CN1266534C - 有源矩阵型电光装置和电子仪器 - Google Patents

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Abstract

提供防止因接触孔引起的光的干涉，进而可以防止来自光反射膜的反射光的干涉的有源矩阵型电光装置及使用该有源矩阵型电光装置的电子仪器。在反射型有源矩阵型电光装置的TFT阵列基板中，在形成为矩阵状的各像素(100a)的每个中，在接触孔(5d)内也形成光反射膜(8a)，通过将像素电极(9a)与漏极(6b)电气连接的接触孔(5d)的位置及下层侧凹凸形成膜(13a)使在反射膜(8a)的表面形成的光散射用的凹凸图案(8g)在各像素中不同。

Description

有源矩阵型电光装置和电子仪器
技术领域
本发明涉及在基板上保持有电光物质的有源矩阵型电光装置、及使用该电光装置的电子仪器。更详细而言，其涉及有源矩阵型的反射型和半透过反射型电光装置。
背景技术
液晶装置等电光装置，作为各种仪器的直视型的显示装置被广为使用。在这种电光装置中的有源矩阵型的反射型液晶装置中，如图17及图18所示，在呈矩阵状地排列在TFT阵列基板10的表面的多个像素100a的每一个上，形成有像素开关用的薄膜晶体管30(以下，称为TFT)、以分散的状态形成有由突起或孔构成的多个凹凸的凹凸形成膜13a、在该凹凸形成膜13a的上层侧形成的光反射膜8a、以及透明的像素电极9a，在光反射膜8a的表面，凹凸形成膜13a的凹凸形成凹凸图案8g而被反映出来。因此，从对向基板侧20入射的光在TFT阵列基板10侧发生反射，从而可以利用从对向基板20侧出射的光以反射模式进行图像显示。
在此，如果由光反射膜8a反射的光的方向性强，将会显著地出现亮度随观看图像的角度而不同等视角的依赖性。因此，以往在第2层间绝缘膜5的表面较厚地涂布有由丙烯酰基树脂等有机系树脂构成的感光性树脂之后，利用光刻技术对该感光性树脂进行图案形成处理，以在光反射膜8a的下层侧形成具有多个由突起或孔构成的凹凸的下层侧凹凸形成膜13a，接着，在下层侧凹凸形成膜13a的表面，形成上层侧凹凸形成膜7a，使凹凸成为平缓的形状，以使在该上层侧形成的光反射膜8a的表面形成平缓形状的光散射用的凹凸图案8g。
在这样构成的TFT阵列基板10中，在将像素开关用的TFT30的漏极与像素电极9a进行电气连接时，在任何一个像素100a中，都是对TFT30的漏极区域，通过在栅极绝缘膜2和第1层间绝缘膜4上形成的接触孔4c将漏极6b电气连接，同时，在与该接触孔4c大致重叠的位置，通过在第2层间绝缘膜5和上层侧凹凸形成膜7a上形成的接触孔5d将光反射膜8a与漏极6b电气连接，从而将由ITO膜构成的像素电极9a与光反射膜8a电气连接。
在这样的电光装置中，在各像素100a中使光反射膜8a表面的凹凸图案8g相同时，来自光反射膜8a的反射光将发生干涉，从而显示的品质将显著降低。因此，提出了使凹凸图案8g的形态在每个像素100a中不同的方案。
但是，即使使凹凸图案8g的形态在每个像素100a中不同，在以往的电光装置中，接触孔5d的形成位置在任何一个像素100a中都是完全一致的(例如，参照专利文献1)。
因此，在以往的电光装置中，存在有来自接触孔5d的壁部的倾斜图处的反射光将以像素单位发生干涉的问题。
专利文献1  特开平10-123508号公报
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的旨在提供可以防止由接触孔引起的光的干涉的有源矩阵型电光装置、及电子仪器。
其次，本发明的目的旨在提供可以防止来自光反射膜的反射光的干涉的有源矩阵型电光装置、以及使用该电光装置的电子仪器。
为了解决上述问题，本发明的有源矩阵型电光装置是在保持电光物质的基板上构成为矩阵状的多个像素的每个上具有像素开关用的薄膜晶体管、以分散的状态形成有由突起或孔构成的多个凹凸的凹凸形成膜、和在该凹凸形成膜的上层侧形成的由于该凹凸形成膜在表面形成有光散射用的凹凸图案的光反射膜，且在层间绝缘膜上形成的接触孔内也形成有上述光反射膜的有源矩阵型电光装置，其特征在于：将上述多个像素以每n×m个的多个像素分组为多个单元时，该单元中的上述接触孔的形成位置图案在上述单元间是不同的。
在本发明中，由于单元内的接触孔的形成位置图案在单元间是不同的，所以，不论从哪个方向看电光装置，接触孔都不会重复出现。因此，来自光反射膜的反射光在接触孔及其周边部分就不会发生干涉。
在本发明中，优选为在上述单元内，上述接触孔的形成位置对于每个像素不相同。
在本发明中，优选为上述单元之间，在单元内的位置相同的像素中上述接触孔的形成位置全部不同。
在本发明的其他形态中，本发明的有源矩阵型电光装置是在保持电光物质的基板上构成为矩阵状的多个像素的每个上具有像素开关用的薄膜晶体管、以分散的状态形成有由突起或孔构成的多个凹凸的凹凸形成膜、和在该凹凸形成膜的上层侧形成的由于该凹凸形成膜在表面形成有光散射用的凹凸图案的光反射膜，且在层间绝缘膜上形成的接触孔内也形成有上述光反射膜的有源矩阵型电光装置，其特征在于：将上述多个像素以每n×m个的多个像素分组为多个单元时，至少在单元内各像素中的接触孔的形成位置不同。
在本发明中，由于在单元内，各像素中的接触孔的形成位置不同，所以，即使在单元之间接触孔的形成图案相同，也可以将先有的电光装置中以1像素周期发生光的干涉的情况扩大到单元周期，抑制光的干涉。
在本发明中，优选为至少在上述单元内，对于上述每个像素以上述凹凸图案不同的形式形成，同时，该单元内的各凹凸图案的位置在上述单元间也是不同的。采用这样的结构时，不论从哪个方向看电光装置，都不会重复出现相同的凹凸图案。因此，光反射膜的反射光不会发生干涉。
在本发明的其他例中，本发明的有源矩阵型电光装置是在保持电光物质的基板上构为成矩阵状的多个像素上具有像素开关用的薄膜晶体管、以分散的状态形成有由突起或孔构成的多个凹凸的凹凸形成膜、和在该凹凸形成膜的上层侧形成的由于该凹凸形成膜在表面形成有光散射用的凹凸图案的光反射膜，且在层间绝缘膜上形成的接触孔内也形成有上述光反射膜的有源矩阵型电光装置，其特征在于：在上述多个像素的每个中，上述接触孔的形成位置不同。
在本发明中，由于在各像素中接触孔的形成位置不同，所以，不论从哪个方向看电光装置，都不会重复出现接触孔。因此，来自光反射膜的反射光在接触孔及其周边部分不会发生干涉。
在本发明中，优选为对于上述多个像素的每个；以上述凹凸图案不同的形式形成。若采用这样的结构，不论从哪个方向看电光装置，都不会重复出现相同的凹凸图案。因此，光反射膜的反射光不会发生干涉。
在本发明中，优选为上述漏极在上述多个像素的任何一个中都是在上述光反射膜的下层侧遍及上述像素的全体地被形成。如果采用这样的结构，即使改变接触孔的形成位置，也可与其对齐，从而不需要变更漏极的形成区域。
在本发明中，优选为在各像素上形成的上述接触孔的面积相等。
在本发明中，将上述基板作为第1基板，与该第1基板相对地配置第2基板，将作为上述电光物质的液晶保持在该基板之间，构成有源矩阵型电光装置。
这样的有源矩阵型电光装置可以作为例如手机或便携式电脑等这样的电子仪器的显示部使用。
附图简单说明
图1是从对向基板侧看有源矩阵型电光装置时的平面图。
图2是沿图1的H-H’线的剖面图。
图3是在有源矩阵型电光装置中在配置成矩阵状的多个像素中形成的各种元件、配线等的等效电路图。
图4是表示在应用本发明的有源矩阵型电光装置中在TFT阵列基板上形成的各像素的结构的平面图。
图5是在与图4的A-A’线相当的位置切断时的像素的剖面图。
图6(A)～(D)是表示应用本发明的有源矩阵型电光装置的TFT阵列基板的制造方法的工序剖面图。
图7(A)～(D)是表示在应用本发明的有源矩阵型电光装置的TFT阵列基板的制造方法中接续图6所示的工序进行的各工序的工序剖面图。
图8(A)～(D)是表示应用本发明的有源矩阵型电光装置的TFT阵列基板的制造方法的工序剖面图。
图9是表示在应用本发明的有源矩阵型电光装置中对像素的各单元配置不同的凹凸图案并且在不同的位置形成接触孔的情况的说明图。
图10是表示在应用本发明的有源矩阵型电光装置中在像素中形成的凹凸图案和接触孔的形成位置的不同的说明图。
图11是表示在应用本发明的有源矩阵型电光装置中在像素中形成的凹凸图案的不同和接触孔的形成位置的不同的说明图。
图12是表示在应用本发明的有源矩阵型电光装置中在像素中形成的凹凸图案的不同和接触孔的形成位置的不同的说明图。
图13是用于评价凹凸的相对距离关系的德劳内三角形的说明图。
图14是表示凹凸在像素的端部被切断的情况的说明图。
图15是表示将本发明的有源矩阵型电光装置作为显示装置使用的电子仪器的电路结构的框图。
图16(A)、(B)分别是作为使用本发明的有源矩阵型电光装置的电子仪器的1个实施形态的便携式个人计算机和便携式电话的说明图。
图17是先有的有源矩阵型电光装置使用的TFT阵列基板的像素的平面图。
图18是先有的有源矩阵型电光装置的像素的一部分的剖面图。
发明的实施形态
下面，参照附图说明本发明的实施形态。
电光装置的基本结构
图1是与各结构要素一起从对向基板侧看应用本发明的电光装置的平面图，图2是沿图1的H-H’线的剖面图。图3是在电光装置的图像显示区域形成矩阵状的多个像素中的各种元件、配线等的等效电路图。另外，在本实施形态的说明中使用的各图中，将各层或各部件设成在图面上可以识别的大小，所以，各层或各部件的比例尺度不同。
在图1和图2中，本实施形态的电光装置100(液晶装置)利用密封部件52将TFT阵列基板10(第1基板)与对向基板20(第2基板)贴合，在由该密封部件52所划分的区域(液晶封入区域)内夹持有作为电光物质的液晶50。在密封部件52的形成区域的内侧区域，形成有由遮光性材料构成的周边分离面53。在密封部件52的外侧的区域，沿TFT阵列基板10的一边形成有数据线驱动电路101和安装端子102，沿与该一边相邻的两边形成有扫描线驱动电路104。在TFT阵列基板10的余下的一边，设置有用于将设置在图像显示区域的两侧的扫描线驱动电路104相互连接的多个配线105，另外，也有时利用周边分离面53的下面等设置预充电电路、检查电路。另外，在对向基板20的角部的至少1处，形成有用于在TFT阵列基板10与对向基板20间获得电气导通的基板间导通部件106。
另外，代替在TFT阵列基板10上形成数据线驱动电路101及扫描线驱动电路104，例如，也可以通过各向异性导电膜使安装有驱动用LSI的TAB(卷式自动键合)基板相对于在TFT阵列基板10的周边部形成的端子群电气及机械式地连接。另外，在电光装置100中，根据使用的液晶50的种类、即TN(扭转向列)模式、STN(超级TN)模式等等动作模式、或常白模式/常黑模式的不同，将偏振膜、相位差膜、偏振片等沿规定的方向配置，但在此省略了图示。
另外，在将电光装置100作为彩色显示用而构成的情况下，在对向基板20中，在与TFT阵列基板10的各像素电极(后述)相对的区域，将RGB的彩色滤光片与其保护膜一起形成。
在具有这样的结构的电光装置100的图像显示区域，如图3所示，多个像素100a构成为矩阵状，同时，在该等像素100a的每一个上，形成像素电极9a以及用于驱动该像素电极9a的像素开关用的TFT30，供给像素信号S1、S2、...Sn的数据线6a与该TFT30的源极电气连接。写入数据线6a的像素信号S1、S2...Sn可以按该顺序依线顺次供给，也可以对彼此相邻的多个数据线6a按各组供给。另外，扫描线3a与TFT30的栅极电气连接，并构成为以规定的定时(タイミング)脉冲式地将扫描信号G1、G2...Gm按该顺序依线顺次外加到扫描线3a上。像素电极9a与TFT30的漏极电气连接，通过使作为开关元件的TFT30在一定期间形成其导通状态，将从数据线6a供给的像素信号S1、S2...Sn以规定的定时写入各像素。这样经由像素电极9a写入液晶的规定电平的像素信号S1、S2...Sn在与图2所示的对向基板20的对向电极21之间被保持一定期间。
在此，液晶50通过所外加的电压电平改变分子集合的取向、秩序，由此可以对光进行调制，实现灰度显示。如果是常白模式，则入射光穿过液晶50部分的光量随所外加的电压而降低；如果是常黑模式，则入射光穿过液晶50部分的光量随所外加的电压而增大。结果，作为整体，就从电光装置100射出具有与像素信号S1、S2...Sn对应的对比度的光。
另外，为了防止所保持的像素信号S1、S2...Sn泄漏，有时与形成在像素电极9a和对向电极之间的液晶电容并联地附加有存储电容60。例如，像素电极9a的电压由存储电容60保持比施加源极电压的时间长3个数量级的时间。由此，就改善了电荷的保持特性，从而可以实现对比度高的电光装置100。另外，作为形成存储电容60的方法，如图3所示，可以在与作为用于形成存储电容60的配线的电容线3b之间形成，或者也可以在与前段的扫描线3a之间形成。
TFT阵列基板的结构
图4是本实施形态的电光装置中使用的TFT阵列基板的相邻的多个像素群的平面图。图5是在相当于图4的A-A’线的位置将电光装置的像素的一部分切断时的剖面图。
在图4中，在TFT阵列基板10上，多个由透明的ITO(Indium Tin Oxide)膜构成的像素电极9a被形成为矩阵状，像素开关用的TFT30分别与各像素电极9a相对连接。另外，沿像素电极9a的纵横的边界形成有数据线6a、扫描线3a和电容线3b，TFT30与数据线6a及扫描线3a相对连接。另外，扫描线3a与TFT30的沟道区域1a’对向地延伸。
数据线6a经由接触孔4d与TFT30的高浓度源极区域1d电气连接，像素电极9a经由接触孔5d与TFT30的漏极6b电气连接，漏极6b经由接触孔4c与TFT30的高浓度漏极区域1e电气连接。
在本实施形态中，漏极6b遍及大致像素全体地形成，同时，接触孔5d被形成在形成有漏极6b的区域的任意的位置。
另外，存储电容60(存储电容元件)的结构是，以对用于形成像素开关用的TFT30的半导体膜1的延伸部分1f进行导电化后的部分作为下电极，在该下电极41上，作为上电极重叠有与扫描线3a同层的电容线3b。
这样构成的像素100a的A-A’线处的剖面，如图5所示，在作为TFT阵列基板10的基体的透明的基板10’的表面，形成有厚度为300nm～500nm的由氧化硅膜(绝缘膜)构成的基底保护膜11，在该基底保护膜11的表面，形成有厚度为50nm～100nm的岛状的半导体膜1a。在半导体膜1a的表面，形成有厚度约50～150nm的由氧化硅膜构成的栅极绝缘膜2，在该栅极绝缘膜2的表面，厚度为300nm～800nm的扫描线3a作为栅极通过。半导体膜1a中，夹着栅极绝缘膜2地与扫描线3a对峙的区域成为沟道区域1a’。相对于该沟道区域1a’，在其一侧形成有具有低浓度源极区域1b及高浓度源极区域1d的源极区域，在其另一侧形成有具有低浓度漏极区域1c及高浓度漏极区域1e的漏极区域。
在像素开关用的TFT30的表面侧，形成有厚度为300nm～800nm的由氧化硅膜构成的第1层间绝缘膜4及厚度为100nm～300nm的由氮化硅膜构成的第2层间绝缘膜5(表面保护膜)。在第1层间绝缘膜4的表面，形成有厚度为300nm～800nm的数据线6a，该数据线6a经由在第1层间绝缘膜4上形成的接触孔4d与高浓度源极区域1d电气连接。
在第1层间绝缘膜4的表面，形成有与数据线6a同时形成的漏极6b，该漏极6b经由形成于第1层间绝缘膜4上的接触孔4c与高浓度漏极区域1e电气连接。
在第2层间绝缘膜5的上层，由有机系树脂等的感光性树脂构成的下层侧凹凸形成膜13a、及由聚硅氨烷、有机系树脂等构成的上层侧凹凸形成膜7a以该顺序被形成，在上层侧凹凸形成膜7a的表面，形成有由铝膜等构成的光反射膜8a。
在光反射膜8a的上层，形成有由ITO膜构成的透明的像素电极9a。像素电极9a直接、层积在光反射膜8a的表面，像素电极9a与光反射膜8a电气连接。
在此，光反射膜8a还在形成于上层侧凹凸形成膜7a及第2层间绝缘膜5上的接触孔5d内被形成，并经由该接触孔5d与漏极6b电气连接。另外，由ITO膜构成的像素电极9a处于经由光反射膜8a与漏极6b电气连接的状态。
在此，TFT30的漏极6b在光反射膜8a的下层侧遍及像素100a的大致全体地被形成。因此，如后所述，即使对每个像素100a改变接触孔5d的位置，也不需要变更漏极6b的形成位置、形成范围等。另外，如果是在光反射膜8a的下层侧，则即使遍及很宽阔的范围地形成漏极6b，也不会减少有助于显示的光量。
在像素电极9a的表面侧，形成有由聚酰亚胺膜构成的取向膜12。该取向膜12是对聚酰亚胺膜进行了摩擦处理的膜。
另外，与扫描线3a同层的电容线3b作为上电极，夹着与栅极绝缘膜2同时形成的绝缘膜(电介质膜)地与高浓度漏极区域1e的延伸部分1f(下电极)相对，构成存储电容60。
另外，TFT30优选为如上述那样具有LDD结构，但是，也可以具有对低浓度源极区域1b、及与低浓度漏极区域1c相当的区域不进行掺入杂质离子的偏移结构。另外，TFT30也可以是将栅极(扫描线3a的一部分)作为掩模高浓度地掺入杂质离子、自整合式地形成高浓度的源极和漏极区域的自对准型的TFT。
另外，在本实施形态中，采用了在源极-漏极区域间仅配置1个TFT30的栅极(扫描线3a)的单栅极结构，但是，也可以在它们之间配置2个或以上的栅极。这时，可对各个栅极外加相同的信号。这样，如果以双栅极(双控制极)或三栅极以上构成TFT30，可以防止在沟道与源极-漏极区域的接合部的漏电流，从而可以降低截止时(オフ時)的电流。如果将这些栅极中的至少1个采用LDD结构或偏移结构，可以进一步降低截止电流(オフ電流)，从而可以得到稳定的开关元件。
凹凸图案8g的结构
在图4和图5中，在TFT阵列基板10中，在各像素100a的反射区域上光反射膜8a的表面中远离TFT30的形成区域的区域(光反射膜形成区域)，形成具有凸部8b和凹部8c的凹凸图案8g。
在构成这样的凹凸图案8g时，在本实施形态的TFT阵列基板10中，在光反射膜8a的下层侧中与光反射膜8a平面地重叠的区域，在第2层间绝缘膜5的表面作为多个柱状突起(凹凸)具有规定的分布地形成由有机系的感光性树脂构成的下层侧凹凸形成膜13a，在该下层侧凹凸形成膜13a的上层，层积有由绝缘膜构成的上层侧凹凸形成膜7a，上述绝缘膜是由聚硅氨烷、有机系树脂等流动性材料形成的。因此，在反射膜8a的表面，形成与下层侧凹凸形成膜13a的凹凸对应的凹凸图案8g，在该凹凸图案8g中，由于上层侧凹凸形成膜7a的关系，不会露出下层侧凹凸形成膜13a的棱角等。
另外，也有时是在未形成上层侧凹凸形成膜7a、而形成下层侧凹凸形成膜13a后，通过进行烘干工序，使下层侧凹凸形成膜13a的凹凸(孔13b)边缘光滑。
在此，在下层侧凹凸形成膜13a中形成凹凸的柱状突起具有圆形或略呈多边形的平面形状。另外，在下层侧凹凸形成膜13a中形成凹凸的柱状突起，形成有平面的尺寸不同的多个种类，但是，在图4和图5中用同一尺寸表示。
这样，凹凸图案8g的形状、尺寸及分布就由构成柱状突起的下层侧凹凸形成膜13a的形状、尺寸及分布所决定。
对向基板的结构
在图5中，在对向基板20上，在与TFT阵列基板10上形成的像素电极9a的纵横的边界区域对向的区域形成被称为黑底或黑色条纹等的遮光膜23，在其上层侧形成由ITO膜构成的对向电极21。另外，在对向电极21的上层侧形成由聚酰亚胺膜构成的取向膜22，该取向膜22是对聚酰亚胺膜进行了摩擦处理的膜。
TFT的制造方法
下面，参照图6～图8说明制造本实施形态的TFT阵列基板10的方法。
图6、图7和图8都是表示本实施形态的TFT阵列基板10的制造方法的工序剖面图，在任何一个图中都表示了TFT形成区域及光反射膜形成区域的剖面。
另外，在制造本实施形态的TFT阵列基板10时，TFT30等的制造工序采用了所谓的称为低温工艺的方法，该方法是众所周知的，所以，仅说明与本实施形态的TFT阵列基板10的特征有关的工序。
在制造本实施形态的TFT阵列基板10时，如图6(A)所示，在玻璃制等的基板10’的表面形成TFT30之后，在第1层间绝缘膜上，利用溅射法等以300nm～800nm的厚度形成用于构成数据线6a(源极)等的、由铝膜、钽膜、钼膜或以这些金属中的任意一种为主要成分的合金膜构成的导电膜6，然后使用光刻技术形成抗蚀剂掩模555。
其次，借助抗蚀剂掩模555对导电膜6进行干腐蚀，如图6(B)所示，形成数据线6a和漏极6b。
然后，如图6(C)所示，在数据线6a和漏极6b的表面侧，利用CVD法等形成膜厚100nm～300nm的由氮化硅膜等构成的第2层间绝缘膜5，然后，利用光刻技术形成用于在第2层间绝缘膜5上形成接触孔等的抗蚀剂掩模556。
其次，借助抗蚀剂掩模556对第2层间绝缘膜5进行干腐蚀，如图6(D)所示，在第2层间绝缘膜5中与漏极6b对应的部分形成接触孔5d。
然后，如图7(A)所示，在第2层间绝缘膜5的表面，在较厚地涂布了有机系的感光性树脂13之后，借助曝光掩模510对感光性树脂13进行曝光。在此，作为感光性树脂13，可以使用负片型或正片型的任意一种，而在图7(A)中，作为感光性树脂13，例示的是正片型的情况，对想除去感光性树脂13的部分，经由曝光掩模510的透光部分511照射紫外线。
其次，对曝光后的感光性树脂13进行显影处理，如图7(B)所示，在光反射膜8a的下层侧中、与光反射膜8a平面地重叠的区域形成参照图5说明的柱状突起和具有接触孔5d的下层侧凹凸形成膜13a。
然后，如图7(C)所示，在第2层间绝缘膜5及下层侧凹凸形成膜13a的表面侧，涂布全氢化聚硅氨烷(ペルヒドロポリシラザン)或包含它的组成物，然后进行烧结，或者在涂布了由有机系树脂构成的流动性材料7之后，如图7(D)所示，通过利用光刻技术的图案形成或曝光、显影处理，形成具有接触孔5d的上层侧凹凸形成膜7a。
所谓全氢化聚硅氨烷，是无机聚硅氨烷的一种，是通过在大气中烧制而转化为氧化硅膜的涂布型涂敷材料。例如，东燃(株)制的聚硅氨烷就是以-(SiH2NH)-为单位的无机聚合物，可溶于二甲苯等有机溶剂。因此，在将该无机聚合物的有机溶剂溶液(例如，20％二甲苯溶液)作为涂布液、利用旋转涂敷法(例如，2000rpm、20秒钟)涂布之后，以450℃的温度在大气中燃烧时，与水分、氧气反应，可以得到与利用CVD法成膜的氧化硅膜同等以上的致密的非晶质的氧化硅膜。
在此，上层侧凹凸形成膜7a是由涂布了具有流动性的材料而形成的，所以，在上层侧凹凸形成膜7a的表面，适当地抵消下层侧凹凸形成膜13a的凹凸而形成没有边棱的平滑形状的凹凸图案8g。
在不形成上层侧凹凸形成膜7a而形成平滑形状的凹凸图案8g的情况下，只有在图7(B)所示的状态下进行烘干工序，使下层侧凹凸形成膜13a的边缘成为平滑形状即可。
其次，如图8(A)所示，利用溅射法等在上层侧凹凸形成膜7a的表面形成具有铝膜等反射性的金属膜8之后，使用光刻技术形成抗蚀剂掩模557。
然后，借助抗蚀剂掩模557对金属膜8进行蚀刻，如图8(B)所示，在规定区域保留光反射膜8a。在这样形成的光反射膜8a的表面，由于下层侧凹凸形成膜13a形成500nm以上甚至800nm以上的凹凸图案8g，并且，该凹凸图案8g由于上层侧凹凸形成膜7a的关系而成为没有边棱的平滑的形状。
然后，如图8(C)所示，在光反射膜8a的表面侧，利用溅射法等形成厚度为40nm～200nm的ITO膜9之后，使用光刻技术形成抗蚀剂掩模558。
其次，借助抗蚀剂掩膜558对ITO膜9进行蚀刻，如图8(D)所示，形成经由接触孔5d与漏极6b电气连接的像素电极9a。
然后，如图5所示，在像素电极9a的表面侧形成聚酰亚胺膜(取向膜12)。在其上，利用苯胺印刷法印刷上使5～10重量％的聚酰亚胺、聚酰胺酸溶解到丁基溶纤剂、n-甲基吡咯烷酮等溶剂中而成的聚酰亚胺清漆，然后进行加热、硬化(烧结)处理。并且，使用由人造丝系纤维构成的膨松布沿一定方向摩擦形成有聚酰亚胺膜的基板，使聚酰亚胺分子在表面附近沿一定方向排列。结果，通过此后填充的液晶分子与聚酰亚胺分子的相互作用，液晶分子沿一定方向排列。
结果，就形成了TFT阵列基板10。
凹凸图案8g与像素100a的关系
图9是表示当在TFT阵列基板中将多个像素以平均多个像素分组为多个单元时，至少在单元内，对于每个像素、以凹凸图案具有不同的形态的形式形成，同时，单元内各凹凸图案的位置在单元间也不同的状态的说明图。图10、图11和图12是本实施形态的有源矩阵型电光装置的TFT阵列基板上具有的凹凸图案的说明图。图13是用于评价凹凸的相对距离关系的德劳内(ドロネイ)图的说明图。
在本实施形态的有源矩阵型电光装置100中，在像素电极9a的下层侧形成有由铝膜等构成的光反射膜8a。因此，可以使从对向基板20侧入射的光在TFT阵列基板10侧反射，并从对向基板20侧射出，所以，如果在此间利用液晶50以每个像素100a进行光调制，便可利用外光显示所希望的图像(反射模式)。
另外，在本实施形态中，在光反射膜8a的下层侧中与光反射膜8a平面地重叠的区域上形成有下层侧凹凸形成膜13a，利用与该下层侧凹凸形成膜13a对应的凹凸，在光反射膜8a的表面形成光散射用的凹凸图案8g。另外，在凹凸图案8g中，由于上层侧凹凸形成膜7a的关系，不会露出下层侧凹凸形成膜13a的棱角等。因此，以反射模式显示图像时，用散射反射光显示图像，所以，视角依赖性小。
但是，当使光反射膜8a表面的凹凸图案8g在各像素100a中完全相同时，来自光反射膜8a的反射光将发生干涉。
因此，在本实施形态中，首先，如图9所示，将形成矩阵状的多个像素100a以平均多个像素、即以每n×m个像素、分组为多个单元101a、102a、103a...，至少在单元101a、102a、103a...内，形成为对于每个像素100a、以凹凸图案8g具有不同形态的形式形成。
即，当在各像素100a中形成下层侧凹凸形成膜13a时，对属于单元101a、102a、103a...的每个像素100a，设计了曝光掩模510，以形成改变下层侧凹凸形成膜13a形成的柱状突起(凹凸)的形状、尺寸、分布的凹凸图案8g(凹凸图案A～L)。
在此，凹凸被形成为平面尺寸不同的多个种类，但是，在图4和图5中以同一尺寸表示。
另外，使单元101a、102a、103a...内的各凹凸图案A～L的位置在单元101a、102a、103a...间不同。即，在第1个单元组101a中，例如，在上段从左向右排列凹凸图案A、凹凸图案B、凹凸图案C...，与此相对，在第2个单元组102a中，在上段从左向右排列凹凸图案G、凹凸图案A、凹凸图案H...，在第3个单元组103a中，在上段从左向右排列凹凸图案E、凹凸图案J、凹凸图案A...。
在形成这样的多个种类的凹凸图案时，设计图7(A)所示的曝光掩模510时，在本实施形态中，例如以图10(A)所示的像素100a为基准像素100a’，使在该基准像素100a’上所形成的凹凸图案A的凹凸，以像素区域内的规定的位置01为中心如箭头X所示地旋转移动，并将由此而得到的图10(B)、(C)所示的凹凸图案B、C...形成在其他像素100a中，由此，在各像素100a中形成不同的凹凸图案8g。
在此，旋转中心01设定在像素区域内，但是，这时最好将旋转中心设定在偏离构成凹凸的下层侧凹凸形成膜13a的中心的位置。另外，最好将旋转中心设定在从规定下层侧凹凸形成膜13a的外周的圆上偏离的位置。这样设定，可以防止在各凹凸图案A～L中，下层侧凹凸形成膜13a被形成在成为旋转中心的地方。此外，也可以一边以位置01为中心进行旋转，一边使旋转中心移动。
另外，在设计曝光掩模510时，也可以将图11(A)所示的像素100a作为基准像素100a’，使在该基准像素100a’上所形成的凹凸图案A的凹凸，以像素区域外的规定的位置02为中心如箭头X所示的那样地旋转移动，并将由此而得到的图11(B)、(C)所示的凹凸图案B、C...形成在其他像素100a中，从而在各像素100a中形成不同的凹凸图案8g。这时，也可以一边以位置02为中心进行旋转，一边使旋转中心移动。
此外，在设计曝光掩模510时，也可以将图12(A)所示的像素100a作为基准像素100a’，使在该基准像素100a’上形成的凹凸图案A的凹凸，以像素区域内的接触孔4c的形成位置03为中心如箭头X所示的那样地旋转移动，并将由此而得到的图12(B)、(C)所示的凹凸图案B、C...形成在其他像素100a中，从而在各像素100a中形成不同的凹凸图案8g。
在使用这种结构的TFT阵列基板10的有源矩阵型电光装置100中，在单元101a、102a、103a...内、对于每个像素100a、以凹凸图案8g具有不同形态的形式形成，同时，由于单元内各凹凸图案8g的位置在单元101a、102a、103a...间不同，所以，无论从哪个方向看电光装置100，都不会重复出现相同的凹凸图案8g。因此，光反射膜8a的反射光不会发生干涉。
另外，在本实施形态中，当对于各像素100a，形成形态不同的凹凸图案8g时，将使基准像素100a’中所形成的凹凸以规定的位置为中心旋转移动而得到的凹凸图案8g形成在其他像素100a中。
因此，按照本实施形态，在各像素100a中控制了下层侧凹凸形成膜13a的形状、尺寸或分布的偏差。即，在本实施形态中，相当于在使基准像素100a的凹凸旋转后进行复制，所以，在基准像素100a中形成的下层侧凹凸形成膜13a的形状、尺寸或分布的偏差，在其他像素100a中也是同样的水平，偏差很小。
另外，在本实施形态中，下层侧凹凸形成膜13a在1像素内形成平面尺寸不同的多个种类，但是，在这样的1像素内的同一尺寸的下层侧凹凸形成膜13a的数量在像素100a间相等。
另外，在下层侧凹凸形成膜13a的侧面形成的斜面的倾斜度控制在规定的角度范围内的凹凸的比例，例如在凹凸的侧面形成的斜面的倾斜度控制在规定的角度范围内的凹凸的比例，在像素100a间偏差为5％或以内。
此外，形成下层侧凹凸形成膜13a的面积的偏差在像素100a间为10％或以内。
另外，如图13所示，在根据多个下层侧凹凸形成膜13a的中心的位置坐标描绘德劳内图时，德劳内线的长度(＝中心坐标的近接距离)的偏差在像素100a间为10％或以内。
因此，在从偏离了相对于TFT阵列基板10的法线方向10度～30度的、倾斜的方向看时的反射亮度的偏差在图案间为5％或以内，从而可以避免发生像素间的亮度不均匀的现象。
另外，如图14所示，当形成为下层侧凹凸形成膜13a在像素100a的端部被切断的图形时，最好是使切断的部分在相反侧的边出现，以使下层侧凹凸形成膜13a的面积的合计是该尺寸的下层侧凹凸形成膜13a的正规的面积的整数倍。这样构成时，即使下层侧凹凸形成膜13a在像素100a的端部被切断，也可以使1像素内形成的下层侧凹凸形成膜13a的个数和面积实际上相同。
接触孔5d与像素100a的关系
另外，在本实施形态中，仍然利用参照图9～图12说明的凹凸图案的设计方法，如图4所示，使接触孔5d的形成位置在各像素100a中不同。
即，在设计接触孔5d相对于各像素100a的形成位置图案时，也如图9所示的那样，将形成为矩阵状的多个像素100a以平均多个像素分组为多个单元101a、102a、103a...，设计了对光反射膜8a的图案用曝光掩膜，使得至少在单元101a、102a、103a...内，对于每个像素100a，接触孔5d被形成在不同的位置。
另外，使单元101a、102a、103a...内的接触孔5d的形成位置图案与凹凸图案A～L对应地在单元101a、102a、103a...间不同。
而且，在单元101a、102a、103a...间，单元内的位置相同的像素100a中接触孔5d的形成位置全部不同。
在作成这样的多个种类的形成位置图案时，在本实施形态中，将例如图10(A)所示的像素100a作为基准像素100a’，使在该基准像素100a’中所形成的接触孔5d的位置以像素区域内的规定的位置01为中心如箭头X所示的那样地旋转移动，并通过将由此而得到的图10(B)、(C)所示的接触孔5d的形成位置应用于其他像素100a，使各像素100a中，虽然接触孔5d的面积相等，但是，接触孔5d的形成位置不同。这时，也可以一边以位置01为中心旋转，一边使旋转中心移动。
另外，也可以将图11(A)所示的像素100a作为基准像素100a’，使在该基准像素100a’中形成的接触孔5d的位置以像素区域外的规定的位置02为中心如箭头X所示的那样地旋转移动，并通过将由此而得到的图11(B)、(C)所示的接触孔5d的形成位置应用于其他像素100a，使各像素100a中接触孔5d的形成位置不同。这时，也可以以位置02为中心旋转，并使旋转中心移动。
此外，也可以将图12(A)所示的像素100a作为基准像素100a’，使在该基准像素100a’中形成的接触孔5a的位置以像素区域内的接触孔4c的形成位置03为中心如箭头X所示的那样地旋转移动，并通过将由此而得到的图12(B)、(C)所示的接触孔5d的形成位置应用于其他像素100a，从而使在各像素100a中接触孔5d的形成位置不同。
这样，在使用本实施形态的TFT阵列基板10的有源矩阵型电光装置100中，在单元101a、102a、103a...内，每个像素100a中接触孔5d的形成位置不同，同时，单元内的各接触孔5d的形成位置图案在单元101a、102a、103a...间不同。而且，在单元101a、102a、103a...间，单元内的位置相同的像素100a中的接触孔5d的形成位置全部不同。因此，不论从哪个方向看电光装置100，接触孔5d都不会在各像素100a的同一位置重复出现。因此，即使在接触孔5d内形成了光反射膜8a时，也不会发生由接触孔5d的内壁的斜面部的反射光引起的干涉。
另外，在本实施形态中，对各像素100a在不同的位置形成接触孔5d时，使基准像素100a’的接触孔5d的位置以规定的位置为中心旋转移动，或在其基础上加上平行移动而在其他像素100a中形成接触孔5d。因此，按照本实施形态，在各像素100a中，即使接触孔5d的形成位置不同，接触孔5d所占的面积在各像素100a中也相等。此外，接触孔5d与在下层侧凹凸形成膜13a中形成凹凸的柱状突起的相对位置在各像素100a中也相同。
其他实施形态
在上述实施形态中，以平面形状形成例如圆的柱状突起的下层侧凹凸形成膜13a为例进行了说明，但是，对于柱状突起的平面形状，也可以是六边形、八边形及其他多边形。但是，如果考虑掩模数据和散射特性，平面形状为圆形、正六边形乃至正八边形最为理想。另外，也可以形成孔取代柱状突起。
另外，在上述实施形态中，形成了在单元内接触孔5d被形成在不同的位置、同时单元内的接触孔5d的形成位置图案在单元间不同的结构，但是，也可以是在多个像素的每一个中使接触孔5d的形成位置不同。
另外，在单元内，各像素中的接触孔的形成位置不同，而在单元间接触孔的形成图案相同也是可以的。
这样构成时，可以将先有装置中光以1像素周期发生干涉的情况扩大到单元周期，从而可以抑制干涉。
此外，在上述实施形态中，作成了在单元内对于每个像素以凹凸图案不同的形式形成、同时单元内的各凹凸图案的位置在单元间不同的结构，但是，也可以是在多个像素的每个上以凹凸图案不同的形式被形成。
此外，在上述实施形态中，是将本发明应用于全反射型的电光装置的例子，但是，也可以将本发明应用于在光反射膜的一部分形成光透过孔而构成半透过反射型的电光装置的情况。
另外，在上述实施形态中，说明了为了可以应用于全反射型和半透过反射型而在光反射膜8a的上层形成由ITO膜构成的像素电极8a的例子，但是，如果是全反射型，可以将光反射膜作为像素电极，另外，也可以在由ITO膜构成的像素电极的上层形成光反射膜。另外，ITO膜也可以仅在透过区域形成，这时，最好在透过部与反射部的边界设置ITO膜与反射膜的重叠区域，在反射膜的上层或下层形成ITO膜，取得电气连接。如果是在该等情况下均在接触孔内形成有光反射膜的情况，运用本发明是更有效的。
有源矩阵型电光装置向电子仪器的应用
这样构成的反射型、或半透过反射型的有源矩阵型电光装置100可以作为各种电子仪器的显示部使用，下面，参照图15、图16(A)、(B)说明其一例。
图15是表示将本发明的有源矩阵型电光装置作为显示装置使用的电子仪器的电路结构的框图。
在图15中，电子仪器具有显示信息输出源70、显示信息处理电路71、电源电路72、定时发生器73和液晶装置74。另外，液晶装置74具有液晶显示屏75和驱动电路76。作为液晶装置74，可以使用上述有源矩阵型电光装置100。
显示信息输出源70具有ROM(Read Only Memory)、RAM(Random AccessMemory)等存储器、各种磁盘等存储单元、调谐输出数字图像信号的调谐电路等，根据由定时发生器73生成的各种时钟信号将指定格式的图像信号等这样的显示信息供给显示信息处理电路71。
显示信息处理电路71具有串-并变换电路、放大反相电路、旋转电路、伽马修正电路和箝位电路等这样的众所周知的各种电路，进行输入的显示信息的处理，将图像信号与时钟信号CLK一起供给驱动电路76。电源电路72向各结构要素供给指定的电压。
图16(A)表示作为本发明的电子仪器的一个实施形态的便携式个人计算机。这里所示的个人计算机80具有包括键盘81的本体部82和液晶显示单元83。液晶显示单元83包含上述有源矩阵型电光装置100。
图16(B)表示本发明的电子仪器的其他实施形态的便携式电话。这里所示的便携式电话90具有多个操作按钮91和由上述有源矩阵型电光装置100构成的显示部。
如上所述，在本发明中，在每个像素中接触孔的形成位置不同，所以，不论从哪个方向看电光装置，接触孔都不会在像素的同一位置重复出现。因此，即使在接触孔内形成了光反射膜时，也不会发生因来自接触孔的内壁的倾斜部分的反射光而引起的干涉。

Claims (11)

1.一种有源矩阵型电先装置，是这样的有源矩阵型电光装置：其在保持电光物质的基板上矩阵状地构成的多个像素的每个上具有像素开关用的薄膜晶体管、以分散的状态形成有由突起或孔构成的多个凹凸的凹凸形成膜、和在该凹凸形成膜的上层侧形成并由于该凹凸形成膜而在表面形成有光散射用的凹凸图案的光反射膜，并在层间绝缘膜上形成的接触孔内也形成有上述光反射膜，其特征在于：
将上述多个像素以每n×m个的多个像素分组为多个单元时，各个单元中的上述接触孔的形成位置图案在上述多个单元间是不同的，其中n和m是大于0的任意整数。
2.根据权利要求1所述的有源矩阵型电光装置，其特征在于：在上述各个单元内，上述接触孔的形成位置对于每个像素不相同。
3.根据权利要求1或2所述的有源矩阵型电光装置，其特征在于：在上述多个单元间，配置在多个单元的每一个中的相同位置处的像素的接触孔的形成位置不相同。
4.一种有源矩阵型电光装置，是这样的有源矩阵型电光装置：其在保持电光物质的基板上矩阵状地构成的多个像素的每个上具有像素开关用的薄膜晶体管、以分散的状态形成有由突起或孔构成的多个凹凸的凹凸形成膜、和在该凹凸形成膜的上层侧形成并由于该凹凸形成膜而在表面形成有光散射用的凹凸图案的光反射膜，并在层间绝缘膜上形成的接触孔内也形成有上述光反射膜，其特征在于：
将上述多个像素以每n×m个的多个像素分组为多个单元时，在上述各个单元内上述接触孔的形成位置对于每个像素不相同，其中n和m是大于0的任意整数。
5.根据权利要求1或2所述的有源矩阵型电光装置，其特征在于：至少在上述各个单元内，对于上述每个像素以不同的形状形成上述凹凸图案，同时，上述各个单元内的各凹凸图案的位置在上述多个单元间是不同的。
6.一种有源矩阵型电光装置，是这样的有源矩阵型电光装置：其在保持电光物质的基板上矩阵状地构成的多个像素的每个上具有像素开关用的薄膜晶体管、以分散的状态形成有由突起或孔构成的多个凹凸的凹凸形成膜、和在该凹凸形成膜的上层侧形成并由于该凹凸形成膜而在表面形成有光散射用的凹凸图案的光反射膜，并在层间绝缘膜上形成的接触孔内也形成有上述光反射膜，其特征在于：
在上述多个像素的每个中，上述接触孔的形成位置不相同。
7.根据权利要求6所述的有源矩阵型电光装置，其特征在于：在上述多个像素的每个上，以不同的形状形成上述凹凸图案。
8.根据权利要求1、4或6的任意一项所述的有源矩阵型电光装置，其特征在于：
上述像素经由上述接触孔与上述薄膜晶体管的漏电极电连接；
上述漏电极在上述多个像素中都在上述光反射膜的下层侧大致遍及像素全体地被形成。
9.根据权利要求1、4或6的任意一项所述的有源矩阵型电光装置，其特征在于：在各像素上形成的上述接触孔的面积相等。
10.根据权利要求1、4或6的任意一项所述的有源矩阵型电光装置，其特征在于：将上述基板作为第1基板，与该第1基板相对地配置第2基板，将作为上述电光物质的液晶保持在上述一对基板之间。
11.一种电子设备，其特征在于：具备权利要求1～10的任意一项所述的有源矩阵型电光装置。
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