JP2007286086A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置において、開口率を向上させる。
【解決手段】第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持される液晶とを有する液晶表示パネルを備え、前記第１の基板は、アクティブ素子と、前記アクティブ素子よりも上層に形成された第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜よりも上層に設けられた第１の電極と、前記第１の電極よりも上層に設けられた第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜よりも上層に設けられた画素電極とを有する液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルは、透過部と反射部とを有する複数のサブピクセルを有し、前記画素電極は、前記透過部と前記反射部とで共通し、前記第１の電極は、前記透過部と前記反射部とでそれぞれ独立しており、前記画素電極は、前記透過部と前記反射部とでそれぞれ独立している前記第１の電極の隙間に形成されるコンタクトホールを介して、前記アクティブ素子に電気的に接続されている。
【選択図】図１−１

Description

本発明は、液晶表示装置に係り、特に、ＩＰＳ方式の半透過型の液晶表示装置に関する。

１サブピクセル内に、透過部と反射部を有する半透過型の液晶表示装置が携帯機器用のディスプレイとして使用されている。
これらの半透過型の液晶表示装置においては、一対の基板間に挟持される液晶に対して、一対の基板の基板平面に垂直な方向に電界を印加して、液晶を駆動する縦電界方式が用いられている。また、透過部と反射部との特性を合せるために、透過部と反射部とで段差を設け、さらに偏光板と液晶層の間に位相差板を設置している。
液晶表示装置として、ＩＰＳ方式の液晶表示装置が知られており、このＩＰＳ方式の液晶表示装置では、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）とを同じ基板上に形成し、その間に電界を印加させ液晶を基板平面内で回転させることにより、明暗のコントロールを行っている。そのため、斜めから画面を見た際に表示像の濃淡が反転しないという特徴を有する。この特徴を活かすために、ＩＰＳ方式の液晶表示装置を用いて、半透過型の液晶表示装置を構成することが、例えば、下記特許文献１などで提案されている。

しかしながら、前述の特許文献１にも記載されているように、ＩＰＳ方式の液晶表示装置を用いて、半透過型の液晶表示装置を構成した場合に、例えば、透過部がノーマリブラック場合、反射部がノーマリホワイトとなり、透過部と反射部で明暗が逆転するという問題点があった。
前述の問題点を解決するために、本出願人は、新規な画素構造を有する半透過型の液晶表示装置を、既に出願済みである。（下記特許文献２参照）
この既に出願済みの半透過型の液晶表示装置では、各サブピクセルの画素構造として、透過部と反射部とで共通する画素電極に対して、対向電極を透過部と反射部とでそれぞれ独立させ、それぞれ異なる基準電圧（対向電圧またはコモン電圧）を印加することにより、透過部と反射部で明暗が逆転するのを防止している。
また、この既に出願済みの半透過型の液晶表示装置では、透過部が、ノーマリブラック特性（電圧を印加しない状態で黒表示）となり、反射部が、ノーマリホワイト特性（電圧を印加しない状態で白表示）となっている。
一方、ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、画素電極（ＰＩＸ）は、一対の基板の一方の基板の液晶側に設けられる。この場合、対向電極（ＣＴ）に穴を開けて、その中にコンタクトホールを形成し、コンタクトホールを介して画素電極（ＰＩＸ）に駆動電圧が印加するようにしている。（下記特許文献３参照）

なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
特開２００３−３４４８３７号公報 特願２００５−３２２０４９ 特開２００２−３２８３８５号公報

しかしながら、前述の特許文献２に記載の液晶表示装置において、一方の基板の液晶側に配置される画素電極（ＰＩＸ）に駆動電圧を印加するために、前述の特許文献３のように、対向電極（ＣＴ）に穴を開けて、その中にコンタクトホールを形成する場合には、非表示部が増えてしまい、透過率が低下する。
即ち、既に出願済みの半透過型の液晶表示装置において、従来のレイアウトにより画素電極（ＰＩＸ）に駆動電圧を印加するためのコンタクトホールを形成すると、非表示部が増えてしまい、透過率が低下する原因となる。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、液晶表示装置において、開口率を向上させることが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持される液晶とを有する液晶表示パネルを備え、前記第１の基板は、アクティブ素子と、前記アクティブ素子よりも上層に形成された第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜よりも上層に設けられた複数の第１の電極と、前記第１の電極よりも上層に設けられた第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜よりも上層に設けられた画素電極とを有する液晶表示装置であって、前記画素電極は、前記複数の第１の電極間の隙間に形成されるコンタクトホールを介して、前記アクティブ素子に電気的に接続されている。
（２）（１）において、前記第１の絶縁膜は、前記複数の第１の電極間の隙間に形成される第１のコンタクトホールを有し、前記第２の絶縁膜は、前記第１の電極と前記画素電極との間と、前記第１のコンタクトホール内とに形成されており、前記第１のコンタクトホール内の前記第２の絶縁膜には、第２のコンタクトホールが形成されており、前記画素電極は、前記第２のコンタクトホールを介して、前記アクティブ素子に電気的に接続されている。

（３）第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持される液晶とを有する液晶表示パネルを備え、前記第１の基板は、アクティブ素子と、前記アクティブ素子よりも上層に形成された第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜よりも上層に設けられた第１の電極と、前記第１の電極よりも上層に設けられた第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜よりも上層に設けられた画素電極とを有する液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルは、複数のサブピクセルを有し、前記複数のサブピクセルのうちの１つのサブピクセルは、透過部と反射部とを有し、前記１つのサブピクセル内では、前記画素電極は、前記透過部と前記反射部とで共通し、前記１つのサブピクセル内では、前記第１の電極は、前記透過部と前記反射部とでそれぞれ独立した前記透過部の前記第１の電極と、前記反射部の前記第１の電極とに分かれており、前記透過部の前記第１の電極には、前記反射部の前記第１の電極とは異なる電圧が印加され、前記１つのサブピクセル内では、前記画素電極は、前記透過部の前記第１の電極と前記反射部の前記第１の電極との隙間に形成されるコンタクトホールを介して、前記アクティブ素子に電気的に接続されている。

（４）（３）において、前記第１の絶縁膜は、前記透過部の前記第１の電極と前記反射部の前記第１の電極との隙間に形成される第１のコンタクトホールを有し、前記第２の絶縁膜は、前記第１の電極と前記画素電極との間と、前記第１のコンタクトホール内とに形成されており、前記第１のコンタクトホール内の前記第２の絶縁膜には、第２のコンタクトホールが形成されており、前記画素電極は、前記第２のコンタクトホールを介して前記アクティブ素子に電気的に接続されている。
（５）（３）または（４）において、前記画素電極は、連結部と、連結部の両側に形成される前記透過部用の櫛歯電極と、前記反射部用の櫛歯電極とを有し、前記連結部の領域に前記コンタクトホールが形成され、前記連結部が前記コンタクトホールを介して前記アクティブ素子に電気的に接続されている。
（６）（５）において、前記第１の絶縁膜の下層に設けられ、前記アクティブ素子と電気的に接続される映像線を有し、前記映像線は、前記画素電極の前記連結部が形成される部分が幅広に形成され、前記液晶表示パネルに直交する方向から、前記映像線と前記画素電極とを前記第１の基板上に射影したとき、前記映像線の前記幅広の部分と、前記画素電極の前記連結部の端部とが重なっている。

（７）（１）ないし（６）の何れかにおいて、前記第１の電極の前記隙間を形成する辺における、前記コンタクトホールが形成される部分に凹部を有する。
（８）（１）ないし（７）の何れかにおいて、前記画素電極と、前記第１の電極と、前記第２の絶縁膜とによって、保持容量が形成されている。
（９）（１）ないし（８）の何れかにおいて、前記画素電極は、透明電極である。
（１０）（１）ないし（９）の何れかにおいて、前記第１の電極は、透明電極である。
（１１）（１）ないし（９）の何れかにおいて、前記第１の電極は、反射電極である。
（１２）（１）ないし（９）の何れかにおいて、前記第１の電極は、透明電極と反射電極である。
（１３）（１）１ないし（１２）の何れかにおいて、前記第１の電極は対向電極であり、前記第１の電極と前記画素電極とによって発生される電界により前記液晶が駆動される。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明の液晶表示装置によれば、開口率を向上させることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［本発明の前提となる半透過型の液晶表示装置］
図９は、本発明の前提となる半透過型の液晶表示装置（以下、先行発明という）のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。
図９において、３０は、透過型の液晶表示パネルを構成する透過部、３１は、反射型の液晶表示パネルを構成する反射部である。
先行発明では、１サブピクセル内で、画素電極（ＰＩＸ）は共通であるが、対向電極（ＣＴ）が、透過部３０と、反射部３１とでそれぞれ独立している。即ち、対向電極（ＣＴ）が、透過部用と、反射部用に２分割される。そして、反射部３１の対向電極（ＣＴ）上には反射電極（ＲＡＬ）が形成される。
なお、図９では、隣接する２つの表示ラインの、一方の表示ライン（図９のＡで示すサブピクセルを有する表示ライン）における反射部３１の対向電極（ＣＴ）と、他方の表示ライン（図９のＢで示すサブピクセルを有する表示ライン）における透過部３０の対向電極（ＣＴ）とを共通の電極で構成した場合を図示している。また、図９の矢印Ｃが走査方向を示す。

そして、図１０に示すように、先行発明では、１サブピクセル内で、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と、反射部３１の対向電極（ＣＴ）には異なる基準電圧が印加される。
例えば、図９のＡで示すサブピクセルでは、透過部３０の対向電極（ＣＴ）には、Ｈｉｇｈレベル（以下、Ｈレベル）の基準電圧（Ｖ−ＣＴ−Ｈ）が印加され、反射部３１の対向電極（ＣＴ）には、Ｌｏｗレベル（以下、Ｌレベル）の基準電圧（Ｖ−ＣＴ−Ｌ）が印加される。
また、この図９のＡで示すサブピクセルでは、画素電極（ＰＩＸ）に、透過部３０で見た場合には負極性で、反射部３１で見た場合には正極性の映像電圧（Ｖ−ＰＸ）が印加されている。尚、ここでいう負極性とは、画素電極（ＰＩＸ）の電位が対向電極（ＣＴ）の電位よりも低いことを意味しており、画素電極（ＰＩＸ）の電位が０Ｖよりも大きいか小さいかは問わない。同様に、ここでいう正極性とは、画素電極（ＰＩＸ）の電位が対向電極（ＣＴ）の電位よりも高いことを意味しており、画素電極（ＰＩＸ）の電位が０Ｖよりも大きいか小さいかは問わない。

同様に、図９のＢで示すサブピクセルでは、透過部３０の対向電極（ＣＴ）には、Ｌレベルの基準電圧（Ｖ−ＣＴ−Ｌ）が印加され、反射部３１の対向電極（ＣＴ）には、Ｈレベルの基準電圧（Ｖ−ＣＴ−Ｈ）が印加される。また、この図９のＢで示すサブピクセルでは、画素電極（ＰＩＸ）に、透過部３０で見た場合には正極性で、反射部３１で見た場合には負極性の映像電圧（Ｖ−ＰＸ）が印加されている。
ここで、画素電極（ＰＩＸ）に印加される映像電圧（Ｖ−ＰＸ）は、Ｈレベルの基準電圧（Ｖ−ＣＴ−Ｈ）と、Ｌレベルの基準電圧（Ｖ−ＣＴ−Ｌ）との間の電位である。
したがって、図９のＡ、Ｂで示すサブピクセルにおいては、透過部３０では、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差（図１０のＶａ）が大きくなり、反射部３１では、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差（図１０のＶｂ）が小さくなる。
そのため、図１０に示した電位が印加されている場合は、透過部３０では、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差Ｖａが大きいので明るくなる。このとき、反射部３１では、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差Ｖｂが小さいので、同様に明るくなる。
そして、透過部３０において、画素電極（ＰＩＸ）の電位（映像信号の電位）を図１０とは異なる電位に変化させ、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差Ｖａをさらに大きくすると、反射部３１において、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差Ｖｂがさらに小さくなるので、透過部３０および反射部３１は、ともに、より明るくなる。

逆に、透過部３０において、画素電極（ＰＩＸ）の電位（映像信号の電位）を図１０とは異なる電位に変化させ、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差Ｖａを小さくすると、反射部３１において、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差Ｖｂが大きくなるので、透過部３０および反射部３１は、ともに暗くなる。
このように、先行発明では、１サブピクセル内で、対向電極（ＣＴ）を、透過部用と、反射部用に２分割し、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と、反射部３１の対向電極（ＣＴ）とに、それぞれ逆極性の基準電圧（尚、ここでいう逆極性とは、一方がＨレベルの時に他方がＬレベルとなることを意味している。）を印加するようにしたので、透過部３０と反射部３１で明暗が逆転するのを防止することができる。すなわち、先行発明では、透過部３０がノーマリブラックで、反射部３１がノーマリホワイトであるにもかかわらず、反射部３１の対向電極（ＣＴ）に印加される電圧を工夫することにより、明暗逆転の問題を解決している。

［実施例１］
図１−１は、本発明の実施例１の半透過型の液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。
図１−２は、図１−１に示す画素電極、対向電極、反射電極のみを取り出して示す図である。また、図１−２において、Ａ，Ｂの点線枠で示す部分がそれぞれ１サブピクセルを示す。
図１−２に示すように、本実施例でも、１サブピクセル内で、画素電極（ＰＩＸ）は共通であるが、対向電極（ＣＴ）が、透過部３０と、反射部３１とでそれぞれ独立している。即ち、対向電極（ＣＴ）が、透過部用と、反射部用に２分割される。そして、反射部３１の対向電極（ＣＴ）上には反射電極（ＲＡＬ）が形成される。
なお、図１−２では、隣接する２つの表示ラインの、一方の表示ライン（図１−２のＡで示すサブピクセルを有する表示ライン）における反射部３１の対向電極（ＣＴ）と、他方の表示ライン（図１−２のＢで示すサブピクセルを有する表示ライン）における透過部３０の対向電極（ＣＴ）とを共通の電極で構成した場合を図示している。また、図１−２の矢印Ｃが走査方向を示す。
画素電極（ＰＩＸ）は、連結部５３と、連結部５３の両側に形成される透過部用の櫛歯電極５１と、反射部用の櫛歯電極５２とで構成される。そして、連結部５３の領域に後述するコンタクトホールが形成される。
また、対向電極（ＣＴ）の相対向する辺には、コンタクトホールを形成するための凹部５４が設けられる。

図２は、図１−１のＡ−Ａ’接続線に沿った断面構造を示す要部断面図、図３は、図１−１のＢ−Ｂ’接続線に沿った断面構造を示す要部断面図、図４は、図１−１のＣ−Ｃ’接続線に沿った断面構造を示す要部断面図、図５は、図１−１のＥ−Ｅ’接続線、および図１−１のＦ−Ｆ’接続線に沿った断面構造を示す要部断面図である。
図５において、（ａ）は、図１−１のＥ−Ｅ’接続線に沿った断面構造、即ち、透過部３０の断面構造を示し、（ｂ）は、図１−１のＦ−Ｆ’接続線に沿った断面構造、即ち、反射部３１の断面構造を示す。
以下、図５を用いて、本実施例の半透過型の液晶表示装置の全体構造について説明する。
本実施例では、液晶分子（ＬＣ）を含む液晶層を挟んで、一対のガラス基板（ＳＵＢ１，ＳＵＢ２）が設けられる。ここで、ガラス基板（ＳＵＢ２）の主表面側が観察側となっている。
透過部３０のガラス基板（ＳＵＢ２）側には、ガラス基板（ＳＵＢ２）から液晶層に向かって順に、ブラックマトリクス（図示せず）およびカラーフィルタ（ＦＩＲ）、絶縁膜１８、配向膜（ＯＲ２）が形成される。
なお、反射部３１のガラス基板（ＳＵＢ２）側の構成は、絶縁膜１８と配向膜（ＯＲ２）との間に、段差形成層（ＭＲ）が形成される以外は、透過部３０と同じである。ここで、ガラス基板（ＳＵＢ２）の外側には偏光板（ＰＯＬ２）が形成される。

また、透過部３０のガラス基板（ＳＵＢ１）側には、ガラス基板（ＳＵＢ１）から液晶層に向かって順に、層間絶縁膜（１１〜１６）、対向電極（ＣＴ）、層間絶縁膜１７、画素電極（ＰＩＸ）、配向膜（ＯＲ１）が形成される。
なお、反射部３１のガラス基板（ＳＵＢ１）側の構成は、対向電極（ＣＴ）と層間絶縁膜１７の間に反射電極（ＲＡＬ）が形成される以外は、透過部３０と同じである。ここで、ガラス基板（ＳＵＢ１）の外側にも偏光板（ＰＯＬ１）が形成される。
なお、図２〜図５において、Ｄは映像線（ソース線またはドレイン線ともいう）、Ｇは走査線（ゲート線ともいう）、Ｐｏｌｙ−Ｓｉは半導体層、ＤＤは薄膜トランジスタのソース電極、ＣＨ１〜ＣＨ３はコンタクトホール、ＥＦＳは電気力線である。
画素電極（ＰＩＸ）および対向電極（ＣＴ）は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜で構成される。
また、対向電極（ＣＴ）は面状に形成され、さらに、画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）とが、層間絶縁膜１７を介して重畳しており、これによって保持容量を形成している。
段差形成層（ＭＲ）は、反射部３１における光の光路長が、λ／４波長板相当の光路長となるように、反射部の液晶層（ＬＣ）のセルギャップ長（ｄ）を調整するためのものである。また、反射電極（ＲＡＬ）は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）の金属膜で構成されるが、これに限らず、例えば、下層のモリブデン（Ｍｏ）と、上層のアルミニウム（Ａｌ）の２層構造であってもよい。

本実施例のように、１サブピクセル内で、透過部３０と反射部３１とで対向電極（ＣＴ）を分割すると、互いに印加される電圧が異なるため、相対向する対向電極（ＣＴ）の隙間（あるいは、切れ目）１０には、画素電極（ＰＩＸ）では制御できない電界が発生する。
これは、例えば、黒表示時において、相対向する対向電極（ＣＴ）の隙間１０の近傍の透過部３０に光漏れ箇所を作り、結果として、透過部３０のコントラストを低下させる。
そこで、相対向する対向電極（ＣＴ）の隙間１０の上に、画素電極（ＰＩＸ）をオーバーラップさせることで、相対向する対向電極（ＣＴ）の隙間１０においても、液晶の駆動は画素電極（ＰＩＸ）と、相対向する対向電極（ＣＴ）との間の電界で制御でき、光漏れを抑制することができる。
また、対向電極（ＣＴ）より下側に位置する薄膜トランジスタのソース電極（ＤＤ）と、対向電極（ＣＴ）より上側に位置する画素電極（ＰＩＸ）とを電気的に接続するには、対向電極（ＣＴ）に開口を作り、その中に、薄膜トランジスタのソース電極（ＤＤ）と画素電極（ＰＩＸ）とを接続するコンタクトホール（ＣＨ３）を形成する必要がある。

コンタクトホール（ＣＨ３）では、表面が傾斜しているため液晶配向が乱れ、その結果として、電界による液晶駆動効率が低く、極力その占有面積（非効率表示エリアＢ（ＡＲＥＡ（Ｂ））を減らす必要がある。また、相対向する対向電極（ＣＴ）の隙間１０の上においても、電界が弱く液晶駆動効率が低いため、その占有面積（非効率表示エリアＡ（ＡＲＥＡ（Ａ））を減らす必要がある。
そこで、相対向する対向電極（ＣＴ）の隙間１０を、コンタクトホール（ＣＨ３）の形成に必要な対向電極（ＣＴ）の開口として使用することにより、液晶駆動効率が低い箇所の占有面積を減らすことができ、実質的に開口率を向上させることができる。
図１１に、従来技術の延長線上でレイアウトした場合の、半透過型の液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す。
図１−１と、図１１とを比較することにより、本実施例では、非効率表示エリアＢ（ＡＲＥＡ（Ｂ））と、非効率表示エリアＡ（ＡＲＥＡ（Ａ））とを合わせた非効率表示エリアが、従来技術の延長線上でレイアウトした場合よりも小さくなっていることが分かる。

図２〜図５における各部の製造方法について説明する。なお、（１）より前の工程は通常と同じなので省略する。
（１）層間絶縁膜１５；映像線（Ｄ）を形成するために、（ＡＬ）材料を形成、パターン加工後に、ＣＶＤによりＳｉＮ膜を２００ｎｍの厚さに形成する。
（２）層間絶縁膜１６；層間絶縁膜１５を成膜した後に、感光性樹脂を塗布し、所望のパタンが描かれたホトマスクをマスクに露光し、アルカリ現像液で部分的にレジストを除去する。このとき、コンタクトホール（ＣＨ２）に相当する箇所のレジストを除去する。
樹脂の焼成条件により、基板表面の凹凸を制御でき、本実施例ではコンタクトホール部を除く基板表面が概略平坦になるように２３０℃、６０分とした。
さらに、層間絶縁膜１６の膜厚は、焼成後で約１．８μｍ（画素電極表面平坦部（コンタクトホール部以外））としている。

（３）対向電極（ＣＴ）；アモルファスＩＴＯ（７７ｎｍ）をスパッタ形成した後、感光性レジストを塗布する。所望のパタンが描かれたホトマスクをマスクに露光し、アルカリ現像液で部分的にレジストを除去する（ポジ型のレジストの場合は、露光された部分が除去される）。レジストのパタンをマスクに、ＩＴＯエッチング液（例えば、蓚酸）で除去する。本実施例においては、相対向する対向電極の間に、コンタクトホール（ＣＨ３）が位置するようにパタンは工夫されている。
その後、レジスト剥離液（例えば、ＭＥＡ（モノエタノールアミン））でレジストを除去する。最後に、次の工程で形成する反射電極（ＲＡＬ；ＡｌＳｉ／ＭｏＷ）の加工時に使用する酸液により、アモルファスＩＴＯが溶解されないように、２３０℃、６０分の熱処理を実施し、結晶化させた。

（４）反射電極（ＲＡＬ）；ＭｏＷ（５０ｎｍ）、ＡｌＳｉ（１５０ｎｍ）の順に、スパッタ形成したのち、感光性レジストを塗布する。所望のパタンが描かれたホトマスクをマスクに露光し、アルカリ現像液で部分的にレジストを除去する（ポジ型のレジストの場合は、露光された部分が除去される）。レジストのパタンをマスクに、ＩＴＯエッチング液（例えば、蓚酸）で除去する。
その後、レジスト剥離液（例えば、ＭＥＡ（モノエタノールアミン））でレジストを除去する。本実施例では、コンタクトホール（ＣＨ３）の近傍において、一方の対向電極（ＣＴ）のみ反射電極（ＲＡＬ）が形成されるようにレジストパタンを工夫している。
（５）層間絶縁膜１７；層間絶縁膜１６と同じ方法で形成される。但し、本実施例においては、コンタクトホール（ＣＨ２）の内側にも層間絶縁膜１７を形成し、この層間絶縁膜１７に孔を開け、そのパタンを利用して下層の層間絶縁膜１５を加工してコンタクトホール（ＣＨ３）を形成する。層間絶縁膜１５の加工は、（ＳＦ_６＋Ｏ_２）またはＣＦ_４のガスでドライエッチングした。
（６）画素電極（ＰＩＸ）；ＩＴＯ（７７ｎｍ）をスパッタ形成したのち、感光性レジストを塗布し、所望のパタンが描かれたホトマスクをマスクに露光し、アルカリ現像液で部分的にレジストを除去する（ポジ型のレジストの場合は、露光された部分が除去される）。レジストのパタンをマスクに、ＩＴＯエッチング液（例えば、蓚酸）で除去する。その後、レジスト剥離液（例えば、ＭＥＡ（モノエタノールアミン））でレジストを除去する。画素電極は、対向電極（ＣＴ）の上に櫛歯状のパタンで形成した。

図６は、本実施例の半透過型の液晶表示装置の液晶表示パネルの等価回路を示す。
図６において、Ｄｎ、Ｄｎ＋１、Ｄｎ＋２は、それぞれｎ番目、（ｎ＋１）番目、（ｎ＋２）番目の映像線、Ｇｍ、Ｇｍ＋１は、それぞれｍ番目、（ｍ＋１）番目の走査線、ＣＴｋ、ＣＴｋ＋１、ＣＴｋ＋２は、それぞれｋ番目、（ｋ＋１）番目、（ｋ＋２）番目の対向電極、Ａは１サブピクセル、Ｃ_ＬＣＴは、透過部３０の液晶容量、Ｃ_ＬＣＲは、反射部３１の液晶容量である。
映像線（Ｄ）が延在する方向と、走査線（Ｇ）、対向電極（ＣＴ）が延在する方向は交差または直交する。また、対向電極（ＣＴ）は、ストライプ状に配置される。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のソース電極は映像線（Ｄ）に接続され、画素電極（ＰＩＸ）には、映像線（Ｄ）の電圧が、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を介して供給される。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のゲート電極は、走査線（Ｇ）に接続され、走査線（Ｇ）は、薄膜トランジスタをオン、オフする。
本実施例では、１サブピクセル内において、透過部３０と反射部３１とで画素電極（ＰＩＸ）は共通ではあるが、対向電極（ＣＴ）は異なり、また、その電位も異なる。

走査線（Ｇｍ）の電圧が、Ｈｉｇｈレベルとなることにより、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）がオンし、画素電極（ＰＩＸ（ｎ，ｋ））に映像電位が書き込まれる。
走査線（Ｇｍ）の電圧が、Ｌｏｗレベルとなった後も、Ｈｉｇｈレベルの間に書き込まれた電圧は、サブピクセル（ＰＸＬ）内に設けられた保持容量によって、次のフレームに、走査線（Ｇｍ）が、Ｈｉｇｈレベルとなるまで保持される。前述したように、保持容量は、面状に形成された対向電極（ＣＴ）と、画素電極（ＰＩＸ）と、対向電極（ＣＴ）と画素電極（ＰＩＸ）との間に形成される層間絶縁膜１７で構成される。
対向電極（ＣＴｋ）と、対向電極（ＣＴｋ＋１）の電圧レベルは、それぞれ異なっており、例えば、対向電極（ＣＴｋ）がＨレベルのとき、対向電極（ＣＴｋ＋１）はＬｏｗレベルとなる（但し、走査線（Ｇｍ）がＨレベルになる直前を除く）。
透過部３０の液晶分子（ＬＣ）は、対向電極（ＣＴｋ）と、画素電極（ＰＩＸ（ｎ，ｋ））の電位差により駆動され、反射部３１の液晶分子（ＬＣ）は、対向電極（ＣＴｋ＋１）と画素電極（ＰＩＸ（ｎ，ｋ））により駆動される。
本実施例では、このようにして、透過部３０と反射部３１それぞれの液晶分子に印加する電圧を制御する。
図６に示すサブピクセル（（ＰＸＬ）（ｎ，ｋ））の電圧波形を図７に示す。なお、図７において、Ｖａは、透過部３０の画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差であり、Ｖｂは、反射部３１の画素電極（ＰＩＸ）と対向電極（ＣＴ）との間の電位差である。また、Ｈは１水平走査期間、Ｖは１垂直走査期間（フレーム期間）である。

本実施例では、透過部３０のセルギャップ長を４μｍとして、透過部３０のリターデーション（Δｎ・ｄ）を３２０ｎｍ、反射部３１のセルギャップ長を２．４μｍとして、反射部３１のリターデーション（Δｎ・ｄ）を１９２ｎｍにした。ここで、Δｎは液晶の異方性屈折率（本実施例では、Δｎ＝０．０８）、ｄは液晶セルギャップ長である。また、液晶はポジ型を使用している。
また、上側の偏光板（ＰＯＬ２）の偏光軸は、液晶の初期配向軸（ラビング軸）と一致させ７５度とし、下側の偏光板（ＰＯＬ１）偏光軸は、上側の偏光板（ＰＯＬ２）の偏光軸に直交させ１６５度として、透過部３０をノーマリーブラックの表示とする。なお、７５°、１６５°は、水平走査（走査線（Ｇ）の延在方向）を０°として反時計回りに測った角度で表している。
透過部３０及び反射部３１ともに、前述の軸設定であるため、ガラス基板（ＳＵＢ２）側から入射し、反射電極（ＲＡＬ）で反射した光は、液晶に電界を印加していないときは、その光路において液晶により偏光状態が変えられないため、上側の偏光板（ＰＯＬ２）に通過する。つまり、反射部３１をノーマリーホワイトの表示とする。
画質の点では、透過部３０と反射部３１の表示状態は一致させておくことが望ましい。つまり、透過部３０が黒表示する場合には、反射部３１も黒表示、透過部３０が白表示の場合には反射部３１も白表示が好ましい。
そこで、透過部３０と反射部３１で画素電極（ＰＩＸ）は共通とし、対向電極（ＣＴ）を、透過部３０の対向電極（ＣＴ）と、反射部３１の対向電極（ＣＴ）の２つに分割することで、透過部３０と反射部３１の液晶駆動を別々に制御している。
図５は、透過部３０の画素電極（ＰＩＸ）（５１）と対向電極（ＣＴ）には電界を発生させず、反射部３１の画素電極（ＰＩＸ）（５２）と対向電極（ＣＴ）のみに電界を発生させることで、透過部３０と反射部３１ともに黒表示を実現させている状況を示す図である。

［実施例２］
図８は、本発明の実施例２の半透過型の液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。
本実施例では、図８のＤＷに示すように、映像線（Ｄ）における隙間１０、画素電極（ＰＩＸ）の連結部５３の領域を部分的に太くしている点で、図１−１に示す前述の実施例１の半透過型の液晶表示装置と相異している。
以下、本実施例の半透過型の液晶表示装置について、前述の実施例１の半透過型の液晶表示装置との相異点を中心に説明する。
前述の実施例１のように、相対向する対向電極（ＣＴ）の隙間１０を、画素電極（ＰＩＸ）で覆う構造にした場合、相対向する対向電極（ＣＴ）の隙間１０では、画素電極（ＰＩＸ）の連結部５３が、横方向（走査線（Ｇ）の延在方向）に延在しているため、隣りのサブピクセルの連結部５３と近接することとなる。
そのため、隣りのサブピクセルの画素電極（ＰＩＸ）、または、隣りのサブピクセル対向電極（ＣＴ）との間に電界が発生し、透過部３０で、光漏れが生じる可能性がある。
そこで、本実施例では、図８のＤＷに示すように、映像線（Ｄ）における、画素電極（ＰＩＸ）の連結部５３の領域を部分的に太くし、前述の光漏れを防止する。つまり、対向電極（ＣＴ）よりも下側に配置される映像線（Ｄ）の幅広の部分（ＤＷ）により、透過光を遮断して光漏れを防止する。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。

本発明の実施例１の半透過型の液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。 図１−１に示す画素電極、対向電極、反射電極のみを取り出して示す図である。 図１−１のＡ−Ａ’接続線に沿った断面構造を示す要部断面図である。 図１−１のＢ−Ｂ’接続線に沿った断面構造を示す要部断面図である。 図１−１のＣ−Ｃ’接続線に沿った断面構造を示す要部断面図である。 図１−１のＥ−Ｅ’接続線、および図１−１のＦ−Ｆ’接続線に沿った断面構造を示す要部断面図である。 本発明の実施例１の半透過型の液晶表示装置の液晶表示パネルの等価回路を示す図である。 図６に示すサブピクセル（（ＰＸＬ）（ｎ，ｋ））の電圧波形を示す図である。 本発明の実施例２の半透過型の液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。 本発明の前提となる半透過型の液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。 本発明の前提となる半透過型の液晶表示装置において、透過部の対向電極と反射部の対向電極に印加する基準電圧を示す図である。 従来技術の延長線上でレイアウトした場合の、半透過型の液晶表示装置のサブピクセルの電極構造を示す平面図である。

符号の説明

１０ 隙間
１１〜１７ 層間絶縁膜
１８ 絶縁膜
３０ 透過部
３１ 反射部
５１、５２ 櫛歯電極
５３ 連結部
Ｄ 映像線（ドレイン線またはソース線）
ＤＤ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のソース電極
ＤＷ 幅広の部分
Ｇ 走査線（またはゲート線）
ＰＩＸ 画素電極
ＬＣ 液晶層
ＳＵＢ１、ＳＵＢ２ ガラス基板
ＦＩＲ カラーフィルタ
Ｐｏｌｙ−Ｓｉ 半導体層
ＭＲ 段差形成層
ＯＲ１、ＯＲ２ 配向膜
ＰＯＬ１、ＰＯＬ２ 偏光板
ＣＴ 対向電極
ＲＡＬ 反射電極
ＣＨ１〜ＣＨ３ コンタクトホール
ＥＦＳ 電気力線

Claims (13)

1. 第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持される液晶とを有する液晶表示パネルを備え、
   前記第１の基板は、アクティブ素子と、
   前記アクティブ素子よりも上層に形成された第１の絶縁膜と、
   前記第１の絶縁膜よりも上層に設けられた複数の第１の電極と、
   前記第１の電極よりも上層に設けられた第２の絶縁膜と、
   前記第２の絶縁膜よりも上層に設けられた画素電極とを有する液晶表示装置であって、
   前記画素電極は、前記複数の第１の電極間の隙間に形成されるコンタクトホールを介して、前記アクティブ素子に電気的に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第１の絶縁膜は、前記複数の第１の電極間の隙間に形成される第１のコンタクトホールを有し、
   前記第２の絶縁膜は、前記第１の電極と前記画素電極との間と、前記第１のコンタクトホール内とに形成されており、
   前記第１のコンタクトホール内の前記第２の絶縁膜には、第２のコンタクトホールが形成されており、
   前記画素電極は、前記第２のコンタクトホールを介して、前記アクティブ素子に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持される液晶とを有する液晶表示パネルを備え、
   前記第１の基板は、アクティブ素子と、
   前記アクティブ素子よりも上層に形成された第１の絶縁膜と、
   前記第１の絶縁膜よりも上層に設けられた第１の電極と、
   前記第１の電極よりも上層に設けられた第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜よりも上層に設けられた画素電極とを有する液晶表示装置であって、
   前記液晶表示パネルは、複数のサブピクセルを有し、
   前記複数のサブピクセルのうちの１つのサブピクセルは、透過部と反射部とを有し、
   前記１つのサブピクセル内では、前記画素電極は、前記透過部と前記反射部とで共通し、
   前記１つのサブピクセル内では、前記第１の電極は、前記透過部と前記反射部とでそれぞれ独立した前記透過部の前記第１の電極と、前記反射部の前記第１の電極とに分かれており、前記透過部の前記第１の電極には、前記反射部の前記第１の電極とは異なる電圧が印加され、
   前記１つのサブピクセル内では、前記画素電極は、前記透過部の前記第１の電極と前記反射部の前記第１の電極との隙間に形成されるコンタクトホールを介して、前記アクティブ素子に電気的に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
4. 前記第１の絶縁膜は、前記透過部の前記第１の電極と前記反射部の前記第１の電極との隙間に形成される第１のコンタクトホールを有し、
   前記第２の絶縁膜は、前記第１の電極と前記画素電極との間と、前記第１のコンタクトホール内とに形成されており、
   前記第１のコンタクトホール内の前記第２の絶縁膜には、第２のコンタクトホールが形成されており、
   前記画素電極は、前記第２のコンタクトホールを介して前記アクティブ素子に電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記画素電極は、連結部と、
   連結部の両側に形成される前記透過部用の櫛歯電極と、前記反射部用の櫛歯電極とを有し、
   前記連結部の領域に前記コンタクトホールが形成され、
   前記連結部が前記コンタクトホールを介して前記アクティブ素子に電気的に接続されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記第１の絶縁膜の下層に設けられ、前記アクティブ素子と電気的に接続される映像線を有し、
   前記映像線は、前記画素電極の前記連結部が形成される部分が幅広に形成され、
   前記液晶表示パネルに直交する方向から、前記映像線と前記画素電極とを前記第１の基板上に射影したとき、前記映像線の前記幅広の部分と、前記画素電極の前記連結部の端部とが重なっていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記第１の電極の前記隙間を形成する辺における、前記コンタクトホールが形成される部分に凹部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. 前記画素電極と、前記第１の電極と、前記第２の絶縁膜とによって、保持容量が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
9. 前記画素電極は、透明電極であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
10. 前記第１の電極は、透明電極であることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
11. 前記第１の電極は、反射電極であることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
12. 前記第１の電極は、透明電極と反射電極であることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
13. 前記第１の電極は対向電極であり、前記第１の電極と前記画素電極とによって発生される電界により前記液晶が駆動されることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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