專利名稱：電光裝置及其制造方法
技術領域：
本發明屬于液晶裝置等的電光裝置及其制造方法的技術領域，特別是屬于能夠適合用于使用了TN(扭曲向列)液晶的液晶裝置，此外，特別是可以適合用于采用對于每個像素行或每個像素列周期性地使驅動電位極性反轉以便使施加到在列方向或行方向上相鄰接的像素電極的電位的極性相反的反轉驅動方式的薄膜晶體管(以下，在適當的情況下稱為TFT)有源矩陣驅動型的液晶裝置等的電光裝置及其制造方法的的技術領域。
一般來說，在液晶裝置等的電光裝置中，在一對基板間夾持了液晶等的電光物質，該電光物質的取向狀態由電光物質的性質和在基板的電光物質一側的面上形成的取向膜來規定。因而，如果在取向膜表面上存在臺階差，則根據該臺階差的程度，在電光物質中產生取向不良。這樣，如果產生取向不良，則在該部分中難以良好地驅動電光物質，由于電光裝置的光漏泄等，對比度下降。但是，在TFT有源矩陣驅動型的電光裝置的情況下，由于在TFT陣列基板的各個部位上形成了掃描線、數據線、電容線等的各種布線及對像素電極進行開關控制用的TFT等，如果不進行某種平坦化處理，則根據這些布線及元件的存在情況，在取向膜表面上必然產生臺階差。
因此，迄今為止，使產生了這樣的臺階差的區域與相鄰接的像素電極間的間隙相對應，同時，利用在對置基板或TFT陣列基板上設置的遮光膜來遮蓋以這種方式產生了臺階差的區域，由此，使因該臺階差而產生取向不良的電光物質部分不能被看到，或對顯示光沒有貢獻。
另一方面，一般來說，在這種電光裝置中，為了防止因施加直流電壓引起的液晶等電光物質的性能變壞、防止顯示圖像中的交擾(crosstalk)或閃爍等，采用了以規定的規則使施加到各像素電極上的電位極性反轉的反轉驅動方式。其中，在1H反轉驅動方式中，一邊在進行與一幀或場的圖像信號對應的顯示的期間內，以正極性的電位驅動以奇數行排列的像素電極，同時，以負極性的電位驅動以偶數行排列的像素電極，在進行與其相接的下一幀或場的圖像信號對應的顯示的期間內，相反地以正極性的電位驅動以偶數行排列的像素電極，同時，以負極性的電位驅動以奇數行排列的像素電極，一邊以幀或場為周期逐行地使相關的電位極性反轉，該1H反轉驅動方式的控制比較容易，已作為可實現高品位的圖像顯示的反轉驅動方式而被使用。此外，在1S反轉驅動方式中，一邊利用同一極性的電位驅動同一列的像素電極，一邊以幀或場為周期逐列地使相關的電位極性反轉，該1S反轉驅動方式的控制比較容易，也已作為可實現高品位的圖像顯示的反轉驅動方式而被使用。
但是，按照利用遮光膜來遮蓋上述臺階差的技術，由于與有臺階差的區域的寬度相對應，像素的開口區域變窄，故難以滿足在有限的像素顯示區域中提高像素的開口率來進行更明亮的圖像顯示這樣的該電光裝置的技術領域中的基本要求。特別是，伴隨進行高精細的圖像顯示用的像素間距的微細化，每單位面積的布線數及TFT數增加，但由于因這些布線及TFT的微細化中存在一定的限度的情況的緣故，在圖像顯示區域中臺階差區域所占的比例相對地變高，故該問題隨電光裝置的高精細化的發展而越來越嚴重。
另一方面，按照對上述的像素電極下的層間絕緣膜進行平坦化的技術，在TFT陣列基板上相鄰接的像素電極為同一極性的情況下，不特別地發生問題，但如上述1H反轉驅動方式或1S反轉驅動方式那樣這些電位(即，在1H反轉驅動方式下，對在列方向上相鄰接的像素電極施加的電位或在1S反轉驅動方式下，對在行方向上相鄰接的像素電極施加的電位)處于反極性的情況下，由于因平坦化的緣故像素電極與對置電極的間隔在位于布線及TFT的上方的像素電極的邊緣附近，與不進行平坦化的情況相比變寬，故產生相鄰接的像素電極間產生的橫向電場(即，與基板面平行的電場或包含與基板面平行的分量的斜方向的電場)相對地增加這樣的問題。對于設定了相對置的像素電極與對置電極間施加縱向電場(即，與基板面垂直的電場)的電光物質，如果施加這樣的橫向電場，則產生下述問題產生電光物質的旋錯，發生該部分中的光漏泄等，對比度下降。對此，雖然可利用遮光膜來遮蓋產生橫向電場的區域，但由此產生與產生橫向電場的區域的寬度相對應而像素的開口區域變窄的問題。特別是，由于伴隨因像素間距的微細化的緣故，相鄰接的像素電極間的距離縮小，這樣的橫向電場變大，故這些問題隨電光裝置的高精細化的發展而越來越嚴重。
本發明是鑒于上述的問題而進行的，其課題在于，通過一邊減少因面對液晶等的電光物質的基板上表面的臺階差引起的電光物質的取向不良，一邊盡可能不使各像素的開口區域變窄，提供一種像素的開口率高、且能以高的對比度實現明亮的高品位的圖像顯示的液晶裝置等的電光裝置及其制造方法。
為了解決上述課題，本發明的第1電光裝置的特征在于，具備第1基板，具有進行了研磨處理的取向膜；第2基板，與上述第1基板相對地配置，具有進行了研磨處理的取向膜；電光物質，介于上述第1基板與上述第2基板之間；臺階差部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的取向膜表面上被形成，相對于上述研磨方向成為朝下研磨；以及遮光部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的與成為上述朝下研磨的臺階差部相對的區域上被形成。
按照本申請的發明者的研究，判明了，如果比較研磨處理成為朝上研磨的情況和研磨處理成為朝下研磨的情況，則前者的因臺階差引起的電光物質的取向不良與后者相比顯著地少。即，在朝上研磨部中，與臺階差無關，可預期比較良好的取向，與此不同，在朝下研磨部中，根據臺階差的情況，產生了顯著的取向不良。這一點被考察為起因于下述情況因研磨處理而最終地得到的規定電光物質的取向狀態的取向膜與電光物質的相互作用，在朝上研磨的情況和研磨平坦面的情況下示出同樣或類似的趨勢，而在朝下研磨的情況和研磨平坦面的情況下示出不類似的趨勢。
因此，在本發明中，通過用遮光部對與成為朝下研磨的臺階差部相對的區域進行遮光，盡管在朝下研磨部中在電光物質中產生取向不良，但該部分被遮光，位于各像素的非開口區域內，故不產生光漏泄。即，通過對該朝下研磨部進行遮光，可不導致因取向不良引起的對比度的下降。
再者，為了遮蓋因朝下研磨部中的臺階差引起的電光物質的取向不良部位，希望將遮光部的寬度設定成比朝下研磨部的寬度寬一些。
此外，可由在與研磨方向交叉的方向上被形成的隆起部來構成臺階差部。
希望在與以互不相同的極性驅動的鄰接的像素電極間對應的區域上形成該隆起部。
按照該結構，可增強隆起部上的縱向電場，削弱在像素電極間產生的橫向電場。
有采用例如1H反轉驅動方式或1S反轉驅動方式等的反轉驅動方式作為該驅動方式的矩陣驅動型的液晶裝置等的電光裝置。
再者，希望上述隆起部的相對于研磨方向成為朝上研磨的朝上研磨部不與遮光膜相對。
在朝上研磨部中，幾乎不發生光漏泄，是對顯示有貢獻的部分，通過盡可能不對朝上研磨部進行遮光，可提高像素開口率，而不使對比度下降。
此外，可由在與研磨方向交叉的方向上被形成的凹陷部來構成臺階差部。
凹陷部可由在第1基板和第2基板的一方上被形成的槽部來形成，在該槽部的區域上配置了布線。
通過不使在該凹陷部中被形成的相對于研磨方向成為朝上研磨的朝上研磨部與遮光膜相對，可對提高像素開口率有貢獻，而不使對比度下降。
此外，希望對與以彼此相同的極性驅動的鄰接的像素電極間對應的區域進行了平坦化處理。
利用平坦化處理，在像素電極間幾乎不產生因臺階差引起的電光物質的取向不良。因此，在對該區域進行遮光的情況下，可用寬度窄的遮光膜來遮蓋。因而，可進一步提高像素開口率。
再者，作為平坦化處理可通過在基板上形成的槽部來形成、在該槽部的區域上配置了布線。
可使用例如數據線等的布線，如果用Al(鋁)膜等的遮光性的膜來形成布線，則關于該區域，也可使數據線等具有遮光功能。
此外，希望進行了平坦化處理的、以彼此相同的極性驅動的鄰接的像素電極間的距離比電光物質的層厚大。
由此，可減少因橫向電場引起的電光物質的旋錯的發生。
此外，上述研磨處理方向可以是與上述臺階差部的朝下研磨部正交的方向，也可以是與上述臺階差部的朝下研磨部傾斜地交叉的方向。
此外，為了解決上述課題，本發明的第2電光裝置的特征在于，具備第1基板，具有進行了研磨處理的取向膜；第2基板，與上述第1基板相對地配置，具有進行了研磨處理的取向膜；液晶，介于上述第1基板與上述第2基板之間；液晶的區域部分，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的取向膜表面上被形成，構成反傾斜角；以及遮光部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的與構成上述反傾斜角的液晶的區域部分相對的區域上被形成。
按照本發明的第2電光裝置，通過對構成反傾斜角的液晶的區域部分進行遮光，可提高像素開口率，而不使對比度下降。
此外，為了解決上述課題，本發明的第3電光裝置的特征在于，具備第1基板，具有多個像素電極和進行了研磨處理的取向膜；第2基板，與上述第1基板相對地配置，具有對置電極和進行了研磨處理的取向膜；電光物質，介于上述第1基板與上述第2基板之間；臺階差部，在上述第1基板的與上述像素電極間對應的上述取向膜表面上被形成，相對于上述研磨方向成為朝下研磨；以及遮光部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的與成為上述朝下研磨的臺階差部相對的區域上被形成。
此外，為了解決上述課題，本發明的第4電光裝置的特征在于，具備第1基板，具有多個像素電極和進行了研磨處理的取向膜；第2基板，與上述第1基板相對地配置，具有對置電極和進行了研磨處理的取向膜；電光物質，介于上述第1基板與上述第2基板之間；遮光部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板上被形成，規定像素區域；以及臺階差部，在上述第1基板的與上述取向膜表面的上述遮光部相對的區域的附近被形成，相對于上述研磨方向成為朝上研磨。
按照本發明的第4電光裝置，通過盡可能不對朝上研磨部進行遮光，可提高像素開口率，而不使對比度下降。
此外，為了解決上述課題，本發明的第5電光裝置的特征在于具備第1基板，由具有多個像素電極和進行了研磨處理的取向膜的多個層構成；第2基板，與上述第1基板相對地配置，具有對置電極和進行了研磨處理的取向膜；電光物質，介于上述第1基板與上述第2基板之間；槽部，在上述第1基板上被形成；布線，沿上述槽部被配置；臺階差部，在上述槽部的區域上的上述取向膜表面上被形成；以及遮光部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的、與成為上述朝下研磨的臺階差部相對的區域上被形成，上述第1基板的上述研磨處理方向是相對于上述臺階差部成為朝下研磨的方向。
布線可以形成蓄積電容的方式來構成電容電極。
此外，為了解決上述課題，本發明的第6電光裝置的特征在于，具備第1基板，具有多個像素電極；第2基板，與上述第1基板相對地配置；電光物質，介于上述第1基板與上述第2基板之間；隆起部，與以互不相同的極性驅動的鄰接的上述像素電極間相對應，在上述第1基板的取向膜表面上被形成，上述隆起部具有相對于上述第1基板的研磨處理方向成為朝下研磨的朝下研磨部；以及遮光部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的、與上述朝下研磨部相對的區域上被形成。
此外，為了解決上述課題，本發明的具有多個像素電極的基板的特征在于，具備進行了研磨處理的取向膜；以及臺階差部，在與上述像素電極間對應的上述取向膜表面上被形成，相對于上述研磨方向成為朝上研磨。
臺階差部可由配置布線用的槽部來形成，或可由減少像素電極間的橫向電場用的隆起部來形成。
此外，希望在臺階差部的成為朝下研磨的部分中，用遮光部進行遮光。
此外，本發明的電光裝置的制造方法是具備夾持電光物質而互相對置的第1基板和第2基板；被設置在上述第1基板上的多個像素電極和取向膜；以及與上述像素電極相對地被設置在上述第2基板上的對置電極的電光裝置的制造方法，該制造方法的特征在于，具備下述工序在像素電極鄰接的一個方向上形成基底面以便對該像素電極之間的取向膜和上述像素電極上的取向膜進行平坦化、而且在另一方向上在像素電極鄰接的像素電極間的基底面上形成凸形狀的第1臺階差部分的工序；形成該像素電極使得上述像素電極的邊緣位于上述第1臺階差部分上的工序；相對于上述取向膜進行研磨處理的工序；以及在上述第1基板或第2基板的至少一方上形成遮光膜、使該遮光膜與上述第1臺階差部分的傾斜面中的對于上述取向膜的研磨處理的方向成為朝下研磨的傾斜面在平面上重疊的工序。
此外，本發明的另一電光裝置的制造方法中，上述電光裝置具備夾持電光物質而互相對置的第1基板和第2基板；被設置在上述第1基板上的多個像素電極和取向膜；以及與上述像素電極相對地被設置在上述第2基板上的對置電極，上述多個像素電極由以第1周期進行反轉驅動用的第1像素電極組和以與上述第1周期互補的第2周期進行反轉驅動用的第2像素電極組構成，該制造方法的特征在于，具備下述工序在屬于上述同一像素電極組的像素電極相互間相鄰的方向上形成基底面以便對該屬于該同一像素電極組的像素電極相互間的取向膜和上述像素電極上的取向膜進行平坦化、而且在屬于上述第1像素電極組的像素電極和屬于上述第2像素電極組的像素電極鄰接的像素電極間的基底面上形成凸形狀的第1臺階差部分的工序；形成該像素電極使得上述像素電極的邊緣位于上述第1臺階差部分上的工序；相對于上述取向膜進行研磨處理的工序；以及在上述第1基板或第2基板的至少一方上形成遮光膜、使該遮光膜與上述第1臺階差部分的傾斜面中的對于上述取向膜的研磨處理的方向成為朝下研磨的傾斜面在平面上重疊的工序。
利用這些制造方法，可比較容易地制造電光裝置。
從以下說明的實施例可明白本發明的這樣的作用和其它優點。
圖1是被設置在第1實施例的電光裝置中的構成圖像顯示區域的矩陣狀的多個像素中的各種元件、布線等的等效電路。
圖2是第1和第2實施例的電光裝置中的形成了數據線、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是第1實施例中的圖2的A-A’剖面圖。
圖4是第1實施例中的圖2的B-B’剖面圖。
圖5是第1實施例中的圖2的C-C’剖面圖。
圖6是示出第1實施例中被使用的1H反轉驅動方式中的各電極上的電位極性和產生橫向電場的區域的像素電極的示意性的平面圖。
圖7是示出在第1實施例中使用了TN液晶的情況下的液晶分子的取向的情況的示意性的剖面圖。
圖8是按照順序示出第1實施例的電光裝置的制造工藝的工序圖。
圖9是第2實施例中的圖2的A-A’剖面圖。
圖10是第2實施例中的圖2的B-B’剖面圖。
圖11是第2實施例中的圖2的C-C’剖面圖。
圖12是示出在本發明的各實施例中在基板上被形成的槽的各種變形例的剖面圖。
圖13是從對置基板一側看各實施例的電光裝置中的TFT陣列基板及在其上被形成的各構成要素的平面圖。
圖14是圖13的H-H’剖面圖。
圖15是電子裝置的實施例。
圖16是也作為使用了本實施例的應用例的投射型顯示裝置的實施例。
圖17是作為使用了本實施例的應用例的個人計算機的實施例。
以下，根據


本發明的實施例。以下的各實施例是將本發明的電光裝置應用于液晶裝置的實施例。
(第1實施例)參照圖1至圖7，說明本發明的第1實施例中的電光裝置的結構。圖1是構成電光裝置的圖像顯示區域的以矩陣狀形成的多個像素中的各種元件、布線等的等效電路。圖2是第1實施例中的形成了數據線、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是第1實施例中的圖2的A-A’剖面圖，圖4是第1實施例中的圖2的B-B’剖面圖，圖5是第1實施例中的圖2的C-C’剖面圖。此外，圖6是示出1H反轉驅動方式中的各電極上的電位極性和產生橫向電場的區域的像素電極的示意性的平面圖，圖7是示出在使用了TN液晶的情況下的液晶分子的取向的情況的示意性的剖面圖。此外，在圖3至圖5中，為了使各層或各部件成為在圖面上可識別的程度的大小，對于各層或各部件，使比例尺不同。
在圖1中，在構成第1實施例中的電光裝置的圖像顯示區域的以矩陣狀形成的多個像素中，以矩陣狀形成了多個像素電極9a和控制該像素電極9a用的TFT30，被供給圖像信號的數據線6a與該TFT30的源區導電性地連接。寫入到數據線6a中的圖像信號S1、S2、…、Sn可按該順序以線順序的方式來供給，也可對于相鄰接的多條數據線6a相互間，以各組的方式來供給。此外，掃描線3a與TFT30的柵導電性地連接，以規定的時序，以脈沖方式以線順序的方式按下述順序對掃描線3a施加掃描信號G1、G2、…、Gm。像素電極9a與TFT30的漏區導電性地連接，通過在一定期間內關閉作為開關元件的TFT30，以規定的時序寫入從數據線6a供給的圖像信號S1、S2、…、Sn。通過像素電極9a寫入到作為電光物質的一例的液晶上的規定電平的圖像信號S1、S2、…、Sn在與對置基板(后述)上形成的對置電極(后述)之間在一定期間內被保持。通過利用被施加的電壓電平使液晶的分子集合的取向或秩序變化，液晶對光進行調制，可進行灰度顯示。如果是常白模式，則根據被施加的電壓，減少向該液晶部分的入射光的透過光量，如果是常黑模式，則根據被施加的電壓，增加向該液晶部分的入射光的透過光量，作為整體，從電光裝置射出具有與圖像信號對應的對比度的光。在此，為了防止被保持的圖像信號漏泄，與在像素電極9a與對置基板之間被形成的液晶電容并聯地附加蓄積電容70。
在第1實施例中，在上述的現有的各種反轉驅動方式中，使用1H反轉驅動方式進行驅動(參照圖6)。由此，一邊可避免因施加直流電壓引起的液晶的性能變壞，一邊可進行減少了以幀或場為周期發生的閃爍及特別是縱向交擾的圖像顯示。
在圖2中，在電光裝置的TFT陣列基板上以矩陣狀設置了多個透明的像素電極9a(用虛線部9a’示出了輪廓)，分別沿像素電極9a的縱橫的邊界，設置了數據線6a、掃描線3a和電容線3b。數據線6a經接觸孔5與例如由多晶硅膜構成的半導體層1a中的后述的源區導電性地連接。像素電極9a經接觸孔8與半導體層1a中的后述的漏區導電性地連接。此外，這樣來配置掃描線3a，使其與半導體層1a中用圖中朝向右下方的斜線的區域示出的溝道區1a’相對，掃描線3a起到柵電極的功能。這樣，在掃描線3a與數據線6a交叉的部位上分別設置了掃描線3a作為柵電極與溝道區1a’對置的像素開關用的TFT30。
電容線3b具有沿掃描線3a大致以直線狀延伸的主線部和從與數據線6a交叉的部位開始沿數據線6a向圖中上方突出的突出部。
在第1實施例中，特別是在TFT陣列基板上在與各數據線6a、各電容線3b的光透射區域相接的區域相對的區域(圖中用粗線示出了其輪廓的區域)上開出了槽201。由此，如后述那樣，對于數據線6a形成的區域進行了平坦化處理，在掃描線3a中的沒有與數據線6a交叉的部分上形成了作為第1臺階差部分的一例的堤壩狀的隆起部，再者，在電容線3b中的與開口區域相接的部分上形成了作為第2臺階差部分的一例的凹陷狀部分。
再者，在第1實施例中，特別是在TFT陣列基板一側，對與液晶相接的后述的取向膜在用箭頭R1示出的方向上進行了研磨處理。另一方面，在對置基板一側，對與液晶相接的后述的取向膜在相對于箭頭R1為直角的方向上進行研磨處理。更具體地說，對于對置基板一側的取向膜，在相對于箭頭R1為直角的圖中左方向上進行了研磨處理，如果將TN液晶配置在這些取向膜間，則從對置基板一側看，構成TN液晶在這些取向膜間向左扭轉90度、同時在右上斜45度方向上具有目視方向的液晶裝置。或者，對于對置基板一側的取向膜，在相對于箭頭R1大體為直角的圖中右方向上進行了研磨處理，如果將TN液晶配置在這些取向膜間，則從對置基板一側看，構成TN液晶在這些取向膜間向右扭轉90度、同時在左上斜45度方向上具有目視方向的液晶裝置。此外，在TFT陣列基板一側，對與液晶相接的后述的取向膜在箭頭R2或R3的方向上進行了研磨處理，也可在對置基板一側，對與液晶相接的后述的取向膜在相對于箭頭R2或R3大體為直角的方向上進行研磨處理。如果采用這樣的結構，則由于可將TN液晶的目視方向定為R1的方向或與R1相反的方向，在將3片液晶裝置組合起來構成的多板式的投影儀的情況下由于可使TN液晶的目視方向相一致，故可抑制顯示方面的色不勻，是有利的。再者，在本實施例中，由于通過埋入數據線6a和電容線3b的至少一部分可實現平坦化，故可盡可能抑制因臺階差引起的液晶的取向不良。
其次，如圖3的剖面圖中所示，電光裝置具備透明的TFT陣列基板10和與其相對地配置的透明的對置基板20。TFT陣列基板10例如由石英基板玻璃基板或硅基板構成，對置基板20例如由玻璃基板或石英基板構成。在TFT陣列基板10上設置了像素電極9a，在其上側，設置了進行了研磨處理的取向膜16。像素電極9a例如由ITO(銦錫氧化物)膜等透明導電性膜構成。此外，取向膜16例如由聚酰亞胺膜等的有機膜構成。
另一方面，在對置基板20的整個面上設置了對置電極21，在其下側，設置了進行了研磨處理的取向膜22。對置電極21例如由ITO膜等透明導電性膜構成。此外，取向膜22例如由聚酰亞胺膜等的有機膜構成。
在TFT陣列基板10上，在與各像素電極9a鄰接的位置上設置了對各像素電極9a進行開關控制的像素開關用的TFT30。
在對置基板20上，如圖3中所示，在各像素的非開口區域上還設置了遮光膜23。因此，入射光不會從對置基板20一側侵入到像素開關用TFT30的半導體層1a的溝道區1a’或低濃度源區1b和低濃度漏區1c內。再者，遮光膜23具有提高對比度、防止在形成了濾色器的情況下的色材料的混色等的功能。此外，在第1實施例中，通過用由Al等構成的遮光性的數據線6a對各像素的非開口區域中沿數據線6a的部分進行遮光，可規定各像素的開口區域中沿數據線6a的輪廓部分，也可構成為用被冗余地或單獨地設置在對置基板20上的遮光膜23對沿數據線6a的非開口區域進行遮光。
在以這種方式構成的、配置成使像素電極9a與對置電極21面對面的TFT陣列基板10與對置基板20之間，在由后述的密封材料包圍的空間內封入作為電光物質的一例的液晶，形成液晶層50。液晶層50在沒有被施加來自像素電極9a的電場的狀態下，由取向膜16和22取規定的取向狀態。液晶層50由例如一種或混合了幾種向列液晶的液晶構成。密封材料是用來在其周邊貼合TFT陣列基板10與對置基板20的、由例如光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂構成的粘接劑，混入了用來使兩基板的距離為規定值的玻璃纖維或玻璃珠等的間隙材料。
再者，在TFT陣列基板10與多個像素開關用TFT30之間，設置了基底絕緣膜12。通過在TFT陣列基板10的整個面上形成基底絕緣膜12，具有防止因TFT陣列基板10的表面的研磨時的變粗糙或清洗后殘留的污物等而使像素開關用的TFT30特性變壞的功能。基底絕緣膜12例如由NSG(非摻雜硅化玻璃)、PSG(磷硅玻璃)、BSG(硼硅玻璃)、BPSG(硼磷硅玻璃)等的高絕緣性玻璃或氧化硅膜、氮化硅膜等構成。
在第1實施例中，通過從高濃度漏區1e開始延伸設置半導體層1a成為第1蓄積電容電極1f，將與其相對的電容線3b的一部分作為第2蓄積電容電極，從與掃描線3a相對的位置開始延伸設置包含柵絕緣膜的絕緣薄膜2作為在這些電極間被夾持的電介質膜，構成了蓄積電容70。
在圖3中，像素開關用TFT30具有LDD(輕摻雜漏)結構，具備掃描線3a、利用來自該掃描線3a的電場形成溝道的半導體層1a的溝道區1a’、包含對掃描線3a與半導體層1a進行絕緣的柵絕緣膜的絕緣薄膜2、數據線6a、半導體層1a的低濃度源區1b和低濃度漏區1c以及半導體層1a的高濃度源區1d和高濃度漏區1e。多個像素電極9a中的對應的一個通過接觸孔8與高濃度漏區1e連接。此外，在掃描線3a和電容線3b上形成了第1層間絕緣膜4，在第1層間絕緣膜4上分別形成了通到高濃度源區1d上的接觸孔5和通到高濃度漏區1e上的接觸孔8。再者，在數據線6a和第1層間絕緣膜4上形成了第2層間絕緣膜7，在該第2層間絕緣膜7上形成了通到高濃度漏區1e上的接觸孔8。在以這種方式構成的第2層間絕緣膜7的上表面上設置了上述的像素電極9a。
如圖4中所示，在位于圖2中左右相鄰接的像素電極9a的間隙上的各像素的非開口區域上設置了數據線6a，利用數據線6a規定了各像素的開口區域的輪廓中沿數據線6a的部分，而且，利用數據線6a防止了該非開口區域中的光漏泄。此外，在數據線6a下，利用從電容線3b的主線部沿數據線6a下突出的部分，形成了蓄積電容70，可謀求非開口區域的有效利用。
如圖5中所示，在位于圖2中上下相鄰接的像素電極9a的間隙上的各像素的非開口區域上設置了掃描線3a和電容線3b，利用被設置在對置基板20上的遮光膜23規定了各像素的開口區域的輪廓中沿掃描線3a的部分，而且，利用遮光膜23防止了該非開口區域中的光漏泄。
如圖3和圖4中所示，在第1實施例中，特別是在TFT陣列基板10上，在與數據線6a、電容線3b和TFT30相對的區域上開出了槽201，將數據線6a、電容線3b和TFT30埋入槽201中。再者，也可將與數據線6a交叉的掃描線3a部分地埋入槽201中。
而且，如圖4中所示，設定了槽201的深度，使得位于數據線6a的上方的作為像素電極9a的基底面的第3層間絕緣膜7的上表面的高度與占據各像素的開口區域的大部分的像素電極9a的中央區域的第3層間絕緣膜7的上表面的高度大體一致。由此，進行了對于數據線6a的平坦化處理。
另一方面，如圖5中所示，在掃描線3a的上方的像素電極9a的基底面上形成了作為第1臺階差部分之一例的隆起部301，在電容線3b的上方的像素電極9a的基底面上形成了作為第2臺階差部分之一例的凹陷狀部分302。之所以以這種方式不在電容線3b的上方形成隆起部而是形成凹陷狀部分302，是因為從形成了電容線3b的區域中的TFT陣列基板10到基底面的層厚比從形成了數據線6a的區域中的TFT陣列基板10到基底面的層厚薄。再者，如圖5中所示，對TFT陣列基板10一側的取向膜16，例如在用箭頭R1示出的方向上進行了研磨處理。另一方面，如上述那樣，對對置基板20一側的取向膜22，在相對于箭頭R1為直角的方向上進行了研磨處理。而且，由于取向膜16的表面相對于研磨方向呈上升，故在隆起部301的傾斜面上形成成為朝上研磨的朝上研磨部401，由于面相對于研磨方向呈上升，故在凹陷狀部分302的傾斜面上形成成為朝上研磨的朝上研磨部402，由于面相對于研磨方向呈下降，故在從隆起部301到凹陷狀部分302的傾斜面上形成成為朝下研磨的朝下研磨部403。此外，如果使圖5中的凹陷狀部分302的高度與開口區域中的像素電極9a的高度相同，則效果最好。
在此，根據本申請的發明者的研究，確認了，在朝上研磨部401和402中，與臺階差無關，呈比較良好的液晶的取向。另一方面，確認了，在朝下研磨部403中，根據臺階差的情況而呈顯著的液晶的取向不良。這是因為，如果液晶的預傾斜角的方向與臺階差方向大體一致，則即使有臺階差，也不產生光漏泄，在預傾斜角的方向與臺階方向相反的情況下，由于反傾斜現象而產生光漏泄。因此，在第1實施例中，利用在對置基板20上形成的遮光膜23對朝下研磨部403進行遮光。此時，這樣來規定遮光膜23的平面布局，使得對于朝上研磨部401和402盡可能不利用遮光膜23進行遮光。因而，由于分別被配置在朝上研磨部401和402上的像素電極9a幾乎不發生光漏泄，故可比以往增加透過光的開口區域。即，通過以這種方式盡可能不對朝上研磨部401和402進行遮光，可提高像素開口率，而不使對比度下降。與此不同，盡管在朝下研磨部403上產生液晶的取向不良，但該部分被遮光，位于各像素的非開口區域內，故不發生光漏泄。通過以這種方式利用遮光膜23對朝下研磨部403進行遮光，可不導致因取向不良引起的對比度的下降。此外，為了遮蓋因朝下研磨部403引起的液晶的取向不良部位，希望將遮光膜23的寬度設定成比朝下研磨部403的寬度寬一些。此外，不用說，可不在對置基板20上設置遮光膜23，可在TFT陣列基板10上設置遮光膜23。
另一方面，關于沿數據線6a的像素電極9a的邊緣附近，通過將數據線6a埋入槽201中，像素電極9a被平坦化，在該部分中，幾乎不發生因臺階差引起的液晶的取向不良。另外，對于進行了平坦化處理的數據線6a，由于幾乎沒有發生因臺階差引起的液晶的取向不良，故可用寬度窄了這部分的遮光膜來遮蓋即可，或可省略遮光膜。特別是，在第1實施例中如前所述那樣，由于使由Al(鋁)構成的數據線6a具有遮光功能，故在提高像素開口率方面是有利的。
以上的結果，按照第1實施例的電光裝置，一方面，通過對沿數據線6a的像素電極9a的邊緣附近進行了平坦化處理，另一方面，在沿掃描線3a的像素電極9a的邊緣附近，利用遮光膜23遮蓋朝下研磨部403，盡可能減少因臺階差引起的圖像變壞，而且，還積極地利用朝上研磨部401和402中的像素電極部分，可提高像素開口率，而不使對比度下降。
在此，參照圖6，說明在第1實施例中采用的1H反轉驅動方式中的、相鄰接的像素電極9a的電位極性與橫向電場的發生區域的關系。
即，如圖6(a)中所示，在顯示第n(其中，n是自然數)場或1幀的圖像信號的期間中，在每個像素電極9a上用+或-表示的液晶驅動電位的極性不被反轉，在每行中用同一極性來驅動像素電極9a。其后，如圖6(b)中所示，在顯示第n+1場或1幀的圖像信號時，使各像素電極9a上的液晶驅動電位的極性反轉，在顯示該第n+1場或1幀的圖像信號的期間中，在每個像素電極9a上用+或-表示的液晶驅動電位的極性不被反轉，在每行中用同一極性來驅動像素電極9a。而且，在圖6(a)和(b)中所示的狀態以1場或1幀為周期被重復，進行第1實施例中的1H反轉驅動方式的驅動。其結果，一邊可避免因施加直流電壓引起的液晶的性能變壞，一邊可進行減少了交擾及閃爍的圖像顯示。此外，按照1H反轉驅動方式，與1S反轉驅動方式相比，在幾乎沒有縱向交擾的方面，是有利的。
如從圖6(a)和(b)可知，在1H反轉驅動方式中，橫向電場的發生區域C1始終為在縱向(Y方向)上相鄰接的像素電極9a間的間隙附近。
因此，如圖5中所示，在第1實施例中，形成隆起部301，使配置在該隆起部301上的像素電極9a的邊緣附近的縱向電場得到增強。更具體地說，如圖5中所示，使配置在隆起部301上的像素電極9a的邊緣附近與對置電極21的距離d1窄了隆起部301的臺階差的部分。與此不同，如圖4中所示，對于數據線6a，進行了平坦化處理，使像素電極9a的邊緣附近與對置電極21之間的距離d2與占據像素電極的大部分的中央區域的像素電極9a與對置電極21之間的距離D大體相同。
因而，在圖6中示出的橫向電場的發生區域C1中，可增強像素電極9a與對置電極21之間的縱向電場。而且，在圖5中，由于即使距離d1變窄，相鄰接的像素電極9a之間的間隙W1也為恒定，故能使間隙W1越窄就越增強的橫向電場的大小也為恒定。因此，在圖6中示出的橫向電場的發生區域C1中，可相對于橫向電場局部地增強縱向電場，作為其結果，使縱向電場更加占據支配地位，由此，可縮小橫向電場的發生區域C1中的液晶的旋錯的發生區域。
此外，如圖4中所示，由于對于數據線6a進行了平坦化處理，故在該部分中，可減少因數據線6a等的臺階差引起的液晶的取向不良的發生。在此，由于進行了平坦化處理，故不通過縮短像素電極9a與對置電極21之間的距離d2來增強縱向電場，但在該部分中，如圖6中所示，在相鄰接的像素電極9a間不發生橫向電場。因而，該部分中，可不采取對于橫向電場的對策，可利用平坦化處理使液晶的取向狀態極為良好。
以上的結果，按照第1實施例，著眼于在1H反轉驅動方式下發生的橫向電場的特性，通過在橫向電場的發生區域C1中將像素電極9a的邊緣配置在隆起部301上，通過增強縱向電場來減少橫向電場的不良影響，同時，通過在不發生橫向電場的區域中進行平坦化，減少因像素電極9a表面的臺階差引起的不良影響。通過以這種方式綜合地減少因橫向電場引起的液晶的旋錯和因臺階差引起的液晶的取向不良，也可減小遮蓋液晶的取向不良部位用的遮光膜23。因而，可進一步提高各像素的開口率，而不引起光漏泄等圖像質量不良。
按照本申請的發明者的研究，關于液晶層50的層厚，為了將耐光性維持于某種程度的水平，使液晶的注入工藝變得不困難，使液晶分子因工作中的電場施加而良好地轉動，某種程度的層厚(例如，按照現行的技術，約為3微米左右)是必要的。另一方面，判明了，如果使相鄰接的像素電極9a間的間隙W1(參照圖5)比該部分中的像素電極9a與對置電極21之間的距離d1短(即，W1＜d1)，則因橫向電場引起的不良影響變得顯著。因而，為了謀求微細間距的像素的高開口率，單純整體地減薄液晶層50的層厚D(參照圖4和圖5)時，就會發生液晶層50的層厚不均勻、耐光性的下降、注入工藝的困難、液晶分子的工作不良等。相反，為了謀求微細間距的像素的高開口率，如果不減薄液晶層50而是單純使相鄰接的像素電極9a間的間隙W1變窄時，由于與縱向電場相比橫向電場變大，故因該橫向電場引起的液晶的旋錯變得顯著。如果考察這樣的液晶裝置中的特點，則如上述的第1實施例那樣，只在產生橫向電場的區域中使液晶層50的層厚d1變窄(例如，到約1．5微米為止)，同時，在占據像素電極9a的大部分的其它區域中不使液晶層50的層厚D變窄，由此，一邊可充分地確保液晶層50的層厚D(例如，約為3微米)且可相對地不增強橫向電場，一邊使相鄰接的像素電極9a間的間隙W1變窄，該結構在謀求微細間距的像素的高開口率和顯示圖像的高精細化方面是非常有效的。
在第1實施例中，特別是在圖5中，最好這樣來進行像素電極9a的平面配置，使其滿足0．5D＜W1的關系，再者，這樣來形成隆起部301，使其滿足d1+300nm(鈉米)≤D的關系。即，如果將隆起部301隆起到使像素電極9a間不怎么靠近、且一直到臺階差成為300nm以上，則在不使因橫向電場引起的不良影響在實用上變得表面化之前，可使該區域中的縱向電場相對于橫向電場增大。此外，為了謀求微細間距的像素的高開口率和顯示圖像的高精細，盡可能減小間隙W1或間隙W2是有效的，但為了不使橫向電場的不良影響變得顯著，不能隨便減小該間隙W1。在此，如果這樣來設定間隙W1，使其小到W1≌d1，則在為了謀求像素的高開口率而不使圖像質量下降的方面是最有效的。
再者，在第1實施例中，最好構成為使像素電極9a的邊緣位于隆起部301的頂點附近。如果這樣來構成，則可最大限度地利用隆起部301的高度來縮短該像素電極9a的端部與對置電極21之間的距離d1。由此，可極為有效地利用隆起部301的形狀，可在橫向電場的發生區域C1中相對于橫向電場來增強縱向電場。
另外，在第1實施例中，特別是如圖5中所示，隆起部301和凹陷狀部分302具有將在1H反轉驅動時以相反的極性的驅動電壓進行驅動的像素電極的2個邊緣定為不同的高度的形狀。因而，不僅可加長這2個邊緣間的距離，而且可利用高度方向的距離來利用平面的距離(即，如果將平面的距離定為x，將高度方向的距離定為y，則這些邊緣的距離為(x2+y2)1/2)。由此，在平面上來看，可使相鄰接的像素電極間進一步變窄。因此，不僅可根據該高度方向的距離來削弱隨相鄰接的像素電極間的距離加長而變小的橫向電場，而且橫向電場幾乎不發生了。其結果，可有效地減少因橫向電場引起的液晶的旋錯的發生。此外，也可在橫向電場的發生區域C1中，在隆起部301的最高的區域來形成相鄰接的像素電極9a的邊緣。此時，即使發生了橫向電場由于像素電極9a的邊緣與對置電極21之間的距離d1變窄，故可相對于橫向電場來增強縱向電場，可有效地減少因橫向電場引起的液晶的旋錯的發生。
在此，如圖7(b)中所示，在第1實施例中，液晶層50最好由TN(扭曲向列)液晶構成，在隆起部301的側面上形成錐形。而且，相關的TN液晶的在TFT陣列基板10上的預傾斜角θ的傾斜方向與錐形的傾斜方向一致。
即，如圖7(a)中所示，TN液晶的液晶分子50a以下述方式取向，即，在無電壓施加狀態下，各液晶分子50a處于基本上與基板面大體平行的狀態，且從TFT陣列基板10朝向對置基板20逐漸地扭轉，同時，在電壓施加狀態下，這樣來取向，即，如箭頭分別示出的那樣，各液晶分子50a從基板面垂直地豎起。因此，如圖7(b)中所示，如果在隆起部301的側面上形成錐形，而且，TN液晶的預傾斜角θ的傾斜方向與錐形的傾斜方向一致，則即使在隆起部301與對置基板20之間液晶的層厚d1沿側面逐漸地減小，液晶的層厚D為恒定的情況下在也可得到接近于良好的液晶取向狀態。即，能盡可能抑制起因于因隆起部301的存在而產生的臺階差的液晶取向不良。假定，如圖7(c)中所示，如果TN液晶的預傾斜角θ的傾斜方向與錐形的傾斜方向不一致，則在隆起部301與對置基板20之間且在隆起部301的附近產生在與其它液晶分子50a相反的方向上豎起的液晶分子50b，由此，取向狀態變得不連續，產生了液晶的旋錯。
(第1實施例的制造工藝)其次，參照圖8說明構成具有以上那樣的結構的第1實施例中的電光裝置的TFT陣列基板側的制造工藝。此外，圖8是使各工序中的TFT陣列基板側的各層與圖4和圖5同樣與圖2的B-B’剖面和圖2的C-C’剖面對應而示出的工序圖。
首先，如圖8的工序(a)中所示，首先準備石英基板、硬玻璃基板、硅基板等的TFT陣列基板10，利用刻蝕處理等在應形成數據線6a的區域上形成槽201。
其次，如圖8的工序(b)中所示，使用薄膜形成技術，在形成了槽201的TFT陣列基板10上形成掃描線3a、電容線3b和數據線6a。與其平行地形成如圖3中示出的TFT30和蓄積電容70。
更具體地說，在形成了槽201的TFT陣列基板10上，例如利用常壓或減壓CVD法等，使用TEOS(四乙氧基硅酸鹽)氣體、TEB(四乙基硼酸鹽)氣體、TMOP(四乙氧基磷酸鹽)氣體等，形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等構成的、膜厚約為500～2000nm的基底絕緣膜12。其次，利用減壓CVD法等，在基底絕緣膜12上形成非晶硅膜，進行熱處理，由此，使多晶硅膜固相生長。或者，不經過非晶硅膜，利用減壓CVD法等直接形成多晶硅膜。其次，通過對該多晶硅膜進行光刻工序、刻蝕工序等，形成具有包含如圖2中示出的第1蓄積電容電極1f的規定圖形的半導體層1a。其次，利用熱氧化等，與圖3中示出的TFT30一起，形成包含蓄積電容形成用的電介質膜的絕緣薄膜2。其結果，半導體層1a的厚度約為30～150nm，最好約為35～50nm，絕緣薄膜2的厚度約為10～150nm，最好約為30～100nm。其次，利用減壓CVD法等淀積厚度約為100～500nm的多晶硅膜，再通過對P(磷)進行熱擴散或摻雜、在對該多晶硅膜進行了導電化后，利用光刻工序、刻蝕工序等，形成如圖2中示出的規定圖形的掃描線3a和電容線3b。此外，掃描線3a和電容線3b可由高熔點金屬或金屬硅化物等的金屬合金膜形成，也可作成與多晶硅膜等組合起來的多層布線。其次，通過以低濃度和高濃度這2階段來摻入雜質，形成包含低濃度源區1b和低濃度漏區1c、高濃度源區1d和高濃度漏區1e的LDD結構的像素開關用TFT30。
此外，與圖8的工序(b)平行地，可在TFT陣列基板10上的周邊部上形成由TFT構成的數據線驅動電路、掃描線驅動電路等的外圍電路。
其次，如圖8的工序(c)中所示，例如，利用常壓或減壓CVD法等，使用TEOS氣體等，形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等構成的層間絕緣膜4，以覆蓋由掃描線3a、電容線3b、絕緣薄膜2和基底絕緣膜12構成的層疊體。第1層間絕緣膜4的膜厚例如約為1000～2000nm。此外，與該熱燒固并行地或在其前后，可進行約1000℃的熱處理以便激活半導體層1a。然后，在第1層間絕緣膜4和絕緣薄膜2上開出導電性地連接圖3中示出的數據線6a與半導體層1a的高濃度源區1d用的接觸孔5，此外，可利用與接觸孔5為同一的工序，也開出使掃描線3a及電容線3b與基板的外圍區域中未圖示的布線連接用的接觸孔。接著，在利用濺射等在第1層間絕緣膜4上以100～500nm的厚度淀積了Al等的低電阻金屬膜或金屬硅化物膜之后，利用光刻工序和刻蝕工序等，形成數據線6a。
其次，如圖8的工序(d)中所示，在數據線6a上形成第2層間絕緣膜7。此外，如圖3中所示，利用反應性離子刻蝕、反應性離子束刻蝕等干法刻蝕或濕法刻蝕，形成導電性地連接像素電極9a與高濃度漏區1e用的接觸孔8。接著，利用濺射處理等，在第2層間絕緣膜7上以50～200nm的厚度淀積ITO膜等的透明導電性薄膜，再利用光刻工序和刻蝕工序等，形成像素電極9a。此外，在將該電光裝置作為反射型來使用的情況下，可由Al等的反射率高的不透明的材料來形成像素電極9a。
如上所述，按照第1實施例的制造方法，通過在TFT陣列基板10上開出槽201、形成數據線6a并進行對于數據線6a的平坦化處理，同時，將電容線3b和掃描線3a的一部分埋入槽201中，可形成具有上述的朝上研磨部401、402和朝下研磨部403的隆起部301和凹陷狀部分302。由此，可比較容易地制造可減少因臺階差引起的液晶取向不良和因橫向電場引起的液晶的旋錯的發生的第1實施例的液晶裝置。
(第2實施例)參照圖2和圖9至圖11說明本發明的第2實施例中的電光裝置的結構。即，圖2與第1實施例是共同的，是第2實施例中的形成了數據線、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9是第2實施例中的圖2的A-A’剖面圖，圖10是第2實施例中的圖2的B-B’剖面圖，圖11是第2實施例中的圖2的C-C’剖面圖。此外，在圖9至圖11中，為了使各層或各部件成為在圖面上可識別的程度的大小，對于各層或各部件，使比例尺不同。此外，在圖9至圖11中示出的第2實施例中，關于與圖3至圖5中示出的第1實施例同樣的構成要素，附以同樣的參照符號，省略其說明。
關于第2實施例中的電路結構，與圖1中示出的第1實施例的情況相同。
如圖9至圖11中所示，在第2實施例中，與在第1實施例中在TFT陣列基板10上開出槽201的情況不同，在TFT陣列基板10’上形成的基底絕緣膜12’上開出槽201’。而且，基底絕緣膜12’的上表面的形狀與第1實施例中的基底絕緣膜12的上表面的形狀相同。關于第2實施例的其它的結構和工作，與第1實施例的情況相同。
以上的結果，按照第2實施例，可得到與第1實施例同樣的效果。
此外，作為埋入數據線6a等的槽，不限于上述的第1和第2實施例的槽201和槽201’。
例如，如圖12(a)中所示，可在TFT陣列基板10a上形成基底絕緣膜12a，通過進行刻蝕處理以便貫通基底絕緣膜12a在TFT陣列基板10a上進行開槽，形成槽201a。如圖12(b)中所示，可首先在TFT陣列基板10b上形成絕緣膜12b，對其進行刻蝕等處理，通過再在其上形成薄的絕緣膜12b’，在由2層構成的基底絕緣膜上形成槽201b。此時，可利用絕緣膜12b的膜厚來控制槽201b的深度，可利用絕緣膜12b’來控制槽201b的底部的厚度。或者，如圖12(c)中所示，首先在TFT陣列基板10c上形成難以被刻蝕的薄的絕緣膜12c，在其上形成容易被刻蝕的絕緣膜12c’，通過對該絕緣膜12c’進行刻蝕處理，也可在由2層構成的基底絕緣膜上形成槽201c。此時，可利用絕緣膜12c的膜厚來控制槽201c的底部的厚度，可利用絕緣膜12c’來控制槽201c的深度。在圖12(b)和(c)的構成的情況下，在基底絕緣膜與TFT陣列基板之間形成高熔點金屬以便從TFT陣列基板一側對像素開關用TFT進行遮光時是有利的。這樣，通過在形成了槽的區域上形成基底絕緣膜，可對遮光膜與像素開關用TFT進行電絕緣。
在以上已說明的各實施例中，也可采用上述的1S反轉驅動方式。此時，可如下來構成由于在行方向(X方向)上相鄰接的像素電極9a間發生橫向電場，故沿掃描線3a對像素電極9a的基底面進行平坦化，同時，沿數據線6a形成隆起部301，在該橫向電場發生的區域上使像素電極9a與對置電極21之間的距離變窄來增強縱向電場，由此來減少因該橫向電場引起的不良影響。再者，在本發明的1H反轉驅動方式中，可每行地使驅動電壓的極性反轉，也可每相鄰接的2行或多行使驅動電壓的極性反轉。同樣，在本發明的1S反轉驅動方式中，可每列地使驅動電壓的極性反轉，也可每相鄰接的2列或多列使驅動電壓的極性反轉。
(電光裝置的整體結構)參照圖13和圖14，說明在如上所述構成的各實施例中的電光裝置的整體結構。此外，圖13是從對置基板20一側看TFT陣列基板10以及在其上被形成的各構成要素的平面圖，圖14是圖13的H-H’剖面圖。
在圖13中，在TFT陣列基板10上沿其邊緣設置了密封材料52，與其內側并行地設置了例如由與遮光膜23相同的或不同的材料構成的、規定圖像顯示區域的外圍的框53。在密封材料52的外側的區域中，沿TFT陣列基板10的一邊設置了數據線驅動電路101和外部電路連接端子102，其中，數據線驅動電路101通過以規定時序對數據線6a供給圖像信號來驅動數據線6a，沿與該一邊鄰接的2邊設置了掃描線驅動電路104，該掃描線驅動電路104通過以規定時序對掃描線3a供給掃描信號來驅動掃描線3a。如果供給掃描線3a的掃描信號延遲不成為問題，則當然也可將掃描線驅動電路104設置在單側。此外，也可沿圖像顯示區域的邊將數據線驅動電路101配置在兩側。例如，奇數列的數據線6a可從沿圖像顯示區域的一方的邊配置的數據線驅動電路供給圖像信號，偶數列的數據線可從沿上述圖像顯示區域的相反一側的邊配置的數據線驅動電路供給圖像信號。如果以這種方式以梳狀來驅動數據線6a，則可擴展數據線驅動電路101的占有面積，因此，可構成復雜的電路。再者，在TFT陣列基板10的剩下的一邊上設置了多條布線105，用來連接設置在圖像顯示區域的兩側的掃描驅動電路104間。此外，在對置基板20的角部的至少1個部位上設置了導通材料106，用來在TFT陣列基板10與對置基板20之間進行導電性的導通。而且，如圖14中所示，利用該密封材料52將具有與圖13中示出的密封材料52輪廓大致相同的對置基板20固定粘接在TFT陣列基板10上。
此外，在TFT陣列基板10上，除了這些數據線驅動電路101、掃描線驅動電路104等之外，還可形成以規定時序對多條數據線6a施加圖像信號的取樣電路、在圖像信號之前對多條數據線6a分別供給規定電壓電平的預充電信號的預充電電路、用于檢查制造過程中或出品時的該電光裝置的品質、缺陷等的檢查電路等。
在以上參照圖1至圖14已說明的各實施例中，可通過設置在TFT陣列基板10的周邊部上的各向異性導電膜以導電性的方式和機械方式使數據線驅動電路101和掃描線驅動電路104與例如安裝在TAB(帶自動鍵合)基板上的驅動用LSI連接，來代替把數據線驅動電路101和掃描線驅動電路104設置在TFT陣列基板10上。此外，根據例如，TN模式、VA模式、PDLC(聚合物分散液晶)模式等的工作模式及常白模式／常黑模式的區別，把偏振膜、相位差膜、偏振片等以規定的方向分別配置在對置基板20的投射光入射一側和TFT陣列基板10的射出光射出一側上。
為了將以上說明的各實施例中的電光裝置應用于投影儀，分別使用3片電光裝置作為R(紅)G(綠)B(藍)用的光閥，使分別通過RGB色分解用的分色鏡被分解的各色的光作為投射光分別入射到各光閥上。因而，在各實施例中，在對置基板20上沒有設置濾色器。但是，可在對置基板20上在與沒有形成遮光膜23的像素電極9a相對的規定區域上與其保護膜一起形成RGB的濾色器。如果這樣做，可將各實施例中的電光裝置應用于液晶投影儀以外的直接監視型或反射型的彩色電光裝置。
再者，在以上的各實施例中，也可在TFT陣列基板10上在與像素開關用TFT30相對的位置上設置例如由高熔點金屬構成的遮光膜。如果以這種方式在像素開關用TFT30的下側也設置遮光膜，則可預先防止來自TFT陣列基板10一側的背面反射或在經棱鏡等將多個電光裝置組合起來構成一個光學系統的情況下從其它電光裝置穿過棱鏡等來的投射光部分等入射到該電光裝置的TFT上。此外，也可在對置基板20上以每一個像素對應1個的方式形成微鏡。或者，也可在TFT陣列基板10上的與RGB相對的像素電極9a下用彩色抗蝕劑等形成彩色濾色層。如果這樣做，則可通過提高入射光的聚光效率，來實現明亮的電光裝置。再者，可通過在對置基板20上淀積幾層折射率不同的干涉層，利用光的干涉，形成作出RGB色的分色濾光器。按照帶有該分色濾光器的對置基板，可實現更明亮的彩色電光裝置。
(電子裝置的結構)使用上述實施例的電光裝置構成的電子裝置包括圖15中示出的顯示信息輸出源1000；顯示信息處理電路1002；顯示驅動電路1004；液晶裝置等的電光裝置100；時鐘發生電路1008；以及電源電路1010。顯示信息輸出源1000包含ROM、RAM等的存儲器以及對電視信號進行調諧并輸出的調諧電路等，它根據來自時鐘發生電路1008的時鐘信號，輸出圖像信號等的顯示信息。顯示信息處理電路1002根據來自時鐘發生電路1008的時鐘信號，處理顯示信息并輸出。該顯示信息處理電路1002例如可包括放大、極性反轉電路；串一并變換電路；旋轉電路；灰度系數(γ)校正電路；以及箝位電路等。顯示驅動電路1004包括掃描線驅動電路和數據線驅動電路，對電光裝置100進行顯示驅動。電源電路1010對上述的各電路供給電力。
作為這樣的結構的電子裝置，可舉出圖16中示出的投射型顯示裝置，圖17中示出的與多媒體對應的個人計算機(PC)和工程工作站(EWS)等。
圖16是示出投射型顯示裝置的主要部分的概略結構圖。圖中，1102表示光源，1108表示分色鏡，1106表示反射鏡，1122表示入射透鏡，1123表示中繼透鏡，1124表示射出透鏡，100R、100G、100B表示光閥，1112表示分色棱鏡，1114表示投射透鏡。光源1102由金屬鹵素燈等的燈和反射該燈的光的反射器構成。反射藍色光、綠色光的分色鏡1108使來自光源1102的光束中的紅色光透過，同時，反射藍色光和綠色光。已透過的紅色光被反射鏡1106反射，入射到紅色光用光閥100R上。另一方面，被分色鏡1108反射的色光中的綠色光被反射綠色光的分色鏡1108反射，入射到綠色光用光閥100G上。另一方面，藍色光也透過第2分色鏡1108。為了防止因長的光路引起的光損耗，對藍色光設置了由包含入射透鏡1122、中繼透鏡1123、射出透鏡1124的中繼透鏡系列構成的導光裝置1121，使藍色光經該裝置入射到藍色光用光閥100B上。由各光閥調制了的3種色光入射到分色棱鏡1112上。該棱鏡中，膠合了4個直角棱鏡，在其內表面上以十字狀形成了反射紅光的電介質多層膜和反射藍光的電介質多層膜。利用這些電介質多層膜合成3種色光，形成顯示彩色圖像的光。利用作為投射光學系統的投射透鏡1114使被合成的光投射到屏幕1120上，將圖像放大后進行顯示。
圖17中示出的個人計算機1200具有備有鍵盤1202的本體部1204和作為電光裝置的液晶顯示面板100。
本發明不限于上述的各實施例，在不違反權利要求的范圍和從整個說明書讀到的發明的主旨或思想的范圍內，可作適當的變更，伴隨這樣的變更的電光裝置的制造方法或電光裝置都包含在本發明的技術的范圍內。
權利要求
1．一種電光裝置，其特征在于，具備第1基板，具有進行了研磨處理的取向膜；第2基板，與上述第1基板相對地配置，具有進行了研磨處理的取向膜；電光物質，介于上述第1基板與上述第2基板之間；臺階差部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的取向膜表面上被形成，相對于上述研磨處理方向成為朝下研磨；以及遮光部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的、與成為上述朝下研磨的臺階差部相對的區域上被形成。
2．如權利要求1中所述的電光裝置，其特征在于由在與上述研磨處理方向交叉的方向上被形成的隆起部來構成上述臺階差部。
3．如權利要求2中所述的電光裝置，其特征在于在上述第1基板和上述第2基板的一方上具有多個像素電極，在與以互不相同的極性驅動的鄰接的像素電極間對應的區域上形成上述隆起部。
4．如權利要求2中所述的電光裝置，其特征在于上述隆起部的相對于上述研磨處理方向成為朝上研磨的朝上研磨部不與上述遮光膜相對。
5．如權利要求1中所述的電光裝置，其特征在于由在與上述研磨處理方向交叉的方向上被形成的凹陷部來構成上述臺階差部。
6．如權利要求5中所述的電光裝置，其特征在于上述凹陷部由在上述第1基板和上述第2基板的一方上被形成的槽部來形成，在上述槽部的區域上配置了布線。
7．如權利要求6中所述的電光裝置，其特征在于上述凹陷部的相對于上述研磨處理方向成為朝上研磨的朝上研磨部不與上述遮光膜相對。
8．如權利要求1中所述的電光裝置，其特征在于在上述第1基板和第2基板的一方上具有多個像素電極，對與以彼此相同的極性驅動的鄰接的像素電極間對應的區域進行了平坦化處理。
9．如權利要求8中所述的電光裝置，其特征在于通過在基板上形成槽部、在上述槽部的區域上配置了布線來進行上述平坦化處理。
10．如權利要求8中所述的電光裝置，其特征在于以彼此相同的極性驅動的鄰接的像素電極間的距離比上述電光物質的層厚大。
11．如權利要求1中所述的電光裝置，其特征在于上述研磨處理方向是與上述臺階差部的朝下研磨部正交的方向。
12．如權利要求1中所述的電光裝置，其特征在于上述研磨處理方向是與上述臺階差部的朝下研磨部傾斜地交叉的方向。
13．一種電光裝置，其特征在于，具備第1基板，具有進行了研磨處理的取向膜；第2基板，與上述第1基板相對地配置，具有進行了研磨處理的取向膜；液晶，介于上述第1基板與上述第2基板之間；液晶的區域部分，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的取向膜表面上被形成，構成反傾斜角；以及遮光部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的、與構成上述反傾斜角的液晶的區域部分相對的區域上被形成。
14．一種電光裝置，其特征在于，具備第1基板，具有多個像素電極和進行了研磨處理的取向膜；第2基板，與上述第1基板相對地配置，具有對置電極和進行了研磨處理的取向膜；電光物質，介于上述第1基板與上述第2基板之間；臺階差部，在上述第1基板的與上述像素電極間對應的上述取向膜表面上被形成，相對于上述研磨處理方向成為朝下研磨；以及遮光部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的、與成為朝下研磨的臺階差部相對的區域上被形成。
15．如權利要求14中所述的電光裝置，其特征在于上述臺階差部的朝下研磨部在以互不相同的極性驅動的鄰接的像素電極間被形成。
16．一種電光裝置，其特征在于，具備第1基板，具有多個像素電極和進行了研磨處理的取向膜；第2基板，與上述第1基板相對地配置，具有對置電極和進行了研磨處理的取向膜；電光物質，介于上述第1基板與上述第2基板之間；遮光部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板上被形成，規定像素區域；以及臺階差部，在上述第1基板的與上述取向膜表面的上述遮光部相對的區域的附近被形成，相對于上述研磨處理方向成為朝上研磨。
17．如權利要求16中所述的電光裝置，其特征在于上述臺階差部由在與上述研磨處理方向交叉的方向上被形成的隆起部來構成。
18．如權利要求17中所述的電光裝置，其特征在于上述臺階差部的區域上的電光物質的層厚比沒有形成上述臺階差部的區域上的電光物質的層厚薄。
19．如權利要求16中所述的電光裝置，其特征在于上述臺階差部由在與上述研磨處理方向交叉的方向上被形成的凹陷部來構成。
20．如權利要求19中所述的電光裝置，其特征在于上述凹陷部由在上述第1基板上被形成的槽部來形成，在上述槽部的區域上配置了布線。
21．如權利要求16中所述的電光裝置，其特征在于在光透過性區域上形成了上述臺階差部的朝上研磨部。
22．一種電光裝置，其特征在于具備第1基板，由具有多個像素電極和進行了研磨處理的取向膜的多個層構成；第2基板，與上述第1基板相對地配置，具有對置電極和進行了研磨處理的取向膜；電光物質，介于上述第1基板與上述第2基板之間；槽部，在上述第1基板上被形成；布線，沿上述槽部被配置；臺階差部，在上述槽部的區域上的上述取向膜表面上被形成；以及遮光部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的、與成為上述朝下研磨的臺階差部相對的區域上被形成，上述第1基板的上述研磨處理方向是相對于上述臺階差部成為朝下研磨的方向。
23．如權利要求22中所述的電光裝置，其特征在于上述布線構成蓄積電容。
24．一種電光裝置，其特征在于，具備第1基板，具有多個像素電極；第2基板，與上述第1基板相對地配置；電光物質，介于上述第1基板與上述第2基板之間；隆起部，與以互不相同的極性驅動的鄰接的上述像素電極間相對應，在上述第1基板的取向膜表面上被形成，上述隆起部具有相對于上述第1基板的研磨處理方向成為朝下研磨的朝下研磨部；以及遮光部，在上述第1基板和上述第2基板的至少一方的基板的、與上述朝下研磨部相對的區域上被形成。
25．如權利要求24中所述的電光裝置，其特征在于通過配置布線來形成上述隆起部。
26．如權利要求24中所述的電光裝置，其特征在于上述隆起部具有相對于研磨處理方向成為朝上研磨的朝上研磨部，上述朝上研磨部在光透過性區域上被形成。
27．一種投影儀，其特征在于，具備光閥，由權利要求1至26的任一項的一個電光裝置構成；以及投射光學系統。
28．一種具有多個像素電極的基板，其特征在于，具備進行了研磨處理的取向膜；以及臺階差部，在與上述像素電極間對應的上述取向膜表面上被形成，相對于上述研磨處理方向成為朝上研磨。
29．如權利要求28中所述的具有多個像素電極的基板，其特征在于上述臺階差部由配置布線用的槽部來形成。
30．如權利要求28中所述的具有多個像素電極的基板，其特征在于上述臺階差部由減少像素電極間的橫向電場用的隆起部來形成。
31．如權利要求28中所述的具有多個像素電極的基板，其特征在于上述臺階差部具有相對于上述研磨處理方向成為朝下研磨的朝下研磨部，在與上述朝下研磨部相對的區域上形成了遮光部。
32．一種電光裝置的制造方法，該電光裝置具備夾持電光物質而互相對置的第1基板和第2基板；被設置在上述第1基板上的多個像素電極和取向膜；以及與上述像素電極相對地被設置在上述第2基板上的對置電極，該制造方法的特征在于，具備下述工序在像素電極鄰接的一個方向上形成基底面以便對該像素電極之間的取向膜和上述像素電極上的取向膜進行平坦化、而且在另一方向上在像素電極鄰接的像素電極間的基底面上形成凸形狀的第1臺階差部分的工序；形成該像素電極使得上述像素電極的邊緣位于上述第1臺階差部分上的工序；對上述取向膜進行研磨處理的工序；以及在上述第1基板或第2基板的至少一方上形成遮光膜、使該遮光膜與上述第1臺階差部分的傾斜面中的對于上述取向膜的研磨處理的方向成為朝下研磨的傾斜面在平面上重疊的工序。
33．一種電光裝置的制造方法，該電光裝置具備夾持電光物質而互相對置的第1基板和第2基板；被設置在上述第1基板上的多個像素電極和取向膜；以及與上述像素電極相對地被設置在上述第2基板上的對置電極，上述多個像素電極由以第1周期進行反轉驅動用的第1像素電極組和以與上述第1周期互補的第2周期進行反轉驅動用的第2像素電極組構成，該制造方法的特征在于，具備下述工序在屬于上述同一像素電極組的像素電極相互間相鄰的方向上形成基底面以便對屬于該同一像素電極組的像素電極相互之間的取向膜和上述像素電極上的取向膜進行平坦化、而且在屬于上述第1像素電極組的像素電極和屬于上述第2像素電極組的像素電極鄰接的像素電極間的基底面上形成凸形狀的第1臺階差部分的工序；形成該像素電極使得上述像素電極的邊緣位于上述第1臺階差部分上的工序；對上述取向膜進行研磨處理的工序；以及在上述第1基板或第2基板的至少一方上形成遮光膜、使該遮光膜與上述第1臺階差部分的傾斜面中的對于上述取向膜的研磨處理的方向成為朝下研磨的傾斜面在平面上重疊的工序。
全文摘要
在TFT陣列基板(10)上具備像素電極(9a),在對置基板(20)上具備對置電極(21)。將數據線(6a)埋入在TFT陣列基板上形成的槽(201)中而進行平坦化。在該槽中,在槽內不埋入掃描線(3a),而是埋入電容線(3b),形成隆起部(301)和凹陷狀部分(302)。在具有這些部分的傾斜面中研磨處理成為朝下摩擦的朝下摩擦部(403)被遮光膜(23)覆蓋,朝上摩擦部(401、402)的區域中不設置遮光膜。由此,減少了液晶等的取向不良,像素的開口率高。
文檔編號G02F1/1333GK1290866SQ0012908
公開日2001年4月11日 申請日期2000年9月29日 優先權日1999年9月30日
發明者村出正夫 申請人:精工愛普生株式會社