JP2003262863A - Transflective electro-optic device, electronic apparatus and method for manufacturing transflective electro- optic device - Google Patents
Transflective electro-optic device, electronic apparatus and method for manufacturing transflective electro- optic deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半透過・反射型電
気光学装置、それを用いた電子機器、および半透過・反
射型電気光学装置の製造方法に関するものである。さら
に詳しくは、半透過・反射型電気光学装置の画素構成に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semi-transmissive / reflective electro-optical device, an electronic apparatus using the same, and a method of manufacturing a semi-transmissive / reflective electro-optical device. More specifically, it relates to a pixel configuration of a semi-transmissive / reflective electro-optical device.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶装置などの電気光学装置は、各種機
器の直視型の表示装置として用いられている。このよう
な電気光学装置のうち、例えば、画素スイッチング用の
非線形素子としてTFTを用いたアクティブマトリクス
型の液晶装置では、図16および図17に示すように、
電気光学物質としての液晶50を挟持するTFTアレイ
基板10および対向基板20のうち、TFTアレイ基板
10の方には、画素スイッチング用のTFT(薄膜トラ
ンジスタ/Thin Film Transisto
r)30と、このTFT30に電気的に接続するITO
膜などの透明導電膜からなる画素電極9aとが形成され
ている。2. Description of the Related Art Electro-optical devices such as liquid crystal devices are used as direct-view type display devices for various types of equipment. Among such electro-optical devices, for example, in an active matrix type liquid crystal device using a TFT as a non-linear element for pixel switching, as shown in FIGS.
Of the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 that sandwich the liquid crystal 50 as an electro-optical material, the TFT array substrate 10 is provided with a pixel switching TFT (thin film transistor / Thin Film Transistor).
r) 30 and ITO electrically connected to this TFT 30
A pixel electrode 9a made of a transparent conductive film such as a film is formed.
【0003】また、液晶装置のうち、反射型のもので
は、対向基板20の側から入射してきた外光を対向基板
20の方に向けて反射するための光反射膜8aが透光性
の画素電極9aの下層側に形成されており、図17およ
び図18に矢印LAで示すように、対向基板20側から
入射した光をTFTアレイ基板10側で反射し、対向基
板20側から出射された光によって画像を表示する(反
射モード)。Further, in the liquid crystal device of the reflection type, the light reflection film 8a for reflecting the external light incident from the side of the counter substrate 20 toward the counter substrate 20 is a translucent pixel. It is formed on the lower layer side of the electrode 9a, and as shown by an arrow LA in FIGS. 17 and 18, light incident from the counter substrate 20 side is reflected on the TFT array substrate 10 side and emitted from the counter substrate 20 side. Display an image by light (reflection mode).
【0004】但し、反射型の液晶装置において、光反射
膜8aで反射された光の方向性が強いと、画像をみる角
度で明るさが異なるなどの視野角依存性が顕著に出てし
まう。そこで、液晶装置を製造する際、層間絶縁膜4、
あるいはその表面に形成した表面保護膜(図示せず)の
表面に、アクリル樹脂などといった感光性樹脂を800
nm〜1500nmの厚さに塗布した後、フォトリソグ
ラフィ技術を用いて、光反射膜8aの下層側のうち、光
反射膜8aと平面的に重なる領域に、感光性樹脂層から
なる凹凸形成層13aを所定のパターンで選択的に残す
ことにより、光反射膜8aの表面に凹凸パターン8gを
付与している。また、このままでは、凹凸パターン8g
に凹凸形成層13aのエッジがそのまま出てしまうの
で、凹凸形成層13aの上層にもう1層、流動性の高い
感光性樹脂層からなる上層絶縁膜7aを塗布、形成する
ことにより、光反射膜8aの表面にエッジのない、なだ
らかな形状の凹凸パターン8gを付与している。However, in the reflection type liquid crystal device, if the directionality of the light reflected by the light reflection film 8a is strong, the viewing angle dependence such as the difference in brightness depending on the angle at which the image is viewed becomes noticeable. Therefore, when manufacturing the liquid crystal device, the interlayer insulating film 4,
Alternatively, a photosensitive resin such as acrylic resin may be formed on the surface of a surface protective film (not shown) formed on the surface of the photosensitive resin by 800.
After being applied to a thickness of 1 nm to 1500 nm, using a photolithography technique, a concavo-convex forming layer 13a made of a photosensitive resin layer is formed in a region of the lower layer side of the light reflection film 8a, which planarly overlaps with the light reflection film 8a. Is selectively left in a predetermined pattern to provide the uneven pattern 8g on the surface of the light reflecting film 8a. In addition, as it is, the uneven pattern 8g
Since the edges of the unevenness forming layer 13a are exposed as they are, the light reflecting film is formed by applying and forming another layer, an upper insulating film 7a made of a highly fluid photosensitive resin layer, on the unevenness forming layer 13a. The surface of 8a is provided with an uneven pattern 8g having no edge and having a gentle shape.
【0005】また、反射型の液晶装置のうち、透過モー
ドでの表示も可能な半透過・反射型の液晶装置では、光
反射膜8aに対して、画素電極9aと平面的に重なる領
域には光透過窓8dが形成されている。この光透過窓8
dは、従来、例えば、図16に示すように、各画素毎に
矩形形状に1つ形成され、この光透過窓8dに相当する
領域は、凹凸形成層13aが全面に形成されているか、
凹凸形成層13aが一切形成されていないため、平坦面
である。Among the reflective liquid crystal devices, in the semi-transmissive / reflective liquid crystal device capable of displaying in the transmissive mode, the light reflection film 8a is provided in a region overlapping with the pixel electrode 9a in a plane. A light transmission window 8d is formed. This light transmission window 8
Conventionally, for example, as shown in FIG. 16, one d is formed in a rectangular shape for each pixel, and in the area corresponding to the light transmission window 8d, the concavo-convex forming layer 13a is formed over the entire surface.
Since the unevenness forming layer 13a is not formed at all, it is a flat surface.
【0006】このように構成した半透過・反射型の液晶
装置において、TFTアレイ基板10の側にバックライ
ト装置(図示せず)を配置し、このバックライト装置か
ら出射された光をTFTアレイ基板10の側から入射さ
せれば、図18に矢印LB1、LB2で示すように、光
反射膜8aに向かう光は、光反射膜8aで遮られて表示
に寄与しないものの、図17および図18に矢印LB0
で示すように、光反射膜8aが形成されていない光透過
窓8dに向かう光は、光透過窓8dを介して対向基板2
0側に透過し、表示に寄与する(透過モード)。In the semi-transmissive / reflective liquid crystal device having such a structure, a backlight device (not shown) is arranged on the TFT array substrate 10 side, and the light emitted from the backlight device is emitted from the TFT array substrate. When the light is incident from the side of 10, the light toward the light reflection film 8a is blocked by the light reflection film 8a and does not contribute to the display, as shown by arrows LB1 and LB2 in FIG. Arrow LB0
As shown by, the light traveling toward the light transmission window 8d where the light reflection film 8a is not formed, passes through the light transmission window 8d and the counter substrate 2
It transmits to the 0 side and contributes to the display (transmission mode).
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半透過・反射型の液晶装置では、光反射膜8aおよび光
透過窓8dの面積によって、反射モードでの表示光量、
および透過モードでの表示光量が完全に規定されている
ため、一方のモードでの表示の明るさを高めると、他方
のモードでの表示の明るさが犠牲になってしまい、双方
のモードで表示の明るさを向上させることができないと
いう問題点がある。However, in the conventional semi-transmissive / reflective liquid crystal device, the amount of display light in the reflective mode depends on the areas of the light reflecting film 8a and the light transmitting window 8d.
Since the amount of display light in transmissive mode is completely regulated, increasing the brightness of the display in one mode sacrifices the brightness of the display in the other mode. However, there is a problem that the brightness cannot be improved.
【0008】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
反射モードおよび透過モードのいずれにおいても表示光
量の増大を図ることのできる半透過・反射型電気光学装
置、それを備えた電子機器、および半透過・反射型電気
光学装置の製造方法を提供することにある。In view of the above problems, the object of the present invention is to:
Provided are a semi-transmissive / reflective electro-optical device capable of increasing the amount of display light in both the reflective mode and the transmissive mode, an electronic apparatus including the same, and a method of manufacturing the semi-transmissive / reflective electro-optical device. It is in.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、電気光学物質を保持する基板上には、
所定パターンに形成された第1の透光性材料からなる凹
凸形成層と、該凹凸形成層の上層側に形成された第2の
透光性材料からなる上層絶縁膜と、該上層絶縁膜の上層
側に形成された光反射膜と、前記上層絶縁膜の上層側で
前記光反射膜の上層あるいは下層に形成された透光性電
極とを有し、前記反射膜には光透過窓が部分的に形成さ
れた半透過・反射型電気光学装置において、前記光透過
窓は、前記凹凸形成層を構成する複数の凸部のうちの少
なくとも一部の凸部、あるいは複数の凹部のうちの少な
くとも一部の凹部と重なる位置に複数、形成され、前記
第1の透光性材料および前記第2の透光性材料は、前記
基板の裏面側から入射した光を前記光透過窓に向けて屈
折させるレンズ機能を前記凹凸形成層と前記上層絶縁膜
との界面に付与する屈折率をそれぞれ有していることを
特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a substrate holding an electro-optical material is provided with:
A concavo-convex forming layer made of a first translucent material formed in a predetermined pattern, an upper insulating film made of a second translucent material formed on the upper side of the concavo-convex forming layer, and an upper insulating film It has a light reflecting film formed on the upper layer side and a translucent electrode formed on the upper layer side or the lower layer of the light reflecting film on the upper layer side of the upper insulating film, and the light transmitting window is partially formed on the reflecting film. In the semi-transmissive / reflective electro-optical device formed in a specific manner, the light-transmissive window is at least part of a plurality of protrusions forming the concavo-convex forming layer, or at least one of a plurality of recesses. A plurality of light-transmissive materials and a plurality of second light-transmissive materials are formed at positions overlapping with some of the recesses, and the first light-transmissive material and the second light-transmissive material refract light incident from the back surface side of the substrate toward the light transmission window. A lens function to be provided to the interface between the unevenness forming layer and the upper insulating film. Characterized in that it has a refractive index, respectively.
【0010】また、本発明では、電気光学物質を保持す
る基板上には、所定パターンに形成された第1の透光性
材料からなる凹凸形成層と、該凹凸形成層の上層側に形
成された第2の透光性材料からなる上層絶縁膜と、該上
層絶縁膜の上層側に形成された光反射膜と、前記上層絶
縁膜の上層側で前記光反射膜の上層あるいは下層に形成
された透光性電極とを有し、前記反射膜には光透過窓が
部分的に形成された半透過・反射型電気光学装置の製造
方法において、前記光透過窓を、前記凹凸形成層を構成
する複数の凸部のうちの少なくとも一部の凸部、あるい
は複数の凹部のうちの少なくとも一部の凹部と重なる位
置に複数、形成し、かつ、前記第1の透光性材料および
前記第2の透光性材料として異なる屈折率の透明材料を
用いることにより、前記基板の裏面側から入射した光を
前記光透過窓に向けて屈折させるレンズ機能を前記凹凸
形成層と前記上層絶縁膜との界面に付与することを特徴
とする。Further, according to the present invention, a concavo-convex forming layer made of a first translucent material formed in a predetermined pattern is formed on the substrate holding the electro-optical material, and the concavo-convex forming layer is formed on the upper layer side. An upper insulating film made of a second translucent material, a light reflecting film formed on the upper side of the upper insulating film, and formed on the upper side or lower layer of the light reflecting film on the upper side of the upper insulating film. In the method for manufacturing a semi-transmissive / reflective electro-optical device in which a light transmissive window is partially formed in the reflective film, the light transmissive window is formed into the concavo-convex forming layer. A plurality of convex portions, or a plurality of convex portions, or a plurality of concave portions at least partially overlapping the concave portions, and the first light-transmissive material and the second transparent material are formed. By using transparent materials with different refractive indices as the translucent material of Characterized in that it imparts a lens function to the light incident from the back side is refracted toward the light transmission window of the substrate at the interface between the upper insulating film and the convex-concave forming layer.
【0011】本発明を適用した半透過・反射型電気光学
装置では、光反射膜が形成されているので、反射モード
での表示を行うことができるとともに、光反射膜に光透
過窓が部分的に形成されているので、透過モードでの表
示を行うこともできる。ここで、光反射膜の下層側に
は、その表面に凹凸パターンを付与するための凹凸形成
層が第1の透光性材料で形成され、この凹凸形成層の上
層には第2の透光性材料からなる上層絶縁膜が形成され
ている。そこで、本発明では、これら2つの透光性材料
として屈折率の異なるものを用いるとともに、凹凸形成
層を構成する凸部あるいは凹部と重なる位置に光透過窓
を形成することにより、基板の裏面側から入射した光を
光透過窓に向けて屈折させるレンズ機能を凹凸形成層と
上層絶縁膜との界面に付与してある。従って、基板の裏
面側から入射した光のうち、従来なら光反射膜に向かう
ため透過モードでの表示に寄与しなかった光も、一部が
光透過窓を抜けて表示に寄与することになる。それ故、
光透過窓の面積を拡大させなくても、透過モードでの表
示光量を増大させることができるので、反射モードでの
表示の明るさを犠牲にすることなく、透過モードでの表
示の明るさを向上することができる。In the semi-transmissive / reflective electro-optical device to which the present invention is applied, since the light reflection film is formed, display in the reflection mode can be performed, and the light reflection film is partially provided with the light transmission window. It is also possible to display in the transmissive mode because it is formed in the. Here, a concavo-convex forming layer for imparting a concavo-convex pattern to the surface thereof is formed on the lower layer side of the light reflecting film with a first translucent material, and a second translucent layer is formed on the concavo-convex forming layer. An upper insulating film made of a conductive material is formed. Therefore, in the present invention, the two translucent materials having different refractive indexes are used, and the light transmissive window is formed at a position overlapping the convex portion or the concave portion forming the concavo-convex forming layer. A lens function of refracting the light incident from the light source toward the light transmitting window is provided at the interface between the unevenness forming layer and the upper insulating film. Therefore, of the light incident from the back side of the substrate, a part of the light that has not conventionally contributed to the display in the transmissive mode because it goes to the light reflecting film will also pass through the light transmissive window and contribute to the display. . Therefore,
The amount of display light in the transmissive mode can be increased without increasing the area of the light transmissive window, so the display brightness in the transmissive mode can be increased without sacrificing the display brightness in the reflective mode. Can be improved.
【0012】本発明において、前記光透過窓は、例え
ば、前記複数の凸部のうちの少なくとも一部の凸部と重
なる位置に形成されている場合があり、この場合、前記
凸部については丸みをもって上方に膨らむ凸レンズ形状
で形成し、かつ、前記第1の透光性材料としては、前記
第2の透光性材料と比較して大きな屈折率の透光性材料
を用いる。In the present invention, the light transmission window may be formed, for example, at a position overlapping at least a part of the plurality of convex portions, and in this case, the convex portion is rounded. Is formed in the shape of a convex lens that bulges upward, and a translucent material having a larger refractive index than that of the second translucent material is used as the first translucent material.
【0013】本発明において、前記複数の凸部を丸みを
もって上方に膨らむ凸レンズ形状を有するように形成す
るにあたっては、例えば、前記第1の透光性材料として
の透光性の感光性樹脂を用いて前記凹凸形成層を所定パ
ターンで形成した後、当該感光性樹脂を加熱し、溶融さ
せる。In the present invention, when forming the plurality of convex portions so as to have a convex lens shape that is rounded and bulges upward, for example, a light-transmissive photosensitive resin as the first light-transmissive material is used. After forming the concavo-convex forming layer in a predetermined pattern, the photosensitive resin is heated and melted.
【0014】また、本発明において、前記光透過窓は、
前記複数の凹部のうちの少なくとも一部の凹部と重なる
位置に形成されている場合があり、この場合、前記凹部
は、丸みをもって下方に凹む凹レンズ形状を有し、か
つ、前記第1の透光性材料としては、前記第2の透光性
材料と比較して小さな屈折率を有する透光性材料を用い
ればよい。In the present invention, the light transmission window is
The recess may be formed at a position overlapping with at least a part of the plurality of recesses, and in this case, the recess has a concave lens shape that is recessed downward with a roundness, and the first light-transmitting portion. As the transparent material, a transparent material having a smaller refractive index than that of the second transparent material may be used.
【0015】本発明において、前記複数の凹部を丸みを
もって下方に凹む凹レンズ形状を有するように形成する
にあたっては、例えば、前記第1の透光性材料としての
透光性の感光性樹脂を用いて前記凹凸形成層を所定パタ
ーンで形成した後、当該感光性樹脂を加熱し、溶融させ
る。In the present invention, when forming the plurality of concave portions so as to have a concave lens shape that is rounded and concave downward, for example, a light-transmissive photosensitive resin as the first light-transmissive material is used. After forming the concavo-convex forming layer in a predetermined pattern, the photosensitive resin is heated and melted.
【0016】本発明において、前記第1の透光性材料お
よび前記第2の透光性材料としては、例えば、透光性の
感光性樹脂を用いることができる。In the present invention, as the first translucent material and the second translucent material, for example, a translucent photosensitive resin can be used.
【0017】本発明において、前記透光性電極は、前記
光反射膜の上層に形成されていることが好ましい。この
ように構成すると、対向基板の対向電極と、透明画素電
極とを同一の透光性材料で形成するだけで、電気光学物
質が分極配向するのを防止することができる。In the present invention, it is preferable that the translucent electrode is formed on an upper layer of the light reflecting film. According to this structure, the electro-optical substance can be prevented from being polarized and aligned only by forming the counter electrode of the counter substrate and the transparent pixel electrode with the same translucent material.
【0018】本発明において、前記電気光学物質は、例
えば、液晶である。また、本発明による半透過・反射型
電気光学装置は、電気光学物質を保持する基板上には、
所定パターンに形成された第1の透光性材料からなる凹
凸形成層と、該凹凸形成層の上層側に形成された第2の
透光性材料からなる上層絶縁膜と、該上層絶縁膜の上層
側に形成された光反射膜と、前記上層絶縁膜の上層側で
前記光反射膜の上層あるいは下層に形成された透光性電
極とを有し、前記反射膜には光透過窓が部分的に形成さ
れた半透過・反射型電気光学装置において、前記光透過
窓は、前記凹凸形成層が形成する複数の凸部のうちの少
なくとも一部の凸部、あるいは複数の凹部のうちの少な
くとも一部の凹部と重なる位置に複数、形成され、前記
第1の透光性材料および前記第2の透光性材料は、それ
ぞれ異なる屈折率を有していることを特徴とする。従っ
て、該屈折率を任意に選択する事により、基板の裏面側
から入射した光のうち、従来なら光反射膜に向かうため
透過モードでの表示に寄与しなかった光の屈折角を任意
に制御する事が可能となるので、一部が光透過窓を抜け
て表示に寄与することになる。それ故、光透過窓の面積
を拡大させなくても、透過モードでの表示光量を増大さ
せることができるので、反射モードでの表示の明るさを
犠牲にすることなく、透過モードでの表示の明るさを向
上することができる。In the present invention, the electro-optical material is, for example, liquid crystal. In addition, the semi-transmissive / reflective electro-optical device according to the present invention is characterized in that:
A concavo-convex forming layer made of a first translucent material formed in a predetermined pattern, an upper insulating film made of a second translucent material formed on the upper side of the concavo-convex forming layer, and an upper insulating film It has a light reflecting film formed on the upper layer side and a translucent electrode formed on the upper layer side or the lower layer of the light reflecting film on the upper layer side of the upper insulating film, and the light transmitting window is partially formed on the reflecting film. In the semi-transmissive / reflective electro-optical device formed in a specific manner, the light-transmissive window has at least a part of a plurality of protrusions formed by the concavo-convex forming layer, or at least one of a plurality of recesses. A plurality of the first light-transmitting materials and the second light-transmitting materials are formed at positions overlapping with some of the recesses, respectively, and have different refractive indexes. Therefore, by arbitrarily selecting the refractive index, of the light incident from the back surface side of the substrate, the refraction angle of the light that does not contribute to the display in the transmission mode in the past because it goes to the light reflection film can be controlled arbitrarily. Therefore, a part of the light passes through the light transmission window and contributes to the display. Therefore, the display light amount in the transmissive mode can be increased without enlarging the area of the light transmissive window, so that the display in the transmissive mode can be displayed without sacrificing the brightness of the display in the reflective mode. The brightness can be improved.
【0019】本発明を適用した電気光学装置は、モバイ
ルコンピュータや携帯電話機などといった電子機器の表
示装置として用いることができる。The electro-optical device to which the present invention is applied can be used as a display device of electronic equipment such as a mobile computer and a mobile phone.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明の実施の
形態を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0021】(電気光学装置の基本的な構成)図1は、
本発明を適用した電気光学装置を各構成要素とともに対
向基板の側から見た平面図であり、図2は、図1のH−
H′断面図である。図3は、電気光学装置の画像表示領
域においてマトリクス状に形成された複数の画素におけ
る各種素子、配線等の等価回路図である。なお、本形態
の説明に用いた各図では、各層や各部材を図面上で認識
可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺
を異ならしめてある。(Basic Structure of Electro-Optical Device) FIG.
FIG. 2 is a plan view of the electro-optical device to which the invention is applied, together with the respective components, as viewed from the counter substrate side, and FIG.
It is a H'sectional view. FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of various elements and wirings in a plurality of pixels formed in a matrix in the image display area of the electro-optical device. In each of the drawings used to describe the present embodiment, the scale of each layer and each member is different in order to make each layer and each member recognizable in the drawing.
【0022】図1および図2において、本形態の電気光
学装置100は、シール材52によいて貼り合わされた
TFTアレイ基板10と対向基板20との間に、電気光
学物質としての液晶50が挟持されており、シール材5
2の形成領域の内側領域には、遮光性材料からなる周辺
見切り53が形成されている。シール材52の外側の領
域には、データ線駆動回路101、および実装端子10
2がTFTアレイ基板10の一辺に沿って形成されてお
り、この一辺に隣接する2辺に沿って走査線駆動回路1
04が形成されている。TFTアレイ基板10の残る一
辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回
路104の間をつなぐための複数の配線105が設けら
れており、更に、周辺見切り53の下などを利用して、
プリチャージ回路や検査回路が設けられることもある。
また、対向基板20のコーナー部の少なくとも1箇所に
おいては、TFTアレイ基板10と対向基板20との間
で電気的導通をとるための上下導通材106が形成され
ている。また、データ線駆動回路101、及び走査線駆
動回路104等は、シール材52と重なってもよいし、
シール材52の内側領域に形成されてもよい。1 and 2, in the electro-optical device 100 of the present embodiment, a liquid crystal 50 as an electro-optical substance is sandwiched between a TFT array substrate 10 and a counter substrate 20 which are bonded together by a sealing material 52. The seal material 5
A peripheral partition 53 made of a light-shielding material is formed in the inner region of the formation region of 2. The data line driving circuit 101 and the mounting terminal 10 are provided in the area outside the sealing material 52.
2 are formed along one side of the TFT array substrate 10, and the scanning line driving circuit 1 is formed along two sides adjacent to this side.
04 are formed. On the remaining side of the TFT array substrate 10, a plurality of wirings 105 for connecting between the scanning line driving circuits 104 provided on both sides of the image display area are provided, and further, under the peripheral partition 53, etc. are used. do it,
A precharge circuit or a test circuit may be provided.
Further, at least one position of the corner portion of the counter substrate 20 is formed with a vertical conductive material 106 for electrically connecting the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20. Further, the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, and the like may overlap the sealing material 52,
It may be formed in the inner region of the sealing material 52.
【0023】なお、データ線駆動回路101および走査
線駆動回路104をTFTアレイ基板10の上に形成す
る代わりに、たとえば、駆動用LSIが実装されたTA
B(テープ オートメイテッド、ボンディング)基板を
TFTアレイ基板10の周辺部に形成された端子群に対
して異方性導電膜を介して電気的および機械的に接続す
るようにしてもよい。なお、電気光学装置100では、
使用する液晶50の種類、すなわち、TN(ツイステッ
ドネマティック)モード、STN(スーパーTN)モー
ド等々の動作モードや、ノーマリホワイトモード/ノー
マリブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相
差フィルム、偏光板などが所定の向きに配置されるが、
ここでは図示を省略してある。また、電気光学装置10
0をカラー表示用として構成する場合には、対向基板2
0において、TFTアレイ基板10の各画素電極(後述
する。)に対向する領域にRGBのカラーフィルタをそ
の保護膜とともに形成する。Instead of forming the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 on the TFT array substrate 10, for example, a TA on which a driving LSI is mounted is mounted.
A B (tape automated, bonding) substrate may be electrically and mechanically connected to a terminal group formed on the periphery of the TFT array substrate 10 via an anisotropic conductive film. In the electro-optical device 100,
Depending on the type of the liquid crystal 50 used, that is, the operation mode such as TN (twisted nematic) mode and STN (super TN) mode, and the normally white mode / normally black mode, a polarizing film, a retardation film, and a polarizing film. Plates are arranged in a predetermined direction,
Illustration is omitted here. In addition, the electro-optical device 10
When 0 is configured for color display, the counter substrate 2
0, an RGB color filter is formed in a region facing each pixel electrode (described later) of the TFT array substrate 10 together with its protective film.
【0024】このような構造を有する電気光学装置10
0の画面表示領域においては、図3に示すように、複数
の画素100aがマトリクス状に構成されているととも
に、これらの画素100aの各々には、画素電極9a、
およびこの画素電極9aを駆動するための画素スイッチ
ング用のTFT30が形成されており、画素信号S1、
S2・・・Snを供給するデータ線6aが当該TFT3
0のソースに電気的に接続されている。データ線6aに
書き込む画素信号S1、S2・・・Snは、この順に線
順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ
線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにして
もよい。また、TFT30のゲートには走査線3aが電
気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線3
aにパルス的に走査信号G1、G2・・・Gmをこの順
に線順次で印加するように構成されている。画素電極9
aは、TFT30のドレインに電気的に接続されてお
り、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけ
そのオン状態とすることにより、データ線6aから供給
される画素信号S1、S2・・・Snを各画素に所定の
タイミングで書き込む。このようにして画素電極9aを
介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号S1、
S2、・・・Snは、図2に示す対向基板20の対向電
極21との間で一定期間保持される。The electro-optical device 10 having such a structure.
In the screen display area of 0, as shown in FIG. 3, a plurality of pixels 100a are arranged in a matrix, and each of these pixels 100a has a pixel electrode 9a,
And a pixel switching TFT 30 for driving the pixel electrode 9a is formed, and the pixel signal S1,
The data line 6a supplying S2 ... Sn is the TFT 3
It is electrically connected to the 0 source. The pixel signals S1, S2 ... Sn to be written to the data line 6a may be line-sequentially supplied in this order, or may be supplied to a plurality of adjacent data lines 6a in groups. Good. Further, the scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning line 3a is electrically connected at a predetermined timing.
The scanning signals G1, G2 ... Gm are pulse-wise applied to a in this order line-sequentially. Pixel electrode 9
a is electrically connected to the drain of the TFT 30, and the pixel signal S1, S2 ... Sn supplied from the data line 6a is changed by turning on the TFT 30 which is a switching element for a certain period. Write to a pixel at a predetermined timing. In this way, the pixel signal S1 of a predetermined level written in the liquid crystal through the pixel electrode 9a,
S2, ... Sn are held for a certain period between the counter electrode 21 of the counter substrate 20 shown in FIG.
【0025】ここで、液晶50は、印加される電圧レベ
ルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、
光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイ
トモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこ
の液晶50の部分を通過する光量が低下し、ノーマリー
ブラックモードであれば、印加された電圧に応じて入射
光がこの液晶50の部分を通過する光量が増大してい
く。その結果、全体として電気光学装置100からは画
素信号S1、S2、・・・Snに応じたコントラストを
持つ光が出射される。Here, in the liquid crystal 50, the orientation and order of the molecular assembly are changed by the applied voltage level,
Modulates light and enables gradation display. In the normally white mode, the amount of incident light passing through the liquid crystal 50 portion decreases according to the applied voltage, and in the normally black mode, the incident light changes according to the applied voltage. The amount of light passing through the liquid crystal 50 increases. As a result, light having a contrast corresponding to the pixel signals S1, S2, ... Sn is emitted from the electro-optical device 100 as a whole.
【0026】なお、保持された画素信号S1、S2、・
・・Snがリークするのを防ぐために、画素電極9aと
対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量
60を付加することがある。例えば、画素電極9aの電
圧は、ソース電圧が印加された時間よりも3桁も長い時
間だけ蓄積容量60により保持される。これにより、電
荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い電気光
学装置100が実現できる。なお、蓄積容量60を形成
する方法としては、図3に例示するように、蓄積容量6
0を形成するための配線である容量線3bとの間に形成
する場合、あるいは前段の走査線3aとの間に形成する
場合もいずれであってもよい。The held pixel signals S1, S2, ...
.. In order to prevent Sn from leaking, the storage capacitor 60 may be added in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9a and the counter electrode. For example, the voltage of the pixel electrode 9a is held by the storage capacitor 60 for a time that is three orders of magnitude longer than the time when the source voltage is applied. As a result, the charge retention characteristics are improved, and the electro-optical device 100 having a high contrast ratio can be realized. In addition, as a method of forming the storage capacitor 60, as illustrated in FIG.
It may be formed either between the capacitance line 3b, which is a wiring for forming 0, or between the scan line 3a in the preceding stage.
【0027】(TFTアレイ基板の構成)図4は、本形
態の電気光学装置に用いたTFTアレイ基板の相隣接す
る複数の画素群の平面図である。図5は、電気光学装置
の画素の一部を図4のA−A′線に相当する位置で切断
したときの断面図である。(Structure of TFT Array Substrate) FIG. 4 is a plan view of a plurality of pixel groups adjacent to each other on the TFT array substrate used in the electro-optical device of this embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view when a part of the pixel of the electro-optical device is cut at a position corresponding to the line AA ′ in FIG.
【0028】図4において、TFTアレイ基板10上に
は、複数の透明なITO(Indium Tin Ox
ide)膜からなる画素電極9aがマトリクス状に形成
されており、これら各画素電極9aに対して画素スイッ
チング用のTFT30がそれぞれ接続している。また、
画素電極9aの縦横の境界に沿って、データ線6a、走
査線3a、および容量線3bが形成され、TFT30
は、データ線6aおよび走査線3aに対して接続してい
る。すなわち、データ線6aは、コンタクトホールを介
してTFT30の高濃度ソース領域1dに電気的に接続
し、走査線3aは、その突出部分がTFT30のゲート
電極を構成している。なお、蓄積容量60は、画素スイ
ッチング用のTFT30を形成するための半導体膜1の
延設部分1fを導電化したものを下電極とし、この下電
極41に容量線3bが上電極として重なった構造になっ
ている。In FIG. 4, a plurality of transparent ITO (Indium Tin Ox) are formed on the TFT array substrate 10.
The pixel electrodes 9a made of a (ide) film are formed in a matrix, and the pixel switching TFTs 30 are connected to the respective pixel electrodes 9a. Also,
The data line 6a, the scanning line 3a, and the capacitance line 3b are formed along the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrode 9a, and the TFT 30
Are connected to the data line 6a and the scanning line 3a. That is, the data line 6a is electrically connected to the high-concentration source region 1d of the TFT 30 through the contact hole, and the protruding portion of the scanning line 3a constitutes the gate electrode of the TFT 30. The storage capacitor 60 has a structure in which an extended portion 1f of the semiconductor film 1 for forming the pixel switching TFT 30 is made into a conductive lower electrode, and the lower electrode 41 is overlapped with the capacitive line 3b as an upper electrode. It has become.
【0029】このように構成した画素領域のA−A′線
における断面は、図5に示すように、TFTアレイ基板
10の基体たる透明な基板10′の表面に、厚さが30
0nm〜500nmのシリコン酸化膜(絶縁膜)からな
る下地保護膜11が形成され、この下地保護膜11の表
面には、厚さが30nm〜100nmの島状の半導体膜
1aが形成されている。半導体膜1aの表面には、厚さ
が約50〜150nmのシリコン酸化膜からなるゲート
絶縁膜2が形成され、このゲート絶縁膜2の表面に、厚
さが300nm〜800nmの走査線3aが形成されて
いる。半導体膜1aのうち、走査線3aに対してゲート
絶縁膜2を介して対峙する領域がチャネル領域1a′に
なっている。このチャネル領域1a′に対して一方側に
は、低濃度ソース領域1bおよび高濃度ソース領域1d
を備えるソース領域が形成され、他方側には低濃度ドレ
イン領域1cおよび高濃度ドレイン領域1eを備えるド
レイン領域が形成されている。As shown in FIG. 5, the cross section of the pixel region thus constructed taken along the line AA 'has a thickness of 30 on the surface of the transparent substrate 10' which is the base of the TFT array substrate 10.
A base protective film 11 made of a silicon oxide film (insulating film) having a thickness of 0 nm to 500 nm is formed, and an island-shaped semiconductor film 1a having a thickness of 30 nm to 100 nm is formed on the surface of the base protective film 11. A gate insulating film 2 made of a silicon oxide film having a thickness of about 50 to 150 nm is formed on the surface of the semiconductor film 1a, and a scanning line 3a having a thickness of 300 nm to 800 nm is formed on the surface of the gate insulating film 2. Has been done. A region of the semiconductor film 1a facing the scanning line 3a via the gate insulating film 2 is a channel region 1a '. The low-concentration source region 1b and the high-concentration source region 1d are provided on one side of the channel region 1a '.
Is formed on the other side, and a drain region including a low-concentration drain region 1c and a high-concentration drain region 1e is formed on the other side.
【0030】画素スイッチング用のTFT30の表面側
には、厚さが300nm〜800nmのシリコン酸化膜
からなる層間絶縁膜4が形成され、この層間絶縁膜4の
表面には、厚さが100nm〜300nmのシリコン窒
化膜からなる表面保護膜(図示せず)が形成されること
がある。層間絶縁膜4の表面には、厚さが300nm〜
800nmのデータ線6aが形成され、このデータ線6
aは、層間絶縁膜4に形成されたコンタクトホールを介
して高濃度ソース領域1dに電気的に接続している。層
間絶縁膜4の表面にはデータ線6aと同時形成されたド
レイン電極6bが形成され、このドレイン電極6bは、
層間絶縁膜4に形成されたコンタクトホールを介して高
濃度ドレイン領域1eに電気的に接続している。An interlayer insulating film 4 made of a silicon oxide film having a thickness of 300 nm to 800 nm is formed on the surface side of the pixel switching TFT 30, and the surface of the interlayer insulating film 4 has a thickness of 100 nm to 300 nm. A surface protective film (not shown) made of the silicon nitride film may be formed. The surface of the interlayer insulating film 4 has a thickness of 300 nm to
The data line 6a of 800 nm is formed.
a is electrically connected to the high-concentration source region 1d through a contact hole formed in the interlayer insulating film 4. A drain electrode 6b formed simultaneously with the data line 6a is formed on the surface of the interlayer insulating film 4, and the drain electrode 6b is
It is electrically connected to the high concentration drain region 1e through a contact hole formed in the interlayer insulating film 4.
【0031】層間絶縁膜4の上層には、第1の感光性樹
脂からなる凹凸形成層13aが所定のパターンで形成さ
れ、この凹凸形成層13aの表面には、第2の感光性樹
脂からなる上層絶縁膜7aが形成されている、また、上
層絶縁膜7aの表面には、アルミニウム膜などからなる
光反射膜8aが形成されている。従って、光反射膜8a
の表面には、凹凸形成層13aの凹凸が上層絶縁膜7a
を介して反映されて凹凸パターン8gが形成されてい
る。An unevenness forming layer 13a made of a first photosensitive resin is formed in a predetermined pattern on the upper layer of the interlayer insulating film 4, and the surface of the unevenness forming layer 13a is made of a second photosensitive resin. An upper insulating film 7a is formed, and a light reflecting film 8a made of an aluminum film or the like is formed on the surface of the upper insulating film 7a. Therefore, the light reflection film 8a
Unevenness of the unevenness forming layer 13a is formed on the surface of the upper layer insulating film 7a.
The concave-convex pattern 8g is formed by being reflected through.
【0032】光反射膜8aの上層にはITO膜からなる
画素電極9aが形成されている。画素電極9aは、光反
射膜8aの表面に直接、積層され、画素電極9aと光反
射膜8aとは電気的に接続されている。また、画素電極
9aは、感光性樹脂層7aおよび層間絶縁膜4に形成さ
れたコンタクトホールを介してドレイン電極6bに電気
的に接続している。A pixel electrode 9a made of an ITO film is formed on the light reflection film 8a. The pixel electrode 9a is directly laminated on the surface of the light reflection film 8a, and the pixel electrode 9a and the light reflection film 8a are electrically connected. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain electrode 6b through a contact hole formed in the photosensitive resin layer 7a and the interlayer insulating film 4.
【0033】画素電極9aの表面側にはポリイミド膜か
らなる配向膜12が形成されている。この配向膜12
は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜で
ある。An alignment film 12 made of a polyimide film is formed on the surface side of the pixel electrode 9a. This alignment film 12
Is a film obtained by rubbing a polyimide film.
【0034】なお、高濃度ドレイン領域1eからの延設
部分1f(下電極)に対しては、ゲート絶縁膜2と同時
形成された絶縁膜(誘電体膜)を介して容量線3bが上
電極として対向することにより、蓄積容量60が構成さ
れている。For the extended portion 1f (lower electrode) extending from the high-concentration drain region 1e, the capacitance line 3b is connected to the upper electrode via an insulating film (dielectric film) formed simultaneously with the gate insulating film 2. The storage capacitors 60 are formed by facing each other.
【0035】なお、TFT30は、好ましくは上述のよ
うにLDD構造をもつが、低濃度ソース領域1b、およ
び低濃度ドレイン領域1cに相当する領域に不純物イオ
ンの打ち込みを行わないオフセット構造を有していても
よい。また、TFT30は、ゲート電極(走査線3aの
一部)をマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込
み、自己整合的に高濃度のソースおよびドレイン領域を
形成したセルフアライン型のTFTであってもよい。The TFT 30 preferably has the LDD structure as described above, but has the offset structure in which the impurity ions are not implanted into the regions corresponding to the low concentration source region 1b and the low concentration drain region 1c. May be. Further, the TFT 30 may be a self-alignment type TFT in which high-concentration source and drain regions are formed in a self-aligned manner by implanting high-concentration impurity ions using the gate electrode (a part of the scanning line 3a) as a mask. .
【0036】また、本形態では、TFT30のゲート電
極(走査線3a)をソース−ドレイン領域の間に1個の
み配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に
2個以上のゲート電極を配置してもよい。この際、各々
のゲート電極には同一の信号が印加されるようにする。
このようにデュアルゲート(ダブルゲート)、あるいは
トリプルゲート以上でTFT30を構成すれば、チャネ
ルとソース−ドレイン領域の接合部でのリーク電流を防
止でき、オフ時の電流を低減することが出来る。これら
のゲート電極の少なくとも1個をLDD構造或いはオフ
セット構造にすれば、さらにオフ電流を低減でき、安定
したスイッチング素子を得ることができる。Further, in the present embodiment, only one gate electrode (scanning line 3a) of the TFT 30 is arranged between the source and drain regions, but two or more gate electrodes are arranged between them. You may. At this time, the same signal is applied to each gate electrode.
By configuring the TFT 30 with a dual gate (double gate) or a triple gate or more in this way, it is possible to prevent a leak current at the junction between the channel and the source-drain region, and reduce the off-time current. If at least one of these gate electrodes has an LDD structure or an offset structure, the off current can be further reduced, and a stable switching element can be obtained.
【0037】(凹凸パターンの構成)図6は、図5に示
す電気光学装置において、TFTアレイ基板に形成した
凹凸パターン、および光透過窓の周辺を拡大して示す説
明図である。(Structure of Concavo-convex Pattern) FIG. 6 is an explanatory view showing, in an enlarged manner, the concavo-convex pattern formed on the TFT array substrate and the periphery of the light transmission window in the electro-optical device shown in FIG.
【0038】このように構成したTFTアレイ基板10
において、光反射膜8aの表面には、凸部8bおよび凹
部8cを備えた凹凸パターン8gが形成されており、本
形態では、図4に示すように、凸部8b、およびそれを
構成する凹凸形成層13aが円形の平面形状を有するも
のとして表してある。但し、凸部8bおよび凹凸形成層
13aの平面形状については、円形に限らず、楕円形、
あるいは六角形や角形などといった多角形など、種々の
形状のものを採用することができる。The TFT array substrate 10 thus configured
In the above, in the surface of the light reflection film 8a, the concavo-convex pattern 8g having the convex portions 8b and the concave portions 8c is formed. In the present embodiment, as shown in FIG. The forming layer 13a is shown as having a circular planar shape. However, the planar shape of the convex portion 8b and the concavo-convex forming layer 13a is not limited to a circular shape, but an oval shape
Alternatively, various shapes such as a polygon such as a hexagon and a polygon can be adopted.
【0039】このような凹凸パターン8gを構成するに
あたって、本形態のTFTアレイ基板10では、図5に
示すように、光反射膜8aの下層側のうち、凹凸パター
ン8gの凸部8bに相当する領域に、透光性の第1の感
光性樹脂(第1の透光性材料)からなる凹凸形成層13
aが所定のパターンで選択的に残されており、その上層
側に形成される光反射膜8aの表面に凹凸パターン8g
を付与している。本形態において、凹凸形成層13a
は、丸みをもって上方に膨らんだ凸レンズ形状を有して
いる。In constructing such a concavo-convex pattern 8g, in the TFT array substrate 10 of this embodiment, as shown in FIG. 5, it corresponds to the convex portion 8b of the concavo-convex pattern 8g on the lower layer side of the light reflection film 8a. In the region, the unevenness forming layer 13 made of a light-transmissive first photosensitive resin (first light-transmissive material)
a is selectively left in a predetermined pattern, and an uneven pattern 8g is formed on the surface of the light reflection film 8a formed on the upper side thereof.
Is given. In this embodiment, the unevenness forming layer 13a
Has a convex lens shape that is rounded and bulges upward.
【0040】また本形態では、凹凸形成層13aの上層
にもう1層、流動性の高い透光性の第2の感光性樹脂
(第2の透光性材料)からなる上層絶縁膜7aを塗布、
形成することにより、光反射膜8aの表面になだらかな
形状の凹凸パターン8gを付与している。ここで、凹凸
形成層13aを構成する第1の感光性樹脂の屈折率n1
と、上層絶縁膜7aを構成する第2の感光性樹脂の屈折
率n2は異なる値とする。従って、外部から入射した光
は、凹凸形成層13aと上層絶縁膜7aとの界面におい
て直進せず、いずれかの方向にその進路が曲げられるこ
とになる。Further, in the present embodiment, another layer, an upper layer insulating film 7a made of a light-transmissive second photosensitive resin (second light-transmissive material) having a high fluidity, is applied to the upper surface of the unevenness forming layer 13a. ,
By forming the concave-convex pattern 8g having a gentle shape on the surface of the light reflection film 8a. Here, the refractive index n 1 of the first photosensitive resin forming the concavo-convex forming layer 13a
And the refractive index n 2 of the second photosensitive resin forming the upper insulating film 7a is different. Therefore, the light incident from the outside does not go straight at the interface between the concavo-convex forming layer 13a and the upper insulating film 7a, but its path is bent in any direction.
【0041】[第1の実施の形態]まず、凹凸形成層13
aを構成する第1の感光性樹脂の屈折率n1は、上層絶
縁膜7aを構成する第2の感光性樹脂の屈折率n2と比
較して大きい場合の実施例について説明する。本形態に
おいては、凹凸形成層13aは、丸みをもって上方に膨
らんだ凸レンズ形状を有している。従って、凹凸形成層
13aと上層絶縁膜7aとの界面は、集光レンズとして
機能する。First Embodiment First, the concavo-convex forming layer 13
An example in which the refractive index n 1 of the first photosensitive resin forming a is larger than the refractive index n 2 of the second photosensitive resin forming the upper insulating film 7a will be described. In this embodiment, the unevenness forming layer 13a has a convex lens shape that is rounded and bulges upward. Therefore, the interface between the unevenness forming layer 13a and the upper insulating film 7a functions as a condenser lens.
【0042】さらに本形態では、光反射膜8aにおい
て、画素電極9aと平面的に重なる領域には、凹凸パタ
ーン8gの多数の凸部8b(凹凸形成層13aが厚く形
成されている領域)のうち、一部の凸部8bの中央部分
と重なる領域に対して、凹凸形成層13aよりもやや小
さめの開口からなる円形の光透過窓8dが形成されてい
る。従って、光透過窓8dに相当する部分には、ITO
からなる画素電極9aは存在するが、光反射膜8aが存
在しない。Further, in the present embodiment, in the region of the light reflection film 8a which overlaps with the pixel electrode 9a in a plane, among the large number of convex portions 8b of the concave-convex pattern 8g (region where the concave-convex forming layer 13a is formed thick). A circular light transmitting window 8d having an opening slightly smaller than the unevenness forming layer 13a is formed in a region overlapping with the central portion of a part of the convex portion 8b. Therefore, in the portion corresponding to the light transmission window 8d, the ITO
Although the pixel electrode 9a made of is present, the light reflection film 8a is not present.
【0043】(対向基板の構成)図5において、対向基
板20では、TFTアレイ基板10に形成されている画
素電極9aの縦横の境界領域と対向する領域にブラック
マトリクス、あるいはブラックストライプなどと称せら
れる遮光膜23が形成され、その上層側には、ITO膜
からなる対向電極21が形成されている。また、対向電
極21の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜22
が形成され、この配向膜22は、ポリイミド膜に対して
ラビング処理が施された膜である。(Structure of Counter Substrate) In FIG. 5, the counter substrate 20 is referred to as a black matrix or a black stripe in a region facing the vertical and horizontal boundary regions of the pixel electrodes 9a formed on the TFT array substrate 10. The light shielding film 23 is formed, and the counter electrode 21 made of an ITO film is formed on the upper layer side thereof. Further, on the upper layer side of the counter electrode 21, an alignment film 22 made of a polyimide film is formed.
The alignment film 22 is formed by rubbing the polyimide film.
【0044】(本形態の作用・効果)このように構成し
た半透過・反射型の電気光学装置100では、画素電極
9aの下層側に光反射膜8aが形成されているため、図
5に矢印LAで示すように、対向基板20側から入射し
た光をTFTアレイ基板10側で反射し、対向基板20
側から出射された光によって画像を表示する(反射モー
ド)。(Operation and Effect of Present Embodiment) In the semi-transmissive / reflective electro-optical device 100 having the above-described structure, the light reflecting film 8a is formed on the lower layer side of the pixel electrode 9a. As indicated by LA, the light incident from the counter substrate 20 side is reflected on the TFT array substrate 10 side,
An image is displayed by the light emitted from the side (reflection mode).
【0045】また、TFTアレイ基板10の裏面側に配
置されたバックライト装置(図示せず)から出射された
光のうち、光反射膜8aが形成されていない光透過窓8
dに向かう光は、矢印LB0で示すように、光透過窓8
dを介して対向基板20側に透過し、表示に寄与する
(透過モード)。Further, of the light emitted from the backlight device (not shown) arranged on the back surface side of the TFT array substrate 10, the light transmission window 8 in which the light reflection film 8a is not formed.
The light directed to d is transmitted through the light transmission window 8 as shown by an arrow LB0.
The light is transmitted to the counter substrate 20 side via d and contributes to the display (transmission mode).
【0046】また、本形態では、光反射膜8aの下層側
には、その表面に凹凸パターン8gを付与するための凹
凸形成層13aが屈折率がn1の第1の感光性樹脂で形
成され、この凹凸形成層13aの上層には、屈折率がn
2(n1>n2)の第2の感光性樹脂からなる上層絶縁膜
7aが形成され、かつ、凹凸パターン8gの凸部8bと
重なる位置に光透過窓8dが形成されている。このた
め、凹凸形成層13aと上層絶縁膜7aとの界面は、T
FTアレイ基板10の裏面側から入射した光を光透過窓
8dに向けて屈折させるレンズ機能を備えている。Further, in this embodiment, on the lower layer side of the light reflection film 8a, the concavo-convex forming layer 13a for providing the concavo-convex pattern 8g on the surface thereof is formed of the first photosensitive resin having a refractive index of n 1 . , The refractive index n is above the unevenness forming layer 13a.
An upper insulating film 7a made of 2 (n 1 > n 2 ) of the second photosensitive resin is formed, and a light transmitting window 8d is formed at a position overlapping the convex portion 8b of the concave-convex pattern 8g. Therefore, the interface between the unevenness forming layer 13a and the upper insulating film 7a is
It has a lens function of refracting the light incident from the back surface side of the FT array substrate 10 toward the light transmission window 8d.
【0047】従って、TFTアレイ基板10の裏面側か
ら入射した光のうち、従来なら光反射膜8aに向かうた
め透過モードでの表示に寄与しなかった光も、図6に矢
印LB1、LB2で示すように、光透過窓8dを抜けて
表示に寄与することになる。それ故、光透過窓8dの面
積を拡大させなくても、透過モードでの表示光量を増大
させることができるので、反射モードでの表示の明るさ
を犠牲にすることなく、透過モードでの表示の明るさを
向上することができる。Therefore, among the light incident from the back surface side of the TFT array substrate 10, the light that has not conventionally contributed to the display in the transmission mode because it goes to the light reflection film 8a is also shown by arrows LB1 and LB2 in FIG. Thus, the light passes through the light transmission window 8d and contributes to the display. Therefore, the amount of display light in the transmissive mode can be increased without increasing the area of the light transmissive window 8d, so that the display in the transmissive mode can be performed without sacrificing the brightness of the display in the reflective mode. The brightness of can be improved.
【0048】(TFTの製造方法)このような構成の電
気光学装置100の製造工程のうち、TFTアレイ基板
10の製造工程を、図7ないし図11を参照して説明す
る。図7、図8、図9、図10、および図11はいずれ
も、本形態のTFTアレイ基板10の製造方法を示す工
程断面図であり、いずれの図においても、図4のA−
A′線における断面に相当する。(TFT Manufacturing Method) Of the manufacturing steps of the electro-optical device 100 having such a configuration, the manufacturing steps of the TFT array substrate 10 will be described with reference to FIGS. 7 to 11. 7, FIG. 8, FIG. 9, FIG. 10, and FIG. 11 are all process cross-sectional views showing the manufacturing method of the TFT array substrate 10 of this embodiment.
This corresponds to the cross section taken along the line A '.
【0049】まず、図7(A)に示すように、超音波洗
浄等により清浄化したガラス製等の基板10′を準備し
た後、基板温度が150℃〜450℃の温度条件下でプ
ラズマCVD法により、基板10′の全面に厚さが30
0nm〜500nmのシリコン酸化膜からなる下地保護
膜11を形成する。このときの原料ガスとしては、たと
えばモノシランと笑気ガスとの混合ガスやTEOSと酸
素、あるいはジシランとアンモニアを用いることができ
る。First, as shown in FIG. 7A, after preparing a substrate 10 'made of glass or the like cleaned by ultrasonic cleaning or the like, plasma CVD is performed under the temperature condition of the substrate temperature of 150 ° C to 450 ° C. By the method, a thickness of 30 is formed on the entire surface of the substrate 10 '.
A base protective film 11 made of a silicon oxide film having a thickness of 0 nm to 500 nm is formed. As the raw material gas at this time, for example, a mixed gas of monosilane and laughing gas, TEOS and oxygen, or disilane and ammonia can be used.
【0050】次に、下地保護膜11の表面に島状の半導
体膜1a(能動層)を形成する。それには、基板温度が
150℃〜450℃の温度条件下で、基板10′の全面
に、アモルファスのシリコン膜からなる半導体膜をプラ
ズマCVD法により30nm〜100nmの厚さに形成
した後、半導体膜に対してレーザ光を照射してレーザア
ニールを施し、アモルファスの半導体膜を一度溶融させ
た後、冷却固化過程を経て結晶化させる。この際には、
各領域へのレーザ光の照射時間が非常に短時間であり、
かつ、照射領域も基板全体に対して局所的であるため、
基板全体が同時に高温に熱せられることがない。それ
故、基板10′としてガラス基板などを用いても熱によ
る変形や割れ等が生じない。次に、半導体膜の表面にフ
ォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスクを形成
し、このレジストマスクを介して半導体膜をエッチング
することにより、島状の半導体膜1aを形成する。な
お、半導体膜1aを形成するときの原料ガスとしては、
たとえばジシランやモノシランを用いることができる。
前記結晶化は、固相成長法、或いはフラッシュランプや
タングステンランプを用いたRTA(Rapid Th
ermal Anneal)法等で行ってもよい。ま
た、前記アモルファス半導体膜を成膜した後、島状にパ
ターニングしてから、前記に方法で、島状のアモルファ
ス半導体膜を結晶化させてもよい。Next, the island-shaped semiconductor film 1a (active layer) is formed on the surface of the base protective film 11. To this end, under the condition that the substrate temperature is 150 ° C. to 450 ° C., a semiconductor film made of an amorphous silicon film having a thickness of 30 nm to 100 nm is formed on the entire surface of the substrate 10 ′ by the plasma CVD method. Then, the amorphous semiconductor film is once melted by irradiating a laser beam with laser light, and is then crystallized through a cooling and solidifying process. In this case,
The irradiation time of laser light to each area is very short,
And since the irradiation area is local to the entire substrate,
The whole substrate is not heated to high temperature at the same time. Therefore, even if a glass substrate or the like is used as the substrate 10 ', deformation or cracking due to heat does not occur. Next, a resist mask is formed on the surface of the semiconductor film using a photolithography technique, and the semiconductor film is etched through the resist mask, so that the island-shaped semiconductor film 1a is formed. In addition, as a raw material gas for forming the semiconductor film 1a,
For example, disilane or monosilane can be used.
The crystallization is performed by a solid phase growth method or RTA (Rapid Th) using a flash lamp or a tungsten lamp.
It may be carried out by the method such as the "Ermal Anneal" method. In addition, after forming the amorphous semiconductor film, the island-shaped amorphous semiconductor film may be crystallized by the above method after patterning in an island shape.
【0051】次に、図7(B)に示すように、350℃
以下の温度条件下で、基板10′の全面に厚さが50n
m〜150nmのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜
2を形成する。このときの原料ガスは、たとえばTEO
Sと酸素ガスとの混合ガスを用いることができる。ここ
で形成するゲート絶縁膜2は、シリコン酸化膜に代えて
シリコン窒化膜であってもよい。Next, as shown in FIG. 7B, 350 ° C.
Under the following temperature conditions, the thickness of the entire surface of the substrate 10 'is 50n.
A gate insulating film 2 made of a silicon oxide film having a thickness of m to 150 nm is formed. The source gas at this time is, for example, TEO.
A mixed gas of S and oxygen gas can be used. The gate insulating film 2 formed here may be a silicon nitride film instead of the silicon oxide film.
【0052】次に、図示を省略するが、所定のレジスト
マスクを介して半導体膜1aの延設部分1fに不純物イ
オンを打ち込んで、容量線3bとの間に蓄積容量60を
構成するための下電極を形成する。Next, although not shown, impurity ions are implanted into the extended portion 1f of the semiconductor film 1a through a predetermined resist mask to form a storage capacitor 60 between the impurity line and the capacitance line 3b. Form electrodes.
【0053】次に、図7(C)に示すように、走査線3
a(ゲート電極)および容量線3bを形成する。それに
は、スパッタ法などにより、基板10′の全面にアルミ
ニウム膜、タンタル膜、モリブデン膜、またはこれらの
金属のいずれかを主成分とする合金膜からなる導電膜を
300nm〜800nmの厚さに形成した後、フォトリ
ソグラフィ技術を用いてレジストマスクを形成し、この
レジストマスクを介して導電膜をドライエッチングす
る。Next, as shown in FIG. 7C, the scanning line 3
A (gate electrode) and the capacitance line 3b are formed. To this end, a conductive film made of an aluminum film, a tantalum film, a molybdenum film, or an alloy film containing any of these metals as a main component is formed to a thickness of 300 nm to 800 nm on the entire surface of the substrate 10 'by a sputtering method or the like. After that, a resist mask is formed using a photolithography technique, and the conductive film is dry-etched through the resist mask.
【0054】次に、画素TFT部および駆動回路のNチ
ャネルTFT部(図示せず)の側には、走査線3a(ゲ
ート電極)をマスクとして、約0.1×1013/cm2
〜約10×1013/cm2 のドーズ量で低濃度の不純物
イオン(リンイオン)を打ち込んで、走査線3aに対し
て自己整合的に低濃度ソース領域1bおよび低濃度ドレ
イン領域1cを形成する。ここで、走査線3aの真下に
位置しているため、不純物イオンが導入されなかった部
分は半導体膜1aのままのチャネル領域1a′となる。Next, on the side of the pixel TFT section and the N-channel TFT section (not shown) of the drive circuit, using the scanning line 3a (gate electrode) as a mask, about 0.1 × 10 13 / cm 2
A low-concentration impurity ion (phosphorus ion) is implanted at a dose of about 10 × 10 13 / cm 2 to form the low-concentration source region 1b and the low-concentration drain region 1c in a self-aligned manner with respect to the scanning line 3a. Here, since it is located directly below the scanning line 3a, the portion into which the impurity ions are not introduced becomes the channel region 1a 'which remains the semiconductor film 1a.
【0055】次に、図7(D)に示すように、走査線3
a(ゲート電極)より幅の広いレジストマスク555を
形成して高濃度の不純物イオン(リンイオン)を約0.
1×1015/cm2 〜約10×1015/cm2 のドーズ
量で打ち込み、高濃度ソース領域1dおよびドレイン領
域1eを形成する。Next, as shown in FIG. 7D, the scanning line 3
a (gate electrode) wider than the resist mask 555 is formed, and high-concentration impurity ions (phosphorus ions) are added to about 0.
Implantation is performed at a dose amount of 1 × 10 15 / cm 2 to about 10 × 10 15 / cm 2 to form the high concentration source region 1d and the drain region 1e.
【0056】これらの不純物導入工程に代えて、低濃度
の不純物の打ち込みを行わずにゲート電極より幅の広い
レジストマスクを形成した状態で高濃度の不純物(リン
イオン)を打ち込み、オフセット構造のソース領域およ
びドレイン領域を形成してもよい。また、走査線3aを
マスクにして高濃度の不純物を打ち込んで、セルフアラ
イン構造のソース領域およびドレイン領域を形成しても
よいことは勿論である。Instead of these impurity introduction steps, a high-concentration impurity (phosphorus ion) is implanted in a state where a low-concentration impurity is not implanted and a resist mask wider than the gate electrode is formed, and the source region of the offset structure is formed. And the drain region may be formed. Further, it goes without saying that a source region and a drain region having a self-aligned structure may be formed by implanting a high-concentration impurity using the scanning line 3a as a mask.
【0057】なお、図示を省略するが、このような工程
によって、周辺駆動回路部のNチャネルTFT部を形成
する。また、周辺駆動回路のPチャネルTFT部を形成
する際には、画素部およびNチャネルTFT部をレジス
トで被覆保護して、ゲート電極をマスクとして、約0.
1×1015/cm2 〜約10×1015/cm2 のドーズ
量でボロンイオンを打ち込むことにより、自己整合的に
Pチャネルのソース・ドレイン領域を形成する。この
際、NチャネルTFT部の形成時と同様、ゲート電極を
マスクとして、約0.1×1013/cm2 〜約10×1
013/cm2 のドーズ量で低濃度の不純物(ボロンイオ
ン)を導入して、ポリシリコン膜に低濃度領域を形成し
た後、ゲート電極より幅の広いマスクを形成して高濃度
の不純物(ボロンイオン)を約0.1×1015/cm2
〜約10×1015/cm2 のドーズ量で打ち込んで、L
DD構造(ライトリー・ドープト・ドレイン構造)のソ
ース領域およびドレイン領域を形成してもよい。また、
低濃度の不純物の打ち込みを行わずに、ゲート電極より
幅の広いマスクを形成した状態で高濃度の不純物(リン
イオン)を打ち込み、オフセット構造のソース領域およ
びドレイン領域を形成してもよい。これらのイオン打ち
込み工程によって、CMOS化が可能になり、周辺駆動
回路の同一基板内への内蔵が可能となる。Although not shown, the N-channel TFT section of the peripheral drive circuit section is formed by such steps. Further, when forming the P-channel TFT portion of the peripheral drive circuit, the pixel portion and the N-channel TFT portion are covered and protected with a resist, and the gate electrode is used as a mask to form a thin film of about 0.
By implanting boron ions at a dose of 1 × 10 15 / cm 2 to about 10 × 10 15 / cm 2 , P-channel source / drain regions are formed in a self-aligned manner. At this time, as in the case of forming the N-channel TFT section, the gate electrode is used as a mask to form about 0.1 × 10 13 / cm 2 to about 10 × 1.
After a low concentration impurity (boron ion) is introduced at a dose of 0 13 / cm 2 to form a low concentration region in the polysilicon film, a mask wider than the gate electrode is formed to form a high concentration impurity (boron ion). Boron ion) about 0.1 × 10 15 / cm 2
Approximately 10 × 10 15 / cm 2 with a dose amount of L
The source region and the drain region of the DD structure (lightly doped drain structure) may be formed. Also,
The source region and the drain region of the offset structure may be formed by implanting a high-concentration impurity (phosphorus ion) in a state where a mask wider than the gate electrode is formed without implanting a low-concentration impurity. By these ion implantation steps, CMOS can be realized and the peripheral drive circuit can be built in the same substrate.
【0058】次に、図8(E)に示すように、走査線3
aの表面側にCVD法などにより、厚さが300nm〜
800nmのシリコン酸化からなる層間絶縁膜4を形成
した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマス
クを形成し、このレジストマスクを介して層間絶縁膜4
をエッチングしてコンタクトホールを形成する。層間絶
縁膜4を形成するときの原料ガスは、たとえばTEOS
と酸素ガスとの混合ガスを用いることができる。Next, as shown in FIG. 8E, the scanning line 3
The thickness of the surface of a is 300 nm
After forming the interlayer insulating film 4 of 800 nm of silicon oxide, a resist mask is formed by using a photolithography technique, and the interlayer insulating film 4 is formed through the resist mask.
To form a contact hole. The source gas used to form the interlayer insulating film 4 is, for example, TEOS.
A mixed gas of oxygen gas and oxygen gas can be used.
【0059】次に、図8(F)に示すように、層間絶縁
膜4の表面側にデータ線6aおよびドレイン電極6bを
形成する。それには、アルミニウム膜、タンタル膜、モ
リブデン膜、またはこれらの金属のいずれかを主成分と
する合金膜からなる導電膜をスパッタ法などで300n
m〜800nmの厚さに形成した後、フォトリソグラフ
ィ技術を用いてレジストマスクを形成し、このレジスト
マスクを介して導電膜にドライエッチングを行う。Next, as shown in FIG. 8F, the data line 6a and the drain electrode 6b are formed on the surface side of the interlayer insulating film 4. For this purpose, a conductive film made of an aluminum film, a tantalum film, a molybdenum film, or an alloy film containing any of these metals as a main component is used to form a conductive film having a thickness of 300 n.
After forming to a thickness of m to 800 nm, a resist mask is formed using a photolithography technique, and the conductive film is dry-etched through the resist mask.
【0060】次に、図8(G)に示すように、データ線
6aおよびドレイン電極6bの表面側、あるいはその表
面に表面保護膜を形成した後、スピンコート法などを用
いて、ポジタイプの第1の感光性樹脂13を塗布する。Next, as shown in FIG. 8G, after forming a surface protective film on the surface side of the data line 6a and the drain electrode 6b or on the surface thereof, a positive type film is formed by spin coating or the like. The photosensitive resin 13 of No. 1 is applied.
【0061】次に、図9(H)に示すように、露光マス
ク200を介して第1の感光性樹脂13を露光する。こ
こで、露光マスク200では、図5を参照して説明した
凹凸パターン8gの凹部8cに相当する領域が透光部2
10になっている。Next, as shown in FIG. 9H, the first photosensitive resin 13 is exposed through the exposure mask 200. Here, in the exposure mask 200, a region corresponding to the concave portion 8c of the concave-convex pattern 8g described with reference to FIG.
It is 10.
【0062】次に、図9(I)に示すように、第1の感
光性樹脂13に現像を施して、第1の感光性樹脂13の
うち、露光された部分を除去する。その結果、第1の感
光性樹脂13は、凹凸パターン8gの凸部8bに相当す
る領域に残される。Next, as shown in FIG. 9 (I), the first photosensitive resin 13 is developed to remove the exposed portion of the first photosensitive resin 13. As a result, the first photosensitive resin 13 is left in the area corresponding to the convex portion 8b of the concave-convex pattern 8g.
【0063】このようにして現像した後、第1の感光性
樹脂13に対して加熱処理を行って、第1の感光性樹脂
13を溶融させる。その結果、図9(J)に示すよう
に、第1の感光性樹脂13は、丸みをもって上方に膨ら
んだ感光性樹脂層13aとなる。なお、凹凸形成層13
aは、TFT30の形成領域にも残されるので、凹凸形
成層13aには、画素電極9aとドレイン電極6bとを
電気的に接続するためのコンタクトホールを形成する。After the development in this way, the first photosensitive resin 13 is heated to melt the first photosensitive resin 13. As a result, as shown in FIG. 9 (J), the first photosensitive resin 13 becomes a photosensitive resin layer 13a which is rounded and bulges upward. The unevenness forming layer 13
Since a remains in the formation region of the TFT 30, a contact hole for electrically connecting the pixel electrode 9a and the drain electrode 6b is formed in the concavo-convex forming layer 13a.
【0064】次に、図10(K)に示すように、第2の
感光性樹脂からなる上層絶縁膜7aを形成する。この
際、上層絶縁膜7aには、画素電極9aとドレイン電極
6bとを電気的に接続するためのコンタクトホールを形
成する。Next, as shown in FIG. 10K, the upper insulating film 7a made of the second photosensitive resin is formed. At this time, a contact hole for electrically connecting the pixel electrode 9a and the drain electrode 6b is formed in the upper insulating film 7a.
【0065】次に、図10(L)に示すように、上層絶
縁膜7aの表面にアルミニウムなどの金属膜8を形成し
た後、その表面に、フォトリソグラフィ技術を用いて、
レジストマスク556を形成し、このレジストマスク5
56を介して金属膜8をパターングし、図10(M)に
示すように、光反射膜8aを形成する。この際、凹凸形
成層13aが残された多数の凸部のうちの一部の凸部に
重なる領域に光透過窓8dを形成する。このようにして
形成した光反射膜8aでは、下層側の凹凸形成層13a
の表面形状が上層絶縁膜7aを介して反映されるので、
光反射膜8aの表面には、エッジのない、なだらかな凹
凸パターン8aが形成される。Next, as shown in FIG. 10L, a metal film 8 of aluminum or the like is formed on the surface of the upper insulating film 7a, and then the photolithography technique is used on the surface.
A resist mask 556 is formed, and this resist mask 5
The metal film 8 is patterned through 56 to form a light reflection film 8a as shown in FIG. At this time, the light transmission window 8d is formed in a region that overlaps with a part of the large number of convex portions where the concave-convex forming layer 13a remains. In the light reflecting film 8a thus formed, the unevenness forming layer 13a on the lower layer side is formed.
Since the surface shape of is reflected via the upper insulating film 7a,
On the surface of the light reflection film 8a, a gentle uneven pattern 8a without edges is formed.
【0066】次に、図11(N)に示すように、光反射
膜8aの表面側に厚さが40nm〜200nmのITO
膜9をスパッタ法などで形成した後、フォトリソグラフ
ィ技術を用いてレジストマスク557を形成し、このレ
ジストマスク557を介してITO膜9にエッチングを
行って、図11(O)に示すように、画素電極9aを形
成する。Next, as shown in FIG. 11N, ITO having a thickness of 40 nm to 200 nm is formed on the surface side of the light reflecting film 8a.
After the film 9 is formed by a sputtering method or the like, a resist mask 557 is formed by using a photolithography technique, and the ITO film 9 is etched through the resist mask 557, as shown in FIG. The pixel electrode 9a is formed.
【0067】しかる後には、図5に示すように、画素電
極9aの表面側にポリイミド膜(配向膜12)を形成す
る。それには、ブチルセロソルブやn−メチルピロリド
ンなどの溶媒に5〜10重量%のポリイミドやポリアミ
ド酸を溶解させたポリイミド・ワニスをフレキソ印刷し
た後、加熱・硬化(焼成)する。そして、ポリイミド膜
を形成した基板をレーヨン系繊維からなるパフ布で一定
方向に擦り、ポリイミド分子を表面近傍で一定方向に配
列させる。その結果、後で充填した液晶分子とポリイミ
ド分子との相互作用により液晶分子が一定方向に配列す
る。Thereafter, as shown in FIG. 5, a polyimide film (alignment film 12) is formed on the surface side of the pixel electrode 9a. To this end, a polyimide varnish prepared by dissolving 5 to 10% by weight of polyimide or polyamic acid in a solvent such as butyl cellosolve or n-methylpyrrolidone is flexographically printed, and then heated and cured (baked). Then, the substrate on which the polyimide film is formed is rubbed in a certain direction with a puff cloth made of rayon fibers to arrange the polyimide molecules in a certain direction near the surface. As a result, the liquid crystal molecules are aligned in a certain direction due to the interaction between the liquid crystal molecules filled later and the polyimide molecules.
【0068】[第2の実施の形態]なお、上記形態で
は、光透過窓8dを凹凸パターン8gの凸部8bと重な
る位置に形成するとともに、凹凸形成層13aを屈折率
がn1の第1の感光性樹脂で形成し、この凹凸形成層1
3aの上層に、屈折率がn2(n1>n2)の第2の感光
性樹脂からなる上層絶縁膜7aを形成したが、図12に
示すように、光透過窓8dを凹凸パターン8gの凹部8
cと重なる位置に形成するとともに、凹凸形成層13a
を屈折率がn1の第1の感光性樹脂で形成し、この凹凸
形成層13aの上層には、屈折率がn2(n1<n2)の
第2の感光性樹脂からなる上層絶縁膜7aを形成した構
成であってもよい。[Second Embodiment] In the above embodiment, the light transmission window 8d is formed at a position overlapping the convex portion 8b of the concave-convex pattern 8g, and the concave-convex forming layer 13a is formed with the first refractive index n 1 . This unevenness forming layer 1 is formed of a photosensitive resin of
Although an upper insulating film 7a made of a second photosensitive resin having a refractive index of n 2 (n 1 > n 2 ) is formed on the upper layer of 3a, as shown in FIG. Recess 8
and the concavo-convex forming layer 13a.
Is formed of a first photosensitive resin having a refractive index of n 1 , and an upper layer insulation made of a second photosensitive resin having a refractive index of n 2 (n 1 <n 2 ) is formed on the upper surface of the unevenness forming layer 13 a. A configuration in which the film 7a is formed may be used.
【0069】このように構成した場合も、凹凸形成層1
3aと上層絶縁膜7aとの界面は、TFTアレイ基板1
0の裏面側から入射した光を光透過窓8dに向けて屈折
させるレンズ機能を有することになる。従って、TFT
アレイ基板10の裏面側から入射した光のうち、従来な
ら光反射膜8aに向かうため透過モードでの表示に寄与
しなかった光も、図12に矢印LB1で示すように、光
透過窓8dを抜けて表示に寄与することになる。それ
故、光透過窓8dの面積を拡大させなくても、透過モー
ドでの表示光量を増大させることができるので、反射モ
ードでの表示の明るさを犠牲にすることなく、透過モー
ドでの表示の明るさを向上することができる。なお、そ
の他の構成は、前記した実施の形態と共通しているた
め、共通する機能を有する部分には同一符号を付して図
12に示すことにして、それらの説明を省略する。Even in the case of such a configuration, the unevenness forming layer 1
The interface between 3a and the upper insulating film 7a is formed on the TFT array substrate 1
It has a lens function of refracting the light incident from the back surface side of 0 toward the light transmission window 8d. Therefore, the TFT
Of the light incident from the back surface side of the array substrate 10, the light that has not conventionally contributed to the display in the transmissive mode because it goes to the light reflecting film 8a also passes through the light transmissive window 8d as shown by an arrow LB1 in FIG. It will be omitted and will contribute to the display. Therefore, the amount of display light in the transmissive mode can be increased without increasing the area of the light transmissive window 8d, so that the display in the transmissive mode can be performed without sacrificing the brightness of the display in the reflective mode. The brightness of can be improved. Note that other configurations are common to the above-described embodiment, and therefore, portions having common functions are denoted by the same reference numerals and shown in FIG. 12, and description thereof will be omitted.
【0070】また、上記形態では、画素スイッチング用
のアクティブ素子としてTFTを用いた例を説明した
が、アクティブ素子としてMIM(Metal Ins
ulator Metal)素子などの薄膜ダイオード
素子(TFD素子/ThinFilm Diode素
子)を用いた場合も同様である。Further, in the above-described embodiment, the example in which the TFT is used as the active element for pixel switching has been described, but the active element is MIM (Metal Ins).
The same applies to the case of using a thin film diode element (TFD element / Thin Film Diode element) such as an ulator metal element.
【0071】[電気光学装置の電子機器への適用]この
ように構成した半透過・反射型の電気光学装置100
は、各種の電子機器の表示部として用いることができる
が、その一例を、図18、図19、および図20を参照
して説明する。[Application of Electro-Optical Device to Electronic Equipment] The semi-transmissive / reflective electro-optical device 100 configured as described above.
Can be used as a display portion of various electronic devices, and an example thereof will be described with reference to FIGS. 18, 19, and 20.
【0072】図18は、本発明に係る電気光学装置を表
示装置として用いた電子機器の回路構成を示すブロック
図である。FIG. 18 is a block diagram showing a circuit configuration of an electronic device using the electro-optical device according to the present invention as a display device.
【0073】図18において、電子機器は、表示情報出
力源70、表示情報処理回路71、電源回路72、タイ
ミングジェネレータ73、そして液晶装置74を有す
る。また、液晶装置74は、液晶表示パネル75および
駆動回路76を有する。液晶装置74としては、前述し
た電気光学装置100を用いることができる。In FIG. 18, the electronic equipment has a display information output source 70, a display information processing circuit 71, a power supply circuit 72, a timing generator 73, and a liquid crystal device 74. The liquid crystal device 74 also includes a liquid crystal display panel 75 and a drive circuit 76. As the liquid crystal device 74, the electro-optical device 100 described above can be used.
【0074】表示情報出力源70は、ROM(Read
Only Memory)、RAM(Random
Access Memory)等といったメモリ、各種
ディスク等といったストレージユニット、デジタル画像
信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェ
ネレータ73によって生成された各種のクロック信号に
基づいて、所定フォーマットの画像信号等といった表示
情報を表示情報処理回路71に供給する。The display information output source 70 is a ROM (Read
Only Memory), RAM (Random)
A memory such as an Access Memory), a storage unit such as various disks, a tuning circuit that tunes and outputs a digital image signal, and the like, and a display such as an image signal of a predetermined format based on various clock signals generated by the timing generator 73. Information is supplied to the display information processing circuit 71.
【0075】表示情報処理回路71は、シリアル−パラ
レル変換回路や、増幅・反転回路、ローテーション回
路、ガンマ補正回路、クランプ回路等といった周知の各
種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、そ
の画像信号をクロック信号CLKと共に駆動回路76へ
供給する。電源回路72は、各構成要素に所定の電圧を
供給する。The display information processing circuit 71 includes various well-known circuits such as a serial-parallel conversion circuit, an amplification / inversion circuit, a rotation circuit, a gamma correction circuit, and a clamp circuit, and executes processing of input display information. , And supplies the image signal to the drive circuit 76 together with the clock signal CLK. The power supply circuit 72 supplies a predetermined voltage to each component.
【0076】図19は、本発明に係る電子機器の一実施
形態であるモバイル型のパーソナルコンピュータを示し
ている。ここに示すパーソナルコンピュータ80は、キ
ーボード81を備えた本体部82と、液晶表示ユニット
83とを有する。液晶表示ユニット83は、前述した電
気光学装置100を含んで構成される。FIG. 19 shows a mobile personal computer which is an embodiment of the electronic apparatus according to the present invention. The personal computer 80 shown here has a main body 82 having a keyboard 81, and a liquid crystal display unit 83. The liquid crystal display unit 83 includes the electro-optical device 100 described above.
【0077】図20は、本発明に係る電子機器の他の実
施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯
電話機90は、複数の操作ボタン91と、前述した電気
光学装置100からなる表示部とを有している。FIG. 20 shows a portable telephone which is another embodiment of the electronic apparatus according to the present invention. The mobile phone 90 shown here has a plurality of operation buttons 91 and a display unit including the electro-optical device 100 described above.
【0078】[0078]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明では、光反
射膜が形成されているので、反射モードでの表示を行う
ことができるとともに、光反射膜に光透過窓が部分的に
形成されているので、透過モードでの表示を行うことも
できる。ここで、光反射膜の下層側で凹凸形成層を形成
する第1の透光性材料、および上層絶縁膜を構成する第
2の透光性材料として、屈折率の異なるものを用いると
ともに、凹凸形成層を構成する凸部あるいは凹部と重な
る位置に光透過窓を形成することにより凹凸形成層と上
層絶縁膜との界面で入射した光の進路が屈折により曲げ
られる。従って、前記第1の透光性材料、および第2の
透光性材料の屈折率を任意に選択する事により、凹凸形
成層と上層絶縁膜との界面にレンズ機能を付与する事が
可能となる。従って、基板の裏面側から入射した光のう
ち、従来なら光反射膜に向かうため透過モードでの表示
に寄与しなかった光も、一部が光透過窓を抜けて表示に
寄与することになる。それ故、光透過窓の面積を拡大さ
せなくても、透過モードでの表示光量を増大させること
ができるので、反射モードでの表示の明るさを犠牲にす
ることなく、透過モードでの表示の明るさを向上するこ
とができる。As described above, in the present invention, since the light reflection film is formed, display in the reflection mode can be performed, and the light transmission film is partially formed in the light reflection film. Therefore, it is possible to display in transparent mode. Here, as the first translucent material forming the concavo-convex forming layer below the light reflection film and the second translucent material forming the upper insulating film, those having different refractive indexes are used. By forming a light transmitting window at a position overlapping the convex portion or the concave portion forming the forming layer, the path of the light incident on the interface between the uneven forming layer and the upper insulating film is bent by refraction. Therefore, by arbitrarily selecting the refractive index of the first light-transmissive material and the second light-transmissive material, it is possible to impart a lens function to the interface between the unevenness forming layer and the upper insulating film. Become. Therefore, of the light incident from the back side of the substrate, a part of the light that has not conventionally contributed to the display in the transmissive mode because it goes to the light reflecting film will also pass through the light transmissive window and contribute to the display. . Therefore, the display light amount in the transmissive mode can be increased without enlarging the area of the light transmissive window, so that the display in the transmissive mode can be displayed without sacrificing the brightness of the display in the reflective mode. The brightness can be improved.
【図1】本発明が適用される電気光学装置を対向基板の
側からみたときの平面図である。FIG. 1 is a plan view of an electro-optical device to which the invention is applied, viewed from a counter substrate side.
【図2】図1のH−H′線における断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line HH ′ of FIG.
【図3】電気光学装置において、マトリクス状の複数の
画素に形成された素子などの等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of elements and the like formed in a plurality of pixels in a matrix in the electro-optical device.
【図4】本発明に係る電気光学装置のTFTアレイ基板
の各画素の構成を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the configuration of each pixel on the TFT array substrate of the electro-optical device according to the present invention.
【図5】本発明に係る電気光学装置を、図4のA−A′
線に相当する位置での切断した断面図である。FIG. 5 shows an electro-optical device according to the present invention, which is taken along line AA ′ of FIG.
It is sectional drawing cut | disconnected in the position corresponding to a line.
【図6】本発明に係る電気光学装置において、TFTア
レイ基板の凹凸パターンおよび光透過窓の説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory diagram of a concavo-convex pattern and a light transmission window of the TFT array substrate in the electro-optical device according to the invention.
【図7】(A)〜(D)は、本発明に係るTFTアレイ
基板の製造方法を示す工程断面図である。7A to 7D are process cross-sectional views showing a method of manufacturing a TFT array substrate according to the present invention.
【図8】(E)〜(G)は、本発明に係るTFTアレイ
基板の製造方法を示す工程断面図である。8E to 8G are process cross-sectional views showing a method for manufacturing a TFT array substrate according to the present invention.
【図9】(H)〜(J)は、本発明に係るTFTアレイ
基板の製造方法を示す工程断面図である。9 (H) to 9 (J) are process cross-sectional views showing a method for manufacturing a TFT array substrate according to the present invention.
【図10】(K)〜(M)は、本発明に係るTFTアレ
イ基板の製造方法を示す工程断面図である。10 (K) to (M) are process cross-sectional views showing a method of manufacturing a TFT array substrate according to the present invention.
【図11】(N)、(O)は、本発明に係るTFTアレ
イ基板の製造方法を示す工程断面図である。11 (N) and (O) are process cross-sectional views showing a method for manufacturing a TFT array substrate according to the present invention.
【図12】本発明を適用した別の電気光学装置におい
て、TFTアレイ基板の凹凸パターンおよび光透過窓の
説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a concavo-convex pattern of a TFT array substrate and a light transmission window in another electro-optical device to which the invention is applied.
【図13】本発明に係る電気光学装置を表示装置として
用いた電子機器の回路構成を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a circuit configuration of an electronic device using the electro-optical device according to the invention as a display device.
【図14】本発明に係る電気光学装置を用いたモバイル
型のパーソナルコンピュータを示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing a mobile personal computer using the electro-optical device according to the invention.
【図15】本発明に係る電気光学装置を用いた携帯電話
機の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a mobile phone using the electro-optical device according to the invention.
【図16】従来の電気光学装置のTFTアレイ基板に形
成された各画素の構成を示す平面図である。FIG. 16 is a plan view showing a configuration of each pixel formed on a TFT array substrate of a conventional electro-optical device.
【図17】従来の電気光学装置の断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of a conventional electro-optical device.
【図18】従来の電気光学装置のTFTアレイ基板に形
成した凹凸パターンおよび光透過窓の説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of a concavo-convex pattern and a light transmission window formed on a TFT array substrate of a conventional electro-optical device.
1a 半導体膜 2 ゲート絶縁膜 3a 走査線 3b 容量線 4 層間絶縁膜 6a データ線 6b ドレイン電極 7a 上層絶縁膜 8a 光反射膜 8b 凹凸パターンの凸部 8c 凹凸パターンの凹部 8d 光透過窓 8g 光反射膜表面の凹凸パターン 9a 画素電極 10 TFTアレイ基板 11 下地保護膜 13 第1の感光性樹脂 13a 凹凸形成層 20 対向基板 21 対向電極 23 遮光膜 30 画素スイッチング用のTFT 50 液晶 60 蓄積容量 100 電気光学装置 100a 画素 1a Semiconductor film 2 Gate insulating film 3a scanning line 3b Capacitance line 4 Interlayer insulation film 6a data line 6b drain electrode 7a Upper insulating film 8a Light reflection film 8b Convex portion of uneven pattern 8c Recessed pattern 8d light transmission window 8g Light reflection film surface uneven pattern 9a Pixel electrode 10 TFT array substrate 11 Base protection film 13 First photosensitive resin 13a Concavo-convex forming layer 20 Counter substrate 21 Counter electrode 23 Light-shielding film 30 pixel switching TFT 50 liquid crystal 60 storage capacity 100 electro-optical device 100a pixel
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/1368 G02F 1/1368 Fターム(参考) 2H091 FA14Y FA29Y FB02 FB07 FC10 FC27 FC29 FC30 FD04 FD07 FD12 FD22 FD23 GA13 GA16 HA07 LA03 LA11 LA12 LA16 2H092 JA25 JA46 JB05 JB07 JB38 JB51 MA02 MA12 MA28 MA35 MA37 PA07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02F 1/1368 G02F 1/1368 F term (reference) 2H091 FA14Y FA29Y FB02 FB07 FC10 FC27 FC29 FC30 FD04 FD07 FD12 FD22 FD23 FD23 GA13 GA16 HA07 LA03 LA11 LA12 LA16 2H092 JA25 JA46 JB05 JB07 JB38 JB51 MA02 MA12 MA28 MA35 MA37 PA07
Claims (15)
定パターンに形成された第1の透光性材料からなる凹凸
形成層と、該凹凸形成層の上層側に形成された第2の透
光性材料からなる上層絶縁膜と、該上層絶縁膜の上層側
に形成された光反射膜と、前記上層絶縁膜の上層側で前
記光反射膜の上層あるいは下層に形成された透光性電極
とを有し、前記反射膜には光透過窓が部分的に形成され
た半透過・反射型電気光学装置において、 前記光透過窓は、前記凹凸形成層が形成する複数の凸部
のうちの少なくとも一部の凸部、あるいは複数の凹部の
うちの少なくとも一部の凹部と重なる位置に複数、形成
され、 前記第1の透光性材料および前記第2の透光性材料は、
前記基板の裏面側から入射した光を前記光透過窓に向け
て屈折させるレンズ機能を前記凹凸形成層と前記上層絶
縁膜との界面に付与する屈折率をそれぞれ有しているこ
とを特徴とする半透過・反射型電気光学装置。1. A concavo-convex forming layer made of a first translucent material formed in a predetermined pattern on a substrate holding an electro-optical material, and a second concavo-convex layer formed on the upper side of the concavo-convex forming layer. An upper insulating film made of a translucent material, a light reflecting film formed on the upper side of the upper insulating film, and a light transmitting property formed on the upper or lower layer of the light reflecting film on the upper side of the upper insulating film. A semi-transmissive / reflective electro-optical device having an electrode and a light transmission window partially formed in the reflection film, wherein the light transmission window is one of a plurality of protrusions formed by the unevenness forming layer. A plurality of convex portions, or a plurality of concave portions at least part of the plurality of concave portions are formed at a position overlapping with the first transparent material and the second transparent material,
It has a refractive index that imparts a lens function of refracting light incident from the back surface side of the substrate toward the light transmission window to the interface between the concavo-convex forming layer and the upper insulating film. Semi-transmissive / reflective electro-optical device.
記複数の凸部のうちの少なくとも一部の凸部と重なる位
置に形成されているとともに、 前記凸部は、丸みをもって上方に膨らむ凸レンズ形状を
有し、 前記第1の透光性材料は、前記第2の透光性材料と比較
して大きな屈折率を有していることを特徴とする半透過
・反射型電気光学装置。2. The light transmission window according to claim 1, wherein the light transmission window is formed at a position overlapping with at least a part of the plurality of convex portions, and the convex portion bulges upward with a roundness. A semi-transmissive / reflective electro-optical device having a convex lens shape, wherein the first translucent material has a higher refractive index than the second translucent material.
記複数の凹部のうちの少なくとも一部の凹部と重なる位
置に形成されているとともに、 前記凹部は、丸みをもって下方に凹む凹レンズ形状を有
し、 前記第1の透光性材料は、前記第2の透光性材料と比較
して小さな屈折率を有していることを特徴とする半透過
・反射型電気光学装置。3. The light transmission window according to claim 1, wherein the light transmission window is formed at a position overlapping at least a part of the plurality of recesses, and the recess has a concave lens shape which is rounded and recessed downward. The first translucent material has a refractive index smaller than that of the second translucent material.
前記第1の透光性材料および前記第2の透光性材料はい
ずれも、透光性の感光性樹脂からなることを特徴とする
半透過・反射型電気光学装置。4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The semi-transmissive / reflective electro-optical device, wherein both the first light-transmissive material and the second light-transmissive material are made of a light-transmissive photosensitive resin.
前記透光性電極は、前記光反射膜の上層に形成されてい
ることを特徴とする透過・反射型電気光学装置。5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The translucent electro-optical device, wherein the translucent electrode is formed on an upper layer of the light reflecting film.
前記電気光学物質は、液晶であることを特徴とする半透
過・反射型電気光学装置。6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The transflective / reflective electro-optical device, wherein the electro-optical material is liquid crystal.
半透過・反射型電気光学装置を表示装置として用いたこ
とを特徴とする電子機器。7. An electronic apparatus using the semi-transmissive / reflective electro-optical device as defined in claim 1 as a display device.
定パターンに形成された第1の透光性材料からなる凹凸
形成層と、該凹凸形成層の上層側に形成された第2の透
光性材料からなる上層絶縁膜と、該上層絶縁膜の上層側
に形成された光反射膜と、前記上層絶縁膜の上層側で前
記光反射膜の上層あるいは下層に形成された透光性電極
とを有し、前記反射膜には光透過窓が部分的に形成され
た半透過・反射型電気光学装置の製造方法において、 前記光透過窓を、前記凹凸形成層が構成する複数の凸部
のうちの少なくとも一部の凸部、あるいは複数の凹部の
うちの少なくとも一部の凹部と重なる位置に複数、形成
し、かつ、 前記第1の透光性材料および前記第2の透光性材料とし
て異なる屈折率の透明材料を用いることにより、前記基
板の裏面側から入射した光を前記光透過窓に向けて屈折
させるレンズ機能を前記凹凸形成層と前記上層絶縁膜と
の界面に付与することを特徴とする半透過・反射型電気
光学装置の製造方法。8. A concavo-convex forming layer made of a first translucent material formed in a predetermined pattern on a substrate holding an electro-optical material, and a second concavo-convex layer formed on the upper side of the concavo-convex forming layer. An upper insulating film made of a translucent material, a light reflecting film formed on the upper side of the upper insulating film, and a light transmitting property formed on the upper or lower layer of the light reflecting film on the upper side of the upper insulating film. In the method for manufacturing a semi-transmissive / reflective electro-optical device having an electrode and a light transmission window partially formed in the reflection film, the light transmission window includes a plurality of protrusions formed by the unevenness forming layer. A plurality of convex portions, or a plurality of concave portions of a plurality of concave portions are formed at positions overlapping with the concave portions, and the first translucent material and the second translucent material. By using a transparent material with a different refractive index as the material, Method for producing a semi-transmissive reflective type electro-optical device characterized in that it imparts a lens function that refracts toward the light incident on the light transmission window at the interface between the upper insulating film and the irregularity-forming layer from.
みをもって上方に膨らむ凸レンズ形状を有するように形
成するとともに、前記第1の透光性材料として、前記第
2の透光性材料と比較して大きな屈折率の透光性材料を
用い、 前記光反射膜には、前記複数の凸部のうちの少なくとも
一部の凸部と重なる位置に前記光透過窓を形成すること
を特徴とする半透過・反射型電気光学装置の製造方法。9. The method according to claim 8, wherein the plurality of convex portions are formed so as to have a convex lens shape that bulges upward with a roundness, and the first translucent material includes the second translucent material. A light-transmitting material having a relatively large refractive index is used, and the light-reflecting film is formed with the light-transmitting window at a position overlapping with at least some of the plurality of protrusions. Method for manufacturing a semi-transmissive / reflective electro-optical device.
丸みをもって上方に膨らむ凸レンズ形状を有するように
形成するにあたっては、前記第1の透光性材料としての
透光性の感光性樹脂を用いて前記凹凸形成層を所定パタ
ーンで形成した後、当該感光性樹脂を加熱し、溶融させ
ることを特徴とする半透過・反射型電気光学装置の製造
方法。10. The light-transmitting photosensitive resin as the first light-transmitting material according to claim 9, wherein the plurality of protrusions are formed to have a convex lens shape that bulges upward with a roundness. A method of manufacturing a semi-transmissive / reflective electro-optical device, characterized in that the unevenness forming layer is formed in a predetermined pattern by using the photosensitive resin and then the photosensitive resin is heated and melted.
丸みをもって下方に凹む凹レンズ形状を有するように形
成するとともに、前記第1の透光性材料として、前記第
2の透光性材料と比較して小さな屈折率の透光性材料を
用い、 前記光反射膜には、前記複数の凹部のうちの少なくとも
一部の凹部と重なる位置に前記光透過窓を形成すること
を特徴とする半透過・反射型電気光学装置の製造方法。11. The method according to claim 8, wherein the plurality of recesses are formed to have a concave lens shape that is rounded and recessed downward, and the first light transmissive material is compared with the second light transmissive material. And a light-transmitting material having a small refractive index is used, and the light-transmitting window is formed in the light-reflecting film at a position overlapping with at least a part of the plurality of recesses. -Method for manufacturing a reflective electro-optical device.
を丸みをもって下方に膨らむ凹レンズ形状を有するよう
に形成するにあたっては、前記第1の透光性材料として
の透光性の感光性樹脂を用いて前記凹凸形成層を所定パ
ターンで形成した後、当該感光性樹脂を加熱し、溶融さ
せることを特徴とする半透過・反射型電気光学装置の製
造方法。12. The light-transmissive photosensitive resin as the first light-transmissive material is used in forming the plurality of recesses so as to have a concave lens shape that is rounded and bulges downward. A method for manufacturing a semi-transmissive / reflective electro-optical device, characterized in that the photosensitive resin is heated and melted after the unevenness forming layer is formed in a predetermined pattern.
て、前記第2の透光性材料として感光性樹脂を用いるこ
とを特徴とする半透過・反射型電気光学装置の製造方
法。13. The method for manufacturing a semi-transmissive / reflective electro-optical device according to claim 8, wherein a photosensitive resin is used as the second translucent material.
て、前記透光性電極を前記光反射膜の上層に形成するこ
とを特徴とする透過・反射型電気光学装置の製造方法。14. The method of manufacturing a transmissive / reflective electro-optical device according to claim 8, wherein the translucent electrode is formed on an upper layer of the light reflective film.
所定パターンに形成された第1の透光性材料からなる凹
凸形成層と、該凹凸形成層の上層側に形成された第2の
透光性材料からなる上層絶縁膜と、該上層絶縁膜の上層
側に形成された光反射膜と、前記上層絶縁膜の上層側で
前記光反射膜の上層あるいは下層に形成された透光性電
極とを有し、前記光反射膜には光透過窓が部分的に形成
された半透過・反射型電気光学装置において、 前記光透過窓は、前記凹凸形成層が形成する複数の凸部
のうちの少なくとも一部の凸部、あるいは複数の凹部の
うちの少なくとも一部の凹部と重なる位置に複数、形成
され、 前記第1の透光性材料および前記第2の透光性材料は、
それぞれ異なる屈折率を有していることを特徴とする半
透過・反射型電気光学装置。15. A substrate for holding an electro-optic material is provided with:
A concavo-convex forming layer made of a first translucent material formed in a predetermined pattern, an upper insulating film made of a second translucent material formed on the upper side of the concavo-convex forming layer, and an upper insulating film A light-reflecting film formed on the upper layer side and a translucent electrode formed on the upper layer side or the lower layer of the light reflecting film on the upper layer side of the upper insulating film, and the light reflecting film has a light transmitting window. In the partially formed semi-transmissive / reflective electro-optical device, the light transmissive window includes at least a part of a plurality of protrusions formed by the unevenness forming layer, or a plurality of recesses. A plurality of light-transmitting materials and a plurality of second light-transmitting materials are formed at positions overlapping at least some of the recesses.
A semi-transmissive / reflective electro-optical device having different refractive indexes.
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- 2003-01-10 JP JP2003004569A patent/JP2003262863A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050301 |