(57)【要約】  高画質の半透過型及び反射型の液晶表示装置を製造効率よく提供する。  本発明による液晶表示装置は、液晶を挟むように配置された第１基板及び第２基板と、第１基板に形成された、液晶の配向を制御する電圧を印加するための第１電極及び第２電極と、第１電極に電気的に接続された電極を有するトランジスタと、第１基板に形成された、凸部、凹部、又は開口を有する金属層と、第１基板における金属層の上に形成された、入射光を表示面に向けて反射させる反射層とを備えた液晶表示装置であって、金属層は、トランジスタのゲート電極と同じ材料によって形成されており、反射層は、金属層の凸部、凹部、又は開口に応じて形成された凸部、凹部、又は段差を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶を挟むように配置された第１基板及び第２基板と、
前記第１基板に形成された、前記液晶の配向を制御する電圧を印加するための第１電極及び第２電極と、
前記第１電極に電気的に接続された電極を有するトランジスタと、
前記第１基板に形成された、凸部、凹部、又は開口を有する金属層と、
前記第１基板における前記金属層の上に形成された、入射光を表示面に向けて反射させる反射層と、を備えた液晶表示装置であって、
前記金属層は、前記トランジスタのゲート電極と同じ材料によって形成されており、
前記反射層は、前記金属層の前記凸部、凹部、又は開口に応じて形成された凸部、凹部、又は段差を有する、液晶表示装置。
【請求項２】
前記第２電極が凸部、凹部、又は開口を有し、
前記反射層が、前記第２電極の前記凸部、凹部、又は開口に応じて形成された凸部、凹部、又は段差を有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記反射層の下に、前記トランジスタの半導体部分と同じ材料で形成された半導体層であって、凸部、凹部、又は開口を有する半導体層を備え、
前記反射層が、前記半導体層の前記凸部、凹部、又は開口に応じて形成された凸部、凹部、又は段差を有する、請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記反射層が前記トランジスタのソース電極又はドレイン電極と同じ材料で形成されている、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５】
前記金属層と前記第２電極との間に絶縁層が形成されており、
前記絶縁層には、前記金属層と前記第２電極とを電気的に接続するコンタクトホールが形成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記反射層が開口を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第２電極は、前記金属層の上に形成されており、且つ、前記金属層の前記凸部、凹部、又は開口に応じて形成された凸部、凹部、又は段差を有する、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８】
前記第２電極が、前記金属層の下に形成され、且つ、凸部、凹部、又は開口を有し、
前記金属層は、前記第２電極の前記凸部、凹部、又は開口に応じて形成された凸部、凹部、又は段差を有する、請求項１から４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電極が画素電極であり、前記第２電極が、前記第１電極の下に形成された対向電極である、請求項１から８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１電極が画素電極であり、前記第２電極が前記第１電極と同一面上に形成された対向電極である、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
液晶を挟むように配置された第１基板及び第２基板と、
前記第１基板に形成された、前記液晶の配向を制御する電圧を印加するための第１電極及び第２電極と、
前記第１電極に電気的に接続された電極を有するトランジスタと、
前記第１基板に形成され、凸部、凹部、又は開口を有し、入射光を表示面に向けて反射させる金属層と、を備えた液晶表示装置であって、
前記金属層は、前記トランジスタのゲート電極と同じ材料によって形成されている、液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１電極が画素電極であり、
前記第２電極が、前記金属層の上に形成された対向電極である、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１電極が画素電極であり、
前記第２電極が、前記金属層の下に形成され、且つ、凸部、凹部、又は開口を有する対向電極であり、
前記金属層が、前記第２電極の前記凸部、凹部、又は開口に応じて形成された凸部、凹部、又は段差を有する、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１電極が画素電極であり、前記第２電極が、前記第１電極と同一面上に形成された対向電極である、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
入射光を表示面に向けて反射させる反射層を備えた反射領域と、ＴＦＴ領域とを有する液晶表示装置であって、
液晶を挟むように配置された第１基板及び第２基板と、
前記第１基板に形成された、前記液晶の配向を制御する電圧を印加するための第１電極及び第２電極と、
前記ＴＦＴ領域に形成された、ゲート層、半導体層、ソース電極、及びドレイン電極を有するトランジスタと、を備え、
前記反射領域には、前記トランジスタの前記ゲート層、前記半導体層、前記ソース電極、及び前記ドレイン電極のうちの少なくとも１つと同じ材料によって形成され、且つ、凸部、凹部、又は開口を有する層が形成されている、液晶表示装置。
【請求項１６】
前記反射層が、前記トランジスタの前記ゲート層、前記ソース電極、又は前記ドレイン電極と同じ材料によって形成されており、且つ、凸部、凹部、開口、又は段差を有する、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
液晶を挟むように配置された第１基板及び第２基板と、前記液晶の配向を制御する電圧を印加するための第１電極及び第２電極とを備え、入射光を表示面に向けて反射させる反射層を備えた反射領域と、ＴＦＴ領域とを有する液晶表示装置の製造方法であって、
（ａ）前記ＴＦＴ領域に、ゲート層を形成する工程と、
（ｂ）前記ＴＦＴ領域における前記ゲート層の上に、半導体層を形成する工程と、
（ｃ）前記ＴＦＴ領域における前記半導体層の上に、ソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、を含み、
前記工程（ａ）において、前記反射領域に、前記ＴＦＴ領域の前記ゲート層と同じ材料によって凸部、凹部、又は開口を有する第１金属層が形成されるか、又は、
前記工程（ｃ）において、前記反射領域に、前記ＴＦＴ領域の前記ソース電極又はドレイン電極と同じ材料によって凸部、凹部、又は開口を有する第２金属層が形成される、液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第１金属層又は前記第２金属層が前記反射層を構成する、請求項１７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記工程（ｂ）において、前記反射領域に、前記ＴＦＴ領域の前記半導体層と同じ材料によって凸部、凹部、又は開口を有する半導体層が形成される、請求項１７又は１８に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記工程（ｃ）において、前記第２金属層に、前記第１金属層の凸部、凹部、又は開口に応じた凸部、凹部、又は段差が形成される、請求項１７又は１８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あるい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（ＬＣＤ）には、液晶層を挟む一対の基板（上部基板及び下部基板）の一方に画素電極（絵素電極）を、他方に対向電極をそれぞれ設け、両電極間に発生する電界に応じて基板面に垂直な面内において液晶の配向を制御することにより表示を行うＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶表示装置や、一対の対向基板の一方に画素電極と対向電極（下部電極）とを設け、基板面にほぼ平行な面内において液晶の配向を制御して表示を行うＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ−Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置及びＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置がある。【０００３】
また、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、外光の反射光を利用する反射型液晶表示装置、及び外光の反射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及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、暗い場所でも画面が見やすいという特徴がある。【０００４】
図３１は、特許文献１に記載された、従来のＦＦＳモードによる半透過型液晶表示装置の下部基板１００の構成を表した断面図である。【０００５】
図３１に示すように、この下部基板１００は、ＴＦＴ領域、透過領域、及び反射領域を有しており、ＴＦＴ領域にはゲート電極１０３、アクティブ層１０６、ソース／ドレイン電極１０７等が有機レジン膜１０１の上に形成され、透過領域及び反射領域には対向電極１０２、画素電極１０５等が形成されている。画素電極１０５には複数のスリットが形成されており、スリットに挟まれた電極部分と対向電極１０２との間に印加される電圧あるいは電界に応じて、下部基板１００の上に配置された液晶（不図示）の配向が制御される。【０００６】
反射領域における対向電極１０２と画素電極１０５との間には、入射光を反射させる反射板１０９が配置されている。対向電極１０２は、透過領域においては基板１１０に接して設けられるが、反射領域では基板１１０の上に配置された有機レジン膜１０１の上に形成される。反射領域における有機レジン膜１０１の上面にはエッチングによってエンボスパターンが形成され、この上面の形状を反映して対向電極１０２にも複数の凸部（あるいは凹部）が形成されている。
【特許文献１】特開２００６−３１７９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
反射型液晶表示装置あるいは半透過型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入射光を、反射層の反射面により、表示面全体に渡ってより均等に、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はなく、適度な凹凸を有しているほうが良い。【０００８】
図３２は、反射面の傾きと反射光の出射角との関係を表した図である。図３２（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【０００９】
図３２（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た場合の、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。【００１０】
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。【００１１】
【表１】
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【００１２】
この表の値は、空気（ａｉｒ）の屈折率を１．０、ガラス基板及び液晶層の屈折率を１．５として計算している。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、反射層の反射面に凹凸をつけたとしても、反射光を有効に用いるためには、反射面のより多くの部分において角度θを２０度以下にする必要がある。【００１３】
図３１に示した下部基板１００の反射領域では、有機レジン膜１０１の表面に設けたエンボスパターンに応じて対向電極１０２に凹凸を形成することは記載されているが、反射光を効率的に活用するために反射板１０９の傾斜角度を調整することや、反射板１０９の表面の傾斜を２０度以下にすることは考慮されていない。【００１４】
反射面に所望の傾斜角度を与えるためには、上述したように、有機レジン膜１０１の表面にエンボスパターンを形成し、そのエンボスパターンを反映させて反射面に所望の凹凸を形成することが考えられる。しかし、この場合、有機レジン膜１０１を形成する工程、有機レジン膜１０１の上にマスクを形成する工程、マスクを介して有機レジン膜１０１にエッチング処理を施す工程、マスクを除去する工程等が必要となり、材料及び工程数が増えるという問題が発生する。【００１５】
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、反射光を効率的に利用できる高画質の反射型液晶表示装置及び半透過型液晶表示装置を、製造効率よく提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の液晶表示装置は、液晶を挟むように配置された第１基板及び第２基板と、前記第１基板に形成された、前記液晶の配向を制御する電圧を印加するための第１電極及び第２電極と、前記第１電極に電気的に接続された電極を有するトランジスタと、前記第１基板に形成された、凸部、凹部、又は開口を有する金属層と、前記第１基板における前記金属層の上に形成された、入射光を表示面に向けて反射させる反射層と、を備えた液晶表示装置であって、前記金属層は、前記トランジスタのゲート電極と同じ材料によって形成されており、前記反射層は、前記金属層の前記凸部、凹部、又は開口に応じて形成された凸部、凹部、又は段差を有する。【００１７】
ある実施形態では、前記第２電極が凸部、凹部、又は開口を有し、前記反射層が、前記第２電極の前記凸部、凹部、又は開口に応じて形成された凸部、凹部、又は段差を有する。【００１８】
ある実施形態は、前記反射層の下に、前記トランジスタの半導体部分と同じ材料で形成された半導体層であって、凸部、凹部、又は開口を有する半導体層を備え、前記反射層が、前記半導体層の前記凸部、凹部、又は開口に応じて形成された凸部、凹部、又は段差を有する。【００１９】
ある実施形態では、前記反射層が前記トランジスタのソース電極又はドレイン電極と同じ材料で形成されている。【００２０】
ある実施形態では、前記金属層と前記第２電極との間に絶縁層が形成されており、前記絶縁層には、前記金属層と前記第２電極とを電気的に接続するコンタクトホールが形成されている。【００２１】
ある実施形態では、前記反射層が開口を有する。【００２２】
ある実施形態において、前記第２電極は、前記金属層の上に形成されており、且つ、前記金属層の前記凸部、凹部、又は開口に応じて形成された凸部、凹部、又は段差を有する。【００２３】
ある実施形態では、前記第２電極が、前記金属層の下に形成され、且つ、凸部、凹部、又は開口を有し、前記金属層は、前記第２電極の前記凸部、凹部、又は開口に応じて形成された凸部、凹部、又は段差を有する。【００２４】
ある実施形態では、前記第１電極が画素電極であり、前記第２電極が前記第１電極の下に形成された対向電極である。【００２５】
ある実施形態では、前記第１電極が画素電極であり、前記第２電極が前記第１電極と同一面上に形成された対向電極である。【００２６】
本発明による他の液晶表示装置は、液晶を挟むように配置された第１基板及び第２基板と、前記第１基板に形成された、前記液晶の配向を制御する電圧を印加するための第１電極及び第２電極と、前記第１電極に電気的に接続された電極を有するトランジスタと、前記第１基板に形成され、凸部、凹部、又は開口を有し、入射光を表示面に向けて反射させる金属層と、を備えた液晶表示装置であって、前記金属層は、前記トランジスタのゲート電極と同じ材料によって形成されている。【００２７】
ある実施形態では、前記第１電極が画素電極であり、前記第２電極が、前記金属層の上に形成された対向電極である。【００２８】
ある実施形態では、前記第１電極が画素電極であり、前記第２電極が、前記金属層の下に形成され、且つ、凸部、凹部、又は開口を有する対向電極であり、前記金属層が、前記第２電極の前記凸部、凹部、又は開口に応じて形成された凸部、凹部、又は段差を有する。【００２９】
ある実施形態では、前記第１電極が画素電極であり、前記第２電極が、前記第１電極と同一面上に形成された対向電極である。【００３０】
本発明による他の液晶表示装置は、入射光を表示面に向けて反射させる反射層を備えた反射領域と、ＴＦＴ領域とを有する液晶表示装置であって、液晶を挟むように配置された第１基板及び第２基板と、前記第１基板に形成された、前記液晶の配向を制御する電圧を印加するための第１電極及び第２電極と、前記ＴＦＴ領域に形成された、ゲート層、半導体層、ソース電極、及びドレイン電極を有するトランジスタと、を備え、前記反射領域には、前記トランジスタの前記ゲート層、前記半導体層、前記ソース電極、又は前記ドレイン電極と同じ材料によって形成され、且つ、凸部、凹部、又は開口を有する層が形成されている。【００３１】
ある実施形態では、前記反射層が、前記トランジスタの前記ゲート層、前記ソース電極、又は前記ドレイン電極と同じ材料によって形成されており、且つ、凸部、凹部、開口、又は段差を有する。【００３２】
本発明による液晶表示装置の製造方法は、液晶を挟むように配置された第１基板及び第２基板と、前記液晶の配向を制御する電圧を印加するための第１電極及び第２電極とを備え、入射光を表示面に向けて反射させる反射層を備えた反射領域と、ＴＦＴ領域とを有する液晶表示装置の製造方法であって、（ａ）前記ＴＦＴ領域に、ゲート層を形成する工程と、（ｂ）前記ＴＦＴ領域における前記ゲート層の上に、半導体層を形成する工程と、（ｃ）前記ＴＦＴ領域における前記半導体層の上に、ソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、を含み、前記工程（ａ）において、前記反射領域に、前記ＴＦＴ領域の前記ゲート層と同じ材料によって凸部、凹部、又は開口を有する第１金属層が形成されるか、又は、前記工程（ｃ）において、前記反射領域に、前記ＴＦＴ領域の前記ソース電極又はドレイン電極と同じ材料によって凸部、凹部、又は開口を有する第２金属層が形成される。【００３３】
ある実施形態では、前記第１金属層又は前記第２金属層が前記反射層を構成する。【００３４】
ある実施形態では、前記工程（ｂ）において、前記反射領域に、前記ＴＦＴ領域の前記半導体層と同じ材料によって凸部、凹部、又は開口を有する半導体層が形成される。【００３５】
ある実施形態では、前記工程（ｃ）において、前記第２金属層に、前記第１金属層の凸部、凹部、又は開口に応じた凸部、凹部、又は段差が形成される。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、液晶表示装置の反射領域に、トランジスタを構成する層と同一の材料による層あるいは同一の工程で積層される層が形成され、その層の形状に応じて、反射層（反射層としての機能を有する層を含む）に、凸部、凹部、又は段差が形成される。したがって、反射光を効率的に利用できる高画質の反射型液晶表示装置及び半透過型液晶表示装置を製造効率よく提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施形態１の液晶表示装置の断面形状を模式的に表した図である。
【図２】実施形態１の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の構成を模式的に表した平面図である。
【図３】実施形態１の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の断面構造を模式的に表した図である。
【図４】実施形態１のＴＦＴ基板における反射層の形状を模式的に表した平面図である。
【図５】実施形態１のＴＦＴ基板の製造方法を表した平面図である。
【図６】実施形態１のＴＦＴ基板の製造方法を表した断面図である。
【図７】実施形態２の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の構成を模式的に表した平面図である。
【図８】実施形態２の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の断面構造を模式的に表した図である。
【図９】実施形態２のＴＦＴ基板の製造方法を表した平面図である。
【図１０】実施形態２のＴＦＴ基板の製造方法を表した断面図である。
【図１１】実施形態３の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の構成を模式的に表した平面図である。
【図１２】実施形態３の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の断面構造を模式的に表した図である。
【図１３】実施形態３のＴＦＴ基板の製造方法を表した平面図である。
【図１４】実施形態３のＴＦＴ基板の製造方法を表した断面図である。
【図１５】実施形態４の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の構成を模式的に表した平面図である。
【図１６】実施形態４の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の断面構造を模式的に表した図である。
【図１７】実施形態４のＴＦＴ基板の製造方法を表した平面図である。
【図１８】実施形態４のＴＦＴ基板の製造方法を表した断面図である。
【図１９】実施形態５の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の構成を模式的に表した平面図である。
【図２０】実施形態５の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の断面構造を模式的に表した図である。
【図２１】実施形態５のＴＦＴ基板の製造方法を表した平面図である。
【図２２】実施形態５のＴＦＴ基板の製造方法を表した断面図である。
【図２３】実施形態６の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の構成を模式的に表した平面図である。
【図２４】実施形態６の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の断面構造を模式的に表した図である。
【図２５】実施形態６のＴＦＴ基板の製造方法を表した平面図である。
【図２６】実施形態６のＴＦＴ基板の製造方法を表した断面図である。
【図２７】実施形態７の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の構成を模式的に表した平面図である。
【図２８】実施形態７の液晶表示装置におけるＴＦＴ基板の断面構造を模式的に表した図である。
【図２９】実施形態７のＴＦＴ基板の製造方法を表した平面図である。
【図３０】実施形態７のＴＦＴ基板の製造方法を表した断面図である。
【図３１】従来のＦＦＳモードによる半透過型液晶表示装置の下部基板の構成を表した断面図である。
【図３２】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表した図であり、（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との関係を表しており、（ｂ）は、ＬＣＤの表示面の角度と入射光及び反射光の関係を表した図である。
【符号の説明】
【００３８】
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
２４    層間絶縁層
２６    画素電極
２８、２８’    対向電極
３０    反射部
３１    調整層
３２    ＴＦＴ部
３４    透明基板
３６    ＣＦ層
４０    表示面
４２    反射領域
４３    反射光
４４    ＴＦＴ領域
４６    透過領域
４８    光源
４９    透過光
５０    画素
５２    ソースライン
５４    ゲートライン（ゲート電極）
５６    Ｃｓライン（Ｃｓメタル層）
５８    絶縁層
６０    ＴＦＴ
６１    反射層
６２    半導体層
６３    ソース電極
６４    ドレイン電極
６５、６５’    コンタクトホール
７０、７１    開口
７０’    凹部
７５    コンタクトホール
８０、８１    凹部
８２    凸部
８３    段差
８５    凹部
８７    開口
１００    下部基板
１０１    有機レジン膜
１０２    対向電極
１０３    ゲート電極
１０５    画素電極
１０６    アクティブ層
１０７    ソース／ドレイン電極
１０９    反射板
１１０    基板
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
（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。【００４０】
図１は、本実施形態の液晶表示装置１０の断面形状を模式的に表した図であり、液晶表示装置１０にマトリックス状に配置された複数の画素のうちの１つの画素の構成を表した断面図である。【００４１】
本実施形態による液晶表示装置１０は、アクティブマトリックス方式を採用したＦＦＳモードによる半透過型の液晶表示装置である。図１に示すように、液晶表示装置１０は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板（第１基板）１２と、カラーフィルタ（ＣＦ）等を含む対向基板（第２基板）１４と、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とを備えている。【００４２】
ＴＦＴ基板１２は、透明基板２２、層間絶縁層（ＰＡＳ）２４、画素電極（第１電極）２６、及び画素電極２６の下に配置された対向電極（共通電極又は下部電極）２８を備えており、反射部３０とＴＦＴ部３２とを含んでいる。画素電極２６は、ＴＦＴ部３２の中に形成されたＴＦＴのドレイン電極と電気的に接続されており、画素電極２６と対向電極２８とによって液晶１６に電圧あるいは電界が印加されることにより、画素毎に液晶１６の配向が制御され、表示が行われる。なお、ここでは図示していないが、ＴＦＴ基板１２には、ゲートライン（走査線）、ソースライン（信号線）、及びＣｓライン（補助容量電極線）も配置されている。【００４３】
対向基板１４は、透明基板３４、ＣＦ層（カラーフィルタ層）３６等を備えている。透明基板３４の上側の面は、液晶表示装置の表示面４０となる。なお、ＴＦＴ基板１２と対向基板１４は、それぞれ配向膜、偏光板等の光学フィルム層を備えているが、ここでは図示を省略している。【００４４】
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における反射層によって反射され、液晶層１８及び対向基板１４を通って表示面４０から反射光４３として出射される。さらに、液晶表示装置１０は、反射領域４２及びＴＦＴ領域４４以外の領域に形成された透過領域４６を有しており、透過領域４６では、液晶表示装置１０の光源４８から発せられた光が、ＴＦＴ基板１２、液晶層１８、及び対向基板１４を通って表示面４０から透過光４９として出射される。【００４５】
なお、図１に示すように、反射部３０の上の対向基板１４の下面に透過性樹脂等による調整層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の厚さのほぼ半分にすることができる。これにより、液晶層１８における反射光４３と透過光４９の光路長を等しくすることができる。【００４６】
次に、図２〜図４を用いてＴＦＴ基板１２の構成をより詳細に説明する。【００４７】
図２は、液晶表示装置１０の中にマトリックス状に配置された複数の画素のうちの１つの画素におけるＴＦＴ基板１２の構成を模式的に表した平面図である。【００４８】
図に示すように、画素５０は、上述した反射領域４２、ＴＦＴ領域４４、及び透過領域４６を有している。画素５０の境界部分には、マトリックス状に配置された複数の画素の列方向（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（金属層あるいはＣｓメタル層とも呼ぶ）５６が延びている。【００４９】
ＴＦＴ領域４４のＴＦＴ部３２にはＴＦＴ６０が形成されており、透過領域４６には対向電極２８、画素電極２６等が形成されている。また、反射領域４２には、図１に示した反射部３０を構成するＣｓライン５６、対向電極２８、反射層６１、画素電極２６等が形成されている。【００５０】
図３は、図２に示したＴＦＴ基板１２のＡ−Ａ’断面を模式的に表した断面図である。【００５１】
図３に示すように、ＴＦＴ基板１２のＴＦＴ部３２には、ゲートライン（ゲート電極）５４の上に絶縁層５８が形成され、絶縁層５８の上に半導体層６２が形成されている。なお、ＴＦＴ部３２に位置するゲートライン５４の部分を、ここではゲート電極５４と呼ぶことにする。半導体層６２は、例えば、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）とによって構成される。半導体層６２の上には、ソース電極６３及びドレイン電極６４が形成されており、図２に示すように、ソース電極６３はソースライン５２に、ドレイン電極６４は層間絶縁層２４に形成されたコンタクトホール６５を介して画素電極２６に、それぞれ電気的に接続されている。【００５２】
反射領域４２には、ゲートライン（ゲート電極）５４と同じ部材によってＣｓメタル層（金属層あるいはＣｓラインとも呼ぶ）５６が形成されており、Ｃｓメタル層５６の上には、絶縁層５８、対向電極２８、半導体層６２、反射層６１、層間絶縁層２４、及び画素電極２６が積層されている。なお、Ｃｓメタル層５６はＴＦＴ６０のゲート電極５４と、半導体層６２はＴＦＴ６０の半導体層６２と、反射層６１はＴＦＴ６０のソース電極６３及びドレイン電極６４と、それぞれ同時に同じ材料で形成される。【００５３】
Ｃｓメタル層５６は開口７０を、対向電極２８は開口７１をそれぞれ有しており、半導体層６２は開口７０の上部から開口７１の内側にかけて島状に形成されている。この開口７０、開口７１、及び半導体層６２の形状を反映して、反射層６１にはそれぞれ凹部８０、凹部８１、及び凸部８２が形成される。また、開口７１の内側に半導体層６２が形成されることにより、反射層６１には段差８３が形成される。絶縁層５８にはコンタクトホール７５が形成され、このコンタクトホール７５を介して対向電極２８がＣｓメタル層５６に電気的に接続されている。【００５４】
なお、Ｃｓメタル層５６に、開口７０の代わりに、あるいは開口７０に加えて凸部又は凹部（窪み）を形成してもよく、また、Ｃｓメタル層５６を島状に形成してもよい（Ｃｓメタル層５６の各島部分も「Ｃｓメタル層５６の凸部」に含まれるものとする）。また、対向電極２８に、開口７１の代わりに、あるいは開口７１に加えて凸部又は凹部（窪み）を形成してもよく、対向電極２８を島状に形成してもよい（対向電極２８の各島部分も「対向電極２８の凸部」に含まれるものとする）。さらに、半導体層６２を、開口、凸部、又は凹部を有する層として形成してもよい。いずれの場合であっても、反射層６１には、Ｃｓメタル層５６、対向電極２８、及び半導体層６２の凸部、凹部、及び開口に応じて、凸部、凹部、あるいは段差が形成される。【００５５】
図４は、表示面４０の側から見た反射層６１の形状を模式的に表した図である。【００５６】
図に示すように、反射層６１には、Ｃｓメタル層５６の開口７０に応じて形成された凹部８０、対向電極２８の開口７１に応じて形成された凹部８１、半導体層６２の凸部（島状に形成された半導体層６２）に応じて形成された凸部８２、及び絶縁層５８のコンタクトホール７５に応じて形成された凹部８５が、それぞれ複数形成されている。また、凹部８１と凸部８２とが重なる部分には段差８３が形成されている。【００５７】
なお、ここでは、構成を分かりやすくする為に、凹部８０、凹部８１、及び凸部８２をそれぞれ８〜１０個程度図示しているが、凹部８０、凹部８１、及び凸部８２は図示した数に限定されることはなく、更に多く形成されてよい。【００５８】
本発明によれば、反射層６１に、上述のような複数の凹部、凸部、又は段差（以下、凹部等と呼ぶこともある）が形成されるが、これら凹部等の角部や斜面には、基板に対する角度が２０度以下である面（有効反射面）が多く含まれるため、反射光を有効に利用することが可能となる。また、凹部等の角部には、互いに異なる傾斜角を有する面が多数形成されるので、反射光が一定の方向のみに向かうことがない。よって、より多くの凹部等を形成することにより、より広範囲に広がる反射光を得ることができる。【００５９】
また、反射層６１が、反射層６１よりも下に位置する複数の層の形状を反映して形成されるため、反射層６１により多くの凹部等を容易に形成することができ、また、複数の凹部等が重なった形状も容易に形成することができる。したがって、反射層６１の表面に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。【００６０】
さらに、本発明によれば、反射層６１が、ＴＦＴ６０を構成する層と同時に同じ材料によって形成される層の形状を反映して形成されるため、凹部等を形成するために、積層工程やフォトリソグラフィ工程等を別途追加する必要がない。したがって、反射効率の良い液晶表示装置を、製造効率よく低コストで提供することが可能となる。また、凹部等の形状、深さ、及び斜面傾斜角を、ＴＦＴ６０を構成する各層の整形時に容易に調節することができるため、反射層６１の表面に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。【００６１】
次に、図５及び図６を用いて、実施形態１のＴＦＴ基板１２の製造方法を説明する。【００６２】
図５は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための平面図であり、図２に示した部分の製造工程を模式的に表している。また、図６は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための断面図であり、図３に示した部分の製造工程を模式的に表している。【００６３】
図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、まず、洗浄した透明基板の上に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。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）、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。【００６４】
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、ゲート電極５４とＣｓメタル層（第１金属層）５６を作成する。ゲート電極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。このとき、Ｃｓメタル層５６には、複数の開口７０が形成される。開口７０を形成する場合、ハーフトーン露光を用いて開口７０の側面の傾斜角度を調節することもでき、また、開口７０の代わりに凹部（窪み）を形成してもよい。なお、この工程では、図２で示したゲートライン５４及びＣｓライン５６も同一金属で同時に形成される。【００６５】
次に、図５（ｂ）及び図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）からなる絶縁層５８を、基板全面に作成する。絶縁層５８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。絶縁層５８の厚さは、例えば１００〜６００ｎｍである。【００６６】
次に、絶縁層５８の上に、真性アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜（Ｓｉ（ｉ）膜）、及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により、半導体層６２が形成される。ここで、Ｃｓメタル層５６の上部には、Ｃｓメタル層５６の開口７０と重なる位置に、複数のリング形状の半導体層６２が島状に形成される。【００６７】
次に、図５（ｃ）及び図６（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ法によって絶縁層５８に、Ｃｓメタル層５６に達するコンタクトホール７５が形成される。【００６８】
次に、図５（ｄ）及び図６（ｄ）に示すように、絶縁層５８及び半導体層６２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、形成された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、反射領域４２及び透過領域４６に対向電極２８が形成される。このとき対向電極２８には、複数の開口７１が形成される。複数の開口７１のうちの少なくとも一部は、Ｃｓメタル層５６の開口７０や半導体層６２と重なる位置に形成され、これにより、対向電極２８の表面に凹部、凸部、及び段差が形成される。また、対向電極２８には、コンタクトホール７５に応じた凹部も形成される。【００６９】
次に、図５（ｅ）及び図６（ｅ）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、ソース電極６３、ソースライン５２、ドレイン電極６４、及び反射層（第２金属層）６１を形成する。このとき、反射層６１には、Ｃｓメタル層５６の開口７０、半導体層６２、絶縁層５８のコンタクトホール７５、及び対向電極２８の開口７１の形状を反映した、凹部８０、凹部８１、凸部８２、段差８３、及び凹部８５が形成される。なお、金属薄膜には、ゲート電極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６１の厚さは、例えば３０〜１０００ｎｍである。【００７０】
次に、図５（ｆ）及び図６（ｆ）に示すように、基板上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２４が形成される。層間絶縁層２４の厚さは、例えば０．３〜５μｍである。なお、ここでは図示を省略しているが、層間絶縁層２４には、ドレイン電極６４の上部にコンタクトホール６５が形成される。また、層間絶縁層２４の下に保護層として、Ｐ−ＣＶＤ法によってＳｉＮx、ＳｉＯ2等の薄膜が形成され得るが、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。【００７１】
最後に、層間絶縁層２４の上に画素電極２６が形成され、図２及び図３に示したＴＦＴ基板１２が完成する。画素電極２６は、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明電極膜をスパッタリング法等によって積層し、積層した透明電極膜を、フォトリソグラフィ法によりパターン整形することによって得られる。画素電極２６とドレイン電極６４とは、コンタクトホール６５を介して電気的に接続されている。【００７２】
なお、凹部８０、凹部８１、凸部８２、段差８３、及び凹部８５はできる限り多く形成することが好ましい。したがって、Ｃｓメタル層５６の開口７０、島状の半導体層６２、及び対向電極２８の開口７１を、製造工程におけるマスクとフォト露光の限界内において、反射面上にできる限り多く形成することが好ましい。開口７０、開口７１、及び島状の半導体層６２の好ましい大きさは、直径２〜１０μｍである。【００７３】
（実施形態２）
次に、図７〜１０を用いて、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ＴＦＴ基板１２の構成の一部が異なるのみであり、以下に説明する部分以外は、製造方法や効果等も含めて実施形態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。【００７４】
図７は、図１に示した液晶表示装置１０の１つの画素５０におけるＴＦＴ基板１２の構成を模式的に表した平面図である。また、図８は、図７に示したＴＦＴ基板１２のＡ−Ａ’断面を模式的に表した断面図である。【００７５】
図７及び図８に示すように、実施形態２におけるＴＦＴ基板１２の反射領域４２では、Ｃｓメタル層５６の上に対向電極２８がＣｓメタル層５６に接するように積層され、対向電極２８の上に絶縁層５８、半導体層６２、及び反射層６１がこの順に積層される。反射層６１には開口（間隙あるいはスリット）８７が形成されており、この開口８７が存在することにより、反射層６１は２つの部分に分断されている。【００７６】
図８に示すように、反射層６１には、Ｃｓメタル層５６の開口７０を反映した凹部８０、対向電極２８の開口７１を反映した凹部８１、及び島状に形成された半導体層６２を反映した凸部８２が形成されるとともに、反射層６１自体にも開口８７が形成される。これにより、反射層６１の表面に多数の角部を形成することが可能となる。なお、反射層６１の開口８７の代わりに凹部あるいは凸部を形成してもよい。【００７７】
次に、図９及び図１０を用いて、実施形態２のＴＦＴ基板１２の製造方法を説明する。【００７８】
図９は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための平面図であり、図７に示した部分の製造工程を模式的に表している。また、図１０は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための断面図であり、図８に示した部分の製造工程を模式的に表している。【００７９】
図９（ａ）及び図１０（ａ）に示すように、まず、洗浄した透明基板の上にＴａ（タンタル）等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。その後、フォトリソグラフィ法によってゲート電極５４と開口７０を有するＣｓメタル層５６を形成する。この工程では、図７に示したゲートライン５４及びＣｓライン５６も同一金属で同時に形成される。【００８０】
次に、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）に示すように、ゲート電極５４及びＣｓメタル層５６を含む基板上にＩＴＯやＩＺＯ等の透明電極膜がスパッタリング法等により積層され、積層された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、対向電極２８が形成される。このとき対向電極２８には、複数の開口７１が形成される。【００８１】
次に、図９（ｃ）及び図１０（ｃ）に示すように、絶縁層５８が基板全面に積層された後、絶縁層５８の上に半導体膜が積層され、積層された半導体膜をフォトリソグラフィ法により整形して半導体層６２が形成される。【００８２】
次に、図９（ｄ）及び図１０（ｄ）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、ソース電極６３、ソースライン５２、ドレイン電極６４、及び反射層６１を形成する。このとき、反射層６１には、Ｃｓメタル層５６の開口７０、対向電極２８の開口７１、及び半導体層６２の形状を反映して凹部８０、凹部８１、及び凸部８２が形成され、また、反射層６１自身にも開口８７が形成される。【００８３】
次に、図９（ｅ）及び図１０（ｅ）に示すように、基板上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２４が形成される。層間絶縁層２４には、ドレイン電極６４の上部にコンタクトホール６５が形成される。【００８４】
最後に、層間絶縁層２４の上に画素電極２６が形成され、図７及び図８に示したＴＦＴ基板１２が完成する。【００８５】
（実施形態３）
次に、図１１〜１４を用いて、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１とはＴＦＴ基板１２の構成の一部が異なるのみであり、以下に説明する部分以外は、製造方法や効果等も含めて実施形態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。【００８６】
図１１は、図１に示した液晶表示装置１０の１つの画素５０におけるＴＦＴ基板１２の構成を模式的に表した平面図である。また、図１２は、図１１に示したＴＦＴ基板１２のＡ−Ａ’断面を模式的に表した断面図である。【００８７】
図１１及び図１２に示すように、実施形態３におけるＴＦＴ基板１２の反射領域４２では、対向電極２８の上にＣｓメタル層５６が対向電極２８に接するように積層され、絶縁層５８がＣｓメタル層５６の上に積層され、絶縁層５８の上に半導体層６２及び反射層６１が積層される。反射層６１には開口（間隙あるいはスリット）８７が形成されており、この開口８７が存在することにより、反射層６１は２つの部分に分断されている。【００８８】
図１２に示すように、反射層６１には、Ｃｓメタル層５６の開口７０を反映した凹部８０、対向電極２８の開口７１を反映した凹部８１、及び島状に形成された半導体層６２を反映した凸部８２が形成されるとともに、反射層６１自体にも開口８７が形成される。これにより、反射層６１の表面に多数の角部を形成することが可能となる。なお、反射層６１の開口８７の代わりに凹部あるいは凸部を形成してもよい。【００８９】
次に、図１３及び図１４を用いて、実施形態３のＴＦＴ基板１２の製造方法を説明する。【００９０】
図１３は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための平面図であり、図１１に示した部分の製造工程を模式的に表している。また、図１４は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための断面図であり、図１２に示した部分の製造工程を模式的に表している。【００９１】
図１３（ａ）及び図１４（ａ）に示すように、まず、透明基板上にＩＴＯやＩＺＯ等の透明電極膜がスパッタリング法等により積層され、積層された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、対向電極２８が形成される。このとき対向電極２８には、複数の開口７１が形成される。【００９２】
次に、図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）に示すように、Ｔａ（タンタル）等による金属薄膜をスパッタリング等の方法により成膜し、フォトリソグラフィ法によってゲート電極５４と開口７０を有するＣｓメタル層５６を形成する。このとき、Ｃｓメタル層５６には対向電極２８の開口７１を反映した凹部が形成される。なお、この工程では、図１１に示したゲートライン５４及びＣｓライン５６も同一金属で同時に形成される。【００９３】
次に、図１３（ｃ）及び図１４（ｃ）に示すように、絶縁層５８が基板全面に積層され、その上に半導体膜が積層された後、積層された半導体膜をフォトリソグラフィ法により整形して半導体層６２が形成される。【００９４】
次に、図１３（ｄ）及び図１４（ｄ）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ソース電極６３、ソースライン５２、ドレイン電極６４、及び反射層６１を形成する。このとき、反射層６１には、Ｃｓメタル層５６の開口７０、対向電極２８の開口７１、及び半導体層６２の形状を反映して凹部８０、凹部８１、及び凸部８２が形成され、また、反射層６１自身にも開口８７が形成される。【００９５】
次に、図１３（ｅ）及び図１４（ｅ）に示すように、基板上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２４が形成される。層間絶縁層２４には、ドレイン電極６４の上部にコンタクトホール６５が形成される。【００９６】
最後に、層間絶縁層２４の上に画素電極２６が形成され、図１１及び図１２に示したＴＦＴ基板１２が完成する。【００９７】
（実施形態４）
次に、図１５〜１８を用いて、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、実施形態１とはＴＦＴ基板１２の構成の一部が異なるのみであり、以下に説明する部分以外は、製造方法や効果等も含めて実施形態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。【００９８】
図１５は、図１に示した液晶表示装置１０の１つの画素５０におけるＴＦＴ基板１２の構成を模式的に表した平面図である。また、図１６は、図１５に示したＴＦＴ基板１２のＡ−Ａ’断面を模式的に表した断面図である。【００９９】
図１５及び図１６に示すように、実施形態４におけるＴＦＴ基板１２の反射領域４２には、Ｃｓメタル層５６の上に対向電極２８がＣｓメタル層５６に接するように積層され、対向電極２８の上に絶縁層５８が積層されるが、ここには半導体層６２及び反射層６１は積層されない（ＴＦＴ領域４４には実施形態１と同様、半導体層６２、ソース電極６３及びドレイン電極６４が形成される）。【０１００】
実施形態４の反射領域４２においては、Ｃｓメタル層５６が反射層として機能する。よって、Ｃｓメタル層５６には開口７０ではなく凹部７０’が形成され、これによりＣｓメタル層５６の表面に複数の角部や傾斜面が形成され、反射光の利用効率が向上する。【０１０１】
次に、図１７及び図１８を用いて、実施形態４のＴＦＴ基板１２の製造方法を説明する。【０１０２】
図１７は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための平面図であり、図１５に示した部分の製造工程を模式的に表している。また、図１８は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための断面図であり、図１６に示した部分の製造工程を模式的に表している。【０１０３】
図１７（ａ）及び図１８（ａ）に示すように、まず、Ｔａ（タンタル）等による金属薄膜をスパッタリング等の方法により成膜し、フォトリソグラフィ法によってゲート電極５４と凹部７０’を有するＣｓメタル層５６を形成する。この工程では、図１５に示したゲートライン５４及びＣｓライン５６も同一金属で同時に形成される。【０１０４】
次に、図１７（ｂ）及び図１８（ｂ）に示すように、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明電極膜がスパッタリング法等により積層され、積層された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、対向電極２８が形成される。このとき対向電極２８には、凹部７０’を反映した凹部が形成される。【０１０５】
次に、図１７（ｃ）及び図１８（ｃ）に示すように、絶縁層５８が基板全面に積層され、その上に半導体膜が積層される。その後、積層された半導体膜をフォトリソグラフィ法により整形して半導体層６２が形成されるが、ここでは、半導体層６２はＴＦＴ領域４４にのみ形成される。【０１０６】
次に、図１７（ｄ）及び図１８（ｄ）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積層し、フォトリソグラフィ法を施してソース電極６３、ドレイン電極６４、及びソースライン５２を形成する。このとき、反射領域４２及び透過領域４６に積層された金属薄膜は全て除去される。【０１０７】
次に、図１７（ｅ）及び図１８（ｅ）に示すように、基板上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２４が形成される。層間絶縁層２４には、ドレイン電極６４の上部にコンタクトホール６５が形成される。【０１０８】
最後に、層間絶縁層２４の上に画素電極２６が形成され、図１５及び図１６に示したＴＦＴ基板１２が完成する。【０１０９】
（実施形態５）
次に、図１９〜２２を用いて、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、実施形態１とはＴＦＴ基板１２の構成の一部が異なるのみであり、以下に説明する部分以外は、製造方法や効果等も含めて実施形態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。【０１１０】
図１９は、図１に示した液晶表示装置１０の１つの画素５０におけるＴＦＴ基板１２の構成を模式的に表した平面図である。また、図２０は、図１９に示したＴＦＴ基板１２のＡ−Ａ’断面を模式的に表した断面図である。【０１１１】
図１９及び図２０に示すように、実施形態５におけるＴＦＴ基板１２の反射領域４２には、対向電極２８の上にＣｓメタル層５６が対向電極２８に接するように積層され、Ｃｓメタル層５６の上に絶縁層５８が積層されるが、ここには半導体層６２及び反射層６１は積層されない（ＴＦＴ領域４４には実施形態１と同様、半導体層６２、ソース電極６３及びドレイン電極６４が形成される）。【０１１２】
実施形態５の反射領域４２においては、Ｃｓメタル層５６が反射層として機能する。よって、Ｃｓメタル層５６には開口７０ではなく凹部７０’が形成される。また、対向電極２８には開口７１が形成されている。したがって、Ｃｓメタル層５６には、凹部７０’に加えて開口７１を反映した凹部が形成されるため、その表面に複数の角部や傾斜面が形成され、反射光の利用効率が向上する。なお、ここでは、Ｃｓメタル層５６が対向電極２８に電気的に接しているので、Ｃｓメタル層５６も対向電極としての機能を有することになる。【０１１３】
次に、図２１及び図２２を用いて、実施形態５のＴＦＴ基板１２の製造方法を説明する。【０１１４】
図２１は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための平面図であり、図１９に示した部分の製造工程を模式的に表している。また、図２２は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための断面図であり、図２０に示した部分の製造工程を模式的に表している。【０１１５】
図２１（ａ）及び図２２（ａ）に示すように、まず、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明電極膜がスパッタリング法等により積層され、積層された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、対向電極２８が形成される。このとき対向電極２８には開口７１が形成される。【０１１６】
次に、図２１（ｂ）及び図２２（ｂ）に示すように、Ｔａ（タンタル）等による金属薄膜をスパッタリング等の方法により成膜し、フォトリソグラフィ法によってゲート電極５４及びＣｓメタル層５６を形成する。このとき、Ｃｓメタル層５６には凹部７０’が形成される。また、Ｃｓメタル層５６には、対向電極２８の開口７１を反映した凹部も形成される。なお、この工程では、図１９に示したゲートライン５４及びＣｓライン５６も同一金属で同時に形成される。【０１１７】
次に、図２１（ｃ）及び図２２（ｃ）に示すように、絶縁層５８が基板全面に積層され、その上に半導体膜が積層される。その後、積層された半導体膜をフォトリソグラフィ法により整形して半導体層６２が形成されるが、ここでは、半導体層６２はＴＦＴ領域４４にのみ形成される。【０１１８】
次に、図２１（ｄ）及び図２２（ｄ）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積層し、フォトリソグラフィ法を施してソース電極６３、ドレイン電極６４、及びソースライン５２を形成する。このとき、反射領域４２及び透過領域４６に積層された金属薄膜は全て除去される。【０１１９】
次に、図２１（ｅ）及び図２２（ｅ）に示すように、基板上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２４が形成される。層間絶縁層２４には、ドレイン電極６４の上部にコンタクトホール６５が形成される。【０１２０】
最後に、層間絶縁層２４の上に画素電極２６が形成され、図１９及び図２０に示したＴＦＴ基板１２が完成する。【０１２１】
（実施形態６）
次に、図２３〜２６を用いて、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。【０１２２】
本実施形態の液晶表示装置は、ＩＰＳモードの半透過型液晶表示装置であり、その全体的な構成は、図１に示したものと基本的に同じである。ただし、実施形態１の液晶表示装置とはＴＦＴ基板１２の構成が異なっている。よって、以下、実施形態１とは異なるＴＦＴ基板１２の構成を中心に説明し、製造方法や効果等も含めて実施形態１と同じ部分については説明を省略する。また、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、その説明を省略する。【０１２３】
図２３は、本実施形態の液晶表示装置の１つの画素５０におけるＴＦＴ基板１２の構成を模式的に表した平面図である。また、図２４は、図２３に示したＴＦＴ基板１２のＡ−Ａ’断面を模式的に表した断面図である。【０１２４】
図２３及び図２４に示すように、実施形態６におけるＴＦＴ基板１２の上面（層間絶縁層２４の上面）には、それぞれが複数の突出部を有する櫛型形状の画素電極２６と対向電極２８’とが形成されており、画素電極２６の突出部分と対向電極２８’の突出部分との間に印加される電圧に応じて液晶の配向制御が行われる。【０１２５】
画素電極２６は層間絶縁層２４に形成されたコンタクトホール６５を介してＴＦＴ６０のドレイン電極６４に電気的に接続されており、対向電極２８’は層間絶縁層２４に形成されたコンタクトホール６５’を介して反射領域４２に形成された反射層６１に電気的に接続されている。反射層６１の下には、開口７０を有するＣｓメタル層５６、絶縁層５８、及び島状に形成された半導体層６２が、下からこの順番に形成されている。反射層６１は、絶縁層５８に形成されたコンタクトホール７５を介してＣｓメタル層５６に電気的に接続されている。【０１２６】
反射層６１は、Ｃｓメタル層５６の開口７０に応じて形成された凹部８０、島状の半導体層６２に応じて形成された凸部８２、開口７０と半導体層６２に応じて形成された段差８３、及び層間絶縁層２４のコンタクトホール７５に応じて形成された凹部８５を有する。これにより、反射層６１の表面に複数の角部や傾斜面が形成され、反射光の利用効率が向上する。【０１２７】
次に、図２５及び図２６を用いて、実施形態６のＴＦＴ基板１２の製造方法を説明する。【０１２８】
図２５は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための平面図であり、図２３に示した部分の製造工程を模式的に表している。また、図２６は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための断面図であり、図２４に示した部分の製造工程を模式的に表している。【０１２９】
図２５（ａ）及び図２６（ａ）に示すように、まず、Ｔａ（タンタル）等による金属薄膜をスパッタリング等の方法により成膜し、フォトリソグラフィ法によってゲート電極５４及びＣｓメタル層５６を形成する。このとき、Ｃｓメタル層５６には開口７０が形成される。なお、この工程では、図２３に示したゲートライン５４及びＣｓライン５６も同一金属で同時に形成される。【０１３０】
次に、図２５（ｂ）及び図２６（ｂ）に示すように、絶縁層５８が基板全面に積層され、その上に半導体膜が積層される。その後、積層された半導体膜をフォトリソグラフィ法により整形して半導体層６２が形成される。ここで、反射領域４２には、それぞれが島状に形成された複数の半導体層６２が形成され、そのうちの少なくとも一部が開口７０と重なるように形成される。【０１３１】
次に、図２５（ｃ）及び図２６（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ法等によって絶縁層５８にコンタクトホール７５が形成される。【０１３２】
次に、図２５（ｄ）及び図２６（ｄ）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積層し、フォトリソグラフィ法を施してソース電極６３、ドレイン電極６４、反射層６１、及びソースライン５２を形成する。このとき、反射層６１には、Ｃｓメタル層５６の開口７０の形状を反映した凹部８０、島状に形成された半導体層６２の形状を反映した凸部８２、開口７０と半導体層６２の形状を反映した段差８３、及び層間絶縁層２４のコンタクトホール７５の形状を反映した凹部８５が形成される。【０１３３】
次に、図２５（ｅ）及び図２６（ｅ）に示すように、基板上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２４が形成される。層間絶縁層２４には、フォトリソグラフィ法等によって、ドレイン電極６４の上部にコンタクトホール６５が、また、反射層６１の上部にコンタクトホール６５’がそれぞれ形成される。【０１３４】
最後に、層間絶縁層２４の上にＩＴＯやＩＺＯ等の透明電極膜をスパッタリング法等によって積層した後、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することによって画素電極２６及び対向電極２８’が形成され、図２３及び図２４に示したＴＦＴ基板１２が完成する。【０１３５】
（実施形態７）
次に、図２７〜３０を用いて、本発明による液晶表示装置の第７の実施形態について説明する。【０１３６】
本実施形態の液晶表示装置も実施形態６と同様、ＩＰＳモードの半透過型液晶表示装置であり、ＴＦＴ基板１２以外の構成は図１に示したものと基本的に同じである。よって、以下、ＴＦＴ基板１２の構成を中心に説明し、製造方法や効果等も含めて実施形態１と同じ部分については説明を省略する。また、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、その説明を省略する。【０１３７】
図２７は、本実施形態の液晶表示装置の１つの画素５０におけるＴＦＴ基板１２の構成を模式的に表した平面図である。また、図２８は、図２７に示したＴＦＴ基板１２のＡ−Ａ’断面を模式的に表した断面図である。【０１３８】
図２７及び図２８に示すように、実施形態７におけるＴＦＴ基板１２の上面（層間絶縁層２４の上面）には、それぞれが複数の突出部を有する櫛型形状の画素電極２６と対向電極２８’とが形成されており、画素電極２６の突出部分と対向電極２８’の突出部分との間に印加される電圧に応じて液晶の配向制御が行われる。【０１３９】
画素電極２６は層間絶縁層２４に形成されたコンタクトホール６５を介してＴＦＴ６０のドレイン電極６４に電気的に接続されており、対向電極２８’は層間絶縁層２４に形成されたコンタクトホール６５’を介して反射領域４２に形成された反射層６１に電気的に接続されている。ただし、実施形態７では、反射層６１は対向電極２８の一部の下にのみ形成されるため、入射光を表示面に向けて反射させるという反射層の機能は、ここではＣｓメタル層５６が有することになる。【０１４０】
反射領域４２における反射層６１より下の部分には、Ｃｓメタル層５６及び絶縁層５８が、下からこの順番に形成されている。反射領域４２には半導体層６２は形成されない。反射層６１は、絶縁層５８に形成されたコンタクトホール７５を介してＣｓメタル層５６に電気的に接続されている。したがって、対向電極２８’はコンタクトホール６５’、反射層６１、及びコンタクトホール７５を介してＣｓメタル層５６と電気的に接続されることになる。【０１４１】
なお、Ｃｓメタル層５６が反射層としての機能を有することから、Ｃｓメタル層５６には開口ではなく凹部７０’が形成されている。凹部７０’が形成されることにより、反射層６１の表面に複数の角部や傾斜面が形成され、反射光の利用効率が向上する。【０１４２】
次に、図２９及び図３０を用いて、実施形態７のＴＦＴ基板１２の製造方法を説明する。【０１４３】
図２９は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための平面図であり、図２７に示した部分の製造工程を模式的に表している。また、図３０は、ＴＦＴ基板１２の製造方法を説明するための断面図であり、図２８に示した部分の製造工程を模式的に表している。【０１４４】
図２９（ａ）及び図３０（ａ）に示すように、まず、Ｔａ（タンタル）等による金属薄膜をスパッタリング等の方法により成膜し、フォトリソグラフィ法によってゲート電極５４及びＣｓメタル層５６を形成する。このとき、Ｃｓメタル層５６には凹部７０’が形成される。なお、この工程では、図２７に示したゲートライン５４及びＣｓライン５６も同一金属で同時に形成される。【０１４５】
次に、図２９（ｂ）及び図３０（ｂ）に示すように、絶縁層５８が基板全面に積層され、その上に半導体膜が積層される。その後、積層された半導体膜をフォトリソグラフィ法により整形して半導体層６２が形成される。このとき、反射領域４２に積層された半導体膜は全て除去され、反射領域４２には半導体層６２は形成されない。【０１４６】
次に、図２９（ｃ）及び図３０（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ法等によって絶縁層５８にコンタクトホール７５が形成される。【０１４７】
次に、図２９（ｄ）及び図３０（ｄ）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積層し、フォトリソグラフィ法を施してソース電極６３、ドレイン電極６４、反射層６１、及びソースライン５２を形成する。このとき反射層６１は、反射領域４２においては、コンタクトホール７５を覆うように、コンタクトホール７５の上部にのみ形成される。【０１４８】
次に、図２９（ｅ）及び図３０（ｅ）に示すように、基板上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２４が形成される。層間絶縁層２４には、フォトリソグラフィ法等によって、ドレイン電極６４の上部にコンタクトホール６５が、また、反射層６１の上部にコンタクトホール６５’がそれぞれ形成される。【０１４９】
最後に、層間絶縁層２４の上にＩＴＯやＩＺＯ等の透明電極膜をスパッタリング法等によって積層した後、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することによって画素電極２６及び対向電極２８’が形成され、図２７及び図２８に示したＴＦＴ基板１２が完成する。【０１５０】
上述の実施形態では、反射領域４２のＣｓメタル層５６に形成される複数の開口部及び凹部は、基板に垂直に見た場合、全て円形に形成されるものとしたが、これらの開口部や凹部の一部あるいは全てを、楕円形あるいは四角形など他の形に形成してもよい。また、反射領域４２には、円形の複数の半導体層６２が島状に形成されるとしたが、これらの一部又は全てを楕円形あるいは四角形など他の形に形成してもよい。【０１５１】
また、反射層６１の下の絶縁層５８にコンタクトホール７５を形成する場合、コンタクトホール７５の形成と同時に絶縁層５８に凹部を形成してもよい。これにより、反射層６１により多くの凹部や段差が形成することができ、反射光の利用効率が向上する。【０１５２】
また、反射領域４２において反射層６１の下にＣｓメタル層５６、絶縁層５８、及び半導体層６２が位置する場合、これらの層の整形時にハーフトーン露光を用いて開口、凹部、凸部等を形成してもよい。ハーフトーン露光を用いることにより、開口等の側面の傾斜角度を所望の角度に容易に調節することができ、また、開口等の内側により多くの段差を設けることも容易に可能となる。これにより、反射層６１にもより多くの角部や所望の傾斜角度を有する斜面が形成され、反射光の利用効率が向上する。【０１５３】
また、基板鉛直方向から見た場合、各層に形成される開口等は、同心円状に重なるように配置されてもよいが、より好ましくは、開口等の淵どうしが重なるように配置されたほうがよい。開口等の淵どうしが重なる場合、反射層６１の表面には、より複雑な起伏構造が形成されるので、反射光をより広範囲に均一に反射させることが可能となる。【０１５４】
反射層６１には、凹部、凸部、段差をできる限り多く形成することが好ましい。そのためには、凹部等の大きさ及び形状は上述したものに限られる必要はなく、四角形以外の多角形、凹部等の淵が鋸歯状であるもの、それらを組み合わせたものなど、様々な形状に形成されてよい。【０１５５】
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度以下の斜面が多数形成されているので、有効反射面が広く、且つ散乱特性が優れた反射領域が得られる。また、反射面の段差及び角部が、ＴＦＴのゲート層、半導体層、ソース電極、又はドレイン電極の整形時に同時に整形される層に基づいて形成されるので、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製造効率よく安価に提供することができる。【０１５６】
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ほぼ同じ材料及び工程で製造することができる。したがって、反射効率の優れた液晶表示装置を低コストで提供することが可能となる。【０１５７】
なお、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。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明によれば、ＦＦＳモード及びＩＰＳモードによる高画質の半透過型液晶表示装置及び反射型液晶表示装置が低コストで提供され得る。本発明による液晶表示装置は、種々の液晶表示装置に好適に用いられ、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液晶表示装置及び反射型液晶表示装置に好適に用いられ得る。
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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