(57)【要約】【課題】反射表示部と同一画素内に設けられた透過表示部におけるセルギャップが端部にわたって所定値に維持され、これによりさらに高精細な表示を行うことが可能な液晶表示装置を提供すること、およびこのような構成の液晶表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】アクティブマトリックス型の反射透過併用型の液晶表示装置１００ａにおいて、透明電極６ｂの下方に透過窓を有し、信号線５を覆う平坦化絶縁膜１０１が、透明電極６ｂの下地部分において信号線５を埋め込む状態で表面平坦に形成されている。【選択図】図３
2005331675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶層を狭持してなり、
一方の基板上にマトリックス状に配列形成された複数の駆動素子と、
前記駆動素子を覆う層間絶縁膜に形成された接続孔を介して当該駆動素子を複数接続した状態で、当該層間絶縁膜上に平行配置された複数の配線と、
前記配線を覆う平坦化絶縁膜と、
反射電極とこれに接続された透明電極とからなり、前記平坦化絶縁膜および層間絶縁膜に形成された接続孔を介して前記各駆動素子に接続された状態で前記配線間における当該平坦化絶縁膜上に配列形成された画素電極とを備え、
前記層間絶縁膜を含む前記配線の下方に設けられた絶縁膜のうちの少なくとも１層が、前記透明電極の下方に透過窓を有する液晶表示装置において、
前記平坦化絶縁膜は、前記透明電極の下地部分において前記配線を埋め込む状態で表面平坦に形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置において、
前記平坦化絶縁膜は、前記反射電極の下部において光散乱用の凹凸表面を構成し、
前記反射電極は、前記凹凸表面に沿って成膜されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の液晶表示装置において、
前記平坦化絶縁膜は、前記反射電極の下部と前記透明電極の下部とにおいて、段差を有している
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１記載の液晶表示装置において、
前記平坦化絶縁膜の表面高さは、前記反射電極の下部と前記透明電極の下部とにおいて略等しい
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１記載の液晶表示装置において、
前記絶縁膜に設けられた透過窓は、前記配線と直交する状態で延設されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
一対の基板間に液晶層を狭持してなる液晶表示装置の製造方法であって、
一方の基板上に複数の駆動素子をマトリックス状に配列形成してこれらを層間絶縁膜で覆い、当該駆動素子に対応させた各位置において当該層間絶縁膜とこれよりも下方に設けられた絶縁膜のうちの少なくとも１層に透過窓を形成する工程と、
前記層間絶縁膜に形成された接続孔を介して前記駆動素子を複数接続した状態で、当該層間絶縁膜上に複数の配線を平行配置する工程と、
前記配線が配置された基板の上部における段差形状を埋め込む膜厚で、当該基板上に表面平坦な平坦化絶縁膜を形成する工程と、
前記平坦化絶縁膜上に反射電極を形成すると共に、前記透過窓の上部における当該平坦化絶縁膜上に当該反射電極に接続された透明電極を形成する工程とを行う
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記平坦化絶縁膜を形成する工程と、前記反射電極および透明電極を形成する工程との間に、前記各駆動素子の形成部上でかつ当該反射電極の下地となる前記平坦化絶縁膜の表面部分を選択的に凹凸表面に整形する工程を行う
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
請求項６記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記平坦化絶縁膜を形成する工程と、前記反射電極および透明電極を形成する工程との間に、前記透過窓の形成部上でかつ前記透明電極の下地となる前記平坦化絶縁膜の表面部分を表面平坦化を保って選択的に掘り下げて段差形状を形成する工程を行う
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
請求項６記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記平坦化絶縁膜を形成する工程と、前記反射電極および透明電極を形成する工程との間に、
前記各駆動素子の形成部上でかつ当該反射電極の下地となる前記平坦化絶縁膜の表面部分に、選択的に凹凸表面に整形するためのパターン露光を行い、
前記透過窓の形成部上でかつ前記透明電極の下地となる前記平坦化絶縁膜の表面部分を表面平坦化を保って選択的に掘り下げて段差形状を形成するためのパターン露光を行い、
前記２回のパターン露光の後、現像処理を行うことにより、前記平坦化絶縁膜に凹凸表面と表面平坦な段差下部を設ける
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関し、特には１つの画素内に透過表示部と反射表示部とが設けられた反射透過併用型の液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バックライトを設けることによって周辺の明るさに左右されずに表示が行われる透過型表示と、太陽光等の周囲光を用いることでバックライトを不要とした表示が行われる反射型表示とを、１つの液晶パネルで実現する反射透過併用型の液晶表示装置が提案されている。
【０００３】
図１０は、このような反射透過併用型の液晶表示装置の概略平面構成図である。この図に示すように、液晶表示装置１００は、薄膜トランジスタ（thin film transistor：ＴＦＴ）が設けられたＴＦＴ基板１と、対向基板２との間に液晶層３を狭持してなる。ＴＦＴ基板１の液晶層３側の面には、マトリックス状に配置されたＴＦＴ（図示省略）に接続させて複数の走査線４と信号線５とが互いに絶縁性を保って直交するように配列されている。そして、これら走査線４と信号線５とで区切られた各画素部ｐに、ＴＦＴに接続された画素電極６が設けられている。各画素電極６は、銀（Ａｇ）等からなる反射電極６ａと、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなる透明電極６ｂとで構成され、反射電極６ａが設けられた部分が反射表示部ａ、透明電極６ｂが設けられた部分が透過表示部ｂとなっている。一方、対向基板２の液晶層３側の面には、カラーフィルタ７と対向電極８とがこの順に積層形成されている。
【０００４】
図１１には、図１０のＡ−Ａ’断面に相当する液晶表示装置１００の１画素分の断面図を示す。この断面図に示すように、液晶表装置１００の各画素における反射表示部ａには、ＴＦＴ基板１を構成する透明基板１１上に、ゲート電極１２、ゲート絶縁膜１３、および半導体層１４を積層してなるＴＦＴ１５が設けられている。またＴＦＴと同一の層を用いた容量素子１５’が設けられている。そして、これらのＴＦＴ１５および容量素子１５’を覆う状態で層間絶縁膜１６が設けられており、ＴＦＴ１５を構成する半導体層１４には層間絶縁膜１６に形成された接続孔を介してプラグ１７ａ，１７ｂが接続されている。そして、このプラグ１７ａ，１７ｂを覆う状態で、反射表示部ａには表面凹凸形状の光散乱層１８がパターン形成され、さらにこの光散乱層１８を覆う状態で設けられた平坦化絶縁膜１９を介して、上述した反射電極６ａが設けられている。この反射電極６ａは、平坦化絶縁膜１９および光散乱層１８に形成された接続孔を介してプラグ１７ｂに接続されている。尚、図１０で説明した走査線４はゲート電極１２から延設されたものであり、信号線５はプラグ１７ａから延設されたものとなっている。
【０００５】
一方、液晶表示装置１００の透過表示部ｂにおいては、透明基板１１上に、平坦化絶縁膜１９を介して透明電極６ｂが直接パターン形成された状態となっている。つまり、透過表示部ｂでは、反射表示部ａに設けられたゲート絶縁膜１３や層間絶縁膜１６を含む絶縁性のインターレイヤーＩＬが除去された透過窓２１が設けられており、さらに光散乱層１８、反射電極６ａが除去された段差下部に、平坦化絶縁膜１９を介して透明電極６ｂが設けられているのである。そして、透明電極６ｂの一端縁は、画素内に配置された反射電極６ａの下方に重ねて配置され、当該反射電極６ａと同一電位に接続されている。尚、対向基板２は、透明基板２３の平坦面上にカラーフィルタ７と対向電極８とをこの順に積層配置した構成になっている。そして、反射表示部ａにおける反射電極６ａと対向電極８との間隔（セルギャップｇ１）に対して、透過表示部ｂにおける透明電極６ｂと対向電極８との間隔（セルギャップｇ２）が約２倍となるように、上記の段差が調整されている。
【０００６】
また、図１２には、図１０のＢ−Ｂ’断面に相当する信号線５に沿った断面図を示す。この断面図に示すように、反射表示部ａに隣接する信号線５の配置部分においては、ＴＦＴ基板１を構成する透明基板１１上に、上述したゲート電極（１２）から延設された走査線４等が配置されている。そして、この走査線４を覆う状態で、ゲート絶縁膜１３や層間絶縁膜１６等からなるいわゆるインターレイヤーＩＬが設けられ、このインターレイヤーＩＬ上に信号線５が設けられている。この信号線５上には、平坦化絶縁膜１９を介して反射電極６ａの端縁が重ねて配置されている。一方、透過表示部ｂに隣接する信号線５の配置部分においては、インターレイヤーＩＬが除去された透過窓２１が設けられており、ＴＦＴ基板１を構成する透明基板１１上に、直接、信号線５が配置されている。つまり、インターレイヤーＩＬには、信号線５と直交するように透過窓２１が設けられているのである。そして、この信号線５上には、平坦化絶縁膜１９を介して透明電極６ｂの端縁が重ねて配置されている。
【０００７】
以上のように、信号線５と直交するように、インターレイヤーＩＬに透過窓２１を設けたことにより、透過表示部ｂにおけるセルギャップｇ２を、信号線５方向の端部にわたって維持することができる。つまり、図１３の断面図（図１０のＣ−Ｃ’断面に対応）に示すように、透過表示部ｂとこれに隣接する信号線５の配置部分との両方においてインターレイヤー（ＩＬ）を除去したことにより、信号線５に重ねて配置される透明電極６ｂの下地の段差が低減されるため、信号線５側における透明電極６ｂの端延部分においてのセルギャップｇ２’のずれが抑えられ、この部分においても光漏れを抑えて表示の無効領域が拡大することを防止できる（以上、下記特許文献参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３０７７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述したように図１０〜図１３を用いて説明した構成の液晶表示装置においては、信号線５下にインターレイヤーＩＬを残した構成と比較して、透過表示部ｂとこれに隣接する信号線５の配置部分との平坦性は向上する。しかしながら、信号線５を覆う平坦化絶縁膜１９は、光散乱層１８の形成後に設けられたものであり、光散乱層１８表面の凹凸を埋め込むことなく凹凸に沿って設ける必要がある。このため、平坦化絶縁膜１９はある程度の薄膜で構成されることになる。したがって、図１３に示したように、信号線５や光散乱層１８による凹凸が平坦化絶縁膜１９によって埋め込まれることはなく、透明電極６ｂの下地表面には、信号線５に由来する凹凸が残される。これにより、信号線５付近においては、透明電極６ｂの端縁が傾斜面上に配置されることになり、対向電極８との間隔、すなわちセルギャップｇ２，ｇ２’に僅かな狂いが生じていた。これは、透過表示部ｂの周縁部において黒表示の際に光漏れを生じる要因となっている。そしてこのような光漏れが生じる領域は、画素の微細化が進展することで相対的に大きくなるため、透過表示部ｂのコントラスト向上に対して大きな障害となっている。
【００１０】
そこで本発明は、反射表示部と同一画素内に設けられた透過表示部におけるセルギャップが端部にわたって所定値に維持され、これによりさらに高精細な表示を行うことが可能な液晶表示装置を提供すること、およびこのような構成の液晶表示装置の製造方法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】
【００１１】
このような目的を達成するための本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を狭持してなり、一方の基板上にマトリックス状に配列形成された複数の駆動素子と、この駆動素子に接続された反射電極と透明電極とからなる画素電極を備えた透過反射併用型の液晶表示装置であり、次のように構成されている。すなわち、基板上に配列形成された駆動素子が層間絶縁膜で覆われており、この層間絶縁膜に形成された接続孔を介して駆動素子を複数接続した状態で、当該層間絶縁膜上に複数の配線が平行配置されている。これらの配線は、平坦化絶縁膜で覆われている。また、平坦化絶縁膜上には、反射電極とこれに接続された透明電極とからなる画素電極が設けられている。これらの画素電極は、平坦化絶縁膜および層間絶縁膜に形成された接続孔を介して各駆動素子に接続されおり、配線間に配列形成されている。このような構成の液晶表示装置において、層間絶縁膜を含む配線の下方に設けられた絶縁膜のうちの少なくとも１層が、透明電極の下方に透過窓を有している。そして特には、平坦化絶縁膜が、透明電極の下地部分において、配線を埋め込む状態で表面平坦に形成されている。
【００１２】
このような構成の液晶表示装置では、層間絶縁膜を含む配線の下方に設けられた絶縁膜のうちの少なくとも１層に透過窓を設けてこの上部に透明電極を配置したことにより、絶縁膜の界面での透過表示光の減衰を抑えている。そして、このような構成において、透明電極の下地部分において、配線を埋め込む状態で平坦化絶縁膜が表面平坦に形成されているため、下層の段差形状によらずに、ほぼ完全に表面平坦な下地部分上に透明電極が設けられた状態となる。したがって、透明電極の端部にわたって、対向基板との間のセルギャップが所定の値に保たれる。
【００１３】
また本発明の液晶表示装置の製造方法は、上述した構成の液晶表示装置の製造方法でもあり、次の工程を行うことを特徴としている。先ず、一方の基板上に複数の駆動素子をマトリックス状に配列形成してこれらを層間絶縁膜で覆う。そして、駆動素子に対応させた各位置において、層間絶縁膜とこれよりも下方に設けられた絶縁膜のうちの少なくとも１層に透過窓を形成する。次に、層間絶縁膜に形成された接続孔を介して駆動素子を複数接続した状態で、当該層間絶縁膜上に複数の配線を平行配置する。次いで、これらの配線が配置された基板の上部における段差形状を埋め込む膜厚で、当該基板上に表面平坦な平坦化絶縁膜を形成する。その後、平坦化絶縁膜上に反射電極を形成すると共に、透過窓の上部における平坦化絶縁膜上に反射電極に接続された透明電極を形成する。
【００１４】
このような製造方法では、層間絶縁膜とその下方に設けられた絶縁膜のうちの少なくとも１層に透過窓を形成し、さらに層間絶縁膜上に配線を設けた後に、基板の上部における段差形状を埋め込む膜厚で、当該基板上に表面平坦な平坦化絶縁膜を形成し、この上部に反射電極や透明電極を形成する構成とした。これにより、下層の段差形状によらずに、ほぼ完全に表面平坦な下地部分上に透明電極が形成される。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明の液晶表示装置によれば、透過反射併用型の液晶表示装置において、透明電極の端部にわたって対向基板との間のセルギャップを所定の値に精度良に保つことが可能であることから、画素の微細化が進展した場合であっても、透明表示部における端部の光漏れを防止でき、さらに高精細な表示を行うことが可能になる。
【００１６】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、下層の層構成によらずに、ほぼ完全に表面平坦な下地部分上に透明電極を形成することが可能であることから、透明電極の端部にわたって対向基板との間のセルギャップを所定の値に精度良に保たれた上述の構成の液晶表示装置を得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、図１０〜図１１を用いて説明した従来の構成と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
＜液晶表示装置−１＞
図１には、本発明の第１実施形態における反射透過併用型の液晶表示装置の概略平面構成図を示し、図２〜図４には、図１の各部断面に相当する断面図を示す。尚、図２は図１におけるＡ−Ａ’断面に相当する断面図であり、図３は図１におけるＢ−Ｂ’断面に相当する断面図であり、図４は図１におけるＣ−Ｃ’断面に相当する断面図である。
【００１９】
図１に示すように、本第１実施形態における反射透過併用型の液晶表示装置１００ａの概略構成は、図１０を用いて説明した従来の液晶表示装置（１００）の概略構成と同様である。
【００２０】
すなわち、液晶表示装置１００ａは、ＴＦＴ基板１と、対向基板２との間に液晶層３を狭持してなる。ＴＦＴ基板１の液晶層３側の面には、マトリックス状に配置されたＴＦＴ（図示省略）に接続させて複数の走査線４と信号線５とが互いに絶縁性を保って直交するように配列されている。そして、これら走査線４と信号線５とで区切られた各画素部ｐに、ＴＦＴに接続された画素電極６が設けられている。各画素電極６は、反射電極６ａと透明電極６ｂとで構成され、反射電極６ａが設けられた部分が反射表示部ａ、透明電極６ｂが設けられた部分が透過表示部ｂとなっている。一方、対向基板２の液晶層３側の面には、カラーフィルタ７と対向電極８とがこの順に積層形成されている。
【００２１】
尚、画素電極６の形成面および対向電極８の形成面上には、ここでの図示を省略した配向膜が設けられる。また、液晶表示装置１００ａにおいては、ＴＦＴ基板１と対向基板２との外側に、さらに偏光板や位相差板などが配置されることになる。そして、電界印加時または無印加時に、光の反射または透過によって白表示また黒表示となるように構成されていることとする。
【００２２】
そして、本第１実施形態の液晶表示装置１００ａが、図１０〜図１３を用いて説明した従来の液晶表示装置（１００）と異なるところは、光散乱層（１８）および平坦化絶縁膜（１９）に替えて、図２〜図４に示すように、ＴＦＴ１５、走査線４、および信号線５を覆うと共に、画素電極６（６ａ，６ｂ）の下地層として、平坦化絶縁膜１０１を設けた構成にあり、他の構成は同様であることとする。
【００２３】
すなわち、図２〜図４の断面図に示すように、液晶表装置１００ａにおいては、ＴＦＴ基板１を構成する透明基板１１上に設けられたＴＦＴ１５や走査線４、ゲート絶縁膜１３やこれらを覆う層間絶縁膜１６を含むインターレイヤーＩＬ、およびＴＦＴ１５に接続されたプラグ１７ａ，１７ｂや信号線５等を覆う状態で、平坦化絶縁膜１０１が設けられている。そして、この平坦化絶縁膜１０１上に、反射電極６ａおよび透明電極６ｂからなる画素電極６が設けられているのである。
【００２４】
そして、反射表示部ａ、およびこれに隣接する信号線５の配置部ａ’においては、この平坦化絶縁膜１０１の下方に配置される各部材による下地段差を十分に埋め込んで平坦化する状態で、平坦化絶縁膜１０１が設けられている。また、反射表示部ａにおける平坦化絶縁膜１０１の平坦化表面には、光散乱用の凹凸表面が形成されている。つまり、反射表示部ａにおいては、下地段差を十分に埋め込んで平坦化され、その平坦化面に光散乱用の凹凸表面が形成された平坦化絶縁膜１０１部分が設けられている。
【００２５】
一方、透過表示部ｂ、およびこれに隣接する信号線の配置部ｂ’においては、特に図４の断面図に示すように、この平坦化絶縁膜１０１の下方に配置される信号線５による下地段差を十分に埋め込んで平坦化する状態で、平坦化絶縁膜１０１が設けられている。そして、透過表示部ｂおよび信号線の配置部ｂ’における平坦化絶縁膜１０１の表面は、表面平坦に形成されている。また、透過表示部ｂ、およびこれに隣接する信号線の配置部ｂ’における平坦化絶縁膜１０１の表面平坦性は、信号線５が埋め込まれて完全に平坦であることが好ましいが、凸部の傾斜が１０度以下に抑えられていれば良いこととする。尚、透過表示部ｂと信号線５の配置部ｂ’とには、信号線５と直交する形状でインターレイヤーＩＬに透過窓２１が設けられていることとする。また、この透過表示部ｂに配置される透明電極６ｂは、信号線５の延設方向に隣接する画素側においては、平坦化絶縁膜１０１の傾斜部に透明電極６ｂが配置されることのないようにパターニングされている。
【００２６】
またこの平坦化絶縁膜１０１は、図２の断面図に示すように、反射表示部ａに対して透過表示部ｂが段差下部となるような段差形状を有している。この段差ｄは、反射表示部ａにおいて平坦化絶縁膜１０１上に設けられる反射電極６ａと対向電極８との間隔（セルギャップｇ１）に対して、透過表示部ｂにおける平坦化絶縁膜１０１上に設けられる透明電極６ｂと対向電極８との間隔（セルギャップｇ２）が約２倍となるように調整されていることとする。尚、セルギャップｇ１，ｇ２は、上述した偏光板や位相差板、さらには液晶層３を構成する液晶材料等の光学設計により、適宜設定されていることとする。尚、図４に示すように、段差ｄの下方においては、信号線５と透明電極６ｂとを十分に絶縁できる程度の膜厚ｔ１で平坦化絶縁膜１０１が残されていることとする。また、反射電極６ａは、この段差ｄの壁部において透過表示が行われることのないように、透明電極６ｂ上に重ねるように配置されていることとする。
【００２７】
以上のように構成された第１実施形態の液晶表示装置１０１ａでは、ゲート絶縁膜１３や層間絶縁膜１６からなるインターレイヤーＩＬに透過窓２１を設け、この上部に透明電極６ｂを配置したことにより、透明電極６ｂ下の絶縁膜の界面においての透過表示光の減衰を抑えている。これにより、透過表示部ｂにおける透過効率が向上し、明るい透過表示を行うことが可能である。
【００２８】
そして、本第１実施形態は、特にこのような構成において図４に示されるように、透過表示部ｂおよびこれに隣接する信号線５の配置部ｂ’において、信号線５を埋め込む状態で平坦化絶縁膜１０１が表面平坦に形成されているため、下層の段差形状によらずに、ほぼ完全に表面平坦な下地部分上に透明電極６ｂが設けられた状態となる。したがって、透明電極６ｂの端部にわたって、対向基板との間のセルギャップｇ２が所定の値に保たれる。
【００２９】
これにより、画素ｐの微細化がさらに進展した場合であっても、透明表示部ｂの信号線５方向の端部においての黒表示の際の光漏れを防止でき、さらに高コントラストで高精細な表示を行うことが可能になる。
【００３０】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態における反射透過併用型の液晶表示装置の特徴部分を示す断面図であり、図５（１）は図１のＡ−Ａ’断面相当し、図５（２）は図１のＢ−Ｂ’断面に相当している。
【００３１】
この図に示す第２実施形態の液晶表示装置１００ｂが、第１実施形態の液晶表示装置と異なるところは、対向基板２側に段差パターン２５を設けたことにより、平坦化絶縁膜１０１の段差ｄを小さくしたところにあり、他の構成は第１実施形態と同様であることとする。
【００３２】
すなわち、本第２実施形態における液晶表示装置１００ｂにおいては、対向基板２を構成する透明基板２３上に、カラーフィルタ７を介して段差パターン２５が設けられており、この段差パターン２５を覆う状態で対向電極８が設けられている。この段差パターン２５は、絶縁性の透明材料からなり、反射表示部ａおよびこれに隣接する信号線５の配置部ａ’に対応してパターン形成されている。
【００３３】
そして、このような液晶表示装置１００ｂのＴＦＴ基板１側に設けられる平坦化絶縁膜１０１の段差ｄは、段差パターン２５の高さ分だけ、第１実施形態よりも小さく設定されている。これにより、反射表示部ａにおけるセルギャップｇ１に対して、透過表示部ｂにおけるセルギャップｇ２が約２倍となるように調整されていることとする。
【００３４】
またこの場合、図示したように、透過表示部ｂおよびこれに隣接する信号線５の配置部ｂ’における平坦化絶縁膜１０１の膜厚を段差パターン２５の高さ分だけ、第１実施形態よりも厚くして良い。そして、透過表示部ｂにおける平坦化絶縁膜１０１の膜厚が、信号線５と共にインターレイヤーＩＬを埋め込む程度に厚ければ、段差下部をインターレイヤーＩＬの上部にまで延設しても良い。また、反射表示部ａにおける平坦化絶縁膜１０１の散乱パターンの形状に影響を及ぼすことがなければ、反射表示部ａおよびこれに隣接する信号線５の配置部ａ’における平坦化絶縁膜１０１の膜厚を、段差パターン２５の分だけ第１実施形態よりも薄くしても良い。
【００３５】
このような構成の第２実施形態の液晶表示装置１０１ｂであっても、透過表示部ｂおよびこれに隣接する信号線５の配置部ｂ’においては、信号線５を埋め込む状態で平坦化絶縁膜１０１が表面平坦に形成されているため、透明電極６ｂの端部にわたって、対向基板との間のセルギャップｇ２が所定の値に保たれる。したがって、第１実施形態の液晶表示装置と同様に、画素ｐの微細化がさらに進展した場合であっても高コントラストで高精細な表示を行うことが可能になる。
【００３６】
＜第３実施形態＞
図６、本発明の第３実施形態における反射透過併用型の液晶表示装置の特徴部分を示す断面図であり、図６（１）は図１のＢ−Ｂ’断面に相当し、図６（２）は図１のＣ−Ｃ’断面に相当する。
【００３７】
これらの図に示す第３実施形態の液晶表示装置１００ｃが、第１実施形態の液晶表示装置と異なるところは、信号線５の下部にインターレイヤーＩＬを残し、インターレイヤーＩＬに形成される透過窓２１を、信号線５間の透過表示部ｂのみとしたところにあり、他の構成は第１実施形態と同様であることとする。
【００３８】
そして、特に図６（２）のＣ−Ｃ’断面図に示すように、透過表示部ｂおよびこれに隣接する信号線５の配置部ｂ’においては、信号線５およびインターレイヤーＩＬによる下地段差を十分に埋め込んで表面平坦になる状態で、平坦化絶縁膜１０１が設けられていることとする。尚、透明電極６ｂの下方には、信号線５と透明電極６ｂとを十分に絶縁できる程度の膜厚ｔ１で平坦化絶縁膜１０１が残されていることとする。
【００３９】
また、反射表示部（ａ）におけるセルギャップｇ１に対して、透過表示部（ｂ）におけるセルギャップｇ２が約２倍となるように調整されていることは、第１実施形態と同様である。このため、平坦化絶縁膜１０１は、第１実施形態と比較して全体的に厚膜化している。
【００４０】
このような構成の第３実施形態の液晶表示装置１０１ｃであっても、透過表示部ｂおよびこれに隣接する信号線５の配置部ｂ’においては、信号線５を埋め込む状態で平坦化絶縁膜１０１が表面平坦に形成されているため、透明電極６ｂの端部にわたって、対向基板との間のセルギャップｇ２が所定の値に保たれる。したがって、第１実施形態の液晶表示装置と同様に、画素ｐの微細化がさらに進展した場合であっても高コントラストで高精細な表示を行うことが可能になる。
【００４１】
＜第４実施形態＞
図７は、本発明の第４実施形態における反射透過併用型の液晶表示装置の特徴部分を示す断面図であり、図７（１）は図１のＡ−Ａ’断面相当し、図７（２）は図１のＢ−Ｂ’断面に相当している。
【００４２】
この図に示す第４実施形態の液晶表示装置１００ｄが、第１実施形態の液晶表示装置と異なるところは、対向基板２に段差パターン２５を設けたことにより平坦化絶縁膜１０１の段差を無くしたところにあり、他の構成は第１実施形態と同様であることとする。
【００４３】
すなわち、本第４実施形態における液晶表示装置１００ｂにおいては、ＴＦＴ基板１側の段差が全て埋め込まれるように、反射表示部ａと透過表示部ｂとで略同一高さの平坦化絶縁膜１０１が設けられている。
【００４４】
そして、反射表示部ａおよびこれに隣接して配置される信号線５の配置部ａ’における平坦化絶縁膜１０１の平坦化表面には、光散乱用の凹凸表面が形成されており、この凹凸を平均した高さが、透過表示部ｂおよびこれに隣接して配置される信号線５の配置部ｂ’における平坦化絶縁膜１０１の平坦化表面高さと等しいこととする。
【００４５】
一方、対向基板２を構成する透明基板２３上には、カラーフィルタ７を介して段差パターン２５が設けられており、この段差パターン２５を覆う状態で対向電極８が設けられている。この段差パターン２５は、絶縁性の透明材料からなり、反射表示部ａに対応してパターン形成されている。また、この段差パターン２５は、反射表示部ａにおけるセルギャップｇ１に対して、透過表示部ｂにおけるセルギャップｇ２が約２倍となるように、膜厚ｔが調整されていることとする。
【００４６】
このような構成の第４実施形態の液晶表示装置１０１ｄであっても、透過表示部ｂおよびこれに隣接する信号線５の配置部ｂ’においては、信号線５を埋め込む状態で平坦化絶縁膜１０１が表面平坦に形成されているため、透明電極６ｂの端部にわたって、対向基板との間のセルギャップｇ２が所定の値に保たれる。したがって、第１実施形態の液晶表示装置と同様に、画素ｐの微細化がさらに進展した場合であっても高コントラストで高精細な表示を行うことが可能になる。
【００４７】
また特に本第４実施形態の液晶表示装置１０１ｄでは、反射電極６ａの下地部分と透明電極６ｂの下地部分とが同一高さとなるため、信号線５の延設方向に隣接する画素間の反射電極６ａと透明電極６ｂとの分離を平面上で行うことができる。しがたって、透明電極６ｂにおける信号線５方向の両端縁も、確実に平坦面上に配置されるため、反射電極６ａから露出している透明電極６の３辺の全てにおいて、対向基板２との間のセルギャップｇ２を確実に所定の値に保つことができる。したがって、さらに確実に高コントラストで高精細な表示を行うことが可能になる。さらに、反射電極６ａと透明電極６ｂとのパターニングにおいて、これらの間隔を狭ピッチ化することが可能になる。これにより、各画素における有効表示面積を広げることができる。
【００４８】
尚、上述した第１実施形態〜第４実施形態の構成は、組み合わせて実施することも可能である。例えば、第２実施形態と第３実施形態、第３実施形態と第４実施形態とを組み合わせた構成であっても、同様の効果を得ることができる。
【００４９】
＜液晶表示装置の製造方法＞
次に、図８および図９の断面工程図に基づいて、液晶表示装置の製造方法の実施形態を説明する。尚、図８および図９は図１におけるＢ−Ｂ’断面に相当する断面工程図であり、ここでは上述した第１実施形態の液晶表示装置を例に製造方法を説明する。
【００５０】
先ず、図８（１）に示すように、ＴＦＴ基板側の作製において、透明基板１１上に信号線５を形成するまでは、通常の手順と同様に行う。
【００５１】
すなわち、透明基板１１上に、走査線４とこれに接続されたゲート電極および、これと同一層からなる容量素子の電極４’を形成する。そして、これらを覆う状態でゲート絶縁膜１３を形成し、さらにこの上部にここでは図示されない半導体層を形成してエキシマレーザアニール処理による結晶化を行う。次に、ＴＦＴのＶｔｈ調整のための不純物を半導体層に導入した後、ここでの図示を省略した絶縁性のストッパ層を半導体層上に形成し、ＴＦＴのソース／ドレイン形成のための不純物を半導体層に導入する。次いで、急速加熱によって不純物の活性化アニール処理を行い、半導体層をパターンエッチングする。次に、半導体層を覆う状態で、層間絶縁膜１６を成膜する。その後、透明基板１１上の全面を覆うゲート絶縁膜１３や層間絶縁膜１６等の絶縁膜からなるインターレイヤーＩＬをパターンエッチングし、透過表示部（ｂ）とこれに隣接する信号線の配置部ｂ’を開口する透過窓２１を形成する。また同時に、半導体層に達する接続孔を形成する。その後、接続孔を介して半導体層に接続されたプラグを形成すると共に、このプラグから延設された信号線５を、走査線４と直交し透過窓２１を横切る様に形成する。
【００５２】
以上のようにして信号線５を形成した後、図８（２）に示すように、透明基板１１上の全面に形成されている段差形状を埋め込むように、感光性材料からなる平坦化絶縁膜１０１を塗布形成する。ここで、平坦化絶縁膜１０１の初期膜厚Ｔ０は、下地の段差形状が十分に埋め込まれた状態で表面の平坦性が得られ、かつ以降の工程で開口窓２１の上部における平坦化絶縁膜１０１に所定の段差を形成した場合に、この段差下部において信号線５上に十分な膜厚で平坦化絶縁膜が残される程度に設定されることとする。このため、平坦化絶縁膜１０１の初期膜厚Ｔ０は、インターレイヤーＩＬや信号線５の高さ、さらには後に形成される段差によって、適宜設計されることとする。
【００５３】
尚、平坦化絶縁膜１０１を回転塗布によって形成する場合には、平坦化絶縁膜１０１の表面を完全に平坦に形成することは困難である。そこでここでは、開口窓２１の上部において信号線５に由来する段差形状が、完全に解消されて平坦化されていることが好ましいが、１０度以下の傾斜に抑えられていれば良いこととする。また、インターレイヤーＩＬと開口窓２１に由来する段差形状は残っても良い。
【００５４】
次に、図８（３）に示すように、平坦化絶縁膜１０１の反射表示部（ａ）およびこれに隣接させた信号線５の配置部ａ’に対して、光散乱用の凹凸表面を形成するためのパターン露光を行う。この際、例えば、露光マスク１０３を用いることにより、反射表示部（ａ）およびこれに隣接させた信号線の配置部ａ’のみに露光光ｈを照射するパターン露光を行う。また、後に行う現像処理による平坦化絶縁膜１０１の膜減量が露光量に比例することから、現像処理後に平坦化絶縁膜１０１の表面に形成される凹凸の深さに対応させて露光量を設定する。
【００５５】
また、図９（４）に示すように、平坦化絶縁膜１０１の透過表示部（ｂ）およびこれに隣接する信号線５の配置部ｂ’に対して、露光光ｈを全面照射するパターン露光行う。この際、例えば、露光マスク１０４を用いることにより、透過表示部（ｂ）およびこれに隣接させた信号線の配置部ｂ’の全面に露光光ｈを照射するパターン露光を行う。また、後に行う現像処理による平坦化絶縁膜１０１の膜減量が露光量に比例することから、現像処理後に平坦化絶縁膜１０１の表面に形成される段差に対応させて露光量を設定する。尚、このパターン露光においては、プラグ（１７ｂ：図２参照）に達する接続孔を形成するためのパターン露光も同時に行う。
【００５６】
以上、図８（３）のパターン露光と図９（４）のパターン露光とは逆の順に行っても良く、これらのパターン露光は同一の露光装置において露光マスクを交換するのみで連続して行うこととする。
【００５７】
そして、以上のような２回の連続したパターン露光、すなわち平坦化絶縁膜１０１に対する多重露光を行った後、平坦化絶縁膜１０１に対して現像処理を行い、次いでリフロー処理を行う。これにより、図９（５）に示すように、平坦化絶縁膜１０１の表面を、反射表示部（ａ）およびこれに隣接する信号線５の配置部ａ’が段差上部となり、透過表示部（ｂ）およびこれに隣接する信号線５の配置部ｂ’が段差下部となると共に、段差の上部が凹凸表面となり段差の下部が平坦化表面となるように整形する。
【００５８】
その後、図９（６）に示すように、段差下部となる透過表示部（ｂ）に透明電極６ｂをパターン形成した後、段差上部となる反射表示部（ａ）に反射電極６ａをパターン形成する。
【００５９】
ここで、透明電極６ｂの形成においては、透過表示部（ｂ）に隣接する信号線５の配置部ｂ’上において透明電極６ｂを分離し、透明電極６ｂの端縁が信号線５の配置部ｂ’上に重なるようにする。そして、信号線５の延設方向に隣接する画素側においては、平坦化絶縁膜１０１の傾斜部に透明電極６ｂが配置されることのないように、透明電極６ｂをパターニングする。
【００６０】
また、反射電極６ａの形成においては、反射表示部（ａ）に隣接する信号線５の配置部ａ’上において反射電極６ａを分離し、反射電極６ａの端縁が信号線５の配置部ａ’上および透明電極６ｂ上に重なるようにする。この際、開口窓２１の縁部の傾斜部分において透過表示が行われることのないように、透明電極６ｂ上に反射電極６ａを重ねるようにする。反射電極６ａは、平坦化絶縁膜１０１に形成した接続孔（１７ｂ）を介してプラグに接続され、かつ下地の平坦化絶縁膜１０１に形成された光散乱用の凹凸を埋め込むことなく、この凹凸に沿った表面形状となる程度に薄膜であることが重要である。尚、以上においては、反射電極６ａがプラグに接続される構成としたが、反射電極６ａ下に重ねて設けた透明電極６ｂをプラグに接続させる構成としても良い。
【００６１】
以上の後、ここでの図示を省略した配向膜の形成を行ってＴＦＴ基板１を完成させた後、図３に示すように、このＴＦＴ基板１に対してスペーサ（図示省略）を介して対向基板２を対向配置し、周縁部を封止剤で封止した後、この封止部内に液晶層３を充填することにより液晶表示装置１００ａを完成させる。
【００６２】
以上の製造方法によれば、図８（２）を用いて説明したように、透明基板１１の上部における段差形状を埋め込む膜厚で平坦化絶縁膜１０１を形成し、この平坦化絶縁膜１０１の表面形状を整形することによって平坦化した面上に透明電極６ｂを形成し、また光散乱用の凹凸を形成した面上に反射電極６ａする構成とした。これにより、下層の段差形状によらずに、ほぼ完全に表面平坦な下地部分上に透明電極６ｂを形成することが可能になる。この結果、透明電極６ｂの端部にわたって対向基板との間のセルギャップを所定の値に精度良に保たれた、上述の構成の液晶表示装置１００ａを得ることが可能になる。
【００６３】
また、上述した製造方法では、図８（３）〜図９（２）を用いて説明したように、２回のパターン露光を多重露光で行い、その後１回の現像処理を行うことで平坦化絶縁膜１０１を表面整形している。したがって、平坦化絶縁膜１０１を表面整形は、接続孔の形成も含めて１回のリソグラフィー工程で良いことになる。これに対して、図１０〜図１３を用いて説明した従来の光散乱層１８と平坦化絶縁膜１９とを設けた場合には、光散乱層の表面整形と、平坦化絶縁膜１９への接続孔の形成との２回のリソグラフィー工程が必要であった。したがって、上述した製造方法により、リソグラフィー工程を１回削減することが可能であるため、ＴＡＴの短縮を達成することも可能である。また、リソグラフィー工程が削減されてたことにより、歩留まりの向上を図ることも可能である。、
【００６４】
尚、上述した製造方法では、平坦化絶縁膜１０１が感光性材料からなる場合を説明したが、平坦化絶縁膜１０１は、光透過性を有していれば感光性材料からなるものに限定されることはない。例えば、平坦化絶縁膜が感光性を有していない場合には、図８（３）および図９（４）を用いて説明したパターン露光の前に、平坦化絶縁膜上に感光性材料膜を塗布形成する。そして、この感光性材料膜に対して２度のパターン露光を行い、その後現像処理とリフロー処理とによってパターニングした感光性材料膜をマスクとして平坦化絶縁膜をエッチングすることにより、感光性材料膜のパターンを平坦化絶縁膜に転写する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１実施形態の液晶表示装置の概略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面に相当する断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ’断面に相当する断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ’断面に相当する断面図である。
【図５】第２実施形態の液晶表示装置の構成を説明する断面図である。
【図６】第３実施形態の液晶表示装置の構成を説明する断面図である。
【図７】第４実施形態の液晶表示装置の構成を説明する断面図である。
【図８】本発明の液晶表示装置の製造手順を示す断面工程図（その１）である。
【図９】本発明の液晶表示装置の製造手順を示す断面工程図（その２）である。
【図１０】第１実施形態の液晶表示装置の概略平面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ’断面に相当する断面図である。
【図１２】図１０のＢ−Ｂ’断面に相当する断面図である。
【図１３】図１０のＣ−Ｃ’断面に相当する断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…ＴＦＴ基板、２…対向基板、３…液晶層、５…信号線（配線）、６…画素電極、６ａ…反射電極、６ｂ…透明電極、１３…ゲート絶縁膜、１５…ＴＦＴ（駆動素子）、１６…層間絶縁膜、２１…透過窓、１０１…平坦化絶縁膜、１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ…液晶表示装置、
【図１】
2005331675.tif 000003
【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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