(57)【要約】【課題】透明基板側から入射する光を一定の反射率で反射させる高輝度な反射型液晶表示装置を提供する。【解決手段】半導体基板４に形成されたトランジスタＴｒと、遮光層２０を介してトランジスタＴｒに接続された画素電極７１、７２と、を順次積層した画素からなり、前記画素が平面的にマトリクス状に複数形成され、更に画素電極７１、７２上方に所定の間隙を有し、画素電極７１、７２に対向配置して貼り合せた透明な共通電極２７を有する透明基板２８と、前記所定の間隙に封入された液晶層２９と、からなり、遮光層２０は、金属配線層２０Ａ上に反射防止膜２０Ｂを形成したものからなり、かつ互いに隣接する画素電極７１、７２に跨って形成され、画素電極７１、７２の間隙に対応する部分の反射防止膜２０Ｂが除去され、露出した金属配線層２０Ａが画素電極７１、７２と同一材料で構成されている。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に形成されたスイッチングトランジスタと、遮光層を介して前記スイッチングトランジスタに接続された画素電極と、を順次積層した画素からなり、前記画素が平面的にマトリクス状に複数形成され、更に前記画素電極上方に所定の間隙を有し、前記画素電極に対向配置して貼り合せた透明な共通電極を有する透明基板と、前記所定の間隙に封入された液晶層と、からなる反射型液晶表示装置において、
前記遮光層は、金属配線層上に反射防止膜を形成したものからなり、かつ互いに隣接する前記画素電極に跨って形成され、前記画素電極の間隙に対応する部分の前記反射防止膜が除去され、露出した前記金属配線層が前記画素電極と同一材料で構成されていることを特徴とする反射型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶等を用いた反射型液晶表示装置に係わり、特に反射率向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、大画面映像表示用の表示装置として以下に示すような液晶表示装置が知られている。
図７は、従来の反射型液晶表示装置の回路ブロック図である。図８は、従来の反射型液晶表示装置の断面構造を示す図である。
図７及び図８に示すように、従来の反射型液晶表示装置３１は、Ｎ型Ｓｉ基板４上に複数の信号線Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…（以下、総称して信号線Ｄという。）が並行して配置され、これら各信号線Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…と直交する方向に複数の走査線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３…（以下、総称して走査線Ｇという。）が配置されている。
【０００３】
複数の信号線Ｄと複数の走査線Ｇの交差部には、スイッチングトランジスタＴｒ、コンデンサＣｓ等を含んだ表示画素ＰＸがマトリクス状に形成されている。そして、水平アドレス回路３２は、複数の信号線Ｄに接続され、垂直アドレス回路３３は、複数の走査線Ｇに接続されている。
【０００４】
ここで、表示画素ＰＸの断面構造について更に図８を用いて詳細に説明する。図８中には、表示画素ＰＸとして２表示分の表示画素ＰＸ１、ＰＸ２が表示されている。
各表示画素ＰＸ１、ＰＸ２は、駆動部２と液晶表示部３とからなる。
駆動部２は、Ｎ型Ｓｉ基板４上に形成された共通なＰウェル領域５表面近傍に形成されたスイッチングトランジスタＴｒ及びコンデンサＣｓと、これらの上に形成された層間絶縁層６と、パターン化されたＡｌからなる画素電極７１、７２とが順次積層されてなる。スイッチングトランジスタＴｒとコンデンサＣｓ間には酸化分離膜８が形成されている。
【０００５】
層間絶縁層６中には、スイッチングトランジスタＴｒのソース９が導通孔１２に埋め込まれた金属層１３を介して、信号線Ｄに接続され、更にゲート１０は、走査線Ｇに接続されている。ドレイン１１上には、導通孔１４に埋め込まれた金属層１５が形成され、更にこの金属層１５に接続したドレイン引出し電極１６が形成されている。そして、ドレイン引出し電極１６は、コンデンサＣｓのコンデンサ上部電極１７に接続されている。
【０００６】
更に、ドレイン引出し電極１６と画素電極７１、７２との間にあって、画素電極７１、７２に平行して、表示画素ＰＸ１、ＰＸ２の画素電極７１、７２間から侵入する光がスイッチングトランジスタＴｒに到達しないように互いにリンＳ熱する画素電極７１、７２間に跨って遮光層２０が形成されている。
ドレイン引出し電極１６上には、導通孔２１に埋め込まれた金属層２２が形成され、この金属層２２を介して、ドレイン引出し電極１６は、遮光層２０に接続されている。そして、遮光層２０上には、導通孔２３に埋め込まれた金属層２４が形成され、この遮光層２０は、画素電極７１、７２に接続されている。
遮光層２０は、Ａｌ配線層２０ＡとこのＡｌ配線層２０Ａ上に形成された反射防止膜２０Ｂからなる。反射防止膜２０Ｂの材料としては、例えばＴｉＮである。
【０００７】
コンデンサＣｓは、Ｐウェル領域５表面近傍にソース９或いはドレイン１１と同時に拡散によって形成されたコンデンサ下部電極１８と、このコンデンサ下部電極１８上に順次形成された容量絶縁膜１９と、コンデンサ上部電極１７とで構成されている。
また、コンデンサ下部電極１８は、導通孔３４に埋め込まれた金属層３５を介して、直流電圧を印加する金属配線３６に接続されている。コンデンサ上部電極１７は、導通孔２５に埋め込まれた金属層２６を介してドレイン引き出し電極１６に接続されている。この際、コンデンサ下部電極１８上に導通孔３４に埋め込まれた金属層３５を形成するスペースを必要とするために、コンデンサ上部電極１７の大きさは、コンデンサ下部電極１８よりも小さくなっている。
【０００８】
液晶表示部３は、画素電極７１、７２及び画素電極７１、７２から露出した層間絶縁層６上に、所定の間隙を有して画素電極７１、７２と対向配置された透明な共通電極２７を有する透明基板２８と、前記した所定の間隙に封入された液晶層２９と、からなる。更に、互いに対向する側の画素電極７１、７２と共通電極２７には、配向膜３０、３０が形成されている。
【０００９】
次に、その動作について説明する。
水平アドレス回路３２から１水平期間のビデオ信号を順次信号線Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…にサンプリングする。
次に、垂直アドレス回路３３から走査線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３…に対して１水平期間毎に順次選択パルスを出力する。
【００１０】
その結果、走査線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３…に接続されたスイッチングトランジスタＴｒが１行ずつ順次オンとなり、信号線Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…にサンプリングされたビデオ信号が対向する画素のコンデンサＣｓに蓄積保持される。このコンデンサＣｓに蓄積された電荷による保持電圧により、各画素ＰＸ１，ＰＸ２では、画素電極７１，７２と共通電極２７間の電圧が液晶層２９に印加される。透明基板２８側から入射する入射光が、それに応じて液晶層２９で光変調された後、画素電極７１、７２で反射され、透明基板２８側から出射し、拡大投影されて画像が表示される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、透明基板２８側から入射する光のうち、画素電極７１、７２間の間隙Ｍから侵入する入射光は、画素電極７１、７２の反射率よりも低い遮光層２０の反射防止膜２０Ｂ上で反射されるため、反射率の低下を生じるので、高輝度の反射型液晶表示装置を得ることができなかった。
この問題を解消するために、画素電極７１、７２間の間隙Ｍの間隔を狭くすることが考えられるが、狭くしすぎると、画素電極７１、７２のショートを生じるといった問題を生じしまう。
【００１２】
そこで、本発明は上記問題に鑑みて成されたものであり、透明基板側から入射する光を一定の反射率で反射させる高輝度な反射型液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体基板に形成されたスイッチングトランジスタと、遮光層を介して前記スイッチングトランジスタに接続された画素電極と、を順次積層した画素からなり、前記画素が平面的にマトリクス状に複数形成され、更に前記画素電極上方に所定の間隙を有し、前記画素電極に対向配置して貼り合せた透明な共通電極を有する透明基板と、前記所定の間隙に封入された液晶層と、からなる反射型液晶表示装置において、前記遮光層は、金属配線層上に反射防止膜を形成したものからなり、かつ互いに隣接する前記画素電極に跨って形成され、前記画素電極の間隙に対応する部分の前記反射防止膜が除去され、露出した前記金属配線層が前記画素電極と同一材料で構成されていることを特徴とする反射型液晶表示装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態における反射型液晶表示装置について図１を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態における反射型液晶表示装置を示す断面図である。
従来例と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
図１に示すように、本発明の実施形態の反射型液晶表示装置１は、従来の液晶表示装置３１において、画素電極７１、７２の間隙Ｍに対応する遮光層２０の反射防止膜２０Ｂが除去され、かつ金蔵配線層２０Ａと画素電極７１、７２が同一材料で構成されたものであり、それ以外は同様である。
本発明の実施形態における液晶表示装置１の動作は、従来例と同様であるので、その説明を省略する。
【００１５】
次に、反射型液晶表示装置１の製造方法について図２〜図６を用いて説明する。
（第１工程）
予め、図２に示すように、層間絶縁層６１中にスイッチングトランジスタＴｒ、コンデンサＣｓ及び層間絶縁層６１上に遮光層２０が形成されたＮ型Ｓｉ基板４を用意する。
この際、遮光層２０のＡｌ配線層２０Ａは、０．５％のＣｕを含むＡｌからなり、その厚さは１．０μｍである。また、反射防止膜２０Ｂは、厚さ０．０５μｍのＴｉＮからなる。
【００１６】
図３に示すように、遮光層２０及び層間絶縁層６１上に図示しないフォトレジストパターンを形成し、フォトリソグラフィ法及びエッチング法により遮光層２０の反射防止膜２０Ｂのみをエッチング除去して、遮光層２０に溝部Ｎを形成する。
この際、前記したエッチングは、ＣＦ４にＯ２を添加したガスを主成分とするプラズマイオンエッチングにより行う。
この後、前記図示しないフォトレジストパターンを除去する。
【００１７】
（第２工程）
次に、図４に示すように、遮光層２０及び層間絶縁層６１上にプラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）を積層した後、ＣＭＰ（ケミカル・メカニカル・ポリッシング）を行って、この表面を平坦化し、層間絶縁層６２を形成する。ここで、層間絶縁層６１と６２とで前記した層間絶縁層６を構成する。
なお、層間絶縁層６１、６２は同じ材料で形成されるので、層間絶縁層６１、６２は連続している。
【００１８】
（第３工程）
次に、図５に示すように、層間絶縁層６の溝部Ｎ以外の遮光層２０の部分にフォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて、導通孔２３を形成する。
【００１９】
（第４工程）
次に、図６に示すように、導通孔２３から露出した遮光層２０及び層間絶縁層６上に金属であるタングステンを積層し、ＣＰＭを行って層間絶縁層６が露出するまで研磨を行って導通孔２３に金属層２４を埋め込む。
更に、金属層２４及び層間絶縁層６上にＡｌをスパッタリングした後、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて、所定の間隙Ｍを有した画素電極７１、７２を形成する。
このようにして作製されたものが駆動部２である。
【００２０】
（第５工程）
次に、画素電極７１、７２及び画素電極７１、７２の間隙Ｍから露出した層間絶縁層６上に配向膜３０を形成する一方、共通電極２７を有する透明基板２８を用意し、この共通電極２７上に配向膜３０を形成する。
そして、配向膜３０、３０同士を対向させて、所定の間隙を有して透明基板２８と駆動部２とを貼り合わせた後、この所定の間隙に液晶層２９を封入して図１に示す反射型液晶表示装置１を作製する。
【００２１】
このように本発明の実施形態によれば、遮光層２０は、画素電極７１、７２の間隙Ｍに対応する部分の反射防止膜２０Ｂを除去して、Ａｌ配線層２０Ａを露出させた構成を有し、かつこのＡｌ配線層２０Ａは、画素電極７１、７２と同じ材料のＡｌからなるので、反射率が一定で高輝度な反射型表示装置１を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体基板に形成されたスイッチングトランジスタと、遮光層を介して前記スイッチングトランジスタに接続された画素電極と、を順次積層した画素からなり、前記画素が平面的にマトリクス状に複数形成され、更に前記画素電極上方に所定の間隙を有し、前記画素電極に対向配置して貼り合せた透明な共通電極を有する透明基板と、前記所定の間隙に封入された液晶層と、からなる反射型液晶表示装置において、前記遮光層は、金属配線層上に反射防止膜を形成したものからなり、かつ互いに隣接する前記画素電極に跨って形成され、前記画素電極の間隙に対応する部分の前記反射防止膜が除去され、露出した前記金属配線層が前記画素電極と同一材料で構成されているので、透明基板側から入射する光を一定の反射率で反射させる高輝度な反射型液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における反射型液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】反射型液晶表示装置の製造方法における（第１工程）におけるＮ型Ｓｉ基板を示す断面図である。
【図３】反射型液晶表示装置の製造方法における（第１工程）における溝部を示した様子を示す断面図である。
【図４】反射型液晶表示装置の製造方法における（第２工程）を示す断面図である。
【図５】反射型液晶表示装置の製造方法における（第３工程）を示す断面図である。
【図６】反射型液晶表示装置の製造方法における（第４工程）を示す断面図である。
【図７】従来の反射型液晶表示装置の回路ブロック図である。
【図８】従来の反射型液晶表示装置の断面構造を示す図である。
【符号の説明】
１…反射型液晶表示装置、２…駆動部、３…液晶表示部、４…Ｎ型Ｓｉ基板（半導体基板）、５…ウェル領域、６…層間絶縁層、７１、７２…画素電極、８…酸化分離膜、９…ソース、１０…ゲート、１１…ドレイン、１２、１４、２１、２３、２５…導通孔、１３、１５、２２、２４、２６…金属層、１６…ドレイン引き出し電極、１７…コンデンサ上部電極、１８…コンデンサ下部電極、１９…容量絶縁膜、２０…遮光層、２０Ａ…Ａｌ配線層（金属配線層）、２０Ｂ…反射防止膜、２７…共通電極、２８…透明基板、２９…液晶層、３０…配向膜、Ｔｒ…スイッチングトランジスタ、Ｃｓ…コンデンサ、Ｍ…間隙、Ｎ…溝部
【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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