(57)【要約】本開示の表示装置は、画素単位で設けられた画素電極と、画素電極間を絶縁する絶縁膜と、を有し、絶縁膜は、画素電極間において電極面よりも突出した凸状に形成されている。本開示の投射型表示装置は、光源からの光を変調する光変調部として、本開示の表示装置を用いる。本開示の表示装置の製造方法は、画素単位で設けられた画素電極と、画素電極間を絶縁する絶縁膜と、を有する表示装置の製造に当たって、絶縁膜を画素電極間において凸状に形成する。
2016163165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素単位で設けられた画素電極と、
画素電極間を絶縁する絶縁膜と、
を有し、
絶縁膜は、画素電極間において電極面よりも突出した凸状に形成されている、
表示装置。
【請求項２】
絶縁膜の画素電極間における凸部は、画素電極間の中心から画素電極の端部に向けて傾斜するテーパー面を有する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
絶縁膜の画素電極間における凸部は、画素電極の端面よりも画素電極間の中心側に形成されている、
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
凸部の高さは、画素電極上に絶縁膜の膜厚に変化が生じないる高さに設定される、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
絶縁膜は、窒化シリコン膜から成る誘電膜である、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
画素電極は、反射電極である、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
画素単位で設けられた画素電極と、
画素電極間を絶縁する絶縁膜と、
を有する表示装置の製造に当たって、
絶縁膜を画素電極間において電極面よりも突出した凸状に形成する、
表示装置の製造方法。
【請求項８】
絶縁膜の画素電極間における凸部に、画素電極間の中心から画素電極の端部に向けて傾斜するテーパー面を形成する、
請求項７に記載の表示装置の製造方法。
【請求項９】
画素電極間に層間膜を凸状に残存させた後、凸状の層間膜の上に高密度プラズマを用いて絶縁膜を形成する、
請求項８に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
光源と、
光源からの光を変調する光変調部と、
光変調部により変調された光を投射する投射部と、
を備え、
光変調部は、
画素単位で設けられた画素電極と、
画素電極間を絶縁する絶縁膜と、
を有し、
絶縁膜は、画素電極間において電極面よりも突出した凸状に形成されている、
表示装置から成る、
投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示装置、表示装置の製造方法、及び、投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置、例えば、反射型液晶表示装置では、より効率良く光を集めるために、画素電極の材料として反射率の高い材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）を用いることが多い。Ａｌ加工では、Ａｌをスパッタリングにより成膜し、リソグラフィー工程でレジストの塗布と感光によってパターンを形成した後、ドライエッチングで加工をする手法が採られる。そのため、画素電極となる部分と画素電極間のスペースとの間では、Ａｌの膜厚分に加えて、オーバーエッチングによる下地の膜べりによって段差が発生する。【０００３】
反射型液晶表示装置の場合、電圧駆動を行うために、誘電膜となる酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）を画素電極上に成膜することになる。このとき、画素電極間のスペースが落ち込んでいると、誘電膜上に成膜する配向膜に未成膜領域が発生し、液晶を駆動しようとしたときに、液晶の未配向領域が発生する。この未配向領域は、画素毎に違いが生じることがある。その場合、画素毎に光の反射率が変化し、ザラザラしたような画質の劣化（所謂、画質のザラつき）が生じる。【０００４】
これに対して、従来は、画素電極を形成した後、窒化シリコンを用いたストッパー膜を形成し、ＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing：化学的機械研磨)での平坦化とエッチバックにより、画素電極間のスペースの落ち込みを抑えるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７５４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、画素電極間の間隔（画素電極間のスペースの幅）を狭く（小さく）する場合に、画素電極間で窒化シリコンを成膜できない領域ができる。また、窒化シリコンをエッチバックをした際に、画素電極横の窒化シリコンが同時にエッチングされるために、画素電極横に新たな凹み（スペースの落ち込み）を作ることになる。【０００７】
そこで、本開示は、画素電極間のスペースの落ち込みに起因する画質の劣化を抑えることを可能にした表示装置、表示装置の製造方法、及び、投射型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本開示の表示装置は、
画素単位で設けられた画素電極と、
画素電極間を絶縁する絶縁膜と、
を有し、
絶縁膜が、画素電極間において電極面よりも突出した凸状に形成されている。【０００９】
また、上記の目的を達成するための本開示の表示装置の製造方法は、
画素単位で設けられた画素電極と、
画素電極間を絶縁する絶縁膜と、
を有する表示装置の製造に当たって、
絶縁膜を画素電極間において電極面よりも突出した凸状に形成する。【００１０】
また、上記の目的を達成するための本開示の投射型表示装置は、
光源と、
光源からの光を変調する光変調部と、
記光変調部により変調された光を投射する投射部と、
を備え、
光変調部は、
画素単位で設けられた画素電極と、
画素電極間を絶縁する絶縁膜と、
を有し、
絶縁膜は、画素電極間において電極面よりも突出した凸状に形成されている、
表示装置から成る。【００１１】
上記の構成の表示装置、表示装置の製造方法、あるいは、投射型表示装置において、画素電極間を絶縁する絶縁膜が、画素電極間において電極面よりも突出した凸状に形成されていることで、絶縁膜上に配向膜を成膜する際に、画素電極間が凹状に形成されている場合のような、配向膜の未成膜領域ができない。これにより、液晶を駆動する際に、液晶の未配向領域が発生しないため、光の反射率が部分的に低下することもない。その結果、画素毎に光の反射率が変化することによる画質のザラつきの発生を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本開示によれば、画素電極間のスペースの落ち込みによって画素毎に光の反射率が変化し、画質がザラつくのを抑制できるため、画素電極間のスペースの落ち込みに起因する画質の劣化を抑えることができる。【００１３】
尚、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、これに限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本開示の技術が適用される液晶表示装置のシステム構成の概略を示すブロック図である。
【図２】図２Ａは、単位画素の回路構成の一例を示す回路図であり、図２Ｂは、フレーム反転駆動方式の液晶駆動動作を示す波形図である。
【図３】図３Ａは、反射型液晶表示装置のパネル構造の一例を示す断面図であり、図３Ｂは、単位画素の基本的な画素構造の一例を示す断面図である。
【図４】図４Ａは、画素電極間に配向膜の未成膜領域が発生した状態の画素構造を示す断面図であり、図４Ｂは、誘電膜の膜厚変化によって反射率が低下する様子を示す模式図であり、図４Ｃは、反射率が部分的に低下することによって暗い画素と明るい画素とがランダムに発生する様子を示す模式図である。
【図５】図５Ａは、本開示の一実施形態に係る画素構造を示す断面図であり、図５Ｂは、誘電膜の凸部の詳細について説明するための断面図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る画素構造を製造する製造方法の手順を示す工程図（その１）である。
【図７】図７は、本実施形態に係る画素構造を製造する製造方法の手順を示す工程図（その２）である。
【図８】図８は、本実施形態に係る画素構造を製造する製造方法の手順を示す工程図（その３）である。
【図９】図９は、３板式投射型液晶表示装置の光学系の構成の一例を示す概略構成図である。
【図１０】図１０は、単板式投射型液晶表示装置の光学系の構成の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本開示の技術を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。本開示の技術は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値や材料などは例示である。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．本開示の表示装置、表示装置の製造方法、及び、投射型表示装置、全般に関する説明
２．本開示の技術が適用される表示装置
２−１．システム構成
２−２．画素回路
２−３．反射型液晶表示装置のパネル構造
２−４．基本的な画素構造
２−５．従来例に係る画素構造の問題点
３．本開示の一実施形態
３−１．本実施形態に係る画素構造
３−２．本実施形態に係る画素構造の製造方法
４．投射型表示装置
４−１．３板式投射型表示装置
４−２．単板式投射型表示装置
【００１６】
＜本開示の表示装置、表示装置の製造方法、及び、投射型表示装置、全般に関する説明＞
本開示の表示装置、表示装置の製造方法、及び、投射型表示装置にあっては、絶縁膜の画素電極間における凸部について、画素電極間の中心から画素電極の端部に向けて傾斜するテーパー面を有する構成とすることができる。また、凸部については、画素電極の端面よりも画素電極間の中心側に形成されていることが好ましい。凸部の高さについては、画素電極上に絶縁膜の膜厚に変化が生じないる高さに設定されることが好ましい。
【００１７】
上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の製造方法、及び、投射型表示装置にあっては、絶縁膜について、窒化シリコン膜から成る誘電膜である構成とすることができる。また、画素電極について、反射電極である構成とすることができる。
【００１８】
また、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置の製造方法にあっては、絶縁膜の画素電極間における凸部に、画素電極間の中心から画素電極の端部に向けて傾斜するテーパー面を形成する構成とすることができる。また、画素電極間に層間膜を凸状に残存させた後、凸状の層間膜の上に高密度プラズマを用いて絶縁膜を形成する構成とすることができる。
【００１９】
＜本開示の技術が適用される表示装置＞
図１は、本開示の技術が適用される表示装置のシステム構成の概略を示すブロック図である。ここでは、有機物質である液晶（分子が示す旋光性）を利用して光を変調することによって画像を表示するアクティブマトリクス型液晶表示装置に適用した場合を例に挙げて説明するものとする。
【００２０】
［システム構成］
図１に示すように、本適用例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０は、画像を表示する表示パネル（液晶パネル）２０と、当該表示パネル２０を駆動する表示駆動部３０と、を有する構成となっている。
【００２１】
表示パネル２０は、少なくとも一方が透明絶縁基板から成る第１基板１１と第２基板１２（共に図３Ａ参照）とが所定の間隙を持って対向配置され、当該所定の間隙内に液晶材料が封止された構成となっている。第１基板１１上には、単位画素（以下、単に「画素」と記述する場合もある）４０が行列状に２次元配置されて成る画素アレイ部２１が形成さている。
【００２２】
画素アレイ部２１には、ｍ行ｎ列の画素配列に対して画素行毎に走査線２２（２２-1〜２２-m）が配線され、画素列毎に信号線２３（２３-1〜２３-n）が配線されている。表示パネル（第１のガラス基板）２０上には、画素アレイ部２１に加えて、その周辺駆動回路として例えば２つの垂直駆動部２４，２５及び水平駆動部２６等が搭載されている。
【００２３】
垂直駆動部２４，２５は、画素アレイ部２１を挟んで左右両側に配置されている。尚、ここでは、画素アレイ部２１の左右両側に垂直駆動部２４，２５を配置する構成を例示したが、１つの垂直駆動部２４（２５）を画素アレイ部２１の左右の一方側にのみ配置する構成を採ることも可能である。
【００２４】
垂直駆動部２４，２５は、例えば、シフトレジスタやバッファ回路等によって構成され、画素アレイ部２１の各画素行を順次走査することにより、各画素４０を行単位で選択する。水平駆動部２６は、例えば、シフトレジスタ、サンプリング回路、バッファ回路等によって構成され、垂直駆動部２４，２５によって選択された画素行の各画素４０に対して、外部の表示駆動部３０から入力される画像データを画素単位で書き込む。
【００２５】
［画素回路］
図２Ａは、単位画素４０の回路構成の一例を示す回路図である。図２Ａに示すように、画素４０は、画素トランジスタ４１と、この画素トランジスタ４１のドレイン電極に画素電極が接続された液晶容量４２と、ＴＦＴ４１のドレイン電極に一方の電極が接続された保持容量４３と、を有する構成となっている。ここで、液晶容量４２は、画素電極４４とこれに対向して形成される対向電極４５との間で発生する容量を意味する。また、画素トランジスタ４１として、例えば、Ｎチャネル型のＴＦＴ(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)が用いられている。
【００２６】
画素トランジスタ４１は、ゲート電極が走査線２２に接続され、ソース電極が信号線２３に接続されている。また、例えば、液晶容量４２の対向電極４５と保持容量４３の他方の電極がコモン線２４に対して各画素共通に接続されている。そして、液晶容量４２の対向電極４５および保持容量４３の他方の電極には、コモン線２４を介してコモン電圧（対向電極電圧）Ｖcomが各画素共通に与えられる。
【００２７】
アクティブマトリクス型液晶表示装置１０では、図２Ｂに示すように、コモン電圧Ｖcomを基準として、表示信号の極性を周期的に反転させる交流駆動方式が採られている。交流駆動方式を採用することにより、液晶に同極性の直流電圧が印加され続けることによって液晶が劣化したり、配向膜に焼き付けが生じたりすることを防止することができる。本例では、フレーム周期で表示信号の極性を反転させるフレーム反転駆動方式を採用している。
【００２８】
ここで、画素電極４４については、画面背面に配置した光源（バックライト）からの光を透過する透過電極とすることもできるし、外光を光源として，その外光を反射する反射電極とすることもできる。画素電極４４が透過電極の場合には、本液晶表示装置１０は、透過型液晶表示装置ということになるし、画素電極４４が反射電極の場合には、本液晶表示装置１０は、反射型（光反射型）液晶表示装置ということになる。
【００２９】
以下では、画素電極４４が反射電極の反射型液晶表示装置の場合を例に挙げて説明するものとする。
【００３０】
［反射型液晶表示装置のパネル構造］
まず、反射型液晶表示装置のパネル構造（表示パネル（液晶パネル）２０の構造）について図３Ａを用いて説明する。図３Ａは、反射型液晶表示装置のパネル構造の一例を示す断面図である。
【００３１】
図３Ａに示す反射型液晶表示装置のパネル構造において、第１基板１１は例えばシリコン基板から成り、第２基板１２は例えばガラス基板から成る。第１基板１１であるシリコン基板には、図２Ａに示した画素トランジスタ４１及び保持容量４３を含む画素回路が形成されている。
【００３２】
また、画素電極４４はアルミニウム等から成る反射電極であり、対向電極４５はＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等から成る透明電極である。そして、画素電極４４と対向電極４５との間に液晶材料が注入されて、例えば、ノーマリブラックで垂直配向の液晶層４６を形成している。また、画素電極４４と液晶層４６との間には配向膜４７が配され、対向電極４５と液晶層４６との間には配向膜４８が配されている。
【００３３】
［基本的な画素構造］
次に、単位画素４０の基本的な画素構造について図３Ｂを用いて説明する。図３Ｂは、単位画素４０の基本的な画素構造の一例を示す断面図である。
【００３４】
図３Ｂに示す画素構造において、画素電極４４及び画素電極４４，４４間には、電圧駆動を行うために、層間膜４９を介して誘電膜５０が成膜されている。また、誘電膜５０の上には、全面に亘って層間膜５１を介して配向膜４７が成膜されている。
【００３５】
上記の構成の画素構造においては、画素電極４４の上面と画素電極４４，４４間のスペースとの間に段差が無いことが理想的な形状とされている。画素電極４４の上面と画素電極４４，４４間のスペースとの間に段差が無いと、配向膜４７を均一に成膜できるし、誘電膜５０の膜厚を画素電極４４上で均一にできるからである。
【００３６】
［従来例に係る画素構造の問題点］
反射型液晶表示装置では、画素電極４４の材料として、反射率の高い材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）が用いられることが多い。但し、画素電極４４の材料としては、アルミニウムに限られるものではなく、銀（Ａｇ）などを用いることもできる。Ａｌ加工では、Ａｌをスパッタリングにより成膜し、リソグラフィー工程でレジストの塗布と感光によってパターンを形成した後、ドライエッチングで加工をする手法が採られる。そのため、画素電極４４となる部分と画素電極４４，４４間のスペースとの間では、Ａｌの膜厚分に加えて、オーバーエッチングによる下地の膜べりによって段差が発生する。
【００３７】
そして、画素電極４４，４４間のスペースが落ち込んでいると、図４Ａに示すように、誘電膜５０上に配向膜４７を成膜する際に配向膜４７が成膜されない箇所（未成膜領域）が発生する。この未成膜領域の発生により、液晶を駆動しようとしたときに、液晶の未配向領域が発生し、液晶の応答性が悪化するために、光の反射率が部分的に低下する。具体的には、画素電極４４の端部で誘電膜５０の膜厚が変化することにより、図４Ｂに示すように、本来正反射すべき光が乱反射するために、反射率が部分的に低下する。配向膜４７の未配向領域については、画素４０毎に違いが生じることがある。この場合、画素４０毎に光の反射率が変化し、図４Ｃに示すように、暗い画素と明るい画素とがランダムに発生し、ザラザラしたような画質の劣化（画質のザラつき）が生じる。
【００３８】
＜本開示の一実施形態＞
本開示の一実施形態は、従来例に係る画素構造のような、画素電極４４，４４間のスペースの落ち込みによって画素４０毎に光の反射率が変化し、これに伴って画質がザラつくことによる画質の劣化を解消すべくなされたものである。以下に、本開示の一実施形態について説明する。図５Ａは、本開示の一実施形態に係る画素構造を示す断面図である。
【００３９】
［本実施形態に係る画素構造］
図５Ａに示すように、画素電極４４及び画素電極４４，４４間には、層間膜４９を介して誘電膜５０が成膜されている。層間膜４９は、酸化シリコン（ＳｉＯ）膜等から成る。誘電膜５０は、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜等から成る。誘電膜５０は、画素電極４４，４４間を絶縁する絶縁膜として機能する。また、誘電膜５０は、電圧駆動を行うために設けられている。
【００４０】
誘電膜５０の上には、基板全面に亘って、層間膜５１を介して配向膜４７が成膜されている。そして、画素電極４４側の配向膜４７と対向電極４５側の配向膜４８との間に液晶材料が注入されることによって液晶層４６が形成されている。そして、本実施形態では、絶縁膜の一例である誘電膜５０が、画素電極４４，４４間において電極面よりも突出した凸状に形成されていることを特徴とする。
【００４１】
ここで、誘電膜５０の画素電極４４，４４間における凸部５２（以下、単に「誘電膜５０の凸部５２」と記述する）について、図５Ｂを用いて詳細に説明する。図５Ｂは、誘電膜５０の凸部５２の詳細について説明するための断面図である。
【００４２】
図５Ｂから明らかなように、誘電膜５０の凸部５２は、画素電極４４，４４間の中心Ｏから画素電極４４，４４の端部に向けて所定の角度θで傾斜するテーパー面５２Ａ，５２Ｂを有する。そして、誘電膜５０の凸部５２は、画素電極４４，４４の端面よりも外側、即ち、画素電極４４，４４の端面よりも画素電極４４，４４間の中心Ｏ側に形成されている。具体的には、テーパー面５２Ａ，５２Ｂの各下端が、画素電極４４，４４の端面よりも距離ｄだけ中心Ｏ側に位置するように、誘電膜５０の凸部５２が形成されている。誘電膜５０の凸部５２の頂部については、平坦面に形成されることが好ましい。
【００４３】
ここで、誘電膜５０の凸部５２において、テーパー面５２Ａ，５２Ｂの傾斜角度θ及び凸部５２の高さ（凸量）ｈについては、液晶を駆動する際に、液晶の未配向領域が発生しない角度及び高さに設定される。また、凸部５２の高さｈについては、画素電極４４上に誘電膜５０の膜厚に変化が生じない高さに設定される。
【００４４】
上述したように、本実施形態に係る画素構造によれば、誘電膜５０が、画素電極４４，４４間において電極面よりも突出した凸状に形成されていることで、画素電極４４，４４間の間隔を狭く（小さく）する場合であっても、窒化シリコンをエッチバックをした際に、画素電極４４，４４間のスペースが落ち込むことはない。これにより、誘電膜５０上に配向膜４７を成膜する際に、画素電極４４，４４間のスペースが落ち込んでいる場合のような、配向膜４７の未成膜領域ができない。従って、液晶を駆動する際に、液晶の未配向領域が発生しないため、光の反射率が部分的に低下することもない。
【００４５】
特に、誘電膜５０の凸部５２がテーパー面５２Ａ，５２Ｂを有し、テーパー面５２Ａ，５２Ｂの各下端が、画素電極４４，４４の端面よりも、画素電極４４，４４間の中心Ｏ側に位置するように形成されているため、画素電極４４，４４の端部において誘電膜５０の膜厚が変化することもない。これにより、画素電極４４，４４の端部で光が乱反射することがないため、反射率が低下することがない。その結果、画素４０毎に光の反射率が変化することによる画質のザラつきの発生を抑えることができる。
【００４６】
換言すれば、本実施形態に係る画素構造によれば、画素電極４４，４４間の間隔を狭くしても、画素電極４４，４４間のスペースの落ち込みに起因する画質の劣化を抑えることができるため、積極的に画素電極４４，４４間の間隔を狭くすることができる。そして、画素電極４４，４４間の間隔（画素電極４４，４４間のスペースの幅）を狭くすることで、間隔を狭くできる分だけ画素電極４４の面積を拡大することができるため、画素電極４４の反射率を上げることができる。その結果、高品質の表示画像を得ることができるため、本液晶表示装置１０の表示品位の向上に寄与できる。
【００４７】
［製造方法］
続いて、本実施形態に係る画素構造の製造方法（本開示の表示装置の製造方法）の処理について、図６の工程図（その１）、図７の工程図（その２）、及び、図８の工程図（その３）を用いて説明する。
【００４８】
まず、画素電極４４の材料として、例えばアルミニウム（Ａｌ）を用いてスパッタリングによりＡｌ電極６１を成膜し（図６の工程１）、次いで、Ａｌ電極６１上に犠牲膜としてプラズマシリコン窒化膜（Ｐ−ＳｉＮ）６２を成膜する（図６の工程２）。次に、リソグラフィー工程でレジスト６３の塗布と感光によってパターニングし（図６の工程３）、次いで、ドライエッチング加工にてプラズマシリコン窒化膜６２とＡｌ電極６１とを同時に加工する（図６の工程４）。
【００４９】
次に、層間膜４９としてシリコン酸化膜（ＳｉＯ）６４を成膜し（図７の工程５）、次いで、反転マスク加工によってプラズマシリコン窒化膜６２の中央部上のシリコン酸化膜６４に抜き部分６４Ａを形成し（図７の工程６）、次いで、ＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing：化学的機械研磨)での研磨等でシリコン酸化膜６４を平坦化する（図８の工程７）。ここで、Ａｌ電極６１上に成膜する犠牲膜は、シリコン窒化膜６２に限られるものではない。具体的には、犠牲膜としては、研磨時にシリコン酸化膜６４と選択比がとれる膜であることが望ましい。
【００５０】
次に、犠牲膜であるシリコン窒化膜６２を除去する（図８の工程８）。シリコン窒化膜６２を除去すると、Ａｌ電極６１，６１間（即ち、画素電極４４，４４間）には層間膜４９であるシリコン酸化膜６４が凸の状態で残存する。次に、凸状に残存したシリコン酸化膜６４の上に、高密度プラズマ（High Density Plasma：ＨＤＰ）を用いて、誘電膜６５（図５Ａの誘電膜５０に相当）を形成する（図８の工程９）。
【００５１】
高密度プラズマを用いて誘電膜６５を形成することで、Ａｌ電極６１，６１間に残存した凸状のシリコン酸化膜６４は、スパッタ成分によって角が落ちる。これにより、層間膜４９であるシリコン酸化膜６４にテーパーを付けることができる。その結果、誘電膜６５にテーパー面が形成され、図５Ａの誘電膜５０の凸部５２のテーパー面５２Ａ，５２Ｂとなる。
【００５２】
ここでは、誘電膜６５の成膜に高密度プラズマを用いることによってシリコン酸化膜６４にテーパーを付けるとしたが、高密度プラズマを用いない場合は、逆スパッタリングなどによってシリコン酸化膜６４にテーパーを付けることができる。また、誘電膜６５を成膜する前のシリコン酸化膜６４のテーパーについては、誘電膜６５を成膜したときにＡｌ電極６１の端部上で膜厚が変化しない程度の高さまで調整すると、画素電極４４の反射率を高い状態に保つことができる。
【００５３】
上述した工程１乃至工程９の一連の処理により、本実施形態に係る画素構造、即ち、絶縁膜の一例である誘電膜５０を、画素電極４４，４４間において電極面よりも突出した凸状に形成することができる。また、誘電膜５０の凸部５２にテーパー面５２Ａ，５２Ｂを形成することができる。
【００５４】
尚、上記の実施形態では、画素電極４４が反射電極の反射型液晶表示装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、本開示の技術は、反射型液晶表示装置への適用に限られるものではなく、画素電極４４が透過電極の透過型液晶表示装置に対しても同様に適用可能である。透過型液晶表示装置の場合にも、反射型液晶表示装置の場合と同様に、画素電極４４，４４間のスペースの落ち込みに起因して画質が劣化する場合がある。
【００５５】
＜投射型表示装置＞
上記の実施形態に係る液晶表示装置は、投射型表示装置において、その光変調部である液晶ライトバルブとして用いることができる。液晶表示装置（液晶パネル）を液晶ライトバルブとして用いる投射型液晶表示装置には、３板式投射型液晶表示装置と、単板式投射型液晶表示装置とがある。以下に、３板式投射型液晶表示装置及び単板式投射型液晶表示装置の構成の概略について説明する。
【００５６】
［３板式投射型液晶表示装置］
図９は、３板式投射型液晶表示装置の光学系の構成の一例を示す概略構成図である。図９に示すように、本例に係る３板式投射型液晶表示装置７０は、光源７１、ＵＶ（Ultraviolet）／ＩＲ（Infrared）カットフィルタ７２、第１フライアイレンズ７３、第２フライアイレンズ７４、ＰＳ合成素子７５、コンデンサレンズ７６、及び、クロスダイクロイックミラー７７を備える。
【００５７】
光源７１は、カラー画像表示に必要とされる赤色光、緑色光、及び、青色光を含む白色光を発する。光源７１から発せられた光は略平行光として、ＵＶ／ＩＲカットフィルタ７２を介して第１フライアイレンズ７３に入射される。第１フライアイレンズ７３及び第２フライアイレンズ７４は、それぞれ二次元的に配列される複数のマイクロレンズを有して互いに対向配置されており、光源７１から入射される光照度分布を均一化させる機能を有する。
【００５８】
ＰＳ合成素子７５は、入射した光をＰ偏光成分及びＳ偏光成分の２種類の偏光成分に分離する機能を有する。ＰＳ合成素子７５から出射した光は、コンデンサレンズ７６によって集光されて、クロスダイクロイックミラー７７に入射する。クロスダイクロイックミラー７７は、コンデンサレンズ７６によって集光された光のうち、赤色光ＬＲ及び緑色光ＬＧを透過し、青色光ＬＢを反射するダイクロイックミラー７７ａと、青色光ＬＢを透過し、赤色光ＬＲ及び緑色光ＬＧを反射するダイクロイックミラー７７ｂとを有する。ダイクロイックミラー７７ａとダイクロイックミラー７７ｂとは、９０°で交差した状態で結合されている。
【００５９】
投射型液晶表示装置７０は、クロスダイクロイックミラー７７によって分離された青色光ＬＢの光路に沿ってミラー７８ａと、フィールドレンズ８０と、トリミングフィルター８１と、偏光ビームスプリッタ８２と、を備える。ミラー７８ａは、クロスダイクロイックミラー７７によって分離された青色光ＬＢを、偏光ビームスプリッタ８２に向けて反射させる。偏光ビームスプリッタ８２は、２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分（この場合、Ｓ偏光成分）を透過させ、他方の偏光成分（この場合、Ｐ偏光成分）を反射させる。ＰＳ合成素子７５から出射した光はＰ偏光成分の偏光であるため、ミラー７８ａで反射された青色光ＬＢは、偏光ビームスプリッタ８２で反射され、１／４波長板８３を介して反射型液晶表示装置８４Ｂに入射する。
【００６０】
反射型液晶表示装置８４Ｂは、偏光ビームスプリッタ９２から１／４波長板８３を介して入射した青色光ＬＢによる映像信号を受けて、二次元に分布する画素の光透過率を制御し、青色の映像光を出力する。つまり、反射型液晶表示装置８４Ｂは、１／４波長板８３を介して入射した青色光ＬＢを、図示しない制御部から入力される画像信号（画像データ）に応じて空間的に変調する光変調部としての機能を有する。そして、反射型液晶表示装置８４Ｂは、青色光ＬＢを光変調する液晶表示装置として機能する。
【００６１】
１／４波長板８３は、入射した光の位相を１／４波長ずらす機能を有する。青色光ＬＢは、反射型液晶表示装置８４Ｂに入射する前と反射した後の２回、１／４波長板８３を透過する。つまり、光変調後の青色光ＬＢは、光変調前の青色光ＬＢより位相が１／２（＝１／４＋１／４）波長ずれた光となる。光変調前は一方の偏光成分（この場合、Ｐ偏光成分）である青色光ＬＢは、１／４波長板８３を２回通過することで他の偏光成分（この場合、Ｓ偏光成分）に変換される。従って、光変調前の青色光ＬＢは、偏光ビームスプリッタ８２で反射されるが、光変調後の青色光ＬＢは、偏光ビームスプリッタ８２を通過しクロスプリズム８５に入射する。
【００６２】
投射型液晶表示装置７０は、クロスダイクロイックミラー７７によって分離された赤色光ＬＲ及び緑色光ＬＧの光路に沿ってミラー７８ｂと、ダイクロイックミラー７９とを備える。ミラー７８ｂは、クロスダイクロイックミラー７７によって分離された赤色光ＬＲ及び緑色光ＬＧを、ダイクロイックミラー７９に向けて反射させる。ダイクロイックミラー７９は、例えば、入射した光のうち、緑色光ＬＧを反射し、赤色光ＬＲを透過させることで、入射光を赤色光ＬＲと緑色光ＬＧとに分離する。
【００６３】
投射型液晶表示装置７０は、ダイクロイックミラー７９によって分離された緑色光ＬＧの光路に沿ってフィールドレンズ８０と、トリミングフィルター８１と、偏光ビームスプリッタ８２と、を備える。偏光ビームスプリッタ８２は、２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分（この場合、Ｓ偏光成分）を透過させ、他方の偏光成分（この場合、Ｐ偏光成分）を反射させる。ＰＳ合成素子７５から出射した光はＰ偏光の偏光成分であるため、緑色光ＬＧは偏光ビームスプリッタ８２で反射され、１／４波長板８３を介して反射型液晶表示装置８４Ｇに入射する。
【００６４】
反射型液晶表示装置８４Ｇは、偏光ビームスプリッタ８２から１／４波長板８３を介して入射した緑色光ＬＧによる映像信号を受けて、二次元に分布する画素の光透過率を制御し、緑色の映像光を出力する。つまり、反射型液晶表示装置８４Ｇは、１／４波長板８３を介して入射した緑色光ＬＧを、図示しない制御部から入力される画像信号（画像データ）に応じて空間的に変調する光変調部としての機能を有する。そして、反射型液晶表示装置８４Ｇは、緑色光ＬＧを光変調する液晶表示装置として機能する。
【００６５】
また、投射型液晶表示装置７０は、偏光ビームスプリッタ９２と反射型液晶表示装置８４Ｇとの間に１／４波長板８３を備えている。従って、光変調前は一方の偏光成分（この場合、Ｐ偏光成分）である緑色光ＬＧは、１／４波長板８３を２回通過することで他の偏光成分（この場合、Ｓ偏光成分）に変換される。光変調前の緑色光ＬＧは、偏光ビームスプリッタ８２で反射されるが、光変調後の緑色光ＬＧは、偏光ビームスプリッタ８２を通過しクロスプリズム８５に入射する。
【００６６】
投射型液晶表示装置７０は、ダイクロイックミラー７９で分離された赤色光ＬＲの光路に沿ってフィールドレンズ８０と、トリミングフィルター８１と、偏光ビームスプリッタ８２と、を備える。偏光ビームスプリッタ８２は、２つの偏光成分のうち、一方の偏光成分（この場合、Ｓ偏光成分）を透過させ、他方の偏光成分（この場合、Ｐ偏光成分）を反射させる。ＰＳ合成素子７５から出射した光はＰ偏光の偏光成分であるため、赤色光ＬＲは偏光ビームスプリッタ８２で反射され、１／４波長板８３を介して反射型液晶表示装置８４Ｒに入射する。
【００６７】
反射型液晶表示装置８４Ｒは、偏光ビームスプリッタ８２から１／４波長板８３を介して入射した赤色光ＬＲによる映像信号を受けて、二次元に分布する画素の光透過率を制御し、赤色の映像光を出力する。つまり、反射型液晶表示装置８４Ｒは、１／４波長板８３を介して入射した赤色光ＬＲを、図示しない制御部から入力される画像信号（画像データ）に応じて空間的に変調する光変調部としての機能を有する。反射型液晶表示装置８４Ｒは、赤色光ＬＲを光変調する液晶表示装置として機能する。
【００６８】
また、投射型液晶表示装置７０は、偏光ビームスプリッタ８２と反射型液晶表示装置８４Ｒとの間に１／４波長板８３を備えている。従って、光変調前は一方の偏光成分（この場合、Ｐ偏光成分）である赤色光ＬＲは、１／４波長板８３を２回通過することで他の偏光成分（この場合、Ｓ偏光成分）に変換される。光変調前の赤色光ＬＲは、偏光ビームスプリッタ８２で反射されるが、光変調後の赤色光ＬＲは、偏光ビームスプリッタ８２を通過しクロスプリズム８５に入射する。
【００６９】
投射型液晶表示装置７０は、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、及び、青色光ＬＢの光路が交わる位置にクロスプリズム８５を備える。クロスプリズム８５は、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、及び、青色光ＬＢの３色の光を合成する機能を有する。クロスプリズム８５は、入射された赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、及び、青色光ＬＢを合成した合成光を、投射部を構成する投射レンズ８６に出射する。投射レンズ８６は、クロスプリズム８５から出射された合成光をスクリーン（図示せず）に向けて拡大投射する。
【００７０】
上記の構成の３板式投射型液晶表示装置７０において、赤色光用の反射型液晶表示装置８４Ｒ、緑色光用の反射型液晶表示装置８４Ｇ、及び、青色光用の反射型液晶表示装置８４Ｂとして、先述した実施形態に係る反射型液晶表示装置を用いることができる。先述した実施形態に係る反射型液晶表示装置は、画素電極間の間隔を狭くすることができるために、間隔を狭くできる分だけ画素電極の面積を拡大し、画素電極の反射率を上げることができるという利点がある。従って、３板式投射型液晶表示装置７０において、液晶ライトバルブとして、先述した実施形態に係る反射型液晶表示装置を用いることで、高品質の表示画像を得ることができるため、３板式投射型液晶表示装置７０の表示品位の向上に寄与できる。
【００７１】
［単板式投射型液晶表示装置］
図１０は、単板式投射型液晶表示装置の光学系の構成の一例を示す概略構成図である。図１０に示すように、本例に係る単板式投射型液晶表示装置９０は、光源９１、コリメータレンズ９２、ダイクロイックミラー９３、偏光ビームスプリッタ９４、反射型液晶表示装置９５、及び、投射レンズ９６を備える。
【００７２】
光源９１は、カラー画像表示に必要とされる赤色光、緑色光、及び、青色光を含む白色光を発する。コリメータレンズ９２は、光源９１から発せられた白色光を平行光に変換する。ダイクロイックミラー９３は、コリメータレンズ９２から出射される白色平行光を赤色、緑色、及び、青色の３原色光に色分離する。偏光ビームスプリッタ９４は、入射する光のうちのＰ偏光成分のみを通過させ、Ｓ偏光成分を反射させる。
【００７３】
反射型液晶表示装置９５は、偏光ビームスプリッタ９４を通過して入射してきた各色光に対して選択的に変調を行った上で反射する。投射レンズ９６は、反射型液晶表示装置９５からの反射光のうち、偏光ビームスプリッタ９４で反射された各色のＳ偏光成分を集光合成し、その合成光をスクリーン（図示せず）に向けて拡大投射する。
【００７４】
ここで、Ｐ偏光成分とは、偏光ビームスプリッタ９４の偏光分離面９４ａに入射する光の電気ベクトルの振動方向が入射面（偏光分離面９４ａの法線と波面法線（光の進行方向）とを含む面）内に含まれる直線偏光をいう。また、Ｓ偏光成分とは、偏光ビームスプリッタ９４の偏光分離面９４ａに入射する光の電気ベクトルの振動方向が入射面と直交する直線偏光をいう。
【００７５】
尚、図１０では、ダイクロイックミラー９３として、Ｇ光およびＢ光分離用のダイクロイックミラー９３Ｇ，９３Ｂのみを図示し、Ｒ光分離用のダイクロイックミラーについては図示を省略している。ここで、Ｂ光分離用のダイクロイックミラー９３Ｂは、Ｇ光分離用のダイクロイックミラー９３Ｇに対して、図の紙面と平行な方向に微小角度（ここでは、θ／２）をなすように配置されている。また、図示しないＲ光分離用のダイクロイックミラーは、ダイクロイックミラー９３Ｇに対して、紙面と直交する方向に微小角度（ここでは、θ／２）をなすように配置されている。
【００７６】
上記の構成の単板式投射型液晶表示装置９０において、光源９１から発せられた白色光は、ダイクロイックミラー９３により、Ｒ光、Ｇ光、及び、Ｂ光の３原色（ここでは、Ｇ光９７ＧとＢ光９７Ｂのみを図示）に分離され、互いに異なる方向に反射される。このとき、Ｇ光に対し、Ｂ光及びＲ光はそれぞれＸ軸方向及びこれに直交するＹ軸方向にそれぞれθの角度をなしている。これらの３原色の光は、偏光ビームスプリッタ９４を通過してＰ偏光成分のみとなり、反射型液晶表示装置９５へ入射する。
【００７７】
ここで、Ｘ軸方向について見ると、反射型液晶表示装置９５に垂直入射した平行なＧ光はそのまま垂直に反射し、平行光となって元の光路を経て偏光ビームスプリッタ９４に入射し、ここでＳ偏光成分のみが選択的に直角方向に反射される。一方、反射型液晶表示装置９５に入射角θで入射した平行なＢ光は、反射角θで反射され、平行光として出射される。従って、入射光と反射光とのなす角度は２θとなる。この反射したＢ光は偏光ビームスプリッタ９４によってＳ偏光成分のみが選択的に反射され、紙面内においてＧ光の反射方向と角度θをなす方向に進む。尚、図示は省略するがＲ光についても同様であり、反射型液晶表示装置９５によってＹ軸方向に角度θで反射された後、偏光ビームスプリッタ９４によってＳ偏光成分のみが選択的に反射され、紙面と垂直な面内においてＧ光の反射方向と角度θをなす方向に進む。
【００７８】
上記の構成の単板式投射型液晶表示装置９０において、反射型液晶表示装置９５として、先述した実施形態に係る反射型液晶表示装置を用いることができる。先述した実施形態に係る反射型液晶表示装置は、画素電極間の間隔を狭くすることができるために、間隔を狭くできる分だけ画素電極の面積を拡大し、画素電極の反射率を上げることができるという利点がある。従って、単板式投射型液晶表示装置９０において、液晶ライトバルブとして、先述した実施形態に係る反射型液晶表示装置を用いることで、高品質の表示画像を得ることができるため、単板式投射型液晶表示装置９０の表示品位の向上に寄与できる。
【００７９】
また、単板式投射型液晶表示装置９０は、画素情報が３板式投射型液晶表示装置７０の１／３になるものの、反射型液晶表示装置が１／３で済み、光学系を小型化できるため、３板式投射型液晶表示装置７０に比べて低コスト化を図ることができる利点がある。
【００８０】
尚、本開示は以下のような構成をとることもできる。
［１］画素単位で設けられた画素電極と、
画素電極間を絶縁する絶縁膜と、
を有し、
絶縁膜は、画素電極間において電極面よりも突出した凸状に形成されている、
表示装置。
［２］絶縁膜の画素電極間における凸部は、画素電極間の中心から画素電極の端部に向けて傾斜するテーパー面を有する、
上記［１］に記載の表示装置。
［３］絶縁膜の画素電極間における凸部は、画素電極の端面よりも画素電極間の中心側に形成されている、
上記［２］に記載の表示装置。
［４］凸部の高さは、画素電極上に絶縁膜の膜厚に変化が生じないる高さに設定される、
上記［１］から［３］のいずれかに記載の表示装置。
［５］絶縁膜は、窒化シリコン膜から成る誘電膜である、
上記［１］から［４］のいずれかに記載の表示装置。
［６］画素電極は、反射電極である、
上記［１］から［５］のいずれかに記載の表示装置。
［７］画素単位で設けられた画素電極と、
画素電極間を絶縁する絶縁膜と、
を有する表示装置の製造に当たって、
絶縁膜を画素電極間において電極面よりも突出した凸状に形成する、
表示装置の製造方法。
［８］絶縁膜の画素電極間における凸部に、画素電極間の中心から画素電極の端部に向けて傾斜するテーパー面を形成する、
上記［７］に記載の表示装置の製造方法。
［９］画素電極間に層間膜を凸状に残存させた後、凸状の層間膜の上に高密度プラズマを用いて絶縁膜を形成する、
上記［８］に記載の表示装置の製造方法。
［１０］光源と、
光源からの光を変調する光変調部と、
光変調部により変調された光を投射する投射部と、
を備え、
光変調部は、
画素単位で設けられた画素電極と、
画素電極間を絶縁する絶縁膜と、
を有し、
絶縁膜は、画素電極間において電極面よりも突出した凸状に形成されている、
表示装置から成る、
投射型表示装置。
【符号の説明】
【００８１】
１０・・・液晶表示装置、１１・・・第１基板（シリコン基板）、１２・・・第２基板（ガラス基板）、２０・・・表示パネル（液晶パネル）、２１・・・画素アレイ部、２２（２２-1〜２２-m）・・・走査線、２３（２３-1〜２３-n）・・・信号線、２４，２５・・・垂直駆動部、２６・・・水平駆動部、３０・・・表示駆動部、４０・・・単位画素、４１・・・画素トランジスタ、４２・・・液晶容量、４３・・・保持容量、４４・・・画素電極、４５・・・対向電極、４６・・・液晶層、４７，４８・・・配向膜、４９，５１・・・層間膜、５０，６５・・・誘電膜、５２・・・誘電膜の凸部、５２Ａ，５２Ｂ・・・凸部のテーパー面、７０・・・３板式投射型液晶表示装置、８４Ｒ・・・赤色光用の反射型液晶表示装置、８４Ｇ・・・緑色光用の反射型液晶表示装置、８４Ｂ・・・青色光用の反射型液晶表示装置、９０・・・単板式投射型液晶表示装置、９５・・・反射型液晶表示装置
【図１】
2016163165.tif 000003
【図２】
2016163165.tif 000004
【図３】
2016163165.tif 000005
【図４】
2016163165.tif 000006
【図５】
2016163165.tif 000007
【図６】
2016163165.tif 000008
【図７】
2016163165.tif 000009
【図８】
2016163165.tif 000010
【図９】
2016163165.tif 000011
【図１０】
2016163165.tif 000012
【国際調査報告】
2016163165.tif 000013
2016163165.tif 000014
2016163165.tif 000015