JP4023111B2

JP4023111B2 - Manufacturing method of electro-optical device

Info

Publication number: JP4023111B2
Application number: JP2001194940A
Authority: JP
Inventors: 一郎村井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: JP2003015140A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に電気光学物質が保持された電気光学装置、およびそれを用いた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶装置などの電気光学装置は、各種機器の直視型あるいは投射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、アクティブマトリクス型の液晶装置では、図１９に示すように、対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とがシール材５２で貼り合わされているとともに、基板間でシール材５２で区画された領域内に電気光学物質としての液晶５０が保持されている。また、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、これらの基板間隔を制御するギャップ材（図示せず）が介在している。
【０００３】
また、反射型あるいは半透過・半反射型のアクティブマトリクス型の液晶装置１００では、ＴＦＴアレイ基板１０の表面のうち、シール材５２で区画された領域内の画像表示領域１０ａに、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が透明な画素電極９ａの下層側に形成されており、対向基板２０側から入射した光をＴＦＴアレイ基板１０の側で反射し、対向基板１０の側から出射された光によって画像を表示する。
【０００４】
このような反射型あるいは半透過・半反射型の液晶装置１００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くる。そこで、液晶装置１００を製造する際、図２０（Ａ）に示すように、第２層間絶縁膜５（表面保護膜）の表面に、アクリル樹脂などといった第１の感光性樹脂１３を厚めに塗布した後、露光マスク５１０を介して第１の感光性樹脂１３を露光し、現像することによって、図２０（Ｂ）に示すように、所定パターンの凹凸形成層１３ａを形成し、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を形成している（図１９を参照）。また、図２０（Ｃ）に示すように、凹凸形成層１３ａの上層側に、同じくアクリル樹脂などの第２の感光性樹脂層７を塗布した後、露光マスク５２０を介して第２の感光性樹脂７を露光し、現像ベークすることによって、図２０（Ｄ）に示すように、コンタクトホールを備えた上層膜７ａを形成し、図１９に示すように、凹凸形成層１３ａのエッジなどが凹凸パターン８ｇに出ないようにしている。
【０００５】
ここで、凹凸形成層１３ａに用いられた第１の感光性樹脂１３、および上層膜７ａに用いられた第２の感光性樹脂７は、画像表示領域１０ａにおいて画素スイッチング用のＴＦＴ３０の層間絶縁膜としても残されている。但し、画像表示領域１０ａとシール材５２との間の領域には、凹凸形成層１３ａに用いられた第１の感光性樹脂１３、および上層膜７ａに用いられた第２の感光性樹脂７のいずれもが残されていない。
【０００６】
また、液晶装置１００では、画像表示領域１０ａとシール材５２の形成領域との間の領域が、画素スイッチング用のＴＦＴ３０を駆動する走査線駆動回路１０４などを形成した駆動回路形成領域１１０として利用されることがある。このような走査線駆動回路１０４では、画素スイッチング用のＴＦＴ３０の形成工程を利用して駆動回路用のＴＦＴが形成されてり、このような駆動回路用のＴＦＴは相補回路を構成している。ここで、走査線駆動回路１０４では、相補型のＴＦＴから構成されるが、図１９には１つのＴＦＴ３０′のみを表してある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液晶装置１００のように、画像表示領域１０ａとシール材５２の形成領域との間の領域を駆動回路形成領域１１０として利用した場合には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との基板間隔が面内方向でばらついてしまい、その結果、液晶５０の厚さの均一性が損なわれてしまい、表示ムラや色ずれが発生しやすくなるという問題点がある。その理由は以下のとおりである。
【０００８】
まず、駆動回路形成領域１１０において、ＴＦＴ３０′が存在する領域は、下地保護膜１１、半導体膜１′、ゲート絶縁膜２、ゲート電極３ａ′、第１層間絶縁膜４、ソース配線６ａ′、ドレイン配線６ｂ′、第２層間絶縁膜５、配向膜１２がこの順に積層された高所領域１２０となっているのに対して、ＴＦＴ３０′が存在しない領域は、下地保護膜１１、ゲート絶縁膜２、第１層間絶縁膜４、第２層間絶縁膜５、配向膜１２はあるが、半導体膜１′、ゲート電極３ａ′、ソース配線６ａ′、ドレイン配線６ｂ′がない低所領域１４０になっており、このような高低差があると、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材を介在させても、その基板間隔制御機能が有効に作用しないからである。
【０００９】
次に、画像表示領域１０ａには、凹凸形成層１３ａに用いられた第１の感光性樹脂１３、および上層膜７ａに用いられた第２の感光性樹脂７が形成されているのに対して、駆動回路形成領域１１０には、これらの感光性樹脂７、１３が除去されている。このため、両領域間に高低差があり、このような高低差があると、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にギャップ材を介在させても、その基板間隔制御機能が有効に作用しないからである。
【００１０】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、画像表示領域に形成されている分厚い感光性樹脂層を有効利用して基板間距離のばらつきを緩和して、表示品位の向上を図った電気光学装置、およびそれを用いた電子機器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、第１の基板上は画素電極及び前記画素電極に接続された画素スイッチング用素子とからなる画素がマトリックス状に配置されてなる画素表示領域と、前記画素表示領域の周辺に配置されて前記複数の画素を駆動する駆動回路用スイッチング素子からなる駆動回路形成領域と、前記駆動回路形成領域の周辺に配置されたシール領域とを具備し、前記第１の基板に対して所定の間隔を介して前記シール領域に配置されたシール材で貼り合わされた第２の基板と、前記シール材で区画された間隙内に保持された電気光学物質と、前記シール材で区画された領域内で前記第１の基板と前記第２の基板との間に介在して当該基板間の間隙を制御するギャップ材とを有し、前記各画素は光反射領域を備えて反射モード表示可能である電気光学装置の製造方法において、前記第１の基板上に前記画素スイッチング用素子と前記駆動回路用スイッチング素子とを形成する工程と、前記画素の光反射領域及び前記駆動回路形成領域の上に第１の樹脂層を形成し、前記第１の樹脂層をパターニングして、前記光反射領域に凹凸層形成するとともに、前記駆動回路形成領域上に前記第１の樹脂を残す工程と、前記画素の光反射領域及び前記駆動回路形成領域の上に第２の樹脂層を形成し、前記光反射領域に前記第２の樹脂層を残すとともに、前記駆動回路形成領域のうち、前記駆動回路用スイッチング素子が形成されている領域の前記第２の樹脂層を除去し、前記駆動回路用スイッチング素子が形成されていない領域に第２の樹脂層を残す工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、上記に記載の電気光学装置の製造方法であって、前記第１の樹脂層は感光性を有する樹脂であることを特徴とする。
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、上記に記載の電気光学装置の製造方法であって、前記第２の樹脂層は感光性を有する樹脂であることを特徴とする。
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、上記に記載の電気光学装置の製造方法であって、前記第２の樹脂層は流動性を有する樹脂材料であることを特徴とする。
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、上記に記載の電気光学装置の製造方法であって、前記駆動回路用スイッチング素子は、ソース領域、ドレイン領域及び前記ソース領域と前記ドレイン領域との間にあるチャネル領域を有する半導体膜と、前記チャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されているゲート電極と、前記ソース領域と電気的に接続されているソース電極と、前記ドレイン領域と電気的に接続されているドレイン電極とを有する駆動回路用トランジスタであることを特徴とする。
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、上記に記載の電気光学装置の製造方法であって、前記駆動回路形成領域に形成される駆動回路は、前記駆動用トランジスタによって相補回路が形成されていることを特徴とする。
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、上記に記載の電気光学装置の製造方法であって、少なくとも前記光反射膜形成領域に光反射膜を形成する工程をさらに有することを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明では、画素電極、および該画素電極に接続する画素スイッチング用素子がマトリクス状に配置された画像表示領域を備えた第１の基板と、該第１の基板に対して所定の間隙を介してシール材で貼り合わされた第２の基板と、前記シール材で区画された間隙内に保持された電気光学物質と、前記シール材で区画された領域内で前記第１の基板と前記第２の基板との間に介在して当該基板間の間隙を制御するギャップ材とを有する電気光学装置において、前記第１の基板上には、前記画像表示領域内に感光性樹脂層が形成され、前記第１の基板上には、前記画像表示領域と前記シール材との間の領域に高さの異なる高所領域および低所領域が存在するとともに、前記低所領域と前記高所領域との高低差が前記画像表示領域と前記シール材との間の領域に形成された前記感光性樹脂層によって緩和されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明では、画像表示領域に形成された感光性樹脂を利用して高低差の緩和を行っているため、基板間距離の面内方向におけるばらつきが極めて小さい。従って、液晶などといった電気光学物質の層厚が面内方向でばらつかないので、表示ムラや色ずれが発生せず、品位の高い表示を行うことができる。ここで、感光性樹脂は、露光、現像によって任意に場所に形成できるので、工程数を増やさなくても高低差の緩和を行うことができる。
【００１３】
また、前記画像表示領域と前記シール材との間の領域の高低差を解消できるのであれば、前記第１の基板上には前記画像表示領域と前記シール材との間の領域に、前記画素スイッチング用素子を駆動する駆動回路を備えた駆動回路形成領域を形成することができる。特に駆動回路形成領域に高低差がある場合には、それを解消することを目的にダミーの配線を設けるなどの対策をとることができないが、画像表示領域に形成する感光性樹脂を利用するのであれば、駆動回路形成領域においても高低差を容易に緩和することができる。
【００１４】
本発明において、前記低所領域と前記高所領域との高低差を前記感光性樹脂層によって緩和するにあたっては、例えば、前記高所領域と比較して前記低所領域に前記感光性樹脂層が厚く形成する。
【００１５】
本発明において、前記低所領域と前記高所領域との高低差を前記感光性樹脂層によって緩和するにあたって、前記画像表示領域では前記感光性樹脂層が多層に形成されている場合には、前記高所領域と比較して前記低所領域で前記感光性樹脂層の積層数を多くしてもよい。
【００１６】
本発明において、前記低所領域と前記高所領域との高低差を前記感光性樹脂層によって緩和するにあたっては、前記感光性樹脂層が前記低所領域に形成されているのに対して前記高所領域に形成されていない構成であってもよい。
【００１７】
本発明において、前記画像表示領域と前記シール材との間の領域では、前記感光性樹脂層が島状に形成されていてもよい。
【００１８】
本発明において、前記第１の基板上の前記画像表示領域と前記シール材との間の領域は、前記画像表示領域と略同一の高さになっていることが好ましい。すなわち、前記第１の基板上の前記画像表示領域と前記シール材との間の領域、および前記画像表示領域の双方に感光性樹脂層を形成して双方の高低差を解消すれば、基板間隔のばらつきを緩和できるので、表示品位をさらに向上することができる。
【００１９】
本発明において、前記第１の基板上の前記画像表示領域内には、当該基板の表面側に入射した光を反射するための光反射膜が形成される場合があり、この場合、前記感光性樹脂層は、前記画像表示領域内で前記光反射膜の下層側に、当該光反射膜の表面に光散乱用の凹凸パターンを付与する凹凸形成層として形成される。このような凹凸形成層を形成するための感光性樹脂層であれば分厚いので、かなりの高低差であっても容易に解消できる。
【００２０】
また、本発明において、前記第１の基板上の前記画像表示領域内には、当該基板の表面側に入射した光を反射する光反射膜が形成される場合があり、この場合、前記感光性樹脂層は、前記画像表示領域内で前記光反射膜の下層側に、当該光反射膜の表面に光散乱用の凹凸パターンを付与する凹凸形成層、および前記凹凸形成層の表面側を覆う上層膜として形成してもよい。分厚い感光性樹脂層が２層あれば、かなりの高低差であっても容易に解消でき、かつ、高低差に応じて２層の感光性樹脂層のいずれを用いるかを選択できるので、いろいろな高低差を解消できる。
【００２１】
本発明において、前記画素スイッチング素子は、例えば、薄膜トランジスタであり、この場合、前記駆動回路では、薄膜トランジスタによって相補回路が構成される。
【００２２】
本発明は、前記電気光学物質として液晶を用いた場合、特に有効である。すなわち、電気光学物質として液晶を用いた場合、基板間距離のばらつきが表示品位に大きな影響を及ぼすので、本発明によって、基板間距離のばらつきを解消すれば、液晶装置において表示品位を顕著に向上することができる。
【００２３】
本発明を適用した電気光学装置は、携帯電話機、モバイルコンピュータ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。
【００２４】
【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。
【００２５】
［実施の形態１］
（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としての液晶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、液晶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、本発明を適用した液晶装置の基本的な構成は、図１９および図２０を参照して説明したものと同様であるため、共通する機能を有する部分には同一の符号を付して説明する。また、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。
【００２６】
図１および図２において、本形態の液晶装置１００（電気光学装置）は、ＴＦＴアレイ基板１０（第１の基板）と対向基板２０（第２の基板）とがシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域（液晶封入領域）内には、電気光学物質としての液晶５０が挟持されている。シール材５２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、この周辺見切り５３の内側領域が画像表示領域１０ａになっている。
【００２７】
シール材５２で区画された領域内では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に多数のギャップ材５５が介在しており、このギャップ材５５は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間の間隙を制御している。ここで、ギャップ材５５は、プラスチックビーズなどといった粒子として図示してあるが、ＴＦＴアレイ基板１０あるいは対向基板２０の側に、樹脂によって柱状に形成する場合もある。
【００２８】
本形態では、シール材５２の外側領域を利用して、データ線駆動回路１０１、および実装端子１０２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辺においては、画像表示領域１０ａとシール材５２との間の領域を利用して走査線駆動回路１０４が形成されている。このため、画像の表示に直接、寄与しない額縁領域を狭めることができる。
【００２９】
ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺では、画像表示領域１０ａ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がシール材５２の下層側を通っている。また、周辺見切り５３の下層側などを利用して、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基板間導通材１０６が形成されている。
【００３０】
なお、液晶装置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。
【００３１】
また、液晶装置１００をカラー表示用として構成する場合には、対向基板２０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。
【００３２】
液晶装置１００において、画像表示領域１０ａでは、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ＴＦＴ３０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３ａ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９ａ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。
【００３３】
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、全体として液晶装置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。
【００３４】
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液晶装置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６０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。
【００３５】
（ＴＦＴアレイ基板の構成）
図４は、本形態の液晶装置１００に用いたＴＦＴアレイ基板１０の相隣接する複数の画素群の平面図である。図５は、液晶装置１００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。図６は、本形態の液晶装置１００の画像表示領域１０ａ、駆動回路形成領域、およびシール領域の断面図である。
【００３６】
図４において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、複数の透明なＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）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、画素電極９ａは、コンタクトホールを介してＴＦＴ３の高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続している。また、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ′に対向するように走査線３ａが延びている。蓄積容量６０（蓄積容量素子）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、走査線３ｂと同層の容量線３ｂが上電極として重なった構造になっている。
【００３７】
このように構成した各画素１００ａにおいては、画素電極９ａが形成されている領域のうち、一点鎖線８′で囲まれた領域は、透過モードで表示を行う透過領域であり、後述する凹凸形成層および光反射膜が形成されておらず、その他の領域は、後述する凹凸形成層および光反射膜を備えた反射領域であり、ここでは反射モードで表示を行う。
【００３８】
この反射領域の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の表面に、厚さが５０ｎｍ〜１００ｎｍ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５０ｎｍ〜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５０〜１００ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜２ａが形成され、このゲート絶縁膜２ａの表面に、厚さが５００ｎｍ〜１０００ｎｍのアルミニウム膜からなる走査線３ａがゲート電極として通っている。半導体膜１ａのうち、走査線３ａに対してゲート絶縁膜２ａ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。
【００３９】
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第１層間絶縁膜４、および厚さが１００ｎｍ〜３００ｎｍのシリコン窒化膜からなる第２層間絶縁膜５（表面保護膜）が形成されている。第１層間絶縁膜４の表面には、厚さが５００ｎｍ〜１０００ｎｍのアルミニウム膜からなるデータ線６ａが形成され、このデータ線６ａは、第１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。第１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、第１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。
【００４０】
第２層間絶縁膜５の上層には、後述するように、アクリル樹脂などの感光性樹脂からなる凹凸形成層１３ａおよび上層膜７ａがこの順に形成され、この上層膜７ａの表面には、厚さが５０ｎｍから２００ｎｍの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。
【００４１】
光反射膜８ａの上層には、ＩＴＯ膜からなる透明な画素電極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、上層膜７ａを構成する感光性樹脂層、凹凸形成層１３ａを構成する感光性樹脂層、および第２層間絶縁膜５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。
【００４２】
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。
【００４３】
また、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２ａと同時形成された絶縁膜（誘電体膜）を介して、走査線３ａと同層の容量線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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
（凹凸パターンの構成）
図５および図６に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の画像表示領域１０ａ内の各画素１００ａには、光反射膜８ａの表面のうち、ＴＦＴ３０の形成領域から外れた領域（図４を参照）に、凸部８ｂおよび凹部８ｃを備えた凹凸パターン８ｇが形成されている。
【００４７】
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、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は、アクリル樹脂などの感光性樹脂からなる凹凸形成層１３ａが第２層間絶縁膜５の表面に厚めに、例えば２μｍ〜３μｍの厚さに形成され、この凹凸形成層１３ａの上層には、同じくアクリル樹脂などの感光性樹脂からなる上層膜７ａが第２の樹脂層として厚めに、例えば１μｍ〜２μｍの厚さで積層されている。このため、光反射膜８ａの表面には、凹凸形成層１３ａの有無に起因する凹凸によって凹凸パターン８ｇが形成され、この凹凸パターン８ｇでは、上層膜７ａによって、凹凸形成層１３ａのエッジなどが出ないようになっている。
【００４８】
なお、図６に示すように、シール材５２が形成されている領域では、走査線３ａと同時形成された導電膜３ｃ、およびデータ線６ａと同時形成された導電膜６ｃからなる配線１０５が通っている。また、シール材５２が形成されている領域では画像表示領域１０ａにおいて凹凸形成層１３ａを構成する感光性樹脂１３を残すとともに、上層膜７ａを構成する感光性樹脂７も残してある。
【００４９】
（駆動回路形成領域の構成）
このように構成したＴＦＴアレイ基板１０では、図６に示すように、画像表示領域１０ａとシール材５２の形成領域との間の領域が、画素スイッチング用のＴＦＴ３０を駆動する走査線駆動回路１０４を形成した駆動回路形成領域１１０として利用されている。このような走査線駆動回路１０４では、画素スイッチング用のＴＦＴ３０の形成工程を利用して相補型の駆動回路用ＴＦＴが形成されてり、このような駆動回路用ＴＦＴは相補回路を構成している。ここで、駆動回路１３０では、相補型のＴＦＴから構成されるが、図６には１つのＴＦＴ３０′のみを表してある。
【００５０】
駆動回路形成領域１１０において、駆動回路用のＴＦＴ３０′の構成は、画素スイッチング用のＴＦＴ３０と同様であるため、詳細な説明を省略するが、ＴＦＴ３０′が存在する領域は、下地保護膜１１、半導体膜１′、ゲート絶縁膜２、ゲート電極３ａ′、第１層間絶縁膜４、ソース配線６ａ′、ドレイン配線６ｂ′、第２層間絶縁膜５、配向膜１２がこの順に積層された高所領域１２０となっているのに対して、ＴＦＴ３０′が存在しない領域は、下地保護膜１１、ゲート絶縁膜２、第１層間絶縁膜４、第２層間絶縁膜５、配向膜１２は形成されているが、半導体膜１′、ゲート電極３ａ′、ソース配線６ａ′、ドレイン配線６ｂ′がない低所領域１４０になっている。
【００５１】
そこで、本形態では、低所領域１４０には、画像表示領域１０ａにおいて凹凸形成層１３ａを構成する厚さが２μｍ〜３μｍの感光性樹脂１３を残すとともに、その表面に、上層膜７ａを構成する厚さが１μｍ〜２μｍの感光性樹脂７も残す一方、高所領域１２０には感光性樹脂１３のみを残してある。このため、低所領域１４０には厚い感光性樹脂層が形成され、高所領域１２０には薄い感光性樹脂層が形成された状態にあり、低所領域１４０と高所領域１２０との高低差が解消されている。
【００５２】
従って、駆動回路形成領域１１０において、ギャップ材５５の基板間隔制御機能が有効に作用するため、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との基板間距離は、面内方向におけるばらつきが極めて小さい。それ故、液晶５０の層厚が面内方向でばらつかないので、表示ムラや色ずれが発生せず、品位の高い表示を行うことができる。しかも、２つの感光性樹脂７、１３の厚さが異なるので、本形態の組み合わせに限らず、後述する実施の形態２、３、４のように、感光性樹脂７、１３を残す組み合わせを変えるだけで高低差をほぼ完全に解消することもできる。
【００５３】
また、本形態では、高低差を解消するのに画像表示領域１０ａに形成する感光性樹脂７、１３を利用し、このような感光性樹脂７、１３であれば、後述するように、露光、現像によって任意に場所に形成できるので、工程数を増やさなくても高低差の緩和を行うことができる。
【００５４】
さらに、画像表示領域１０ａとシール材５２との間の領域の高低差を解消できるので、画像表示領域１０ａとシール材５２との間に駆動回路形成領域１１０を形成して、液晶装置１００において表示に直接関与しない額縁領域を狭めることができる。特に、駆動回路形成領域１１０に高低差がある場合には、それを解消することを目的にダミーの配線を設けるなどの対策をとることができないが、画像表示領域１０ａに形成する感光性樹脂７、１３を利用するのであれば、駆動回路形成領域１１０においても高低差を容易に緩和することができる。
【００５５】
なお、駆動回路形成領域１１０の高低差を解消するにあたって、高所領域１２０と低所領域１４０とが混在しているので、図７に示すように、例えば、低所領域１４０に対して感光性樹脂層７、１３を島状に形成してもよい。
【００５６】
（対向基板の構成）
再び図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。
【００５７】
（液晶装置１００の表示動作）
このように構成した液晶装置１００では、画素電極９ａの下層側に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。このため、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側から出射することができるので、この間に液晶５０によって各画素１００ａ毎で光変調を行えば、外光を利用して画像表示領域１０ａに所望の画像を表示することができる（反射モード）。
【００５８】
また、液晶装置１００においては、図４で一点鎖線８′で囲んだ領域を避けるように光反射膜８ａが形成されているため、半透過・半反射型の液晶装置としても機能する。すなわち、ＴＦＴアレイ基板１０の側に配置されたバックライト装置（図示せず）から出射された光は、ＴＦＴアレイ基板１０の側に入射した後、各画素１００ａにおいて画素電極９ａが形成されている領域のうち、光反射膜８ａが形成されていない透過領域を介して対向基板２０側に透過する。このため、液晶５０によって各画素１００ａ毎で光変調を行えば、バックライト装置から出射された光を利用して画像表示領域１０ａに所望の画像を表示することができる（透過モード）。
【００５９】
また、本形態では、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凹凸形成層１３ａを形成し、この凹凸形成層１３ａによって形成された凹凸を利用して、光反射膜８ａの表面に光散乱用の凹凸パターン８ｇを形成してある。また、凹凸パターン８ｇでは、上層膜７ａによって、凹凸形成層１３ａのエッジなどが出ないようになっている。従って、反射モードで画像を表示したとき、散乱反射光で画像を表示することができるため、視野角依存性が小さい。
【００６０】
［液晶装置１００の製造方法］
図８ないし図１２を参照して、本形態の液晶装置１００に用いたＴＦＴアレイ基板１０の製造方法を説明する。図８ないし図１２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、画像表示領域１０ａ（画素スイッチング用のＴＦＴ形成領域、光反射膜形成領域）、、駆動回路形成領域１１０（低所領域１４０、高所領域１２０）、およびシール領域の断面を示してある。
【００６１】
まず、図８（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、基板１０′の全面に、シリコン酸化膜からなる下地保護膜１１をプラズマＣＶＤ法により５０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さに形成する。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。
【００６２】
次に、基板温度が１５０℃〜４５０℃の温度条件下で、基板１０′の全面に、アモルファスシリコン膜からなる半導体膜１をＬＰ−ＣＶＤ法により５０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さに形成する。次に、半導体膜１に対してレーザ光を照射してレーザアニールを施す。その結果、アモルファスの半導体膜１は、一度溶融し、冷却固化過程を経て結晶化する。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。
【００６３】
次に、半導体膜１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５５１を形成し、このレジストマスク５５１を介して半導体膜１をエッチングすることにより、図８（Ｂ）に示すように、画像表示領域１０ａおよび駆動回路形成領域１１０の所定領域に島状の半導体膜１ａ、１′（能動層）を残す。
【００６４】
次に、３５０℃以下の温度条件下で、基板１０′の全面に、ＣＶＤ法などによりシリコン酸化膜などからなるゲート絶縁膜２を５０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さに形成する。このときの原料ガスは、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。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。
【００６５】
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。
【００６６】
次に、図８（Ｃ）に示すように、スパッタ法などにより、基板１０′の全面に、走査線３ａなどを形成するためのアルミニウム膜などからなる導電膜３を５００ｎｍ〜１０００ｎｍ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５５２を形成する。
【００６７】
次に、レジストマスク５５２を介して導電膜３をドライエッチングし、図８（Ｄ）に示すように、走査線３ａ（ゲート電極）、容量線３ｂ、駆動回路のゲート電極３ａ′、配線１０５を形成するための導電膜３ｃなどを残す。
【００６８】
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やゲート電極３ａ′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やゲート電極３ａ′に対して自己整合的に低濃度ソース領域１ｂ、１ｂ′、および低濃度ドレイン領域１ｃ、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、１′のままのチャネル領域１ａ′、１″となる。
【００６９】
次に、図９（Ａ）に示すように、走査線３ａおよびゲート電極３ａ′より幅の広いレジストマスク５５３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１ｂ、１ｂ′、およびドレイン領域１ｄ、１ｄ′を形成する。
【００７０】
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およびゲート電極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。
【００７１】
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部を形成するが、この際には、ＰチャネルＴＦＴ部をマスクで覆っておく。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１０×１０¹³／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、ＬＤＤ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、相補回路を構成でき、周辺駆動回路の同一基板内への内蔵が可能となる。
【００７２】
次に、図９（Ｂ）に示すように、基板１０′の全面にＣＶＤ法などにより、シリコン酸化膜などからなる第１層間絶縁膜４を３００ｎｍ〜８００ｎｍの厚さに形成する。このときの原料ガスは、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。
【００７３】
次に、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク５５４を形成する。
【００７４】
次に、レジストマスク５５４を介して第１層間絶縁膜４にドライエッチングを行い、図９（Ｃ）に示すように、第１層間絶縁膜４においてソース領域およびドレイン領域に対応する部分、および配線１０５を形成する部分などにコンタクトホールをそれぞれ形成する。
【００７５】
次に、図９（Ｄ）に示すように、第１層間絶縁膜４の表面側に、データ線６ａ（ソース電極）などを構成するためのアルミニウム膜などからなる導電膜６をスパッタ法などで５００ｎｍ〜１０００ｎｍ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５５５を形成する。
【００７６】
次に、レジストマスク５５５を介して導電膜６にドライエッチングを行い、図１０（Ａ）に示すように、データ線６ａ、ドレイン電極６ｂ、ソース電極６ａ′、ドレイン配線６ｂ′、配線１０５を形成するための導電膜６ｃを残す。
【００７７】
次に、図１０（Ｂ）に示すように、基板１０′の全面にＣＶＤ法などにより、シリコン窒化膜などからなる第２層間絶縁膜５を１００ｎｍ〜３００ｎｍの膜厚に形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて、第２層間絶縁膜５にコンタクトホールなどを形成するためのレジストマスク５５６を形成する。
【００７８】
次に、レジストマスク５５６を介して第２層間絶縁膜５にドライエッチングを行い、図１０（Ｃ）に示すように、第２層間絶縁膜５のうち、ドレイン電極６ｂに対応する部分にコンタクトホールを形成する。
【００７９】
次に、図１１（Ａ）に示すように、基板１０′の全面にアクリル樹脂などといった第１の感光性樹脂１３を２μｍ〜３μｍの厚さに塗布した後、感光性樹脂１３をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングし、ベークすることにより角を取り、丸くすることによって、図１１（Ｂ）に示すように、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凹凸形成層１３ａを形成する。この際、ＴＦＴ３０の形成領域にはコンタクトホールを備えた層間絶縁膜として感光性樹脂１３を残す。また、駆動回路形成領域１１０の低所領域１４０および高所領域１２０の双方に感光性樹脂１３を残す。
【００８０】
このようなフォトリソグラフィ技術を利用して凹凸形成層１３ａを形成する際、感光性樹脂１３としてはネガタイプおよびポジタイプのいずれを用いてもよいが、図１１（Ａ）には、感光性樹脂１３としてポジタイプの場合を例示してあり、感光性樹脂１３を除去したい部分に対して露光マスク５１０の透光部分５１１を介して紫外線が照射される。
【００８１】
次に、図１１（Ｃ）に示すように、基板１０′の全面にアクリル樹脂からなる第２の感光性樹脂７を１μｍ〜２μｍの厚さに塗布した後、感光性樹脂７をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることによって、図１１（Ｄ）に示すように、上層膜７ａを形成する。この際、ＴＦＴ３０の形成領域にはコンタクトホールを備えた層間絶縁膜として感光性樹脂７を残す。また、駆動回路形成領域１１０では、低所領域１４０および高所領域１２０のうち、低所領域１４０のみに感光性樹脂７を残し、高所領域１２０には感光性樹脂７を残さない。
【００８２】
このようなフォトリソグラフィ技術を利用して上層膜７ａを形成する際も、感光性樹脂７としてはネガタイプおよびポジタイプのいずれを用いてもよいが、図１１（Ｃ）には、感光性樹脂７としてポジタイプの場合を例示してあり、感光性樹脂７を除去したい部分に対して露光マスク５２０の透光部分５２１を介して紫外線が照射される。
【００８３】
ここで、上層膜７ａは、流動性を有する樹脂材料から形成されるため、上層膜７ａは、凹凸形成層１３ａの凹凸を適度に打ち消す。このため、、後に形成される光反射膜８ａの表面には、エッジのない、滑らかな形状の凹凸パターン８ｇが形成される。
【００８４】
次に、図１２（Ａ）に示すように、スパッタ法などによって、基板１０′の全面に、アルミニウム膜などといった反射性を備えた金属膜８を５０ｎｍ〜２００ｎｍ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５５７を形成する。
【００８５】
次に、レジストマスク５５７を介して金属膜８にエッチングを行い、図１２（Ｂ）に示すように、所定領域に光反射膜８ａを残す。このようにして形成した光反射膜８ａの表面には、凹凸形成層１３ａ凹凸によって５００ｎｍ以上、さらには８００ｎｍ以上の凹凸パターン８ｇが形成され、かつ、この凹凸パターン８ｇは、上層膜７ａによって、エッジのない、なだらかな形状になっている。
【００８６】
次に、図１２（Ｃ）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５５８を形成する。
【００８７】
次に、レジストマスク５５８を介してＩＴＯ膜９にエッチングを行って、図１２（Ｄ）に示すように、ドレイン電極６ｂに電気的に接続する画素電極９ａを形成する。
【００８８】
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。
【００８９】
［実施の形態２］
図１３は、本発明の実施の形態２に係る液晶装置１００の画像表示領域１０ａ、駆動回路形成領域、およびシール領域の断面図である。なお、本形態、および以下に説明する実施の形態３、４に係る液晶装置の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する機能を有する部分には同一の符号を付して、それらの説明を省略する。また、液晶装置１００の製造方法についても、実施の形態１に対して露光マスク５１０、５２０のマスクパターンを変えただけであるため、製造方法についても説明を省略する。
【００９０】
実施の形態１では、駆動回路形成領域１１０の高低差を緩和することを目的に低所領域１４０には、画像表示領域１０ａにおいて凹凸形成層１３ａを構成する感光性樹脂１３を残すとともに、上層膜７ａを構成する感光性樹脂７も残す一方、高所領域１２０には感光性樹脂１３のみを残したが、図１３に示すように、低所領域１４０には、画像表示領域１０ａにおいて凹凸形成層１３ａを構成する感光性樹脂１３を残すとともに、上層膜７ａを構成する感光性樹脂７も残す一方、高所領域１２０に感光性樹脂７のみを残して、低所領域１４０と高所領域１２０との高低差を解消してもよい。
【００９１】
［実施の形態３］
図１４は、本発明の実施の形態３に係る液晶装置１００の画像表示領域１０ａ、駆動回路形成領域、およびシール領域の断面図である。
【００９２】
実施の形態１では、低所領域１４０には、画像表示領域１０ａにおいて凹凸形成層１３ａを構成する感光性樹脂１３を残すとともに、上層膜７ａを構成する感光性樹脂７も残す一方、高所領域１２０には感光性樹脂１３を残したが、図１４に示すように、低所領域１４０には、画像表示領域１０ａにおいて凹凸形成層１３ａを構成する感光性樹脂１３を残す一方、高所領域１２０に感光性樹脂７、１３のいずれをも残さないことにより、低所領域１４０と高所領域１２０との高低差を解消してもよい。
【００９３】
［実施の形態４］
図１５は、本発明の実施の形態４に係る液晶装置１００の画像表示領域１０ａ、駆動回路形成領域、およびシール領域の断面図である。
【００９４】
さらに、図１５に示すように、低所領域１４０には、画像表示領域１０ａにおいて上層膜７ａを構成する感光性樹脂７を残す一方、高所領域１２０に感光性樹脂７、１３のいずれをも残さないことにより、低所領域１４０と高所領域１２０との高低差を解消してもよい。
【００９５】
なお、実施の形態３、４において、低所領域１４０には、画像表示領域１０ａにおいて凹凸形成層１３ａを構成する感光性樹脂１３を残すとともに、上層膜７ａを構成する感光性樹脂７も残す一方、高所領域１２０には感光性樹脂を一切、残さない構成であったもよい。
【００９６】
［その他の実施の形態］
なお、低所領域１４０には、画像表示領域１０ａにおいて凹凸形成層１３ａを構成する感光性樹脂１３を残すとともに、上層膜７ａを構成する感光性樹脂７も残す一方、高所領域１２０には感光性樹脂を一切、残さない構成であってもよい。
【００９７】
また、上記の各形態では、感光性樹脂層が２層、形成されている場合であったが、上層膜７ａを形成せず、ベーク工程で凹凸形成層１３ａの形状を滑らかにする場合には感光性樹脂１３のみが形成される。このような場合でも、実施の形態３と同様、低所領域１４０に感光性樹脂１３を残し、高所領域１２０に感光性樹脂を残さないことにより、低所領域１４０と高所領域１２０との高低差を解消することができる。
【００９８】
さらに、画像表示領域１０ａに感光性樹脂が３層、以上、形成される構成においても、その積層した層の数によって高低差を解消してもよい。
【００９９】
さらにまた、駆動回路形成領域１１０に形成する感光性樹脂を最適化して、駆動回路形成領域１１０と画像表示領域１０ａの高低差も解消すれば、ギャップ材５５によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との基板間距離のばらつきをほぼ完全に解消することができるので、さらに品位の高い画像を表示することができる。
【０１００】
なお、上記形態では、画素スイッチング素子としてＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の液晶装置を例に説明したが、画素スイッチング素子としてＴＦＤを用いたアクティブマトリクス型の液晶装置、あるいは液晶以外の電気光学物質を用いた電気光学装置に本発明を適用してもよい。
【０１０１】
［電気光学装置の電子機器への適用］
このように構成した反射型、あるいは半透過・半反射型の液晶装置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１６、図１７、および図１８を参照して説明する。
【０１０２】
図１６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。
【０１０３】
図１６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、前述した液晶装置１００を用いることができる。
【０１０４】
表示情報出力源７０は、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
図１７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、前述した液晶装置１００を含んで構成される。
【０１０７】
図１８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、前述した液晶装置１００からなる表示部とを有している。
【０１０８】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明では、画像表示領域に形成された感光性樹脂を利用して高低差の緩和を行っているため、基板間距離の面内方向におけるばらつきが極めて小さい。従って、液晶などといった電気光学物質の層厚が面内方向でばらつかないので、表示ムラや色ずれが発生せず、品位の高い表示を行うことができる。ここで、感光性樹脂は、露光、現像によって任意に場所に形成できるので、工程数を増やさなくても高低差の緩和を行うことができる。また、画像表示領域とシール材との間の領域の高低差を解消できるのであれば、第１の基板上には画像表示領域とシール材との間の領域に駆動回路形成領域を形成することができる。特に駆動回路形成領域に高低差がある場合には、それを解消することを目的にダミーの配線を設けるなどの対策をとることができないが、画像表示領域に形成する感光性樹脂を利用するのであれば、駆動回路形成領域においても高低差を容易に緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液晶装置を対向基板の側からみたときの平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ′線における断面図である。
【図３】図１に示す液晶装置において、マトリクス状に配置された複数の画素に形成された各種素子、配線などの等価回路図である。
【図４】図１に示す液晶装置において、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。
【図５】図１に示す液晶装置を図４のＡ−Ａ′線に相当する位置での切断したときの断面図である。
【図６】図１に示す液晶装置の画像表示領域、駆動回路形成領域、およびシール領域の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１の変形例に係る液晶装置の画像表示領域、駆動回路形成領域、およびシール領域の断面図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１に示す液晶装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１に示す液晶装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法において、図８に示す工程に続いて行う各工程の工程断面図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す液晶装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法において、図９に示す工程に続いて行う各工程の工程断面図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１に示す液晶装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法において、図１０に示す工程に続いて行う各工程の工程断面図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１に示す液晶装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法において、図１１に示す工程に続いて行う各工程の工程断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る液晶装置の画像表示領域、駆動回路形成領域、およびシール領域の断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係る液晶装置の画像表示領域、駆動回路形成領域、およびシール領域の断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態４に係る液晶装置の画像表示領域、駆動回路形成領域、およびシール領域の断面図である。
【図１６】本発明に係る液晶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。
【図１７】本発明に係る液晶装置を用いた電子機器の一実施形態としての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。
【図１８】本発明に係る液晶装置を用いた電子機器の一実施形態としての携帯電話機の説明図である。
【図１９】従来の液晶装置の画像表示領域、駆動回路形成領域、およびシール領域の断面図である。
【図２０】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１９に示す液晶装置の製造工程のうち、感光性樹脂層を形成する工程を示す工程断面図である。
【符号の説明】
１ａ半導体膜
１ａ′ チャネル形成用領域
１ｂ低濃度ソース領域
１ｃ低濃度ドレイン領域
１ｄ高濃度ソース領域
１ｅ高濃度ドレイン領域
２ａゲート絶縁膜
３ａ走査線
３ｂ容量線
４第１層間絶縁膜
５第２層間絶縁膜
６ａデータ線
６ｂドレイン電極
７上層膜を構成する第２の感光性樹脂
７ａ上層膜
８ａ光反射膜
９ａ画素電極
１０ＴＦＴアレイ基板
１０ａ画像表示領域
１１下地保護膜
１３凹凸形成層を構成する第１の感光性樹脂
１３ａ凹凸形成層
２０対向基板
２１対向電極
３０画素スイッチング用のＴＦＴ
３０′ 駆動回路用のＴＦＴ
５０液晶
５３周辺見切り
１００液晶装置（電気光学装置）
１００ａ画素
１１０駆動回路形成領域
１２０駆動回路形成領域の高所領域
１４０駆動回路形成領域の低所領域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electro-optical device in which an electro-optical material is held on a substrate, and an electronic apparatus using the same.
[0002]
[Prior art]
Electro-optical devices such as liquid crystal devices are used as direct-view type or projection type display devices for various devices. Among such electro-optical devices, for example, in an active matrix type liquid crystal device, as shown in FIG. 19, the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 that are arranged to face each other are bonded together with a sealing material 52, A liquid crystal 50 as an electro-optical material is held in a region partitioned by a sealing material 52 between the substrates. Further, a gap material (not shown) for controlling the distance between these substrates is interposed between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20.
[0003]
Further, in the reflective or semi-transmissive / semi-reflective active matrix liquid crystal device 100, the counter substrate 20 is placed on the image display region 10 a in the region partitioned by the sealing material 52 on the surface of the TFT array substrate 10. A light reflection film 8a for reflecting external light incident from the side toward the counter substrate 20 is formed on the lower layer side of the transparent pixel electrode 9a, and the light incident from the counter substrate 20 side is converted into a TFT array. An image is displayed by light reflected from the substrate 10 side and emitted from the counter substrate 10 side.
[0004]
In such a reflective or semi-transmissive / semi-reflective liquid crystal device 100, if the directionality of the light reflected by the light reflecting film 8a is strong, the viewing angle dependency such that the brightness varies depending on the viewing angle of the image. Come out prominently. Therefore, when manufacturing the liquid crystal device 100, as shown in FIG. 20A, the first photosensitive resin 13 such as an acrylic resin is applied thickly on the surface of the second interlayer insulating film 5 (surface protective film). After that, the first photosensitive resin 13 is exposed through the exposure mask 510 and developed to form an unevenness forming layer 13a having a predetermined pattern, as shown in FIG. An uneven pattern 8g is formed on the surface of the light reflection film 8a to be formed (see FIG. 19). Further, as shown in FIG. 20C, after the second photosensitive resin layer 7 such as an acrylic resin is applied to the upper layer side of the unevenness forming layer 13a, the second photosensitive resin is passed through the exposure mask 520. The resin 7 is exposed and developed and baked to form an upper layer film 7a having a contact hole as shown in FIG. 20D. As shown in FIG. The pattern 8g is prevented from coming out.
[0005]
Here, the first photosensitive resin 13 used for the unevenness forming layer 13a and the second photosensitive resin 7 used for the upper layer film 7a are the interlayer insulating film of the pixel switching TFT 30 in the image display region 10a. It is left as well. However, in the region between the image display region 10a and the sealing material 52, the first photosensitive resin 13 used for the unevenness forming layer 13a and the second photosensitive resin 7 used for the upper layer film 7a. None are left behind.
[0006]
Further, in the liquid crystal device 100, the area between the image display area 10a and the formation area of the sealing material 52 is used as a drive circuit formation area 110 in which a scanning line drive circuit 104 for driving the pixel switching TFT 30 is formed. Sometimes. In such a scanning line driving circuit 104, a TFT for a driving circuit is formed by using a process for forming a TFT 30 for pixel switching, and the TFT for the driving circuit constitutes a complementary circuit. Here, the scanning line driving circuit 104 is composed of complementary TFTs, but only one TFT 30 'is shown in FIG.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the region between the image display region 10a and the formation region of the sealing material 52 is used as the drive circuit formation region 110 as in the conventional liquid crystal device 100, the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 The substrate spacing varies in the in-plane direction. As a result, the thickness uniformity of the liquid crystal 50 is impaired, and there is a problem that display unevenness and color misregistration are likely to occur. The reason is as follows.
[0008]
First, in the drive circuit formation region 110, the region where the TFT 30 'exists is the base protective film 11, the semiconductor film 1', the gate insulating film 2, the gate electrode 3a ', the first interlayer insulating film 4, the source wiring 6a', the drain Whereas the wiring 6b ', the second interlayer insulating film 5, and the alignment film 12 are the high-potential region 120 laminated in this order, the region where the TFT 30' does not exist is the base protective film 11, the gate insulating film 2 The first interlayer insulating film 4, the second interlayer insulating film 5, and the alignment film 12 are provided, but the low-temperature region 140 does not have the semiconductor film 1 ′, gate electrode 3 a ′, source wiring 6 a ′, and drain wiring 6 b ′. If there is such a height difference, even if a gap material is interposed between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20, the substrate interval control function does not work effectively.
[0009]
Next, in the image display area 10a, the first photosensitive resin 13 used for the unevenness forming layer 13a and the second photosensitive resin 7 used for the upper layer film 7a are formed. The photosensitive resins 7 and 13 are removed from the drive circuit formation region 110. For this reason, there is a height difference between the two regions, and if there is such a height difference, even if a gap material is interposed between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20, the substrate spacing control function is effective. Because it does not.
[0010]
In view of the above problems, an object of the present invention is to effectively use a thick photosensitive resin layer formed in an image display region to reduce variations in the distance between substrates, thereby improving display quality. An optical device and an electronic apparatus using the same are provided.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, in a method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention, pixels including pixel electrodes and pixel switching elements connected to the pixel electrodes are arranged in a matrix on a first substrate. And a driving circuit comprising a pixel display region and a switching element for a driving circuit disposed around the pixel display region and driving the plurality of pixels Formation Region and the drive circuit Formation A second substrate bonded to the first substrate with a sealing material disposed in the sealing region at a predetermined interval, and a sealing region disposed around the region, and the sealing material And the electro-optic material held in the gap defined by (1) and the first substrate and the second substrate in the region defined by the sealant to control the gap between the substrates. In the method of manufacturing the electro-optical device, the pixel switching element and the driving circuit switching may be provided on the first substrate. Forming a device, a light reflection region of the pixel, and The drive circuit formation region Forming a first resin layer on the substrate, patterning the first resin layer to form a concavo-convex layer in the light reflection region, and leaving the first resin on the drive circuit formation region; , A light reflection region of the pixel, and The drive circuit formation region A second resin layer is formed on the light reflection region; And leaving the second resin layer in Of the drive circuit formation region, Removing the second resin layer in the region where the drive circuit switching element is formed; And a step of leaving the second resin layer in a region where the driving circuit switching element is not formed.
The electro-optical device manufacturing method according to the present invention is the above-described electro-optical device manufacturing method, wherein the first resin layer is a photosensitive resin.
The electro-optical device manufacturing method according to the present invention is the above-described electro-optical device manufacturing method, wherein the second resin layer is a photosensitive resin.
The electro-optical device manufacturing method according to the present invention is the electro-optical device manufacturing method described above, wherein the second resin layer is a resin material having fluidity.
The electro-optical device manufacturing method according to the present invention is the electro-optical device manufacturing method described above, wherein the drive circuit switching element includes a source region, a drain region, the source region, and the drain region. A semiconductor film having a channel region therebetween, a gate electrode formed on the channel region via a gate insulating film, a source electrode electrically connected to the source region, and the drain region It is a transistor for a drive circuit having a drain electrode which is electrically connected.
The electro-optical device manufacturing method according to the present invention is the above-described electro-optical device manufacturing method, wherein the driving circuit formed in the driving circuit formation region is formed of a complementary circuit by the driving transistor. It is characterized by being.
The electro-optical device manufacturing method according to the present invention is the above-described electro-optical device manufacturing method, further comprising a step of forming a light reflecting film at least in the light reflecting film forming region. To do.
In order to solve the above problems, in the present invention, a first substrate including an image display region in which pixel electrodes and pixel switching elements connected to the pixel electrodes are arranged in a matrix, and the first substrate A second substrate bonded with a sealing material through a predetermined gap, an electro-optic material held in the gap partitioned by the sealing material, and the region within the area partitioned by the sealing material In an electro-optical device having a gap material that is interposed between a first substrate and the second substrate and controls a gap between the substrates, the first substrate has an image display region in the image display region. A photosensitive resin layer is formed, and on the first substrate, there are a high area and a low area having different heights in an area between the image display area and the sealing material, and the low area. The difference in height between the area and the height area is the image. Characterized in that it is relaxed by the photosensitive resin layer formed in a region between the display area sealant.
[0012]
In the present invention, since the height difference is reduced using the photosensitive resin formed in the image display area, the inter-substrate distance variation in the in-plane direction is extremely small. Accordingly, since the layer thickness of the electro-optical material such as liquid crystal does not vary in the in-plane direction, display nonuniformity and color misregistration do not occur, and high-quality display can be performed. Here, since the photosensitive resin can be formed at any place by exposure and development, the height difference can be reduced without increasing the number of steps.
[0013]
In addition, if the difference in height between the image display region and the sealing material can be eliminated, the pixel is placed on the first substrate in the region between the image display region and the sealing material. A drive circuit formation region including a drive circuit for driving the switching element can be formed. In particular, when there is a difference in height in the drive circuit formation area, measures such as providing dummy wiring cannot be taken for the purpose of eliminating it, but because the photosensitive resin formed in the image display area is used. If so, the height difference can be easily reduced even in the drive circuit formation region.
[0014]
In the present invention, in reducing the height difference between the low region and the high region by the photosensitive resin layer, for example, the photosensitive resin layer is in the low region compared to the high region. Form thick.
[0015]
In the present invention, when the photosensitive resin layer is used to alleviate the height difference between the low area and the high area by the photosensitive resin layer, when the photosensitive resin layer is formed in multiple layers in the image display area, You may increase the lamination | stacking number of the said photosensitive resin layer in the said low place area | region compared with a high place area | region.
[0016]
In the present invention, in reducing the height difference between the low area and the high area by the photosensitive resin layer, the photosensitive resin layer is formed in the low area while the high area is reduced. The structure which is not formed in the place area may be sufficient.
[0017]
In the present invention, the photosensitive resin layer may be formed in an island shape in a region between the image display region and the sealing material.
[0018]
In the present invention, it is preferable that a region between the image display region on the first substrate and the sealing material is substantially the same height as the image display region. That is, if a photosensitive resin layer is formed in both the area between the image display area and the seal material on the first substrate and the image display area to eliminate the difference in height between the two, The display quality can be further improved.
[0019]
In the present invention, a light reflection film for reflecting light incident on the surface side of the substrate may be formed in the image display region on the first substrate. The resin layer is formed on the lower layer side of the light reflecting film in the image display region as a concavo-convex forming layer for providing a light scattering concavo-convex pattern on the surface of the light reflecting film. Since the photosensitive resin layer for forming such a concavo-convex forming layer is thick, even a considerable difference in height can be easily eliminated.
[0020]
In the present invention, in the image display area on the first substrate, a light reflecting film that reflects light incident on the surface side of the substrate may be formed. The resin layer includes a concavo-convex forming layer for providing a light scattering concavo-convex pattern on the surface of the light reflecting film on the lower layer side of the light reflecting film in the image display region, and an upper layer covering the surface side of the concavo-convex forming layer. It may be formed as a film. If there are two thick photosensitive resin layers, it can be easily resolved even if there is a considerable difference in height, and it can be selected which of the two photosensitive resin layers is used depending on the difference in height. The height difference can be eliminated.
[0021]
In the present invention, the pixel switching element is, for example, a thin film transistor. In this case, in the driving circuit, a complementary circuit is configured by the thin film transistor.
[0022]
The present invention is particularly effective when a liquid crystal is used as the electro-optical material. That is, when liquid crystal is used as the electro-optic material, the variation in the distance between the substrates greatly affects the display quality. If the variation in the distance between the substrates is eliminated by the present invention, the display quality is remarkably improved in the liquid crystal device. can do.
[0023]
The electro-optical device to which the present invention is applied can be used as a display device of an electronic apparatus such as a mobile phone or a mobile computer.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
[Embodiment 1]
(Basic configuration of electro-optical device)
FIG. 1 is a plan view of a liquid crystal device as an electro-optical device to which the present invention is applied as viewed from the counter substrate side together with each component, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line HH ′ of FIG. 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 region of the liquid crystal device. Note that the basic configuration of the liquid crystal device to which the present invention is applied is the same as that described with reference to FIGS. 19 and 20, and therefore parts having common functions are denoted by the same reference numerals. To do. Further, in each drawing used for the description of the present embodiment, the scale is different for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized on the drawing.
[0026]
1 and 2, the liquid crystal device 100 (electro-optical device) of the present embodiment includes a TFT array substrate 10 (first substrate) and a counter substrate 20 (second substrate) bonded together by a sealing material 52. A liquid crystal 50 as an electro-optical material is sandwiched in a region (liquid crystal sealing region) partitioned by the sealing material 52. A peripheral parting 53 made of a light-shielding material is formed in an inner region of the sealing material 52 forming region, and an inner region of the peripheral parting 53 is an image display region 10a.
[0027]
In the region partitioned by the sealing material 52, a large number of gap materials 55 are interposed between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20, and the gap materials 55 are formed between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20. The gap between them is controlled. Here, although the gap material 55 is illustrated as particles such as plastic beads, the gap material 55 may be formed in a columnar shape with resin on the TFT array substrate 10 or the counter substrate 20 side.
[0028]
In this embodiment, the data line driving circuit 101 and the mounting terminal 102 are formed along one side of the TFT array substrate 10 using the outer region of the sealing material 52, and in two sides adjacent to this one side, A scanning line driving circuit 104 is formed using an area between the image display area 10a and the sealing material 52. For this reason, the frame area that does not directly contribute to the display of the image can be narrowed.
[0029]
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 region 10 a pass through the lower layer side of the sealing material 52. Further, a precharge circuit or an inspection circuit may be provided using the lower layer side of the peripheral parting 53 or the like. Further, at least one corner portion of the counter substrate 20 is formed with an inter-substrate conductive material 106 for establishing electrical continuity between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20.
[0030]
Note that in the liquid crystal device 100, polarized light depends on the type of the liquid crystal 50 to be used, that is, the operation mode such as the TN (twisted nematic) mode, the STN (super TN) mode, and the normally white mode / normally black mode. A film, a retardation film, a polarizing plate and the like are arranged in a predetermined direction, but are not shown here.
[0031]
When the liquid crystal device 100 is configured for color display, an RGB color filter is formed together with its protective film in a region of the counter substrate 20 facing each pixel electrode (described later) of the TFT array substrate 10.
[0032]
In the liquid crystal device 100, in the image display area 10a, as shown in FIG. 3, a plurality of pixels 100a are configured in a matrix, and each of these pixels 100a includes a pixel electrode 9a and the pixel electrode 9a. TFT 30 for pixel switching is formed, and a data line 6a for supplying pixel signals S1, S2,... Sn is electrically connected to the source of the TFT 30. The pixel signals S1, S2,... Sn written to the data lines 6a may be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied for each group to a plurality of adjacent data lines 6a. Good. Further, the scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning signals G1, G2,... Gm are applied to the scanning line 3a in a pulse-sequential manner in this order at a predetermined timing. It is configured. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain of the TFT 30, and the pixel signal S1, S2,... Sn supplied from the data line 6a is turned on by turning on the TFT 30 as a switching element for a certain period. Are written in each pixel at a predetermined timing. Thus, the pixel signals S1, S2,... Sn at a predetermined level written to the liquid crystal through the pixel electrode 9a are held for a certain period with the counter electrode 21 of the counter substrate 20 shown in FIG. .
[0033]
Here, the liquid crystal 50 modulates light and enables gradation display by changing the orientation and order of the molecular assembly according to the applied voltage level. In the normally white mode, the amount of incident light passing through the portion of the liquid crystal 50 is reduced according to the applied voltage. In the normally black mode, the incident light is changed according to the applied voltage. The amount of light passing through the portion of the liquid crystal 50 increases. As a result, light having a contrast corresponding to the pixel signals S1, S2,... Sn is emitted from the liquid crystal device 100 as a whole.
[0034]
In order to prevent the retained pixel signals S1, S2,... Sn from leaking, a 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. Thereby, the charge retention characteristic is improved, and the liquid crystal device 100 with a high contrast ratio can be realized. As a method of forming the storage capacitor 60, as illustrated in FIG. 3, the storage capacitor 60 is formed between the storage capacitor 60 and the capacitor line 3b, which is a wiring for forming the storage capacitor 60, or with the previous scanning line 3a. Any of them may be formed between them.
[0035]
(Configuration of TFT array substrate)
FIG. 4 is a plan view of a plurality of adjacent pixel groups of the TFT array substrate 10 used in the liquid crystal device 100 of the present embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view when a part of the pixels of the liquid crystal device 100 is cut at a position corresponding to the line AA ′ in FIG. 4. FIG. 6 is a cross-sectional view of the image display region 10a, the drive circuit formation region, and the seal region of the liquid crystal device 100 of the present embodiment.
[0036]
In FIG. 4, pixel electrodes 9a made of a plurality of transparent ITO (Indium Tin Oxide) films are formed in a matrix on the TFT array substrate 10, and a pixel switching TFT 30 is provided for each pixel electrode 9a. Are connected to each other. A data line 6a, a scanning line 3a, and a capacitor line 3b are formed along the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrode 9a, and the TFT 30 is 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 pixel electrode 9a is electrically connected to the high concentration drain region 1e of the TFT 3 through the contact hole. Yes. Further, the scanning line 3 a extends so as to face the channel region 1 a ′ of the TFT 30. The storage capacitor 60 (storage capacitor element) is obtained by making the extended portion 1f of the semiconductor film 1 for forming the pixel switching TFT 30 conductive, and using the lower electrode 41 as the same layer as the scanning line 3b. The capacitor line 3b is overlapped as an upper electrode.
[0037]
In each pixel 100a configured as described above, the region surrounded by the alternate long and short dash line 8 'in the region where the pixel electrode 9a is formed is a transmissive region that performs display in the transmissive mode, and a concavo-convex forming layer described later. In addition, the light reflection film is not formed, and the other area is a reflection area provided with a concavo-convex formation layer and a light reflection film, which will be described later, and here displays in the reflection mode.
[0038]
As shown in FIG. 5, the cross-section of the reflective region taken along line AA ′ is formed with a base protective film 11 made of a silicon oxide film (insulating film) having a thickness of 50 nm to 100 nm on the surface of the TFT array substrate 10. An island-shaped semiconductor film 1a having a thickness of 50 nm to 100 nm is formed on the surface of the base protective film 11. A gate insulating film 2a made of a silicon oxide film having a thickness of about 50 to 100 nm is formed on the surface of the semiconductor film 1a, and a scanning made of an aluminum film having a thickness of 500 nm to 1000 nm is formed on the surface of the gate insulating film 2a. The line 3a passes as a gate electrode. In the semiconductor film 1a, a region facing the scanning line 3a via the gate insulating film 2a is a channel region 1a ′. A source region including a low concentration source region 1b and a high concentration source region 1d is formed on one side of the channel region 1a ', and a drain including a low concentration drain region 1c and a high concentration drain region 1e is formed on the other side. A region is formed.
[0039]
On the surface side of the pixel switching TFT 30, a first interlayer insulating film 4 made of a silicon oxide film having a thickness of 300 nm to 800 nm and a second interlayer insulating film 5 made of a silicon nitride film having a thickness of 100 nm to 300 nm ( A surface protective film) is formed. A data line 6 a made of an aluminum film having a thickness of 500 nm to 1000 nm is formed on the surface of the first interlayer insulating film 4, and the data line 6 a passes through a contact hole formed in the first interlayer insulating film 4. It is electrically connected to the high concentration source region 1d. A drain electrode 6b formed simultaneously with the data line 6a is formed on the surface of the first interlayer insulating film 4, and this drain electrode 6b is connected to the high concentration drain region through a contact hole formed in the first interlayer insulating film 4. 1e is electrically connected.
[0040]
As will be described later, an unevenness forming layer 13a made of a photosensitive resin such as an acrylic resin and an upper layer film 7a are formed in this order on the upper layer of the second interlayer insulating film 5, and the surface of the upper layer film 7a has a thickness. A light reflecting film 8a made of an aluminum film having a thickness of 50 nm to 200 nm is formed.
[0041]
A transparent pixel electrode 9a made of an ITO film is formed on the light reflecting film 8a. The pixel electrode 9a is directly laminated on the surface of the light reflecting film 8a, and the pixel electrode 9a and the light reflecting film 8a are electrically connected. Further, the pixel electrode 9a is connected to the drain electrode 6b through a contact hole formed in the photosensitive resin layer constituting the upper layer film 7a, the photosensitive resin layer constituting the unevenness forming layer 13a, and the second interlayer insulating film 5. Electrically connected.
[0042]
An alignment film 12 made of a polyimide film is formed on the surface side of the pixel electrode 9a. The alignment film 12 is a film obtained by performing a rubbing process on a polyimide film.
[0043]
Further, the extension portion 1f (lower electrode) extending from the high-concentration drain region 1e has a capacitance in the same layer as the scanning line 3a through an insulating film (dielectric film) formed simultaneously with the gate insulating film 2a. The storage capacitor 60 is configured by the line 3b facing as an upper electrode.
[0044]
The TFT 30 preferably has an LDD structure as described above, but may have an offset structure in which impurity ions are not implanted into regions corresponding to the low concentration source region 1b and the low concentration drain region 1c. . Further, the TFT 30 may be a self-aligned TFT in which impurity ions are implanted at a high concentration using a gate electrode (a part of the scanning line 3a) as a mask to form high-concentration source and drain regions in a self-aligned manner. .
[0045]
In this embodiment, a single gate structure is employed in which only one gate electrode (scanning line 3a) of the TFT 30 is disposed between the source and drain regions. However, two or more gate electrodes may be disposed therebetween. Good. At this time, the same signal is applied to each gate electrode. If the TFT 30 is configured with dual gates (double gates) or more than triple gates in this manner, leakage current at the junction between the channel and the source-drain region can be prevented, and the current during OFF can be reduced. 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.
[0046]
(Structure of uneven pattern)
As shown in FIGS. 5 and 6, each pixel 100 a in the image display area 10 a of the TFT array substrate 10 has an area outside the formation area of the TFT 30 on the surface of the light reflecting film 8 a (see FIG. 4). In addition, a concavo-convex pattern 8g having convex portions 8b and concave portions 8c is formed.
[0047]
In constructing such a concavo-convex pattern 8g, in the TFT array substrate 10 of the present embodiment, a photosensitive resin such as an acrylic resin is provided in a region on the lower layer side of the light reflecting film 8a that overlaps the light reflecting film 8a in a plane. A concavo-convex forming layer 13a is formed thick on the surface of the second interlayer insulating film 5, for example, to a thickness of 2 μm to 3 μm. The upper layer film 7a is laminated as a second resin layer with a thickness of, for example, 1 μm to 2 μm. Therefore, a concavo-convex pattern 8g is formed on the surface of the light reflecting film 8a due to the concavo-convex due to the presence or absence of the concavo-convex forming layer 13a. In this concavo-convex pattern 8g, the edge of the concavo-convex forming layer 13a appears by the upper layer film 7a. There is no such thing.
[0048]
As shown in FIG. 6, in the region where the seal material 52 is formed, the wiring 105 including the conductive film 3c formed simultaneously with the scanning line 3a and the conductive film 6c formed simultaneously with the data line 6a passes. ing. Further, in the region where the sealing material 52 is formed, the photosensitive resin 13 constituting the unevenness forming layer 13a is left in the image display region 10a, and the photosensitive resin 7 constituting the upper layer film 7a is also left.
[0049]
(Configuration of drive circuit formation region)
In the TFT array substrate 10 configured as described above, as shown in FIG. 6, the region between the image display region 10 a and the region where the sealing material 52 is formed has a scanning line driving circuit 104 that drives the pixel switching TFT 30. It is used as the formed drive circuit formation region 110. In such a scanning line driving circuit 104, a complementary driving circuit TFT is formed by using the process of forming the pixel switching TFT 30, and the driving circuit TFT constitutes a complementary circuit. . Here, the drive circuit 130 is composed of complementary TFTs, but only one TFT 30 'is shown in FIG.
[0050]
In the drive circuit formation region 110, the configuration of the TFT 30 'for the drive circuit is the same as that of the pixel switching TFT 30, and thus detailed description is omitted. However, the region where the TFT 30' exists is the base protective film 11, the semiconductor High region where film 1 ', gate insulating film 2, gate electrode 3a', first interlayer insulating film 4, source wiring 6a ', drain wiring 6b', second interlayer insulating film 5, and alignment film 12 are laminated in this order On the other hand, in the region where the TFT 30 'does not exist, the base protective film 11, the gate insulating film 2, the first interlayer insulating film 4, the second interlayer insulating film 5, and the alignment film 12 are formed. However, it is a low region 140 where the semiconductor film 1 ', the gate electrode 3a', the source wiring 6a ', and the drain wiring 6b' are not present.
[0051]
Therefore, in this embodiment, in the low area 140, the photosensitive resin 13 having a thickness of 2 μm to 3 μm constituting the unevenness forming layer 13a is left in the image display area 10a, and the upper layer film 7a is formed on the surface thereof. While the photosensitive resin 7 having a thickness of 1 μm to 2 μm is also left, only the photosensitive resin 13 is left in the high area 120. For this reason, a thick photosensitive resin layer is formed in the low area 140 and a thin photosensitive resin layer is formed in the high area 120, and there is a difference in height between the low area 140 and the high area 120. Has been resolved.
[0052]
Accordingly, since the substrate spacing control function of the gap material 55 effectively operates in the drive circuit formation region 110, the inter-substrate distance between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 has very little variation in the in-plane direction. Therefore, since the layer thickness of the liquid crystal 50 does not vary in the in-plane direction, display unevenness and color misregistration do not occur, and high quality display can be performed. Moreover, since the thicknesses of the two photosensitive resins 7 and 13 are different, not only the combination of the present embodiment but also the combination that leaves the photosensitive resins 7 and 13 is changed as in the second, third, and fourth embodiments described later. The height difference can be almost completely eliminated.
[0053]
Further, in this embodiment, the photosensitive resins 7 and 13 formed in the image display area 10a are used to eliminate the height difference. If such photosensitive resins 7 and 13 are used, exposure, Since it can be formed at any location by development, the difference in height can be reduced without increasing the number of steps.
[0054]
Further, since the difference in height between the image display region 10 a and the seal material 52 can be eliminated, a drive circuit formation region 110 is formed between the image display region 10 a and the seal material 52, and display is performed on the liquid crystal device 100. It is possible to narrow the frame area that is not directly related to. In particular, when there is a height difference in the drive circuit formation region 110, it is impossible to take measures such as providing dummy wiring for the purpose of eliminating it, but the photosensitive resin 7 formed in the image display region 10a. , 13 can be easily relaxed even in the drive circuit formation region 110.
[0055]
In order to eliminate the height difference in the drive circuit formation area 110, the high area 120 and the low area 140 are mixed, and therefore, as shown in FIG. The resin layers 7 and 13 may be formed in an island shape.
[0056]
(Configuration of counter substrate)
In FIG. 5 again, in the counter substrate 20, a light shielding film 23 called a black matrix or black stripe is formed in a region facing the vertical and horizontal boundary regions of the pixel electrode 9 a formed on the TFT array substrate 10. On the upper layer side, a counter electrode 21 made of an ITO film is formed. Further, an alignment film 22 made of a polyimide film is formed on the upper layer side of the counter electrode 21, and this alignment film 22 is a film obtained by rubbing the polyimide film.
[0057]
(Display operation of liquid crystal device 100)
In the liquid crystal device 100 configured as described above, a light reflecting film 8a made of an aluminum film or the like is formed on the lower layer side of the pixel electrode 9a. For this reason, light incident from the counter substrate 20 side can be reflected from the TFT array substrate 10 side and emitted from the counter substrate 20 side. Therefore, if light modulation is performed for each pixel 100a by the liquid crystal 50 during this period, external light can be obtained. A desired image can be displayed in the image display area 10a using light (reflection mode).
[0058]
Further, in the liquid crystal device 100, since the light reflecting film 8a is formed so as to avoid the region surrounded by the alternate long and short dash line 8 'in FIG. 4, it also functions as a semi-transmissive / semi-reflective liquid crystal device. That is, light emitted from a backlight device (not shown) disposed on the TFT array substrate 10 side enters the TFT array substrate 10 side, and then pixel electrodes 9a are formed in each pixel 100a. The light is transmitted to the counter substrate 20 through a transmissive region in which the light reflecting film 8a is not formed. For this reason, if light modulation is performed for each pixel 100a by the liquid crystal 50, a desired image can be displayed in the image display region 10a using light emitted from the backlight device (transmission mode).
[0059]
Further, in this embodiment, the concavo-convex forming layer 13a is formed in a region overlapping the light reflecting film 8a in the lower layer side of the light reflecting film 8a, and the concavo-convex formed by the concavo-convex forming layer 13a is used. An uneven pattern 8g for light scattering is formed on the surface of the light reflecting film 8a. Further, in the concavo-convex pattern 8g, the upper layer film 7a prevents an edge of the concavo-convex forming layer 13a from appearing. Therefore, when an image is displayed in the reflection mode, the image can be displayed with scattered reflected light, and thus the viewing angle dependency is small.
[0060]
[Method of Manufacturing Liquid Crystal Device 100]
A manufacturing method of the TFT array substrate 10 used in the liquid crystal device 100 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 12 are process cross-sectional views showing a method of manufacturing the TFT array substrate 10 of this embodiment. In any of the drawings, an image display area 10a (pixel switching TFT formation area, light reflection film formation) is shown. Area), drive circuit formation area 110 (low area 140, high area 120), and a cross section of the seal area.
[0061]
First, as shown in FIG. 8A, after preparing a substrate 10 'made of glass or the like cleaned by ultrasonic cleaning or the like, the substrate temperature of the substrate 10' is changed under a temperature condition of 150 to 450 ° C. A base protective film 11 made of a silicon oxide film is formed on the entire surface to a thickness of 50 nm to 100 nm by plasma CVD. As the source gas at this time, for example, a mixed gas of monosilane and laughing gas, TEOS and oxygen, or disilane and ammonia can be used.
[0062]
Next, the semiconductor film 1 made of an amorphous silicon film is formed to a thickness of 50 nm to 100 nm on the entire surface of the substrate 10 ′ by LP-CVD under the temperature condition of the substrate temperature of 150 ° C. to 450 ° C. Next, laser annealing is performed by irradiating the semiconductor film 1 with laser light. As a result, the amorphous semiconductor film 1 is once melted and crystallized through a cooling and solidifying process. At this time, the irradiation time of the laser beam to each region is very short, and the irradiation region is also local to the entire substrate, so that the entire substrate is not heated to a 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.
[0063]
Next, a resist mask 551 is formed on the surface of the semiconductor film 1 using a photolithography technique, and the semiconductor film 1 is etched through the resist mask 551, thereby displaying an image as shown in FIG. The island-shaped semiconductor films 1a and 1 '(active layer) are left in predetermined regions of the region 10a and the drive circuit formation region 110.
[0064]
Next, a gate insulating film 2 made of a silicon oxide film or the like is formed to a thickness of 50 nm to 100 nm on the entire surface of the substrate 10 ′ by a CVD method or the like under a temperature condition of 350 ° C. or less. As the source gas at this time, for example, a mixed gas of TEOS 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.
[0065]
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 lower electrode for forming the storage capacitor 60 between the capacitor line 3b. To do.
[0066]
Next, as shown in FIG. 8C, the conductive film 3 made of an aluminum film or the like for forming the scanning lines 3a or the like is formed to a thickness of 500 nm to 1000 nm on the entire surface of the substrate 10 'by sputtering or the like. After the formation, a resist mask 552 is formed using a photolithography technique.
[0067]
Next, the conductive film 3 is dry-etched through the resist mask 552, and the scan line 3a (gate electrode), the capacitor line 3b, the gate electrode 3a ′ of the driver circuit, and the wiring 105 are formed as shown in FIG. The conductive film 3c to be formed is left.
[0068]
Next, on the side of the pixel TFT portion and the N-channel TFT portion (not shown) of the driving circuit, about 0.1 × 10 6 using the scanning line 3a and the gate electrode 3a ′ as a mask. ¹³ / Cm ² ~ About 10 × 10 ¹³ / Cm ² The low concentration source regions 1b, 1b 'and the low concentration drain regions 1c, 1c' are implanted in a self-aligned manner with respect to the scanning line 3a and the gate electrode 3a 'by implanting low concentration impurity ions (phosphorus ions) at a dose of Form. Here, since it is located directly below the scanning line 3a, the portion where the impurity ions are not introduced becomes the channel regions 1a ′, 1 ″ that remain as the semiconductor films 1a, 1 ′.
[0069]
Next, as shown in FIG. 9A, a resist mask 553 having a width wider than that of the scanning line 3a and the gate electrode 3a ′ is formed, and high-concentration impurity ions (phosphorus ions) are about 0.1 × 10 × 10. ¹⁵ / Cm ² ~ About 10 × 10 ¹⁵ / Cm ² Then, high concentration source regions 1b and 1b 'and drain regions 1d and 1d' are formed.
[0070]
In place of these impurity introduction steps, high concentration impurities (phosphorus ions) are implanted in a state where a resist mask wider than the gate electrode is formed without implanting the low concentration impurities, and the source and drain regions of the offset structure May be formed. Needless to say, high-concentration impurities may be implanted using the scanning line 3a and the gate electrode 3a 'as a mask to form a source region and a drain region having a self-aligned structure.
[0071]
Although not shown, the N-channel TFT portion of the peripheral drive circuit portion is formed by such a process. In this case, the P-channel TFT portion is covered with a mask. 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 provide about 0.1 × 10 ¹⁵ / Cm ² ~ About 10 × 10 ¹⁵ / Cm ² By implanting boron ions at a dose of P, source / drain regions of the P channel are formed in a self-aligned manner. At this time, similarly to the formation of the N-channel TFT portion, about 0.1 × 10 10 using the gate electrode as a mask. ¹³ / Cm ² ~ About 10 × 10 ¹³ / Cm ² After introducing a low concentration impurity (boron ions) at a dose of a low concentration region in the polysilicon film, a mask wider than the gate electrode is formed to reduce the high concentration impurities (boron ions). 0.1 × 10 ¹⁵ / Cm ² ~ About 10 × 10 ¹⁵ / Cm ² The source region and the drain region of the LDD structure (lightly doped drain structure) may be formed by implanting at a dose of. Alternatively, a source region and a drain region having an offset structure may be formed by implanting high concentration impurities (phosphorus ions) in a state where a mask wider than the gate electrode is formed without implanting low concentration impurities. By these ion implantation processes, a complementary circuit can be configured, and a peripheral drive circuit can be built in the same substrate.
[0072]
Next, as shown in FIG. 9B, a first interlayer insulating film 4 made of a silicon oxide film or the like is formed to a thickness of 300 nm to 800 nm on the entire surface of the substrate 10 'by a CVD method or the like. As the source gas at this time, for example, a mixed gas of TEOS and oxygen gas can be used.
[0073]
Next, a resist mask 554 is formed using a photolithography technique.
[0074]
Next, dry etching is performed on the first interlayer insulating film 4 through the resist mask 554. As shown in FIG. 9C, portions corresponding to the source region and the drain region in the first interlayer insulating film 4, and wiring Contact holes are formed in the portions where 105 is formed.
[0075]
Next, as shown in FIG. 9D, a conductive film 6 made of an aluminum film or the like for constituting the data line 6a (source electrode) or the like is formed on the surface side of the first interlayer insulating film 4 by sputtering or the like. After forming to a thickness of 500 nm to 1000 nm, a resist mask 555 is formed using a photolithography technique.
[0076]
Next, dry etching is performed on the conductive film 6 through the resist mask 555 to form the data line 6a, the drain electrode 6b, the source electrode 6a ′, the drain wiring 6b ′, and the wiring 105 as shown in FIG. The conductive film 6c is left.
[0077]
Next, as shown in FIG. 10B, a second interlayer insulating film 5 made of a silicon nitride film or the like is formed on the entire surface of the substrate 10 'by a CVD method or the like to a thickness of 100 nm to 300 nm, and then photolithography is performed. A resist mask 556 for forming a contact hole or the like is formed in the second interlayer insulating film 5 using a technique.
[0078]
Next, dry etching is performed on the second interlayer insulating film 5 through the resist mask 556, and as shown in FIG. 10C, a contact hole is formed in a portion of the second interlayer insulating film 5 corresponding to the drain electrode 6b. Form.
[0079]
Next, as shown in FIG. 11A, after a first photosensitive resin 13 such as an acrylic resin is applied to the entire surface of the substrate 10 'to a thickness of 2 to 3 μm, the photosensitive resin 13 is applied to the photolithography technique. As shown in FIG. 11B, by patterning with bake and baking, the corners are rounded to a region overlapping with the light reflection film 8a in the lower layer side of the light reflection film 8a. The unevenness forming layer 13a is formed. At this time, the photosensitive resin 13 is left as an interlayer insulating film having a contact hole in the formation region of the TFT 30. Further, the photosensitive resin 13 is left in both the low area 140 and the high area 120 of the drive circuit formation area 110.
[0080]
When the concavo-convex formation layer 13a is formed using such a photolithography technique, either a negative type or a positive type may be used as the photosensitive resin 13, but FIG. The positive type is illustrated as an example, and the portion where the photosensitive resin 13 is to be removed is irradiated with ultraviolet rays through the light transmitting portion 511 of the exposure mask 510.
[0081]
Next, as shown in FIG. 11C, a second photosensitive resin 7 made of an acrylic resin is applied to the entire surface of the substrate 10 'to a thickness of 1 μm to 2 μm, and then the photosensitive resin 7 is applied to a photolithography technique. As shown in FIG. 11D, the upper layer film 7a is formed by patterning using. At this time, the photosensitive resin 7 is left as an interlayer insulating film having a contact hole in the formation region of the TFT 30. In the drive circuit formation region 110, the photosensitive resin 7 is left only in the low region 140 out of the low region 140 and the high region 120, and the photosensitive resin 7 is not left in the high region 120.
[0082]
When the upper layer film 7a is formed by using such a photolithography technique, either a negative type or a positive type may be used as the photosensitive resin 7, but FIG. The positive type is illustrated as an example, and the portion where the photosensitive resin 7 is to be removed is irradiated with ultraviolet rays through the light transmitting portion 521 of the exposure mask 520.
[0083]
Here, since the upper layer film 7a is formed from a resin material having fluidity, the upper layer film 7a appropriately cancels the unevenness of the unevenness forming layer 13a. Therefore, a smooth uneven pattern 8g having no edges is formed on the surface of the light reflection film 8a to be formed later.
[0084]
Next, as shown in FIG. 12A, a reflective metal film 8 such as an aluminum film is formed on the entire surface of the substrate 10 'to a thickness of 50 nm to 200 nm by sputtering or the like. A resist mask 557 is formed using a lithography technique.
[0085]
Next, the metal film 8 is etched through the resist mask 557, and the light reflecting film 8a is left in a predetermined region as shown in FIG. On the surface of the light reflection film 8a formed in this manner, an uneven pattern 8g of 500 nm or more, further 800 nm or more is formed by the unevenness forming layer 13a unevenness, and the uneven pattern 8g is edged by the upper layer film 7a. There is no gentle shape.
[0086]
Next, as shown in FIG. 12C, an ITO film 9 having a thickness of 40 nm to 200 nm is formed on the surface side of the light reflecting film 8a by a sputtering method or the like, and then a resist mask 558 using a photolithography technique. Form.
[0087]
Next, the ITO film 9 is etched through the resist mask 558 to form a pixel electrode 9a electrically connected to the drain electrode 6b as shown in FIG.
[0088]
Thereafter, as shown in FIG. 5, a polyimide film (alignment film 12) is formed on the surface side of the pixel electrode 9a. For this purpose, a polyimide varnish in which 5 to 10% by weight of polyimide or polyamic acid is dissolved 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, and polyimide molecules are arranged in a certain direction near the surface. As a result, the liquid crystal molecules are aligned in a certain direction by the interaction between the liquid crystal molecules filled later and the polyimide molecules.
[0089]
[Embodiment 2]
FIG. 13 is a cross-sectional view of the image display region 10a, the drive circuit formation region, and the seal region of the liquid crystal device 100 according to Embodiment 2 of the present invention. The basic configuration of the liquid crystal device according to the present embodiment and the third and fourth embodiments described below is the same as that of the first embodiment, and thus parts having common functions are denoted by the same reference numerals. Therefore, the description thereof is omitted. The manufacturing method of the liquid crystal device 100 is also the same as that of the first embodiment except that the mask patterns of the exposure masks 510 and 520 are changed.
[0090]
In the first embodiment, in order to alleviate the height difference of the drive circuit formation region 110, the photosensitive resin 13 constituting the concave / convex formation layer 13a in the image display region 10a is left in the low region 140 and the upper layer film is formed. While the photosensitive resin 7 constituting 7a is also left, only the photosensitive resin 13 is left in the high region 120. However, as shown in FIG. 13, the low region 140 has a concavo-convex forming layer in the image display region 10a. While leaving the photosensitive resin 13 constituting 13a and the photosensitive resin 7 constituting the upper layer film 7a, leaving only the photosensitive resin 7 in the high area 120, the low area 140 and the high area 120 The difference in height may be eliminated.
[0091]
[Embodiment 3]
FIG. 14 is a cross-sectional view of the image display region 10a, the drive circuit formation region, and the seal region of the liquid crystal device 100 according to Embodiment 3 of the present invention.
[0092]
In the first embodiment, in the low area 140, the photosensitive resin 13 constituting the unevenness forming layer 13a is left in the image display area 10a, and the photosensitive resin 7 constituting the upper film 7a is also left, while the high area Although the photosensitive resin 13 is left in 120, as shown in FIG. 14, while the photosensitive resin 13 constituting the unevenness forming layer 13a is left in the low area 140 in the low area 140, the high area 120 is left. In this case, the difference in height between the low area 140 and the high area 120 may be eliminated by leaving none of the photosensitive resins 7 and 13 left.
[0093]
[Embodiment 4]
FIG. 15 is a cross-sectional view of the image display region 10a, the drive circuit formation region, and the seal region of the liquid crystal device 100 according to Embodiment 4 of the present invention.
[0094]
Further, as shown in FIG. 15, the photosensitive resin 7 constituting the upper layer film 7 a in the image display area 10 a is left in the low area 140, while the photosensitive resins 7 and 13 are left in the high area 120. By not leaving it, the difference in height between the low area 140 and the high area 120 may be eliminated.
[0095]
In the third and fourth embodiments, in the low area 140, the photosensitive resin 13 constituting the unevenness forming layer 13a is left in the image display area 10a, and the photosensitive resin 7 constituting the upper layer film 7a is also left. In addition, the high area 120 may be configured such that no photosensitive resin is left.
[0096]
[Other embodiments]
In the low area 140, the photosensitive resin 13 constituting the concave / convex forming layer 13a is left in the image display area 10a, and the photosensitive resin 7 constituting the upper layer film 7a is also left, while the high area 120 is photosensitive. The structure which does not leave any adhesive resin may be sufficient.
[0097]
In each of the above embodiments, two photosensitive resin layers are formed. However, when the upper layer film 7a is not formed and the shape of the unevenness forming layer 13a is made smooth in the baking process. Only the photosensitive resin 13 is formed. Even in such a case, as in the third embodiment, the photosensitive resin 13 is left in the low area 140 and the photosensitive resin is not left in the high area 120, so that the low area 140 and the high area 120 can be separated. The height difference can be eliminated.
[0098]
Furthermore, even in a configuration in which three or more layers of photosensitive resin are formed in the image display region 10a, the height difference may be eliminated depending on the number of stacked layers.
[0099]
Furthermore, if the photosensitive resin formed in the drive circuit formation region 110 is optimized to eliminate the height difference between the drive circuit formation region 110 and the image display region 10a, the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are formed by the gap material 55. Variation in the distance between the substrates can be almost completely eliminated, so that a higher quality image can be displayed.
[0100]
In the above embodiment, an active matrix liquid crystal device using a TFT as a pixel switching element is described as an example. However, an active matrix liquid crystal device using a TFD as a pixel switching element, or an electro-optical material other than a liquid crystal is used. The present invention may be applied to the electro-optical device used.
[0101]
[Application of electro-optical device to electronic equipment]
The reflective or semi-transmissive / semi-reflective liquid crystal device 100 configured as described above can be used as a display unit of various electronic devices. For example, see FIGS. 16, 17, and 18. To explain.
[0102]
FIG. 16 is a block diagram illustrating a circuit configuration of an electronic apparatus using the electro-optical device according to the invention as a display device.
[0103]
In FIG. 16, the electronic device includes 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 includes a liquid crystal display panel 75 and a drive circuit 76. As the liquid crystal device 74, the above-described liquid crystal device 100 can be used.
[0104]
The display information output source 70 includes a storage unit such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), a storage unit such as various disks, a tuning circuit that tunes and outputs a digital image signal, and the like, and is generated by a timing generator 73. Display information such as an image signal in a predetermined format is supplied to the display information processing circuit 71 based on the various clock signals.
[0105]
The display information processing circuit 71 includes various known circuits such as a serial-parallel conversion circuit, an amplification / inversion circuit, a rotation circuit, a gamma correction circuit, a clamp circuit, and the like, executes processing of input display information, The signal is supplied to the drive circuit 76 together with the clock signal CLK. The power supply circuit 72 supplies a predetermined voltage to each component.
[0106]
FIG. 17 shows a mobile personal computer which is an embodiment of an electronic apparatus according to the invention. The personal computer 80 shown here has a main body 82 provided with a keyboard 81 and a liquid crystal display unit 83. The liquid crystal display unit 83 includes the liquid crystal device 100 described above.
[0107]
FIG. 18 shows a mobile phone which is another embodiment of the electronic apparatus according to the invention. A cellular phone 90 shown here includes a plurality of operation buttons 91 and a display unit including the liquid crystal device 100 described above.
[0108]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the height difference is reduced by using the photosensitive resin formed in the image display region, and therefore, the variation in the in-plane direction of the inter-substrate distance is extremely small. Accordingly, since the layer thickness of the electro-optical material such as liquid crystal does not vary in the in-plane direction, display nonuniformity and color misregistration do not occur, and high-quality display can be performed. Here, since the photosensitive resin can be formed at any place by exposure and development, the height difference can be reduced without increasing the number of steps. If the difference in height between the image display region and the seal material can be eliminated, a drive circuit formation region is formed on the first substrate in the region between the image display region and the seal material. Can do. In particular, when there is a difference in height in the drive circuit formation area, measures such as providing dummy wiring cannot be taken for the purpose of eliminating it, but because the photosensitive resin formed in the image display area is used. If so, the height difference can be easily reduced even in the drive circuit formation region.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a liquid crystal device according to a first embodiment of the present invention when viewed from the counter substrate side.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG.
3 is an equivalent circuit diagram of various elements and wirings formed in a plurality of pixels arranged in a matrix in the liquid crystal device shown in FIG.
4 is a plan view showing a configuration of each pixel formed on a TFT array substrate in the liquid crystal device shown in FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view of the liquid crystal device shown in FIG. 1 when cut at a position corresponding to the line AA ′ in FIG. 4;
6 is a cross-sectional view of an image display area, a drive circuit formation area, and a seal area of the liquid crystal device shown in FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of an image display region, a drive circuit formation region, and a seal region of a liquid crystal device according to a modification of the first embodiment of the present invention.
8A to 8D are process cross-sectional views illustrating a manufacturing method of the TFT array substrate of the liquid crystal device illustrated in FIG.
9A to 9D are process cross-sectional views of processes performed subsequent to the process illustrated in FIG. 8 in the method for manufacturing the TFT array substrate of the liquid crystal device illustrated in FIG. 1;
10A to 10C are process cross-sectional views of each step performed subsequent to the step shown in FIG. 9 in the method for manufacturing the TFT array substrate of the liquid crystal device shown in FIG.
11A to 11D are process cross-sectional views of each step performed subsequent to the step shown in FIG. 10 in the method for manufacturing the TFT array substrate of the liquid crystal device shown in FIG.
12A to 12D are process cross-sectional views of processes performed subsequent to the process illustrated in FIG. 11 in the method for manufacturing the TFT array substrate of the liquid crystal device illustrated in FIG.
13 is a cross-sectional view of an image display region, a drive circuit formation region, and a seal region of a liquid crystal device according to Embodiment 2 of the present invention. FIG.
FIG. 14 is a cross-sectional view of an image display area, a drive circuit formation area, and a seal area of a liquid crystal device according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view of an image display region, a drive circuit formation region, and a seal region of a liquid crystal device according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram illustrating a circuit configuration of an electronic apparatus using the liquid crystal device according to the invention as a display device.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a mobile personal computer as an embodiment of an electronic apparatus using the liquid crystal device according to the invention.
FIG. 18 is an explanatory diagram of a mobile phone as an embodiment of an electronic apparatus using the liquid crystal device according to the invention.
FIG. 19 is a cross-sectional view of an image display area, a drive circuit formation area, and a seal area of a conventional liquid crystal device.
20A to 20D are process cross-sectional views illustrating a process of forming a photosensitive resin layer in the manufacturing process of the liquid crystal device illustrated in FIG.
[Explanation of symbols]
1a Semiconductor film
1a 'channel forming region
1b Low concentration source region
1c Low concentration drain region
1d high concentration source region
1e High concentration drain region
2a Gate insulation film
3a scanning line
3b capacitance line
4 First interlayer insulating film
5 Second interlayer insulating film
6a Data line
6b Drain electrode
7 Second photosensitive resin constituting the upper layer film
7a Upper layer film
8a Light reflecting film
9a Pixel electrode
10 TFT array substrate
10a Image display area
11 Base protective film
13 1st photosensitive resin which comprises an uneven | corrugated formation layer
13a Concavity and convexity formation layer
20 Counter substrate
21 Counter electrode
30 TFT for pixel switching
30 'TFT for drive circuit
50 liquid crystal
53 Peripherals
100 Liquid crystal device (electro-optical device)
100a pixel
110 Drive circuit formation region
120 High area of drive circuit formation area
140 Low area of drive circuit formation area

Claims

On the first substrate, a pixel display region in which pixels composed of a pixel electrode and a pixel switching element connected to the pixel electrode are arranged in a matrix, and a plurality of pixels arranged around the pixel display region. A driving circuit forming region composed of switching elements for driving circuits for driving pixels, and a seal region disposed around the driving circuit forming region;
A second substrate bonded to the first substrate with a sealant disposed in the seal region at a predetermined interval;
An electro-optical material held in a gap defined by the sealing material, and a space between the first substrate and the second substrate interposed between the first substrate and the second substrate in the region defined by the sealing material. In the method of manufacturing an electro-optical device, the gap material for controlling the gap, and each pixel includes a light reflection region and can display a reflection mode.
Forming the pixel switching element and the driving circuit switching element on the first substrate;
A first resin layer is formed on the light reflection region and the drive circuit formation region of the pixel, and the first resin layer is patterned to form an uneven layer in the light reflection region, and the drive circuit formation Leaving the first resin on a region;
A second resin layer formed on the light reflecting region and the driver circuit formation region of the pixel, with leaving the second resin layer in the light reflection region, of the drive circuit forming region, said drive circuit Removing the second resin layer in the region in which the switching element for driving is formed and leaving the second resin layer in the region in which the switching element for driving circuit is not formed;
A method for manufacturing an electro-optical device.

The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein the first resin layer is a resin having photosensitivity.

3. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein the second resin layer is a resin having photosensitivity.

The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein the second resin layer is a resin material having fluidity.

The driving circuit switching element includes a source region, a drain region, a semiconductor film having a channel region between the source region and the drain region, and a gate formed on the channel region via a gate insulating film 5. A transistor for a driving circuit, comprising: an electrode; a source electrode electrically connected to the source region; and a drain electrode electrically connected to the drain region. The method for manufacturing the electro-optical device according to any one of the above.

6. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 5, wherein the driving circuit formed in the driving circuit forming region has a complementary circuit formed by the driving transistor.

The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, further comprising a step of forming a light reflection film at least in the light reflection film formation region.

8. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 1, wherein the electro-optical material is a liquid crystal.