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JP3858863B2 - Electro-optical device and electronic apparatus - Google Patents

Electro-optical device and electronic apparatus Download PDF

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JP3858863B2
JP3858863B2 JP2003206058A JP2003206058A JP3858863B2 JP 3858863 B2 JP3858863 B2 JP 3858863B2 JP 2003206058 A JP2003206058 A JP 2003206058A JP 2003206058 A JP2003206058 A JP 2003206058A JP 3858863 B2 JP3858863 B2 JP 3858863B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の画素がマトリクス状に形成された電気光学装置、およびそれを用いた電子機器に関するものである。さらに詳しくは、電気光学装置の各画素の構造技術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、反射型あるいは半透過・半反射型のＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶装置では、図２９および図３０に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の表面にマトリクス状に配列された多数の画素１００ａの各々に、対向基板２０の側から入射してきた外光を対向基板２０の方に向けて反射するための光反射膜８ａが形成されており、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、対向基板側から出射された光によって画像を表示する。
【０００３】
このような反射モードでの画像表示を行う液晶装置において、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くる。そこで、従来は、第２層間絶縁膜５の表面に、アクリル樹脂などの有機系樹脂からなる感光性樹脂を厚めに塗布した後、この感光性樹脂をフォトリソグラフィ技術によりパターニングして光反射膜８ａの下層側に突起あるいは孔からなる凹凸を複数、備えた下層側凹凸形成膜１３ａを形成し、次に、下層側凹凸形成膜１３ａの表面に上層側凹凸形成膜７ａを形成して凹凸をなだらかな形状として、その上層側に形成される光反射膜８ａの表面になだらかな形状の光散乱用の凹凸パターン８ｇを形成している。
【０００４】
しかしながら、光反射膜８ａ表面の凹凸パターン８ｇを各画素１００ａで同一とすると、光反射膜８ａからの反射光に干渉が発生してしまい、表示の品位が著しく低下するという問題点がある。
【０００５】
そこで、凹凸パターン８ｇの形態を画素１００ａ毎に相違させることが提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００６】
また、ＴＦＴアレイ基板１０において、画素スイッチング用のＴＦＴ３０のドレインと透明な画素電極９ａとを電気的に接続するにあたっては、いずれの画素１００ａにおいても、ＴＦＴ３０のドレイン領域に対して、ゲート絶縁膜２および第１層間絶縁膜４に形成したコンタクトホール４ｃを介してドレイン電極６ｂを電気的に接続するとともに、このコンタクトホール４ｃと略重なる位置において、第２の層間絶縁膜５、および上層側凹凸形成膜７ａに形成したコンタクトホール５ｂを介してドレイン電極６ｂに光反射膜８ａが電気的に接続し、この光反射膜８ａにＩＴＯ膜からなる画素電極９ａが電気的に接続している。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１２３５０８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多数の画素１００ａの各々に、異なる凹凸パターン８ｇを形成するのは困難であり、画素１００ａ間に凹凸の位置が重複してしまうという問題点がある。また、凹凸パターン８ｇの形態を画素１００ａ毎に相違させただけでは、各画素１００ａにおける散乱反射特性のばらつきに起因して、輝度むらやぎらつきが発生するという問題点がある。さらに従来の電気光学装置では、コンタクトホール５ｂの形成位置がいずれの画素１００ａにおいても完全に揃っているため、凹凸パターン８ｇの形態を画素１００ａ毎に相違させても、コンタクトホール５ｂの壁部の傾斜面からの反射光が画素単位で干渉するという問題点がある。
【０００９】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、光反射膜からの反射光の干渉を防止し、かつ、画素間での輝度むらやぎらつきの発生も回避することのできる電気光学装置、およびそれを用いた電子機器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、電気光学物質を保持する基板にマトリクス状に構成された多数の画素の各々に、突起あるいは孔からなる複数の凹凸が分散した状態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光反射膜とを有し、該光反射膜には、透過モードでの表示を行うための光透過孔が形成され、該光反射膜の表面には、前記凹凸形成層によって光散乱用の凹凸パターンが形成されてなる電気光学装置において、前記多数の画素を複数画素ずつ、複数のユニットにグループ分けしたときに、少なくともユニット内では前記画素毎に前記凹凸パターンが異なる形態をもって形成されているとともに、複数のユニットのそれぞれにおいて同一箇所に位置する画素の前記凹凸パターンが前記複数のユニット間で相違し、かつ、前記凹凸を構成する突起あるいは孔は、平面的な形状、平面的なサイズ、あるいは平面的な位置分布の各画素間でのばらつきが制御されてなり、前記１つの画素よりも大きな凹凸形成用パターンを基準パターンとし、前記画素が形成された領域内において、当該基準パターンを、前記凹凸を構成する突起あるいは孔からずれた位置を中心に回転移動させて得た凹凸パターンによって、前記各画素に対し、前記凹凸を構成する突起および孔の位置を決定してなり、前記光透過孔内に前記回転の中心を設定してなることを特徴とする。
【００１１】
本発明では、ユニット内では画素毎に凹凸パターンが異なる形態をもって形成されているとともに、当該ユニット内における各凹凸パターンの位置がユニット間で異なっているため、同一の凹凸パターンが繰り返し、出現するようなことがない。それ故、光反射膜からの反射光に干渉が発生しにくい。
【００１２】
本発明において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔は、平面的な形状、平面的なサイズ、あるいは平面的な位置分布の各画素間でのばらつきが制御されてなることが好ましい。すなわち、電気光学装置の製造方法において、前記凹凸パターンをフォトリソグラフィ技術で形成する際に、露光マスクにおいて前記凹凸を構成する突起あるいは孔を形成するための透光部あるいは遮光部に対して、画素間での平面的な形状、平面的なサイズ、あるいは平面的な位置分布のばらつきを制御し、当該ばらつきが制御された露光マスクを用いることにより、前記多数の画素を複数画素ずつ、複数のユニットにグループ分けしたときに、少なくともユニット内では前記画素毎に前記凹凸パターンを異なる形態をもって形成するとともに、当該ユニット内の同一箇所に位置する画素の前記凹凸パターンが前記ユニット間で相違させる。このように構成すると、前記凹凸パターンにおいて、凹凸の平面的な形状、平面的なサイズ、あるいは平面的な位置分布のばらつきが制御されているため、画素間での輝度むらやぎらつきの発生を回避することができる。
【００１３】
また、本発明の電気光学装置は、電気光学物質を保持する基板にマトリクス状に構成された多数の画素の各々に、突起あるいは孔からなる複数の凹凸が分散した状態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光反射膜とを有し、該光反射膜には、透過モードでの表示を行うための光透過孔が形成され、該光反射膜の表面には、前記凹凸形成層によって光散乱用の凹凸パターンが形成されてなる電気光学装置において、前記画素毎に前記凹凸パターンが異なる形態をもって形成され、かつ、前記凹凸を構成する突起あるいは孔は、平面的な形状、平面的なサイズ、あるいは平面的な位置分布の各画素間でのばらつきが制御されてなり、前記１つの画素よりも大きな凹凸形成用パターンを基準パターンとし、前記画素が形成された領域内において、当該基準パターンを、前記凹凸を構成する突起あるいは孔からずれた位置を中心に回転移動させて得た凹凸パターンによって、前記各画素に対し、前記凹凸を構成する突起および孔の位置を決定してなり、前記光透過孔内に前記回転の中心を設定してなることを特徴とする電気光学装置。
【００１４】
すなわち、電気光学装置の製造方法において、前記凹凸パターンをフォトリソグラフィ技術で形成する際に、露光マスクにおいて前記凹凸を構成する突起あるいは孔を形成するための透光部あるいは遮光部に対して、画素間での平面的な形状、平面的なサイズ、あるいは平面的な位置分布のばらつきを制御し、当該ばらつきが制御された露光マスクを用いることにより、前記多数の画素の各々に前記凹凸パターンを異なる形態で形成することを特徴とする。
【００１５】
本発明では、凹凸パターンにおいて、凹凸の平面的な形状、平面的なサイズ、あるいは平面的な位置分布のばらつきが制御されているため、画素間での輝度むらやぎらつきの発生を回避することができる。
【００１６】
本発明において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔の平面形状は、例えば、円形あるいは多角形である。すなわち、前記露光マスクにおいて前記凹凸を構成する突起あるいは孔を形成するための透光部あるいは遮光部の形状を、例えば、円形あるいは多角形とする。
【００１７】
本発明において、前記基板に対する法線方向から１０度ないし３０度、傾いた方向からみたときの反射輝度の各画素間での標準偏差／平均値が１０％以内であることが好ましい。
【００１８】
本発明において、前記凹凸を構成する突起または孔は、１画素内に平面的なサイズの異なる複数種類が形成されていることが好ましい。すなわち、前記露光マスクにおいて前記凹凸を構成する突起あるいは孔を形成するための透光部あるいは遮光部は、１画素に相当する領域内に平面的なサイズの異なる複数種類が形成されていることが好ましい。
【００１９】
本発明において、前記凹凸を構成する突起または孔は、１画素内で平面的なサイズが同一の突起または孔の数が前記画素間で等しいことが好ましい。すなわち、前記露光マスクにおいて前記凹凸を構成する突起あるいは孔を形成するための透光部あるいは遮光部は、１画素に相当する領域内における同一サイズの数が前記画素間で等しいことが好ましい。
【００２０】
本発明において、前記凹凸パターンの形成領域を微小面に区切って各微小面が前記基板平面となす角度を１画素内における存在率でヒストグラム表示したとき、当該角度が３°〜１０°である微小面の存在率の合計の各画素間での標準偏差／平均値が１０％以内であることが好ましい。
【００２１】
本発明において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔の総面積の各画素間での標準偏差／平均値が５％以内であることが好ましい。すなわち、前記露光マスクにおいて前記凹凸を構成する突起あるいは孔を形成するための透光部あるいは遮光部の総面積の各画素間での標準偏差／平均値が５％以内であることが好ましい。
【００２２】
本発明において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔のうち、ブラックマトリクスが形成される領域を除く領域内に位置する当該突起あるいは孔の総面積の各画素間での標準偏差／平均値が５％以内であることが好ましい。すなわち、前記露光マスクにおいて前記凹凸を構成する突起あるいは孔を形成するための透光部あるいは遮光部のうち、ブラックマトリクスが形成される領域を除く領域内に位置する当該透光部あるいは遮光部の総面積の各画素間での標準偏差／平均値が５％以内であることが好ましい。
【００２３】
本発明において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔の中心の位置座標に基づいてドロネイ図を描いたとき、各ドロネイ線長さの標準偏差／平均値が３５％以下であることが好ましい。すなわち、前記露光マスクにおいて前記凹凸を構成する突起あるいは孔を形成するための透光部あるいは遮光部の中心の位置座標に基づいてドロネイ図を描いたとき、ドロネイ線長さの標準偏差／平均値が３５％以下であることが好ましい。
【００２４】
本発明において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔のうち、前記画素の端部で途切れた当該突起あるいは孔の面積の合計が当該突起あるいは孔の面積の整数倍であることが好ましい。すなわち、前記露光マスクにおいて前記凹凸を構成する突起あるいは孔を形成するための透光部あるいは遮光部のうち、前記画素の端部で途切れた当該透光部あるいは遮光部の面積の合計が当該透光部あるいは遮光部の面積の整数倍であることが好ましい。このように構成すると、画素の端部で凹凸が途切れた場合でも、１画素内に形成されている凹凸の数、および面積を実質、同一とすることができる。
【００２５】
本発明において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔の前記画素間での重複率が５０％以上であることが好ましい。すなわち、前記露光マスクにおいて前記凹凸を構成する突起あるいは孔を形成するための透光部あるいは遮光部の前記画素間での重複率が５０％以上であることが好ましい
本発明においては、例えば、１つの画素よりも大きな凹凸形成用パターンを基準パターンとし、当該基準パターンを所定の位置を中心に回転移動させて得た凹凸パターンによって、各画素に対し、前記凹凸を構成する突起および孔の位置を決定する。すなわち、１つの画素よりも大きな凹凸形成用パターンを基準パターンとし、当該基準パターンを所定の位置を中心に回転移動させて得た凹凸パターンに基づいて、透光部あるいは遮光部の位置を決定した露光マスクを用いて前記凹凸を構成する突起および孔を形成する。
【００２６】
本発明においては、例えば、前記ユニットを構成するｍ個×ｎ個分の画素を合計した面積よりも大きな凹凸形成用パターンを基準パターンとし、当該基準パターンを所定の位置を中心に回転移動させて得たｍ個×ｎ個分の画素の凹凸パターンによって、各画素に対し、前記凹凸を構成する突起および孔の位置を決定する。すなわち、ｍ個×ｎ個分の画素を合計した面積よりも大きな凹凸形成用パターンを基準パターンとし、当該基準パターンを所定の位置を中心に回転移動させて得たｍ個×ｎ個分の画素の凹凸パターンによって透光部あるいは遮光部の位置を決定した露光マスクを用いて前記凹凸を構成する突起および孔を形成する。
【００２７】
このような基準パターンを利用して各画素の凹凸パターンを決定すれば、前記凹凸パターンにおいて、凹凸の平面的な形状、平面的なサイズ、あるいは平面的な位置分布のばらつきを制御できるため、画素間での輝度むらやぎらつきの発生を容易に回避することができる。
【００２８】
本発明の電気光学装置において、前記回転移動の際に前記回転の中心を移動させることにより、各画素に異なる凹凸パターンを形成してなることを特徴とする。
また、前記画素が形成された領域外に、前記回転の中心を設定してなることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の電気光学装置は、画素が形成された領域内において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔からずれた位置に前記回転の中心を設定してなることを特徴とする。すなわち、露光マスクにおいて、前記凹凸を構成する突起あるいは孔を形成する透光部あるいは遮光部からずれた位置に前記回転の中心を設定して、透光部あるいは遮光部の位置を決定した露光マスクを用いて前記凹凸を構成する突起および孔を形成することが好ましい。
【００３０】
本発明において、前記光反射膜は、コンタクトホールを介して下層側あるいは上層側の導電層に電気的に接続し、前記コンタクトホール内を避けて前記光反射膜が形成されている場合がある。このような場合、前記回転の中心を前記コンタクトホールと重なる位置に設定することが好ましい。すなわち、前記光反射膜がコンタクトホールを介して下層側あるいは上層側の導電層に電気的に接続しているとともに、前記コンタクトホール内を避けて前記光反射膜が形成されている場合には、前記回転の中心を前記コンタクトホールと重なる位置に設定して透光部あるいは遮光部を決定した露光マスクを用いて前記凹凸を構成する突起および孔を形成することが好ましい。
【００３１】
本発明において、前記光反射膜には、透過モードでの表示を行うための光透過孔が形成されている場合には、当該光透過孔内に前記回転の中心を設定することが好ましい。すなわち、前記光反射膜には、透過モードでの表示を行うための光透過孔が形成されている場合には、当該光透過孔内に前記回転の中心を設定して透光部あるいは遮光部を決定した露光マスクを用いて前記凹凸を構成する突起および孔を形成することが好ましい。
【００３２】
本発明においては、例えば、左端と右端のパターンおよび上端と下端のパターンがそれぞれ連続性を有した凹凸パターンを備えた矩形領域を基本パターンとし、該基本パターンからの切り出し領域を端部でのパターンの連続性を保ちつつ上下左右に平行移動して得た複数の凹凸パターンによって、前記画素に対し、前記凹凸を構成する突起および孔の位置を決定する。
【００３３】
この場合、前記切り出し領域は、複数画素分であることが好ましい。
【００３４】
本発明において、前記切り出し領域が１画素分である場合には、当該切り出し領域の寸法は、画素で遮光膜が形成されている領域を除く開口領域に相当する寸法であることが好ましい。
【００３５】
本発明において、前記光反射膜は、コンタクトホールを介して下層側あるいは上層側の導電層に電気的に接続しているとともに、前記コンタクトホール内にも前記光反射膜が形成されている場合があり、この場合、前記多数の画素では、前記コンタクトホールの形成位置が相違していることが好ましい。このように構成すると、画素毎にコンタクトホールの形成位置が異なっているため、電気光学装置をいずれの方向から眺めてもコンタクトホールが繰り返し、出現するようなことがない。それ故、光反射膜からの反射光においてコンタクトホール、およびその周辺部分は干渉を発生させない。
【００３６】
本発明において、前記多数の画素の各々で、前記コンタクトホールの形成位置が相違している構成を採用することができる。
【００３７】
本発明において、前記光反射膜は、コンタクトホールを介して下層側あるいは上層側の導電層に電気的に接続しているとともに、前記コンタクトホール内にも前記光反射膜が形成されている場合、前記ユニット内における前記コンタクトホールの形成位置パターンが前記ユニット間で異なっていることが好ましい。
【００３８】
本発明において、前記光反射膜は、コンタクトホールを介して下層側あるいは上層側の導電層に電気的に接続しているとともに、前記コンタクトホール内にも前記光反射膜が形成されている場合、前記ユニット内では前記コンタクトホールの形成位置が画素毎に相違していることが好ましい。
【００３９】
本発明において、前記ユニット間では、当該ユニット内における位置が同一の画素における前記コンタクトホールの形成位置が全て相違していることが好ましい。
【００４０】
本発明において、各画素に形成された前記コンタクトホールの面積が等しいことが好ましい。
【００４１】
本発明において、前記多数の画素の各々に画素スッチング用の薄膜トランジスタが形成されているとともに、前記光反射膜は、前記コンタクトホールを介して薄膜トランジスタの前記ドレイン電極に電気的に接続している場合、前記ドレイン電極は、前記多数の画素のいずれにおいても前記光反射膜の下層側で略画素全体にわたって形成されていることが好ましい。
【００４２】
本発明のさらに別の形態では、電気光学物質を保持する基板にマトリクス状に構成された多数の画素の各々に、突起あるいは孔からなる複数の凹凸が分散した状態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光反射膜とを有し、該光反射膜の表面には前記凹凸形成層によって光散乱用の凹凸パターンが形成されてなる電気光学装置において、前記光反射膜は、コンタクトホールを介して下層側あるいは上層側の導電層に電気的に接続しているとともに、前記コンタクトホール内にも前記光反射膜が形成され、前記多数の画素間で前記コンタクトホールの形成位置が相違していることを特徴とする。
【００４３】
本発明では、画素毎にコンタクトホールの形成位置が異なっているため、電気光学装置をいずれの方向から眺めてもコンタクトホールが繰り返し、出現するようなことがない。それ故、光反射膜からの反射光においてコンタクトホール、およびその周辺部分は干渉を発生させない。
【００４４】
本発明において、前記多数の画素を複数画素ずつ、複数のユニットにグループ分けしたときに、当該ユニット内における前記コンタクトホールの形成位置パターンが前記ユニット間で異なっていることが好ましい。本発明では、ユニット内におけるコンタクトホールの形成位置パターンがユニット間で異なっているため、電気光学装置をいずれの方向から眺めてもコンタクトホールが繰り返し、出現するようなことがない。それ故、光反射膜からの反射光においてコンタクトホール、およびその周辺部分が干渉を発生させない。
【００４５】
本発明において、前記ユニット内では前記コンタクトホールの形成位置が画素毎に相違している構成を採用してもよい。このように構成すると、ユニット内では、各画素におけるコンタクトホールの形成位置が相違しているため、たとえ、ユニット間でコンタクトホールの形成パターンが同一でも、従来であれば１画素周期で光の干渉が発生していたのをユニット周期まで拡大でき、干渉を抑制することができる。
【００４６】
本発明において、前記ユニット間では、当該ユニット内における位置が同一の画素における前記コンタクトホールの形成位置が全て相違していることが好ましい。
【００４７】
本発明において、各画素に形成された前記コンタクトホールの面積が等しいことが好ましい。
【００４８】
本発明において、前記多数の画素の各々に画素スッチング用の薄膜トランジスタが形成されているとともに、前記光反射膜は、前記コンタクトホールを介して前記薄膜トランジスタの前記ドレイン電極に電気的に接続し、前記多数の画素のいずれにおいても前記光反射膜の下層側で略画素全体にわたって形成されていることが好ましい。このように構成すると、コンタクトホールの形成位置を変えても、それに合わせて、ドレイン電極の形成領域を変更する必要がない。
【００４９】
本発明の第３の形態でも、前記多数の画素の各々に前記凹凸パターンが異なる形態をもって形成されていることが好ましい。このように構成すると、電気光学装置をいずれの方向から眺めても同一の凹凸パターンが繰り返し、出現するようなことがない。それ故、光反射膜からの反射光に干渉が発生しない。
【００５０】
本発明において、例えば、前記基板を第１の基板とし、該第１の基板に対して第２の基板を対向配置させて当該基板間に前記電気光学物質としての液晶を保持すれば、電気光学装置として液晶装置を構成することができる。
【００５１】
本発明に係る電気光学装置は、例えば、携帯電話機あるいはモバイルコンピュータなどといった電子機器の表示部として用いられる。
【００５２】
【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。
【００５３】
［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多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。
【００５４】
図１および図２において、本形態の電気光学装置１００（液晶装置）は、ＴＦＴアレイ基板１０（第１の基板）と対向基板２０（第２の基板）とがシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域（液晶封入領域）内には、電気光学物質としての液晶５０が挟持されている。シール材５２の形成領域の内側領域には、遮光性材料からなる周辺見切り５３が形成されている。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基板間導通材１０６が形成されている。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、多数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素電極９ａ、およびこの画素電極９ａを駆動するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎを供給するデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２・・・Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎは、図２に示す対向基板２０の対向電極２１との間で一定期間保持される。
【００５８】
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。
【００５９】
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もいずれであってもよい。
【００６０】
（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。
【００６１】
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４ｄを介してＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続し、画素電極９ａは、コンタクトホール４ｃ、５ｂを介してＴＦＴ３の高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続している。また、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ′に対向するように走査線３ａが延びている。なお、蓄積容量６０（蓄積容量素子）は、画素スイッチング用のＴＦＴ３０を形成するための半導体膜１の延設部分１ｆを導電化したものを下電極とし、この下電極４１に、走査線３ｂと同層の容量線３ｂが上電極として重なった構造になっている。
【００６２】
このように構成した各画素１００ａには、後述するように、画素電極９ａの下層側に、この画素電極９ａと略重なる領域に光反射膜８ａが形成されている。
【００６３】
このように構成した画素１００ａ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２ａが形成され、このゲート絶縁膜２ａ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１ａのうち、走査線３ａに対してゲート絶縁膜２ａを介して対峙する領域がチャネル領域１ａ′になっている。このチャネル領域１ａ′に対して一方側には、低濃度ソース領域１ｂおよび高濃度ソース領域１ｄを備えるソース領域が形成され、他方側には低濃度ドレイン領域１ｃおよび高濃度ドレイン領域１ｅを備えるドレイン領域が形成されている。
【００６４】
画素スイッチング用のＴＦＴ３０の表面側には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのシリコン酸化膜からなる第１層間絶縁膜４、および厚さが１００ｎｍ〜３００ｎｍのシリコン窒化膜からなる第２層間絶縁膜５（表面保護膜）が形成されている。第１層間絶縁膜４の表面には、厚さが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４ｄを介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続している。第１層間絶縁膜４の表面にはデータ線６ａと同時形成されたドレイン電極６ｂが形成され、このドレイン電極６ｂは、第１層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホール４ｃ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。
【００６５】
第２層間絶縁膜５の上層には、有機系樹脂などの感光性樹脂からなる下層側凹凸形成膜１３ａ、およびポリシラザンや有機系樹脂などからなる上層側凹凸形成膜７ａがこの順に形成され、上層側凹凸形成膜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。
【００６６】
光反射膜８ａの上層には、ＩＴＯ膜からなる透明な画素電極９ａが形成されている。画素電極９ａは、光反射膜８ａの表面に直接、積層され、画素電極９ａと光反射膜８ａとは電気的に接続されている。また、画素電極９ａは、上層側凹凸形成膜７ａおよび第２層間絶縁膜５に形成されたコンタクトホール５ｂを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続している。
【００６７】
ここで、光反射膜８ａは、コンタクトホール５ｂ内には形成されていないが、画素電極９ａに接しており、実質、画素電極９ａおよびコンタクトホール５ｂを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続している状態にある。
【００６８】
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。
【００６９】
また、高濃度ドレイン領域１ｅからの延設部分１ｆ（下電極）に対しては、ゲート絶縁膜２ａと同時形成された絶縁膜（誘電体膜）を介して、走査線３ａと同層の容量線３ｂが上電極として対向することにより、蓄積容量６０が構成されている。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
（凹凸パターンの構成）
図４および図５において、ＴＦＴアレイ基板１０では、各画素１００ａの反射領域には、光反射膜８ａの表面のうち、ＴＦＴ３０の形成領域から外れた領域（光反射膜形成領域）には、凸部８ｂおよび凹部８ｃを備えた凹凸パターン８ｇが形成されている。
【００７３】
このような凹凸パターン８ｇを構成するにあたって、本形態のＴＦＴアレイ基板１０では、光反射膜８ａの下層側のうち、光反射膜８ａと平面的に重なる領域には、有機系の感光性樹脂からなる下層側凹凸形成膜１３ａが第２層間絶縁膜５の表面に複数の柱状突起（凹凸）として所定の分布をもって形成され、この下層側凹凸形成膜１３ａの上層には、ポリシラザンや有機系樹脂などといった流動性材料から形成された絶縁膜からなる上層側凹凸形成膜７ａが積層されている。このため、反射膜８ａの表面には、下層側凹凸形成膜１３ａの凹凸に対応する凹凸パターン８ｇが形成され、この凹凸パターン８ｇでは、上層側凹凸形成膜７ａによって、下層側凹凸形成膜１３ａのエッジなどが出ないようになっている。
【００７４】
なお、上層側凹凸形成膜７ａを形成せずに、下層側凹凸形成膜１３ａを形成した後、ベーク工程を行うことにより、下層側凹凸形成膜１３ａの凹凸（孔１３ｂ）の縁を滑らかにすることもある。
【００７５】
ここで、下層側凹凸形成膜１３ａで凹凸を形成する柱状突起は、円形、あるいは略多角形の平面形状を有している。
【００７６】
（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。
【００７７】
（ＴＦＴの製造方法）
本形態に係るＴＦＴアレイ基板１０を製造する方法を、図６および図７を参照して説明する。
【００７８】
図６および図７はいずれも、本形態のＴＦＴアレイ基板１１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、ＴＦＴ形成領域、および光反射膜形成領域の断面を示してある。
【００７９】
なお、本形態のＴＦＴアレイ基板１０を製造するにあたって、ＴＦＴ３０などの製造工程は、いわゆる低温プロセスと称せられる方法が採用され、このような方法については、すでに周知であるため、本形態のＴＦＴアレイ基板１０の特徴と関連する工程のみを説明する。
【００８０】
本形態のＴＦＴアレイ基板１０を製造するにあたっては、図６（Ａ）に示すように、ガラス製等の基板１０′の表面にＴＦＴ３０を形成した以降、第２層間絶縁膜５にコンタクトホール５ｂを形成する。
【００８１】
次に、第２層間絶縁膜５の表面に、有機系の感光性樹脂１３を厚めに塗布した後、感光性樹脂１３を露光マスク５１０を介して露光する。ここで、感光性樹脂１３としてはネガタイプおよびポジタイプのいずれを用いてもよいが、図６（Ａ）には、感光性樹脂１３としてポジタイプの場合を例示してあり、感光性樹脂１３を除去したい部分に対して、露光マスク５１０の透光部分５１１を介して紫外線が照射される。
【００８２】
次に、露光した感光性樹脂１３を現像して、図６（Ｂ）に示すように、光反射膜８ａの下層側のうち、光反射膜８ａと平面的に重なる領域に、図５を参照して説明した柱状突起、およびコンタクトホール５ｂを備えた下層側凹凸形成膜１３ａを形成する。
【００８３】
次に、図６（Ｃ）に示すように、第２層間絶縁膜５および下層側凹凸形成膜１３ａの表面側に、ペルヒドロポリシラザンまたはこれを含む組成物を塗布した後、焼成して、あるいは有機系樹脂からなる流動性材料７を塗布した後、図６（Ｄ）に示すように、フォトリソグラフィ技術を利用してのパターニング、あるいは露光、現像により、コンタクトホール５ｂを備えた上層側凹凸形成膜７ａを形成する。
【００８４】
なお、ペルヒドロポリシラザンとは無機ポリシラザンの一種であり、大気中で焼成することによってシリコン酸化膜に転化する塗布型コーティング材料である。たとえば、東燃（株）製のポリシラザンは、−（ＳｉＨ2 ＮＨ）−を単位とする無機ポリマーであり、キシレンなどの有機溶剤に可溶である。従って、この無機ポリマーの有機溶媒溶液（たとえば、２０％キシレン溶液）を塗布液としてスピンコート法（たとえば、２０００ｒｐｍ、２０秒間）で塗布した後、４５０℃の温度で大気中で焼成すると、水分や酸素と反応し、ＣＶＤ法で成膜したシリコン酸化膜と同等以上の緻密な非晶質のシリコン酸化膜を得ることができる。
【００８５】
ここで、上層側凹凸形成膜７ａは、流動性を有する材料を塗布したものから形成されるため、上層側凹凸形成膜７ａの表面には、下層側凹凸形成膜１３ａの凹凸を適度に打ち消して、エッジのない、なだらかな形状の凹凸パターン８ｇが形成される。
【００８６】
なお、上層側凹凸形成膜７ａを形成せずに、なだらかな形状の凹凸パターン８ｇを形成する場合には、図６（Ｂ）に示す状態でベーク工程を行って、下層側凹凸形成膜１３ａの縁を滑らかな形状にすればよい。
【００８７】
次に、図７（Ａ）に示すように、スパッタ法などによって、上層側凹凸形成膜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８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５５７を形成する。
【００８８】
次に、レジストマスク５５７を介して金属膜８にエッチングを行い、図７（Ｂ）に示すように、所定領域に光反射膜８ａを残す。このようにして形成した光反射膜８ａの表面には、下層側凹凸形成膜１３ａの孔１３ｂからなる凹凸によって５００ｎｍ以上、さらには８００ｎｍ以上の凹凸パターン８ｇが形成され、かつ、この凹凸パターン８ｇは、上層側凹凸形成膜７ａによって、エッジのない、なだらかな形状になっている。
【００８９】
次に、図７（Ｃ）に示すように、光反射膜８ａの表面側に、厚さが４０ｎｍ〜２００ｎｍのＩＴＯ膜９をスパッタ法などで形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク５５８を形成する。
【００９０】
次に、レジストマスク５５８を介してＩＴＯ膜９にエッチングを行って、図７（Ｄ）に示すように、ドレイン電極６ｂに電気的に接続する画素電極９ａを形成する。
【００９１】
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。
【００９２】
その結果、ＴＦＴアレイ基板１０が完成する。
【００９３】
（凹凸および凹凸パターンの構成）
図８は、ＴＦＴアレイ基板上において多数の画素を複数画素ずつ、複数のユニットにグループ分けしたときに、少なくともユニット内では画素毎に凹凸パターンが異なる形態をもって形成されているとともに、ユニット内で同一箇所にある画素の凹凸パターン（凹凸の平面的な位置分布）がユニット間で異なっている様子を示す説明図である。図９、図１０、図１１、および図１２は、本形態の電気光学装置のＴＦＴアレイ基板に付した凹凸パターンの説明図である。図１４は、凹凸の相対距離関係を評価するためのドロネイ三角形の説明図である。
【００９４】
本形態の電気光学装置１００では、画素電極９ａの下層側にアルミニウム膜などからなる光反射膜８ａが形成されている。このため、対向基板２０側から入射した光をＴＦＴアレイ基板１０側で反射し、対向基板２０側から出射することができるので、この間に液晶５０によって各画素１００ａ毎で光変調を行えば、外光を利用して所望の画像を表示することができる（反射モード）。
【００９５】
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下層側凹凸形成膜１３ａを形成し、この下層側凹凸形成膜１３ａに対応する凹凸を利用して、光反射膜８ａの表面に光散乱用の凹凸パターン８ｇを形成している。また、凹凸パターン８ｇでは、上層側凹凸形成膜７ａによって、下層側凹凸形成膜１３ａのエッジなどが出ないようになっている。従って、反射モードで画像を表示したとき、散乱反射光で画像を表示するため、視野角依存性が小さい。
【００９６】
但し、光反射膜８ａ表面の凹凸パターン８ｇを各画素１００ａで完全同一とすると、光反射膜８ａからの反射光に干渉が発生してしまう。
【００９７】
そこで、本形態では、図８に示すように、マトリクス状に形成された多数の画素１００ａを複数画素ずつ、複数のユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・にグループ分けし、少なくともユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・内では画素１００ａ毎に、凹凸パターン８ｇが異なる形態をもって形成された構成としている。
【００９８】
すなわち、各画素１００ａに下層側凹凸形成層１３ａを形成する際、ユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・に属する各画素１００ａに対して、下層側凹凸形成層１３ａが形成する柱状突起（凹凸）の平面的な形状、平面的なサイズ、平面的な位置分布を変えた凹凸パターン８ｇ（凹凸パターンＡ〜Ｌ）を形成するように、露光マスク５１０を設計してある。
【００９９】
ここで、凹凸は、平面的なサイズが異なるものが複数種類が形成されているが、図４および図５には、同一サイズで図示してある。
【０１００】
また、ユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・内における各凹凸パターンＡ〜Ｌの位置がユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・間で異ならせてある。すなわち、第１番目のユニット１０１ａでは、例えば、上段で左から右に向かって凹凸パターンＡ、凹凸パターンＢ、凹凸パターンＣ・・と並んでるのに対して、第２番目のユニット１０２ａでは、上段で左から右に向かって凹凸パターンＧ、凹凸パターンＡ、凹凸パターンＨ・・と並び、第３番目のユニット１０３ａでは、上段で左から右に向かって凹凸パターンＥ、凹凸パターンＪ、凹凸パターンＡ・・と並んでいる。従って、ユニット内で同一箇所にある画素の凹凸パターン（凹凸の平面的な位置分布）がユニット間で異なっている
このような複数種類の凹凸パターンを形成するにあたっては、図６（Ａ）に示した露光マスク５１０を設計する際、例えば、図９（Ａ）に示す画素１００ａを基準画素１００ａ′とし、この基準画素１００ａ′に形成される凹凸パターンＡの凹凸を、画素領域内の所定の位置Ｏ１を中心に矢印Ｘで示すように回転移動させ、それにより得られる図９（Ｂ）、（Ｃ）に示すような凹凸パターンＢ、Ｃ・・を他の画素１００ａに形成することにより、各画素１００ａに異なる凹凸パターン８ｇを形成するように、露光マスク５１０の透光部分５１１を決定する。
【０１０１】
ここで、回転中心Ｏ１は、画素領域内に設定されているが、このような場合、凹凸を構成する下層側凹凸形成膜１３ａの中心からずれた位置に回転中心を設定することが好ましい。また、回転中心を下層側凹凸形成膜１３ａの外周を規定する円上からずれた位置に設定することが好ましい。このように設定すると、各凹凸パターンＡ〜Ｌにおいて、回転中心となった箇所に下層側凹凸形成膜１３ａが常に形成されてしまうのを防止することができる。
【０１０２】
このような回転移動によって各種の凹凸パターンを形成する際、平行移動を組み合わせてもよい。すなわち、図１０（Ａ）に示す基準画素１００ａ′を、図１０（Ｂ）に示すように、中心となる位置Ｏ１を移動させながら、位置Ｏ１を中心に凹凸パターン８ｇを矢印Ｘで示すように回転移動させ、また、図１０（Ｃ）に示すように、中心となる位置Ｏ１を図１０（Ｂ）とは反対側に移動させながら、位置Ｏ１を中心に凹凸パターン８ｇを矢印Ｘで示すようにさらに回転移動させて、凹凸位置を決定してもよい。
【０１０３】
また、露光マスク５１０を設計する際、図１１（Ａ）に示す画素１００ａを基準画素１００ａ′とし、この基準画素１００ａ′に形成される凹凸パターンＡの凹凸を、画素領域外の所定の位置Ｏ２を中心に矢印Ｘで示すように回転移動させ、それにより得られる図１１（Ｂ）、（Ｃ）に示すような凹凸パターンＢ、Ｃ・・を他の画素１００ａに形成することにより、各画素１００ａに異なる凹凸パターン８ｇを形成してもよい。
【０１０４】
さらに、露光マスク５１０を設計する際、図１２（Ａ）に示す画素１００ａを基準画素１００ａ′とし、この基準画素１００ａ′に形成される凹凸パターンＡの凹凸を、画素領域内のコンタクトホール５ｂの形成位置Ｏ３を中心に矢印Ｘで示すように回転移動させ、それにより得られる図１２（Ｂ）、（Ｃ）に示すような凹凸パターンＢ、Ｃ・・を他の画素１００ａに形成することにより、各画素１００ａに異なる凹凸パターン８ｇを形成してもよい。この場合も、図５を参照して説明したように、光反射膜８ａがコンタクトホール５ｂ内に形成されていないので、コンタクトホール５ｂが各画素の同一位置に繰り返し出現してきても、光反射膜８ａからの反射光に干渉が発生しない。
【０１０５】
なお、図１１および図１２を参照して説明した方法を行う際にも、図１０を参照して説明したように、回転移動の際に回転の中心を移動させることにより、回転移動と平行移動とを組み合わせて、各画素に異なる凹凸パターンを形成してもよい。
【０１０６】
ここで、図９〜図１２に示す例では、基準画素１００ａ′に形成される凹凸パターンＡの凹凸を回転移動させたが、１つの画素よりも大きな凹凸形成用パターンを基準パターンとし、当該基準パターンを所定の位置を中心に回転移動させて得た凹凸パターンによって、各画素に対し、前記凹凸を構成する突起および孔の位置を決定してもよい。
【０１０７】
また、ユニットを構成するｍ個×ｎ個分の画素１００ａを合計した面積よりも大きな凹凸形成用パターンを基準パターンとし、当該基準パターンを所定の位置を中心に回転移動させて得たｍ個×ｎ個分の画素の凹凸パターンによって、各画素に対し、前記凹凸を構成する突起および孔の位置を決定してもよい。
【０１０８】
［本形態の効果］
このように本形態のＴＦＴアレイ基板１０を用いた電気光学装置１００では、ユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・内で画素１００ａ毎に凹凸パターン８ｇが異なる形態をもって形成されているとともに、ユニット内における各凹凸パターン８ｇの位置がユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・間で異なっているため、同一の凹凸パターン８ｇが繰り返し、出現するようなことがない。それ故、光反射膜８ａからの反射光に干渉が発生しない。
【０１０９】
また、本形態では、各画素１００ａに対して、形態の異なる凹凸パターン８ｇを形成するにあたって、基準画素１００ａ′に形成されている凹凸を所定の位置を中心に回転移動させた凹凸パターン８ｇを他の画素１００ａに形成している。このため、本形態によれば、各画素１００ａにおいて、下層側凹凸形成膜１３ａの平面的な形状、平面的なサイズ、あるいは平面的な位置分布のばらつきが制御されている。すなわち、本形態では、基準画素１００ａの凹凸を回転させた上で転写したものに相当するため、基準画素１００ａに形成された下層側凹凸形成膜１３ａの平面的な形状、平面的なサイズ、あるいは平面的な位置分布のばらつきは、他の画素１００ａと同一であり、画素間でのばらつきが小さい。
【０１１０】
例えば、本形態において、下層側凹凸形成膜１３ａは、１画素内に平面的なサイズの異なる複数種類が形成されているが、このような１画素内での同一サイズの下層側凹凸形成膜１３ａの数は、画素間で等しい。
【０１１１】
また、図１３（Ａ）に示すように、凹凸パターン８ｇの形成領域を微小平面に区切って、図１３（Ｂ）に示すように、各微小面８ｈが基板平面（水平面）となす角度θを測定し、この角度θの１画素内における存在率をヒストグラム表示すると、図１３（Ｃ）、（Ｄ）に示すように表わされ、各画素間で多少の相違が発生する。このようなばらつきに関して、本形態では、この角度θが３°〜１０°である微小面の存在率の合計の各画素間での標準偏差／平均値が１０％以内に設定されている。
【０１１２】
さらに、下層側凹凸形成膜１３ａが形成されている総面積の各画素間での標準偏差／平均値が５％以内である。ここで、各画素には、表示品位を高めるためのブラックマトリクス（遮光膜）が形成される場合があり、このような場合、ブラックマトリクスが形成されている領域を除く領域内に位置する柱状突起の総面積の各画素間での標準偏差／平均値が５％以内であればよい。
【０１１３】
さらにまた、図１４に示すように、複数の下層側凹凸形成膜１３ａの中心の位置座標からドロネイ三角形を描いたとき、各ドロネイ線長さの標準偏差／平均値がいずれの画素においても、３５％以下である。
【０１１４】
従って、ＴＦＴアレイ基板１０に対する法線方向から１０度ないし３０度、傾いた方向からみたときの反射輝度の各画素間での標準偏差／平均値が１０％以内である。それ故、画素間での輝度むらやぎらつきの発生を回避することができる。
【０１１５】
なお、図１５に示すように、画素１００ａの端部で下層側凹凸形成膜１３ａが途切れたパターンとなる場合には、途切れた部分を反対側の辺に出現させて、下層側凹凸形成膜１３ａの面積の合計が、このサイズの下層側凹凸形成膜１３ａの正規の面積の整数倍であることが好ましい。このように構成すると、画素１００ａの端部で下層側凹凸形成膜１３ａが途切れた場合でも、１画素内に形成されている下層側凹凸形成膜１３ａの数、および面積を実質、同一とすることができる。
【０１１６】
［実施の形態１に対する変形例］
上記形態において、図９〜図１２に示すように凹凸パターンを回転させるにあたって、図１６に示すように、光反射膜８ａに、透過モードでの表示を行うための光透過孔８ｄが形成されている場合には、光透過孔８ｄ内に回転中心とすることが好ましい。このように構成すると、光透過孔８ｄには光反射膜８ａが形成されていないので、光透過孔８ｄが各画素の同一位置に繰り返し出現してきても、光反射膜８ａからの反射光に干渉が発生しない。
【０１１７】
また、図９〜図１２に示すように凹凸パターンを回転させる方法に限らず、凹凸パターンを平行移動させる構成であってもよい。すなわち、図１７に示すように、上下左右の境界のパターンが連続した基準パターンを、例えば、９個つなげて配置し、このパターンから基準パターンと同一面積の切り出し枠（点線で示す）を平行移動させながら、各場所でパターンを切り出してもよい。
【０１１８】
このような方法によれば、いずれの場所で切り出されたパターンも、上下左右の連続性が確保され、かつ、枠内のパターンは、座標が平行移動したパターンを得ることができる。ここで、切り出し枠の大きさについては、画素１つ分の大きさに限らず、基準パターンの大きさによっては、画素複数個分であってもよい。
【０１１９】
また、上記形態では、平面形状が円の柱状突起を形成する下層側凹凸形成膜１３ａを例に説明したが、柱状突起の平面形状については、六角形、６八角形、その他の多角形でもよい。但し、マスクデータおよび散乱特性を考慮すると、平面形状は円形、正六角形ないし正八角形が好ましい。さらに、凹凸を形成するにあたっては、下層側凹凸形成膜１３ａを柱状突起として形成する代わりに、略全面に下層側凹凸形成膜１３ａを形成するとともに、この下層側凹凸形成膜１３ａに孔を形成して凹凸を形成してもよい。
【０１２０】
また、上記形態では、ユニット内では画素毎に凹凸パターンが異なる形態をもって形成されているとともに、ユニット内における各凹凸パターンの位置がユニット間で異なっている構成であったが、多数の画素の各々に凹凸パターンが異なる形態をもって形成されている構成であってもよい。
【０１２１】
さらにまた、上記のいずれの形態も、画素スイッチング素子としてトップゲート型のＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の液晶装置を例に説明したが、ボトムゲート型のＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の液晶装置に本発明を適用してもよい。また、画素スイッチング素子としてＴＦＤを用いたアクティブマトリクス型の液晶装置、あるいはパッシブマトリクス型の液晶装置、さらには液晶以外の電気光学物質を用いた電気光学装置に本発明を適用してもよい。
【０１２２】
［実施の形態２］
実施の形態１では、各画素において凹凸パターンを相違させたが、本形態では、各画素で凹凸パターンを相違させるとともに、各画素でコンタクトホールの位置を相違させた形態を説明する。なお、本形態の電気光学装置は、基本的な構成が実施の形態１と同様であるため、共通する部分については、同一の符号を付して図示するとともに、それらの説明を省略する。
【０１２３】
図１８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１９は、電気光学装置の画素の一部を図１８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。
【０１２４】
図１８において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、実施の形態１と同様、各画素１００ａに、複数の透明なＩＴＯ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。また、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ′に対向するように走査線３ａが延びている。
【０１２５】
データ線６ａは、コンタクトホール４ｄを介してＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続し、画素電極９ａは、コンタクトホール５ｂを介してＴＦＴ３のドレイン電極６ｂに電気的に接続し、ドレイン電極６ｂは、コンタクトホール４ｃを介してＴＦＴ３の高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続している。
【０１２６】
本形態では、ドレイン電極６ｂは、略画素全体にわたって形成されているとともに、ドレイン領域６ｂが形成されている領域の任意の位置にコンタクトホール５ｂが形成される。
【０１２７】
このように構成した画素１００ａのＡ−Ａ′線における断面は、図１９に示すように表され、画素スイッチング用のＴＦＴ３０の表面側には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのシリコン酸化膜からなる第１層間絶縁膜４、および厚さが１００ｎｍ〜３００ｎｍのシリコン窒化膜からなる第２層間絶縁膜５（表面保護膜）が形成されている。第１層間絶縁膜４の表面には、厚さが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４ｄを介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続している。
【０１２８】
第１層間絶縁膜４の表面にはデータ線６ａと同時形成されたドレイン電極６ｂが形成され、このドレイン電極６ｂは、第１層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホール４ｃ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。
【０１２９】
第２層間絶縁膜５の上層には、有機系樹脂などの感光性樹脂からなる下層側凹凸形成膜１３ａ、およびポリシラザンや有機系樹脂などからなる上層側凹凸形成膜７ａがこの順に形成され、上層側凹凸形成膜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。
【０１３０】
光反射膜８ａの上層には、ＩＴＯ膜からなる透明な画素電極９ａが形成されている。画素電極９ａは、光反射膜８ａの表面に直接、積層され、画素電極９ａと光反射膜８ａとは電気的に接続されている。
【０１３１】
ここで、光反射膜８ａは、上層側凹凸形成膜７ａおよび第２層間絶縁膜５に形成されたコンタクトホール５ｂ内にも形成され、このコンタクトホール５ｂを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続している。また、ＩＴＯ膜からなる画素電極９ａは、光反射膜８ａを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続している状態にある。
【０１３２】
また、ＴＦＴ３０のドレイン電極６ｂは、光反射膜８ａの下層側において画素１００ａの略全体にわたって形成されている。このため、後述するように、コンタクトホール５ｂの位置を画素１００ａ毎に変えたとしても、ドレイン電極６ｂについては形成位置や形成範囲などを変更する必要がない。また、光反射膜８ａの下層側であれば、ドレイン電極６ｂを広い範囲にわたって形成しても、表示に寄与する光量が減少することもない。
【０１３３】
（凹凸パターン８ｇの構成）
図１８および図１９において、本形態でも、ＴＦＴアレイ基板１０では、各画素１００ａの反射領域には、光反射膜８ａの表面のうち、ＴＦＴ３０の形成領域から外れた領域（光反射膜形成領域）に、凸部８ｂおよび凹部８ｃを備えた凹凸パターン８ｇが形成されている。
【０１３４】
このような凹凸パターン８ｇを構成するにあたって、本形態のＴＦＴアレイ基板１０では、光反射膜８ａの下層側のうち、光反射膜８ａと平面的に重なる領域には、有機系の感光性樹脂からなる下層側凹凸形成膜１３ａが第２層間絶縁膜５の表面に複数の柱状突起（凹凸）として所定の分布をもって形成され、この下層側凹凸形成膜１３ａの上層には、ポリシラザンや有機系樹脂などといった流動性材料から形成された絶縁膜からなる上層側凹凸形成膜７ａが積層されている。
【０１３５】
ここで、下層側凹凸形成膜１３ａにおいて凹凸を形成する柱状突起は、円形、あるいは略多角形の平面形状を有している。また、下層側凹凸形成膜１３ａにおいて凹凸を形成する柱状突起は、平面的なサイズが異なるものが複数種類、形成されているが、図１８および図１９には、同一サイズで図示してある。
【０１３６】
このように、凹凸パターン８ｇの形状、サイズ、および分布は、柱状突起を構成する下層側凹凸形成膜１３ａの形状、サイズ、および分布によって規定される。
【０１３７】
（ＴＦＴの製造方法）
本形態に係るＴＦＴアレイ基板１０を製造する方法を、図２０ないし図２２を参照して説明する。
【０１３８】
図２０、図２１および図２２はいずれも、本形態のＴＦＴアレイ基板１１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、ＴＦＴ形成領域、および光反射膜形成領域の断面を示してある。
【０１３９】
なお、本形態のＴＦＴアレイ基板１０を製造するにあたって、ＴＦＴ３０などの製造工程は、いわゆる低温プロセスと称せられる方法が採用され、このような方法については、すでに周知であるため、本形態のＴＦＴアレイ基板１０の特徴と関連する工程のみを説明する。
【０１４０】
本形態のＴＦＴアレイ基板１０を製造するにあたっては、図２０（Ａ）に示すように、ガラス製等の基板１０′の表面にＴＦＴ３０を形成した以降、第１層間絶縁膜４の表面側に、データ線６ａ（ソース電極）などを構成するためのアルミニウム膜、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５５５を形成する。
【０１４１】
次に、レジストマスク５５５を介して導電膜６にドライエッチングを行い、図２０（Ｂ）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。
【０１４２】
次に、図２０（Ｃ）に示すように、データ線６ａ、およびドレイン電極６ｂの表面側にＣＶＤ法などにより、シリコン窒化膜などからなる第２層間絶縁膜５を１００ｎｍ〜３００ｎｍの膜厚に形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて、第２層間絶縁膜５にコンタクトホールなどを形成するためのレジストマスク５５６を形成する。
【０１４３】
次に、レジストマスク５５６を介して第２層間絶縁膜５にドライエッチングを行い、図２０（Ｄ）に示すように、第２層間絶縁膜５のうち、ドレイン電極６ｂに対応する部分にコンタクトホール５ｂを形成する。
【０１４４】
次に、図２１（Ａ）に示すように、第２層間絶縁膜５の表面に、有機系の感光性樹脂１３を厚めに塗布した後、感光性樹脂１３を露光マスク５１０を介して露光する。ここで、感光性樹脂１３としてはネガタイプおよびポジタイプのいずれを用いてもよいが、図２１（Ａ）には、感光性樹脂１３としてポジタイプの場合を例示してあり、感光性樹脂１３を除去したい部分に対して、露光マスク５１０の透光部分５１１を介して紫外線が照射される。
【０１４５】
次に、露光した感光性樹脂１３を現像して、図２１（Ｂ）に示すように、光反射膜８ａの下層側のうち、光反射膜８ａと平面的に重なる領域に、図１９を参照して説明した柱状突起、、およびコンタクトホール５ｂを備えた下層側凹凸形成膜１３ａを形成する。
【０１４６】
次に、図２１（Ｃ）に示すように、第２層間絶縁膜５および下層側凹凸形成膜１３ａの表面側に、流動性材料７を塗布した後、図２１（Ｄ）に示すように、フォトリソグラフィ技術を利用してのパターニング、あるいは露光、現像により、コンタクトホール５ｂを備えた上層側凹凸形成膜７ａを形成する。
【０１４７】
次に、図２２（Ａ）に示すように、スパッタ法などによって、上層側凹凸形成膜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８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５５７を形成する。
【０１４８】
次に、レジストマスク５５７を介して金属膜８にエッチングを行い、図２２（Ｂ）に示すように、所定領域に光反射膜８ａを残す。このようにして形成した光反射膜８ａの表面には、下層側凹凸形成膜１３ａによって５００ｎｍ以上、さらには８００ｎｍ以上の凹凸パターン８ｇが形成され、かつ、この凹凸パターン８ｇは、上層側凹凸形成膜７ａによって、エッジのない、なだらかな形状になっている。
【０１４９】
次に、図２２（Ｃ）に示すように、光反射膜８ａの表面側に、厚さが４０ｎｍ〜２００ｎｍのＩＴＯ膜９をスパッタ法などで形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク５５８を形成する。
【０１５０】
次に、レジストマスク５５８を介してＩＴＯ膜９にエッチングを行って、図２２（Ｄ）に示すように、コンタクトホール５ｂを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続する画素電極９ａを形成する。
【０１５１】
（凹凸および凹凸パターンの構成）
本形態の電気光学装置１００でも、実施の形態１と同様、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が形成されているため、対向基板２０側から入射した光をＴＦＴアレイ基板１０側で反射し、対向基板２０側から出射することができるので、この間に液晶５０によって各画素１００ａ毎で光変調を行えば、外光を利用して所望の画像を表示することができる（反射モード）。
【０１５２】
但し、本形態でも、光反射膜８ａ表面の凹凸パターン８ｇを各画素１００ａで完全同一とすると、光反射膜８ａからの反射光に干渉が発生してしまうので、実施の形態１において、図８を参照して説明したように、マトリクス状に形成された多数の画素１００ａを複数画素ずつ、複数のユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・にグループ分けし、少なくともユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・内では画素１００ａ毎に、凹凸パターン８ｇが異なる形態をもって形成された構成としている。すなわち、各画素１００ａに下層側凹凸形成層１３ａを形成する際、図９〜図１２を参照して説明した凹凸パターンの設計手法を利用して、ユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・に属する各画素１００ａに対して、下層側凹凸形成層１３ａが形成する柱状突起（凹凸）の平面的な形状、平面的なサイズ、平面的な位置分布を変えた凹凸パターン８ｇ（凹凸パターンＡ〜Ｌ）を形成するように、露光マスク５１０を設計してある。
【０１５３】
（コンタクトホール５ｂと画素１００ａとの関係）
また、本形態では、図９〜図１２を参照して説明した凹凸パターンの設計手法を利用して、コンタクトホール５ｂの形成位置を各画素１００ａで相違させてある。
【０１５４】
すなわち、各画素１００ａに対するコンタクトホール５ｂの形成位置パターンを設計する際、図８に示すように、マトリクス状に形成された多数の画素１００ａを複数画素ずつ、複数のユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・にグループ分けし、少なくともユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・内では画素１００ａ毎にコンタクトホール５ｂが異なる位置に形成されるように、光反射膜８ａに対するパターニング用露光マスクを設計してある。すなわち、ユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・内におけるコンタクトホール５ｂの形成位置パターンを凹凸パターンＡ〜Ｌに対応させてユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・間で異ならせてある。
【０１５５】
しかも、ユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・間では、ユニット内における位置が同一の画素１００ａにおけるコンタクトホール５ｂの形成位置が全て相違している。
【０１５６】
このようにコンタクトホール５ｂの形成位置パターンを画素毎に相違させるにあたっては、コンタクトホール５ｂを形成するための露光マスクを設計する際、凹凸パターンを決定するときと同様、図２３（Ａ）に示す画素１００ａを基準画素１００ａ′とし、この基準画素１００ａ′に形成されるコンタクトホール５ｂの位置を、画素領域内の所定の位置Ｏ１を中心に矢印Ｘで示すように回転移動させ、それにより得られる図２３（Ｂ）、（Ｃ）に示すコンタクトホール５ｂの形成位置に対応するように、他の画素１００ａを形成する露光マスクの透光部分などを決定すればよい。このような方法を採用すれば、各画素１００ａにおいてコンタクトホール５ｂの面積は等しいが、コンタクトホール５ｂの形成位置を相違させることができる。
【０１５７】
また、このような回転移動によって各種の凹凸パターンやコンタクトホール５ｂの形成位置を設定する際、平行移動を組み合わせてもよい。すなわち、図２４（Ａ）に示す基準画素１００ａ′を、図２４（Ｂ）に示すように、中心となる位置Ｏ１を移動させながら、位置Ｏ１を中心にコンタクトホール５ｂの位置を矢印Ｘで示すように回転移動させ、また、図２４（Ｃ）に示すように、中心となる位置Ｏ１を図２４（Ｂ）とは反対側に移動させながら、位置Ｏ１を中心にコンタクトホール５ｂの位置を矢印Ｘで示すようにさらに回転移動させて、凹凸位置を決定してもよい。
【０１５８】
また、図２５（Ａ）に示す画素１００ａを基準画素１００ａ′とし、この基準画素１００ａ′に形成されるコンタクトホール５ｂの位置を、画素領域外の所定の位置Ｏ２を中心に矢印Ｘで示すように回転移動させ、それにより得られる図２５（Ｂ）、（Ｃ）に示すようなコンタクトホール５ｂを他の画素１００ａに適用してもよい。
【０１５９】
さらに、露光マスク５１０を設計する際、図２６（Ａ）に示す画素１００ａを基準画素１００ａ′とし、この基準画素１００ａ′に形成されるコンタクトホール５ｂの位置を、画素領域内のコンタクトホール４ｃの形成位置Ｏ３を中心に矢印Ｘで示すように回転移動させ、それにより得られる図２６（Ｂ）、（Ｃ）に示すようなコンタクトホール５ｂを他の画素１００ａに形成することにより、各画素１００ａに異なる凹凸パターン８ｇを形成してもよい。
【０１６０】
このように本形態のＴＦＴアレイ基板１０を用いたアクティブマトリクス型の電気光学装置１００では、実施の形態１と同様、ユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・内で画素１００ａ毎に凹凸パターン８ｇが異なる形態をもって形成されているとともに、ユニット内における各凹凸パターン８ｇの位置がユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・間で異なっているため、同一の凹凸パターン８ｇが繰り返し、出現するようなことがない。それ故、光反射膜８ａからの反射光に干渉が発生しない。また、各画素１００ａに対して、形態の異なる凹凸パターン８ｇを形成するにあたって、基準画素１００ａ′に形成されている凹凸を所定の位置を中心に回転移動させた凹凸パターン８ｇを他の画素１００ａに形成している。このため、本形態によれば、各画素１００ａにおいて、下層側凹凸形成膜１３ａの平面的な形状、平面的なサイズ、あるいは平面的な位置分布のばらつきが制御されている。
【０１６１】
また、本形態では、ユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・内で画素１００ａ毎にコンタクトホール５ｂの形成位置が相違しているとともに、ユニット内における各コンタクトホール５ｂの形成位置パターンがユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・間で異なっている。しかも、ユニット１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ・・間では、ユニット内における位置が同一の画素１００ａにおけるコンタクトホール５ｂの形成位置が全て相違している。このため、電気光学装置１００をいずれの方向から眺めてもコンタクトホール５ｂが各画素１００ａの同一位置に繰り返し、出現するようなことがない。それ故、コンタクトホール５ｂ内にも光反射膜８ａが形成されている場合でも、コンタクトホール５ｂの内壁の斜面部からの反射光に起因する干渉が発生しない。
【０１６２】
さらに、本形態では、各画素１００ａに対して、コンタクトホール５ｂを異なる位置に形成するにあたって、基準画素１００ａ′のコンタクトホール５ｂの位置を所定の位置を中心に回転移動、あるいはそれに平行移動を組み合わせて他の画素１００ａにコンタクトホール５ｂを形成している。このため、本形態によれば、各画素１００ａにおいて、コンタクトホール５ｂの形成位置は相違してても、コンタクトホール５ｂが占める面積は各画素１００ａで等しい。さらに、コンタクトホール５ｂと、下層側凹凸形成膜１３ｄにおいて凹凸を形成する柱状突起との相対位置も各画素１００ａで等しい。
【０１６３】
［実施の形態２の変形例］
上記形態では、ユニット内ではコンタクトホール５ｂが異なる位置に形成されているとともに、ユニット内におけるコンタクトホール５ｂの形成位置パターンがユニット間で異なっている構成であったが、多数の画素の各々において、コンタクトホール５ｂの形成位置が相違している構成であってもよい。
【０１６４】
また、ユニット内では各画素におけるコンタクトホールの形成位置が相違しているが、ユニット間でコンタクトホールの形成パターンが同一であってもよい。このように構成すると、従来であれば１画素周期で光が干渉が発生していたのをユニット周期まで拡大でき、干渉を抑制することができる。
【０１６５】
さらに、上記形態では、ユニット内では画素毎に凹凸パターンが異なる形態をもって形成されているとともに、ユニット内における各凹凸パターンの位置がユニット間で異なっている構成であったが、多数の画素の各々に凹凸パターンが異なる形態をもって形成されている構成であってもよい。
【０１６６】
なお、上記形態では、平面形状が例えば円の柱状突起を形成する下層側凹凸形成膜１３ａを例に説明したが、柱状突起の平面形状については、六角形、６八角形、その他の多角形でもよい。但し、マスクデータおよび散乱特性を考慮すると、平面形状は円形、正六角形ないし正八角形が好ましい。また、柱状突起に代えて孔を形成してもよい。
【０１６７】
さらにまた、上記形態では、全反射型の電気光学装置に本発明を適用した例であったが、光反射膜の一部に光透過穴を形成して半透過反射型の電気光学装置を構成する場合にも本発明を適用することができる。
【０１６８】
また、上記形態では、全反射型および半透過・反射型のいずれにも適用できるように光反射膜８ａの上層にＩＴＯ膜からなる画素電極８ａを形成した例を説明したが、全反射型であれば、光反射膜を画素電極としてもよく、また、ＩＴＯ膜からなる画素電極の上層に光反射膜を形成してもよい。また、ＩＴＯ膜は透過領域のみに形成しても良く、この場合は透過部と反射部の境界にＩＴＯ膜と反射膜との重なり領域を設けて、反射膜の上層あるいは下層にＩＴＯ膜を形成し、電気接続をとるのが好ましい。これらいずれの場合にもコンタクトホール内に光反射膜が形成されている場合に本発明を適用すると効果的である。
【０１６９】
［電気光学装置の電子機器への適用］
このように構成した反射型、あるいは半透過・半反射型の電気光学装置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２７、図２８（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【０１７０】
図２７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。
【０１７１】
図２７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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
図２８（Ａ）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。
【０１７５】
図２８（Ｂ）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。
【０１７６】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明では、ユニット内では画素毎に凹凸パターンが異なる形態をもって形成されているとともに、当該ユニット内における各凹凸パターンの位置がユニット間で異なっているため、同一の凹凸パターンが繰り返し、出現するようなことがない。それ故、光反射膜からの反射光に干渉が発生しない。また、前記凹凸パターンにおいて、凹凸の形状、サイズ、あるいは分布のばらつきが制御されているため、画素間での輝度むらやぎらつきの発生を回避することができる。
【０１７７】
また、本発明の別の形態では、画素毎にコンタクトホールの形成位置が異なっているため、電気光学装置をいずれの方向から眺めても画素の同一位置にコンタクトホールが繰り返し、出現するようなことがない。それ故、コンタクトホール内に光反射膜が形成されている場合でも、コンタクトホールの内壁の傾斜部分からの反射光に起因する干渉が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係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】 図１に示す電気光学装置において、マトリクス状に配置された多数の画素に形成された各種素子、配線などの等価回路図である。
【図４】 図１に示す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】 図４のＡ−Ａ′線に相当する位置で切断したときの画素の断面図である。
【図６】 （Ａ）〜（Ｄ）は、図５に示す電気光学装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図７】 （Ａ）〜（Ｄ）は、図５に示す電気光学装置の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】 図１に示す電気光学装置において、画素の各ユニットに対して、異なる凹凸パターンを配置した様子を示す説明図である。
【図９】 図１に示す電気光学装置において、画素に形成する凹凸パターンの違いを示す説明図である。
【図１０】 図１に示す電気光学装置において、画素に形成する凹凸パターンの違いを示す説明図である。
【図１１】 図１に示す電気光学装置において、画素に形成する凹凸パターンの違いを示す説明図である。
【図１２】 図１に示す電気光学装置において、画素に形成する凹凸パターンの違いを示す説明図である。
【図１３】 （Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ、図１に示す電気光学装置において、凹凸パターンの形成領域を微小平面に区切った状態の説明図、各微小面が基板平面（水平面）となす角度θの説明図、この角度θの画素内における存在率のヒストグラム、および別の画素における角度θの存在率のヒストグラムである。
【図１４】 図１に示す電気光学装置において、凹凸の相対距離関係を評価するためのドロネイ三角形の説明図である。
【図１５】 図１に示す電気光学装置において、画素の端部で凹凸が途切れている様子を示す説明図である。
【図１６】 半透過・反射型電気光学装置の画素に異なる凹凸パターンを付すときの回転中心への制約を示す説明図である。
【図１７】 図１に示す電気光学装置において、平行移動により各種凹凸パターンを形成するときの説明図である。
【図１８】 本発明の実施の形態２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１９】 図１８のＡ−Ａ′線に相当する位置で切断したときの画素の断面図である。
【図２０】 （Ａ）〜（Ｄ）は、図１８に示すＴＦＴアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図２１】 （Ａ）〜（Ｄ）は、図１８に示すＴＦＴアレイ基板の製造方法において、図２０に示す工程に続いて行う各工程の工程断面図である。
【図２２】 （Ａ）〜（Ｄ）は、図１８に示すアクティブマトリクス型の電気光学装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図２３】 図１８に示す電気光学装置において、画素に形成するコンタクトホールの形成位置の違いを示す説明図である。
【図２４】 図１８に示す電気光学装置において、画素に形成するコンタクトホールの形成位置の違いを示す説明図である。
【図２５】 図１８に示す電気光学装置において、画素に形成するコンタクトホールの形成位置の違いを示す説明図である。
【図２６】 図１８に示す電気光学装置において、画素に形成するコンタクトホールの形成位置の違いを示す説明図である。
【図２７】 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２８】 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、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、および携帯電話機の説明図である。
【図２９】 従来の電気光学装置に用いたＴＦＴアレイ基板の画素の平面図である。
【図３０】 従来の電気光学装置の画素の一部の断面図である。
【符号の説明】
１ａ 半導体膜、１ａ′ チャネル形成用領域、２ ゲート絶縁膜、３ａ 走査線、３ｂ 容量線、４ 第１層間絶縁膜、５ 第２層間絶縁膜、５ｂ コンタクトホール、６ａ データ線、６ｂ ドレイン電極、７ａ 上層側凹凸形成膜、８ａ 光反射膜、８ｇ 凹凸パターン、９ａ 画素電極、１０ ＴＦＴアレイ基板、１１ 下地保護膜、１３ａ 下層側凹凸形成膜、２０ 対向基板、２１ 対向電極、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、１００ａ 基準画素[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electro-optical device in which a large number of pixels are formed in a matrix, and an electronic apparatus using the electro-optical device. More specifically, the present invention relates to a structure technology of each pixel of the 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, a reflective or semi-transmissive / semi-reflective TFT active matrix type liquid crystal device is arranged in a matrix on the surface of the TFT array substrate 10 as shown in FIGS. Each of the large number of pixels 100a is formed with a light reflection film 8a for reflecting external light incident from the counter substrate 20 side toward the counter substrate 20, and is incident from the counter substrate 20 side. The light is reflected on the TFT array substrate 10 side, and an image is displayed by the light emitted from the counter substrate side.
[0003]
In a liquid crystal device that displays an image in such a reflection mode, if the directionality of the light reflected by the light reflection film 8a is strong, the viewing angle dependency such as the brightness varies depending on the angle at which the image is viewed is prominent. Come. Therefore, conventionally, a thick photosensitive resin made of an organic resin such as an acrylic resin is applied to the surface of the second interlayer insulating film 5, and then the photosensitive resin is patterned by a photolithography technique to form the light reflecting film 8a. The lower layer side unevenness forming film 13a having a plurality of protrusions or unevenness made of protrusions or holes is formed on the lower layer side, and then the upper layer side unevenness forming film 7a is formed on the surface of the lower layer side unevenness forming film 13a. As a simple shape, a light scattering uneven pattern 8g having a gentle shape is formed on the surface of the light reflection film 8a formed on the upper layer side.
[0004]
However, if the uneven pattern 8g on the surface of the light reflecting film 8a is the same in each pixel 100a, interference occurs in the reflected light from the light reflecting film 8a, and there is a problem that the display quality is remarkably lowered.
[0005]
Thus, it has been proposed to make the shape of the uneven pattern 8g different for each pixel 100a (see, for example, Patent Document 1).
[0006]
In the TFT array substrate 10, when electrically connecting the drain of the pixel switching TFT 30 and the transparent pixel electrode 9 a, the gate insulating film 2 is connected to the drain region of the TFT 30 in any pixel 100 a. The drain electrode 6b is electrically connected through the contact hole 4c formed in the first interlayer insulating film 4, and the second interlayer insulating film 5 and the upper layer side unevenness are formed at a position substantially overlapping with the contact hole 4c. A light reflecting film 8a is electrically connected to the drain electrode 6b through a contact hole 5b formed in the film 7a, and a pixel electrode 9a made of an ITO film is electrically connected to the light reflecting film 8a.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-10-123508
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is difficult to form different uneven patterns 8g in each of the large number of pixels 100a, and there is a problem that the positions of the unevenness overlap between the pixels 100a. Further, if the uneven pattern 8g is merely different for each pixel 100a, there is a problem that luminance unevenness and glare occur due to variations in scattering reflection characteristics in each pixel 100a. Further, in the conventional electro-optical device, the formation positions of the contact holes 5b are completely aligned in any of the pixels 100a. Therefore, even if the shape of the concavo-convex pattern 8g is different for each pixel 100a, the wall portion of the contact hole 5b is formed. There is a problem that the reflected light from the inclined surface interferes with each pixel.
[0009]
In view of the above problems, an object of the present invention is to prevent interference of reflected light from a light reflecting film, and to avoid occurrence of luminance unevenness and glare between pixels, and It is to provide an electronic device using the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the electro-optical device of the present invention is in a state where a plurality of projections or holes are dispersed in each of a large number of pixels arranged in a matrix on a substrate holding an electro-optical material. It has a formed unevenness forming layer and a light reflecting film formed on the upper layer side of the unevenness forming layer, the light reflecting film is formed with a light transmission hole for performing display in a transmission mode, In the electro-optical device in which the unevenness pattern for light scattering is formed by the unevenness forming layer on the surface of the light reflecting film, when the plurality of pixels are grouped into a plurality of units, In the unit, the uneven pattern is formed in a different form for each pixel, and the uneven pattern of pixels located at the same location in each of the plurality of units is the plurality of units. The projections or holes that are different among the dots and that form the unevenness are controlled in terms of variation in the planar shape, planar size, or planar position distribution among the pixels. A pattern for forming irregularities larger than one pixel was used as a reference pattern, and the reference pattern was obtained by rotating around the position shifted from the protrusions or holes constituting the irregularities in the area where the pixels were formed. According to the uneven pattern, the positions of protrusions and holes constituting the unevenness are determined for each pixel, and the center of rotation is set in the light transmitting hole.
[0011]
In the present invention, the concave / convex pattern is formed differently for each pixel in the unit, and the positions of the concave / convex patterns in the unit are different among the units, so that the same concave / convex pattern appears repeatedly. There is nothing. Therefore, interference hardly occurs in the reflected light from the light reflecting film.
[0012]
In the present invention, it is preferable that the protrusions or the holes constituting the unevenness are controlled to have a planar shape, a planar size, or a planar position distribution with variation among pixels. That is, in the method of manufacturing an electro-optical device, when the concavo-convex pattern is formed by a photolithography technique, a pixel is formed with respect to a light-transmitting part or a light-shielding part for forming protrusions or holes constituting the concavo-convex in an exposure mask. By controlling the variation of the planar shape, planar size, or planar position distribution between them, and using an exposure mask in which the variation is controlled, the large number of pixels are divided into a plurality of units. When the groups are grouped, at least in the unit, the concave / convex pattern is formed in a different form for each pixel, and the concave / convex pattern of pixels located at the same location in the unit is made different between the units. With this configuration, since unevenness in the planar shape, planar size, or planar position distribution of the unevenness is controlled in the unevenness pattern, occurrence of luminance unevenness and glare between pixels is avoided. can do.
[0013]
Also, the electro-optical device according to the present invention has a concavo-convex forming layer formed in a state where a plurality of concavo-convex formed of protrusions or holes are dispersed in each of a large number of pixels configured in a matrix on a substrate holding an electro-optical material. And a light reflecting film formed on the upper layer side of the concavo-convex forming layer. The light reflecting film is formed with a light transmitting hole for performing display in a transmission mode, and the surface of the light reflecting film. In the electro-optical device in which the unevenness pattern for light scattering is formed by the unevenness forming layer, the unevenness pattern is formed with a different form for each pixel, and the protrusions or holes constituting the unevenness are: Variations between pixels in a planar shape, a planar size, or a planar position distribution are controlled, and the pixel is formed using a pattern for forming irregularities larger than the one pixel as a reference pattern. In each of the pixels, the projections and the holes constituting the projections and the holes are formed by the projections and depressions obtained by rotating the reference pattern around a position shifted from the projections or the holes constituting the projections and depressions. The electro-optical device is characterized in that the rotation center is set in the light transmission hole.
[0014]
That is, in the method of manufacturing an electro-optical device, when the concavo-convex pattern is formed by a photolithography technique, a pixel is formed with respect to a light-transmitting part or a light-shielding part for forming protrusions or holes constituting the concavo-convex in an exposure mask. By controlling the variation of the planar shape, the planar size, or the planar position distribution between them, and using the exposure mask in which the variation is controlled, the uneven pattern is made different for each of the many pixels. It is characterized by being formed in a form.
[0015]
In the present invention, in the uneven pattern, since the uneven shape of the unevenness, the planar size, or the variation in the planar position distribution is controlled, it is possible to avoid occurrence of luminance unevenness and glare between pixels. it can.
[0016]
In the present invention, the planar shape of the protrusions or holes constituting the unevenness is, for example, a circle or a polygon. That is, the shape of the light transmitting part or the light shielding part for forming the projections or holes constituting the irregularities in the exposure mask is, for example, a circle or a polygon.
[0017]
In the present invention, it is preferable that the standard deviation / average value between each pixel of the reflected luminance when viewed from a direction inclined by 10 to 30 degrees from the normal direction with respect to the substrate is within 10%.
[0018]
In the present invention, it is preferable that a plurality of types of protrusions or holes constituting the unevenness have different planar sizes in one pixel. That is, a plurality of kinds of light-transmitting portions or light-shielding portions for forming projections or holes constituting the unevenness in the exposure mask are formed in a region corresponding to one pixel and having different planar sizes. preferable.
[0019]
In the present invention, it is preferable that the number of protrusions or holes having the same planar size in one pixel is equal between the pixels. That is, it is preferable that the number of the same size in the area | region equivalent to 1 pixel is equal among the said pixels in the light transmission part or light shielding part for forming the processus | protrusion or hole which comprises the said unevenness | corrugation in the said exposure mask.
[0020]
In the present invention, when the formation area of the concavo-convex pattern is divided into minute surfaces and the angle between each minute surface and the substrate plane is displayed as a histogram with a presence rate in one pixel, the angle is 3 ° to 10 °. It is preferable that the standard deviation / average value between each pixel of the total surface presence rate is within 10%.
[0021]
In the present invention, it is preferable that the standard deviation / average value between the pixels of the total area of the protrusions or holes constituting the unevenness is within 5%. That is, it is preferable that the standard deviation / average value between the pixels of the total area of the light-transmitting part or the light-shielding part for forming the projections or holes constituting the unevenness in the exposure mask is within 5%.
[0022]
In the present invention, the standard deviation / average value between the pixels of the total area of the protrusions or holes located in the region excluding the region where the black matrix is formed among the protrusions or holes constituting the unevenness is 5%. Is preferably within. That is, of the light-transmitting part or the light-shielding part for forming the projections or holes constituting the irregularities in the exposure mask, the light-transmitting part or the light-shielding part located in a region excluding the region where the black matrix is formed. The standard deviation / average value between the pixels of the total area is preferably within 5%.
[0023]
In the present invention, when a Delaunay diagram is drawn based on the position coordinates of the projections or the centers of the holes constituting the irregularities, it is preferable that the standard deviation / average value of each Delaunay line length is 35% or less. That is, when the Delaunay diagram is drawn based on the position coordinates of the center of the light transmitting part or the light shielding part for forming the projections or holes constituting the unevenness in the exposure mask, the standard deviation / average value of the Delaunay line length Is preferably 35% or less.
[0024]
In the present invention, it is preferable that the total area of the protrusions or holes interrupted at the end of the pixel among the protrusions or holes constituting the unevenness is an integral multiple of the area of the protrusions or holes. That is, the total area of the light-transmitting portion or the light-shielding portion, which is interrupted at the end of the pixel, of the light-transmitting portion or the light-shielding portion for forming the projections or holes constituting the projections and depressions in the exposure mask. It is preferably an integral multiple of the area of the light part or the light shielding part. With this configuration, even when the unevenness is interrupted at the end of the pixel, the number and area of the unevenness formed in one pixel can be made substantially the same.
[0025]
In the present invention, it is preferable that the overlapping rate between the pixels of the protrusions or holes constituting the unevenness is 50% or more. That is, it is preferable that the overlapping ratio between the pixels of the light-transmitting part or the light-shielding part for forming the projections or holes constituting the unevenness in the exposure mask is 50% or more.
In the present invention, for example, the concave / convex forming pattern larger than one pixel is used as a reference pattern, and the concave / convex pattern is obtained by rotating the reference pattern around a predetermined position. Determine the positions of the projections and holes that make up. That is, the position of the light-transmitting part or the light-shielding part is determined based on the concave / convex pattern obtained by using the concave / convex forming pattern larger than one pixel as a reference pattern and rotating the reference pattern around a predetermined position. Using an exposure mask, protrusions and holes constituting the irregularities are formed.
[0026]
In the present invention, for example, a concave / convex forming pattern larger than the total area of m × n pixels constituting the unit is used as a reference pattern, and the reference pattern is rotated around a predetermined position. The positions of the protrusions and holes constituting the unevenness are determined for each pixel by the obtained unevenness pattern of m × n pixels. That is, an unevenness forming pattern larger than the total area of m × n pixels is used as a reference pattern, and m × n pixels obtained by rotating the reference pattern around a predetermined position. Protrusions and holes constituting the unevenness are formed using an exposure mask in which the position of the light transmitting part or the light shielding part is determined by the uneven pattern.
[0027]
By determining the concavo-convex pattern of each pixel using such a reference pattern, in the concavo-convex pattern, it is possible to control variations in the planar shape, planar size, or planar position distribution of the irregularities. It is possible to easily avoid the occurrence of uneven brightness and glare.
[0028]
The electro-optical device according to the aspect of the invention is characterized in that different concavo-convex patterns are formed in each pixel by moving the center of rotation during the rotational movement.
Further, the center of rotation is set outside the area where the pixels are formed.
[0029]
The electro-optical device according to the present invention is characterized in that the center of rotation is set at a position deviated from a protrusion or hole constituting the unevenness in a region where pixels are formed. That is, in the exposure mask, the position of the light transmitting portion or the light shielding portion is determined by setting the center of rotation at a position shifted from the light transmitting portion or the light shielding portion forming the projections or holes constituting the unevenness. It is preferable to form the projections and holes constituting the irregularities using
[0030]
In the present invention, the light reflecting film may be electrically connected to a lower or upper conductive layer through a contact hole, and the light reflecting film may be formed avoiding the contact hole. In such a case, it is preferable to set the center of rotation at a position overlapping the contact hole. That is, when the light reflecting film is electrically connected to the lower layer or the upper conductive layer through a contact hole, and the light reflecting film is formed avoiding the inside of the contact hole, It is preferable that the projections and the holes constituting the unevenness are formed using an exposure mask in which the center of rotation is set to a position overlapping the contact hole and the light transmitting portion or the light shielding portion is determined.
[0031]
In the present invention, when the light reflecting film is formed with a light transmitting hole for performing display in the transmission mode, it is preferable to set the center of rotation in the light transmitting hole. That is, in the case where a light transmission hole for performing display in a transmission mode is formed in the light reflection film, the center of rotation is set in the light transmission hole and the light transmission portion or the light shielding portion is set. It is preferable to form the projections and the holes constituting the irregularities using the exposure mask that determines the above.
[0032]
In the present invention, for example, a rectangular area having a concavo-convex pattern in which a left end pattern and a right end pattern and an upper end pattern and a lower end pattern are continuous is a basic pattern, and a cut-out area from the basic pattern is a pattern at an end. With respect to the pixel, the positions of the protrusions and the holes constituting the unevenness are determined by a plurality of uneven patterns obtained by translating vertically and horizontally while maintaining the continuity.
[0033]
In this case, it is preferable that the cutout region is for a plurality of pixels.
[0034]
In the present invention, when the cutout region is for one pixel, the size of the cutout region is preferably a size corresponding to an opening region excluding a region where a light shielding film is formed by pixels.
[0035]
In the present invention, the light reflecting film is electrically connected to the lower or upper conductive layer through a contact hole, and the light reflecting film may be formed in the contact hole. In this case, the contact holes are preferably formed at different positions in the plurality of pixels. With this configuration, since the contact hole formation position differs for each pixel, the contact hole does not appear repeatedly even when the electro-optical device is viewed from any direction. Therefore, in the reflected light from the light reflecting film, the contact hole and its peripheral part do not generate interference.
[0036]
In the present invention, it is possible to adopt a configuration in which the contact hole is formed at different positions in each of the large number of pixels.
[0037]
In the present invention, the light reflecting film is electrically connected to the lower or upper conductive layer via a contact hole, and when the light reflecting film is also formed in the contact hole, It is preferable that the formation pattern of the contact hole in the unit is different between the units.
[0038]
In the present invention, the light reflecting film is electrically connected to the lower or upper conductive layer via a contact hole, and when the light reflecting film is also formed in the contact hole, In the unit, the contact hole is preferably formed at different positions for each pixel.
[0039]
In the present invention, it is preferable that all the positions where the contact holes are formed in the pixels having the same position in the units are different between the units.
[0040]
In the present invention, the contact holes formed in each pixel preferably have the same area.
[0041]
In the present invention, when a thin film transistor for pixel switching is formed in each of the large number of pixels, and the light reflection film is electrically connected to the drain electrode of the thin film transistor through the contact hole, The drain electrode is preferably formed over substantially the entire pixel on the lower layer side of the light reflecting film in any of the large number of pixels.
[0042]
In yet another aspect of the present invention, a concavo-convex forming layer formed in a state where a plurality of concavo-convex formed of protrusions or holes are dispersed in each of a large number of pixels configured in a matrix on a substrate holding an electro-optic material. A light reflecting film formed on an upper layer side of the concavo-convex forming layer, wherein the concavo-convex pattern for light scattering is formed on the surface of the light reflecting film by the concavo-convex forming layer. The light reflecting film is electrically connected to the lower or upper conductive layer through a contact hole, and the light reflecting film is also formed in the contact hole, and the contact between the multiple pixels. The hole formation position is different.
[0043]
In the present invention, since the contact hole formation position is different for each pixel, the contact hole does not appear repeatedly even when the electro-optical device is viewed from any direction. Therefore, in the reflected light from the light reflecting film, the contact hole and its peripheral part do not generate interference.
[0044]
In the present invention, when the large number of pixels are grouped into a plurality of units by a plurality of pixels, it is preferable that the formation pattern of the contact hole in the unit is different among the units. In the present invention, the contact hole formation position patterns in the units are different among the units, so that the contact holes do not appear repeatedly even when the electro-optical device is viewed from any direction. Therefore, the contact hole and its peripheral part do not generate interference in the reflected light from the light reflecting film.
[0045]
In the present invention, a configuration in which the contact hole is formed at a different position for each pixel in the unit may be adopted. With this configuration, the contact hole formation position in each pixel is different within the unit. Therefore, even if the contact hole formation pattern is the same between the units, light interference is conventionally performed in one pixel cycle. Can be expanded to the unit period, and interference can be suppressed.
[0046]
In the present invention, it is preferable that all the positions where the contact holes are formed in the pixels having the same position in the units are different between the units.
[0047]
In the present invention, the contact holes formed in each pixel preferably have the same area.
[0048]
In the present invention, a pixel switching thin film transistor is formed in each of the large number of pixels, and the light reflection film is electrically connected to the drain electrode of the thin film transistor through the contact hole. In any of the pixels, it is preferable that the pixel is formed over substantially the entire pixel on the lower layer side of the light reflecting film. With this configuration, even if the contact hole formation position is changed, it is not necessary to change the drain electrode formation region accordingly.
[0049]
Also in the third aspect of the present invention, it is preferable that the concavo-convex pattern is formed in each of the large number of pixels in a different form. With this configuration, the same uneven pattern does not appear repeatedly even when the electro-optical device is viewed from any direction. Therefore, interference does not occur in the reflected light from the light reflecting film.
[0050]
In the present invention, for example, if the substrate is a first substrate, a second substrate is disposed opposite to the first substrate, and the liquid crystal as the electro-optical material is held between the substrates, the electro-optics A liquid crystal device can be configured as the device.
[0051]
The electro-optical device according to the present invention is used as a display unit of an electronic apparatus such as a mobile phone or a mobile computer.
[0052]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0053]
[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 side of a counter substrate 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 large number 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.
[0054]
1 and 2, the electro-optical device 100 (liquid crystal device) according to this embodiment includes a TFT array substrate 10 (first substrate) and a counter substrate 20 (second substrate) bonded together by a sealing material 52. A liquid crystal 50 as an electro-optical material is sandwiched in a region (liquid crystal sealing region) partitioned by the sealing material 52. A peripheral parting 53 made of a light shielding material is formed in an inner region of the region where the sealing material 52 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 an inter-substrate conductive material 106 for establishing electrical continuity between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20.
[0055]
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.
[0056]
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. .
[0057]
In the image display area of the electro-optical device 100 having such a structure, as shown in FIG. 3, a large number 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 lines 6a may be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied for each group to a plurality of adjacent data lines 6a. Good. Further, the scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning signals G1, G2,... Gm are applied to the scanning line 3a in a pulse-sequential manner in this order at a predetermined timing. It is configured. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain of the TFT 30, and the pixel signal S1, S2,... Sn supplied from the data line 6a is turned on by turning on the TFT 30 as a switching element for a certain period. Are written in each pixel at a predetermined timing. Thus, the pixel signals S1, S2,... Sn at a predetermined level written to the liquid crystal through the pixel electrode 9a are held for a certain period with the counter electrode 21 of the counter substrate 20 shown in FIG. .
[0058]
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.
[0059]
In order to prevent the held 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 formed between them.
[0060]
(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 ′ in FIG.
[0061]
In FIG. 4, pixel electrodes 9a made of a plurality of transparent ITO (Indium Tin Oxide) films are formed in a matrix on the TFT array substrate 10, and a pixel switching TFT 30 is provided for each pixel electrode 9a. Are connected to each other. A data line 6a, a scanning line 3a, and a capacitor line 3b are formed along the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrode 9a, and the TFT 30 is connected to the data line 6a and the scanning line 3a. That is, the data line 6a is electrically connected to the high concentration source region 1d of the TFT 30 through the contact hole 4d, and the pixel electrode 9a is electrically connected to the high concentration drain region 1e of the TFT 3 through the contact holes 4c and 5b. Connected to. Further, the scanning line 3 a extends so as to face the channel region 1 a ′ of the TFT 30. Note that the storage capacitor 60 (storage capacitor element) is formed by conducting a conductive portion of the extended portion 1f of the semiconductor film 1 for forming the pixel switching TFT 30, and the lower electrode 41 is connected to the scanning line 3b. The capacitor line 3b in the same layer is overlapped as the upper electrode.
[0062]
In each of the pixels 100a configured as described above, a light reflecting film 8a is formed on a lower layer side of the pixel electrode 9a in a region substantially overlapping with the pixel electrode 9a, as will be described later.
[0063]
The cross section taken along the line AA ′ of the pixel 100 a configured in this way is shown in FIG. 5 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 2a 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 to 800 nm is formed on the surface of the gate insulating film 2a. It passes as an electrode. In the semiconductor film 1a, a region facing the scanning line 3a via the gate insulating film 2a is a channel region 1a ′. A source region 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.
[0064]
On the surface side of the pixel switching TFT 30, a first interlayer insulating film 4 made of a silicon oxide film having a thickness of 300 nm to 800 nm and a second interlayer insulating film 5 made of a silicon nitride film having a thickness of 100 nm to 300 nm ( A surface protective film) is formed. A data line 6 a having a thickness of 300 nm to 800 nm is formed on the surface of the first interlayer insulating film 4, and the data line 6 a is a high concentration source via a contact hole 4 d formed in the first interlayer insulating film 4. It is electrically connected to the region 1d. A drain electrode 6b formed simultaneously with the data line 6a is formed on the surface of the first interlayer insulating film 4, and this drain electrode 6b is connected to the high concentration drain through a contact hole 4c formed in the first interlayer insulating film 4. It is electrically connected to the region 1e.
[0065]
On the upper layer of the second interlayer insulating film 5, a lower layer side unevenness forming film 13a made of a photosensitive resin such as an organic resin and an upper layer side unevenness forming film 7a made of polysilazane, an organic resin or the like are formed in this order. A light reflecting film 8a made of an aluminum film or the like is formed on the surface of the side unevenness forming film 7a.
[0066]
A transparent pixel electrode 9a made of an ITO film is formed on the light reflecting film 8a. The pixel electrode 9a is directly laminated on the surface of the light reflecting film 8a, and the pixel electrode 9a and the light reflecting film 8a are electrically connected. Further, the pixel electrode 9 a is electrically connected to the drain electrode 6 b through a contact hole 5 b formed in the upper layer side unevenness forming film 7 a and the second interlayer insulating film 5.
[0067]
Here, the light reflection film 8a is not formed in the contact hole 5b, but is in contact with the pixel electrode 9a, and is substantially electrically connected to the drain electrode 6b through the pixel electrode 9a and the contact hole 5b. Is in a state.
[0068]
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.
[0069]
Further, the extension portion 1f (lower electrode) extending from the high-concentration drain region 1e has a capacitance in the same layer as the scanning line 3a through an insulating film (dielectric film) formed simultaneously with the gate insulating film 2a. The storage capacitor 60 is configured by the line 3b facing as an upper electrode.
[0070]
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. .
[0071]
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.
[0072]
(Structure of uneven pattern)
4 and 5, in the TFT array substrate 10, the reflection region of each pixel 100a has a convex surface on the surface of the light reflection film 8a that is out of the formation region of the TFT 30 (light reflection film formation region). An uneven pattern 8g having a portion 8b and a recess 8c is formed.
[0073]
In constructing such a concavo-convex pattern 8g, in the TFT array substrate 10 of the present embodiment, an area of the lower layer side of the light reflecting film 8a that overlaps the light reflecting film 8a in a plane is made of an organic photosensitive resin. The lower layer side unevenness forming film 13a is formed on the surface of the second interlayer insulating film 5 with a predetermined distribution as a plurality of columnar protrusions (irregularities). Polysilazane, organic resin, or the like is formed on the lower layer side unevenness forming film 13a. The upper side unevenness forming film 7a made of an insulating film made of a fluid material is laminated. Therefore, a concavo-convex pattern 8g corresponding to the concavo-convex shape of the lower layer side concavo-convex forming film 13a is formed on the surface of the reflective film 8a. There are no edges.
[0074]
In addition, after forming the lower layer side unevenness forming film 13a without forming the upper layer side unevenness forming film 7a, the edge of the unevenness (hole 13b) of the lower layer side unevenness forming film 13a is smoothed by performing a baking process. Sometimes.
[0075]
Here, the columnar protrusions that form the unevenness in the lower-layer unevenness forming film 13a have a circular or substantially polygonal planar shape.
[0076]
(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.
[0077]
(TFT manufacturing method)
A method for manufacturing the TFT array substrate 10 according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
[0078]
FIGS. 6 and 7 are process cross-sectional views showing the manufacturing method of the TFT array substrate 11 of this embodiment, and in both figures, cross-sections of the TFT formation region and the light reflection film formation region are shown.
[0079]
In manufacturing the TFT array substrate 10 of the present embodiment, a method referred to as a so-called low temperature process is adopted as a manufacturing process of the TFT 30 and the like. Since such a method is already well known, the TFT array of the present embodiment is used. Only the processes related to the characteristics of the substrate 10 will be described.
[0080]
In manufacturing the TFT array substrate 10 of this embodiment, as shown in FIG. 6A, after forming the TFT 30 on the surface of the substrate 10 ′ made of glass or the like, the contact hole 5b is formed in the second interlayer insulating film 5. Form.
[0081]
Next, after thickly applying the organic photosensitive resin 13 to the surface of the second interlayer insulating film 5, the photosensitive resin 13 is exposed through the exposure mask 510. Here, either a negative type or a positive type may be used as the photosensitive resin 13, but FIG. 6A illustrates the case of the positive type as the photosensitive resin 13, and it is desired to remove the photosensitive resin 13. The portion is irradiated with ultraviolet rays through the light transmitting portion 511 of the exposure mask 510.
[0082]
Next, the exposed photosensitive resin 13 is developed, and as shown in FIG. 6B, refer to FIG. 5 in a region of the lower layer side of the light reflecting film 8a that overlaps the light reflecting film 8a in a plan view. Then, the lower side unevenness forming film 13a provided with the columnar protrusions and the contact holes 5b described above is formed.
[0083]
Next, as shown in FIG. 6C, after applying perhydropolysilazane or a composition containing the same to the surface side of the second interlayer insulating film 5 and the lower-side unevenness forming film 13a, firing, or After applying the flowable material 7 made of an organic resin, as shown in FIG. 6 (D), the upper layer side unevenness provided with the contact hole 5b is formed by patterning using a photolithography technique, exposure, or development. A film 7a is formed.
[0084]
Perhydropolysilazane is a kind of inorganic polysilazane, and is a coating type coating material that is converted into a silicon oxide film by baking in the air. For example, polysilazane manufactured by Tonen Corporation is-(SiH 2 It is an inorganic polymer having NH)-as a unit, and is soluble in an organic solvent such as xylene. Accordingly, when this inorganic polymer organic solvent solution (for example, 20% xylene solution) is applied as a coating solution by a spin coating method (for example, 2000 rpm, 20 seconds) and then baked in the atmosphere at a temperature of 450 ° C., moisture and A dense amorphous silicon oxide film equivalent to or better than a silicon oxide film formed by a CVD method by reacting with oxygen can be obtained.
[0085]
Here, since the upper layer side unevenness forming film 7a is formed by applying a material having fluidity, the unevenness of the lower layer side unevenness forming film 13a is appropriately canceled on the surface of the upper layer side unevenness forming film 7a. As a result, an uneven pattern 8g having a gentle shape without an edge is formed.
[0086]
In addition, when forming the uneven | corrugated pattern 8g of a gentle shape, without forming the upper layer side unevenness | corrugation formation film 7a, a baking process is performed in the state shown to FIG. 6 (B), and the lower layer side unevenness | corrugation formation film 13a The edge may be made into a smooth shape.
[0087]
Next, as shown in FIG. 7A, after a metal film 8 having reflectivity such as an aluminum film is formed on the surface of the upper-side unevenness-forming film 7a by sputtering or the like, using a photolithography technique. A resist mask 557 is formed.
[0088]
Next, the metal film 8 is etched through the resist mask 557, and the light reflecting film 8a is left in a predetermined region as shown in FIG. On the surface of the light reflection film 8a formed in this way, an uneven pattern 8g of 500 nm or more, further 800 nm or more is formed by the unevenness formed by the holes 13b of the lower layer side unevenness forming film 13a, and the uneven pattern 8g The upper layer side unevenness forming film 7a has a gentle shape without an edge.
[0089]
Next, as shown in FIG. 7C, an ITO film 9 having a thickness of 40 nm to 200 nm is formed on the surface side of the light reflecting film 8a by a sputtering method or the like, and then a resist mask 558 is used using a photolithography technique. Form.
[0090]
Next, the ITO film 9 is etched through the resist mask 558 to form a pixel electrode 9a electrically connected to the drain electrode 6b as shown in FIG. 7D.
[0091]
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.
[0092]
As a result, the TFT array substrate 10 is completed.
[0093]
(Structure of unevenness and unevenness pattern)
FIG. 8 shows that when a large number of pixels are grouped into a plurality of units on the TFT array substrate, at least in the unit, the concavo-convex pattern is formed differently for each pixel, and the same in the unit. It is explanatory drawing which shows a mode that the uneven | corrugated pattern (planar positional distribution of an unevenness | corrugation) of the pixel in a location differs between units. 9, FIG. 10, FIG. 11, and FIG. 12 are explanatory diagrams of the concavo-convex pattern attached to the TFT array substrate of the electro-optical device of this embodiment. FIG. 14 is an explanatory diagram of Delaunay triangles for evaluating the relative distance relationship between the projections and depressions.
[0094]
In the electro-optical device 100 of this embodiment, a light reflecting film 8a made of an aluminum film or the like is formed on the lower layer side of the pixel electrode 9a. For this reason, the 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. A desired image can be displayed using light (reflection mode).
[0095]
Further, in this embodiment, the lower layer side unevenness forming film 13a is formed in the lower layer side of the light reflecting film 8a in a region overlapping with the light reflecting film 8a in plan view, and the unevenness corresponding to the lower layer side unevenness forming film 13a is used. Thus, a light scattering uneven pattern 8g is formed on the surface of the light reflecting film 8a. Further, in the concavo-convex pattern 8g, the upper layer side concavo-convex forming film 7a prevents the edge of the lower layer side concavo-convex forming film 13a from appearing. Therefore, when an image is displayed in the reflection mode, the image is displayed with scattered reflected light, and thus the viewing angle dependency is small.
[0096]
However, if the concavo-convex pattern 8g on the surface of the light reflecting film 8a is completely the same in each pixel 100a, interference occurs in the reflected light from the light reflecting film 8a.
[0097]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 8, a large number of pixels 100a formed in a matrix are grouped into a plurality of units 101a, 102a, 103a,... At least units 101a, 102a, 103a. In the figure, the uneven pattern 8g is formed in a different form for each pixel 100a.
[0098]
That is, when the lower layer side unevenness forming layer 13a is formed on each pixel 100a, the plane of the columnar projection (unevenness) formed by the lower layer side unevenness forming layer 13a for each pixel 100a belonging to the units 101a, 102a, 103a,. The exposure mask 510 is designed so as to form a concavo-convex pattern 8g (concave / convex patterns A to L) having a different shape, planar size, and planar position distribution.
[0099]
Here, a plurality of types of projections and depressions having different planar sizes are formed, but they are shown in the same size in FIGS.
[0100]
Further, the positions of the uneven patterns A to L in the units 101a, 102a, 103a,... Are different among the units 101a, 102a, 103a,. That is, in the first unit 101a, for example, the concavo-convex pattern A, the concavo-convex pattern B, and the concavo-convex pattern C are arranged from left to right in the upper stage, whereas in the second unit 102a, the upper stage In the third unit 103a, the concavo-convex pattern E, the concavo-convex pattern J, and the concavo-convex pattern A are arranged from left to right in the upper stage.・ ・ In line. Therefore, the uneven pattern (planar position distribution of the unevenness) of the pixels at the same location in the unit is different between the units.
In forming such a plurality of types of concavo-convex patterns, when designing the exposure mask 510 shown in FIG. 6A, for example, the pixel 100a shown in FIG. As shown in FIGS. 9B and 9C, the unevenness of the uneven pattern A formed on the pixel 100a ′ is rotated and moved as indicated by an arrow X around a predetermined position O1 in the pixel region. By forming such concavo-convex patterns B, C,... On the other pixels 100a, the translucent portion 511 of the exposure mask 510 is determined so as to form different concavo-convex patterns 8g on each pixel 100a.
[0101]
Here, the rotation center O1 is set in the pixel region. In such a case, it is preferable to set the rotation center at a position shifted from the center of the lower-layer uneven forming film 13a constituting the unevenness. Moreover, it is preferable to set the rotation center at a position deviated from a circle defining the outer periphery of the lower layer side unevenness forming film 13a. By setting in this way, it is possible to prevent the lower-side unevenness forming film 13a from always being formed at the position that is the center of rotation in each of the unevenness patterns A to L.
[0102]
When forming various concavo-convex patterns by such rotational movement, parallel movement may be combined. That is, as shown in FIG. 10B, the reference pixel 100a ′ shown in FIG. 10A is moved at the center position O1, and the concavo-convex pattern 8g is indicated by the arrow X around the position O1. As shown in FIG. 10C, the concavo-convex pattern 8g is indicated by an arrow X around the position O1 while moving the center position O1 to the opposite side of FIG. 10B. Further, the concave / convex position may be determined by further rotational movement.
[0103]
Further, when designing the exposure mask 510, the pixel 100a shown in FIG. 11A is used as the reference pixel 100a ', and the unevenness of the uneven pattern A formed on the reference pixel 100a' is set to a predetermined position O2 outside the pixel region. , And as shown in FIG. 11B and FIG. 11C, the concavo-convex patterns B, C... Obtained as shown in FIG. Different uneven patterns 8g may be formed on 100a.
[0104]
Further, when designing the exposure mask 510, the pixel 100a shown in FIG. 12A is used as the reference pixel 100a ', and the unevenness of the uneven pattern A formed on the reference pixel 100a' is formed on the contact hole 5b in the pixel region. By rotating around the formation position O3 as indicated by an arrow X, and forming the uneven patterns B, C,... As shown in FIGS. 12B and 12C on the other pixels 100a. A different uneven pattern 8g may be formed on each pixel 100a. Also in this case, as described with reference to FIG. 5, since the light reflection film 8a is not formed in the contact hole 5b, even if the contact hole 5b repeatedly appears at the same position of each pixel, the light reflection film Interference does not occur in the reflected light from 8a.
[0105]
Even when the method described with reference to FIGS. 11 and 12 is performed, as described with reference to FIG. 10, the center of rotation is moved during the rotational movement, so that the rotational movement and the parallel movement are performed. May be combined to form different uneven patterns on each pixel.
[0106]
Here, in the examples shown in FIGS. 9 to 12, the unevenness of the uneven pattern A formed on the reference pixel 100 a ′ is rotated, but an unevenness forming pattern larger than one pixel is used as a reference pattern, and the reference You may determine the position of the processus | protrusion and hole which comprise the said unevenness | corrugation with respect to each pixel with the uneven | corrugated pattern obtained by rotating and moving a pattern centering | focusing on a predetermined position.
[0107]
In addition, a concave / convex forming pattern larger than the total area of m × n pixels 100a constituting the unit is used as a reference pattern, and m × obtained by rotating the reference pattern around a predetermined position × The positions of the protrusions and the holes constituting the unevenness may be determined for each pixel by the unevenness pattern of n pixels.
[0108]
[Effect of this embodiment]
As described above, in the electro-optical device 100 using the TFT array substrate 10 according to the present embodiment, the uneven pattern 8g is formed in a different form for each pixel 100a in the units 101a, 102a, 103a,. Since the position of the concave / convex pattern 8g differs among the units 101a, 102a, 103a,..., The same concave / convex pattern 8g does not appear repeatedly. Therefore, interference does not occur in the reflected light from the light reflecting film 8a.
[0109]
In this embodiment, when the uneven pattern 8g having a different form is formed for each pixel 100a, the uneven pattern 8g obtained by rotating the unevenness formed on the reference pixel 100a ′ around a predetermined position is used. The pixel 100a is formed. For this reason, according to the present embodiment, in each pixel 100a, the planar shape, planar size, or planar positional distribution variation of the lower layer side unevenness forming film 13a is controlled. In other words, in this embodiment, since it corresponds to the image obtained by rotating and transferring the unevenness of the reference pixel 100a, the planar shape, the planar size, or the lower-layer unevenness forming film 13a formed on the reference pixel 100a The variation in the planar position distribution is the same as that of the other pixels 100a, and the variation between the pixels is small.
[0110]
For example, in the present embodiment, the lower layer side unevenness forming film 13a is formed in a plurality of types having different planar sizes in one pixel. However, the lower layer side unevenness forming film 13a having the same size in one pixel is formed. The number of is equal between pixels.
[0111]
Further, as shown in FIG. 13A, the formation area of the concave / convex pattern 8g is divided into minute planes, and as shown in FIG. 13B, the angle θ between each minute surface 8h and the substrate plane (horizontal plane) is set. When the measurement is performed and the existence ratio in one pixel of this angle θ is displayed as a histogram, it is expressed as shown in FIGS. 13C and 13D, and there is a slight difference between the pixels. With regard to such variations, in this embodiment, the standard deviation / average value between the pixels of the total presence ratio of the minute surfaces having the angle θ of 3 ° to 10 ° is set within 10%.
[0112]
Further, the standard deviation / average value between the pixels of the total area on which the lower side unevenness forming film 13a is formed is within 5%. Here, in each pixel, a black matrix (light-shielding film) for improving display quality may be formed. In such a case, a columnar protrusion located in a region excluding the region where the black matrix is formed. The standard deviation / average value between the pixels of the total area may be within 5%.
[0113]
Furthermore, as shown in FIG. 14, when a Delaunay triangle is drawn from the position coordinates of the centers of the plurality of lower side unevenness forming films 13a, the standard deviation / average value of each Delaunay line length is 35 in any pixel. % Or less.
[0114]
Therefore, the standard deviation / average value between the pixels of the reflected luminance when viewed from the direction inclined by 10 to 30 degrees from the normal direction with respect to the TFT array substrate 10 is within 10%. Therefore, it is possible to avoid occurrence of luminance unevenness and glare between pixels.
[0115]
As shown in FIG. 15, when the lower layer side unevenness forming film 13a has a discontinuous pattern at the end of the pixel 100a, the discontinuous portion appears on the opposite side, and the lower layer side unevenness forming film 13a is formed. Is preferably an integral multiple of the normal area of the lower-layer uneven surface forming film 13a of this size. With this configuration, even when the lower layer side unevenness forming film 13a is interrupted at the end of the pixel 100a, the number and area of the lower layer side unevenness forming films 13a formed in one pixel are made substantially the same. Can do.
[0116]
[Modification to Embodiment 1]
In the above embodiment, when the concave / convex pattern is rotated as shown in FIGS. 9 to 12, as shown in FIG. 16, a light transmission hole 8d for displaying in the transmission mode is formed in the light reflection film 8a. If it is, it is preferable to set the center of rotation in the light transmission hole 8d. With this configuration, since the light reflection film 8a is not formed in the light transmission hole 8d, even if the light transmission hole 8d repeatedly appears at the same position of each pixel, it interferes with the reflected light from the light reflection film 8a. Does not occur.
[0117]
Moreover, as shown in FIGS. 9-12, it is not restricted to the method of rotating an uneven | corrugated pattern, The structure which translates an uneven | corrugated pattern may be sufficient. That is, as shown in FIG. 17, for example, nine reference patterns in which the patterns of the upper, lower, left, and right borders are connected are connected, and a cutout frame (shown by a dotted line) having the same area as the reference pattern is translated from this pattern The pattern may be cut out at each location.
[0118]
According to such a method, the pattern cut out at any location can ensure continuity in the vertical and horizontal directions, and the pattern in the frame can obtain a pattern whose coordinates are translated. Here, the size of the cutout frame is not limited to the size of one pixel, and may be a plurality of pixels depending on the size of the reference pattern.
[0119]
In the above embodiment, the lower side unevenness forming film 13a in which the planar shape forms a circular columnar protrusion is described as an example, but the planar shape of the columnar protrusion may be a hexagon, a hexagon, or other polygons. . However, in consideration of mask data and scattering characteristics, the planar shape is preferably a circle, a regular hexagon or a regular octagon. Further, in forming the unevenness, instead of forming the lower side unevenness forming film 13a as a columnar protrusion, the lower side unevenness forming film 13a is formed on substantially the entire surface, and a hole is formed in the lower side unevenness forming film 13a. Concavities and convexities may be formed.
[0120]
Further, in the above embodiment, the concave / convex pattern is formed differently for each pixel in the unit, and the position of each concave / convex pattern in the unit is different among the units. The concavo-convex pattern may be formed in a different form.
[0121]
Furthermore, in each of the above embodiments, an active matrix liquid crystal device using a top gate TFT as a pixel switching element has been described as an example. However, an active matrix liquid crystal device using a bottom gate TFT is used as an example. The present invention may be applied. The present invention may also be applied to an active matrix liquid crystal device using TFD as a pixel switching element, a passive matrix liquid crystal device, or an electro-optical device using an electro-optical material other than liquid crystal.
[0122]
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the concavo-convex pattern is made different for each pixel, but in this embodiment, the concavo-convex pattern is made different for each pixel and the contact hole position is made different for each pixel. The basic configuration of the electro-optical device according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment. Therefore, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0123]
FIG. 18 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. 19 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 ′ in FIG.
[0124]
In FIG. 18, on the TFT array substrate 10, as in the first embodiment, pixel electrodes 9a made of a plurality of transparent ITO films are formed in a matrix in each pixel 100a. On the other hand, pixel switching TFTs 30 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. Further, the scanning line 3 a extends so as to face the channel region 1 a ′ of the TFT 30.
[0125]
The data line 6a is electrically connected to the high concentration source region 1d of the TFT 30 through the contact hole 4d, and the pixel electrode 9a is electrically connected to the drain electrode 6b of the TFT 3 through the contact hole 5b. 6b is electrically connected to the high concentration drain region 1e of the TFT 3 through the contact hole 4c.
[0126]
In this embodiment, the drain electrode 6b is formed over substantially the entire pixel, and the contact hole 5b is formed at an arbitrary position in the region where the drain region 6b is formed.
[0127]
A cross section taken along the line AA ′ of the pixel 100a configured as described above is expressed as shown in FIG. 19, and a first surface 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. A first interlayer insulating film 4 and a second interlayer insulating film 5 (surface protective film) made of a silicon nitride film having a thickness of 100 nm to 300 nm are formed. A data line 6 a having a thickness of 300 nm to 800 nm is formed on the surface of the first interlayer insulating film 4, and the data line 6 a is a high concentration source via a contact hole 4 d formed in the first interlayer insulating film 4. It is electrically connected to the region 1d.
[0128]
A drain electrode 6b formed simultaneously with the data line 6a is formed on the surface of the first interlayer insulating film 4, and this drain electrode 6b is connected to the high concentration drain through a contact hole 4c formed in the first interlayer insulating film 4. It is electrically connected to the region 1e.
[0129]
On the upper layer of the second interlayer insulating film 5, a lower layer side unevenness forming film 13a made of a photosensitive resin such as an organic resin and an upper layer side unevenness forming film 7a made of polysilazane, an organic resin or the like are formed in this order. A light reflecting film 8a made of an aluminum film or the like is formed on the surface of the side unevenness forming film 7a.
[0130]
A transparent pixel electrode 9a made of an ITO film is formed on the light reflecting film 8a. The pixel electrode 9a is directly laminated on the surface of the light reflecting film 8a, and the pixel electrode 9a and the light reflecting film 8a are electrically connected.
[0131]
Here, the light reflecting film 8a is also formed in the contact hole 5b formed in the upper layer side unevenness forming film 7a and the second interlayer insulating film 5, and is electrically connected to the drain electrode 6b through the contact hole 5b. is doing. Further, the pixel electrode 9a made of an ITO film is in a state of being electrically connected to the drain electrode 6b through the light reflecting film 8a.
[0132]
Further, the drain electrode 6b of the TFT 30 is formed over substantially the entire pixel 100a on the lower layer side of the light reflecting film 8a. Therefore, as will be described later, even if the position of the contact hole 5b is changed for each pixel 100a, it is not necessary to change the formation position, the formation range, or the like of the drain electrode 6b. On the lower layer side of the light reflecting film 8a, even if the drain electrode 6b is formed over a wide range, the amount of light contributing to display is not reduced.
[0133]
(Structure of uneven pattern 8g)
18 and 19, also in this embodiment, in the TFT array substrate 10, in the reflective region of each pixel 100a, the region of the surface of the light reflecting film 8a that is out of the region where the TFT 30 is formed (light reflecting film forming region). In addition, a concavo-convex pattern 8g having convex portions 8b and concave portions 8c is formed.
[0134]
In constructing such a concavo-convex pattern 8g, in the TFT array substrate 10 of the present embodiment, an area of the lower layer side of the light reflecting film 8a that overlaps the light reflecting film 8a in a plane is made of an organic photosensitive resin. The lower layer side unevenness forming film 13a is formed on the surface of the second interlayer insulating film 5 with a predetermined distribution as a plurality of columnar protrusions (irregularities). Polysilazane, organic resin, or the like is formed on the lower layer side unevenness forming film 13a. The upper side unevenness forming film 7a made of an insulating film made of a fluid material is laminated.
[0135]
Here, the columnar protrusions that form irregularities in the lower-layer-side irregularity forming film 13a have a circular or substantially polygonal planar shape. In addition, a plurality of types of columnar protrusions that form irregularities in the lower-layer-side irregularity forming film 13a are formed with different planar sizes. In FIG. 18 and FIG.
[0136]
Thus, the shape, size, and distribution of the concave / convex pattern 8g are defined by the shape, size, and distribution of the lower-layer concave / convex forming film 13a that constitutes the columnar protrusion.
[0137]
(TFT manufacturing method)
A method for manufacturing the TFT array substrate 10 according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
[0138]
20, FIG. 21 and FIG. 22 are all process cross-sectional views showing the manufacturing method of the TFT array substrate 11 of this embodiment. It is.
[0139]
In manufacturing the TFT array substrate 10 of the present embodiment, a method referred to as a so-called low temperature process is adopted as a manufacturing process of the TFT 30 and the like. Since such a method is already well known, the TFT array of the present embodiment is used. Only the processes related to the characteristics of the substrate 10 will be described.
[0140]
In manufacturing the TFT array substrate 10 of this embodiment, as shown in FIG. 20A, after the TFT 30 is formed on the surface of the substrate 10 ′ made of glass or the like, on the surface side of the first interlayer insulating film 4, A conductive film 6 made of an aluminum film, a tantalum film, a molybdenum film, or an alloy film containing any one of these metals as a main component for forming the data line 6a (source electrode) or the like is formed to 300 nm to 800 nm by sputtering or the like. After the thickness is formed, a resist mask 555 is formed using a photolithography technique.
[0141]
Next, dry etching is performed on the conductive film 6 through the resist mask 555, so that the data line 6a and the drain electrode 6b are formed as illustrated in FIG.
[0142]
Next, as shown in FIG. 20C, the second interlayer insulating film 5 made of a silicon nitride film or the like is formed to a thickness of 100 nm to 300 nm on the surface side of the data line 6a and the drain electrode 6b by CVD or the like. After the formation, a resist mask 556 for forming a contact hole or the like in the second interlayer insulating film 5 is formed by using a photolithography technique.
[0143]
Next, dry etching is performed on the second interlayer insulating film 5 through the resist mask 556, and a contact hole is formed in a portion of the second interlayer insulating film 5 corresponding to the drain electrode 6b as shown in FIG. 5b is formed.
[0144]
Next, as shown in FIG. 21A, after applying a thick organic photosensitive resin 13 on the surface of the second interlayer insulating film 5, the photosensitive resin 13 is exposed through an exposure mask 510. . Here, either a negative type or a positive type may be used as the photosensitive resin 13, but FIG. 21A illustrates the case of the positive type as the photosensitive resin 13, and it is desired to remove the photosensitive resin 13. The portion is irradiated with ultraviolet rays through the light transmitting portion 511 of the exposure mask 510.
[0145]
Next, the exposed photosensitive resin 13 is developed, and as shown in FIG. 21B, refer to FIG. 19 in a region overlapping the light reflecting film 8a on the lower layer side of the light reflecting film 8a. Then, the lower side unevenness forming film 13a including the columnar protrusions and the contact holes 5b described above is formed.
[0146]
Next, as shown in FIG. 21C, after the fluid material 7 is applied to the surface side of the second interlayer insulating film 5 and the lower side unevenness forming film 13a, as shown in FIG. By patterning using photolithography technology, exposure, or development, the upper layer side unevenness forming film 7a having the contact hole 5b is formed.
[0147]
Next, as shown in FIG. 22A, a metal film 8 having reflectivity, such as an aluminum film, is formed on the surface of the upper-side unevenness forming film 7a by sputtering or the like, and then using a photolithography technique. A resist mask 557 is formed.
[0148]
Next, the metal film 8 is etched through the resist mask 557, and the light reflecting film 8a is left in a predetermined region as shown in FIG. On the surface of the light reflection film 8a thus formed, a concavo-convex pattern 8g having a thickness of 500 nm or more, further 800 nm or more is formed by the lower-layer concavo-convex formation film 13a. By 7a, it becomes a gentle shape without an edge.
[0149]
Next, as shown in FIG. 22C, an ITO film 9 having a thickness of 40 nm to 200 nm is formed on the surface side of the light reflecting film 8a by a sputtering method or the like, and then a resist mask 558 is used using a photolithography technique. Form.
[0150]
Next, the ITO film 9 is etched through the resist mask 558 to form a pixel electrode 9a electrically connected to the drain electrode 6b through the contact hole 5b, as shown in FIG.
[0151]
(Structure of unevenness and unevenness pattern)
Also in the electro-optical device 100 of the present embodiment, the light reflecting film 8a made of an aluminum film or the like is formed on the lower layer side of the pixel electrode 9a as in the first embodiment. Since the light can be reflected on the substrate 10 side and emitted from the counter substrate 20 side, a desired image can be displayed using external light if light modulation is performed for each pixel 100a by the liquid crystal 50 during this time. (Reflection mode).
[0152]
However, also in this embodiment, if the uneven pattern 8g on the surface of the light reflecting film 8a is completely the same in each pixel 100a, interference occurs in the reflected light from the light reflecting film 8a. As described above, a large number of pixels 100a formed in a matrix are grouped into a plurality of units 101a, 102a, 103a,... At least in the units 101a, 102a, 103a,. For each pixel 100a, the uneven pattern 8g is formed in a different form. That is, when forming the lower side unevenness forming layer 13a in each pixel 100a, each pixel belonging to the units 101a, 102a, 103a,... Is used by using the unevenness pattern design method described with reference to FIGS. Concavity and convexity pattern 8g (irregularity patterns A to L) in which the planar shape, planar size, and planar position distribution of the columnar protrusions (irregularity) formed by lower layer side irregularity forming layer 13a are formed with respect to 100a. Thus, the exposure mask 510 is designed.
[0153]
(Relationship between contact hole 5b and pixel 100a)
Further, in the present embodiment, the formation positions of the contact holes 5b are made different in each pixel 100a by using the method for designing the uneven pattern described with reference to FIGS.
[0154]
That is, when designing the formation position pattern of the contact hole 5b for each pixel 100a, as shown in FIG. 8, a plurality of pixels 100a formed in a matrix form are arranged in units of a plurality of units 101a, 102a, 103a,. The patterning exposure mask for the light reflecting film 8a is designed so that the contact hole 5b is formed at a different position for each pixel 100a in at least the units 101a, 102a, 103a,. That is, the position pattern of the contact hole 5b in the units 101a, 102a, 103a,... Is made different among the units 101a, 102a, 103a,.
[0155]
In addition, the units 101a, 102a, 103a,... Are all different in the formation positions of the contact holes 5b in the pixels 100a having the same position in the unit.
[0156]
As shown in FIG. 23A, when the exposure mask for forming the contact hole 5b is designed, the uneven pattern is determined when the contact hole 5b formation position pattern is made different for each pixel. The pixel 100a is defined as a reference pixel 100a ', and the position of the contact hole 5b formed in the reference pixel 100a' is rotationally moved as indicated by an arrow X around a predetermined position O1 in the pixel region, and thereby obtained. What is necessary is just to determine the translucent part of the exposure mask etc. which form the other pixel 100a so that it may correspond to the formation position of the contact hole 5b shown to FIG. 23 (B) and (C). If such a method is adopted, the area of the contact hole 5b in each pixel 100a is equal, but the formation position of the contact hole 5b can be made different.
[0157]
Moreover, when setting the formation position of various uneven | corrugated patterns and the contact hole 5b by such rotational movement, you may combine a parallel movement. That is, as shown in FIG. 24B, the reference pixel 100a ′ shown in FIG. 24A is moved at the center position O1, and the position of the contact hole 5b is indicated by the arrow X around the position O1. Further, as shown in FIG. 24C, the position of the contact hole 5b is centered on the position O1 while the center position O1 is moved to the opposite side of FIG. 24B. Further, as shown by X, the uneven position may be determined by further rotating.
[0158]
Further, the pixel 100a shown in FIG. 25A is set as a reference pixel 100a ′, and the position of the contact hole 5b formed in the reference pixel 100a ′ is indicated by an arrow X centering on a predetermined position O2 outside the pixel region. The contact hole 5b as shown in FIGS. 25B and 25C obtained by the rotation may be applied to the other pixel 100a.
[0159]
Further, when designing the exposure mask 510, the pixel 100a shown in FIG. 26A is used as the reference pixel 100a ', and the position of the contact hole 5b formed in the reference pixel 100a' is set to the position of the contact hole 4c in the pixel region. Each pixel 100a is rotated about the formation position O3 as indicated by an arrow X, and contact holes 5b obtained as shown in FIGS. 26B and 26C are formed in the other pixels 100a. Different uneven patterns 8g may be formed.
[0160]
As described above, in the active matrix type electro-optical device 100 using the TFT array substrate 10 of this embodiment, the uneven pattern 8g is different for each pixel 100a in the units 101a, 102a, 103a,... And the position of each concave / convex pattern 8g in the unit is different among the units 101a, 102a, 103a,..., So that the same concave / convex pattern 8g does not appear repeatedly. Therefore, interference does not occur in the reflected light from the light reflecting film 8a. In addition, when forming the uneven pattern 8g having a different form for each pixel 100a, the uneven pattern 8g obtained by rotating the unevenness formed on the reference pixel 100a ′ around a predetermined position is set to the other pixel 100a. Forming. For this reason, according to the present embodiment, in each pixel 100a, the planar shape, planar size, or planar positional distribution variation of the lower layer side unevenness forming film 13a is controlled.
[0161]
In the present embodiment, the formation positions of the contact holes 5b are different for each pixel 100a in the units 101a, 102a, 103a,... And the formation position patterns of the contact holes 5b in the units are the units 101a, 102a,. 103a, and so on. In addition, the units 101a, 102a, 103a,... Are all different in the formation positions of the contact holes 5b in the pixels 100a having the same position in the unit. Therefore, the contact hole 5b does not appear repeatedly at the same position of each pixel 100a when the electro-optical device 100 is viewed from any direction. Therefore, even when the light reflecting film 8a is formed in the contact hole 5b, interference caused by the reflected light from the inclined portion of the inner wall of the contact hole 5b does not occur.
[0162]
Furthermore, in this embodiment, when the contact hole 5b is formed at a different position for each pixel 100a, the position of the contact hole 5b of the reference pixel 100a ′ is rotated around a predetermined position, or a combination of the parallel movement and the movement. The contact hole 5b is formed in the other pixel 100a. For this reason, according to this embodiment, even if the formation positions of the contact holes 5b are different in each pixel 100a, the area occupied by the contact holes 5b is equal in each pixel 100a. Furthermore, the relative positions of the contact holes 5b and the columnar protrusions that form irregularities in the lower-side irregularity forming film 13d are also equal in each pixel 100a.
[0163]
[Modification of Embodiment 2]
In the above embodiment, the contact hole 5b is formed at different positions in the unit, and the formation position pattern of the contact hole 5b in the unit is different between the units. A configuration in which the formation positions of the contact holes 5b are different may be employed.
[0164]
Further, although the contact hole formation position in each pixel is different within the unit, the contact hole formation pattern may be the same between the units. If comprised in this way, it can be expanded to the unit period that the interference had generate | occur | produced with the pixel period in the past, and interference can be suppressed.
[0165]
Furthermore, in the above embodiment, the concave / convex pattern is formed differently for each pixel in the unit, and the position of each concave / convex pattern in the unit is different between units. The concavo-convex pattern may be formed in a different form.
[0166]
In the above embodiment, the lower side unevenness forming film 13a in which the planar shape forms, for example, a circular columnar protrusion is described as an example. However, the planar shape of the columnar protrusion may be a hexagon, a hexagon, or other polygons. Good. However, in consideration of mask data and scattering characteristics, the planar shape is preferably a circle, a regular hexagon or a regular octagon. Further, holes may be formed instead of the columnar protrusions.
[0167]
Furthermore, in the above embodiment, the present invention is applied to a total reflection type electro-optical device. However, a transflective electro-optical device is configured by forming a light transmission hole in a part of the light reflection film. In this case, the present invention can be applied.
[0168]
In the above embodiment, the example in which the pixel electrode 8a made of an ITO film is formed on the light reflection film 8a so as to be applicable to both the total reflection type and the semi-transmission / reflection type has been described. If present, the light reflecting film may be used as the pixel electrode, or the light reflecting film may be formed on the pixel electrode made of the ITO film. Moreover, the ITO film may be formed only in the transmissive region. In this case, an overlapping region of the ITO film and the reflective film is provided at the boundary between the transmissive part and the reflective part, and the ITO film is formed on the upper layer or the lower layer of the reflective film. It is preferable to make an electrical connection. In any of these cases, it is effective to apply the present invention when a light reflecting film is formed in the contact hole.
[0169]
[Application of electro-optical device to electronic equipment]
The reflection-type or semi-transmission / semi-reflection type electro-optical device 100 configured as described above can be used as a display unit of various electronic devices. An example thereof is shown in FIGS. A description will be given with reference to B).
[0170]
FIG. 27 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.
[0171]
27, 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.
[0172]
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.
[0173]
The display information processing circuit 71 includes various well-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, and outputs the image. The signal is supplied to the driving circuit 76 together with the clock signal CLK. The power supply circuit 72 supplies a predetermined voltage to each component.
[0174]
FIG. 28A shows a mobile personal computer which is an embodiment of an electronic apparatus according to the invention. The personal computer 80 shown here has a main body 82 provided with a keyboard 81 and a liquid crystal display unit 83. The liquid crystal display unit 83 includes the electro-optical device 100 described above.
[0175]
FIG. 28B 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.
[0176]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the concave / convex pattern is formed differently for each pixel in the unit, and the positions of the concave / convex patterns in the unit are different among the units. There is no such thing as appearing. Therefore, interference does not occur in the reflected light from the light reflecting film. In addition, since unevenness of the uneven shape, size, or distribution is controlled in the uneven pattern, it is possible to avoid occurrence of luminance unevenness and glare between pixels.
[0177]
In another embodiment of the present invention, the contact hole formation position differs for each pixel, so that the contact hole appears repeatedly at the same position of the pixel when viewed from any direction. There is no. Therefore, even when a light reflecting film is formed in the contact hole, interference caused by reflected light from the inclined portion of the inner wall of the contact hole does not occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an electro-optical device according to a first embodiment of the present invention as viewed from the counter substrate side.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG.
3 is an equivalent circuit diagram of various elements and wirings formed in a large number of pixels arranged in a matrix in the electro-optical device shown in FIG.
4 is a plan view showing a configuration of each pixel formed on a TFT array substrate in the electro-optical device shown in FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view of a pixel when cut at a position corresponding to the line AA ′ in FIG. 4;
6A to 6D are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a TFT array substrate of the electro-optical device shown in FIG.
7A to 7D are process cross-sectional views of processes performed subsequent to the process illustrated in FIG. 6 in the method for manufacturing the TFT array substrate of the electro-optical device illustrated in FIG.
8 is an explanatory diagram showing a state in which different uneven patterns are arranged for each unit of the pixel in the electro-optical device shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a difference in the uneven pattern formed on the pixel in the electro-optical device shown in FIG. 1;
10 is an explanatory diagram showing a difference in the uneven pattern formed on the pixel in the electro-optical device shown in FIG.
11 is an explanatory diagram showing a difference in the uneven pattern formed on the pixel in the electro-optical device shown in FIG.
12 is an explanatory diagram showing a difference in the concavo-convex pattern formed on the pixel in the electro-optical device shown in FIG. 1. FIG.
FIGS. 13A to 13D are explanatory views showing a state in which the uneven pattern formation region is divided into minute planes in the electro-optical device shown in FIG. 1, and each minute surface is a substrate plane (horizontal plane). FIG. 3 is an explanatory diagram of an angle θ, a histogram of the presence rate in a pixel at this angle θ, and a histogram of the presence rate of an angle θ in another pixel.
FIG. 14 is an explanatory diagram of a Delaunay triangle for evaluating the relative distance relationship between the projections and depressions in the electro-optical device shown in FIG.
15 is an explanatory diagram illustrating a state where unevenness is interrupted at an end portion of a pixel in the electro-optical device illustrated in FIG. 1;
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a restriction on a rotation center when different uneven patterns are given to pixels of a transflective electro-optical device.
17 is an explanatory diagram when various uneven patterns are formed by parallel movement in the electro-optical device shown in FIG. 1;
FIG. 18 is a plan view showing a configuration of each pixel formed on a TFT array substrate in the electro-optical device according to the second embodiment of the invention.
19 is a cross-sectional view of a pixel when cut at a position corresponding to the line AA ′ in FIG. 18;
20A to 20D are process cross-sectional views illustrating a manufacturing method of the TFT array substrate shown in FIG.
FIGS. 21A to 21D are process cross-sectional views of each step performed subsequent to the step shown in FIG. 20 in the manufacturing method of the TFT array substrate shown in FIG. 18;
22A to 22D are process cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a TFT array substrate of the active matrix electro-optical device illustrated in FIG.
23 is an explanatory diagram showing a difference in formation positions of contact holes formed in pixels in the electro-optical device shown in FIG.
24 is an explanatory diagram showing a difference in formation positions of contact holes formed in pixels in the electro-optical device shown in FIG.
25 is an explanatory diagram showing a difference in formation positions of contact holes formed in pixels in the electro-optical device shown in FIG.
FIG. 26 is an explanatory diagram showing a difference in formation positions of contact holes formed in pixels in the electro-optical device shown in FIG.
FIG. 27 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.
FIGS. 28A and 28B are explanatory diagrams of a mobile personal computer and a mobile phone as an embodiment of an electronic apparatus using the electro-optical device according to the invention, respectively.
FIG. 29 is a plan view of a pixel of a TFT array substrate used in a conventional electro-optical device.
FIG. 30 is a cross-sectional view of a part of a pixel of a conventional electro-optical device.
[Explanation of symbols]
1a semiconductor film, 1a 'channel formation region, 2 gate insulating film, 3a scanning line, 3b capacitance line, 4th first interlayer insulating film, 5th second interlayer insulating film, 5b contact hole, 6a data line, 6b drain electrode, 7a Upper layer side unevenness formation film, 8a Light reflection film, 8g Concavity and convexity pattern, 9a Pixel electrode, 10 TFT array substrate, 11 Base protection film, 13a Lower layer side unevenness formation film, 20 Counter substrate, 21 Counter electrode, 30 For pixel switching TFT, 50 liquid crystal, 60 storage capacity, 100 electro-optical device, 100a pixel, 100a reference pixel

Claims (13)

電気光学物質を保持する基板にマトリクス状に構成された多数の画素の各々に、突起あるいは孔からなる複数の凹凸が分散した状態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光反射膜とを有し、該光反射膜には、透過モードでの表示を行うための光透過孔が形成され、該光反射膜の表面には、前記凹凸形成層によって光散乱用の凹凸パターンが形成されてなる電気光学装置において、
前記多数の画素を複数画素ずつ、複数のユニットにグループ分けしたときに、少なくともユニット内では前記画素毎に前記凹凸パターンが異なる形態をもって形成されているとともに、
複数のユニットのそれぞれにおいて同一箇所に位置する画素の前記凹凸パターンが前記複数のユニット間で相違し、かつ、
前記凹凸を構成する突起あるいは孔は、平面的な形状、平面的なサイズ、あるいは平面的な位置分布の各画素間でのばらつきが制御されてなり、
前記１つの画素よりも大きな凹凸形成用パターンを基準パターンとし、
前記画素が形成された領域内において、当該基準パターンを、前記凹凸を構成する突起あるいは孔からずれた位置を中心に回転移動させて得た凹凸パターンによって、前記各画素に対し、前記凹凸を構成する突起および孔の位置を決定してなり、
前記光透過孔内に前記回転の中心を設定してなることを特徴とする電気光学装置。A concavo-convex forming layer formed in a state where a plurality of concavo-convex formed of protrusions or holes are dispersed in each of a large number of pixels configured in a matrix on a substrate holding an electro-optic material, and an upper layer side of the concavo-convex forming layer. A light transmission hole for displaying in the transmission mode is formed in the light reflection film, and the surface of the light reflection film is scattered by the unevenness forming layer. In an electro-optical device in which a concave / convex pattern is formed,
When the large number of pixels are grouped into a plurality of units by a plurality of pixels, at least in the unit, the uneven pattern is formed in a different form for each pixel, and
The uneven pattern of pixels located at the same place in each of the plurality of units is different between the plurality of units, and
The protrusions or holes constituting the unevenness are controlled in terms of variation between pixels in a planar shape, planar size, or planar position distribution,
A pattern for forming irregularities larger than the one pixel is used as a reference pattern,
In the region where the pixels are formed, the irregularities are formed for each pixel by an irregular pattern obtained by rotating the reference pattern around a position shifted from the protrusion or hole constituting the irregularities. Determine the position of the protrusions and holes to be
An electro-optical device, wherein the rotation center is set in the light transmission hole. 電気光学物質を保持する基板にマトリクス状に構成された多数の画素の各々に、突起あるいは孔からなる複数の凹凸が分散した状態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光反射膜とを有し、該光反射膜には、透過モードでの表示を行うための光透過孔が形成され、該光反射膜の表面には、前記凹凸形成層によって光散乱用の凹凸パターンが形成されてなる電気光学装置において、
前記画素毎に前記凹凸パターンが異なる形態をもって形成され、かつ、
前記凹凸を構成する突起あるいは孔は、平面的な形状、平面的なサイズ、あるいは平面的な位置分布の各画素間でのばらつきが制御されてなり、
前記１つの画素よりも大きな凹凸形成用パターンを基準パターンとし、
前記画素が形成された領域内において、当該基準パターンを、前記凹凸を構成する突起あるいは孔からずれた位置を中心に回転移動させて得た凹凸パターンによって、前記各画素に対し、前記凹凸を構成する突起および孔の位置を決定してなり、
前記光透過孔内に前記回転の中心を設定してなることを特徴とする電気光学装置。A concavo-convex forming layer formed in a state where a plurality of concavo-convex formed of protrusions or holes are dispersed in each of a large number of pixels configured in a matrix on a substrate holding an electro-optic material, and an upper layer side of the concavo-convex forming layer. A light transmission hole for displaying in the transmission mode is formed in the light reflection film, and the surface of the light reflection film is scattered by the unevenness forming layer. In an electro-optical device in which a concave / convex pattern is formed,
The concavo-convex pattern is formed in a different form for each pixel, and
The protrusions or holes constituting the unevenness are controlled in terms of variation between pixels in a planar shape, planar size, or planar position distribution,
A pattern for forming irregularities larger than the one pixel is used as a reference pattern,
In the region where the pixels are formed, the irregularities are formed for each pixel by an irregular pattern obtained by rotating the reference pattern around a position shifted from the protrusion or hole constituting the irregularities. Determine the position of the protrusions and holes to be
An electro-optical device, wherein the rotation center is set in the light transmission hole. 請求項１または２において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔の平面形状が円形あるいは多角形であることを特徴とする電気光学装置。  3. The electro-optical device according to claim 1, wherein a planar shape of the protrusion or hole constituting the unevenness is a circle or a polygon. 請求項１または２において、前記基板に対する法線方向から１０度ないし３０度、傾いた方向からみたときの反射輝度の各画素間での標準偏差／平均値が１０％以内であることを特徴とする電気光学装置。  3. The standard deviation / average value between pixels of reflected luminance when viewed from a direction inclined from 10 to 30 degrees from a normal direction to the substrate according to claim 1 or 2 is within 10%. An electro-optical device. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記凹凸を構成する突起または孔は、１画素内に平面的なサイズの異なる複数種類が形成されていることを特徴とする電気光学装置。  4. The electro-optical device according to claim 1, wherein a plurality of types of protrusions or holes constituting the unevenness are formed in one pixel in different planar sizes. 請求項１または２において、前記凹凸を構成する突起または孔は、１画素内における平面的なサイズが同一の突起または孔の数が前記画素間で等しいことを特徴とする電気光学装置。  3. The electro-optical device according to claim 1, wherein the protrusions or holes constituting the unevenness have the same number of protrusions or holes having the same planar size in one pixel. 請求項１または２において、前記凹凸パターンの形成領域を微小面に区切って各微小面が前記基板平面となす角度を１画素内における存在率でヒストグラム表示したとき、当該角度が３°〜１０°である微小面の存在率の合計の各画素間での標準偏差／平均値が１０％以内であることを特徴とする電気光学装置。  3. The method according to claim 1, wherein when the uneven pattern formation region is divided into minute surfaces and the angle between each minute surface and the substrate plane is displayed as a histogram with a presence rate in one pixel, the angle is 3 ° to 10 °. An electro-optical device having a standard deviation / average value between pixels of a total presence ratio of micro-surfaces of 10% or less. 請求項１または２において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔の総面積の各画素間での標準偏差／平均値が５％以内であることを特徴とする電気光学装置。  3. The electro-optical device according to claim 1, wherein a standard deviation / average value between pixels of a total area of protrusions or holes constituting the unevenness is within 5%. 請求項８において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔のうち、ブラックマトリクスが形成される領域を除く領域内に位置する当該突起あるいは孔の総面積の各画素間での標準偏差／平均値が５％以内であることを特徴とする電気光学装置。  9. The standard deviation / average value between pixels of the total area of the protrusions or holes located in a region excluding the region where the black matrix is formed among the protrusions or holes constituting the unevenness according to claim 8. An electro-optical device characterized by being within%. 請求項１または２において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔の中心の位置座標に基づいてドロネイ図を描いたとき、各ドロネイ線長さの標準偏差／平均値が３５％以下であることを特徴とする電気光学装置。  3. The standard deviation / average value of each Delaunay line length is 35% or less when a Delaunay diagram is drawn based on the position coordinates of the center of the projection or hole constituting the unevenness according to claim 1 or 2. An electro-optical device. 請求項１または２において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔のうち、前記画素の端部で途切れた当該突起あるいは孔の面積の合計が当該突起あるいは孔の面積の整数倍であることを特徴とする電気光学装置。  3. The projection or hole constituting the unevenness according to claim 1, wherein the sum of the areas of the projections or holes interrupted at the end of the pixel is an integral multiple of the area of the projections or holes. An electro-optical device. 請求項１または２において、前記凹凸を構成する突起あるいは孔の前記画素間での重複率が５０％以上であることを特徴とする電気光学装置。  3. The electro-optical device according to claim 1, wherein an overlap rate between the pixels of the protrusions or holes constituting the unevenness is 50% or more. 請求項１ないし１２のいずれか一項に規定する電気光学装置を表示部として備えてなることを特徴とする電子機器。  An electronic apparatus comprising the electro-optical device defined in claim 1 as a display unit.
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