专利名称：电光装置和电子设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电光装置和电子设备的技术领域，特别是属于在具备夹持液晶等的电光物质而构成的一对基板的同时、在该基板上具备各种布线的电光装置和电子设备的技术领域。
背景技术：
已知有通过具备被排列成矩阵状的像素电极、连接到该电极的每个上的薄膜晶体管(以下适当地称为「TFT」)以及连接到该TFT的每个上的、分别在行和列方向上平行地设置的扫描线和数据线等能对液晶等的电光物质进行所谓的有源矩阵驱动的电光装置。
在这样的电光装置中，除了具备上述那样的结构的TFT阵列基板外，还具备具有以夹住液晶等的电光物质的方式与该TFT阵列基板对向的共同电极的对向基板，在上述TFT阵列基板上，除了上述的TFT、扫描线和数据线等外，还具备为了在一定期间内维持对像素电极施加的电场而附随TFT设置的存储电容；避免这些各种构成要素间的电短路等用的层间绝缘膜；以及在其中为了谋求该构成要素间的导电性的连接而在上述层间绝缘膜中设置的接触孔等。
但是，在现有的电光装置中存在以下的问题。即，上述TFT的寿命比较短。这是因为，如果水分混入到构成TFT的半导体层乃至栅绝缘膜中，则因水分子扩散到栅绝缘膜与半导体层的界面上的缘故而发生正电荷，在比较短的期间内阈值电压Vth上升了。这样的现象在P沟道型TFT中更为多见。
这样，如果TFT的寿命比较短，则当然会影响到整个电光装置，从比较早的阶段起就观察到图像品质的下降，存在很快装置本身就不工作的可能性。
再有，在高温多湿的环境下使用电光装置的场合，这样的不良情况变得更为严重。可以说这是因为水分侵入到TFT的机会增加了的缘故。此外，在将电光装置作为液晶投影仪的光阀使用的情况下，因为从该液晶投影仪配备的比较强的光源发出的光照射到该电光装置乃至光阀上，故使该电光装置乃至光阀的温度达到高温。如果从保持TFT的寿命的观点来看这样的使用环境，则可以说是很严酷的环境，故上述的问题容易变得明显。
顺便提一下，如上所述，在TFT阵列基板上形成TFT、扫描线和数据线等各种构成要素以及将这些各种构成要素隔开用的层间绝缘膜，但用该层间绝缘膜来谋求防止上述的水分的混入是不够的。
实用新型内容本实用新型是鉴于上述的问题而进行的，其目的在于通过尽可能防止水分进入到TFT中来提供使用寿命长的电光装置和具备这样的电光装置的电子设备。
为了解决上述课题，本实用新型的电光装置具备在基板上与扫描线和数据线的交点对应地设置的薄膜晶体管；与上述薄膜晶体管对应地设置的像素电极；以及至少在上述数据线的表面上形成的氮化膜。
按照本实用新型的电光装置，在通过扫描线控制薄膜晶体管的工作的同时，通过数据线且经上述薄膜晶体管对像素电极施加图像信号，由此能进行所谓的有源矩阵驱动。
在此，特别是在本实用新型中，因为至少在上述数据线的表面上形成了氮化膜，故可得到以下的作用效果。即，能防止水分侵入到薄膜晶体管或构成该薄膜晶体管的栅绝缘膜乃至半导体层中。这是因为氮化膜具有稠密的结构等。
因而，在本实用新型的电光装置中，能在比较长的期间内进行稳定的使用。
再有，在本实用新型中，虽然至少在数据线的表面上形成氮化膜即可，但这意味着也可在上述扫描线上形成该氮化膜或根据情况也可在基板的整个面上形成该氮化膜。此外，作为在本实用新型中所说的「氮化膜」，代表性地设想是氮化硅膜(SiN膜或SiON膜等)。但是，当然也可以是除此以外的氮化膜。
在本实用新型的电光装置的一个形态中，将上述像素电极排列成矩阵状，同时与上述像素电极的矩阵状对应地沿互相交叉的方向形成了上述扫描线和上述数据线，至少在上述数据线的表面上和上述扫描线上形成了上述氮化膜。
按照该形态，因为作为整体将扫描线和数据线形成为栅格状等的形状，故也可将在这些扫描线和数据线上形成的氮化膜形成为栅格状等的形状。因而，首先，能更可靠地起到防止上述的水分的侵入的作用和效果。
此外，因为将氮化膜形成为这样的形状这一点意味着可采取在像素电极上的几乎整个面上使氮化膜不存在那样的形态，故此时可谋求维持对于电光装置整体的透射率。因而，按照本形态，与因氮化膜的存在而获得上述那样的延长寿命的作用和效果无关，也可提供更明亮的高品质的图像。顺便提一下，依据本申请的实用新型者的研究，如果按原样在整个面上留下氮化膜，则与不设置氮化膜的情况相比，确认了约4％的透射率的下降。
再有，在本形态中所说的「矩阵状排列」这一点是下述的概念除了各像素行和各像素列分别在纵横方向上笔直地延伸的情况外，也包含这些各像素行和各像素列以蛇行或锯齿状的方式排列成2维的情况。因而，在本形态中所说的「与矩阵状对应的形状」这一点也必须参照现在所述的情况来解释。
在本实用新型的电光装置的另一个形态中，在作为形成上述像素电极、上述扫描线和上述数据线的区域而被规定的图像显示区域的周围形成了上述氮化膜。
按照该形态，除了至少在数据线表面上或至少在数据线表面上和扫描线上外，在图像显示区域的周围也形成氮化膜，因此，能更可靠地发挥防止上述的水分侵入的作用。
在该形态中，特别是除了上述图像显示区域的周围外，最好只在上述数据线上形成了上述氮化膜。
按照这样的结构，如上所述，因为可采取在像素电极上的几乎整个面上使氮化膜不存在那样的形态，故此时可谋求维持对于电光装置整体的透射率。
此外，按照只在数据线上形成氮化膜的本形态，例如与关于在基板的整个面上形成氮化膜的形态相比可明白的那样，可减少作用于其内部的应力。因而，可事先避免氮化膜本身因其内部应力而破坏这样的事态，此外，也可事先防止由于该内部应力作用于外部的缘故而使存在于氮化膜周围的其它的结构(例如，层间绝缘膜等)发生裂纹这样的事态。再有，这样的情况对于具有上述的栅格状等的形状的氮化膜来说也大体是同样的。
而且，按照本申请的实用新型者所确认的情况，即使是只在图像显示区域的周围和数据线上形成氮化膜的形态，也能将薄膜晶体管乃至电光装置的使用寿命延长到从前的约3倍。因而，按照本形态，即使只使用必要的最小限度的氮化膜，也能有效地防止水分对于TFT的侵入。
再有，在本形态中，「只在数据线上」存在氮化膜这一点，除了只在数据线的正上方存在氮化膜的情况外，还包含既包含上述情况又在数据线的周围也存在氮化膜的情况。总之，从电光装置整体来看，氮化膜实质上只存在于数据线的周围的形态全部包含在本结构的范围内。
在本实用新型的电光装置的另一个形态中，在除了上述基板上的光透射区域外的区域上形成了上述氮化膜。
在该形态中，首先，所谓「光透射区域」，指的是有助于图像显示的光透过电光装置内的区域，更具体地说，例如形成了排列成矩阵状的像素电极的区域相当于该光透射区域。或者，在另外的表现中，光透射区域指的是从整个基板面的区域除去形成了扫描线和数据线等的区域及形成了栅格状的遮光膜的遮光区域外的区域。
因而，按照本形态，因为在不妨碍有助于图像显示的光的行进的部分上形成氮化膜，故不存在使电光装置整体的透射率下降的可能性。
在本实用新型的电光装置的另一个形态中，在上述数据线上形成的上述氮化膜的宽度比该数据线的宽度宽。
按照本形态，可减少存在该电光装置的制造工序时发生的可能性的、对于数据线的损伤。
即，例如如果考虑只在数据线上形成本实用新型的氮化膜的情况，则具体地说，在典型的情况下设想利用了首先在整个基板的面上对氮化膜的原膜进行了成膜后形成具有规定的图形(此时，称为「只覆盖数据线的图形」)的抗蚀剂、接着实施对于该抗蚀剂和上述原膜的刻蚀等的所谓的利用光刻法的制造方法。但是，在该方法中，如上所述，因为介入刻蚀工序、此外还包含了上述抗蚀剂的剥离工序，故在这些工序中存在对数据线来说造成不需要的损伤的可能性。
然而，在本形态中，因为氮化膜的宽度比数据线的宽度宽，故氮化膜的边缘部承受了由上述刻蚀等引起的损伤，可将对于数据线的损伤抑制为最小限度。
由此，保障了电光装置的稳定的工作，而且也有利于高品质的图像的显示。
在该形态中，特别是，上述氮化膜的边缘与上述数据线的边缘相比，最好分别沿其两侧大了0.1～2.2微米。
按照这样的结构，意味着对于数据线的宽度来说将氮化膜的宽度取得很合适，能更可靠地起到防止对于上述的数据线的损伤的作用和效果。
在本实用新型的电光装置的另一个形态中，上述氮化膜的厚度为3～100纳米。
按照该形态，意味着将氮化膜的厚度取得很合适，能更有效地排除上述的氮化膜内部的应力的影响。
此外，如果如上所述那样将氮化膜的厚度取得比较小，则也可得到下述的作用和效果。即，如果在基板上形成某个元件、布线等的构成要素，同时在该构成要素的形成区域和除此以外的区域上形成层间绝缘膜等，则有时在该层间绝缘膜等的表面上产生所谓的台阶。这起因于各构成要素具有各自所固有的「高度」。如果产生这样的台阶，则产生在液晶显示装置等的电光装置中通常设置的取向膜的涂敷变得不均匀或不能很好地实施对该取向膜的研磨处理等的问题，其结果，导致对比度的下降等的图像品质的下降。
然而，在本形态中，通过将氮化膜的厚度限制得比较薄，约为3～100纳米，可将上述的台阶差抑制得较低，可减少导致对比度的下降等的事态的可能性。
在本实用新型的电光装置的另一个形态中，还具备与上述基板以夹住电光物质的方式对向的另一基板和在该另一基板上以与上述扫描线和上述数据线在位置上相对应的方式形成的遮光膜，上述氮化膜的宽度比上述遮光膜的宽度窄。
按照该形态，上述氮化膜的宽度比上述遮光膜的宽度窄。即，在平面上看，本形态的氮化膜成为被遮光膜隐蔽那样的形态。在此，所谓遮光膜，其目的是防止像素间的光的混合以提高图像的对比度等，因为通常将遮光膜设置成不使光透过，故如果以被这样的遮光膜隐蔽的方式来形成氮化膜，则可将电光装置整体的光透射率维持为合适的值。
再有， 在本形态中，在「另一基板」上形成了遮光膜，但本实用新型不限定于这样的形态。例如，也可考虑在上述基板(不是另一基板)上设置的另一遮光膜与其相当来代替本形态的遮光膜的那样的形态。此时，进而如已叙述的那样，在上述基板上形成TFT、存储电容、扫描线和数据线等以及将这些部分隔开用的层间绝缘膜，但可将上述另一遮光膜考虑为构成这些各种要素的一部分，此外，通过设置在层间绝缘膜间，可考虑构成所谓的内置遮光膜。
此外，在同时具有在另一基板上设置的遮光膜和在上述基板上设置的另一遮光膜的电光装置中，当然也可应用本形态。
在该形态中，特别是上述氮化膜的边缘与上述遮光膜的边缘相比，最好分别沿其两侧小了1微米以内。
按照这样的结构，意味着对于遮光膜的宽度来说将氮化膜的宽度取得很合适，能更可靠地起到维持上述的电光装置的透射率的作用和效果。
在本实用新型的电光装置的另一个形态中，还具备与上述基板以夹住电光物质的方式对向的另一基板和在该另一基板上以与上述扫描线和上述数据线在位置上相对应的方式形成的遮光膜，上述氮化膜的宽度比上述遮光膜的宽度宽。
按照该形态，可减少在图像上呈现的闪烁。其准确的原因还不明白，但可认为是由于氮化膜所固有的折射率使通过遮光膜的旁边的入射光折射的缘故。即，入射到氮化膜的宽度较宽的部分上的光被该部分折射后改变了其行进路径，本来理应入射到薄膜晶体管上的光到达另外的地方。因而，按照本形态，可使对于薄膜晶体管的入射光减少，故减少了光漏泄电流，由此可认为使闪烁减少。
再有，如果只从上述那样的观点来看，可认为氮化膜的宽度越大越好，但如果氮化膜的宽度过分大，则氮化膜就进入到光透射区域中，使关于电光装置整体的光透射率减少，存在导致图像品质下降的可能性。因而，从现在所述的观点来看，氮化膜的宽度比遮光膜的宽度宽的情况下的其大的程度是被限制的，更具体地说，可认为从遮光膜的一方的边缘到氮化膜的一方的边缘为止的距离约为1.7微米是较为理想的。
此外，即使在上述的将氮化膜的宽度取得比数据线的宽度宽的形态中，当然也可同样地起到本形态的作用和效果。此时，在上述的说明中受到折射的光称为「通过数据线的旁边的光」。
在本实用新型的电光装置的另一个形态中，利用等离子体CVD法形成了上述氮化膜。
按照该形态，例如在通常为了确保高的电传导度而较多地利用铝等形成的数据线上可合适地形成本实用新型的氮化膜。之所以如此，是由于铝的熔点较低，故如果用需要高温环境的工艺来形成氮化膜，则存在数据线熔融的可能性。
然而，在本形态中，因为利用等离子体CVD法形成氮化膜，故可在比较低的温度的环境下进行，不发生上述那样的不良情况。
本实用新型的电子设备为了解决上述课题而具备上述的本实用新型的电光装置(其中包含其各种形态)。
按照本实用新型的电子设备，因为具备上述的本实用新型的电光装置，故可实现能在比较长的期间内连续地显示高品质的图像的投射型显示装置(液晶投影仪)、液晶电视、携带电话机、电子笔记本、文字处理器、寻像器型或监视器直接观察型的磁带摄像机、工作站、可视电话、POS终端、触摸面板等各种电子设备。
从以下说明的实施方案可明白本实用新型的这样的作用和其它的优点。
图1是示出在构成本实用新型的实施方案的电光装置中的图像显示区域的矩阵状的多个像素中设置的各种元件、布线等的等效电路的电路图。
图2是形成了本实用新型的实施方案的电光装置中的数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板的邻接的多个像素组的平面图。
图3是图2的A-A’剖面图。
图4是概略地示出本实施方案的氮化膜的在TFT阵列基板上的整体的结构的平面图。
图5是图2的B-B’剖面图。
图6是示出成为不同的形状的构图结果与据此试制的电光装置的不良率的关系的曲线图。
图7是示出突出值与图像上的闪烁的程度的关系的曲线图。
图8是与图5的意思相同的剖面图，是示出在氮化膜的宽度比上侧遮光膜的宽度宽这一点上不同的形态的图。
图9是与图4的意思相同的剖面图，是概略地示出成为与该图不同的形态的氮化膜的整体的结构的平面图。
图10是从对向基板一侧与在其上形成的各构成要素一起看本实用新型的实施方案的电光装置中的TFT阵列基板的平面图。
图11是图10的H-H’剖面图。
图12是示意性地示出作为本实用新型的电子设备的实施方案的投射型彩色显示装置的一例的彩色液晶投影仪的剖面图。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边说明本实用新型的实施方案。以下的实施方案中将本实用新型的电光装置应用于液晶装置。
(像素部中的结构)首先，参照图1至图5，说明本实用新型的第1实施方案中的电光装置的像素部中的结构。在此，图1是在构成电光装置中的图像显示区域的以矩阵状形成的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路图。此外，图2是形成了数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板的邻接的多个像素组的平面图，图3是图2的A-A’剖面图，图5是图2的B-B’剖面图。再者，图4是示出在TFT阵列基板上形成的本实施方案的氮化膜的整体的结构的大致平面图。再有，在图3和图5中，为了使各层或各部件成为在图面上可识别的程度的大小，对于各层或各部件，使比例尺不同。
在图1中，在构成第1实施方案中的电光装置的图像显示区域的以矩阵状形成的多个像素中，分别形成了像素电极9a和以开关方式控制该像素电极9a用的TFT30，被供给图像信号的数据线6a与该TFT30的源区导电性地连接。写入到数据线6a中的图像信号S1、S2、...、Sn可按该顺序以线顺序的方式来供给，也可对于相邻接的多条数据线6a相互间，供给每个组。
此外，扫描线3a与TFT30的栅导电性地连接，以规定的时序，以脉冲方式以线顺序的方式按下述顺序对扫描线3a施加扫描信号G1、G2、...、Gm。像素电极9a与TFT30的漏导电性地连接，通过在一定期间内关闭作为开关元件的TFT30，以规定的时序写入从数据线6a供给的图像信号S1、S2、...、Sn。
通过像素电极9a对作为电光物质的一例的液晶写入的规定电平的图像信号S1、S2、...、Sn在与对向基板上形成的对向电极之间在一定期间内被保持。通过利用被施加的电压电平使分子集合的取向或秩序变化，液晶对光进行调制，可进行灰度显示。如果是常白模式，则根据以各像素的单位被施加的电压，减少对于入射光的透射率，如果是常黑模式，则根据以各像素的单位被施加的电压，增加对于入射光的透射率，作为整体，从电光装置射出具有与图像信号对应的对比度的光。
在此，为了防止被保持的图像信号漏泄，与在像素电极9a与对向基板之间形成的液晶电容并联地附加存储电容70。该存储电容70与扫描线3a并排地设置，在包含固定电位侧电容电极的同时，包含了被固定为恒定电位的电容线300。
以下，参照图2和图3，说明由上述的数据线6a、扫描线3a、TFT30等得到的、实现上述那样的电路工作的电光装置的更现实的结构。
首先，如作为图2的A-A’线剖面图的图3中所示，本实施方案的电光装置具备透明的TFT阵列基板10和与其对向地配置的透明的对向基板20。TFT阵列基板10例如由石英基板、玻璃基板或硅基板构成，对向基板20例如由玻璃基板或石英基板构成。
如图3所示，在TFT阵列基板10上设置了像素电极9a，在其上侧，设置了被进行了研磨处理等的规定的取向处理的取向膜16。像素电极9a例如由ITO(铟锡氧化物)膜等透明导电性薄膜构成。另一方面，在对向基板20的整个面上设置了对向电极21，在其下侧，设置了被进行了研磨处理等的规定的取向处理的取向膜22。对向电极21也与上述的像素电极9a同样地例如由ITO膜等透明导电性薄膜构成。再有，上述的取向膜16和22例如由聚酰亚胺膜等的透明的有机膜构成。
此外，在对向基板20上，以将后述的以矩阵状排列的像素电极9a的间隙填缝的方式形成了上侧遮光膜23。该上侧遮光膜23例如由包含作为不透明的高熔点金属的Ti(钛)、Cr(铬)、W(钨)、Ta(钽)、Mo(钼)和Pd(钯)中的至少一种的金属单质、合金、金属硅化物等构成。或者也可以由Al(铝)、银(Ag)等其它金属构成。利用这样的上侧遮光膜23来规定开口区域，另一方面，因为在该上侧遮光膜23存在的场所中光不能穿过，故可防止像素间的光的混合，以谋求图像的对比度的提高。
另一方面，在图2中，在TFT阵列基板10上以矩阵状设置了多个上述像素电极9a(用点线部9a’示出了其轮廓)，分别沿像素电极9a的纵横的边界设置了数据线6a和扫描线3a。
而且，在本实施方案中，特别是其中在由铝膜等的金属膜或合金膜构成的数据线6a上且沿该数据线6a配备了例如由SiN膜或SiON膜构成的氮化膜401。但是，除了在数据线6a上外，也在作为形成以矩阵状排列的像素电极9a以及以填缝这些像素电极9a的间隙的方式配置的数据线6a和扫描线3a的的区域而被规定的图像显示区域10a的周围以口字状形成了本实施方案的氮化膜401。
根据以上所述，在TFT阵列基板10上整体地以图4中概略地示出的形状形成了本实施方案的氮化膜401。再有，在图4中，在图像显示区域10a的周围存在的氮化膜401在防止对于构成后述的数据线驱动电路101或扫描线驱动电路104的互补型TFT或CMOS(互补MOS)型TFT的水分侵入方面有很大的贡献(参照图10)。但是，因为预测氮化物与其它的一般的材料相比在干法刻蚀等中的刻蚀率较低，故在上述的图像显示区域10a的周围的区域中形成氮化膜401的情况且必须在该区域内形成接触孔等的情况下，最好预先在该氮化膜401内形成与该接触孔的位置对应的孔。如果在实施图4中示出的构图时同时进行该工序，则有利于制造工序的简化。
在这样的氮化膜401中，关于其中在数据线6a上存在的氮化膜401，如图2中所示，将该氮化膜401的宽度形成得比该数据线6a的宽度宽一些，而且，将该氮化膜401的宽度形成为与上述的上侧遮光膜23的宽度同等或小一些。顺便提一下，关于氮化膜401的宽度W1与数据线6a的宽度W2的关系，在本实施方案中，特别是前者W1比后者W2在其两侧分别大了0.1～0.5微米(即，(W1-W2)/2＝0.1～0.5微米)。
根据以上所述，如果在平面上从对向基板20一侧看，则被形成为数据线6a被氮化膜401所覆盖，而且该氮化膜401被上侧遮光膜23所覆盖。
再有，在本实施方案中，作为规定开口区域用的构成要素，除了上述的上侧遮光膜23外，如图3所示，在TFT阵列基板10上且在TFT30的下侧设置了下侧遮光膜11a。将下侧遮光膜11a构图为栅格状，由此也规定了各像素的开口区域。
再有，关于该下侧遮光膜11a，与后述的电容线300的情况同样，为了避免其电位变动对于TFT30产生不良影响，最好从图像显示区域起在其周围延伸地设置并连接到恒定电位源上。
此外，如果用遮光性的材料构成以与数据线6a交叉的方式形成的后述的电容线300，利用该数据线6a和该电容线300也可实现开口区域的规定。这样，可将处于TFT阵列基板10一侧且在该基板10上的层间绝缘膜间形成的这些下侧遮光膜11a或数据线6a和电容线300等的构件称为「内置遮光膜」。
而且，在本实施方案中，特别是将上述的下侧遮光膜11a的宽度形成为与上述的上侧遮光膜23的宽度相同(即，两者具有相同的宽度W3)。结果，氮化膜401的宽度W1与下侧遮光膜11a的宽度W3相比也为同等或小一些。因而，本实施方案的氮化膜401就只存在于非开口区域内。
再有，在本实施方案中，如上所述，使下侧遮光膜11a的宽度与上侧遮光膜23的宽度相同，但本实用新型不限定于这样的形态。例如，也可使下侧遮光膜11a的宽度比上侧遮光膜23的宽度窄。如果这样做，则可事先防止从倾斜方向进入到电光装置内部的光发生反射等的情况，可进一步提高对于TFT30的遮光性能。
如果将以上那样的结构归纳起来进行图示，则本实施方案的电光装置具有作为图2的B-B’剖面图的图5中示出的结构。在该图5中，如已叙述的那样，将本实施方案的氮化膜401的宽度W1形成为比数据线6a的宽度W2宽，且与上侧遮光膜23和下侧遮光膜11a的宽度W3为同等或比其小。这意味着氮化膜401的边缘不到达光透射区域。在图5中，在与上侧遮光膜23和下侧遮光膜11a的宽度W3对应的图中左右两侧的位置上描绘了画出光透射区域与不是光透射区域的一点划线，但氮化膜401未超过右侧(或左侧)的一点划线而不存在于右侧(或左侧)。即，氮化膜401的边缘未到达光透射区域。
再有，例如可利用等离子体CVD法等合适地形成上述那样的氮化膜401。如果利用这样的能实现在低温环境下的成膜的方法来形成氮化膜401，则即使作成用铝等的低熔点金属来构成数据线6a的形态，也能合适地形成氮化膜401而不会使数据线6a熔融。但是，在本实用新型中，当然也可作成利用除此以外的方法来形成氮化膜401的形态。
此外，较为理想的是将氮化膜401的厚度构成为例如约3～100纳米，更为理想的是将氮化膜401的厚度构成为约3～30纳米。
返回到图2，将扫描线3a配置成与半导体层1a中的用图中朝向右上的斜线区域示出的沟道区1a’对向，扫描线3a起到栅电极的功能。即，在扫描线3a与数据线6a交叉的部位上分别设置了扫描线3a的主线部作为栅电极与沟道区1a’相对地配置的像素开关用的TFT30。
TFT30如图3中所示，具有LDD(轻掺杂漏)结构，作为其构成要素，具备如上所述那样起到栅电极的功能的扫描线3a；利用来自例如由多晶硅膜构成的扫描线3a的电场形成沟道的半导体层1a的沟道区1a’；包含对扫描线3a与半导体层1a进行绝缘的栅绝缘膜的绝缘膜2；半导体层1a的低浓度源区1b和低浓度漏区1c；以及半导体层1a的高浓度源区1d和高浓度漏区1e。
再有，TFT30最好如图3中所示具有LDD结构，但可具有不对低浓度源区1b和低浓度漏区1c进行杂质注入的偏移(offset)结构，也可以是自对准型的TFT，其中，以扫描线3a的一部分构成的栅电极作为掩模，以高浓度注入杂质，以自对准的方式形成高浓度源区和漏区。此外，在本实施方案中，作成在高浓度源区1d与高浓度漏区1e之间只配置了1个像素开关用TFT30的栅电极的单栅结构，但也可在其间配置2个以上的栅电极。如果以这种方式用双栅或三栅以上构成TFT，则可防止沟道与源和漏区接合部的漏泄电流，可降低关断时的电流。再者，构成TFT30的半导体层1a可以是非单晶层也可以是单晶层。在单晶层的形成中，可利用贴合法等的已知的方法。通过将半导体层1a取为单晶层，可谋求外围电路的高性能化。
另一方面，在图3中，通过将作为连接到TFT30的高浓度漏区1e和像素电极9a上的像素电位侧电容电极的中继层71和作为固定电位侧电容电极的电容线300的一部分经电介质膜75相对地配置，形成了存储电容70。按照该存储电容70，可显著地提高像素电极9a中的电位保持特性。
中继层71例如由导电性的多晶硅膜构成，起到像素电位侧电容电极的功能。但是，中继层71也可与后面叙述的电容线300同样地由包含金属或合金的单一层膜或多层膜构成。中继层71除了作为像素电位侧电容电极的功能外，通过接触孔83、85，具有中继连接像素电极9a与TFT30的高浓度漏区1e的功能。
如果以这种方式利用中继层71，则即使层间距离例如长到约2000纳米，也既可避免用一个接触孔连接两者间的技术方面的困难，又可用直径较小的二个以上的串联的接触孔良好地连接两者间，可提高像素开口率。此外，也起到防止接触孔开孔时的刻蚀的穿通的作用。
电容线300例如由包含金属或合金的导电膜构成，起到固定电位侧电容电极的功能。如果从平面上来看，则如图2中所示，与扫描线3a的形成区域重叠地形成了该电容线300。更具体地说，电容线300具备沿扫描线3a延伸的主线部；图中从与数据线6a交叉的各部位起沿数据线6a分别向上方突出的突出部；以及与接触孔85对应的部位中间稍微变细的中间变细部。其中，突出部利用扫描线3a上的区域和数据线6a下的区域，对存储电容70的形成区域的增大有贡献。
这样的电容线300最好由包含高熔点金属的导电性遮光膜构成，除了起到作为存储电容70的固定电位侧电容电极的功能外，还具有在TFT30的上侧对TFT30进行遮光使之隔开入射光的遮光层的功能。此外，如已叙述的那样，如果以这种方式来构成电容线300，则也可使该电容线300起到规定开口区域的内置遮光膜的功能。
此外，电容线300最好从配置了像素电极9a的图像显示区域10a起在其周围延伸地设置，与恒定电位源导电性地连接，其电位为固定电位。作为这样的恒定电位源，可以是对数据线驱动电路101供给的正电源或负电源的恒定电位源，也可以是对对向基板20的对向电极21供给的恒定电位。
如图3中所示，例如由膜厚约为5～200纳米的比较薄的HTO(高温氧化物)膜、LTO(低温氧化物)膜等的氧化硅膜或氮化硅膜等构成电介质膜75。从增大存储电容70的观点来看，只要能充分地得到膜的可靠性，电介质膜75越薄越好。
在图2和图3中，除了以上所述的外，在TFT30的下侧设置了基底绝缘膜12。基底绝缘膜12除了对TFT30进行层间绝缘使之与下侧遮光膜11a隔开的功能外，通过在TFT阵列基板10的整个面上形成，具有防止因TFT阵列基板10的表面研磨时的皱裂或清洗后残留的污垢等而使开关用的TFT30的特性变化的功能。
此外，在扫描线3a上形成了第1层间绝缘膜41，在该第1层间绝缘膜41上分别开了通向高浓度源区1d的接触孔81和通向高浓度漏区1e的接触孔83。
在第1层间绝缘膜41上形成了中继层71和电容线300，在其上形成了第2层间绝缘膜42，在该第2层间绝缘膜42上分别开了通向高浓度源区1d的接触孔81和通向中继层71的接触孔85。
再有，在本实施方案中，通过对第1层间绝缘膜41进行约1000℃的烧固，可谋求在构成半导体层1a或扫描线3a的多晶硅膜中注入的离子的激活。另一方面，通过不对第2层间绝缘膜42进行这样的烧固，可谋求电容线300的界面附近产生的应力的缓和。
在第2层间绝缘膜42上形成了数据线6a和本实施方案的氮化膜401，在其上形成了第3层间绝缘膜43，在该第3层间绝缘膜43的表面上形成了通向中继层71的接触孔85。
利用CMP(化学机械抛光)处理对第3层间绝缘膜43进行了平坦化处理，减少了因在其下方存在的各种布线或元件等的台阶差引起的液晶层50的取向不良。但是，也可以下述方式代替以上述方式对第3层间绝缘膜43进行平坦化处理，或除上述方式外，通过对在TFT阵列基板10、基底绝缘膜12、第1层间绝缘膜41和第2层间绝缘膜42中的至少一个中开出槽、埋入数据线6a等的布线或TFT30等来进行平坦化处理。
在成为这样的结构的本实施方案中的电光装置中，以上述氮化膜401的存在为主要原因，可起到下述的作用和效果。
首先，通过在图像显示区域10a的周围和数据线6a上配备氮化膜401，对于包含构成TFT30的半导体层1a乃至栅绝缘膜的绝缘膜2来说，可预先防止水分侵入。因而，可预先避免如以往看到的那样在比较短的期间内TFT30的阈值电压Vth上升、其控制变得不可能那样的事态。
此外，在本实施方案中，如果考虑除在图像显示区域10a的周围形成氮化膜401外的情况(参照图5)，根据只在数据线6a上存在、而且以不到达光透射区域那样的形状来形成的情况，则与设置该氮化膜401无关，可避免使电光装置整体的透射率减少那样的事态。因而，按照本实施方案，可实现更明亮的高品质的图像的显示。
此外，根据相同的原因，不会发生下述情况氮化膜401本身因其内部应力而破坏，或因该应力作用于外部而在存在于氮化膜401的周围的例如第3层间绝缘膜43等中产生裂纹。即，由于氮化膜401只在数据线6a上存在，故不会集中大的内部应力。如果假定设想在TFT阵列基板10的整个面上设置了氮化膜的情况，则上述的情况就更加明白了。
而且，在本实施方案中，即使作成这样的形态，也能充分地得到上述的防止水分进入的作用和效果。本申请的实用新型者确认了，即使只在数据线6a上形成了3～30纳米的厚度的氮化膜401，与以往的电光装置相比，也能将其寿命延长到3倍以上。
再者，本实施方案中的氮化膜401，如图2或图5中所示，被形成为具有比数据线6a的宽度W2大的宽度W1(W1＞W2)。由此，可减少制造工序时的对于数据线6a的损伤。这里所说的制造工序时的损伤，如已叙述的那样，可认为典型的是在使用光刻法时因必要的刻蚀工序产生的损伤。在这样的情况下，由于因该刻蚀使数据线6a发生不需要的侵蚀等的缘故，存在影响到电光装置的工作的可能性。
然而，在本实施方案中，如上所述，通过满足(氮化膜401的宽度W1)＞(数据线6a的宽度W2)的关系，可由该氮化膜401的边缘来承受因上述的刻蚀产生的损伤。因而，按照本实施方案，可提供能很好地工作而不发生关于数据线6a的侵蚀等的电光装置。
图6是验证这样的情况的实验结果。在此，图6是示出在TFT阵列基板10的整个面上一旦形成了氮化膜的原膜后使用光刻法实施了形状不同的各种各样的构图的结果电光装置的不良率的发生为怎样的曲线图。再有，这里所说的「不良率」，表示在现场试制了电光装置的结果、在其整体中在数据线6a上存在破裂而不能正常地工作的装置的比例。此外，所谓「形状不同的各种各样的构图」，具体地说，意味着将((氮化膜401的宽度W1)-(数据线6a的宽度W2))/2这样的值(以下，将其称为「突出值」，用记号「P」来表示。即，突出值P＝((W1-W2)/2)定为P＝0.45微米、2.17微米和10微米这三种构图。
如果看该图则可明白，在以只在周围留下口字状的氮化膜、对于其它的整个面刻蚀氮化膜的方式进行了构图的结果(图6中的最左方)中，不良率达到接近于20％，与其相比，在数据线6a上留下氮化膜401、而且使其具有比该数据线6a的宽度W2大的宽度W1对氮化膜401进行了构图的结果，对于任一种构图来说，不良率都极小。
这样，通过使W1＞W2，可提供预期能进行准确的工作的电光装置。
顺便提一下，在上述的实施方案中，以突出值P＝0.1～0.5微米的方式调整了宽度W1和W2，但在图7中，示出了其根据。在此，图7是示出了根据突出值P的变化在由已完成的电光装置显示的图像上呈现的闪烁的程度怎样地变化的曲线图。
如该图中所示，可知与现有例(图7的左轴上)、即在数据线6a上不存在氮化膜的情况相比在形成了本实施方案的氮化膜401的情况下图像上的闪烁被减少的状况。而且，可知该减少的程度随突出值P的增加而变得更大(即，突出值P越大，闪烁越减少)。
其准确的原因尚不明白，但可认为这是由于氮化膜401所固有的折射率使通过数据线6a的旁边的入射光折射的缘故。即，入射到氮化膜401的宽度较宽的部分上的光被该部分折射后改变了其行进路径，本来理应入射到TFT30上的光到达另外的地方。如果这样的话，则可认为因为对于TFT30的入射光减少，故减少了光漏泄电流，由此可认为使闪烁减少。
而且，从图7可知，如果作成将突出值P设置成很小的值的形态，则也能比较充分地得到上述那样的闪烁减少的效果。从这一点可知，首先，作为突出值P的下限，基本上说，最好使其尽可能地小(参照图7)，更具体地说，设置约0.1微米以上的限制是比较合适的。顺便提一下，如果用尽可能小的下限来设定突出值P，则可得到下述的优点即使发生了例如在电光装置的制造时或组装时的组装误差，对于氮化膜401到达光透射区域这一点也不必过分地担心。
另一方面，关于突出值P的上限，因为就图6中所示的情况来说，可知道该突出值P越大闪烁就越减少的状况，故可认为可不设置特别的限制。但是，并非可过分地增加突出值P。之所以如此，从图5中所示的情况可明白，如果突出值P太大，则氮化膜401的边缘就超过该图中示出的一点划线而存在，故存在使电光装置整体的透射率减少的可能性。
但是，在本实用新型中，在形式上没有必要只用氮化膜401不到达光透射区域这一点来限制氮化膜401的宽度W1的上限。例如，根据情况，如图8中所示，也可采用氮化膜401到达光透射区域这样的形态。在此，图8是与图5的意思相同的剖面图，是示出在氮化膜401’的宽度W1’比上侧遮光膜23的宽度W3形成得大的形态的图。再有，在图8中，由于被附以与图5相同的符号的部分与该图中示出的结构全部相同，故省略其多余的说明。
如该图8中所示，如果使氮化膜401’的宽度W1’比上侧遮光膜23的宽度W3大，则确实从形式上看，氮化膜401’到达光透射区域。但是，只要W3-W2的大小不那么大，则可认为处于对光透射率没有实质性的影响的范围内，因此，这样的形态也是可能的。而且，在这样的情况下，如参照图7已叙述的那样，因为可在上述实施方案中获得图像上的减少闪烁的效果，故如果着眼于这一点，则可以说是更优越的。
如上所述，氮化膜401的宽度W1的上限可通过给予对避免光透射率的减少与减少图像上的闪烁的关系(可认为两者处于折衷的关系)的考虑来决定。更具体地说，较为理想的是，如果将重点放在减少图像上的闪烁这一点上，则作成采取使突出值P比约2.2微米大的形态即可，如果将重点放在避免光透射率的减少这一点上，则作成采取使突出值P比约0.5微米小的形态被认为是妥当的。再有，在前者的情况下，一般来说，氮化膜401的宽度W1比上侧遮光膜23的宽度W3大，因而，成为氮化膜401的一部分到达光透射区域的情况(参照图8)，在后者的情况下，成为氮化膜401不到达光透射区域的情况(参照图5)。
但是，关于这样的突出值P的上限，除了氮化膜401和数据线6a外，本质上由与像素电极9a的大小或扫描线3a的宽度等其它各种构成要素的综合考虑来决定。因而，如果更一般地谈上述的情况，则可以说至少满足下述的基准即可在将重点放在减少图像上的闪烁这一点上的情况下，最好使氮化膜401的宽度W1比上侧遮光膜23的宽度W3大，如果将重点放在阻止光透射率的减少，则在除了光透射区域外的区域中形成氮化膜401即可。再有，在特别重视后者的情况的情况下，不是着眼于氮化膜401与数据线6a的关系，而是着眼于氮化膜401上下侧遮光膜23的关系，最好设置下述的限制将前者的边缘形成为比后者的边缘小，其小的程度在1微米内。
结果，如果关心全部上述的内容，也包含避免对于所说的数据线6a的刻蚀损伤的作用和效果，则对于突出值P来说，可认为更为理想的是定为约0.45～0.55微米。
再者，在本实施方案中，因为将氮化膜401的厚度取为约3～100微米，故可得到下述的作用和效果。即，按照具有这样的比较小的厚度的氮化膜401，因为可减小起因于此而在该氮化膜401上形成的层间绝缘膜等的表面上产生的台阶差，故不会导致对比度的下降等并导致图像品质的下降。在这一点上，在本实施方案中，如上所述，因为对第3层间绝缘膜43的表面进行了CMP处理，故由此可显现出平坦面，虽然如此，根据上述的情况，意味着假定即使不实施CMP处理等，也能得到比较平坦的面。
再有，在上述的实施方案中，说明了只在图像显示区域10a的周围和数据线6a上存在氮化膜401的形态，但本实用新型不限定于这样的形态。例如，如与图4意思相同的图9中所示，可作成下述的形态即使对于扫描线3a延伸的方向，在形成数据线6a方向的氮化膜401的同时，也作为同一膜形成氮化膜401。
按照这样的形态，可认为能更可靠地获得防止对于TFT30的水分侵入的作用。顺便提一下，即使是这样的情况，也当然可作成氮化膜401的边缘不进入光透射区域的形态(参照图5)或作成氮化膜401的边缘进入光透射区域的形态(参照图8)。
(电光装置的整体结构)以下，参照图10和图11说明如以上那样构成的本实施方案中的电光装置的整体结构。再有，图10是从对向基板20一侧与在其上形成的各构成要素一起看TFT阵列基板的平面图，图11是图10的H-H’剖面图。
在图10和图11中，在本实施方案中的电光装置中，相对地配置了TFT阵列基板10和对向基板20。在TFT阵列基板10与对向基板20之间封入了液晶层50，利用位于图像显示区域10a的周围的密封区域中设置的密封材料52互相粘接了TFT阵列基板10与对向基板20。
为了使两基板贴合，密封材料52例如由紫外线硬化树脂、热硬化树脂等构成，利用紫外线、加热等使之硬化。此外，如果将本实施方案中的电光装置应用于如投影仪的用途那样以小型的装置进行放大显示的液晶装置，则在该密封材料52中散布了使两基板的距离(基板间间隙)为规定值用的玻璃纤维或玻璃珠等的间隙材料(衬垫)。或者，如果将本实施方案中的电光装置应用于如液晶显示器或液晶电视那样以大型的装置进行等倍显示的液晶装置，则最好在液晶层50中包含这样的间隙材料。
在密封材料52的外侧的区域中，沿TFT阵列基板10的一边设置了通过以规定的时序对数据线6a供给图像信号来驱动该数据线6a的数据线驱动电路101和外部电路连接端子102，沿与该一边邻接的二边设置了通过以规定的时序对扫描线3a供给扫描信号来驱动扫描线3a的扫描线驱动电路104。
再有，如果对扫描线3a供给的扫描信号延迟不成为问题，则当然也可在单侧设置扫描线驱动电路104，此外，也可沿图像显示区域10a的边在两侧排列数据线驱动电路101。
在TFT阵列基板10的剩下的一边上设置了连接在图像显示区域10a的两侧设置的扫描线驱动电路104间用的多条布线105。
此外，在对向基板20的角部的至少一个部位上设置了在TFT阵列基板10与对向基板20之间导电性地取得导通用的导通材料106。
在图11中，在TFT阵列基板10上，在形成了像素开关用的TFT或扫描线、数据线等的布线后的像素电极9a上形成了取向膜。另一方面，在对向基板20上，除了对向电极21外在最上层的部分上形成了取向膜。此外，液晶层50由混合了例如一种或几种向列液晶的液晶构成，在该一对取向膜间取得规定的取向状态。
再有，在TFT阵列基板10上，除了这些数据线驱动电路101、扫描线驱动电路104外，还可形成以规定的时序对多条数据线6a施加图像信号的取样电路、在图像信号之前对多条数据线6a分别供给规定电压电平的预充电信号的预充电电路、用于检查制造过程中或出厂时的该电光装置的品质、缺陷等的检查电路等。
在上述的各实施方案中，可经设置在TFT阵列基板10的周边部上的各向异性导电膜以导电性的方式和机械方式与例如安装在TAB(带自动键合)基板上的驱动用LSI连接，来代替在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。此外，在对向基板20的投射光入射一侧和TFT阵列基板10的射出光射出一侧，根据例如，TN(扭曲向列)模式、VA(垂直对准)模式、PDLC(聚合物分散液晶)模式等的工作模式及常白模式/常黑模式的区别，分别在规定的方向上配置偏振膜、相位差膜、偏振片等。
再者，作为电光装置，除了液晶装置外，也可应用于使用了有机EL元件或无机EL元件的EL装置或电泳动装置等的使用了薄膜晶体管的装置。
(电子设备)其次，关于作为将以上详细地说明的电光装置用作光阀的电子设备的一例的投射型彩色显示装置的实施方案，说明其整体结构、特别是光学的结构。在此，图12是投射型彩色显示装置的示意性的剖面图。
在图12中，作为本实施方案的投射型彩色显示装置的一例的液晶投影仪1100被构成为这样的投影仪其中准备了3个包含将驱动电路安装在TFT阵列基板上的液晶装置的液晶模块，分别作为RGB用的光阀100R、100G、100B来使用。在液晶投影仪1100中，如果由金属卤素灯等白色光源的灯单元1102发射投射光，则利用3片反射镜1106和2片分色镜1108，分成与RGB的3原色对应的光分量R、G、B，分别被引导到与各色对应的光阀100R、100G、100B上。此时，特别是为了防止B光中因长的光路引起的光损耗，故通过由入射透镜1122、中继透镜1123和射出透镜1124构成的中继透镜系统1121对其进行引导。然后，与被光阀100R、100G、100B分别调制的3原色对应的光分量，在利用分色棱镜1112再度被合成之后，通过投射透镜1114作为彩色图像投射到屏幕1120上。
本实用新型不限定于上述的实施方案，在不违反从技术方案的范围和说明书整体得到的实用新型的要旨或思想的范围内，可进行适当地变更，伴随这样的变更的电光装置和电子设备也包含在本实用新型的技术的范围内。
权利要求1.一种电光装置，其特征在于，具备在基板上与扫描线和数据线的交点对应地设置的薄膜晶体管；与上述薄膜晶体管对应地设置的像素电极；以及至少在上述数据线的表面上形成的氮化膜。
2.如权利要求1中所述的电光装置，其特征在于将上述像素电极排列成矩阵状，同时与上述像素电极的矩阵状对应地沿互相交叉的方向形成了上述扫描线和上述数据线，至少在上述数据线的表面上和上述扫描线上形成了上述氮化膜。
3.如权利要求1中所述的电光装置，其特征在于在作为形成了上述像素电极、上述扫描线和上述数据线的区域而被规定的图像显示区域的周围形成了上述氮化膜。
4.如权利要求3中所述的电光装置，其特征在于除了上述图像显示区域的周围外，只在上述数据线上形成了上述氮化膜。
5.如权利要求1中所述的电光装置，其特征在于在除了上述基板上的光透射区域外的区域上形成了上述氮化膜。
6.如权利要求1中所述的电光装置，其特征在于在上述数据线上形成的上述氮化膜的宽度比该数据线的宽度宽。
7.如权利要求6中所述的电光装置，其特征在于上述氮化膜的边缘与上述数据线的边缘相比，沿其两侧分别只宽了0.1～2.2微米。
8.如权利要求1中所述的电光装置，其特征在于上述氮化膜的厚度为3～100纳米。
9.如权利要求1中所述的电光装置，其特征在于还具备与上述基板以夹住电光物质的方式对向的另一基板和在该另一基板上以与上述扫描线和上述数据线在位置上相对应的方式形成的遮光膜，上述氮化膜的宽度比上述遮光膜的宽度窄。
10.如权利要求9中所述的电光装置，其特征在于上述氮化膜的边缘与上述遮光膜的边缘相比，沿其两侧分别形成为窄了1微米或以内。
11.如权利要求1中所述的电光装置，其特征在于还具备与上述基板以夹住电光物质的方式对向的另一基板和在该另一基板上以与上述扫描线和上述数据线在位置上相对应的方式形成的遮光膜，上述氮化膜的宽度比上述遮光膜的宽度宽。
12.如权利要求1中所述的电光装置，其特征在于利用等离子体CVD法形成了上述氮化膜。
13.一种电子设备，其特征在于具备下述的电光装置，该电光装置的特征在于具备在基板上与扫描线和数据线的交点对应地设置的薄膜晶体管；与上述薄膜晶体管对应地设置的像素电极；以及至少在上述数据线的表面上形成的氮化膜。
专利摘要本实用新型提供一种电光装置，该电光装置在TFT阵列基板上具备像素电极；连接到该像素电极上的薄膜晶体管；连接到该薄膜晶体管上的扫描线和数据线；以及至少在上述数据线的表面上形成的氮化膜。
文档编号G02F1/1368GK2625930SQ03256418
公开日2004年7月14日 申请日期2003年4月25日 优先权日2002年5月2日
发明者河田英德 申请人:精工爱普生株式会社