CN1184512C - 电光装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适合在移动电话、便携式计算机中使用的电光装置，其中施加到液晶上的有效电压较高，能够进行较高对比度的显示，并且避免了反射电极退化，并且提供了一种制造电光装置的方法。本发明的电光装置100包括：一对透明基板10和20，彼此相对设置，其间密封并保持着液晶50；和一个反射板8，该反射板形成在一对基板中的一个基板10的靠近液晶50的侧面上，并具有一个或多个开口14，每个开口处于预定的位置，用于反射从另一基板20入射的光，并且用于透射来自背光源的光。透明电极9形成在反射板8上并且与漏电极6b或半导体层1电连接。

Description

电光装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电光装置及其制造方法。尤其涉及一种适合在便携式计算机、移动电话等中使用的电光装置及其制造方法，其中施加给液晶的有效电压很高，可以获得较高的显示对比度，并且避免了反射电极和反射板退化。
背景技术
电光装置(如液晶显示装置和EL发光显示装置)被广泛地用作电子装置如便携式计算机和移动电话中的直视显示装置。例如，在这种电光装置的有源矩阵型半透半反液晶显示装置中，彼此相对的TFT阵列基板和反基板用一种密封材料粘结在一起，并且充当电光物质的液晶被密封并保持在基板之间由密封材料限定的区域中。
在TFT阵列基板的表面上形成一个反射板，从而将从反基板侧入射的外部光向反基板反射，并且从反基板入射的光被TFT阵列基板的反射板反射，由反基板发出的光显示图像(反射模式)。反射板有一个透射光的开口，透明电极形成在反射板之下以覆盖开口，并且由透过开口的背光源的光显示图像(透射模式)。
如图15所示，用在这种液晶显示装置中的TFT阵列基板120例如通过在基板101上叠置一个由氧化硅膜(SiO2膜)等制成的保护垫层102、由薄膜晶体管(TFT)103等制成的开关元件、栅极绝缘膜103a、源极线104、层间绝缘膜105、由氮化硅膜制成的保护膜105a(有时不形成保护膜105a)、由有机光敏树脂如丙烯酸树脂制成的两层、由ITO(氧化铟锡)膜制成的透明电极108和由单层铝膜、银膜、或它们的合金膜，或所述金属或合金与钛、氮化钛、钼或钽的复合膜制成的反射板109，其中有机光敏树脂制成的两层用于在透明电极108之下形成用于反射的表面不规则性，即不规则表面形成层106和不均匀层107，在后面将对其进行描述。源极线104和透明电极108通过穿过不均匀层107而形成的接触孔110电连接。另一方面，在反基板130中，在基板131上形成由ITO(氧化铟锡)膜制成的透明电极132。在TFT阵列基板120和反基板130的面对液晶50的表面上形成校准膜111和133。
但是，在具有此种结构的液晶显示装置中，因为通过透明电极108施加到透明电极132和反射板109之间的液晶50上的电压在反射板109处下降，所以有效电压也下降，因此，显示对比度下降。而且，因为反射板109在与液晶相对的一侧处于裸露状态地暴露，所以用于形成反射板109的金属膜易于退化。
考虑到上述问题提出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种适合在便携式计算机、移动电话等中使用的电光装置及其制造方法，其中电光装置中对液晶施加的有效电压较高，可以进行高对比度地显示，并且避免了反射电极退化。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的电光装置包括一对彼此相对的基板，基板之间密封并保持着一种电光物质；和一个反射板，该反射板形成在一对基板中的一个基板的靠近电光物质侧面上，并具有一个或多个开口，每个开口处于预定的位置，用于反射从另一基板入射的光，并且用于透射来自背光源的光，其中透明电极形成在反射板上并且与漏电极或半导体层电连接。
这种结构使得能够增大施加到液晶上的有效电压，以便产生较高对比度的显示，并且避免反射板退化。
本发明的电光装置可以包括一对彼此相对的基板，基板之间密封并保持电光物质；和一个反射板，该反射板形成在一对基板中的一个基板的靠近电光物质侧面上，并具有一个或多个开口，每个开口处于预定的位置，用于反射从另一基板入射的光，并且用于透射来自背光源的光，其中还具有形成在反射板上的透明电极并且所述反射板是与漏电极或半导体层电连接的反射电极。
这种结构可以避免反射板退化。
在此情况下，最好反射板由单层的铝膜、银膜或至少包含铝和银之一的合金膜，或由该金属或合金与钛、氮化钛、钼或钽的复合膜等制成。另外，最好透明电极由ITO(氧化铟锡)膜制成。
这样可以增大光的反射效率。
最好透明电极由ITO(氧化铟锡)膜制成。
这样可以增大透射模式中的显示对比度。
最好形成透明电极的区域比形成反射板的区域宽。
这样可以避免反射板退化。
最好电光装置还包括一个形成在反射板和透明电极之下的不均匀层，该层具有表面不规则性，并且反射板具有与不均匀层的不规则性一致的不均匀表面，从而散射反射光。
这可以改善反射特性。
本发明制造电光装置的方法包括下列步骤：在彼此相对的一对基板中一个基板的侧面上形成一个反射板从而在其间密封并保持一种电光物质，该侧面靠近电光物质；在反射板上的每个预定位置形成一个或多个开口，用于反射从一对基板中另一基板入射的光并透射来自背光源的光；在反射板上形成一个透明电极，从而覆盖反射板上对应于开口的区域；和把透明电极电连接到漏电极或半导体层。
这样能够有效且价廉地制造一种电光装置，其中施加到液晶的有效电压较高，可以高对比度地显示，并且避免了反射板退化。
本发明的电光装置的制造方法包括下列步骤：在彼此相对的一对基板中一个基板的侧面上形成一个反射板从而在其间密封并保持一种电光物质，该侧面靠近电光物质；在反射板上的每个预定位置形成一个或多个开口，用于反射从一对基板中另一基板入射的光并透射来自背光源的光；把反射板电连接到漏电极或半导体层，从而形成一个反射电极；在反射电极上形成一个透明电极，从而覆盖反射电极上对应于开口的区域。
这样能够有效且价廉地制造一种电光装置，其中避免了反射电极退化。
在此情况下，最好将单层铝膜、银膜或至少包含铝和银之一的合金膜，或由该金属或合金与钛、氮化钛、钼或钽的复合膜等用作反射电极。
这使得能够有效且价廉地制造一种具有增强的光反射效率的电光装置。
最好将ITO(氧化铟锡)膜用作透明电极。
这使得能够有效且价廉地制造一种在透射模式中具有提高的显示对比度的电光装置。
最好在形成透明电极的步骤中，形成透明电极的区域比形成反射电极的区域宽。
这样能够有效且价廉地制造一种电光装置，其中避免了反射电极退化。
最好，本发明的制造方法还包括在形成反射电极的步骤之前，在一个基板上形成一个具有表面不规则性的不均匀层的步骤。
这使得能够有效且价廉地制造一种具有改善的反射特性的电光装置。
附图简述
图1是根据本发明实施例的电光装置从反基板一侧看去的平面图；
图2是沿图1中H-H’线截取的截面图；
图3是根据本发明实施例的电光装置中分布成矩阵的多个象素中形成的元件、线等的等效电路；
图4是根据本发明实施例的电光装置中TFT阵列基板中形成的每个象素的结构平面图；
图5是图4中沿A-A’线截取的象素截面图；
图6是根据本发明另一实施例的电光装置中TFT阵列基板中形成的每个象素的结构截面图；
图7(A)～7(D)是连续表示根据本发明实施例的电光装置制造方法中制造TFT阵列基板的过程的截面图；
图8(A)～8(D)是连续表示图7(A)～7(D)过程之后制造TFT阵列基板的过程的截面图；
图9(A)～9(B)是连续表示图8(A)～8(D)过程之后制造TFT阵列基板的过程的截面图；
图10(A)～10(D)是连续表示图9(A)～9(B)过程之后制造TFT阵列基板的过程的截面图；
图11(A)～11(D)是连续表示图10(A)～10(D)过程之后制造TFT阵列基板的过程的截面图；
图12表示利用本发明的电光装置作为显示装置的电子装置的电路结构框图；
图13是作为利用本发明电光装置的电子装置一个实例的便携式计算机的示意图；
图14是作为利用本发明电光装置的电子装置一个实例的移动电话的示意图；
图15是常规电光装置中部分象素的截面图。
1：半导体膜
1a：重掺杂源极区
1a’：通道形成区
1b：轻掺杂区
1c：重掺杂区
1d：重掺杂漏极区
1f：从重掺杂漏极区延伸的延伸部分
2：栅极绝缘膜
3a：扫描线
3b：电容线
4：第一层间绝缘膜
5：第二层间绝缘膜(表面保护膜)
6：导体膜
6a：数据线
6b：漏电极
7：不均匀层
7a：用于形成不均匀层的光敏树脂
8：反射板
8’：反射电极
8a：金属膜
9：透明电极
9a：ITO膜
8g：不均匀图案(不均匀表面)
10：TFT阵列基板
10’：基板
11：保护性垫层
12：校准膜
13：不规则表面形成层
13a：用于形成不规则形成层的光敏树脂
14：开口
15：接触孔
20：反基板
20’：基板
21：反电极
22：校准膜
23：遮光膜
30：用于象素开关的TFT
50：液晶
52：密封材料
53：用于围合图像显示区域的遮光层
60：存储电容
100：电光装置
100a：象素
101：基板
102：保护性垫层
103：薄膜晶体管(TFT)
103a：栅极绝缘膜
104：源极线
105：层间绝缘膜
105a：保护膜
106：不规则表面形成层
107：不均匀层
108：透明电极
109：反射板
109’反射电极
110：接触孔
111：校准膜
120：TFT阵列基板
130：反电极
131：基板
132：透明电极
133：校准膜
201：数据线驱动电路
202：引线
204：扫描线驱动电路
205：布线
206：导体材料
具体实施方式
下面将参考附图对根据本发明实施例的电光装置及其制造方法进行具体地的说明。
(电光装置的基本结构)
图1是根据本发明实施例的作为电光装置的带有各种组成部件的液晶显示装置的平面图，该图是从反基板的一侧观察，图2是沿图1中H-H’线的截面图。图3是在电光装置(液晶显示装置)的图像显示区域中形成为一个矩阵的多个象素的元件、导线等的等效电路图。在用于描述本实施例的附图中，以不同的比例显示各层和组件以便可以在附图中看到它们。
在图1和图2所示的本实施例的电光装置(液晶显示装置)100中，TFT阵列基板10(第一基板)和反基板20(第二基板)用密封材料52粘结在一起，并且在密封材料52限定的区域(液晶密封区)中密封并保持充当电光物质的液晶50。在形成密封材料52的区域内由遮光材料制成一个遮光层53，用于围合图像显示区。在密封材料52外沿TFT阵列基板10的一侧形成一个数据线驱动电路201和导线202，并且沿挨着该侧的两侧形成扫描线驱动电路。在TFT阵列基板10的其余侧上形成多条导线205，用于连接设置在图像显示区两侧上的扫描线驱动电路204，并且有时例如在遮光层53之下形成预充电电路和检测电路。导体材料206放置在反基板20的至少一个角上，从而电连接TFT阵列基板10和反基板20。
替代在TFT阵列基板10上形成数据线驱动电路201和扫描线驱动电路204，例如可以通过各向异性导体膜对安置了驱动LSI的TAB(自动粘结带)基板和一组形成在TFT阵列基板10周围的端子进行电和机械连接。而根据采用的液晶50的类型，即依据驱动模式，如TN(扭曲向列相)模式或STN(超TN)模式以及没有示出的常白模式/常黑模式，在电光装置100中以预定的取向放置偏振膜、延迟膜、偏振器等。
当利用电光装置100进行彩色显示时，例如，在反基片20与TFT阵列基板10的象素电极相对的区域中形成红(R)、绿(G)和兰(B)滤色片及保护膜，这在后面将要描述。
在具有这种结构的电光装置100的图像显示区域中，如图3所示，多个象素100a分布成矩阵，象素100a分别配置有用于象素切换的TFT 30，并且用于供给象素信号S1、S2...Sn的数据线6a电连接到相应的TFT 30的源极。写入到数据线6a中的象素信号S1、S2、...、Sn以行顺序的方式(按行号顺序)供给，并且每组象素信号可以提供给多条相邻的数据线6a。扫描线3a电连接到相应TFT 30的栅极，使得扫描信号G1、G2、...、和Gm按预定的时序以脉冲的形式按行顺序的方式施加到扫描线3a。反射电极8和透明电极9电连接到相应TFT 30的漏极，由数据线6a提供的象素信号S1、S2、...、Sn按预定时序通过激励充当开关元件的TFT 30预定的时间而被写入到相应的象素中。由此通过反射电极8和透明电极9写入到液晶中的预定水平的象素信号S1、S2...、Sn在反射电极8和透明电极9以及反基板20的反电极21之间保持预定的时间，如图2所示。
在液晶50中，分子的取向和聚合顺序依据施加其上的电压水平而改变，由此调制光并使得能够进行灰度显示。通过液晶50的入射光量依据常白模式中施加的电压而减少，并且通过液晶50的入射光量依据常黑模式中施加的电压而增多。结果，具有与象素信号S1、S2、...和Sn一致的对比度的光全部从电光装置100中发出。
为了避免保持的象素信号S1、S2、...和Sn泄漏，有时加入存储电容60(见图3)，与形成在透明电极(象素电极)9和反电极21之间的液晶电容并联。例如，将透明电极9的电压在存储电容60中保持一定的时间，该时间比施加源电压的时间长三个量级。这样改进了电荷滞留特性，并且使得电光装置100能够实现高对比度。存储电容60可以形成在数据线6a和充当形成存储电容60的导线的电容线3b之间，如图3所示，或形成在数据线6a和上述扫描线3a之间。
(TFT阵列基板的结构)
图4是用在此实施例中的TFT阵列基板10中一个象素的平面图。图5是图4所示的电光装置沿图4中A-A’线截取的象素的截面图。
在图4中，在每个反射板8上形成一个透明电极9，反射板8以矩阵形式分布在TFT阵列基板10上并由单层铝膜、银膜或至少包含铝和银之一的合金膜，或由该金属或合金与钛、氮化钛、钼或钽的复合膜等制成。透明电极9电连接到用于象素开关的TFT 30的漏电极6b。数据线6a、扫描线3a和电容线3b沿形成反射板8的区域之间的纵向和横向边界形成，并且TFT 30连接到数据线6a和扫描线3a。即，数据线6a经接触孔电连接到TFT 30的半导体膜1的重掺杂源极区1a，并且透明电极9电连接到TFT30的半导体膜1的重掺杂漏极区1d。
如图4所示，在具有这种结构的每个象素100a中，形成反射板8的区域中形成开口14的区域充当被透明电极9覆盖的透射区并用于执行透射模式的图像显示，其它区域充当具有反射板8的反射区并用于执行反射模式的图像显示。
在沿图4中A-A’线截取的反射区的截面中，如图5所示，由300nm～500nm厚的氧化硅膜(绝缘膜)制成的保护性垫层11形成在充当TFT阵列基板10基础的透明基板10’的表面，并且在保护性垫层11的表面上形成30nm～100nm厚的岛状半导体膜1。在半导体膜1的表面上形成厚度约为50nm～150nm的氧化硅膜制成的栅极绝缘膜2，并且300nm～800nm厚的扫描线3a延伸为栅极绝缘膜2表面上的栅电极。半导体膜1上相对的扫描线3a和栅极绝缘膜2之间的区域充当通道形成区1a’。包括轻掺杂区1b和重掺杂源极区1a的源极区形成在通道形成区1a’的一侧，包括轻掺杂区1b和重掺杂漏极区1d的漏极区形成在另一侧。附图中的标号1c表示重掺杂区。
在用于象素开关的TFT30的前侧上形成厚度为300nm～800nm的氧化硅膜制成的第一层间绝缘膜4。在第一层间绝缘膜4的表面上形成厚度为300nm～800nm的数据线6a，并且通过形成在第一层间绝缘膜4上的接触孔将数据线6a与重掺杂的源极区1a电连接。漏电极6b与数据线6a在第一层间绝缘膜4的表面上同步形成，并且经过形成在第一层间绝缘膜4中的接触孔与重掺杂的漏极区1d电连接。
在第一层间绝缘膜4上形成，例如由单层氮化硅膜或氧化硅膜、或者氮化硅膜和氧化硅膜组成的双层膜制成的第二层间绝缘膜(表面保护膜)5(可以省去第二层间绝缘膜(表面保护膜)5)。由光敏树脂、如有机树脂制成的不规则表面形成层13和不均匀层7以该顺序形成在第二层间绝缘膜(表面保护膜)5上，并且在不均匀层7的表面上形成由具有透射开口14的铝膜等制成的反射板8。在反射板8的表面上形成一个与不均匀层7的不均匀表面相符的不均匀图案。
在反射板8上形成由ITO膜叠置而成的厚度约为50nm～200nm的透明电极9，并且经接触孔15将透明电极9电连接到漏电极6b。
在透明电极9的前侧上形成由聚酰亚胺膜制成的校准膜12。对校准膜12进行摩擦。
与扫描线3a形成在同一层中的电容线3b作为上电极，与从重掺杂的漏极区1d延伸而来的延伸部分1f(下电极)相对，由此构成一个存储电容60，其中重掺杂漏极区带有一个绝缘膜(介质膜)，它与栅极绝缘膜2同步地形成。
虽然优选TFT 30具有上述的LDD结构，但也可以有一种偏置结构，其中杂质离子不注入对应于轻掺杂源极区1b和轻掺杂漏极区1c的区域中。或者，TFT 30可以是自校准型，高浓度的杂质离子通过利用栅电极(部分扫描线3a)作为掩膜而注入，重掺杂的源极和漏极区以自校准的方式形成。
虽然本实施例采取了两栅(双栅)结构，其中将TFT 30的两个栅电极(扫描线3a)设置在源漏区，但也可以采取有一个栅电极的单栅结构、三栅极结构或设置有三个以上栅电极的结构。当设置多个栅电极时，给每个栅电极施加相同的信号。通过提供具有两栅(双栅)结构、三栅极结构或具有多栅结构的TFT 30，可以避免在通道和源漏区之间结合点处的漏电流，并且可以减少OFF状态的电流。通过至少提供具有LDD结构或偏置结构的栅电极，可以进一步减小OFF电流，并且这样可以实现一种稳定的
在图4和5中，在TFT阵列基板10的每个象素100a的反射区(反射电极形成区)中形成TFT 30和开口14的区域之外，在反射板8的表面上的一个区域中形成不均匀图案8g。
为了形成本实施例的TFT阵列基板10中的不均匀图案8g，通过例如旋转涂覆在第二层间绝缘膜5的表面上与反射板8下侧上的反射板8二维重叠的区域中形成由有机光敏树脂、如丙烯酸树脂制成的厚度约为1μm～3μm的不规则表面形成层13，并且在不规则表面形成层13上例如通过旋转涂覆由流体，如有机光敏树脂、如丙烯酸树脂制成的绝缘膜形成厚度为1μm～2μm的不均匀层7。
不规则表面形成层13具有多重不规则性。为此，如图5所示，在反射板8的表面上形成不均匀图案8g，从而与不均匀层7的不均匀表面相符，并且通过不均匀层7避免不规则表面形成层13的边缘以不均匀的图案8g曝光。不规则表面形成层13的不规则的边缘可以通过形成不规则表面形成层13并再烘烤而平滑化，不形成不均匀层7。
(反基板的结构)
在图5中，在反基板20上与形成于TFT阵列基板10中的透明电极的纵横边界相对的区域中形成一个遮光膜23，该膜也称作黑色矩阵或黑色带，并且由ITO膜在其上形成反电极21。在反电极21上由聚酰亚胺膜形成一个校准膜22。在TFT阵列基板10和反基板20之间密封并保持液晶50。
(实施例的电光装置的操作)
因为在具有此种结构(见图1)的电光装置100中由铝膜等形成反射电极8，所以从反基板20的一侧入射的光可以被TFT阵列基板10反射，并且可以从反基板20射出。因此，可以通过在此过程中由每个象素100a中的液晶50进行光调制而利用外部光显示预定的图像(反射模式)。
因为形成的反射电极8不接触图4所示的开口14，所以电光装置100还可以用作透射型液晶显示装置。
即，从放置在TFT阵列基板10侧面上的背光装置(未示出)发出的光进入TFT阵列基板10，并且在穿过每个象素100a的形成反射板8的区域(见图3)中没有反射电极8的透射区(被透明电极9覆盖的开口14)之后向反基板20传播。为此，可以通过每个象素100a中液晶50的光调制而由背光装置发出的光显示预定的图像(透射模式)。
在本实施例中，不规则表面形成层13形成在反射板8的下侧，从而与反射板8二维重叠，并且在反射板8的表面上通过利用不规则表面形成层13的不规则性而形成用于光散射的不均匀图案8g。通过不均匀层7避免了不规则表面形成层13的边缘等以不均匀的图案8g曝光。因此，当以反射模式由散射及反射的光显示图像时，对视角的依赖性降低。
因为反射板8的表面被透明电极9覆盖，所以可以防止反射板8退化。
虽然在本实施例中透明电极和漏电极(源极线)电连接，但透明电极也可以与半导体层电连接。
图6是根据本发明另一实施例的作为电光装置的液晶显示装置的截面图。图6所示的液晶显示装置与图5所示的液晶显示装置的不同之处在于漏电极6b不与透明电极9电连接，而与反射电极8’电连接。因为在此情形下反射电极8’的表面也被透明电极9覆盖，所以可以避免反射电极8’退化。
虽然在本实施例中反射电极和漏电极(源极线)也电连接，但反射电极可以和半导体层电连接。
TFT的制造方法
下面将参考图7～11具体说明具有此种结构的TFT阵列基板10的制造方法。
图7～11是表示本实施例制造TFT阵列基板的方法过程的截面图。
首先，如图7(A)所示，制备由通过例如超声清洗而清洁的玻璃等制成的基板10’，并且在基板温度为150℃～450℃的条件下通过等离子体CVD而在基板10’的整个表面上形成由氧化硅制成的厚度为100nm～500nm的保护性垫层11。用在此情形中的材料气体例如是甲硅烷和笑气(氧化亚氮)的混合物、TEOS(四乙氧基硅烷：Si(OC2H5)4)和氧气的混合物或乙硅烷和铵的混合物。
接下来，在基板10’的整个表面上在基板温度为150℃～450℃的条件下通过等离子体CVD形成由非晶硅膜制成的厚度为30nm～100nm的半导体膜1。在此情况下，例如可以把乙硅烷和甲硅烷用作材料气体。随后，通过辐射激光而对半导体膜1进行激光退火。结果，非晶半导体膜1被熔化，并通过冷却和固化过程而结晶。因为在此情况下用激光对该区域的辐射时间很短，并且被辐射的区域相对于整个基板是局部的，所以基板的整个区域不会同时被加热到高温。为此，甚至把破璃基板等用作基板10’，基板也不会因受热而变形、裂纹等。
接下来，通过利用抗蚀掩膜551的光刻蚀刻半导体膜1的表面而分别形成岛状半导体膜(有源层)和用于形成存储电容区的半导体膜，如图7(B)所示。
接下来，在等于或低于350℃的温度下通过例如CVD而在基板10’的整个表面和半导体膜1的表面上形成由氧化硅膜制成的厚度为50nm～150nm的栅极绝缘膜2。在此情况下，可以把TEOS和氧气的混合物用作材料气体。用在此情形中的栅极绝缘膜2可以是氮化硅膜，以此代替氧化硅膜。
虽然图中未示出，但然后通过经预定的抗蚀掩膜将杂质离子注入半导体膜1的延伸部分1f而形成下电极部分，用于在半导体膜1和电容线3b之间形成存储电容60(见图4和5)。
通过例如溅射而在基板10’的整个表面上形成厚度为300nm～800nm的由铝、钽、钼等金属膜或主要包含这些金属中任一的合金膜制成的导体膜3、从而形成扫描线3a等之后，通过光刻形成抗蚀掩膜552，如图7(C)所示。
随后，通过利用抗蚀掩膜552对导体膜进行干蚀刻而形成扫描线3a(栅电极)、电容线3b等，如图7(D)所示。
接下来，通过以大约0.1×1013/cm2～10×1013/cm2的剂量注入杂质离子(磷离子)而关于驱动电路的象素TFT部分和N通道TFT部分(未示出)中的扫描线3a以自校准的形式形成轻掺杂区1b，扫描线3a和栅电极用作掩膜。此处，由于位置处于扫描线的正下方而未被注入杂质离子的区域充当通道形成区1a’，而半导体膜1保持不变。
接下来，如图8(A)所示，在象素TFT部分形成比扫描线3a(栅电极)宽的抗蚀掩膜553，并且在其中以大约0.1×1015/cm2～10×1015/cm2的剂量注入高浓度的杂质离子(磷离子)，由此形成重掺杂源极区1a和重掺杂漏极区1d。
代替这些杂质注入过程，可以通过注入高浓度杂质(磷离子))并同时形成比栅电极宽的抗蚀掩膜而形成偏置结构的源极区和漏极区，其中不注入低浓度的杂质。或者，可以通过嵌入高浓度的杂质并以扫描线3a作为掩膜而形成自校准结构的源极区和漏极区。
虽然没有示出，但通过这些过程形成外围驱动电路的N通道TFT部分，并且在此情况下用掩膜覆盖P通道TFT部分。为了形成外围驱动电路的P通道TFT部分，象素部分和N通道TFT部分用抗蚀剂覆盖以求保护，并且以大约0.1×1015/cm2～10×1015/cm2的剂量注入硼离子，栅电极用作掩膜，由此以自校准的形式形成P通道源漏区。
在此情况下，可以通过以大约0.1×1013/cm2～10×1013/cm2的剂量注入低浓度杂质离子(硼离子)而在多晶硅膜中形成轻掺杂区来采用LDD结构(轻掺杂的漏极结构)的源极区和漏极区，以栅电极作为掩膜，其方式类似于N通道TFT部分的形成，并且再利用宽于栅电极的掩膜以约0.1×1015/cm2～10×1015/cm2的剂量注入高浓度的杂质(硼离子)。通过利用宽于形成的栅电极的掩膜注入高浓度的杂质(硼离子)而形成偏置结构的源极区和漏极区，其中不注入低浓度的杂质。这些离子注入过程使得能够制得CMOS(互补型MOS)，并且允许外围驱动电路结合到同一基板上。
如图8(B)所示，在扫描线3a的前侧上通过例如CVD形成由氧化硅膜制成的厚度为300nm～800nm的第一层间绝缘膜4。在此情况下，例如TEOS和氧气的混合物可以用作材料气体。
接下来，通过光刻形成抗蚀掩膜554。
随后，通过抗蚀掩膜554对第一层间绝缘膜4进行干蚀刻，并且由此在第一层间绝缘膜4的对应于源极区和漏极区的部分中形成接触孔，如图8(C)所示。
接下来，如图8(D)所示，在第一层间绝缘膜4的前侧上通过例如溅射形成由铝膜、钛膜、氮化钛膜、钽膜、钼膜等金属膜或主要包含这些金属中任一的合金膜制成的导体膜3，从而形成数据线6a(源电极)等，并再通过光刻形成抗蚀掩膜555。
接下来，如图9(A)所示，通过经预定的抗蚀掩膜555对导体膜6进行干蚀刻而形成数据线6a和漏电极6b。
如图9(B)所示，通过CVD在第一层间绝缘膜4上形成厚度约为100nm～300nm的第二层间绝缘膜(表面保护膜)5(可以省去第二层间绝缘膜5)，该膜由单一氮化硅膜或氧化硅膜，或两个膜、即氮化硅膜和氧化硅膜制成。
如图10(A)和10(B)所示，在通过旋转涂覆将厚度为1μm～3μm的有机光敏树脂13a、如丙烯酸树脂施加到第二层间绝缘膜(表面保护膜)5的表面上之后，可以通过光刻形成图案，由此在反射电极8之下形成厚度为1μm～3μm的不规则表面形成层13，这在后面将有描述。随后，可以执行为了平滑化的烘烤过程。
虽然用于通过光刻形成不规则表面形成层13的光敏树脂13a可以是正型或负型，但图10(A)所示的光敏树脂13a为正型，用紫外线经预定曝光掩膜的透光部分辐射光敏树脂13a要除去的部分。
如图10(C)所示，通过旋转涂覆在第二层间绝缘膜5(表面保护膜)和不规则表面形成层13的前侧形成厚度为1μm～2μm的有机光敏树脂7a，如丙烯酸树脂。
如图10(D)所示，通过光刻形成1μm～2μm厚的不均匀层7，使得其中的一个部分被打开，到达第二层间绝缘膜(表面保护膜)5的表面(此部分最终形成接触孔15)。
因为通过施加流体材料而形成不均匀层7，所以在不均匀层7的表面上形成无边的平滑的不均匀图案，从而适中地消除了不规则表面形成层13的不规则性。
当不形成不均匀层7地形成一个平滑的不均匀图案时，可以通过执行图10(B)所示状态中的烘烤过程而使不规则表面形成层13的边缘平滑。
接下来，如图11(A)所示，通过利用不均匀层7作为掩膜的干蚀刻而去除第二层间绝缘膜(表面保护膜)5来形成一个接触孔15，这在后面将有说明，并且可以使透明电极9和漏电极6b电连接。
如图11(B)所示，通过例如溅射形成厚度为50nm～200nm的反射率与上述铝膜等一样的金属膜8a。
如图11(C)所示，通过微加工而选择性地去除挨着开口14的象素部分之间的一部分来形成具有开口14的反射板8。
如图11(D)所示，例如通过溅射形成厚度约为50nm～200nm的ITO膜9a。
接下来，如图11(E)所示，通过光刻和蚀刻形成具有预定图案的透明电极9。在此情况下，最好在一个比形成反射板8的区域宽的区域上形成透明电极9。通过这种方式，透明电极9和漏电极6b电连接。通过不规则表面形成层13和不均匀层7产生的不规则性在由此形成的反射板8和透明电极9的表面上形成厚度为500nm以上或800nm以上的不均匀图案8g，并且通过不均匀层7使得不均匀图案8g无边且平滑。
之后，在透明基板9的前侧上形成一个校准膜(聚酰亚胺膜)12。为此目的，对丁基溶纤剂或N-甲基吡咯烷酮这样的溶剂中熔解了重量百分比为5～10的聚酰亚胺或聚酰亚胺酸的聚酰亚胺清漆进行苯胺印刷，并且通过加热固化(烘烤)。然后，对其上带有聚酰亚胺膜的基板用人造丝纤维制成的纤维布在一个固定的方向摩擦时聚酰亚胺分子在一个固定方向上与表面相邻地排列(经过摩擦)。结果，之后将被注入的液晶分子通过液晶分子和聚酰亚胺分子之间的相互作用而在固定的方向上排列。
通过上述过程完成TFT阵列基板10。
虽然上述实施例的液晶显示装置是利用TFT作为象素开关元件的有源矩阵型，但本发明可以应用到利用TFD作为象素开关元件的有源矩阵液晶显示装置、无源矩阵液晶显示装置或利用液晶以外的电光物质(例如，EL发光元件)的电光装置。
电光装置在电子装置中的应用
可以把具有此种结构的半反半透电光装置100用作各种电子装置的显示部分，下面参考图12～14具体地说明一个例子。
图12是利用本发明的电光装置作为显示装置的电子装置的电路结构框图。
在图12中，电子装置包括一个显示信息输出源70，显示信息处理电路71，电源电路72，时序发生器73和液晶显示装置74。液晶显示装置74有一个液晶显示板75和一个驱动电路76。上述电光装置100可以用作液晶装置74。
显示信息输出源70包括一个存储器，如ROM(只读存储器)或RAM(随机存取存储器)，一个存储单元，如各种盘，和一个以调谐的方式输出数字图像信号的调谐电路等，并且根据时序发生器73产生的各种时钟信号给显示信息处理电路71提供显示信息，如预定格式的图像信号。
显示信息处理电路71包括各种已知的电路，如串联-并联转换电路，放大和反相电路，旋转电路，伽马校正电路和钳位电路，处理输入的显示信息，并将与其对应的图像信号和一个时钟信号CLK提供给驱动电路76。电源电路72给每个组件提供预定的电压。
图13表示作为本发明电子装置一个实例的便携式个人计算机。个人计算机80此处包括一个具有键盘81的主体部分82和一个液晶显示单元83。液晶显示单元83包括上述电光装置100。
图14表示作为另一种电子装置的移动电话。移动电话90此处包括多个控制钮91和由上述电光装置100形成的显示部分。
如上所述，本发明可以提供一种适合在移动电话、便携式计算机等中使用的电光装置，并且其中施加给液晶的有效电压较高，可以进行高对比度的显示，并且避免了反射电极退化，还可以提供一种制造该电光装置的方法。

Claims (12)

1.一种电光装置，包括：
一对彼此相对的基板，以便在其间密封并保持一种电光物质；和
一个反射板，该反射板形成在所述一对基板中的一个基板的靠近电光物质的侧面上，并具有一个或多个开口，每个开口处于预定的位置，用于反射从另一基板入射的光，并且用于透射来自背光源的光，
其中一个透明电极形成在所述反射板上并且与漏电极或半导体层电连接。
2.一种电光装置：包括
一对彼此相对的基板，以便在其间密封并保持一种电光物质；和
一个反射电极，该反射电极形成所述一对基板中的一个基板的靠近电光物质的侧面上，并具有一个或多个开口，每个开口处于预定的位置，用于反射从另一基板入射的光，并且用于透射来自背光源的光，
其中还具有一个形成在所述反射电极上的透明电极，并且所述反射电极与漏电极或半导体层电连接。
3.如权利要求1或2所述的电光装置，其中所述反射板或所述反射电极包括铝、银或至少包含铝和银之一的合金的单层膜，或由以上金属或合金与钛、氮化钛、钼或钽制成的复合膜。
4.如权利要求1所述的电光装置，其中所述透明电极包括氧化铟锡膜。
5.如权利要求1所述的电光装置，其中形成所述透明电极的区域比形成所述反射板的区域宽。
6.如权利要求1所述的电光装置，还包括：
一个形成在所述反射板和所述透明电极之下的不均匀层，该层具有表面不规则性，
其中所述反射板具有与所述不均匀层的所述不规则性一致的不均匀表面，从而散射反射光。
7.一种制造电光装置的方法，包括下列步骤：
在彼此相对的一对基板中一个基板的侧面上形成一个反射板从而在其间密封并保持一种电光物质，其中该侧面靠近电光物质；
形成一个或多个开口，每个在所述反射板上的一个预定位置上，用于反射从所述一对基板中另一基板入射的光并透射来自背光源的光；
在所述反射板上形成一个透明电极，从而覆盖所述反射板上对应于所述开口的区域；和
把所述透明电极电连接到漏电极或半导体层。
8.一种制造电光装置的方法，包括步骤：
在彼此相对的一对基板中一个基板的侧面上形成一个反射电极从而在其间密封并保持一种电光物质，其中该侧面靠近电光物质；
形成一个或多个开口，每个在所述反射电极上的一个预定位置上，用于反射从所述一对基板中另一基板入射的光并透射来自背光源的光；
把所述反射电极电连接到漏电极或半导体层；和
在所述反射电极上形成一个透明电极，从而覆盖所述反射电极上对应于所述开口的区域。
9.如权利要求7或8所述的制造电光装置的方法，其中将铝、银或至少包含铝和银之一的合金的单层膜，或由以上金属或合金与钛、氮化钛、钼或钽制成的复合膜用作所述反射板或所述反射电极。
10.如权利要求7所述的制造电光装置的方法，其中将氧化铟锡膜用作所述透明电极。
11.如权利要求7所述的制造电光装置的方法，其中在形成所述透明电极的步骤中，形成所述透明电极的区域比形成所述反射板的区域宽。
12.如权利要求7所述的制造电光装置的方法，还包括步骤：
在形成所述反射板的步骤之前，在所述一个基板上形成一个具有表面不规则性的不均匀层。
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