JP4126911B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

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電子機器に関し、特に、特性不良を防止するとともに、歩留まりを向上させることができる優れた電気光学装置および上記の電気光学装置を備えた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気光学装置（例えば、液晶表示装置、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）発光表示装置等）は、携帯電話機やモバイルコンピュータ等の各種機器の直視型の表示装置として広く用いられている。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で、半透過・半反射型の液晶表示装置においては、対向配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板と対向基板とがシール材で貼り合わされているとともに、基板間のシール材で区画された領域内に電気光学物質としての液晶が封入、保持されている。
【０００３】
また、このような液晶表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板の表面（内面側）には、アルミニウムなどからなり、対向基板の側から入射してきた外光を対向基板の方向に反射する光反射膜が形成されている。光反射膜には、光が透過する平面視矩形の透過窓が設けられ、光反射膜の上側には、透過窓を覆うように、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜からなる透明電極が形成され、透明電極の上側には、透明電極を覆うように配向膜が設けられている。
また、透明電極は、画素スイッチング用のＴＦＴとコンタクトホールを介して電気的に接続されている。
【０００４】
このような液晶表示装置では、反射モード時には、対向基板側から入射した光をＴＦＴアレイ基板の光反射膜で反射させて対向基板側から出射させ、対向基板側から出射された光によって画像を表示する。また、透過モード時には、バックライトからの光のうち透過窓を透過した光によって画像を表示する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような液晶表示装置では、ＴＦＴと透明電極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際に、ＴＦＴと透明電極との間の膜厚に起因する段差によって透明電極の段切れが生じ、ＴＦＴとの電気的な接続に支障を来す場合があった。とくに、散乱反射光を得るために、凹凸層や凹凸形成層を光反射膜の下側に設けた場合には、ＴＦＴと透明電極との間の膜厚が厚くなるので、コンタクトホールの上部から底部までの深さが深くなり、コンタクトホールの側壁に透明電極が成膜されにくくなるため、透明電極の段切れが生じやすく、問題となっていた。
【０００６】
また、このような液晶表示装置では、通常、アルミニウムからなる光反射膜をエッチングすることにより、コンタクトホールや透過窓を形成しているが、エッチングされる部分の面積が小さいため、アルミニウムのエッチング時に発生する泡が、エッチングされる光反射膜に付着したまま離れず、アルミニウムのエッチングに支障を来すという不都合が生じる場合があり、エッチング終了後に得られる光反射膜のパターン形状に不良が生じやすいことが問題となっていた。
【０００７】
また、このような液晶表示装置を構成する各画素には、一般に、ＴＦＴと透明電極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領域と、透過窓を構成する領域とからなる少なくとも２つの光反射膜が形成されていない領域が存在する。光反射膜が形成されていない領域の角部と平面的に重なる領域は、光反射膜の膜厚によって形成される段差に起因する液晶配向不良（ディスクリネーション）が生じやすい領域である。
【０００８】
例えば、矩形の光反射膜が形成されていない領域が各画素に２つずつ存在する場合には、光反射膜が形成されていない領域の角部と平面的に重なる領域は８箇所となり、各画素には、８箇所も液晶配向不良が生じやすい領域が存在していることになる。
このように多数の光反射膜形成されていない領域の角部と平面的に重なる領域が存在すると、液晶配向不良による表示不良が生じやすくなるため、問題となっていた。
【０００９】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、透明電極とＴＦＴとの接続の信頼性を向上させることができ、また、アルミニウムからなる光反射膜のエッチング時に発生する泡による光反射膜のパターン形状の不良を防止することができ、さらに、光反射膜に設けられた透過窓の角部と平面的に重なる領域における液晶配向不良の発生を少なくすることができる優れた電気光学装置を提供することを目的とする。
また、上記の電気光学装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の電気光学装置は、互いに対向する上基板と下基板との間に電気光学物質が挟持され、画像表示領域にマトリクス状に形成された複数の画素の各々に反射領域と透過領域とが設けられ、反射モードと透過モードによる画像表示が可能な電気光学装置であって、前記下基板の内面側には、画素スイッチング用の薄膜トランジスタと、光反射膜と透明導電膜とからなる画素電極と、前記薄膜トランジスタと前記画素電極の透明導電膜とを電気的に接続するコンタクトホールとが備えられ、前記光反射膜上に前記透明導電膜が設けられ、前記光反射膜が設けられている領域の少なくとも一部が前記反射領域を構成し、前記透明導電膜によって覆われ、前記光反射膜が形成されていない光反射膜非形成領域に設けられた透過窓が前記透過領域を構成し、前記光反射膜非形成領域が前記複数の画素の各々に設けられ、同一の前記各光反射膜非形成領域内に前記透過窓と前記コンタクトホールとが形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の電気光学装置においては、透明導電膜とトランジスタとを電気的に接続するコンタクトホールと、光が透過する透過窓とが、同一の光反射膜非形成領域内に形成されているので、１つの光反射膜非形成領域の面積は、コンタクトホールと透過窓とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されている場合における各光反射膜非形成領域の面積と比較して、広いものとなる。
【００１２】
また、光反射膜非形成領域は、通常、アルミニウムなどからなる光反射膜をエッチングすることにより形成されるが、光反射膜非形成領域の面積を広くすると、エッチングする際に、エッチングされる光反射膜に付着したまま離れない泡の量を減少させることができ、エッチング終了後に得られる光反射膜のパターン形状が不良となるのを防止することができる。本発明の電気光学装置によれば、上述したように、光反射膜非形成領域の面積が広いものとなるので、アルミニウムからなる光反射膜をエッチングすることにより光反射膜非形成領域を形成したとしても、アルミニウムのエッチング時に発生する泡による光反射膜のパターン形状の不良が生じにくいものとなる。
【００１３】
また、本発明の電気光学装置においては、透明導電膜とトランジスタとを電気的に接続するコンタクトホールと光が透過する透過窓とが、同一の光反射膜非形成領域内に形成されているので、コンタクトホールと透過窓とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されている場合と比較して、光反射膜非形成領域の数が少ないものとなる。
光反射膜非形成領域の数が少ないと、光反射膜非形成領域の角部の数も少なくなり、液晶配向不良が生じやすい領域である光反射膜非形成領域の角部と平面的に重なる領域の数も少なくなるので、液晶配向不良を防止することができ、液晶配向不良による表示不良を防ぐことができる。
【００１４】
また、上記の電気光学装置においては、前記光反射膜上に前記透明導電膜が設けられていることが望ましい。
このような電気光学装置とすることで、光反射膜を、例えば、電触の発生しやすいアルミニウムからなるものとした場合に、光反射膜の電触によって発生する不良を防止することができる。
【００１５】
また、このような電気光学装置においても、上述したように、コンタクトホールと透過窓とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されているものと比較して、光反射膜非形成領域の面積が広いものとなるので、光反射膜非形成領域の周囲長を長くすることができる。
このため、トランジスタと透明導電膜とを電気的に接続するためのコンタクトホールを光反射膜非形成領域内に形成する際に、光反射膜の膜厚に起因する段差によって光反射膜非形成領域の周縁部上に設けられた透明導電膜の一部が途切れたとしても、途切れることなく形成された部分において、透明導電膜とトランジスタとの電気的な接続を確保することができる。よって、前記光反射膜上に前記透明導電膜が設けられているものであっても、透明導電膜とトランジスタとの電気的な接続における信頼性が向上し、歩留まりの向上が実現できる。
【００１６】
また、上記の電気光学装置においては、前記コンタクトホールよりも上側に、前記コンタクトホールを覆い、前記光反射膜非形成領域を横断する遮光層が備えられたものであることが望ましい。
【００１７】
このような電気光学装置とすることで、上基板側からコンタクトホールに入射する光を遮光することができるので、上基板側からコンタクトホールに入射する光に起因する液晶配向不良などの不都合が防止できる。
また、本発明の電気光学装置において、コンタクトホールを覆う遮光層は、コンタクトホールよりも上側に備えられていれば、上基板に設けられていてもよいし下基板に設けられていてもよいが、前記遮光層が光反射膜非形成領域を横断する領域と平面的に重なる領域に設けられていない場合には、以下に示すような、不都合が生じる場合がある。
【００１８】
すなわち、例えば、遮光層が上基板に設けられ、遮光層が前記光反射膜非形成領域を横断する領域と平面的に重なる領域に設けられていない場合、電気光学装置を製造する工程における上基板と下基板との貼り合わせずれによって、光反射膜非形成領域と遮光層との重なる位置が所定の位置からずれて、遮光層と光反射膜非形成領域とが重なる領域の面積が変化してしまう。また、例えば、遮光層が下基板に設けられ、遮光層が前記光反射膜非形成領域を横断する領域と平面的に重なる領域に設けられていない場合、電気光学装置を製造する工程における遮光層の形成位置のずれによって、光反射膜非形成領域と遮光層との重なる位置が所定の位置からずれて、上述した遮光層が上基板に設けられている場合と同様に、遮光層と光反射膜非形成領域とが重なる領域の面積が変化してしまう。
【００１９】
このように、遮光層と光反射膜非形成領域とが重なる領域の面積が変化すると、光反射膜非形成領域内に形成された透過窓の面積も変化してしまうので、透過モード時の表示に支障を来し、所定の表示品質が得られない恐れがある。
【００２０】
これに対し、上記の電気光学装置においては、基板側から前記トランジスタに入射する光を遮光する遮光層が、光反射膜非形成領域を横断する領域と平面的に重なる領域に設けられているので、透過窓は、光反射膜非形成領域内において、遮光層と平面的に重なる領域を挟んで対向する２つの領域に位置することになり、光反射膜非形成領域と遮光層との重なる位置が所定の位置からずれたとしても、遮光層と光反射膜非形成領域とが重なる領域の面積が変化することはなく、透過窓を構成する２つの領域の面積比が変化するだけとなる。したがって、光反射膜非形成領域内に形成された透過窓の面積が変化して、透過モード時の表示に支障を来すことはなく、一定の表示品質が得られるため、歩留まりを向上させることができる。
【００２１】
また、本発明の電気光学装置においては、透明導電膜とトランジスタとを電気的に接続するコンタクトホールと透過窓とが、同一の光反射膜非形成領域内に形成されているので、コンタクトホールと透過窓とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されている場合と比較して、上基板側からコンタクトホールに入射する光を遮光する遮光層の形成面積を狭くすることができる。
【００２２】
例えば、コンタクトホールと透過窓とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されている場合、コンタクトホールが設けられている光反射膜非形成領域の面積が狭くなり、コンタクトホールが設けられている光反射膜非形成領域内の平坦な部分の面積が少なくなるので、コンタクトホールが形成されている部分だけでなく、コンタクトホールが設けられている光反射膜非形成領域全体が液晶配向不良が生じやすい領域となる。このため、コンタクトホールが設けられている光反射膜非形成領域すべてを遮光することができるだけの面積を有する遮光層を形成しなければならない。したがって、遮光領域、すなわち、表示に寄与しない領域の割合が大きくなってしまう。
【００２３】
これに対し、本発明の電気光学装置においては、コンタクトホールと透過窓とが、同一の光反射膜非形成領域内に形成されているので、上述したように、光反射膜非形成領域の面積が広くなり、コンタクトホールの周囲にも平坦な部分が形成されるので、光反射膜非形成領域すべてを遮光する必要はない。したがって、表示に寄与する領域の割合を向上させることができる。
【００２４】
また、上記の電気光学装置においては、前記光反射膜非形成領域は、前記光反射膜が窓状に開口されてなる窓部から、前記光反射膜の外周部に向かって開口していることが望ましい。
【００２５】
このような電気光学装置とすることで、透明導電膜とトランジスタとの電気的な接続のために利用し得る光反射膜の膜厚に起因する段差の延在する長さが、光反射膜非形成領域の周囲長だけでなく、光反射膜の外周の周囲長分も含まれる長さとなるので、トランジスタと透明導電膜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際に、光反射膜の膜厚に起因する段差によって光反射膜非形成領域の周縁部上に設けられた透明導電膜の一部または全部が途切れたとしても、光反射膜の外周部上に設けられた透明導電膜のうちの途切れることなく形成された部分において、透明導電膜とトランジスタとの電気的な接続を確保することができる。よって、透明導電膜とトランジスタとの電気的な接続における信頼性をより一層向上させることができる。
【００２６】
また、上記の電気光学装置においては、前記光反射膜が、アルミニウムもしくはその合金、又は銀もしくはその合金、又はこれらにチタン、窒化チタン、モリブデン、タンタル等を含む積層膜から構成されたことが望ましい。
このような電気光学装置とすることで、光反射効率が高い光反射膜となり、反射モード時に明るい表示が得られるものとなる。
【００２７】
また、上記の電気光学装置においては、前記画素電極が、アルミニウムもしくはその合金、又は銀もしくはその合金とＩＴＯ膜（インジウムすず酸化膜）との積層膜から構成されたことが望ましい。
このような電気光学装置とすることで、透過モード時にコントラストの高い表示が得られるものとなる。
【００２８】
また、上記の目的を達成するために、本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
このような電子機器とすることで、歩留まりを向上させることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
「第１実施形態」
（電気光学装置の基本的な構成）
図１は、本発明の電気光学装置の一実施形態である液晶表示装置を、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’線における断面図である。図３は、電気光学装置（液晶表示装置）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においては、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。
【００３０】
図１及び図２において、本実施の形態の電気光学装置（液晶表示装置）１００は、ＴＦＴアレイ基板１０（下基板）と対向基板２０（上基板）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内には、電気光学物質としての液晶５０が封入、保持されている。また、シール材５２が形成された領域の内側の領域には、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２０１、及び実装端子２０２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２０４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２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられており、さらに、周辺見切り５３の下側等を利用して、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２０６が配設されている。
【００３１】
なお、電気光学装置１００おいては、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、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略している。
【００３２】
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の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【００３３】
このような構造を有する電気光学装置１００の画像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（線番号の順番で）供給してもよく、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（線番号の順番で）印加するように構成されている。反射電極９（光反射膜）及び透明電極８（透明導電膜）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。このようにして反射電極９及び透明電極８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。
【００３４】
（ＴＦＴアレイ基板の構成）
図４は、本実施の形態に用いたＴＦＴアレイ基板の相互に隣接する複数の画素群の平面図であり、図５は、図４のＡ−Ａ’線における画素の断面図である。また、図６は、一つの画素を構成する画素電極における光反射膜非形成領域と透過窓およびコンタクトホールの配置を説明するための図である。
【００３５】
図４および図５に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上には、反射電極９と反射電極９上に設けられた透明電極８とからなり、光が透過する透過窓１４を有する画素電極８９がマトリクス状に形成されており（図４においては一画素を示す）、これら各画素電極８９に対して、画素スイッチング用のＴＦＴ３０（図３参照）がそれぞれ透明電極８を介して電気的に接続している。
【００３６】
また、画素電極８９を形成する領域の縦横の境界に沿って、データ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂが形成され、ＴＦＴ３０は、データ線６ａ及び走査線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１ａに電気的に接続し、画素電極８９を構成する透明電極８は、コンタクトホール１５及びソース線６ｂを介してＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｄに電気的に接続している。
【００３７】
また、ＴＦＴ３０のチャネル形成用領域１ａ’に対向するように走査線３ａが延びている。なお、蓄積容量６０は、画素スイッチング用のＴＦＴ３０（図３参照）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１ｆに、走査線３ａ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。
【００３８】
また、図４および図６に示すように、各画素１００ａには、一つずつ反射電極９が形成されていない光反射膜非形成領域９０が設けられ、光反射膜非形成領域９０内には、コンタクトホール１５が形成されている。図４に示すように、コンタクトホール１５は、チタン、窒化チタン、アルミニウム、タンタル、モリブテンなどからなり、画素電極８９を形成する領域の周縁部に沿って配置されているＴＦＴ３０から画素電極８９を形成する領域の中心部まで延設されたソース線６ｂと、画素電極８９を構成する透明電極８とを、各画素１００ａの中央部で電気的に接続するものである。
【００３９】
また、光反射膜非形成領域９０のうち、ソース線６ｂと重なり合わない領域が、光が透過する透過窓１４となっている。透過窓１４に対応する領域は、透明電極８によって覆われ、透過モードで画像表示を行う透過領域である。
また、反射電極９によって覆われ、後述する凹凸形成層（図示せず）および凹凸層（図示せず）を備えた領域は、反射領域であり、ここでは反射モードで画像表示を行う。
【００４０】
また、図５に示すように、この反射領域のＡ−Ａ’線で切断したときの断面は、ＴＦＴアレイ基板１０の基体としての透明なＴＦＴアレイ基板用のガラス基板１０’の表面に、厚さが１００ｎｍ〜５００ｎｍのシリコン酸化膜（絶縁膜）からなる下地保護膜１１が形成され、この下地保護膜１１の表面には、厚さが３０ｎｍ〜１００ｎｍの島状の半導体膜１が形成されている。半導体膜１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がゲート電極として通っている。半導体膜１のうち、走査線３ａに対してゲート絶縁膜２を介して対向する領域がチャネル形成用領域１ａ’になっている。このチャネル形成用領域１ａ’に対して一方側には、低濃度領域１ｂ及び高濃度ソース領域１ａを備えるソース領域が形成され、他方側には低濃度領域１ｂ及び高濃度ドレイン領域１ｄを備えるドレイン領域が形成され、その中間には、ソース、ドレインのどちらの領域にも属さない高濃度領域１ｃが形成されている。
【００４１】
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、及び厚さが１００ｎｍ〜８００ｎｍのシリコン窒化膜からなる第２層間絶縁膜５が形成されている。第１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、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１ａに電気的に接続している。
【００４２】
第２層間絶縁膜５の上層には、有機系樹脂等の感光性樹脂からなる凹凸形成層１３及び凹凸層７がこの順に形成され、凹凸層７の表面には、アルミニウムからなる反射電極９と、反射電極９の上層に形成されたＩＴＯ膜等からなる透明電極８とからなる画素電極８９が形成されている。画素電極８９を構成する透明電極８は、コンタクトホール１５を介してソース線６ｂと電気的に接続している。また、画素電極８９の表面には、背面光源からの光を透過するための透過窓１４が形成されているとともに、凹凸層７の表面凹凸形状に対応した凹凸パターン９ｇが形成されている。さらに、画素電極８９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、配向膜１２の表面側には、ラビング処理が施されている。
【００４３】
また、高濃度ドレイン領域１ｄからの延設部分１ｆに対しては、ゲート絶縁膜２と同時形成された絶縁膜を介して、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（図３参照）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（ライトリー・ドープト・ドレイン構造）をもつが、低濃度領域１ｂ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及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、本実施の形態では、ＴＦＴ３０のゲート電極（走査線３ａ）をソース−ドレイン領域の間に２個配置したデュアルゲート（ダブルゲート）構造としたが、１個配置したシングルゲート構造であってもよく、また、これらの間に３個以上のゲート電極を配置したトリプルゲート以上の構造であってもよい。複数個配置した場合、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、又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できる。これらのゲート電極の少なくとも１個をＬＤＤ構造又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】
また、図４および図５において、ＴＦＴアレイ基板１０では、各画素１００ａを構成する画素電極８９の表面のうち、ＴＦＴ３０の形成領域及びコンタクトホール１５から外れた領域（凹凸層形成領域）には、前述のように凹凸パターン９ｇが形成されている。
【００４７】
このような凹凸パターン９ｇを構成するにあたって、本実施形態のＴＦＴアレイ基板１０では、前述の凹凸層形成領域には、図５に示すように、アクリル樹脂等の有機系の透光性の感光性樹脂からなる凹凸形成層１３が第２層間絶縁膜５の表面に１〜３μｍの厚さで例えば、スピンコートによって形成され、この凹凸形成層１３の上層には、アクリル樹脂等の有機系の透光性の感光性樹脂等のような流動性材料から形成された絶縁膜からなる凹凸層７が１〜２μｍの厚さで例えば、スピンコートによって積層されている。
【００４８】
また、凹凸形成層１３には、多数の凹凸が形成されている。このため、図５に示すように、画素電極８９の表面には、凹凸層７の表面凹凸形状に対応する凹凸パターン９ｇが形成され、この凹凸パターン９ｇでは、凹凸層７によって、凹凸形成層１３のエッジ等が現れないようになっている。なお、凹凸層７を形成せずに、凹凸形成層１３を形成した後、ベーク工程を行うことにより、凹凸形成層１３の凹凸の縁を滑らかにしてもよい。
【００４９】
（対向基板の構成）
図５において、対向基板２０では、対向基板側のガラス基板２０’上の、ＴＦＴアレイ基板１０に形成されている反射電極９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、又はブラックストライプ等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が形成されている。
なお、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶５０が、保持、封入されている。
【００５０】
このように構成した電気光学装置１００においては、各画素１００ａに一つずつ光反射膜非形成領域９０が設けられ、同一の光反射膜非形成領域９０内にコンタクトホール１５と透過窓１４とが形成されているので、１つの光反射膜非形成領域９０の面積は、コンタクトホール１５と透過窓１４とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されている場合における各光反射膜非形成領域の面積と比較して、広いものとなる。
【００５１】
各光反射膜非形成領域９０の面積が広いと、各光反射膜非形成領域９０の周囲長が長くなるので、コンタクトホール１５を光反射膜非形成領域９０内に形成する際に、反射電極９の膜厚に起因する段差によって光反射膜非形成領域９０の周縁部上に設けられた透明電極８の一部が途切れたとしても、途切れることなく形成された部分において、ＴＦＴ３０に電気的に接続しているソース線６ｂと透明電極８との電気的な接続を確保することができる。よって、透明電極８とＴＦＴ３０との電気的な接続における信頼性が向上し、歩留まりの向上が実現できる。
【００５２】
また、光反射膜非形成領域９０の面積が広いので、アルミニウムからなる反射電極９をエッチングすることにより光反射膜非形成領域９０を形成する際に、アルミニウムのエッチング時に発生する泡による反射電極９のパターン形状の不良が生じにくいものとなる。
【００５３】
また、本実施形態の電気光学装置１００においては、上述したように、コンタクトホール１５と透過窓１４とが、各画素１００ａに一つずつ設けられた光反射膜非形成領域９０内に形成されているので、コンタクトホール１５と透過窓１４とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されている場合と比較して、光反射膜非形成領域の数が少ないものとなる。
【００５４】
図１２は、液晶表示装置の一つの画素を構成する画素電極における光反射膜が形成されていない領域と、透過窓およびコンタクトホールの配置を説明するための図であり、コンタクトホールと透過窓とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されている場合の例である。
図１２において、符号９は、反射電極を示し、符号１９０は、反射電極９が形成されていない光反射膜非形成領域を示している。このように矩形の光反射膜非形成領域１９０が各画素に２つずつ存在する場合には、光反射膜非形成領域１９０の角部１９０ａと平面的に重なる領域は８箇所となり、各画素には、８箇所も液晶配向不良が生じやすい領域が存在していることになる。
【００５５】
本実施形態の電気光学装置１００においては、上述したように、コンタクトホール１５と透過窓１４とが、各画素１００ａに一つずつ設けられた光反射膜非形成領域９０内に形成されているので、図４において符号９０ａで示した光反射膜非形成領域９０の角部の数は４箇所となり、液晶配向不良が生じやすい領域である光反射膜非形成領域９０の角部９０ａと平面的に重なる領域も４箇所となり、図１２に示すコンタクトホール１５と透過窓１４とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されている場合の８箇所と比較して少なくなるので、液晶配向不良を防止することができ、液晶配向不良による表示不良を防ぐことができる。
【００５６】
また、本実施形態の電気光学装置１００では、対向基板２０側から入射した光を、反射電極９によってＴＦＴアレイ基板１０側で反射して、対向基板２０側から出射することができ、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）。
【００５７】
また、本実施形態の電気光学装置１００は、透過窓１４を覆うように透明電極８が形成されているものであるため、透過型の液晶表示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に入射し、各画素１００ａにおいて透過窓１４を経由して対向基板２０側に透過する。このため、液晶５０によって各画素１００ａ毎に光変調を行えば、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）。
【００５８】
また、本実施形態では、画素電極８９の下層側のうち、反射電極９と平面的に重なる領域に凹凸形成層１３を形成し、この凹凸形成層１３の凹凸を利用して、反射電極９の表面に光散乱用の凹凸パターン９ｇを形成している。また、凹凸パターン９ｇでは、凹凸層７によって、凹凸形成層１３のエッジ等が現れ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ため、視野角依存性が小さい。
【００５９】
また、反射電極９を、アルミニウムからなるものとしたので、光反射効率が高い反射電極９となり、反射モード時に明るい表示が得られるものとなる。
【００６０】
また、透明電極８を、ＩＴＯ膜からなるものとしたので、透過モード時にコントラストの高い表示が得られるものとなる。
【００６１】
また、本実施形態の電気光学装置１００では、コンタクトホール１５が、画素電極８９を形成する領域の中心部に設けられているので、仮に、透明電極８を形成した後の工程において、例えばジメチルスルホキシドとモノエタノールアミンとからなるレジスト剥離液などの薬液が各画素１００ａの外周部から侵入し、アクリル樹脂等の有機系の透光性の感光性樹脂などからなる凹凸形成層１３や凹凸層７が膨潤したとしても、凹凸形成層１３や凹凸層７の膨潤によって凹凸形成層１３や凹凸層７の上層に設けられている透明電極８が途切れて、ソース線６ｂと透明電極８との電気的な接続に支障を来すという不都合が発生しにくい。
【００６２】
すなわち、各画素１００ａの外周部から侵入した薬液に起因する凹凸形成層１３や凹凸層７の膨潤は、画素電極８９を形成する領域の周縁部で発生しやすい現象であり、コンタクトホール１５が設けられている画素電極８９を形成する領域の中心部において発生することはない。
したがって、コンタクトホール１５が、画素電極８９を形成する領域の周縁部に設けられている場合には、凹凸形成層１３や凹凸層７の膨潤によってソース線６ｂとの電気的な接続を担っている透明電極８が途切れる恐れがある。これに対し、本実施形態においては、コンタクトホール１５が、画素電極８９を形成する領域の中心部に設けられているので、画素電極８９を形成する領域の周縁部で、凹凸形成層１３や凹凸層７が膨潤したとしても、ソース線６ｂとの電気的な接続を担っている透明電極８が途切れることはなく、ソース線６ｂと透明電極８との電気的な接続を確保することができる。
【００６３】
なお、本実施形態においては、反射電極９を、アルミニウムからなるものとしたが、反射電極９はアルミニウムからなるものの限定されるものではなく、例えば、アルミニウム合金、又は銀もしくはその合金、又はこれらにチタン、窒化チタン、モリブデン、タンタル等を含む積層膜から構成されていてもよい。
このような反射電極９を備えた場合も、光反射効率が高い反射電極９となり、反射モード時に明るい表示が得られる液晶表示装置を実現できる。
【００６４】
「第２実施形態」
（ＴＦＴアレイ基板の構成）
本実施形態において、液晶表示装置の全体構成は、第１実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
また、本実施形態の液晶表示装置が、上述した第１実施形態の液晶表示装置と異なるところは、光反射膜非形成領域内における透過窓およびコンタクトホールの配置と、遮光膜の形成領域のみである。このため、本実施形態においては、第１実施形態と異なるところのみ、図面を用いて詳しく説明する。
【００６５】
図７は、本実施形態の液晶表示装置の一つの画素を構成する画素電極における光反射膜非形成領域と、透過窓およびコンタクトホールの配置と、遮光膜の形成領域とを説明するための図であり、第１実施形態において説明した図６に対応する図である。
【００６６】
図７に示すように、本実施形態においては、第１実施形態と異なり、コンタクトホール１５が光反射膜非形成領域９０の中央部に形成され、対向基板２０に備えられた遮光層２３の形成領域を拡大させてなる遮光層２３ｂが光反射膜非形成領域９０を横断する領域と平面的に重なる領域に設けられている。遮光層２３ｂは、対向基板２０側からコンタクトホール１５に入射する光を遮光するものである。
また、光反射膜非形成領域９０のうち、遮光層２３ｂと重なり合わない領域が、光が透過する透過窓１４となっている。
【００６７】
このように本実施形態においては、光反射膜非形成領域９０を横断する領域と平面的に重なる領域に遮光層２３ｂが設けられているので、対向基板２０側からコンタクトホール１５に入射する光に起因する液晶配向不良をより一層効果的に防止することができる。
【００６８】
また、本実施形態においては、遮光層２３ｂが、光反射膜非形成領域９０を横断する領域と平面的に重なる領域に設けられているので、透過窓１４は、光反射膜非形成領域９０内において、遮光層２３ｂと平面的に重なる領域を挟んで対向する２つの領域１４ａ、１４ｂに位置することになる。
このため、仮に、本実施形態の液晶表示装置を製造する工程におけるＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との貼り合わせずれによって、光反射膜非形成領域９０と遮光層２３ｂとの重なる位置が所定の位置からずれたとしても、遮光層２３ｂと光反射膜非形成領域９０とが重なる領域の面積が変化することはなく、透過窓１４を構成する２つの領域１４ａ、１４ｂの面積比が変化するだけとなる。
【００６９】
例えば、図１３（ａ）に示すように、光反射膜非形成領域９０と遮光層２３ｂとの重なる位置が図示上方向にずれた場合には、図７に示した透過窓を構成する２つの領域１４ａ、１４ｂのうち、上側の領域１４ａが狭くなるが、上側の領域１４ａが狭くなった分だけ下側の領域１４ｂが広くなる。また、例えば、図１３（ｂ）に示すように、光反射膜非形成領域９０と遮光層２３ｂとの重なる位置が図示下方向にずれた場合には、図７に示した透過窓を構成する２つの領域１４ａ、１４ｂのうち、下側の領域１４ｂが狭くなるが、下側の領域１４ｂが狭くなった分だけ上側の領域１４ａが広くなる。
このように、光反射膜非形成領域９０と遮光層２３ｂとの重なる位置がずれても、透過窓１４を構成する２つの領域１４ａ、１４ｂの面積比が変化するだけであり、透過窓１４を構成する２つの領域１４ａ、１４ｂの合計面積が変化することはない。
【００７０】
したがって、光反射膜非形成領域９０内に形成された透過窓１４の面積が変化して、透過モード時の表示に支障を来すことはなく、一定の表示品質が得られるため、歩留まりを向上させることができる。
【００７１】
なお、このように構成した本実施形態の電気光学装置１００においても、各画素１００ａに一つずつ光反射膜非形成領域９０が設けられ、同一の光反射膜非形成領域９０内にコンタクトホール１５と透過窓１４とが形成されているので、１つの光反射膜非形成領域９０の面積が、コンタクトホール１５と透過窓１４とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されている場合における各光反射膜非形成領域の面積と比較して広いものとなり、各光反射膜非形成領域９０の周囲長が長くなる。このため、ＴＦＴ３０に電気的に接続しているソース線６ｂと透明電極８との電気的な接続を確保することができるという、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００７２】
また、光反射膜非形成領域９０の面積が広いので、アルミニウムからなる反射電極９をエッチングすることにより光反射膜非形成領域９０を形成する際に、アルミニウムのエッチング時に発生する泡による反射電極９のパターン形状の不良が生じにくいものとなる。
【００７３】
また、本実施形態の電気光学装置１００においても、上述したように、コンタクトホール１５と透過窓１４とが、各画素１００ａに一つずつ設けられた光反射膜非形成領域９０内に形成されているので、コンタクトホール１５と透過窓１４とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されている場合と比較して、光反射膜非形成領域の数が少なく、液晶配向不良が生じやすい領域である光反射膜非形成領域９０の角部９０ａと平面的に重なる領域の数が少なくなるので、液晶配向不良を防止することができ、液晶配向不良による表示不良を防ぐことができる。
【００７４】
また、本実施形態の電気光学装置１００においては、上述したように、光反射膜非形成領域９０の面積が広くなるので、コンタクトホール１５の周囲に平坦な部分が形成される。よって、コンタクトホール１５と透過窓１４とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されている場合と比較して、遮光膜２３ｂによって遮光する面積を少なくすることができ、表示に寄与する領域の割合を向上させることができる。
【００７５】
「第３実施形態」
（ＴＦＴアレイ基板の構成）
本実施形態において、液晶表示装置の全体構成は、第１実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
また、本実施形態の液晶表示装置が、上述した第１実施形態の液晶表示装置と異なるところは、光反射膜非形成領域の形状のみである。このため、本実施形態においては、第１実施形態と異なるところのみ、図面を用いて詳しく説明する。
【００７６】
図８は、本実施形態の液晶表示装置の一つの画素を構成する画素電極における光反射膜非形成領域と透過窓およびコンタクトホールの配置を説明するための図であり、第１実施形態において説明した図６に対応する図である。
【００７７】
図８に示すように、本実施形態においては、第１実施形態と異なり、光反射膜非形成領域９０は、反射電極９が窓状に開口されてなる窓部から、反射電極９の外周部に向かって開口している。
【００７８】
このように本実施形態においては、光反射膜非形成領域９０は、反射電極９が窓状に開口されてなる窓部から、反射電極９の外周部に向かって開口しているので、透明電極８とＴＦＴ３０との電気的な接続のために利用し得る反射電極９の膜厚に起因する段差の延在する長さが、光反射膜非形成領域９０の周囲長だけでなく、反射電極９の外周の周囲長分も含まれる長さとなる。よって、ＴＦＴ３０と透明電極８とを電気的に接続するためのコンタクトホール１５を形成する際に、反射電極９の膜厚に起因する段差によって光反射膜非形成領域９０の周縁部上に設けられた透明電極８の一部または全部が途切れたとしても、反射電極９の外周部上に設けられた透明電極８のうちの途切れることなく形成された部分において、透明電極８とＴＦＴ３０との電気的な接続を確保することができる。その結果、透明電極８とＴＦＴ３０との電気的な接続における信頼性をより一層向上させることができる。
【００７９】
（電子機器）
次に、上記の実施形態の液晶表示装置を備えた電子機器の例について説明する。
図９は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図９において、１０００は携帯電話本体を示し、１００１は本発明の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１０は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０において、１１００は時計本体を示し、１１０１は本発明の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１１は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１１において、１２００は情報処理装置、１２０２はキーボードなどの入力部、１２０４は情報処理本体、１２０６は本発明の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図９〜図１１に示す電子機器は、本発明の液晶表示装置を備えたものであるので、歩留まりを向上させることができる。
【００８０】
なお、電子機器としては、図９に示した携帯電話機や、図１０に示した腕時計型電子機器、図１１に示したパーソナルコンピュータのほかにも、液晶テレビや、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【００８１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の電気光学装置では、光反射膜非形成領域が各画素に設けられ、透明導電膜とトランジスタとを電気的に接続するコンタクトホールと、光が透過する透過窓とが、同一の光反射膜非形成領域内に形成されているので、１つの光反射膜非形成領域の面積が、コンタクトホールと透過窓とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されている場合における各光反射膜非形成領域の面積と比較して広いものとなり、光反射膜をエッチングすることにより光反射膜非形成領域を形成する際に、光反射膜のエッチング時に発生する泡による光反射膜のパターン形状の不良が生じにくいものとなる。
【００８２】
また、コンタクトホールと透過窓とが、同一の光反射膜非形成領域内に形成されているので、コンタクトホールと透過窓とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されている場合と比較して、光反射膜非形成領域の数が少なく、液晶配向不良が生じやすい領域である光反射膜非形成領域の角部と平面的に重なる領域の数が少なくなるので、液晶配向不良を防止することができ、液晶配向不良による表示不良を防ぐことができる。
【００８３】
さらに、上記の電気光学装置において、光反射膜上に透明導電膜が設けられているものとした場合、光反射膜を、例えば、電触の発生しやすいアルミニウムからなるものとした場合に、光反射膜の電触によって発生する不良を防止することができる。
【００８４】
また、このような電気光学装置においても、上述したように、コンタクトホールと透過窓とがそれぞれ個別の光反射膜非形成領域内に形成されているものと比較して、光反射膜非形成領域の面積が広いものとなるので、光反射膜非形成領域の周囲長を長くすることができる。
このため、ＴＦＴと透明導電膜とを電気的に接続するためのコンタクトホールを光反射膜非形成領域内に形成する際に、光反射膜の膜厚に起因する段差によって光反射膜非形成領域の周縁部上に設けられた透明導電膜の一部が途切れたとしても、途切れることなく形成された部分において、透明導電膜とＴＦＴとの電気的な接続を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電気光学装置の一実施形態である液晶表示装置を、各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図である。
【図２】 図１のＨ−Ｈ’線における断面図である。
【図３】 図３は、電気光学装置（液晶表示装置）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。本発明の投射型表示装置の一例を示す図である。
【図４】 第１実施形態に用いたＴＦＴアレイ基板の相互に隣接する複数の画素群の平面図である。
【図５】 図４のＡ−Ａ’線における画素の断面図である。
【図６】 一つの画素を構成する画素電極における光反射膜非形成領域と透過窓およびコンタクトホールの配置を説明するための図である。
【図７】 第２実施形態の液晶表示装置の一つの画素を構成する画素電極における光反射膜非形成領域と、透過窓およびコンタクトホールの配置と、遮光膜の形成領域とを説明するための図である。
【図８】 第３実施形態の液晶表示装置の一つの画素を構成する画素電極における光反射膜非形成領域と透過窓およびコンタクトホールの配置を説明するための図である。
【図９】 上記実施形態の液晶表示装置を備えた携帯電話の一例を示す図である。
【図１０】 上記実施形態の液晶表示装置を備えた携帯型情報処理装置の一例を示す図である。
【図１１】 上記実施形態の液晶表示装置を備えた腕時計型電子機器の一例を示す図である。
【図１２】 液晶表示装置の一つの画素を構成する画素電極における光反射膜が形成されていない領域と、透過窓およびコンタクトホールの配置を説明するための図であり、本発明の効果を説明するための図である。
【図１３】 液晶表示装置の一つの画素を構成する画素電極における光反射膜が形成されていない領域と、透過窓およびコンタクトホールの配置を説明するための図であり、本発明の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
６ｂ ソース線
８ 透明電極（透明導電膜）
９ 反射電極（光反射膜）
１４ 透過窓
１５ コンタクトホール
８９ 画素電極
９０ 光反射膜非形成領域
３０ ＴＦＴ（トランジスタ）
１００ 電気光学装置

Claims (6)

1. 互いに対向する上基板と下基板との間に電気光学物質が挟持され、画像表示領域にマトリクス状に形成された複数の画素の各々に反射領域と透過領域とが設けられ、反射モードと透過モードによる画像表示が可能な電気光学装置であって、
   前記下基板の内面側には、画素スイッチング用の薄膜トランジスタと、
   光反射膜と透明導電膜とからなる画素電極と、
   前記薄膜トランジスタと前記画素電極の透明導電膜とを電気的に接続するコンタクトホールとが備えられ、
   前記光反射膜上に前記透明導電膜が設けられ、前記光反射膜が設けられている領域の少なくとも一部が前記反射領域を構成し、前記透明導電膜によって覆われ、前記光反射膜が形成されていない光反射膜非形成領域に設けられた透過窓が前記透過領域を構成し、
   前記光反射膜非形成領域が前記複数の画素の各々に設けられ、同一の前記各光反射膜非形成領域内に前記透過窓と前記コンタクトホールとが形成されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記コンタクトホールよりも上側には、前記コンタクトホールを覆い、前記光反射膜非形成領域を横断する遮光層が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記光反射膜非形成領域は、前記光反射膜が窓状に開口された窓部から、前記光反射膜の外周部に向かって開口していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記光反射膜が、アルミニウムもしくはその合金、又は銀もしくはその合金、又はこれらにチタン、窒化チタン、モリブデン、タンタル等を含む積層膜から構成された請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
5. 前記画素電極が、アルミニウムもしくはその合金、又は銀もしくはその合金とＩＴＯ膜（インジウムすず酸化膜）との積層膜から構成された請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電気光学装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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