專利名稱：矩陣基片、液晶裝置和顯示裝置以及它們的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種矩陣基片和一種包括該矩陣基片的用于顯示圖像和字符的液晶裝置，也涉及一種包括該液晶裝置的顯示裝置。同時也涉及一種制造該矩陣基片和該液晶裝置的方法。
當今的世界進入了叫做“多媒體”的時代，為達到通訊目的的圖像信息交換器件和設備在世界上已發(fā)揮日益重要的作用。在這種潮流下，液晶裝置引起了人們的注意，因為它們能以較薄和方便攜帶的形式存在，且只消耗很少的功率，所以這種器件的制造工業(yè)成為可與半導體工業(yè)相比的主要工業(yè)之一。
液晶裝置目前普遍使用在只有十英寸小的叫做“筆記本電腦”中。另外，液晶很有希望在主要由大顯示屏組成的電子工作站和家用電視機上扮演主要角色。但是大顯示屏帶來很高的制造成本，并需要滿足嚴格的電氣要求以驅動這樣的大屏幕。根據(jù)經(jīng)驗，一般認為液晶顯示板的制造成本與屏幕尺寸的平方或立方成正比。
于是作為替代，已提出設計一種使用較小液晶板并在其上顯示放大的圖像的投射系統(tǒng)。這種系統(tǒng)之所以是可行的，主要是因為最近工作性能良好、制造成本低的尺寸精細的半導體器件有了發(fā)展。由于近來的技術發(fā)展，不斷需要具有良好驅動功率的小TFT來用于由TFT組成的液晶板，TFT使用了薄膜晶體管作為象素電極的開關裝置。另外，使用多晶硅的TFT比使用非晶硅的變得普遍了。用于滿足在NTSC制電視系統(tǒng)的NTSC(美國國家電視系數(shù)委員會)標準的分辨率的視頻信號不需要高速處理能力。
因此，不僅TFT而且包括移位寄存器和解碼器在內(nèi)的外圍電路的元件都由多晶硅制成以形成液晶顯示裝置，其中顯示區(qū)和外圍電路區(qū)是一體形成的。但是，多晶硅的性能不如單晶硅，于是，例如移位寄存器可能不得不分成單獨安裝的幾組，以實現(xiàn)比具有NCST標準或帶有所謂XGA(擴展圖像陣列)或SXGA(超級擴展圖像陣列)的計算機顯示器需要的分辨率高的電視機。于是，沿顯示區(qū)中的分立器件的邊界會出現(xiàn)如疊影的干擾，提出了待解決的問題。
在試圖解決上述問題時，已經(jīng)提出了由具有較高驅動能力的單晶硅基片組成的顯示裝置以替代上述使用多晶硅一體型的顯示裝置。既然所述顯示裝置外圍驅動電路的晶體管的驅動能力已足夠，上述分割器件的技術在這里就沒有必要了。同樣，連接顯示裝置和外圍驅動電路的線路的S/N(信噪)比的數(shù)值很大，于是干擾問題可成功地避免。
無論多晶硅或單晶硅，由反射型液晶元件組成的液晶裝置，可通過連接每個象素的開關元件的漏極和反射電極及在反射電極和透明公用電極之間設置液晶得到。
反射型液晶裝置適用于通過該裝置的象素電極反射的光束來顯示圖像，所以，與透射型液晶裝置比，反射型液晶裝置能有效地利用光，在孔徑與屏蔽有大的比值時，透射型液晶裝置必須阻止光進入半導體層。
另一方面，要求反射型液晶裝置具有較高的反射率的象素電極，而對透射型液晶裝置則沒有此要求，公開號為8-179377(JPA 8-179377)的日本專利針對這個問題提出了通過化學機械拋光(CMP)對液晶裝置的象素電極和鈍化膜進行拋光的技術。這里參照附圖27A和27B對提出的技術進行概括描述。
參照圖27A，用包含適于蝕刻鈍化膜2011和象素電極2009的蝕刻劑的拋光劑對鈍化膜2011和象素電極2009進行拋光，直到鈍化膜2009和象素電極2011相互平齊并象鏡面光亮為止。然后，既然鈍化膜2009和象素電極2011相互平齊，取向膜可直接形成在象素電極2009上，并且由于象素電極2009具有平滑表面，電場可均勻分布地作用在液晶上。上述引用的JPA 8-179377文件指出了通過CMP拋光的液晶板的表面可在外圍區(qū)域傾斜(droopy)，并提出使用設置在液晶裝置的驅動電路和顯示象素區(qū)之間的虛設象素。下面參照附圖中的圖28A到28D進行概括描述。
首先參見圖28A，圖28A示出了反射型有源矩陣顯示板，該板包括基片2001、顯示象素區(qū)2017和設置在顯示板外圍區(qū)的信號掃描/驅動電路2018，由于在顯示區(qū)2017和信號掃描/驅動電路2018之間的高(厚)度不同，而在板表面上出現(xiàn)了的臺階。當用包括蝕刻氧化膜的蝕刻劑的拋光劑對覆蓋在臺階區(qū)的鈍化膜(氧化膜)2011進行拋光時，如圖28B所示，于是該膜在顯示象素區(qū)2017周圍的外圍區(qū)變薄。
為了保護上述傾斜膜(droopy film)，如圖28C所示，在顯示象素區(qū)2017和信號掃描/驅動電路2018之間設置圍繞顯示象素區(qū)2017的虛設象素2019。由于這種設置，當氧化膜從將顯示象素區(qū)2017和信號掃描/驅動電路2018分開的臺階傾斜到某種程度時，如圖28D所示，則在顯示象素區(qū)2017內(nèi)基本保持平齊。
同時，本發(fā)明申請的申請人在日本專利申請8-178711中提出通過利用CMP來制造顯示裝置的方法。
上述指定的專利文件也提供了制造顯示裝置的方法，該裝置包括有源矩陣基片、電極基片和液晶。該有源矩陣基片上的每一個象素電極裝有開關晶體管，該電極基片設置在有源矩陣基片的對面，液晶注入在這兩個基片之間，其中所述方法包括有化學機械拋光步驟的形成象素電極的過程。
所述指定的專利申請中也提出了一種制造顯示裝置的方法，其中在絕緣層上形成溝槽圖案，然后形成溝槽，然后象素電極的材料層通過在溝槽內(nèi)和在絕緣層上淀積而形成，于是在用CMP對象素電極材料層進行拋光后，在絕緣層和象素電極材料層形成了連續(xù)的平面。利用這種技術，將象素電極隔開的間隔槽內(nèi)有效地充滿了絕緣物質(zhì)，避免了可引起不規(guī)則反射和偏轉取向的任何表面起伏不平，從而可顯示高質(zhì)量的圖像。
如上所述的公開號為8-179377的日本發(fā)明專利申請(JPA08-179377)和由本專利申請的申請人申請的申請?zhí)枮?-178711的日本發(fā)明專利申請之間的主要區(qū)別在于根據(jù)JPA 08-179877，在形成象素電極2009材料層之后形成鈍化膜2011，然后用CMP對其進行拋光，而根據(jù)申請NO8-178711對絕緣層制成圖案以在其中形成溝槽，然后象素電極的材料層通過在溝槽內(nèi)和絕緣層上淀積而形成，于是用CMP對象素電極材料層拋光后，在絕緣層和象素電極材料層形成了連續(xù)的平面。盡管JPA，8-179377提出在象素區(qū)和驅動電路區(qū)設置虛設象素，但仍然不能避免在外圍區(qū)的傾斜表面。
另一方面，申請?zhí)枮?-178711的申請?zhí)峁┝税ㄖ谱鹘^緣層以在其中形成設置象素電極材料的溝槽的矩陣的方法的很好的技術，但人們發(fā)現(xiàn)若不適當考慮加在象素顯示區(qū)和其余外圍區(qū)域的阻擋層以及溝槽的間距、深度，則很難一致形成制作象素電極的溝槽。
現(xiàn)在參照附圖中的圖26A和26B進行描述。
圖26A示出了根據(jù)申請?zhí)枮?-178711的申請制造顯示裝置的一個階段，其中基片201上已淀積形成絕緣層211以及已在所述絕緣層211上形成制作象素電極的溝槽280，接著形成一個用于象素開關裝置的半導體層和用于驅動開關裝置的驅動電路部分260，現(xiàn)在象素電極材料213已淀積在溝槽280內(nèi)和絕緣層211上。在圖26A中，標號250和270分別指示象素區(qū)和通過使用有源矩陣基片和相對基片(圖中未示)來密封液晶材料的密封區(qū)。參見圖27A，雖然幾個到幾十微米寬的象素電極的溝槽280必須得規(guī)則地形成在象素顯示區(qū)250上，然而在驅動電路區(qū)260和密封區(qū)270上不必規(guī)則地形成溝槽，于是在象素顯示區(qū)250和包括驅動電路區(qū)260和密封區(qū)270在內(nèi)的其余區(qū)域之間的阻擋層是不同的。換句話說，如圖26A所示，溝槽280可能以不同及不均衡的深度出現(xiàn)，除非正確地考慮了加在象素顯示區(qū)和其余區(qū)域的阻擋層以及溝槽的間距和深度。圖26B示出了經(jīng)過CMP過程后的表面狀態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)顯示區(qū)250和包括驅動電路區(qū)260和密封區(qū)270在內(nèi)的其余區(qū)域在絕緣層211的厚度上呈現(xiàn)不同。
根據(jù)上述指出的問題，于是本發(fā)明的目的是提供一種矩陣基片，該基片在象素顯示區(qū)與包括驅動電路區(qū)和密封區(qū)在內(nèi)的其余區(qū)域之間有相同的厚度。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種可顯示不模糊和沒有色亂的明亮和高質(zhì)量的圖像的液晶裝置。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種制造如上所述的矩陣基片和由上述矩陣基片組成的液晶裝置的制造方法。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種矩陣基片，該矩陣基片由象素區(qū)、驅動電路區(qū)和密封區(qū)組成，所述象素區(qū)通過把一組象素電極設置成矩陣而形成，所述驅動電路區(qū)給所述象素電極提供電信號，其特征在于給隔開所述象素電極的間隙充滿絕緣材料制成的絕緣部分，以提供連接象素電極部分的連續(xù)表面，并且所述象素電極材料部分和所述絕緣部分的材料至少設置在所述驅動電路區(qū)或者在所述密封區(qū)以提供連續(xù)的表面。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種包括矩陣基片的液晶裝置，該矩陣基片包括象素區(qū)、驅動電路區(qū)、密封區(qū)、相對基片和液晶材料。所述象素區(qū)通過把一組象素電極設置成矩陣而形成，所述驅動電路區(qū)提供給所述象素電極電信號，所述相對基片相對設置在所述象素區(qū)上，所述液晶材料裝在所述象素區(qū)和所述相對基片之間，其特征在于分開所述象素電極的間隙充滿絕緣材料制成的絕緣部分，以提供連接象素電極和所述象素電極的材料制成的部分(member)的連續(xù)表面，所述絕緣部分的材料至少設置在或者所述驅動電路區(qū)或者在所述密封區(qū)以提供連續(xù)的表面。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種制造矩陣基片的方法，該矩陣基片由象素區(qū)、驅動電路區(qū)和密封區(qū)組成，象素區(qū)通過把一組象素電極設置成矩陣而形成、驅動電路區(qū)為所述象素電極提供電信號，其特征在于該方法包括如下步驟在為制作矩陣基片的基片上形成與所述象素電極和所述驅動電路相連的半導體器件區(qū)，然后在所述半導體器件區(qū)、所述驅動電路區(qū)和為形成密封區(qū)的所述區(qū)域上形成絕緣層，為在所述象素區(qū)上的所述絕緣層里形成象素電極而制作溝槽圖案，至少或者在所述驅動電路區(qū)的所述絕緣層上或者在所述密封區(qū)上的所述溝槽內(nèi)充滿象素電極的材料，在所述兩種不同類型的溝槽里淀積所述象素電極的材料，并且對所述象素電極的所述材料淀積的表面進行拋光，直到所述絕緣層和所述象素電極的材料形成連續(xù)的平面為止。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種制造由矩陣基片組成的液晶裝置的方法，該矩陣基片包括象素區(qū)、驅動電路區(qū)、密封區(qū)、相對基片和液晶材料。所述象素區(qū)通過把一組象素電極設置成矩陣而形成，所述驅動電路區(qū)所述象素電極提供給電信號，所述相對基片設置在所述象素區(qū)對面，所述液晶材料裝在所述象素區(qū)和所述相對基片之間，其特征在于該方法包括如下步驟在為制作矩陣基片的基片上形成與所述象素電極和所述驅動電路相連的半導體器件區(qū)，然后在所述半導體器件區(qū)、所述驅動電路區(qū)和為形成密封區(qū)的所述區(qū)域上形成絕緣層，為在所述象素區(qū)上的所述絕緣層里形成象素電極而制作溝槽圖案，至少或者在所述驅動電路區(qū)的所述絕緣層上或者在所述密封區(qū)上的所述溝槽內(nèi)充滿象素電極的材料，在所述兩種不同類型的溝槽里淀積所述象素電極的材料，并且對所述象素電極的所述材料淀積的表面進行拋光，直到所述絕緣層和所述象素電極的材料形成連續(xù)的平面為止。
根據(jù)本發(fā)明，既然象素電極材料的部分和絕緣材料部分至少形成在液晶裝置的驅動電路區(qū)或密封區(qū)，以形成連續(xù)表面，從而不僅在象素區(qū)而且也至少在部分外圍區(qū)保證了平面度，以相應提高象素區(qū)自身的平面度。于是，本發(fā)明的液晶裝置可顯示不模糊和沒有色彩間斷的明亮和高質(zhì)量的圖像。


圖1是在化學機械拋光操作之前的矩陣基片剖面示意圖。
圖2是在化學機械拋光操作之后的矩陣基片剖面示意圖。
圖3是本發(fā)明的通過化學機械拋光制備的液晶裝置剖面示意圖。
圖4是本發(fā)明的液晶裝置電路示意圖。
圖5是本發(fā)明的液晶裝置方框示意圖。
圖6是本發(fā)明的包括延遲電路的液晶裝置輸入?yún)^(qū)電路圖。
圖7是本發(fā)明的液晶裝置的液晶板平面示意圖。
圖8A和圖8B是確定用于制造本發(fā)明的液晶裝置蝕刻過程合格和不合格的曲線象。
圖9是包括本發(fā)明的液晶裝置的液晶投射器示意圖。
圖10是設置在包括本發(fā)明的液晶裝置的液晶投射器中的電路方框示意圖。
圖11A、11B、11C、11D、11E、11F、11G及11H是本發(fā)明的液晶裝置的剖面示意圖，示出了使用化學機械拋光制造該液晶裝置的方法的不同制造階段。
圖12A、12B及12C是本發(fā)明的投射型顯示裝置示意圖。
圖13A、13B及13C是可用于本發(fā)明的投射型顯示裝置的分色鏡光譜反射特性的圖象。
圖14是本發(fā)明的投射型顯示裝置的色散/照明區(qū)的示意圖。
圖15是本發(fā)明的液晶板剖面示意圖。
圖16A、16B及16C是用于本發(fā)明的液晶板的色散和色聚基本原理圖。
圖17是本發(fā)明的液晶板的局部平面放大示意圖。
圖18是本發(fā)明的投射型顯示裝置的投射光學系統(tǒng)示意圖。
圖19是本發(fā)明的投射型顯示裝置的電路系統(tǒng)方框示意圖。
圖20是投射到本發(fā)明的投射型顯示裝置顯示屏上的圖象的局部平面放大示意圖。
圖21是本發(fā)明的液晶板的局部平面放大示意圖。
圖22是本發(fā)明的液晶板剖面示意圖。
圖23A及23B分別是本發(fā)明的液晶板的局部平面放大示意圖及側視剖面放大示意圖。
圖24是已公知的由微透鏡組成的透射型液晶板的局部側視放大示意圖。
圖25是通過使用由微透鏡組成的透射型液晶板實現(xiàn)的已公知的投射型顯示裝置獲得的投射圖象的局部放大示意圖。
圖26A及26B是本專利申請的申請人的在先專利申請的液晶裝置剖面示意圖，該圖示出了不同的制造階段。
圖27A及27B是示出了不同制造階段的已公知的液晶裝置的局部剖面示意圖。
圖28A、28B、28C及28D是示出了不同制造階段的另一個已公知的液晶裝置的剖面示意圖。
現(xiàn)在參照圖1和圖2對本發(fā)明的矩陣基片進行詳細描述。圖1大致示出了制造矩陣基片的一個階段，其中在基片上覆蓋有絕緣層9以形成矩陣基片，并通過制作圖案在絕緣層9上形成溝槽280，在溝槽280中淀積有象素電極材料。參照圖1，注意在制作有象素開關器件和驅動電路260的半導體器件區(qū)(圖中未示)形成后覆蓋絕緣層9，驅動電路260為象素開關器件提供電信號，所述溝槽形成在象素顯示區(qū)250、驅動電路區(qū)260和密封區(qū)270(用于把液晶材料密封在一個相對基片(圖中未示)和矩陣基片的象素顯示區(qū)250之間)上的絕緣層9上，并且溝槽內(nèi)充滿了象素電極材料。可以知道，既然溝槽很規(guī)則地形成在象素顯示區(qū)250、驅動電路區(qū)260和密封區(qū)270上，于是保護膜在象素顯示區(qū)250和其余區(qū)域之間的設置是沒有區(qū)別的，并且在整個顯示區(qū)和其余區(qū)域的絕緣層上的溝槽都有一致的高度和寬度。還可以知道，電極材料不僅淀積在溝槽280中，并且也淀積在溝槽外的絕緣層9上。圖2示出了圖1中的基片在經(jīng)過化學機械拋光(CMP)時出現(xiàn)的狀態(tài)。從圖2中也可以看到象素電極12設置在象素顯示區(qū)250上形成的溝槽中，而象素電極材料的部分(member)12’(因沒有適當?shù)碾娺B接，故這部分通常作為不工作的電極)設置在驅動電路區(qū)260和密封區(qū)270中形成的溝槽中。在后面將要對化學機械拋光進行描述中，需要注意的是，規(guī)則地形成在顯示區(qū)250、驅動電路區(qū)260和密封區(qū)270上的溝槽280內(nèi)充滿了象素電極材料，該材料經(jīng)過CMP方法(特別是在對淀積在溝槽280外絕緣層9上的象素電極材料拋光后，對裝在溝槽280內(nèi)的象素材料和排列在溝槽之間的絕緣部分同時拋光)拋光后，于是象素電極12、由象素材料制成的部分(member)12’和與象素材料12和12’并排設置的絕緣部分(由絕緣層9形成)形成了連續(xù)的并象鏡子一樣光滑的平面。
于是，用上述本發(fā)明的矩陣基片組成的液晶裝置可顯示在亮度和顏色均勻方面有改進的高質(zhì)量圖象。
如上所述，由象素電極材料制成的部分(member)12’既設置在驅動電路區(qū)260又設置在密封區(qū)270上，于是它們和鄰接的絕緣部分構成了連續(xù)的表面。在描述了實現(xiàn)本發(fā)明的最好也因此是最有效的模式同時，象素電極材料制成的部分(member)12’也可或者設置在驅動電路區(qū)260上或者設置在密封區(qū)270上，于是它們和鄰接的絕緣部分構成了連續(xù)的表面。
用于本發(fā)明的矩陣基片象素電極的優(yōu)選材料應該可容易拋光并能提供具有較高反射率的光滑表面。這些材料包括Al、AlSi、AlSiCu、AlGeCu及AlC等通常用于布線的材料，也包括Ti、Ta、W、Cr、Au、Ag及這些金屬的合金。
根據(jù)本發(fā)明的目的，在其中形成淀積象素電極材料溝槽的絕緣層可以是氧化硅膜或其它任何一種絕緣膜或通常用于半導體技術領域的中間夾層絕緣膜。比如SiO2膜、通過等離子化學汽相淀積(CVD)形成的硅氧化物、通過熱CVD形成的硅氧化物、通過把臭氧-四乙氧基硅脘(TEOS)作為原材料進行CVD形成的硅氧化膜、磷硅玻璃(PSG)膜、氮硅玻璃(NSG)膜及硼硅玻璃(BPSG)膜。SiN膜和Ta2O5膜也可用作絕緣層。
在象素顯示區(qū)、驅動電路區(qū)和密封區(qū)上通過制作圖案形成了充滿了象素電極材料的溝槽?，F(xiàn)在對形成溝槽中使用的制作圖案技術進行描述。
如上所述，如果象素電極材料只形成在象素顯示區(qū)，而不在驅動電路區(qū)和密封區(qū)，那么保護膜在象素顯示區(qū)、驅動電路區(qū)和密封區(qū)的設置是不同的，于是保護膜的不規(guī)則設置對制作圖案操作產(chǎn)生了副作用。當氧化膜用作絕緣層時，可使用氧化膜類蝕刻系統(tǒng)，如包括使用CF4/CHF3氣在內(nèi)的平行板等離子蝕刻系統(tǒng)。
一般地說，此類蝕刻系統(tǒng)用于蝕刻出占整個表面積的百分之幾到百分之幾十的小孔腔，由于象素電極材料除了埋在象素顯示區(qū)外，還埋在其它區(qū)域。本發(fā)明的絕緣層整個表面積的60％到80％必須蝕刻成在矩陣基片上的孔腔，使用CF4/CHF3氣的氧化膜類蝕刻系統(tǒng)的反應機理為蝕刻的競爭(emulative)和保護膜形成的聚合物的沉淀的過程，腐蝕劑的供應不足極大地影響著系統(tǒng)的蝕刻性能，特別是在本發(fā)明中需要通過蝕刻形成較大的孔腔時。
根據(jù)上述存在的問題，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過實驗研究了氧化膜類(CF4/CHF3類)蝕刻操作的蝕刻條件。圖8A和8B的曲線示出了實驗的部分結果。為達到本發(fā)明的目的，圖8A示出了在整個室壓為1.7托時蝕刻加工的結果，圖8B示出了在整個室壓為1.0托時蝕刻加工的結果。
從圖8A中可以看出，在壓力為1.7托的條件下，通過減少可容易地淀積的CHF3氣體的濃度，可減少聚合物淀積層，靠近阻擋層的蝕刻區(qū)和遠離阻擋區(qū)的區(qū)域之間的蝕刻速率中的差別(負載效應)顯著增加使加工不能進行。
另一方面，對于在蝕刻加工中室壓逐漸減小時的一系列實驗的結果，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當壓力降到1.0托以下時，可明顯地抑制負載效應，并且當可容易地淀積的CHF3局部壓力到接近零時可得到明顯的蝕刻效果，于是，幾乎僅用CF4進行蝕刻加工。
換句話說，從圖8B中可以看出，當壓力降到1.0托以下時，可明顯地抑制負載效應，并且通過僅僅使用CF4而不使用CHF3可得到明顯的蝕刻效果，抑制聚合物的淀積。另外，只在象素顯示區(qū)上形成象素電極12，就會發(fā)現(xiàn)通過蝕刻只是在顯示區(qū)絕緣層上形成溝槽，從而，實際上在象素顯示區(qū)上沒有保護層存在，而外圍區(qū)域有保護膜覆蓋。如果因遇到上述情況而具有明顯的負載效應，那么實際上不可能實現(xiàn)穩(wěn)定的蝕刻性能。相反，在本發(fā)明中形成的溝槽不僅設置象素顯示區(qū)，同時也在驅動電路區(qū)和密封區(qū)，那么，可明顯地抑制負載效應從而具有穩(wěn)定的蝕刻性能。
可用于實現(xiàn)本發(fā)明目的的化學機械拋光(CMP)技術利用了化學蝕刻效應和機械拋光效應，化學蝕刻效應可通過在拋光劑中的化學成分而實現(xiàn)，機械拋光效應可由拋光劑本身提供。例如，在應用化學機械拋光技術中，在拋光劑包含的化學成分的反應產(chǎn)物和待拋光表面的材料一起通過拋光劑和拋光布被機械地去除掉。在CMP加工中，拋光的對象適合于使用旋轉拋光頭以及用壓磨板(拋光表面板)壓住拋光對象的表面。該板在其表面上帶有墊片(拋光布)，拋光的對象通過吸在墊片上的釉漿來拋光拋光的對象。
目前能得到各種CMP裝置，其中任何一種合適的CMP裝置均可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
可用于實現(xiàn)本發(fā)明的目的的CMP裝置包括AVANTI472(商品名；可從IPEC/PLANAR得到)，CMP-II(商品名；Speedfam出品)EPO-113，EPO-114(商品名；Ebrara公司出品)，MIRRA(商品名；APPLIED MATERIALS出品)及6DS-SP(商品名；STRASBAUGH出品)。
可用于實現(xiàn)本發(fā)明的目的的釉漿包括MSW-1000，XJFM-8048H，XJFW-8097B，XJFW-8099(商品名；Rodel出品)，SEMI-SPERSE W-A355，SEMI-SPERSE FE-10(商品名；Cabot出品)，PLANERLITE-5101，PLANERLITE-RD-93034，PLANERLITE-5102，PLANERLITE-RD-93035，PLANERLITE-5103，PLANERLITE-RD-93036(商品名；FUJIMI出品)，KLEBOSOL-20H12，KLEBOSOL-30H25，KLEBOSOL-30H50，KLEBOSOL-30N12，KLEBOSOL-30N25及KLEBOSOL-30N50(商品名；STI出品)。
可用于實現(xiàn)本發(fā)明目的的拋光物包括IC-1000，IC-1400，IC-60，IC-53，IC-50，IC-45，IC-40，Suba 400，Suba 400H，Suba 500，Suba 600，Suba 800，MH S15A，MHS24A，MH C14A，MH C14B，MH C15A，MH C26A，MHN15A，MH N24A，Supreme RN-H，Supreme RN-R，WhitexW-S，Whitex W-S，UR-100，XHGM-1158及XHGM-1167(商品名；Rodel出品)，Surfin XXX-5，Surfin 100，Surfin260S，Surfin 000，Surfin 194，Surfin 191，Surfin 192，Surfin2-X，Surfin 018-3，Surfin 018-0，Surfin 018，Surfin 200，Surfin 026，Surfin 024，Politex，Politex DG，Politex Supreme及Unicorfam(商品名；FUJIMI出品)，SBL135，SBD1014，6ZP09，RP3010P5，GQ8785，GQ9810，GQ9806，GQ9813，GQ1070，GQ1110及GQ1300(商品名；Teijin出品)，1000，1000R，1200，1200R，1300，1400，2000，2010，2020，4100，4300，4400，4500，4600，4800，4900，5100及5400(商品名；NAPCON出品)。
現(xiàn)在來參照圖11A到11H描述用CMP制造有源矩陣基片和包括這樣一種有源矩陣基片的液晶裝置的方法，這些圖示出了在不同制造階段有源矩陣基片象素區(qū)的剖面圖，并沒有示出驅動電路區(qū)和密封區(qū)。注意驅動電路區(qū)是和用作開關器件的半導體器件同時形成的。
帶有雜質(zhì)含量不超過1015cm-3的n型半導體基片201通過加熱部分地氧化形成LOCOS 202。接著注入1012cm-2劑量的硼離子，利用LOCOS202作為掩模圖案作出PWLs203，PWLs是雜質(zhì)含量大約為1016cm-3的p型雜質(zhì)區(qū)。然后，基片201再次通過加熱氧化形成具有厚度不超過1000埃的柵氧化膜(圖11A)。
在形成混有含量為1020cm-3磷的n型多晶硅柵電極205后，整個基片201注入劑量大約為1012cm-2的磷離子形成NLDs206，NLDs206是雜質(zhì)含量大約為1016cm-3的n型雜質(zhì)區(qū)。接著，利用抗腐蝕模作為掩模注入劑量大約為1015cm-2的磷離子，形成雜質(zhì)含量大約為1019cm-3的源/漏區(qū)207、207’(圖11B)。
然后，在基片201的整個表面上形成PSG208作為中間層膜。
相對于源/漏區(qū)207、207’的正上方鉆有穿過PSG208的連接孔，利用濺射技術通過蒸發(fā)形成Al膜。然后制作Al膜圖案形成Al電極209(圖11C)。由Ti/TiN制成的隔絕金屬層最好形成在Al電極209和源/漏區(qū)207、207’之間，以提高Al電極209和源/漏區(qū)207、207’的歐姆接觸性能。
接著，相應厚度大約為3000埃和10000埃的等離子SiN膜210和PSG膜211依次形成在基片201的整個表面上(圖11D)。
此后，通過利用等離子SiN層210作為干燥腐蝕阻擋層給PSG11制作圖案以僅保留在象素隔離區(qū)，然后在與相應的漏區(qū)207’相接觸的Al電極209的正上方通過干燥腐蝕形成通孔212。
然后，大于10000埃的厚度的由Al制成的象素電極213通過濺射或EB(電子束)蒸發(fā)在基片201上形成(圖11F)。
接著，象素電極213的表面通過CMP拋光(圖11G)。在拋光加工時，對埋在驅動電路區(qū)和密封區(qū)的象素電極材料制成部分(member)(圖中未示出)也進行了拋光。
更具體地說，在對作為絕緣體和抑制層的PSG211的象素隔離區(qū)外形成的象素電極材料部分(member)213進行拋光后，象素電極材料部分(member)的表面和絕緣層211的表面也進行了拋光，直到形成連續(xù)的平面為止。
在實驗中，使用了CMP裝置EPO-114(商品名；Ebrara公司出品)和拋物SUPREME RN-H(D51)(商品名；Rodel出品)與釉漿PLANERLITE5102商品名；FUJIMI出品)。
接著，取向膜215形成在有源矩陣基片的表面上，該膜的表面一般通過摩擦進行取向處理。然后，有源矩陣基片和相對的基片與夾在中間的襯墊(未示出)結合在一起，液晶214澆注到兩基片之間的間隙中以形成液晶裝置(圖11H)。注意，在示出的裝置中，通過在透明基片上設置濾色鏡221、黑底222、由濺射淀積的氧化銦-錫透明導電薄膜(ITO)制成的公用電極223和取向膜215來制作相對基片。
下面主要描述具有上述結構的本發(fā)明的反射型液晶裝置的驅動過程。通過外圍驅動電路(如設置在基片201上的移位寄存器〕給源區(qū)207提供一個信號電壓，同時，柵壓加在柵極205上以使象素的開關晶體管導通并提供給漏區(qū)一個信號負載。該信號負載寄存在形成在漏區(qū)207’和PWLs203之間的pn結耗盡層中電容里，以通過相應的Al電極209給象素電極213提供一個電壓。當象素電極213的電位達到指定值時，加在柵極205上的電壓消失，以使象素開關晶體管截止。如上所述，既然信號負載寄存在pn結的電容里，則象素電極213的電位維持不變，一直到再次驅動象素開關晶體管為止。如圖11H所示，象素電極213的安全電位驅動密封在基片201和相對基片220之間的間隙里的液晶214。
可從圖11H中清楚地看到，上述的有源矩陣基片包括了具有平滑表面的象素電極213，隔離象素電極的間隙中充滿了絕緣層。另外，既然使設置在驅動電路區(qū)和密封區(qū)(圖中未示出)的，象素電極材料的部分(member)和充滿該部分(member)中的間隙的絕緣層也加工形成了平面，于是，避免了由于波浪狀表面導致散射入射光從而減少光利用率的問題，避免了由于不合格摩擦造成的低對比度和由于在象素電極之間臺階產(chǎn)生的橫向電場導致的發(fā)射線外漏的問題，所以該液晶裝置可以顯示高質(zhì)量的圖象，現(xiàn)在將通過實施例對本發(fā)明進行描述，當然，本發(fā)明決不限于其中，并且可能在任何需要時對實施例進行改進或組合。
這些實施例包括半導體基片，本發(fā)明不僅限于使用半導體基片，普通的透明基片(玻璃基片)也可用作矩陣基片。另外，盡管在下面描述中，在液晶板中使用了金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)和TFT，但也可以使用如二極管的雙端型元件。后面描述的液晶板的實施例可應用于家庭電視機、投影儀、頭戴顯示器(head mountdisplay)、三維圖象電視游戲機、膝上型計算機、電子筆記本、電話會議系統(tǒng)、汽車導向系統(tǒng)以及飛機的儀器盤。
實施例1圖3是本發(fā)明的典型液晶板的剖面示意圖。
參照圖3，圖3示出了沿著晶體管的源區(qū)3和3’、柵區(qū)4及漏區(qū)5和5’的半導體基片1和p型n型凹槽。
從圖3中可以看出，由于在20伏和35伏之間的較高電壓加在了顯示區(qū)的晶體管上，源/漏區(qū)層不能與柵極自對準而與柵極有偏差，并且在它們之間存在有低濃度的n-層和p-層3’和5’。偏差最好在0.5和2.0μm之間。同時，圖3示出了外圍電路部分。可以看出，柵極可在該電路部分與源/漏層自對準。柵極可在該外圍電路部分與源/漏層調(diào)整是因為它由可僅用1.5到5伏的電壓驅動的邏輯電路組成，于是，為使用小尺寸晶體管及提高驅動晶體管的作用需要有調(diào)整裝置。雖然描述源/漏區(qū)的偏差時采用了特定值，實際上可對它們進行修正并可優(yōu)選柵極的長度以使其本身適應耐壓。
基片1是由p型半導體材料制成的，并處于最低電位(通常為接地電位)。加到象素上的在20伏和35伏之間的電壓也加到顯示區(qū)的n型井上，而在1.5和5伏之間邏輯驅動電壓加在外圍電路的邏輯部分上。采用此方案，該裝置對于上述電壓可在最佳狀態(tài)下驅動，于是芯片的尺寸不僅可以減小，而且可快速驅動象素，從而顯示高質(zhì)量的圖象。
而且，圖3示出了場氧化膜6、磷硅玻璃(PSG)和氮硅玻璃(NSG)或硼磷硅玻璃(BNSG)的絕緣層8’、與相應數(shù)據(jù)線相連的源極10和與相應象素電極連接的漏極11，以及象素電極12，象素電極12可作為反射器。標號12’指示的是在驅動電路區(qū)和密封區(qū)的象素電極材料的部分(member)。標號7指示的是覆蓋顯示區(qū)和外圍區(qū)的光屏蔽層，該層最好由Ti、TiN、W或Mo制成，在同一階段通過真空蒸發(fā)或濺射及制作圖案，不僅在顯示區(qū)而且也在外圍區(qū)形成該光屏蔽層。由于光屏蔽層7幾乎覆蓋芯片的整個表面，于是可有效地阻擋入射光，從而阻止了由于漏光而在晶體管部分上的操作誤差。從圖3可以看出，在顯示區(qū)上的光屏蔽層7幾乎覆蓋了除了與象素電極12和漏極11相連的區(qū)域以外的包括晶體管在內(nèi)的整個顯示區(qū)表面，而在線電容按有創(chuàng)造性的方式寧可不能大的區(qū)(例如視頻線和時鐘線的部分)的外圍區(qū)域除去光屏蔽層7，從而可以沒有問題地傳送高速信號。如果照射光透過光屏蔽層7的區(qū)域，進入內(nèi)部而引起電路部分的操作失誤，這些區(qū)域須由電極層12’來覆蓋，電極層12’與象素電極12平齊。
標號8指示的是設置在光屏蔽層7下面的絕緣層，該絕緣層下面有由通過SOG使其光滑的P-SiO2層18(通過等離子化學氣相淀積(CVD)形成的SiO2層)和其它P-SiO2或P-SiN層組成的層覆蓋，以確保絕緣層8的絕緣效果。
標號9指示的是形成在反射電極12與每個象素電極的光屏蔽層7之間和反射電極12之間的絕緣層，于是通過該絕緣層在象素電極和屏蔽層之間存在了維持電容的電荷。絕緣層9最好以500到20000埃的厚度形成在由Ti、TiN、Mo或W制成的光屏蔽層上。注意也在外圍區(qū)由Ti、TiN、Mo或W制成光屏蔽層7，同一階段其對應的光屏蔽層形成在顯示區(qū)19。也應注意，絕緣層和反射電極12在同一階段形成在外圍區(qū)和顯示區(qū)上。
另外，圖中還示出了液晶材料14、在反射電極12對面的公共透明電極15、相對的透明基片16、高濃度雜質(zhì)區(qū)17和17’及抗反射膜20。
圖3中的標號13指示的是設置在公共透明電極15和相對基片16之間的抗反射膜，設置該抗反射膜的目的是根據(jù)設置其中液晶的折射率而減小界面的反射率。絕緣膜的反射率最好比相對基片16和透明電極15的折射率低。
從圖3中可以看出，高含量雜質(zhì)層17和17’與形成在晶體管下面的阱2和2’種類相同并形成在阱中或阱周圍。采用這種方案，因為阱2和2’的電位由于存在低電阻層而穩(wěn)定地保持一個需要的水平，所以如果有較高振幅信號加到源區(qū)那么就能顯示高質(zhì)量的圖像。另外，由于在n型阱2’和p型阱2之間提供高含量的尋質(zhì)層與提供的高含量的雜質(zhì)層和插入其間的場氧化膜，則再不必要設置通道阻擋層，而通常情況下通道阻擋層是直接放在為普通金屬氧化物-半導體(MOS)晶體管的場氧化膜下面的。
既然高濃度的雜質(zhì)層17、17’形成在制作源/漏區(qū)的過程中，那么形成該雜質(zhì)層的步驟及掩模的數(shù)量可減少以降低整個制造成本。
圖4上具有上述結構的液晶顯示裝置的電路示意圖。參見圖4，圖4示出了水平移位寄存器(HSR)21、垂直移位寄存器(VSR)22、n-溝道MOSFET23、p-溝道MOSFET24、裝載電容25、液晶層26、信號轉換開關27、復位開關28、重置脈沖輸入端29、重置電能供應端30及視頻信號輸入端31。標號19指示的是顯示區(qū)。
裝載電容25用來裝載在象素電極12和公共透明電極15之間的相應信號。基片的電位加到阱區(qū)2上。這樣形成行傳輸門，使n-溝道MOSFET23位于相應的第一行之上的p-溝道MOSFET24的上面，而反過來p-溝道MOSFET24位于相應的第二行之上的n-溝道MOSFETs23的上面等等，位置也可變換。需要注意的是，條形的阱不僅與顯示區(qū)外圍中的電源線保持接通，而且在顯示區(qū)還要提供細的電源線以保證與條形的阱的接觸。
這里需要注意的是，阱的電阻的穩(wěn)定性對于驅動顯示裝置非常重要。這樣，在本實施例中，接觸區(qū)或在顯示區(qū)中的n阱的接觸數(shù)量要比相應的p阱大。由于p阱在p型基片上維持一個恒定電位，該基片作為低電阻體發(fā)揮重要的作用。于是，當設置象島嶼一樣的n阱的性能可能由于源極和漏極輸入和輸出信號產(chǎn)生嚴重波動時，增加與上面布線層接觸的區(qū)域可阻止這種波動，保證了在液晶顯示板屏幕上顯示有高質(zhì)量的圖像。
視頻信號(包括普通視頻信號和脈沖調(diào)制數(shù)字信號)加到視頻輸入端31以打開和關閉信號轉換開關27，該開關根據(jù)從水平移位寄存器傳來的脈沖，把信號輸送到數(shù)據(jù)線，垂直移位寄存器22在選定行的n-溝道MOSFET23的門上加一個高脈沖，在該行的p-溝道MOSFET24的柵極上加一個低脈沖。
如上所述，象素區(qū)的開關由單晶硅互補型金屬-氧化物半導體(CMOS)傳輸門組成，該傳輸門具有這樣的優(yōu)點，即要寫象素電極上的信號不依賴于MOSFET的臨界值，所以可不受限制地記錄源信號。
另外，由于開關是由單晶硅晶體管制成的，它們在多晶硅TFT(多晶硅TFT)的晶粒的邊界區(qū)驅動時沒有顯示出任何不穩(wěn)定，實現(xiàn)了可靠的穩(wěn)定高速驅動操作。
現(xiàn)在參照圖5來描述顯示板的外圍電路。圖5是該外圍電路的方框示意圖。圖5示出了顯示區(qū)37、水平移位電路32、視頻信號采樣開關33、水平移位寄存器(HSR)34、視頻信號輸入端35及垂直移位寄存器(VSR)36。
在上述電路裝置中，包括水平和垂直移位寄存器的邏輯電路可用1.5到5伏的低電壓驅動，以在不考慮視頻信號振幅的情況下實現(xiàn)快速和低電壓操作?？稍谙鄬Φ姆较蛏贤ㄟ^選擇開關掃描水平和垂直移位寄存器(HSR，VSR)，于是顯示板不需要任何改變，可使其適合光學系統(tǒng)的位置安裝，也因此適合不同的產(chǎn)品，從而發(fā)揮板在制造該產(chǎn)品的成本方面的較大優(yōu)勢。盡管在圖5中由單極晶體管組成視頻信號采樣開關33時，但它們也可由不同的元件組成以通過CMOS傳輸門把輸入視頻信號記錄到整個信號線中。
當使用CMOS傳輸門時，其操作會由于視頻信號而波動，該視頻信號取決于NMOS柵和PMOS柵的面積，也取決于柵電容和源/漏區(qū)的電容疊加。但是這個問題可以解決，通過把門長度等于相應極性采樣開關的MOSFET門長度一半的MOSFET的源極和漏極連接到相應的信號線上并且加一個反相脈沖，視頻信號可記錄在信號線上。用此方案，在顯示板上的屏幕上可顯示高質(zhì)量的圖像。
現(xiàn)在參照圖6對把視頻信號和采樣脈沖精確合成的方法進行描述。為達到這個目的，必須對采樣信號的延遲量進行改變。參見圖6，圖6示出了脈沖延遲“非”門42，選擇延遲“非”門之一的開關43、為輸出帶有控制延遲量(OUT B代表反向輸出，OUT代表正向輸出)的輸出端44、電容45和保護電路46。
通過對從SEL1(SEL1BSEL1B是SEL1的“非”信號)到SEL3(SEL3B是SEL3的“非”信號)的任意組合使用，采樣脈沖可通過選定數(shù)量的延遲“非”門42。
因為在顯示板上設置有同步電路，因顯示板的紅、藍、綠三塊板的延遲量產(chǎn)生波動而造成的某種原因一旦使外加脈沖的對稱性遭到破壞，于是借助所述的選擇開關，該脈沖的對稱性可恢復，由于在高頻帶脈沖的相移故可顯示紅、藍、綠沒有顏色間斷的清晰圖像?；蛘呃脙?nèi)裝的二極管和存儲的對照表而計算的溫度進行溫度校正可調(diào)整延遲量。
現(xiàn)在對本發(fā)明的液晶顯示裝置的液晶板就其元件和液晶物質(zhì)進行描述，圖3所示為平直的相對基片16，但是制造時是起伏不平的，以避免與設置在相對基片16上的公共透明電極15之間交界面上出現(xiàn)的反射。相對基片16在其相對表面上覆蓋有抗反射膜20。通過用細的砂子對其進行的拋光使這些元件呈起伏不平的外觀，以提高顯示圖像的對比度。
在上述液晶板中可使用高分子網(wǎng)絡液晶PNLC，當然高分子分散液晶PDLC也可當做高分子網(wǎng)絡液晶使用。高分子網(wǎng)絡液晶PNLC可利用聚合相分離技術制成，在該技術中，備好液晶溶液和聚合單體或齊聚物后，用公知的技術注入到液晶盒中，則通過紫外線聚合作用，液晶和聚合物進行相分離以在液晶中形成高分子網(wǎng)絡。PNLC含有大量的液晶(70～90％重量百分比)。
當使用具有較高各向異性折射率(Δη)的向列的液晶時，在PNLC中的光散射增加。當使用具有含較高各向異性(Δ∈)介質(zhì)的向列液晶時，可進行低電壓驅動。用相鄰網(wǎng)格的中心距離表示聚合物網(wǎng)絡的尺寸，當該尺寸為1到1.5μm時，光的散射足夠強以實現(xiàn)圖像顯示的好的對比度。
現(xiàn)在將參照圖7描述密封裝置和板結構之間的關系。圖7中示出了密封件51、電極墊片單元52、時鐘緩沖電路53及放大器54，該放大器驅動時作為輸出緩沖器以用于板的電測試。另外，從圖中還可以看出與相對基片、顯示區(qū)56和通常由SR(移位寄存器)和其它器件組成外圍電路區(qū)57的電位相同的Ag膠區(qū)55。從圖7中看出，電路設置在密封區(qū)的內(nèi)外以減小整個芯片的尺寸。所有的墊片可放在板的側端面，也可放在該板的頂面和低面或板的兩個或更多的表面以保持高速的時鐘效率。
當通過使用硅基片制備好液晶顯示裝置時，如果強光束從投射器發(fā)出照射到基片的一個或更多的側面上時，基片的電位波動造成板的更多操作失誤。于是，非常需要把板頂面和側面上的外圍電路區(qū)制成屏蔽光的基片保護屏的形式。另外，硅基片最好在其后表面裝有如銅這樣具有較高熱傳導性能的金屬板，該金屬板通過同樣具有較高熱傳導率的粘合劑粘在基片上，金屬板作為保護屏使用。
現(xiàn)在參照圖9對應用在本發(fā)明的反射型液晶顯示板的光學系統(tǒng)進行描述。在圖9中，示出了如鹵素燈的光源71、把光源形成會聚圖像的聚焦透鏡72、具有一個平表面的菲涅耳凸透鏡73和75和一個最好是分色鏡或衍射光柵的色分離光學系統(tǒng)74。
該光學系統(tǒng)還包括把分離出的紅、綠和藍光束導引到相應的R、G和B板上的平面鏡76、通過用準直聚焦束得到的平行光照射板用的可視鏡77，反射型液晶裝置78和位于位置79處的光闌(圖中未示出)。標號80指示的是投射鏡，標號81指示的是光屏或由用于準直投射光的菲涅耳凸透鏡和用于增加垂直和水平視角的凸透鏡組成的雙層結構。為簡化起見，圖9只示出了一種顏色的一塊板，實際上設置了三原色的所有三塊板， 當然可以知道當在反射板的表面上形成一組微透鏡時，一塊板可以代替三塊板來用以使不同的入射光射到相應的象素區(qū)上。當電壓加到液晶裝置78的液晶層時，入射光很有規(guī)律地被象素反射回來，然后在其投射到光屏上之前穿過位于位置79處的光闌。
另一方面，當沒有電壓加到液晶層并且液晶層處于散射狀態(tài)時，射到反射型液晶裝置78上而的入射光將各向異性地散射，于是除了直接射到位于位置79處的光闌孔的散射光線外，沒有光射到透鏡80上，于是顯示屏相應保持均勻的黑暗。從上述描述的光學系統(tǒng)可以知道，既然不需要偏振片，并且信號光在其投射到透鏡之前被具有較高反射率的象素電極整個表面反射，那么顯示板具有的亮度比一些已公知的同類顯示板的亮度高出兩到三倍。在本實施例中，由于在相對基片及其交界面表面上采取了抗反射措施，于是光的噪音分量減少并得到較高的對比度顯示功能。另外，因為板的尺寸減小，所以所有的光學元件(透鏡、平面鏡等)均可減小尺寸，從而降低了顯示裝置的制造成本，減輕了重量。
可通過在光源和光學系統(tǒng)之間插入一個(蠅眼透鏡型的或棒型的)聚光器，從而可抑制了由于光源的顏色和亮度不均勻和波動而引起顯示屏上顏色和亮度不均勻和波動。
在外圍區(qū)的電極12沒有進行電保護而處于浮動狀態(tài)。當液晶的驅動電壓為27伏時，則光屏蔽層7的電位達到13.5伏，或是該驅動電壓的一半。這樣，既然光屏蔽層的電位取決于液晶的驅動電壓，那么該電位可維持一個合適電位。
圖10是除板以外的外圍電路的方框示意圖。圖10示出了由燈泡電源和驅動板和信號處理電路的系統(tǒng)電源組成電源單元85、插銷86、檢測所有燈泡非正常溫度的燈泡溫度傳感器87、切斷顯示非正常溫度的燈泡的控制板88及切斷除燈泡的其它非正常工作元件的篩選安全開關89。例如，如果試圖打開罩在裝置外殼內(nèi)的過高溫度的燈泡則是不行的，因為采取了安全措施阻止了這種可能。另外，圖10還示出了音箱90、音頻板91、擴展板92、或輸入端組成的擴展板1、選擇開關95和旋鈕94。該音頻板91內(nèi)裝有立體聲和環(huán)繞聲音效果的處理器；組成擴展板1的輸入端與為S-端子提供的包括混合圖像和聲音信號的外部設備96相連；該選擇開關95可選擇一個或多個適當?shù)男盘枴Ｐ盘柦?jīng)過解碼器93從擴展板1傳送到擴展板2。擴展板2由Dsub15引線端子組成，該端子與分離信號源如視頻解碼器和或計算機連接，并且經(jīng)過開關100加到端子的信號通過A/D轉換器101轉換成數(shù)字信號。
標號103指示的是作為主要部件的由存儲器和CPU組成的主板。經(jīng)過A/D轉換的NTSC信號存儲在存儲器中，于是經(jīng)插值產(chǎn)生故障信號以把它們分配到大量的象素中去，對信號作適合于液晶裝置的處理，如灰度轉換邊緣增強、亮度調(diào)解、偏置調(diào)解。如果板是高分辨率XGA板并且提供VGA信號，除了處理NTSC信號、還可對計算機信號進行包括解析轉換的處理。除了進行圖像數(shù)據(jù)處理外，主板還把大量的圖像數(shù)據(jù)NTSC信號與計算機信號進行合成。在其傳送到前置板104之前，主板的輸出信號進行串行/并行轉換以采取不易受噪音影響的形式，在前置板104再次對信號進行并行/串行轉換，然后進行D/A轉換，并經(jīng)過放大器按照視頻線序號記錄在板105、106和107上。標號102指示的是遙控板，該遙控板以簡單的方式就象電視顯示操作一樣進行計算機顯示操作。
實施例2現(xiàn)在對由裝有微透鏡的液晶裝置(板)組成的稱為單板型全色顯示裝置進行描述。
本發(fā)明申請的申請人在9-72646的日本專利申請中提出了一種新的顯示板，解決了這樣的問題，即觀眾易看見鑲嵌(mosaic)設置的R、G和B象素，從而降低了在公知的裝有微透鏡的顯示板屏幕上顯示圖像的質(zhì)量。日本專利申請9-72646提出了一種由通過在預定的間距上設置一組象素單元得到的象素陣列組成的顯示板，每個象素單元由第一顏色、第二顏色和第三顏色的三個象素組成，其中第一顏色象素和第二顏色象素設置在第一方向，第一顏色象素和第三顏色象素設置在與第一方向不同的第二方向，于是設置在第一方向上的兩個象素與設置在第二方向上的兩個象素共享第一顏色的象素，設置在基片的象素單元陣列上的一組微透鏡的間距與第一方向上設置象素的距離和第二方向上設置象素的距離相對應。
將上面引用的日本專利申請9-72646中提出的顯示板安裝在本發(fā)明的液晶裝置和顯示裝置中。
圖12A到12C是僅示出了其主要部分的包括顯示板的投射型液晶顯示裝置的光學系統(tǒng)示意圖。注意圖12A是平面圖，圖12B是正視圖，圖12C是側視圖。
參照圖12A到12C，光學系統(tǒng)包括投射透鏡1、偏振光分光器(PBS)3、R(紅光)反射分色鏡40、B/G(藍光和綠光)反射分色鏡41、B(藍光)反射分色鏡42、反射所有顏色的光束的強反射鏡43、菲涅耳透鏡50、凹透鏡(正透鏡)51、棒型會聚鏡6、橢圓反射器7及如金屬鹵鎢燈或位于反射器7中心具有較高光發(fā)射面8a的VHP之類的弧光弧燈(光源)8。投射透鏡1投射顯示在顯示板2(液晶板)上的象素數(shù)據(jù)，該顯示板包括了在預定平面上裝有微透鏡的液晶裝置。偏振光分光器(PBS)3設計成透過S-偏振光而反射P-偏振光。
R(紅光)反射分色鏡40、B/G(藍光和綠光)反射分色鏡41及B(藍光)反射分色鏡42具有如相應圖13A、13B及13C所示的光譜反射特性。這些分色鏡與強反射鏡43如圖14所示呈三維設置，以把從光源8發(fā)出的白照明光分成R、G和B三原色光，并利用來自不同的相應三維方向的三原色光照亮液晶板2，這些將在后面更詳細描述。
從光源8發(fā)出的光通量以下述方式進行傳播。首先，通過放置在聚光器6上流的橢圓反射器7，使從燈泡8發(fā)出的白光通量會聚到聚光器6的入口處(入射光照射的平面)6a，然后，通過聚光的6，同時在橢圓反射器7上反復反射，以得到均勻的空間分布。從聚光器6的出口6b出來的光通量于是在其射到B-反射分光鏡42之前，通過凹透鏡51和菲涅耳透鏡變成平行于X-軸(如圖12B所示)的光通量。
只有B光(藍光)束由B-反射分光鏡42向下反射并與Z-軸成一個預定的角度射到R-反射分光鏡40上(如圖12B所示)。同時，其余的紅光和綠光(R/G光)束穿過B-反射分光鏡42并由強反射鏡43直角反射變?yōu)閆-軸方向并同時射向R-反射分光鏡40。
于是，如圖12B所示，B-反射分光鏡42和強發(fā)射鏡43這樣設置以把從聚光器6(沿X-軸)發(fā)出的光通量向下沿Z-軸反射，強反射鏡43在X-Y平面上與Y-軸成45°傾斜，而B-反射分光鏡42在X-Y平面上與Y-軸成小于45°傾斜。
所以，如圖12B所示，當由強反射鏡43反射的R/G光束恰好沿Z-軸射到R-反射分光鏡40上，由B-反射分光鏡42反射的B-光束向下沿著相對與Z-軸(在X-Z平面上傾斜)傾斜一個預定的角度射到R-反射分光鏡40上。這樣確定，B-反射分光鏡42相對于強反射鏡43的位置變換和角度傾斜的確定，使三種顏色光束相互交會在液晶板2上，以使B光和R/G光射在液晶板2的同一指定的區(qū)域。
接著，在圖12B中，向下反射的(在Z-軸方向)R/G/B光束射向B-反射分光鏡40和B/G-反射分光鏡41，B/G-反射分光鏡41位于B-反射分光鏡42和強反射鏡43的下面。更具體地說，B/G-反射分光鏡41相對X-Z平面與X-軸成45°傾斜，而R-反射分光鏡40相對X-Z平面與X-軸成小于45°傾斜。
于是，在R/G/B光的入射光中，在其經(jīng)PBS3偏振射到水平設置在X-Z平面上的液晶板2之前，只有B/G的入射光經(jīng)過R-反射分光鏡40，并由B/G反射分光鏡41直角反射變成Y軸的正方向。
如上所述(見圖12A和圖12B)，既然B光束相對于X-軸成預定的角度(在X-Z平面上傾斜)射出，那么它們經(jīng)B/G-反射分光鏡41反射后相對與Y-軸也保持一預定的角度(在X-Z平面上傾斜)，并以等于該角度的入射角(沿X-Y平面)射到液晶板2上。另一方面，G光光束在其被PBS 3偏振后以等于0的入射角垂直射到液晶板2之前，由B/G-反射分光鏡41直角反射變成與Y軸的正方向一致。
同時，在R-光束由PBS 3偏振后以等于該預定角度的入射角(沿Y-Z平面)射到液晶板2上之前，經(jīng)由設置在相對于B/G-反射分光鏡41上面的R-反射分光鏡40，把該R-光束以下面描述的方式反射成與Y-軸的正方向一致，如圖12C所示與Y-軸(沿Y-Z平面)成預定的角度。
如上所述，這樣確定B/G-反射分光鏡41相對于R-反射分光鏡40的位置變換和角度傾斜使R、G和B三種顏色光束相互交會在液晶板2上以使R光和B/G光射在液晶板2的同一指定的區(qū)域。
如圖13A到13C所示，B/G-反射分光鏡41的截止波長是570nm，而R-反射分光鏡40的截止波長是600nm，于是在通過B/G-反射分光鏡41之后，橙色光從光路中去除掉了，達到了最佳的顏色平衡。
在下面將要描述，R、G和B光經(jīng)液晶板2反射/偏振調(diào)制并反射回PBS 3，接著該PBS 3通過PBS表面3a把這些光反射變成與X-軸的正方向一致，并讓它們射到投射透鏡1上。在投射透鏡1把圖像投射到屏幕(圖中未示)之前，該透鏡把顯示在液晶板2上的圖像放大。
既然R、G和B光束以相互不同的入射角射到液晶板2上，被反射的R、G和B光束呈現(xiàn)不同的角度。這樣，投射透鏡1需要具有較大的直徑和較大的孔徑以沒有遺漏地接收所有光。需要注意的是，在射入投射透鏡1的光通量穿過微透鏡兩次之前，與原色光被校正一樣，對該光通量傾斜的角度進行校準以維持在液晶板2上的入射角。
另一方面，在圖24中所示的公知的透射型液晶板LP中，由于微透鏡組16的聚焦作用，從液晶板LP射出的光通量部分地擴散，于是投射透鏡需要具有較大數(shù)值的孔徑及因此具有的較大直徑以接收擴散的光通量。
在圖24中，標號16指示的是通過在預定的間距設置一定數(shù)量的微透鏡16a得到的微透鏡組，標號13和18分別指示液晶層和R(紅)、G(綠)和B(藍)三原色象素。
R、G和B光束以彼此不同的相應入射角照射到液晶板LP上，于是由于微透鏡16a的聚焦作用，不同顏色的光束可由相應顏色的象素分別接收。這種設置則不必要使用濾色器，并提供可高效探測光的顯示板。這樣，帶有這種顯示板的投射型顯示裝置，即使其只由一個液晶板組成，也能顯示清晰明亮的彩色圖像。
但是，如上所述由裝有微透鏡組的顯示板組成公知的投射型顯示裝置有一個缺點，即R、G和B三原色的象素18和要顯示的圖像一起放大并投射到屏幕上，使觀眾清楚地看見R、G和B象素的鑲嵌(mosaic)設置(如圖25所示)，從而降低了顯示在屏幕上的圖象的質(zhì)量。
相反，從本實施例中的液晶板2射出的光通量只有相對限度的擴散，于是通過具有相對小數(shù)值孔徑的投射透鏡可把清晰明亮的圖像投射到屏幕上。這種投射透鏡也自然尺寸很小，R、G和B象素的鑲嵌(mosaic)設置經(jīng)處理幾乎消失。
現(xiàn)在進一步地描述本實施例中的液晶板2。圖15是本實施例的液晶板2的剖面放大示意圖。
參照圖15，該液晶板包括微透鏡基片(玻璃基片)1、微透鏡22、玻璃板23、透明相對電極24、液晶層25、象素電極26、有源矩陣驅動電路27和硅半導體基片28。微透鏡22以象素電極26間距的兩倍的間距通過離子交換的方法形成在玻璃基片(堿型玻璃)21表面，成為稱作“微透鏡陣列”的二維陣列。
液晶層25由可用于反射型液晶顯示板的ECB型向列液晶如DAP或HAN制成的，該液晶通過取向層(圖中未示)保持取向狀態(tài)。象素電極26由Al(鋁)制成，并設計成與眾多反射器一樣，在制作圖案后進行CMP處理，以提高其表面條件和反射率。
有源矩陣驅動電路27設置在硅基片28上，由水平驅動電路和垂直驅動電路組成。該電路可用于將R、G和B的三原色視頻信號分別寫在R、G和B象素電極26上。此時象素電極26沒有包括任何顏色過濾器，它們通過由有源矩陣驅動電路27記錄的原色的視頻信號區(qū)分為R、G和B象素，于是形成R、G、B象素陣列，這些將在后面描述。
首先，對射到液晶板2作為光的一部分的G光進行描述。正如前面描述的那樣，在G光的主要光束垂直射到液晶板2之前由PBS3進行偏振。注意在圖15中用箭頭G(入/出)只示出了射到微透鏡22a的一條G光線。
如圖所示，射到微透鏡22a的G光束由透鏡22a會聚并照射到由Al制成的G象素電極26g上，該電極把G光束反射并使其穿過同樣的微透鏡22a而從液晶板2射出來。由于G光束反復經(jīng)過液晶層25，所以在光束返回PBS 3之前，當信號電壓加在G象素電極26g和相對電極24之間時，由在兩電極之間形成電場而引起的液晶運動對G光束進行調(diào)制。由PBS表面3a反射并射到投射透鏡1的光量的多少取決于調(diào)制的程度，于是通過象素可顯示帶有不同光強度和不同灰度的圖像。
如圖15中的箭頭R(入)所示，沿Y-Z平面傾斜射出的R光束在其射到微透鏡22b之前，由PBS3偏振。然后，R光束由微透鏡22b會聚，照射到透鏡22b正下方略微偏左處的R象素電極26r上，該象素電極26r把光反射并使其穿過相鄰的微透鏡22a而后從液晶板2射出去(R(出))。
(偏振)R光束在從液晶板2射出和返回PBS 3之前，當信號電壓加在R象素電極26r和相對電極24之間時，也由在兩電極之間形成電場而產(chǎn)生的液晶運動對R光束進行調(diào)制。此后，R光束投射到顯示屏上以參照G光束如上所述的方式作為圖像的一部分顯示在屏幕上。
在圖15中，射到G象素電極26g的G光束和射到R象素電極26r的R光束看起來相互干涉，很顯然是因為液晶層25a由于厚度不同而不均勻地放大的緣故。在實際中，液晶層25最多有5μm厚，這個厚度相對于具有在50到100μm之間厚度的玻璃板23是非常小的，因此無論每個象素的尺寸多大，上述干涉是不會發(fā)生的。
圖16A到16C示出了為達到本發(fā)明的目的是如何進行色分離和色合成的。注意，圖16A示出了液晶板2上表面的平面示意圖，圖16B和16C分別是沿線16B-16B(X-方向)和沿線16C-16C(Z-方向)的剖面圖。
可以知道，由于圖16C取自于Y-Z平面并示出了進入和離開相應的微透鏡22的G和R光束，故與圖15相對應。也可以知道G象素電極作為原電極，位于相應的微透鏡22的下面作為第二電極，而R象素電極位于微透鏡22的相應邊界下面。于是，R光的入射角θ最好這樣選擇，使tanθ等于象素間距與微透鏡陣列22和象素電極陣列26之間的距離的比值。
另一方面，圖16B是沿液晶板的X-Y平面的剖面圖?？梢钥吹綖榈谌笏氐腂象素電極與G象素電極交替設置，如圖16C中所示，其中G象素電極位于相應的微透鏡22的正下方，而B象素電極作為第三元象素位于相應的微透鏡22邊界的下方。
因為照射到液晶板2上的B光束在如上所述被PBS 3偏振之前斜射在板上，從微透鏡22出來的光束由相應B象素電極反射，并從相鄰的微透鏡如圖16B所示沿X-軸方向射出來。在B象素電極上的液晶層25調(diào)制的模式和液晶板2上B光的投射模式與如上所述的關于G和R光的相同。
B象素電極位于微透鏡22的相應邊界的正下方，于是，B光的入射角θ最好這樣選擇，使tanθ等于象素置的間距(G和B象素的)與微透鏡陣列22和象素電極陣列26之間距離的比值。
于是，在本實施例中的液晶板2中，沿Z-軸的方向(第一方向)以RGRGRG……的順序和沿Z-軸的方向(第二方向)以BGBGBG……的順序設置R、G和B象素，圖16A示出了從上面看時象素呈現(xiàn)的狀態(tài)。
如上所述，在兩個方向上每個象素的長度是每個微透鏡22長度的一半，于是象素在X-和Z-方向象素以微透鏡22設置的間距的一半長度設置。從上面看，可以看出G象素恰好位于相應微透鏡22的中心，而R象素沿Z-方向位于相應微透鏡22邊界下面的G象素之間，B象素沿X-方向位于相應微透鏡22邊界下面的G象素之間。每個微透鏡為其寬度是相應象素寬度的兩倍的矩形體。
圖17是液晶板2的局部平面放大示意圖。圖17中的虛線格劃定了顯示圖象的R、G和B象素的象素單元。
象素單元在基片上以預定的間距二維設置以形成象素單元陣列。換句話說，當圖15中的有源矩陣電路27驅動R、G和B象素時，由虛線格29限定的每個象素單元的R、G和B象素由與象素單元的位置相應的R、G和B視頻信號驅動。
這里我們來看一個由R象素電極26r、G象素電極26g和B象素電極26b組成的象素單元。如箭頭r1所示，從微透鏡22b斜射來的R光束射到R象素電極26r，如箭頭r2所示，該R光束然后被反射射入微透鏡22a。同樣，如箭頭b1所示，從微透鏡22c斜射來的B光束射到B象素電極26b，如箭頭b2所示，該B光束然后被反射從微透鏡22a向外射出。
另一方面，如箭頭g22所示，從微透鏡22a垂直射來G光束射到G象素電極26g(相對于圖21)上，該G光束然后被反射回來，從微透鏡22a垂直向外射出。
于是，在本實施例中的液晶板2中，當原色光束分別以不同的入射角射到每個象素單元上時，它們經(jīng)過相同微透鏡(在上述實施例中為微透鏡22a)離開象素單元。
圖18是表示從液晶板2射出的所有光線如何經(jīng)過PBS3和投射透鏡1投射到屏幕9上的示意圖。如圖17所示這里使用了液晶板2。當調(diào)整光學系統(tǒng)以使液晶板中的微透鏡22和/或相鄰區(qū)域的圖像會聚并被投射到顯示屏9上時，從每個象素單元的R、G和B射來的光束彼此混合射到微透鏡22的虛線格的相應區(qū)域，以再現(xiàn)如圖22所示的最初的顏色。
在本實施例中，使用了如圖17所示的顯示板，微透鏡22的平面和/或相鄰區(qū)域與顯示屏具有共扼關系，于是沒有R、G和B象素鑲嵌結構的清晰和明亮的圖像顯示在屏幕上。
圖19是本實施例的投射型液晶顯示裝置的驅動電路系統(tǒng)的方框圖。
參照圖19，圖19示出了板驅動器10、接口12、解碼器11、鎮(zhèn)流器14和電源電路15。該驅動器10可產(chǎn)生與驅動相對電極24的驅動信號一起的R、G、B視頻信號和各種定時信號，接口12將視頻信號和控制傳輸信號解碼成相應標準視頻信號等等。解碼器11把從接口12來的標準視頻信號解碼成R、G和B的原色信號和合成信號。鎮(zhèn)流器14驅動弧光燈以發(fā)出光，以及電源電路15給電路塊提供電能。標號13指示了由控制電路塊操作的操作區(qū)(圖中未示)組成的控制器。
如上所述的投射型液晶顯示裝置可顯示沒有R、G和B象素鑲嵌結構的清晰和明亮的圖像。
圖21是本發(fā)明液晶的改進實施例的平面放大示意圖。在這個實施例中，B象素作為第一象素設置在相應微透鏡22中心的下方，同時G象素作為第二象素交替地與B象素設置在側向，R象素作為第三象素也交替地與B象素設置在垂直方向。
再次使用這種結構，當R/G光束被斜射到象素單元上時(在不同方向以相同的入射角)，B光束可垂直射到相應的象素單元上，于是被反射的光束穿過相同的和公用的微透鏡離開象素單元。這樣，最后結果與前面的實施例完全一樣?；蛘咭部蛇@樣設置，以使R象素作為第一象素設置在相應微透鏡22的中心，其余象素分別沿著側向和垂直方向交替設置。
實施例3下面對通過改進實施例2而得到的實施例進行描述。
圖22是本實施例的液晶板20的剖面放大示意圖，該圖示出了其主要區(qū)域。該液晶板與對應的實施例2的區(qū)別在于玻璃板23用作相對基片，微透鏡220是用所謂“回流技術”在玻璃板23上覆蓋熱塑樹脂而形成。另外，列隔板251設置在非象素區(qū)。隔板由光敏樹脂用光刻法制成。
圖23A是液晶板20的局部平面示意圖。如圖所示，列隔板251以預定的間距設置在位于微透鏡220的拐角處起到象素結構的功能。圖23B示出了沿通過列隔板251的線23B-23B的剖面圖。列隔板251最好以相當于10到100個象素的間距設置從而形成了隔板的矩陣。設置列隔板的設置必須滿足平面玻璃板23的平直度要求和與液晶的可入性的要求，這些要求與提供隔板相矛盾。
本實施例另外還包括光屏蔽層221，該屏蔽層為阻止漏光通過微透鏡的邊界區(qū)進入內(nèi)部的制成圖案的金屬膜。這種結構能有效地阻止了由于漏光導致降低的投射圖像色飽和度和對比度。于是，由本發(fā)明液晶板組成的實施例的裝置可顯示輪廓清晰高質(zhì)量的圖像。
權利要求
1.一種矩陣基片，包括象素區(qū)、驅動電路區(qū)和密封區(qū)，象素區(qū)通過把一組象素電極設置成矩陣而形成，驅動電路區(qū)給所述象素電極提供電信號，其特征在于給隔開所述象素電極的間隙充滿絕緣材料制成的絕緣部分，以提供連接象素電極部分的連續(xù)表面，并且所述象素電極的材料制成的部分和所述絕緣部分的材料部分至少設置在或者所述驅動電路區(qū)或者在所述密封區(qū)以提供連續(xù)的表面。
2.根據(jù)權利要求1所述的矩陣基片，其特征在于所述象素電極的表面和所述絕緣部分的表面彼此平齊以提供連續(xù)的平面。
3.根據(jù)權利要求1所述的矩陣基片，其特征在于所述絕緣部分的材料制成的所述部分的表面及所述象素電極的材料制成的所述部分(member)彼此平齊以提供連續(xù)的平面。
4.根據(jù)權利要求2所述的矩陣基片，其特征在于所述絕緣部分的材料制成的所述部分的表面及所述象素電極的材料制成的所述部分(member)彼此平齊以提供連續(xù)的表面。
5.根據(jù)權利要求1到4任一項所述的矩陣基片，其特征在于所述象素電極的表面、所述絕緣部分的表面、所述象素電極的材料制成的所述部分(member)的表面及所述絕緣層的材料制成的所述部分的表面通過化學機械拋光技術進行拋光。
6.根據(jù)權利要求1所述的矩陣基片，其特征在于在所述象素電極的下面設置有光屏蔽層。
7.一種由矩陣基片組成的液晶裝置，該液晶裝置包括象素區(qū)、驅動電路區(qū)、密封區(qū)、相對基片和液晶材料，所述象素區(qū)通過把一組象素電極設置成矩陣而形成，所述驅動電路區(qū)所述象素電極提供給電信號，所述相對基片相對設置在所述象素區(qū)上，所述液晶材料裝在所述象素區(qū)和所述相對基片之間，其特征在于給隔開所述象素電極的間隙充滿絕緣材料制成的絕緣部分，以提供連接象素電極部分的連續(xù)表面，所述象素電極材料制成的部分和所述絕緣部分的材料部分至少設置在或者所述驅動電路區(qū)或者在所述密封區(qū)以提供連續(xù)的表面。
8.根據(jù)權利要求7所述的液晶裝置，其特征在于所述象素電極的表面和所述絕緣部分的表面彼此平齊以提供連續(xù)的平面。
9.根據(jù)權利要求7所述的液晶裝置，其特征在于所述絕緣部分的材料制成的所述部分的表面及所述象素電極的材料制成的所述部分(member)彼此平齊以提供連續(xù)的平面。
10.根據(jù)權利要求8所述的液晶裝置，其特征在于所述絕緣部分的材料制成的所述部分的表面及所述象素電極的材料制成的所述部分(member)彼此平齊以提供連續(xù)的表面。
11.根據(jù)權利要求7到10任一項所述的液晶裝置，其特征在于所述象素電極的表面、所述絕緣部分的表面、所述象素電極的材料制成的所述部分(member)的表面及所述絕緣層的材料制成的所述部分的表面通過化學機械拋光技術進行拋光。
12.根據(jù)權利要求7所述的液晶裝置，其特征在于在所述象素電極的下面設置有光屏蔽層。
13.一種顯示裝置，其特征在于該裝置包括權利要求7中的液晶裝置。
14.如權利要求13所述的顯示裝置，其特征在于反射型液晶板用于液晶裝置，于是通過光學系統(tǒng)可使從光源發(fā)出的光照射到液晶板上，并使反射的光照射到屏幕上。
15.根據(jù)權利要求14所述的顯示裝置，其特征在于反射型液晶板包括用預定間距的象素對在基片上二維設置形成的象素單元陣列，每個象素對由在第一方向上的第一顏色、第二顏色、和第三顏色中選出第一顏色的象素和第二顏色的象素組成，另外每個象素包括在不同于所述第一方向的第二方向上的第一顏色的象素和第三顏色的象素，通過這種方式，第一顏色的每個象素由第一和第二顏色的象素對及第一和第三顏色的象素對共享，通過在所述第一方向和第二方向以等于在所述象素單元陣列上的兩個象素的間距二維設置微透鏡而形成微透鏡陣列。
16.一種制造矩陣基片的方法，該矩陣基片由象素區(qū)、驅動電路區(qū)和密封區(qū)組成，所述象素區(qū)通過把一組象素電極設置成矩陣而形成，所述驅動電路區(qū)為所述象素電極提供電信號，其特征在于包括如下步驟在為制作矩陣基片的基片上形成與所述象素電極和所述驅動電路相連的半導體器件區(qū)，然后在所述半導體器件區(qū)、所述驅動電路區(qū)和為形成密封區(qū)的所述區(qū)域上形成絕緣層；為在所述象素區(qū)上的所述絕緣層里形成象素電極而制作圖案溝槽圖案，至少或者在所述驅動電路區(qū)的所述絕緣層上或者在所述密封區(qū)的所述絕緣層上的所述溝槽內(nèi)充滿象素電極的材料。在所述兩種不同類型的溝槽里淀積所述象素電極的材料；并且對所述象素電極的所述材料淀積的表面進行拋光直到所述絕緣層和所述象素電極的材料形成連續(xù)的平面為止。
17.一種根據(jù)權利要求16所述的制造矩陣基片的方法，其特征在于所述拋光步驟包括化學機械拋光。
18.一種根據(jù)權利要求16所述的制造矩陣基片的方法，其特征在于所述制作絕緣層圖案方法的加工包括使用CF4/CHF3氣的蝕刻加工。
19.一種根據(jù)權利要求18所述的制造矩陣基片的方法，其特征在于所述蝕刻加工在1.0托壓力以下進行。
20.一種制造由矩陣基片組成的液晶裝置的方法，該液晶裝置包括象素區(qū)、驅動電路區(qū)、密封區(qū)、相對基片和液晶材料，所述象素區(qū)通過把一組象素電極設置成矩陣而形成，所述驅動電路給所述象素電極區(qū)提供電信號，所述相對基片面對面設置在所述象素區(qū)上，所述液晶材料裝在所述象素區(qū)和所述相對基片之間，其特征在于包括如下步驟在為制作矩陣基片的基片上形成與所述象素電極和所述驅動電路相連的半導體器件區(qū)，然后在所述半導體器件區(qū)、所述驅動電路區(qū)和為形成密封區(qū)的所述區(qū)域上形成絕緣層；為在所述象素區(qū)上的所述絕緣層里形成象素電極而制作圖案溝槽圖案，至少或者在所述驅動電路區(qū)的所述絕緣層上或者在所述密封區(qū)的所述絕緣層上的所述溝槽內(nèi)充滿象素電極材料；在所述兩種不同類型的溝槽里淀積所述象素電極的材料；并且對所述象素電極的所述材料淀積的表面進行拋光直到所述絕緣層和所述象素電極的材料形成連續(xù)的平面為止。
21.根據(jù)權利要求20所述的制造液晶裝置的方法，其特征在于所述拋光步驟包括化學機械拋光。
22.根據(jù)權利要求20所述的制造矩陣基片的方法，其特征在于所述制作絕緣層圖案的加工包括使用CF4/CHF3氣的蝕刻加工。
23.根據(jù)權利要求20所述的制造矩陣基片的方法，其特征在于所述蝕刻加工在1.0托壓力以下進行。
全文摘要
一種矩陣基片包括象素區(qū)、驅動電路區(qū)和密封區(qū)。所述象素區(qū)通過把一組象素電極設置成矩陣而形成,所述驅動電路區(qū)給所述象素電極提供電信號,給隔開所述象素電極的間隙充滿絕緣材料制成的絕緣部分,以提供連接象素電極和所述象素電極材料制成的部分(member)的連續(xù)表面,所述絕緣部分的材料至少設置在或者所述驅動電路區(qū)或者在所述密封區(qū)以提供連續(xù)的表面。
文檔編號G02F1/1335GK1184954SQ9712289
公開日1998年6月17日 申請日期1997年10月17日 優(yōu)先權日1996年10月18日
發(fā)明者宮脅守, 榑松克巳, 小山理, 福元嘉彥, 中澤亨 申請人:佳能株式會社