CN1232869C - 电光装置和电子仪器 - Google Patents

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Abstract

提供将制造成本的增大抑制到最小限度、可以将具有光扩散功能的光反射膜形成为最佳的状态的电光装置和具有该电光装置的电子仪器。在有源矩阵型的反射型或半透过半反射型的电光装置100中，在阵列基板10上，在光反射膜8a的表面，与基底保护膜11a、栅极绝缘膜2a、扫描线3a、第1层间绝缘膜4a、数据线6a、第2层间绝缘膜5a同层的薄膜形成由按指定的图形保留的凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g的高低差和凹凸形成的凹凸图形8g，所以，可以将从对向基板20入射的光扩散，并向对向基板20反射。

Description

电光装置和电子仪器
技术领域
本发明涉及电光装置和使用该电光装置的电子仪器。更详细而言，就是涉及该电光装置的像素的结构。
背景技术
液晶装置等电光装置作为各种机器的直视型的显示装置使用。这样的电光装置中，在作为像素开关用的非线性元件而使用TFT的有源矩阵型的液晶装置中，如图21所示，在将作为电光物质的液晶50夹在中间的TFT阵列基板10和对向基板20中，在TFT阵列基板10上形成由像素开关用的TFT(薄膜晶体管)30和通过该TFT30与数据线6a电气连接的ITO膜等透明导电性膜构成的像素电极9a。
液晶装置中，在反射型或半透过·半反射型的装置中，在像素电极9a的下层侧形成用于将从对向基板20侧入射来的外光向对向基板20方向反射的光反射膜8a，在TFT阵列基板10侧反射从对向基板20侧入射的光并由从TFT阵列基板10侧出射的光显示图像的方式是主流。通过在对向基板侧形成光反射膜，在对向基板侧反射从TFT整列基板10侧入射的外光，可以由从TFT整列基板10侧出射的光显示图像，但是，采用这样的结构时，由于光透过TFT阵列基板10，而在TFT30的形成区域等不透过光，所以，对于进行明亮的显示是不利的。另外，也考虑了在阵列基板10、对向基板20的液晶50的相反侧设置反射板的结构，但是，由于亮度和视差的问题，显示品质通常远远比不上上述那样的内面电极结构。
在这样的反射型或半反射·半透过型的液晶装置中，由光反射膜8a反射的光的方向性强，亮度随观看图像的角度而不同等视野角的依赖关系很显著。因此，以往在制造液晶装置时，在第2层间绝缘膜5a(表面保护膜)的表面涂布丙烯酰基树脂等感光性树脂800nm～1500nm的厚度之后，通过使用光刻技术在该感光性树脂上形成图案，在光反射膜8a的下层侧中与光反射膜8a平面重叠的区域，通过按指定的图形有选择地保留凹凸形成用感光性树脂层13，就在其上层侧形成的光反射膜8a的表面上形成了凹凸图形8g。
因此，从对向基板20入射的光，在光反射膜8a的表面边扩散边向对向基板20反射，所以，可以抑制液晶装置中显示的图像的视野角的依赖关系。
这里，作为像素开关用的有源元件，以TFT为例进行了说明，但是，作为有源元件，也可以使用MIM(Metal Insulator Metal)元件等薄膜二极管元件(TFD元件/Thin Film Diode元件)。
但是，如先有的液晶装置那样，在光反射膜8a的表面利用凹凸形成用感光性树脂13形成凹凸图形8g的方法中，必须增加涂布感光性树脂的工序，所以，制造成本将增大。另外，也必须增加使用光刻技术使该涂布的感光性树脂有选择地保留凹凸形成用感光性树脂层13的工序，所以，制造成本增大。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的旨在提供将制造成本的增大抑制到最小限度并且可以将具有光扩散功能的光反射膜形成为最佳的状态的电光装置和具有该电光装置的电子仪器。
为了解决上述问题，本发明的特征在于：在夹持电光物质的基板上具有按各像素至少与1个或多个配线电气连接的象素开关用的有源元件和光反射膜的电光装置中，在上述光反射膜的下层侧中与该光反射膜平面重叠的区域中，设置了与上述1个或多个配线和这些配线的层间或上层或下层形成的绝缘膜中的至少1层同层的薄膜按指定的图形有选择地形成的凹凸形成用薄膜和该凹凸形成用薄膜的非形成区域，在上述光反射膜的表面，利用上述凹凸形成用薄膜的形成区域和非形成区域形成凹凸图形。
在本发明中，在光反射膜的下层侧中与光反射膜平面重叠的区域，将与上述1个或多个配线和这些配线的层间或上层或下层形成的绝缘膜中的至少1层同层的薄膜按指定的图形有选择地形成凹凸形成用薄膜，利用有无该凹凸形成用薄膜而引起的高低差和凹凸，在光反射膜的表面形成凹凸图形。这里，在上述1个或多个配线和这些配线的层间或上层或下层形成的绝缘膜，不论是否使光反射膜形成凹凸是一定要形成的，它们是在基板的整个表面上形成指定的薄膜之后使用光刻技术利用图案形成等方法而形成的。因此，直接应用在上述1个或多个配线和这些配线的层间或上层或下层形成绝缘膜的工序，便按指定的图形有选择地形成与它们同层的凹凸形成用薄膜。因此，不增加成膜工序便可形成具有光扩散功能的光反射膜。另外，也容易在基板上避开形成有源元件的区域而形成凹凸形成用薄膜，所以，不妨碍用于形成有源元件的微细加工。
这里所说的有源元件，可以是具有MIM结构等的TFD元件等非线性2端子元件，也可以是TFT。另外，如果是TFT，可以将非晶形硅用于有源层，也可以将多晶硅用于有源层，不论是逆参差型、顺参差型或共面型的结构都可以。
在本发明中，在上述光反射膜的下层侧并且上述凹凸形成用薄膜的上层侧最好形成平坦化膜。如果形成这样的结构，则有元凹凸形成用薄膜而引起的高低差和凹凸利用平坦化膜就成为没有边缘的平缓的形状，从而在光反射膜的表面反映为凹凸图形，所以，可以防止发生边缘引起的视野角的依赖关系。
这里，上述平坦化膜的平均膜厚最好在上述凹凸图形的高低差的1/2倍～2倍的范围内。如果上述平坦化膜的平均膜厚超过凹凸图形的高低差的2倍，则平坦化膜就把凹凸消除了，正反射成分就太强，从而图像的视野角的依赖关系太强，不能得到明亮的图像。与此相反，上述平坦化膜的膜厚小于凹凸图形的高低差的1/2时，不能利用平坦化膜可靠地消除边缘，从而将发生边缘引起的视野角的依赖关系。因此，只要将上述平坦化膜的膜厚设定在上述凹凸图形的高低差的1/2倍～2倍的范围内，就可以抑制视野角的依赖关系，同时可以确保图像的亮度。
在本发明中，上述凹凸形成用薄膜可以仅是1层，但是，最好是形成2层以上。为了在光反射膜的表面形成具有充分的高低差的凹凸图形，必须形成具有与可见光区域的波长同等厚度的凹凸形成用薄膜，但是，通常在TFT中不形成这么厚的薄膜。然而，如果将上述凹凸形成用薄膜形成2层以上，在薄膜很薄时，也可以在光反射膜的表面形成具有充分的高低差的凹凸图形。
在本发明中，例如上述凹凸形成用薄膜可以采用包含至少与上述配线中的1个同层的导电膜的结构。这时，由与上述配线中的1个同层的导电膜构成的上述凹凸形成用薄膜最好与上述配线电气分离。
在本发明中，上述有源元件是例如TFT或TFD元件，这时，上述配线中的1个就是扫描线。
在本发明中，上述有源元件是TFT时，在上述凹凸形成用薄膜中至少包含与扫描线或栅极同层的导电膜。
这样的扫描线或栅极是在基板的整个表面上形成导电膜之后使用光刻技术通过图案制作而形成的。因此，可以直接应用形成扫描线或栅极的工序，按指定的图形有选择地形成与扫描线或栅极同层的凹凸形成用薄膜，所以，在光反射膜的表面形成凹凸图形不必增加新的工序。
这时，最好预先将由与上述扫描线或栅极同层的导电膜构成的上述凹凸形成用薄膜与上述扫描线和上述栅极电气分离，防止扫描线通过凹凸形成用薄膜成为与其他结构元素短路的状态或发生电容耦合。
在本发明中，上述有源元件是TFT时，上述凹凸形成用薄膜可以采用包含与数据线或源极同层的导电膜的结构。这样的数据线或源极也和扫描线或栅极一样是在基板的整个表面上形成导电膜之后使用光刻技术通过图案制作而形成的。因此，可以直接应用形成源极的工序，按指定的图形有选择地形成与数据线或源极同层的凹凸形成用薄膜，所以，在光反射膜的表面形成凹凸图形不必增加新的工序。
这时，最好例如将由与上述数据线和上述源极同层的导电膜构成的上述凹凸形成用薄膜与上述数据线和源极电气分离，防止数据线或源极通过凹凸形成用薄膜与其他结构元素成为短路状态。
采用这样的结构时，上述导电膜的膜厚最好是500nm以上。
在本发明中，上述导电膜最好至少与厚度尺寸的1/2相当的成分是由以铝膜、钽膜、钼膜或这些金属中的某一种为主要成分的合金膜构成的。另外，这些导电膜最好利用干蚀刻进行加工。由导电膜形成上述凹凸形成用薄膜时，将该导电膜形成得厚，如果是这样的金属材料，膜的应力就比较低，成膜速度快，并且利用干蚀刻容易控制锥形形状，从而可以进行图案制作。
在本发明中，上述凹凸形成用薄膜也可以采用至少包含绝缘膜的结构。
在本发明中，上述有源元件是薄膜晶体管时，上述凹凸形成用薄膜可以采用例如至少包含作为上述绝缘膜的用于栅极源极间的绝缘的层间绝缘膜的结构。这样的层间绝缘膜在基板的整个表面上形成绝缘膜之后使用光刻技术通过图案制作形成接触孔。因此，可以直接应用形成层间绝缘膜的接触孔的工序，按指定的图形有选择地形成与层间绝缘膜同层的凹凸形成用薄膜，所以，在光反射表面上形成凹凸图形不必增加新的工序。
在本发明中，上述凹凸形成用薄膜可以是例如作为上述绝缘膜包含在上述有源元件的下层侧形成的基底保护膜的结构。该基底保护膜是为了保护有源元件和配线而形成的，所以，形成凹凸形成用薄膜时不必增加成膜工序。另外，在基底保护膜的上层侧形成栅极绝缘膜或层间绝缘膜，所以，在这些栅极绝缘膜或层间绝缘膜上形成接触孔时，可以直接应用该工序，在基底绝缘膜上进行图案制作。因此，也可以应用其他工序按指定的图形有选择地形成与基底保护膜同层的凹凸形成用薄膜，所以，在光反射膜的表面上形成凹凸图形不必增加新的工序。
在本发明中，上述凹凸形成用薄膜可以是例如作为上述绝缘膜包含在上述有源元件和配线的上层侧形成的保护绝缘膜的结构。该保护绝缘膜在为了保护有源元件和配线而形成之后，使用光刻技术通过图案制作形成接触孔，所以，在形成凹凸形成用薄膜时不必增加图案制作工序。
在本发明中，上述绝缘膜至少与厚度尺寸的1/2相当的部分最好由硅氧化膜构成。由绝缘膜形成上述凹凸形成用薄膜时，将该绝缘膜形成得厚，如果是硅氧化膜，膜的应力就比较低，成膜速度快，并且通过干蚀刻，图案可以制作成良好的形状。
在本发明中，上述有源元件是TFT而将与层间绝缘膜同层的薄膜作为凹凸形成用薄膜使用时，至少对于构成上述凹凸图形的凹部，最好与上述TFT的有源层同层的半导体膜平面重叠。对于凹凸图形中与凹部相当的区域，在通过收款人除去与层间绝缘膜同层的薄膜时，该区域的基底的膜或基板材料有可能接触到腐蚀液体或腐蚀气体，如果在与凹部相当的区域保留了与上述TFT的有源层同层的半导体膜，该半导体膜就起蚀刻制动器的功能，所以，可以防止下层被蚀刻除去，从而具有防止污染和控制凹部的形状的效果。
在本发明中，上述凹凸图形最好不具有相邻的凸部以20μm以下的平面距离重复的区域。在凹凸图形中，如果存在相邻的凸部以20μm以下的平面距离重复的区域，在与光的波长的关系中将发生干涉色，如果不存在这样的重复区域，就可以防止干涉色的发生。
在本发明中，上述凹凸图形的高低差最好是500nm以上，特别是最好上述凹凸图形的高低差在800nm以上。如果凹凸图形的高低差太小，散射特性在可见光区域内将发生与频率的依赖性，从而图像将着色，如果上述凹凸图形的高低差是500nm以上，就可以减轻这样的着色，特别是如果上述凹凸图形的高低差在800nm以上时，就可以可靠地防止这样的着色。
在本发明中，上述凹凸形成用薄膜最好以外周边缘不具有锐角的平面形状而形成。这样的结构在曝光掩模的设计时如果在CAD上将开口的1边的长度设定为曝光机的规定极限附近，就可以实现。例如，使用以由所用的光刻装置的解像度的2倍以下的长度构成的多边形描绘的掩模形成上述凹凸形成用薄膜。这样构成时，在上述凹凸形成用薄膜的外周边缘就没有锐角的部分，所以，可以防止散射特性发生频率的依赖性，并且也可以防止发生图像的视野角的依赖性。
在本发明中，构成上述凹凸图形的凸部和凹部相对于基板的倾斜角在3度以下的平坦部分的平面尺寸最好是10μm以下。这样构成时，可以防止散射特性发生频率的依赖性，并且也可以防止发生图像的视野角的引开性。
在本发明中，上述凹凸图形中相邻的凸部间的平面距离最好是在上述凹凸图形的高低差的5倍～20倍的范围内。这样构成时，在视野角的依赖性和图像的亮度两方面都可以得到良好的水平。即，如果相邻的凸部间的平面距离超过凹凸图形的高低差的20倍，正反射成分就太强，将发生图像对视野角的依赖关系，从而在全反射方向就不能得到明亮的图像。与此相反，如果相邻的凸部间的平面距离小于凹凸图形的高低差的5倍，将发生视野角的依赖性。因此，如果将相邻的凸部间的平面距离设定在上述凹凸图形的高低差的5倍～20倍的范围内，就可以抑制视野角的依赖性，同时可以确保图像的亮度。
在本发明中，在构成上述凹凸图形的各凸部间，侧面的倾斜角的偏差在面内最好小于10度，特别是最好小于5度。如果倾斜角的偏差大，将发生反射亮度斑，如果将偏差抑制到这样的水平，就可以防止发生亮度斑。这样的结构，在按指定的图形形成凹凸形成用薄膜时可以通过干腐蚀例如RIE(反应性离子腐蚀)或高密度等离子体腐蚀而实现。
在本发明中，构成上述凹凸图形的各凸部的侧面的倾斜相对于该凸部的中心最好是非对称的。这样构成时，反射光就成为非各向同性的，利用该非各向同性，可以提高显示的品位。例如，构成上述凹凸图形的各凸部最好侧面的倾斜陡的面朝向明视方向。这样构成时，可以增强向明视方向的散射成分，所以，可以维持着向明视方向侧的亮度而提高图像全体的亮度。应用于使用TN液晶的显示器时，最好使之与由摩擦方向决定的液晶的取向方向规定的明视方向一致。
在构成这样的非对称图形时，上述凹凸形成用薄膜至少由多个导电膜构成时，采用这些多个导电膜保留的凸图形至少部分地相互平面重叠并且重叠的中心与各图形的中心不一致的非对称图形的结构。或者，上述凹凸形成用薄膜至少由多个绝缘膜构成时，采用这些多个绝缘膜开口的凹图形至少部分地平面重叠并且重叠的中心与各图形的中心不一致的非对称图形的结构。或者，上述凹凸形成用薄膜由至少1个绝缘膜和至少1个导电膜构成时，采用上述导电膜保留的凸图形和上述绝缘膜开口的凹图形的中心频率非对称分布的结构。
在本发明中，上述凹凸形成用薄膜最好具有构成上述凹凸图形的凸部的下层侧的保留图形总是比上层侧的保留图形向外侧形成而构成上述凹凸图形的凹部的下层侧的恐图形比上层侧的开口图形下内侧形成的顺锥形的形状。这样构成时，上述凹凸形成用薄膜至少由多个导电膜构成时，采用在更上层保留导电膜的凸图形总是在下层保留导电膜的凸图形的形成区域的内侧区域中形成的结构。另外，上述凹凸形成用薄膜至少由多个绝缘膜构成时，采用在更下层绝缘膜开口的凹图形总是在上层的绝缘膜上形成的凸图形的形成区域的内侧区域中形成的结构。此外，上述凹凸形成用薄膜由至少1个绝缘膜和至少1个导电膜构成时，采用上述导电膜保留的凸图形与上述绝缘膜开口的凹图形不具有相互平面重叠的部分的结构。
即，将2层以重叠形成凹凸形成用薄膜时，如果是保留图形(凸图形)，则采用位于上层侧的凸形成用薄膜在位于下层侧的凸形成用薄膜的形成区域的内侧区域中形成的结构。另外，相反，如果是开口图形(凹图形)，则采用位于上层侧的凹形成用薄膜在位于下层侧的凹形成用薄膜的开口区域的外侧区域中形成的结构。这样构成时，可以防止位于上层侧的凹凸形成用薄膜成为悬垂状态(逆锥形)，可以减轻膜剥落或短路，所以，从而可以提高制造的合格率。另外，将凹部和凸部组合而形成时，如果开口部(凹部)和保留部(凸部)不相互平面重叠，则由位于下层侧的凹凸形成用薄膜形成的高低差就不会由位于上层侧的凹凸形成用薄膜相抵消。因此，如果采用这样的结构，上述凹凸形成用薄膜由多个绝缘膜或导电膜构成时，各绝缘膜或导电膜的膜厚即使小于800nm，也可以形成在光反射膜的表面具有充分的高低差的凹凸图形。
在本发明中，上述电光物质是例如液晶。
应用本发明的电光装置可以作为手机、便携式计算机等电子仪器的显示装置使用。
附图说明
图1是从对向基板侧看电光装置时的平面图。
图2是沿图1的H-H’线的剖面图。
图3是在电光装置中形成配置成矩阵状的多个像素的各种元件、配线等的等效电路图。
图4是表示在本发明实施例1的电光装置中在TFT阵列基板上形成的各像素的结构的平面图。
图5是将本发明实施例1的电光装置在与图4的A-A’测量相当的位置切断时的剖面图。
图6是在图5所示的电光装置中在离开像素开关用的TFT的形成区域的区域中将在光反射膜的表面形成凹凸图形的情况放大表示的剖面图。
图7(A)～(F)是表示本发明实施例1的电光装置的TFT阵列基板的制造方法的工序剖面图。
图8(A)～(E)是在本发明实施例1的电光装置的TFT阵列基板的制造方法中在图7所示的工序之后进行的各工序的工序剖面图。
图9(A)～(D)是在本发明实施例1的电光装置的TFT阵列基板的制造方法中在图8所示的关系之后进行的各工序的工序剖面图。
图10(A)～(D)是在本发明实施例1的电光装置的TFT阵列基板的制造方法中在图9所示的工序之后进行的各工序的工序剖面图。
图11(A)、(B)是在本发明实施例2的电光装置的TFT阵列基板的制造方法中表示其特征的工序的工序剖面图。
图12是在本发明实施例2的电光装置中在离开像素开关用的TFT的形成区域的区域中将在光反射膜的表面形成凹凸图形的情况放大表示的剖面图。
图13(A)、(B)是在本发明实施例3的电光装置的TFT阵列基板的制造方法中表示其特征的工序的工序剖面图。
图14是在本发明实施例3的电光装置中在离开像素开关用的TFT的形成区域的区域中将在光反射膜的表面形成凹凸图形的情况放大表示的剖面图。
图15是在本发明实施例4的电光装置中在离开像素开关用的TFT的形成区域的区域中将在光反射膜的表面形成凹凸图形的情况放大表示的剖面图。
图16是在本发明实施例5的电光装置中在离开像素开关用的TFT的形成区域的区域中将在光反射膜的表面形成凹凸图形的情况放大表示的剖面图。
图17是本发明实施例6的电光装置的剖面图。
图18是表示将本发明的电光装置作为显示装置使用的电子仪器的电路结构的框图。
图19是表示作为使用本发明的电光装置的电子仪器的1个实施例的便携式的电脑的说明图。
图20是作为使用本发明的电光装置的电子仪器的1个实施例的手机的说明图。
图21是先有的电光装置的剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。
实施例1。
(电光装置的基本结构)
图1是从对向基板侧与各结构元素一起看应用本发明的电光装置的平面图，图21H-H’的剖面图。图3是在电光装置的图像显示区域中形成为矩阵状的多个像素的各种元件、配线等的等效电路图。在本实施例的说明使用的图中，将各层和各部件采用在图面上可以识别的程度的大小，所以，各层和各部件的大小比例不同。
在图1和图2中，本实施例的电光装置100，在利用密封材料52相互粘贴的TFT阵列基板10和对向基板20之间，填充作为电光物质的液晶50，在密封材料52的形成区域的内侧区域中，形成由遮光性材料构成的周边部53。在密封材料52的外侧的区域，沿TFT阵列基板10的一边形成数据线驱动电路101和装配端子102，沿与该一边相邻的2边形成扫描线驱动电路104。在TFT阵列基板10的其余的一边，设置用于将在图像显示区域的两侧设置的扫描线驱动电路104间连接的多个配线105，此外，有时也利用周边部53的下面等设置预充电电路或检查电路。另外，在对向基板20的角部的至少1个地方，形成用于在TFT阵列基板10与对向基板20间获得电气导通的上下导通部件106。
另外，也可以例如通过各向异性导电膜将装配了驱动用LSI的TAB(带自动接合)基板与在TFT阵列基板10的周边部形成的端子群电气的和机械的连接。在电光装置100中，根据使用的液晶50的种类即TN模式、STN模式等的动作模式或正常白模式/正常黑模式的不同，偏振胶片、相位差胶片、偏振片等配置在知道的方向，但是，这里省略了图示。另外，将电光装置100构成彩色显示用时，在对向基板20中，在与TFT阵列基板10的各像素电极(后面说明)相对的区域与其保护膜一起形成RGB的彩色滤光器。
在具有这样的结构的电光装置100的画面显示区域中，如图3所示，多个像素100a构成为矩阵状，同时在这些像素100a中，形成像素电极9a和用于驱动该像素电极9a的像素开关用的TFT30，供给像素信号S1、S2、…Sn的数据线6a与该TFT30的源极电气连接。写入数据线6a的像素信号S1、S2、…Sn可以按该顺序供给各线，也可以对于相邻的多个数据线6a供给各组。另外，扫描线3a与TFT30的栅极电气连接，在指定的时刻，将扫描信号G1、G2、…Gm大该顺序脉冲式的加到扫描线3a上。像素电极9a与TFT30的漏极电气连接，通过使作为开关元件的TFT30在一定期间成为导通状态，将从数据线6a供给的像素信号S1、S2、…Sn在指定的时刻写入各像素。这样，通过像素电极9a写入液晶的指定电平的像素信号S1、S2、…Sn在与图2所示的对向基板20的对向电极21之间保持一定期间。
这里，液晶50通过利用所加的电压电平改变分子集合的取向或秩序，可以调制光而进行灰度显示。如果是正常白模式，则入射光通过该液晶50的部分的光量随所加的电压而降低，如果是正常黑模式，则入射光通过该液晶50的部分的光量随所加的电压而增大。结果，总体上从电光装置100发射出具有与像素信号S1、S2、…Sn相应的对比度的光。
为了防止保持的像素信号S1、S2、…Sn泄漏，有时附加与在像素电极9a和对向电极间形成的液晶电容并联的存储电容60。例如，像素电极9a的电压由存储电容60保持比加源极电压的时间长扫描线的条数倍以上的长的时间。这样，便可改善电荷的保持性，从而可以实现对比度高的电光装置100。作为形成存储电容60的方法，如图3所示，可以是采用在与作为用于形成存储电容60的配线的电容线3b之间形成的Cs on common结构的情况或采用在与前级的扫描线3a间形成的Cs on gate结构的情况。
(TFT阵列基板的结构)
图4是本实施例的电光装置使用的TFT阵列基板的相邻的多个像素群的平面图。图5是将电光装置的像素的一部分在与图4的A-A’线相当的位置切断时的剖面图。图6是在图5所示的电光装置中在离开像素开关用的TFT的形成区域的区域中将在光反射膜的表面形成凹凸图形的情况放大表示的剖面图。
在图4中，在TFT阵列基板10上，由多个透明的ITO(Indium TinOxide)膜构成的像素电极9a形成为矩阵状，对各像素电极9a，分别连接像素开关用的TFT30。另外，沿像素电极9a的纵横的边界形成数据线6a、扫描线3a和电容线3b，TFT30与数据线6a和扫描线3a连接。即，数据线6a通过接触孔与TFT30的高浓度源极区域1d电气连接，像素电极9a通过接触孔与TFT30的高浓度漏极区域1e电气连接。另外，扫描线3a延伸到与TFT30的沟道区域1a’相对。存储电容60的结构是，将使用于形成像素开关用的TFT30的半导体膜1的延伸部分1f实现了导电化的部分作为下电极，电容线3b作为上电极与该下电极41重叠。
这样构成的像素区域的A-A’线的剖面如图5所示，在TFT阵列基板10的基体的透明基板10’的表面，形成由厚度300nm～500nm的硅氧化膜(绝缘膜)构成的基底保护膜11a，在该基底保护膜11a的表面，形成厚度50nm～100nm的岛状的半导体膜1a。在半导体膜1a的表面，形成由厚度约50～150nm的硅氧化膜构成的栅极绝缘膜2a，在该栅极绝缘膜2a的表面，厚度300nm～800nm的扫描线3a作为栅极而通过。在半导体膜1a中，通过栅极绝缘膜2a与扫描线3a对峙的区域成为沟道区域1a’。对于该沟道区域1a’，一侧形成具有低浓度源极区域1b和高浓度源极区域1d的源极区域，另一侧形成具有低浓度漏极区域1c和高浓度漏极区域1e的漏极区域。
在像素开关用的TFT30的表面侧，形成由厚度300nm～800nm的硅氧化膜构成的第1层间绝缘膜4a和由厚度100nm～300nm的硅氧化膜构成的第2层间绝缘膜5a(表面保护膜)。在第1层间绝缘膜4a的表面，形成厚度300nm～800nm的数据线6a，该数据线6a通过在第1层间绝缘膜4a上形成的接触孔与高浓度源极区域1d电气连接。在第1层间绝缘膜4a的表面，形成与数据线6a同时形成的漏极6b，该漏极6b通过在第1层间绝缘膜4a上形成的接触孔与高浓度漏极区域1e电气连接。
在第2层间绝缘膜5a的上层，形成将聚硅氧烷涂布膜烧结而成的膜或由丙烯酰基树脂构成的透明的平坦化膜7，在该平坦化膜7的表面，形成由铝膜等构成的光反射膜8a。
在光反射膜8a的上层，形成由ITO膜构成的像素电极9a。像素电极9a直接集层在光反射膜8a的表面上，像素电极9a与光反射膜8a电气连接。另外，像素电极9a通过在平坦化膜7和第2层间绝缘膜5a上形成的接触孔与漏极6b电气连接。
在像素电极9a的表面侧，形成由聚酰亚铵膜构成的取向膜12。该取向膜12是对聚酰亚铵膜进行了摩擦处理的膜。
电容线3b作为上电极通过与栅极绝缘膜2a同时形成的绝缘膜(电介质膜)与从高浓度漏极区域1e的延伸部分1f(下电极)相对，构成存储电容60。
TFT30最好如上述那样具有LDD结构，但是，也可以具有不将杂质离子注入与低浓度源极区域1b和低浓度漏极区域1c相当的区域的偏置结构。另外，TFT30可以是将栅极(扫描线3a的一部分)早掩模以高浓度注入杂质离子从而形成自整合的高浓度的源极和漏极区域的自调节型的TFT。
另外，在本实施例中，采用将TFT30的栅极(扫描线3a)在源极-漏极区域间仅偏置1个的单栅极结构，但是，也可以在它们之间偏置2个以上的栅极。这时，同一信号加到各个栅极上。这样，如果以双栅极或三栅极以上构成TFT30，就可以防止沟道与源极-漏极区域的接合部的泄漏电流，从而可以降低截止时的电流。如果将这些栅极中的至少1个采用LDD结构或偏置结构，则可进而降低截止电流，从而可以得到稳定的开关元件。
(凹凸图形的结构)
在这样构成的TFT阵列基板10的各像素100a上，如图5和图6所示，在光反射膜8a的表面上离开TFT30的形成区域的区域中(参见图4)，形成具有凸部8b和凹部8c的凹凸图形8g。
在构成这样的凹凸图形8g时，在本实施例的TFT阵列基板10上，首先，在各像素100a中，在离开TFT30的形成区域的区域中，在与凹凸图形8g的凸部8b相当的区域，按指定的图形有选择地形成由与基底保护膜11a同层的绝缘膜构成的凸形成用薄膜11g。与此相反，在与凹凸图形8g的凹部8c相当的区域，除去与基底保护膜11a同层的绝缘膜，不形成凸形成用薄膜11g。
第2，在凸形成用薄膜11g的上层，形成由与栅极绝缘膜2a同层的绝缘膜构成的凹凸形成用触摸2g，该凹凸形成用薄膜2g与凸形成用薄膜11g完全重叠。
第3，在凹凸形成用薄膜2g的上层，形成由与栅极3a同层的绝缘膜构成的凹凸形成用薄膜3g，该凹凸形成用薄膜3g不从凹凸形成用薄膜2g的形成区域伸出，在其中央区域形成。这里，凹凸形成用薄膜3g处于与扫描线3a(栅极)电气分离的状态。
第4，在凹凸形成用薄膜3g的表面，形成由与第1层间绝缘膜4a同层的绝缘膜构成的凹凸形成用薄膜4g，该凹凸形成用薄膜4g不从凹凸形成用薄膜2g的形成区域伸出，在其中央区域形成。
但是，凹凸形成用薄膜4g形成得比凹凸形成用薄膜3g宽广，从该凹凸形成用薄膜3g的形成区域伸出。
第5，在凹凸形成用薄膜4g的表面，形成由与数据线6a同层的导电膜构成的凹凸形成用薄膜6g，该凹凸形成用薄膜6g不从凹凸形成用薄膜4g的形成区域伸出，在其中央区域形成。另外，凹凸形成用薄膜6g不从凹凸形成用薄膜3g的形成区域伸出，在其中央区域形成。这里，凹凸形成用薄膜6g处于与数据线6a(源极)电气分离的状态。
第6，在凹凸形成用薄膜6g的表面，形成由与第层间绝缘膜5a同层的绝缘膜构成的凹凸形成用薄膜5g，该凹凸形成用薄膜5g不从凹凸形成用薄膜4g的形成区域伸出，在其中央区域形成。
但是，凹凸形成用薄膜5g比凹凸形成用薄膜6g形成得宽广，完全从该凹凸形成用薄膜6g的形成区域伸出。
在这样形成的凹凸形成用薄膜6g的表面侧，形成将聚硅氧烷涂布膜烧结而成的膜或由丙烯酰基树脂构成的透明的平坦化膜7，在该平坦化膜7的表面，形成由铝膜等构成的光反射膜8a。因此满足本实施例中，在光反射膜8a的表面，通过由凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g和它们的非形成区域形成的高低差和凹凸形成高低差H(略等于各凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g的膜厚的合计值)为500nm以上以及800nm以上的凹凸图形8g，并且该凹凸图形8g利用平坦化膜7而成为没有边缘的平缓的形状。这里，平坦化膜7的膜厚设定在凹凸图形8g的高低差H的1/2倍～2倍的范围内。
而且，凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g都形成为外周边缘没有锐角的平面形状(参见图4)。
另外，在TFT阵列基板10的面内方向，凹凸图形8g不具有相邻的凸部8b以20μm以下的叛逆距离重复的区域，并且，凹凸图形8g中的相邻的凸部8a间的平面距离L处于凹凸图形8g的高低差H的5倍～20倍的范围内。
此外，构成凹凸图形8g的凸部8a和凹部8b都形成为倾斜角小于3度的平坦部分的平面尺寸小于10μm，而下层侧的凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g及开口部分形成为倾斜角α小于3度的平坦部分的平面尺寸小于10μm。
而且，在构成凹凸图形8g的各凸部8a之间，为了使侧面的倾斜角的偏差小于10度以及进而小于5度，凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g形成为倾斜角β的偏差小于10度以及进而小于5度。
(对向基板的结构)
在图5和图6中，在对向基板20上，在与在TFT阵列基板10上形成的像素电极9a的纵横的边界区域相对的区域中，形成称为黑矩阵或黑格栅等的遮光膜23，在其上层侧，形成由ITO膜构成的对向电极21。另外，在对向电极21的上层侧，形成由聚酰亚铵膜构成的取向膜22，该取向膜22是对聚酰亚铵膜进行了摩擦处理的膜。
(本实施例的电光装置的作用、效果)
这样构成的电光装置100是反射型的液晶装置，在像素电极9a的下层侧，形成由铝膜等构成的光反射膜8a。
因此，在TFT阵列基板10侧反射从对向基板20测入射的光，从而可以从对向基板20侧出射，所以，在此期间如果可以利用液晶50在各像素100a中进行光调制，通过在对向基板20的外侧配置适当的偏转板和相位差板，便可利用外光显示所希望的图像(反射模式)。
另外，在电光装置100中，如果避开例如在图4中用双点划线所示的区域形成光反射膜8a，便可构成半透过半反射型的液晶装置。这时，在TFT阵列基板10侧配置背面光装置(图中未示出)，如果从TFT阵列基板10侧入射从该背面光装置出射的光，就可以使该光通过在各像素100a中形成了像素电极9a的区域中未形成光反射膜的区域透过到对向基板20侧。因此，如果可以利用液晶50在各像素100a中进行光调制，通过在对向基板20和TFT阵列基板10的外侧配置适当的偏转板和相位差板，便可利用从背面光装置出射的光显示所希望的图像(透过模式)。
另外，在本实施例中，在光反射膜8a的下层侧中与光反射膜8a平面重叠的区域，作为凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g，按指定的图形有选择形成与构成TFT30的栅极(扫描线3a)、源极(数据线6a)和各绝缘膜中的至少1层同层的薄膜，利用有无该凹凸形成用薄膜引起的高低差和凹凸，在光反射膜8a的背面形成凹凸图形8g。因此，用反射模式显示图像时，由光反射膜8a反射从对向基板20侧入射的光时，光发生扩散，所以，图像不容易发生视野角的依赖性。这里，栅极(扫描线3a)、源极(数据线6a)、第1层间绝缘膜4a和第2层间绝缘膜5a是使用光刻技术对在基板10’的整个背面上形成的薄膜进行图案制作而形成的，所以，可以直接应用形成栅极(扫描线3a)、源极(数据线6a)、第1层间绝缘膜4a和第2层间绝缘膜5a的工序，按任意的图形形成分别与它们同层的凹凸形成用薄膜3g、4g、6g、5g。因此，对于这些凹凸形成用薄膜3g、4g、6g、5g，不小于光刻工序，也不增加任何工序就可以形成。
另外，基底绝缘膜11a和栅极绝缘膜2a也是不论在光反射膜8a上是否形成凹凸图形8g都要成膜的，所以，即使有选择地保留由与它们同层的绝缘膜构成的凹凸形成用薄膜11g、2g，也不必增加成膜工序。
此外，按照本实施例，避开形成TFT30的区域而形成凹凸图形8g(凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g)也是容易的，所以，通过微细加工形成TFT30没有障碍。
另外，在光反射膜8a的下层侧源极凹凸形成用薄膜6g的上层侧，使用具有流动性的材料形成平坦化膜7，利用该平坦化膜7适当地抵消有无凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g而引起的高低差和凹凸，形成没有边缘的平缓形状的凹凸图形8g。因此，可以防止发生边缘引起的视野角的依赖性。而且，如果平坦化膜7的膜厚超过凹凸图形8g的高低差H的2倍时，凹凸将被平坦化膜7所消除，正反射成分就太强，从而图像就发生视野角的依赖性，不能得到明亮的图像，另一方面，如果平坦化膜7的膜厚小于凹凸图形8g的高低差H的1/2倍，将不能由平坦化膜7可靠地消除边缘，从而将发生由边缘引起的视野角的依赖性，在本实施例中，将平坦化膜7的膜厚设定在凹凸图形8g的高低差H的1/2倍～2倍的范围内，所以，可以抑制视野角的依赖性，同时可以确保图像的亮度。
此外，由于将凹凸形成用薄膜形成2层以上，所以，在光反射膜8a的表面形成具有充分的高低差H的凹凸图形8g时，也不必形成不适用于TFT30的厚的薄膜。
而且，在由分别与扫描线3a和数据线6a同层的导电膜构成的2层的凹凸形成用薄膜3g、6g之间，位于上层侧的凹凸形成用薄膜6g在位于下层侧的凹凸形成用薄膜3g的形成区域的内侧区域形成，不伸出。另外，在由分别与基底保护膜11a、栅极绝缘膜2a、第1层间绝缘膜4a和第2层间绝缘膜5a同层的绝缘膜构成的4层的凹凸形成用薄膜11g、2g、4g、5g之间，位于上层侧的凹凸形成用薄膜也是在位于下层侧的凹凸形成用薄膜的形成区域的内侧区域形成，不伸出。
因此，构成凹凸图形8g的各凹凸形成用薄膜具有顺锥形结构，不成为悬垂状态(逆锥形)，从而不必担心发生悬垂引起的膜剥落或膜残留的现象。此外，由分别与扫描线3a和数据线6a同层的导电膜构成的2层的凹凸形成用薄膜3g、6g对于构成基底保护膜11a、栅极绝缘膜2a、第1层间绝缘膜4a和第2层间绝缘膜5a的绝缘膜与通过腐蚀除去的开口部不平面重叠。因此，由位于下层侧的凹凸形成用薄膜形成的高低差和凹凸不会背位于上层侧的凹凸形成用薄膜所抵消，所以，在光反射膜8a的表面可以形成具有充分的高低差H的凹凸图形8g。
另外，由于采用使由与扫描线3a同层的导电膜构成的凹凸形成用薄膜3g与扫描线3a电气分离的结构，并且采用使由与数据线6a同层的导电膜构成的凹凸形成用薄膜6g与数据线6a电气分离的结构，所以，扫描线3a和数据线6a通过凹凸形成用薄膜3g、6g成为与其他结构元素短路的状态，3g、6g的电容不会加到3a、6a的电容上。
另外，在本实施例中，作为构成扫描线3a和数据线6a的导电膜，使用了铝膜、钽膜、钼膜或以这些金属中的某一种为主要成分的合金膜，这些导电膜的成膜速度快，并且利用干腐蚀可以形成良好的形状，所以，可以高效而良好地形成凹凸形成用薄膜3g、6g。
另外，在本实施例中，作为构成基底保护膜11a和第1层间绝缘膜4a的绝缘膜，使用了硅氧化膜，该硅氧化膜的成膜速度比较快，并且利用干腐蚀可以形成良好的形状，所以，可以高效而良好的形成凹凸形成用薄膜11g、4g。
另外，在本实施例中，凹凸图形8g不具有相邻的凸部8a以20μm以下的平面距离L重复的区域，所以，可以防止发生干涉色。即，在凹凸图形8g中，如果存在相邻的凸部20以20μm以下的平面距离L重复的区域，按照与光的波长的关系，将发生干涉色，如果不存在这样的重复区域，就可以防止发生干涉色。
另外，在本实施例中，将凹凸图形8g的高低差H设定为500nm以上以及800nm以上，所以，可以避免因凹凸图形8g的高低差H太小而在散射特性中在可见光区域内发生频率的依赖性从而引起图像着色的现象。
另外，凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g都以外周边缘不具有锐角的平面形状而形成，所以，可以防止散射特性发生频率的依赖性，并且可以防止图像发生视野角的依赖性。
此外，下层侧的凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g和开口部分都形成为倾斜角α小于3度的平坦部分的平面尺寸小于10μm，所以，构成凹凸特性8g的凸部8a和凹部8b的倾斜角α小于3度的平坦部分的平面尺寸也小于10μm。因此，可以防止散射特性发生频率的依赖性，并且可以防止图像发生视野角的依赖性。
此外，凹凸特性8g在相邻的凸部8a间的平面距离L是在凹凸特性8g的高低差H的5倍～20倍的范围内，所以，对于视野角的依赖性和图像的亮度两方面都可以得到良好的水平。即，如果相邻的凸部8a间的平面距离L超过凹凸特性8g的高低差H的20倍，正反射成分就太强，图像将发生视野角的依赖性，不能得到明亮的图像。与此相反，如果相邻的凸部8a间的平面距离L小于凹凸特性8g的高低差H的5倍，将发生视野角的依赖性。然而，在本实施例中，将相邻的凸部8a间的平面距离L设定在凹凸特性8g的高低差H的5倍～20倍的范围内，所以，可以抑制视野角的依赖性，同时可以确保图像的亮度。
另外，在本实施例中，凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g形成为倾斜角β的偏差小于10度，并进而小于5度，所以，在构成凹凸特性8g的各凸部8a之间，侧面的倾斜角β的偏差在面内也小于10度以及小于5度。因此，可以防止发生因倾斜角β的偏差引起的亮度斑。
(TFT的制造方法)
下面，参照图7～图10说明制造这样的结构的TFT30的方法。图7、图8、图9、图10是表示本实施例的TFT阵列基板11的制造方法的工序剖面图，在这些图中，都与图4的A-A’″测量的剖面相当。
首先，如图7(A)所示，在准备了通过超声波清洗等而洁净化的玻璃制的基板10’之后，在基板温度为150℃～450℃的温度条件下，在基板10’的整个面上，利用等离子体CVD法，形成厚度300nm～500nm的由用于形成基底保护膜11a的硅氧化膜构成的绝缘膜11。
作为这时的原料气体，可以使用例如甲硅烷与笑气的混合气体或TEOS和氧气、或者乙硅烷和氨。
其次，在基板温度为150℃～450℃的温度条件下，利用等离子体CVD法，在基板10’的整个面上，形成厚度50nm～100nm的由非晶硅膜构成的半导体膜1。作为这时的原料气体，可以使用例如乙硅烷和甲硅烷。然后，对半导体膜1照射激光，进行激光退火处理。结果，非晶形的半导体膜1经过一度熔融、冷却固化过程而结晶化。这时，向各区域的激光的照射时间非常短，并且照射区域对整个基板也是局部的，所以，基板全体不会同时热到高温。因此，作为基板10’，使用玻璃基板等也不会由热引起变形或破裂等。
然后，在半导体膜1的表面，使用光刻技术，形成抗腐蚀掩模551，通过该抗腐蚀掩模551对半导体膜1进行腐蚀，如图7(B)所示，形成岛状的半导体膜1a(有源层)。
然后，在350℃以下的温度条件下，在基板10’的整个面上，利用CVD法等在半导体膜1a的表面形成厚度50nm～150nm的用于形成栅极绝缘膜2a等的硅氧化膜等绝缘膜2。这时的原料全体，可以使用例如TEOS和氧气的混合气体。这里形成的绝缘膜2，也可以是氮化硅膜。
然后，通过图中未示出的指定的抗腐蚀掩模将杂质离子注入半导体膜1a的延伸部分1f，形成用于在与电容线3b间构成存储电容60的下电极。
然后，如图7(C)所示，在基板10’的整个面上，利用溅射法等形成厚度300nm～800nm的由用于形成扫描线3a等的铝膜、钽膜、钼膜或以这些金属中的某一种为主要成分的合金膜构成的导电膜3之后，使用光刻技术形成抗腐蚀掩模552。
然后，通过抗腐蚀掩模552对导电膜3进行干腐蚀处理，如图7(D)所示，形成扫描线3a(栅极)和电容线3b。这时，在离开TFT30的形成区域的区域中，保留由与扫描线3a同层的导电膜构成的凹凸形成用薄膜3g。这里，凹凸形成用薄膜3g形成为与扫描线3a电气分离的状态。
然后，在像素TFT部和驱动电路的N沟道TFT部(图中未示出)侧，将扫描线3a和栅极作为掩模，以约0.1×1013/cm2～约10×1013/cm2的剂量注入低浓度的杂质离子(磷离子)，形成对扫描线3a自整合的低浓度源极区域1b和低浓度漏极区域1c。这里，由于位于扫描线3a的正下方，所以，未注入杂质离子的部分就成为半导体膜1a的沟道区域1a’。
然后，如图7(E)所示，在像素TFT部，形成宽度比扫描线3a(栅极)宽的抗腐蚀掩模553，以约0.1×1015/cm2～约10×1015/cm2的剂量注入高浓度的杂质离子(磷离子)，形成高浓度源极区域1b和漏极区域1d。
也可以不进行低浓度的杂质注入，而在形成宽度比栅极宽的抗腐蚀掩模的状态注入高浓度的杂质(磷离子)，取代这些杂质注入工序，形成偏置结构的源极区域和漏极区域。另外，也可以将扫描线3a作为掩模，注入高浓度的杂质，形成自调节结构的源极区域和漏极区域。
利用这样的工序形成图中未示出的周边驱动电路部的N沟道TFT部，这时，预先用掩模将P沟道TFT部覆盖。另外，在形成周边驱动电路的P沟道TFT部时，用抗腐蚀剂被覆保护像素部和N沟道TFT部，将栅极作为掩模，通过以约0.1×1015/cm2～约10×1015/cm2的剂量注入硼离子，再次自整合的P沟道的源极和漏极区域。这时，也可以和N沟道TFT部的形成时一样，将栅极作为掩模，以约0.1×1013/cm2～约10×1013/cm2的剂量注入低浓度的杂质(硼离子)，在多晶硅膜上形成低浓度区域后，形成宽度比栅极宽的掩模，以约0.1×1015/cm2～约10×1015/cm2的剂量注入高浓度的杂质(硼离子)，形成LDD结构(搀杂漏极结构)的源极区域和漏极区域。另外，也可以不进行低浓度的杂质注入，而在形成宽度比栅极宽的掩模的状态注入高浓度的杂质(磷离子)，形成偏置结构的源极区域和漏极区域。利用这些离子注入工序，可以实现CMOS化，从而可以内置到周边驱动电路的同一基板内。
然后，如图7(F)所示，使用光刻技术形成抗腐蚀掩模554之后，通过抗腐蚀掩模554对绝缘膜2、11进行干腐蚀处理，如图8(A)所示，在下层侧与凹凸形成用薄膜3g重叠的区域，保留由分别与栅极绝缘膜2a和基底保护膜11a同层的绝缘膜构成的凹凸形成用薄膜2g、11g。
然后，如图8(B)所示，在扫描线3a的表面，利用CVD法等，形成厚度300nm～800nm的用于形成第1层间绝缘膜4a的硅氧化膜等绝缘膜4。这时的原料气体，可以使用例如TEOS和氧气的混合气体。
然后，使用光刻技术，形成抗腐蚀掩模555。
然后，通过抗腐蚀掩模555，对绝缘膜4进行干腐蚀处理，如图8(C)所示，在第1层间绝缘膜4a上，在与源极区域和漏极区域对应的部分分别形成接触孔。这时，在与凹凸形成用薄膜3g重叠的区域保留由与第1层间绝缘膜4a同层的绝缘膜构成的凹凸形成用薄膜4g。
然后，如图8(D)所示，在第1层间绝缘膜4a的表面侧，利用溅射法形成厚度300nm～800nm的由用于构成数据线6a(源极)等的铝膜、钽膜、钼膜或或以这些金属中的某一种为主要成分的合金膜构成的导电膜6之后，使用光刻技术形成抗腐蚀掩模556。
然后，通过抗腐蚀掩模556对绝缘膜6进行干腐蚀处理，如图8(E)所示，形成数据线6a和漏极6b。这时，在与凹凸形成用薄膜4g重叠的区域，保留由与数据线6a同层的导电膜构成的凹凸形成用薄膜6g。该凹凸形成用薄膜6g形成为与数据线6a电气分离的状态。
然后，如图9(A)所示，在数据线6a和漏极6b的表面侧，利用CVD法等，形成厚度100nm～300nm的用于形成第2层间绝缘膜5a的硅氧化膜等绝缘膜5之后，使用光刻技术，在第2层间绝缘膜5a上形成用于形成接触孔等的抗腐蚀掩模557。
然后，通过抗腐蚀掩模557，对绝缘膜5进行干腐蚀处理，如图9(B)所示，在第2层间绝缘膜5a中与漏极14对应的部分形成接触孔。这时，在与凹凸形成用薄膜6g重叠的区域，保留由与第2层间绝缘膜5a同层的绝缘膜构成的凹凸形成用薄膜5g。
然后，如图9(C)所示，在第2层间绝缘膜5a和凹凸形成用薄膜5g的表面侧，在涂布全氢化的聚硅氧烷或包含它的组成物之后，进行烧结，或涂布丙烯酰基树脂，形成平坦化膜7。
这里，平坦化膜7是涂布具有流动性的材料而形成的，所以，在平坦化膜7的表面，适度地抵消了有无凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g而引起的高低差和凹凸，从而形成没有边缘的平缓形状的凹凸特性。但是，如果平坦化膜7太厚，凹凸将倍平坦化膜7所消除，另一方面，如果平坦化膜7太薄，就不能可靠地消除边缘，所以，对于平坦化膜7的膜厚度，珊在凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g的合计厚度的约1/2倍～2倍的范围内。
所谓全氢化的聚硅氧烷，是无机全聚硅氧烷的一种，是通过在大气中烧结而转化为硅氧化膜的涂布型的涂料。例如，东燃(株)制的聚硅氧烷就是以-(SiH2NH)-为单位的无机聚合物，可溶于二甲苯等有机溶剂。因此，将该无机聚合物的有机溶剂溶液(例如，20％二甲苯溶液)作为涂布液，利用旋转涂布法(例如，20秒钟，2000rpm)涂布之后，在450℃的温度下在大气中进行烧结时，与水分和氧气反应，可以得到与利用CVD法成膜的硅氧化膜同等致密的非晶形的硅氧化膜。
然后，使用光刻技术，在平坦化膜7上形成用于形成接触孔的抗腐蚀掩模558后，通过抗腐蚀掩模558对平坦化膜7进行腐蚀，如图9(D)所示，形成接触孔。平坦化膜7使用感光性的材料时，在涂布该材料之后，使用光刻法直接使该材料感光和显影之后，可以得到同样的接触孔。
然后，如图10(A)所示，利用溅射法等，在平坦化膜7的表面形成铝膜等这样的具有反射性的金属膜8之后，使用光刻技术形成抗腐蚀掩模559。
然后，通过抗腐蚀掩模559对金属膜8进行腐蚀处理，如图10(B)所示，在指定区域保留光反射膜8a。在这样形成的光反射膜8a的表面，利用由凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g和它们的非形成区域形成的高低差和凹凸形成500nm以上甚至800nm以上的凹凸图形8g，并且该凹凸图形8g利用平坦化膜7成为没有边缘的平缓的形状。
然后，如图10(C)所示，在光反射膜8a的表面，利用溅射法等形成厚度40nm～200nm的ITO膜9之后，使用光刻技术形成抗腐蚀掩模560。
然后，通过抗腐蚀掩模560对ITO膜9进行腐蚀处理，如图10(D)所示，形成与漏极6b大气连接的像素电极9a。
然后，如图5和图6所示，在像素电极9a的表面，形成聚酰亚铵膜(取向膜12)。为此，将把5～10％重量的聚酰亚铵或聚酰亚铵酸溶解到丁基溶纤剂或n-甲基吡啶酮等溶剂中的聚酰亚铵漆剂印刷之后，进行加热硬化(烧结)处理。并且，使用由人造丝纤维构成的膨松布沿一定方向擦拭形成了聚酰亚铵膜的基板，使聚酰亚铵分子在表面附近沿一定方向排列。结果，利用此后填充的液晶分子与聚酰亚铵分子的相互作用，液晶分子就氨一定方向排列。
通过这样处理之后，就制造成了TFT阵列基板10。凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g最好形成外周边缘不具有锐角的平面形状，这样的结构，在进行曝光掩模的设计时，在CAD上，只要将开口的1边的长度设定为小于曝光机的规定极限就可以实现。另外，在构成凹凸特性8g的各凸布8b之间，侧面的倾斜角的偏差最好小于10度甚至小于5度，所以，在形成凹凸形成用薄膜时，在各种干腐蚀处理中，只要进行RIE或高密度等离子体腐蚀处理，就可以将各凸布8b间的侧面的倾斜角的偏差抑制小。
实施例2.
图11(A)、(B)是在本发明实施例2的电光装置的TFT阵列基板的制造方法中表示其特征的工序的工序剖面图。图12是本发明实施例2的电光装置中将在离开像素开关用的TFT的形成区域的区域中在光反射膜的表面形成凹凸图形的情况放大表示的剖面图。本实施例和以下说明的其他实施例的基本结构和实施例1一样，所以，对于共同的部分标以相同的符号，图示于图11和图12中，同时，省略其说明。
在实施形态1中，如图7(F)、图8(A)所示，在对绝缘膜2、11进行腐蚀处理而保留凹凸形成用薄膜2g、11g之后，如图8(B)、(C)所示，对绝缘膜4进行腐蚀处理，保留凹凸形成用薄膜4g，而在本实施例中，如图11(A)所示，在形成绝缘膜4之前，不对绝缘膜2、11进行腐蚀处理，在通过抗腐蚀掩模555形成绝缘膜4时，如图11(B)所示，同时对绝缘膜2、11进行腐蚀处理，同时形成凹凸形成用薄膜11g、2g、4g。因此，按照本实施例，与实施例1比较，可以减少1次光刻工序。
采用这样的制造方法时，如图12所示，可以利用由凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g、5g和它们的非形成区域形成的高低差和凹凸在光反射膜8a的表面形成凹凸图形8g。
实施例3.
图13(A)、(B)是在本发明实施例3的电光装置的TFT阵列基板的制造方法中表示其特征的工序的工序剖面图。图14是本发明实施例3的电光装置中将在离开像素开关用的TFT的形成区域的区域中在光反射膜的表面形成凹凸图形的情况放大表示的剖面图。
在实施例2中，如参照图11(A)、(B)说明的那样，对绝缘膜2、11同时进行腐蚀处理，同时形成凹凸形成用薄膜11g、2g、4g，但是，在本实施例中，如图13(A)所示，在与光反射膜8a表面的凹凸图形8g的凹部8c相当的区域保留与TFT30的半导体膜1a’酮层的半导体膜1a”，在该状态下，如图13(B)所示，对绝缘膜4进行腐蚀处理，形成凹凸形成用薄膜4g。
这样构成时，如图14所示，半导体膜1a”就前腐蚀制动器的功能，构成基底保护膜11a的绝缘膜11不进行腐蚀处理，所以，在TFT阵列基板10的整个面上可以保留基底部膜11。
另外，在本实施例中，可以利用由凹凸形成用薄膜3g、4g、6g、5g和它们的非形成区域形成的高低差和凹凸在光反射膜8a的表面形成凹凸图形8g。
实施例4.
图15是本发明实施例4的电光装置中将在离开像素开关用的TFT的形成区域的区域中在光反射膜的表面形成凹凸图形的情况放大表示的剖面图。
在实施例1中，如图6所示，凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、6g，5g的中心分别一致，所以，在光反射膜8a的表面形成的凹凸图形8g中，各凸部8a的侧面的倾斜相对于凸部8a的中心是对称的，反射光是各向同性的，但是，在本实施例中，如图15所示，凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、5g的中心一致，对于凹凸形成用薄膜6g，起中心位置从凹凸形成用薄膜11g、2g、3g、4g、5g的中心位置向明视方向偏离。因此，保留了导电膜的凸图形与在绝缘膜上开口的凹图形的中心在平面上是非对称分布的。
这样构成时，在光反射膜8a的表面形成的凹凸图形8g中，各凸部8a的侧面的倾斜相对于凸部8a的中心是非对称的，反射光是非各向同性的。因此，利用该非各向同性，可以提高显示的品位。即，在图15所示的例子中，在构成凹凸图形8g的各凸部8a中，侧面的倾斜陡的一边指向明视方向，所以，可以加强向明视方向的散射成分，可以维持向明视方向侧的亮度，从而可以提高图像全体的亮度。
实施例5.
图16是本发明实施例5的电光装置中将在离开像素开关用的TFT的形成区域的区域中在光反射膜的表面形成凹凸图形的情况放大表示的剖面图。
使光反射膜8a的反射光成为非各向同性时，如图16所示，对于凹凸形成用薄膜11g、2g、4g、5g，使其中心相互一致，对于凹凸形成用薄膜3g、6g，可以使其中心位置从凹凸形成用薄膜11g、2g、4g、5g的中心位置向通过摩擦处理而发生的明视方向偏离。这样构成时，保留了导电膜的凸图形与在绝缘膜上开口的凹图形的中心在平面上是非对称分布的。
这样构成时，在光反射膜8a的表面形成的凹凸图形8g中，各凸部8a的侧面的倾斜相对于凸部8a的中心就是非对称的，从而反射光就是非各向同性的。因此，如本实施例那样，在构成凹凸图形8g的各凸部8a中，只要使侧面的倾斜越指向明视方向，就可以加强向明视方向的散射成分，所以，可以维持向明视方向侧的亮度，从而可以提高图像全体的亮度。
实施例6.
图17是本发明实施例6的电光装置的剖面图。
在实施例1～5中，在各像素100a上形成的像素开关用的TFT30是正参差型或共面型的多晶硅TFT，但是，如图17所示，作为像素开关用，也可以使用逆参差型的TFT或非晶形硅TFT等其他形式的TFT。
这样构成时，如图17所示，在TFT阵列基板10中，在离开逆参差型的TFT30的形成区域的区域中，只要氨指定的图形有选择地形成由与扫描线3a(栅极)酮层的导电膜构成的凹部形成用薄膜3g、由与栅极绝缘膜2a酮层的绝缘膜构成的凹部形成用薄膜2g和由与数据线6a酮层的导电膜构成的凹部形成用薄膜6g，就可以利用由它们的形成区域和非形成区域形成的高低差和凹凸在光反射膜8a的变卖形成凹凸图形8g。
(电光装置向电子仪器的应用)
这样构成的反射型或半透过半反射型的电光装置100可以作为各种电子仪器的显示部使用，下面，参照图18、图19和图20说明其一例。
图18是表示将本发明的电光装置作为显示装置使用的电子仪器的电路结构的框图。
在图18中，电子仪器具有显示信息输出源70、显示信息处理电路71、电源电路72、时标发生器73和液晶装置74。另外，液晶装置74具有液晶显示屏75和驱动电路76。作为液晶装置74，可以使用上述电光装置100。
显示信息输出源70具有ROM、RAM等存储器、各种盘等存储单元和统调输出数字图像信号的统调电路等，根据由时标发生器73生成的各种时钟信号将指定格式的图像信号等显示信息供给显示信息处理电路71。
显示信息处理电路71具有串并变换电路、放大反相电路、旋转电路、伽马修正电路和箝位电路等众所周知的各种电路，进行输入的显示信息的处理，并将该图像信号与时钟信号CLK一起供给驱动电路76。电源电路72向各结构元素供给指定的电压。
图19表示作为本发明的电子仪器的一个实施例的便携式电脑。这里所示的电脑80具有包括键盘81的本体部82和液晶显示单元83。液晶显示单元83包含上述电光装置100。
图20表示作为本发明的电子仪器的其他实施例的手机。这里所示的手机90具有多个操作按钮91和由上述电先装置100构成的显示部。
发明的效果
如上所述，本发明在光反射膜的下层侧中与光反射膜平面重叠的区域，作为凹凸形成用薄膜，氨指定的图形有选择地形成与各配线和绝缘膜中的至少1层同层的薄膜，利用有无该凹凸形成用薄膜引起的高低差和凹凸，在光反射膜的表面形成凹凸图形。这里，配线或绝缘膜等是不论光反射膜上是否具有凹凸都一定要形成的，它们是在基板的整个表面上形成指定的薄膜之后使用光刻技术通过图案制作而形成的。因此，可以直接应用形成配线或绝缘膜的工序，氨指定的图形有选择地形成与它们同层的凹凸形成用薄膜。因此，不增加成分膜工序，就可以形成具有光扩散功能的光反射膜。例如，在基板上避开形成有源元件的区域形成凹凸形成用薄膜也是很容易的，所以，对用于形成有源元件的微细加工没有障碍。

Claims (38)

1.一种在夹持电光物质的基板上具有按各像素至少与1个或多个配线电气连接的象素开关用的有源元件和光反射膜的电光装置，其特征在于：与该光反射膜(8a)平面重叠的下层区域中，与上述1个或多个配线(3a、6a)和这些配线的层间或上层或下层形成的绝缘膜(2a、4a、5a、11a)中的至少1层同层的薄膜(2g、3g、4g、5g、6g、11g)，作为凹凸形成用薄膜按指定的图形有选择地残留，利用该凹凸形成用薄膜的有无和覆盖上述凹凸形成区域之上的被覆层(7)和光反射膜(8a)，在所述光反射膜表面形成凹凸图形。
2.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：上述被覆层是在上述光反射膜(8a)的下层且上述凹凸形成用薄膜的上层形成的平坦化膜(7)。
3.按权利要求2所述的电光装置，其特征在于：上述平坦化膜(7)的平均膜厚是在上述凹凸图形的高低差的1/2倍～2倍的范围内。
4.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：在上述凹凸形成用薄膜中，至少包含与上述配线中的1个同层的导电膜。
5.按权利要求4所述的电光装置，其特征在于：由与上述配线中的1个同层的导电膜构成的上述凹凸形成用薄膜与上述配线电气分离。
6.按权利要求1、4或5中的任一项所述的电光装置，其特征在于：上述有源元件是薄膜晶体管或薄膜二极管元件，上述配线中的1个是扫描线(3a)。
7.按权利要求1、4或5中的任一项所述的电光装置，其特征在于：上述有源元件是薄膜晶体管，上述配线中的1个是数据线(6a)。
8.按权利要求1、4或5中的任一项所述的电光装置，其特征在于：上述有源元件是薄膜晶体管，上述配线包含扫描线(3a)和数据线(6a)，上述凹凸形成用薄膜包含由与扫描线和数据线分别为同层的导电膜。
9.按权利要求4所述的电光装置，其特征在于：上述导电膜的膜厚分别为从300nm至800nm。
10.按权利要求4、5或9中的任一项所述的电光装置，其特征在于：上述导电膜由铝膜、钽膜、钼膜或由以这些金属的任一种为主要成分的合金膜构成。
11.按权利要求4、5或9中的任一项所述的电光装置，其特征在于：上述导电膜利用干腐蚀法进行加工。
12.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：在上述凹凸形成用薄膜中，至少包含绝缘膜。
13.按权利要求12所述的电光装置，其特征在于：在上述绝缘膜中，包含与在有源元件和配线的下层形成的基底保护膜(11a)同层的绝缘层。
14.按权利要求12所述的电光装置，其特征在于：上述配线是多个，在上述绝缘膜中，包含与将这些多个配线间电气绝缘的层间绝缘膜(4a、5a)同层的绝缘层。
15.按权利要求12所述的电光装置，其特征在于：在上述绝缘膜中，包含与在上述配线的下层形成的栅绝缘膜(2a)同层的绝缘层。
16.按权利要求12～15中的任一项所述的电光装置，其特征在于：上述绝缘膜由硅氧化膜或氮化硅膜构成。
17.按权利要求12所述的电光装置，其特征在于：上述绝缘膜利用干腐蚀法形成。
18.按权利要求12所述的电光装置，其特征在于：上述有源元件是薄膜晶体管，与上述薄膜晶体管的有源层同层的半导体膜(1a)与上述凹凸形成用薄膜的下层平面重叠。
19.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：上述凹凸图形不具有相邻的凸部以20μm以下的平面距离L重复的区域。
20.按权利要求1或19的任一项所述的电光装置，其特征在于：上述凹凸图形的高低差H的最小值为500nm。
21.按权利要求20所述的电光装置，其特征在于：上述凹凸图形的高低差H的最小值为800nm。
22.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：上述凹凸形成用薄膜形成为外周边缘不具有锐角的平面形状。
23.按权利要求22所述的电光装置，其特征在于：上述凹凸形成用薄膜使用以由所用的光刻装置的解像度的2倍以下的长度构成的多边形描绘的掩模形成。
24.按权利要求1或22的任一项所述的电光装置，其特征在于：构成上述凹凸图形的凸部和凹部相对基板的倾斜角α为3度以下的平坦部分的平面尺寸均为10μm以下。
25.按权利要求1或19的任一项所述的电光装置，其特征在于：上述凹凸图形，相邻的凸部间的平面距离L在上述凹凸图形的高低差H的5倍～20倍的范围内。
26.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：在构成上述凹凸图形的各凸部间，侧面的倾斜角β的偏差在面内为10度以下。
27.按权利要求26所述的电光装置，其特征在于：在构成上述凹凸图形的各凸部间，侧面的倾斜角β的偏差在面内为5度以下。
28.按权利要求1、26或27的任一项所述的电光装置，其特征在于：构成上述凹凸图形的各凸部，侧面的倾斜相对于该凸部的中心是非对称的。
29.按权利要求28所述的电光装置，其特征在于：构成上述凹凸图形的各凸部，侧面的倾斜陡的一边指向明视方向。
30.按权利要求28所述的电光装置，其特征在于：上述凹凸形成用薄膜至少由多个导电膜构成，这些多个导电膜保留下的凸图形相互至少部分地平面重叠并且是重叠的中心与各图形的中心不一致的非对称图形。
31.按权利要求28所述的电光装置，其特征在于：上述凸凹形成用薄膜至少由多个绝缘膜构成，这些多个绝缘膜上开口的凹图形至少部分地平面重叠并且是重叠的中心与各图形的中心不一致的非对称图形。
32.按权利要求28所述的电光装置，其特征在于：上述凹凸形成用薄膜是由至少1个绝缘膜和至少1个导电膜构成的，上述导电膜的保留的凸图形和上述绝缘膜上开口的凹图形的中心在平面上非对称地分布。
33.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：上述凹凸形成用薄膜具有构成上述凹凸图形的凸部的下层侧的保留图形总是在比上层侧的保留图形更外侧形成而构成上述凹凸图形的凹部的下层侧的开口图形在比上层侧的开口图形更内侧形成的顺锥形的形状。
34.按权利要求33所述的电光装置，其特征在于：上述凹凸形成用薄膜至少由多个导电膜构成，在上层保留的导电膜凸图形在该凸图形下层保留的其它导电膜凸图形的内侧区域中形成。
35.按权利要求33所述的电光装置，其特征在于：上述凹凸形成用薄膜至少由多个绝缘膜构成，在下层开口的绝缘膜凹图形在该凹图形上层开口的其它绝缘膜凹图形的内侧区域中形成。
36.按权利要求1或12所述的电光装置，其特征在于：上述凹凸形成用薄膜由多个绝缘膜或导电膜构成，各绝缘膜或导电膜的膜厚在800nm以下。
37.按权利要求1所述的电光装置，其特征在于：上述电光物质是液晶。
38.一种电子仪器，其特征在于：将所述电光装置作为显示装置使用。
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