JP2004264653A - 電気光学基板及びその製造方法、電気光学装置、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】拡散反射領域を蓄積容量の形成領域まで広げ、反射表示時の明るさを十分に確保できるようにした液晶装置を提供する
【解決手段】薄膜トランジスタ30のドレイン部を31e反射表示領域まで延設し、この延設されたドレイン部31fに容量線35を対向配置することで蓄積容量37を形成する。また、反射表示領域に配置されたドレイン部31f,31hに凹部gを形成し、このドレイン部31f,31hの上に容量線35や層間絶縁膜15等の各種の層を形成することで、これらの層にドレイン部の凹部gに対応した凹凸面を形成する。そして、これらの層の最上層に反射電極17aを形成することで、この反射電極17aの表面に凹凸形状を付与する。
【選択図】 図2
【解決手段】薄膜トランジスタ30のドレイン部を31e反射表示領域まで延設し、この延設されたドレイン部31fに容量線35を対向配置することで蓄積容量37を形成する。また、反射表示領域に配置されたドレイン部31f,31hに凹部gを形成し、このドレイン部31f,31hの上に容量線35や層間絶縁膜15等の各種の層を形成することで、これらの層にドレイン部の凹部gに対応した凹凸面を形成する。そして、これらの層の最上層に反射電極17aを形成することで、この反射電極17aの表面に凹凸形状を付与する。
【選択図】 図2
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電気光学基板及びこの電気光学基板を備えた電気光学装置,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。
【0003】
また、このような反射型の電気光学装置では高輝度化が求められており、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、反射電極を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、絶縁膜表面を凹凸形状とすることで、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できる。
【0004】
絶縁膜表面に凹凸形状を付与する方法としては、例えば特許文献1に開示されるようなものが知られている。上記文献で開示される液晶装置では、ゲート線をパターン形成する際に、画素内に上記ゲート線と同じ金属材料からなる第1の突起部を形成し、続いて、この突起をレジストで覆って裏面露光する。これにより、第1の突起部がマスクとなってこの部分のレジストは露光されないため、上記第1の突起部に対応する位置のレジスト(第2の突起部)が残る。そして、この金属及びレジストからなる突起部を絶縁膜で覆うことで、この絶縁膜表面に上記突起部に対応した凹凸形状を付与している。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−101510号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶装置等の電気光学装置では、画素毎に蓄積容量を形成することが一般に行われている。蓄積容量は、TFTに対して液晶容量と並列に接続されており、一方の電極(容量電極)は画素電位と同電位に設定され、他方の電極(容量線)は定電位(接地電位や電源電位等)に設定されている。通常、容量電極はTFTのドレイン部を延設して形成され、容量線はゲート線と同時にパターン形成される。
【0007】
このような構成に対して仮に上記特許文献1の技術を適用した場合、レジストからなる第2の突起部は裏面露光により形成されるので、蓄積容量の形成領域は容量線がマスクとなって露光が行なわれない。このため、この部分には第2の突起部を形成することができず、凹凸面の形成領域(即ち、拡散反射領域)を蓄積容量の形成領域まで広げることができない。したがって、蓄積容量により反射表示領域の開口率が低下し、反射表示時に十分な明るさを確保できなくなる。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、拡散反射領域を蓄積容量の形成領域まで広げ、反射表示時の明るさを十分に確保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。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電気光学基板は、1画素内に少なくとも反射表示領域を有する電気光学装置用の基板であって、上記反射表示領域を含む領域にドレイン部を有し、上記反射表示領域に配置されたドレイン部に凹部が形成された薄膜トランジスタと、上記反射表示領域に設けられ、それぞれ上記薄膜トランジスタに導電接続された蓄積容量及び反射電極とを備え、上記蓄積容量は、上記薄膜トランジスタのドレイン部の一部と、上記ドレイン部の一部に対向配置された容量線とにより構成され、上記反射電極は層間絶縁膜を介して上記薄膜トランジスタ及び蓄積容量の上層側に配置され、表面に上記ドレイン部の凹部の形状を反映した凹凸面が形成されたことを特徴とする。
【0009】
本構成では、薄膜トランジスタのドレイン部となる半導体膜に凹部を形成し、このドレイン部の凹凸により、この上層側に配置される反射電極の表面に、上記凹凸に対応した凹凸形状を付与している。したがって、本構成によれば、拡散反射領域を蓄積容量の形成領域にまで広げることができ、従来よりも明るい反射表示が可能となる。なお、上述のように半導体膜に凹部を設けることで蓄積容量の低下を招くが、このような蓄積容量の低下は容量線の線幅を広げることで補償できる。本構成では、第1の絶縁膜の上に反射電極が上置きされ、薄膜トランジスタや蓄積容量がこの反射電極の下層側に配置されているため、容量線を広く(即ち、蓄積容量の形成領域を広く)しても反射表示に影響を及ぼすことはない。
【0010】
なお、上記凹部を有する上記ドレイン部の形成領域は反射表示領域の一部のみでもよいが、拡散反射領域を最大限広げる観点からは、上記ドレイン部は、蓄積容量の形成領域を含む反射表示領域の略全域に設けられることが望ましい。
【0011】
また、薄膜トランジスタのドレイン部と反射電極との間に、上記ドレイン部の凹部の位置と略一致する位置に凹部を有する感光性樹脂膜を設けてもよい。本構成では、半導体膜の凹部のみにより反射電極に凹凸形状を付与するものよりも、反射電極表面に深い凹凸面を形成でき、拡散反射特性をよりよく制御できる。
【0012】
このような構造を有する電気光学基板は、例えば、薄膜トランジスタのドレイン部の一部が上記反射表示領域に配置されるように、上記反射表示領域を含む所定の領域に薄膜トランジスタの半導体膜を形成する半導体膜形成工程と、上記半導体膜において、薄膜トランジスタのドレイン部となる領域に凹部を形成する凹部形成工程と、上記半導体膜の上層側にポジ型の感光性樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、上記半導体膜において上記感光性樹脂膜の形成された面と反対側の面から露光し、現像により上記半導体膜のドレイン部の凹部に対応する位置の感光性樹脂膜を除去する樹脂膜パターニング工程と、上記感光性樹脂膜の上層側の上記反射表示領域に対応する位置に反射電極を形成する反射電極形成工程とを備えた方法により製造することができる。
【0013】
この際、上記樹脂膜パターニング工程と上記反射電極形成工程との間に、上記感光性樹脂膜を覆う被覆膜を形成する工程を設けることで、上層側に形成される反射電極表面に、上記感光性樹脂膜の凹凸形状よりも滑らかな凹凸面を形成することができる。
【0014】
また、本発明の電気光学装置は、上述の電気光学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、上述の電気光学装置を備えたことを特徴とする。これにより、従来よりも明るい反射表示を実現できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
以下、図1〜図7を参照しながら本発明の第1実施形態に係る電気光学装置について説明する。図1は本実施形態の電気光学装置の一例としての液晶装置において、マトリクス状に設けられた複数画素の内の1画素の構造を示す要部平面図、図2はこの液晶装置の要部構造を示す断面図、図3〜図7はいずれも液晶装置の製造方法を示す工程図である。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。
【0016】
まず、図1に基づいて本実施形態の液晶装置の平面構造について説明する。
本液晶装置は、1画素内に反射表示領域と透過表示領域とを有する半透過反射型の液晶装置であり、TFTアレイ基板10には、石英基板,ガラス基板,プラスチック基板等からなる透明な基板本体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画素スイッチング用の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(高濃度ソース領域)31dはコンタクトホール12aを介して信号線34に導電接続されている。また、ドレイン部(高濃度ドレイン領域)31eはコンタクトホール12bを介して中間層36に導電接続されるとともに中間層36はコンタクトホール15aを介して画素電極17(反射電極17a,透明電極17b)に導電接続されている。
【0017】
画素電極17は、Al(アルミニウム)やAg(銀)等の高反射率の金属膜からなる反射電極17aと、ITO(インジウム錫酸化物)等の透明電極17bとからなり、反射電極17aの形成された領域が反射表示領域であり、この反射表示領域の外側において透明電極17bが形成された領域が透過表示領域である。
【0018】
また、TFTアレイ基板10には、蓄積容量を構成する一方の電極としての容量線35が走査線33と平行に設けられている。また、TFT30のドレイン部31eは反射表示領域の略全域に延設され、上記容量線35と、これに対向するドレイン部31dの延設領域(第1の容量電極31f)との間で蓄積容量37が形成されている。
以下では、基板10において、画素電極17が形成される領域,TFT30及び蓄積容量37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。
【0019】
次に、図2に基づいて本液晶装置の断面構造について説明する。
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。なお、X方向に配設される走査線33の内、半導体膜31と平面的に重なる領域がゲート電極33aであり、このゲート電極33aと対向する半導体膜31の領域(図1ではこの領域を斜線部で示している)がチャネル部31aとして機能する。そして、このチャネル部31aを挟んで対向する位置がソース部31d,ドレイン部31eとなる。また、本実施形態において、TFT30はLDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、チャネル部31aと、ソース部31d及びドレイン部31eとの間には、それぞれ低濃度ソース領域31b,低濃度ドレイン領域31cが設けられている。
【0020】
また、半導体膜31のドレイン部31eは、反射表示領域の略全域に延設されており、この延設部31hには、ランダムな径を有する凹部(貫通部)gが不規則に多数形成されている。また、本液晶装置では、ゲート絶縁膜32を走査線33に対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体膜31のドレイン部31eを延設した上記延設部31hの一部を第1の容量電極31fとし、更に、この第1の容量電極31fに対向する容量線35の一部を第2の容量電極とすることにより、蓄積容量37が構成されている。なお、容量線35は、走査線33と同一のポリシリコン膜、又は、ポリシリコン膜と金属単体,合金,金属シリサイド等の積層構造からなり、走査線33をパターン形成する際に同時にパターン形成される。また、蓄積容量37の誘電体膜とTFT30のゲート絶縁膜2とは同一の高温酸化膜からなり、同一の熱酸化工程により形成されている。また、半導体膜31には、ポリシリコン膜やアモルファスシリコン膜等が用いられるが、SOI(Silicon On Insulator)技術により基板10A上に形成した単結晶シリコン膜を用いてもよい。
【0021】
また、基板10Aの上には、TFT30,蓄積容量37,走査線33、及び、延設部31hの凹部gを滑らかに覆うように、NSG,PSG,BSG,BPSG等のシリケートガラス膜,窒化シリコン膜,酸化シリコン膜からなる無機絶縁膜12が設けられ、この絶縁膜12の上に信号線34及び中間層36が設けられている。この絶縁膜12にはTFT30のソース部31dに通じるコンタクトホール12aと、ドレイン部31eに通じるコンタクトホール12bとが設けられており、これらのコンタクトホール12a,12bを介して信号線34,中間層36がそれぞれ上記ソース部31d,ドレイン部31eに導電接続されている。信号線34,中間層36,絶縁膜12の上には、SiN(窒化シリコン)やSiO2(酸化シリコン)等からなる保護膜13が設けられている。
【0022】
さらに、基板10Aの上には、絶縁膜12,信号線33,中間層36を覆うように、SiO2等からなる無機絶縁膜15が設けられ、この絶縁膜15の上に画素電極17が設けられている。画素電極17は、絶縁膜15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各画素に一つずつ設けられている。この画素電極17は反射電極17a及び透明電極17bの積層膜からなり、透明電極17bは反射電極17aを覆うように画素全域に設けられている。また、画素電極17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17は、絶縁膜15に設けられたコンタクトホール15aを介して中間層36に導電接続されている。また、本実施形態において、TFT30のドレイン部31d(第1の容量電極31f及び延設部31hを含む)と反射電極17aとの間に介在する複数の絶縁膜32,12,13,15により、本発明の層間絶縁膜が構成されている。
【0023】
また、絶縁膜15の表面には、下地の凹凸形状を反映して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反射電極17aに微細な凹凸形状を付与することで、反射電極17aに拡散反射機能を持たせている。この凹凸面は、絶縁膜17が下層側に設けられた延設部31h(第1の容量電極31fを含む)の凹部gを滑らかに覆うことにより形成されたものであり、これらの凹部gの配置,径等を制御することで、上記絶縁膜表面の凹凸の配置,径,深さ等を制御することができる。
また、上述のように構成された基板10Aには、画素電極17,絶縁膜15を覆うように基板全面にSiN(窒化シリコン)やSiO2(酸化シリコン)等からなる保護膜18が設けられ、更にこの保護膜18を覆うようにポリイミド等からなる配向膜19が設けられている。
【0024】
一方、TFTアレイ基板10に対向して設けられた対向基板20には、ガラスやプラスチック等の透明な基板本体20Aの上に、ITO等の透明な対向電極(共通電極)27が基板全面に設けられ、この対向電極27上にSiNやSiO2等からなる保護膜28が設けられている。そして、更にこの保護膜28の上に、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。
【0025】
次に、図1,図2に示した液晶装置を製造する方法を、図3〜図7を参照して説明する。
まず、TFTアレイ基板10の製造方法について説明する。はじめに、図3(a)に示すように、ガラスやプラスチック等の基板本体10Aを用意し、この基板10A全面に、スパッタリング法、CVD法等により下地保護膜11を形成し、続いて、この下地保護膜11上にCVD法等により半導体膜31を形成する。下地保護膜11の材料としては、酸化シリコンや、NSG(ノンドープトシリケートガラス)、PSG(リンシリケートガラス)、BSG(ボロンシリケートガラス)、BPSG(ボロンリンシリケートガラス)などの高絶縁性ガラス等を例示することができる。また、半導体膜31にはポリシリコン膜やアモルファスシリコン膜を用いることができる。なお、CVD法等により半導体膜31を形成する代わりに、基板10Aに単結晶シリコン基板を貼り合わせ、剥離により、上記シリコン基板表層部の単結晶シリコン膜を転写することで、下地保護膜11上に単結晶シリコンからなる半導体膜を形成してもよい。
【0026】
次に、図3(b)に示すように、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、所定パターンの半導体層31を形成する。この際、容量線35が形成される領域には、TFT30を構成する半導体層31から延設された第1の容量電極31fを形成し、更に半導体膜を延設して反射表示領域全体に延設部31hを形成する。また、第1の容量電極31f及び延設部31hには、ランダムな径を有する凹部gを不規則な位置に多数形成する。なお、上記素子分離工程においては周知のLOCOS法をもちいてもよい。
【0027】
次に、図3(c)に示すように、半導体層31を1000℃程度の高温で1時間程熱酸化して熱酸化シリコン膜を形成し、TFT30のゲート絶縁膜32と、蓄積容量の誘電体膜32とを形成する。
次に、図3(d)に示すように、半導体層31にB(ボロン)などのIII族元素のドーパント101を低濃度で(例えば、Bイオンを35keVの加速電圧、1×1012/cm2のドーズ量にて)ドープする。
【0028】
次に、図4(a)に示すように、半導体層31を延設してなる第1の容量電極31fを低抵抗化するため、基板本体10A表面の第1の容量電極31f以外の部分に対応する部分にレジスト膜201(走査線33よりも幅が広い)を形成し、これをマスクとしてその上からP(リン)などのV族元素のドーパント102を低濃度で(例えば、Pイオンを70keVの加速電圧、3×1014/cm2のドーズ量にて)ドープする。
【0029】
次に、図4(b)に示すように、減圧CVD法等によりポリシリコン層202を350nm程度の厚さで堆積した後、リン(P)を熱拡散し、ポリシリコン膜202を導電化する。または、Pイオンをポリシリコン膜202の成膜と同時に導入したドープトシリコン膜を用いてもよい。これにより、ポリシリコン層202の導電性を高めることができる。更にポリシリコン層202の導電性を高めるため、ポリシリコン層202の上部に、Ti、W、Co及びMoのうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等を、スパッタリング法、CVD法、電子ビーム加熱蒸着法などにより、例えば150〜200nmの膜厚に堆積した層構造にすることも可能である。
【0030】
次に、図4(c)に示すように、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、図2に示したような所定パターンの走査線33と容量線35とを形成する。この際、容量線35の表面には、下層に配された第1の容量電極31fの凹部gによる凹凸形状を反映した滑らかな凹部g′が形成される。
【0031】
次に、図5(a)に示すように、半導体層31にLDD領域を形成するために、ゲート電極33aを拡散マスクとして、PなどのV族元素のドーパント103を低濃度で(例えば、Pイオンを70keVの加速電圧、6×1012/cm2のドーズ量にて)ドープし、低濃度ソース領域31b及び低濃度ドレイン領域31cを形成する。
【0032】
続いて、図5(b)に示すように、半導体層31に高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを形成するために、走査線33aよりも幅の広いマスクでレジスト203を走査線33上に形成した後、同じくPなどのV族元素のドーパント104を高濃度で(例えば、Pイオンを70keVの加速電圧、4×1015/cm2のドーズ量にて)ドープする。
【0033】
次に、図5(c)に示すように、容量線35及び走査線33を覆うように、例えば、常圧又は減圧CVD法やTEOSガス等を用いて、NSG、PSG、BSG、BPSGなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる無機絶縁膜12を形成する。この際、延設部31h(第1の容量電極31fを含む)に形成された凹部g及び容量線に形成された凹部g′の形状が絶縁膜12の表面形状に反映されるように、絶縁膜12の膜厚を最適に設定する。
この後、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを活性化するために約850℃のアニール処理を20分程度行う。
【0034】
次に、図5(d)に示すように、信号線34及び中間層36に対応するコンタクトホール12a,12bを、反応性エッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより或いはウエットエッチングにより形成する。
次に、図6(a)に示すように、絶縁膜12の上に、スパッタ処理等により、Al等の低抵抗金属や金属シリサイド等を、金属膜204として、約100〜700nmの厚さに堆積する。そして、図6(b)に示すように、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、上記金属膜204からなる信号線34及び中間層36を形成する。
【0035】
次に、図6(c)に示すように、信号線34,中間層36,絶縁膜12の上に、スパッタ処理等により、SiNやSiO2等からなる保護膜13を形成し、続いて、図6(d)に示すように、この保護膜13の上に、FFCVD(Flow Fill CVD)法やSOG(Spin On Glass)法によりSiO2等からなる無機絶縁膜15を形成する。この際、絶縁膜15の膜厚を適切な値に設定することで、絶縁膜15の表面に、下地の凹凸(即ち、第1の容量電極31f及び延設部31hの凹部g)を反映した凹凸形状を付与することができる。
【0036】
次に、図7(a)に示すように、絶縁膜15の上にAlやAg等の高反射率の金属膜204を形成し、続いて、図7(b)に示すように、フォトリソグラフィ工程,エッチング工程により、図1に示したような形状の反射電極17aを形成する。これにより、反射電極17aには、下層側に配置された延設部31h(第1の容量電極31fを含む)の凹部gを反映した滑らかな凹凸面が形成され、反射電極17aに拡散反射機能が付与される。
次に、図7(c)に示すように、反応性エッチングや反応性イオンビームエッチング等のドライエッチング或いはウエットエッチングにより、絶縁膜15に、中間層36へ通じるコンタクトホール15aを形成する。
次に、図7(d)に示すように、絶縁膜15及び反射電極17aの上に、スパッタ処理等によりITO等の透明導電性薄膜を堆積し、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、画素全域に透明電極17bを形成する。
【0037】
次に、透明電極17b及び絶縁膜15を覆うように、基板全面にSiNやSiO2等からなる保護膜18を形成する。
そして最後に、保護膜18の上にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布,焼成し、所定のプレティルト角を持つようにラビング処理を施して、配向膜19を形成する。
以上により、TFTアレイ基板(電気光学基板)10が製造される。
【0038】
次に、対向基板20の製造方法及びTFTアレイ基板10と対向基板20とから液晶装置を製造する方法について説明する。
対向基板20については、基板本体20Aとしてガラスやプラスチック等の透明な基板を用意し、スパッタリング法などにより、基板20A全面にITO等からなる透明な対向電極27を形成する。次に、対向電極27を覆うように、基板全面にSiNやSiO2等からなる保護膜28を形成する。そして最後に、保護膜28の上にポリイミド等の配向膜の塗布液を塗布,焼成し、所定のプレティルト角を持つようにラビング処理を施して、配向膜29を形成する。
以上により、対向基板20が製造される。
【0039】
最後に、上述のように製造されたTFTアレイ基板10と対向基板20とを、配向膜16及び22が互いに対向するようにシール材により貼り合わせ、真空吸引法などの方法により、両基板間の空間に、例えば複数種類のネマティック液晶を混合してなる液晶を吸引して、所定の厚みを有する液晶層40を形成することにより、上記構造の液晶装置が製造される。
【0040】
このように本実施形態では、TFT30のドレイン部31eを反射表示領域側に延設した延設部31h(第1の容量電極31fを含む)に凹部gを形成し、この凹部gによって形成される凹凸により、この上層側に設けられた絶縁膜15の表面に、上記凹凸に対応した凹凸形状を付与している。このため、拡散反射領域を蓄積容量37の形成領域にまで広げることができ、従来よりも明るい表示が可能となる。
なお、上述のように第1の容量電極31fに凹部gを形成した場合、この凹部gの形成領域は蓄積容量として機能しないため蓄積容量37の容量値が低下するが、このような蓄積容量の低下は容量線35の線幅を広げることで補償できる。この容量線35の線幅は、容量線35が反射表示領域に配置される範囲内で最大限広げることができる。本液晶装置では、容量線35は反射電極35の下層側に隠れる構成となっているため、このように容量線35の線幅を広げても反射表示に影響を及ぼすことはない。
【0041】
[第2実施形態]
次に、図8,図9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、ドレイン部31eと絶縁膜15との間に、上記ドレイン部31eの凹部gの位置と略一致する位置に凹部を有する絶縁膜14が設けられた構成となっている。
【0042】
このようなTFTアレイ基板10′は以下のように製造される。
まず、図3(a)〜図6(c)と同様の工程により、基板本体10A上に配線33,34、素子30,37、絶縁膜12、保護膜13を形成する。
次に、図9(a)に示すように、保護膜13の上にポジ型の感光性樹脂膜205を形成する。続いて、図9(b)に示すように、上記凹部gの形成された半導体膜1をマスクとして、基板10Aの裏面(即ち、半導体膜31において上記感光性樹脂膜205の形成された面と反対側の面)側から露光する。そして、現像により、ドレイン部31eの凹部gに対応する位置の感光性樹脂膜205を除去して、上記感光性樹脂膜からなる絶縁膜14を形成する。
【0043】
次に、延設部31h及び絶縁膜14の各凹部により形成された深い凹凸を緩和すべく、絶縁膜14を滑らかに覆うように、SiO2等からなる絶縁膜15をFFCVD法やSOG法等により形成する。すなわち、本実施形態において、絶縁膜15は本発明の被覆膜を構成する。なお、TFT30のドレイン部(第1の容量電極31f及び延設部31hを含む)と反射電極17aとの間に介在する複数の絶縁膜32,12,13,14,15により本発明の層間絶縁膜が構成されている。
そして、これ以外の工程及び構成については、上記第1実施形態のものと同様であるため、その説明を省略する。
【0044】
したがって、本実施形態でも上記第1実施形態と同様に、拡散反射領域を蓄積容量37の形成領域にまで広げることができ、反射表示の明るさを高めることができる。また、本実施形態では、延設部31hの上層側に、延設部31hの凹部gに対応した凹凸形状を有する第2の絶縁膜14を設けているため、上記凹部gのみにより絶縁膜15表面に凹凸形状を付与する上記第1実施形態のものより、絶縁膜15の表面に深い凹凸面を形成でき、拡散反射特性をよりよく制御できる。
【0045】
[第3実施形態]
次に、図10を参照しながら、本発明の第3実施形態に係る液晶装置について説明する。
本実施形態の液晶装置は、第2実施形態において、被覆膜としての絶縁膜15を省略した構成となっており、これ以外の構成は、上記第2実施形態と同様であるため、説明を省略する。なお、本実施形態において、TFT30のドレイン部(第1の容量電極31f及び延設部31hを含む)と反射電極17aとの間に介在する複数の絶縁膜32,12,13,14により本発明の層間絶縁膜が構成されている。
したがって、本実施形態でも、上記第2実施形態と同様に、明るい反射表示を実現できる。
【0046】
[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11は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図11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11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、明るい反射表示を実現できる。
【0047】
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、上記各実施形態では、電気光学装置の一例として半透過反射型の液晶装置を挙げたが、透過表示領域を有さない反射型の表示装置とすることも勿論可能である。この場合、TFTアレイ基板の基板本体10Aには、上述した透明な基板のみならず、シリコン半導体基板等の不透明な基板を用いることができる。
また、上記各実施形態では、半導体膜31に設けた凹部gを貫通部としているが、半導体膜31を貫通しないへこみ部としてもよい。この場合、前述したような蓄積容量の低下を生じないため、容量線幅を広げる必要はない。
また、上記各実施形態で示した各種の層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できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る電気光学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、電気光学基板の製造工程図である。
【図4】同、電気光学基板の製造工程図である。
【図5】同、電気光学基板の製造工程図である。
【図6】同、電気光学基板の製造工程図である。
【図7】同、電気光学基板の製造工程図である。
【図8】本発明の第2実施形態に係る電気光学装置の要部断面図である。
【図9】同、電気光学基板の製造工程図である。
【図10】本発明の第3実施形態に係る電気光学装置の要部断面図である。
【図11】本発明の電子機器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
10,10′,10′′…TFTアレイ基板(電気光学基板)、14…絶縁膜(感光性樹脂膜)、15…被覆膜、31…半導体膜、31d…ドレイン部、31f…第1の容量電極(ドレイン部)、31h…延設部(ドレイン部)、17a…反射電極、30…薄膜トランジスタ、33…走査線、34…信号線、35…容量線、37…蓄積容量、500…電子機器、g…凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、拡散反射電極を有する電気光学基板及びこの電気光学基板を備えた電気光学装置,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。
【0003】
また、このような反射型の電気光学装置では高輝度化が求められており、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、反射電極を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、絶縁膜表面を凹凸形状とすることで、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できる。
【0004】
絶縁膜表面に凹凸形状を付与する方法としては、例えば特許文献1に開示されるようなものが知られている。上記文献で開示される液晶装置では、ゲート線をパターン形成する際に、画素内に上記ゲート線と同じ金属材料からなる第1の突起部を形成し、続いて、この突起をレジストで覆って裏面露光する。これにより、第1の突起部がマスクとなってこの部分のレジストは露光されないため、上記第1の突起部に対応する位置のレジスト(第2の突起部)が残る。そして、この金属及びレジストからなる突起部を絶縁膜で覆うことで、この絶縁膜表面に上記突起部に対応した凹凸形状を付与している。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−101510号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶装置等の電気光学装置では、画素毎に蓄積容量を形成することが一般に行われている。蓄積容量は、TFTに対して液晶容量と並列に接続されており、一方の電極(容量電極)は画素電位と同電位に設定され、他方の電極(容量線)は定電位(接地電位や電源電位等)に設定されている。通常、容量電極はTFTのドレイン部を延設して形成され、容量線はゲート線と同時にパターン形成される。
【0007】
このような構成に対して仮に上記特許文献1の技術を適用した場合、レジストからなる第2の突起部は裏面露光により形成されるので、蓄積容量の形成領域は容量線がマスクとなって露光が行なわれない。このため、この部分には第2の突起部を形成することができず、凹凸面の形成領域(即ち、拡散反射領域)を蓄積容量の形成領域まで広げることができない。したがって、蓄積容量により反射表示領域の開口率が低下し、反射表示時に十分な明るさを確保できなくなる。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、拡散反射領域を蓄積容量の形成領域まで広げ、反射表示時の明るさを十分に確保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。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電気光学基板は、1画素内に少なくとも反射表示領域を有する電気光学装置用の基板であって、上記反射表示領域を含む領域にドレイン部を有し、上記反射表示領域に配置されたドレイン部に凹部が形成された薄膜トランジスタと、上記反射表示領域に設けられ、それぞれ上記薄膜トランジスタに導電接続された蓄積容量及び反射電極とを備え、上記蓄積容量は、上記薄膜トランジスタのドレイン部の一部と、上記ドレイン部の一部に対向配置された容量線とにより構成され、上記反射電極は層間絶縁膜を介して上記薄膜トランジスタ及び蓄積容量の上層側に配置され、表面に上記ドレイン部の凹部の形状を反映した凹凸面が形成されたことを特徴とする。
【0009】
本構成では、薄膜トランジスタのドレイン部となる半導体膜に凹部を形成し、このドレイン部の凹凸により、この上層側に配置される反射電極の表面に、上記凹凸に対応した凹凸形状を付与している。したがって、本構成によれば、拡散反射領域を蓄積容量の形成領域にまで広げることができ、従来よりも明るい反射表示が可能となる。なお、上述のように半導体膜に凹部を設けることで蓄積容量の低下を招くが、このような蓄積容量の低下は容量線の線幅を広げることで補償できる。本構成では、第1の絶縁膜の上に反射電極が上置きされ、薄膜トランジスタや蓄積容量がこの反射電極の下層側に配置されているため、容量線を広く(即ち、蓄積容量の形成領域を広く)しても反射表示に影響を及ぼすことはない。
【0010】
なお、上記凹部を有する上記ドレイン部の形成領域は反射表示領域の一部のみでもよいが、拡散反射領域を最大限広げる観点からは、上記ドレイン部は、蓄積容量の形成領域を含む反射表示領域の略全域に設けられることが望ましい。
【0011】
また、薄膜トランジスタのドレイン部と反射電極との間に、上記ドレイン部の凹部の位置と略一致する位置に凹部を有する感光性樹脂膜を設けてもよい。本構成では、半導体膜の凹部のみにより反射電極に凹凸形状を付与するものよりも、反射電極表面に深い凹凸面を形成でき、拡散反射特性をよりよく制御できる。
【0012】
このような構造を有する電気光学基板は、例えば、薄膜トランジスタのドレイン部の一部が上記反射表示領域に配置されるように、上記反射表示領域を含む所定の領域に薄膜トランジスタの半導体膜を形成する半導体膜形成工程と、上記半導体膜において、薄膜トランジスタのドレイン部となる領域に凹部を形成する凹部形成工程と、上記半導体膜の上層側にポジ型の感光性樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、上記半導体膜において上記感光性樹脂膜の形成された面と反対側の面から露光し、現像により上記半導体膜のドレイン部の凹部に対応する位置の感光性樹脂膜を除去する樹脂膜パターニング工程と、上記感光性樹脂膜の上層側の上記反射表示領域に対応する位置に反射電極を形成する反射電極形成工程とを備えた方法により製造することができる。
【0013】
この際、上記樹脂膜パターニング工程と上記反射電極形成工程との間に、上記感光性樹脂膜を覆う被覆膜を形成する工程を設けることで、上層側に形成される反射電極表面に、上記感光性樹脂膜の凹凸形状よりも滑らかな凹凸面を形成することができる。
【0014】
また、本発明の電気光学装置は、上述の電気光学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、上述の電気光学装置を備えたことを特徴とする。これにより、従来よりも明るい反射表示を実現できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
以下、図1〜図7を参照しながら本発明の第1実施形態に係る電気光学装置について説明する。図1は本実施形態の電気光学装置の一例としての液晶装置において、マトリクス状に設けられた複数画素の内の1画素の構造を示す要部平面図、図2はこの液晶装置の要部構造を示す断面図、図3〜図7はいずれも液晶装置の製造方法を示す工程図である。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。
【0016】
まず、図1に基づいて本実施形態の液晶装置の平面構造について説明する。
本液晶装置は、1画素内に反射表示領域と透過表示領域とを有する半透過反射型の液晶装置であり、TFTアレイ基板10には、石英基板,ガラス基板,プラスチック基板等からなる透明な基板本体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画素スイッチング用の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(高濃度ソース領域)31dはコンタクトホール12aを介して信号線34に導電接続されている。また、ドレイン部(高濃度ドレイン領域)31eはコンタクトホール12bを介して中間層36に導電接続されるとともに中間層36はコンタクトホール15aを介して画素電極17(反射電極17a,透明電極17b)に導電接続されている。
【0017】
画素電極17は、Al(アルミニウム)やAg(銀)等の高反射率の金属膜からなる反射電極17aと、ITO(インジウム錫酸化物)等の透明電極17bとからなり、反射電極17aの形成された領域が反射表示領域であり、この反射表示領域の外側において透明電極17bが形成された領域が透過表示領域である。
【0018】
また、TFTアレイ基板10には、蓄積容量を構成する一方の電極としての容量線35が走査線33と平行に設けられている。また、TFT30のドレイン部31eは反射表示領域の略全域に延設され、上記容量線35と、これに対向するドレイン部31dの延設領域(第1の容量電極31f)との間で蓄積容量37が形成されている。
以下では、基板10において、画素電極17が形成される領域,TFT30及び蓄積容量37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。
【0019】
次に、図2に基づいて本液晶装置の断面構造について説明する。
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。なお、X方向に配設される走査線33の内、半導体膜31と平面的に重なる領域がゲート電極33aであり、このゲート電極33aと対向する半導体膜31の領域(図1ではこの領域を斜線部で示している)がチャネル部31aとして機能する。そして、このチャネル部31aを挟んで対向する位置がソース部31d,ドレイン部31eとなる。また、本実施形態において、TFT30はLDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、チャネル部31aと、ソース部31d及びドレイン部31eとの間には、それぞれ低濃度ソース領域31b,低濃度ドレイン領域31cが設けられている。
【0020】
また、半導体膜31のドレイン部31eは、反射表示領域の略全域に延設されており、この延設部31hには、ランダムな径を有する凹部(貫通部)gが不規則に多数形成されている。また、本液晶装置では、ゲート絶縁膜32を走査線33に対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体膜31のドレイン部31eを延設した上記延設部31hの一部を第1の容量電極31fとし、更に、この第1の容量電極31fに対向する容量線35の一部を第2の容量電極とすることにより、蓄積容量37が構成されている。なお、容量線35は、走査線33と同一のポリシリコン膜、又は、ポリシリコン膜と金属単体,合金,金属シリサイド等の積層構造からなり、走査線33をパターン形成する際に同時にパターン形成される。また、蓄積容量37の誘電体膜とTFT30のゲート絶縁膜2とは同一の高温酸化膜からなり、同一の熱酸化工程により形成されている。また、半導体膜31には、ポリシリコン膜やアモルファスシリコン膜等が用いられるが、SOI(Silicon On Insulator)技術により基板10A上に形成した単結晶シリコン膜を用いてもよい。
【0021】
また、基板10Aの上には、TFT30,蓄積容量37,走査線33、及び、延設部31hの凹部gを滑らかに覆うように、NSG,PSG,BSG,BPSG等のシリケートガラス膜,窒化シリコン膜,酸化シリコン膜からなる無機絶縁膜12が設けられ、この絶縁膜12の上に信号線34及び中間層36が設けられている。この絶縁膜12にはTFT30のソース部31dに通じるコンタクトホール12aと、ドレイン部31eに通じるコンタクトホール12bとが設けられており、これらのコンタクトホール12a,12bを介して信号線34,中間層36がそれぞれ上記ソース部31d,ドレイン部31eに導電接続されている。信号線34,中間層36,絶縁膜12の上には、SiN(窒化シリコン)やSiO2(酸化シリコン)等からなる保護膜13が設けられている。
【0022】
さらに、基板10Aの上には、絶縁膜12,信号線33,中間層36を覆うように、SiO2等からなる無機絶縁膜15が設けられ、この絶縁膜15の上に画素電極17が設けられている。画素電極17は、絶縁膜15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各画素に一つずつ設けられている。この画素電極17は反射電極17a及び透明電極17bの積層膜からなり、透明電極17bは反射電極17aを覆うように画素全域に設けられている。また、画素電極17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17は、絶縁膜15に設けられたコンタクトホール15aを介して中間層36に導電接続されている。また、本実施形態において、TFT30のドレイン部31d(第1の容量電極31f及び延設部31hを含む)と反射電極17aとの間に介在する複数の絶縁膜32,12,13,15により、本発明の層間絶縁膜が構成されている。
【0023】
また、絶縁膜15の表面には、下地の凹凸形状を反映して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反射電極17aに微細な凹凸形状を付与することで、反射電極17aに拡散反射機能を持たせている。この凹凸面は、絶縁膜17が下層側に設けられた延設部31h(第1の容量電極31fを含む)の凹部gを滑らかに覆うことにより形成されたものであり、これらの凹部gの配置,径等を制御することで、上記絶縁膜表面の凹凸の配置,径,深さ等を制御することができる。
また、上述のように構成された基板10Aには、画素電極17,絶縁膜15を覆うように基板全面にSiN(窒化シリコン)やSiO2(酸化シリコン)等からなる保護膜18が設けられ、更にこの保護膜18を覆うようにポリイミド等からなる配向膜19が設けられている。
【0024】
一方、TFTアレイ基板10に対向して設けられた対向基板20には、ガラスやプラスチック等の透明な基板本体20Aの上に、ITO等の透明な対向電極(共通電極)27が基板全面に設けられ、この対向電極27上にSiNやSiO2等からなる保護膜28が設けられている。そして、更にこの保護膜28の上に、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。
【0025】
次に、図1,図2に示した液晶装置を製造する方法を、図3〜図7を参照して説明する。
まず、TFTアレイ基板10の製造方法について説明する。はじめに、図3(a)に示すように、ガラスやプラスチック等の基板本体10Aを用意し、この基板10A全面に、スパッタリング法、CVD法等により下地保護膜11を形成し、続いて、この下地保護膜11上にCVD法等により半導体膜31を形成する。下地保護膜11の材料としては、酸化シリコンや、NSG(ノンドープトシリケートガラス)、PSG(リンシリケートガラス)、BSG(ボロンシリケートガラス)、BPSG(ボロンリンシリケートガラス)などの高絶縁性ガラス等を例示することができる。また、半導体膜31にはポリシリコン膜やアモルファスシリコン膜を用いることができる。なお、CVD法等により半導体膜31を形成する代わりに、基板10Aに単結晶シリコン基板を貼り合わせ、剥離により、上記シリコン基板表層部の単結晶シリコン膜を転写することで、下地保護膜11上に単結晶シリコンからなる半導体膜を形成してもよい。
【0026】
次に、図3(b)に示すように、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、所定パターンの半導体層31を形成する。この際、容量線35が形成される領域には、TFT30を構成する半導体層31から延設された第1の容量電極31fを形成し、更に半導体膜を延設して反射表示領域全体に延設部31hを形成する。また、第1の容量電極31f及び延設部31hには、ランダムな径を有する凹部gを不規則な位置に多数形成する。なお、上記素子分離工程においては周知のLOCOS法をもちいてもよい。
【0027】
次に、図3(c)に示すように、半導体層31を1000℃程度の高温で1時間程熱酸化して熱酸化シリコン膜を形成し、TFT30のゲート絶縁膜32と、蓄積容量の誘電体膜32とを形成する。
次に、図3(d)に示すように、半導体層31にB(ボロン)などのIII族元素のドーパント101を低濃度で(例えば、Bイオンを35keVの加速電圧、1×1012/cm2のドーズ量にて)ドープする。
【0028】
次に、図4(a)に示すように、半導体層31を延設してなる第1の容量電極31fを低抵抗化するため、基板本体10A表面の第1の容量電極31f以外の部分に対応する部分にレジスト膜201(走査線33よりも幅が広い)を形成し、これをマスクとしてその上からP(リン)などのV族元素のドーパント102を低濃度で(例えば、Pイオンを70keVの加速電圧、3×1014/cm2のドーズ量にて)ドープする。
【0029】
次に、図4(b)に示すように、減圧CVD法等によりポリシリコン層202を350nm程度の厚さで堆積した後、リン(P)を熱拡散し、ポリシリコン膜202を導電化する。または、Pイオンをポリシリコン膜202の成膜と同時に導入したドープトシリコン膜を用いてもよい。これにより、ポリシリコン層202の導電性を高めることができる。更にポリシリコン層202の導電性を高めるため、ポリシリコン層202の上部に、Ti、W、Co及びMoのうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等を、スパッタリング法、CVD法、電子ビーム加熱蒸着法などにより、例えば150〜200nmの膜厚に堆積した層構造にすることも可能である。
【0030】
次に、図4(c)に示すように、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、図2に示したような所定パターンの走査線33と容量線35とを形成する。この際、容量線35の表面には、下層に配された第1の容量電極31fの凹部gによる凹凸形状を反映した滑らかな凹部g′が形成される。
【0031】
次に、図5(a)に示すように、半導体層31にLDD領域を形成するために、ゲート電極33aを拡散マスクとして、PなどのV族元素のドーパント103を低濃度で(例えば、Pイオンを70keVの加速電圧、6×1012/cm2のドーズ量にて)ドープし、低濃度ソース領域31b及び低濃度ドレイン領域31cを形成する。
【0032】
続いて、図5(b)に示すように、半導体層31に高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを形成するために、走査線33aよりも幅の広いマスクでレジスト203を走査線33上に形成した後、同じくPなどのV族元素のドーパント104を高濃度で(例えば、Pイオンを70keVの加速電圧、4×1015/cm2のドーズ量にて)ドープする。
【0033】
次に、図5(c)に示すように、容量線35及び走査線33を覆うように、例えば、常圧又は減圧CVD法やTEOSガス等を用いて、NSG、PSG、BSG、BPSGなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる無機絶縁膜12を形成する。この際、延設部31h(第1の容量電極31fを含む)に形成された凹部g及び容量線に形成された凹部g′の形状が絶縁膜12の表面形状に反映されるように、絶縁膜12の膜厚を最適に設定する。
この後、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを活性化するために約850℃のアニール処理を20分程度行う。
【0034】
次に、図5(d)に示すように、信号線34及び中間層36に対応するコンタクトホール12a,12bを、反応性エッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより或いはウエットエッチングにより形成する。
次に、図6(a)に示すように、絶縁膜12の上に、スパッタ処理等により、Al等の低抵抗金属や金属シリサイド等を、金属膜204として、約100〜700nmの厚さに堆積する。そして、図6(b)に示すように、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、上記金属膜204からなる信号線34及び中間層36を形成する。
【0035】
次に、図6(c)に示すように、信号線34,中間層36,絶縁膜12の上に、スパッタ処理等により、SiNやSiO2等からなる保護膜13を形成し、続いて、図6(d)に示すように、この保護膜13の上に、FFCVD(Flow Fill CVD)法やSOG(Spin On Glass)法によりSiO2等からなる無機絶縁膜15を形成する。この際、絶縁膜15の膜厚を適切な値に設定することで、絶縁膜15の表面に、下地の凹凸(即ち、第1の容量電極31f及び延設部31hの凹部g)を反映した凹凸形状を付与することができる。
【0036】
次に、図7(a)に示すように、絶縁膜15の上にAlやAg等の高反射率の金属膜204を形成し、続いて、図7(b)に示すように、フォトリソグラフィ工程,エッチング工程により、図1に示したような形状の反射電極17aを形成する。これにより、反射電極17aには、下層側に配置された延設部31h(第1の容量電極31fを含む)の凹部gを反映した滑らかな凹凸面が形成され、反射電極17aに拡散反射機能が付与される。
次に、図7(c)に示すように、反応性エッチングや反応性イオンビームエッチング等のドライエッチング或いはウエットエッチングにより、絶縁膜15に、中間層36へ通じるコンタクトホール15aを形成する。
次に、図7(d)に示すように、絶縁膜15及び反射電極17aの上に、スパッタ処理等によりITO等の透明導電性薄膜を堆積し、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、画素全域に透明電極17bを形成する。
【0037】
次に、透明電極17b及び絶縁膜15を覆うように、基板全面にSiNやSiO2等からなる保護膜18を形成する。
そして最後に、保護膜18の上にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布,焼成し、所定のプレティルト角を持つようにラビング処理を施して、配向膜19を形成する。
以上により、TFTアレイ基板(電気光学基板)10が製造される。
【0038】
次に、対向基板20の製造方法及びTFTアレイ基板10と対向基板20とから液晶装置を製造する方法について説明する。
対向基板20については、基板本体20Aとしてガラスやプラスチック等の透明な基板を用意し、スパッタリング法などにより、基板20A全面にITO等からなる透明な対向電極27を形成する。次に、対向電極27を覆うように、基板全面にSiNやSiO2等からなる保護膜28を形成する。そして最後に、保護膜28の上にポリイミド等の配向膜の塗布液を塗布,焼成し、所定のプレティルト角を持つようにラビング処理を施して、配向膜29を形成する。
以上により、対向基板20が製造される。
【0039】
最後に、上述のように製造されたTFTアレイ基板10と対向基板20とを、配向膜16及び22が互いに対向するようにシール材により貼り合わせ、真空吸引法などの方法により、両基板間の空間に、例えば複数種類のネマティック液晶を混合してなる液晶を吸引して、所定の厚みを有する液晶層40を形成することにより、上記構造の液晶装置が製造される。
【0040】
このように本実施形態では、TFT30のドレイン部31eを反射表示領域側に延設した延設部31h(第1の容量電極31fを含む)に凹部gを形成し、この凹部gによって形成される凹凸により、この上層側に設けられた絶縁膜15の表面に、上記凹凸に対応した凹凸形状を付与している。このため、拡散反射領域を蓄積容量37の形成領域にまで広げることができ、従来よりも明るい表示が可能となる。
なお、上述のように第1の容量電極31fに凹部gを形成した場合、この凹部gの形成領域は蓄積容量として機能しないため蓄積容量37の容量値が低下するが、このような蓄積容量の低下は容量線35の線幅を広げることで補償できる。この容量線35の線幅は、容量線35が反射表示領域に配置される範囲内で最大限広げることができる。本液晶装置では、容量線35は反射電極35の下層側に隠れる構成となっているため、このように容量線35の線幅を広げても反射表示に影響を及ぼすことはない。
【0041】
[第2実施形態]
次に、図8,図9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、ドレイン部31eと絶縁膜15との間に、上記ドレイン部31eの凹部gの位置と略一致する位置に凹部を有する絶縁膜14が設けられた構成となっている。
【0042】
このようなTFTアレイ基板10′は以下のように製造される。
まず、図3(a)〜図6(c)と同様の工程により、基板本体10A上に配線33,34、素子30,37、絶縁膜12、保護膜13を形成する。
次に、図9(a)に示すように、保護膜13の上にポジ型の感光性樹脂膜205を形成する。続いて、図9(b)に示すように、上記凹部gの形成された半導体膜1をマスクとして、基板10Aの裏面(即ち、半導体膜31において上記感光性樹脂膜205の形成された面と反対側の面)側から露光する。そして、現像により、ドレイン部31eの凹部gに対応する位置の感光性樹脂膜205を除去して、上記感光性樹脂膜からなる絶縁膜14を形成する。
【0043】
次に、延設部31h及び絶縁膜14の各凹部により形成された深い凹凸を緩和すべく、絶縁膜14を滑らかに覆うように、SiO2等からなる絶縁膜15をFFCVD法やSOG法等により形成する。すなわち、本実施形態において、絶縁膜15は本発明の被覆膜を構成する。なお、TFT30のドレイン部(第1の容量電極31f及び延設部31hを含む)と反射電極17aとの間に介在する複数の絶縁膜32,12,13,14,15により本発明の層間絶縁膜が構成されている。
そして、これ以外の工程及び構成については、上記第1実施形態のものと同様であるため、その説明を省略する。
【0044】
したがって、本実施形態でも上記第1実施形態と同様に、拡散反射領域を蓄積容量37の形成領域にまで広げることができ、反射表示の明るさを高めることができる。また、本実施形態では、延設部31hの上層側に、延設部31hの凹部gに対応した凹凸形状を有する第2の絶縁膜14を設けているため、上記凹部gのみにより絶縁膜15表面に凹凸形状を付与する上記第1実施形態のものより、絶縁膜15の表面に深い凹凸面を形成でき、拡散反射特性をよりよく制御できる。
【0045】
[第3実施形態]
次に、図10を参照しながら、本発明の第3実施形態に係る液晶装置について説明する。
本実施形態の液晶装置は、第2実施形態において、被覆膜としての絶縁膜15を省略した構成となっており、これ以外の構成は、上記第2実施形態と同様であるため、説明を省略する。なお、本実施形態において、TFT30のドレイン部(第1の容量電極31f及び延設部31hを含む)と反射電極17aとの間に介在する複数の絶縁膜32,12,13,14により本発明の層間絶縁膜が構成されている。
したがって、本実施形態でも、上記第2実施形態と同様に、明るい反射表示を実現できる。
【0046】
[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11は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図11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11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、明るい反射表示を実現できる。
【0047】
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、上記各実施形態では、電気光学装置の一例として半透過反射型の液晶装置を挙げたが、透過表示領域を有さない反射型の表示装置とすることも勿論可能である。この場合、TFTアレイ基板の基板本体10Aには、上述した透明な基板のみならず、シリコン半導体基板等の不透明な基板を用いることができる。
また、上記各実施形態では、半導体膜31に設けた凹部gを貫通部としているが、半導体膜31を貫通しないへこみ部としてもよい。この場合、前述したような蓄積容量の低下を生じないため、容量線幅を広げる必要はない。
また、上記各実施形態で示した各種の層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できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る電気光学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、電気光学基板の製造工程図である。
【図4】同、電気光学基板の製造工程図である。
【図5】同、電気光学基板の製造工程図である。
【図6】同、電気光学基板の製造工程図である。
【図7】同、電気光学基板の製造工程図である。
【図8】本発明の第2実施形態に係る電気光学装置の要部断面図である。
【図9】同、電気光学基板の製造工程図である。
【図10】本発明の第3実施形態に係る電気光学装置の要部断面図である。
【図11】本発明の電子機器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
10,10′,10′′…TFTアレイ基板(電気光学基板)、14…絶縁膜(感光性樹脂膜)、15…被覆膜、31…半導体膜、31d…ドレイン部、31f…第1の容量電極(ドレイン部)、31h…延設部(ドレイン部)、17a…反射電極、30…薄膜トランジスタ、33…走査線、34…信号線、35…容量線、37…蓄積容量、500…電子機器、g…凹部
Claims (7)
- 1画素内に少なくとも反射表示領域を有する電気光学装置用の基板であって、
上記反射表示領域を含む領域にドレイン部を有し、上記反射表示領域に配置されたドレイン部に凹部が形成された薄膜トランジスタと、
上記反射表示領域に設けられ、それぞれ上記薄膜トランジスタに導電接続された蓄積容量及び反射電極とを備え、
上記蓄積容量は、上記薄膜トランジスタのドレイン部の一部と、上記ドレイン部の一部に対向配置された容量線とにより構成され、
上記反射電極は層間絶縁膜を介して上記薄膜トランジスタ及び蓄積容量の上層側に配置され、表面に上記ドレイン部の凹部の形状を反映した凹凸面が形成されたことを特徴とする、電気光学基板。 - 上記凹部の形成された上記ドレイン部は、上記蓄積容量の形成領域を含む上記反射表示領域の略全域に設けられたことを特徴とする、請求項1記載の電気光学基板。
- ドレイン部と上記反射電極との間に、上記ドレイン部の凹部の位置と略一致する位置に凹部を有する感光性樹脂膜が設けられたことを特徴とする、請求項1又は2記載の電気光学基板。
- 1画素内に少なくとも反射表示領域を有する電気光学装置用の基板の製造方法であって、
薄膜トランジスタのドレイン部の一部が上記反射表示領域に配置されるように、上記反射表示領域を含む所定の領域に薄膜トランジスタの半導体膜を形成する半導体膜形成工程と、
上記半導体膜において、薄膜トランジスタのドレイン部となる領域に凹部を形成する凹部形成工程と、
上記半導体膜の上層側にポジ型の感光性樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、
上記半導体膜において上記感光性樹脂膜の形成された面と反対側の面から露光し、現像により上記半導体膜のドレイン部の凹部に対応する位置の感光性樹脂膜を除去する樹脂膜パターニング工程と、
上記感光性樹脂膜の上層側の上記反射表示領域に対応する位置に反射電極を形成する反射電極形成工程とを備えたことを特徴とする、電気光学基板の製造方法。 - 上記樹脂膜パターニング工程と上記反射電極形成工程との間に、上記感光性樹脂膜を覆う被覆膜を形成する工程を備えたことを特徴とする、請求項4記載の電気光学基板の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかの項に記載の電気光学基板を備えたことを特徴とする、電気光学装置。
- 請求項6記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする、電子機器。
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Cited By (11)
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WO2009001508A1 (ja) * | 2007-06-26 | 2008-12-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | 液晶表示装置、及び液晶表示装置の製造方法 |
US7978298B2 (en) | 2006-03-23 | 2011-07-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
US7995887B2 (en) | 2005-08-03 | 2011-08-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and electronic device using the same |
US7995167B2 (en) | 2006-10-18 | 2011-08-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device |
US8111356B2 (en) | 2006-09-12 | 2012-02-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display panel provided with microlens array, method for manufacturing the liquid crystal display panel, and liquid crystal display device |
US8243236B2 (en) | 2006-10-18 | 2012-08-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display and method for manufacturing liquid crystal display |
US8289461B2 (en) | 2007-01-24 | 2012-10-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
US8421967B2 (en) | 2006-12-14 | 2013-04-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and process for producing liquid crystal display device |
US8659726B2 (en) | 2007-04-13 | 2014-02-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display and method of manufacturing liquid crystal display |
JP2014092695A (ja) * | 2012-11-05 | 2014-05-19 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置、及び電子機器 |
CN110797384A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-14 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 阵列基板、显示面板及阵列基板的制作方法 |
-
2003
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7995887B2 (en) | 2005-08-03 | 2011-08-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and electronic device using the same |
US7978298B2 (en) | 2006-03-23 | 2011-07-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
US8111356B2 (en) | 2006-09-12 | 2012-02-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display panel provided with microlens array, method for manufacturing the liquid crystal display panel, and liquid crystal display device |
US8243236B2 (en) | 2006-10-18 | 2012-08-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display and method for manufacturing liquid crystal display |
US7995167B2 (en) | 2006-10-18 | 2011-08-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device |
US8421967B2 (en) | 2006-12-14 | 2013-04-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and process for producing liquid crystal display device |
US8289461B2 (en) | 2007-01-24 | 2012-10-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
US8659726B2 (en) | 2007-04-13 | 2014-02-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display and method of manufacturing liquid crystal display |
JPWO2009001508A1 (ja) * | 2007-06-26 | 2010-08-26 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置、及び液晶表示装置の製造方法 |
WO2009001508A1 (ja) * | 2007-06-26 | 2008-12-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | 液晶表示装置、及び液晶表示装置の製造方法 |
US8384860B2 (en) | 2007-06-26 | 2013-02-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and method of manufacturing liquid crystal display device |
JP2014092695A (ja) * | 2012-11-05 | 2014-05-19 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置、及び電子機器 |
CN110797384A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-14 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 阵列基板、显示面板及阵列基板的制作方法 |
US11417712B2 (en) * | 2019-11-22 | 2022-08-16 | Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. | Array substrate and display panel including capacitor layer configured to diffusely reflect external light, and method of manufacturing thereof |
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