JP2008152159A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】反射特性および透過特性の向上を図ることを可能とする。
【解決手段】反射部５と透過部６とを有する複数の画素４０から構成された表示装置（液晶表示装置１）において、基板１０上に形成された素子層１１と、前記素子層１１を被覆するように前記基板１０上に形成された平坦化膜１２と、前記素子層１１上の前記平坦化膜１２上に形成されたギャップ調整層１５とを有し、前記反射部５は、前記素子層１１と、前記平坦化膜１２と、前記ギャップ調整層１５と、前記ギャップ調整層１５上に形成された反射電極とを有する領域からなり、前記透過部５は、前記ギャップ調整層１５の形成領域を除く前記基板１０上に形成された前記平坦化膜１２を有する領域からなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置等の表示装置およびその製造方法に関する。

近年、液晶表示装置は薄型で低消費電力という特長を活かしてパーソナルコンピュータ、携帯電話、デジタルカメラなど様々な電子機器の表示装置として利用されている。この液晶表示装置はＣＲＴ（陰極線管）や有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）のような自発光型の表示装置ではなく、一般に透過型と反射型に大別される。

透過型液晶表示装置は液晶パネルの背後に配置された照明装置（バックライト）の光を用いて表示を行い、反射型液晶表示装置は周囲光を用いて表示を行っている。透過型液晶表示装置はバックライトの光を用いて表示を行うため、周囲の光が弱い場合であっても影響を受けず高い輝度、コントラストで表示できる利点を有する。しかし、バックライトは液晶表示装置の全消費電力の約半分を占めているため、透過型液晶表示装置は消費電力の低減が困難といった問題を有する。また、周囲の光が強いときには表示が暗く見え、視認性が悪化するという問題も有する。

一方、反射型液晶表示装置はバックライトを有していないので消費電力が極めて小さいという長所を有しており、屋外に携行していく表示装置としては有効である。また、反射型液晶表示装置は暗い使用環境においては視認性が低下する短所も有している。

透過型及び反射型液晶表示装置の問題点を解消するため、透過型表示と反射型表示とを併用する半透過型（併用型）液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

半透過型液晶表示装置は周囲が明るいときは周囲の光を利用して表示し、周囲が暗い場合にはバックライトを利用して表示する。その特性向上のために、反射部と透過部を伴に有する半透過型液晶表示装置のような構造の場合、透過部の液晶層の厚みは反射部の液晶層の厚みの約２倍に設計される。

このような構造の一つでは、カラーフィルタが形成されている側に、反射部の液晶層の厚みを調整するギャップ調整層を設けている。この構成では、良好な透過特性を出すため、カラーフィルタと薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと記す。ＴＦＴはThin Film Transistorの略）との貼り合わせを考慮しなければならないため、反射部が狭くなり（例えば、特許文献２参照。）、反射特性が劣化する問題点を有している。

また、ＴＦＴ側にギャップを調整する機構を形成した構成（例えば、特許文献３参照。）では、カラーフィルタとの合わせは改善されるが、透過部の絶縁層を抜いて、ギャップを調整しているために、信号線などの凹凸で透過品質の低下を招く問題点がある。また、これらの構造では反射電極下の絶縁層にコンタクトホールに開けて作製するために反射特性の劣化を招く問題点を有している。

特開２００１-３１８３７７号公報 特開２００５-１１５３１５号公報 特開２００１-３５０１５８号公報

解決しようとする問題点は、反射部の液晶層の厚みを調整するギャップ調整層を設けた構成では、良好な透過特性を出すため、カラーフィルタと薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと記す。ＴＦＴはThin Film Transistorの略）との合わせ余裕を考慮しなければならないため、反射部が狭くなり、反射特性が劣化する点である。

本発明は、反射特性および透過特性の向上を図ることを課題とする。

請求項１に係る本発明は、反射部と透過部とを有する複数の画素から構成された表示装置において、基板上に形成された素子層と、前記素子層を被覆するように前記基板上に形成された平坦化膜と、前記素子層上の前記平坦化膜上に形成されたギャップ調整層とを有し、前記反射部は、前記素子層と、前記平坦化膜と、前記ギャップ調整層と、前記ギャップ調整層の一端で前記画素電極に接続するもので前記ギャップ調整層上に形成された反射電極とを有する領域からなり、前記透過部は、前記ギャップ調整層の形成領域を除く前記基板上に形成された前記平坦化膜を有する領域からなることを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、反射部は反射電極を形成したギャップ調整層を備えたことから反射特性劣化を抑制することができるので、高反射率を得ることができる。また透過部は基板上に形成された平坦化膜を有する領域からなり、また駆動トランジスタや信号線等が形成される素子層が反射部にあることから、透過部は信号線等による光抜けを引き起こす凹凸がないので、高透過コントラスト比、高透過率を実現することができる。

請求項６に係る本発明は、基板上に形成した素子層を被覆する平坦化膜を該基板上に形成する工程と、前記平坦化膜に前記素子層に通じるコンタクトホールを形成する工程と、前記コンタクトホールを通じて前記素子層に接続する画素電極を前記平坦化膜に形成する工程と、前記平坦化膜上にギャップ調整層を形成する工程と、前記ギャップ調整層上に前記ギャップ調整層の一端で前記画素電極に接続する反射電極を形成する工程とを備えたことを特徴とする。

請求項６に係る本発明では、反射部に反射電極を形成したギャップ調整層を形成することから反射特性の劣化を抑制することができるので、高反射率が得られるようになる。また透過部を基板上に形成された平坦化膜を有する領域で形成することから、また透過部は平坦化膜が形成されていることから、信号線等による光抜けを引き起こす凹凸が形成されていないので、高透過コントラスト比、高透過率を実現できるようになる。

請求項１に係る本発明によれば、反射部は反射特性の劣化を抑制することができるため、高反射率の表示装置を実現することができ、透過部は平坦化膜で表面が平坦に形成されているため、高透過コントラスト比、高反射率の表示装置を実現することができるという利点がある。また、反射電極がギャップ調整層の一端で画素電極に接続されているので、反射電極と画素電極とを接続するコンタクトホールが不要なため、反射率・コントラストなどの反射特性に優れている。さらに、素子層が形成されている側にギャップ調整層を形成するため、素子層側に段差が生じるので、カラーフィルタとの合わせ余裕が要らなくなる。よって、カラーフィルタ側にギャップ調整層があるものに比べて、同じ透過率の時、反射特性が優れた表示装置となる。

請求項６に係る本発明によれば、反射部は反射特性の劣化を抑制することができるため、高反射率の表示装置を実現することができ、透過部は平坦化膜で表面を平坦に形成するため、高透過コントラスト比、高反射率の表示装置を実現することができるという利点がある。また、反射電極がギャップ調整層の一端で画素電極に接続されるので、反射電極と画素電極とを接続するコンタクトホールが不要なため、反射率・コントラストなどの反射特性に優れている。さらに、素子層が形成されている側にギャップ調整層を形成するため、素子層側に段差が生じるので、カラーフィルタとの合わせ余裕が要らなくなる。よって、カラーフィルタ側にギャップ調整層を形成したものと比べ、同じ透過率を有するものでは、反射特性が優れた表示装置を形成することができる。

請求項１に係る本発明の表示装置の一実施の形態（第１実施例）を、図１によって説明する。図１は、表示装置の一例として半透過型液晶表示装置を示す図面であり、（１）は半透過型液晶表示装置の液晶セル１画素分の素子側基板を示した平面図であり、（２）は（１）図中のＡ−Ａ’線断面図である。

図１に示すように、液晶表示装置１は、対向する基板１０、３０間に液晶層２０が封止され、反射部５と透過部６とを有するもので画像を表示する複数の画素４０から構成されている。すなわち、基板１０上に素子層（例えば、駆動・制御素子、信号線等）１１が形成され、この素子層１１を被覆するように上記基板１０上に平坦化膜１２が形成されている。上記素子層１１上の上記平坦化膜１２上には、上記素子層１１にコンタクトホール１３を通じて接続される画素電極１４が形成されている。この画素電極１４上で、上記素子層１１上方にはギャップ調整層１５が形成されている。このギャップ調整層１５の上面（液晶層２０側）は、凹凸状に形成され、その表面には反射電極１６が形成されている。この反射電極１６は、上記ギャップ調整層１５の端部で上記画素電極１４に接続されている。

したがって、上記反射部５は、上記素子層１１と、この素子層１１を被覆する上記平坦化膜１２と、この平坦化膜１２上に画素電極１４の一部を介して形成された上記ギャップ調整層１５と、このギャップ調整層１５上に形成された反射電極１６とを有する領域からなる。また、上記透過部６は、上記ギャップ調整層１５の形成領域を除く上記基板１０上に形成された上記平坦化膜１２および画素電極１４を有する領域からなる。

一方、対向基板となる基板３０にはカラーフィルタ３１が形成され、その表面に平坦化膜３２介して画素電極３３が形成されている。

上記液晶表示装置１では、素子層１１と画素電極１４とのコンタクトホール１３は、ギャップ調整層１５の下部、すなわち、ギャップ調整層１５に被覆された形態であるため、
反射部５の反射特性が向上する。また、透過部６は、表面に画素電極１４が形成されているものの、画素電極１４の厚みは均一であるため、平坦化膜によって平坦に形成された構造と同様になるなので、遮光体がなくても光漏れがなく、高い透過のコントラスト比が得られる。

ここで、比較例１として、従来の半透過型液晶表示装置の構造の一例を、図２の要部断面図によって説明する。

図２（１）に示すように、液晶表示装置１０１は、対向する基板１１０、１３０間に液晶層１２０が封止され、反射部１０５と透過部１０６とを有するもので画像を表示する複数の画素１４０から構成されている。すなわち、基板１１０上に素子層（例えば、駆動・制御素子、信号線等）１１１が形成され、この素子層１１１を被覆するようにギャップ調整層１１５が形成されている。このギャップ調整層１１５の上面（液晶層１２０側）は、凹凸状に形成されていて、素子層１１１に達するコンタクトホール１１３が形成されている。上記基板１１０上には、このコンタクトホール１１３を通じて上記素子層１１１に接続される画素電極１１４が形成されている。さらに、上記ギャップ調整層１１５上には画素電極１１４を介しての反射電極１１６が形成されている。

一方、対向基板となる基板１３０にはカラーフィルタ１３１が形成され、その表面に平坦化膜１３２介して画素電極１３３が形成されている。

上記比較例１の構造では、反射部１０５にコンタクトホール１１３が形成されるので、反射特性が低下する。また、図２（２）に示した前記図２（１）における透過部１０６の断面に示すように、平坦化膜１１８に透過窓１１９を形成してマルチギャップを構成しているので、信号線１２０部分の平坦化膜１１８に段差が生じ、透過コントラストが低下する。または信号線１２０部分を遮光した場合には、透過率が低下する。

次に、比較例２として、従来の半透過型液晶表示装置の構造の一例を、図３の要部断面図によって説明する。前記比較例１と同様な構成部品には同一符号を付与して説明する。

図３（１）に示すように、液晶表示装置２０１は、対向する基板２１０、２３０間に液晶層２２０が封止され、反射部２０５と透過部２０６とを有するもので画像を表示する複数の画素２４０から構成されている。すなわち、基板２１０上に素子層（例えば、駆動・制御素子、信号線等）２１１が形成され、この素子層２１１を被覆するように絶縁膜１２１が形成されている。上記素子層２１１上方の絶縁膜２２１の上面（液晶層２２０側）は、凹凸状に形成されていて、素子層２１１に達するコンタクトホール２１３が形成されている。上記基板２１０上には、このコンタクトホール２１３を通じて上記素子層２１１に接続される画素電極２１４が形成されている。さらに、上記素子層２１１上方の絶縁膜２２１の上面には画素電極２１４の一部を介しての反射電極２１６が形成されている。

一方、対向基板となる基板２３０にはカラーフィルタ２３１が形成され、その表面に平坦化膜２３２介して画素電極２３３が形成されている。さらに、上記素子層２１１に対向する画素電極２３３にはギャップ調整層２３４が形成されている。

この比較例２の構成では、図３（２）に示すように、透過部６の画素構造は、基板２１０上の信号線２３５を被覆する平坦化された絶縁膜２１２が形成された構造で、しかも、その表面が平坦に形成されていることから、本発明の液晶表示装置１と同様の構造であり、高い透過特性が得られる。しかしながら、２つの基板２１０、２３０を張り合わせ余裕を考慮することが必要であり、反射部２０５に対して対向基板（基板２３０）側に形成されるギャップ調整層２３４は小さくなるため、反射率は高精細になるほど低下する。また、反射部２０５のコンタクトホール２１３も必要なために反射特性は低下する。

一方、本発明の液晶表示装置１は、平坦化膜１２に形成されたコンタクトホール１３を通じて画素電極１４が接続され、その上部に反射部５のギャップ調整層１１５が形成されるため、ギャップ調整層１５にコンタクトホールを形成する必要がない。このため、反射特性が向上される。また、ギャップ調整層１５は素子層１１側に形成されるため、対向側との合わせ余裕を取る必要がない。このため、反射部５のギャップ調整層１５を広く形成できるので、高い反射率特性が得られる。

さらに、比較例２の構成の半透過型液晶表示装置では、絶縁膜２３４表面に凹凸を形成する必要があり、そのため、絶縁膜２３４には熱工程でリフローされて平坦にならない耐熱性が必要である。このため、材料も限られていた。一方、本発明の液晶表示装置１で採用される平坦化膜１２ではその表面に凹凸を形成する必要がないために、例えば脂環式オレフィン樹脂やＳＯＧなどの低誘電材料や耐熱性の低い高平坦化材料など、機能性材料との組み合わせが可能となる。

また、従来構造の半透過型液晶表示装置の場合、絶縁膜２３４に透過率や絶縁性などの特性が必要とされたが、上記ギャップ調整層１５は、そのような特性を必要としないため、高感度材料や高平坦性材料などを採用することで、生産性向上、高信頼性、低誘電率化などの高機能性を得ることもできる。

次に、本発明の半透過型液晶表示装置と従来構造（比較例２）の半透過型液晶表示装置の光学特性を比較した。その結果を表１に示す。

表１に示すように、従来構造（比較例２）の液晶表示装置２０１と本発明の液晶表示装置１では、透過特性がほぼ同等であった。一方、反射特性を比較すると、比較例２の液晶表示装置２０１では反射率が１．９％であり、本発明の液晶表示装置１では反射率が３％であった。この結果、本発明の液晶表示装置１は、比較例２の液晶表示装置２０１より１．５倍の反射率が得られた。この理由としては、ギャップ調整層１５にコンタクトホールが形成されていないことと併せて、合わせずれが無いことにより反射領域が広がったことに起因する。さらに、反射コントラスト比についても、比較例２の液晶表示装置２０１は、合わせずれ部の段差の影響による光漏れと、コンタクトホールの影響により、著しく反射コントラストが低下した。一方、本発明の液晶表示装置１では、およそ３倍の高い反射コントラスト比が得られた。

このように、反射部５は反射電極１６を形成したギャップ調整層１５を備えたことから反射特性劣化を抑制することができるので、高反射率を得ることができる。また透過部６は基板１０上に形成された平坦化膜１２を有する領域からなり、また駆動トランジスタや信号線等が形成される素子層１１が反射部５にあることから、透過部６は光抜けを引き起こす凹凸がないので、高透過コントラスト比、高透過率を実現することができる。

次に、請求項６に係る本発明の液晶表示装置の製造方法の一実施の形態（第１実施例）を、図４および図５の製造工程断面図によって説明する。図４および図５は、表示装置の一例として半透過型液晶表示装置を示す。

図４（１）に示すように、基板（第１基板）１０にＴＦＴ等からなるスイッチング素子や補助容量線やゲート線、信号線などの素子層１１を形成する。

次に図４（２）に示すように、素子層１１や信号線（図示せず）に伴う凹凸を平坦化するため、基板１０上に平坦化膜１２を形成する。次いで、平坦化膜１２に素子層１１に通じるコンタクトホール１３を形成する。上記平坦化膜１２には、透明レジストを用いることができる。そのようなレジストとして、例えばＪＳＲ社製ＰＣ３１５Ｇがある。もしくは、アクリル系有機膜、脂環式オレフィン樹脂、ＳＯＧなどを用いることもできる。

次に、図４（３）に示すように、透過部６の電極として、上記平坦化膜１２上に上記素子層１１にコンタクトホール１３を通じて接続する画素電極１４を形成する。この画素電極１４は、例えば透明電極からなり、例えばインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）等の透明電極で形成される。

次に、図５（４）に示すように、反射部５の素子層１１上方の平坦化膜１２上に、ギャップ調整層１５を形成する。このように、素子層１１に接続する画素電極１４を先に形成した後にギャップ調整層１５を形成することで、ギャップ調整層１５に素子層１１に通じるコンタクトホールを形成することが回避され、優れた反射特性が得られるようになる。

また、上記ギャップ調整層１５を形成する際に、ギャップ調整層１５の表層のみを露光し得る露光量で露光し、現像することで、ギャップ調整層１５の上面に凹凸を形成した後、ベーキングを行うことにより、上記凹凸が丸みを帯びた形状となる。このベーキングは、例えば２２０℃で行う。

その後、図５（５）に示すように、上記ギャップ調整層１５上にギャップ調整層１５端部で上記画素電極１４に接続する反射電極１６を形成する。上記反射電極１６は、例えば、反射率の高い金属材料で形成する。例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属材料で形成する。このように、ギャップ調整層１５上面を丸みを帯びた凹凸形状とし、その表面に反射電極１６を形成したことにより、反射部５の反射特性を向上させることができる。

以降の工程としては、配向膜を形成し、スペーサの形成されたカラーフィルタまたは、スペーサを介してシール材を用いて張り合わせ、基板間に液晶を注入することによって液晶セルが完成する。この液晶セルに位相差板と偏光板を貼り付けることで、本実施形態の半透過型液晶表示装置が製造される。

上記第１実施例の製造方法によれば、反射部５は反射特性の劣化を抑制することができるため、高反射率の液晶表示装置を実現することができ、透過部６は平坦化膜１２で表面を平坦に形成するため、高透過コントラスト比、高反射率の液晶表示装置を実現することができるという利点がある。また、反射電極１６がギャップ調整層１５の一端で画素電極１４に接続されるので、反射電極１７と画素電極１４とを接続するコンタクトホールが不要なため、反射率・コントラストなどの反射特性に優れている。さらに、素子層１１が形成されている側にギャップ調整層１５を形成するため、素子層１１側に段差が生じるので、カラーフィルタとの合わせ余裕が要らなくなる。よって、カラーフィルタ側にギャップ調整層を形成したものと比べ、同じ透過率を有するものでは、反射特性が優れた液晶表示装置を形成することができる。

上記第１実施例の製造方法では、ギャップ調整層１５を形成する材料によっては、露光量が高くなり、生産性を阻害する場合がある。ギャップ調整層１５を形成する膜の膜厚が厚いことにより、ギャップ調整層１５のリフローが増すので、良好な反射特性を得るために必要な凹凸形成が阻害される。そこで、ギャップ調整層１５の膜厚を薄くする製造方法の一例を、本発明の液晶表示装置の製造方法の一実施の形態（第２実施例）として、図６の製造工程断面図によって説明する。図６は、表示装置の一例として半透過型液晶表示装置を示す。

図６（１）に示すように、基板（第１基板）１０にＴＦＴ等からなるスイッチング素子や補助容量線やゲート線、信号線などの素子層１１を形成する。次に、素子層１１や信号線（図示せず）に伴う凹凸を平坦化するため、基板１０上に平坦化膜１２を形成する。この平坦化膜１２は、反射部５および透過部６において、それぞれ平坦に形成されているもので、素子層１１端部上では段差を有する。すなわち、基板１０表面からギャップ調整層が形成される領域の平坦化膜１２表面までの高さが、ギャップ調整層が形成されない領域の平坦化膜１２表面までの高さより高くなるように、平坦化膜１２が形成される。次いで、平坦化膜１２に素子層１１に通じるコンタクトホール１３を形成する。上記平坦化膜１２には、透明レジストを用いることができる。そのようなレジストとして、例えばＪＳＲ社製ＰＣ３１５Ｇがある。もしくは、アクリル系有機膜、脂環式オレフィン樹脂、ＳＯＧなどを用いることもできる。

次に、透過部６の電極として、上記平坦化膜１２上に上記素子層１１にコンタクトホール１３を通じて接続する画素電極１４を形成する。この画素電極１４は、例えば透明電極からなり、例えばインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）等の透明電極で形成される。

次に、図６（２）に示すように、上記平坦化膜１２上に、上記画素電極１４を介して、表面が平坦な絶縁膜１７を形成する。

次に、図６（３）に示すように、リソグラフィー技術とエッチング技術によって、もしくは絶縁膜１７が感光性の場合には、リソグラフィー技術（露光、現像等）によって、反射部５の素子層１１上方の平坦化膜１２上に、絶縁膜１７からなるギャップ調整層１５を形成する。このように、素子層１１に接続する画素電極１４を先に形成した後にギャップ調整層１５を形成することで、ギャップ調整層１５に素子層１１に通じるコンタクトホールを形成することが回避され、優れた反射特性が得られるようになる。

また、上記ギャップ調整層１５を形成する際に、ギャップ調整層１５の表層のみを露光し得る露光量（例えばコンタクトホールを形成する露光量よりも少ない露光量）で露光し、現像することで、ギャップ調整層１５の上面に凹凸を形成した後、ベーキングを行うことにより、上記凹凸が丸みを帯びた形状となる。このベーキングは、例えば２２０℃で行う。

上記説明したように、平坦化された絶縁膜１７表面をコンタクトホールを形成する露光量より低い露光量で露光し、現像することで段差を形成した場合、ギャップ調整層１５を形成するための絶縁膜１７の塗布膜厚αは、適切なギャップを得るための段差であるギャップ調整層１５の高さβが同時に薄くなるので、少ない露光量で形成が可能となる。

これにより、凹凸を形成する材料のリフローも抑制されるので、図７の平坦化膜の透過部の掘り量と傾斜角度の関係図に示すように、凹凸の傾斜角度を掘り量で制御することができ、デバイスに最適な反射特性を持つ液晶表示装置の作製が可能となる。

次に、本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第２実施例）を、図８の要部断面図によって説明する。図８は、液晶表示装置の一例として半透過型液晶表示装置を示す。

図８に示すように、液晶表示装置１は、対向する基板１０、３０間に液晶層２０が封止され、反射部５と透過部６とを有するもので画像を表示する複数の画素４０から構成されている。すなわち、基板１０上に素子層（例えば、駆動・制御素子、信号線等）１１が形成され、この素子層１１を被覆するように上記基板１０上に平坦化膜１２が形成されている。上記素子層１１上の上記平坦化膜１２上には、上記素子層１１にコンタクトホール１３を通じて接続される画素電極１４が形成されている。この画素電極１４上で、上記素子層１１上方にはギャップ調整層１５が形成されている。このギャップ調整層１５は、例えば２層の有機絶縁膜で形成されている。上記ギャップ調整層１５の上面（液晶層２０側）は、凹凸状に形成され、その表面には反射電極１６が形成されている。この反射電極１６は、上記ギャップ調整層１５の端部で上記画素電極１４に接続されている。

したがって、上記反射部５は、上記素子層１１と、この素子層１１を被覆する上記平坦化膜１２と、この平坦化膜１２上に画素電極１４の一部を介して形成された上記ギャップ調整層１５と、このギャップ調整層１５上に形成された反射電極１６とを有する領域からなる。また、上記透過部６は、上記ギャップ調整層１５の形成領域を除く上記基板１０上に形成された上記平坦化膜１２および画素電極１４を有する領域からなる。

一方、対向基板となる基板３０にはカラーフィルタ３１が形成され、その表面に平坦化膜３２介して画素電極３３が形成される。

また、従来の画素は反射領域の画素にはコンタクトホールや信号線による凹凸などがあり、良好な反射特性を得るための凹凸を連続配置ができなかったが、本発明によると信号線上も含めて連続配置が可能となり、良好な反射特性が得られる表示素子が得られる。また、フォトスペーサもギャップの安定のためには、平坦な領域が不可欠だが、連続した凹凸が得られ、凹凸の高さが均一になるため、凹凸上にフォトスペーサが配置可能となる。

次に、本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第３実施例）を、図９の要部断面図によって説明する。図９は、液晶表示装置の一例として半透過型液晶表示装置を示す。

図９に示すように、液晶表示装置１は、対向する基板１０、３０間に液晶層２０が封止され、反射部５と透過部６とを有するもので画像を表示する複数の画素４０から構成されている。すなわち、基板１０上に素子層（例えば、駆動・制御素子、信号線等）１１が形成され、この素子層１１を被覆するように上記基板１０上に平坦化膜１２が形成されている。上記素子層１１上の上記平坦化膜１２上には、上記素子層１１にコンタクトホール１３を通じて接続される画素電極１４が形成されている。この画素電極１４上で、上記素子層１１上方にはギャップ調整層１５が形成されている。上記ギャップ調整層１５の上面（液晶層２０側）は、凹凸状に形成され、さらに、上記ギャップ調整層１５には、上記コンタクトホール１３に通じるコンタクトホール１８が形成されている。そして、ギャップ調整層１５の表面には、コンタクトホール１８を通じて画素電極１４に接続する反射電極１６が形成されている。この反射電極１６は、上記ギャップ調整層１５の端部で上記画素電極１４に接続されている。

したがって、上記反射部５は、上記素子層１１と、この素子層１１を被覆する上記平坦化膜１２と、この平坦化膜１２上に画素電極１４の一部を介して形成された上記ギャップ調整層１５と、このギャップ調整層１５上に形成された反射電極１６とを有する領域からなる。また、上記透過部６は、上記ギャップ調整層１５の形成領域を除く上記基板１０上に形成された上記平坦化膜１２および画素電極１４を有する領域からなる。

一方、対向基板となる基板３０にはカラーフィルタ３１が形成され、その表面に平坦化膜３２介して画素電極３３が形成されている。

次に、本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第４実施例）を、図１０の要部断面図によって説明する。図１０は、液晶表示装置の一例として半透過型液晶表示装置を示す。

図９に示すように、液晶表示装置１は、対向する基板１０、３０間に液晶層２０が封止され、反射部５と透過部６とを有するもので画像を表示する複数の画素４０から構成されている。すなわち、基板１０上に素子層（例えば、駆動・制御素子、信号線等）１１が形成され、この素子層１１を被覆するように上記基板１０上に平坦化膜１２が形成されている。上記素子層１１上の上記平坦化膜１２上には、この平坦化膜１２上で、上記素子層１１上方にはギャップ調整層１５が形成されている。上記ギャップ調整層１５の上面（液晶層２０側）は、凹凸状に形成され、さらに、上記ギャップ調整層１５には、上記平坦化膜１２を貫通して上記素子層１１に達するコンタクトホール１９が形成されている。そして、ギャップ調整層１５の表面には、コンタクトホール１９を通じて素子層１１に接続する画素電極１４が形成され、さらに反射部５の領域の画素電極１４上に反射電極１６が形成されている。

したがって、上記反射部５は、上記素子層１１と、この素子層１１を被覆する上記平坦化膜１２と、上記ギャップ調整層１５と、この上記ギャップ調整層１５と平坦化膜１２とを貫通して素子層に接続される画素電極１４の一部と、このギャップ調整層１５上に形成された反射電極１６とを有する領域からなる。また、上記透過部６は、上記ギャップ調整層１５の形成領域を除く上記基板１０上に形成された上記平坦化膜１２および画素電極１４を有する領域からなる。

一方、対向基板となる基板３０にはカラーフィルタ３１が形成され、その表面に平坦化膜３２介して画素電極３３が形成されている。

上記各実施例において、上記ギャップ調整層１５の上面に形成された凹凸は画素間に連続して形成されてもよい。凹凸面上にフォトスペーサを配置することもできる。

また、従来の液晶表示装置のように、素子層１１側に段差のある構成では信号線の凹凸で透過コントラストを大きくすることが困難なため、大きく遮光してコントラストを得ようとすると、透過率が低下するという問題が発生する。一方、本発明の表示装置の構造では信号線が平坦化膜１２に埋まる構成になるので、透過特性の優れた表示パネルができる。また、従来は反射電極を形成する凹凸用の絶縁膜がアクリル樹脂など反射特性を有するものに限られていたが、ＳＯＧや脂環式オレフィン樹脂などの低誘電率材料など、多様な特性をもった材料の選択が可能になる。

上記各実施例では、表示装置の一例として液晶表示装置を挙げて説明したが、本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置など画素電極が素子層に接続するコンタクトホール（接続部位）を有する表示装置に用いることで、高機能化、高開口度などの特性を得ることもできる。

請求項１に係る本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第１実施例）を示した図面であり、（１）は液晶表示装置の液晶セル１画素分の素子側基板を示した平面図であり、（２）は（１）図中のＡ−Ａ’線断面図である。 比較例１として、従来の半透過型液晶表示装置の構造の一例を示した要部断面図である。 比較例２として、従来の半透過型液晶表示装置の構造の一例を示した要部断面図である。 請求項６に係る本発明の液晶表示装置の製造方法の一実施の形態（第１実施例）を示した製造工程断面図である。 請求項６に係る本発明の液晶表示装置の製造方法の一実施の形態（第１実施例）を示した製造工程断面図である。 本発明の液晶表示装置の製造方法の一実施の形態（第２実施例）を示した製造工程断面図である。 である。 本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第２実施例）を示した要部断面図である。 本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第３実施例）を示した要部断面図である。 本発明の液晶表示装置の一実施の形態（第４実施例）を示した要部断面図である。

符号の説明

１・液晶表示装置、５・反射部、６・透過部、１０・基板、１１・素子層、１２…平坦化膜、１５…ギャップ調整層

Claims (8)

1. 反射部と透過部とを有する複数の画素から構成された表示装置において、
   基板上に形成された素子層と、
   前記素子層を被覆するように前記基板上に形成された平坦化膜と、
   前記素子層上の前記平坦化膜上に形成されたギャップ調整層とを有し、
   前記反射部は、前記素子層と、前記平坦化膜と、前記ギャップ調整層と、前記ギャップ調整層上に形成された反射電極とを有する領域からなり、
   前記透過部は、前記ギャップ調整層の形成領域を除く前記基板上に形成された前記平坦化膜を有する領域からなる
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記平坦化膜は、前記反射部が形成される領域および前記透過部が形成される領域のそれぞれの領域において平坦である
   ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記平坦化膜上に画素電極が形成され、
   前記画素電極が前記平坦化膜に形成されたコンタクトホールを通じて前記素子層に接続されている
   ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 前記ギャップ調整層は前記画素電極上に形成され、
   前記ギャップ調整層上に反射電極が形成され、
   前記反射電極は前記ギャップ調整層端部で前記画素電極と接続されている
   ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
5. 前記ギャップ調整層表面が凹凸形状に形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
6. 基板上に形成した素子層を被覆する平坦化膜を該基板上に形成する工程と、
   前記平坦化膜に前記素子層に通じるコンタクトホールを形成する工程と、
   前記コンタクトホールを通じて前記素子層に接続する画素電極を前記平坦化膜に形成する工程と、
   前記平坦化膜上にギャップ調整層を形成する工程と、
   前記ギャップ調整層上に前記ギャップ調整層の一端で前記画素電極に接続する反射電極を形成する工程と
   を備えたことを特徴とする表示装置の製造方法。
7. 前記ギャップ調整層を形成した後で前記反射電極を形成する前に、前記ギャップ調整層上に凹凸を形成する工程
   を備えたことを特徴とする請求項６記載の表示装置の製造方法。
8. 前記基板表面から前記ギャップ調整層が形成される領域の平坦化膜表面までの高さが前記ギャップ調整層が形成されていない領域の平坦化膜表面までの高さより高くなるように、前記平坦化膜を形成する
   ことを特徴とする請求項６記載の表示装置の製造方法。

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