JP4035992B2

JP4035992B2 - Electro-optical device, electronic apparatus, and method of manufacturing electro-optical device

Info

Publication number: JP4035992B2
Application number: JP2001392898A
Authority: JP
Inventors: 伸藤田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2021-12-25
Also published as: JP2003195347A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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。さらに詳しくは、反射型、あるいは半透過・反射型の電気光学装置における画素の構成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、画素スイッチング用の非線形素子としてＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の液晶装置では、図２０に示すように、電気光学物質としての液晶５０を挟持するＴＦＴアレイ基板１０および対向基板２０のうち、ＴＦＴアレイ基板１０の方には、画素スイッチング用のＴＦＴ（薄膜トランジスタ／ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３０と、このＴＦＴ３０を介してデータ線６ａに電気的に接続するＩＴＯ膜などの透明導電膜からなる画素電極９ａとが形成されている。
【０００３】
また、液晶装置のうち、反射型あるいは半透過・反射型のものでは、対向基板２０の側から入射してきた外光を対向基板２０の方に向けて反射するための光反射膜８ａが画素電極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側で反射し、対向基板１０側から出射された光によって画像を表示する。
【０００４】
なお、対向基板２０の側に光反射膜を形成することにより、ＴＦＴアレイ基板１０側から入射した外光を対向基板２０側で反射し、ＴＦＴアレイ基板１０側から出射された光によって画像を表示する方式も可能であるが、このような方式の場合、ＴＦＴアレイ基板１０を光が透過する際、ＴＦＴ３０の形成領域などでは光が透過しないので、明るい表示を行うという点で不利である。また、ＴＦＴアレイ基板１０において、対向基板２０や液晶５０が位置する側とは反対側に反射板を設ける構造も考えられるが、明るさや視差などといった表示品質は、上記のような内面散乱構造に比べてかなり落ちる。
【０００５】
但し、半透過・反射型の液晶装置において、光反射膜８ａで反射された光の方向性が強いと、画像をみる角度で明るさが異なるなどの視野角依存性が顕著に出てしまう。そこで、従来は、液晶装置を製造する際、層間絶縁膜４、あるいはその表面に形成した表面保護膜（図示せず）の表面に、アクリル樹脂などといった感光性樹脂を８００ｎｍ〜１５００ｎｍの厚さに塗布した後、フォトリソグラフィ技術を用いて、光反射膜８ａの下層側のうち、光反射膜８ａと平面的に重なる領域に、感光性樹脂層からなる凹凸形成層１３を所定のパターンで選択的に残すことにより、その上層側に形成される光反射膜８ａの表面に凹凸パターン８ｇを付与している。また、このままでは、凹凸パターン８ｇに凹凸形成層１３のエッジがそのまま出てしまうので、凹凸形成層１３の上層にもう１層、流動性の高い感光性樹脂層７′を塗布、形成することにより、光反射膜８ａの表面にエッジのない、なだらかな形状の凹凸パターン８ｇを付与している。
【０００６】
なお、ここでは、画素スイッチング用のアクティブ素子としてＴＦＴを例として示したが、アクティブ素子としてＭＩＭ（ＭｅｔａｌＩｎｓｕｌａｔｏｒＭｅｔａｌ）素子などの薄膜ダイオード素子（ＴＦＤ素子／ＴｈｉｎＦｉｌｍＤｉｏｄｅ素子）を用いた場合も同様である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成した液晶装置において、凹凸形成層１３については所定のパターンで形成するので、もちろん感光性樹脂の塗布工程およびフォトリソグラフィ工程が必要であるが、上層側の感光性樹脂層７′についても、画素電極９ａをドレイン電極６ｂに電気的に接続するためのコンタクトホールなどを形成する必要があるため、フォトリソグラフィ工程が必要となる。従って、光反射膜８ａにエッジのない、なだらかな形状の凹凸パターン８ｇを付与するには、それだけで２回の感光性樹脂の塗布工程およびフォトリソグラフィ工程が必要となるため、生産性が低く、製造コストが増大するという問題点がある。
【０００８】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、製造コストの増大を最小限に抑えながら、光散乱機能を備えた光反射膜を好適な状態に形成することのできる電気光学装置、およびそれを備えた電子機器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、電気光学物質を挟持する基板上には、各画素毎に少なくとも、一つまたは複数の配線に電気的に接続する画素スイッチング用のアクティブ素子と、光反射膜とを備えた電気光学装置において、前記光反射膜の下層側のうち、当該光反射膜と平面的に重なる領域には、前記配線、または当該配線の層間、上層側、もしくは下層側に形成された絶縁膜と同層の薄膜からなる凹凸形成層が少なくとも１層、形成されているとともに、前記凹凸形成層の上層側には、当該凹凸形成層の上層に塗布した感光性樹脂によって、前記凹凸形成層の形成領域で厚く、前記凹凸形成層の非形成領域で薄い感光性樹脂層がなだらかな表面形状をもって形成され、前記光反射膜の表面には、前記凹凸形成層および前記感光性樹脂層によって所定の凹凸パターンが形成されてい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、電気光学物質を挟持する基板上には、各画素毎に少なくとも、データ線に電気的に接続する画素スイッチング用の薄膜トランジスタと、光反射膜とを備えた電気光学装置において、前記光反射膜の下層側のうち、当該光反射膜と平面的に重なる領域には、前記薄膜トランジスタに接続する前記データ線と同層の導電膜からなる凹凸形成層が形成されているとともに、前記凹凸形成層の上層側には、当該凹凸形成層の上層に塗布した感光性樹脂によって、前記凹凸形成層の形成領域で厚く、前記凹凸形成層の非形成領域で薄い感光性樹脂層がなだらかな表面形状をもって形成され、前記光反射膜の表面には、前記凹凸形成層および前記感光性樹脂層によって所定の凹凸パターンが形成されていることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、本発明では、電気光学物質を挟持する基板上には、各画素毎に少なくとも、一つまたは複数の配線に電気的に接続する画素スイッチング用のアクティブ素子と、光反射膜とを備えた電気光学装置の製造方法において、前記配線、または当該配線の層間、上層側、もしくは下層側に絶縁膜を形成する際には、前記光反射膜と平面的に重なる領域に前記配線または前記絶縁膜と同層の薄膜からなる凹凸形成層を所定のパターンで少なくとも１層、形成し、次に、前記凹凸形成層の上層側への感光性樹脂の塗布、当該感光性樹脂に対する露光マスクを介してのハーフ露光、現像、および加熱を行って、前記凹凸形成層の形成領域で厚くて前記凹凸形成層の非形成領域で薄く、かつ、表面形状がなだらかな感光性樹脂層を形成し、しかる後、前記感光性樹脂層の表面に、前記凹凸形成層および前記感光性樹脂層によって所定の凹凸パターンが形成された前記光反射層を積層することを特徴とする。
すなわち、本発明では、電気光学物質を挟持する基板上には、各画素毎に少なくとも、データ線に電気的に接続する画素スイッチング用の薄膜トランジスタと、光反射膜とを備えた電気光学装置の製造方法において、前記データ線を形成する際には、前記光反射膜と平面的に重なる領域に前記データ線と同層の導電膜からなる凹凸形成層を所定のパターンで形成し、次に、前記凹凸形成層の上層側に感光性樹脂の塗布、当該感光性樹脂に対する露光マスクを介してのハーフ露光、現像、および加熱を行って、前記凹凸形成層の形成領域で厚くて前記凹凸形成層の非形成領域で薄く、かつ、表面形状がなだらかな感光性樹脂層を形成し、しかる後、前記感光性樹脂層の表面に、前記凹凸形成層および前記感光性樹脂層によって所定の凹凸パターンが形成された前記光反射層を積層することを特徴とする。
【００１１】
本発明において、アクティブ素子は、ＭＩＭ構造などを備えるＴＦＤ素子などといった非線形２端子素子であってもよいし、ＴＦＴであってもよい。また、ＴＦＴであれば、アモルファスＳｉを能動層に用いても、ポリＳｉを能動層に用いても構わないし、逆スタガ型、順スタガ型、コプレーナー型いずれの構造であっても差し支えない。
【００１２】
本発明では、光反射膜の下層側のうち、光反射膜と平面的に重なる領域には、前記配線あるいは前記絶縁膜と同層の薄膜が凹凸形成層として所定のパターンで形成されており、この凹凸形成層の有無に起因する段差、凹凸を利用して、光反射膜の表面に凹凸パターンが付与されている。ここで、前記配線および前記絶縁膜は、光反射膜に凹凸を付すか否かに関わらず、必ず、形成されているもので、それらは、基板の表面全体に所定の薄膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングするなどの方法により形成されるものである。このため、前記配線および前記絶縁膜を形成する工程をそのまま援用して、それらと同層の凹凸形成層を所定のパターンで選択的に形成することができる。従って、成膜工程を追加することなく、光散乱機能を備えた光反射膜を形成することができる。
【００１３】
但し、これらの配線や絶縁膜は、光反射膜に凹凸を付すことを主目的に形成されたものでないため、それらが有する膜厚では所望の高低差を有する凹凸パターンを得ることができないことが多い。また、配線や絶縁膜を利用して形成した凹凸形成層は、感光性樹脂で形成したものと違って、エッジが出やすい。しかるに本発明では、前記配線あるいは前記絶縁膜を利用して形成した凹凸形成層の表面側に、感光性樹脂を塗布した後、この感光性樹脂に対して、露光マスクを介してのハーフ露光、現像、および加熱を行って、凹凸形成層の形成領域で厚くて凹凸形成層の非形成領域で薄く、かつ、表面形状がなだらかな感光性樹脂層を形成している。このため、感光性樹脂層の表面に光反射膜を形成すれば、この光反射膜の表面に、エッジのない、なだらかな形状の凹凸パターンが付与される。
【００１４】
それ故、本発明によれば、光反射膜の表面にエッジのない、なだらかな形状の凹凸パターンを付与するにあたって、感光性樹脂の塗布工程およびフォトリソグラフィ工程で１回、行えばよいので、生産性が高く、電気光学装置の製造コストの増大を最小限に止めることができる。しかも、本発明によれば、各種配線あるいは絶縁膜のうちのいずれを用いて凹凸形成層を形成し、かつ、ハーフ露光条件などをいずれの状態に設定するかによって、光反射層の表面に対して、最適な高低差、および最適形状を有する凹凸パターンを付与することができる。
【００１５】
本発明において、前記凹凸形成層には、少なくとも、前記配線のうちの一つと同層の導電膜を用いることができる。例えば、前記アクティブ素子として、前記配線としての走査線およびデータ線に接続する薄膜トランジスタを用いた場合には、前記凹凸形成層には、前記走査線と同層の導電膜、あるいは前記データ線と同層の導電膜のうちの少なくとも一方を用いることができる。
【００１６】
また、本発明では、前記凹凸形成層には、少なくとも、前記絶縁膜が含まれている構成であってもよい。
【００１７】
本発明において、前記反射膜の表面側には、透明導電膜からなる画素電極が積層されていることが好ましい。このように構成するにあたって、前記透明導電膜として、対向基板において対向電極を構成する透明導電膜と同一材料を用いれば、液晶などの電気光学物質において分極配向が発生するのを防止することができる。
【００１８】
本発明において、前記反射膜には、前記画素電極と平面的に重なる領域に光透過窓を形成することが好ましい。このように構成すると、反射膜が形成されている領域では反射モードで表示を行うことができ、光透過窓が形成されている領域では、透過モードで表示を行うことができる。すなわち、半透過・反射型の電気光学装置を構成することができる。
【００１９】
本発明において、電気光学装置を全反射型として構成し、かつ、液晶などの電気光学物質において分極配向が問題とならない場合には、対向基板の対向電極と、画素電極とにおいて材料が異なっていてもよいので、前記反射膜のみによって画素電極を構成してもよい。このように構成すると、光反射膜の表面に透明導電膜を画素電極として形成する必要がないので、生産性が向上し、製造コストを低減することができる。
【００２０】
本発明において、前記電気光学物質は、例えば、液晶である。
【００２１】
本発明を適用した電気光学装置は、モバイルコンピュータや携帯電話機などといった電子機器の表示装置として用いることができる。
【００２２】
【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。
【００２３】
［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を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ′断面図である。図３は、電気光学装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。なお、本形態の説明に用いた各図では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００２４】
図１および図２において、本形態の電気光学装置１００は、シール材５２において貼り合わされたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に、電気光学物質としての液晶５０が挟持されており、シール材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が形成されている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路１０１、および実装端子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辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路１０４の間をつなぐための複数の配線１０５が設けられており、更に、周辺見切り５３の下などを利用して、プリチャージ回路や検査回路が設けられることもある。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０６が形成されている。
【００２５】
なお、データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、たとえば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（テープオートメイテッド、ボンディング）基板をＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群に対して異方性導電膜を介して電気的および機械的に接続するようにしてもよい。なお、電気光学装置１００では、使用する液晶５０の種類、すなわち、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード等々の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略してある。また、電気光学装置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。
【００２６】
このような構造を有する電気光学装置１００の画面表示領域においては、図３に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素電極９ａ、およびこの画素電極９ａを駆動するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎを供給するデータ線６ａが当該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、この順に線順次で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。
【００２７】
ここで、液晶５０は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶５０の部分を通過する光量が低下し、ノーマリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶５０の部分を通過する光量が増大していく。その結果、全体として電気光学装置１００からは画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎに応じたコントラストを持つ光が出射される。
【００２８】
なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０を付加することがある。例えば、画素電極９ａの電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い電気光学装置１００が実現できる。なお、蓄積容量６０を形成する方法としては、図３に例示するように、蓄積容量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のいずれであってもよい。
【００２９】
（ＴＦＴアレイ基板の構成）
図４は、本形態の電気光学装置に用いたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図５は、電気光学装置の画素の一部を図４のＡ−Ａ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【００３０】
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、走査線３ａは、その突出部分がＴＦＴ３０のゲート電極を構成している。なお、蓄積容量６０は、画素スイッチング用のＴＦＴ３０を形成するための半導体膜１の延設部分１ｆを導電化したものを下電極とし、この下電極４１に容量線３ｂが上電極として重なった構造になっている。
【００３１】
このように構成した画素領域のＡ−Ａ′線における断面は、図５に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の基体たる透明な基板１０′の表面に、厚さが３００ｎｍ〜５００ｎｍのシリコン酸化膜（絶縁膜）からなる下地保護膜１１が形成され、この下地保護膜１１の表面には、厚さが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５０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜２が形成され、このゲート絶縁膜２の表面に、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍの走査線３ａが形成されている。半導体膜１ａのうち、走査線３ａに対してゲート絶縁膜２を介して対峙する領域がチャネル領域１ａ′になっている。このチャネル領域１ａ′に対して一方側には、低濃度ソース領域１ｂおよび高濃度ソース領域１ｄを備えるソース領域が形成され、他方側には低濃度ドレイン領域１ｃおよび高濃度ドレイン領域１ｅを備えるドレイン領域が形成されている。
【００３２】
画素スイッチング用のＴＦＴ３０の表面側には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜４が形成され、この層間絶縁膜４の表面には、厚さが１００ｎｍ〜３００ｎｍのシリコン窒化膜からなる表面保護膜（図示せず）が形成されることがある。層間絶縁膜４の表面には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのデータ線６ａが形成され、このデータ線６ａは、層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続している。層間絶縁膜４の表面にはデータ線６ａと同時形成されたドレイン電極６ｂが形成され、このドレイン電極６ｂは、層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを介して高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続している。
【００３３】
さらに、層間絶縁膜４の上層には感光性樹脂層７ａが形成され、この感光性樹脂７ａの表面には、アルミニウム膜などからなる光反射膜８ａが形成されている。
【００３４】
光反射膜８ａの上層にはＩＴＯ膜からなる画素電極９ａが形成されている。画素電極９ａは、光反射膜８ａの表面に直接、積層され、画素電極９ａと光反射膜８ａとは電気的に接続されている。また、画素電極９ａは、感光性樹脂層７ａおよび層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続している。
【００３５】
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。
【００３６】
なお、高濃度ドレイン領域１ｅからの延設部分１ｆ（下電極）に対しては、ゲート絶縁膜２ａと同時形成された絶縁膜（誘電体膜）を介して容量線３ｂが上電極として対向することにより、蓄積容量６０が構成されている。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
（凹凸パターンの構成）
このように構成したＴＦＴアレイ基板１０において、光反射膜８ａの表面には、凸部８ｂおよび凹部８ｃを備えた凹凸パターン８ｇが形成されており、本形態では、図４に示すように、凸部８ｂが正六角形の平面形状を有するものとして表してある。但し、凸部８ｂについては、六角形に限らず、八角形などといった多角形、円形、さらには雫形状に形成してもよい。
【００４０】
このような凹凸パターン８ｇを構成するにあたって、本形態のＴＦＴアレイ基板１０では、図５に示すように、光反射膜８ａの下層側のうち、凹凸パターン８ｇの凸部８ｂに相当する領域に、データ線６ａおよびドレイン電極６ｂと同層の導電膜からなる凹凸形成層６ｇが所定のパターンで選択的に形成されている。また、本形態のＴＦＴアレイ基板１０では、凹凸パターン８ｇの凸部８ｂに相当する領域では、感光性樹脂層７ａが厚く、凹凸パターン８ｇの凹部８ｃに相当する領域では、感光性樹脂層７ａが薄く形成され、かつ、感光性樹脂層７ａの表面はエッジのない、なだらかな形状になっている。このため、光反射膜８ａの表面において、凹凸パターン８ｇもエッジのない、なだらかな形状になっている。
【００４１】
ここで、感光性樹脂層７ａは、後述するように、凹凸形成層６ｇの上層にポジタイプの感光性樹脂を塗布した後、この感光性樹脂に対して、露光マスクを介してのハーフ露光、現像、および加熱を行ったものであり、凹凸パターン８ｇの凹部８ｃに相当する領域では、感光性樹脂が厚さ方向の途中位置まで露光、現像され、薄くなっている。これに対して、凹凸パターン８ｇの凸部８ｂに相当する領域では、感光性樹脂が露光されず、厚いままである。また、ハーフ露光、現像した後の感光性樹脂に対しては加熱処理が施されているため、この加熱処理によって、感光性樹脂が溶融する結果、感光性樹脂層７ａは、角張った部分がなく、エッジのない、なだらかな形状になっている。
【００４２】
（対向基板の構成）
図５において、対向基板２０では、ＴＦＴアレイ基板１０に形成されている画素電極９ａの縦横の境界領域と対向する領域にブラックマトリクス、あるいはブラックストライプなどと称せられる遮光膜２３が形成され、その上層側には、ＩＴＯ膜からなる対向電極２１が形成されている。また、対向電極２１の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜２２が形成され、この配向膜２２は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜である。
【００４３】
（ＴＦＴの製造方法）
このような構成の電気光学装置１００の製造工程のうち、ＴＦＴアレイ基板１０の製造工程を、図６ないし図９を参照して説明する。図６、図７、図８、図９はいずれも、本形態のＴＦＴアレイ基板１０の製造方法を示す工程断面図であり、いずれの図においても、図４のＡ−Ａ′線における断面に相当する。
【００４４】
まず、図６（Ａ）に示すように、超音波洗浄等により清浄化したガラス製等の基板１０′を準備した後、基板温度が１５０℃〜４５０℃の温度条件下でプラズマＣＶＤ法により、基板１０′の全面に厚さが３００ｎｍ〜５００ｎｍのシリコン酸化膜からなる下地保護膜１１を形成する。このときの原料ガスとしては、たとえばモノシランと笑気ガスとの混合ガスやＴＥＯＳと酸素、あるいはジシランとアンモニアを用いることができる。
【００４５】
次に、下地保護膜１１の表面に島状の半導体膜１ａ（能動層）を形成する。それには、基板温度が１５０℃〜４５０℃の温度条件下で、基板１０′の全面に、アモルファスのシリコン膜からなる半導体膜をプラズマＣＶＤ法により５０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さに形成した後、半導体膜に対してレーザ光を照射してレーザアニールを施し、アモルファスの半導体膜を一度溶融させた後、冷却固化過程を経て結晶化させる。この際には、各領域へのレーザ光の照射時間が非常に短時間であり、かつ、照射領域も基板全体に対して局所的であるため、基板全体が同時に高温に熱せられることがない。それ故、基板１０′としてガラス基板などを用いても熱による変形や割れ等が生じない。次に、半導体膜の表面にフォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介して半導体膜をエッチングすることにより、島状の半導体膜１ａを形成する。なお、半導体膜１ａを形成するときの原料ガスとしては、たとえばジシランやモノシランを用いることができる。
【００４６】
次に、３５０℃以下の温度条件下で、基板１０′の全面に、ＣＶＤ法などにより半導体膜１ａの表面に厚さが５０ｎｍ〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜２を形成する。このときの原料ガスは、たとえば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。
【００４７】
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。
【００４８】
次に、図６（Ｂ）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、タンタル膜、モリブデン膜、またはこれらの金属のいずれかを主成分とする合金膜からなる導電膜３を３００ｎｍ〜８００ｎｍの厚さに形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク５５２を形成する。
【００４９】
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６（Ｃ）に示すように、走査線３ａ（ゲート電極）および容量線３ｂを形成する。
【００５０】
次に、図６（Ｄ）に示すように、画素ＴＦＴ部および駆動回路のＮチャネルＴＦＴ部（図示せず）の側には、走査線３ａ（ゲート電極）をマスクとして、約０．１×１０¹³／ｃｍ² 〜約１０×１０¹³／ｃｍ² のドーズ量で低濃度の不純物イオン（リンイオン）を打ち込んで、走査線３ａに対して自己整合的に低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃを形成する。ここで、走査線３ａの真下に位置しているため、不純物イオンが導入されなかった部分は半導体膜１ａのままのチャネル領域１ａ′となる。
【００５１】
次に、図６（Ｅ）に示すように、走査線３ａ（ゲート電極）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１ｄおよびドレイン領域１ｅを形成する。
【００５２】
これらの不純物導入工程に代えて、低濃度の不純物の打ち込みを行わずにゲート電極より幅の広いレジストマスクを形成した状態で高濃度の不純物（リンイオン）を打ち込み、オフセット構造のソース領域およびドレイン領域を形成してもよい。また、走査線３ａをマスクにして高濃度の不純物を打ち込んで、セルフアライン構造のソース領域およびドレイン領域を形成してもよいことは勿論である。
【００５３】
なお、図示を省略するが、このような工程によって、周辺駆動回路部のＮチャネルＴＦＴ部を形成する。また、周辺駆動回路のＰチャネルＴＦＴ部を形成する際には、画素部およびＮチャネルＴＦＴ部をレジストで被覆保護して、ゲート電極をマスクとして、約０．１×１０¹⁵／ｃｍ² 〜約１０×１０¹⁵／ｃｍ² のドーズ量でボロンイオンを打ち込むことにより、自己整合的にＰチャネルのソース・ドレイン領域を形成する。この際、ＮチャネルＴＦＴ部の形成時と同様、ゲート電極をマスクとして、約０．１×１０¹³／ｃｍ² 〜約１０×１０¹³／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、ＣＭＯＳ化が可能になり、周辺駆動回路の同一基板内への内蔵が可能となる。
【００５４】
次に、図７（Ｆ）に示すように、走査線３ａの表面側にＣＶＤ法などにより、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのシリコン酸化からなる層間絶縁膜４を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク５５４を形成し、このレジストマスク５５４を介して層間絶縁膜４をエッチングしてコンタクトホールを形成する。層間絶縁膜４を形成するときの原料ガスは、たとえばＴＥＯＳと酸素ガスとの混合ガスを用いることができる。
【００５５】
次に、図７（Ｇ）に示すように、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、タンタル膜、モリブデン膜、またはこれらの金属のいずれかを主成分とする合金膜からなる導電膜６をスパッタ法などで３００ｎｍ〜８００ｎｍの厚さに形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク５５６を形成する。
【００５６】
次に、レジストマスク５５６を介して導電膜６にドライエッチングを行い、図７（Ｈ）に示すように、データ線６ａおよびドレイン電極６ｂを形成する。
【００５７】
この際、データ線６ａおよびドレイン電極６ｂと同層の導電膜からなる凹凸形成層６ｇを残す。
【００５８】
次に、図７（Ｉ）に示すように、スピンコート法などを用いて、データ線６ａ、ドレイン電極６ｂ、および凹凸形成層６ｇの表面側にポジタイプの感光性樹脂７を塗布する。
【００５９】
次に、図８（Ｊ）に示すように、露光マスク２００を介して感光性樹脂７を露光する。ここで、露光マスク２００では、図５を参照して説明した凹凸形成層６ｇの間に相当する領域が透光部２１０になっており、感光性樹脂７のうち、凹凸形成層６ｇの間に相当する領域が選択的に露光される。但し、ここで行う露光は、一般的な露光条件と比較して露光時間が短い。このため、感光性樹脂７は、厚さ方向の途中位置まで露光されるだけである。
【００６０】
次に、図８（Ｋ）に示すように、感光性樹脂７に現像を施して、感光性樹脂７のうち、露光された部分を除去する。その結果、感光性樹脂７は、凹凸パターン８ｇの凹部８ｃに相当する領域（露光された部分）では薄く、凹凸パターン８ｇの凸部８ｂに相当する領域（露光されなかった部分）は厚いままである。
【００６１】
このようにして現像した後、感光性樹脂７に対して加熱処理を行って、感光性樹脂７を溶融させる。その結果、図８（Ｌ）に示すように、表面にエッジのない、なだらかな表面形状の感光性樹脂層７ａが形成される。また、感光性樹脂層７ａは、凹凸パターン８ｇの凹部８ｃに相当する領域では薄く、凹凸パターン８ｇの凸部８ｂに相当する領域（露光されなかった部分）は厚い。
【００６２】
なお、感光性樹脂層７ａには、ドレイン電極６ｂと画素電極９ａとを電気的に接続するためのコンタクトホールを形成する必要がある。このようなコンタクトホールを形成するには、例えば、図８（Ｊ）に示す露光工程において、コンタクトホールを形成する部分については、露光マスクを交換して露光時間を延長するなどの方法を採用することができる。
【００６３】
次に、図９（Ｍ）に示すように、光反射膜８ａを形成する。それには、スパッタ法などによって、感光性樹脂層７ａの表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を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介して金属膜にエッチングを行う。
【００６４】
このようにして形成した光反射膜８ａでは、下層側の感光性樹脂層７ａの表面形状が反映されるので、光反射膜８ａの表面には、エッジのない、なだらかな凹凸パターン８ａが形成される。
【００６５】
次に、図９（Ｎ）に示すように、光反射膜８ａの表面側に厚さが４０ｎｍ〜２００ｎｍのＩＴＯ膜からなる画素電極９ａを形成する。それには、光反射膜８ａの表面側にＩＴＯ膜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を形成し、このレジストマスクを介してＩＴＯ膜にエッチングを行う。
【００６６】
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。
【００６７】
（本形態の電気光学装置の作用、効果）
このようにして製造したＴＦＴアレイ基板１０を用いた電気光学装置１００は、全反射型の液晶装置であり、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ため、この間に液晶５０によって各画素１００ａ毎で光変調を行えば、外光を利用して所望の画像を表示することができる（反射モード）。
【００６８】
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は、データ線６ａと同層の薄膜を凹凸形成層６ｇとして所定のパターンで選択的に形成し、この凹凸形成層６ｇの有無に起因する段差、凹凸を利用して、光反射膜８ａの表面に凹凸パターン８ｇが形成されている。従って、反射モードで画像を表示する際、対向基板２０側から入射した光を光反射膜８ａで散乱させながら反射するので、画像に視野角依存性が発生しにくい。
【００６９】
ここで、データ線６ａおよびドレイン電極６ｂは、基板１０′の表面全体に形成した導電膜をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングしたものであり、本形態では、このフォトリソグラフィ工程をそのまま援用して、それらと同層の凹凸形成層６ｇを形成している。従って、凹凸形成層６ｇについては、フォトリソグラフィ工程に限らず、いずれの工程をも追加することなく形成することができる。
【００７０】
但し、データ線６ａおよびドレイン電極６ｂは、光反射膜８ａに凹凸パターン８ｇを付すことを主目的に形成されたものでないため、それらが有する膜厚では所望の高低差を有する凹凸パターン８ｇを得ることができないことが多い。また、データ線６ａおよびドレイン電極６ｂを構成する導電膜を利用して形成した凹凸形成層６ｇは、感光性樹脂で形成したものと違って、エッジが出やすい。しかるに本形態では、データ線６ａを構成する導電膜を利用して形成した凹凸形成層６ｇの表面側に、感光性樹脂７を塗布した後、この感光性樹脂７に対して、露光マスク２００を介してのハーフ露光、現像、および加熱を行って、凹凸形成層６ｇの形成領域で厚くて凹凸形成層６ｇの非形成領域で薄く、かつ、表面形状がなだらかな感光性樹脂層７ａを形成している。従って、光反射膜８ａの表面には、エッジのない、なだらかな形状の凹凸パターン８ｇを付与できる。また、感光性樹脂７に対するハーフ露光条件などによって感光性樹脂層７ａの膜厚パターンを調整できるので、光反射層８ａの表面に対して、最適な高低差を有する凹凸パターン８ｇを付与することができる。
【００７１】
このように、本形態によれば、光反射膜８ａの表面にエッジのない、なだらかな形状の凹凸パターンを付与するにあたって、感光性樹脂の塗布工程およびフォトリソグラフィ工程を１回、行えばよいので、ＴＦＴアレイ基板１０の生産性が高く、液晶装置１００の製造コストを低減することができる。
【００７２】
しかも、本形態によれば、各種実施形態を後述するように、各種配線あるいは絶縁膜のうちのいずれを用いて凹凸形成層を形成し、かつ、ハーフ露光条件などをいずれの状態に設定するかによって、光反射層８ａの表面に対して、最適な高低差、および最適形状を有する凹凸パターン８ｇを付与することができる。
【００７３】
［実施の形態２］
図１０は、本発明の実施の形態２に係る電気光学装置のＴＦＴアレイ基板の断面図である。なお、本形態は、実施の形態１と基本的な構成が共通しているので、共通する機能を有する部分には同一符号を付して図１０に示すことにして、それらの説明を省略する。
【００７４】
実施の形態１では、光反射膜８ａの表面に凹凸パターンを付すにあたって、光反射膜８ａと平面的に重なる領域に、データ線６ａと同層の薄膜を凹凸形成層６ｇとして所定のパターンで選択的に形成したが、図１０に示すように、さらに、凹凸形成層６ｇと平面的に重なる領域に、走査線３ａと同層の薄膜を凹凸形成層３ｇとして形成してもよい。この場合、下層側に位置する凹凸形成層３ｇについては、上層側に位置する凹凸形成層６ｇよりも広い領域に形成すれば、光反射膜８ａの凹凸パターン８ｇをなだらかな表面形状とすることができる。
【００７５】
なお、このような凹凸形成層３ｇは、実施の形態１に関して図６（Ｂ）、（Ｃ）を参照して説明した工程で、導電膜３をパターニングするためのレジストマスク５５２のマスクパターンを変更するだけで形成でき、工程の追加が必要ない。
【００７６】
また、本形態では、データ線６ａを構成する導電膜を利用して形成した凹凸形成層６ｇの表面側に、実施の形態１と同様、感光性樹脂７を塗布した後、この感光性樹脂７に対して、露光マスクを介してのハーフ露光、現像、および加熱を行って、凹凸形成層６ｇの形成領域で厚くて凹凸形成層６ｇの非形成領域で薄く、かつ、表面形状がなだらかな感光性樹脂層７ａを形成している。従って、光反射膜８ａの表面には、エッジのない、なだらかな形状の凹凸パターン８ｇを付与できる。また、感光性樹脂７に対するハーフ露光条件などによって感光性樹脂層７ａの膜厚パターンを調整できるので、光反射層８ａの表面に対して、最適な高低差を有する凹凸パターン８ｇを付与することができる。
【００７７】
なお、凹凸形成層としては、半導体膜１ａを部分的に残して凹凸形成層の一部として用いてもよい。
【００７８】
［実施の形態３］
図１１は、本発明の実施の形態３に係る電気光学装置のＴＦＴアレイ基板の断面図である。なお、本形態は、実施の形態１と基本的な構成が共通しているので、共通する機能を有する部分には同一符号を付して図１１に示すことにして、それらの説明を省略する。
【００７９】
実施の形態１、２では、光反射膜８ａの表面に凹凸パターンを付すにあたって、光反射膜８ａと平面的に重なる領域に、データ線６ａあるいは走査線３ａと同層の導電膜を凹凸形成層３ｇ、６ｇとして所定のパターンで選択的に形成したが、図１２に示すように、ゲート絶縁膜２および層間絶縁膜４と同層の絶縁膜を凹凸形成層２ｇ、４ｇとして形成してもよい。
【００８０】
なお、このような凹凸形成層２ｇ、４ｇは、実施の形態１に関して図７（Ｆ）を参照して説明した工程で、層間絶縁膜４にコンタクトホールを形成するためのレジストマスク５５４のマスクパターンを変更するだけで形成でき、工程の追加が必要ない。
【００８１】
また、本形態では、、ゲート絶縁膜２および層間絶縁膜４と同層の絶縁膜を利用して形成した凹凸形成層２ｇ、４ｇの表面側に、実施の形態１と同様、感光性樹脂７を塗布した後、この感光性樹脂７に対して、露光マスクを介してのハーフ露光、現像、および加熱を行って、凹凸形成層６ｇの形成領域で厚くて凹凸形成層６ｇの非形成領域で薄く、かつ、表面形状がなだらかな感光性樹脂層７ａを形成している。従って、光反射膜８ａの表面には、エッジのない、なだらかな形状の凹凸パターン８ｇを付与できる。また、感光性樹脂７に対するハーフ露光条件などによって感光性樹脂層７ａの膜厚パターンを調整できるので、光反射層８ａの表面に対して、最適な高低差を有する凹凸パターン８ｇを付与することができる。
【００８２】
［実施の形態４］
なお、図示を省略するが、実施の形態１、２で説明した凹凸形成層３ｇ、６ｇ、および実施の形態３で説明した凹凸形成層２ｇ、４ｇの双方を形成し、かつ、それらの上層側に、感光性樹脂７に対するハーフ露光、現像、および加熱によって感光性樹脂層７ａを形成してもよい。
【００８３】
［実施の形態５］
図１２は、本形態の電気光学装置に用いたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図１３は、電気光学装置の画素の一部を図１２のＢ−Ｂ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。なお、本形態は、実施の形態１と基本的な構成が共通しているので、共通する機能を有する部分には同一符号を付して図１２および図１３に示すことにして、それらの説明を省略する。
【００８４】
実施の形態１では、光反射膜８ａの表面に形成したＩＴＯ膜を画素電極として用いたが、図１２および図１３に示すように、光反射膜８ａ自身を画素電極として用い、ＩＴＯ膜の形成を省略してもよい。
【００８５】
このように構成した場合には、ＩＴＯ膜の成膜工程、およびパターニング工程を省略することができるので、ＴＦＴアレイ基板１０の生産性を向上でき、液晶装置１００の製造コストを低減することができる。
【００８６】
［実施の形態６］
図１４は、本形態の電気光学装置に用いたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図１５は、電気光学装置の画素の一部を図１２のＣ−Ｃ′線に相当する位置で切断したときの構成を模式的に示す断面図である。なお、本形態は、実施の形態１と基本的な構成が共通しているので、共通する機能を有する部分には同一符号を付して図１４および図１５に示すことにして、それらの説明を省略する。
【００８７】
実施の形態１〜５に係る電気光学装置は、いずれも全反射型の液晶装置であり、そのうち、実施の形態１〜５では、光反射膜８ａの表面にＩＴＯ膜からなる画素電極９ａが形成されている。従って、図１４および図１５に示すように、実施の形態１〜４に係る電気光学装置において、ＩＴＯ膜からなる画素電極９ａと平面的に重なる領域で、光反射膜８ａに光透過窓８ｄを形成すれば、光反射膜８ａが形成されている領域では反射モードで表示を行うことができ、光透過窓８ｄが形成されている領域では、透過モードで表示できる半透過・反射型の電気光学装置を構成することができる。
【００８８】
すなわち、ＴＦＴアレイ基板１０の側にバックライト装置（図示せず）を配置し、このバックライト装置から出射された光をＴＦＴアレイ基板１０の側から入射させれば、図１５に矢印ＬＢで示すように、この光を、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領域を介して対向基板２０側に透過することができる。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所望の画像を表示することができる（透過モード）。
【００８９】
［実施の形態７］
図１６は、本形態の電気光学装置に用いたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。なお、本形態は、実施の形態１と基本的な構成が共通しているので、共通する機能を有する部分には同一符号を付して図１４および図１５に示すことにして、それらの説明を省略する。
【００９０】
実施の形態１〜６に係る電気光学装置では、１つの画素電極９ａに対して１つの画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されている構成であったが、このような構成では、蓄積容量６０への電荷の蓄積が行われる分、画素への書き込みが困難になる場合がある。そこで、本形態では、図１６に示すように、１つの画素電極９ａに対して、互いに走査信号が反転して供給される２本の走査線３ａ、３ｂを設けるとともに、各走査線３ａ、３ｂによって制御される相補型の２つの画素スイッチング用のＴＦＴ３０、３０′を設けてある。このため、画素電極９ａに対しては、データ線６ａから２つのＴＦＴ３０、３０′を介して書き込みが行われるので、ゲート選択期間が短い場合でも、ゲート電圧を高めなくて信号の書き込みが行えるなどの利点がある。また、２つのＴＦＴ３０、３０′を設けても、反射型あるいは半透過・反射型の電気光学装置では、透過型の電気光学装置と違って、表示に用いられる光量が減るという弊害がない。
【００９１】
［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・反射型の電気光学装置１００は、各種の電子機器の表示部として用いることができるが、その一例を、図１７、図１８、および図１９を参照して説明する。
【００９２】
図１７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。
【００９３】
図１７において、電子機器は、表示情報出力源７０、表示情報処理回路７１、電源回路７２、タイミングジェネレータ７３、そして液晶装置７４を有する。また、液晶装置７４は、液晶表示パネル７５および駆動回路７６を有する。液晶装置７４としては、前述した電気光学装置１００を用いることができる。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
図１８は、本発明に係る電子機器の一実施形態であるモバイル型のパーソナルコンピュータを示している。ここに示すパーソナルコンピュータ８０は、キーボード８１を備えた本体部８２と、液晶表示ユニット８３とを有する。液晶表示ユニット８３は、前述した電気光学装置１００を含んで構成される。
【００９７】
図１９は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機９０は、複数の操作ボタン９１と、前述した電気光学装置１００からなる表示部とを有している。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明では、光反射膜の下層側のうち、光反射膜と平面的に重なる領域には、他の機能を担う配線あるいは絶縁膜と同層の薄膜が凹凸形成層として所定のパターンで形成されており、この凹凸形成層の有無に起因する段差、凹凸を利用して、光反射膜の表面に凹凸パターンが付与されている。従って、成膜工程などを追加することなく、光散乱機能を備えた光反射膜を形成することができる。また、本発明では、凹凸形成層の表面側に、感光性樹脂を塗布した後、この感光性樹脂に対して、露光マスクを介してのハーフ露光、現像、および加熱を行って、凹凸形成層の形成領域で厚くて凹凸形成層の非形成領域で薄く、かつ、表面形状がなだらかな感光性樹脂層を形成している。このため、感光性樹脂層の表面に光反射膜を形成すれば、この光反射膜の表面に、エッジのない、なだらかな形状の凹凸パターンが付与される。それ故、本発明によれば、光反射膜の表面にエッジのない、なだらかな形状の凹凸パターンを付与するにあたって、感光性樹脂の塗布工程およびフォトリソグラフィ工程で１回、行えばよいので、生産性が高く、電気光学装置の製造コストの増大を最小限に止めることができる。しかも、各種配線あるいは絶縁膜のうちのいずれを用いて凹凸形成層を形成し、かつ、ハーフ露光条件などをいずれの状態に設定するかによって、光反射層の表面に対して、最適な高低差、および最適形状を有する凹凸パターンを付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気光学装置を対向基板の側からみたときの平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ′線における断面図である。
【図３】電気光学装置において、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】本発明の実施の形態１に係る電気光学装置において、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】本発明の実施の形態１に係る電気光学装置を、図４のＡ−Ａ′線に相当する位置での切断したときの断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図７】（Ｆ）〜（Ｉ）は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法において、図６に示す工程に続いて行う各工程の工程断面図である。
【図８】（Ｊ）〜（Ｌ）は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法において、図７に示す工程に続いて行う各工程の工程断面図である。
【図９】（Ｍ）、（Ｎ）は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の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】本発明の実施の形態２に係る電気光学装置のＴＦＴアレイ基板の断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る電気光学装置のＴＦＴアレイ基板の断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る電気光学装置において、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１３】本発明の実施の形態４に係るＴＦＴアレイ基板を、図１２のＢ−Ｂ′線に相当する位置での切断したときの断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態５に係る電気光学装置において、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１５】本発明の実施の形態５に係る電気光学装置を、図１４のＣ−Ｃ′線に相当する位置での切断したときの断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態６に係る電気光学装置において、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１７】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。
【図１８】本発明に係る電気光学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１９】本発明に係る電気光学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２０】従来の電気光学装置の断面図である。
【符号の説明】
１ａ半導体膜
２ゲート絶縁膜
３ａ走査線
３ｂ容量線
３ｇ走査線と同層の凹凸形成層
４層間絶縁膜
４ｇ層間絶縁膜と同層の凹凸形成層
６ａデータ線
６ｂドレイン電極
６ｇデータ線と同層の凹凸形成層
７感光性樹脂
７ａ感光性樹脂層
８ａ光反射膜
８ｂ凹凸パターンの凸部
８ｃ凹凸パターンの凹部
８ｄ光透過窓
８ｇ光反射膜表面の凹凸パターン
９ａ画素電極
１０ＴＦＴアレイ基板
１１下地保護膜
２０対向基板
２１対向電極
２３遮光膜
３０、３０′ 画素スイッチング用のＴＦＴ
５０液晶
６０蓄積容量
１００電気光学装置
１００ａ画素[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electro-optical device and an electronic apparatus using the same. More specifically, the present invention relates to a pixel configuration in a reflective type or semi-transmissive / reflective type electro-optical device.
[0002]
[Prior art]
Electro-optical devices such as liquid crystal devices are used as direct-view display devices for various devices. Among such electro-optical devices, in an active matrix type liquid crystal device using TFTs as non-linear elements for pixel switching, as shown in FIG. 20, a TFT array substrate 10 holding a liquid crystal 50 as an electro-optical material and Of the counter substrate 20, the TFT array substrate 10 has a TFT (thin film transistor / Thin Film Transistor) 30 for pixel switching and a transparent conductive material such as an ITO film electrically connected to the data line 6 a via the TFT 30. A pixel electrode 9a made of a film is formed.
[0003]
In addition, in a liquid crystal device of a reflective type or a semi-transmissive / reflective type, a light reflecting film 8a for reflecting external light incident from the side of the counter substrate 20 toward the counter substrate 20 is a pixel electrode. It is formed on the lower layer side of 9a, reflects light incident from the counter substrate 20 side on the TFT array substrate 10 side, and displays an image by the light emitted from the counter substrate 10 side.
[0004]
By forming a light reflecting film on the counter substrate 20 side, external light incident from the TFT array substrate 10 side is reflected on the counter substrate 20 side, and an image is displayed by the light emitted from the TFT array substrate 10 side. Although such a method is also possible, such a method is disadvantageous in that a bright display is performed because light does not transmit in the formation region of the TFT 30 when the light is transmitted through the TFT array substrate 10. Further, in the TFT array substrate 10, a structure in which a reflecting plate is provided on the side opposite to the side where the counter substrate 20 and the liquid crystal 50 are located is also conceivable. Compared to a considerable drop.
[0005]
However, in the transflective liquid crystal device, when the directionality of the light reflected by the light reflecting film 8a is strong, the viewing angle dependency such as the brightness varies depending on the angle at which the image is viewed becomes remarkable. Therefore, conventionally, when manufacturing a liquid crystal device, a photosensitive resin such as an acrylic resin is formed to a thickness of 800 nm to 1500 nm on the surface of the interlayer insulating film 4 or a surface protective film (not shown) formed on the surface thereof. After the coating, the concavo-convex forming layer 13 made of a photosensitive resin layer is selectively formed in a predetermined pattern in a region overlapping the light reflecting film 8a in the lower layer side of the light reflecting film 8a by using a photolithography technique. As a result, the concavo-convex pattern 8g is given to the surface of the light reflection film 8a formed on the upper layer side. Further, since the edge of the concavo-convex formation layer 13 is left as it is in the concavo-convex pattern 8g, another layer, a highly fluid photosensitive resin layer 7 ', is applied and formed on the concavo-convex formation layer 13. The surface of the light reflection film 8a is provided with an uneven pattern 8g having a gentle shape without an edge.
[0006]
Here, a TFT is shown as an example of an active element for pixel switching, but the same applies when a thin film diode element (TFD element / Thin Film Diode element) such as an MIM (Metal Insulator Metal) element is used as the active element. is there.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the liquid crystal device configured as described above, since the unevenness forming layer 13 is formed in a predetermined pattern, of course, a photosensitive resin coating process and a photolithography process are necessary, but the upper photosensitive resin layer 7 ′ is required. However, since it is necessary to form a contact hole or the like for electrically connecting the pixel electrode 9a to the drain electrode 6b, a photolithography process is required. Therefore, in order to give the light reflecting film 8a an uneven pattern 8g having a gentle shape without an edge, the two steps of applying the photosensitive resin and the photolithography process are necessary, so the productivity is low. There is a problem that the manufacturing cost increases.
[0008]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electro-optical device capable of forming a light reflecting film having a light scattering function in a suitable state while minimizing an increase in manufacturing cost, and the same It is providing the electronic device provided with.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, in the present invention, an active element for pixel switching, which is electrically connected to at least one or more wirings for each pixel, and a light on a substrate sandwiching an electro-optic material. In an electro-optical device including a reflective film, in the lower layer side of the light reflective film, a region overlapping the light reflective film in a planar manner may be the wiring or an interlayer, an upper layer side, or a lower layer side of the wiring. At least one concavo-convex forming layer composed of a thin film of the same layer as the insulating film formed is formed, and on the upper layer side of the concavo-convex forming layer, a photosensitive resin applied to the upper layer of the concavo-convex forming layer, A photosensitive resin layer that is thick in the formation region of the concavo-convex formation layer and thin in the non-formation region of the concavo-convex formation layer is formed with a gentle surface shape, and the concavo-convex formation layer and the photosensitive layer are formed on the surface of the light reflecting film. Wherein the predetermined uneven pattern is formed by the fat layer.
In order to solve the above problems, in the present invention, on a substrate sandwiching an electro-optic material, at least each pixel includes a pixel switching thin film transistor electrically connected to a data line, and a light reflection film. In the electro-optical device, a concavity and convexity formation layer made of a conductive film in the same layer as the data line connected to the thin film transistor is formed in a region overlapping the light reflection film on a lower layer side of the light reflection film. In addition, on the upper layer side of the concavo-convex layer, the photosensitive resin applied to the upper layer of the concavo-convex layer is thick in the region where the concavo-convex layer is formed and thin in the non-formation region of the concavo-convex layer. The photosensitive resin layer is formed with a gentle surface shape, and a predetermined concavo-convex pattern is formed on the surface of the light reflecting film by the concavo-convex forming layer and the photosensitive resin layer. And butterflies.
[0010]
That is, in the present invention, on each substrate sandwiching the electro-optic material, at least each pixel includes an active element for pixel switching that is electrically connected to one or a plurality of wirings, and a light reflection film. In the method of manufacturing an electro-optical device, when an insulating film is formed on the wiring or on an interlayer, upper layer side, or lower layer side of the wiring, the wiring or the insulating film is formed in a region overlapping the light reflecting film in a plane. And forming a concavo-convex forming layer comprising a thin film of the same layer as a predetermined pattern in a predetermined pattern, and then applying a photosensitive resin to the upper layer side of the concavo-convex forming layer through an exposure mask for the photosensitive resin After performing half exposure, development, and heating, a photosensitive resin layer is formed that is thick in the formation region of the concavo-convex formation layer, thin in the non-formation region of the concavo-convex formation layer, and has a gentle surface shape. Wherein the surface of the photosensitive resin layer, characterized by laminating the light reflective layer in which a predetermined concave-convex pattern is formed by the irregularity-forming layer and the photosensitive resin layer.
That is, according to the present invention, an electro-optical device is provided that includes at least a pixel switching thin film transistor electrically connected to a data line and a light reflection film for each pixel on a substrate sandwiching an electro-optical material. In the method, when the data line is formed, a concavo-convex forming layer made of a conductive film of the same layer as the data line is formed in a predetermined pattern in a region overlapping the light reflecting film in a plane, Application of a photosensitive resin to the upper layer side of the unevenness forming layer, half exposure through an exposure mask for the photosensitive resin, development, and heating are performed to increase the thickness of the unevenness forming layer and to increase the thickness of the unevenness forming layer. A thin photosensitive resin layer having a gentle surface shape is formed in the non-formation region, and then a predetermined uneven pattern is formed on the surface of the photosensitive resin layer by the uneven forming layer and the photosensitive resin layer. It is characterized by but laminating the light reflective layer formedThe
[0011]
In the present invention, the active element may be a non-linear two-terminal element such as a TFD element having an MIM structure or the like, or a TFT. In the case of a TFT, amorphous Si may be used for the active layer or poly-Si may be used for the active layer, and any structure of an inverted stagger type, a forward stagger type, or a coplanar type may be used.
[0012]
In the present invention, in the lower layer side of the light reflecting film, in a region overlapping the light reflecting film in a plane, a thin film of the same layer as the wiring or the insulating film is formed as a concavo-convex forming layer in a predetermined pattern, A concavo-convex pattern is provided on the surface of the light reflecting film by utilizing the level difference and concavo-convex resulting from the presence or absence of the concavo-convex forming layer. Here, the wiring and the insulating film are always formed regardless of whether or not the light reflecting film is uneven, after forming a predetermined thin film on the entire surface of the substrate, It is formed by a method such as patterning using a photolithography technique. For this reason, the process of forming the said wiring and the said insulating film can be used as it is, and the uneven | corrugated formation layer of the same layer as them can be selectively formed with a predetermined pattern. Therefore, a light reflecting film having a light scattering function can be formed without adding a film forming process.
[0013]
However, since these wirings and insulating films are not mainly formed to give unevenness to the light reflecting film, the unevenness pattern having a desired height difference cannot be obtained with the film thickness that they have. Many. In addition, the concavo-convex forming layer formed by using the wiring or the insulating film is likely to have an edge unlike the one formed by the photosensitive resin. However, in the present invention, a photosensitive resin is applied to the surface side of the concavo-convex forming layer formed using the wiring or the insulating film, and then half exposure through an exposure mask is performed on the photosensitive resin. Development and heating are performed to form a photosensitive resin layer that is thick in the region where the unevenness formation layer is formed, thin in the region where the unevenness formation layer is not formed, and has a gentle surface shape. For this reason, if a light reflecting film is formed on the surface of the photosensitive resin layer, an uneven pattern having a gentle shape without edges is imparted to the surface of the light reflecting film.
[0014]
Therefore, according to the present invention, it is only necessary to apply a photosensitive resin coating process and a photolithography process once in order to provide a gentle uneven pattern without edges on the surface of the light reflecting film. Therefore, an increase in manufacturing cost of the electro-optical device can be minimized. In addition, according to the present invention, the surface of the light reflecting layer may be formed depending on which of the various wirings or the insulating film is used to form the concavo-convex forming layer and the half exposure conditions are set. Thus, an uneven pattern having an optimum height difference and an optimum shape can be provided.
[0015]
In the present invention, at least the conductive film in the same layer as one of the wirings can be used for the unevenness forming layer. For example, in the case where a thin film transistor connected to a scanning line and a data line as the wiring is used as the active element, the concavo-convex formation layer has the same conductive film as the scanning line or the same data line as the data line. At least one of the conductive films of the layers can be used.
[0016]
In the present invention, the unevenness forming layer may include at least the insulating film.
[0017]
In the present invention, a pixel electrode made of a transparent conductive film is preferably laminated on the surface side of the reflective film. In such a configuration, if the same material as the transparent conductive film that forms the counter electrode in the counter substrate is used as the transparent conductive film, it is possible to prevent the occurrence of polarization orientation in an electro-optical material such as liquid crystal. .
[0018]
In the present invention, it is preferable that a light transmission window is formed in the reflective film in a region overlapping with the pixel electrode in a plane. With this configuration, display can be performed in the reflection mode in the region where the reflection film is formed, and display can be performed in the transmission mode in the region where the light transmission window is formed. That is, a transflective electro-optical device can be configured.
[0019]
In the present invention, when the electro-optical device is configured as a total reflection type and the polarization orientation is not a problem in an electro-optical material such as liquid crystal, the material of the counter electrode of the counter substrate is different from that of the pixel electrode. Therefore, the pixel electrode may be constituted by only the reflective film. With this configuration, since it is not necessary to form a transparent conductive film as a pixel electrode on the surface of the light reflecting film, productivity can be improved and manufacturing cost can be reduced.
[0020]
In the present invention, the electro-optical material is, for example, a liquid crystal.
[0021]
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 computer or a mobile phone.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
[Embodiment 1]
(Basic configuration of electro-optical device)
FIG. 1 is a plan view of 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 electro-optical device. Note that, in each drawing used in the description of the present embodiment, each layer and each member have different scales so that each layer and each member can be recognized on the drawing.
[0024]
1 and 2, the electro-optical device 100 according to the present embodiment includes a liquid crystal 50 as an electro-optical material sandwiched between a TFT array substrate 10 and a counter substrate 20 bonded together in a sealing material 52, and a sealing material. In the inner region of the region where the material 52 is formed, a peripheral parting 53 made of a light shielding material is formed. A data line driving circuit 101 and a mounting terminal 102 are formed along one side of the TFT array substrate 10 in a region outside the sealing material 52, and the scanning line driving circuit 104 along two sides adjacent to the one side. Is formed. The remaining side of the TFT array substrate 10 is provided with a plurality of wirings 105 for connecting between the scanning line driving circuits 104 provided on both sides of the image display region, and further, under the peripheral parting line 53 and the like. In some cases, a precharge circuit or an inspection circuit is provided. Further, at least one corner portion of the counter substrate 20 is formed with a vertical conductive material 106 for electrical conduction between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20.
[0025]
Instead of forming the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 on the TFT array substrate 10, for example, a TAB (tape automated, bonding) substrate on which a driving LSI is mounted is mounted on the TFT array substrate 10. You may make it connect electrically and mechanically with respect to the terminal group formed in the periphery part via an anisotropic conductive film. In the electro-optical device 100, depending 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 polarizing film, a retardation film, a polarizing plate and the like are arranged in a predetermined direction, but are not shown here. Further, when the electro-optical device 100 is configured for color display, an RGB color filter is formed together with its protective film on the counter substrate 20 in a region facing each pixel electrode (described later) of the TFT array substrate 10. To do.
[0026]
In the screen display area of the electro-optical device 100 having such a structure, as shown in FIG. 3, a plurality of pixels 100a are arranged in a matrix, and each of these pixels 100a has a pixel electrode 9a. , And a pixel switching TFT 30 for driving the pixel electrode 9 a is formed, and a data line 6 a for supplying pixel signals S 1, S 2... Sn is electrically connected to the source of the TFT 30. . The pixel signals S1, S2,... Sn written to the data line 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. .
[0027]
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 electro-optical device 100 as a whole.
[0028]
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. As a result, the charge retention characteristics are improved, and the electro-optical 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 used.
[0029]
(Configuration of TFT array substrate)
FIG. 4 is a plan view of a plurality of pixel groups adjacent to each other on the TFT array substrate used in the electro-optical device of this embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view of a part of the pixel of the electro-optical device cut at a position corresponding to the line AA ′ of FIG.
[0030]
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 6 a is electrically connected to the high concentration source region 1 d of the TFT 30 through the contact hole, and the protruding portion of the scanning line 3 a constitutes the gate electrode of the TFT 30. The storage capacitor 60 has a structure in which the extended portion 1f of the semiconductor film 1 for forming the TFT 30 for pixel switching is made conductive, and the lower electrode 41 is overlapped with the capacitor line 3b as the upper electrode. It has become.
[0031]
As shown in FIG. 5, the cross section taken along the line AA ′ of the pixel region configured as described above is formed on the surface of the transparent substrate 10 ′, which is the base of the TFT array substrate 10, with a silicon oxide film having a thickness of 300 nm to 500 nm. A base protective film 11 made of (insulating film) is formed, and an island-like semiconductor film 1 a having a thickness of 50 nm to 100 nm is formed on the surface of the base protective film 11. A gate insulating film 2 made of a silicon oxide film having a thickness of about 50 to 150 nm is formed on the surface of the semiconductor film 1a, and a scanning line 3a having a thickness of 300 nm to 800 nm is formed on the surface of the gate insulating film 2. Has been. In the semiconductor film 1a, a region facing the scanning line 3a via the gate insulating film 2 is a channel region 1a ′. A source region having 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 having a low concentration drain region 1c and a high concentration drain region 1e is formed on the other side. A region is formed.
[0032]
An interlayer insulating film 4 made of a silicon oxide film having a thickness of 300 nm to 800 nm is formed on the surface side of the pixel switching TFT 30, and a silicon nitride film having a thickness of 100 nm to 300 nm is formed on the surface of the interlayer insulating film 4. A surface protective film (not shown) made of a film may be formed. A data line 6 a having a thickness of 300 nm to 800 nm is formed on the surface of the interlayer insulating film 4, and the data line 6 a is electrically connected to the high concentration source region 1 d through a contact hole formed in the interlayer insulating film 4. Connected to. A drain electrode 6b formed simultaneously with the data line 6a is formed on the surface of the interlayer insulating film 4, and this drain electrode 6b is electrically connected to the high-concentration drain region 1e through a contact hole formed in the interlayer insulating film 4. Connected to.
[0033]
Further, a photosensitive resin layer 7a is formed on the interlayer insulating film 4, and a light reflecting film 8a made of an aluminum film or the like is formed on the surface of the photosensitive resin 7a.
[0034]
A 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. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain electrode 6b through a contact hole formed in the photosensitive resin layer 7a and the interlayer insulating film 4.
[0035]
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.
[0036]
Note that the extension line 1f (lower electrode) from the high-concentration drain region 1e faces the capacitor line 3b as an upper electrode through an insulating film (dielectric film) formed simultaneously with the gate insulating film 2a. Thus, the storage capacitor 60 is configured.
[0037]
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. .
[0038]
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.
[0039]
(Structure of uneven pattern)
In the TFT array substrate 10 configured as described above, a concavo-convex pattern 8g having a convex portion 8b and a concave portion 8c is formed on the surface of the light reflecting film 8a. In this embodiment, as shown in FIG. The part 8b is represented as having a regular hexagonal planar shape. However, the convex portion 8b is not limited to a hexagon, but may be formed in a polygon such as an octagon, a circle, or a bowl shape.
[0040]
In constructing such a concavo-convex pattern 8g, in the TFT array substrate 10 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, in the region corresponding to the convex portion 8b of the concavo-convex pattern 8g in the lower layer side of the light reflecting film 8a, An unevenness forming layer 6g made of a conductive film in the same layer as the data line 6a and the drain electrode 6b is selectively formed in a predetermined pattern. In the TFT array substrate 10 of this embodiment, the photosensitive resin layer 7a is thick in the region corresponding to the convex portion 8b of the concave / convex pattern 8g, and the photosensitive resin layer 7a is formed in the region corresponding to the concave portion 8c of the concave / convex pattern 8g. The surface of the photosensitive resin layer 7a is formed in a thin shape with no edges. For this reason, on the surface of the light reflection film 8a, the concave / convex pattern 8g has a gentle shape with no edges.
[0041]
Here, as will be described later, the photosensitive resin layer 7a is coated with a positive type photosensitive resin on the upper surface of the concavo-convex forming layer 6g, and then half-exposure and development with respect to this photosensitive resin through an exposure mask. In the region corresponding to the concave portion 8c of the concavo-convex pattern 8g, the photosensitive resin is exposed and developed to a middle position in the thickness direction, and is thinned. On the other hand, the photosensitive resin is not exposed and remains thick in the region corresponding to the convex portion 8b of the concavo-convex pattern 8g. In addition, since the photosensitive resin after half exposure and development is subjected to heat treatment, the photosensitive resin is melted by this heat treatment. As a result, the photosensitive resin layer 7a has no angular portion. It has a gentle shape with no edges.
[0042]
(Configuration of counter substrate)
In FIG. 5, 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 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.
[0043]
(TFT manufacturing method)
Of the manufacturing processes of the electro-optical device 100 having such a configuration, the manufacturing process of the TFT array substrate 10 will be described with reference to FIGS. 6, FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 9 are all process cross-sectional views showing the manufacturing method of the TFT array substrate 10 of the present embodiment. In any of the figures, the cross-section taken along the line AA 'in FIG. Equivalent to.
[0044]
First, as shown in FIG. 6A, after preparing a substrate 10 ′ made of glass or the like cleaned by ultrasonic cleaning or the like, the substrate temperature is 150 ° C. to 450 ° C. by plasma CVD, A base protective film 11 made of a silicon oxide film having a thickness of 300 nm to 500 nm is formed on the entire surface of the substrate 10 '. 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.
[0045]
Next, an island-shaped semiconductor film 1 a (active layer) is formed on the surface of the base protective film 11. For this purpose, a semiconductor film made of an amorphous silicon film is formed on the entire surface of the substrate 10 'to a thickness of 50 nm to 100 nm by a plasma CVD method under a temperature condition of 150 ° C. to 450 ° C. A laser beam is irradiated to the laser beam, and the amorphous semiconductor film is once melted and then 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 simultaneously heated to a high temperature. Therefore, even if a glass substrate or the like is used as the substrate 10 ', deformation or cracking due to heat does not occur. Next, a resist mask is formed on the surface of the semiconductor film using a photolithography technique, and the semiconductor film is etched through the resist mask, thereby forming the island-shaped semiconductor film 1a. For example, disilane or monosilane can be used as a source gas for forming the semiconductor film 1a.
[0046]
Next, a gate insulating film 2 made of a silicon oxide film having a thickness of 50 nm to 150 nm is formed on the entire surface of the substrate 10 'by a CVD method or the like under a temperature condition of 350 ° C. or lower. 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.
[0047]
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.
[0048]
Next, as shown in FIG. 6B, any one of an aluminum film, a tantalum film, a molybdenum film, and these metals for forming the scanning lines 3a and the like on the entire surface of the substrate 10 'by sputtering or the like. After forming the conductive film 3 made of an alloy film containing as a main component to a thickness of 300 nm to 800 nm, a resist mask 552 is formed using a photolithography technique.
[0049]
Next, the conductive film 3 is dry-etched through the resist mask 552, so that the scan line 3a (gate electrode) and the capacitor line 3b are formed as illustrated in FIG.
[0050]
Next, as shown in FIG. 6D, on the side of the pixel TFT portion and the N-channel TFT portion (not shown) of the drive circuit, about 0.1 × 10¹³/ Cm² ~ About 10 × 10¹³/ Cm² A low concentration impurity region (phosphorus ion) is implanted at a dose of 1 to form a low concentration source region 1b and a low concentration drain region 1c in a self-aligned manner with respect to the scanning line 3a. Here, since it is located directly below the scanning line 3a, the portion where the impurity ions are not introduced becomes the channel region 1a 'which remains the semiconductor film 1a.
[0051]
Next, as shown in FIG. 6E, a resist mask 553 wider than the scanning line 3a (gate electrode) is formed, and high-concentration impurity ions (phosphorus ions) are about 0.1 × 10¹⁵/ Cm² ~ About 10 × 10¹⁵/ Cm² Then, a high concentration source region 1d and a drain region 1e are formed.
[0052]
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 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 as a mask to form a source region and a drain region having a self-aligned structure.
[0053]
Although not shown, the N-channel TFT portion of the peripheral drive circuit portion is formed by such a process. 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 × 10¹⁵/ Cm² ~ About 10 × 10¹⁵/ Cm² 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/ Cm² ~ About 10 × 10¹³/ Cm² 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 × 10¹⁵/ Cm² ~ About 10 × 10¹⁵/ Cm² 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, CMOS can be realized, and the peripheral drive circuit can be built in the same substrate.
[0054]
Next, as shown in FIG. 7F, after an interlayer insulating film 4 made of silicon oxide having a thickness of 300 nm to 800 nm is formed on the surface side of the scanning line 3a by a CVD method or the like, a photolithography technique is used. Then, a resist mask 554 is formed, and the interlayer insulating film 4 is etched through the resist mask 554 to form a contact hole. As a source gas for forming the interlayer insulating film 4, for example, a mixed gas of TEOS and oxygen gas can be used.
[0055]
Next, as shown in FIG. 7G, an aluminum film, a tantalum film, a molybdenum film, or any of these metals for forming the data line 6a (source electrode) or the like is formed on the surface side of the interlayer insulating film 4. After the conductive film 6 made of an alloy film containing such a main component is formed to a thickness of 300 to 800 nm by a sputtering method or the like, a resist mask 556 is formed using a photolithography technique.
[0056]
Next, dry etching is performed on the conductive film 6 through the resist mask 556, so that the data line 6a and the drain electrode 6b are formed as illustrated in FIG.
[0057]
At this time, the unevenness forming layer 6g made of the same conductive film as the data line 6a and the drain electrode 6b is left.
[0058]
Next, as shown in FIG. 7I, a positive type photosensitive resin 7 is applied to the surface side of the data line 6a, the drain electrode 6b, and the unevenness forming layer 6g by using a spin coating method or the like.
[0059]
Next, as shown in FIG. 8J, the photosensitive resin 7 is exposed through the exposure mask 200. Here, in the exposure mask 200, a region corresponding to the portion between the concavo-convex layers 6g described with reference to FIG. 5 is the translucent portion 210, and among the photosensitive resin 7, the region between the concavo-convex portions 6g. Corresponding areas are selectively exposed. However, the exposure performed here has a shorter exposure time than general exposure conditions. For this reason, the photosensitive resin 7 is only exposed to an intermediate position in the thickness direction.
[0060]
Next, as shown in FIG. 8 (K), the photosensitive resin 7 is developed to remove the exposed portion of the photosensitive resin 7. As a result, the photosensitive resin 7 is thin in the region (exposed portion) corresponding to the concave portion 8c of the concave / convex pattern 8g, and the region corresponding to the convex portion 8b (unexposed portion) of the concave / convex pattern 8g remains thick. is there.
[0061]
After developing in this way, the photosensitive resin 7 is subjected to a heat treatment to melt the photosensitive resin 7. As a result, as shown in FIG. 8L, a photosensitive resin layer 7a having a gentle surface shape with no edge on the surface is formed. The photosensitive resin layer 7a is thin in a region corresponding to the concave portion 8c of the concave / convex pattern 8g, and a region corresponding to the convex portion 8b (unexposed portion) of the concave / convex pattern 8g is thick.
[0062]
In the photosensitive resin layer 7a, it is necessary to form a contact hole for electrically connecting the drain electrode 6b and the pixel electrode 9a. In order to form such a contact hole, for example, in the exposure process shown in FIG. 8 (J), for the part where the contact hole is to be formed, a method such as extending the exposure time by replacing the exposure mask is adopted. be able to.
[0063]
Next, as shown in FIG. 9M, a light reflecting film 8a is formed. For this purpose, after forming a reflective metal film such as an aluminum film on the surface of the photosensitive resin layer 7a by sputtering or the like, a resist mask is formed by using a photolithography technique, Etching is performed on the metal film.
[0064]
In the light reflection film 8a formed in this way, the surface shape of the photosensitive resin layer 7a on the lower layer side is reflected. Therefore, a gentle uneven pattern 8a having no edges is formed on the surface of the light reflection film 8a. The
[0065]
Next, as shown in FIG. 9N, a pixel electrode 9a made of an ITO film having a thickness of 40 nm to 200 nm is formed on the surface side of the light reflecting film 8a. For this purpose, an ITO film is formed on the surface side of the light reflecting film 8a by sputtering or the like, a resist mask is formed by using a photolithography technique, and the ITO film is etched through the resist mask.
[0066]
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.
[0067]
(Operation and effect of the electro-optical device of this embodiment)
The electro-optical device 100 using the TFT array substrate 10 thus manufactured is a total reflection type liquid crystal device, and a light reflection 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 using light (reflection mode).
[0068]
Further, in this embodiment, in the lower layer side of the light reflecting film 8a, the thin film of the same layer as the data line 6a is selectively formed in a predetermined pattern in a predetermined pattern in a region overlapping the light reflecting film 8a. The uneven pattern 8g is formed on the surface of the light reflection film 8a by using the step and the unevenness caused by the presence or absence of the unevenness forming layer 6g. Therefore, when displaying an image in the reflection mode, the light incident from the counter substrate 20 side is reflected while being scattered by the light reflection film 8a, so that the viewing angle dependency is hardly generated in the image.
[0069]
Here, the data line 6a and the drain electrode 6b are obtained by patterning a conductive film formed on the entire surface of the substrate 10 ′ using a photolithography technique. In this embodiment, the photolithography process is used as it is. A concavo-convex forming layer 6g of the same layer is formed. Therefore, the unevenness forming layer 6g can be formed without adding any process, not limited to the photolithography process.
[0070]
However, since the data line 6a and the drain electrode 6b are not formed mainly for attaching the concave / convex pattern 8g to the light reflecting film 8a, the concave / convex pattern 8g having a desired height difference is obtained with the film thickness of the data line 6a and the drain electrode 6b. Often it is not possible. In addition, the concavo-convex formation layer 6g formed using the conductive film constituting the data line 6a and the drain electrode 6b is likely to have an edge unlike the case where it is formed from a photosensitive resin. However, in this embodiment, after the photosensitive resin 7 is applied to the surface side of the concavo-convex forming layer 6g formed using the conductive film constituting the data line 6a, the exposure mask 200 is applied to the photosensitive resin 7. Through a half exposure, development, and heating to form a photosensitive resin layer 7a that is thick in the formation region of the concavo-convex formation layer 6g, thin in the non-formation region of the concavo-convex formation layer 6g, and has a gentle surface shape. ing. Accordingly, the surface of the light reflecting film 8a can be provided with an uneven pattern 8g having an edge and a gentle shape. Moreover, since the film thickness pattern of the photosensitive resin layer 7a can be adjusted according to the half exposure conditions for the photosensitive resin 7, an uneven pattern 8g having an optimum height difference can be applied to the surface of the light reflecting layer 8a. it can.
[0071]
As described above, according to the present embodiment, the photosensitive resin coating process and the photolithography process need only be performed once in order to provide a gentle uneven pattern without edges on the surface of the light reflection film 8a. The productivity of the TFT array substrate 10 is high, and the manufacturing cost of the liquid crystal device 100 can be reduced.
[0072]
Moreover, according to the present embodiment, as will be described later in various embodiments, which of the various wirings or the insulating film is used to form the concavo-convex formation layer and the half exposure conditions are set to any state? Thus, an uneven pattern 8g having an optimal height difference and an optimal shape can be applied to the surface of the light reflecting layer 8a.
[0073]
[Embodiment 2]
FIG. 10 is a cross-sectional view of the TFT array substrate of the electro-optical device according to Embodiment 2 of the present invention. Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, portions having common functions are denoted by the same reference numerals and shown in FIG. .
[0074]
In the first embodiment, when a concave / convex pattern is provided on the surface of the light reflecting film 8a, a thin film in the same layer as the data line 6a is selected as a concave / convex forming layer 6g in a predetermined pattern in a region overlapping the light reflecting film 8a in a plane. However, as shown in FIG. 10, a thin film of the same layer as the scanning line 3a may be formed as a concavo-convex forming layer 3g in a region overlapping with the concavo-convex forming layer 6g in a plane. In this case, if the concavo-convex forming layer 3g located on the lower layer side is formed in a wider area than the concavo-convex forming layer 6g located on the upper layer side, the concavo-convex pattern 8g of the light reflecting film 8a has a gentle surface shape. it can.
[0075]
Note that such a concavo-convex formation layer 3g changes the mask pattern of the resist mask 552 for patterning the conductive film 3 in the step described with reference to FIGS. 6B and 6C with respect to Embodiment 1. It can be formed by simply doing so, and no additional process is required.
[0076]
Further, in the present embodiment, the photosensitive resin 7 is applied to the surface side of the concavo-convex forming layer 6g formed using the conductive film constituting the data line 6a, as in the first embodiment, and then the photosensitive resin 7 On the other hand, half exposure through an exposure mask, development, and heating are performed so that the photosensitive film is thick in the formation region of the concavo-convex formation layer 6g, thin in the non-formation region of the concavo-convex formation layer 6g, and has a gentle surface shape. The conductive resin layer 7a is formed. Accordingly, the surface of the light reflecting film 8a can be provided with an uneven pattern 8g having an edge and a gentle shape. Moreover, since the film thickness pattern of the photosensitive resin layer 7a can be adjusted according to the half exposure conditions for the photosensitive resin 7, an uneven pattern 8g having an optimum height difference can be applied to the surface of the light reflecting layer 8a. it can.
[0077]
Note that, as the unevenness forming layer, the semiconductor film 1a may be partially left and used as a part of the unevenness forming layer.
[0078]
[Embodiment 3]
FIG. 11 is a cross-sectional view of the TFT array substrate of the electro-optical device according to Embodiment 3 of the present invention. Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, portions having common functions are denoted by the same reference numerals and illustrated in FIG. .
[0079]
In the first and second embodiments, when the concave / convex pattern is applied to the surface of the light reflecting film 8a, the conductive layer of the same layer as the data line 6a or the scanning line 3a is formed on the concave / convex forming layer in a region overlapping the light reflecting film 8a in a plane. 3g and 6g are selectively formed in a predetermined pattern, but as shown in FIG. 12, an insulating film in the same layer as the gate insulating film 2 and the interlayer insulating film 4 may be formed as the unevenness forming layers 2g and 4g. .
[0080]
Such unevenness forming layers 2g and 4g are mask patterns of a resist mask 554 for forming contact holes in the interlayer insulating film 4 in the process described with reference to FIG. It is possible to form by changing only, and no additional process is required.
[0081]
Further, in the present embodiment, the photosensitive resin 7 is formed on the surface side of the concavo-convex forming layers 2g and 4g formed using the same insulating film as the gate insulating film 2 and the interlayer insulating film 4 as in the first embodiment. Then, the photosensitive resin 7 is subjected to half exposure through an exposure mask, development, and heating, so that the photosensitive resin 7 is thick in the formation region of the concavo-convex formation layer 6g and is not formed in the concavo-convex formation layer 6g. A thin photosensitive resin layer 7a having a gentle surface shape is formed. Accordingly, the surface of the light reflecting film 8a can be provided with an uneven pattern 8g having an edge and a gentle shape. Moreover, since the film thickness pattern of the photosensitive resin layer 7a can be adjusted according to the half exposure conditions for the photosensitive resin 7, an uneven pattern 8g having an optimum height difference can be applied to the surface of the light reflecting layer 8a. it can.
[0082]
[Embodiment 4]
Although not shown in the drawings, both of the concavo-convex forming layers 3g and 6g described in the first and second embodiments and the concavo-convex forming layers 2g and 4g described in the third embodiment are formed, and the upper layer side thereof is formed. Alternatively, the photosensitive resin layer 7a may be formed by half exposure, development, and heating with respect to the photosensitive resin 7.
[0083]
[Embodiment 5]
FIG. 12 is a plan view of a plurality of pixel groups adjacent to each other on the TFT array substrate used in the electro-optical device of this embodiment. FIG. 13 is a cross-sectional view of a part of the pixel of the electro-optical device cut at a position corresponding to the line BB ′ of FIG. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, portions having common functions are denoted by the same reference numerals and shown in FIG. 12 and FIG. Is omitted.
[0084]
In the first embodiment, the ITO film formed on the surface of the light reflecting film 8a is used as the pixel electrode. However, as shown in FIGS. 12 and 13, the light reflecting film 8a itself is used as the pixel electrode to form the ITO film. May be omitted.
[0085]
In such a configuration, the ITO film forming step and the patterning step can be omitted, so that the productivity of the TFT array substrate 10 can be improved and the manufacturing cost of the liquid crystal device 100 can be reduced. .
[0086]
[Embodiment 6]
FIG. 14 is a plan view of a plurality of pixel groups adjacent to each other on the TFT array substrate used in the electro-optical device of this embodiment. FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing a configuration when a part of a pixel of the electro-optical device is cut at a position corresponding to the line CC ′ of FIG. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, portions having common functions are denoted by the same reference numerals and shown in FIG. 14 and FIG. Is omitted.
[0087]
The electro-optical devices according to the first to fifth embodiments are all totally reflective liquid crystal devices, and in the first to fifth embodiments, the pixel electrode 9a made of an ITO film is formed on the surface of the light reflecting film 8a. Has been. Accordingly, as shown in FIGS. 14 and 15, in the electro-optical devices according to the first to fourth embodiments, a light transmission window 8d is provided in the light reflection film 8a in a region overlapping the pixel electrode 9a made of an ITO film in a plane. If formed, the transflective electro-optic can be displayed in the reflection mode in the region where the light reflection film 8a is formed, and can be displayed in the transmission mode in the region where the light transmission window 8d is formed. A device can be configured.
[0088]
That is, if a backlight device (not shown) is disposed on the TFT array substrate 10 side and light emitted from the backlight device is incident from the TFT array substrate 10 side, it is indicated by an arrow LB in FIG. Thus, this light can be transmitted to the counter substrate 20 side through a region where the light reflection film 8a is not formed in a region where the pixel electrode 9a is formed. For this reason, if light modulation is performed for each pixel 100a by the liquid crystal 50, a desired image can be displayed using light emitted from the backlight device (transmission mode).
[0089]
[Embodiment 7]
FIG. 16 is a plan view of a plurality of pixel groups adjacent to each other on the TFT array substrate used in the electro-optical device of this embodiment. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, portions having common functions are denoted by the same reference numerals and shown in FIG. 14 and FIG. Is omitted.
[0090]
In the electro-optical device according to the first to sixth embodiments, one pixel switching TFT 30 is formed for one pixel electrode 9a. Since the charge is accumulated, writing to the pixel may be difficult. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 16, two scanning lines 3a and 3b to which scanning signals are inverted and supplied to one pixel electrode 9a are provided, and the scanning lines 3a and 3b are provided. Two complementary TFTs 30 and 30 'for pixel switching controlled by the above are provided. Therefore, since writing is performed on the pixel electrode 9a from the data line 6a via the two TFTs 30 and 30 ', signal writing can be performed without increasing the gate voltage even when the gate selection period is short. There are advantages. Further, even if the two TFTs 30 and 30 'are provided, the reflection type or semi-transmission / reflection type electro-optical device does not have the harmful effect of reducing the amount of light used for display unlike the transmission type electro-optical device.
[0091]
[Application of electro-optical device to electronic equipment]
The reflection-type or semi-transmission / reflection-type electro-optical device 100 configured as described above can be used as a display unit of various electronic apparatuses. For example, see FIGS. 17, 18, and 19. To explain.
[0092]
FIG. 17 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.
[0093]
In FIG. 17, 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 electro-optical device 100 can be used.
[0094]
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.
[0095]
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.
[0096]
FIG. 18 shows a mobile personal computer which is an embodiment of the 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 electro-optical device 100 described above.
[0097]
FIG. 19 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 electro-optical device 100 described above.
[0098]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, in the lower layer side of the light reflecting film, in a region overlapping with the light reflecting film in a plane, a thin film in the same layer as the wiring or insulating film having other functions is predetermined as the unevenness forming layer. An uneven pattern is provided on the surface of the light reflecting film by utilizing the steps and unevenness caused by the presence or absence of the unevenness forming layer. Therefore, a light reflecting film having a light scattering function can be formed without adding a film forming process. Moreover, in this invention, after apply | coating photosensitive resin to the surface side of an uneven | corrugated formation layer, half exposure through an exposure mask, image development, and heating are performed with respect to this photosensitive resin, and an uneven | corrugated formation layer A photosensitive resin layer is formed that is thick in the formation region, thin in the region where the unevenness formation layer is not formed, and has a gentle surface shape. For this reason, if a light reflecting film is formed on the surface of the photosensitive resin layer, an uneven pattern having a gentle shape without edges is imparted to the surface of the light reflecting film. Therefore, according to the present invention, it is only necessary to apply a photosensitive resin coating process and a photolithography process once in order to provide a gentle uneven pattern without edges on the surface of the light reflecting film. Therefore, an increase in manufacturing cost of the electro-optical device can be minimized. Moreover, the optimum height difference with respect to the surface of the light reflecting layer depends on which of the various wirings or the insulating film is used to form the concavo-convex forming layer and which half exposure conditions are set. And an uneven pattern having an optimum shape can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an electro-optical device as viewed from a counter substrate side.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG.
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of various elements and wirings formed in a plurality of pixels arranged in a matrix in the electro-optical device.
4 is a plan view showing the configuration of each pixel formed on the TFT array substrate in the electro-optical device according to the first embodiment of the invention. FIG.
5 is a cross-sectional view of the electro-optical device according to the first embodiment of the present invention cut at a position corresponding to the line AA ′ in FIG. 4;
6A to 6E are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a TFT array substrate of an electro-optical device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIGS. 7F to 7I are process cross-sectional views of each process performed subsequent to the process shown in FIG. 6 in the method for manufacturing the TFT array substrate of the electro-optical device according to the first embodiment of the present invention. FIGS. is there.
FIGS. 8J to 8L are process cross-sectional views of processes performed subsequent to the process shown in FIG. 7 in the method for manufacturing a TFT array substrate of the electro-optical device according to Embodiment 1 of the present invention. FIGS. is there.
FIGS. 9M and 9N are process cross-sectional views of each step performed subsequent to the step shown in FIG. 8 in the manufacturing method of the TFT array substrate of the electro-optical device according to Embodiment 1 of the present invention. FIGS. is there.
10 is a cross-sectional view of a TFT array substrate of an electro-optical device according to Embodiment 2 of the present invention. FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a TFT array substrate of an electro-optical device according to a third embodiment of the present invention.
12 is a plan view showing a configuration of each pixel formed on a TFT array substrate in an electro-optical device according to Embodiment 4 of the present invention. FIG.
13 is a cross-sectional view of the TFT array substrate according to the fourth embodiment of the present invention cut at a position corresponding to the line BB ′ of FIG.
14 is a plan view showing a configuration of each pixel formed on a TFT array substrate in an electro-optical device according to a fifth embodiment of the present invention. FIG.
15 is a cross-sectional view of the electro-optical device according to the fifth embodiment of the present invention cut at a position corresponding to the line CC ′ of FIG.
FIG. 16 is a plan view showing a configuration of each pixel formed on a TFT array substrate in an electro-optical device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 17 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.
FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating a mobile personal computer as an embodiment of an electronic apparatus using the electro-optical device according to the invention.
FIG. 19 is an explanatory diagram of a mobile phone as an embodiment of an electronic apparatus using the electro-optical device according to the invention.
FIG. 20 is a cross-sectional view of a conventional electro-optical device.
[Explanation of symbols]
1a Semiconductor film
2 Gate insulation film
3a Scan line
3b capacitance line
3g Concavity and convexity formation layer of the same layer as the scanning line
4 Interlayer insulation film
4g Concavity and convexity formation layer of the same layer as the interlayer insulation film
6a Data line
6b Drain electrode
6g Concavity and convexity formation layer of the same layer as the data line
7 Photosensitive resin
7a Photosensitive resin layer
8a Light reflecting film
8b Convex / convex pattern
8c Concave and concave pattern
8d light transmission window
8g Uneven pattern on the surface of the light reflecting film
9a Pixel electrode
10 TFT array substrate
11 Base protective film
20 Counter substrate
21 Counter electrode
23 Shading film
30, 30 'pixel switching TFT
50 liquid crystal
60 storage capacity
100 electro-optical device
100a pixel

Claims

In an electro-optical device including a thin film transistor for pixel switching electrically connected to a data line for each pixel and a light reflection film on a substrate sandwiching an electro-optical material,
In the lower layer side of the light reflecting film, a region that overlaps with the light reflecting film in a plane is formed with a concavo-convex forming layer made of a conductive film in the same layer as the data line connected to the thin film transistor ,
On the upper side of the concavo-convex layer, a photosensitive resin layer that is thick in the region where the concavo-convex layer is formed and thin in the region where the concavo-convex layer is not formed is gently formed by the photosensitive resin applied to the upper layer of the concavo-convex layer. Formed with a simple surface shape,
An electro-optical device, wherein a predetermined concavo-convex pattern is formed on the surface of the light reflecting film by the concavo-convex forming layer and the photosensitive resin layer.

2. The electro-optical device according to claim 1 , wherein a pixel electrode made of a transparent conductive film is laminated on the surface side of the reflective film.

3. The electro-optical device according to claim 2 , wherein a light transmission window is formed in a region overlapping the pixel electrode in the reflective film.

2. The electro-optical device according to claim 1 , wherein a pixel electrode is constituted by only the reflective film.

5. The electro-optical device according to claim 1 , wherein the electro-optical material is a liquid crystal.

6. An electronic apparatus comprising the electro-optical device defined in claim 1 as a display device.

In a method for manufacturing an electro-optical device including a thin film transistor for pixel switching that is electrically connected to a data line for each pixel and a light reflection film on a substrate that sandwiches an electro-optical material,
When forming the data line , an unevenness forming layer made of a conductive film in the same layer as the data line is formed in a predetermined pattern in a region overlapping the light reflecting film in a plane,
Next, a photosensitive resin is applied to the upper layer side of the concavo-convex forming layer, half exposure through an exposure mask for the photosensitive resin, development, and heating are performed. Form a photosensitive resin layer that is thin in the non-formation region of the unevenness formation layer and has a gentle surface shape,
Thereafter, the electroreflective device manufacturing method characterized by laminating the light-reflecting layer in which a predetermined concavo-convex pattern is formed on the surface of the photosensitive resin layer with the concavo-convex forming layer and the photosensitive resin layer.

8. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 7 , wherein a pixel electrode made of a transparent conductive film is formed on a surface side of the reflective film.

9. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 8 , wherein an opening is formed in the reflective film in a region overlapping with the transparent conductive film in a plane.

8. The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 7 , wherein a pixel electrode is formed only by the reflective film.