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    电光 装置 制造 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN01124662.6

    申请日:

    2001.07.27

    公开号:

    CN1336632A

    公开日:

    2002.02.20

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):G09G 3/36申请日:20010727授权公告日:20041103终止日期:20150727|||授权|||公开|||实质审查的生效申请日:2001.7.27
    IPC分类号: G09G3/36; G02F1/133 主分类号: G09G3/36; G02F1/133
    申请人: 精工爱普生株式会社
    发明人: 平林幸哉; 山崎泰志
    地址: 日本东京都
    优先权: 2000.07.28 JP 229452/2000
    专利代理机构: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 刘宗杰;张志醒
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN01124662.6

    授权公告号:

    |||1174360||||||

    法律状态公告日:

    2016.09.21|||2004.11.03|||2002.02.20|||2001.11.14

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||公开|||实质审查的生效

    摘要

    一种电光装置的制造方法及电光装置,制造可以可靠地降低液晶等电光物质中横向电场引起的动作不良并且可以用高对比度进行明亮的高品位的图像显示的液晶装置等电光装置。电光装置在TFT阵列基板(10)上具有像素电极(9a),在对向基板(20)上具有对向电极(21)。TFT阵列基板上的像素电极基底面在与相邻的像素电极的间隙相对的区域设置了凸部(81、82)。制造方法包括在TFT阵列基板上形成包含配线和TFT等的形成步骤、将包含该图形的基板上的集层体的上面进行平坦化处理的步骤和通过对该平坦化的上面进行光刻和腐蚀处理形成凸部的步骤。

    权利要求书

    1: 一种电光物质夹在一对第1和第2基板间、包含用于按第1 周期进行反相驱动的第1像素电极组和用于按与该第1周期互补的第2 周期进行反相驱动的第2像素电极组的多个像素电极平面配置在上述第 1基板上并且在上述第2基板上设置了与上述多个像素电极相对的对向 电极的电光装置的制造方法,其特征在于:包括在上述第1基板上形成 包含驱动上述像素电极的配线和元件的图形的形成步骤、将包含该图形 的上述第1基板上的集层体的上面进行平坦化的步骤、通过对该进行了 平坦化处理的上面进行光刻和蚀刻从平面上看在相邻的像素电极的间隙 的区域形成凸部的步骤和形成上述多个像素电极的步骤。
    2: 按权利要求1所述的电光装置的制造方法,其特征在于:上 述平坦化的步骤包括形成指定膜厚的绝缘膜的步骤和通过对该指定膜厚 的绝缘膜进行CMP(Chemical?Mechanical?Polishing化学机械研磨) 处理形成平坦化的绝缘膜的步骤。
    3: 按权利要求1所述的电光装置的制造方法,其特征在于:上 述平坦化的步骤包括通过涂布具有流动性的绝缘膜材料形成平坦化的绝 缘膜的步骤。
    4: 按权利要求1~3所述的电光装置的制造方法,其特征在于: 驱动在上述第1基板上形成的像素电极的元件由贴合SOI(Silicon?On Insulator)形成的单晶半导体层构成。
    5: 按权利要求1所述的电光装置的制造方法,其特征在于:上 述平坦化的步骤包括预先形成埋入上述图形的沟槽的步骤。
    6: 按权利要求1~5的任一权项所述的电光装置的制造方法, 其特征在于:形成上述凸部的步骤沿上述相邻的像素电极的间隙形成格 子状的上述凸部。
    7: 按权利要求6所述的电光装置的制造方法,其特征在于:形 成上述凸部的步骤通过在包含在不同的像素电极组的相邻的像素电极间 形成第1高度的上述凸部、在包含在同一像素电板组的相邻的像素电极 间形成比上述第1高度低的第2高度的上述凸部而形成上述格子状的凸 部。
    8: 按权利要求7所述的电光装置的制造方法,其特征在于:进 而包括在上述多个像素电极上形成取向膜的步骤和对该取向膜与上述第 1高度的凸部形成的台阶平行地进行摩擦处理的步骤。
    9: 按权利要求1~6的任一权项所述的电光装置的制造方法, 其特征在于:形成上述凸部的步骤通过在包含在不同的像素电极组的相 邻的像素电极间形成上述凸部、在包含在同一像素电极组的相邻的像素 电极间不形成上述凸部而形成在平面上可见的条纹状的凸部。
    10: 按权利要求9所述的电光装置的制造方法,其特征在于:进 而包括在上述多个像素电极上形成取向膜的步骤和对该取向膜与上述凸 部形成的台阶平行地进行摩擦处理的步骤。
    11: 按权利要求1~10的任一权项所述的电光装置的制造方 法,其特征在于:形成上述凸部的步骤利用湿腐蚀处理形成上述凸部。
    12: 按权利要求1~10的任一权项所述的电光装置的制造方 法,其特征在于:形成上述凸部的步骤利用干腐蚀处理和该干腐蚀处理 之后的湿腐蚀处理形成上述凸部。
    13: 按权利要求1~12的任一权项所述的电光装置的制造方 法,其特征在于:形成上述凸部的步骤包括使用在形成上述图形的步骤 中形成上述配线时使用的掩膜进行光刻处理的步骤。
    14: 按权利要求13所述的电光装置的制造方法,其特征在于: 形成上述凸部的步骤通过使用上述掩膜并且调节曝光量而形成具有与上 述配线的宽度不同的宽度的上述凸部。
    15: 按权利要求1~14的任一权项所述的电光装置的制造方 法,其特征在于:进而包括在上述第2基板上与上述相邻的像素电极的 间隙相对的区域形成其他凸部的步骤。
    16: 按权利要求15所述的电光装置的制造方法,其特征在于: 进而包括在上述第2基板上形成其他取向膜的步骤和对该其他取向膜与 上述其他凸部形成的台阶平行地进行摩擦处理的步骤。
    17: 按权利要求15或16所述的电光装置的制造方法,其特征 在于:进而包括在上述第2基板上与上述相邻的像素电极的间隙相对的 区域形成遮光膜的步骤,形成上述凸部的步骤根据上述遮光膜的存在形 成上述凸部。
    18: 一种电光装置其特征在于:将电光物质夹在一对第1和第2 基板间而成,具有包含用于按第1周期进行反相驱动的第1像素电极组 和用于按与该第1周期互补的第2周期进行反相驱动的第2像素电极组 同时在上述第1基板上平面配置的多个像素电极、包含驱动该像素电极 的配线和元件的图形、通过在制造工序中将包含该图形的上述第1基板 上的集层体的上面进行平坦化处理后对该平坦化的上面进行光刻和蚀刻 在从平面上看成为相邻的像素电极的间隙的区域形成的凸部,在上述第 2基板上具有与上述多个像素电极相对的对向电极。

    说明书


    电光装置的制造方法和电光装置

        发明所属的技术领域

        本发明涉及液晶装置等电光装置的技术领域,特别是由采用对各像素行或各像素列使驱动电压极性周期地反相以使加到在列方向或行方向相邻的像素电极上的电压的极性相反的反相驱动方式的薄膜晶体管(Thin?Film?Transistor:以下称为TFT)进行的有源矩阵驱动型的液晶装置等电光装置的技术领域。

        背景技术

        通常,在这种电光装置中,为了防止施加直流电压引起地电光物质的劣化和显示图像的串扰或闪烁等,采用按指定的规则使加到各像素电极上的电压极性反相的反相驱动方式。在进行与其中的1帧或1场的图像信号对应的显示的期间、以对向电极的电位为基准用正极性的电位驱动排列为奇数行的像素电极同时以对向电极的电位为基准用负极性的电位驱动排列为偶数行的像素电极、在进行与下一帧或1场的图像信号对应的显示的期间、相反则用正极性的电位驱动排列为偶数行的像素电极同时用负极性的电位驱动排列为奇数行的像素电极(即,利用同一极性的电位驱动同一行的像素电极,对各行以帧或场周期使中央的电位极性反相)的1H反相驱动方式控制比较容易,可以作为可进行高品位的图像显示的反相驱动方式使用。

        另外,利用同一极性的电位驱动同一列的像素电极并且对各列以帧或场周期使相关的电压极性反相的1S反相驱动方式控制也比较容易,也可以作为可进行高品位的图像显示的反相驱动方式使用。

        此外,也开发了在与列方向和行方向的两个方向相邻的像素电极间使加到各像素电极上的电压极性反相的点反相驱动方式。

        但是,如上述1H反相驱动方式、1S反相驱动方式和点反相驱动方式那样,在TFT阵列基板上相邻的像素电极的电压(即,在1H反相驱动方式中是加到在列方向相邻的像素电极上的电压、在1S反相驱动方式中是加到在行方向相邻的像素电极上的电压、在点反相驱动方式中是加到在行和列方向相邻的像素电极上的电压)的极性相反时,在相邻的像素电极间将发生横向电场(即,与基板面平行的电场或包含与基板面平行的成分的倾斜的电场)。对认定施加了相对的像素电极与对向电极间的纵向电场(即方向与基板面垂直的电场)的电光物质施加这样的横向电场时,将发生液晶的取向不良这样的电光物质的动作不良,并在该部分发生光穿透等现象,从而对比度将降低。对此可以利用遮光膜将发生横向电场的区域覆盖,但是,这样与发生横向电场的区域的大小相应的像素的孔径区域将变窄。特别是,随着像素间距的微细化而相邻的像素电极间的距离缩小,这样的横向电场将增大,所以,电光装置越精细化,这样的问题就越严重。

        发明內容

        本发明就是鉴于上述问题而提案的,目的旨在提供可以可靠地降低液晶等电光物质中横向电场引起的动作不良从而可以制造以高对比度进行明亮的高品位的图像显示的液晶装置等电光装置的电光装置的制造方法和该电光装置。

        为了解决上述问题,本发明的电光装置的制造方法是电光物质夹在一对第1和第2基板间、包含用于按第1周期进行反相驱动的第1像素电极组和用于按与该第1周期互补的第2周期进行反相驱动的第2像素电极组的多个像素电板平面配置在上述第1基板上并且在上述第2基板上设置了与上述多个像素电极相对的对向电极的电光装置的制造方法,其特征在于:包括在上述第1基板上形成包含驱动上述像素电极的配线和元件的图形的形成步骤、将包含该图形的上述第1基板上的集层体的上面进行平坦化的步骤、通过对该进行了平坦化处理的上面进行光刻和蚀刻从平面上看在相邻的像素电极的间隙的区域形成凸部的步骤和形成上述多个像素电极的步骤。

        按照本发明的电光装置的制造方法,该制造的电光装置在第1基板上平面排列着包含用于按第1周期进行反相驱动的第1像素电极组和用于按与第1周期互补的第2周期进行反相驱动的第2像素电极组的多个像素电极,存在(i)反相驱动时在各时刻用矩形相互相反的驱动电压进行驱动的相邻的像素电极和(ii)反相驱动时在各时刻用相互为同一矩形的驱动电压进行驱动的相邻的像素电极。如果是采用例如上述1H反相驱动方式或1S反相驱动方式等反相驱动方式的矩阵驱动型的液晶装置等电光装置,就存在这两者。因此,在属于不同的像素电极组的相邻的像素电极(即,施加矩形相反的电位的相邻的像素电极)间将发生横向电场。

        这里,在本发明中,在平坦化处理步骤,将具有包含驱动像素电极的配线(例如数据线、扫描线、电容线等)和元件(例如在层间绝缘膜上形成配线而构成的凹凸表面的最上层形成的平坦化处理用的绝缘膜的上面)进行平坦化处理。然后,在形成凸部形成用的膜的步骤中,通过对这样进行平坦化处理后的上面进行光刻和腐蚀,在作为相邻的像素电极的间隙的区域形成在平面上可见的凸部。并且,形成像素电极。

        因此,作为像素电极的基底的表面,不论在其下方形成的配线和元件的图形如何,在未形成凸部的区域打破成为非常平坦化的表面,在形成凸部的区域,成为形成指定高度和指定形状的凸部的表面。结果,对于位于各像素的恐区域的像素电极的中央部分,便形成在非常平坦化的表面上,所以,可以降低由夹在该像素电极与对向电极间的电光物质的层厚的偏差引起的液晶的取向不良等电光物质的动作不良。

        同时,在作为相邻的像素电极的间隙的区域,通过腐蚀而形成凸部,所以,第1,如果各像素电极的边缘部形成为位于该凸部上,与在相邻的像素电极(特别是属于不同的像素电极组的像素电极)间发生的横向电场相比,相对地将加强在各像素电板与对向电极间发生的纵向电场。即,通常电场随着电板间的距离缩短而增强,所以,仅在凸部的高度部分,像素电极的边缘部接近对向电极,从而加强在两者间发生的纵向电场。第2,不论各像素电极的边缘部是否位于该凸部上,在相邻的像素电极(特别是属于不同的像素电极组的像素电极)间发生的横向电场由于凸部的存在,与凸部的介电常数相应而减弱,同时,即使通过减小横向电场通过的电光物质的体积(通过用凸部部分地置换),也可以降低该横向电场对电光物质的作用。因此,可以降低伴随反相驱动方式而发生的横向电场引起的液晶的取向不良等电光物质的动作不良。这时,如上述那样,像素电板的边缘部可以位于凸部上,也可以不位于凸部上,此外,也可以位于凸部的倾斜的或略垂直的侧面的途中位置。

        另外,特别是与利用位于像素电极的基底面的下方的配线和元件的存在而调节像素电极的边缘的高度(由于多个存在的各膜的若干图形偏离相互组合,所以,在最终形成的最上层基本上难于形成设计的凹凸的高度和形状)技术相比,可以高精度地控制凸部的高度和形状。因此,最终可以可靠地降低横向电场引起的液晶的取向不良等电光物质的动作不良,从而可以提高装置的可靠性。

        此外,与由于位于像素电极的基底面的下方的配线和元件的存在而在电光物质的层厚中存在平面的偏差的情况相比,仅利用平坦化的面显著地减小该层厚的偏差,也可以可靠地降低层厚的平面的偏差引起的液晶的取向不良等电光物质的动作不良。此外,可以减小用于遮盖电光物质的动作不良区域的遮光膜,所以,不会发生光穿透等图像不良的现象,从而可以提高各像素的孔径率。

        以上的结果,是可以可靠地降低横向电场引起的液晶等电光物质的动作不良,从而可以比较容易地制造以高对比度进行明亮的高品位的图像显示的液晶装置等电光装置。

        此外,也可以仅在发生横向电场的属于不同的像素电极组的相邻的像素电极(即,施加极性相反的电位的像素电极)间设置凸部??梢圆辉诩负醪环⑸嵯虻绯〉氖粲谕幌袼氐缂榈南嗔诘南袼氐缂?即,施加同一极性的电位的像素电极)间设置凸部,或者设置相对的高度低的凸部,也可以得到本发明的上述效果。

        本方法对于为了提高驱动元件的能力而形成在能动层中使用单晶半导体的元件的情况特别有效。这样的单晶半导体层,通常利用称为粘贴法的方法在支持基板上形成单晶层。在该粘贴中,将支持基板和单晶层表面进行平坦化和镜面化处理后将两者接合,所以,难于自由地控制元件和配线形成后的凹凸形状,但是,如上所述,通过将像素电极基底基板表面进行平坦化处理和形成凸部,便可很容易控制形状,从而可以防止液晶取向不良等。

        在本发明的电光装置的制造方法的一例中,包括上述进行平坦化处理的步骤、形成指定膜厚的绝缘膜的步骤和通过对该指定膜厚的绝缘膜进行CMP(Chemical?Mechanical?Polishing:化学机械研磨)处理而形成平坦化的绝缘膜的步骤。

        按照该例,在平坦化处理的步骤中,首先形成指定膜厚的绝缘膜,然后,通过对该膜进行CMP处理,形成平坦化的绝缘膜。因此,可以比较容易地高精度地控制凸部的高度和形状。

        或者,在本发明的电光装置的制造方法的其他例中,包括上述平坦化处理的步骤和通过涂布具有流动性的绝缘膜材料而形成平坦化的绝缘膜的步骤。

        按照该例,在平坦化处理的步骤中,通过使用旋转涂布法等涂布具有流动性的绝缘膜材料而形成平坦化的绝缘膜。因此,可以比较容易地高精度地控制凸部的高度和形状。

        此外,在本发明的电光装置的制造方法的一例中,驱动像素电极的元件由通过粘贴而利用SOI形成的单晶半导体层构成。这时,通过元件形成后的平坦化处理步骤,可以任意地并且控制性良好地形成像素电极部的凸部。

        或者,在本发明的电光装置的制造方法的其他例中,上述平坦化处理的步骤包括形成预先埋入上述图形的沟槽的步骤。

        按照该例,在平坦化处理的步骤中,在形成包含配线和元件的图形之前,在第1基板上或在其上形成的层间绝缘膜上形成沟槽,然后,将这样的图形至少部分地埋入到该沟槽內。因此,可以比较容易地使作为凸部的基底的面实现平坦化,结果,便可比较容易地高精度地控制凸部的高度和形状。

        在本发明的电光装置的制造方法的其他例中,形成上述凸部的步骤沿上述相邻的像素电极间形成格子状的上述凸部。

        按照该例,在形成凸部的步骤中,沿相邻的像素电极的间隙形成格子状的凸部,所以,属于不同的像素电极组的相邻的像素电极在图像显示区域內,不论是纵向排列还是横向排列,利用格子状的凸部都可以降低反相驱动时横电场的不良影响。

        在该例中,形成上述凸部的步骤也可以通过在属于不同的像素电极组的相邻的像素电极进行形成第1高度的上述凸部、而在属于同一像素电极组的相邻的像素电板间形成比上述第1高度低的第2高度的上述凸部而形成上述格子状的凸部。

        按照该例,在形成凸部的步骤中,通过在发生比较强的横向电场的像素电极间形成第1高度(>第2高度)的凸部(即,减小像素电极的边缘部与对向电极间的距离)而相对地增强纵向电场。另一方面,通过在几乎不发生横向电场的像素电极间形成第2高度的凸部,只要稍许增强纵向电场就足够了。

        在本例中,进而可以包括在上述多个像素电极上形成取向膜的步骤和对该取向膜与上述第1高度的凸部形成的台阶平行地进行摩擦处理的步骤。

        这样,对在凸部上形成的取向膜与相对高度高的凸部形成的台阶平行地进行摩擦处理时,可以抑制电光物质的层厚的平面偏差引起的电光物质的动作不良。即,通常与台阶垂直地进行摩擦处理时,经过摩擦处理的取向膜将引起电光物质的取向混乱,台阶越大,该混乱也越大。因此,通过抑制基于更大台阶的电光物质的层厚的平面偏差引起的电光物质的动作不良(由于基于小的台阶的电光物质的层厚的平面偏差引起的电光物质的动作不良与摩擦处理的方向的关系本来就小),对于装置全体,便可降低基于凸部的台阶的电光物质的动作不良。

        在本发明的电光装置的制造方法的其他例中,形成上述凸部的步骤通过在属于不同的像素电极组的相邻的像素电极间形成上述凸部而在属于同一像素电极组的相邻的像素电极进行不形成上述凸部而形成在平面上可见的条纹状的凸部。

        按照该例,在形成凸部的步骤中,在属于不同的像素电极组的相邻(即发生横向电场)的像素电极间形成凸部,而在属于同一像素电极组的相邻(即几乎不发生横向电场)的相似电极间不形成凸部。因此,利用在发生横向电场的区域设置的条纹状的凸部,可以降低反相驱动时横向电场的不良影响。

        在该例中,进而也可以包括在上述多个像素电极上形成取向膜的步骤和对该取向膜与上述凸部形成的台阶平行地进行摩擦处理的步骤。

        这样,对在凸部上形成的取向膜与凸部形成的台阶平行地进行摩擦处理时,便可抑制该台阶引起的电光物质的动作不良。即,通常与台阶垂直地进行摩擦处理时,摩擦处理过的取向膜将引起电光物质的取向混乱,所以,通过与台阶平行地进行摩擦处理,便可抑制台阶引起的电光物质的动作不良。

        在本发明的电光装置的制造方法的其他例中,形成上述凸部的步骤利用湿腐蚀法形成上述凸部。

        按照该例,由于凸部形成的台阶的倾斜缓和,所以,可以抑制该台阶引起的电光物质的动作不良。即,通常台阶越陡越发生电光物质取向混乱,但是,如果利用湿腐蚀法形成缓和的台阶,即使形成相同高度的台阶,也可以降低台阶引起的电光物质的动作不良。

        在本发明的电光装置的制造方法的其他例中,形成上述凸部的步骤在利用于腐蚀法和在该干腐蚀之后利用湿腐蚀法形成上述凸部。

        按照该例,利用干腐蚀法可以形成尺寸严格的凸部,然后,利用湿腐蚀法可以使通过干腐蚀法形成的凸部的陡的台阶成为缓和的倾斜的台阶,所以,可以精细地形成位置精度和尺寸精度高的凸部,并且可以抑制该台阶引起的电光物质的动作不良。

        在本发明的电光装置的制造方法的其他的例中,形成上述凸部的步骤包括使用在形成上述图形的步骤中形成上述配线时使用的掩膜进行光刻的步骤。

        按照该例,共用利用光刻形成配线时使用的掩膜和利用光刻形成凸部时使用的掩膜,所以,与分别使用专用的掩膜相比,可以降低制造成本。

        在该例中,形成上述凸部的步骤可以通过使用上述掩膜并且调节曝光量形成宽度与上述配线的宽度不同的上述凸部。

        这样,共用利用光刻形成配线时使用的掩膜和利用光刻形成凸部时使用的掩膜,并且通过调节曝光量可以使配线的宽度与凸部的宽度不同,所以,可以降低制造成本,并且可以提高设计的自由度。

        在本发明的电光装置的制造方法的其他例中,进而包括在上述第2基板的与上述相邻的像素电极的间隙相对的区域形成其他凸部的步骤。

        按照该例,通过在第2基板侧设置凸部,减小发生横向电场的区域中像素电极与对向电极间的距离,可以相对地增强纵向电场,此外,由于存在凸部,也可以减弱横向电场和降低横向电场对电光物质的作用,从而可以降低横向电场的不良影响。

        在该例中,进而也可以包括在上述第2基板上形成其他取向膜的步骤和对该其他的取向膜与上述其他凸部形成的台阶平行地进行摩擦处理的步骤。

        这样,对在第2基板上形成的其他取向膜与其他凸部形成的台阶平行地进行摩擦处理时,可以抑制该台阶引起的电光物质的动作不良。

        在该第2基板上形成其他凸部的例中,进而包括在上述第2基板的与上述相邻的像素电极的间隙相对的区域形成遮光膜的步骤,形成上述其他凸部的步骤也可以根据上述遮光膜的存在形成上述其他凸部。

        这样,利用通常称为黑矩阵或黑掩膜(BM)的第2基板(对向基板)上的遮光膜,可以在第2基板上形成其他凸部,所以,与使用专用的膜形成该其他的凸部的情况相比,可以简化制造步骤和装置结构。

        为了解决上述问题,本发明的电光装置具有将电光物质夹在一对第1和第2基板间而成的包含用于按第1周期进行反相驱动的第1像素电极组和用于按与该第1周期互补的第2周期进行反相驱动的第2像素电极组同时在上述第1基板上平面配置的多个像素电极、包含驱动该像素电极的配线和元件的图形、通过在制造工序中将包含该图形的上述第1基板上的集层体的上面进行平坦化处理后对该平坦化的上面进行光刻和蚀刻从平面上看成为相邻的像素电极的间隙的区域形成的凸部,在上述第2基板上具有与上述多个像素电极相对的对向电极。

        按照本发明的电光装置,虽然在属于不同的像素电极组的相邻的像素电极(即,施加极性相反的电位的相邻的像素电极)间发生横向电场,但是,对于位于各像素的非孔径区域或相邻的像素电极的边缘部,利用腐蚀积极地形成了凸部,所以,第1,只要各像素电板的边缘部形成为位于该凸部上,便可使在各像素电极与对向电极间发生的纵向电场与在相邻的像素电极间发生的横向电场相比而相对地增强。第2,不论各像素电极的边缘部是否位于该凸部上,在相邻的像素电极间发生的横向电场也由于凸部的存在而与凸部的介电常数相应地而减弱,同时通过减小横向电场通过的电光物质的体积,也可以降低该横向电场对电光物质的作用。因此,可以降低伴随反相驱动方式发生的横向电场引起的液晶的取向不良等电光物质的动作不良。这时,如上所述,像素电极的边缘部可以位于凸部上也可以不位于凸部上,此外,也可以位于凸部的倾斜的或略垂直的侧面的中途。

        同时,对于位于各像素的孔径区域的像素电极的中央部分,形成在积极地进行了平坦化处理的表面上,所以,可以降低由夹在该像素电极与对向电场之间的电光物质的层厚的偏差引起的液晶的取向不良等电光物质的动作不良。此外,由于可以减小用于遮盖电光物质的动作不良地方的遮光膜,所以,不会发生光穿透等图像不良现象,从而可以提高各像素的孔径率。

        结果,便可可靠地降低液晶等电光物质中横向电场引起的动作不良,从而可以用高对比度进行明亮的高品位的图像显示。

        本发明除了透过型和反射型等电光装置外,也可以应用于各种形式的电光装置。

        本发明的这些作用和其他优点通过以下说明的实施例即可明白。

        附图说明:

        图1是设置在构成实施例1的电光装置的图像显示区域的矩阵状的多个像素上的各种元件和配线等的等效电路。

        图2是形成实施例1的电光装置的数据线、扫描线和像素电极等的TFT阵列基板的相邻的多个像素群的平面图。

        图3是沿图2的A-A’线的剖面图。

        图4是沿图2的B-B’线的剖面图。

        图5是沿图2的C-C’线的剖面图。

        图6是表示实施例中使用的1H反相驱动方式的各电极的电压极性和发生横向电场的区域的像素电板的图示式的平面图。

        图7是表示实施例中使用的1S反相驱动方式的各电极的电压极性和发生横向电场的区域的像素电极的图示式的平面图。

        图8是对与图2的B-B’剖面对应的地方顺序追溯实施例的电光装置的制造过程的的工序图。

        图9是对与图2的C-C’剖面对应的地方顺序追溯实施例的电光装置的制造过程的的工序图。

        图10是表示实施例的电光装置的凸部形成的台阶的倾斜与液晶分子的取向状态的关系的图示式的侧面图。

        图11是与一个变形例的图2的B-B’剖面对应的地方的剖面图。

        图12是与其他变形例的图2的B-B’剖面对应的地方的剖面图。

        图13是与另一变形例的图2的C-C’剖面对应的地方的剖面图。

        图14是从在TFT阵列基板上形成的各结构要素和对向基板侧看各实施例的电光装置的TFT阵列基板的平面图。

        图15是沿图14的线H-H’的剖面图。

        发明的具体实施方式

        下面,参照附图说明本发明的实施例。以下的实施例是将本发明的电光装置应用于液晶装置的情况。

        首先,参照图1~图5说明本发明的实施例的电光装置的结构。图1是构成电光装置的图像显示区域的形成为矩阵状的多个像素的各种元件和配线等的等效电路。图2是形成数据线、扫描线和像素电极等的TFT阵列基板的相邻的多个像素群的平面图。图3是沿图2的A-A’线的剖面图,图4是沿图2的B-B’线的剖面图,图5是沿图2的C-C’线的剖面图。在图3~图5中,将各层和各部件表示为在图面上可以识别的程度的大小,所以,对各层和各部件尺寸比例是不同的。

        在图1中,在构成本实施例的电光装置的图像显示区域的形成为矩阵状的多个像素上,分别形成像素电极9a和用于开关控制该像素电板9a的TFT30,供给图像信号的数据线6a与该TFT30的源极电气连接。写入数据线6a的图像信号S1、S2、…、Sn可以按该顺序依次供给各数据线,也可以对相邻的多个数据线6a供给各组。另外,扫描线3a与TFT30的栅极电气连接,在指定的时刻,将扫描信号G1、G2、…、Gm按该顺序脉冲式地依次加到扫描线3a上。像素电极9a与TFT30的漏极电气连接,通过将作为开关元件的TFT30关闭一定期间,在指定的时刻写入从数据线6a供给的图像信号S1S2、…、Sn。通过像素电极9a写入作为电光物质的一例的液晶的指定电平的图像信号S1、S2、…、Sn在与在对向基板(后面说明)上形成的对向电极(后面说明)之间保持一定期间。液晶通过利用所加的电压电平改变分子集合的取向或秩序,对光进行调制,从而可以进行色调显示。如果是正常黑模式,就根据按各像素的单位所加的电压增加对入射光的透过率,从而总体上从电光装置输出具有与图像信号相应的对比度的光。这里,为了防止所保持的图像信号泄漏,附加与在像素电极9a和对向电极之间形成的液晶电容并联的电容70。

        在图2中,在电光装置的TFT阵列基板上,设置了矩阵状的多个透明的像素电极9a(由虚线9a’表示轮廓),沿像素电极9a的纵横的边界分别设置了数据线6a和扫描线3a。此外,电容线3b与扫描线3a平行地设置成条纹状。更具体而言,电容线3b具有与扫描线3a平行的本线部和从该本线部与数据线6a交叉的地方沿数据线6a向图中上侧突出的突出部。

        另外,在半导体层1a中,扫描线3a与在图中右下方的斜线区域所示的沟道区域1a’相对地配置,扫描线3a起栅极电极的功能。这样,在扫描线3a与数据线6a交叉的地方,分别在沟道区域1a’设置了扫描线3a作为栅极电极而相对配置的像素开关用的TFT30。

        如图2和图3所示,数据线6a通过接触孔5与半导体层1a中的高浓度源极区域1d电气连接。另一方面,像素电极9a通过接触孔8与半导体层1a中的高浓度漏极区域1e电气连接。

        另外,从高浓度漏极区域1e延伸的像素电位侧电容电极1f和作为电容线3b的固定电位测电容电极的部分通过作为电介质膜的绝缘薄膜2相对配置,构成电容70。电容线3b从配置像素电极9a的图像显示区域向其周围延伸,与恒压源电气连接,成为固定电位。

        在图3~图5中,电光装置具有透明的TFT阵列基板10和与其相对配置的透明的对向基板20。TFT阵列基板10由例如石英基板、玻璃基板、硅基板构成,对向基板20由例如玻璃基板或石英基板构成。

        在TFT阵列基板10上,设置像素电极9a,在其上侧设置进行了摩擦处理等指定的取向处理的取向膜16。像素电极9a由例如ITO(Indium?Tin?Oxide)膜等透明导电性薄膜构成。另外,取向膜16由例如聚酰亚铵薄膜等有机薄膜构成。

        另一方面,在对向基板20上,覆盖其整个面设置对向电极21,在其下侧,设置进行了摩擦处理等指定的取向处理的取向膜22。对向电极21由例如ITO膜等透明导电性薄膜构成。另外,取向膜22由聚酰亚铵薄膜等有机薄膜构成。此外,如图3和图5所示,在对向电极20上,在各像素的非孔径区域设置通常称为黑掩膜或黑矩阵(BM)的遮光膜23。因此,入射光几乎不会从对向基板20侧侵入到像素开关用的TFT30的半导体层1a的沟道区域1a’及低浓度源极区域1b和低浓度漏极区域1c。此外,遮光膜23具有提高对比度和在形成彩色滤光器时防止色材混色等功能。在本实施例中,在由A1等构成的遮光性的数据线6a上,通过将各像素的非孔径区域中沿数据线6a的部分遮光,可以规定各像素的孔径区域中沿数据线6a的轮廓部分(这时,也可以设置沿扫描线3a的条纹状的折磨膜23),也可以用对沿该数据线6a的非孔径区域冗长地或单独设置在对向基板20上的遮光膜23进行遮光(这时,设置格子状的遮光膜23)。也可以在TFT阵列基板10上的集层体內设置由高熔点金属膜等构成內藏遮光膜规定各像素的孔径区域的一部分或全部来取代这样的遮光。

        如图3~图5所示,在像素电极9a和对向电极21相对配置的TFT阵列基板10与对向基板20之间,作为电光物质的一例的液晶封入到由后面所述的密封材料包围的空间中,形成液晶层50。液晶层50在未加像素电极9a的电场的状态下,由取向膜16和22决定指定的取向状态。液晶层50由例如将一种或多种向列液晶混合的液晶构成。密封材料是用于将TFT阵列基板10和对向基板20在它们的周边相互粘合的由例如光硬化性树脂或热硬化性树脂构成的粘接剂,混入了用于使两基板间的距离成为指定值的玻璃纤维或玻璃珠等间隔材料。

        此外,在像素开关用的TFT30下面,设置了基底绝缘膜12?;拙的?2在TFT阵列基板10的整个面上形成,具有防止在TFT阵列基板10的表面研磨时的毛刺或清洗后残留的污垢等引起的像素开关用的TFT30的特性劣化的功能。

        像素开关用的TFT30具有LDD(Lightly?Doped?Drain)结构,包括扫描线3a、利用该扫描线3a的电场形成沟道的半导体层1a的沟道区域1a’、包含将扫描线3a与半导体层1a绝缘的栅极绝缘膜的绝缘薄膜2、半导体层1a的低浓度源极区域1b和低浓度漏极区域1c、半导体层1a的高浓度源极区域1d和高浓度漏极区域1e。

        在扫描线3a上,形成了分别开设通向高浓度源极区域1d的接触孔5和通向高浓度漏极区域1e的接触孔8的第1层间绝缘膜4。

        在第1层间绝缘膜4上,形成数据线6a,并在其上形成开设接触孔8的第2层间绝缘膜7。

        在本实施例中,特别在第2层间绝缘膜7上形成了第3层间绝缘膜80。第3层间绝缘膜80具有在平面上可见的沿数据线6a延伸的同时从基板面上垂直突起的堤坝状的凸部81(参见图4)和沿扫描线3a延伸的同时从基板面垂直突起的堤坝状的凸部82(参见图5)。并且,由这些凸部81和凸部82沿各像素的非孔径区域在整个图像显示区域构成在平面上可见的格子状的凸部。这些凸部81和凸部82是如后面所述的那样在第2层间绝缘膜7上形成平坦化处理用的绝缘膜后通过CMP处理使之平坦化、然后对其进行腐蚀处理保留下凸部81和凸部82而形成的。即,第3层间绝缘膜80在各像素的孔径区域积极地形成平坦化,而在各像素的非孔径区域积极地形成凸部。像素电极9a设置在这样构成的第3层间绝缘膜80的上面。在图3~图5所示的各剖面图中,用虚线表示对平坦化用的绝缘膜进行CMP处理时得到的平坦化的表面的水平LV。

        在本实施例中,使用上述先有的各种反相驱动方式中的1H反相驱动方式进行驱动。这样,便可避免施加直流电压引起的液晶的劣化,进行降低在帧或场周期中发生的闪烁或纵向串扰的图像显示。

        下面,参照图6说明在本实施例中采用的1H反相驱动方式的相邻的像素电极9a的电压极性与横向电场的发生区域的关系。

        即,如图6(a)所示,在显示第n(n是自然数)个场或帧的图像信号的期间中,对各像素电极9a用+或-表示的液晶驱动电压的极性不反相,对各行用同一极性驱动像素电极9a。然后,如图6(b)所示,在显示第n+1个场或1帧的图像信号时,各像素电极9a的液晶驱动电压的电压极性反相,在显示该第n+1个场或1帧的图像信号的期间中,对个像素电极9a用+或-表示的液晶驱动电压的极性不反相,对各行用同一极性驱动像素电极9a。并且,图6(a)和图6(b)所示的状态按1场或1帧的周期反复进行本实施例的1H反相驱动方式的驱动。结果,按照本实施例,可以避免施加直流电压引起的液晶的劣化,进行降低串扰或闪烁的图像显示。按照1H反相驱动方式,与1S反相驱动方式相比,纵向的串扰几乎没有。

        由图6(a)和图6(b)可知,在1H反相驱动方式中,横向电场的发生区域C1总是在纵向(Y方向)相邻的像素电极9a间的间隙附近。

        因此,如图3和图5所示,在本实施例中,形成凸部82,增强配置在该凸部82上的像素电极9a的边缘附近的纵向电场,同时减弱横向电场。更具体而言,如图5所示,将配置在凸部82上的像素电极9a的边缘附近与对向电极21的距离减小凸部82的台阶(高度)的距离。因此,在图6所示的横向电场的发生区域C1中,可以增强像素电极9a与对向电极21之间的纵向电场。并且,在图3和图5中,由于相邻的像素电极9a间的间隙是一定的,所以,间隙越窄,增强的横向电场的大小也一定。因此,在图6所示的横向电场的发生区域C1中,可以增强相对于横向电场的纵向电场。

        此外,由于存在由绝缘膜构成的凸部82,也减弱了横向电场的强度,同时减少了置换为存在横向电场的凸部82部分的受横向电场作用的液晶部分,所以,可以减弱该横向电场对液晶层50的作用。

        结果,通过使纵向电场占主导地位,可以防止横向电场的发生区域C1中横向电场引起的液晶的取向不良。

        按照本实施例,着眼于在1H反相驱动方式中发生的横向电场的特性,通过在横向电场的发生区域C1中设置凸部82,相对地增强纵向电场,来降低横向电场的不良影响。通过这样降低横向电场引起的液晶的取向不良,便可减小用于遮盖液晶的取向不良等的遮光膜23(但是,为了遮盖凸部82的台阶引起的液晶的取向不良等,最好将遮光膜23的宽度设定为大于凸部82的宽度)。因此,不会发生光穿透等图像不良现象,可以提高各像素的孔径率,从而最终可以进行底板高并且明亮的高品位的图像显示。

        此外,在本实施例中,像素电极9a的边缘最好位于凸部82的延伸为堤坝状的上面的宽度方向的边缘。如果采用这样的结构,便可最大限度地利用凸部82的高度来缩短该边缘的像素电板9a与对向电极21之间的距离。同时,可以最大限度地应用凸部82的上面的宽度,扩大发生横向电场的相邻的像素电板9a间的间隔。这样,便可非常有效地利用凸部82的形状,在横向电场的发生区域C1中增强相对横向电场的纵向电场。

        作为垂直于以上说明的凸部82的长轴切开的剖面形状,可以是例如梯形、三角形、半圆形、半椭圆形、顶部附近平坦的半圆形或半椭圆形、或者随着向顶部而侧边的倾斜逐渐增加的2次曲线或3次曲线状的略呈梯形、略呈三角形的等各种形状。在实践上,最好根据液晶的性质适当地采用可以减小台阶引起的液晶的取向不良的剖面形状。

        在本实施例中,如用图6说明的那样,设置了沿扫描线3a的与横向电场的发生区域C1对应的凸部82,但是,如图3和图4所示,也沿数据线6a与像素的非孔径区域对应地设置了凸部81。这是鉴于在沿数据线6a的像素的非孔径区域图像信号也会引起发生若干横向电场而采取的措施。但是,由于同一液晶驱动电压减弱同一极性的横向排列的像素电极问(参见图6)发生的横向电场,所以,由图3可知,凸部81形成为高度低于凸部82。例如,液晶层50的层厚为3μm时,就使凸部82的高度约为0.5μm、使凸部81的高度约为0.35μm。但是,从防止横向电场的发生区域C1中液晶的取向不良的观点考虑,也可以省略凸部81(即,可以仅设置沿扫描线3a的条纹状的凸部82)。

        在本实施例中,将相邻的像素电板9a的电压极性与横向电场的发生区域C2的关系采用图7所示的1S反相驱动方式(即,对各楼梯硅液晶驱动电压的极性、而横向电场的发生区域C2成为沿数据线6a的像素的间隙的方式)时,在图3~图5的结构中,可以将凸部81形成为高于凸部82(例如,液晶层50的层厚为3μm时,可以使凸部81的高度约为0.5μm、而使凸部82的高度约为0.35μm)。但是,从防止横向电场的发生区域C2中的液晶的取向不良,也可以省略凸部82(即,可以仅设置沿数据线6a的条纹状的凸部81)。

        或者,在本实施例中,采用点反相驱动方式(即,对各列各行改变液晶驱动电压的极性、横向电场的发生区域成为沿数据线6a和扫描线3a的像素的间隙的方式)时,在图3~图5的结构中,可以将凸部81和凸部82形成同等的高度(例如,液晶层50的层厚为3μm时,可以使凸部81的高度约为0.5μm、使凸部82的高度也约为0.5μm)。

        此外,在本发明的1H反相驱动方式中,可以使驱动电压的极性每1行发生反相,也可以每相邻的2行发生反相或每多行发生反相。同样,在本发明的1S反相驱动方式中,可以使驱动电压的极性每1列发生反相,也可以每相邻的2列发生反相或每多列发生反相,对于点反相驱动方式的情况,也可以使驱动电压的极性按由多个像素电极构成的各块发生反相。

        在以上说明的实施例中,开关用TFT30的沟道部1a’、低浓度源极区域1b和低浓度漏极区域1c、以及高浓度源极区域1d和高浓度漏极区域1e由半导体材料构成,具有多晶结构或单晶结构。此外,像素开关用TFT30最好如图3所示的那样具有LDD结构,但是,可以具有对低浓度源极区域1b和低浓度漏极区域1c不进行杂质离子的搀入的偏置结构,也可以是将由扫描线3a的一部分构成的栅极电极作为掩膜以高浓度搀入杂质离子而自整合地形成高浓度源极和漏极区域的自调节型的TFT。另外,在本实施例中,将像素开关用的TFT30的栅极电极采用在高浓度源极区域1d和高浓度漏极区域1e之间仅配置1个的单个栅极结构,但是,也可以在它们之间配置2个以上的栅极电极。这样,如果用双栅极或三重栅极以上构成TFT,便可防止沟道与源极和漏极区域的接合部的漏电流,从而可以减小截止时的电流。

        此外,不限于投射式或透过式的液晶装置,将本发明应用于反射式的液晶装置,同样也可以获得本实施例的降低横向电场引起的液晶的取向不良。

        (制造过程)

        下面,参照图8和图9说明构成具有以上的结构的电光装置的TFT阵列基板侧的制造过程。图8是将各工序中TFT阵列基板侧的各层和图4一样与图2的B-B’剖面对应地表示的工序图,图9是和图5一样与图2的C-C’剖面对应地表示的工序图。

        首先,如图8和图9的工序(a)所示,在石英基板、硬化玻璃基板、硅基板等TFT阵列基板10上,利用例如常压或减压CVD法等,使用TEOS气体、TEB气体、TMOP气体等形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸盐玻璃膜、氮化硅膜及氧化硅膜等构成的膜厚约为500~2000nm的基底绝缘膜12。然后,在基底绝缘膜12上,形成半导体层。半导体层由多晶结构或单晶结构构成。在多晶半导体时,通过利用减压CVD法等形成非结晶硅膜并在约600℃的温度下进行退火处理,使多晶硅膜固相成长?;蛘?,也可以使用不经过非结晶硅膜而利用减压CVD法等直接形成多晶硅膜的方法。另外,在形成单晶半导体层时,可以使用在将单晶基板与支持基板相互贴合之后使单晶基板侧实现薄膜化的贴合法。作为单晶半导体,使用硅非常合适,但是,只要是具有作为半导体的特性并且可以形成开关元件的材料,同样可以使用。将在绝缘层上形成这样的薄膜硅单晶层的结构特别称为SOI(Silicon?on?Insulator),通常将这样的方法称为贴合法,将这样的基板称为贴合SOI基板。在该贴合法中,作为形成膜厚均匀性优异的单晶硅层的方法之一,最好使用众所周知的使用氢离子注入和退火的方法。这就是向要形成薄膜层的由硅构成的单晶基板进行具有规定的注入深度的氢离子注入,通过在将该单晶硅基板与TFT阵列形成基板相互贴合后进行约500℃~600℃的退火处理,在TFT阵列形成基板上留下极薄的单晶膜,将单晶硅基板分离。得到的单晶硅膜,缺陷少、品质高、并且膜厚的均匀性非常高。

        另外,作为形成膜厚的均匀性优异的单晶硅层的别的方法,也可以使用众所周知的将外延成长为多孔质硅层状的单晶硅层转印到阵列基板上的方法。这就是在将表面通过电解研磨形成多孔质化的硅基板表面上外延成长了单晶硅层之后,将其与阵列基板相互贴合,流喷射等物理的方法使脆弱的多孔质层破碎,从而将硅基板与单晶硅层分离。分离之后,利用包含HF/H2O2的腐蚀剂以高的选择比将残留在外延单晶硅层表面上的多孔质硅的残渣物除去。这样,转印到阵列基板上的单晶硅膜就是缺陷少、品质高、并且膜厚的均匀性非常高的薄膜。

        其次,通过对该多晶硅或单晶硅膜进行光刻和腐蚀等处理,形成具有包含图2所示的像素地位侧电容电极1f的指定图形的半导体层1a。

        然后,利用热氧化等方法,形成图3~图5所示的包含TFT30的栅极绝缘膜和电容形成用的电介质膜的绝缘薄膜2。结果,半导体层1a的厚度成为约30~150nm,最好是约为35~50nm,绝缘薄膜2的厚度成为约20~150nm,最好是约30~100nm。接着,利用减压CVD法等将多晶硅蛑堆积约100~500nm的厚度,进而将P(磷)进行热扩散,使该多晶硅膜实现导电化后,通过光刻和腐蚀工序等,形成图2所示的指定图形的扫描线3a和电容线3b。扫描线3a和电容线3b可以用高熔点金属或金属硅化物等金属合金膜形成,也可以采用与多晶硅膜等组合的多层配线。然后,通过在低浓度和高浓度的2个阶段搀杂杂质离子,形成包含低浓度源极区域1b和低浓度漏极区域1c、高浓度源极区域1d和高浓度漏极区域1e的LDD结构的像素开关用的TFT30。

        也可以与图8和图9的工序(a)并行地在TFT阵列基板10上的周边部形成由TFT构成的数据线驱动电路、扫描线驱动电路等周边电路。

        其次,如图8和图9的工序(b)所示,使用例如常压或减压CVD法或TEOS气体等形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸盐玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等构成的第1层间绝缘膜4,用以将由扫描线3a、电容线3b、绝缘薄膜2和基底绝缘膜12构成的集层体覆盖。

        第1层间绝缘膜4的厚度约为例如1000~2000nm。另外,也可以与该热烧结并行地或其前后进行约1000℃的退火处理,使半导体层1a活性化。并且,在第1层间绝缘膜4和绝缘薄膜2上开设用于将图3所示的数据线6a与半导体层1a的高浓度源极区域1d电气连接的接触孔5,另外,也可以在通过和接触孔5的同一工序在基板周边区域开设将扫描线3a和电容线3b与图中未示出的配线连接的接触孔。然后,在第1层间绝缘膜4上,通过溅射处理等,将A1等低电阻金属膜或金属硅化物膜堆积约100~500nm的厚度后,通过光刻和腐蚀工序等形成数据线6a。

        其次,如图8和图9的工序(c)所示,在数据线6a上形成第2层间绝缘膜7。另外,如图3所示,通过反应性离子腐蚀、反应性离子束腐蚀等干腐蚀或湿腐蚀形成用于将像素堆积9a与高浓度漏极区域1e电气连接的接触孔8。然后,在第2层间绝缘膜7上,使用常压或减压CVD法或TEOS气体等形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸盐玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等构成的平坦化用的绝缘膜。这时,在这样的平坦化膜用的绝缘膜的表面,与其下方存在的扫描线3a、电容线3b和数据线6a等相应地有凹凸。接着,通过对有该凹凸的表面进行CMP处理,可以使其平坦化,在进行CMP处理之前的时刻,以足够的膜厚形成平坦化用的绝缘膜,以使表面上的最低的地方的高度也比位于其下层的第2层间绝缘膜7的最高的地方的高度高。并且,通过CMP处理,进行研磨直至研磨掉该最低的部分,此外,通过研磨到第2层间绝缘膜7至少数据线6a不露出的程度的厚度,使表面在水平LV上完全平坦。作为CMP处理,具体而言,将包含二氧化硅粒子的液体状的粘接剂(化学研磨液)涂到例如固定在研磨板上的研磨片上,通过使固定在主轴上的基板表面旋转接触,研磨平坦化膜80c的表面。并且,在露出第2层间绝缘膜7或数据线6a之前,通过时间管理或者将适当的阻挡层形成在TFT阵列基板10上的指定物质,来停止研磨处理。结果,就完成了表面在水平LV的物质实现平坦化的平坦化膜80c。这时,阻挡层表面的检测,可以利用例如检测阻挡层露出时的摩擦系数的变化的摩擦检测方式、检测阻挡层露出时方式的振动的振动检测方式、检测阻挡层露出时的反射光量的变化的光学方式进行。

        其次,如图8和图9的工序(d)所示,通过对平坦化膜80c进行光刻和腐蚀处理,腐蚀除了凸部81和凸部82的区域,结果,形成凸部81和凸部82。因此,除了凸部81和凸部82的第3层间绝缘膜80的表面利用腐蚀的均匀性而成为平坦的表面。如果将凸部81和凸部82形成为相同的高度,则可将两者同时形成。如果将凸部81和凸部82形成为不同的高度,可以分别对两者进行腐蚀处理。例如,设液晶层50的层厚为3μm时,就进行使凸部82的高度约为0.5μm、使凸部81的高度约为0.35μm的腐蚀处理。作为这样的腐蚀处理,如果进行湿腐蚀乎将干腐蚀和湿腐蚀组合而进行处理,则可将凸部81和凸部82的侧面形成为缓和地倾斜。

        特别是在工序(d)中,最好在工序(a)或工序(b)中,使用形成扫描线3a或数据线6a等配线图形时使用的掩膜进行光刻处理。这样,与分别使用专用的掩膜的情况相比,可以降低制造成本。这时,进而可以共用掩膜,并且对于配线的宽度和凸部的宽度,通过调节曝光量便可形成不同的宽度。

        如图8和图9的工序(e)所示,在第3层间剪羊毛80上,通过溅射处理等将ITO膜等透明导电性薄膜堆积为约50~200nm的厚度,进而通过光刻和腐蚀工序等形成像素堆积9a。将该电光装置作为反射型使用时,可以用A1等反射率高的不透明的材料形成像素堆积9a。然后,在其上形成倾向膜16。对这样的倾向膜16最好如上述那样对更大的凸部82形成的台阶平行地进行摩擦处理。

        如上所述,按照本实施例的制造方法,在形成第2层间绝缘膜7后,通过使用CMP处理形成平坦化膜80c,使图像显示区域內的基板表面全体平坦化后,通过腐蚀处理形成凸部81和凸部82,所以,可以极大地提高凸部81和凸部82的高度和形状或尺寸的精度。结果,便可比较容易地制造在方式横向电场的区域利用凸部81和凸部82可靠地降低横向电场引起的液晶倾向不良的装置的可靠性高的液晶装置。

        下面,参照图10说明凸部81和凸部82的侧面的倾斜与摩擦方向的关系。

        如图10(a)所示,构成液晶层50的液晶分子50a,在图中沿左右方向进行摩擦,在以指定的夹角进行表面处理的取向膜16上得到指定的取向状态。并且,由于与图像信号相应的电场的作用,各液晶分子50a在图中用虚线所示的物质进行转动。

        这时,如图10(b)所示,构成液晶层50的液晶分子50a在取向膜16的基底面上有向与摩擦方向相交的方向倾斜的凸部时,在该倾斜部,液晶分子50a的取向状态将方式混乱。此外,如图10(c)所示,在有更陡的倾斜的凸部时,该液晶分子50a的取向状态的混乱就更显著。

        因此,在进行上述图8和图9的工序(d)所示的腐蚀处理时,通过用湿腐蚀形成凸部81和凸部82或者通过干腐蚀与湿腐蚀的组合形成凸部81和凸部82,使凸部81和凸部82的台阶缓和时,便可降低该台阶引起的液晶分子50c的取向不良。此外,即使是同一台阶,如果在与台阶平行的方向进行摩擦处理,便可降低台阶引起的液晶分子50c的取向状态的混乱。因此,在本实施例中,对TFT阵列基板10侧的取向膜16沿格子状的凸部81和凸部82中大的凸部的台阶方向进行摩擦处理是有利的?;蛘?,沿仅在上述方式横向电场的区域形成条纹状的凸部的台阶的方向进行摩擦处理时则更有利。

        (变形例)

        下面,参照图11~图13说明上述实施例的各种变形例。图11是和图4一样与图2的B-B’剖面对应的地方的一个变形例的剖面图。图12是和图4一样与图2的B-B’剖面对应的地方的其他变形例的剖面图。图13是和图5一样与图2的C-C’剖面对应的地方的另一变形例的剖面图。

        在图11所示的变形例中,预先在与TFT阵列基板10的电容线3b、数据线6a等相对的位置通过腐蚀处理等形成沟槽201,通过将这些电容线3b、数据线6a等埋入到该沟槽201內,在形成第2层间绝缘膜7的时刻使TFT阵列基板10上的集层体的上面实现平坦化,取代在图4所示的实施例中通过CMP处理使第3层间绝缘膜80实现平坦化的处理。并且,在这样积极地进行平坦化处理的第2层间绝缘膜7的上面,通过光刻和腐蚀处理形成凸部81’,所以,可以形成高度和形状或尺寸精度高的凸部81’。在本变形例中,这样的沟槽201可以在沿数据线6a的方向形成条纹状,也可以在沿扫描线3a的方向形成条纹状,或者在沿数据线6a和扫描线3a的方向形成格子状。

        在图12所示的变形例中,将凸部81和像素电极9a设计为像素电极9a的边缘部位于凸部81的下面,取代在图4所示的实施例中像素电极9a的边缘部位于凸部81的上面。即使这样形成,由于存在由绝缘膜构成的凸部81,也可以获得减弱横向电场的效果和在存在横向电场的区域通过利用凸部81置换液晶可以获得减小横向电场对液晶层50的作用的效果。

        在图13所示的变形例中,在对向基板20侧形成在平面上可见的沿扫描线3a延伸的或者格子状的凸部23a,取代在图5所示的实施例中在TFT阵列基板侧形成凸部82。并且,TFT阵列基板10上的第3层间绝缘膜80’通过CMP处理成为平坦化膜。即使这样在对向基板侧设置凸部23a,在横向电场的方式区域也可以获得相对地增强纵向电场并且减弱横向电场的不良影响的效果。如变形例那样在对向基板20侧设置凸部23a时,可以省略TFT阵列基板10侧的凸部81或凸部82?;蛘?,也可以既在对向基板20侧设置凸部23a,同时又设置TFT阵列基板10侧的凸部81或凸部82或凸部81和凸部82。例如,可以将沿扫描线3a方向的凸部设置在TFT阵列基板10侧,并且将沿数据线6a方向的凸部设置在对向基板20侧,相反,也可以将沿扫描线3a方向的凸部设置在对向基板20侧,并且将沿数据线6a方向的凸部设置在TFT阵列基板10侧。这里,TFT阵列基板10侧的取向膜16的摩擦处理的方向与对向基板20侧的取向膜22的摩擦处理的方向通常本一致(例如,处于相互正交的方向)。因此,如果在TFT阵列基板10上形成条纹状的凸部、而在对向基板20上与其正交的方向形成条纹状的凸部并对取向膜16与TFT阵列基板10侧的凸部形成的台阶平行地进行摩擦处理、对取向膜22与对向基板20侧的凸部形成的台阶平行地进行摩擦处理,便可利用凸部降低横向电场的不良影响,并且降低凸部的台阶引起的电光物质的动作不良。如本变形例那样,在对向基板20侧形成凸部时,通过形成厚的遮光膜23而形成凸部时,与使用专用的膜形成凸部的情况相比,可以简化制造工序和装置结构。

        在上述实施例中,如图8和图9的工序(c)所示,使用CMP处理实现平坦化膜80c,但是,也可以不使用CMP处理,而使用例如旋转涂敷等,通过涂布具有流动性的绝缘膜材料来形成平坦化膜80c。

        (电光装置的全体结构)

        下面,参照图14和图15说明上述结构的各实施例的电光装置的全体结构。图14是从在TFT阵列基板10上形成的各结构要素和对向基板20侧看TFT阵列基板10的平面图,图15是沿图14的H-H’线的剖面图。

        在图14中,在TFT阵列基板10上,沿其边缘设置了密封材料52,在其內侧平行地设置了由与例如遮光膜23相同或不同的材料构成的作为规定图像显示区域的周边的画框的遮光膜53。在密封材料52的外侧的区域,沿TFT阵列基板10的一边设置了通过在指定的时刻向数据线6a供给图像信号而驱动数据线6a的数据线驱动电路101和外部电路连接端子102,沿着与该一边相邻的2边设置了通过在指定的时刻向扫描线3a供给扫描信号而驱动扫描线3a的扫描线驱动电路104。如果供给扫描线3a的扫描信号延迟不算什么问题,当然就可以仅在一边设置扫描线驱动电路104。另外,也可以将数据线驱动电路101沿图像显示区域的边排列在两侧。此外,在TFT阵列基板10的其余的一边,设置了用于将设置在图像显示区域的两侧的扫描线驱动电路104之间连接的多个配线105。另外,在对向基板20的角部的至少1个地方设置了用于在TFT阵列基板10与对向基板20之间进行电气导通的导通材料106。并且,如图15所示,利用密封材料52将具有与图14所示的密封材料52基本上相同的轮廓的对向基板20与TFT阵列基板10固定在一起。

        在TFT阵列基板10上,除了数据线驱动电路101和扫描线驱动电路104等外,也可以形成在指定的时刻将图像信号供给多个数据线6a的采样电路、在图像信号之前先行分别将指定电压电平的预充电信号供给多个数据线6a的预充电电路和用于检测制造过程中或出厂时该电管装置的品质、缺陷等的检测电路等。

        在以上参照图1~图14说明的各实施例中,可以通过在TFT阵列基板10的周边部设置的各向异性导电膜与装配在例如TAB(Tape?Automated?Bonding)基板上的驱动用LSI电气和机械连接,取代在TFT阵列基板10上设置数据线驱动电路101和扫描线驱动电路104。??另外,在入射对向基板20的投射光的一侧和出射TFT阵列基板10的出射光的一侧,在指定的方向,根据TN模式、VA(Vertically?Aligned)模式、PDLC(Polymer?Dispersed?LiquidCpystal)模式等工作模式或正常白模式/正常黑模式的不同,配置了偏振薄膜、相位差薄膜和偏振片等。

        以上说明的各实施例的电光装置适用于投影仪,所以,3个电光装置分别作为RGB用的光阀使用,通过各RGB色分解用的分色镜分解的各色的光作为投射光分别入射到各光阀上。因此,在各实施例中,在对向基板20上不设置彩色滤光器。但是,在与像素电极9a相对的指定区域,可以在对向基板20上将RGB的彩色滤光器与其?;つひ黄鹦纬?。这样,对于投影仪以外的直视型或反射型的彩色电光装置,就可以应用各实施例的电光装置。

        此外,在以上的实施例中,如特开平9-127497号公报、特公平3-52611号公报、特开平3-125123号公报、特开平8-171101号公报等所公开的那样,在TFT阵列基板10上,在与像素开关用TFT30相对的位置(即TFT的下侧),也可以设置由例如高熔点金属构成的遮光膜。这样,如果在TFT的下侧也设置遮光膜,通过棱镜等将来自TFT阵列基板10侧的背面反射(回射光)及多个液晶装置组合构成1个光学系统时,可以防止从其他液晶装置穿过棱镜等而来的投射光部分等入射到该液晶装置的TFT上。另外,在对向基板20上,也可以与像素一一对应地形成微透镜?;蛘?,也可以在与TFT阵列基板10上的RGB相对的像素电板9a的下面用彩色电阻等形成彩色滤光器层。这样,通过提高入射光的聚光效率,便可实现明亮的电光装置。此外,在对向基板20上,也可以通过堆积几层折射率不同的干涉层,利用光的干涉形成产生RGB色的分色滤光器。利用该带分色滤光器的对向基板,可以实现更明亮的彩色电光装置。

        本发明不限于上述实施例,在不违反权利要求和说明书说明的本发明的主旨或思想的范围内,可以适当地变更,与这样的变更相应的电光装置及其制造方法也包含在本发明的技术范围內。

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