(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学物質を保持する基板上には、所定パターンに形成された凹凸形成層と、該凹凸形成層の上層側に形成された透光性電極と、該透光性電極の上層側に形成された上層絶縁膜と、該上層絶縁膜の上層側に形成され、当該上層絶縁膜のコンタクトホールを介して前記透光性電極に電気的に接続する反射性電極とを有し、前記コンタクトホールの底部には、前記反射性電極の非形成領域によって光透過窓が形成された半透過・反射型電気光学装置において、
前記コンタクトホールは、側壁が斜め上向きの斜面として形成され、かつ、
前記反射性電極は、前記側壁を覆う部分の一部に開口が形成されていることを特徴とする半透過・反射型電気光学装置。
【請求項２】
請求項１において、前記開口は、前記コンタクトホールの前記側壁において当該コンタクトホールの底部の周りを囲むように複数が離間して形成されていることを特徴とする半透過・反射型電気光学装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記凹凸形成層および前記上層絶縁膜はいずれも感光性樹脂から形成されていることを特徴とする半透過・反射型電気光学装置。
【請求項４】
請求項１または２において、前記上層絶縁膜はネガタイプの感光性樹脂によって形成され、
前記コンタクトホールは、当該ネガタイプの感光性樹脂に対する露光および現像により形成されてなることを特徴とする半透過・反射型電気光学装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記電気光学物質は、液晶であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに規定する電気光学装置を表示装置として用いたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半透過・反射型電気光学装置、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、半透過・反射型電気光学装置の画素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、透過モードおよび反射モードのいずれのモードでも表示が可能な半透過・反射型の液晶装置では、例えば、図１７および図１８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／Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３０が形成され、層間絶縁膜４の上層側には、所定パターンに形成された凹凸形成層１３ａ、ＩＴＯ膜などの透明導電膜からなる透光性電極９ａ（透過モード用の画素電極）、上層絶縁膜７ａ、反射性電極８ａ（反射モード用の画素電極）、および配向膜１２がこの順に形成されている。
【０００３】
凹凸形成層１３ａは、反射性電極８ａの表面に散乱用の凹凸パターン８ｇを形成している。また、上層絶縁膜７ａは、反射性電極膜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。
【０００４】
透光性電極９ａおよび反射性電極８ａはいずれも、画素電極として機能するものであり、ＴＦＴ３０のドレイン領域に電気的に接続させる必要がある。そこで、透光性電極９ａについては、層間絶縁膜４にコンタクトホール５を形成し、このコンタクトホール５を介してＴＦＴ３０のドレイン電極６ｂに電気的に接続させている。
【０００５】
一方、反射性電極８ａについては、上層絶縁膜７ａに大きめのコンタクトホール７ｂを形成し、このコンタクトホール７ｂを介して透光性電極９ａに電気的に接続させている。ここで、反射性電極８ａは、このコンタクトホール７ｂの底部７ｃの中央部分を避けるように形成され、コンタクトホール７ｂの底部７ｃのうち、その外縁部分７ｄで透光性電極９ａと電気的接続している。また、コンタクトホール７ｂの底部７ｃの中央部分には、反射性電極７ａの非形成領域によって、透過モードでの表示を行うための光透過窓８ｄが形成されている。
【０００６】
このように構成した半透過・反射型の液晶装置では、図１８に矢印ＬＡで示すように、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側から出射された光によって画像を表示する。（反射モード）。
【０００７】
また、ＴＦＴアレイ基板１０の裏面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１８に矢印ＬＢ０で示すように、反射性電極８ａが形成されていない光透過窓８ｄに向かう光は、光透過窓８ｄを介して対向基板２０側に透過し、画像を表示する（透過モード）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような半透過・反射型の液晶装置では、反射モードでの表示光量、および透過モードでの表示光量を高め、いずれのモードでも明るい表示が望まれている。
【０００９】
しかしながら、従来の半透過・反射型の液晶装置では、反射性電極８ａを広げて反射モードでの表示光量を増大させると、その分、光透過窓８ｄが狭くなるため、透過モードでの表示光量が低下する。逆に、光透過窓８ｄを広げて透過モードでの表示光量を増大させると、その分、反射性電極８ａが狭くなるため、反射モードでの表示光量が低下する。従って、従来の半透過・反射型の液晶装置では、一方のモードで表示を明るくすると、他方のモードでの表示の明るさが犠牲になってしまうという問題点がある。
【００１０】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、反射モードおよび透過モードのいずれにおいても表示光量の増大を図ることのできる半透過・反射型電気光学装置、およびそれを備えた電子機器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、電気光学物質を保持する基板上には、所定パターンに形成された凹凸形成層と、該凹凸形成層の上層側に形成された透光性電極と、該透光性電極の上層側に形成された上層絶縁膜と、該上層絶縁膜の上層側に形成され、当該上層絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記透光性電極に電気的に接続する反射性電極とを有し、前記コンタクトホールの底部には、前記反射性電極の非形成領域によって光透過窓が形成された半透過・反射型電気光学装置において、前記コンタクトホールは、側壁が斜め上向きの斜面として形成され、かつ、前記反射性電極は、前記側壁を覆う部分の一部に開口が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明を適用した半透過・反射型電気光学装置では、反射性電極が形成されているので、反射モードでの表示を行うことができる。また、反射性電極は、上層絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して透光性電極に電気的に接続し、かつ、その非形成領域によって光透過窓が形成されているため、透過モードでの表示を行うこともできる。本発明ではさらに、上層絶縁膜に形成されたコンタクトホールは、側壁が斜め上向きの斜面として形成され、かつ、反射性電極には、側壁を覆う部分の一部に開口が形成されている。ここで、コンタクトホールの側壁には反射性電極が形成されているが、この部分は、反射した光のほとんどは斜めに反射され、表示にほとんど寄与しない部分である。しかるに本発明では、この斜めの側壁を覆う反射性電極に開口を設け、この開口を光透過窓の一部として利用する。すなわち、透過モードで表示を行う際、基板の裏面側から入射した光は、光透過窓を抜けて電気光学物質層に入射するとともに、コンタクトホールの側壁を覆う反射性電極に形成した開口を抜けて表示に寄与する。それ故、本発明によれば、反射性電極のうち、反射モードの際に表示に寄与しない部分に形成した開口を利用して透過モードの表示光量を増大させるので、反射モードでの表示光量を犠牲にすることなく、透過モードでの表示光量を増大させることができる。
【００１３】
本発明において、前記開口は、例えば、前記コンタクトホールの前記側壁において当該コンタクトホールの底部の周りを囲むように複数が離間して形成されている。
【００１４】
本発明において、前記凹凸形成層および前記上層絶縁膜はいずれも、感光性樹脂から形成されている。
【００１５】
本発明において、前記上層絶縁膜はネガタイプの感光性樹脂によって形成され、前記コンタクトホールは、当該ネガタイプの感光性樹脂に対する露光および現像により形成されてなることが好ましい。ネガタイプの感光性樹脂を露光すると、露光マスクの遮光部分に覆われた樹脂もその一部感光性樹脂中での光拡散によって露光される。従って、現像した状態において、コンタクトホールの側壁は斜め上向きの斜面となる。
【００１６】
本発明において、前記電気光学物質は、例えば、液晶である。
【００１７】
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。
【００１８】
【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。
【００１９】
（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。
【００２０】
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によって貼り合わされた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。
【００２１】
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。
【００２２】
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９′、およびこの画素電極９′を駆動するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎを供給するデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２・・・Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９′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９′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。
【００２３】
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。
【００２４】
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９′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９′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もいずれであってもよい。
【００２５】
（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。
【００２６】
図４において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、複数の透明なＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜からなる透光性電極９ａ（透過モードの画素電極９′）、および反射性電極８ａ（反射モードの画素電極９′）がマトリクス状に形成されており、これら各透光性電極９ａおよび反射性電極８ａ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、透光性電極９ａおよび反射性電極８ａ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。
【００２７】
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３０ｎｍ〜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。
【００２８】
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。データ線６ａとドレイン電極６ｂが形成された後、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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
（ＴＦＴ基板の詳細構成）
図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した電気光学装置において、ＴＦＴアレイ基板上で上層絶縁膜のコンタクトホールを介して透光性電極と反射性電極とを電気的に接続している様子を示す平面図、およびＢ−Ｂ′線における断面図である。
【００３３】
図５に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０において、層間絶縁膜４の上層側には、厚さが２μｍ〜３μｍのアクリル樹脂などの第１の感光性樹脂が所定のパターンに形成された透光性の凹凸形成層１３ａ、ＩＴＯ膜などの透明導電膜からなる透光性電極９ａ、厚さが１μｍ〜２μｍのアクリル樹脂などの第２の感光性樹脂からなる透光性の上層絶縁膜７ａ、アルミニウム膜などからなる反射性電極８ａ（反射モード用の画素電極９′）、および配向膜１２がこの順に形成されている。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。
【００３４】
凹凸形成層１３ａは、反射性電極８ａの表面に光散乱用の凹凸パターン８ｇを形成している。すなわち、反射性電極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、凹凸パターン８ｇの凸部８ｂに相当する領域に凹凸形成層１３ａが選択的に残されている。
【００３５】
なお、本形態では、図４に示すように、凸部８ｂ、およびそれを構成する凹凸形成層１３ａが正六角形の平面形状を有するものとして表してあるが、凸部８ｂおよび凹凸形成層１３ａの平面形状については、八角形や円形に形成するなど、種々の形状のものを採用することができる。
【００３６】
また、本形態では、データ線６ａとドレイン電極６ｂを形成した後、第１の感光性樹脂により透光性の凹凸形成層１３ａを形成し、その後、透光性電極９ａを形成するものとしているが、透光性の凹凸形成層１３ａを形成する前に、例えばシリコン酸化膜からなる第２層間絶縁膜を成膜し、透光性電極９ａを形成してから、第１の感光性樹脂を成膜して透光性の凹凸形成層１３ａを形成してもよい。
【００３７】
また本形態では、凹凸形成層１３ａの上層側にもう１層、流動性の高い感光性樹脂からなる上層絶縁膜７ａを塗布、形成することにより、凹凸形成層１３ａのエッジが反射性電極８ａの表面に出るのを防止している。このため、反射性電極８ａの表面は、エッジのない、なだらかな形状を有している。
【００３８】
ここで、透光性電極９ａおよび反射性電極８ａはいずれも、画素電極９′として機能するものであり、ＴＦＴ３０のドレイン領域に電気的に接続させる必要がある。そこで、透光性電極９ａについては、層間絶縁膜４にコンタクトホール５を形成し、このコンタクトホール５を介してＴＦＴ３０のドレイン電極６ｂに電気的に接続している。
【００３９】
一方、反射性電極８ａについては、上層絶縁膜７ａに大きめのコンタクトホール７ｂを形成し、このコンタクトホール７ｂを介して透光性電極９ａに電気的に接続している。ここで、反射性電極８ａは、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、コンタクトホール７ｂの底部７ｃの中央部分を避けるように形成されている。このため、反射性電極８ａは、コンタクトホール７ｂの底部７ｃのうち、その外縁部分７ｄで透光性電極９ａと電気的接続している。また、コンタクトホール７ｂの底部７ｃの中央部分には、反射性電極８ａの非形成領域によって、透過モードでの表示を行うための矩形形状の光透過窓８ｄが形成され、この光透過窓８ｄでは、下層側の透光性電極９ａが配向膜１２を介して露出している。また、光透過窓８ｄは、矩形形状ばかりでなく、円形、楕円形、あるいは多角形等どのような形にしても良い。
【００４０】
本形態において、コンタクトホール７ｂは、側壁７ｅが斜め上向きの斜面として形成され、かつ、反射性電極８ａは、側壁７ｅを覆う部分の一部に開口８ｅが形成されている。本形態において、開口８ｅは、コンタクトホール７ｂの側壁７ｅにおいてコンタクトホール７ｂの底部７ｃの周りを囲むように複数が離間して形成され、いずれの開口８ｅにおいても、下層側の透光性電極９ａが上層絶縁膜７ａの側壁７ｅと配向膜１２を介して露出している。
【００４１】
（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に形成されている透光性電極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。
【００４２】
（本形態の作用・効果）
このように構成した半透過・反射型の電気光学装置１００では、透光性電極９ａの下層側に反射性電極８ａが形成されているため、図５および図６（Ｂ）に矢印ＬＡで示すように、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側から出射された光によって画像を表示する（反射モード）。この際、対向基板２０側から出射された光には、反射性電極８ａの表面に付された凹凸パターン８ｇによって散乱性が付与されているので、反射性電極８ａで反射された光の方向性が弱く、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ない。
【００４３】
また、本形態の半透過・反射型の電気光学装置１００では、上層絶縁膜７ａに形成されたコンタクトホール７ｂを介して反射性電極８ａが透光性電極９ａに電気的に接続し、かつ、その非形成領域によって、コンタクトホール７ｂの底部７ｃに光透過窓８ｄが形成されているため、透過モードでの表示を行うこともできる。すなわち、ＴＦＴアレイ基板１０の裏面側に配置されたバックライト装置（図示せず）から出射された光のうち、反射性電極８ａに向かう光は、反射性電極８ａで遮られて表示に寄与しないものの、矢印ＬＢ０で示すように、反射性電極８ａが形成されていない光透過窓８ｄに向かう光は、光透過窓８ｄを介して対向基板２０側に透過し、画像を表示する（透過モード）。
【００４４】
さらに、本形態では、上層絶縁膜７ａに形成されたコンタクトホール７ｂは、側壁７ｅが斜め上向きの斜面として形成され、かつ、反射性電極８ａには、側壁７ｅを覆う部分の一部に開口８ｅが形成されている。従って、透過モードで表示を行う際、基板の裏面側から入射した光は、光透過窓８ｄを抜けて液晶５０の層に入射するとともに、反射性電極８ａに形成した開口８ｅを抜けて液晶５０の層に入射して表示に寄与する。
【００４５】
しかも、コンタクトホール７ｂの側壁７ｅには反射性電極８ａが形成されているが、この部分で反射した光のほとんどは斜めに反射され、表示にほとんど寄与しない。それ故、本形態によれば、反射性電極８ａのうち、反射モードの際に表示に寄与しない部分に形成した開口８ｅを利用して透過モードの表示光量を増大させるので、反射モードでの表示光量を犠牲にすることなく、透過モードでの表示光量を増大させることができる。
【００４６】
（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７ないし図１２を参照して説明する。図７、図８、図９、図１０、図１１、および図１２はいずれも、本形態のＴＦＴアレイ基板１０の製造方法を示す工程断面図であり、いずれの図においても、図４のＡ−Ａ′線における断面に相当する。図１３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本形態の電気光学装置の製造方法において、ＴＦＴアレイ基板上でネガタイプの感光性樹脂にコンタクトホールを形成する際の露光工程を示す説明図、および現像工程を示す説明図である。
【００４７】
まず、図７（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。
【００４８】
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３０ｎｍ〜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。
【００４９】
次に、図７（Ｂ）に示すように、３５０℃以下の温度条件下で、基板１０′の全面に厚さが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。
【００５０】
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。
【００５１】
次に、図７（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。それには、スパッタ法などにより、基板１０′の全面にアルミニウム膜、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を形成し、このレジストマスクを介して導電膜をドライエッチングする。
【００５２】
次に、画素ＴＦＴ部および駆動回路のＮチャネルＴＦＴ部（図示せず）の側には、走査線３ａ（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。
【００５３】
次に、図７（Ｄ）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５５５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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
次に、図８（Ｅ）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を形成し、このレジストマスク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。
【００５７】
次に、図８（Ｆ）に示すように、層間絶縁膜４の表面側にデータ線６ａおよびドレイン電極６ｂを形成する。それには、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を形成し、このレジストマスクを介して導電膜にドライエッチングを行う。
【００５８】
次に、図８（Ｇ）に示すように、データ線６ａおよびドレイン電極６ｂの上層、あるいはその表面に表面保護膜を形成した後（図示せず）、スピンコート法などを用いて、ポジタイプの透光性のアクリル樹脂などの第１の感光性樹脂１３を２μｍ〜３μｍの厚さに塗布する。
【００５９】
次に、図９（Ｈ）に示すように、露光マスク２００を介して第１の感光性樹脂１３を露光する。ここで、第１の感光性樹脂１３は、ポジタイプであるので、露光マスク２００では、図５を参照して説明した凹凸パターン８ｇの凹部８ｃに相当する領域などが透光部２１０になっている。
【００６０】
次に、図９（Ｉ）に示すように、第１の感光性樹脂１３に現像を施して、第１の感光性樹脂１３のうち、露光された部分を除去する。その結果、第１の感光性樹脂１３は、凹凸パターン８ｇの凸部８ｂに相当する領域に凹凸形成層１３ａとして残される。このようにして形成した凹凸形成層１３ａについては、必要に応じて加熱処理を行い、それを溶融させて丸みをもたせてもよい。
【００６１】
なお、凹凸形成層１３ａは、ＴＦＴ３０の形成領域にも層間絶縁膜として残されるので、凹凸形成層１３ａには、透光性電極９ａとドレイン電極６ｂとを電気的に接続するためのコンタクトホール５を形成する。
【００６２】
次に、図１０（Ｊ）に示すように、凹凸形成層１３ａの表面側に厚さが４０ｎｍ〜２００ｎｍのＩＴＯ膜９をスパッタ法などで形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク５５７を形成し、このレジストマスク５５７を介してＩＴＯ膜９にエッチングを行って、図１０（Ｋ）に示すように、透光性電極９ａを形成する。
【００６３】
次に、図１１（Ｌ）に示すように、透光性電極９ａの上層にスピンコート法などを用いて、ネガタイプの透光性のアクリル樹脂などの第２の感光性樹脂７を１μｍ〜２μｍの厚さに塗布する。
【００６４】
次に、図１１（Ｍ）に示すように、露光マスク３００を介して第２の感光性樹脂７を露光する。ここで、第２の感光性樹脂７はネガタイプであるため、露光マスク３００では、図５および図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明したコンタクトホール７ｂに相当する領域が遮光部３１０になっている。
【００６５】
次に、図１１（Ｎ）に示すように、第２の感光性樹脂７に現像を施して、第２の感光性樹脂７のうち、露光されなかった部分を除去する。その結果、第２の感光性樹脂７によって、コンタクトホール７ｂを備える上層絶縁膜７ａが形成される。
【００６６】
ここで、コンタクトホール７ｂは、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明したように、側壁７ｅが斜め上向きの斜面として形成される。このような斜め上向きの側壁７ｅを備えたコンタクトホール７ｂを形成するにあたって、本形態では、図１３（Ａ）、（Ｂ）を参照して後述する理由から、上層絶縁膜７ａを形成するための第２の感光性樹脂７としてネガタイプの感光性樹脂を用いる。
【００６７】
次に、図１２（Ｏ）に示すように、上層絶縁膜７ａの表面にアルミニウムなどの金属膜８を形成した後、その表面に、フォトリソグラフィ技術を用いて、レジストマスク５５８を形成し、このレジストマスク５５８を介して金属膜８をパターングし、図１２（Ｐ）に示すように、反射性電極８ａを形成する。この反射性電極８ａを形成する際、コンタクトホール７ｂの底部７ｃの中央に光透過窓８ｄを形成するとともに、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明したように、側壁７ｅを覆う部分の一部に開口８ｅを形成する。
【００６８】
このようにして形成した反射性電極８ａでは、下層側の凹凸形成層１３ａの表面形状が上層絶縁膜７ａを介して反映されるので、反射性電極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。また、光透過窓８ｄおよび開口７ｅからは、下層側の透光性電極９ａが露出している状態にある。
【００６９】
しかる後には、図５に示すように、反射性電極８ａ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。
【００７０】
（上層絶縁膜７ａの詳細説明）
このような製造方法において、図１１（Ｌ）、（Ｍ）、（Ｎ）に示す工程によって、第２の感光性樹脂７からコンタクトホール７ｂを備えた上層絶縁膜７ａを形成する際、本形態では、第２の感光性樹脂７としてネガタイプを用い、側壁７ｅが斜め上向きの斜面として形成されたコンタクトホール７ｂを形成する。すなわち、図１３（Ａ）に示すように、ネガタイプの第２の感光性樹脂７を塗布した後、露光マスク３００を介して第２の感光性樹脂７を露光する際、露光マスク３００においてコンタクトホール７ｂを形成すべき領域が遮光部３１０になっているが、第２の感光性樹脂７に照射された光は、樹脂中での拡散などの影響を受け、第２の感光性樹脂７において遮光部３１０で覆われた部分にも光が届き、一部が露光されてしまう。従って、第２の感光性樹脂７を現像し、露光された部分を除去して、図１３（Ｂ）に示すように、コンタクトホール７ｂを形成すると、コンタクトホール７ｂの側壁７ｅは、斜め上向きの斜面として形成されることになる。また、ここで必要に応じて加熱処理を行い、側壁７ｅの傾斜をさらになだらかにしても良い。
【００７１】
［その他の実施の形態］
また、上記形態では、画素スイッチング用のアクティブ素子としてＴＦＴを用いた例を説明したが、アクティブ素子としてＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ）素子などの薄膜ダイオード素子（ＴＦＤ素子／Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ素子）を用いた場合も同様である。
【００７２】
［電気光学装置の電子機器への適用］
このように構成した半透過・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１４、図１５、および図１６を参照して説明する。
【００７３】
図１４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。
【００７４】
図１４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。
【００７５】
表示情報出力源７０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）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。
【００７６】
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。
【００７７】
図１５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。
【００７８】
図１６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。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の半透過・反射型電気光学装置では、反射性電極が形成されているので、反射モードでの表示を行うことができる。また、反射性電極は、上層絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して透光性電極に電気的に接続し、かつ、その非形成領域によって光透過窓が形成されているため、透過モードでの表示を行うこともできる。さらに、コンタクトホールの斜め上向きの側壁では反射性電極に開口を設け、この開口も光透過窓として利用する。それ故、本発明によれば、反射性電極のうち、反射モードの際に表示に寄与しない部分に形成した開口を利用して透過モードの表示光量を増大させるので、反射モードでの表示光量を犠牲にすることなく、透過モードでの表示光量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される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、ＴＦＴアレイ基板に形成された各種素子の等価回路図である。
【図４】本発明を適用したＴＦＴアレイ基板に形成された各画素の構成を示す平面図である。
【図５】図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）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した電気光学装置において、ＴＦＴアレイ基板上で上層絶縁膜のコンタクトホールを介して透光性電極と反射性電極とを電気的に接続している様子を示す平面図、およびＢ−Ｂ′線における断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明を適用したＴＦＴアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図８】（Ｄ）〜（Ｆ）は、本発明を適用したＴＦＴアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図９】（Ｇ）〜（Ｉ）は、本発明を適用した電気光学装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図１０】（Ｊ）、（Ｋ）は、本発明を適用したＴＦＴアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図１１】（Ｌ）〜（Ｎ）は、本発明を適用したＴＦＴアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図１２】（Ｏ）、（Ｐ）は、本発明を適用したＴＦＴアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図１３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した電気光学装置のＴＦＴアレイ基板上でネガタイプの感光性樹脂にコンタクトホールを形成する際の露光工程を示す説明図、および現像工程を示す説明図である。
【図１４】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１５】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１６】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１７】従来の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１８】従来のＴＦＴアレイ基板の断面図である。
【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
４  層間絶縁膜
６ａ  データ線
６ｂ  ドレイン電極
７  第２の感光性樹脂
７ａ  上層絶縁膜
７ｂ  コンタクトホール
７ｃ  コンタクトホールの底部
７ｅ  コンタクトホールの側壁
８ａ  反射性電極（反射モードの画素電極）
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
８ｅ  開口
８ｇ  光反射膜表面の凹凸パターン
９′  画素電極
９ａ  透光性電極（透過モードの画素電極）
１０  ＴＦＴアレイ基板
１１  下地保護膜
１３  第１の感光性樹脂
１３ａ  凹凸形成層
２０  対向基板
２１  対向電極
２３  遮光膜
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
【図１】
0003979077.tif 000002
【図２】
0003979077.tif 000003
【図３】
0003979077.tif 000004
【図４】
0003979077.tif 000005
【図５】
0003979077.tif 000006
【図６】
0003979077.tif 000007
【図７】
0003979077.tif 000008
【図８】
0003979077.tif 000009
【図９】
0003979077.tif 000010
【図１０】
0003979077.tif 000011
【図１１】
0003979077.tif 000012
【図１２】
0003979077.tif 000013
【図１３】
0003979077.tif 000014
【図１４】
0003979077.tif 000015
【図１５】
0003979077.tif 000016
【図１６】
0003979077.tif 000017
【図１７】
0003979077.tif 000018
【図１８】
0003979077.tif 000019