(57)【要約】【課題】  表示特性をより向上させることが可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】  液晶表示装置１０は、対向配置された第１及び第２基板２０、２１と、第１及び第２基板２０、２１間に挟まれた高分子分散型液晶層２２と、第１基板２０に設けられた配線電極２４と、配線電極２４上に設けられ、配線電極２４の一部を露出するスルーホール２７を有する層間絶縁膜２５と、層間絶縁膜２５上に設けられた表示電極２６と、スルーホール２７内に設けられ、配線電極２４と表示電極２６とを電気的に接続する接続電極２６Ａと、第２基板２１に設けられた共通電極２８とを含む。スルーホール２７の内壁と配線電極２４の表面とがなす角度θは、平面視においてスルーホール２７が視認されにくい値に設定される。【選択図】図５
2017003708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された第１及び第２基板と、
前記第１及び第２基板間に挟まれた高分子分散型液晶層と、
前記第１基板に設けられた配線電極と、
前記配線電極上に設けられ、前記配線電極の一部を露出するスルーホールを有する層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に設けられた表示電極と、
前記スルーホール内に設けられ、前記配線電極と前記表示電極とを電気的に接続する接続電極と、
前記第２基板に設けられた共通電極と、
を具備し、
前記液晶層の屈折率をｎＰＮ、前記層間絶縁膜の屈折率をｎＩＮＳ、前記層間絶縁膜の膜厚をｂ（μｍ)としたとき、前記スルーホールの内壁と前記配線電極の表面とがなす角度θは、
【数１】
2017003708.tif 000005
であり、かつ９０度以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記角度θは、３２度以上９０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記層間絶縁膜の膜厚は、０．３μｍ以上０．９μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記スルーホールの内壁を斜辺とし、前記配線電極の表面を底辺とする直角三角形において、前記底辺の長さは、０．４μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記層間絶縁膜は、シリコン窒化物からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記高分子分散型液晶層は、高分子層と、前記高分子層内に設けられた液晶とを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、高分子分散型液晶を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高分子分散型液晶は、三次元の網状に形成された高分子（高分子ネットワーク）内において液晶が相分離した構造を有し、高分子ネットワークの側壁に沿って液晶分子がランダムに配置している状態と、電界を印加して液晶分子が電界方向に配列した状態とで光の散乱状態と光の透過状態とをそれぞれ作り出す（例えば、特許文献１）。散乱度合いは、液晶に印加される電圧により決定され、液晶に印加される電圧は、高分子材料と液晶との分圧により決定される。
【０００３】
例えば、液晶表示装置は、２枚のガラス基板で高分子分散型液晶層を挟み、高分子分散型液晶層を封入するようにして２枚のガラス基板をシール材で貼り合わせて構成される。ガラス基板上の配線電極上には、層間絶縁膜が形成され、さらに層間絶縁膜上に表示電極が形成されている。表示電極は、層間絶縁膜に形成されたスルーホール内の接続電極を通じて、配線電極に電気的に接続される。このような液晶表示装置では、透過状態時に表示領域内にあるスルーホールが目立って見えてしまう場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１９５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、表示特性をより向上させることが可能な液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る液晶表示装置は、対向配置された第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に挟まれた高分子分散型液晶層と、前記第１基板に設けられた配線電極と、前記配線電極上に設けられ、前記配線電極の一部を露出するスルーホールを有する層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に設けられた表示電極と、前記スルーホール内に設けられ、前記配線電極と前記表示電極とを電気的に接続する接続電極と、前記第２基板に設けられた共通電極とを具備する。前記液晶層の屈折率をｎＰＮ、前記層間絶縁膜の屈折率をｎＩＮＳ、前記層間絶縁膜の膜厚をｂ（μｍ)としたとき、前記スルーホールの内壁と前記配線電極の表面とがなす角度θは、
【０００７】
【数１】
2017003708.tif 000003
【０００８】
であり、かつ９０度以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、表示特性をより向上させることが可能な液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る液晶表示装置の平面図である。
【図２】図１に示した液晶表示装置のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図３】実施形態における液晶層の配向状態を示す図である。
【図４】実施形態におけるスルーホールの平面図である。
【図５】図４に示したスルーホールのＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。
【図６】実施形態におけるテーパー角度と屈折角及びテーパー部の長さとの関係を示す図である。
【図７】実施形態におけるテーパー角度とテーパー部の長さとの関係を示す図である。
【図８】スルーホールのテーパー部の見かけの長さとスルーホールの視認性との関係を示す図である。
【図９】実施形態におけるテーパー角度とスルーホールの視認性との関係を示す図である。
【図１０】実施形態における層間絶縁膜の膜厚とテーパー角度との関係を示す図である。
【図１１】実施形態におけるスルーホールの形成方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率などは必ずしも現実のものと同一とは限らないことに留意すべきである。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置などによって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１２】
以下に、実施形態の液晶表示装置について説明する。
【００１３】
［１］液晶表示装置の構成  
図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿った液晶表示装置の断面図である。本実施形態に係る液晶表示装置１０は、文字や図形などの複数のパターンを表示可能なパターン表示型の液晶表示装置である。
【００１４】
液晶表示装置１０は、表示電極が設けられる第１基板２０と、共通電極が設けられ、かつ第１基板２０に対向配置される第２基板２１と、第１基板２０と第２基板２１間に挟持された液晶層２２とを備える。第１基板２０及び第２基板２１は、透明基板から構成され、例えばガラス基板から構成される。
【００１５】
第１基板２０及び第２基板２１は、表示領域（ビューエリア）ＶＡを囲む枠状のシール材２３によって貼り合わされる。液晶層２２は、シール材２３によって第１基板２０と第２基板２１間に封止される。シール材２３は、例えば有機系の接着材から構成され、例えば印刷工程により形成される。液晶層２２の厚さ（セルギャップ）は、例えば７μｍ程度である。液晶層２２については後で詳述する。
【００１６】
第１基板２０の液晶層２２側には、複数の配線電極２４が設けられる。配線電極２４上には、層間絶縁膜２５が設けられる。表示領域ＶＡにおける層間絶縁膜２５上には、複数の表示電極２６が設けられる。層間絶縁膜２５は、配線電極２４と表示電極２６間を電気的に絶縁する。複数の表示電極２６はそれぞれ、その平面形状が所望のパターンになるように加工される。
【００１７】
表示電極２６は、対応する配線電極２４に、スルーホール２７内に形成された接続電極２６Ａを介して電気的に接続される。例えば、接続電極２６Ａは、表示電極２６と同一工程にて形成される。具体的には、層間絶縁膜２５にスルーホール２７を形成し、このスルーホール２７に表示電極２６と同じ導電材料を埋め込む。これにより、接続電極２６Ａと表示電極２６は一体に形成される。配線電極２４は、表示電極２６の一部から表示領域ＶＡの外側まで引き出され、表示電極２６に電圧を印加するために使用される。スルーホール２７については後で詳述する。
【００１８】
表示電極２６、接続電極２６Ａ、及び配線電極２４は、透明な導電材料から構成され、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）から構成される。表示電極２６、及び配線電極２４の膜厚は、例えば１００Å以上１０００Å以下である。層間絶縁膜２５は、例えば、膜厚０．３μｍ以上０．９μｍ以下のシリコン窒化物（ＳｉＮ）から構成される。
【００１９】
第２基板２１の液晶層２２側には、共通電極２８が設けられる。共通電極２８は、表示領域ＶＡ全面に平面状に設けられ、少なくとも全ての表示電極２６と重なるサイズを有する。共通電極２８は、例えばＩＴＯから構成され、その膜厚は、例えば１００Å以上１０００Å以下である。
【００２０】
第１基板２０のうち表示領域ＶＡ以外の周辺領域ＰＡには、駆動回路３０が設けられる。駆動回路３０は、例えばＬＳＩ（large-scale integrated circuit）によって構成される。駆動回路３０は、表示領域ＶＡ内の表示電極２６及び共通電極２８に接続された複数の配線電極２４に複数の端子を介して電気的に接続される。駆動回路３０は、表示電極２６及び共通電極２８を駆動するドライバ、及び該ドライバを制御する制御回路などを含む。駆動回路３０は、複数の端子を介してフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：flexible printed circuit）３１に電気的に接続される。
【００２１】
フレキシブルプリント基板３１は、駆動回路３０に各種信号を送るための信号線、及び駆動回路３０に電源を供給するための電源線を含む。フレキシブルプリント基板３１は、例えば、ポリイミドフィルムの基材に配線などが形成された柔軟性を有する回路基板である。フレキシブルプリント基板３１は、複数の端子を介して電源回路を含む外部機器（外部回路）に電気的に接続される。液晶表示装置１０は、フレキシブルプリント基板３１及び駆動回路３０を介して、外部機器から電力、及び画像信号を含む制御信号などの供給を受けることにより、表示領域ＶＡにキャラクターを表示する。
【００２２】
図１には、液晶表示装置１０が表示可能なキャラクターの一例を示している。液晶表示装置１０は、例えばカメラのファインダーに適用可能である。液晶表示装置１０が表示可能なキャラクター３２は、カメラのファインダーに表示させるフォーカスポイント（四角形）を表しており、キャラクター３３は、複数のフォーカスポイントの領域を示す枠を表している。キャラクター３２、３３は、表示電極２６と共通電極２８間に電圧を印加することによって表示される。表示電極２６は、それぞれ、キャラクター３２、３３のパターンと同じ形状に加工される。
【００２３】
［２］液晶表示装置の動作  
図３は、液晶表示装置の動作時における液晶層２２の配向状態を示す概略図である。図３を用いて、先に液晶層２２の具体的な構成を説明し、その後、液晶表示装置１０の動作を説明する。
【００２４】
液晶層２２は、高分子層２２Ａ及び液晶層２２Ｂを備える。液晶層２２Ｂは、液晶分子２２Ｃを含む。詳述すると、液晶層２２は、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Polymer Dispersed Liquid Crystal）、又は高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：Polymer Network Liquid Crystal）により構成される。ＰＤＬＣは、高分子層（高分子ネットワーク）２２Ａ内に液晶２２Ｂが分散された構造を有しており、すなわち高分子層２２Ａ内において液晶２２Ｂが相分離した構造を有する。或いは、高分子層２２Ａ内の液晶２２Ｂが連続相を有していても良い。
【００２５】
高分子層２２Ａとしては光硬化樹脂を用いることができる。例えば、ＰＤＬＣは、光重合型の高分子前駆体（モノマー）に液晶を混合させた溶液に紫外線を照射し、モノマーを重合させてポリマーを形成し、そのポリマーのネットワーク中に液晶が分散される。液晶２２Ｂとしては、例えば、誘電率異方性が正（ポジ型）のネマティック液晶が用いられる。すなわち、液晶層２２に電圧が印加されない場合は、液晶分子２２Ｃが高分子層２２Ａ内にランダムに配置した状態となり、液晶層２２に電圧が印加された場合は、液晶分子２２Ｃが電界方向に立っている状態（液晶分子２２Ｃの長軸が電界方向に向いている状態）となる。
【００２６】
次に、液晶表示装置１０の動作について説明する。液晶表示装置１０の表示動作は、駆動回路３０によって制御される。駆動回路３０は、表示電極２６及び共通電極２８に電気的に接続されており、表示電極２６と共通電極２８間に電圧を印加する。
【００２７】
図３（ａ）は、液晶層２２の散乱状態を示す図であり、図３（ｂ）は、液晶層２２の透過状態を示す図である。なお、図３には、表示電極２６と共通電極２８とに挟まれた液晶層２２の一部を抽出して示している。液晶分子２２Ｃは、光学的に回転楕円体（楕円の長軸で回転）で表わされ、短軸方向の径が正常光の屈折率ｎｏ、長軸方向の径が異常光の屈折率ｎｅとなる。
【００２８】
液晶層２２に電界を印加していない場合、すなわち、表示電極２６と共通電極２８とを同電圧（例えば０Ｖ）にした場合、液晶分子２２Ｃがランダムに配置される。この場合、液晶層２２に白色光を入射すると、入射光が散乱して外部からは白濁した状態として観察される（白表示）。
【００２９】
一方、液晶層２２に電界を印加した場合、すなわち、表示電極２６と共通電極２８とに電圧差（例えば、表示電極２６に正電圧、共通電極２８に０Ｖ）を与えた場合、液晶分子２２Ｃの長軸が電界方向（すなわち垂直方向）に配向する。この場合、液晶層２２に白色光を入射すると、光の振動方向（進行方向に垂直な方向）は屈折率ｎｏに揃うので入射光は液晶層２２を直進する。このため、入射光が透過して外部からは透明な状態として観察される（黒表示）。
【００３０】
［３］スルーホール２７の構成  
前述したように、層間絶縁膜２５には、スルーホール２７が空けられ、スルーホール２７内には配線電極２４と表示電極２６とを電気的に接続する接続電極２６Ａが形成される。透過状態時にスルーホール２７のテーパー部が目立ってしまう場合がある。テーパー部とは、スルーホール２７の内壁を含む層間絶縁膜２５の一部分であり、その断面が、スルーホール２７の内壁を斜辺とし、配線電極２４の表面に接する部分を底辺とする直角三角形の領域を指す。以下に、スルーホール２７のテーパー部が目立つ原因を説明する。
【００３１】
［３−１］テーパー部の見かけの長さ
図４は、液晶表示装置１０におけるスルーホール２７を表示領域の上方から見た平面図である。図５は、図４に示したスルーホールのＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。なお図５では、第２基板２１及び共通電極２８を省略している。
【００３２】
図５に示すように、第１基板２０上の配線電極２４上には、層間絶縁膜２５が形成され、さらに層間絶縁膜２５上に表示電極２６が形成されている。スルーホール２７は、層間絶縁膜２５に空けられ、配線電極２４の一部を露出する孔である。スルーホール２７内には、配線電極２４と表示電極２６とを電気的に接続する接続電極２６Ａが形成される。
【００３３】
層間絶縁膜２５に形成されたスルーホール２７の内壁は、図５に示すように、配線電極２４表面に対して傾斜を持つ。このときのスルーホール２７の内壁（テーパー部２７Ａの斜辺）と配線電極２４の表面とがなす角をテーパー角度θと称する。
【００３４】
テーパー部２７Ａの底辺をａとし、高さをｂとすると、表示領域ＶＡの上方からスルーホール２７を見たとき、観察者が視認するテーパー部２７Ａの底辺の見かけの長さはａ’となる。このａ’はａより長い。これは、テーパー部２７Ａの斜辺が液晶層２２と層間絶縁膜２５との界面（接続電極２６Ａの厚みは十分薄いため考慮していない）であるため、この界面で入射光の屈折が起こるからである。
【００３５】
テーパー部２７Ａの底辺の見かけの長さａ’は、以下のように算出できる。液晶層２２からテーパー部２７Ａに入る光の入射角をθ（テーパー角度と同じ）、屈折角をφ、液晶層（高分子分散型液晶）２２の屈折率ｎＰＮを１．５、層間絶縁膜２５の屈折率ｎＩＮＳを１．８、層間絶縁膜２５の膜厚ｂを０．５μｍ、とすると、
ｎＰＮ・ｓｉｎθ＝ｎＩＮＳ・ｓｉｎφ  （スネルの法則より）  …（１）  
ａ＝ｂ／ｔａｎθ      …（２）  
ａ’＝(ａ／ｃｏｓθ)・ｓｉｎ(９０°−φ)＝ａ(ｃｏｓφ／ｃｏｓθ)  …（３）  
となる。なお、表示電極２６及び接続電極２６Ａの厚みは、液晶層２２及び層間絶縁膜２５の各々の厚さより十分薄いため、屈折角の条件を省略している。
【００３６】
層間絶縁膜２５の膜厚を０．５μｍとしたときのテーパー角度θに対するφ、ａ、ａ’の値を図６に、テーパー角度θに対するａ、ａ’の値を図７に示す。テーパー部２７Ａの底辺の実際の長さａより、見かけの長さａ’のほうが長いのがわかる。その差は、テーパー角度θが大きくなるのに従って、大きくなる。したがって、スルーホール２７のテーパー部２７Ａの底辺の長さは、実際より長く見え、無視できないことがわかる。
【００３７】
［３−２］テーパー部の見かけの長さの視認性  
次に、スルーホール２７のテーパー部２７Ａの視認性について調べた結果を説明する。ここでは、観察者に視認されない見かけの長さａ’を調べた。
【００３８】
図８は、テーパー部２７Ａの底辺の見かけの長さａ’とスルーホール２７の視認性との関係を示した図である。観察者が表示領域ＶＡの上方からスルーホール２７を実際に見たとき、図８に示すように、テーパー部の底辺の見かけの長さａ’が１．５μｍより長い場合、スルーホール２７のテーパー部が確実に視認され、見かけの長さａ’が０．５μｍより短い場合、スルーホール２７のテーパー部が視認されないことがわかった。すなわち、見かけの長さａ’が１．５μｍより長い場合、スルーホール２７のテーパー部が見え、見かけの長さａ’が０．５μｍより短い場合、スルーホール２７のテーパー部が見えないことがわかった。なお、ここで記載した“視認される、視認されない”あるいは“見える、見えない”は、統計的に調べた結果であり、観察者によっては差が生じるものである。
【００３９】
この結果を、前述の図７に追記すると、図９に示すようになる。図８及び図９から、テーパー角度θを５０度以上にすれば、見かけの長さａ’を０．５μｍより短くすることができ、スルーホール２７のテーパー部が視認されないようにできることがわかる。また、見かけの長さａ’が０．５μｍのとき、図６からテーパー部２７Ａの底辺の長さａは０．４２μｍ程度であることがわかる。よって、底辺の長さａを０．４μｍ以下にすればスルーホール２７のテーパー部が視認されないようにできる。なお、前述したように、このときの層間絶縁膜２５の膜厚は０．５μｍである。
【００４０】
また、見かけの長さａ’が０．５μｍ以上１．５μｍ以下の範囲は、観察者によって見え方が異なる範囲、すなわち観察者によって視認されたり、視認されなかったりする範囲である。
【００４１】
［３−３］テーパー部のテーパー角度  
スルーホール２７のテーパー部が視認されないテーパー角度θは以下のようになる。スルーホール２７のテーパー部が視認されない条件、すなわち、テーパー部の底辺の見かけの長さａ’が０．５μｍより小さい（０≦ａ’＜０．５μｍ）という条件から、テーパー角度θは、前記式（１）、（２）、（３）より、
【００４２】
【数２】
2017003708.tif 000004
【００４３】
であり、かつテーパー角度θは９０度以下である。
【００４４】
次に、層間絶縁膜２５の膜厚ｂを変更し、テーパー部２７Ａの底辺の見かけの長さａ’を０．５μｍとした場合のテーパー角度θを調べた。図１０は、層間絶縁膜２５の膜厚ｂを変更した場合のテーパー角度θを示す図である。
【００４５】
層間絶縁膜２５は、配線電極２４と表示電極２６との電気的な絶縁性を保ち、さらにスルーホール２７の形成が容易である必要がある。このためには、層間絶縁膜２５の膜厚ｂは、０．３μｍ以上０．９μｍ以下であることが好ましい。図１０に示すように、層間絶縁膜２５の膜厚ｂが０．３μｍ以上０．９μｍ以下のとき、テーパー部の底辺の見かけの長さａ’が０．５μｍとなる場合のテーパー角度θは３２．５度以上８６．８度以下である。したがって、層間絶縁膜２５の膜厚ｂが０．３μｍ以上０．９μｍ以下である場合、スルーホール２７のテーパー角度θは３２度以上９０度以下に設定する。
【００４６】
［３−４］テーパー角度θの制御方法
次に、スルーホール２７のテーパー部のテーパー角度θを制御する方法を説明する。テーパー角度θを制御するためには、スルーホール２７の内壁（テーパー部２７Ａの斜辺）の傾斜を制御する。
【００４７】
図１１は、層間絶縁膜２５にスルーホール２７を形成する工程を示す断面図である。ここでは、テーパー角度θα、θβ、θγ（θα＞θβ＞θγ）をそれぞれ形成する工程を示す。また、スルーホール２７は、実際には配線電極２４が露出するまで空けられるが、ここでは層間絶縁膜２５の途中まで空ける例を示す。
【００４８】
まず、図１１（ａ）に示すように、第１基板２０及び配線電極２４（図示しない）上に、層間絶縁膜２５、例えば、窒化シリコン膜を膜厚０．５μｍ程度形成する。この層間絶縁膜２５は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により主な反応ガスとしてＳｉＨ（例えば、ＳｉＨ４）とＮＨ３を用いて形成される。このときのＳｉＨとＮＨ３のガス流量比（ＳｉＨ／ＮＨ３）はαである。
【００４９】
次に、層間絶縁膜２５上に、フォトリソグラフィ法により、スルーホール２７の部分が開口されたレジスト膜４０を形成する。続いて、ドライエッチング、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）により、層間絶縁膜２５をエッチングする。これにより、図１１（ｂ）に示すように、テーパー角度がθαであるスルーホール２７が形成される。このときのテーパー角度θαは約９０度である。
【００５０】
次に、テーパー角度θαより小さいテーパー角度θβを持つスルーホール２７を形成する場合を述べる。まず、図１１（ｃ）に示すように、第１基板２０及び配線電極２４（図示しない）上に、層間絶縁膜２５、例えば、窒化シリコン膜を膜厚０．４８μｍ程度形成する。この層間絶縁膜２５は、例えば、ＣＶＤにより主な反応ガスとしてＳｉＨとＮＨ３を用いて形成される。このときのＳｉＨとＮＨ３のガス流量比は、図１１（ａ）に示した工程と同様にαとする。
【００５１】
続いて、層間絶縁膜２５上に、層間絶縁膜２５Ａ、例えば、窒化シリコン膜を膜厚０．０２μｍ程度形成する。この層間絶縁膜２５Ａは、例えば、ＣＶＤにより主な反応ガスとしてＳｉＨ／ＮＨ３を用いて形成され、このときのＳｉＨとＮＨ３のガス流量比は、αより小さいβとする。すなわち、ガス流量比βは、ガス流量比αよりもＮＨ３の流量が大きい。これにより、層間絶縁膜２５上に、層間絶縁膜２５よりＮ（窒素）とＨ（水素）の含有量が多い層間絶縁膜（Ｎ−Ｈリッチの窒化シリコン膜）２５Ａが積層される。
【００５２】
さらに、層間絶縁膜２５Ａ上に、フォトリソグラフィ法により、スルーホール２７の部分が開口されたレジスト膜４０を形成する。続いて、ドライエッチング、例えばＲＩＥにより、層間絶縁膜２５Ａと層間絶縁膜２５をエッチングする。これにより、図１１（ｄ）に示すように、テーパー角度がθβであるスルーホール２７が形成される。このとき、層間絶縁膜２５Ａのエッチング速度は、層間絶縁膜２５のエッチング速度より速い。このエッチング速度の違いにより、テーパー角度θβはθαより小さくなる。
【００５３】
次に、テーパー角度θβより小さいテーパー角度θγを持つスルーホール２７を形成する場合を述べる。まず、図１１（ｅ）に示すように、第１基板２０及び配線電極２４（図示しない）上に、層間絶縁膜２５、例えば、窒化シリコン膜を膜厚０．４８μｍ程度形成する。この層間絶縁膜２５は、例えば、ＣＶＤにより主な反応ガスとしてＳｉＨとＮＨ３を用いて形成される。このときのＳｉＨとＮＨ３のガス流量比は、図１１（ａ）に示した工程と同様にαとする。
【００５４】
続いて、層間絶縁膜２５上に、層間絶縁膜２５Ｂ、例えば、窒化シリコン膜を膜厚０．０２μｍ程度形成する。この層間絶縁膜２５Ｂは、例えば、ＣＶＤにより主な反応ガスとしてＳｉＨ／ＮＨ３を用いて形成され、このときのＳｉＨとＮＨ３のガス流量比は、βより小さいγとする。すなわち、ガス流量比γは、ガス流量比βよりもＮＨ３の流量が大きい。これにより、層間絶縁膜２５上に、層間絶縁膜２５ＡよりＮ（窒素）とＨ（水素）の含有量が多い層間絶縁膜（Ｎ−Ｈリッチの窒化シリコン膜）２５Ｂが積層される。
【００５５】
さらに、層間絶縁膜２５Ｂ上に、フォトリソグラフィ法により、スルーホール２７の部分が開口されたレジスト膜４０を形成する。続いて、ドライエッチング、例えばＲＩＥにより、層間絶縁膜２５Ｂと層間絶縁膜２５をエッチングする。これにより、図１１（ｆ）に示すように、テーパー角度がθγであるスルーホール２７が形成される。このとき、層間絶縁膜２５Ｂのエッチング速度は、窒化シリコン膜２５Ａのエッチング速度より速い。このエッチング速度の違いにより、テーパー角度θγはθβより小さくなる。
【００５６】
本実施形態では、前記図１１（ａ）〜図１１（ｆ）に示したような形成方法により、スルーホール２７のテーパー角度θを制御することが可能である。例えば、層間絶縁膜２５の膜厚が０．５μｍの場合、スルーホール２７のテーパー角度θを５０度以上に形成することができる。また、層間絶縁膜２５の膜厚が０．３μｍ以上０．９μｍ以下の場合、スルーホール２７のテーパー角度θを３２度以上９０度以下に形成することができる。
【００５７】
［４］実施形態の効果  
本実施形態の液晶表示装置では、表示領域ＶＡ内にあるスルーホールのテーパー部底辺の見かけの長さを所定の長さ、すなわち０．５μｍより短い長さに設定することにより、スルーホールのテーパー部が視認されにくくすることができる、言い換えるとスルーホールを目立たなくすることができる。
【００５８】
高分子分散型液晶層を有する液晶表示装置は、基板上の配線電極上に層間絶縁膜を介して表示電極が配置される。表示電極は、スルーホールにより配線電極に電気的に接続される。このため、スルーホールのテーパー部底辺の見かけの長さが長くなると、スルーホールが視認されてしまう。例えば、スルーホールが密集すると、透過状態時に表示領域内にあるスルーホールのテーパー部が目立って見えてしまう。
【００５９】
そこで、本実施形態では、層間絶縁膜に形成されたスルーホールを、液晶層を介して見た場合、スルーホールのテーパー部の底辺の長さが実際より長く見えることを考慮し、テーパー部の底辺の見かけの長さａ’を短くするために、スルーホールのテーパー角度を所定範囲に設定する。具体的には、前記（４）式を満たし、かつテーパー角度θが９０度以下になるように、テーパー角度θを決定することにより、見かけの長さａ’が０．５μｍ以下になるようにする。これにより、スルーホールのテーパー部が視認されにくくすることができる、すなわち、スルーホールを目立たなくすることができる。この結果、表示特性をより向上させることが可能な液晶表示装置を実現できる。
【００６０】
また、製造装置、製造条件または導電材料などにより、スルーホールのテーパー角度θが９０度のとき、スルーホールに形成される接続電極（ＩＴＯ）が断線し、配線電極と表示電極とが電気的に接続されない場合がある。このような場合には、前記式（４）を満たし、かつテーパー角度θが９０度より小さくなるように、テーパー角度θを決定する。これにより、テーパー角度θを９０度より小さくすることで、スルーホールに形成される接続電極の断線を防ぐことができる。さらに、テーパー角度θが前記式（４）を満たすことから、スルーホールを目立たなくすることができる。すなわち、スルーホールの接続電極による電気的な接続を確保しつつ、スルーホールを目立たなくすることが可能である。
【００６１】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、カメラなどのファインダーに文字や図形を重ねて表示するパターン表示型の液晶表示装置に適用することができる。その他、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、デジタル時計、調光ガラス、セグメント表示が可能な液晶表示装置、マトリクス表示が可能な液晶表示装置などに適用することも可能である。また、被写体、背景、及び画像などに、これらと異なる画像を重ねて表示する用途の様々な電子機器に、本実施形態の液晶表示装置１０を適用することが可能である。
【００６２】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、構成要素を変形して具体化することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、１つの実施形態に開示される複数の構成要素の適宜な組み合わせ、若しくは異なる実施形態に開示される構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を構成することができる。例えば、実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、これらの構成要素が削除された実施形態が発明として抽出されうる。
【符号の説明】
【００６３】
１０…液晶表示装置、２０…第１基板、２１…第２基板、２２…液晶層、２２Ａ…高分子層、２２Ｂ…液晶層、２２Ｃ…液晶分子、ＶＡ…表示領域（ビューエリア）、２３…シール材、２４…配線電極、２５…層間絶縁膜、２６…表示電極、２７…スルーホール、２８…共通電極、３０…駆動回路、３１…フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、３２，３３…キャラクター。
【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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