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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表示装置に関し、特に、反射領域と透過領域とを有する表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、表示装置として、光を液晶層に入射させるとともに、その入射された光を液晶層により変調することによって表示を行う液晶表示装置が知られている。上記した液晶表示装置としては、液晶層に入射した光を一方方向にのみ通過させる透過型液晶表示装置、液晶層に入射した光を反射させる反射型液晶表示装置、および、透過型と反射型との２つの機能を有する半透過型液晶表示装置などがある。そして、従来では、上記した半透過型液晶表示装置において、反射領域に対応する領域に、凸状の絶縁膜を設けることにより、透過領域に入射した光が液晶層を通過する距離（光路長）と、反射領域に入射した光が液晶層を通過する距離（光路長）とを等しくした構造が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１７は、従来の凸状の絶縁膜（平坦化膜）を有する半透過型液晶表示装置の構造を示した平面図である。図１８は、図１７に示した従来の半透過型液晶表示装置（表示装置）の１９０−１９０線に沿った断面図である。まず、図１７および図１８を参照して、従来の半透過型液晶表示装置の構造について説明する。
【０００４】
従来の半透過型液晶表示装置では、図１８に示すように、バッファ層１０１ａを備えたガラス基板１０１上の反射領域１６０ａに対応する所定領域に、非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる能動層１０２が形成されている。この能動層１０２には、チャネル領域１０２ｃを挟むように所定の間隔を隔てて、ソース領域１０２ａおよびドレイン領域１０２ｂが形成されている。また、能動層１０２のチャネル領域１０２ｃ上には、ゲート絶縁膜１０３を介して、ゲート電極１０４が形成されている。そして、ソース領域１０２ａと、ドレイン領域１０２ｂと、チャネル領域１０２ｃと、ゲート絶縁膜１０３と、ゲート電極１０４とによって、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が構成されている。また、反射領域１６０ａに対応するゲート絶縁膜１０３上の所定領域には、補助容量電極１０５が形成されている。そして、能動層１０２の補助容量領域１０２ｄと、ゲート絶縁膜１０３と、補助容量電極１０５とによって、補助容量が構成されている。また、図１７に示すように、ゲート電極１０４は、ゲート線１０４ａに接続されているとともに、補助容量電極１０５は、補助容量線１０５ａに接続されている。
【０００５】
そして、図１８に示すように、薄膜トランジスタおよび補助容量を覆うように、コンタクトホール１０６ａおよび１０６ｂを有する層間絶縁膜１０６が形成されている。層間絶縁膜１０６のコンタクトホール１０６ａを介して、ソース領域１０２ａに電気的に接続するように、ソース電極１０７が形成されている。また、層間絶縁膜１０６のコンタクトホール１０６ｂを介して、ドレイン領域１０２ｂに電気的に接続するように、ドレイン電極１０８が形成されている。また、ドレイン電極１０８は、図１７に示すように、ドレイン線１０８ａに接続されている。そして、図１８に示すように、層間絶縁膜１０６上には、開口部１０９ａおよび１０９ｂを有するアクリル樹脂からなる平坦化膜１０９が形成されている。この平坦化膜１０９は、断面形状が凸状になるように形成されている。また、平坦化膜１０９の開口部１０９ａおよび１０９ｂの側面は、所定の角度傾斜している。そして、平坦化膜１０９の開口部１０９ａは、図１７に示すように、透過領域１６０ｂを囲むように、平面的に見て四角形状に形成されている。また、開口部１０９ｂは、ソース電極１０７に対応する領域に形成されている。そして、従来では、上記したゲート線１０４ａの側端部１０４ｂおよび補助容量線１０５ａの側端部１０５ｂは、平坦化膜１０９の開口部１０９ａの側端部１０９ｃが位置する領域から所定の間隔を隔てた平坦化膜１０９の下方の領域に形成されている。また、補助容量線１０５ａは、各行の画素で共通して使用されている。
【０００６】
また、図１８に示すように、平坦化膜１０９上の反射領域１６０ａに対応する領域には、開口部１０９ｂを介してソース電極１０７に電気的に接続するとともに、平坦化膜１０９の上面および平坦化膜１０９の開口部１０９ａの側面に沿って延びるように、反射電極１１０が形成されている。また、反射電極１１０の透過領域１６０ｂに対応する領域には、開口部１１０ａが形成されている。この反射電極１１０および開口部１１０ａに位置する層間絶縁膜１０６上に、透明電極１１１が形成されている。この透明電極１１１と反射電極１１０とによって、画素電極が構成されている。
【０００７】
また、ガラス基板１０１と対向する位置には、ガラス基板（対向基板）１１２が設けられている。ガラス基板１１２上には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各色を呈するカラーフィルタ１１３が形成されている。また、ガラス基板１１２上の画素間に対応する領域には、画素間の光の漏れを防止するためのブラックマトリックス膜１１４が形成されている。そして、カラーフィルタ１１３およびブラックマトリックス膜１１４上には、対向電極としての透明電極１１５が形成されている。また、透明電極１１１および１１５上には、それぞれ、配向膜（図示せず）が形成されている。そして、ガラス基板１０１側の配向膜とガラス基板１１２側の配向膜との間には、液晶層１１６が充填されている。
【０００８】
ここで、平坦化膜１０９の透過領域１６０ｂに対応する領域に開口部１０９ａを形成することによって、反射領域１６０ａと透過領域１６０ｂとにおける画素電極と対向電極との間の距離を異ならせている。具体的には、凸状の平坦化膜１０９の形成された反射領域１６０ａにおける液晶層１１６の厚みが、凸状の平坦化膜１０９が形成されていない透過領域１６０ｂにおける液晶層１１６の厚みの１／２となるようにする。これにより、反射領域１６０ａに入射した光が液晶層１１６を通過する距離（光路長）と、透過領域１６０ｂに入射した光が液晶層１１６を通過する距離（光路長）とを等しくすることができる。すなわち、反射領域１６０ａでは光が２回液晶層１１６を通過するのに対して、透過領域１６０ｂでは光が１回だけ液晶層１１６を通過するので、反射領域１６０ａの液晶層１１６の厚みを、透過領域１６０ｂの液晶層１１６の厚みの１／２にすることによって、反射領域１６０ａと透過領域１６０ｂとの光の光路長が等しくなる。これにより、透過表示の場合と反射表示の場合との間の表示品位のばらつきを低減することが可能となる。
【０００９】
また、図１７および図１８に示した従来の半透過型液晶表示装置において、平坦化膜１０９の透過領域１６０ｂに対応する領域に開口部１０９ａを形成する場合の製造プロセスとしては、通常、フォトリソグラフィ技術が用いられる。具体的には、ソース電極１０７およびドレイン電極１０８を形成した後、全面を覆うように、感光性のアクリル樹脂からなる平坦化膜１０９を形成する。そして、透過領域１６０ｂに対応する領域に開口部を有するフォトマスク（図示せず）を用いて平坦化膜１０９を露光した後、現像することによって、平坦化膜１０９の透過領域１６０ｂに対応する領域に開口部１０９ａを形成する。これにより、透過領域１６０ｂに対応する領域に開口部１０９ａを有する平坦化膜１０９が形成される。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−９８９５１号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように、フォトリソグラフィ技術を用いて平坦化膜１０９の透過領域１６０ｂに対応する領域に開口部１０９ａを形成する場合に、平坦化膜１０９を露光する際に、ガラス基板１０１を透過した光が露光装置の基板取付台（図示せず）により乱反射される場合がある。この場合、露光時に、平坦化膜１０９の開口部１０９ａの側端部１０９ｃの形成領域に乱反射した光が照射されるので、その乱反射した光が入射された部分が、現像する際に除去されてしまう。これにより、平坦化膜１０９の開口部１０９ａの側端部１０９ｃに、図１９に示すように、乱反射した光に起因する凹部１０９ｄが形成されるので、平坦化膜１０９の側端部１０９ｃ上に形成される反射電極１１０の部分も凹部を有する形状になるという不都合が生じる。その結果、反射電極１１０の凹部を反映した像が画面に表示されるので、表示品位が低下するという問題点がある。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、露光時に乱反射した光に起因する表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することである。
【００１２】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による表示装置は、基板と、基板上の凸状の絶縁膜と、基板上の第１電極と、第１電極上の第２電極とを有し、第１電極と第２電極との間に液晶層が挟まれた表示装置において第１電極が透明物質からなり、第１電極と第２電極との距離が第１の距離である透過領域と、凸状の絶縁膜上に反射体を含み、凸状の絶縁膜によって第１電極と第２電極との距離が第１の距離よりも短い第２の距離である反射領域と、凸状の絶縁膜と基板との間に形成され、一対のソース／ドレイン領域およびゲート電極を有する薄膜トランジスタと、を備え、凸状の絶縁膜は傾斜した側面を有し、凸状の絶縁膜の下であって、ゲート電極を延在してなり、凸状の絶縁膜の開口部の側端部が位置する領域を越えて形成された遮光膜とを備える。
【００１３】
この発明の第２の局面による表示装置は、基板と、基板上の凸状の絶縁膜と、基板上の第１電極と、第１電極上の第２電極とを有し、第１電極と第２電極との間に液晶層が挟まれた表示装置において、第１電極が透明物質からなり、第１電極と第２電極との距離が第１の距離である透過領域と、凸状の絶縁膜上に反射体を含み、凸状の絶縁膜によって第１電極と第２電極との距離が第１の距離よりも短い第２の距離である反射領域と、凸状の絶縁膜と基板との間に形成され、補助容量電極を有する補助容量と、を備え、凸状の絶縁膜は傾斜した側面を有し、凸状の絶縁膜の下であって、補助容量電極を延在してなり、凸状の絶縁膜の開口部の側端部が位置する領域を越えて形成された遮光膜とを備える。
【００１４】
これらの第１および第２の局面による表示装置では、上記のように、基板上の反射領域に対応する領域に形成された凸状の絶縁膜の開口部の側端部が位置する領域を越えて、凸状の絶縁膜の下に遮光膜を形成することによって、フォトリソグラフィ技術を用いて基板上の反射領域に対応する領域に凸状の絶縁膜を形成する場合に、感光性の絶縁膜を露光する際に、基板を透過して基板取付台により乱反射した光が、凸状の絶縁膜の側端部の形成領域に照射されるのを遮光膜により抑制することができる。これにより、現像する際に、凸状の絶縁膜の側端部の一部が除去されるのを抑制することができるので、凸状の絶縁膜の側端部に、乱反射した光に起因する凹部が形成されるのを抑制することができる。このため、凸状の絶縁膜の側端部上に形成される反射膜の部分が、乱反射した光に起因する凹部を有する形状になるのが抑制されるので、その反射膜の凹部を反映した像が画面に表示されるのを抑制することができる。その結果、露光時の乱反射した光に起因する表示品位の低下を抑制することができる。
【００１５】
上記第１および第２の局面による表示装置において、好ましくは、凸状の絶縁膜は、平面的に見て、透過領域を囲むように形成されている。このように構成すれば、遮光膜によって、露光時に基板を透過して基板取付台により乱反射された光が凸状の絶縁膜の側端部の形成領域に入射されるのをより確実に抑制することができる。
【００１６】
上記第１の局面による表示装置において、凸状の絶縁膜と基板との間に形成され、一対のソース／ドレイン領域およびゲート電極を有する薄膜トランジスタをさらに備え、遮光膜は、ゲート電極を構成する層と同一の層により形成されている。このように構成すれば、通常のゲート線を形成する工程で、遮光膜としての機能も有するゲート線を形成することができるので、遮光膜を形成する工程を新たに追加する必要がない。その結果、遮光膜を設けたとしても、製造プロセスが複雑化することがない。
【００１７】
上記第２の局面による表示装置において、補助容量電極を有する補助容量をさらに備え、遮光膜は、補助容量電極の補助容量線を構成する層と同一の層により形成されている。このように構成すれば、通常の補助容量線を形成する工程で、遮光膜としての機能も有する補助容量線を形成することができるので、遮光膜を形成する工程を新たに追加する必要がない。その結果、遮光膜を設けたとしても、製造プロセスが複雑化することがない。
【００１９】
上記第１および第２の局面による表示装置において、好ましくは、凸状の絶縁膜の上面は、微細な凹凸形状の拡散領域を有している。このように構成すれば、凸状の絶縁膜の上面上に形成される反射膜の上面も光を拡散可能な微細な凹凸形状になるので、反射膜に入射した光を拡散させることができる。これにより、表示品位をより向上させることができる。
【００２０】
上記第１および第２の局面による表示装置において、好ましくは、凸状の絶縁膜の側端部は、傾斜した側面を有しており、凸状の絶縁膜の側面上には形成されずに、凸状の絶縁膜の上面上に形成された反射膜をさらに備える。このように構成すれば、凸状の絶縁膜の傾斜した側面上に反射膜が形成されていないので、反射領域に入射した光が凸状の絶縁膜の傾斜した側面で反射されるのを防止することができる。この場合、たとえば、液晶表示装置では、傾斜した側面に位置する液晶層は、分子配列を制御することが困難であるため、反射領域に入射した光が傾斜した側面で反射されると、コントラストが低下する。上記の構成では、反射領域に入射した光が凸状の絶縁膜の傾斜した側面で反射されるのが防止されるので、分子配列を制御するのが困難な傾斜した側面に位置する液晶層に、反射した光が通過するのを抑制することができる。その結果、コントラストの低下を抑制することができる。
【００２１】
上記第１および第２の局面による表示装置において、好ましくは、凸状の絶縁膜の側端部は、傾斜した側面を有しており、絶縁膜の上面上および側面上に形成された反射膜をさらに備える。このように構成すれば、反射領域を容易に大きくすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した平面図である。図２〜図４は、図１に示した第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）のゲート線および補助容量線の形成領域を示した平面図である。図５は、図１に示した第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の９０−９０線に沿った断面図である。図１〜図５を参照して、この第１実施形態による液晶表示装置は、１画素内に、反射領域６０ａと透過領域６０ｂとの２つの領域を有している。そして、反射領域６０ａには、反射電極１０が形成されているとともに、透過領域６０ｂには、反射領域６０ａと異なり反射電極１０が形成されていない。これにより、反射領域６０ａでは、図５の矢印Ａ方向の光を反射させることにより画像が表示される。その一方、透過領域６０ｂでは、図５の矢印Ｂ方向の光を透過させることにより画像が表示される。
【００２４】
第１実施形態の詳細な構造としては、図５に示すように、ＳｉＮX膜およびＳｉＯ2膜からなるバッファ層１ａを備えたガラス基板１上の反射領域６０ａに対応する所定領域に、約３０ｎｍ〜約５０ｎｍの厚みを有する非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる能動層２が形成されている。なお、ガラス基板１は、本発明の「基板」の一例である。そして、能動層２には、チャネル領域２ｃを挟むように所定の間隔を隔てて、ソース領域２ａおよびドレイン領域２ｂが形成されている。また、能動層２のチャネル領域２ｃ上には、約８０ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚みを有するとともに、ＳｉＮX膜とＳｉＯ2膜との積層膜からなるゲート絶縁膜３を介して、約２００ｎｍ〜約２５０ｎｍの厚みを有するＭｏ層からなるゲート電極４が形成されている。そして、ソース領域２ａと、ドレイン領域２ｂと、チャネル領域２ｃと、ゲート絶縁膜３と、ゲート電極４とによって、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が構成されている。また、図１に示すように、ゲート電極４は、ゲート電極４と同一層からなるゲート線４ａに接続されている。
【００２５】
また、図５に示すように、反射領域６０ａに対応するゲート絶縁膜３上の所定領域には、約２００ｎｍ〜約２５０ｎｍの厚みを有するＭｏ層からなる補助容量電極５が形成されている。そして、能動層２の補助容量領域２ｄと、ゲート絶縁膜３と、補助容量電極５とによって、補助容量が構成されている。また、図１に示すように、補助容量電極５は、補助容量電極５と同一層からなる補助容量線５ａに接続されている。
【００２６】
そして、図５に示すように、薄膜トランジスタおよび補助容量を覆うように、約５００ｎｍ〜約７００ｎｍの厚みを有するとともに、ＳｉＯ2膜とＳｉＮX膜との積層膜からなるコンタクトホール６ａおよび６ｂを有する層間絶縁膜６が形成されている。層間絶縁膜６のコンタクトホール６ａを介して、ソース領域２ａに電気的に接続するように、ソース電極７が形成されている。また、層間絶縁膜６のコンタクトホール６ｂを介して、ドレイン領域２ｂに電気的に接続するように、ドレイン電極８が形成されている。このソース電極７およびドレイン電極８は、それぞれ、下層から上層に向かって、Ｍｏ層とＡｌ層とＭｏ層とからなるとともに、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの厚みを有する。また、ドレイン電極８は、図１に示すように、ドレイン線８ａに接続されている。
【００２７】
また、図５に示すように、層間絶縁膜６上には、開口部９ａおよび９ｂを有するとともに、約２μｍ〜約３μｍの厚みを有するアクリル樹脂からなる平坦化膜９が形成されている。この平坦化膜９は、断面形状が凸状になるように形成されている。また、平坦化膜９の開口部９ａおよび９ｂの側面は、所定の角度傾斜している。そして、図１に示すように、平坦化膜９の開口部９ａは、透過領域６０ｂを囲むように、平面的に見て四角形状に形成されている。また、開口部９ｂは、ソース電極７に対応する領域に形成されている。なお、平坦化膜９は、本発明の「絶縁膜」の一例である。
【００２８】
ここで、第１実施形態では、ゲート線４ａおよび補助容量線５ａを遮光膜として機能させる。なお、この場合のゲート線４ａおよび補助容量線５ａは、本発明の「遮光膜」の一例である。具体的には、図２に示すように、ゲート線４ａの側端部４ｂを、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの内の１辺が位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側にまで延びるように形成する。また、図３に示すように、補助容量線５ａの側端部５ｂを、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの残りの３辺が位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側にまで延びるように形成する。このように形成されたゲート線４ａおよび補助容量線５ａは、後述する製造プロセスにおいて、アクリル樹脂からなる平坦化膜９を露光する際に、乱反射された光が平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの形成領域に照射されるのを抑制するための遮光膜として機能する。なお、この第１実施形態では、図４に示すように、ゲート線４ａと補助容量線５ａとを電気的に分離するために、補助容量線５ａの近傍に位置するゲート線４ａの側端部４ｂの一部は、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する領域を越えないように形成されている。また、補助容量線５ａは、各行の画素で共通して使用されている。
【００２９】
また、図５に示すように、平坦化膜９上の反射領域６０ａに対応する領域には、開口部９ｂを介してソース電極７に電気的に接続するとともに、平坦化膜９の上面および平坦化膜９の開口部９ａの側面に沿って延びるように、反射電極１０が形成されている。また、反射電極１０とゲート線４ａとの間の一部領域には、図１に示すように、平面的に見て、所定の間隔が設けられている。そして、図５に示すように、反射電極１０の透過領域６０ｂに対応する領域には、開口部１０ａが形成されている。また、反射電極１０は、約８０ｎｍ〜約２００ｎｍの厚みを有するＡｌＮｄからなる。なお、反射電極１０は、本発明の「反射膜」の一例である。
【００３０】
また、反射電極１０上および開口部１０ａに位置する層間絶縁膜６上には、約１００ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚みを有するＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）からなる透明電極１１が形成されている。そして、この透明電極１１と反射電極１０とによって、画素電極が構成されている。なお、透明電極１１は、本発明の「第１の電極」の一例である。
【００３１】
また、ガラス基板１と対向する位置には、ガラス基板（対向基板）１２が設けられている。ガラス基板１２上には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各色を呈するカラーフィルタ１３が形成されている。また、ガラス基板１２上の画素間に対応する領域には、画素間の光の漏れを防止するためのブラックマトリックス膜１４が形成されている。そして、カラーフィルタ１３およびブラックマトリックス膜１４上には、約１００ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚みを有するＩＺＯからなる対向電極としての透明電極１５が形成されている。なお、透明電極１５は、本発明の「第２の電極」の一例である。
【００３２】
また、透明電極１１および１５上には、それぞれ、配向膜（図示せず）が形成されている。そして、ガラス基板１側の配向膜とガラス基板１２側の配向膜との間には、液晶層１６が充填されている。ここで、平坦化膜９の透過領域６０ｂに対応する領域に開口部９ａを形成することによって、反射領域６０ａと透過領域６０ｂとにおける画素電極と対向電極との間の距離を異ならせている。具体的には、凸状の平坦化膜９の形成された反射領域６０ａにおける液晶層１６の厚みが、凸状の平坦化膜９が形成されない透過領域６０ｂにおける液晶層１６の厚みの１／２となるようにする。これにより、反射領域６０ａに入射した光が液晶層１６を通過する距離（光路長）と、透過領域６０ｂに入射した光が液晶層１６を通過する距離（光路長）とを等しくすることができる。すなわち、反射領域６０ａでは光が２回液晶層１６を通過するのに対して、透過領域６０ｂでは光が１回だけ液晶層１６を通過するので、反射領域６０ａの液晶層１６の厚みを、透過領域６０ｂの液晶層１６の厚みの１／２にすることによって、反射領域６０ａと透過領域６０ｂとの光の光路長が等しくなる。これにより、透過表示の場合と反射表示の場合との間の表示品位のばらつきを低減することが可能となる。
【００３３】
第１実施形態では、上記のように、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側に延びるように、ゲート線４ａの側端部４ｂおよび補助容量線５ａの側端部５ｂを形成することによって、平坦化膜９の開口部９ａを形成するための露光工程の際に、ガラス基板１を透過して基板取付台により乱反射された光が、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの形成領域に照射されるのを、遮光膜として機能するゲート線４ａおよび補助容量線５ａにより抑制することができる。これにより、現像する際に、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの一部が除去されるのを抑制することができるので、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃに、乱反射した光に起因する凹部が形成されるのを抑制することができる。このため、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃ上に形成される反射電極１０の部分が露光時の乱反射した光に起因する凹部を有する形状になるのが抑制されるので、その反射電極１０の凹部を反映した像が画面に表示されるのを抑制することができる。その結果、露光時の乱反射した光に起因する表示品位の低下を抑制することができる。
【００３４】
また、第１実施形態では、通常のゲート線４ａおよび補助容量線５ａを形成する工程で、遮光膜としての機能も有するゲート線４ａおよび補助容量線５ａを形成することができるので、遮光膜を形成する工程を新たに追加する必要がない。その結果、遮光膜を設けたとしても、製造プロセスが複雑化することがない。
【００３５】
また、第１実施形態では、平坦化膜９の上面および平坦化膜９の開口部９ａの側面に沿って延びるように、反射電極１０を形成することによって、反射領域６０ａを容易に大きくすることができる。
【００３６】
図６〜図１２は、本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図１〜図１２を参照して、第１実施形態による半透過型液晶表示装置の製造プロセスについて説明する。
【００３７】
まず、図６に示すように、ＳｉＮX膜およびＳｉＯ2膜からなるバッファ層１ａを備えたガラス基板１上の所定領域に、約３０ｎｍ〜約５０ｎｍの厚みを有する非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる能動層２を形成する。次に、能動層２を覆うように、約８０ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚みを有するとともに、ＳｉＮX膜とＳｉＯ2膜との積層膜からなるゲート絶縁膜３を形成する。この後、全面に、約２００ｎｍ〜約２５０ｎｍの厚みを有するＭｏ層４５を形成する。
【００３８】
次に、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いて、Ｍｏ層４５をパターニングすることによって、図７に示すように、ゲート電極４を含むとともに遮光膜としても機能するゲート線４ａ（図１参照）と、補助容量電極５を含むとともに遮光膜としても機能する補助容量線５ａとを形成する。具体的には、第１実施形態では、図２に示したように、ゲート線４ａの側端部４ｂが、後述するプロセスにおいて形成される平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの内の１辺が位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側に延びるように形成する。また、図３に示したように、補助容量線５ａの側端部５ｂが、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの残りの３辺が位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側に延びるように形成する。なお、図４に示したように、ゲート線４ａと補助容量線５ａとを電気的に分離するために、補助容量線５ａの近傍に位置するゲート線４ａの側端部４ｂの一部を、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する領域を越えないように形成する。
【００３９】
この後、ゲート電極４をマスクとして不純物イオンを注入することによって、ソース領域２ａおよびドレイン領域２ｂを形成する。このソース領域２ａとドレイン領域２ｂとの間が、チャネル領域２ｃとなる。
【００４０】
次に、図８に示すように、全面を覆うように、約５００ｎｍ〜約７００ｎｍの厚みを有するとともに、ＳｉＯ2膜とＳｉＮX膜との積層膜からなる層間絶縁膜６を形成する。この後、層間絶縁膜６のソース領域２ａおよびドレイン領域２ｂに対応する領域に、それぞれ、コンタクトホール６ａおよび６ｂを形成する。そして、層間絶縁膜６のコンタクトホール６ａを介して、ソース領域２ａに電気的に接続するように、下層から上層に向かって、Ｍｏ層とＡｌ層とＭｏ層とからなるとともに、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの厚みを有するソース電極７を形成する。また、層間絶縁膜６のコンタクトホール６ｂを介して、ドレイン領域２ｂに電気的に接続するように、下層から上層に向かって、Ｍｏ層とＡｌ層とＭｏ層とからなるとともに、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの厚みを有するドレイン電極８を形成する。この際、ドレイン電極８と同一層からなるドレイン線８ａ（図１参照）も形成する。この後、全面を覆うように、約２μｍ〜約３μｍの厚みを有するアクリル樹脂からなる平坦化膜９を形成する。
【００４１】
次に、図９に示すように、ガラス基板１を露光装置の基板取付基台（図示せず）に設置する。また、平坦化膜９の上方に、透過領域６０ｂ（図１参照）に対応する領域およびソース電極７に対応する領域に、それぞれ、開口部２０ａおよび２０ｂを有するフォトマスク２０を設置する。そして、フォトマスク２０をマスクとして平坦化膜９の所定部分を露光した後、現像することによって、図１０に示すように、平坦化膜９の透過領域６０ｂに対応する領域および平坦化膜９のソース電極７に対応する領域に、それぞれ、開口部９ａおよび９ｂを形成する。この際、第１実施形態では、露光工程の際に基板取付台により乱反射した光が、ゲート線４ａ（図１参照）および補助容量線５ａにより遮られるので、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの形成領域に光が照射されるが抑制される。これにより、現像する際に、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの一部が除去されるのが抑制されるので、側端部９ｃに凹部が形成されるのが抑制される。
【００４２】
次に、約２００℃で、約３０分間の熱処理を行う。これにより、図１１に示すように、平坦化膜９の開口部９ａおよび９ｂの側面は、所定の角度傾斜した形状になる。
【００４３】
次に、全面を覆うように、約８０ｎｍ〜約２００ｎｍの厚みを有するＡｌＮｄ膜（図示せず）を形成した後、ＡｌＮｄ膜の所定領域を除去する。これにより、図１２に示すように、開口部９ｂを介してソース電極７に電気的に接続するとともに、平坦化膜９の上面および平坦化膜９の開口部９ａの側面に沿って延びるように、反射電極１０を形成する。また、この反射電極１０は、透過領域６０ｂに対応する領域に開口部１０ａを有するように形成する。このようにして、反射電極１０が形成された反射領域６０ａと、平坦化膜９の開口部９ａの反射電極１０が形成されていない透過領域６０ｂとが形成される。この後、反射電極１０上および開口部１０ａに位置する層間絶縁膜６上に、約１００ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚みを有するＩＺＯからなる透明電極１１を形成する。この後、透明電極１１上に、配向膜（図示せず）を形成する。
【００４４】
最後に、図５に示したように、ガラス基板１と対向するように設けられたガラス基板（対向基板）１２上に、カラーフィルタ１３を形成するとともに、ガラス基板１２上の画素間に対応する領域に、ブラックマトリックス膜１４を形成する。次に、カラーフィルタ１３およびブラックマトリックス膜１４上に、約１００ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚みを有するＩＺＯからなる透明電極１５、および、配向膜（図示せず）を順次形成する。最後に、ガラス基板１側の配向膜とガラス基板１２側の配向膜との間に、液晶層１６を充填することによって、第１実施形態による液晶表示装置が形成される。
【００４５】
図１３は、第１実施形態の第１の変形例による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した断面図である。図１３を参照して、この第１実施形態の第１の変形例による液晶表示装置では、上記した第１実施形態の構成において、平坦化膜９の上面に、微細な凹凸形状の拡散領域９ｄが形成されている。そして、平坦化膜９の拡散領域９ｄに対応する領域に位置する開口部３０ａを有する反射電極３０および透明電極３１も、平坦化膜９の上面の拡散領域９ｄの微細な凹凸形状を反映した形状に形成されている。これにより、反射領域６０ａに入射した光が拡散されるので、反射表示の場合の表示品位をより向上させることができる。なお、反射電極３０は、本発明の「反射膜」の一例であり、透明電極３１は、本発明の「第１の電極」の一例である。
【００４６】
図１４は、第１実施形態の第２の変形例による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した断面図である。この第１実施形態の第２の変形例による液晶表示装置では、上記した第１実施形態の構成において、平坦化膜９の開口部９ａの傾斜した側面上に反射電極４０が形成されていない。すなわち、平坦化膜９の上面上の所定領域にのみ反射電極４０が形成されている。また、反射電極４０上、平坦化膜９の側面上および透過領域６０ｂに位置する層間絶縁膜６上に、透明電極４１が形成されている。このように、平坦化膜９の上面上のみに反射電極４０を形成することによって、反射領域６０ａに入射した光が平坦化膜９の開口部９ａの傾斜した側面で反射されるのが防止されるので、分子配列を制御するのが困難な傾斜した側面に位置する液晶層１６に、反射した光が通過するのを抑制することができる。その結果、コントラストの低下を抑制することができる。なお、反射電極４０は、本発明の「反射膜」の一例であり、透明電極４１は、本発明の「第１の電極」の一例である。
【００４７】
（第２実施形態）
図１５は、本発明の第２実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した平面図である。図１５を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、ガラス基板（図示せず）上、または、ガラス基板とバッファ層（図示せず）との間にもブラックマトリックス膜５０が形成されている。そして、ブラックマトリックス膜５０の透過領域６０ｂに対応する領域には、透過領域６０ｂを囲むように、平面的に見て四角形状の開口部５０ａが形成されている。また、このブラックマトリックス膜５０の開口部５０ａの側端部５０ｂは、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側に延びるように形成されている。すなわち、この第２実施形態によるブラックマトリックス膜５０は、通常の各画素間の遮光機能に加えて、平坦化膜９の露光工程の際に、乱反射した光が平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの形成領域に照射されるのを抑制するための遮光膜としても機能する。
【００４８】
この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、ゲート電極５４のゲート線５４ａおよび補助容量電極５５の補助容量線５５ａを遮光膜として機能させる必要がないので、ゲート線５４ａの側端部５４ｂおよび補助容量線５５ａの側端部５５ｂは、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側に延びるように形成されていない。また、反射電極１０とゲート線５４ａとの間には、平面的に見て、所定の間隔が設けられている。また、ブラックマトリックス膜５０が金属などの導電体からなる場合は、ブラックマトリックス膜５０と能動層２との間に絶縁膜（図示せず）を設ける。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４９】
第２実施形態では、上記のように、遮光膜として機能する膜を、ブラックマトリックス膜５０のみで構成することによって、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する全ての領域を越えて透過領域６０ｂ側に延びるように、遮光膜（ブラックマトリックス膜５０）を形成することができる。このため、第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する領域の下方には、必ず遮光膜（ブラックマトリックス膜５０）が存在することになる。したがって、第２実施形態では、上記第１実施形態に比べて、平坦化膜９の開口部９ａを形成するための露光工程の際に、乱反射した光が平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの形成領域に照射されるのをより抑制することができる。これにより、平坦化膜９を現像する際に、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの一部が除去されるのをより抑制することができるので、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃに、乱反射した光に起因する凹部が形成されるのをより抑制することができる。このため、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃ上に形成される反射電極１０の部分が露光時の乱反射した光に起因する凹部を有する形状になるのがより抑制されるので、その反射電極１０の凹部を反映した像が画面に表示されるのをより抑制することができる。その結果、露光時の乱反射した光に起因する表示品位の低下をより抑制することができる。
【００５０】
また、第２実施形態では、通常の各画素間を遮光するためのブラックマトリックス膜５０を形成する工程で、平坦化膜９の露光時の光の乱反射を抑制するための遮光膜としても機能するブラックマトリックス膜５０を形成することができるので、平坦化膜９の露光時の光の乱反射を抑制するための遮光膜を形成する工程を新たに追加する必要がない。その結果、平坦化膜９の露光時の光の乱反射を抑制するための遮光膜を設けたとしても、製造プロセスが複雑化することがない。
【００５１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５２】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置に本発明を適用する例を説明したが、本発明はこれに限らず、アクティブマトリクス型の液晶表示装置以外の液晶表示装置にも適用可能である。たとえば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置以外の液晶表示装置として、パッシブマトリクス型の液晶表示装置やセグメント型の液晶表示装置などがある。また、液晶表示装置以外の表示装置にも適用可能である。
【００５４】
また、上記第１および第２実施形態では、反射電極１０とゲート線（４ａ、５４ａ）との間の一部領域に、平面的に見て、所定の間隔を設けるようにしたが、本発明はこれに限らず、反射電極とゲート線との間に間隔が設けられないように、反射電極をゲート線にまで延びるように形成してもよい。また、第２実施形態において、図１６に示すように、反射電極１０とゲート線５４ａとの間に間隔が設けられないように、ブラックマトリックス７０をゲート線５４ａにまで延びるように形成してもよい。これにより、バックライトからの光が、反射電極１０とゲート線５４ａとの間から漏れるのを抑制することができる。
【００５５】
また、上記第１実施形態では、ゲート線４ａと補助容量線５ａとによって遮光膜を構成するようにしたが、本発明はこれに限らず、ゲート線および補助容量線のいずれか一方のみで、遮光膜を構成するようにしてもよい。
【００５６】
また、上記第１および第２実施形態では、ＳｉＮX膜およびＳｉＯ2膜からなるバッファ層１ａを備えたガラス基板１を用いるようにしたが、本発明はこれに限らず、石英およびプラスチックなどからなる透明基板を用いるようにしてもよい。また、バッファ層を備えていないガラス基板を用いてもよい。
【００５７】
また、上記第１および第２実施形態では、ＩＺＯからなる透明電極（１１、３１、４１）を用いるようにしたが、本発明はこれに限らず、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電体（いわゆる半透明体も含む）からなる透明電極を用いるようにしてもよい。
【００５８】
また、上記第１および第２実施形態では、透過領域６０ｂを囲むように平面的に見て四角形状の開口部９ａを、平坦化膜９に形成するようにしたが、本発明はこれに限らず、平坦化膜に、開口部９ａに対応する凹部を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した平面図である。
【図２】図１に示した第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）のゲート線の形成領域を示した平面図である。
【図３】図１に示した第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の補助容量線の形成領域を示した平面図である。
【図４】図１に示した第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）のゲート線および補助容量線の形成領域を示した平面図である。
【図５】図１に示した第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の９０−９０線に沿った断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１３】第１実施形態の第１の変形例による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した断面図である。
【図１４】第１実施形態の第２の変形例による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した平面図である。
【図１６】第２実施形態の変形例による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した平面図である。
【図１７】従来の凸状の絶縁膜（平坦化膜）を有する半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した平面図である。
【図１８】図１７に示した従来の半透過型液晶表示装置（表示装置）の１９０−１９０線に沿った断面図である。
【図１９】従来の半透過型液晶表示装置（表示装置）の問題点を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１ ガラス基板（基板）
２ａ ソース領域
２ｂ ドレイン領域
４ ゲート電極
４ａ ゲート線（遮光膜）
４ｂ 側端部
５ 補助容量電極
５ａ 補助容量線（遮光膜）
５ｂ 側端部
９ 平坦化膜（絶縁膜）
９ｃ 側端部
１０、３０、４０ 反射電極（反射膜）
１１、３１、４１ 透明電極（第１の電極）
１５ 透明電極（第２の電極）
１６ 液晶層
５０、７０ ブラックマトリックス膜
５０ｂ 側端部
６０ａ 反射領域
６０ｂ 透過領域
【発明の属する技術分野】
この発明は、表示装置に関し、特に、反射領域と透過領域とを有する表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、表示装置として、光を液晶層に入射させるとともに、その入射された光を液晶層により変調することによって表示を行う液晶表示装置が知られている。上記した液晶表示装置としては、液晶層に入射した光を一方方向にのみ通過させる透過型液晶表示装置、液晶層に入射した光を反射させる反射型液晶表示装置、および、透過型と反射型との２つの機能を有する半透過型液晶表示装置などがある。そして、従来では、上記した半透過型液晶表示装置において、反射領域に対応する領域に、凸状の絶縁膜を設けることにより、透過領域に入射した光が液晶層を通過する距離（光路長）と、反射領域に入射した光が液晶層を通過する距離（光路長）とを等しくした構造が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１７は、従来の凸状の絶縁膜（平坦化膜）を有する半透過型液晶表示装置の構造を示した平面図である。図１８は、図１７に示した従来の半透過型液晶表示装置（表示装置）の１９０−１９０線に沿った断面図である。まず、図１７および図１８を参照して、従来の半透過型液晶表示装置の構造について説明する。
【０００４】
従来の半透過型液晶表示装置では、図１８に示すように、バッファ層１０１ａを備えたガラス基板１０１上の反射領域１６０ａに対応する所定領域に、非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる能動層１０２が形成されている。この能動層１０２には、チャネル領域１０２ｃを挟むように所定の間隔を隔てて、ソース領域１０２ａおよびドレイン領域１０２ｂが形成されている。また、能動層１０２のチャネル領域１０２ｃ上には、ゲート絶縁膜１０３を介して、ゲート電極１０４が形成されている。そして、ソース領域１０２ａと、ドレイン領域１０２ｂと、チャネル領域１０２ｃと、ゲート絶縁膜１０３と、ゲート電極１０４とによって、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が構成されている。また、反射領域１６０ａに対応するゲート絶縁膜１０３上の所定領域には、補助容量電極１０５が形成されている。そして、能動層１０２の補助容量領域１０２ｄと、ゲート絶縁膜１０３と、補助容量電極１０５とによって、補助容量が構成されている。また、図１７に示すように、ゲート電極１０４は、ゲート線１０４ａに接続されているとともに、補助容量電極１０５は、補助容量線１０５ａに接続されている。
【０００５】
そして、図１８に示すように、薄膜トランジスタおよび補助容量を覆うように、コンタクトホール１０６ａおよび１０６ｂを有する層間絶縁膜１０６が形成されている。層間絶縁膜１０６のコンタクトホール１０６ａを介して、ソース領域１０２ａに電気的に接続するように、ソース電極１０７が形成されている。また、層間絶縁膜１０６のコンタクトホール１０６ｂを介して、ドレイン領域１０２ｂに電気的に接続するように、ドレイン電極１０８が形成されている。また、ドレイン電極１０８は、図１７に示すように、ドレイン線１０８ａに接続されている。そして、図１８に示すように、層間絶縁膜１０６上には、開口部１０９ａおよび１０９ｂを有するアクリル樹脂からなる平坦化膜１０９が形成されている。この平坦化膜１０９は、断面形状が凸状になるように形成されている。また、平坦化膜１０９の開口部１０９ａおよび１０９ｂの側面は、所定の角度傾斜している。そして、平坦化膜１０９の開口部１０９ａは、図１７に示すように、透過領域１６０ｂを囲むように、平面的に見て四角形状に形成されている。また、開口部１０９ｂは、ソース電極１０７に対応する領域に形成されている。そして、従来では、上記したゲート線１０４ａの側端部１０４ｂおよび補助容量線１０５ａの側端部１０５ｂは、平坦化膜１０９の開口部１０９ａの側端部１０９ｃが位置する領域から所定の間隔を隔てた平坦化膜１０９の下方の領域に形成されている。また、補助容量線１０５ａは、各行の画素で共通して使用されている。
【０００６】
また、図１８に示すように、平坦化膜１０９上の反射領域１６０ａに対応する領域には、開口部１０９ｂを介してソース電極１０７に電気的に接続するとともに、平坦化膜１０９の上面および平坦化膜１０９の開口部１０９ａの側面に沿って延びるように、反射電極１１０が形成されている。また、反射電極１１０の透過領域１６０ｂに対応する領域には、開口部１１０ａが形成されている。この反射電極１１０および開口部１１０ａに位置する層間絶縁膜１０６上に、透明電極１１１が形成されている。この透明電極１１１と反射電極１１０とによって、画素電極が構成されている。
【０００７】
また、ガラス基板１０１と対向する位置には、ガラス基板（対向基板）１１２が設けられている。ガラス基板１１２上には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各色を呈するカラーフィルタ１１３が形成されている。また、ガラス基板１１２上の画素間に対応する領域には、画素間の光の漏れを防止するためのブラックマトリックス膜１１４が形成されている。そして、カラーフィルタ１１３およびブラックマトリックス膜１１４上には、対向電極としての透明電極１１５が形成されている。また、透明電極１１１および１１５上には、それぞれ、配向膜（図示せず）が形成されている。そして、ガラス基板１０１側の配向膜とガラス基板１１２側の配向膜との間には、液晶層１１６が充填されている。
【０００８】
ここで、平坦化膜１０９の透過領域１６０ｂに対応する領域に開口部１０９ａを形成することによって、反射領域１６０ａと透過領域１６０ｂとにおける画素電極と対向電極との間の距離を異ならせている。具体的には、凸状の平坦化膜１０９の形成された反射領域１６０ａにおける液晶層１１６の厚みが、凸状の平坦化膜１０９が形成されていない透過領域１６０ｂにおける液晶層１１６の厚みの１／２となるようにする。これにより、反射領域１６０ａに入射した光が液晶層１１６を通過する距離（光路長）と、透過領域１６０ｂに入射した光が液晶層１１６を通過する距離（光路長）とを等しくすることができる。すなわち、反射領域１６０ａでは光が２回液晶層１１６を通過するのに対して、透過領域１６０ｂでは光が１回だけ液晶層１１６を通過するので、反射領域１６０ａの液晶層１１６の厚みを、透過領域１６０ｂの液晶層１１６の厚みの１／２にすることによって、反射領域１６０ａと透過領域１６０ｂとの光の光路長が等しくなる。これにより、透過表示の場合と反射表示の場合との間の表示品位のばらつきを低減することが可能となる。
【０００９】
また、図１７および図１８に示した従来の半透過型液晶表示装置において、平坦化膜１０９の透過領域１６０ｂに対応する領域に開口部１０９ａを形成する場合の製造プロセスとしては、通常、フォトリソグラフィ技術が用いられる。具体的には、ソース電極１０７およびドレイン電極１０８を形成した後、全面を覆うように、感光性のアクリル樹脂からなる平坦化膜１０９を形成する。そして、透過領域１６０ｂに対応する領域に開口部を有するフォトマスク（図示せず）を用いて平坦化膜１０９を露光した後、現像することによって、平坦化膜１０９の透過領域１６０ｂに対応する領域に開口部１０９ａを形成する。これにより、透過領域１６０ｂに対応する領域に開口部１０９ａを有する平坦化膜１０９が形成される。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−９８９５１号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように、フォトリソグラフィ技術を用いて平坦化膜１０９の透過領域１６０ｂに対応する領域に開口部１０９ａを形成する場合に、平坦化膜１０９を露光する際に、ガラス基板１０１を透過した光が露光装置の基板取付台（図示せず）により乱反射される場合がある。この場合、露光時に、平坦化膜１０９の開口部１０９ａの側端部１０９ｃの形成領域に乱反射した光が照射されるので、その乱反射した光が入射された部分が、現像する際に除去されてしまう。これにより、平坦化膜１０９の開口部１０９ａの側端部１０９ｃに、図１９に示すように、乱反射した光に起因する凹部１０９ｄが形成されるので、平坦化膜１０９の側端部１０９ｃ上に形成される反射電極１１０の部分も凹部を有する形状になるという不都合が生じる。その結果、反射電極１１０の凹部を反映した像が画面に表示されるので、表示品位が低下するという問題点がある。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、露光時に乱反射した光に起因する表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することである。
【００１２】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による表示装置は、基板と、基板上の凸状の絶縁膜と、基板上の第１電極と、第１電極上の第２電極とを有し、第１電極と第２電極との間に液晶層が挟まれた表示装置において第１電極が透明物質からなり、第１電極と第２電極との距離が第１の距離である透過領域と、凸状の絶縁膜上に反射体を含み、凸状の絶縁膜によって第１電極と第２電極との距離が第１の距離よりも短い第２の距離である反射領域と、凸状の絶縁膜と基板との間に形成され、一対のソース／ドレイン領域およびゲート電極を有する薄膜トランジスタと、を備え、凸状の絶縁膜は傾斜した側面を有し、凸状の絶縁膜の下であって、ゲート電極を延在してなり、凸状の絶縁膜の開口部の側端部が位置する領域を越えて形成された遮光膜とを備える。
【００１３】
この発明の第２の局面による表示装置は、基板と、基板上の凸状の絶縁膜と、基板上の第１電極と、第１電極上の第２電極とを有し、第１電極と第２電極との間に液晶層が挟まれた表示装置において、第１電極が透明物質からなり、第１電極と第２電極との距離が第１の距離である透過領域と、凸状の絶縁膜上に反射体を含み、凸状の絶縁膜によって第１電極と第２電極との距離が第１の距離よりも短い第２の距離である反射領域と、凸状の絶縁膜と基板との間に形成され、補助容量電極を有する補助容量と、を備え、凸状の絶縁膜は傾斜した側面を有し、凸状の絶縁膜の下であって、補助容量電極を延在してなり、凸状の絶縁膜の開口部の側端部が位置する領域を越えて形成された遮光膜とを備える。
【００１４】
これらの第１および第２の局面による表示装置では、上記のように、基板上の反射領域に対応する領域に形成された凸状の絶縁膜の開口部の側端部が位置する領域を越えて、凸状の絶縁膜の下に遮光膜を形成することによって、フォトリソグラフィ技術を用いて基板上の反射領域に対応する領域に凸状の絶縁膜を形成する場合に、感光性の絶縁膜を露光する際に、基板を透過して基板取付台により乱反射した光が、凸状の絶縁膜の側端部の形成領域に照射されるのを遮光膜により抑制することができる。これにより、現像する際に、凸状の絶縁膜の側端部の一部が除去されるのを抑制することができるので、凸状の絶縁膜の側端部に、乱反射した光に起因する凹部が形成されるのを抑制することができる。このため、凸状の絶縁膜の側端部上に形成される反射膜の部分が、乱反射した光に起因する凹部を有する形状になるのが抑制されるので、その反射膜の凹部を反映した像が画面に表示されるのを抑制することができる。その結果、露光時の乱反射した光に起因する表示品位の低下を抑制することができる。
【００１５】
上記第１および第２の局面による表示装置において、好ましくは、凸状の絶縁膜は、平面的に見て、透過領域を囲むように形成されている。このように構成すれば、遮光膜によって、露光時に基板を透過して基板取付台により乱反射された光が凸状の絶縁膜の側端部の形成領域に入射されるのをより確実に抑制することができる。
【００１６】
上記第１の局面による表示装置において、凸状の絶縁膜と基板との間に形成され、一対のソース／ドレイン領域およびゲート電極を有する薄膜トランジスタをさらに備え、遮光膜は、ゲート電極を構成する層と同一の層により形成されている。このように構成すれば、通常のゲート線を形成する工程で、遮光膜としての機能も有するゲート線を形成することができるので、遮光膜を形成する工程を新たに追加する必要がない。その結果、遮光膜を設けたとしても、製造プロセスが複雑化することがない。
【００１７】
上記第２の局面による表示装置において、補助容量電極を有する補助容量をさらに備え、遮光膜は、補助容量電極の補助容量線を構成する層と同一の層により形成されている。このように構成すれば、通常の補助容量線を形成する工程で、遮光膜としての機能も有する補助容量線を形成することができるので、遮光膜を形成する工程を新たに追加する必要がない。その結果、遮光膜を設けたとしても、製造プロセスが複雑化することがない。
【００１９】
上記第１および第２の局面による表示装置において、好ましくは、凸状の絶縁膜の上面は、微細な凹凸形状の拡散領域を有している。このように構成すれば、凸状の絶縁膜の上面上に形成される反射膜の上面も光を拡散可能な微細な凹凸形状になるので、反射膜に入射した光を拡散させることができる。これにより、表示品位をより向上させることができる。
【００２０】
上記第１および第２の局面による表示装置において、好ましくは、凸状の絶縁膜の側端部は、傾斜した側面を有しており、凸状の絶縁膜の側面上には形成されずに、凸状の絶縁膜の上面上に形成された反射膜をさらに備える。このように構成すれば、凸状の絶縁膜の傾斜した側面上に反射膜が形成されていないので、反射領域に入射した光が凸状の絶縁膜の傾斜した側面で反射されるのを防止することができる。この場合、たとえば、液晶表示装置では、傾斜した側面に位置する液晶層は、分子配列を制御することが困難であるため、反射領域に入射した光が傾斜した側面で反射されると、コントラストが低下する。上記の構成では、反射領域に入射した光が凸状の絶縁膜の傾斜した側面で反射されるのが防止されるので、分子配列を制御するのが困難な傾斜した側面に位置する液晶層に、反射した光が通過するのを抑制することができる。その結果、コントラストの低下を抑制することができる。
【００２１】
上記第１および第２の局面による表示装置において、好ましくは、凸状の絶縁膜の側端部は、傾斜した側面を有しており、絶縁膜の上面上および側面上に形成された反射膜をさらに備える。このように構成すれば、反射領域を容易に大きくすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した平面図である。図２〜図４は、図１に示した第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）のゲート線および補助容量線の形成領域を示した平面図である。図５は、図１に示した第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の９０−９０線に沿った断面図である。図１〜図５を参照して、この第１実施形態による液晶表示装置は、１画素内に、反射領域６０ａと透過領域６０ｂとの２つの領域を有している。そして、反射領域６０ａには、反射電極１０が形成されているとともに、透過領域６０ｂには、反射領域６０ａと異なり反射電極１０が形成されていない。これにより、反射領域６０ａでは、図５の矢印Ａ方向の光を反射させることにより画像が表示される。その一方、透過領域６０ｂでは、図５の矢印Ｂ方向の光を透過させることにより画像が表示される。
【００２４】
第１実施形態の詳細な構造としては、図５に示すように、ＳｉＮX膜およびＳｉＯ2膜からなるバッファ層１ａを備えたガラス基板１上の反射領域６０ａに対応する所定領域に、約３０ｎｍ〜約５０ｎｍの厚みを有する非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる能動層２が形成されている。なお、ガラス基板１は、本発明の「基板」の一例である。そして、能動層２には、チャネル領域２ｃを挟むように所定の間隔を隔てて、ソース領域２ａおよびドレイン領域２ｂが形成されている。また、能動層２のチャネル領域２ｃ上には、約８０ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚みを有するとともに、ＳｉＮX膜とＳｉＯ2膜との積層膜からなるゲート絶縁膜３を介して、約２００ｎｍ〜約２５０ｎｍの厚みを有するＭｏ層からなるゲート電極４が形成されている。そして、ソース領域２ａと、ドレイン領域２ｂと、チャネル領域２ｃと、ゲート絶縁膜３と、ゲート電極４とによって、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が構成されている。また、図１に示すように、ゲート電極４は、ゲート電極４と同一層からなるゲート線４ａに接続されている。
【００２５】
また、図５に示すように、反射領域６０ａに対応するゲート絶縁膜３上の所定領域には、約２００ｎｍ〜約２５０ｎｍの厚みを有するＭｏ層からなる補助容量電極５が形成されている。そして、能動層２の補助容量領域２ｄと、ゲート絶縁膜３と、補助容量電極５とによって、補助容量が構成されている。また、図１に示すように、補助容量電極５は、補助容量電極５と同一層からなる補助容量線５ａに接続されている。
【００２６】
そして、図５に示すように、薄膜トランジスタおよび補助容量を覆うように、約５００ｎｍ〜約７００ｎｍの厚みを有するとともに、ＳｉＯ2膜とＳｉＮX膜との積層膜からなるコンタクトホール６ａおよび６ｂを有する層間絶縁膜６が形成されている。層間絶縁膜６のコンタクトホール６ａを介して、ソース領域２ａに電気的に接続するように、ソース電極７が形成されている。また、層間絶縁膜６のコンタクトホール６ｂを介して、ドレイン領域２ｂに電気的に接続するように、ドレイン電極８が形成されている。このソース電極７およびドレイン電極８は、それぞれ、下層から上層に向かって、Ｍｏ層とＡｌ層とＭｏ層とからなるとともに、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの厚みを有する。また、ドレイン電極８は、図１に示すように、ドレイン線８ａに接続されている。
【００２７】
また、図５に示すように、層間絶縁膜６上には、開口部９ａおよび９ｂを有するとともに、約２μｍ〜約３μｍの厚みを有するアクリル樹脂からなる平坦化膜９が形成されている。この平坦化膜９は、断面形状が凸状になるように形成されている。また、平坦化膜９の開口部９ａおよび９ｂの側面は、所定の角度傾斜している。そして、図１に示すように、平坦化膜９の開口部９ａは、透過領域６０ｂを囲むように、平面的に見て四角形状に形成されている。また、開口部９ｂは、ソース電極７に対応する領域に形成されている。なお、平坦化膜９は、本発明の「絶縁膜」の一例である。
【００２８】
ここで、第１実施形態では、ゲート線４ａおよび補助容量線５ａを遮光膜として機能させる。なお、この場合のゲート線４ａおよび補助容量線５ａは、本発明の「遮光膜」の一例である。具体的には、図２に示すように、ゲート線４ａの側端部４ｂを、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの内の１辺が位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側にまで延びるように形成する。また、図３に示すように、補助容量線５ａの側端部５ｂを、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの残りの３辺が位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側にまで延びるように形成する。このように形成されたゲート線４ａおよび補助容量線５ａは、後述する製造プロセスにおいて、アクリル樹脂からなる平坦化膜９を露光する際に、乱反射された光が平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの形成領域に照射されるのを抑制するための遮光膜として機能する。なお、この第１実施形態では、図４に示すように、ゲート線４ａと補助容量線５ａとを電気的に分離するために、補助容量線５ａの近傍に位置するゲート線４ａの側端部４ｂの一部は、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する領域を越えないように形成されている。また、補助容量線５ａは、各行の画素で共通して使用されている。
【００２９】
また、図５に示すように、平坦化膜９上の反射領域６０ａに対応する領域には、開口部９ｂを介してソース電極７に電気的に接続するとともに、平坦化膜９の上面および平坦化膜９の開口部９ａの側面に沿って延びるように、反射電極１０が形成されている。また、反射電極１０とゲート線４ａとの間の一部領域には、図１に示すように、平面的に見て、所定の間隔が設けられている。そして、図５に示すように、反射電極１０の透過領域６０ｂに対応する領域には、開口部１０ａが形成されている。また、反射電極１０は、約８０ｎｍ〜約２００ｎｍの厚みを有するＡｌＮｄからなる。なお、反射電極１０は、本発明の「反射膜」の一例である。
【００３０】
また、反射電極１０上および開口部１０ａに位置する層間絶縁膜６上には、約１００ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚みを有するＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）からなる透明電極１１が形成されている。そして、この透明電極１１と反射電極１０とによって、画素電極が構成されている。なお、透明電極１１は、本発明の「第１の電極」の一例である。
【００３１】
また、ガラス基板１と対向する位置には、ガラス基板（対向基板）１２が設けられている。ガラス基板１２上には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各色を呈するカラーフィルタ１３が形成されている。また、ガラス基板１２上の画素間に対応する領域には、画素間の光の漏れを防止するためのブラックマトリックス膜１４が形成されている。そして、カラーフィルタ１３およびブラックマトリックス膜１４上には、約１００ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚みを有するＩＺＯからなる対向電極としての透明電極１５が形成されている。なお、透明電極１５は、本発明の「第２の電極」の一例である。
【００３２】
また、透明電極１１および１５上には、それぞれ、配向膜（図示せず）が形成されている。そして、ガラス基板１側の配向膜とガラス基板１２側の配向膜との間には、液晶層１６が充填されている。ここで、平坦化膜９の透過領域６０ｂに対応する領域に開口部９ａを形成することによって、反射領域６０ａと透過領域６０ｂとにおける画素電極と対向電極との間の距離を異ならせている。具体的には、凸状の平坦化膜９の形成された反射領域６０ａにおける液晶層１６の厚みが、凸状の平坦化膜９が形成されない透過領域６０ｂにおける液晶層１６の厚みの１／２となるようにする。これにより、反射領域６０ａに入射した光が液晶層１６を通過する距離（光路長）と、透過領域６０ｂに入射した光が液晶層１６を通過する距離（光路長）とを等しくすることができる。すなわち、反射領域６０ａでは光が２回液晶層１６を通過するのに対して、透過領域６０ｂでは光が１回だけ液晶層１６を通過するので、反射領域６０ａの液晶層１６の厚みを、透過領域６０ｂの液晶層１６の厚みの１／２にすることによって、反射領域６０ａと透過領域６０ｂとの光の光路長が等しくなる。これにより、透過表示の場合と反射表示の場合との間の表示品位のばらつきを低減することが可能となる。
【００３３】
第１実施形態では、上記のように、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側に延びるように、ゲート線４ａの側端部４ｂおよび補助容量線５ａの側端部５ｂを形成することによって、平坦化膜９の開口部９ａを形成するための露光工程の際に、ガラス基板１を透過して基板取付台により乱反射された光が、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの形成領域に照射されるのを、遮光膜として機能するゲート線４ａおよび補助容量線５ａにより抑制することができる。これにより、現像する際に、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの一部が除去されるのを抑制することができるので、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃに、乱反射した光に起因する凹部が形成されるのを抑制することができる。このため、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃ上に形成される反射電極１０の部分が露光時の乱反射した光に起因する凹部を有する形状になるのが抑制されるので、その反射電極１０の凹部を反映した像が画面に表示されるのを抑制することができる。その結果、露光時の乱反射した光に起因する表示品位の低下を抑制することができる。
【００３４】
また、第１実施形態では、通常のゲート線４ａおよび補助容量線５ａを形成する工程で、遮光膜としての機能も有するゲート線４ａおよび補助容量線５ａを形成することができるので、遮光膜を形成する工程を新たに追加する必要がない。その結果、遮光膜を設けたとしても、製造プロセスが複雑化することがない。
【００３５】
また、第１実施形態では、平坦化膜９の上面および平坦化膜９の開口部９ａの側面に沿って延びるように、反射電極１０を形成することによって、反射領域６０ａを容易に大きくすることができる。
【００３６】
図６〜図１２は、本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図１〜図１２を参照して、第１実施形態による半透過型液晶表示装置の製造プロセスについて説明する。
【００３７】
まず、図６に示すように、ＳｉＮX膜およびＳｉＯ2膜からなるバッファ層１ａを備えたガラス基板１上の所定領域に、約３０ｎｍ〜約５０ｎｍの厚みを有する非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる能動層２を形成する。次に、能動層２を覆うように、約８０ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚みを有するとともに、ＳｉＮX膜とＳｉＯ2膜との積層膜からなるゲート絶縁膜３を形成する。この後、全面に、約２００ｎｍ〜約２５０ｎｍの厚みを有するＭｏ層４５を形成する。
【００３８】
次に、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いて、Ｍｏ層４５をパターニングすることによって、図７に示すように、ゲート電極４を含むとともに遮光膜としても機能するゲート線４ａ（図１参照）と、補助容量電極５を含むとともに遮光膜としても機能する補助容量線５ａとを形成する。具体的には、第１実施形態では、図２に示したように、ゲート線４ａの側端部４ｂが、後述するプロセスにおいて形成される平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの内の１辺が位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側に延びるように形成する。また、図３に示したように、補助容量線５ａの側端部５ｂが、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの残りの３辺が位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側に延びるように形成する。なお、図４に示したように、ゲート線４ａと補助容量線５ａとを電気的に分離するために、補助容量線５ａの近傍に位置するゲート線４ａの側端部４ｂの一部を、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する領域を越えないように形成する。
【００３９】
この後、ゲート電極４をマスクとして不純物イオンを注入することによって、ソース領域２ａおよびドレイン領域２ｂを形成する。このソース領域２ａとドレイン領域２ｂとの間が、チャネル領域２ｃとなる。
【００４０】
次に、図８に示すように、全面を覆うように、約５００ｎｍ〜約７００ｎｍの厚みを有するとともに、ＳｉＯ2膜とＳｉＮX膜との積層膜からなる層間絶縁膜６を形成する。この後、層間絶縁膜６のソース領域２ａおよびドレイン領域２ｂに対応する領域に、それぞれ、コンタクトホール６ａおよび６ｂを形成する。そして、層間絶縁膜６のコンタクトホール６ａを介して、ソース領域２ａに電気的に接続するように、下層から上層に向かって、Ｍｏ層とＡｌ層とＭｏ層とからなるとともに、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの厚みを有するソース電極７を形成する。また、層間絶縁膜６のコンタクトホール６ｂを介して、ドレイン領域２ｂに電気的に接続するように、下層から上層に向かって、Ｍｏ層とＡｌ層とＭｏ層とからなるとともに、約４００ｎｍ〜約８００ｎｍの厚みを有するドレイン電極８を形成する。この際、ドレイン電極８と同一層からなるドレイン線８ａ（図１参照）も形成する。この後、全面を覆うように、約２μｍ〜約３μｍの厚みを有するアクリル樹脂からなる平坦化膜９を形成する。
【００４１】
次に、図９に示すように、ガラス基板１を露光装置の基板取付基台（図示せず）に設置する。また、平坦化膜９の上方に、透過領域６０ｂ（図１参照）に対応する領域およびソース電極７に対応する領域に、それぞれ、開口部２０ａおよび２０ｂを有するフォトマスク２０を設置する。そして、フォトマスク２０をマスクとして平坦化膜９の所定部分を露光した後、現像することによって、図１０に示すように、平坦化膜９の透過領域６０ｂに対応する領域および平坦化膜９のソース電極７に対応する領域に、それぞれ、開口部９ａおよび９ｂを形成する。この際、第１実施形態では、露光工程の際に基板取付台により乱反射した光が、ゲート線４ａ（図１参照）および補助容量線５ａにより遮られるので、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの形成領域に光が照射されるが抑制される。これにより、現像する際に、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの一部が除去されるのが抑制されるので、側端部９ｃに凹部が形成されるのが抑制される。
【００４２】
次に、約２００℃で、約３０分間の熱処理を行う。これにより、図１１に示すように、平坦化膜９の開口部９ａおよび９ｂの側面は、所定の角度傾斜した形状になる。
【００４３】
次に、全面を覆うように、約８０ｎｍ〜約２００ｎｍの厚みを有するＡｌＮｄ膜（図示せず）を形成した後、ＡｌＮｄ膜の所定領域を除去する。これにより、図１２に示すように、開口部９ｂを介してソース電極７に電気的に接続するとともに、平坦化膜９の上面および平坦化膜９の開口部９ａの側面に沿って延びるように、反射電極１０を形成する。また、この反射電極１０は、透過領域６０ｂに対応する領域に開口部１０ａを有するように形成する。このようにして、反射電極１０が形成された反射領域６０ａと、平坦化膜９の開口部９ａの反射電極１０が形成されていない透過領域６０ｂとが形成される。この後、反射電極１０上および開口部１０ａに位置する層間絶縁膜６上に、約１００ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚みを有するＩＺＯからなる透明電極１１を形成する。この後、透明電極１１上に、配向膜（図示せず）を形成する。
【００４４】
最後に、図５に示したように、ガラス基板１と対向するように設けられたガラス基板（対向基板）１２上に、カラーフィルタ１３を形成するとともに、ガラス基板１２上の画素間に対応する領域に、ブラックマトリックス膜１４を形成する。次に、カラーフィルタ１３およびブラックマトリックス膜１４上に、約１００ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚みを有するＩＺＯからなる透明電極１５、および、配向膜（図示せず）を順次形成する。最後に、ガラス基板１側の配向膜とガラス基板１２側の配向膜との間に、液晶層１６を充填することによって、第１実施形態による液晶表示装置が形成される。
【００４５】
図１３は、第１実施形態の第１の変形例による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した断面図である。図１３を参照して、この第１実施形態の第１の変形例による液晶表示装置では、上記した第１実施形態の構成において、平坦化膜９の上面に、微細な凹凸形状の拡散領域９ｄが形成されている。そして、平坦化膜９の拡散領域９ｄに対応する領域に位置する開口部３０ａを有する反射電極３０および透明電極３１も、平坦化膜９の上面の拡散領域９ｄの微細な凹凸形状を反映した形状に形成されている。これにより、反射領域６０ａに入射した光が拡散されるので、反射表示の場合の表示品位をより向上させることができる。なお、反射電極３０は、本発明の「反射膜」の一例であり、透明電極３１は、本発明の「第１の電極」の一例である。
【００４６】
図１４は、第１実施形態の第２の変形例による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した断面図である。この第１実施形態の第２の変形例による液晶表示装置では、上記した第１実施形態の構成において、平坦化膜９の開口部９ａの傾斜した側面上に反射電極４０が形成されていない。すなわち、平坦化膜９の上面上の所定領域にのみ反射電極４０が形成されている。また、反射電極４０上、平坦化膜９の側面上および透過領域６０ｂに位置する層間絶縁膜６上に、透明電極４１が形成されている。このように、平坦化膜９の上面上のみに反射電極４０を形成することによって、反射領域６０ａに入射した光が平坦化膜９の開口部９ａの傾斜した側面で反射されるのが防止されるので、分子配列を制御するのが困難な傾斜した側面に位置する液晶層１６に、反射した光が通過するのを抑制することができる。その結果、コントラストの低下を抑制することができる。なお、反射電極４０は、本発明の「反射膜」の一例であり、透明電極４１は、本発明の「第１の電極」の一例である。
【００４７】
（第２実施形態）
図１５は、本発明の第２実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した平面図である。図１５を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、ガラス基板（図示せず）上、または、ガラス基板とバッファ層（図示せず）との間にもブラックマトリックス膜５０が形成されている。そして、ブラックマトリックス膜５０の透過領域６０ｂに対応する領域には、透過領域６０ｂを囲むように、平面的に見て四角形状の開口部５０ａが形成されている。また、このブラックマトリックス膜５０の開口部５０ａの側端部５０ｂは、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側に延びるように形成されている。すなわち、この第２実施形態によるブラックマトリックス膜５０は、通常の各画素間の遮光機能に加えて、平坦化膜９の露光工程の際に、乱反射した光が平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの形成領域に照射されるのを抑制するための遮光膜としても機能する。
【００４８】
この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、ゲート電極５４のゲート線５４ａおよび補助容量電極５５の補助容量線５５ａを遮光膜として機能させる必要がないので、ゲート線５４ａの側端部５４ｂおよび補助容量線５５ａの側端部５５ｂは、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する領域を越えて透過領域６０ｂ側に延びるように形成されていない。また、反射電極１０とゲート線５４ａとの間には、平面的に見て、所定の間隔が設けられている。また、ブラックマトリックス膜５０が金属などの導電体からなる場合は、ブラックマトリックス膜５０と能動層２との間に絶縁膜（図示せず）を設ける。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４９】
第２実施形態では、上記のように、遮光膜として機能する膜を、ブラックマトリックス膜５０のみで構成することによって、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する全ての領域を越えて透過領域６０ｂ側に延びるように、遮光膜（ブラックマトリックス膜５０）を形成することができる。このため、第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃが位置する領域の下方には、必ず遮光膜（ブラックマトリックス膜５０）が存在することになる。したがって、第２実施形態では、上記第１実施形態に比べて、平坦化膜９の開口部９ａを形成するための露光工程の際に、乱反射した光が平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの形成領域に照射されるのをより抑制することができる。これにより、平坦化膜９を現像する際に、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃの一部が除去されるのをより抑制することができるので、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃに、乱反射した光に起因する凹部が形成されるのをより抑制することができる。このため、平坦化膜９の開口部９ａの側端部９ｃ上に形成される反射電極１０の部分が露光時の乱反射した光に起因する凹部を有する形状になるのがより抑制されるので、その反射電極１０の凹部を反映した像が画面に表示されるのをより抑制することができる。その結果、露光時の乱反射した光に起因する表示品位の低下をより抑制することができる。
【００５０】
また、第２実施形態では、通常の各画素間を遮光するためのブラックマトリックス膜５０を形成する工程で、平坦化膜９の露光時の光の乱反射を抑制するための遮光膜としても機能するブラックマトリックス膜５０を形成することができるので、平坦化膜９の露光時の光の乱反射を抑制するための遮光膜を形成する工程を新たに追加する必要がない。その結果、平坦化膜９の露光時の光の乱反射を抑制するための遮光膜を設けたとしても、製造プロセスが複雑化することがない。
【００５１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５２】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置に本発明を適用する例を説明したが、本発明はこれに限らず、アクティブマトリクス型の液晶表示装置以外の液晶表示装置にも適用可能である。たとえば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置以外の液晶表示装置として、パッシブマトリクス型の液晶表示装置やセグメント型の液晶表示装置などがある。また、液晶表示装置以外の表示装置にも適用可能である。
【００５４】
また、上記第１および第２実施形態では、反射電極１０とゲート線（４ａ、５４ａ）との間の一部領域に、平面的に見て、所定の間隔を設けるようにしたが、本発明はこれに限らず、反射電極とゲート線との間に間隔が設けられないように、反射電極をゲート線にまで延びるように形成してもよい。また、第２実施形態において、図１６に示すように、反射電極１０とゲート線５４ａとの間に間隔が設けられないように、ブラックマトリックス７０をゲート線５４ａにまで延びるように形成してもよい。これにより、バックライトからの光が、反射電極１０とゲート線５４ａとの間から漏れるのを抑制することができる。
【００５５】
また、上記第１実施形態では、ゲート線４ａと補助容量線５ａとによって遮光膜を構成するようにしたが、本発明はこれに限らず、ゲート線および補助容量線のいずれか一方のみで、遮光膜を構成するようにしてもよい。
【００５６】
また、上記第１および第２実施形態では、ＳｉＮX膜およびＳｉＯ2膜からなるバッファ層１ａを備えたガラス基板１を用いるようにしたが、本発明はこれに限らず、石英およびプラスチックなどからなる透明基板を用いるようにしてもよい。また、バッファ層を備えていないガラス基板を用いてもよい。
【００５７】
また、上記第１および第２実施形態では、ＩＺＯからなる透明電極（１１、３１、４１）を用いるようにしたが、本発明はこれに限らず、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電体（いわゆる半透明体も含む）からなる透明電極を用いるようにしてもよい。
【００５８】
また、上記第１および第２実施形態では、透過領域６０ｂを囲むように平面的に見て四角形状の開口部９ａを、平坦化膜９に形成するようにしたが、本発明はこれに限らず、平坦化膜に、開口部９ａに対応する凹部を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した平面図である。
【図２】図１に示した第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）のゲート線の形成領域を示した平面図である。
【図３】図１に示した第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の補助容量線の形成領域を示した平面図である。
【図４】図１に示した第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）のゲート線および補助容量線の形成領域を示した平面図である。
【図５】図１に示した第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の９０−９０線に沿った断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１３】第１実施形態の第１の変形例による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した断面図である。
【図１４】第１実施形態の第２の変形例による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した平面図である。
【図１６】第２実施形態の変形例による半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した平面図である。
【図１７】従来の凸状の絶縁膜（平坦化膜）を有する半透過型液晶表示装置（表示装置）の構造を示した平面図である。
【図１８】図１７に示した従来の半透過型液晶表示装置（表示装置）の１９０−１９０線に沿った断面図である。
【図１９】従来の半透過型液晶表示装置（表示装置）の問題点を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１ ガラス基板（基板）
２ａ ソース領域
２ｂ ドレイン領域
４ ゲート電極
４ａ ゲート線（遮光膜）
４ｂ 側端部
５ 補助容量電極
５ａ 補助容量線（遮光膜）
５ｂ 側端部
９ 平坦化膜（絶縁膜）
９ｃ 側端部
１０、３０、４０ 反射電極（反射膜）
１１、３１、４１ 透明電極（第１の電極）
１５ 透明電極（第２の電極）
１６ 液晶層
５０、７０ ブラックマトリックス膜
５０ｂ 側端部
６０ａ 反射領域
６０ｂ 透過領域
Claims (6)
- 基板と、前記基板上の凸状の絶縁膜と、前記基板上の第１電極と、前記第１電極上の第２電極とを有し、前記第１電極と前記第２電極との間に液晶層が挟まれた表示装置において、
前記第１電極が透明物質からなり、前記第１電極と前記第２電極との距離が第１の距離である透過領域と、
前記凸状の絶縁膜上に反射体を含み、前記凸状の絶縁膜によって前記第１電極と前記第２電極との距離が前記第１の距離よりも短い第２の距離である反射領域と、
前記凸状の絶縁膜と前記基板との間に形成され、一対のソース／ドレイン領域およびゲート電極を有する薄膜トランジスタと、を備え、
前記凸状の絶縁膜は傾斜した側面を有し、
前記凸状の絶縁膜の下であって、前記ゲート電極を延在してなり、前記凸状の絶縁膜の開口部の側端部が位置する領域を越えて形成された遮光膜とを備えた、表示装置。 - 基板と、前記基板上の凸状の絶縁膜と、前記基板上の第１電極と、前記第１電極上の第２電極とを有し、前記第１電極と前記第２電極との間に液晶層が挟まれた表示装置において、
前記第１電極が透明物質からなり、前記第１電極と前記第２電極との距離が第１の距離である透過領域と、
前記凸状の絶縁膜上に反射体を含み、前記凸状の絶縁膜によって前記第１電極と前記第２電極との距離が前記第１の距離よりも短い第２の距離である反射領域と、
前記凸状の絶縁膜と前記基板との間に形成され、補助容量電極を有する補助容量と、
を備え、
前記凸状の絶縁膜は傾斜した側面を有し、
前記凸状の絶縁膜の下であって、前記補助容量電極を延在してなり、前記凸状の絶縁膜の開口部の側端部が位置する領域を越えて形成された遮光膜とを備えた、表示装置。 - 前記凸状の絶縁膜は、平面的に見て、前記透過領域を囲むように形成されている、請求項１または２に記載の表示装置。
- 前記凸状の絶縁膜の上面は、微細な凹凸形状の拡散領域を有している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
- 前記凸状の絶縁膜の側端部は、傾斜した側面を有しており、前記凸状の絶縁膜の側面上には形成されずに、前記凸状の絶縁膜の上面上に形成された反射膜をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
- 前記凸状の絶縁膜の側端部は、傾斜した側面を有しており、前記絶縁膜の上面上および側面上に形成された反射膜をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
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