JP2004341557A - 半導体装置の作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 半透過型の液晶表示装置において、反射部の面積を増やそうとすると、透過部の面積を減らす必要があった。この場合、反射型の液晶表示装置として使用する場合（反射モードと呼ぶ）、開口率が増加する一方、透過型の液晶表示装置として使用する場合（透過モードと呼ぶ）、開口率が低下してしまっていた。即ち、双方のモードでトレードオフの関係にあった。
【解決手段】 本発明は、半透過型の液晶表示装置４にバックライト１で代表される光源からの光を集光する手段、具体的にはマイクロレンズアレイ３を設ける構成とする。また、マイクロレンズアレイ３には強い指向性を持った光を入射させる必要がある。従って、従来用いていた拡散板を用いないことを特徴としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）で構成された回路を有する半導体装置およびその作製方法に関する。例えば、液晶表示パネルに代表される電気光学装置およびその様な電気光学装置を部品として搭載した電子機器に関する。

なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。

近年、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜（厚さ数〜数百ｎｍ程度）を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する技術が注目されている。薄膜トランジスタはＩＣや電気光学装置のような電子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッチング素子として開発が急がれている。

液晶表示装置において、高品位な画像を得るために、画素電極をマトリクス状に配置し、画素電極の各々に接続するスイッチング素子としてＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置が注目を集めている。

アクティブマトリクス型液晶表示装置には大きく分けて透過型と反射型の二種類のタイプが知られている。

特に、反射型の液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置と比較して、バックライトを使用しないため、消費電力が少ないといった長所を有しており、モバイルコンピュータやビデオカメラ用の直視型表示ディスプレイとしての需要が高まっている。

なお、反射型の液晶表示装置は、液晶の光学変調作用を利用して、入射光が画素電極で反射して装置外部に出力される状態と、入射光が装置外部に出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行うものである。一般に反射型の液晶表示装置における画素電極は、アルミニウム等の光反射率の高い金属材料からなり、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと呼ぶ）等のスイッチング素子に電気的に接続している。

また、液晶表示装置においては、アモルファスシリコンまたはポリシリコンを半導体としたＴＦＴをマトリクス状に配置して、各ＴＦＴに接続された画素電極とソース線とゲート線とがそれぞれ形成された素子基板と、これに対向配置された対向電極を有する対向基板との間に液晶材料が挟持されている。また、カラー表示するためのカラーフィルタは対向基板に貼りつけられている。そして、素子基板と対向基板にそれぞれ光シャッタとして偏光板を配置し、カラー画像を表示している。

近年、反射型の液晶表示装置を応用し、外光のある明るい場合と外光のない暗い場合を兼用できるものとして半透過型の液晶表示装置が提案されている。このような半透過型の液晶表示装置は、バックライトを用いた場合に反射層の一部に透過部を設け、この透過部を画素中央に四角形状で設けるような構造であった。

しかしながら、このような半透過型の液晶表示装置は、画素を２つの領域に分ける、即ち
、反射性を有する金属電極からなる反射部と透光性を有する導電膜からなる透過部とで分けられる。

例えば、半透過型の液晶表示装置において、反射部の面積を増やそうとすると、透過部の面積を減らす必要があった。この場合、反射型の液晶表示装置として使用する場合（反射モードと呼ぶ）、開口率が増加する一方、透過型の液晶表示装置として使用する場合（透過モードと呼ぶ）、開口率が低下してしまっていた。即ち、双方のモードでトレードオフの関係にあった。

そこで、本発明は、図１に示すように、半透過型の液晶表示装置（ＬＣＤとも呼ぶ）４にバックライト１で代表される光源からの光を集光する手段、具体的にはマイクロレンズアレイ３を設ける構成とする。なお、図１では、端面部に設けられたバックライト１からの光を導光板で導いて光源とした例を示しているが、特にこの構成に限定されず、導光板を用いずに面状のバックライトを設けてもよい。

また、マイクロレンズアレイ３には強い指向性を持った光を入射させる必要がある。従って、従来用いていた拡散板を用いない。もし、拡散板を用いた場合、マイクロレンズアレイによって集光させ、透過部から光を通過させることが困難になる。従って、図１０に示すようにプリズムシートのみを用い、導光板２とマイクロレンズアレイ３との間にプリズムシート５（図１では図示しない）を設けることが好ましい。

本明細書で開示する発明の構成は、ソース信号線駆動回路と、ゲート信号線駆動回路と、複数のソース信号線と複数のゲート信号線が交差する各領域に画素電極と、前記画素電極を駆動するためのスイッチング素子と、を有する液晶表示装置において、前記画素電極は、光源からの光を通過する透過部と外光からの光を反射する反射部とを有し、前記画素電極と光源との間に光源からの光を集光する手段が設けられていることを特徴とする液晶表示装置である。

また、上記構成において、前記光を集光する手段は、マイクロレンズアレイであることを特徴としている。

また、他の発明の構成は、絶縁表面を有する基板上にソース信号線駆動回路と、ゲート信号線駆動回路と、複数のソース信号線と複数のゲート信号線が交差する各領域に画素電極と、対向基板と、該対向基板と前記基板との間に液晶材料とを有する液晶表示装置であって、前記画素電極は、光源からの光を通過する透過部と外光からの光を反射する反射部とを有し、前記基板または前記対向基板と光源との間に光源からの光を集光する手段が設けられていることを特徴とする液晶表示装置である。

また、上記構成において、前記光を集光する手段は、マイクロレンズアレイであることを特徴としている。

また、他の発明の構成は、図８（Ｄ）にその一例を示したように、マイクロレンズアレイと、透光性を有する基板と、該基板と前記マイクロレンズアレイ基板との間に画素電極と、液晶材料とを有し、且つ、前記画素電極は、光源からの光を通過する透過部と外光からの光を反射する反射部とを有していることを特徴とする液晶表示装置である。

また、上記各構成において、前記画素電極の透過部は、透明導電膜からなることを特徴としている。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物（ＩＴＯと呼ばれる）、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化スズまたは酸化亜鉛などを用いること
が可能である。

また、上記各構成において、前記画素電極の反射部は、透明導電膜と反射性を有する導電膜との積層であることを特徴としている。

また、上記各構成において、図３に示すように前記画素電極の反射部は、透明導電膜を下層とし、反射性を有する導電膜を上層とする積層、或いは、図２に示すように前記画素電極の反射部は、透明導電膜を上層とし、反射性を有する導電膜を下層とする積層であることを特徴としている。

また、上記各構成において、前記画素電極の反射部は、反射性を有する導電膜であって、ＡｌまたはＡｇを主成分とする膜、またはそれらの積層膜であることを特徴としている。

本発明により、半透過型の液晶表示装置において、透過モードにおける光の利用効率を高めることができる。従って、反射電極のサイズを拡大することができ、さらに、反射電極の下層にＣＭＯＳ回路などの基本論理回路や、複雑なロジック回路（信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ、オペアンプ、γ補正回路など）をも構成することができ、さらにはメモリ（記憶回路（ＳＲＡＭやＤＲＡＭなど））やマイクロプロセッサをも作り込むことができる。

本発明により、半透過型の液晶表示装置において、透過モードにおける光の利用効率を高めることができる。従って、反射電極のサイズを拡大することができ、さらに、反射電極の下層にＣＭＯＳ回路などの基本論理回路や、複雑なロジック回路（信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ、オペアンプ、γ補正回路など）をも構成することができ、さらにはメモリ（記憶回路（ＳＲＡＭやＤＲＡＭなど））やマイクロプロセッサをも作り込むことができる。反射電極の下層にメモリ（記憶回路（ＳＲＡＭやＤＲＡＭなど））などを作り込めば電子機器のトータル消費電力を大幅に低減することができる。

本発明の実施形態について、以下に説明する。

（実施の形態１）
ここでは、図１に示した構成とし、図２に示すように画素電極の反射部は、透明導電膜を上層とし、反射性を有する導電膜を下層とする積層とした例を示す。

図１中、１はバックライト、２は導光板、３はマイクロレンズアレイ、４は半透過型ＬＣＤ（ここでは液晶を一対の基板に挟んだ状態のものを指している）である。ここでは図示しないが、導光板２とマイクロレンズアレイ３との間にプリズムシートを設ける。

図１における半透過型ＬＣＤ４を拡大し、透過モードの時と、反射モードの時でのバックライトからの光（平行光）と画素電極との関係を示した図が図２（Ａ）、図２（Ｂ）である。ここでは簡略化のため、画素電極のみを図示し、ＴＦＴを含む素子形成層２２の詳細な説明を省略する。画素電極は、透明導電膜２３と反射電極２４とで形成されている。

図２（Ａ）に示す透過モードにおいて、バックライトからの光は、マイクロレンズアレイ２１によって集光され、透明導電膜２３が反射電極２４と重なっていない領域（透過部）を通過する。一方、図２（Ｂ）に示す反射モードにおいて、外光は、反射電極２４（反射
部）で反射される。なお、画素電極の反射部は、透明導電膜を上層とし、反射性を有する導電膜を下層とする積層である。

なお、反射性を有する導電膜としてアルミニウムを主成分とする材料を用い、透明導電膜としてＩＴＯを用いた場合、腐食反応を起こしやすいので注意が必要である。好ましくは、チタンを含む膜などからなるバッファ層を透明導電膜と反射性を有する導電膜との間に設ける。

また、マイクロレンズアレイ２１は、構成される複数のレンズのうち、一つのレンズと一つの画素の透過部とを対応させればよい。ここでは図示しないが、レンズをフレネルレンズのような形状にしてもよい。

また、図２中、２５は液晶材料であり、２６は対向電極となる透明導電膜、２７は対向基板である。なお、ここでは図示しないが、基板２０と対向基板２７とはスペーサなどにより一定の距離を保ってシール材などで貼り合わされている。

本発明により、半透過型の液晶表示装置において、透過モードにおける光の利用効率を高めることができる。従って、反射電極２４のサイズを拡大することができ、さらに、反射電極２４の下方にＣＭＯＳ回路などの基本論理回路や、複雑なロジック回路（信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ、オペアンプ、γ補正回路など）をも構成することができ、さらにはメモリ（記憶回路（ＳＲＡＭやＤＲＡＭなど））やマイクロプロセッサをも作り込むことができる。

（実施の形態２）
ここでは、図２に示した構成と異なる例を示し、図３に示すように画素電極の反射部は、透明導電膜を下層とし、反射性を有する導電膜を上層とする積層とした例を示す。

図３（Ａ）に示す透過モードにおいて、バックライトからの光は、マイクロレンズアレイ３１によって集光され、透明導電膜３３が反射電極３４ｂと重なっていない領域（透過部）を通過する。一方、図３（Ｂ）に示す反射モードにおいて、外光は、反射電極３４ｂ（反射部）で反射される。なお、画素電極の反射部は、透明導電膜を下層とし、反射性を有する導電膜を上層とする積層である。

なお、反射性を有する導電膜としてアルミニウムを主成分とする材料を用い、透明導電膜としてＩＴＯを用いた場合、腐食反応を起こしやすいので注意が必要である。好ましくは、チタンを含む膜などからなるバッファ層３４ａを透明導電膜と反射性を有する導電膜との間に設ける。

また、マイクロレンズアレイ３１は、構成される複数のレンズのうち、一つのレンズと一つの画素の透過部とを対応させればよい。ここでは図示しないが、レンズをフレネルレンズのような形状にしてもよい。

また、図３中、３５は液晶材料であり、３６は対向電極となる透明導電膜、３７は対向基板である。なお、ここでは図示しないが、基板３０と対向基板３７とはスペーサなどにより一定の距離を保ってシール材などで貼り合わされている。

本発明により、半透過型の液晶表示装置において、透過モードにおける光の利用効率を高めることができる。従って、反射電極３４ｂのサイズを拡大することができ、さらに、反射電極３４ｂの下方にＣＭＯＳ回路などの基本論理回路や、複雑なロジック回路（信号分
割回路、Ｄ／Ａコンバータ、オペアンプ、γ補正回路など）をも構成することができ、さらにはメモリ（記憶回路（ＳＲＡＭやＤＲＡＭなど））やマイクロプロセッサをも作り込むことができる。

以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。

（実施例）
［実施例１］
本実施例では、本発明で用いられる半透過型の液晶表示装置が有する画素部の詳しい構成について説明する。本発明により、半透過型の液晶表示装置において、透過モードにおける光の利用効率を高めることができる。従って、反射電極のサイズを拡大することができ、さらに、反射電極の下方にメモリを作り込むことができる。

画素部にはマトリクス状に複数の画素２０４が配列される。画素２０４の拡大図を図４に示す。画素２０４には、画素ＴＦＴ２０５と、ＳＲＡＭ２０７と、対向電極と画素電極の間に液晶を挟んだ液晶セル２０８とが設けられている。

画素ＴＦＴ２０５のゲート電極は、ゲート信号線２０９に接続されている。また、画素ＴＦＴ２０５のソース領域とドレイン領域は、一方はソース信号線２１０に、もう一方はＳＲＡＭ２０７の入力側に接続されている。

ＳＲＡＭ２０７はｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴを２つづつ有しており、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域は高電圧側電源線２１１に接続され、電圧Ｖｄｄｈに保たれている。またｎチャネル型ＴＦＴのソース領域は低電圧側電源線２１２に接続されており、電圧Ｖｓｓに保たれている。なおＶｄｄｈ＞Ｖｓｓである。１つのｐチャネル型ＴＦＴと１つのｎチャネル型ＴＦＴとが対になっており、１つのＳＲＡＭの中にｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴとの対が２組存在することになる。

対になったｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴは、そのドレイン領域が互いに接続されている。また対になったｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴは、そのゲート電極が互いに接続されている。そして互いに一方の対のｐチャネル型及びｎチャネル型ＴＦＴのドレイン領域が、もう一方の対のｐチャネル型及びｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極と同じ電位に保たれている。そして一方の対のｐチャネル型及びｎチャネル型ＴＦＴのドレイン領域は入力の信号（Ｖｉｎ）が入る入力側であり、もう一方の対のｐチャネル型及びｎチャネル型ＴＦＴのドレイン領域は出力の信号（Ｖｏｕｔ）が出力される出力側である。

ＳＲＡＭはＶｉｎを保持し、Ｖｉｎを反転させた信号であるＶｏｕｔを出力するように設計されている。つまり、ＶｉｎがＨｉだとＶｏｕｔはＶｓｓ相当のＬｏの信号となり、ＶｉｎがＬｏだとＶｏｕｔはＶｄｄｈ相当のＨｉの信号となる。

ＳＲＡＭ２０７の出力側は、液晶セル２０８が有する画素電極に接続されている。画素電極は、実施の形態１または実施の形態２に示したように反射部と透過部とを有している。

ゲート信号線２０９に入力される選択信号により、画素ＴＦＴ２０５はオンの状態になる。そしてソース信号線２１０に入力されたデジタルビデオ信号は、画素ＴＦＴ２０５を介してＳＲＡＭ２０７の入力側にＶｉｎとして入力される。

入力されたデジタルビデオ信号は、次のデジタルビデオ信号が入力されるまで保持される
。またＳＲＡＭはＤＲＡＭに比べてデジタルビデオ信号の書き込みにかかる時間が短く、高速でデータの書き込みを行うことが可能である。

デジタルビデオ信号は、１または０の情報を有しており、ＳＲＡＭ７０７に入力されたデジタルビデオ信号は、その情報が反転して出力される。例えば１の情報を有するデジタルビデオ信号がＳＲＡＭ２０７に入力されると、０の情報を有するデジタルビデオ信号がＳＲＡＭ２０７の出力側からＶｏｕｔとして出力される。逆に０の情報を有するデジタルビデオ信号がＳＲＡＭ２０７に入力されると、１の情報を有するデジタルビデオ信号がＳＲＡＭ２０７の出力側からＶｏｕｔとして出力される。

ＳＲＡＭ２０７の出力側から出力されたデジタルビデオ信号は、液晶セル２０８が有する画素電極に入力される。そしてデジタルビデオ信号が有する１または０の情報に従って液晶が駆動し、透過光量または反射光量が制御される。

そして同様に、全ての画素にデジタルビデオ信号が入力されることによって、各画素の有する液晶セルが遮光するかしないかが選択される。

さらに全てのビットのデジタルビデオ信号が全ての画素に入力されると、１つの画像が表示される。１フレーム期間中に、各画素の液晶セルが光を透過している期間の長さを制御することによって階調表示を行ってもよいし、複数の画素を１つの単位とし、光を透過または反射している液晶セルを有する画素の面積を制御することで階調表示を行っても良い。

本発明においてＳＲＡＭを画素中に設けることで、画素に入力されたデジタルビデオ信号を、次のデジタルビデオ信号が入力されるまでより確実に保持することが可能になる。すなわち、液晶セル２０８の画素電極において保持される電荷が画素ＴＦＴのリーク電流によって減少するのを防ぎ、液晶セルの透過光量または反射光量が変化することを防ぐことが可能になる。

なお揮発性のメモリはＴＦＴを用いて形成することが可能なため、画素ＴＦＴと同時に形成することが可能である。

なお本発明において、保持容量は積極的に設けなくとも良い。保持容量を設けない場合、デジタルビデオ信号を画素に入力する時間を短くすることが可能になる。そのため液晶表示装置の画素数が増加しても、書き込み期間の長さを抑えることができる。

［実施例２］
本実施例では、本発明で用いられる半透過型の液晶表示装置が有する画素部の他の構成について説明する。

図５は、画素における回路構成を詳細に示したものである。この画素は、３ビットデジタル階調に対応したものであり、液晶素子（ＬＣ）、保持容量（Ｃｓ）、記憶回路（５０５〜５０７）及びＤ／Ａ（Ｄ／Ａコンバータ：５１１）等を有している。５０１はソース信号線、５０２〜５０４は書き込み用ゲート信号線、５０８〜５１０は書き込み用ＴＦＴである。

Ｄ／Ａコンバータ５１１の具体例は本実施例にて記述するが、本実施例に記述された以外の方式を用いてＤ／Ａコンバータを構成してもかまわない。

まず、各フレーム期間をα、β、γと表記して区間αにおける回路動作について説明する。

従来のデジタル方式の駆動回路の場合と同様に、シフトレジスタ回路にクロック信号（Ｓ−ＣＬＫ、Ｓ−ＣＬＫｂ）およびスタートパルス（Ｓ−ＳＰ）が入力され、順次サンプリングパルスが出力される。続いて、サンプリングパルスは第１のラッチ回路（ＬＡＴ１）に入力され、同じく第１のラッチ回路に入力されたデジタル映像信号（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄａｔａ）をそれぞれ保持していく。この期間を、本明細書においてはドットデータサンプリング期間と表記する。１水平期間分のドットデータサンプリング期間は、１〜４８０で示す各期間である。デジタル映像信号は３ビットである。第１のラッチ回路において、１水平周期分のデジタル映像信号の保持が完了すると、帰線期間中に、第１のラッチ回路で保持されているデジタル映像信号は、ラッチ信号（Ｌａｔｃｈ Ｐｕｌｓｅ）の入力に従い、一斉に第２のラッチ回路（ＬＡＴ２）へと転送される。

続いて、再びシフトレジスタ回路から出力されるサンプリングパルスに従い、次水平周期分のデジタル映像信号の保持動作が行われる。

一方、第２のラッチ回路に転送されたデジタル映像信号は、画素内に配置された記憶回路に書き込まれる。次列のドットデータサンプリング期間をI、IIおよびIIIと３分割し、第２のラッチ回路に保持されているデジタル映像信号をソース信号線に出力する。このとき、ビット信号選択スイッチによって、各ビットの信号が順番にソース信号線に出力されるように選択的に接続される。

期間Iでは、書き込み用ゲート信号線５０２にパルスが入力されてＴＦＴ５０８が導通し
、記憶回路５０５にデジタル映像信号が書き込まれる。続いて、期間IIでは、書き込み用ゲート信号線５０３にパルスが入力されてＴＦＴ５０９が導通し、記憶回路５０６にデジタル映像信号が書き込まれる。最後に、期間IIIでは、書き込み用ゲート信号線５０４に
パルスが入力されてＴＦＴ５１０が導通し、記憶回路５０７にデジタル映像信号が書き込まれる。

以上で、１水平期間分のデジタル映像信号の処理が終了する。以上の動作を最終段まで行うことにより、１フレーム分のデジタル映像信号が記憶回路５０５に書き込まれる。

書き込まれたデジタル映像信号は、Ｄ／Ａ５１１によってアナログ信号に変換され、液晶素子に入力される。本実施例において、液晶素子の画素電極は、実施の形態１または実施の形態２に示したように反射部と透過部とを有している。このアナログ信号に応じて液晶素子の透過率または反射率が変化し、階調を表現する。ここでは、３ビットであるから、輝度は０〜７までの８段階が得られる。

以上の動作を繰り返して、映像の表示が継続的に行われる。ここで、静止画を表示する場合には、最初の動作で記憶回路５０５〜５０７にいったんデジタル映像信号が記憶されてからは、各フレーム期間で記憶回路５０５〜５０７に記憶されたデジタル映像信号を反復して読み出せば良い。したがってこの静止画が表示されている期間中は、ソース信号線駆動回路の駆動を停止させることが出来る。

さらに、記憶回路へのデジタル映像信号の書き込み、あるいは記憶回路からのデジタル映像信号の読み出しは、ゲート信号線１本単位で行うことが可能である。すなわち、ソース信号線駆動回路を短期間のみ動作させ、画面の一部のみを書き換えるなどといった表示方法をとることも出来る。

この場合は、ゲート信号線駆動回路として、デコーダを使うのが望ましい。デコーダを使
用する場合には、特開平８−１０１６０９号公報に開示された回路を用いればよい。また、ソース信号線駆動回路にもデコーダを用いて部分書き換えを行うことも可能である。

また、本実施例においては、１画素内に３つの記憶回路を有し、３ビットのデジタル映像信号を１フレーム分だけ記憶する機能を有しているが、本発明はこの数に限定しない。つまり、ｎビットのデジタル映像信号をｍフレーム分だけ記憶するには、１画素内にｎ×ｍ個の記憶回路を有していれば良い。

以上の方法により、画素内に実装された記憶回路を用いてデジタル映像信号の記憶を行うことにより、静止画を表示する際に各フレーム期間で記憶回路に記憶されたデジタル映像信号を反復して用い、外部回路、ソース信号線駆動回路などを駆動することなく、継続的に静止画表示が可能となる。よって、液晶表示装置の低消費電力化に大きく貢献することが出来る。

また、ソース信号線駆動回路に関しては、ビット数に応じて増加するラッチ回路等の配置の問題から、必ずしも絶縁体上に一体形成する必要はなく、その一部あるいは全部を外付けで構成しても良い。

さらに、本実施例にて示したソース信号線駆動回路においては、ビット数に応じたラッチ回路を配置しているが、１ビット分のみ配置して動作させることも可能である。この場合、上位ビットから下位ビットのデジタル映像信号を直列にラッチ回路に入力すれば良い。

図６に携帯情報端末に本実施例を実施した例を示す。図６は、携帯情報端末のブロック図である。この例では静止画を表示する場合には、ＣＰＵ４０６の映像信号処理回路４０７、ＶＲＡＭ４１１などの機能を停止させ、消費電力の低減を図ることができる。図６では動作を行う部分を点線で表示してある。また、コントローラ４１２はＣＯＧで表示装置４１３に装着してもよいし、表示装置内部に一体形成してもよい。

［実施例３］
本実施例では、図１よりもさらに詳細な断面構造を図７に示す。

画素部のＴＦＴは、公知の技術を用いて基板７１０上にＴＦＴを形成し、アクティブマトリクス基板を形成すればよい。画素部においてＴＦＴのソース領域またはドレイン領域と接する電極の一方を反射性を有する金属材料で形成し、画素電極（反射部）７１２を形成する。次いで、画素電極（反射部）７１２と一部重なるように、透光性を有する導電膜からなる画素電極（透過部）７１１を形成する。透光性を有する導電膜としては、ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を用いればよい。

アクティブマトリクス基板と、接着剤によって対向基板を貼り合わせて液晶モジュールを作製する。そして、得られた液晶モジュールにバックライト７１４、導光板７１５を設け、導光板７１５上にプリズムシート（図示しない）を設け、プリズムシート上に１つのレンズが１つの画素の透過部に対応するようにマイクロレンズアレイ７１８を設け、カバー７１６で覆えば、図７にその断面図の一部を示したようなアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。なお、マイクロレンズアレイ７１８と液晶モジュールはマイクロレンズアレイ７１８の材料よりも屈折率が低い材料からなる接着層７１８を用いて貼り合わせる。こうすることによってバックライトからマイクロレンズアレイ７１８を通過した光を透過部へ集光させることができる。なお、カバーと液晶モジュールは接着剤や有機樹脂を用いて貼り合わせる。また、アクティブマトリクス基板と対向基板を貼り合わせる際、枠で囲んで有機樹脂を枠と基板との間に充填して接着してもよい。また、半透過型であるので偏光板７１３ａ、７１３ｂは、基板７１０と対向基板の両方に貼り付ける。

［実施例４］
本実施例では、作製したアクティブマトリクス基板から、基板８００を剥離してマイクロレンズアレイ８１２を貼り合わせてアクティブマトリクス型液晶表示装置を作製する工程を以下に説明する。説明には図８を用いる。

図８（Ａ）において、８００は基板、８０１は第１の材料層、８０２は第２の材料層、８０３は下地絶縁層、８０４ａは駆動回路８１３の素子、８０４ｂは画素部８１４の素子８０４ｂ、８０５ａ、８０５ｂは画素電極である。画素電極は、実施の形態１または実施の形態２に示したように反射部８０５ａと透過部８０５ｂとを有している。ここで素子とは、アクティブマトリクス型の液晶表示装置において、画素のスイッチング素子として用いる半導体素子（典型的にはＴＦＴ）もしくはＭＩＭ素子等を指す。

まず、基板上に５０ｎｍのタングステン膜からなる引張応力を有する第１の材料層８０１とスパッタ法で得られる酸化シリコンからなる圧縮応力を有する第２の材料層８０２を形成した後、下地絶縁膜を形成し、該下地絶縁膜上に公知の技術を用いて各素子を作製し、アクティブマトリクス基板を得た後、アクティブマトリクス基板上に配向膜８０６ａを形成しラビング処理を行う。なお、本実施例では配向膜を形成する前に、アクリル樹脂膜等の有機樹脂膜をパターニングすることによって基板間隔を保持するための柱状のスペーサ（図示しない）を所望の位置に形成した。また、柱状のスペーサに代えて、球状のスペーサを基板全面に散布してもよい。

次いで、支持体８０７となる対向基板を用意する。この対向基板には、着色層、遮光層が各画素に対応して配置されたカラーフィルタ（図示しない）が設けられている。また、駆動回路の部分にも遮光層を設けた。このカラーフィルタと遮光層とを覆う平坦化膜（図示しない）を設けた。次いで、平坦化膜上に透明導電膜からなる対向電極８０８を画素部に形成し、対向基板の全面に配向膜８０６ｂを形成し、ラビング処理を施した。

そして、画素部と駆動回路が形成されたアクティブマトリクス基板８００と支持体８０７とを接着層８０９となるシール材で貼り合わせる。シール材にはフィラーが混入されていて、このフィラーと柱状スペーサによって均一な間隔を持って２枚の基板が貼り合わせられる。その後、両基板の間に液晶材料８１０を注入し、封止剤（図示せず）によって完全に封止する。（図８（Ｂ））液晶材料８１０には公知の液晶材料を用いれば良い。

次いで、第１の材料層８０１が設けられている基板８００を物理的手段により引き剥がす。（図８（Ｃ））第２の材料層８０２が圧縮応力を有し、第１の材料層８０１が引張応力を有するため、比較的小さな力で引き剥がすことができる。

次いで、エポキシ樹脂などの接着層８１１により転写体であるマイクロレンズアレイ８１２に貼り付ける。なお、マイクロレンズアレイ８１２の一つのレンズと、一つの透過部８０５ｂとの位置をそれぞれ合わせて貼りつける。本実施例では、マイクロレンズアレイ８１２とすることで、軽量化を図る。

このようにして軽量化された半透過型の液晶表示装置が完成する。さらに、公知の技術を用いて偏光板（図示しない）等を適宜設けた。そして、公知の技術を用いてＦＰＣ（図示しない）を貼りつけた。

また、本実施例は、実施の形態１または実施の形態２、実施例１乃至３のいずれか一と組
み合わせることができる。

［実施例５］
本発明を実施して形成された半透過型の液晶表示装置は、様々な電子機器を完成させることができる。即ち、本発明を実施することによって、それらを組み込んだ全ての電子機器が完成される。

その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ：Digital Versatile Disc）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。それらの一例を図９に示す。

図９（Ａ）は表示装置であり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。なお、表示装置は、パソコン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。ちなみに図９（Ａ）に示すディスプレイは中小型または大型のもの、例えば５〜２０インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには、基板の一辺が１ｍのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。

図９（Ｂ）はデジタルスチルカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッター２１０６等を含む。

図９（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。

図９（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。

図９（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。

図９（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。

図９（Ｇ）はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９等を含む。

ここで図７（Ｈ）は携帯電話であり、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。なお、表示部２７０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。

また、本実施例により、透過モードにおける光の利用効率を高めることができる。従って
、反射電極のサイズを拡大することができ、さらに、反射電極の下層にＣＭＯＳ回路などの基本論理回路や、複雑なロジック回路（信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ、オペアンプ、γ補正回路など）をも構成することができ、さらにはメモリ（記憶回路（ＳＲＡＭやＤＲＡＭなど））やマイクロプロセッサをも作り込むことができる。実施例１や実施例２にその一例を示したように、メモリ（記憶回路（ＳＲＡＭやＤＲＡＭなど））などを作り込めば上記電子機器のトータル消費電力を大幅に低減することができる。

以上の様に、本発明により作製された装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電気機器に用いることが可能である。

本発明の模式図を示す図である。（実施の形態１） 本発明の模式拡大図を示す図である。（実施の形態１） 本発明の模式拡大図を示す図である。（実施の形態２） 実施例１を示す図である。 実施例２を示す図である。 携帯情報端末のブロック図。（実施例２） 本発明の断面図を示す図である。（実施例３） 本発明の工程断面図を示す図である。（実施例４） 電子機器の一例を示す図。 プリズムシートを示す図である。

Claims (7)

1. 基板上に第１の材料層を形成する工程と、
   前記第１の材料層上に圧縮応力を有する第２の材料層を形成する工程と、
   前記第２の材料層上に絶縁膜を形成する工程と、
   前記絶縁膜上に素子を形成する工程と、
   前記素子に支持体を接着した後、該支持体を基板から物理的手段により前記第２の材料層の層内または界面において剥離する工程と、
   前記絶縁膜または前記第２の材料層に光を集光する手段が設けられた転写体を接着し、前記支持体と前記転写体との間に前記素子を挟む工程とを有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
2. 基板上に第１の材料層を形成する工程と、
   前記第１の材料層上に圧縮応力を有する第２の材料層を形成する工程と、
   前記第２の材料層上に絶縁膜を形成する工程と、
   前記絶縁膜上に素子を形成する工程と、
   前記素子に支持体を接着した後、該支持体を基板から物理的手段により前記第２の材料層の層内または界面において剥離する工程と、
   前記絶縁膜または前記第２の材料層にマイクロレンズアレイを接着し、前記支持体と前記マイクロレンズアレイとの間に前記素子を挟む工程とを有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
3. 請求項１または２において、前記第１の材料層は、形成直後において圧縮応力を有し、且つ、剥離する直前において引張応力を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、前記支持体は、着色層、遮光層が各画素に対応して配置されたカラーフィルターが設けられた対向基板であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項において、前記素子と前記支持体との接着はシール材で貼り合わされるものであって、該シール材はフィラーが混入されていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項において、前記素子と前記支持体との間には、基板間隔を保持するための柱状スペーサが設けられていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項において、前記素子は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置において、画素のスイッチング素子として用いる半導体素子もしくはＭＩＭ素子であることを特徴とする半導体装置の作製方法。

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