JP2004258350A - Active matrix substrate and method for manufacturing the same, liquid crystal device and electronic appliance - Google Patents

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JP2004258350A JP2003049284A JP2003049284A JP2004258350A JP 2004258350 A JP2004258350 A JP 2004258350A JP 2003049284 A JP2003049284 A JP 2003049284A JP 2003049284 A JP2003049284 A JP 2003049284A JP 2004258350 A JP2004258350 A JP 2004258350A
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active matrix
matrix substrate
liquid crystal
crystal device
resin film
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Takumi Seki
琢巳 関
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To certainly prevent an optical leakage current of a TFT (thin film transistor) in an active matrix substrate applied to a reflective or transflective liquid crystal device. <P>SOLUTION: A light shielding projecting and recessing body 13 composed of a single layer is disposed so as to cover scanning lines, signal lines 34 and a TFT 30 and a reflection electrode 14 is formed on the projecting and recessing body 13. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、拡散反射電極を有するアクティブマトリクス基板及びこのアクティブマトリクス基板を備えた液晶装置,電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
携帯型情報端末機器分野の発展に伴って、小型,軽量且つ可搬性に優れる液晶装置が広く用いられている。中でも反射型の液晶装置は、バックライトが不要なため消費電力が大幅に低減できるとともに更なる薄型,軽量化が可能となるため、近年その重要性が高まってきている。このような反射型液晶装置では、広視野角表示を実現するために、液晶層の背面側に拡散反射体が設けられ、表示面側から入射した外光を拡散反射させて表示を行なうようになっている。
【0003】
また、このような表示装置では、高輝度化,高精細化が求められており、アクティブマトリクス駆動により高精細化を図る一方、走査線や信号線等の各種配線を覆うように形成された樹脂絶縁膜の上に反射電極(画素電極)を形成することで高開口率化を図ったものが実用化されている。このように絶縁膜上に反射電極を上置きする構造のものでは、絶縁膜下層に配された走査線や信号線と上層に配された反射電極との間で電気的な短絡を生じることがないため、これらの配線にオーバーラップさせるように広い面積で反射電極を形成できる。これにより、開口率が高く明るい表示が可能となる。また、絶縁膜を凹凸体とすることで、この上に形成される反射電極に拡散反射機能を付与することが可能となる。
【0004】
ところで、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下、TFTと略記する)を備えたアクティブマトリクス型の表示装置では、表示面側からTFTに入射した外光により光リーク電流が発生し、表示品位の低下を招くことが知られている。このため、通常、アクティブマトリクス基板の対向側の基板には遮光手段であるブラックマスクが形成されている。しかし、この場合、TFTへの外光の入射を完全に遮蔽するために、基板同士を貼り合わせる際に高い位置合わせ精度が要求される。また、TFTに対して斜めに入射する光を遮光するためにブラックマスクの線幅を広くする必要があり、開口率が低下するという課題があった。
【0005】
このような課題を解決するため、従来、反射電極に凹凸形状を付与するための凹凸体に遮光機能を持たせた構造が提案されている(特許文献1参照)。
【0006】
この凹凸体1000は、図7に示すように、TFTの形成された回路基板2000の上に突起状に設けられた第1の樹脂膜1001と、この第1の樹脂膜1001により形成された基板上の凹凸を、滑らかな曲面状の凹凸面とすべく設けられた第2の樹脂部1002とからなる。このような凹凸体1000は、例えば、回路基板2000上に塗布された感光性樹脂をパターニングして突起状の樹脂膜1001を形成し、続いて、この樹脂膜1001上に第2の樹脂膜1002を塗布する、所謂2層塗りの方法によって得られる。この際、第2の樹脂膜1002を黒色樹脂とすることで、凹凸体1000に遮光機能を持たせることができる。
【0007】
このように、遮光性を有する第2の樹脂膜1002によって回路基板2000を覆うことで、対向基板側にブラックマスクを形成することなく光リーク電流の発生を抑えることができる。また、第2の樹脂膜1002を塗布形成する際、隣接する突起状の樹脂膜1001の間が樹脂膜1002により埋められるため、基板表面に滑らかな曲面状の凹凸が形成され、この上に形成された反射電極に拡散反射機能を持たせることができる。
【0008】
【特許文献1】
特開平6−342153号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の構造では、樹脂膜1001の頂部上に形成される樹脂膜1002の膜厚Pが、隣接する樹脂膜1001間に形成される樹脂膜1002の膜厚Qよりも薄くなる(即ち、基板面内で樹脂膜1002の膜厚にバラツキが生じる)ため、遮光能力にムラができてしまう。
また、上述の方法により凹凸体1000を形成する場合、樹脂膜1002をあまり厚くすると、樹脂膜1001により形成された凹凸が完全に平坦化されてしまうため、樹脂膜1002の膜厚を樹脂膜1001よりも薄くする必要がある。この結果、特に樹脂膜1001の頂部近傍において遮光能力が不足する虞があった。
【0010】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、高い遮光能力によりTFTの光リーク電流を確実に防止できるようにした液晶装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のアクティブマトリクス基板は、互いに交差して設けられた複数の走査線及び複数の信号線と、上記走査線と上記信号線とに導電接続された薄膜トランジスタと、上記薄膜トランジスタに導電接続された反射電極と、上記反射電極に微細な凹凸を形成すべく、上記薄膜トランジスタと上記反射電極との間に介装された単一の層からなる遮光性の凹凸体とを備えたことを特徴とする。
【0012】
本構成によれば、反射電極に凹凸を形成するための凹凸体が単一の層で形成されているため、凹凸体を2層塗りにより形成し一方の層を遮光層とした従来のものに比べて遮光能力が高く、又、遮光ムラも生じにくい。
上述の構成において、薄膜トランジスタの上層に設けられた凹凸体の層厚は2μm以上5μm以下であることが好ましい。凹凸体の層厚が2μmよりも薄い場合には十分な遮光機能が得られず、層厚が5μmを超えると、画素電極とドレイン電極のコンタクトを取るためのコンタクトホールが深くなり、画素電極が断線してしまう恐れがある。
【0013】
また、上記凹凸体は、反射電極の形成されない領域に凹部が設けられないようにすることが望ましい。凹凸体の凹部又は凸部は、この上に形成される反射電極に凹凸形状を付与して拡散反射機能を持たせるためのものであり、反射電極の形成されない領域には、本来、凹凸は不要である。しかも、このような領域に凹部を形成した場合、凹凸体の層厚が薄くなり、遮光機能が損なわれる虞がある。このため、少なくとも上記領域に凹部を設けないようにすることで、遮光能力を高め、光リーク電流の発生をより効果的に防止することができる。
【0014】
また、上記反射電極及び凹凸体に、互いに連通する開口部を設けてもよく、これにより、半透過反射型の表示装置に適用できるアクティブマトリクス基板が得られる。この場合、上記開口部の設けられた領域が透過表示領域となり、反射電極の形成された領域が反射表示領域となる。
なお、上述の凹凸体は、具体的には、カーボン等の黒色顔料(又は色素)を含有する黒色樹脂として構成することができる。
【0015】
また、本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、基板上に、互いに交差して設けられた複数の走査線及び複数の信号線と、上記走査線と上記信号線とに導電接続された薄膜トランジスタとを形成する工程と、上記基板の上に上記走査線,信号線,薄膜トランジスタを覆うように黒色の感光性樹脂膜を形成する工程と、上記感光性樹脂膜に対してハーフ露光及び現像処理を行なうことで、上記感光性樹脂膜の表面に微細な凹部を形成する工程と、上記感光性樹脂膜の上に反射電極をパターン形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【0016】
上述したように、従来の2層塗りの方法では、突起状の第1の樹脂膜の頂部近傍に形成される第2の樹脂膜(黒色樹脂)の膜厚は、第1の樹脂膜の間の領域に形成される第2の樹脂膜の膜厚に比べて極端に薄くなる。これに対して、本製造方法では、黒色の感光性樹脂にハーフ露光を行なうことで凹凸面を有する単層の凹凸体を形成することができるため、基板面内で樹脂膜厚が極端に薄くなる領域がない。このため、遮光ムラを生じることなく基板全面にわたって高い遮光能力が得られる。
この際、反射電極の形成されない領域に凹部が形成されないようにすることが好ましい。これにより、上記領域の感光性樹脂を厚膜化し、遮光能力を高めることができる。
【0017】
また、本発明の液晶装置は上述のアクティブマトリクス基板を備えたことを特徴とする。また、本発明の電子機器は、上述の液晶装置を備えたことを特徴とする。これにより、外光による光リーク電流の発生を十分に防止でき、確実なスイッチングにより高品質な表示が可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
以下、図1〜図3を参照しながら本発明の第1実施形態に係る液晶装置について説明する。図1は本実施形態の液晶装置の画素構造を示す要部平面図、図2は本液晶装置の要部構造を示す断面図であり、図2(a),図2(b)はそれぞれ図1のA−A′断面,B−B断面を示す図、図3はアクティブマトリクス基板の製造方法を説明するための工程図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【0019】
図1,図2に示すように、本実施形態の液晶装置は、アクティブマトリクス基板10と、対向基板20と、基板10,20の間に保持される光変調層としての液晶層40とを備えている。
【0020】
アクティブマトリクス基板10には、ガラスやプラスチック等からなる基板本体10Aの上に、それぞれX方向,Y方向に複数の走査線33,信号線34が電気的に絶縁されて設けられ、各走査線33,信号線34の交差部に対応してTFT(薄膜トランジスタ)30が設けられている。このTFT30のソース部はコンタクトホール12aを介して信号線34に導電接続されており、又、ドレイン部はコンタクトホール12bを介して中間層35に導電接続されるとともに中間層35はコンタクトホール13aを介して光反射性の画素電極(反射電極)14(点線部14aにより輪郭を示す)に導電接続されている。以下では、基板10において、画素電極14が形成される領域,TFT30が形成される領域,走査線33及び信号線34が形成される領域を、それぞれ画素領域,素子領域,配線領域と呼ぶ。
【0021】
TFT30は、基板10Aの下地保護膜11上に設けられ、下層側から順に、半導体膜31,ゲート絶縁膜32,ゲート電極33aが積層されている。半導体膜31のゲート電極と対向する領域はチャネル部として機能し、このチャネル部を挟んで対向する位置がソース部,ドレイン部となる。なお、この半導体膜31のドレイン部を延設して蓄積容量用の電極部を形成してもよい。また、ゲート電極33aはX方向に配設される走査線33と一体に形成されている。
【0022】
また、基板10Aの上には、TFT30,走査線33を覆うように無機絶縁膜12が設けられ、この絶縁膜12の上に信号線34及び中間層35が設けられている。この絶縁膜12にはTFT30のソース部に通じるコンタクトホール12aとドレイン部に通じるコンタクトホール13aとが設けられており、これらのコンタクトホール12a,13aを介して信号線34,中間層35がそれぞれ上記ソース部,ドレイン部に導電接続されている。
【0023】
さらに、基板10Aの上には、絶縁膜12,信号線33,中間層35を覆うように有機絶縁膜からなる凹凸体13が設けられ、この凹凸体13の上にAlやAg等の高反射率の金属膜からなる画素電極14が設けられている。画素電極14は、有機絶縁層13の上にマトリクス状に複数形成され、走査線33と信号線34とによって区画された領域に対応して一つずつ設けられている。この画素電極120は、その端辺が走査線33及び信号線34に平面的に重なるように配されており、配線領域を含めた基板10の略全ての領域を画素領域とするようになっている。なお、画素電極14は、凹凸体13に設けられたコンタクトホール13aを介して中間層35に導電接続されている。
【0024】
ところで、上述の凹凸体13には、カーボン等の黒色顔料(又は色素)が含有されており、隣接する画素電極14の間から外光がTFT30に入射されるのを防止する遮光層としての機能を有している。また、凹凸体13は表面に滑らかな曲面状の凹凸面が形成されており、この上に設けられた画素電極14の表面に微細な凹凸形状を付与することで、画素電極14に拡散反射機能を持たせている。
【0025】
このような凹凸体13は、以下のような方法により製造される。
まず、図3(a)に示すように、TFT30を覆う無機絶縁膜12が形成された基板10Bの上に、カーボン等の黒色顔料(又は色素)を含有するポジ型感光性樹脂101を形成する。この際、十分な遮光能力を得るために、樹脂膜101の膜厚を2μm以上5μm以下、より好ましくは3μm以上4μm以下とする。
【0026】
次に、図3(b)に示すように、この感光性樹脂101に対してハーフ露光を行ない、現像により、上記樹脂101の表面に微細な凹部gを多数形成する(図3(c)参照)。この際、露光を行なう場所及びその露光面積,露光強度を任意に設定することで、反射表示の視野角特性を制御することができる。また、上記露光は画素電極14の形成される領域にのみ行なうようにし、図2(a)に示すように、TFT30の形成領域(素子領域)のみならず、図2(b)に示すように、配線領域に対応する画素電極間の領域にも凹部gが形成されないようにする。このように隣接する画素電極14の間となる領域(非画素領域)の凹凸体13が薄膜化されることを防止することで、遮光能力を一層高めることができる。なお、画素電極14の形成されない上述の非画素領域は、そもそも表示に寄与しない領域であるため、凹部gの有無により表示が影響されることはない。
なお、感光性樹脂101にはネガ型感光性樹脂を用いることも可能である。この場合、図3(b)における露光領域と非露光領域とを変える必要がある。
【0027】
次に、図3(d)に示すように、この感光性樹脂101に熱処理を施して上記凹凸の角部をだらすことで、滑らかな曲面状の凹凸面を有する単一の層からなる凹凸体13が形成される。そして、このように形成された凹凸体13の上に金属反射膜を成膜し、所定の形状にパターニングすることで、凹凸体13の外形形状に合わせた凹凸面を有する拡散反射電極(画素電極)14が形成される。
そして、上述のように構成された基板には更に、画素電極14,凹凸体13を覆うように、ポリイミド等からなる配向膜15が設けられている。
【0028】
一方、対向基板20には、図2に示すように、ガラスやプラスチック等の透光性基板からなる基板本体20A上に、ITOやIZO等の透明な対向電極(共通電極)24が設けられ、更に、この対向電極24上にポリイミド等からなる配向膜25が設けられている。
そして、上述のように構成された基板10,20は、スペーサ(図示略)によって互いに一定に離間された状態で保持されるとともに、基板周辺部に枠状に塗布されたシール材(図示略)によって接着されている。そして、基板10,20及びシール材によって密閉された空間に液晶が封入されて液晶層(光変調層)40が形成されている。
【0029】
このように本実施形態では、黒色の感光性樹脂にハーフ露光を行なうことで、単一の層からなる遮光性の凹凸体13を形成しているため、凹凸体を2層塗りにより形成し一方の層(図6における第2の樹脂膜1002)を遮光層とした従来のものに比べて、基板面内で上記樹脂膜厚が極端に薄くなる領域ができない。このため、遮光ムラを生じることなく基板全面にわたって高い遮光能力が得られ、光リーク電流による表示不良の発生を確実に防止することができる。
また、遮光性の凹凸体が画素間の配線上にも形成されているため、配線からの反射光を抑えることができ、これによりコントラストの低下を抑えることができる。
【0030】
[第2実施形態]
次に、図4,図5を参照しながら、本発明の第2実施形態に係る液晶装置について説明する。なお、本実施形態において、上記第1実施形態と同様の部材については同じ符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態の液晶装置は、図4に示すように、1画素内に透過表示領域Tと反射表示領域Rとを備えた、所謂半透過反射型の液晶装置として構成されている。
【0031】
すなわち、本液晶装置のアクティブマトリクス基板10′には、図5に示すように、凹凸体13と、この凹凸体13上に設けられた光反射性の第1の画素電極(反射電極)141に、互いに連通する開口部13bが設けられており、反射電極141の形成された領域が反射表示領域Rとなり、開口部13bの形成された領域が透過表示領域Tとなる。そして、透過表示を可能とすべく、反射電極141と開口部13bとを覆うようにITO等からなる透明な第2の画素電極142が設けられ、更に、画素電極14′(第1の画素電極141と第2の画素電極142)を覆うように配向膜15が設けられている。
そして、これ以外は、上記第1実施形態と同様である。
したがって、本実施形態でも上記第1実施形態と同様に、外光による光リーク電流の発生を確実に防止することができる。
【0032】
[電子機器]
次に、本発明の上記実施の形態の液晶装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図6は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図6において、符号500は携帯電話本体を示し、符号501は上記液晶表示装置を用いた表示部を示している。
図6に示す電子機器は、上記実施の形態の液晶装置を用いた表示部を備えているので、外光による光リーク電流の発生を十分に防止でき、確実なスイッチングにより高品質な表示が可能となる。
【0033】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記各実施形態で示した凹凸体13の下層側の構造はほんの一例に過ぎず、本発明は、これ以外の構造を有する種々のアクティブマトリクス基板に適用することができる。また、上記実施形態では、凹凸体13の凹部gをフォトプロセスを用いて形成したが、例えば型押し等の機械的な方法により凹部gを形成することも可能である。
また、対向基板20に、例えばR、G、Bのカラーフィルタ層を設けることで、カラー表示が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る液晶装置の要部平面図である。
【図2】同、液晶装置の要部断面図である。
【図3】同、アクティブマトリクス基板の製造工程図である。
【図4】本発明の第2実施形態に係る液晶装置の要部平面図である。
【図5】同、液晶装置の要部断面図である。
【図6】本発明の電子機器の一例を示す斜視図である。
【図7】従来の凹凸体を示す図である。
【符号の説明】
10…アクティブマトリクス基板、13…凹凸体、13b…開口部、14,141…画素電極(反射電極)、30…薄膜トランジスタ、33…走査線、34…信号線、500…電子機器
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an active matrix substrate having a diffuse reflection electrode, a liquid crystal device and an electronic device provided with the active matrix substrate.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art With the development of portable information terminal devices, liquid crystal devices that are small, lightweight, and highly portable have been widely used. Above all, the importance of the reflection type liquid crystal device has been increasing in recent years because a backlight is not required, so that power consumption can be greatly reduced and further reduction in thickness and weight can be achieved. In such a reflective liquid crystal device, in order to realize a wide viewing angle display, a diffuse reflector is provided on the back side of the liquid crystal layer, and display is performed by diffusing and reflecting external light incident from the display surface side. Has become.
[0003]
Further, in such a display device, high luminance and high definition are required, and while high definition is achieved by active matrix driving, a resin formed so as to cover various wirings such as scanning lines and signal lines. A reflective electrode (pixel electrode) formed on an insulating film to increase the aperture ratio has been put to practical use. In the case of a structure in which the reflective electrode is placed on the insulating film in this manner, an electrical short circuit may occur between the scanning line or signal line disposed in the lower layer of the insulating film and the reflective electrode disposed in the upper layer. Therefore, the reflective electrode can be formed with a large area so as to overlap with these wirings. Thereby, a bright display with a high aperture ratio can be achieved. In addition, by making the insulating film an uneven body, it becomes possible to provide a diffused reflection function to the reflective electrode formed thereon.
[0004]
By the way, in an active matrix type display device provided with a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT), light leak current is generated by external light incident on the TFT from the display surface side, thereby deteriorating display quality. It is known. For this reason, a black mask as a light shielding means is usually formed on the substrate on the opposite side of the active matrix substrate. However, in this case, in order to completely block external light from entering the TFT, high alignment accuracy is required when the substrates are bonded to each other. Further, it is necessary to increase the line width of the black mask in order to shield light obliquely incident on the TFT, and there is a problem that the aperture ratio is reduced.
[0005]
In order to solve such a problem, a structure has been proposed in which an uneven body for imparting an uneven shape to a reflective electrode has a light shielding function (see Patent Document 1).
[0006]
As shown in FIG. 7, the uneven body 1000 includes a first resin film 1001 provided in a projecting manner on a circuit board 2000 on which a TFT is formed, and a substrate formed of the first resin film 1001. A second resin portion 1002 provided to make the upper unevenness a smooth curved uneven surface. The uneven body 1000 is formed by, for example, patterning a photosensitive resin applied on the circuit board 2000 to form a projecting resin film 1001, and then forming a second resin film 1002 on the resin film 1001. , A so-called two-layer coating method. At this time, by making the second resin film 1002 a black resin, the uneven body 1000 can have a light shielding function.
[0007]
In this manner, by covering the circuit board 2000 with the second resin film 1002 having a light-shielding property, generation of a light leak current can be suppressed without forming a black mask on the counter substrate side. In addition, when the second resin film 1002 is formed by application, the space between the adjacent protruding resin films 1001 is filled with the resin film 1002, so that smooth curved irregularities are formed on the substrate surface, and the upper surface is formed thereon. The diffused reflection function can be provided to the formed reflection electrode.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-6-342153
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described structure, the thickness P of the resin film 1002 formed on the top of the resin film 1001 is smaller than the thickness Q of the resin film 1002 formed between the adjacent resin films 1001 (that is, the thickness P). Since the thickness of the resin film 1002 varies in the substrate surface), the light blocking ability becomes uneven.
In the case where the uneven body 1000 is formed by the above method, if the resin film 1002 is too thick, the unevenness formed by the resin film 1001 is completely flattened. It needs to be thinner. As a result, there is a possibility that the light-shielding ability is insufficient particularly near the top of the resin film 1001.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide a liquid crystal device capable of reliably preventing a light leakage current of a TFT with a high light-shielding ability.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an active matrix substrate of the present invention includes a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines provided to cross each other, and a thin film transistor conductively connected to the scanning lines and the signal lines. A reflective electrode conductively connected to the thin film transistor, and a light-shielding irregular body formed of a single layer interposed between the thin film transistor and the reflective electrode to form fine irregularities on the reflective electrode. It is characterized by having.
[0012]
According to this configuration, since the uneven body for forming the unevenness on the reflective electrode is formed in a single layer, the unevenness is formed by two-layer coating and one layer is a light-shielding layer. In comparison, the light-shielding ability is high, and light-shielding unevenness hardly occurs.
In the above structure, the thickness of the uneven body provided on the thin film transistor is preferably 2 μm or more and 5 μm or less. When the layer thickness of the uneven body is less than 2 μm, a sufficient light shielding function cannot be obtained. When the layer thickness exceeds 5 μm, a contact hole for making contact between the pixel electrode and the drain electrode becomes deep, and the pixel electrode becomes There is a risk of disconnection.
[0013]
In addition, it is preferable that the concave-convex body is configured such that no concave portion is provided in a region where the reflective electrode is not formed. The concave or convex portion of the uneven body is for imparting a diffused reflection function by imparting an uneven shape to the reflective electrode formed thereon, and in the region where the reflective electrode is not formed, the unevenness is originally unnecessary. It is. Moreover, when a concave portion is formed in such a region, the layer thickness of the concave-convex body becomes thin, and the light-shielding function may be impaired. For this reason, by not providing a concave portion at least in the above-described region, the light-shielding ability can be enhanced, and the occurrence of light leakage current can be more effectively prevented.
[0014]
The reflective electrode and the uneven body may be provided with openings communicating with each other, whereby an active matrix substrate applicable to a transflective display device is obtained. In this case, the area where the opening is provided becomes a transmissive display area, and the area where the reflective electrode is formed becomes a reflective display area.
In addition, the above-mentioned uneven body can be specifically configured as a black resin containing a black pigment (or dye) such as carbon.
[0015]
Further, the method for manufacturing an active matrix substrate of the present invention includes a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines provided crossing each other on the substrate, and a thin film transistor conductively connected to the scanning lines and the signal lines. Forming a black photosensitive resin film on the substrate so as to cover the scanning lines, signal lines, and thin film transistors; and performing half exposure and development processing on the photosensitive resin film. Accordingly, the method includes a step of forming fine concave portions on the surface of the photosensitive resin film and a step of pattern-forming a reflective electrode on the photosensitive resin film.
[0016]
As described above, in the conventional two-layer coating method, the thickness of the second resin film (black resin) formed in the vicinity of the top of the first resin film having a protrusion shape is such that the thickness of the first resin film is Becomes extremely thin as compared with the thickness of the second resin film formed in the region. On the other hand, in the present manufacturing method, since a single-layer uneven body having an uneven surface can be formed by performing half exposure on the black photosensitive resin, the resin film thickness is extremely thin in the substrate surface. There is no area. Therefore, high light-shielding ability can be obtained over the entire surface of the substrate without causing light-shielding unevenness.
At this time, it is preferable that a concave portion is not formed in a region where the reflective electrode is not formed. This makes it possible to increase the thickness of the photosensitive resin in the above-mentioned region, thereby enhancing the light-shielding ability.
[0017]
Further, a liquid crystal device according to the present invention includes the above-described active matrix substrate. According to another aspect of the invention, an electronic apparatus includes the above-described liquid crystal device. As a result, the occurrence of light leakage current due to external light can be sufficiently prevented, and high quality display can be achieved by reliable switching.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, the liquid crystal device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of a main part showing a pixel structure of the liquid crystal device of the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main part structure of the liquid crystal device of the present embodiment, and FIG. 2 (a) and FIG. FIG. 1 is a diagram showing an AA ′ section and a BB section of FIG. 1, and FIG. 3 is a process chart for explaining a method of manufacturing an active matrix substrate. In all of the following drawings, the thickness of each component, the ratio of dimensions, and the like are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid crystal device according to the present embodiment includes an active matrix substrate 10, a counter substrate 20, and a liquid crystal layer 40 as a light modulation layer held between the substrates 10, 20. ing.
[0020]
On the active matrix substrate 10, a plurality of scanning lines 33 and signal lines 34 are provided on a substrate body 10A made of glass, plastic, or the like in the X direction and the Y direction, respectively, so as to be electrically insulated. , A TFT (thin film transistor) 30 is provided corresponding to the intersection of the signal lines 34. The source of the TFT 30 is conductively connected to the signal line 34 via the contact hole 12a, the drain is conductively connected to the intermediate layer 35 via the contact hole 12b, and the intermediate layer 35 is connected to the contact hole 13a. Through a light-reflective pixel electrode (reflective electrode) 14 (outlined by a dotted line portion 14a). Hereinafter, the region where the pixel electrode 14 is formed, the region where the TFT 30 is formed, and the region where the scanning line 33 and the signal line 34 are formed on the substrate 10 are referred to as a pixel region, an element region, and a wiring region, respectively.
[0021]
The TFT 30 is provided on the underlying protective film 11 of the substrate 10A, and has a semiconductor film 31, a gate insulating film 32, and a gate electrode 33a stacked in this order from the lower layer side. A region of the semiconductor film 31 facing the gate electrode functions as a channel portion, and positions opposed to each other across the channel portion are a source portion and a drain portion. The drain portion of the semiconductor film 31 may be extended to form an electrode portion for a storage capacitor. The gate electrode 33a is formed integrally with the scanning line 33 provided in the X direction.
[0022]
The inorganic insulating film 12 is provided on the substrate 10A so as to cover the TFT 30 and the scanning line 33, and the signal line 34 and the intermediate layer 35 are provided on the insulating film 12. The insulating film 12 is provided with a contact hole 12a leading to the source portion of the TFT 30 and a contact hole 13a leading to the drain portion. The signal line 34 and the intermediate layer 35 are respectively formed through these contact holes 12a, 13a. It is conductively connected to the source part and the drain part.
[0023]
Further, an uneven body 13 made of an organic insulating film is provided on the substrate 10A so as to cover the insulating film 12, the signal line 33, and the intermediate layer 35. On the uneven body 13, a high reflection material such as Al or Ag is provided. A pixel electrode 14 made of a metal film having a high efficiency is provided. A plurality of the pixel electrodes 14 are formed in a matrix on the organic insulating layer 13, and are provided one by one corresponding to a region defined by the scanning lines 33 and the signal lines 34. The pixel electrode 120 is disposed so that its edge side overlaps the scanning line 33 and the signal line 34 in a plane, and substantially all the region of the substrate 10 including the wiring region is used as the pixel region. I have. Note that the pixel electrode 14 is conductively connected to the intermediate layer 35 via a contact hole 13a provided in the uneven body 13.
[0024]
Meanwhile, the above-mentioned uneven body 13 contains a black pigment (or dye) such as carbon, and functions as a light-shielding layer that prevents external light from being incident on the TFT 30 from between the adjacent pixel electrodes 14. have. The uneven body 13 has a smooth curved uneven surface formed on the surface. By providing a fine uneven shape on the surface of the pixel electrode 14 provided thereon, the pixel electrode 14 has a diffuse reflection function. Have.
[0025]
Such uneven body 13 is manufactured by the following method.
First, as shown in FIG. 3A, a positive photosensitive resin 101 containing a black pigment (or dye) such as carbon is formed on a substrate 10B on which an inorganic insulating film 12 covering the TFT 30 is formed. . At this time, the thickness of the resin film 101 is set to 2 μm or more and 5 μm or less, more preferably 3 μm or more and 4 μm or less, in order to obtain a sufficient light shielding ability.
[0026]
Next, as shown in FIG. 3B, the photosensitive resin 101 is subjected to half exposure, and a large number of fine concave portions g are formed on the surface of the resin 101 by development (see FIG. 3C). ). At this time, the viewing angle characteristics of the reflective display can be controlled by arbitrarily setting the place where the exposure is performed, the exposure area, and the exposure intensity. The above-described exposure is performed only on the region where the pixel electrode 14 is formed. As shown in FIG. 2A, not only the region where the TFT 30 is formed (element region) but also as shown in FIG. Also, the recess g is not formed in the region between the pixel electrodes corresponding to the wiring region. By preventing the uneven body 13 in a region (non-pixel region) between the adjacent pixel electrodes 14 from being thinned, the light shielding ability can be further enhanced. Note that the above-mentioned non-pixel region where the pixel electrode 14 is not formed is a region which does not contribute to display in the first place, and therefore the display is not affected by the presence or absence of the concave portion g.
Note that a negative photosensitive resin can be used as the photosensitive resin 101. In this case, it is necessary to change the exposure area and the non-exposure area in FIG.
[0027]
Next, as shown in FIG. 3D, the photosensitive resin 101 is subjected to a heat treatment to loosen the corners of the irregularities, thereby forming irregularities formed of a single layer having a smooth curved irregular surface. A body 13 is formed. Then, a metal reflective film is formed on the uneven body 13 thus formed, and is patterned into a predetermined shape, so that a diffuse reflective electrode (pixel electrode) having an uneven surface conforming to the outer shape of the uneven body 13 is formed. ) 14 is formed.
Further, the substrate configured as described above is further provided with an alignment film 15 made of polyimide or the like so as to cover the pixel electrode 14 and the uneven body 13.
[0028]
On the other hand, as shown in FIG. 2, a transparent counter electrode (common electrode) 24 such as ITO or IZO is provided on the counter substrate 20 on a substrate body 20A made of a light-transmitting substrate such as glass or plastic. Further, an alignment film 25 made of polyimide or the like is provided on the counter electrode 24.
The substrates 10 and 20 configured as described above are held in a state where they are fixedly separated from each other by a spacer (not shown), and a sealing material (not shown) applied in a frame shape around the substrate. Glued by Then, a liquid crystal is sealed in a space sealed by the substrates 10 and 20 and the sealing material, and a liquid crystal layer (light modulation layer) 40 is formed.
[0029]
As described above, in the present embodiment, the black photosensitive resin is subjected to half-exposure to form the light-blocking uneven body 13 formed of a single layer. Therefore, the uneven body is formed by two-layer coating. Compared with the conventional structure in which the layer (the second resin film 1002 in FIG. 6) is a light-shielding layer, there is no area in the substrate surface where the resin film thickness becomes extremely thin. For this reason, a high light-shielding ability can be obtained over the entire surface of the substrate without causing light-shielding unevenness, and it is possible to reliably prevent a display defect due to a light leak current.
In addition, since the light-blocking unevenness is also formed on the wiring between the pixels, light reflected from the wiring can be suppressed, and thus, a decrease in contrast can be suppressed.
[0030]
[Second embodiment]
Next, a liquid crystal device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 4, the liquid crystal device of the present embodiment is configured as a so-called transflective liquid crystal device having a transmissive display region T and a reflective display region R in one pixel.
[0031]
That is, as shown in FIG. 5, the active matrix substrate 10 ′ of the present liquid crystal device includes an uneven body 13 and a light-reflective first pixel electrode (reflective electrode) 141 provided on the uneven body 13. An opening 13b communicating with each other is provided, a region where the reflective electrode 141 is formed becomes a reflective display region R, and a region where the opening 13b is formed becomes a transmissive display region T. Then, in order to enable transmissive display, a transparent second pixel electrode 142 made of ITO or the like is provided so as to cover the reflective electrode 141 and the opening 13b, and further, a pixel electrode 14 '(first pixel electrode The alignment film 15 is provided so as to cover the first pixel electrode 141 and the second pixel electrode 142).
The rest is the same as the first embodiment.
Therefore, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, it is possible to reliably prevent the occurrence of light leakage current due to external light.
[0032]
[Electronics]
Next, a specific example of an electronic apparatus including the liquid crystal device according to the above embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 6, reference numeral 500 denotes a mobile phone main body, and reference numeral 501 denotes a display unit using the liquid crystal display device.
Since the electronic device illustrated in FIG. 6 includes the display portion using the liquid crystal device of the above embodiment, generation of light leakage current due to external light can be sufficiently prevented, and high-quality display can be performed by reliable switching. It becomes.
[0033]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the present invention.
For example, the structure on the lower layer side of the concavo-convex body 13 shown in each of the above embodiments is merely an example, and the present invention can be applied to various active matrix substrates having other structures. Further, in the above embodiment, the concave portion g of the concave-convex body 13 is formed by using a photo process. However, the concave portion g can be formed by a mechanical method such as embossing.
Further, by providing, for example, R, G, and B color filter layers on the opposing substrate 20, color display becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main part plan view of a liquid crystal device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a main part of the same liquid crystal device.
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the active matrix substrate.
FIG. 4 is a plan view of a main part of a liquid crystal device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of a principal part of the liquid crystal device.
FIG. 6 is a perspective view illustrating an example of an electronic apparatus according to the invention.
FIG. 7 is a view showing a conventional uneven body.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Active matrix substrate, 13 ... Concavo-convex body, 13b ... Opening, 14, 141 ... Pixel electrode (reflection electrode), 30 ... Thin film transistor, 33 ... Scan line, 34 ... Signal line, 500 ... Electronic equipment

Claims (9)

互いに交差して設けられた複数の走査線及び複数の信号線と、
上記走査線と上記信号線とに導電接続された薄膜トランジスタと、
上記走査線,信号線,薄膜トランジスタを被覆するように設けられた単一の層からなる遮光性の凹凸体と、
上記凹凸体の上に設けられた反射電極とを備えたことを特徴とする、アクティブマトリクス基板。
A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines provided to cross each other,
A thin film transistor conductively connected to the scanning line and the signal line,
A light-shielding concavo-convex body made of a single layer provided so as to cover the scanning lines, the signal lines, and the thin film transistors;
An active matrix substrate, comprising: a reflective electrode provided on the uneven body.
上記薄膜トランジスタの上層に設けられた凹凸体の層厚は2μm以上5μm以下であることを特徴とする、請求項1記載のアクティブマトリクス基板。2. The active matrix substrate according to claim 1, wherein the thickness of the uneven body provided on the thin film transistor is 2 μm or more and 5 μm or less. 上記凹凸体は、上記反射電極の形成されない領域に凹部を有しないことを特徴とする、請求項1又は2記載のアクティブマトリクス基板。The active matrix substrate according to claim 1, wherein the uneven body has no concave portion in a region where the reflective electrode is not formed. 上記反射電極及び上記凹凸体に、互いに連通する開口部が設けられたことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかの項に記載のアクティブマトリクス基板。The active matrix substrate according to claim 1, wherein an opening communicating with each other is provided in the reflection electrode and the uneven body. 上記凹凸体は黒色樹脂からなることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかの項に記載のアクティブマトリクス基板。The active matrix substrate according to claim 1, wherein the uneven body is made of a black resin. 基板上に、互いに交差して設けられた複数の走査線及び複数の信号線と、上記走査線と上記信号線とに導電接続された薄膜トランジスタとを形成する工程と、
上記基板の上に上記走査線,信号線,薄膜トランジスタを覆うように黒色の感光性樹脂膜を形成する工程と、
上記感光性樹脂膜に対してハーフ露光及び現像処理を行なうことで、上記感光性樹脂膜の表面に微細な凹部を形成する工程と、
上記感光性樹脂膜の上に反射電極をパターン形成する工程とを備えたことを特徴とする、アクティブマトリクス基板の製造方法。
Forming a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines provided crossing each other on a substrate, and a thin film transistor electrically connected to the scanning lines and the signal lines;
Forming a black photosensitive resin film on the substrate so as to cover the scanning lines, the signal lines, and the thin film transistors;
Performing a half-exposure and development process on the photosensitive resin film to form fine recesses on the surface of the photosensitive resin film;
Forming a reflective electrode on the photosensitive resin film by a patterning method.
上記反射電極の形成されない領域には上記凹部を形成しないことを特徴とする、請求項6記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。7. The method for manufacturing an active matrix substrate according to claim 6, wherein the concave portion is not formed in a region where the reflective electrode is not formed. 請求項1〜5のいずれかの項に記載のアクティブマトリクス基板を備えたことを特徴とする、液晶装置。A liquid crystal device comprising the active matrix substrate according to claim 1. 請求項8記載の液晶装置を備えたことを特徴とする、電子機器。An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to claim 8.
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