(57)【要約】本発明は、製造工程数を増加させることなく、液晶内部に発生するバイアス電界を打ち消すために印加される直流オフセット電圧の最適値を揃えることで、フリッカを抑制することができる半透過型の液晶表示装置、及び、上記液晶表示装置の好適な製造方法を提供する。本発明の液晶表示装置は、互いに対向する背面側基板と観察面側基板との間に液晶層を備え、上記背面側基板が透過電極と反射電極とを有する半透過型の液晶表示装置であって、上記反射電極は、液晶層側の表面がモリブデンを含んで構成されるものである。
2008111259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する背面側基板と観察面側基板との間に液晶層を備え、該背面側基板が透過電極と反射電極とを有する半透過型の液晶表示装置であって、
該反射電極は、液晶層側の表面がモリブデンを含んで構成される
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記反射電極は、下部がアルミニウム又は銀を含んで構成され、上部がモリブデンを含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記反射電極の上部は、厚さが６０Å以下であることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記背面側基板は、反射電極の下部の背面側に、モリブデンを含んで構成される保護導電層を有することを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記反射電極は、モリブデンを含んで構成される単層であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記透過電極は、液晶層側の表面がモリブデンを含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記透過電極は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム錫及び酸化インジウム亜鉛からなる群より選択された少なくとも一種の材料を含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記背面側基板は、透過電極及び反射電極上に配向膜を有し、該配向膜を介して測定された透過電極と反射電極との仕事関数の差が０．１ｅＶ以下であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１記載の液晶表示装置の製造方法であって、
該製造方法は、反射電極のパターニングを一括して行う工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
互いに対向する背面側基板と観察面側基板との間に液晶層を備え、該背面側基板が透過電極と反射電極とを有する半透過型の液晶表示装置であって、
該反射電極は、液晶層側の表面が第六族元素を含んで構成される
ことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関する。より詳しくは、携帯電話等の省電力化を期待されるモバイル機器に好適な半透過型の液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の一つである半透過型液晶表示装置は、透過型と反射型との両方のモードで表示する機能を持っている。すなわち、バックライトを有するため、暗い場所でも高い視認性を有する透過型の液晶表示装置の特徴と、外部の光を利用するため、低消費電力である反射型の液晶表示装置の特徴とを併せ持っている。【０００３】
この半透過型液晶表示装置は、画像の最小単位である画素毎に、反射率の高い電極（以下「反射電極」という。）が配置される反射領域と透過率の高い電極（以下「透過電極」という。）が配置される透過領域とを有する。透過電極と反射電極とは、異なる金属材料からなるため、電気的性質が異なっている。このことに起因して、透過領域と反射領域とでは、液晶内部に発生するバイアス電界を打ち消すために印加される直流オフセット電圧の最適値が異なる。しかしながら、直流オフセット電圧は、一つの画素に対して一つしか設定することができない。したがって、透過領域及び反射領域の一方に対して最適な直流オフセット電圧を印加することとなるため、フリッカ等が生じて表示品位が低下するおそれがある点で改善の余地があった。また、透過領域及び反射領域の一方においては、液晶に直流電圧成分が長時間印加されることとなるため、液晶の信頼性を低下させるという点で改善の余地があった。なお、フリッカとは、画面全体又は一部が明滅して見える現象であり、より詳細には、画面の輝度が眼の残像時間より長い周期で変化した場合に感じる画面のチラツキや揺れのことである。【０００４】
そこで、このような透過電極と反射電極とで電気的性質が異なることに起因して発生する表示不良を解消するため、反射電極の仕事関数と透過電極の仕事関数とを揃えることにより、両電極の電極電位を等しくすることが考えられている。具体的には、反射電極の表面に、透過電極の材料と同程度の仕事関数を有する透明導電膜を積層することにより、反射電極の表面の仕事関数と透過電極の表面の仕事関数とをほぼ等しくする技術が開示されている。【０００５】
例えば、透過電極が、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜により構成され、反射電極がアルミニウム（Ａｌ）膜により構成されている場合に、反射電極の表面に配置する透明導電膜としてＩＴＯ膜を形成する方式が考えられる。しかしながら、画素の反射電極を構成するＡｌ膜とＩＴＯ膜とが接触した状態でパターニング工程等を行うと、ＡｌとＩＴＯとの間で電食反応が生じ、ＩＴＯ膜が欠落するおそれがあるという点で改善の余地があった。【０００６】
そこで、ＩＴＯ膜と仕事関数が近い酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ（登録商標））膜を反射電極の表面に形成する方法が開示されている。例えば、Ａｌ膜の上層に位置する、ＩＺＯ膜のみをエッチングする工程を備えるようにし、少なくとも２回、異なるエッチング液を用いてエッチング処理するエッチング工程を行う方式が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この場合には、ＡｌとＩＺＯとの間で電食反応が生じることがなく、ＩＺＯ膜が欠落するおそれもない。【０００７】
また、Ａｌ膜上のＩＺＯ膜に対し、フッ素を含有してなる気体雰囲気中でプラズマ処理を行うことで、ＩＺＯ膜をエッチングされやすくし、その後、ＩＺＯ／Ａｌ積層膜を連続エッチングする方式が開示されている（例えば、特許文献２参照）。【０００８】
更に、製造工程数を増加させることなく、フリッカを抑制する方法として、背面側基板に配置される各画素の全面に、透過電極を形成することにより、透過領域の透明導電膜と反射領域の反射電極上に形成するフリッカを抑制するための透明導電膜とを形成する方式が開示されている（例えば、特許文献３及び４参照）。
【特許文献１】特開２００５−３１６３９９号公報
【特許文献２】特開２００４−１９１９５８号公報
【特許文献３】特開２００４−１０９７９７号公報
【特許文献４】特開２００４−４６２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の場合には、パターニング工程の増加により製造工程数が増加するため、生産性の点で改善の余地があった。なお、ＩＺＯ層とＡｌ層とについては、別々のエッチング液でパターニングしなくても、同じエッチング液、例えば、硝酸、リン酸、酢酸及び水の混合液によってパターニング可能であることが知られている。しかしながら、ＩＺＯ膜がＡｌ膜よりもエッチングされにくいため、Ａｌ膜及びＩＺＯ膜の積層膜を一括してエッチングすると、図４に示すように、ガラス基板２１上のＭｏ層２２上に設けられたＡｌ層２３の上層のＩＺＯ層２４が庇形状に突き出て形成されてしまうおそれがある。このような庇形状の部分が存在すると、例えば、ラビング工程のような基板表面に荷重が加わる後工程において、この庇形状の部分が剥離して、基板上の画素電極等に付着する可能性がある。そうなると、画素電極間に短絡が生じ、背面側基板の製造歩留りを低下させるおそれがある。【００１０】
特許文献２における方式では、プラズマ処理工程の追加等により製造工程数が増加する点で改善の余地があった。また、特許文献３及び４の場合には、透過電極と反射電極上のフリッカを防止するための透明導電膜とが同じ膜厚となるため、反射表示を行う際に透明導電膜によって外部からの入射光が吸収されにくくするためには、透明導電膜を薄く形成する必要がある。その場合、透過領域の透過電極も薄くなるため、電極として欠損が生じ、製造歩留りを低下させるおそれもあり工夫の余地が残っていた。【００１１】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、製造工程数を増加させることなく、フリッカの抑制を図ることができる半透過型の液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、製造工程数を増加させることなく、フリッカを抑制することが可能な半透過型の液晶表示装置について種々検討したところ、反射電極の液晶層側の表面を構成する材料に着目した。そして、反射電極の液晶層側の表面がモリブデンを含んで構成されることにより、反射電極が複数の層から構成される場合であっても、反射電極のパターニングを一括して行うことができるとともに、液晶内部に発生するバイアス電界を打ち消すために印加される直流オフセット電圧の最適値を透過領域と反射領域とで略一致させることができることを見いだした。すなわち、パターニング工程数を増加させることなく、フリッカの抑制を図ることが可能になることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。【００１３】
すなわち、本発明は、互いに対向する背面側基板と観察面側基板との間に液晶層を備え、上記背面側基板が透過電極と反射電極とを有する半透過型の液晶表示装置であって、上記反射電極は、液晶層側の表面がモリブデンを含んで構成される液晶表示装置（以下「第一液晶表示装置」ともいう。）である。
以下に本発明を詳述する。【００１４】
本発明の第一液晶表示装置は、互いに対向する背面側基板と観察面側基板との間に液晶層を備え、上記背面側基板が透過電極と反射電極とを有する半透過型の液晶表示装置である。半透過型の液晶表示装置は、バックライトを有するため、暗い場所でも高い視認性を有する透過型の液晶表示装置の特徴と、外部の光を利用するため、低消費電力である反射型の液晶表示装置の特徴とを併せ持っている。このような液晶表示装置は、反射透過両用型の液晶表示装置とも呼ばれる。【００１５】
上記反射電極は、液晶層側の表面がモリブデンを含んで構成される。モリブデンの仕事関数（４．６ｅＶ）は、透過電極を構成する材料として一般的に用いられる酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の仕事関数（４．７〜５．２ｅＶ）に近い。したがって、反射電極の液晶層側の表面を構成する材料の仕事関数を、透過電極を構成する材料の仕事関数に近づけることができるため、フリッカの抑制を図ることができる。また、モリブデンは、反射電極を構成する材料として一般的に用いられるアルミニウム（Ａｌ）等と一括してエッチングを行うことができる。すなわち、反射電極の液晶層側の表面がモリブデンを含んで構成されるとしても、反射電極のパターニングを一括して行うことが可能であるため、パターニング工程の数を増加させることなく、フリッカの抑制を図ることができる。更に、反射電極と透過電極とをそれぞれ別工程で形成することができるため、透過電極の膜厚を独立して適正化することができる。すなわち、フリッカを抑制するべく、透過電極が透過領域だけでなく反射電極上にも設けられた方式と異なり、透過電極の欠損を生じさせることがないため、高い製造歩留りを実現することができる。【００１６】
上記反射電極は、液晶層側の表面の少なくとも一部がモリブデンを含んで構成されればよいが、フリッカを抑制する観点からは、反射電極の液晶層側の表面全体がモリブデンを含んで構成されることが好ましい。また、反射電極の液晶層側の表面を構成する材料は、モリブデンの原子を含むものである限り、モリブデン単体であってもよく、モリブデン合金であってもよく、モリブデン化合物であってもよいが、本発明の作用効果の観点からは、モリブデン単体及びモリブデン合金、すなわちモリブデンを含む金属であることが好ましく、モリブデン単体から構成されることがより好ましい。【００１７】
本発明の第一液晶表示装置は、上記背面側基板、観察面側基板及び液晶層を構成要素として有するものである限り、その他の構成要素を有していても有していなくてもよく、特に限定されるものではない。なお、背面側基板は、コントラスト比の向上及びクロストークの低減の観点から、アクティブマトリクス基板であることが好ましいが、特にそれに限定されるものではなく、例えば、パッシブマトリクス基板であってもよい。【００１８】
本発明の第一液晶表示装置における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
上記反射電極は、下部がアルミニウム又は銀を含んで構成され、上部がモリブデンを含んで構成されることが好ましい。本明細書で「上部」とは、液晶層側の部分を指し、「下部」とは、上部以外の部分を指す。反射電極の下部がアルミニウム又は銀を含んで構成されることにより、高反射率を有する反射領域を形成することができるとともに、上部がモリブデンを含んで構成されることにより、透過領域と反射領域とのフリッカ電圧差を低減することができる。また、モリブデン膜とアルミニウム膜又は銀膜とは、硝酸、酢酸及びリン酸が含有された水溶液（弱酸性エッチング液）等に対するエッチング速度が略同一であり、モリブデン膜とアルミニウム膜又は銀膜とを一括エッチングしたとしても、反射電極の上部が下部に対して庇形状に突き出て形成されてしまうことがないため、製造歩留りをより向上させることができる。【００１９】
上記反射電極の上部は、厚さが６０Å以下であることが好ましい。６０Åを超えると、反射表示に使用される入射光が反射率の高い反射電極の下部に到達する前に反射電極の上部によって吸収され、反射領域の反射率を充分に得ることができなくなるおそれがある。一方、反射電極の上部は、透過領域と反射領域とのフリッカ電圧差を低減する効果を得る観点からは、厚さが少なくともモリブデンの原子直径（略３Å）以上であることが好ましい。なお、表示品位の観点からは、反射電極の上部は、厚さが２０〜４０Åであることがより好ましい。【００２０】
上記背面側基板は、反射電極の下部の背面側に、モリブデンを含んで構成される保護導電層を有することが好ましい。このようにモリブデンを含んで構成される保護導電層を設けることにより、透過電極と反射電極の下部とが接触する場合に、透過電極を構成する材料と反射電極の下部を構成する材料とが電食反応を起こさないようにすることができる。また、反射電極の上部と保護導電層とが同一の材料で構成されることにより、反射電極と保護導電層との一括パターニングを行うことができる。【００２１】
本明細書で「保護導電層」とは、透過電極と反射電極の下部とが接触する場合に、透過電極を構成する材料と反射電極の下部を構成する材料とが電食反応を起こさないようにするために、反射電極の透過電極側に設けられる層のことである。例えば、反射電極の下部がアルミニウムから構成され、透過電極が酸化インジウム錫から構成される場合には、保護導電層は、モリブデンから構成されることが好ましい。【００２２】
上記反射電極は、モリブデンを含んで構成される単層であることが好ましい。これによれば、反射電極が単層であるため、反射電極の形成工程を更に簡略化することができる。また、透過電極と反射電極とが接触する場合でも、例えば、反射電極の上部をＩＴＯ層、下部をＡｌ層で形成するようなときと異なり、電食反応を生じることがないため、保護導電層が不要である点で好適である。【００２３】
上記透過電極は、液晶層側の表面がモリブデンを含んで構成されることが好ましい。これによれば、反射電極の液晶層側の表面、及び、透過電極の液晶層側の表面がともにモリブデンを含んで構成されるため、透過電極と反射電極との仕事関数の差をより小さくすることができる結果、フリッカを更に抑制することができる。なお、フリッカを抑制する観点からは、透過電極は、液晶層側の表面全体がモリブデンを含んで構成されることが好ましく、例えば、透過電極は、下部が酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム錫及び酸化インジウム亜鉛からなる群より選択された少なくとも一種の材料を含んで構成され、上部がモリブデンを含んで構成されることが好ましい。また、フリッカの抑制だけでなく、透過表示の高いコントラスト比の維持も同時に図る観点からは、液晶側の表面の一部がモリブデンを含んで構成されることが好ましく、例えば、液晶層側の表面に残渣程度にモリブデンが存在する形態が好ましい。【００２４】
上記透過電極は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム錫及び酸化インジウム亜鉛からなる群より選択された少なくとも一種の材料を含んで構成されることが好ましい。これらの材料の仕事関数は、モリブデンの仕事関数に近いため、透過領域と反射領域とのフリッカ電圧差を低減するのに好適である。なお、上記透過電極は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム錫及び酸化インジウム亜鉛からなる群より選択された少なくとも一種の材料から構成されることがより好ましい。【００２５】
上記背面側基板は、透過電極及び反射電極上に配向膜を有し、上記配向膜を介して測定された透過電極と反射電極との仕事関数の差が０．１ｅＶ以下であることが好ましい。配向膜を介して測定された透過電極と反射電極との仕事関数の差を０．１ｅＶとすることにより、透過領域と反射領域とのフリッカ電圧差を更に低減することができる。【００２６】
上記配向膜を構成する材料としては特に限定されない。また、透過電極及び反射電極の仕事関数の測定方法としては、熱電子放出法、光電子放出法、電場電子放出法、ケルビン法（接触電位差法）等が挙げられるが、配向膜は誘電体であるため容量を形成し、その容量が配向膜上の電子の挙動に影響を与えるため、配向膜を介して測定を行うことができるケルビン法（接触電位差法）を用いることが好ましく、透過電極及び反射電極の仕事関数は、配向膜を介して仕事関数測定器（商品名：ＦＡＣ−２、理研計器社製）を用いたケルビン法により測定される。【００２７】
本発明はまた、上記第一液晶表示装置の製造方法であって、上記製造方法は、反射電極のパターニングを一括して行う工程を含む液晶表示装置の製造方法でもある。この製造方法によれば、反射電極が積層構造を有する場合等であっても、反射電極のパターニングを一括して行うことから、製造工程を簡略化することができる。なお、反射電極のパターニング方法としては、ドライエッチング法、ウェットエッチング法等が挙げられるが、ウェットエッチング法が好ましい。また、第一液晶表示装置の製造方法は、反射電極及び保護導電層のパターニングを一括して行う工程を含むことが好ましい。これによれば、製造工程をより簡略化することができる。【００２８】
本発明はまた、互いに対向する背面側基板と観察面側基板との間に液晶層を備え、上記背面側基板が透過電極と反射電極とを有する半透過型の液晶表示装置であって、上記反射電極は、液晶層側の表面が第六族元素を含んで構成される液晶表示装置（以下「第二液晶表示装置」ともいう。）でもある。これによれば、第六族元素のクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）及びタングステン（Ｗ）の仕事関数はいずれも４．５〜４．６ｅＶであり、透過電極を構成する材料として一般的に用いられるＩＴＯの仕事関数（４．７〜５．２ｅＶ）に近いため、フリッカを抑制するのに好適である。また、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）及びタングステン（Ｗ）は、反射電極を構成する材料として一般的に用いられるアルミニウム（Ａｌ）等と一括してエッチングを行うことができる。すなわち、反射電極の液晶層側の表面がモリブデンを含んで構成される積層構造であったとしても、反射電極のパターニングを一括して行うことが可能であるため、パターニング工程の数を増加させることなく、フリッカの抑制を図ることができる。【００２９】
本発明の第二液晶表示装置は、上記背面側基板、観察面側基板及び液晶層を構成要素として有するものである限り、その他の構成要素を有していても有していなくてもよく、特に限定されるものではない。なお、背面側基板は、アクティブマトリクス基板であることが好ましいが、特にそれに限定されるものではなく、例えば、パッシブマトリクス基板であってもよい。【００３０】
本発明の第二液晶表示装置における好ましい形態について以下に説明する。
上記反射電極は、下部がアルミニウム又は銀を含んで構成され、上部が第六族元素を含んで構成されることが好ましい。
上記反射電極の上部は、厚さが６０Å以下であることが好ましい。
上記背面側基板は、反射電極の下部の背面側に、第六族元素を含んで構成される保護導電層を有することが好ましい。
上記反射電極は、第六族元素を含んで構成される単層であることが好ましい。
上記透過電極は、液晶層側の表面が第六族元素を含んで構成されることが好ましい。
上記透過電極は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム錫又は酸化インジウム亜鉛からなる群より選択された少なくとも一種の材料を含んで構成されることが好ましい。
上記背面側基板は、透過電極及び反射電極上に配向膜を有し、上記配向膜を介して測定された透過電極と反射電極との仕事関数の差が０．１ｅＶ以下であることが好ましい。
これらによれば、本発明の第一液晶表示装置における好ましい形態と同様の作用効果を得ることができる。【００３１】
本発明は更に、上記第二液晶表示装置の製造方法であって、上記製造方法は、反射電極のパターニングを一括して行う工程を含む液晶表示装置の製造方法でもある。これによれば、本発明の第一液晶表示装置の製造方法と同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の液晶表示装置によれば、反射電極の液晶層側の表面がモリブデンを含んで構成されることにより、製造工程数を増加させることなく、フリッカの抑制を図ることができる半透過型の液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に実施例を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。【００３４】
（実施例１）
図１は、実施例１に係るアクティブマトリクス駆動方式の半透過型液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。
実施例１に係る半透過型液晶表示装置は、図１に示すように、背面側基板３０と、それに対向するように設けられた観察面側基板４０と、背面側基板３０と観察面側基板４０との間に狭持されるように設けられた液晶層９とを備えている。また、半透過型液晶表示装置１００は、透過モードの表示を行う透過領域５０と反射モードの表示を行う反射領域６０とを有する複数の画素がマトリクス状に配置されたものである。なお、図１は、一画素当たりの構成を示している。【００３５】
背面側基板３０は、アクティブマトリクス基板１０上に、透過電極１、凹凸形成用絶縁層２、保護導電層４、反射電極３及び配向膜７を有する。アクティブマトリクス基板１０は、絶縁基板上に、相互に平行に伸びる複数のゲート信号線と、相互に平行に伸びる複数のソース信号線とが互いに直交するように配置され、ゲート信号線とソース信号線との各交差部には、スイッチング素子（ＴＦＴ）が設けられ、スイッチング素子上に層間絶縁膜が積層された構造を有する。スイッチング素子は、ゲート電極がゲート信号線に接続され、ソース電極がソース信号線に接続されている。【００３６】
アクティブマトリクス基板１０を構成する層間絶縁膜上には、透過電極１が透過領域５０及び反射領域６０の両方に渡って形成されている。透過電極１は、アクティブマトリクス基板１０を構成する層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介してスイッチング素子のドレイン電極に接続されている。また、反射領域６０では、透過電極１上に凹凸形成用絶縁層２、保護導電層４及び反射電極３がこの順に積層されている。なお、透過電極１と反射電極３とは、電気的に接続されており、画素電極を構成している。【００３７】
透過電極１は、膜厚が略１４００Åの酸化インジウム錫（酸化インジウムと酸化錫との化合物：ＩＴＯ）膜からなり、画素電極のうち透過モードの表示を行う部分は、透過電極１から構成される。なお、透過電極１を構成する材料としては、これに限定されず、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等も用いることができる。【００３８】
凹凸形成用絶縁層２は、感光性アクリル樹脂等から構成され、その膜厚（略１．８μｍ）は、反射領域６０での液晶層９の厚さ（略２μｍ）が、透過領域５０での液晶層の厚さ（略４μｍ）の実質的に略２分の１になるように設定されている。これにより、反射領域６０からの出射光の位相を透過領域５０からの出射光の位相に近づけることができる。【００３９】
反射電極３は、下部１３及び上部（保護層）１４が積層された構造を有するものであり、画素電極のうち反射モードの表示を行う部分を構成している。反射電極３の下部１３は、膜厚が略１０００ÅのＡｌ層であり、実質的に反射電極３に照射された光を反射する電極として機能する。また、反射電極３の上部１４は、膜厚が略３０ÅのＭｏ層であり、透過電極１を構成するＩＴＯと反射電極３の下部１３を構成するＡｌとの電気的性質の相違に基づくフリッカを抑制するために設けられたものである。【００４０】
保護導電層４は、膜厚が略５００ÅのＭｏ層であり、透過電極１を構成するＩＴＯと反射電極３の下部１３を構成するＡｌとの電食反応を防ぐために設けられたものである。配向膜７は、印加される電圧に応じて液晶層９中の液晶分子の配向を制御するために設けられたものである。配向膜は、誘電体であるために容量を有し、その容量が配向膜上の電子の挙動に影響を与えると考えられる。配向膜を構成する材料としては特に限定されず、ポリイミド等が挙げられる。【００４１】
観察面側基板４０は、絶縁基板２０上に、カラーフィルタ層６、ブラックマトリクス（ＢＭ）、オーバコート層、共通電極５及び配向膜８が順に積層された構造を有する。共通電極５は、膜厚が略１０００ÅのＩＴＯ膜から構成されており、複数の画素に共通に設けられている。【００４２】
更に、液晶層９は、負の誘電率異方性を有するネマチック液晶から構成されている。本実施例では、図１に示すように、反射領域６０と透過領域５０との間の境界領域には、主に凹凸形成用絶縁層２による段差が形成されている。【００４３】
以下に、液晶表示装置１００の製造方法について説明する。
まず、絶縁基板上にゲート信号線、ソース信号線及びスイッチング素子等を形成し、その上に層間絶縁膜を形成することにより、アクティブマトリクス基板１０を完成させる。続いて、アクティブマトリクス基板１０上に、スパッタリング法を用いて酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜を成膜し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることにより、透過電極１を形成する。本実施例においては、反射領域６０にも透過電極１を形成している。透過電極１は、反射電極３及びスイッチング素子と接合することが可能であって、透過領域５０の全体に形成してあればよく、本実施例の限りではない。なお、本実施例においては、透過電極１の膜厚を略１４００Åとしている。【００４４】
次に、透過電極１上に、スピンコート法を用いて膜厚が略１．８μｍの感光性アクリル樹脂膜を塗布した後、全体をハーフ露光することにより、表面に凹部を形成する。次いで、感光性アクリル樹脂膜のうち、透過領域５０のみを露光し、現像、熱硬化することにより、表面が凹凸形状の凹凸形成用絶縁層２を形成する。なお、本実施例では、反射電極３に入射する光を適度に拡散させるために凹凸形成用絶縁層２の表面に凹凸を設けているが、凹凸形成用絶縁層２が配置される位置に設けられる絶縁層には凹凸を設けなくてもよい。【００４５】
続いて、保護導電層４及び反射電極３を形成するために、凹凸形成用絶縁層２を形成した基板上全体に、膜厚が略５００Åの第一のＭｏ膜、膜厚が略１０００ÅのＡｌ膜、及び、膜厚が略３０Åの第二のＭｏ膜をこの順にスパッタリング法を用いて成膜する。【００４６】
次に、基板全面にスピンコートを用いてフォトレジストを塗布する。続いて、露光及び現像を行い、レジストパターンを形成する。その後、レジストパターンをマスクとして、硝酸、酢酸及びリン酸が含有された水溶液（弱酸性エッチング液）を用いて、第一のＭｏ膜、Ａｌ膜及び第二のＭｏ膜の積層膜を同時にエッチングして、反射電極３及び保護導電層４を形成する。このように第一のＭｏ膜、Ａｌ膜及び第二のＭｏ膜は、同時にパターニングを行うことが可能であるため、パターニングの工程数を増やすことがない。なお、本実施例においては、反射電極３と凹凸形成用絶縁層２との間全体に保護導電層４を形成したが、保護導電層４は、反射電極３の下部１３となるＡｌ膜と透過電極１となるＩＴＯ膜との電食反応を防ぐためのものであるので、少なくともＡｌ膜とＩＴＯ膜とが接触する部分に形成すればよい。【００４７】
その後、配向膜７を形成することにより、背面側基板３０は完成する。また、既存の技術を用いることにより、観察面側基板４０を作製し、背面側基板３０と観察面側基板４０とを貼り合せ、液晶層９を注入し、液晶表示パネルを作製する。続いて、本実施例で作製した背面側基板を備えた液晶表示パネルに、偏光板を貼り合せ、ゲートドライバ、ソースドライバ及び表示制御回路等を実装することにより、液晶表示装置１００が完成する。【００４８】
（実施例２〜５）
実施例２〜５に係る半透過型液晶表示装置は、Ｍｏ層１４の膜厚をそれぞれ１０、２０、４０及び６０Åとしたこと以外は、実施例１に係る構成と同様である。
（比較例１）
比較例１に係る半透過型液晶表示装置は、保護層１４を設けなかったこと以外は、実施例１に係る構成と同様である。【００４９】
＜実施例１〜５及び比較例１に係る半透過型液晶表示装置の比較＞
実施例１〜５及び比較例１に係る半透過型液晶表示装置について、反射領域における反射率、透過領域と反射領域との仕事関数の差、及び、透過領域と反射領域とのフリッカ電圧差を測定した。反射率は、分光測色計（商品名：ＣＭ−２００２、ミノルタ社製）を用いて測定した。また、透過領域と反射領域との仕事関数の差は、配向膜７を介して仕事関数測定器（商品名：ＦＡＣ−２、理研計器社製）を用いたケルビン法により測定した。そして、フリッカ電圧差は、フリッカ測定器（商品名：マルチメディアディスプレイテスタ３２９８Ｆ、横河電機社製）にて測定した。結果を下記表１に示す。【００５０】
【表１】
2008111259.tif 000003
【００５１】
実施例１では、保護層（反射電極の上部）１４を構成する材料としてモリブデンを用いており、モリブデンの仕事関数（ψ＝４．６ｅＶ）は、透過電極１を構成するＩＴＯの仕事関数（ψ＝４．７〜５．２ｅＶ）に近いため、フリッカ電圧差を１００ｍＶ以下にまで低減することができた。また、保護層１４の膜厚を略３０Åとしたため、充分に高い反射率を得ることができた。更に、反射電極３を一括してパターニングすることができたため、保護層１４を設けない形態と比べて、製造工程数は、保護層１４を形成するためのモリブデン成膜工程の分しか増加せず、パターニング工程の追加は不要であった。【００５２】
図２は、Ｍｏ層（保護層）１４の膜厚とフリッカ電圧差との関係、及び、Ｍｏ層（保護層）１４の膜厚と反射率との関係を示す図である。
図２に示すように、フリッカ電圧差の低減の効果と、反射率向上の効果とは、トレードオフの関係にある。実施例１〜５では、Ｍｏ層（保護層）１４の膜厚が３〜６０Åの範囲内にあるため、両方の効果をバランスよく得ることができた。
これらに対し、比較例１では、保護層１４を設けていないため、実施例１〜５のように、フリッカ電圧差を低減することができなかった。【００５３】
（実施例６）
図３は、実施例６に係るアクティブマトリクス駆動方式の半透過型液晶表示表示装置の構成を示す断面模式図である。
実施例６に係る液晶表示装置１００ａは、液晶層９ａが背面側基板３０ａと観察面側基板４０とによって挟持されている。背面側基板３０ａは、アクティブマトリクス基板１０ａの最上部に位置する層間絶縁膜上に、凹凸形成用絶縁層２ａが形成されており、凹凸形成用絶縁層２ａ上に透過電極１ａが形成され、透過電極１ａ上の反射領域６０ａには、保護導電層４ａ及び反射電極３ａが形成されている。凹凸形成用絶縁層２ａにはコンタクトホール１１ａが設けられ、ＴＦＴ素子のドレイン電極と透過電極１ａとが接続されている。また、凹凸形成用絶縁層２ａは透過領域５０ａにも設けられているが、バックライトからの光が散乱されることを防ぐために、透過領域５０ａでは凹凸を形成していない。なお、観察面側基板４０の構成の説明は、実施例１と同様であるため省略する。【００５４】
以下に、背面側基板の製造方法について説明する。本実施例における透過電極、保護導電層及び反射電極の形成方法は、実施例１と同様のため重複する記載は省略することとする。
層間絶縁膜を形成したアクティブマトリクス基板１０ａ上に、凹凸形成用絶縁層２ａを形成する。このとき、透過領域５０ａを除く反射領域６０ａに位置する凹凸形成用絶縁層にのみ凹凸を形成する。また、凹凸を形成すると同時に、透過電極１ａとＴＦＴ素子のドレイン電極とを接続するためのコンタクトホール１１を反射領域６０ａに形成する。【００５５】
次に、透過電極１ａとなるＩＴＯ膜、保護導電層４ａとなるＭｏ膜、反射電極３ａとなるＡｌ膜及びＭｏ膜をこの順に形成する。続いて、保護導電層４ａとなるＭｏ膜、反射電極３ａとなるＡｌ膜及びＭｏ膜を実施例１と同様の方法を用いて一括エッチングし、保護導電層４ａ、反射電極の下部１３ａ及び上部１４ａを形成する。その後、配向膜７ａを形成し、背面側基板３０ａが完成する。【００５６】
実施例６の方法により作製された背面側基板３０ａは、コンタクトホール１１によりＴＦＴ素子と透過電極１ａとが接続される。この場合、透過電極１ａ、反射電極３ａの下部１３ａ及び上部１４ａの三層が設けられているため、コンタクトホール１１等の段差に起因する段切れを生じる可能性が低く、反射電極３ａと透過電極１ａとのコンタクトがより確実になり、製造歩留まりが改善される。【００５７】
なお、本願は、２００７年３月１５日に出願された日本国特許出願２００７−０６７０３６号を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施例１に係る半透過型液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。
【図２】Ｍｏ層（反射電極の上部）の膜厚とフリッカ電圧差との関係、及び、Ｍｏ層（反射電極の上部）の膜厚と反射率との関係を示す図である。
【図３】実施例６に係る半透過型液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。
【図４】ＩＺＯ層、Ａｌ層及びＭｏ層により構成される積層膜を一括エッチングしたときの膜形状を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００５９】
１、１ａ：透過電極
２、２ａ：凹凸形成用絶縁層
３、３ａ：反射電極
４、４ａ：保護導電層
５：共通電極
６：カラーフィルタ層
７、７ａ、８：配向膜
９、９ａ：液晶層
１０、１０ａ：アクティブマトリクス基板
１１：コンタクトホール
１３、１３ａ：反射電極の下部
１４、１４ａ：反射電極の上部（保護層）
２０：絶縁基板
２１：ガラス基板
２２：Ｍｏ層
２３：Ａｌ層
２４：ＩＺＯ層
３０、３０ａ：背面側基板
４０：観察面側基板
５０、５０ａ：透過領域
６０、６０ａ：反射領域
１００、１００ａ：液晶表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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