞胺等形成的取向膜時，會產(chǎn)生或積存聚酰亞胺等的渣滓。也存在取代其或在其基礎(chǔ)上、在該摩擦后的諸工序中該渣滓浮游在液晶等中的情況。由于這些取向膜的材料渣滓，出現(xiàn)了在最終顯示的圖像中產(chǎn)生亮度不均或顯示不均這樣的技術(shù)問題。
特別地，隨著為了適應(yīng)顯示圖像的高精細化這樣的一般要求而使像素間距細微化，進而使基板間間隙縮小的趨勢，因這種像素電極本身的存在而引起的階差、接觸孔附近的凹陷相對變大。另一方面，由于像素節(jié)距的細微化，對于聚酰亞胺等的渣滓的大小也相對變大。由此，在為了高品位地顯示圖像而使像素間距細微化的過程中，由于在這樣的像素電極的邊緣附近或接觸孔附近發(fā)生的或積存的渣滓，或電光物質(zhì)中浮游的渣滓所帶來的技術(shù)性問題更加嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種減少了例如在像素電極的邊緣附近或接觸孔附近取向膜材料渣滓等雜質(zhì)的存在、由此還減少電光物質(zhì)中浮游的雜質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)降低了亮度不均或顯示不均的高品質(zhì)的圖像顯示的電光裝置及其制造方法、以及具備這種電光裝置的電子設(shè)備。
為解決上述課題，本發(fā)明的電光裝置，在一對基板間夾持電光物質(zhì)而成，并包括在該一對基板中的一個基板之上，平面看彼此相隔有間隙地排列的多個像素電極；作為該像素電極的基底的基底層；形成在該基底層的下方并且與前述像素電極連接的布線和電子元件的至少一方；通過在前述間隙中在前述基底層上至少部分地形成并且在前述像素電極的邊緣部分上重疊地形成、從而覆蓋前述像素電極的邊緣部分的端面的保護用絕緣膜；以及涂布在包含該保護用絕緣膜及上述像素電極的中央部分的一面上并且被施以規(guī)定摩擦方向的摩擦處理后的取向膜。
按照本發(fā)明的電光裝置，在其動作時，對作為電子元件的一個例子的薄膜晶體管，通過例如作為布線的一個例子的數(shù)據(jù)線提供圖像信號，通過例如作為布線的另一個例子的掃描線提供掃描信號。如此，則可通過薄膜晶體管對例如連接到薄膜晶體管上的像素電極進行開關(guān)控制，由此進行有源矩陣驅(qū)動方式的驅(qū)動。
在作為與這樣的基板對向的另一基板的對向基板上，設(shè)置有隔著液晶等電光物質(zhì)而與像素電極對向配置的對向電極，在其與像素電極之間進行電壓施加。此外，在橫向電場驅(qū)動方式的情況下，則不需要這樣的對向電極，而在相鄰的像素電極間進行電壓施加。或者，也可以構(gòu)成為通過作為電子元件另一例子的薄膜二極管(以下適當稱為TFD)對像素電極進行有源矩陣驅(qū)動，或者也可以構(gòu)成為不通過電子元件而將圖像信號等提供給島狀、條狀、片段(セダメント)狀等各種形狀的像素電極。
在本實施方式中，特別地，保護用絕緣膜在像素電極的間隙中在基底層上至少部分地形成并且在像素電極的邊緣部分上重疊地形成。由此，保護用絕緣膜以覆蓋像素電極的邊緣部分的端面的方式而被設(shè)置。此外，這樣的保護用絕緣膜，通過對例如氧化硅、氮化硅等透明絕緣膜進行圖案形成而形成。并且，取向膜被涂布在包含保護用絕緣膜及像素電極的中央部分的一面上并同時被施以規(guī)定摩擦方向的摩擦處理。由此，因為像素電極的邊緣被絕緣膜覆蓋，所以降低了像素電極邊緣附近的階差。從而，可以有效降低在對聚酰亞胺等取向膜摩擦處理時產(chǎn)生的、像素電極的邊緣附近的取向膜的材料渣滓的發(fā)生量。而且，也可有效地將像素電極的邊緣或其上的取向膜在摩擦時局部地剝落或仔細觀察時的剝落的事態(tài)防止于未然，對于伴隨這種剝落發(fā)生的取向膜的材料渣滓，其結(jié)果也可以降低?；蛘?，對于伴隨這種剝落發(fā)生的摩擦不良，結(jié)果也可以降低。此外，也可以有效防止這樣產(chǎn)生的材料渣滓浮游在例如液晶等的電光物質(zhì)內(nèi)。
而且，保護用絕緣膜在像素電極的間隙或像素電極的邊緣部分上重疊地形成，不必形成在占據(jù)與顯示有關(guān)的各像素開口區(qū)域的像素電極的中央部分上。從而，由于該保護用絕緣膜的存在，不會在進行顯示的開口區(qū)域內(nèi)引起顯示圖像的燒附現(xiàn)象。
以上的結(jié)果，按照本發(fā)明的電光裝置，可以降低例如在像素電極的邊緣附近取向膜的材料渣滓等雜質(zhì)的存在，由此還可降低電光物質(zhì)中浮游的雜質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)降低了亮度不均或顯示不均的高品質(zhì)的圖像顯示。特別地，即使因為縮小像素節(jié)距、使像素電極的端面處的階差或起因于接觸孔的凹陷等相對變大，或者使取向膜的材料渣滓的尺寸相對變大，在本發(fā)明的電光裝置中也可以有效降低由此產(chǎn)生的不良影響。從而，在推進顯示圖像的高精細化方面非常有利。
在本發(fā)明的電光裝置的一個方案中，前述基底層被實施了平坦化處理。
按照這種方案，在實施了平坦化處理的基底層上形成像素電極，進而在其上形成保護用絕緣膜。從而，可以遍及全體地提高與電光物質(zhì)接觸的取向膜表面的平坦度，由此可降低液晶的取向不良等電光物質(zhì)的動作不良。而且，即使對于因這樣提高了平坦度的像素電極邊緣附近處的像素電極本身的存在而引起的階差而言，也可借助前述那樣的保護用絕緣膜而降低，因此最終可以進一步減少取向膜的材料渣滓。
在本發(fā)明的電光裝置的一個方案中，前述保護用絕緣膜被實施了平坦化處理。
按照這種方案，在實施了平坦化處理的保護用絕緣膜上形成取向膜。從而，可以遍及整體地提高與電光物質(zhì)接觸的取向膜表面的平坦度，由此可降低液晶的取向不良等的電光物質(zhì)的動作不良。而且，即使對于因這樣提高了平坦度的像素電極邊緣附近處的像素電極本身的存在而引起的階差而言，也可以借助前述那樣的保護用絕緣膜而降低，因此最終可以進一步減少取向膜材料渣滓。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個方案中，前述像素電極通過接觸孔與前述布線和電子元件的至少一方連接，前述保護用絕緣膜被形成為除覆蓋前述端面以外還覆蓋與前述接觸孔的開孔對應(yīng)的前述像素電極的凹陷部分。
按照這種方案，前述像素電極通過接觸孔與前述布線和電子元件的至少一方連接。由此，會與該接觸孔的開孔對應(yīng)地，在像素電極的表面產(chǎn)生凹陷。假設(shè)在該凹陷上直接形成取向膜，則在其摩擦時，會導致在凹陷附近、即在由凹陷引起的階差附近或凹凸附近發(fā)生或積存取向膜材料渣滓。然而，在該方案中，保護用絕緣膜以不僅覆蓋像素電極的邊緣部分、而且還覆蓋該凹陷部分的方式形成。由此，可以將取向膜材料渣滓在接觸孔的開孔附近發(fā)生或積存的事態(tài)防止于未然。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個方案中，還包括遮光膜，所述遮光膜在前述一對基板的至少一方之上，除前述間隙外，還將形成前述保護用絕緣膜的平面區(qū)域作為各像素的非開口區(qū)域來覆蓋。
按照這種方案，占據(jù)像素電極間的間隙的全部或一部分的保護用絕緣膜被遮光膜覆蓋，被配置在各像素的非開口區(qū)域內(nèi)。由此，對于因為與保護用絕緣膜直接面對、而使電光物質(zhì)中其動作狀態(tài)局部劣化的部分而言，與實際的顯示基本沒有關(guān)系，因此不會導致顯示品位的劣化。例如，對于因為由保護用絕緣膜的存在而產(chǎn)生的直流電壓的施加而造成劣化的電光物質(zhì)部分，在實際顯示上是看不見的。而且，即使因為保護用絕緣膜的存在而使透過率降低，或者即使使用不透明或遮光性的保護用絕緣膜，但由于在實際的顯示上看不到，所以不會特別地產(chǎn)生障礙。
此外，這樣規(guī)定各像素開口區(qū)域的遮光膜，既可以設(shè)置在一對基板中的一方的基板上，也可以設(shè)置在另一方的基板上。此外，也可以將遮光膜的一部分設(shè)置在一方的基板上，將其余的部分設(shè)置在另一方的基板上。而且，也可以將這樣的遮光膜冗長地設(shè)置在兩個基板上，還也可以將大小稍微改變，重疊地形成在兩個基板上。特別地，當在設(shè)置了像素電極的基板上設(shè)置遮光膜的情況下，布線或電子元件、和遮光膜既可以至少部分地共用，也可以構(gòu)筑成所謂內(nèi)置遮光膜。
在本發(fā)明的電光裝置的另一方案中，前述保護用絕緣膜的邊緣部分設(shè)置有在其邊緣具有45度或以下的錐角的錐形。
按照該方案，保護用絕緣膜的邊緣部分設(shè)置有在其邊緣具有45度或以下的錐角的錐形。即，保護用絕緣膜的邊緣部分或端面被作成相對平緩的階差。從而，在保護用絕緣膜上，即使形成取向膜并且對其施以摩擦處理，也可以隨著設(shè)置有該錐形的階差的平緩度，降低取向膜的材料渣滓發(fā)生或積存的量。還可以隨著階差的平緩度，降低在摩擦時取向膜剝落的事態(tài)。
在有關(guān)該錐形的方案中，優(yōu)選前述錐角小于或等于30度。
如果這樣構(gòu)成，則由于保護用絕緣膜的邊緣部分或端面被作成非常平緩的階差，所以即使在其上形成取向膜并且對其施以摩擦處理，也可以顯著降低取向膜的材料渣滓發(fā)生或存積的量。
在有關(guān)上述錐形的方案中，前述錐形可以設(shè)置在前述保護用絕緣膜的邊緣部分中沿與前述規(guī)定摩擦方向交叉的方向延伸的部分上。
根據(jù)這樣構(gòu)成，對于在取向膜的摩擦時呈擦起或擦落的保護用絕緣膜的邊緣部分，設(shè)置有錐形。從而，可以顯著降低由于該階差而造成取向膜的材料渣滓發(fā)生或積存的量。
在本發(fā)明的電光裝置的另一方案中，前述保護用絕緣膜不在上述像素電極的中央部分上重疊地形成。
按照該方案，保護用絕緣膜重疊地形成在像素電極的邊緣部分，并不在上述像素電極的中央部分上重疊地形成。從而，在像素電極的中央部分，即在實際進行顯示的開口區(qū)域內(nèi)，不會引起由于該保護用絕緣膜的存在而造成的顯示圖像的燒附現(xiàn)象。
在本發(fā)明的電光裝置的另一方案中，前述布線和電子元件的至少一方包含相交叉的掃描線和數(shù)據(jù)線，和分別由它們提供掃描信號和圖像信號并且對前述像素電極進行開關(guān)控制的薄膜晶體管；并且前述保護用絕緣膜的平面形狀為沿與前述掃描線和前述數(shù)據(jù)線相對應(yīng)的前述間隙延伸成條狀或格子狀的結(jié)構(gòu)。
按照該方案，在其動作時，向薄膜晶體管，通過數(shù)據(jù)線提供圖像信號，通過掃描線提供掃描信號，進行TFT有源矩陣驅(qū)動方式的驅(qū)動。在此，特別地，保護用絕緣膜，其平面形狀沿著間隙延伸成條狀或格子狀，構(gòu)成向另一方的基板側(cè)突出的保護用絕緣膜。在該方式中，特別地，如果采用通過對基底層實施平坦化處理，從而沒有因除了該保護用絕緣膜以外的結(jié)構(gòu)要素而在基底層上產(chǎn)生凹凸的結(jié)構(gòu)，則大致僅通過該保護用絕緣膜的存在，就可以高可靠性地防止如前所述的取向膜的材料渣滓發(fā)生或積存的事態(tài)。
而且，前述保護用絕緣膜沿著以相對于基準電位互不相同的極性驅(qū)動前述電光物質(zhì)的相鄰的前述像素電極的間隙，延伸成條狀?；蛘撸撗由斐蓷l狀的區(qū)域，與其他區(qū)域相比距前述像素電極的高度較高。或者，前述保護用絕緣膜被設(shè)置在以相對于基準電位互不相同的極性驅(qū)動前述電光物質(zhì)的相鄰的前述像素電極的間隙的附近區(qū)域中?；蛘咔笆霰Ｗo用絕緣膜的附近區(qū)域，與其他區(qū)域相比距前述像素電極的高度較高。
例如在上述電光裝置的驅(qū)動方法為使每一像素行反向的行方向反向驅(qū)動方式的1H反向驅(qū)動情況下，前述保護用絕緣膜，沿著與上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線對應(yīng)的上述間隙延伸成格子狀，并且與上述掃描線對應(yīng)地沿X方向延伸設(shè)置的保護用絕緣膜距像素電極的高度，比與上述數(shù)據(jù)線對應(yīng)地沿Y方向延伸設(shè)置的保護用絕緣膜距像素電極的高度高。另外，上述格子狀的交叉區(qū)域距像素電極的高度無論與哪一個高度相一致都可以。
另外，在上述電光裝置的驅(qū)動方法為按每一像素列反向驅(qū)動的列方向反向驅(qū)動方式的1S反向驅(qū)動情況下，前述保護用絕緣膜，沿著與上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線相對應(yīng)的上述間隙延伸成格子狀，并且與上述掃描線對應(yīng)地沿X方向延伸設(shè)置的保護用絕緣膜距像素電極的高度，比與上述數(shù)據(jù)線對應(yīng)地沿Y方向延伸設(shè)置的保護用絕緣膜的高度低。另外，上述格子狀的交叉區(qū)域距像素電極的高度無論與哪一個高度相一致都可以。
另外，在上述電光裝置的驅(qū)動方法為按每一像素反向驅(qū)動的點反向驅(qū)動情況下，前述保護用絕緣膜沿著與上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線相對應(yīng)的上述間隙延伸設(shè)置成格子狀，并且與上述掃描線對應(yīng)地沿X方向延伸設(shè)置的保護用絕緣膜的高度，與和上述數(shù)據(jù)線對應(yīng)地沿Y方向延伸設(shè)置的保護用絕緣膜的高度大致為同一高度。
按照這些結(jié)構(gòu)，由于相鄰的該像素電極間的驅(qū)動極性反向而在該間隙產(chǎn)生的橫向電場對電光物質(zhì)的影響，可通過上述保護用絕緣膜而降低，而且由于與橫向電場無關(guān)的部分的保護用絕緣膜距像素電極表面的高度相對較低，所以可防止由于存在多余高度的保護用絕緣膜而造成的摩擦時的取向膜材料渣滓的產(chǎn)生。
在該方案中，也可以構(gòu)成為，上述像素電極，通過前述薄膜晶體管在每個沿行方向延伸的排列或每個沿列方向延伸的排列進行反向驅(qū)動；前述保護用絕緣膜沿著前述間隙中的在前述像素電極間產(chǎn)生橫向電場的間隙延伸成條狀。
如果這樣構(gòu)成，則在該TFT有源矩陣驅(qū)動方式中，在采用前述1H反向驅(qū)動方式的情況下，如果由保護用絕緣膜形成沿著掃描線的條狀保護用絕緣膜，則可通過該保護用絕緣膜的存在而降低橫向電場對電光物質(zhì)的影響。即，橫向電場的電力線有一部分通過保護用絕緣膜，通過電光物質(zhì)的部分減少，由此橫向電場的不良影響也降低?；蛘?，在采用前述1S反向驅(qū)動方式的情況下，如果由保護用絕緣膜形成沿著數(shù)據(jù)線的條狀保護用絕緣膜，則可通過該保護用絕緣膜的存在而降低橫向電場對電光物質(zhì)的影響。另外，在采用在每個像素使驅(qū)動電位極性反向的所謂“點反向驅(qū)動方式”的情況下，如果形成沿著掃描線和數(shù)據(jù)線兩者的格子狀保護用絕緣膜，則可通過該保護用絕緣膜的存在而降低橫向電場對電光物質(zhì)的影響。在這樣構(gòu)成時，特別地，如果采用通過對基底層實施平坦化處理，從而沒有因該保護用絕緣膜以外的構(gòu)成要素而在基底層上產(chǎn)生凹凸的結(jié)構(gòu)，則大概僅通過該保護用絕緣膜的存在即可高精度地降低橫向電場。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個方案中，前述保護用絕緣膜的膜厚度，在與前述邊緣部分重疊形成的部位中為大于等于前述一對基板的間隙的1/10并且小于等于其1/4。
按照該方案，由于前述保護用絕緣膜的膜厚度，在與邊緣部分重疊形成的部位中是基板間隙、即基板間的間隙的1/10或以上且1/4或以下，所以可降低液晶的取向不良等的電光物質(zhì)的動作不良。而且，可以有效地防止取向膜材料渣滓的產(chǎn)生或積存。此外，在采用如前述的反向驅(qū)動方式時，特別地，通過由該保護用絕緣膜構(gòu)成的適當高度的保護用絕緣膜的存在，可有效地降低橫向電場的影響。
為解決上述課題，本發(fā)明的電光裝置的制造方法包括在基板上形成布線和電子元件的至少一方的工序；在該布線和電子元件的至少一方之上形成基底層的工序；在該基底層上，形成多個像素電極的工序，所述多個像素電極平面看彼此相隔有間隙地排列并且與前述布線和電子元件的至少一方連接；在前述間隙中在前述基底層上至少部分地、并且在前述像素電極的邊緣部分上重疊地形成保護用絕緣膜，使得覆蓋前述像素電極的邊緣部分的端面的工序；在包含該保護用絕緣膜及前述像素電極的中央部分的一面上涂布取向膜的工序；以及在該取向膜上實施規(guī)定摩擦方向的摩擦處理的工序。
按照本發(fā)明電光裝置的制造方法，在基板上形成掃描線、數(shù)據(jù)線、薄膜晶體管、存儲電容、中繼層等各種布線、電子元件。并且，在其上利用濺射、CVD(Chemical Vapor Deposition)等成膜技術(shù)，形成由硅酸鹽玻璃膜或氧化硅膜、氮化硅膜等構(gòu)成的基底層。而且，在該基底層上，形成通過例如接觸孔與布線、電子元件連接的多個像素電極。該像素電極例如通過借助濺射等方法對ITO(Indium Tin Oxide)膜進行成膜、并對其進行圖案形成而形成。而且，在像素電極的邊緣部分上重疊地形成保護用絕緣膜，使得覆蓋像素電極的邊緣部分的端面。這樣的保護用絕緣膜，例如在用濺射或CVD等形成氧化硅、氮化硅膜等后，通過圖案形成而形成。之后，在形成了保護用絕緣膜后基板表面的一面上，涂布由例如聚酰亞胺等構(gòu)成的取向膜，進而對其實施摩擦處理。這樣，可以有效地制造上述本發(fā)明的電光裝置。
在本發(fā)明中，因為特別地在如將像素電極的邊緣部分的端面覆蓋那樣地在像素電極的邊緣部分上重疊地形成保護用絕緣膜之后，涂敷取向膜，實施摩擦處理，所以在該摩擦處理中可以有效地防止取向膜材料渣滓因像素電極的邊緣附近的階差而產(chǎn)生或積存。
在本發(fā)明電光裝置的制造方法的一個方案中，還包括在形成前述基底層的工序后，對前述基底層實施平坦化處理的工序。
按照該方案，在將基底層平坦化后，在其上形成像素電極和保護用絕緣膜。從而，如果除去由像素電極的邊緣部分等的像素電極的存在而引起的階差，則在像素電極上或在其間隙露出的基底層上，幾乎沒有階差。因此，通過在它們之上形成保護用絕緣膜，可以有效地防止因像素電極的邊緣附近的階差而產(chǎn)生或積存取向膜材料渣滓。
與此同時，在采用如前所述的反向驅(qū)動方式的情況下，可以利用保護用絕緣膜在幾乎完全平坦的表面上以高精度形成具有適于降低橫向電場的不良影響的高度和形狀的保護用絕緣膜。
在本發(fā)明電光裝置的制造方法的另一個方案中，還包括在對前述基底層實施平坦化處理的工序之后，開設(shè)用于將前述像素電極與前述布線和電子元件的至少一方連接的接觸孔的工序；且形成前述保護用絕緣膜的工序形成前述保護用絕緣膜，使得覆蓋與前述接觸孔的開孔對應(yīng)的前述像素電極的凹陷部分。
按照該方案，在基底層的平坦化處理后，將接觸孔開孔。然后，利用該接觸孔，連接在其上形成的像素電極和制作在其下方的布線、電子元件連接。從而，會對應(yīng)接觸孔的開孔而在像素電極的表面上產(chǎn)生凹陷。在此，假設(shè)在該凹陷上直接形成取向膜，則在其摩擦時，取向膜材料渣滓會在凹陷附近、即由凹陷產(chǎn)生的階差附近或凹凸附近產(chǎn)生或積存。然而，在該方案中，使保護用絕緣膜以不僅覆蓋像素電極的邊緣部分、而且還覆蓋該凹陷部分的方式形成。從而，可以有效地將取向膜材料渣滓在接觸孔的開孔附近發(fā)生或積存的事態(tài)防止于未然。
在本發(fā)明電光裝置的制造方法的另一個方案中，形成前述保護用絕緣膜的工序包括在前述像素電極上和從前述間隙露出的前述基底層上的一面上形成絕緣膜的工序；對絕緣膜實施平坦化處理的工序；以及通過對實施了該平坦化處理的絕緣膜，實施借助蝕刻進行的圖案形成，形成前述保護用絕緣膜的工序。
按照該方案，在形成了像素電極后的基板表面的一面上，形成絕緣膜，在將其平坦化處理后通過實施借助蝕刻進行的圖案形成，形成前述保護用絕緣膜。從而，可以在規(guī)定區(qū)域高精度地形成表面被平坦化的保護用絕緣膜。
在該方案中，上述蝕刻也可以包含濕式腐蝕。
如果這樣制造，則可以將表面被平坦化后的保護用絕緣膜的端面作為具有平緩的斜度的端面來形成。換句話說，可以形成為小于等于45度或小于等于30度的適當錐角的錐形狀。此外，既可以僅通過濕式腐蝕進行蝕刻，也可以將濕式腐蝕和干式腐蝕組合以進行蝕刻。
在本發(fā)明電光裝置的制造方法的另一個方案中，形成前述保護用絕緣膜的工序在不會對前述布線和電子元件的至少一方造成損壞的預定溫度或以下進行。
按照該方案，例如使用CVD或濺射、蝕刻來進行的保護用絕緣膜的形成，在例如攝氏400度或以下等預定溫度或以下進行。由此，可以避免對已經(jīng)制作在基底層下方的例如TFT、存儲電容、數(shù)據(jù)線、掃描線等各種布線、電子元件造成損壞。即，可以避免在半導體層中因高溫引起擴散而使半導體層的性質(zhì)變化，或者使導電膜或絕緣膜產(chǎn)生因熱應(yīng)力引起的變形或引起裂紋等。具體地說，通過低溫CVD、低溫濺射等的所謂低溫處理，進行該保護用絕緣膜的形成。
為解決上述課題，本發(fā)明的電子設(shè)備具有上述的本發(fā)明電光裝置(也包括其各種方案)。
本發(fā)明的電子設(shè)備，由于具備上述的本發(fā)明的電光裝置，所以可以實現(xiàn)降低了亮度不均或顯示不均、能夠進行高品質(zhì)的圖像顯示的投射型顯示裝置、液晶電視、便攜式電話、電子筆記本、文字處理機、取景器型或監(jiān)視器直視型錄像機、工作站、電視電話、POS終端、觸摸面板等各種電子設(shè)備。此外，作為本發(fā)明的電子設(shè)備，還可以實現(xiàn)例如電子紙等電泳裝置。
從以下說明的實施方式中可以明了本發(fā)明這樣的作用以及其他優(yōu)點。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式的電光裝置的設(shè)置在構(gòu)成圖像顯示區(qū)域的矩陣狀的多個像素中的各種元件、布線等的等效電路的電路圖。
圖2選擇表示了本發(fā)明的實施方式的像素電極、保護用絕緣膜等。是形成有這些部件的TFT陣列基板的相鄰接的多個像素群組的平面圖。
圖3是圖2的E-E’剖面圖。
圖4是比較例的對應(yīng)于圖2的E-E’剖面的部位的剖面圖。
圖5是本發(fā)明的實施方式的電光裝置的形成有數(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群組的平面圖。
圖6是僅選出圖5中要部的平面圖。
圖7是圖5的A-A’剖面圖。
圖8是按順序表示本發(fā)明的實施方式的電光裝置的制造方法的工序剖面圖(其1)。
圖9是按順序表示本發(fā)明的實施方式的電光裝置的制造方法的工序剖面圖(其2)。
圖10是將本發(fā)明的實施方式的電光裝置的TFT陣列基板與形成在其上各種構(gòu)成要素一起、從對向基板一側(cè)看的平面圖。
圖11是圖10的H-H’剖面圖。
圖12是表示作為本發(fā)明的電子設(shè)備的實施方式的投射型彩色顯示裝置的一個例子的彩色液晶投影儀的示意剖面圖。
圖13是表示本發(fā)明的實施方式的保護用絕緣膜的第1立體圖。
圖14是表示本發(fā)明的實施方式的保護用絕緣膜的第2立體圖。
圖15是表示本發(fā)明的實施方式的保護用絕緣膜的第3立體圖。
圖16是表示本發(fā)明的實施方式的保護用絕緣膜的第4立體圖。
標號說明3a柵電極 6a 數(shù)據(jù)線9a像素電極 10 TFT陣列基板11a 掃描線 16 取向膜30TFT 44 第4層間絕緣膜
89接觸孔 300 電容電極501 保護用絕緣膜 501a Y方向的保護用絕緣膜501b X方向的保護用絕緣膜具體實施方式
以下參照

本發(fā)明的實施方式。以下的實施方式是將本發(fā)明的電光裝置適用于TFT有源矩陣驅(qū)動方式的液晶裝置中的方式。
像素部的構(gòu)成對于本發(fā)明實施方式的電光裝置的像素部的構(gòu)成參照圖1至圖7來說明。
首先，參照圖1，說明其電路的構(gòu)成。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的各種元件、布線等的等效電路。
圖1中，在構(gòu)成本實施方式的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和用于開關(guān)控制該像素電極9a的TFT30，提供圖像信號的數(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可以按照該順序按線順次提供，也可以對彼此鄰接的多個數(shù)據(jù)線6a按每組提供。
另外，柵電極與TFT30的柵極電連接，并構(gòu)成為以規(guī)定的定時(タィミンダ)脈沖式地將掃描信號G1、G2、...、GM按照該順序依線順次施加給掃描線11a和柵電極。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在一定期間關(guān)閉其開關(guān)，將由數(shù)據(jù)線6a提供的圖像信號S1、S2、...、Sn以規(guī)定的定時寫入。
通過像素電極9a寫入作為電光物質(zhì)一個例子的液晶中的規(guī)定電平的圖像信號S1、S2、...、Sn在與形成于對向基板上的對向電極之間被保持一定期間。液晶，其分子集合的取向、秩序等隨著所施加的電壓電平而變化，從而對光進行調(diào)制，可進行灰度顯示。如果是常白模式，則根據(jù)以各像素單位施加的電壓而減少對入射光的透過率，如果是常黑模式，則根據(jù)以各像素單位施加的電壓而增加對入射光的透過率，作為整體從電光裝置射出具有與圖像信號相對應(yīng)的對比度的光。
在此為防止被保持的圖像信號泄露，與形成在像素電極9a和對向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11a并排設(shè)置，包含固定電位側(cè)電容電極，同時包含被固定為恒定定電位的電容電極300。
接著，參照圖2至圖4，對于防止在像素部中、形成在TFT陣列基板的最上層的取向膜的材料渣滓的產(chǎn)生或積存的結(jié)構(gòu)進行說明。在此，圖2是選擇表示了用于將本實施方式的像素電極、保護用絕緣膜、用于將像素電極連接到中繼電極上的接觸孔、以及該中繼電極的，形成有所述部件的TFT陣列基板的相鄰接的多個像素群組的平面圖。圖3是圖2的E-E’剖面圖。圖4是比較例的對應(yīng)于圖2的E-E’剖面的部位的剖面圖。此外，在圖3及圖4中，為將各層、各部件設(shè)成在圖面上大致可以辨認的大小，使所述各層、各部件的比例尺不同。
如圖2和圖3所示，在像素部中，在作為有源矩陣基板的TFT陣列基板10上，在其最上層形成有取向膜16。
取向膜16通過在涂敷了例如聚酰亞胺后，實施規(guī)定摩擦方向的摩擦處理而形成。此外，雖然在圖2中沒有圖示取向膜16的存在，但作為TFT陣列基板上的最上層，作為透明的膜形成在整個面上。
像素電極9a如圖2所示，呈矩陣狀地平面排列。各像素電極9a如圖2中由虛線9a’表示的輪廓那樣，具有矩形平面形狀。
各像素電極9a通過在作為本發(fā)明“基底層”的一個例子的層間絕緣膜44上開孔的接觸孔89，與中繼電極402連接。
如后所述，中繼電極402與制作在位于其下方的疊層結(jié)構(gòu)600內(nèi)的各種布線、電子元件601連接。此外，對于各種布線、電子元件601的具體結(jié)構(gòu)在后面詳述(參照圖5至圖7)。
在本實施方式中，特別地，在圖2中，在以剖面線表示的格子狀的平面區(qū)域中形成有保護用絕緣膜501。而且，如圖3所示，保護用絕緣膜501層疊在像素電極9a和取向膜16間。保護用絕緣膜501是對例如將氧化硅、氮化硅等透明絕緣膜進行圖案形成而成的。而且，保護用絕緣膜501被設(shè)置為覆蓋像素電極9a的邊緣部分的端面。
在此，如圖4的比較例，對從本實施方式的結(jié)構(gòu)中除去保護用絕緣膜501的結(jié)構(gòu)加以考察。在該比較例的情況下，如圖中虛線的圓所示，與位于在像素電極9a的端面附近的像素電極9a和層間絕緣膜44的表面的凹凸相對應(yīng)地，在取向膜16的表面上形成了凹凸551。而且，與位于像素電極9a的接觸孔89附近的像素電極9a的表面的凹凸相對應(yīng)地，在取向膜16的表面上形成了凹凸552。從而，在對取向膜16實施圖中箭頭所示的摩擦方向550的摩擦處理時，在所述端面附近的凹凸551和接觸孔89附近的凹凸552處會產(chǎn)生、存積取向膜16的材料渣滓等?；蛘?，由于這樣的凹凸551和552的存在，摩擦時取向膜16的表面會部分地剝落，這又進一步助長取向膜16的材料渣滓的產(chǎn)生，或者發(fā)生摩擦不良。結(jié)果，在使用了圖5所示的比較例的TFT陣列基板10的電光裝置中，會產(chǎn)生亮度不均或顯示不均。此外，這樣產(chǎn)生的材料渣滓，在采用將該TFT陣列基板10作為一方的基板來夾持液晶等電光物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的情況下，很可能會浮游在電光物質(zhì)中，致使所述亮度不均或顯示不均進一步增大。
對此，根據(jù)如圖2及圖3所示的本實施方式，像素電極9a的端面附近和接觸孔89附近被保護用絕緣膜501覆蓋。并且，如后面在制造工序中所描述的那樣，對層間絕緣膜44的上表面及對保護用絕緣膜501的上表面施加CMP處理、回蝕刻處理、旋轉(zhuǎn)涂敷處理等平坦化處理。而且，在保護用絕緣膜501的邊緣附近，設(shè)置有平緩的錐形501t。
從而，按照本實施方式，因為保護用絕緣膜501的存在，可降低取向膜16表面上的像素電極9a的邊緣附近的階差。由此，能夠有效降低在該電光裝置的制造中、在對取向膜16進行摩擦處理時產(chǎn)生的、在像素電極9a的邊緣附近的取向膜16的材料渣滓的產(chǎn)生量。而且，也可以有效地將像素電極9a的邊緣或其上的取向膜16在摩擦時部分地剝落或仔細觀察時剝落的情況防止于未然。由此，即使對于伴隨這種剝落發(fā)生的取向膜16的材料渣滓，結(jié)果也可以減少?；蛘?，即使對伴隨這種剝落發(fā)生的摩擦不良而言，結(jié)果也可以減少。此外，還能夠有效地防止在例如液晶等的電光物質(zhì)內(nèi)浮游有因此產(chǎn)生的材料渣滓。
而且，根據(jù)本實施方式，保護用絕緣膜501只要在像素電極9a的間隙附近形成就足夠了，不必在占據(jù)各像素的開口區(qū)域的像素電極9a的中央部分形成。因此，由于保護用絕緣膜501的存在，所以不會引起顯示圖像的燒附現(xiàn)象，因此實用上非常有利。換句話說，保護用絕緣膜501被設(shè)置在各像素的非開口區(qū)域內(nèi)，在設(shè)置有保護用絕緣膜501的區(qū)域(即圖2中的剖面線區(qū)域)中，如后詳述，設(shè)置有TFT陣列基板10上的各種內(nèi)置遮光膜，或者，取而代之或在此之上在對向基板上設(shè)置遮光膜。
在本實施方式中，錐形501t的錐角優(yōu)選為在保護用絕緣膜501的邊緣處為45度以下，更優(yōu)選為在30度以下。通過設(shè)置這樣平緩的錐形501t，即使形成取向膜16并且對其施以摩擦處理，也可以隨著設(shè)置有該錐形501t的階差的緩和，而顯著降低取向膜16的材料渣滓產(chǎn)生或者積存的量。但是，對于所述錐形角度，不限于這樣的角度范圍，只要是與像素電極9a的端面相比多少稍微緩和的錐角，就可以獲得相應(yīng)的效果。另外，也可以使錐形501t以設(shè)置在保護用絕緣膜501的邊緣部分之中、沿與規(guī)定摩擦方向(參照圖4的箭頭550)交叉的方向延伸的部分上、而部設(shè)置在除此以外的邊緣部分上的方式構(gòu)成。即，只要對于在進行取向膜16的摩擦時呈擦起或擦落的保護用絕緣膜501的邊緣部分設(shè)置錐形501t，即可有效降低取向膜16的材料渣滓產(chǎn)生或者積存的量。
接著，對于由上述數(shù)據(jù)線6a、掃描線11a以及柵電極、TFT30等形成的、實現(xiàn)上述電路動作的電光裝置的實際的構(gòu)成，參照圖5至圖7說明。在此，圖5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群組的平面圖。圖6是為表示圖5中的要部，具體地說是數(shù)據(jù)線、屏蔽層及像素電極間的配置關(guān)系，而主要僅將其選出的平面圖。圖7是圖5的A-A’剖面圖。此外，在圖7中，為將各層、各部件設(shè)為在圖面上大致可以辨認的大小，使所述各層、各部件的比例尺不同。
首先，在圖5中，在TFT陣列基板10上呈矩陣狀地設(shè)置多個像素電極9a(由虛線部表示輪廓)，且分別沿著像素電極9a的縱橫邊界設(shè)置有數(shù)據(jù)線6a和掃描線11a。數(shù)據(jù)線6a如后述那樣由包含鋁膜等的層疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成，掃描線11a由例如導電性的金屬膜、多晶硅膜等構(gòu)成。此外，掃描線11a電連接在與半導體層1a中的以圖中右上向的斜線區(qū)域表示的溝道區(qū)域1a’對向的柵電極3a，該柵電極3a為包含在該掃描線11a中的形態(tài)。即，在柵電極3a和數(shù)據(jù)線6a的交叉部位，分別設(shè)置有與溝道區(qū)域1a’對向地配置有被包含在掃描線11a中的柵電極3a的像素切換用的TFT30。換句話說，TFT30(除柵電極3a外)成為存在于柵電極3a和掃描線11a之間的形態(tài)。
其次，如作為圖5的A-A’線剖面圖的圖7所示，電光裝置包括由例如石英基板、玻璃基板、硅基板構(gòu)成的TFT陣列基板10、和與之對向配置的由例如玻璃基板或石英基板構(gòu)成的對向基板20。
如圖7所示，在TFT陣列基板10一側(cè)，設(shè)置有上述像素電極9a，在其上側(cè)，設(shè)置施加了摩擦處理等規(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，在對向基板20一側(cè)，遍及其全部表面地設(shè)置有對向電極21，在其下側(cè)，設(shè)置有施加了摩擦處理等規(guī)定的取向處理的取向膜22。其中對向電極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和22由例如聚酰亞胺膜等透明有機膜構(gòu)成。
如圖7所示，在對向基板20上，在各像素的開口區(qū)域以外的區(qū)域呈格子狀或條狀地形成有遮光膜23。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，可與如后述那樣由制作在TFT陣列基板10中的數(shù)據(jù)線6a、電容線300等構(gòu)成的內(nèi)置遮光膜一起，借助該遮光膜23的遮光作用，更可靠地阻止來自對向基板20側(cè)的入射光對溝道區(qū)域1a’及其鄰接區(qū)域的入侵。而且，通過使遮光膜2 3的至少入射光照射的一面由高反射的膜形成，也可以構(gòu)成為起到防止電光裝置的溫度上升的作用。遮光膜23優(yōu)選以從平面看位于TFT陣列基板10的內(nèi)置遮光膜的遮光區(qū)域內(nèi)的方式、即作為遮光膜要小一圈的方式形成。由此，借助遮光膜23，不會使各像素的開口率下降，能夠獲得這樣的遮光以及防止溫度上升的效果。
在這樣對向配置的TFT陣列基板10和對向基板20之間，在由后述的密封材料(參見圖10和圖11)所包圍的空間內(nèi)封入液晶等電光物質(zhì)，形成液晶層50。液晶層50在未施加來自像素電極9a的電場的狀態(tài)下，通過取向膜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)形成。密封材料是用于將TFT基板10和對向基板20在其周邊貼合起來的、由例如光固化性樹脂或熱固化性樹脂構(gòu)成的接合劑，并混入了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隔離物。
另一方面，在TFT陣列基板10上，除上述像素電極9a和取向膜16外，呈層疊結(jié)構(gòu)地具備有包含這些部件的各種構(gòu)成。如圖7所示，該層疊結(jié)構(gòu)從下面開始依次包括包含掃描線11a的第1層，包含含有柵電極3a的TFT30等的第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，包含屏蔽層400等的第5層，包含上述像素電極9a和取向膜16等的第6層(最上層)。此外，分別在第1層和第2層間設(shè)置基底絕緣膜12，在第2層和第3層間設(shè)置第1層間絕緣膜41，在第3層和第4層間設(shè)置第2層間絕緣膜42，在第4層和第5層間設(shè)置第3層間絕緣膜43，在第5層和第6層間設(shè)置第4層間絕緣膜44，以防止前述各要素間短路。此外，在所述各種絕緣膜12、41、42、43和44上，例如還設(shè)置有將TFT30的半導體層1a中的高濃度源極區(qū)域1d和數(shù)據(jù)線6a電連接的接觸孔等。以下對于所述的各要素按從下面開始的順序進行說明。
首先，在第1層上，設(shè)置有由包含例如Ti(鈦)、Cr(鉻)、W(鎢)、Ta(鉭)、Mo(鉬)等高熔點金屬中的至少一種的金屬單體、合金、金屬硅化物、聚硅酸鹽、其疊層體、或者導電性多晶硅等構(gòu)成的掃描線11a。該掃描線11a，從平面看以沿著圖5的X方向的方式被圖案形成為條狀。更詳細地講，條狀的掃描線11a具有沿圖5的X方向延伸的本線部，和沿著延設(shè)有數(shù)據(jù)線6a或屏蔽層400的圖5的Y方向延伸的突出部。此外，從相鄰的掃描線11a延伸出的突出部彼此不連接，從而該掃描線11a形成為1條1條斷開的形狀。
由此，掃描線11a具有同時控制存在于同一行上的TFT30的ON/OFF的功能。此外，因為該掃描線11a以大體將未形成像素電極9a的區(qū)域掩蓋的方式形成，所以還具有遮擋從下側(cè)向TFT30入射的光的功能。由此，可抑制TFT30的半導體層1a的光露電流的發(fā)生，可進行無閃爍等的高品質(zhì)的圖像顯示。
接著，作為第2層，設(shè)置有包含柵電極3a的TFT30。如圖7所示，TFT30具有LDD(Light Doped Drain)結(jié)構(gòu)，作為其構(gòu)成要素，具備有上述柵電極3a、由例如多晶硅膜構(gòu)成并通過來自柵電極3a的電場形成溝道的半導體層1a的溝道區(qū)域1a’、含有將柵電極3a和半導體層1a絕緣的柵極絕緣膜的絕緣膜2、半導體層1a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。
而且，在本實施方式中，特別地，在該第2層中，作為與上述柵電極3a相同的膜形成中繼電極719。如圖5所示，該中繼電極719從平面看以位于各像素電極9a的一邊的大致中央的方式形成為島狀。由于中繼電極719和柵電極3a被作為相同的膜形成，在后者由例如導電性多晶硅膜等構(gòu)成的情況下，前者也同樣由多晶硅膜等構(gòu)成。
此外，上述TFT30優(yōu)選如圖7所示的那樣具有LDD結(jié)構(gòu)，但也可具有不對低濃度源極區(qū)域1b和低濃度漏極區(qū)域1c進行雜質(zhì)的注入的偏置結(jié)構(gòu)，還可以是將柵電極3a作為掩膜以高濃度注入雜質(zhì)，自調(diào)整式地形成高濃度源極區(qū)域和高濃度漏極區(qū)域的自對準型的TFT。此外，在本實施方式中，采用了在高濃度源極區(qū)域1d和高濃度漏極區(qū)域1e之間僅配置1個像素開關(guān)用TFT30的柵電極3a的單柵結(jié)構(gòu)，但也可以在它們之間配置2個以上的柵電極。如果以雙柵或三柵以上構(gòu)成TFT，則可防止溝道與源極及漏極區(qū)域的接合部的泄露電流，可降低截止時的電流。
而且，構(gòu)成TFT30的半導體層1a既可以是非單晶體層也可以是單晶體層。在單晶體層的形成時，可使用貼合法等公知方法。通過將半導體層1a設(shè)為單晶體層，可以謀求特別是周邊電路的高性能化。
在以上說明的掃描線11a之上、且在TFT30之下，設(shè)置有由例如氧化硅膜等形成的基底絕緣膜12?；捉^緣膜12除了將TFT30與掃描線11a層間絕緣的功能外，通過形成在TFT陣列基板10的整個面上，具有防止由于TFT陣列基板10的表面研磨時的破裂、或洗凈后殘余的污物等造成像素開關(guān)用TFT30的特性變化的功能。
在該基底絕緣膜12上，平面看于半導體層1a的兩旁，挖設(shè)有沿后述的數(shù)據(jù)線6a延伸的溝槽12cv，對應(yīng)該溝槽12cv，在其上方層疊的柵電極3a含有在下側(cè)形成為凹狀的部分。此外，通過以將該溝槽12cv的全部填埋那樣地形成柵電極3a，而在該柵電極3a上延伸設(shè)置有與其一體形成的側(cè)壁部3b。由此，如圖5所示，TFT30的半導體層1a平面看被從側(cè)方覆蓋，至少可以抑制來自該部分的光的入射。
此外，該側(cè)壁部3b，在以將上述溝槽12cv填埋的方式被形成的同時，使其下端與上述掃描線11a連接。在此，由于掃描線11a如上所述地被形成為條狀，所以存在于某一行的柵電極3a和掃描線11a，只要著眼于該行，則始終為同電位。
在此，在本發(fā)明中，也可以采用與掃描線11a平行地形成包含柵電極3a的另一掃描線的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，該掃描線11a和該另一掃描線構(gòu)成冗長的布線結(jié)構(gòu)。
由此，例如，即使在該掃描線11a的一部分存在某些缺陷而不可能正常通電的情況下，只要與該掃描線11a存在于同一行的另一掃描線完好無損，則通過該另一掃描線依然可正常地進行TFT30的動作控制。
而繼前述第2層之后在第3層上，設(shè)置有存儲電容70。該存儲電容70，通過使連接到TFT30的高濃度漏極區(qū)域1e和像素電極9a上的作為像素電位側(cè)電容電極的下側(cè)電極71、與作為固定電位側(cè)電容電極的電容電極300，隔著電介質(zhì)膜75對向配置而形成。根據(jù)該存儲電容70，可以顯著提高像素電極9a的電位保持特性。此外，如觀看圖5的平面圖可知的那樣，由于本實施方式的存儲電容70以沒有到達與像素電極9a的形成區(qū)域大體相對應(yīng)的光透過區(qū)域的方式形成(換句話說，由于以收斂在遮光區(qū)域內(nèi)的方式形成)，所以電光裝置整體的像素開口率維持得較大，由此，可以顯示更明亮的圖像。
更詳細地說，下側(cè)電極71由例如導電性多晶硅膜構(gòu)成并具有作為像素電位側(cè)電容電極的功能。但是，下側(cè)電極71也可以由金屬或包含合金的單一層膜或多層膜構(gòu)成。此外，該下側(cè)電極71除作為像素電位側(cè)電容電極的功能外，還具有中繼連接像素電極9a和TFT30的高濃度漏極區(qū)域1e的功能。
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。在本實施方式中，為將電容電極300設(shè)為固定電位，通過謀求與被設(shè)為固定電位的屏蔽層400電連接來實現(xiàn)。
如圖7所示，電介質(zhì)膜75由例如膜厚5～200nm左右的較薄的HTO(HighTemperature Oxide)膜、LTO(Low Temperature Oxide)膜等氧化硅膜、或氮化硅膜等構(gòu)成。從使存儲電容70增大的觀點出發(fā)，只要能夠充分地獲得膜可靠性，電介質(zhì)膜75越薄越好。因此，在本實施方式中，特別地，如圖7所示，該電介質(zhì)膜75具有下層為氧化硅膜75a、上層為氮化硅膜75b這樣的雙層結(jié)構(gòu)。由此，由于存在相對介電常數(shù)較大的氮化硅膜75b，所以，除了可使存儲電容70的電容值增大，另外，盡管這樣，由于存在氧化硅膜75a，所以也不會使存儲電容70的耐壓性降低。這樣，通過將電介質(zhì)膜75設(shè)為雙層結(jié)構(gòu)，可以獲得互為相反的兩種作用效果。此外，由于存在氮化硅膜75b，可以將水對TFT30的浸入防止于未然。由此，在本實施方式中，不會產(chǎn)生TFT30的閾值電壓的上升這樣的后果，比較長期的裝置運用成為可能。此外，雖然在本實施方式中，電介質(zhì)膜75成為具有雙層結(jié)構(gòu)的形態(tài)，但根據(jù)情況不同，也可以將其構(gòu)成為具有例如氧化硅膜、氮化硅膜及氧化硅膜等這樣的三層結(jié)構(gòu)或三層以上的疊層結(jié)構(gòu)。
在以上說明的TFT30或柵電極3a及中繼電極719之上、且在存儲電容70之下，形成有由例如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、氮化硅膜或氧化硅膜等、或者優(yōu)選為NSG構(gòu)成的第1層間絕緣膜41。而且，在該第1層間絕緣膜41上，貫穿后述的第2層間絕緣膜42地開孔有將TFT30的高濃度源極區(qū)域1d和后述的數(shù)據(jù)線6a電連接的接觸孔81。此外，在該第1層間絕緣膜41上，開孔有將TFT30的高濃度漏極區(qū)域1e和構(gòu)成存儲電容70的下側(cè)電極71電連接的接觸孔83。
而且，在該第1層間絕緣膜41上，開孔有用于將構(gòu)成存儲電容70的作為像素電位側(cè)電容電極的下側(cè)電極71和中繼電極719電連接的接觸孔881。另外，在該第1層間絕緣膜41上，還貫穿后述第2層間絕緣膜地開孔有將中繼電極719和后述的第2中繼電極6a2電連接的接觸孔882。
此外，在所述的四個接觸孔中，在接觸孔81和882的形成部分，不形成前述的電介質(zhì)膜75，換句話說，在該電介質(zhì)膜75上形成有開口部。這是因為在接觸孔81處，需要通過下側(cè)電極71，實現(xiàn)高濃度源極區(qū)域1b和數(shù)據(jù)線6a之間的電氣導通，在接觸孔882處，使該接觸孔882貫穿第1及第2層間絕緣膜41和42的緣故。順便說一下，如果在電介質(zhì)膜75上設(shè)置這樣的開口部，則在進行對TFT30的半導體層1a的氫化處理時，還能夠獲得可以使該處理用的氫通過該開口部較容易地到達半導體層1a的作用效果。
另外，在本實施方式中，也可以對于第1層間絕緣膜41，通過進行約1000℃的焙燒，實現(xiàn)在構(gòu)成半導體層1a或柵電極3a的多晶硅膜中注入的離子的激活。
又，繼前述第3層之后在第4層上，設(shè)置有數(shù)據(jù)線6a。該數(shù)據(jù)線6a與TFT30的半導體層1a的延伸方向一致地，即與圖5中Y方向重合地形成為條狀。如圖7所示，該數(shù)據(jù)線6a作為具有下層為由鋁構(gòu)成的層、上層為由氮化鈦構(gòu)成的層(參照圖7的標號401)的雙層結(jié)構(gòu)的膜而形成。其中，由于數(shù)據(jù)線6a含有相對較低電阻的材料鋁，所以可以無延遲地實現(xiàn)對TFT30、像素電極9a的圖像信號的供給。另一方面，由于該數(shù)據(jù)線6a含有防止水分的浸入的作用較優(yōu)異的氮化鈦，所以可以實現(xiàn)TFT30的耐濕性的提高，可實現(xiàn)其壽命的長期化。
此外，在該第4層中，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中繼電極6a2。如圖5所示，它們?nèi)魪钠矫婵?，并未形成為具有與數(shù)據(jù)線6a連續(xù)的平面形狀，各部之間在圖案形成上被斷開地形成。即，如果著眼于圖5中位于最左方的數(shù)據(jù)線6a，則在其正右方形成有具有大致四邊形狀的屏蔽層用中繼層6a1，在其更右方形成有具有比屏蔽層用中繼層6a1略大一些的面積的具有大致四邊形狀的第2中繼電極6a2。
在以上說明的存儲電容70之上、且在數(shù)據(jù)線6a之下，形成有由例如NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等，或者優(yōu)選通過使用了TEOS氣體的等離子體CVD法形成的第2層間絕緣膜42。在該第2層間絕緣膜42上，開孔有將TFT30的高濃度源極區(qū)域1d與數(shù)據(jù)線6a電連接的上述的接觸孔81，同時開孔有將上述屏蔽層用中繼層6a1與作為存儲電容70的上部電極的電容電極300電連接的接觸孔801。而且，在該第2層間絕緣膜42上，形成有用于將第2中繼電極6a2和中繼電極719電連接的上述的接觸孔882。
繼前述第4層之后在第5層上，形成有屏蔽層400。若從平面看，如圖5及圖6所示，該屏蔽層400分別沿圖中X方向和Y方向延伸地形成為格子狀。特別地，對于該屏蔽層400中沿圖中Y方向延伸的部分，以將數(shù)據(jù)線6a覆蓋的方式，且比該數(shù)據(jù)線6a更寬地被形成。此外，對于沿圖中X方向延伸的部分，為確保形成后述的第3中繼電極402的區(qū)域，在各像素電極9a的一邊的中央附近具有缺口部。
而且，在圖5或圖6中，在分別沿XY方向延伸的屏蔽層400的交叉部分的角部，將該角部掩蓋地設(shè)置大致呈三角形狀的部分。由于在該屏蔽層400上設(shè)置有該大致三角形狀的部分，所以可以有效地進行對TFT30的半導體層1a的光的遮蔽。即，相對于半導體層1a從斜上方進入的光，在該三角形狀的部分被反射或吸收，不能到達半導體層1a。從而，光露電流的發(fā)生受到抑制，可以顯示無閃爍等的高品質(zhì)圖像。
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向其周圍延伸設(shè)置，并與固定電位源電連接，從而被設(shè)為固定電位。此外，作為在此所述的“固定電位源”，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固定電位源，也可以是提供給對向基板20的對向電極21的固定電位源。
這樣，由于被形成為覆蓋數(shù)據(jù)線6a的整體(參照圖6)、同時被設(shè)為固定電位的屏蔽層400的存在，可以排除在數(shù)據(jù)線6a和像素電極9a間產(chǎn)生的電容耦合的影響。即，可以將像素電極9a的電位隨著向數(shù)據(jù)線6a的通電而變動的不良現(xiàn)象防止于未然，降低在圖像上發(fā)生沿著該數(shù)據(jù)線6a的顯示不均等的可能性。在本實施方式中，特別地，由于屏蔽層400形成為格子狀，即使對于延伸有掃描線11a的部分，也可以將其抑制以免發(fā)生無用電容耦合。
此外，在第4層中，作為與這樣的屏蔽層400相同的膜，形成作為本發(fā)明中所說的“中繼層”的一個例子的第3中繼電極402。該第3中繼電極402具有通過后述的接觸孔89對第2中繼電極6a2和像素電極9a之間的電連接進行中繼的功能。此外，所述屏蔽層400和第3中繼電極402間，并不是呈平面形狀地連續(xù)地形成的，兩者間是在圖案形成上被斷開形成的。
另一方面，上述的屏蔽層400和第3中繼電極402具有下層為由鋁構(gòu)成的層、上層為由氮化鈦構(gòu)成的層的雙層結(jié)構(gòu)。由此，首先可以預期由氮化鈦帶來的水分防止作用的發(fā)揮。此外，在第3中繼電極402中，下層的由鋁構(gòu)成的層與第2中繼電極6a2連接，上層的由氮化鈦構(gòu)成的層與由IT0等構(gòu)成的像素電極9a連接。這種情況下，尤其后者的連接可良好地進行。這一點，與假定在采取將鋁和ITO直接連接的方式時，會在兩者間發(fā)生電蝕，因為鋁的斷線、或氧化鋁的形成造成的絕緣等原因，沒有實現(xiàn)理想的電連接的情況形成對照。這樣，在本實施方式中，由于可以良好地實現(xiàn)第3中繼電極402和像素電極9a的電連接，因此可以良好地維持對該像素電極9a的電壓施加、或者該像素電極9a的電位保持特性。
而且，屏蔽層400和第3中繼電極402，含有光反射性較優(yōu)異的鋁，并且含有光吸收性能較優(yōu)異的氮化鈦，所以可獲得作為遮光層的功能。即，按照這些，可以將對TFT30的半導體層1a的入射光(參照圖7)的傳播，遮擋在其上側(cè)。此外，關(guān)于這樣的情形，如既已描述的那樣，可以說即使對上述的電容電極300和數(shù)據(jù)線6a而言也是同樣的。在本實施方式中，所述屏蔽層400、第3中繼電極402、電容電極300和數(shù)據(jù)線6a成為構(gòu)筑在TFT陣列基板10上的層疊結(jié)構(gòu)的一部分，同時又可具有作為遮擋對TFT30的來自上側(cè)的光的入射的上側(cè)遮光膜(或者如果著眼于構(gòu)成“層疊結(jié)構(gòu)”的一部分這一點，則為“內(nèi)置遮光膜)的功能。此外，按照構(gòu)成該“上側(cè)遮光膜”或“內(nèi)置遮光膜”的概念，則除上述構(gòu)成外，可以認為柵電極3a、下側(cè)電極71等也被包含在其中。主要的是，在最廣義地解釋的前提下，只要是構(gòu)筑在TFT陣列基板10上的由不透明材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，就可稱為“上側(cè)遮光膜”或“內(nèi)置遮光膜”。
在以上說明的前述數(shù)據(jù)線6a之上、且在屏蔽層400下，形成有由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜、氧化硅膜等，或者優(yōu)選為通過使用了TEOS氣體的等離子體CVD法形成的第3層間絕緣膜43。在該第3層間絕緣膜43上，分別開孔有用于將上述屏蔽層400和屏蔽層用中繼層6a1電連接的接觸孔803，以及用于將第3中繼電極402和第2中繼電極6a2電連接的接觸孔804。
此外，對于第2層間絕緣膜42，也可以不進行關(guān)于第1層間絕緣膜42所述那樣的焙燒，由此實現(xiàn)在電容電極300的界面附近產(chǎn)生的應(yīng)力的緩和。
最后，在第6層上，如上述那樣地呈矩陣狀地形成像素電極9a，并在該像素電極9a上形成取向膜16。并且，在該像素電極9a下，形成有由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜、氧化硅膜等、或者優(yōu)選為BPSG構(gòu)成的第4層間絕緣膜44。在該第4層間絕緣膜44上，開孔有用于將像素電極9a和上述第3中繼電極402間電連接的接觸孔89。此外，在本實施方式中，特別地，第4層間絕緣膜44的表面通過CMP(ChemicalMechanical Polishing)處理等被平坦化，降低由于在其下方存在的各種布線、元件等形成的階差引起的液晶層50的取向不良。但是，代替這樣對第4層間絕緣膜44實施平坦化處理，或者在此之上，通過在TFT陣列基板10、基底絕緣膜12、第1層間絕緣膜41、第2層間絕緣膜42和第3層間絕緣膜43中的至少一個上挖設(shè)溝槽，并將數(shù)據(jù)線6a等布線或者TFT30等埋入其中，以進行平坦化處理。
另外，在上述中，存儲電容70構(gòu)成了自下起依序為像素電位側(cè)電容電極、電介質(zhì)膜和固定電位側(cè)電容電極這樣的三層結(jié)構(gòu)，但根據(jù)情況不同，也可以構(gòu)成與此相反的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，例如，最好使作為上部電極的像素電位側(cè)電容電極，以具有比固定電位側(cè)電容電極的面積還大的面積的方式、即前者相對于后者在平面上具有剩余的面的方式形成，同時，使該剩余的面與通向中繼電極719的接觸孔的形成位置對應(yīng)地配置。如果這樣，則中繼電極719和像素電位側(cè)電容電極的電連接可通過該接觸孔而較容易地實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明所說的“像素電位側(cè)電容電極”并非是構(gòu)成存儲電容70的“下部”電極71(參照上述實施方式)，而是構(gòu)成其上部電極。
在本實施方式中，特別地，如圖7所示，已參照圖2至圖4詳述的保護用絕緣膜501形成在像素電極9a和取向膜16之間。而且，對于保護用絕緣膜501的平面布局，如圖2所示，在圖5或圖6中為說明方便省略其圖示。
從而，按照本實施方式的電光裝置，在像素電極9a的邊緣附近取向膜16的材料渣滓等的雜質(zhì)的存在減少，由此液晶層50中浮游的雜質(zhì)也減少。因此，減小了亮度不均或顯示不均的高品質(zhì)圖像顯示成為可能。特別是，即使因為縮小像素節(jié)距，像素電極9a的端面處的階差或者起因于接觸孔89的凹陷等變得相對較大，或者，取向膜16的材料渣滓的尺寸變得相對較大，在本發(fā)明的電光裝置中也可以有效降低由此造成的不良影響。所述的結(jié)果是，本實施方式的電光裝置在改進顯示像素的高精細化方面非常有利。
另外，按照本實施方式的電光裝置，對第4層間絕緣膜44的上表面，施以CMP處理等的平坦化處理。因此，可以不受制作在第4層間絕緣膜44的下層側(cè)的各種布線、電子元件的存在的影響地，遍及全體地提高與液晶層50接觸的取向膜16的平坦度，或者由于保護用絕緣膜501的存在可以高精度地將與液晶層50接觸的取向膜16的凹凸形狀控制為所希望的形狀，所以由此可以降低液晶的取向不良。
例如，本實施方式的電光裝置通過前述的1H反向驅(qū)動進行液晶驅(qū)動。這種情況下，更具體地說，例如，以對由圖5中在X方向排列的多個像素電極9a構(gòu)成的每一像素行，分別使驅(qū)動電位極性相同，對第2n(n為自然數(shù))行的像素行和第2n-1行的像素行，使驅(qū)動電位極性反向的方式，并且以對任意的像素行，以場單位或幀單位，使驅(qū)動電位極性反向的方式進行驅(qū)動。從而，在圖5中，沿Y方向相鄰的任意的兩個像素電極9a，始終以相反的驅(qū)動電位極性驅(qū)動，所以在兩者中會產(chǎn)生橫向電場。
在這樣采用1H反向驅(qū)動的場合，在本實施方式中優(yōu)選為通過在平坦化后的第4層間絕緣膜44上形成的保護用絕緣膜501，沿像素電極9a的間隙中的在像素電極9a間產(chǎn)生橫向電場的間隙，即沿圖5中X方向形成延伸成條狀的堤壩形狀。
此外，如圖13的表示本發(fā)明的實施方式的保護用絕緣膜的第1立體圖所示，在距像素電極的表面的高度的比較中，保護用絕緣膜的對應(yīng)掃描線而延伸設(shè)置的部位的高度構(gòu)成得比與數(shù)據(jù)線相對應(yīng)地延伸設(shè)置的部位的高度更高。被形成為為了降低橫向電場而沿X方向延伸成條狀的X方向的保護絕緣膜501b的高度相對較高，并且與橫向電場基本無關(guān)的沿Y方向延伸成條狀的Y方向的保護絕緣膜501a的高度相對較低。即，對于與橫向電場無關(guān)的保護用絕緣膜501a的部分，構(gòu)成為專以降低取向膜16的材料渣滓為目的，而形成足夠程度的高度或形狀。
同樣，在采用前述的1S反向驅(qū)動的場合，在本實施方式中優(yōu)選為通過在平坦化后的第4層間絕緣膜44上形成的保護用絕緣膜501，形成沿圖5中Y方向延伸成條狀的堤壩形狀。
此外，如圖14的表示本發(fā)明的實施方式的保護用絕緣膜的第2立體圖所示，在距像素電極的表面的高度的比較中，保護用絕緣膜的對應(yīng)掃描線而延伸設(shè)置的部位的高度構(gòu)成得比與數(shù)據(jù)線相對應(yīng)地延伸設(shè)置的部位的高度低。被形成為為了降低橫向電場而沿Y方向延伸成條狀的Y方向保護絕緣膜501a的高度相對較高，并且與橫向電場基本無關(guān)的沿X方向延伸成條狀的X方向保護絕緣膜501b的高度相對較低。
此外，圖15是表示本發(fā)明的實施方式的保護用絕緣膜的第3立體圖。與圖13的不同點是，作為上述格子狀的保護用絕緣膜的交叉區(qū)域的距像素電極的高度，與對應(yīng)較低的一方即數(shù)據(jù)線而延伸設(shè)置的部位的高度一致。對于與橫向電場無關(guān)的區(qū)域的包含上述交叉區(qū)域的整個區(qū)域，預先使距像素電極的高度降低，可以將摩擦時的取向膜16的材料渣滓的發(fā)生抑制到最小限度。
此外，圖16是表示本發(fā)明的實施方式的保護用絕緣膜的第4立體圖。與圖14的不同點在于，與圖15同樣地，作為上述格子狀的保護用絕緣膜的交叉區(qū)域的距像素電極的高度，與對應(yīng)于較低的一方即掃描線而延伸設(shè)置的部位的高度一致。
而且，在采用對每個像素反向驅(qū)動的點反向驅(qū)動的情況下，在本實施方式中，優(yōu)選為通過在平坦化后的第4層間絕緣膜44上形成的保護用絕緣膜501，形成分別沿圖5中Y方向及X方向延伸成格子狀的堤壩形狀。
這樣，通過用保護用絕緣膜501形成保護用絕緣膜，大體僅由于該保護用絕緣膜的，就可以高精度地降低橫向電場。
此外，為適當降低由于液晶層50的表面上的凹凸或階差而在液晶層50中引起的取向不良，降低上述那樣的橫向電場的不良影響，并且，降低取向膜16的材料渣滓，保護用絕緣膜501的厚度優(yōu)選為，在與像素電極9a的邊緣部分重疊形成的部位，設(shè)定為大于或等于基板間間隙(即的液晶層50的層厚)的1/10且小于或等于其1/4。更具體地說，例如，如果基板間間隙為2～4μm，則保護用絕緣膜501的厚度設(shè)為0.2μm～1μm左右。但，最低限度，出于降低取向膜16的材料渣滓的目的，有關(guān)保護用絕緣膜501的厚度既可以比該范圍更小，也可以更大。
制造工序下面以與參照圖2～圖4說明的保護用絕緣膜501有關(guān)的工序部分為中心，對以上那樣構(gòu)成的電光裝置的制造工序，參照圖8和圖9進行說明。在此，圖8和圖9是針對圖3所示的接觸孔附近的Ae剖面部分、按順序表示本實施方式的電光裝置的制造工序的一連串的工序圖。
首先，在圖8的工序(1)中，準備石英基板、硬質(zhì)玻璃、硅基板等FT陣列基板10，在其上使用平面技術(shù)，將各種布線、電子元件601構(gòu)筑在層疊結(jié)構(gòu)600內(nèi)。具體地說，通過導電膜或半導體膜的成膜處理、摻雜處理、圖案形成處理、退火處理等，順次形成掃描線11a、TFT30、存儲電容70、數(shù)據(jù)線6a、中繼電極等。由此，成為以下狀態(tài)在TFT陣列基板10上構(gòu)筑有包含各種布線、電子元件601的層疊結(jié)構(gòu)，并在其上形成第3中繼電極402，進而在其上形成絕緣膜44b。
在此，第3中繼電極402，例如通過濺射法或等離子體CVD法等、由多層結(jié)構(gòu)的導電膜形成。更具體地說，在層疊結(jié)構(gòu)600的最上層(例如第3層間絕緣膜43)上，由例如鋁等低電阻的材料形成第1層，繼而，在該第1層上，由例如氮化鈦等其他與后述的構(gòu)成像素電極9a的ITO不發(fā)生電蝕的材料形成第2層，最后，以第1層和第2層為基礎(chǔ)，通過進行圖案形成而形成具有雙層結(jié)構(gòu)的第3中繼電極402。此外，可在形成該第3繼電極402的同時形成屏蔽層400(參照圖5到圖7)。
另一方面，層絕緣膜44b例如通過常壓或減壓CVD法等，利用TEOS(原硅酸四乙酯)氣體、TEB(硼酸四乙酯)氣體、TMOP(四甲基氧磷酸酯)氣體等，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)等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等形成。該絕緣膜44b的膜厚度，例如約為500～2000nm左右。在該階段中，在絕緣膜44b的表面上，由于構(gòu)筑在層疊結(jié)構(gòu)600內(nèi)的各種布線、電子元件的影響，所以存在有凹凸。
接著在圖8的工序(2)中，通過CMP處理，使絕緣膜44b的表面平坦化，由此成為第4層間絕緣膜44。具體地說，例如，在固定于研磨盤上的研磨墊上，一邊使含有二氧化硅顆粒的液狀漿料(化學研磨液)流過，一邊使固定于轉(zhuǎn)軸上的基板表面(絕緣膜44b一側(cè))旋轉(zhuǎn)接觸，由此來研磨絕緣膜44b的表面。并且，通過時間管理或通過預先在規(guī)定位置形成適當?shù)闹箵鯇?，使研磨處理停止。由此，形成例如約500～1500nm左右膜厚的平坦化后的第4層間絕緣膜44。
接著在圖8的工序(3)中，通過反應(yīng)性離子蝕刻、反應(yīng)性離子束蝕刻等干式腐蝕，將接觸孔89開孔至第3中繼電極402。但也可以通過濕式腐蝕或干式腐蝕與濕式腐蝕組合，以對接觸孔89的側(cè)壁稍微設(shè)置錐度的方式開孔。
接著在圖8的工序(4)中，在第4層間絕緣膜44上，通過濺射處理等，將ITO膜等透明導電膜堆積成約50～200nm的厚度。然后，通過光刻和蝕刻，形成像素電極9a。此外，在將該電光裝置作為反射型使用的情況下，也可以利用A1等反射率高的不透明材料形成像素電極9a。
其次在圖9的工序(5)中，在像素電極9a和從像素電極9a的間隙露出的第4層間絕緣膜44的一面上，例如通過使用了TEOS氣體、TEB氣體、TMOP氣體等的常壓或減壓CVD法等，形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜、氧化硅膜等構(gòu)成的絕緣膜501b。該第1層間絕緣膜41的膜厚例如約為50～500nm左右。形成絕緣膜501b時的處理溫度根據(jù)像素電極9a的材質(zhì)等而定，優(yōu)選為在不會給包含像素電極9a的已形成在TFT陣列基板10上的各種電極、布線、電子元件等造成損傷的預定溫度或以下進行。在此，也可以在例如400℃左右的低溫下進行退火處理，使絕緣膜501b的膜質(zhì)提高。
接著在圖9的工序(6)中，對絕緣膜501b的上表面，實施CMP處理、蝕刻處理等平坦化處理，形成上表面被平坦化的絕緣膜501c。此外，也可以通過旋轉(zhuǎn)涂覆，形成被平坦化的絕緣膜501c。
接著在圖9的工序(7)中，利用光刻技術(shù)，在圖2中用剖面線表示的區(qū)域中形成光致抗蝕劑602，以其作為掩膜，通過蝕刻，進行保護用絕緣膜501的圖案形成。此時，通過使用濕式腐蝕，形成在端面具有優(yōu)選45度或以下、更優(yōu)選30度或以下的平緩的錐角的保護用絕緣膜501。
接著在圖9的工序(8)中，通過剝離光致抗蝕劑602使保護用絕緣膜501露出。然后，在其上的一面上，涂布上聚酰亞胺系的取向膜涂布液，然后沿規(guī)定摩擦方向且以具有規(guī)定的預傾斜角的方式實施摩擦處理，由此形成取向膜16(參照圖3及圖7)。
通過以上工序，完成了電光裝置中的如圖2和圖3所示的設(shè)置有保護用絕緣膜501而成的TFT陣列基板10一側(cè)。
另一方面，對于對向基板20，首先準備玻璃基板等，在濺射例如金屬鉻后，經(jīng)過光刻和蝕刻形成作為框緣的遮光膜。然后，通過對對向基板20的整個面進行濺射處理等，將ITO等透明導電性膜堆積成約50～200nm的厚度，由此形成對向電極21。而且，在將聚酰亞胺系的取向膜涂布液涂布到對向電極21的整個面上之后，通過以保持規(guī)定的預傾斜角的方式且以規(guī)定方向?qū)嵤┠Σ撂幚淼?，形成取向?2。
最后，如上所述，將形成有各層的TFT陣列基板10和對向基板20，以取向膜16和22相面對的方式用密封材料貼合，通過真空吸引等，將例如混合多種向列液晶而成的液晶吸引到兩基板間的空間中，從而形成規(guī)定層厚的液晶層50。
通過以上說明的制造工序，可制造前述實施方式的電光裝置。
如以上詳細說明的那樣，按照本實施方式的制造工序，在TFT陣列基板10上，經(jīng)過圖9的工序(5)至(8)，如將像素電極9a的邊緣部分處的端面覆蓋那樣，重疊在像素電極9a的邊緣部分上地形成保護用絕緣膜501。與此并行，如將接觸孔89附近覆蓋那樣地形成保護用絕緣膜501。之后，涂布取向膜16，實施摩擦處理。從而，在該摩擦處理中，可以有效地防止聚酰亞胺渣滓等取向膜16的材料渣滓因像素電極9a的邊緣附近或接觸孔89的附近的階差而發(fā)生或積存。
電光裝置的整體結(jié)構(gòu)以下參照圖10和圖11說明如以上那樣構(gòu)成的本實施方式的電光裝置的整體結(jié)構(gòu)。此外，圖10是將TFT陣列基板10與形成在其上的各種構(gòu)成要素一起從對向基板20的一側(cè)看的平面圖，圖11是圖10的H-H’剖面圖。
在圖10和圖11中，在本實施方式的電光裝置中，TFT陣列基板10與對向基板20被對向配置。在TFT陣列基板10與對向基板20之間，封入有液晶層50，TFT陣列基板10與對向基板20由設(shè)置在位于圖像顯示區(qū)域10a周圍的密封區(qū)域的密封材料52相互粘接。
密封材料52是用于使兩基板貼合、例如由紫外線固化樹脂、熱固化樹脂等形成、并通過紫外線、加熱等而固化的物質(zhì)。此外，如果將本實施方式的電光裝置適用于如液晶裝置之投影儀用途那樣進行小型放大顯示的液晶裝置，則在該密封材料52中，散布用于使兩基板間的距離(基板間間隙)為規(guī)定值的玻璃纖維、玻璃珠等間隙材料(隔離物)?；蛘?，如果將該電光裝置適用于如液晶顯示器或液晶電視那樣進行大型等倍顯示的液晶裝置，則這樣的間隔材料可以包含在液晶層50中。
在密封材料52的外側(cè)區(qū)域，沿TFT陣列基板10的一邊設(shè)置有通過以規(guī)定的定時向數(shù)據(jù)線提供圖像信號而驅(qū)動該數(shù)據(jù)線6a的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101以及外部電路接線端子102，沿與該邊相鄰的兩邊設(shè)置有通過以規(guī)定的定時向掃描線11a及柵電極3a提供掃描信號而驅(qū)動柵電極3a的掃描線驅(qū)動電路104。
此外，只要向掃描線11a和柵電極3a提供的掃描信號的延遲沒有成為問題，則掃描線驅(qū)動電路104當然也可以僅在單側(cè)。此外，也可以將數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101沿著圖像顯示區(qū)域10a的邊排列在兩側(cè)。
在TFT陣列基板10的余下的一邊，設(shè)置有用于將設(shè)置在圖像顯示區(qū)域10a的兩側(cè)的掃描線驅(qū)動電路104間連接的多個布線105。
此外，在對向基板20的角部的至少一個部位，設(shè)置有用于在TFT陣列基板10和對向基板20之間取得電導通的導通材料106。
在圖11中，在TFT陣列基板10上，在形成有像素開關(guān)用TFT或掃描線、數(shù)據(jù)線等布線之后的像素電極9a上，形成取向膜。另一方面，在對向基板20上，除對向電極21外，在最上層部分形成取向膜。此外，液晶層50例如由一種或混合有多種向列液晶的液晶構(gòu)成，且在所述一對取向膜間，形成規(guī)定的取向狀態(tài)。
此外，在TFT陣列基板10上，除所述的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101、掃描線驅(qū)動電路104等以外，還可以形成以規(guī)定的定時向多個數(shù)據(jù)線6a外加圖像信號的取樣電路、將規(guī)定電壓電平的預充電信號先于圖像信號分別提供給多條數(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品質(zhì)、缺陷等的檢查電路等。
此外，在上述的各實施方式中，代替將數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101和掃描線驅(qū)動電路104設(shè)置在TFT陣列基板10上，也可以通過設(shè)置在TFT陣列基板10的周邊部的各向異性導電薄膜，將其電氣式地及機械式地連接到例如安裝在TAB(Tape Automated Bonding)基板上的驅(qū)動用LSI上。此外，在對向基板20的投射光入射側(cè)和TFT陣列基板10的出射光出射側(cè)，根據(jù)例如TN(Twisted Nematic)模式、VA(Vertically Allgned)模式、PDLC(Poly Dispersed Liquid Crystal)模式等的動作模式，或者常白模式、常黑模式的不同，分別以規(guī)定的方向配置偏振膜、相差膜、偏振板等。
電子設(shè)備下面，對于作為將以上詳細說明的電光裝置用作光閥的電子設(shè)備的一個例子的投射型彩色顯示裝置的實施方式、其整體結(jié)構(gòu)、特別是光學結(jié)構(gòu)進行說明。在此，圖12是投射型彩色顯示裝置的示意剖面圖。
在圖12中，作為本實施方式的投射型彩色顯示裝置一個例子的液晶投影儀1100作為如下的投影儀而被構(gòu)成，其預備有3個液晶模塊，分別作為RGB用光閥(light valve)100R、100G和100B而使用，其中液晶模塊含有在TFT陣列基板上搭載有驅(qū)動電路的液晶裝置。在液晶投影儀1100中，當從金屬鹵化物燈等白色光源的燈單元1102發(fā)射出投射光時，通過三片反射鏡1106和兩片分色鏡1108，將其分為與RGB三原色對應(yīng)的光分量R、G和B，并分別傳送到與各色相對應(yīng)的光閥100R、100G和100B中。此時，對于B光為了防止由于光路長而造成的光損失，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來引導。然后，經(jīng)光閥100R、100G和100B而分別被調(diào)制后的與三原色對應(yīng)的光分量由分色棱鏡1112再度合成，然后通過射投射透鏡1114投射到屏幕1120上形成彩色圖像。
本發(fā)明不限于上述實施方式，在不違反根據(jù)權(quán)利要求范圍以及說明書整體所能理解的本發(fā)明要旨或思想的范圍內(nèi)，可以適當變化，伴有這樣的變化的電光裝置及其制造方法以及電子設(shè)備也應(yīng)包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電光裝置，其特征在于，包括夾持在一對基板間的電光物質(zhì)；在該一對基板中的一個基板之上，平面看彼此相隔有間隙地排列的多個像素電極；成為該像素電極的基底的基底層；形成在該基底層的下方并且與前述像素電極電連接的布線和電子元件的至少一方；通過在前述間隙中在前述基底層上至少部分地形成并且在前述像素電極的邊緣部分上重疊地形成、從而覆蓋前述像素電極的邊緣部分的端面的保護用絕緣膜；以及設(shè)置在該保護用絕緣膜及前述像素電極上的取向膜。
2.如權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，前述基底層被實施了平坦化處理。
3.如權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，前述保護用絕緣膜被實施了平坦化處理。
4.如權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，前述像素電極通過接觸孔與前述布線和電子元件的至少一方連接；前述保護用絕緣膜被形成為除覆蓋前述端面以外還覆蓋與前述接觸孔的開孔對應(yīng)的前述像素電極的凹陷部分。
5.如權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，還包括遮光膜，所述遮光膜在前述一對基板的至少一方之上，除前述間隙外，還將形成有前述保護用絕緣膜的平面區(qū)域作為各像素的非開口區(qū)域進行覆蓋。
6.如權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，前述保護用絕緣膜的邊緣部分，在其邊緣設(shè)置有具有45度或以下的錐角的錐形部分。
7.如權(quán)利要求6所述的電光裝置，其特征在于，前述錐角小于等于30度。
8.如權(quán)利要求6所述的電光裝置，其特征在于，在前述取向膜上實施了規(guī)定摩擦方向的摩擦處理，前述錐形部分設(shè)置在前述保護用絕緣膜的邊緣部分中沿與前述規(guī)定摩擦方向交叉的方向延伸的部分上。
9.如權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，前述保護用絕緣膜不在前述像素電極的中央部分上重疊地形成。
10.如權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，前述布線和電子元件的至少一方包含相交叉的掃描線和數(shù)據(jù)線，和分別從他們提供掃描信號和圖像信號并且對前述像素電極進行開關(guān)控制的薄膜晶體管；前述保護用絕緣膜的平面形狀為沿與前述掃描線和前述數(shù)據(jù)線對應(yīng)的前述間隙延伸成條狀或格子狀的結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，前述保護用絕緣膜，沿著以相對于基準電位互不相同的極性驅(qū)動前述電光物質(zhì)的相鄰的前述像素電極的間隙延伸成條狀。
12.如權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，前述保護用絕緣膜，沿著以相對于基準電位互不相同的極性驅(qū)動前述電光物質(zhì)的相鄰的前述像素電極的間隙延伸成條狀的區(qū)域，與其他區(qū)域相比距前述像素電極開始的高度較高。
13.如權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，前述保護用絕緣膜，設(shè)置在以相對于基準電位互不相同的極性驅(qū)動前述電光物質(zhì)的相鄰的前述像素電極的間隙的附近區(qū)域中。
14.如權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，前述保護用絕緣膜，以相對于基準電位互不相同的極性驅(qū)動前述電光物質(zhì)的相鄰的前述像素電極的間隙的附近區(qū)域，與其他區(qū)域相比從前述像素電極開始算起的高度較高。
15.如權(quán)利要求10所述的電光裝置，其特征在于，前述像素電極，通過前述薄膜晶體管在每個沿行方向延伸的排列或每個沿列方向延伸的排列進行反向驅(qū)動；前述保護用絕緣膜沿著前述間隙中的在前述像素電極間產(chǎn)生橫向電場的間隙延伸成條狀。
16.如權(quán)利要求1所述的電光裝置，其特征在于，前述保護用絕緣膜的膜厚度，在與前述邊緣部分重疊形成的部位中大于等于前述一對基板的間隙的1/10并且小于等于其1/4。
17.一種電光裝置的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成布線和電子元件的至少一方的工序；在該布線和電子元件的至少一方之上，形成基底層的工序；在該基底層上，形成多個像素電極的工序，所述多個像素電極平面看彼此相隔有間隙地排列并且與前述布線和電子元件的至少一方連接；在前述間隙中在前述基底層上至少部分地、并且在前述像素電極的邊緣部分上重疊地形成保護用絕緣膜，使得覆蓋前述像素電極的邊緣部分的端面的工序；在包含該保護用絕緣膜及前述像素電極的中央部分的一個面上涂布取向膜的工序；以及在該取向膜上實施規(guī)定摩擦方向的摩擦處理的工序。
18.如權(quán)利要求17所述的電光裝置的制造方法，其特征在于，還包括在形成前述基底層的工序后，對前述基底層實施平坦化處理的工序。
19.如權(quán)利要求18所述的電光裝置的制造方法，其特征在于，還包括對前述基底層實施平坦化處理的工序后，開孔用于把前述像素電極與前述布線和電子元件的至少一方連接的接觸孔的工序；其中，形成前述保護用絕緣膜的工序，形成前述保護用絕緣膜，使得覆蓋與前述接觸孔的開孔對應(yīng)的前述像素電極的凹陷部分。
20.如權(quán)利要求17所述的電光裝置的制造方法，其特征在于，形成前述保護用絕緣膜的工序包括在前述像素電極上和從前述間隙露出的前述基底層上的一面形成絕緣膜的工序；對絕緣膜實施平坦化處理的工序；以及通過在實施了該平坦化處理的絕緣膜上實施借助蝕刻進行的圖案形成，形成前述保護用絕緣膜的工序。
21.如權(quán)利要求20所述的電光裝置的制造方法，其特征在于，前述蝕刻包括濕式腐蝕。
22.如權(quán)利要求17所述的電光裝置的制造方法，其特征在于，形成前述保護用絕緣膜的工序，在不對前述布線和電子元件的至少一方造成損壞的預定溫度或以下進行。
23.一種電子設(shè)備，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的電光裝置。
全文摘要
本發(fā)明的液晶裝置用電光裝置包括在基板之上設(shè)置的TFT；設(shè)置在該TFT之上，通過接觸孔與中繼電極連接的像素電極；在該像素電極上，自該像素電極的間隙至邊緣部分地設(shè)置的、覆蓋該像素電極邊緣部分的端面的保護用絕緣膜；以及被涂布在含有該保護用絕緣膜的一面上并且被施以摩擦處理的取向膜。可以防止在該像素電極的邊緣附近或接觸孔附近，取向膜材料渣滓發(fā)生或積存。由此，可降低亮度不均或顯示不均。
文檔編號G02F1/1362GK1504973SQ200310115728
公開日2004年6月16日 申請日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
發(fā)明者高原研一 申請人:精工愛普生株式會社