(57)【要約】  低コストで高画質の半透過型および反射型の液晶表示装置を提供する。  本発明の液晶表示装置は、入射光を表示面に向けて反射させる反射領域を備えた液晶表示装置であって、反射領域は、Ｃｓメタル層（金属層）と、Ｃｓメタル層の上に形成されたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層の上に形成された半導体層と、半導体層の上に形成された反射層とを備えている。反射層の表面には、第１凹部、および第１凹部の内側に位置する第２凹部が形成されている。Ｃｓメタル層および半導体層はそれぞれ開口部を有しており、第１凹部および第２凹部の一方がＣｓメタル層の開口部によって形成され、他方が半導体層の開口部によって形成されている。
2008072423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を表示面に向けて反射させる反射領域を備えた液晶表示装置であって、
前記反射領域は、金属層と、前記金属層の上に形成された絶縁層と、前記絶縁層の上に形成された半導体層と、前記半導体層の上に形成された反射層とを備え、
前記反射領域における前記反射層の表面には、第１凹部と、前記第１凹部の内側に位置する第２凹部とが形成されており、
前記金属層は開口部または凹部を有しており、
前記半導体層は開口部を有しており、
前記第１凹部および前記第２凹部の一方が前記金属層の前記開口部または前記凹部によって形成されており、前記第１凹部および前記第２凹部の他方が前記半導体層の前記開口部によって形成されている液晶表示装置。
【請求項２】
ゲート層を含む半導体素子が形成された半導体領域を備え、
前記ゲート層の側面の前記表示面に対する傾斜角が、前記金属層の前記開口部または前記凹部の側面の前記表示面に対する傾斜角よりも大きい、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１凹部の内側であって前記第２凹部の外側における前記反射層の表面には、前記表示面に略平行な平坦面が形成されている、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記金属層の前記開口部または前記凹部の側面は、前記表示面に対する傾斜角が２０度以下の面を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記金属層の前記開口部または前記凹部の側面の前記表示面に対する平均傾斜角が２０度以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記金属層の前記開口部の深さは５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、前記表示面に対して垂直方向から見た場合の前記金属層の前記開口部の側面の幅は１００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下である、請求項４または５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記金属層の前記凹部の深さは２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、前記表示面に対して垂直方向から見た場合の前記金属層の前記凹部の側面の幅は１００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下である、請求項４または５に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記金属層は第１の層と、前記第１の層の上に形成された、前記第１の層とは異なる材料からなる第２の層とを含み、
前記金属層の前記凹部の底面は前記第１の層によって形成されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１の層がアルミニウムからなり、前記第２の層がチタンまたは窒化チタンからなる、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記金属層はハーフトーン露光を用いたフォトリソグラフィ及びエッチングによって形成されており、前記ゲート層はハーフトーン露光を用いないフォトリソグラフィ及びエッチングによって形成されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記反射層の表面には、前記第１凹部の内側に位置する第３凹部が形成されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第３凹部は、前記金属層の前記凹部の内側に形成された開口または凹部によって形成されている、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記金属層が複数の開口部または凹部を有する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
液晶層と、前記液晶層と前記反射層との間に配置された層間絶縁層及び画素電極とを備え、前記画素電極の前記液晶層側の面が、前記反射層の前記第１凹部及び前記第２凹部の形状を反映することなく平坦に形成されている、請求項１から１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記金属層は第１金属層と、前記第１金属層の上に形成された、前記第１金属層とは異なる材料からなる第２金属層とを含み、前記第１金属層及び前記第２金属層はそれぞれ開口部を有し、前記第１金属層の開口部は前記第２金属層の開口部の内側に形成されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記第１金属層がアルミニウムからなり、前記第２金属層がモリブデンからなる、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記金属層が、前記第２金属層の上に形成された、前記第１金属層及び前記第２金属層とは異なる材料からなる第３金属層を含み、前記第３金属層は開口部を有し、前記第２金属層の開口部は前記第３金属層の開口部の内側に形成されている、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記第１金属層がアルミニウムからなり、前記第２金属層が窒化モリブデンからなり、前記第３金属層がモリブデンからなる、請求項１７に記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
前記金属層の組成が、前記金属層の厚さ方向に沿って変化している、請求項１から５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
前記金属層が窒化モリブデンからなり、前記金属層における窒化モリブデンの窒素含有量が、前記絶縁層に近づくにつれて減少している、請求項１９に記載の液晶表示装置。
【請求項２１】
入射光を表示面に向けて反射させる反射領域を備えた液晶表示装置の製造方法であって、
開口部または凹部を有する金属層を形成するステップと、
前記金属層の上に絶縁層を形成するステップと、
前記絶縁層の上に開口部を有する半導体層を形成するステップと、
前記半導体層の上に反射層を形成するステップと、を含み、
前記反射領域における前記反射層の表面には第１凹部と、前記第１凹部の内側に形成された第２凹部とが形成され、
前記第１凹部および前記第２凹部の一方が前記金属層の前記開口部または前記凹部によって形成され、前記第１凹部および前記第２凹部の他方が前記半導体層の前記開口部によって形成される製造方法。
【請求項２２】
前記金属層を形成するステップは半導体素子のゲート層を形成するステップを含み、
前記ゲート層の側面の前記表示面に対する傾斜角は、前記金属層の前記開口部または前記凹部の側面の前記表示面に対する傾斜角よりも大きく形成される、請求項２１に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記第１凹部の内側であって前記第２凹部の外側における前記反射層の表面に、前記表示面に略平行な平坦面が形成される、請求項２１または２２に記載の製造方法。
【請求項２４】
前記金属層の前記開口部または前記凹部の側面が、前記表示面に対する傾斜角が２０度以下の面を含む、請求項２１から２３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２５】
前記金属層の前記開口部または前記凹部の側面の前記表示面に対する平均傾斜角が２０度以下である、請求項２１から２３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２６】
前記金属層の前記開口部の深さは５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、前記表示面に対して垂直方向から見た場合の前記金属層の前記開口部の側面の幅は１００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下である、請求項２４または２５に記載の製造方法。
【請求項２７】
前記金属層の前記凹部の深さは２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、前記表示面に対して垂直方向から見た場合の前記金属層の前記凹部の側面の幅は１００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下である、請求項２４または２５に記載の製造方法。
【請求項２８】
前記金属層を形成するステップは、第１の層を形成するステップと、前記第１の層の上に第２の層を積層するステップと、前記第２の層に開口部を形成するステップとを含む、請求項２１から２５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２９】
前記第１の層がアルミニウムによって形成され、前記第２の層がチタンまたは窒化チタンによって形成される、請求項２８に記載の製造方法。
【請求項３０】
前記金属層はハーフトーン露光を用いたフォトリソグラフィ及びエッチングによって形成され、前記ゲート層はハーフトーン露光を用いないフォトリソグラフィ及びエッチングによって形成される、請求項２２に記載の製造方法。
【請求項３１】
前記反射層の表面には、前記第１凹部の内側に位置する第３凹部が形成される、請求項２１に記載の製造方法。
【請求項３２】
前記第３凹部は、前記金属層の前記凹部の内側に形成された開口または凹部によって形成される、請求項３１に記載の製造方法。
【請求項３３】
前記金属層には複数の開口部または凹部が形成される、請求項２１から３２のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項３４】
前記反射層の上に層間絶縁層を形成するステップと、前記層間絶縁層の上に画素電極を形成するステップとを備え、
前記画素電極の面が、前記反射層の前記第１凹部及び前記第２凹部の形状を反映することなく平坦に形成される、請求項２１から３３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項３５】
前記金属層を形成するステップは、第１金属層を形成するステップと、前記第１金属層の上に、前記第１金属層とは異なる材料によって第２金属層を形成するステップとを含み、前記第１金属層及び前記第２金属層にはそれぞれ開口部が形成され、前記第１金属層の開口部は前記第２金属層の開口部の内側に形成される、請求項２１から２５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項３６】
前記第１金属層がアルミニウムによって形成され、前記第２金属層がモリブデンによって形成される、請求項３５に記載の製造方法。
【請求項３７】
前記金属層を形成するステップが、前記第２金属層の上に、前記第１金属層及び前記第２金属層とは異なる材料によって第３金属層を形成するステップを含み、
前記第３金属層には開口部が形成され、前記第２金属層の開口部は前記第３金属層の開口部の内側に位置する、請求項３５に記載の製造方法。
【請求項３８】
前記第１金属層がアルミニウムによって形成され、前記第２金属層が窒化モリブデンによって形成され、前記第３金属層がモリブデンによって形成される、請求項３７に記載の製造方法。
【請求項３９】
前記金属層を形成するステップにおいて、前記金属層の組成が、前記金属層の厚さ方向に沿って変化する、請求項２１から２５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項４０】
前記金属層が窒化モリブデンによって形成され、前記金属層を形成するステップにおいて、前記金属層における窒化モリブデンの窒素含有量が時間とともに減少していく、請求項３９に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射光を利用して表示を行うことができる、反射型または半透過型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置には、表示用の光源として画面背面のバックライトを利用する透過型液晶表示装置、外光を利用する反射型液晶表示装置、および外光とバックライトの両方を利用する半透過型液晶表示装置（反射／透過型液晶表示装置）がある。反射型液晶表示装置および半透過型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置に比べて消費電力が小さく、明るい場所で画面が見やすいという特徴があり、半透過型液晶表示装置は反射型液晶表示装置に比べて、暗い場所でも表示が見やすいという特徴がある。【０００３】
図２２は、従来の反射型液晶表示装置（例えば、特許文献１）におけるアクティブマトリックス基板１００の断面図である。【０００４】
図２２に示すように、アクティブマトリックス基板１００は、絶縁性基板１０１と、絶縁性基板１０１の上に積層されたゲート層１０２、ゲート絶縁層１０４、半導体層１０６、金属層１０８、および反射層１１０を備えている。ゲート層１０２、ゲート絶縁層１０４、半導体層１０６、および金属層１０８は、絶縁性基板１０１の上に積層された後、１つのマスクを用いてエッチングが施され、島状の積層構造を有するように形成される。その後、この積層構造の上に反射層１１０が形成され、その結果、反射層１１０の表面には、図に示すような凹凸が形成される。なお、アクティブマトリックス基板１００の上部には、図示していないが、透明電極、液晶層、カラーフィルタ基板（ＣＦ基板）等が形成されている。【０００５】
図２３は、従来の半透過型液晶表示装置（例えば、特許文献２）の断面図である。【０００６】
図２３に示すように、従来の半透過型液晶表示装置では、スイッチング素子（ＴＦＴ）２０３のドレイン電極２２２の上に層間絶縁膜２０４が形成されており、層間絶縁膜２０４の上には、電食防止膜２０５、反射電極膜２０６、及び非晶質透明電極膜２１８が積層されている。反射電極膜２０６が形成された領域は半透過型液晶表示装置の反射領域である。反射領域における層間絶縁膜２０４の上部には凹凸が形成されており、その凹凸を反映して、電食防止膜２０５、反射電極膜２０６、及び非晶質透明電極膜２１８にも凹凸が形成されている。
【特許文献１】特開平９−５４３１８号公報
【特許文献２】特開２００５−２７７４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のアクティブマトリックス基板１００において、ゲート層１０２等が形成されていない部分（島の間の部分、以下、「間隙部」と呼ぶ）には、反射層１１０の一部が、絶縁性基板１０１に到達するように形成される。したがって、間隙部では、反射面１１２の表面は絶縁性基板１０１の面に向かって陥没し、深い窪み（あるいは凹部）を形成する。【０００８】
反射型または半透過型の液晶表示装置において、反射光を利用して明るい表示を行うためには、さまざまな方位から入射する光を、反射層の反射面によって、広い角度範囲に渡ってより均一かつ効率的に反射させる必要がある。そのためには、反射面は完全な平面であるよりは、適度な凹凸を有していたほうが良い。【０００９】
しかし、上述のアクティブマトリックス基板１００の反射面１１２は深い窪みを有しているため、窪みの下部に位置する反射面には光が到達しにくく、また、光が到達したとしても反射面１１２の多くの部分が表示面に対して大きな角度を有しているため、その反射光は観察者側には反射されにくい。したがって、従来の液晶表示装置には、反射光が表示に有効に用いられないという問題があった。【００１０】
図２４は、反射面１１２の傾きと反射光の出射角との関係を示す図である。図２４（ａ）は、光が屈折率Ｎａを有する媒質ａから屈折率Ｎｂを有する媒質ｂに入射するときの入射角αと出射角βとの関係を表している。この場合、スネルの法則により、次の関係が成り立つ。
Ｎａ×ｓｉｎα  ＝  Ｎｂ×ｓｉｎβ【００１１】
図２４（ｂ）は、液晶表示装置の表示面に垂直に入射した入射光が、表示面（あるいは基板）に対してθだけ傾いた反射面によって反射される場合の入射光と反射光の関係を表した図である。図に示すように、表示面に垂直に入射した入射光は、表示面に対して角度θだけ傾いた反射面によって反射され、出射角φの方向に出射される。【００１２】
スネルの法則に基づいて、反射面の角度θ毎に出射角φを計算した結果を表１に示す。【００１３】
【表１】
2008072423.tif 000003
【００１４】
この表の値は、空気（ａｉｒ）の屈折率を１．０、ガラス基板および液晶層の屈折率を１．５として計算したものである。表１に示すように、反射面の角度θが２０度を超えると、出射角φが非常に大きくなり（９０−φが非常に小さくなり）、出射光のほとんどが利用者に届かなくなってしまう。したがって、反射面に凹凸をつけたとしても、必ずしも多くの反射光が有効に用いられるわけではなく、反射光をより有効に用いるためには、角度θが２０度以下である面を反射面のなかにより多く形成する必要がある。【００１５】
従来のアクティブマトリックス基板１００の反射面１１２には、表示面に対する角度が２０度より大きい部分が多いため、反射光が表示にあまり有効には利用されてはいない。この問題を解決するために、反射層１１０の下にさらに絶縁層を形成することによって窪みを埋め、反射面を比較的滑らかに形成することが考えられる。しかし、この場合、絶縁層を形成する工程、および絶縁層に反射層１１０とＴＦＴのドレインとを接続するためのコンタクトホールを形成する工程等が必要となり、材料および工程数が増えるという問題が発生する。【００１６】
また、上述した従来の半透過型液晶表示装置では、ドレイン電極２２２の上に層間絶縁膜２０４を積層した後、その上部に凹凸を形成する工程が必要であり、さらにその上に、電食防止膜２０５、反射電極膜２０６、及び非晶質透明電極膜２１８を積層する工程が必要である。このように、従来の半透過型液晶表示装置にも、反射領域を形成するために材料や工程数が増加するという問題があった。【００１７】
さらに、従来の半透過型液晶表示装置では、液晶層２１１に接する非晶質透明電極膜２１８の表面に凹凸が形成されるため、液晶層２１１のセルギャップ、および液晶層２１１に印加される電界が均一にならず、反射領域における液晶の配向を所望の向きに均一に制御することが困難であった。また、非晶質透明電極膜２１８の端部には層間絶縁膜２０４の端部形状を反映した斜面が形成されるが、この斜面によって反射領域の端部付近における液晶の配向が乱されるという問題もあった。【００１８】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、低コストで高画質の反射型または半透過型の液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明による液晶表示装置は、入射光を表示面に向けて反射させる反射領域を備えた液晶表示装置であって、前記反射領域は、金属層と、前記金属層の上に形成された絶縁層と、前記絶縁層の上に形成された半導体層と、前記半導体層の上に形成された反射層とを備え、前記反射領域における前記反射層の表面には、第１凹部と、前記第１凹部の内側に位置する第２凹部とが形成されており、前記金属層は開口部または凹部を有しており、前記半導体層は開口部を有しており、前記第１凹部および前記第２凹部の一方が前記金属層の前記開口部または前記凹部によって形成されており、前記第１凹部および前記第２凹部の他方が前記半導体層の前記開口部によって形成されている。【００２０】
ある実施形態は、ゲート層を含む半導体素子が形成された半導体領域を備え、前記ゲート層の側面の前記表示面に対する傾斜角が、前記金属層の前記開口部または前記凹部の側面の前記表示面に対する傾斜角よりも大きい。【００２１】
ある実施形態において、前記第１凹部の内側であって前記第２凹部の外側における前記反射層の表面には、前記表示面に略平行な平坦面が形成されている。【００２２】
ある実施形態において、前記金属層の前記開口部または前記凹部の側面は、前記表示面に対する傾斜角が２０度以下の面を含む。【００２３】
ある実施形態では、前記金属層の前記開口部または前記凹部の側面の前記表示面に対する平均傾斜角が２０度以下である。【００２４】
ある実施形態において、前記金属層の前記開口部の深さは５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、前記表示面に対して垂直方向から見た場合の前記金属層の前記開口部の側面の幅は１００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下である。【００２５】
ある実施形態において、前記金属層の前記凹部の深さは２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、前記表示面に対して垂直方向から見た場合の前記金属層の前記凹部の側面の幅は１００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下である。【００２６】
ある実施形態において、前記金属層は第１の層と、前記第１の層の上に形成された、前記第１の層とは異なる材料からなる第２の層とを含み、前記金属層の前記凹部の底面は前記第１の層によって形成されている。【００２７】
ある実施形態では、前記第１の層がアルミニウムからなり、前記第２の層がチタンまたは窒化チタンからなる。【００２８】
ある実施形態において、前記金属層はハーフトーン露光を用いたフォトリソグラフィ及びエッチングによって形成されており、前記ゲート層はハーフトーン露光を用いないフォトリソグラフィ及びエッチングによって形成されている。【００２９】
ある実施形態において、前記反射層の表面には、前記第１凹部の内側に位置する第３凹部が形成されている。【００３０】
ある実施形態において、前記第３凹部は、前記金属層の前記凹部の内側に形成された開口または凹部によって形成されている。【００３１】
ある実施形態では、前記金属層が複数の開口部または凹部を有する。【００３２】
ある実施形態は、液晶層と、前記液晶層と前記反射層との間に配置された層間絶縁層及び画素電極とを備え、前記画素電極の前記液晶層側の面が、前記反射層の前記第１凹部及び前記第２凹部の形状を反映することなく平坦に形成されている。【００３３】
ある実施形態において、前記金属層は第１金属層と、前記第１金属層の上に形成された、前記第１金属層とは異なる材料からなる第２金属層とを含み、前記第１金属層及び前記第２金属層はそれぞれ開口部を有し、前記第１金属層の開口部は前記第２金属層の開口部の内側に形成されている。【００３４】
ある実施形態では、前記第１金属層がアルミニウムからなり、前記第２金属層がモリブデンからなる。【００３５】
ある実施形態では、前記金属層が、前記第２金属層の上に形成された、前記第１金属層及び前記第２金属層とは異なる材料からなる第３金属層を含み、前記第３金属層は開口部を有し、前記第２金属層の開口部は前記第３金属層の開口部の内側に形成されている。【００３６】
ある実施形態では、前記第１金属層がアルミニウムからなり、前記第２金属層が窒化モリブデンからなり、前記第３金属層がモリブデンからなる。【００３７】
ある実施形態では、前記金属層の組成が前記金属層の厚さ方向に沿って変化している。【００３８】
ある実施形態では、前記金属層が窒化モリブデンからなり、前記金属層における窒化モリブデンの窒素含有量が、前記絶縁層に近づくにつれて減少している。【００３９】
本発明による液晶表示装置の製造方法は、入射光を表示面に向けて反射させる反射領域を備えた液晶表示装置の製造方法であって、開口部または凹部を有する金属層を形成するステップと、前記金属層の上に絶縁層を形成するステップと、前記絶縁層の上に開口部を有する半導体層を形成するステップと、前記半導体層の上に反射層を形成するステップとを含み、前記反射領域における前記反射層の表面には第１凹部と、前記第１凹部の内側に形成された第２凹部とが形成され、前記第１凹部および前記第２凹部の一方が前記金属層の前記開口部または前記凹部によって形成され、前記第１凹部および前記第２凹部の他方が前記半導体層の前記開口部によって形成される。【００４０】
ある実施形態において、前記金属層を形成するステップは半導体素子のゲート層を形成するステップを含み、前記ゲート層の側面の前記表示面に対する傾斜角は、前記金属層の前記開口部または前記凹部の側面の前記表示面に対する傾斜角よりも大きく形成される。【００４１】
ある実施形態では、前記第１凹部の内側であって前記第２凹部の外側における前記反射層の表面に、前記表示面に略平行な平坦面が形成される。【００４２】
ある実施形態では、前記金属層の前記開口部または前記凹部の側面が、前記表示面に対する傾斜角が２０度以下の面を含む。【００４３】
ある実施形態では、前記金属層の前記開口部または前記凹部の側面の前記表示面に対する平均傾斜角が２０度以下である。【００４４】
ある実施形態において、前記金属層の前記開口部の深さは５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、前記表示面に対して垂直方向から見た場合の前記金属層の前記開口部の側面の幅は１００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下である。【００４５】
ある実施形態において、前記金属層の前記凹部の深さは２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、前記表示面に対して垂直方向から見た場合の前記金属層の前記凹部の側面の幅は１００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下である。【００４６】
ある実施形態において、前記金属層を形成するステップは、第１の層を形成するステップと、前記第１の層の上に第２の層を積層するステップと、前記第２の層に開口部を形成するステップとを含む。【００４７】
ある実施形態では、前記第１の層がアルミニウムによって形成され、前記第２の層がチタンまたは窒化チタンによって形成される。【００４８】
ある実施形態において、前記金属層はハーフトーン露光を用いたフォトリソグラフィ及びエッチングによって形成され、前記ゲート層はハーフトーン露光を用いないフォトリソグラフィ及びエッチングによって形成される。【００４９】
ある実施形態において、前記反射層の表面には、前記第１凹部の内側に位置する第３凹部が形成される。【００５０】
ある実施形態において、前記第３凹部は、前記金属層の前記凹部の内側に形成された開口または凹部によって形成される。【００５１】
ある実施形態において、前記金属層には複数の開口部または凹部が形成される。【００５２】
ある実施形態は、前記反射層の上に層間絶縁層を形成するステップと、前記層間絶縁層の上に画素電極を形成するステップとを備え、前記画素電極の面が、前記反射層の前記第１凹部及び前記第２凹部の形状を反映することなく平坦に形成される。【００５３】
ある実施形態において、前記金属層を形成するステップは、第１金属層を形成するステップと、前記第１金属層の上に、前記第１金属層とは異なる材料によって第２金属層を形成するステップとを含み、前記第１金属層及び前記第２金属層にはそれぞれ開口部が形成され、前記第１金属層の開口部は前記第２金属層の開口部の内側に形成される。【００５４】
ある実施形態では、前記第１金属層がアルミニウムによって形成され、前記第２金属層がモリブデンによって形成される。【００５５】
ある実施形態では、前記金属層を形成するステップが、前記第２金属層の上に、前記第１金属層及び前記第２金属層とは異なる材料によって第３金属層を形成するステップを含み、前記第３金属層には開口部が形成され、前記第２金属層の開口部は前記第３金属層の開口部の内側に位置する。【００５６】
ある実施形態では、前記第１金属層がアルミニウムによって形成され、前記第２金属層が窒化モリブデンによって形成され、前記第３金属層がモリブデンによって形成される。【００５７】
ある実施形態では、前記金属層を形成するステップにおいて、前記金属層の組成が、前記金属層の厚さ方向に沿って変化する。【００５８】
ある実施形態では、前記金属層が窒化モリブデンによって形成され、前記金属層を形成するステップにおいて、前記金属層における窒化モリブデンの窒素含有量が時間とともに減少していく。
【発明の効果】
【００５９】
本発明によれば、低コストで高画質の半透過型および反射型の液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による実施形態１の液晶表示装置の断面形状を模式的に示す図である。
【図２】実施形態１の画素領域および反射部の構成を示した図であり、（ａ）は画素領域を、（ｂ）は反射部を、それぞれ表示面の上から見た場合の平面図である。
【図３】実施形態１の反射部およびＴＦＴ部の構成を示した断面図であり、（ａ）は反射部の構成を、（ｂ）はＴＦＴ部の構成をそれぞれ表している。
【図４】実施形態１の反射部と、従来の液晶表示装置の反射部とを比較するための模式図であり、（ａ）は実施形態１の反射部の断面を、（ｂ）は従来の液晶表示装置の反射部の断面をそれぞれ表した図であり、（ｃ）は反射部の角部における表面の角度を説明するための図である。
【図５】実施形態１のＴＦＴ部の製造方法を示す平面図である。
【図６】実施形態１のＴＦＴ部の製造方法を示す断面図である。
【図７】実施形態１の反射部の製造方法を示す平面図である。
【図８】実施形態１の反射部の製造方法を示す断面図である。
【図９】実施形態１のＣｓメタル層の製造方法を示す断面図である。
【図１０】実施形態１の反射部の変形例を示す断面図である。
【図１１】実施形態２の反射部およびＴＦＴ部の構成を示した断面図であり、（ａ）は反射部の構成を、（ｂ）はＴＦＴ部の構成をそれぞれ表している。
【図１２】実施形態２のＣｓメタル層の製造方法を示す断面図である。
【図１３】実施形態３の反射部の構成を示した断面図である。
【図１４】実施形態３のＣｓメタル層の製造方法を示す断面図である。
【図１５】実施形態４の反射部の構成を示した断面図である。
【図１６】実施形態４のＣｓメタル層の製造方法を示す断面図である。
【図１７】実施形態５の反射部の構成を示した断面図である。
【図１８】実施形態５のＣｓメタル層の製造方法を示す断面図である。
【図１９】実施形態６の反射部の構成を示した断面図である。
【図２０】実施形態６のＣｓメタル層の製造方法を示す断面図である。
【図２１】実施形態７の液晶表示装置を示す断面図である。
【図２２】従来の反射型液晶表示装置のアクティブマトリックス基板を示す断面図である。
【図２３】従来の半透過型液晶表示装置の断面図である。
【図２４】液晶表示装置における反射面の傾きと反射光との関係を示す図であり、（ａ）は光が屈折率Ｎａを有する媒質ａから屈折率Ｎｂを有する媒質ｂに入射したときの入射角αと出射角βとの関係を示しており、（ｂ）は液晶表示装置の表示面の角度と入射光および反射光の関係を表している。
【符号の説明】
【００６１】
１０    液晶表示装置
１２    ＴＦＴ基板
１４    対向基板
１６    液晶
１８    液晶層
２２    透明基板
２６    層間絶縁層
２８    画素電極
３０、３０’    反射部
３１    透明樹脂等からなる層
３２    ＴＦＴ部
３４    対向電極
３６    ＣＦ層
３８    透明基板
４０    表示面
４２    反射領域
４４    ＴＦＴ領域
４６    透過領域
４８    凹部
５０    画素
５２    ソースライン
５４    ゲートライン（ゲートメタル層）
５６、５６’    Ｃｓライン（Ｃｓメタル層）
５７    第１金属層
５８    コンタクトホール
５９、５９’    第２金属層
６０    第３金属層
６１    ゲート絶縁層
６２    半導体層
６３    反射層
６４、６５、６５’、６５”、６７、６７’、６９、６９’、９５、９７    開口部
６６、６６’、６８、７３、７３’７４、７４’、７６、９６    側面
７０、７０’７１、７１’、７７、７８、７９、９０、９８    凹部
７２、７２’    平坦面
７５、７５’    底面
８０、８１、８５    レジスト
９１    下層
９２    中間層
９３    上層
１００    アクティブマトリックス基板
１０１    絶縁性基板
１０２    ゲート層
１０４    ゲート絶縁層
１０６    半導体層
１０８    金属層
１１０    反射層
１１２    反射面
２０３    スイッチング素子
２０４    層間絶縁膜
２０５    電食防止膜
２０６    反射電極膜
２１１    液晶層
２１８    非晶質透明電極膜
２２２    ドレイン電極
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
（実施形態１）
以下、図面を参照しながら、本発明による液晶表示装置の第１の実施形態を説明する。【００６３】
図１は、本実施形態の液晶表示装置１０の断面構造を模式的に示している。液晶表示装置１０は、アクティブマトリックス方式による反射透過型の液晶表示装置である。液晶表示装置１０は、図１に示すように、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板１２、対向基板１４、および、ＴＦＴ基板１２と対向基板１４との間に封入された液晶１６を含む液晶層１８を備えている。【００６４】
ＴＦＴ基板１２は、透明基板２２、層間絶縁層２６、画素電極２８を備えており、反射部３０とＴＦＴ部３２とを含んでいる。ＴＦＴ基板１２には、後述する、ゲートライン（走査線）、ソースライン（信号線）、およびＣｓライン（補助容量電極線）等が形成されている。【００６５】
対向基板１４はカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）であり、対向電極３４、カラーフィルタ層（ＣＦ層）３６、および透明基板３８を備えている。透明基板３８の上面は液晶表示装置の表示面４０となっている。なお、ＴＦＴ基板１２および対向基板１４は、実際にはそれぞれが配向膜および偏光板を備えているが、ここでは図示を省略している。【００６６】
液晶表示装置１０において、反射部３０が形成されている領域を反射領域４２と呼び、ＴＦＴ部３２が形成されている領域をＴＦＴ領域４４と呼ぶ。反射領域４２では、表示面４０から入射した光が反射部３０によって反射され、液晶層１８および対向基板１４を通って表示面４０から出射される。液晶表示装置１０は、さらに、反射領域４２およびＴＦＴ領域４４以外の領域に形成された透過領域４６を有している。透過領域４６では、表示装置１０の光源から発せられた光が、ＴＦＴ基板１２、液晶層１８、および対向基板１４を通って表示面４０から出射される。【００６７】
なお、反射部３０の上部の対向基板１４に、図１に示すように透過性樹脂等からなる層３１を設けることにより、反射領域４２における液晶層１８の厚さを、透過領域４６における液晶層１８の厚さの半分にすることも可能である。これにより、反射領域４２と透過領域４６における光路長（液晶層１８内の光の通過距離）を同じにすることができる。なお、図１には、層３１は対向電極３４とＣＦ層３６との間に配置されるように示しているが、層３１を対向電極３４の液晶層１８側の面に形成してもよい。【００６８】
図２は、液晶表示装置１０における画素領域および反射部３０の構成を、より具体的に示す平面図である。【００６９】
図２（ａ）は、液晶表示装置１０の画素領域の一部を表示面４０の上から見た場合の図である。この図に示すように、液晶表示装置１０には、複数の画素５０（長方形の太い線で示した部分）がマトリックス状に配置されている。画素５０のそれぞれには、上述した反射部３０とＴＦＴ部３２が形成されており、それぞれのＴＦＴ部３２にはＴＦＴが形成されている。【００７０】
画素５０の境界部分には、列方向（図の上下方向）にソースライン５２が延びており、行方向（図の左右方向）にゲートライン（ゲートメタル層）５４が延びている。また、画素５０の中央部分には、行方向にＣｓライン（Ｃｓメタル層）５６が延びている。反射領域３０の層間絶縁層２６には、画素電極２８とＴＦＴのドレイン電極とを接続するためのコンタクトホール５８が形成されている。【００７１】
図２（ｂ）は、Ｃｓライン５６の上部における反射部３０の構成を模式的に示す平面図である。この図では、図２（ａ）にて示したコンタクトホール５８は、図示を省略している。図に示すように、反射部３０には、段差を有する円形の凹部（テーパー部）４８が複数形成されている。なお、ここでは、構成を分かりやすく示すために、８つの凹部４８を図示しているが、凹部４８の数は８つに限定されることはなく、さらに多くの凹部４８が形成されてよい。また、後述するように、反射部３０の上部には反射層６３が形成されており、凹部４８の表面はこの反射層６３の面として形成されている。反射層６３はＴＦＴ部３２におけるＴＦＴのドレイン電極に接続されている。【００７２】
次に、図３を参照して、反射部３０およびＴＦＴ部３２の構成をより詳細に説明する。【００７３】
図３（ａ）は、反射部３０における凹部４８の断面（図２（ｂ）において矢印Ｂで示した部分の断面）を示している。図に示すように、反射部３０では、透明基板２２の上に、Ｃｓメタル層（金属層）５６、ゲート絶縁層（絶縁層）６１、半導体層６２、および反射層６３が積層されている。半導体層６２は、真性アモルファスシリコン層（Ｓｉ（ｉ）層）と、リンがドープされたｎ+アモルファスシリコン層（Ｓｉ（ｎ+）層）とにより構成される。【００７４】
図に示すように、Ｃｓメタル層５６には開口部６５が形成されており、開口部６５を囲むＣｓメタル層５６の側面６６は、透明基板２２の面（あるいは液晶表示装置１０の表示面４０）に対して２０度以下の傾斜角度を有する。Ｃｓメタル層５６の厚さ（開口部６５の深さ）は５０〜１０００ｎｍであり、透明基板２２に垂直に見た場合の側面６６の幅は１００〜４０００ｎｍである。【００７５】
反射層６３の表面には、凹部（第１凹部）７０および凹部（第２凹部）７１が形成されている。凹部７０はＣｓメタル層５６の開口部６５および側面６６に応じて形成された窪みであり、凹部７１は、半導体層６２の開口部６７および側面６８に応じて形成された窪みである。凹部７１は凹部７０の内側に形成されている。さらに、隣り合う半導体層６２の間の部分における反射層６３の表面には凹部７９が形成される。なお、半導体層６２には、開口部６７の代わりに凹部が形成されることもあり得る。その場合、凹部７１は、半導体層６２の凹部（側面を含む）に応じて形成される。【００７６】
凹部７０の内側であって、凹部７１の外側の反射層６３の表面には、透明基板２２の面（あるいは液晶表示装置１０の表示面４０）に略並行な平坦面７２が形成されている。凹部７０の側面７３はＣｓメタル層５６の側面６６に、凹部７１の側面７４は半導体層６２の側面６８に、それぞれ対応して形成されている。側面７４の内側には、凹部７１の底面７５が透明基板２２の面と略平行に形成されている。【００７７】
凹部７０と凹部７１は、透明基板２２の面（あるいは表示面４０）に対して垂直に見た場合、同心円形状に形成されている。なお、凹部７０と凹部７１の形状は同心円に限られることはなく、後述するように、これらは様々な形状に形成され得る。【００７８】
図３（ｂ）は、ＴＦＴ部３２におけるゲートメタル層（金属層）５４、ゲート絶縁層６１、半導体層６２、および反射層６３の構成を示す断面（図２（ａ）の矢印Ａで示した部分の断面）を表している。ゲートメタル層５４は、ＴＦＴ部３２においてＴＦＴのゲート層を構成する。ゲートメタル層５４は、反射部３０のＣｓメタル層５６と同時に、同じ部材によって形成される。同様に、ＴＦＴ部３２のゲート絶縁層６１、半導体層６２、および反射層６３は、それぞれ、反射部３０のゲート絶縁層６１、半導体層６２、および反射層６３と同時に、同じ部材によって形成される。【００７９】
なお、後に詳しく述べるように、反射部３０におけるＣｓメタル層５６の側面６６は、ハーフトーン露光を用いたパターニングによって形成され、ＴＦＴ部３２におけるゲートメタル層５４の側面７６は、ハーフトーン露光を用いることなく形成される。これにより、Ｃｓメタル層５６の側面６６はゲートメタル層５４の側面７６よりも傾斜角度が小さく形成される。【００８０】
図４は、本実施形態の反射部３０と、図２２に示した従来の液晶表示装置における反射部の構造を比較するための図である。図４（ａ）は、本実施形態の反射部３０の断面構造を、図４（ｂ）は、従来の液晶表示装置の反射部の断面構造を、それぞれ、模式的に表している。これらの図に示すように、本実施形態における反射層６３の表面には、断面形状で見た場合、凹部７０および凹部７１に８つの角部（図中、点線で示した部分）が形成される。一方、従来の液晶表示装置では、１つの凹部に角部は４つしか形成されない。【００８１】
反射層の角部には、図４（ｃ）に示すように、基板に平行な面から凹部の側面の傾斜角度（この図では、例として３０度として表している）を有する面が連続的に形成される。したがって、反射部により多くの凹部を形成すれば、たとえ凹部の側面の傾斜角が２０度より大きい場合でも、より多くの有効反射面（基板に対する角度が２０度以下である面）を形成することができる。また、角部に形成される有効反射面は互いに異なる様々な傾斜角を有しているので、反射光が一定の方向のみに向かうことがない。よって、より多くの凹部を形成することにより、より多くの広範囲に広がる反射光を得ることができる。また、凹部の数を増やし、かつ凹部の側面の傾斜角度を２０度以下にすれば、さらに多くの広範囲に広がる反射光を得ることができる。【００８２】
図４（ａ）および（ｂ）に比較して示すように、本実施形態の反射部３０には、段差を有する２重の凹部が形成されているので、従来の反射部に比べて、より多くの角部が形成される。また、反射層６３の側面７３はＣｓメタル層５６の側面６６に応じて２０度より小さい傾斜角度を有している。したがって、反射層６３の表面は、より多くの有効反射面を有し、これにより、表示面に向けてより多くの光を広範囲に反射させることができる。また、凹部７０および凹部７１はＣｓメタル層５６および半導体層６２の整形形状に応じて形成される。よって、これらの凹部の形状、深さ、および斜面傾斜角を、Ｃｓメタル層５６および半導体層６２の整形時に容易に調節することができる。【００８３】
Ｃｓメタル層５６の側面６６のみならず、半導体層６２の側面７４も２０度以下の傾斜角度を有するように形成してもよい。その場合、凹部７１の側面７４の傾斜角度も２０度以下とすることができ、これにより、有効反射面の面積をさらに増やすことができる。【００８４】
従来の液晶表示装置では、凹部がゲート層１０２、ゲート絶縁層１０４、および半導体層１０６を除去することによって形成されている。そのため、その凹部の底面の下にはゲート層１０２もゲート絶縁層１０４も半導体層１０６も存在せず、凹部の底面は深い位置に形成されている。よって、従来の液晶表示装置では、凹部の側面の傾斜角が大きくなり、凹部内に傾斜２０度以下の有効反射面を多く形成することは困難であった。また、この凹部は、ゲート層１０２、ゲート絶縁層１０４、半導体層１０６を一旦積層した後で、これらの層を一括して除去することにより形成される。したがって、凹部の内面の形状や斜面の傾斜角をコントロールすることはできず、有効反射面を増やすことは困難であった。【００８５】
本実施形態では、凹部７０の下には少なくともゲート絶縁層６１および半導体層６２が存在し、凹部７１の下には少なくともゲート絶縁層６１が存在する。したがって、凹部７０および凹部７１の内面は、従来の液晶表示装置における凹部の底面よりも浅い位置に形成される。これにより、凹部７０の側面７３および凹部７１の側面７４を、従来の液晶時装置の凹部の側面と比べて、より傾斜を緩やかに形成することができ、凹部内により多くの有効反射面を形成することが可能となる。【００８６】
また、本実施形態の液晶表示装置では、Ｃｓメタル層５６および半導体層６２の形状に応じて、反射層６３の表面に２重の凹部が形成されるため、Ｃｓメタル層５６および半導体層６２の積層時に、それらの形状（斜面の形状や角度、開口部の形状、大きさ、位置等）を調整することができる。これにより、反射層６３の表面の傾斜をコントロールして、より多くの有効反射面を形成することが容易に可能となる。【００８７】
さらに、本実施形態の液晶表示装置では、層間絶縁層２６及び画素電極２８の液晶層１８側の面が反射層６３の凹部７０及び７１の形状を反映することなく、対向電極３４の液晶層１８側の面と同様に平坦に形成されている。したがって、図２３に示した従来の半透過型液晶表示装置と比べて、液晶層１８のセルギャップ、および液晶層１８に印加される電界がより均一となり、反射領域４２における液晶の配向を所望の向きに均一に制御することが可能となる。また、反射部３０の端部付近における画素電極２８に段差が形成されないので、液晶の配向が乱されることもない。したがって、本実施形態によれば、透過率が高く視野角特性が優れた表示ムラの少ない液晶表示装置を提供することが可能となる。【００８８】
次に、本実施形態におけるＴＦＴ基板１２の製造方法を説明する。【００８９】
図５は、ＴＦＴ部３２におけるＴＦＴ基板１２の製造方法を示す平面図である。また図６は、ＴＦＴ部３２におけるＴＦＴ基板１２の製造方法を示す断面図であり、図２（ａ）の矢印Ａで示した部分の断面を表している。【００９０】
図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、まず、洗浄した透明基板２２の上にＴａ（タンタル）による金属薄膜をスパッタリング等の方法により成膜する。なお、この金属薄膜は、Ｔａの他、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）、あるいはこれらの合金等を用いて形成することもでき、これらの材料による層と窒化膜との積層物によって形成することもできる。【００９１】
その後、金属薄膜の上にレジスト膜を形成し、露光・現像工程によりレジストパターンを作成した後、ドライエッチングを施して、ゲートメタル層（金属層）５４を作成する。ゲートメタル層５４の厚さは、例えば５０〜１０００ｎｍである。なお、エッチングにはウェットエッチングを用いても良い。【００９２】
このようにフォトリソグラフィ法によって形成されたゲートメタル層５４は、ＴＦＴのゲート電極となる。なお、この工程では、図２（ａ）で示したゲートライン（ゲートメタル層）５４、および図３（ａ）で示した反射部３０のＣｓメタル層５６も同一金属で形成される。ゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６の形成工程は、後に詳細に説明する。【００９３】
次に、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すように、Ｐ−ＣＶＤ法により、ＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2の混合ガスを使用して、ＳｉＮ（窒化シリコン）からなるゲート絶縁層６１を、基板全面に作成する。ゲート絶縁層６１は、ＳｉＯ2（酸化シリコン）、Ｔａ2Ｏ5（酸化タンタル）、Ａｌ2Ｏ3（酸化アルミニウム）等によって形成されても良い。ゲート絶縁層６１の厚さは、例えば１００〜６００ｎｍである。なお、この工程では、図３（ａ）で示した反射部３０のゲート絶縁層６１も同時に形成される。【００９４】
次に、ゲート絶縁層６１の上に、真性アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜（Ｓｉ（ｉ）膜）、およびアモルファスシリコンにリン（Ｐ）をドーピングしたｎ+ａ−Ｓｉ膜（Ｓｉ（ｎ+）膜）を形成する。ａ−Ｓｉ膜の厚さは、例えば２０〜３００ｎｍであり、ｎ+ａ−Ｓｉ膜の厚さは、例えば２０〜１００ｎｍである。その後、これらの膜をフォトリソグラフィ法により整形することで、半導体層６２が形成される。なお、この工程では、図３（ａ）で示した反射部３０の半導体層６２も同時に形成される。【００９５】
次に、図５（ｃ）および図６（ｃ）に示すように、スパッタリング法等によりＡｌ等による金属薄膜を基板全面に形成し、フォトリソグラフィ法を施して、反射層６３を形成する。なお、金属薄膜には、ゲートメタル層５４の材料として上に列挙した材料が用いられ得る。反射層６３の厚さは、例えば３０〜１０００ｎｍである。【００９６】
ＴＦＴ部３２において、反射層６３はＴＦＴのソース電極およびドレイン電極を形成する。このとき、図２（ａ）におけるソースライン５２も反射層６３の一部として形成され、図３（ａ）で示した反射部３０の反射層６３も同時に形成される。【００９７】
次に、図５（ｄ）および図６（ｄ）に示すように、感光性アクリル樹脂をスピンコートにより塗布して、層間絶縁層（層間樹脂層）２６が形成される。層間絶縁層２６の厚さは、例えば０．３〜５μｍである。なお、反射層６３と層間絶縁層２６との間には、Ｐ−ＣＶＤ法によってＳｉＮx、ＳｉＯ2等の薄膜が保護膜として形成され得るが、ここでは図示を省略している。保護膜の厚さは、例えば５０〜１０００ｎｍである。層間絶縁層２６および保護膜は、ＴＦＴ部３２だけでなく、反射部３０も含めた透明基板２２の上部全面に形成される。【００９８】
次に、図５（ｅ）および図６（ｅ）に示すように、層間絶縁層２６の上に、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明電極膜がスパッタリング法等により形成される。この透明電極膜を、フォトリソグラフィ法によりパターン整形して、画素電極２８が形成される。画素電極２８は、ＴＦＴ部３２だけでなく、反射部３０も含め、画素の上部全面に形成される。【００９９】
次に、図７および図８を用いて、反射部３０におけるＴＦＴ基板１２の製造方法について説明する。【０１００】
図７は、反射部３０におけるＴＦＴ基板１２の製造方法を示す平面図である。図８は、反射部３０におけるＴＦＴ基板１２の製造方法を示す断面図であり、図２（ｂ）における矢印Ｂで示した部分の断面を表している。図７および図８における（ａ）〜（ｅ）の工程は、それぞれ図５および図６における（ａ）〜（ｅ）の工程に対応している。【０１０１】
図７（ａ）および図８（ａ）に示すように、反射部３０のＣｓメタル層５６が、透明基板２２の上に、ＴＦＴ部３２のゲートメタル層５４と同一金属で形成される。Ｃｓメタル層５６には、複数の開口部６５が形成される。Ｃｓメタル層５６の形成工程は、ゲートメタル層５４の形成工程とともに、後に詳細に説明する。【０１０２】
次に、図７（ｂ）および図８（ｂ）に示すように、ＴＦＴ部３２と同様の方法によって、Ｃｓメタル層５６の上にゲート絶縁層６１が形成され、その後、半導体層６２が形成される。半導体層６２の厚さは、例えば４０〜４００ｎｍである。半導体層６２は、図７（ｂ）に示すように、複数の円形部分として形成され、円形部分のそれぞれの中心部には開口部６７が形成される。なお、半導体層６２には、開口部６７の代わりに凹部を形成してもよい。【０１０３】
次に、図７（ｃ）および図８（ｃ）に示すように、ＴＦＴ部３２と同様の方法によって、ゲート絶縁層６１および半導体層６２の上に反射層６３が形成される。このとき、半導体層６２の開口部６７では、反射層６３はゲート絶縁層６１に接して形成される。Ｃｓメタル層５６および半導体層６２の形状に応じて、反射層６３の表面には凹部７０および凹部７１が形成される。なお、半導体層６２が開口部６７ではなく凹部を有する場合には、反射層６３はその凹部を覆うように形成される。【０１０４】
次に、図７（ｄ）および図８（ｄ）に示すように、感光性アクリル樹脂によって層間絶縁層２６が形成される。その後、露光装置を用いた現像処理により、反射部３０の中心付近にコンタクトホール５８が形成される。【０１０５】
次に、図７（ｅ）および図８（ｅ）に示すように、画素電極２８が形成される。反射部３０では、画素電極２８は、層間絶縁層２６およびコンタクトホール５８の上に形成され、画素電極２８の金属部材はコンタクトホール５８を介して反射層６３に接する。したがって、ＴＦＴ部３２におけるＴＦＴのドレイン電極は、コンタクトホール５８を介して画素電極２８と電気的に接続される。【０１０６】
凹部７０および凹部７１は、反射部３０の中に、できる限り多く形成することが好ましい。そのため、Ｃｓメタル層５６の開口部６５および半導体層６２の開口部６７を、製造工程におけるマスク、フォト露光、エッチング等の技術限界内において、反射面上にできる限り多く形成することが好ましい。Ｃｓメタル層５６の開口部６５の好ましい大きさは直径１．５〜８．０μｍであり、半導体層６２の開口部６７の好ましい大きさは直径１．０〜７．０μｍである。また、凹部７０および凹部７１の外周の好ましい大ききは、それぞれ直径１．５〜１２．０μｍおよび１．０〜１１．０μｍである。【０１０７】
次に、上述したゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６の形成方法をより詳しく説明する。【０１０８】
図９は、ゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６の形成方法を説明するための断面図である。なお、この図では、説明を分かり易くするために、ゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６を実際よりも接近させて示している。また、Ｃｓメタル層５６の開口部６５は２つのみを示している。【０１０９】
まず、図９（ａ）に示すように、透明基板２２の上に形成された、まだパターニングが行われていないゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６の上に、例えばポジ型のレジスト８０及び８１を、例えば１２００〜２８００ｎｍの厚さに塗布する。その後、露光によってマスクパターン（レチクルパターン）をレジスト８０及び８１に転写し、レジスト８０及び８１のパターニングを行う。【０１１０】
露光に際して、ゲートメタル層５４の上のレジスト８０に対しては、透過率の異なる２種類の部分（透過部および遮光部）によって描かれたマスクパターンが用いられる。この露光方法を、本明細書では「通常の露光」と呼ぶ。【０１１１】
一方、Ｃｓメタル層５６の上のレジスト８１に対しては「ハーフトーン露光」が用いられる。「ハーフトーン露光」には、透過部、遮光部、および半透過部を用いてパターンが描かれたマスクが用いられる。半透過部は、クロム（Ｃｒ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の半透明膜によって形成される。なお、半透過部は、上述した材料からなる半透明膜の１つを用いて、透過率を一様に形成してもよく、複数の種類の半透明膜を用いて透過率が段階的あるいは連続的に変化するように形成してもよい。また、半透明膜の厚さを変化させることによって透過率を変化させてもよい。【０１１２】
また、「ハーフトーン露光」に用いるマスクには、複数のスリットによってパターンを描いても良い。この場合、スリットの線幅を変化させること、または、隣り合うスリットの間隔を変化させることなどにより、透過率が段階的あるいは連続的に変化する半透過部を形成することができる。【０１１３】
「通常の露光」および「ハーフトーン露光」を用いてマスクパターンを転写した後、レジストの除去・洗浄が行われ、ゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６の上に、図９（ａ）に示すようなレジスト８０及び８１が形成される。レジスト８１にはＣｓメタル層の開口部６５を形成するための凹部が形成される。【０１１４】
次に、ドライエッチング処理（以下、第１エッチング処理と呼ぶ）が施され、図９（ｂ）に示すように、ゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６の、レジスト８０及び８１に覆われていない部分が除去される。エッチングガスには、例えばＣＦ4とＯ2の混合ガスが用いられる。【０１１５】
次に、例えば酸素（Ｏ2）ガスを用いたアッシング処理が施され、レジスト８０及び８１の上部が除去され、その結果、図９（ｃ）に示すような形状のレジストが残される。残されたレジスト８０はゲートメタル層５４の上で一様な厚さを有している。また、残されたレジスト８１は、図に示すようなテーパー形状の断面を有しており、レジスト８１に形成された開口部の中ではＣｓメタル層５６が露出する。【０１１６】
その後、再度ドライエッチング処理（以下、第２エッチング処理と呼ぶ）が施され、図９（ｄ）に示す形状のゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６が形成される。ゲートメタル層５４は、エッチング前には一様な厚さのレジスト８０で覆われていた為、その側面７６は基板面に対して垂直に近いテーパー角で形成される。エッチングガスには、例えばＣＦ4とＯ2の混合ガスが用いられる。【０１１７】
一方、Ｃｓメタル層５６の上には、断面がテーパー形状のレジスト８１が形成されていた為、レジスト８１の薄い部分もエッチングによって除去される。除去されたレジスト８１の下のＣｓメタル層５６は、その上に形成されていたレジスト８１の厚さにほぼ反比例した深さまで除去される。その結果、Ｃｓメタル層５６の側面６６はゲートメタル層５４の側面７６に比べて小さいテーパー角で形成される。ＣＦ4はＴａのエッチングレートを上昇させ、Ｏ2はレジストのエッチングレートを上昇させるので、エッチングガスにおけるＣＦ4とＯ2との混合比を調節することにより、形成されるＣｓメタル層５６の側面６６のテーパー角を自由に調節することができる。これにより、基板面に対して２０度以下の傾斜を有する側面６６を容易に形成することができる。【０１１８】
残されたレジスト８０及び８１は、エッチング処理終了後に除去され、図３（ａ）に示した開口部６５を有するＣｓメタル層５６、および図３（ｂ）に示したゲートメタル層５４が形成される。なお、図９（ａ）〜（ｄ）には、ゲートメタル層５４の側面７６を基板面に垂直の面として表しているが、実際には、側面７６は完全に垂直ではなく、若干傾いた面として形成される。ただし、ゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６が上述のように形成されることから、ゲートメタル層５４の側面７６の傾斜角度はＣｓメタル層５６の側面６６の傾斜角度よりも大きくなる。【０１１９】
なお、上述した方法では、「通常の露光」はＴＦＴ部３２におけるゲートメタル層５４に適用されるとしたが、「通常の露光」は、図２（ａ）に示したゲートライン（ゲートメタル層）５４全体にも適用される。ゲートライン５４には極めて高い精度で線幅を制御することが求められる。本実施形態の製造方法によれば、ゲートライン５４に対しては「通常の露光」が適用されるので、その線幅を極めて高い精度で制御することが可能であり、同時に、Ｃｓメタル層５６に対しては「ハーフトーン露光」を適用することにより、傾斜の小さい斜面を形成することができる。したがって、液晶表示装置において、精度の高い配線構造を実現するとともに、反射部３０における有効反射面を増やすことが容易に可能となる。【０１２０】
本実施形態では、Ｃｓメタル層５６には円形の開口部６５が形成されるとしたが、遮光部と透過部が反転したパターンを用いるなどして、Ｃｓメタル層５６を円形の凸部として形成してもよい。以下、このようなＣｓメタル層５６を用いた反射部の変形例（反射部３０’）を、図１０を用いて説明する。なお、図３に示した反射部３０の構成要素と同じ構成要素には同じ参照番号を付して、その説明を省略する。【０１２１】
図１０は、反射部３０’における凹部の変形例の断面（図２（ｂ）において矢印Ｂで示した部分の断面）を示している。本変形例では、Ｃｓメタル層５６’は円形に形成され、Ｃｓメタル層５６’が形成されない領域（円形のＣｓメタル層５６’の外側）が開口部６５’となる。Ｃｓメタル層５６’の側面６６’は、透明基板２２の面（あるいは液晶表示装置１０の表示面４０）に対して２０度以下の傾斜角度を有する。なお、Ｃｓメタル層５６’は、図９によって示した方法と同様の方法によって形成される。開口部６５’の深さと幅は上述した実施形態１のものと同じである。【０１２２】
Ｃｓメタル層５６’の上および開口部６５’の上には、ゲート絶縁層６１が形成され、ゲート絶縁層６１の上には、図７（ｂ）で示した形状の半導体層６２が形成される。Ｃｓメタル層５６’と半導体層６２とは、互いに同心円をなすように形成される。【０１２３】
ゲート絶縁層６１および半導体層６２の上に形成された反射層６３の表面には、凹部（第１凹部）７０’および凹部（第２凹部）７１’が形成される。凹部７０’はＣｓメタル層５６’の開口部６５’および側面６６’に応じて形成された窪みであり、凹部７１’は半導体層６２の開口部６７’および側面６８に応じて形成された窪みである。凹部７１’は凹部７０’の内側に形成される。なお、Ｃｓメタル層５６’の上部における反射層６３の表面には、半導体層６２の開口部６７に応じて、凹部９０が形成される。なお、半導体層６２に、開口部６７の代わりに凹部が形成されている場合には、その凹部に応じて反射層６３の凹部９０が形成される。【０１２４】
凹部７０’の内側であって、凹部７１’の外側の反射層６３の表面には、透明基板２２の面（あるいは液晶表示装置１０の表示面４０）に略並行な平坦面７２’が形成される。凹部７０’の側面７３’はＣｓメタル層５６’の側面６６’に、凹部７１’の側面７４’は半導体層６２の側面６８に、それぞれ対応して形成されている。側面７４’の内側には、凹部７１’の底面７５’が透明基板２２の面と略平行に形成されている。【０１２５】
この変形例によっても、上述した実施形態１の効果と同様の効果を得ることができる。【０１２６】
（実施形態２）
次に、本発明による液晶表示装置の第２の実施形態について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、実施形態１とはゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６の構成が異なるのみであり、以下に説明する部分以外は実施形態１と同じである。実施形態１の構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付し、詳しい説明を省略する。【０１２７】
図１１（ａ）は、実施形態２の反射部３０における凹部４８の断面（図２（ｂ）において矢印Ｂで示した部分の断面）を示している。図に示すように、反射部３０では、透明基板２２の上に、Ｃｓメタル層５６、ゲート絶縁層６１、半導体層６２、および反射層６３が積層されている。Ｃｓメタル層５６は、下層９１、中間層（第１の層）９２、および上層（第２の層）９３の３層からなる。下層９１、中間層９２、および上層９３は、それぞれ、例えばＴｉ（チタン）、Ａｌ（アルミニウム）、およびＴｉＮ（窒化チタン）によって形成されている。上層９３はＴｉで形成してもよい。また、Ｃｓメタル層５６は中間層９２と上層９３の２層で構成してもよく、上層９３をＴｉからなる層とＴｉＮからなる層の２層構成としてもよい。【０１２８】
図に示すように、Ｃｓメタル層５６の上層９３には開口部９５が形成されており、開口部９５を囲む上層９３の側面９６は、透明基板２２の面（あるいは液晶表示装置１０の表示面４０）に対して２０度以下の傾斜角度を有する。Ｃｓメタル層５６の下層９１、中間層９２、および上層９３の厚さは、それぞれ１０〜２００ｎｍ、５０〜５００ｎｍ、および１０〜３００ｎｍ、であり、透明基板２２に垂直に見た場合の側面９６の幅は１００〜４０００ｎｍである。また、開口部９５の直径は１．０〜１２．０μｍである。【０１２９】
反射層６３の表面には実施形態１と同様、凹部７０および凹部７１が形成されている。凹部７０は上層９３の開口部９５および側面９６に応じて形成された窪みである。凹部７１は、半導体層６２の開口部６７および側面６８に応じて形成された窪みであり、凹部７０の内側に形成されている。凹部７０の内側であって、凹部７１の外側の反射層６３の表面には、透明基板２２の面に略並行な平坦面７２が形成されている。凹部７０の側面７３は上層９３の側面９６に、凹部７１の側面７４は半導体層６２の側面６８に、それぞれ対応して形成されている。側面７４の内側には、凹部７１の底面７５が透明基板２２の面と略平行に形成されている。【０１３０】
図１１（ｂ）は、ＴＦＴ部３２の断面（図２（ａ）の矢印Ａで示した部分の断面）を表している。ＴＦＴ部３２はゲートメタル層５４、ゲート絶縁層６１、半導体層６２、および反射層６３を備えており、ゲートメタル層５４は上述したＣｓメタル層５６と同様、下層９１、中間層９２、および上層９３の３層からなる。【０１３１】
ＴＦＴ部３２のゲート絶縁層６１、半導体層６２、および反射層６３は、それぞれ、反射部３０のゲート絶縁層６１、半導体層６２、および反射層６３と同時に同じ部材によって形成される。ゲートメタル層５４の下層９１、中間層９２、および上層９３は、それぞれ反射部３０におけるＣｓメタル層５６の下層９１、中間層９２、および上層９３と同時に同じ部材によって形成される。【０１３２】
反射部３０におけるＣｓメタル層５６の上層９３の側面９６は、上述した「ハーフトーン露光」を用いたフォトリソグラフィ技術によって形成され、ＴＦＴ部３２におけるゲートメタル層５４の側面７６は「通常の露光」を用いて形成される。これにより、側面９６は側面７６よりも傾斜角度が小さく形成される。【０１３３】
図１２は、実施形態２におけるゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６の形成方法を示す断面図である。なお、この図では、説明を分かり易くするために、ゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６を実際よりも接近させて示している。また、Ｃｓメタル層５６の上層９３の開口部９５は２つのみを示している。【０１３４】
まず、図１２（ａ）に示すように、透明基板２２の上に形成された、まだパターニングが行われていないゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６の上に、例えばポジ型のレジスト８０及び８１が塗布され、その後、露光によってマスクパターンがレジスト８０及び８１に転写される。【０１３５】
ゲートメタル層５４の上のレジスト８０に対しては、「通常の露光」が行われ、Ｃｓメタル層５６の上のレジスト８１に対しては「ハーフトーン露光」が行われる。露光によるパターン転写の後、レジストの除去・洗浄を行い、ゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６の上に、図１２（ａ）に示すようなレジスト８０及び８１が形成される。レジスト８１には、Ｃｓメタル層５６の上層９３の開口部９５を形成するための凹部が形成される。【０１３６】
次に、ドライエッチング処理（以下、第１エッチング処理と呼ぶ）が施され、図１２（ｂ）に示すように、レジスト８０及び８１に覆われていない部分のゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６が除去される。エッチングガスには、例えばＣｌ2（塩素）が用いられる。【０１３７】
次に、酸素（Ｏ2）ガス等を用いたアッシング処理が施され、レジスト８０及び８１の上部が除去される。その結果、図１２（ｃ）に示すような形状のレジストが残される。残されたレジスト８０はゲートメタル層５４の上で一様な厚さを有している。また、残されたレジスト８１は、図に示すようなテーパー形状の断面を有している。レジスト８１に形成された開口部の中ではＣｓメタル層５６の上層９３が露出している。【０１３８】
その後、再度ドライエッチング処理（以下、第２エッチング処理と呼ぶ）が施され、図１２（ｄ）に示す形状のゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６が形成される。ゲートメタル層５４は、エッチング前には一様な厚さのレジスト８０で覆われていた為、その側面７６は基板にほぼ垂直に形成される。一方、Ｃｓメタル層５６の上に形成されていた断面がテーパー形状のレジスト８１は、その薄い部分はエッチングによって除去され、除去されたレジスト８１の下のＣｓメタル層５６の上層９３は、その上に形成されていたレジスト８１の厚さにほぼ反比例した深さまで除去される。その結果、上層９３の側面９６はテーパー形状の側面となる。【０１３９】
第２エッチング処理には、エッチングガスとしてＣＦ4（４フッ化炭素：フロン１４）とＯ2との混合ガスが用いられる。ＣＦ4ガスにはＴｉＮ（およびＴｉ）のエッチングレートを上げる効果があり、Ｏ2ガスにはレジスト８１のエッチングレートを上げる効果がある。すなわち、エッチングガスにおいてＣＦ4の混合比が高ければ上層９３のエッチングレートが上がり、Ｏ2の混合比が高ければレジスト８１のエッチングレートが上がる。従って、エッチングガスにおけるＣＦ4とＯ2との混合比を変えることで、レジスト８１と上層９３のエッチングレートの比を自由に調節することができる。これにより、第２エッチング処理にＣｌ2ガスを用いた場合よりも、基板面に対する傾斜角度が２０°以下の斜面を、上層９３に容易に形成することが可能となる。【０１４０】
また、ＣＦ4とＯ2との混合ガスによってＴｉＮは容易にエッチングされるが、Ａｌはほとんどエッチングされない。よってエッチングによるＣｓメタル層５６の除去を中間層９２の上面で止めることが容易となるため、上層９３を所望の形状に容易に整形することができる。なお、エッチングガスは上記のものに限られることはなく、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6、ＳＦ6などの他のフッ素系ガスと酸素Ｏ2との混合ガスを用いることも可能である。【０１４１】
従来、Ｃｓメタル層５６をＡｌのみで形成した場合には、エッチングガスとして例えばＣｌ2が用いられる。しかし、Ｃｌ2ではレジストを殆ど除去することができないため、この方法ではＣｓメタル層５６の側面の傾斜を緩やかに形成することが困難であった。本実施形態では、Ｃｓメタル層５６を上述した３層によって構成し、エッチングガスとしてＣＦ4（４フッ化炭素：フロン１４）とＯ2との混合ガスを用いるので、Ｃｓメタル層５６の上層９３にのみ傾斜角度が小さい斜面を容易に形成することができる。【０１４２】
残されたレジスト８０及び８１は、エッチング処理終了後に除去され、図１１（ａ）に示したＣｓメタル層５６および図１１（ｂ）に示したゲートメタル層５４が形成される。なお、図１２（ａ）〜（ｄ）には、ゲートメタル層５４の側面７６を基板面に垂直の面として表しているが、実際には、側面７６は完全に垂直ではなく、若干傾いた面として形成される。ただし、ゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６が上述のように形成されることから、ゲートメタル層５４の側面７６の傾斜角度はＣｓメタル層５６の上層９３の側面９６の傾斜角度よりも大きくなる。【０１４３】
実施形態２によっても、実施形態１で述べた効果と同様の効果を得ることができる。【０１４４】
（実施形態３）
次に、本発明による液晶表示装置の第３の実施形態について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、実施形態２と反射部３０の構成が異なるのみであり、以下に説明する部分以外は実施形態２と同じである。実施形態２の構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付し、詳しい説明を省略する。【０１４５】
図１３は、実施形態３の反射部３０における凹部４８の断面（図２（ｂ）において矢印Ｂで示した部分の断面）を示している。図に示すように、反射部３０におけるＣｓメタル層５６には、上層９３の開口部９５の内側に、下層９１および中間層９２の開口部９７が形成されている。なお、Ｃｓメタル層５６が下層９１を含まない場合は、開口部９７は中間層９２の開口部として形成される。【０１４６】
反射層６３の表面には、凹部７０、凹部７１、および凹部９８が形成されている。凹部９８は、開口部９７に応じて凹部７１の内側に形成された窪みである。凹部７１の内側であって凹部９８の外側の反射層６３の表面には、透明基板２２の面に略並行な平坦面が形成されている。凹部９８の側面は、開口部９７の側面に対応して形成されており、その内側には透明基板２２の面と略平行な底面が形成されている。【０１４７】
図１４は、実施形態３におけるゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６の形成方法を示す断面図である。なお、この図では、説明を分かり易くするために、ゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６を実際よりも接近させて示している。また、Ｃｓメタル層５６の上層９３の開口部９５は２つのみを示している。【０１４８】
まず、図１４（ａ）に示すように、透明基板２２の上に形成された、まだパターニングが行われていないゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６の上に、例えばポジ型のレジスト８０及び８１が塗布され、その後、露光によってマスクパターンがレジスト８０及び８１に転写される。【０１４９】
ゲートメタル層５４の上のレジスト８０に対しては「通常の露光」が行われ、Ｃｓメタル層５６の上のレジスト８１に対しては「ハーフトーン露光」が行われる。露光によるパターン転写の後、レジストの除去・洗浄を行い、ゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６の上に、図１４（ａ）に示すようなレジスト８０及び８１が形成される。レジスト８１には、Ｃｓメタル層５６の上層９３の開口部９５を形成するための窪みが形成され、その窪みの中には、下層９１および中間層９２の開口部９７を形成するための開口が形成される。【０１５０】
次に、第１エッチング処理が施され、図１４（ｂ）に示すように、レジスト８０及び８１に覆われていない部分のゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６が除去される。このときレジスト８１の開口の下に位置するＣｓメタル層も除去され、開口部９７が形成される。エッチングガスには、例えばＣｌ2（塩素）が用いられる。【０１５１】
次に、酸素（Ｏ2）ガス等を用いたアッシング処理が施され、レジスト８０及び８１の上部が除去される。その結果、図１４（ｃ）に示すような形状のレジストが残される。残されたレジスト８０はゲートメタル層５４の上で一様な厚さを有している。また、残されたレジスト８１は、図に示すようなテーパー形状の断面を有しており、開口部９７の周囲ではＣｓメタル層５６の上層９３が露出する。【０１５２】
その後、第２エッチング処理が施され、図１４（ｄ）に示す形状のゲートメタル層５４およびＣｓメタル層５６が形成される。ゲートメタル層５４は、エッチング前には一様な厚さのレジスト８０で覆われていた為、その側面７６は基板にほぼ垂直に形成される。一方、Ｃｓメタル層５６の上に形成されていたテーパー形状の断面を有するレジスト８１は、その薄い部分がエッチングによって除去される。除去されたレジスト８１の下のＣｓメタル層５６の上層９３は、その上に形成されていたレジスト８１の厚さにほぼ反比例した深さまで除去される。その結果、上層９３の側面９６はテーパー形状の側面となる。【０１５３】
第２エッチング処理には、エッチングガスとしてＣＦ4（４フッ化炭素：フロン１４）とＯ2との混合ガスが用いられる。ＣＦ4ガスにはＴｉＮのエッチングレートを上げる効果があり、Ｏ2ガスにはレジスト８１のエッチングレートを上げる効果がある。よって、エッチングガスにおけるＣＦ4とＯ2との混合比を変えることで、レジスト８１とＴｉＮ（上層９３）のエッチングレートの比を自由に変えることができる。したがって、第２エッチング処理にＣｌ2ガスを用いた場合よりも、上層９３に基板面に対する傾斜角度が２０°以下の斜面を容易に形成することが可能となる。また、実施形態２で説明したように、このエッチングガスを用いることで、上層９３のみをエッチングし、中間層９２の表面でエッチングを容易に止めることができる。【０１５４】
残されたレジスト８０及び８１は、エッチング処理終了後に除去され、図１３に示したＣｓメタル層５６および図１１（ｂ）に示したゲートメタル層５４が形成される。なお、図１４（ａ）〜（ｄ）には、ゲートメタル層５４の側面７６およびＣｓメタル層５６の開口部９７の側面を基板面に垂直の面として表しているが、実際には、これらの側面は完全に垂直ではなく若干傾いた面として形成される。また、実施形態３では、開口部９７はＣｓメタル層５６の中間層９２および下層９１を貫通して形成されるものとしたが、これらの層の一部を残すことにより、開口に代えて窪みを形成することもできる。この場合、この窪みに応じて反射層６３の表面に凹部９８が形成される。【０１５５】
実施形態３によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができるが、反射層により多くの有効反射面を形成することができるので、実施形態１よりも優れた反射効率を得ることが可能である。【０１５６】
（実施形態４）
次に、本発明による液晶表示装置の第４の実施形態について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、上述の実施形態とはゲートメタル層５４、Ｃｓメタル層５６、及び反射部３０の構成が異なるのみであり、以下に説明する部分以外の構成は上述した実施形態と同じである。上述の実施形態における構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付し、詳しい説明を省略する。【０１５７】
図１５は、実施形態４の反射部３０における凹部４８の断面（図２（ｂ）において矢印Ｂで示した部分の断面）を示している。図に示すように、反射部３０におけるＣｓメタル層５６は、第１金属層５７、及び第１金属層５７の上に形成された第２金属層５９からなる。第１金属層５７は例えばアルミニウム（Ａｌ）からなり、第２金属層５９は例えばモリブデン（Ｍｏ）からなる。なお、図示は省略しているが、ＴＦＴ部３２におけるゲートメタル層５４も第１金属層５７及び第２金属層５９の積層構造を有している。【０１５８】
第１金属層５７は開口部６５”を、第２金属層５９は開口部６９をそれぞれ有している。開口部６５”は開口部６９の内側に形成される。反射層６３の表面には、凹部７１、凹部７０、および凹部７７が形成されているが、これらの凹部は、半導体層６２の開口部６７、第１金属層５７の開口部６５”、及び第２金属層５９の開口部６９にそれぞれ応じて形成された窪みである。なお、半導体層６２には開口部６７が形成されなくてもよく、その場合、反射層６３の表面には凹部７１は形成されず、凹部７０と凹部７７による二重の窪みが形成される。【０１５９】
図１６は、実施形態４におけるＣｓメタル層５６の形成方法を示す断面図である。【０１６０】
まず、図１６（ａ）に示すように、透明基板２２の上に第１金属層５７及び第２金属層５９が積層される。第１金属層５７の厚さは例えば５０ｎｍであり、第２金属層５９の厚さは例えば２００ｎｍである。【０１６１】
次に、第２金属層５９の上に例えばポジ型のレジストが塗布され、「通常の露光」によってマスクパターンがレジストに転写される。なお、露光には、実施形態１と同様、「ハーフトーン露光」を用いても良い。パターン転写の後、レジストの除去・洗浄が行われ、第２金属層５９の上に図１６（ｂ）に示すようなレジスト８５が形成される。ここでレジスト８５には、第１金属層５７及び第２金属層５９に開口部を形成するための開口が形成されている。【０１６２】
次に、エッチング処理が施され、図１６（ｃ）に示すように、レジスト８５に覆われていない部分の第１金属層５７及び第２金属層５９が除去される。ここで、エッチャントには、例えば燐酸３０重量％、硝酸２５重量％、酢酸５重量％、及び水４０重量％を含むエッチング液が用いられる。このようなエッチャントを用いることによって、第２金属層５９のエッチングレートを第１金属層５７のエッチングレートよりも高くすることができる。したがって、第２金属層５９の側面が第１金属層５７の側面よりも後退した階段状の斜面が形成される。【０１６３】
その後、残されたレジスト８５が除去され、図１６（ｄ）に示すように、第１金属層５７の開口部６５”及び第２金属層５９の開口部６９の形成が完了する。【０１６４】
上述したＣｓメタル層５６の形成工程では、同時に同様の方法によってゲートメタル層５４が形成される。本実施形態の製造において、Ｃｓメタル層５６及びゲートメタル層５４の形成方法以外は実施形態１で述べたものと同じであるので、その説明を省略する。【０１６５】
実施形態４によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができるが、反射層により多くの有効反射面を形成することができるので、実施形態１よりも優れた反射効率を得ることが可能である。【０１６６】
（実施形態５）
次に、本発明による液晶表示装置の第５の実施形態について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、上述の実施形態とはゲートメタル層５４、Ｃｓメタル層５６、及び反射部３０の構成が異なるのみであり、以下に説明する部分以外の構成は上述した実施形態と同じである。上述の実施形態における構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付し、詳しい説明を省略する。【０１６７】
図１７は、実施形態５の反射部３０における凹部４８の断面（図２（ｂ）において矢印Ｂで示した部分の断面）を示している。図に示すように、反射部３０におけるＣｓメタル層５６は、第１金属層５７、第１金属層５７の上に形成された第２金属層５９’、及び第２金属層５９’の上に形成された第３金属層６０からなる。第１金属層５７は例えばアルミニウム（Ａｌ）からなり、第２金属層５９’は例えば窒素含有量が２０％の窒化モリブデン（ＭｏＮ）からなり、第３金属層６０は例えばモリブデン（Ｍｏ）からなる。なお、図示は省略しているが、ＴＦＴ部３２におけるゲートメタル層５４も第１金属層５７、第２金属層５９’及び第３金属層６０の積層構造を有している。【０１６８】
第１金属層５７は開口部６５”を、第２金属層５９’は開口部６９’を、また第３金属層６０は開口部６４をそれぞれ有している。開口部６５”は開口部６９’の内側に形成され、開口部６９’は開口部６４の内側に形成される。反射層６３の表面には、凹部７１、凹部７０、凹部７７、及び凹部７８が形成されているが、これらの凹部は、半導体層６２の開口部６７、第１金属層５７の開口部６５”、第２金属層５９’の開口部６９’、及び第３金属層６０の開口部６４にそれぞれ応じて形成された窪みである。なお、半導体層６２には開口部６７が形成されなくてもよく、その場合、反射層６３の表面には凹部７１は形成されず、凹部７０、凹部７７、及び凹部７８による三重の窪みが形成される。【０１６９】
図１８は、実施形態５におけるＣｓメタル層５６の形成方法を示す断面図である。【０１７０】
まず、図１８（ａ）に示すように、透明基板２２の上に第１金属層５７、第２金属層５９’、及び第３金属層６０が積層される。第１金属層５７の厚さは例えば５０ｎｍであり、第２金属層５９’の厚さは例えば５０ｎｍであり、第３金属層６０の厚さは例えば２００ｎｍである。【０１７１】
次に、第３金属層６０の上に例えばポジ型のレジストが塗布され、「通常の露光」によってマスクパターンがレジストに転写される。なお、露光には、実施形態１と同様、「ハーフトーン露光」を用いても良い。パターン転写の後、レジストの除去・洗浄が行われ、第３金属層６０の上に、図１８（ｂ）に示すようなレジスト８５が形成される。ここでレジスト８５には、第１金属層５７、第２金属層５９’、及び第３金属層６０に開口部を形成するための開口が形成されている。【０１７２】
次に、エッチング処理が施され、図１８（ｃ）に示すように、レジスト８５に覆われていない部分の第１金属層５７、第２金属層５９’、及び第３金属層６０が除去される。ここで、エッチャントには、例えば燐酸３０重量％、硝酸２５重量％、酢酸５重量％、及び水４０重量％を含むエッチング液が用いられる。このようなエッチャントを用いることによって、第３金属層６０のエッチングレートを第２金属層５９’のエッチングレートよりも高く、また第２金属層５９’のエッチングレートを第１金属層５７のエッチングレートよりも高くすることができる。したがって、第３金属層６０の側面が第２金属層５９’の側面よりも後退し、第２金属層５９’の側面が第１金属層５７の側面よりも後退した階段状の斜面が形成される。【０１７３】
その後、残されたレジスト８５が除去され、図１８（ｄ）に示すように、第１金属層５７の開口部６５”、第２金属層５９’の開口部６９’、及び第３金属層の開口部６４の形成が完了する。【０１７４】
上述したＣｓメタル層５６の形成工程では、同時に同様の方法によってゲートメタル層５４が形成される。本実施形態の製造において、Ｃｓメタル層５６及びゲートメタル層５４の形成方法以外は実施形態１で述べたものと同じであるので、その説明を省略する。【０１７５】
実施形態５によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができるが、反射層により多くの有効反射面を形成することができるので、実施形態１あるいは実施形態４よりも優れた反射効率を得ることも可能である。【０１７６】
（実施形態６）
次に、本発明による液晶表示装置の第６の実施形態について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、実施形態１と、ゲートメタル層５４及びＣｓメタル層５６の材料が異なるのみであり、以下に説明する部分以外の構成は実施形態１と同じである。実施形態１における構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付し、詳しい説明を省略する。【０１７７】
図１９は、実施形態６の反射部３０における凹部４８の断面（図２（ｂ）において矢印Ｂで示した部分の断面）を示している。図に示すように、反射部３０は実施形態１の構成と同じ構成を有する。ただし、Ｃｓメタル層５６は窒化モリブデン（ＭｏＮ）からなるが、窒化モリブデンの窒素含有量は、透明基板２２側からゲート絶縁層６１に近づくに従って連続的に減少している。窒素含有量は、例えば、透明基板２２側に接する部分では２５％であり、ゲート絶縁層６１に接する部分では０％である。この場合、ゲート絶縁層６１に接する部分の材料はモリブデンとなるが、ここでは、これを窒素含有量が０％の窒化モリブデンとも呼んでいる。なお、図示は省略しているが、ＴＦＴ部３２におけるゲートメタル層５４も同様の窒化モリブデンからなる。【０１７８】
図２０は、実施形態６におけるＣｓメタル層５６の形成方法を示す断面図である。【０１７９】
まず、図２０（ａ）に示すように、例えばスパッタリングによって透明基板２２の上に窒化モリブデン（ＭｏＮ）のＣｓメタル層５６を積層する。ここで、Ｃｓメタル層５６は、窒化モリブデンの窒素含有量が、上述のように、透明基板２２側から上部に向かうにつれて連続的に減少するように積層される。言い換えれば、Ｃｓメタル層５６の積層時に、窒化モリブデンの窒素含有量は時間とともに減少していく。Ｃｓメタル層５６の厚さは例えば３００ｎｍである。【０１８０】
次に、Ｃｓメタル層５６の上に例えばポジ型のレジストが塗布され、「通常の露光」によってマスクパターンがレジストに転写される。なお、露光には、実施形態１と同様、「ハーフトーン露光」を用いても良い。パターン転写の後、レジストの除去・洗浄が行われ、Ｃｓメタル層５６の上に、図２０（ｂ）に示すようなレジスト８５が形成される。ここでレジスト８５には、Ｃｓメタル層５６に開口部を形成するための開口が形成されている。【０１８１】
次に、エッチング処理が施され、図２０（ｃ）に示すように、レジスト８５に覆われていない部分のＣｓメタル層５６が除去される。ここで、エッチャントには、例えば燐酸３０重量％、硝酸２５重量％、酢酸５重量％、及び水４０重量％を含むエッチング液が用いられる。このようなエッチャントを用いることによって、Ｃｓメタル層５６のエッチングレートを下部から上部へと連続的に高くすることができる。したがって、Ｃｓメタル層５６の側面には、下部から上部に向かうにつれて連続的に後退した基板面に対する傾斜２０度以下の斜面が形成される。【０１８２】
その後、残されたレジスト８５が除去され、図２０（ｄ）に示すように、Ｃｓメタル層５６の開口部６５の形成が完了する。【０１８３】
上述したＣｓメタル層５６の形成工程では、同時に同様の方法によってゲートメタル層５４が形成される。本実施形態の製造において、Ｃｓメタル層５６及びゲートメタル層５４の形成方法以外は実施形態１で述べたものと同じであるので、その説明を省略する。【０１８４】
実施形態６によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができるが、Ｃｓメタル層５６の斜面のほぼ全てを有効反射面にすることができるので、実施形態１よりも優れた反射効率を得ることも可能である。【０１８５】
（実施形態７）
以下、図面を参照しながら、本発明による液晶表示装置の第７の実施形態を説明する。なお、実施形態１から６における構成要素と同じ構成要素には同一の参照番号を付け、その説明を省略する。【０１８６】
図２１は、本実施形態の液晶表示装置の断面形状を模式的に示す図である。この液晶表示装置は、実施形態１から６の液晶表示装置から層間絶縁層２６を除いたものであり、以下に述べる点以外は実施形態１から６の液晶表示装置と同じである。なお、図２１では、対向基板１４の詳細な構造、およびＴＦＴ部３２については図示を省略している。【０１８７】
図に示すように、本実施形態の液晶表示装置では、層間絶縁層が形成されないため、画素電極２８が図示しない絶縁膜を介して反射部３０およびＴＦＴ部３２の反射層６３の上に形成される。反射部３０及びＴＦＴ部３２の構造および製造方法は、層間絶縁層２６が除かれる点以外は、実施形態１から６の液晶表示装置と同様である。また、液晶表示装置における画素配置や配線構造も、図２（ａ）に示したものと同様である。【０１８８】
この構成によっても、実施形態１から６と同様、反射層６３の有効反射面の面積が広がり、より多くの光を表示面４０に反射させることができる。【０１８９】
上述の実施形態１〜７では、反射部３０の反射層６３の表面に形成される凹部７１と凹部７０、７７、及び７８とは、基板に垂直に見た場合、同心円状に形成されるとした。しかし、Ｃｓメタル層５６および半導体層６２の形成時に、これらの層の位置を変え、凹部７１と、凹部７０、７７、及び７８を、互いの中心が異なる位置となるように配置してもよい。また、Ｃｓメタル層５６および半導体層６２の位置や大きさを変えて、凹部７１と凹部７０、７７、又は７８の周囲の一部を重ねてもよく、両者の周囲を交差させても良い。これらの場合も、反射層６３の表面には段差を有する凹凸が多数形成され、これによって有効反射面を広げることが可能となる。【０１９０】
また、上述の実施形態では、反射層の複数の凹部が、それぞれ円形に形成されるとしていたが、Ｃｓメタル層５６および半導体層６２の形状を変えて、複数の凹部の一部あるいは全部を、楕円形、三角形あるいは四角形等の多角形、凹部の淵が鋸歯状であるもの、またはそれらを組み合わせたものなど、様々な形状に形成することもできる。また、一方の凹部の形状と他方の凹部の形状を異ならせてもよく、両者の周囲の一部が重なるか交差するように形成してもよい。これらの場合でも、反射層６３の表面には段差を有する凹凸が多数形成され、有効反射面を広げることが可能となる。【０１９１】
また、上述の実施形態では、半導体層６２には、開口部６７が形成されるとしたが、開口部６７の代わりに凹部を形成してもよい。その場合であっても、反射層６３の表面には多数の凹部が形成され、上述した実施形態による効果と同様の効果が得られる。また、半導体層６２の開口部６７は必ずしも形成されなくてもよく、その場合、反射層６３の表面には凹部７１は形成されない。このような形態の液晶表示装置も本発明による液晶表示装置に含まれる。【０１９２】
本発明による液晶表示装置は、上述の実施形態によって示したように、反射層の表面に多くの段差や角部を有しており、傾斜角度が２０度以下の斜面も多いので、有効反射面が広く、かつ散乱特性が優れた反射領域を得ることができる。また、反射面の段差および角部がＣｓメタル層および半導体層の整形時の形状に応じて形成されるので、製造工程を増やすことなく、優れた反射特性を有する反射領域を容易に得ることができる。したがって、均一かつ高い明度の表示が可能な液晶表示装置を安価に提供することができる。【０１９３】
さらに、本発明によれば、画素電極の液晶層側の面が対向電極の面と同様に平坦に形成され、反射部の端部付近における画素電極にも段差が形成されないので、液晶の配向を所望の向きに均一に制御することが可能となる。したがって、透過率が高く視野角特性が優れた表示ムラの少ない液晶表示装置を提供することが可能となる。【０１９４】
本発明による液晶表示装置には、液晶パネルを利用したディスプレイ装置、テレビ、携帯電話等も含まれる。また、本実施形態は半透過型の液晶表示装置を例として用いたが、上述した反射部と同様の形態を有する反射型液晶表示装置等も本願発明の一形態に含まれる。【０１９５】
本願発明の液晶表示装置は、上述した製造方法で形成されるため、透過型の液晶表示装置と同じ材料および工程で製造することができる。したがって、低コストで、反射効率の高い液晶表示装置を提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明によれば、低コストで高画質の半透過型および反射型の液晶表示装置が提供される。本発明による液晶表示装置は、例えば、携帯電話、カーナビ等の車載表示装置、ＡＴＭや販売機等の表示装置、携帯型表示装置、ノート型ＰＣなど、反射光を利用して表示を行う半透過型および反射型の液晶表示装置に好適に用いられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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