JP2004361598A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】反射特性を向上させながら、歩留まりの低下を抑制することが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】この表示装置は、反射領域50aを有する表示装置であって、ガラス基板1上の所定領域に形成されたドレイン電極9およびドレイン線9aと、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51aに位置し、拡散構造12aを有しない反射電極12と、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aに位置し、拡散構造12aを有する反射電極12と、ドレイン電極9およびドレイン線9aとを備えている。
【選択図】図2
【解決手段】この表示装置は、反射領域50aを有する表示装置であって、ガラス基板1上の所定領域に形成されたドレイン電極9およびドレイン線9aと、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51aに位置し、拡散構造12aを有しない反射電極12と、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aに位置し、拡散構造12aを有する反射電極12と、ドレイン電極9およびドレイン線9aとを備えている。
【選択図】図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表示装置に関し、特に、反射膜を有する表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、表示装置として、液晶の光学的性質の変化を利用して表示を行う液晶表示装置が知られている。上記した液晶表示装置としては、液晶層に入射した光を一方方向にのみ透過させる透過型液晶表示装置、液晶層に入射した光を反射させる反射型液晶表示装置、および、透過型と反射型との2つの機能を有する半透過型液晶表示装置などがある。そして、従来では、上記した半透過型液晶表示装置において、反射領域に対応する領域に、凹凸形状の拡散構造を有する反射電極(反射膜)を形成することにより、反射領域に入射した光を拡散させる構造が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
図11は、従来の拡散構造を有する反射電極が形成された半透過型液晶表示装置の構造を示した平面図である。図12は、図11に示した従来の半透過型液晶表示装置の300−300線に沿った断面図である。まず、図11および図12を参照して、従来の半透過型液晶表示装置の構造について説明する。
【0004】
従来の半透過型液晶表示装置では、図12に示すように、反射領域150aと透過領域150bとを含んでいる。そして、バッファ層101aを備えたガラス基板101上の反射領域150aに対応する所定領域には、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)を構成する半導体層102と、一方の補助容量電極として機能する半導体層103とが形成されている。半導体層102は、図11に示すように、平面的に見て、コの字状に形成されている。そして、図12に示すように、コの字状の半導体層102には、2つのソース領域102aと、2つのドレイン領域102bと、2つのチャネル領域102cとが形成されている。一方のソース領域102aと一方のドレイン領域102bとは、一方のチャネル領域102cを挟むように配置されており、他方のソース領域102aと他方のドレイン領域102bとは、他方のチャネル領域102cを挟むように配置されている。
【0005】
また、半導体層102の2つのチャネル領域102c上には、それぞれ、ゲート絶縁膜104を介して、ゲート電極105が形成されている。そして、一方のゲート電極105と、一方のソース領域102aと、一方のドレイン領域102bと、一方のチャネル領域102cと、ゲート絶縁膜104とによって、一方の薄膜トランジスタ(TFT)が構成されている。また、他方のゲート電極105と、他方のソース領域102aと、他方のドレイン領域102bと、他方のチャネル領域102cと、ゲート絶縁膜104とによって、他方の薄膜トランジスタ(TFT)が構成されている。また、一方の補助容量電極として機能する半導体層103上には、ゲート絶縁膜104を介して、他方の補助容量電極106が形成されている。そして、半導体層103と、ゲート絶縁膜104と、補助容量電極106とによって、補助容量が構成されている。
【0006】
また、図11に示すように、2つのゲート電極105には、ゲート電極105と同一の層からなるとともに、所定の方向に延びるゲート線105aが接続されている。また、補助容量電極106には、補助容量電極106と同一の層からなるとともに、ゲート線105aに平行な方向に延びる補助容量線106aが接続されている。
【0007】
そして、図12に示すように、薄膜トランジスタおよび補助容量を覆うように、層間絶縁膜107が形成されている。また、層間絶縁膜107およびゲート絶縁膜104のソース領域102a、ドレイン領域102bおよび半導体層103に対応する領域には、それぞれ、コンタクトホール107a、107bおよび107cが形成されている。そして、コンタクトホール107aを介して、ソース領域102aに電気的に接続するように、ソース電極108が形成されている。また、ソース電極108の一部108aは、コンタクトホール107cを介して、一方の補助容量電極として機能する半導体層103に電気的に接続するように形成されている。そして、コンタクトホール107bを介して、ドレイン領域102bに電気的に接続するように、ドレイン電極109が形成されている。また、ドレイン電極109には、図11に示すように、ドレイン電極109と同一の層からなるとともに、ゲート線105aと直交する方向に延びるドレイン線109aが接続されている。
【0008】
また、図12に示すように、ソース電極108およびドレイン電極109を覆うように、感光性の樹脂材料からなる凸状の絶縁膜111が形成されている。絶縁膜111のソース電極108に対応する領域には、コンタクトホール111aが形成されている。また、凸状の絶縁膜111の上面のコンタクトホール111aの上方以外の領域には、反射電極112の表面に凹凸形状の拡散構造112aを形成するための凹凸部111bが設けられている。そして、凸状の絶縁膜111上には、コンタクトホール111aを介してソース電極108に電気的に接続するように、反射電極112が形成されている。この反射電極112のコンタクトホール111aの上方以外の領域には、凸状の絶縁膜111の上面の凹凸部111bを反映した凹凸形状の拡散構造112aが形成されている。
【0009】
そして、凸状の絶縁膜111および反射電極112を覆うように、透明電極113が形成されている。この透明電極113と反射電極112とによって、画素電極が構成されている。そして、透明電極113上には、配向膜114が形成されている。また、凸状の絶縁膜111上に位置する透明電極113および配向膜114のコンタクトホール111aの上方以外の領域には、それぞれ、凸状の絶縁膜111の上面の凹凸部111bを反映した凹凸部113aおよび114aが形成されている。
【0010】
そして、ガラス基板101と対向する位置には、ガラス基板(対向基板)115が設けられている。ガラス基板115上には、赤(R)、緑(G)および青(B)の各色を呈するカラーフィルタ116が形成されている。カラーフィルタ116上には、対向電極としての透明電極117が形成されている。透明電極117上には、配向膜118が形成されている。また、ガラス基板101の裏面上およびガラス基板(対向基板)115の裏面上には、それぞれ、楕円偏光膜120が形成されている。そして、配向膜114と配向膜118との間には、液晶層119が充填されている。
【0011】
ここで、図12に示した従来の半透過型液晶表示装置では、反射表示時において、反射領域150aに入射した光が反射電極112により反射されることによって、画像が表示される。この際、反射領域150aに入射した光を凹凸形状の拡散構造112aにより拡散させることができるので、反射特性を向上させることが可能となる。
【0012】
また、図12に示した従来の半透過型液晶表示装置において、反射電極112の拡散構造112aを形成する場合の製造プロセスとしては、まず、感光性の樹脂材料からなる凸状の絶縁膜111までを形成した後、凸状の絶縁膜111の上方に、ランダムに配置された孔を有するフォトマスク(図示せず)を設置する。そして、そのフォトマスクを用いて凸状の絶縁膜111の上面のみを露光(ハーフ露光)した後、現像することによって、図12に示したように、凸状の絶縁膜111の上面に凹凸部111bが形成される。この後、凸状の絶縁膜111上に反射電極112を形成する。これにより、反射電極112には、凸状の絶縁膜111の上面の凹凸部111bを反映した凹凸形状の拡散構造112aが形成される。
【0013】
【特許文献1】
特開2002−98951号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように、反射電極112の拡散構造112aを形成するために凸状の絶縁膜111の上面に凹凸部111bを形成する場合、凹凸部111bの凹部が深くなりすぎる場合がある。その場合、その凹凸部111bの凹部の下方に、ドレイン電極109およびドレイン線109aなどの金属配線が配置されていれば、ドレイン電極109およびドレイン線109aなどの金属配線が表面に露出する。この状態で、凸状の絶縁膜111上に反射電極112を形成すると、ドレイン電極109およびドレイン線109aなどの金属配線と、反射電極112とが接触することにより短絡するという不都合が生じる。その結果、短絡不良により歩留まりが低下するという問題点がある。
【0014】
この問題を解決するために、反射電極112の拡散構造112aを全く形成しないことも考えられる。しかしながら、このように拡散構造112aのない構造では、反射特性を向上させることが困難になるという問題点が新たに発生する。
【0015】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、反射特性を向上させながら、歩留まりの低下を抑制することが可能な表示装置を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による表示装置は、反射領域を有する表示装置であって、基板上の所定領域に形成された金属層と、金属層上の第1反射領域に対応する領域に形成され、拡散構造を有しない第1反射膜と、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域に対応する領域に形成され、拡散構造を有する第2反射膜とを備えている。
【0017】
この一の局面による表示装置では、上記のように、金属層上の第1反射領域に、拡散構造を有しない第1反射膜を形成するとともに、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域に、拡散構造を有する第2反射膜を形成することによって、拡散構造を有しない第1反射膜が位置する金属層上の第1反射領域には、拡散構造のための凹凸形状を形成する必要がないので、凹凸形状の凹部が大きくなりすぎることに起因して金属層と第1反射膜とが接触することにより短絡するという不都合が生じない。その結果、短絡不良を抑制することができるので、短絡不良に起因する歩留まりの低下を抑制することができる。また、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域では、拡散構造を有する第2反射膜を形成することによって、反射特性を向上させることができる。なお、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域に、拡散構造を有する第2反射膜を形成した場合に、凹凸形状の凹部が大きくなりすぎたとしても、凹部の下方には金属層が存在しないため、第2反射膜と金属層とが短絡することはない。このように、一の局面による表示装置では、反射特性を向上させながら、歩留まりの低下を抑制することができる。また、拡散構造を有しない第1反射膜においては、表示装置の法線方向に最も強く光が反射されるので、表示装置を正面から視認したときの反射特性を向上させることができる。また、拡散構造を有する第2反射膜においては、多方向に光が反射されるので、視野角が向上することにより反射特性を向上させることができる。
【0018】
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、金属層と、第1反射膜および第2反射膜との間に、金属層を覆うように形成された絶縁膜をさらに備える。このように構成すれば、絶縁膜の厚みを調節することにより、容易に、第1反射領域および第2反射領域に入射する光の光路長を最適化することができる。
【0019】
この場合、好ましくは、第1反射領域以外の第2反射領域に対応する絶縁膜の上面は、凹凸形状を有している。このように構成すれば、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域に対応する絶縁膜上に形成される第2反射膜が、実質的に絶縁膜の上面の凹凸形状を反映した凹凸形状となるので、容易に、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域に、凹凸形状の拡散構造を有する第2反射膜を形成することができる。また、第2反射領域に入射した光を拡散させることができるので、第2反射領域での反射特性を容易に向上させることができる。
【0020】
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、金属層は、ドレイン電極およびドレイン線の少なくとも一方である。このように構成すれば、ドレイン電極およびドレイン線上に位置する第1反射領域に形成される第1反射膜と、ドレイン電極およびドレイン線とが短絡するのを防止しながら、第2反射領域の拡散構造の第2反射膜により反射特性を向上させることができる。
【0021】
この場合、好ましくは、金属層は、ソース電極である。このように構成すれば、拡散構造を形成する際に、ドレイン電極などと同じ層からなるソース電極が損傷するのを抑制することができる。
【0022】
この場合、好ましくは、反射領域と透過領域とを有する表示装置であって、絶縁膜は、基板上の反射領域に対応する領域に形成された凸状の絶縁膜であり、拡散構造を有しない第1反射膜は、金属層上の第1反射領域に位置する凸状の絶縁膜上に形成されており、拡散構造を有する第2反射膜は、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域に位置する凸状の絶縁膜上に形成されている。このように構成すれば、拡散構造を有しない第1反射膜が形成される金属層上の第1反射領域の凸状の絶縁膜上には、拡散構造のための凹凸形状を形成する必要がないので、凹凸形状の凹部が大きくなりすぎることに起因して金属層と第1反射膜とが接触することにより短絡するという不都合が生じない。その結果、短絡不良を抑制することができるので、短絡不良に起因する歩留まりの低下を抑制することができる。また、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域の凸状の絶縁膜上では、拡散構造を有する第2反射膜を形成することによって、反射特性を向上させることができる。なお、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域の凸状の絶縁膜上に、拡散構造を有する第2反射膜を形成した場合に、凹凸形状の凹部が大きくなりすぎたとしても、凹部の下方には金属層が存在しないため、第2反射膜と金属層とが短絡することはない。このように、凸状の絶縁膜を有する表示装置(半透過型表示装置)においても、反射特性を向上させながら、歩留まりの低下を抑制することができる。
【0023】
この場合、好ましくは、透過領域に対応する領域には、凸状の絶縁膜が形成されていない。このように構成すれば、容易に、反射領域に入射する光の光路長と透過領域に入射する光路長とを等しくすることができる。これにより、容易に、反射表示の場合と透過表示の場合との間の表示品位のばらつきを低減することができる。
【0024】
この場合、好ましくは、第1反射領域以外の第2反射領域に位置する凸状の絶縁膜の上面は、凹凸形状を有している。このように構成すれば、金属層上に位置しない第2反射領域の凸状の絶縁膜上に形成される第2反射膜が、凸状の絶縁膜の上面の凹凸形状を反映した凹凸形状となるので、容易に、凸状の絶縁膜を有する表示装置(半透過型表示装置)の金属層上に位置しない第2反射領域に、凹凸形状の拡散構造を有する第2反射膜を形成することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0026】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の構造を示した平面図である。図2は、図1に示した第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の100−100線に沿った断面図である。図1および図2を参照して、この第1実施形態による半透過型液晶表示装置は、1画素内に、反射領域50aと透過領域50bとの2つの領域を有している。そして、反射領域50aには、反射電極12が形成されているとともに、透過領域50bには、反射電極12が形成されていない。これにより、反射領域50aでは、図2の矢印A方向の光を反射させることにより画像が表示される。その一方、透過領域50bでは、図2の矢印B方向の光を透過させることにより画像が表示される。
【0027】
第1実施形態の詳細な構造としては、図2に示すように、SiNX膜およびSiO2膜からなるバッファ層1aを備えたガラス基板1上の反射領域50aに対応する所定領域に、薄膜トランジスタ(TFT)を構成する非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる半導体層2と、一方の補助容量電極として機能する非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる半導体層3とが形成されている。なお、ガラス基板1は、本発明の「基板」の一例である。半導体層2は、図1に示すように、平面的に見て、コの字状に形成されている。そして、図2に示すように、コの字状の半導体層2には、2つのソース領域2aと、2つのドレイン領域2bと、2つのチャネル領域2cとが形成されている。一方のソース領域2aと一方のドレイン領域2bとは、一方のチャネル領域2cを挟むように配置されており、他方のソース領域2aと他方のドレイン領域2bとは、他方のチャネル領域2cを挟むように配置されている。
【0028】
また、半導体層2の2つのチャネル領域2c上には、それぞれ、SiNX膜とSiO2膜との積層膜からなるゲート絶縁膜4を介して、Moからなるゲート電極5が形成されている。そして、一方のゲート電極5と、一方のソース領域2aと、一方のドレイン領域2bと、一方のチャネル領域2cと、ゲート絶縁膜4とによって、一方の薄膜トランジスタ(TFT)が構成されている。また、他方のゲート電極5と、他方のソース領域2aと、他方のドレイン領域2bと、他方のチャネル領域2cと、ゲート絶縁膜4とによって、他方の薄膜トランジスタ(TFT)が構成されている。また、一方の補助容量電極として機能する半導体層3上には、ゲート絶縁膜4を介して、Moからなる他方の補助容量電極6が形成されている。そして、半導体層3と、ゲート絶縁膜4と、補助容量電極6とによって、補助容量が構成されている。
【0029】
また、図1に示すように、2つのゲート電極5には、ゲート電極5と同一の層からなるとともに、所定の方向に延びるゲート線5aが接続されている。また、補助容量電極6には、補助容量電極6と同一の層からなるとともに、ゲート線5aに平行な方向に延びる補助容量線6aが接続されている。
【0030】
そして、図2に示すように、薄膜トランジスタおよび補助容量を覆うように、SiNX膜とSiO2膜との積層膜からなる層間絶縁膜7が形成されている。また、層間絶縁膜7およびゲート絶縁膜4のソース領域2a、ドレイン領域2bおよび半導体層3に対応する領域には、それぞれ、コンタクトホール7a、7bおよび7cが形成されている。そして、コンタクトホール7aを介して、ソース領域2aに電気的に接続するように、ソース電極8が形成されている。また、ソース電極8の一部8aは、コンタクトホール7cを介して、一方の補助容量電極として機能する半導体層3に電気的に接続するように形成されている。そして、コンタクトホール7bを介して、ドレイン領域2bに電気的に接続するように、ドレイン電極9が形成されている。ソース電極8およびドレイン電極9は、それぞれ、下層から上層に向かって、Mo層とAl層とMo層とからなる。また、ドレイン電極9には、図1に示すように、ドレイン電極9と同一の層からなるとともに、ゲート線5aと直交する方向に延びるドレイン線9aが接続されている。なお、ドレイン電極9およびドレイン線9aは、本発明の「金属層」の一例である。
【0031】
また、図2に示すように、ソース電極8およびドレイン電極9を覆うように、約2μm〜約3μmの厚みを有する感光性の樹脂材料からなる凸状の絶縁膜11が形成されている。なお、第1実施形態では、絶縁膜11の厚みは、約2.2μmとした。絶縁膜11のソース電極8に対応する領域には、コンタクトホール11aが形成されている。そして、凸状の絶縁膜11上には、コンタクトホール11aを介してソース電極8に電気的に接続するように、Alからなる反射電極12が形成されている。
【0032】
ここで、第1実施形態では、図2に示すように、凸状の絶縁膜11の上面のドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51a以外の領域52aにのみ、反射電極12に拡散構造12aを形成するための凹凸部11bが設けられている。すなわち、凸状の絶縁膜11の上面のドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51aには、凹凸部11bが設けられていない。また、凹凸部11bの凸部の上面に対する凹部の底面の深さは、約0.7μmである。このため、図1および図2に示すように、反射電極12には、反射電極12のドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aにのみ、凸状の絶縁膜11の上面の凹凸部11bを反映した凹凸形状の拡散構造12aが形成されている。なお、凹凸部11bが設けられていない領域51aは、本発明の「第1反射領域」の一例であり、凹凸部11bが設けられている領域52aは、本発明の「第2反射領域」の一例である。また、領域51aに位置する拡散構造12aを有しない反射電極12は、本発明の「第1反射膜」の一例であり、領域52aに位置する拡散構造12aを有する反射電極12は、本発明の「第2反射膜」の一例である。
【0033】
そして、図2に示すように、凸状の絶縁膜11および反射電極12を覆うように、約100nm〜約150nmの厚みを有するとともに、IZO(Indium Zinc Oxide)またはITO(Indium Tin Oxide)などからなる透明電極13が形成されている。なお、第1実施形態では、透明電極13の厚みは、約100nmとした。この透明電極13と反射電極12とによって、画素電極が構成されている。そして、透明電極13上には、約20nm〜約100nmの厚みを有するポリイミドからなる配向膜14が形成されている。この配向膜14は、図1の矢印C方向にラビング処理(配向処理)されている。なお、第1実施形態では、配向膜14の厚みは、約30nmとした。また、透明電極13および配向膜14のドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51a以外の領域52aには、それぞれ、凸状の絶縁膜11の上面の凹凸部11bを反映した凹凸部13aおよび14aが形成されている。
【0034】
そして、ガラス基板1と対向する位置には、ガラス基板(対向基板)15が設けられている。ガラス基板15上には、約1.5μm〜約2.5μmの厚みを有するとともに、赤(R)、緑(G)および青(B)の各色を呈するカラーフィルタ16が形成されている。なお、第1実施形態では、カラーフィルタ16の厚みは、約1.8μmとした。カラーフィルタ16上には、約100nm〜約150nmの厚みを有するとともに、IZOまたはITOなどからなる対向電極としての透明電極17が形成されている。なお、第1実施形態では、透明電極17の厚みは、約100nmとした。透明電極17上には、約20nm〜約100nmの厚みを有するポリイミドからなる配向膜18が形成されている。この配向膜18は、図1の矢印D方向にラビング処理(配向処理)されている。なお、第1実施形態では、配向膜18の厚みは、約30nmとした。また、ガラス基板1の裏面上およびガラス基板(対向基板)15の裏面上には、それぞれ、約0.4mm〜約0.8mmの厚みを有する楕円偏光膜20が形成されている。なお、第1実施形態では、楕円偏光膜20の厚みは、約0.5mmとした。
【0035】
そして、配向膜14と配向膜18との間には、液晶層19が充填されている。ここで、平坦化膜10上の反射領域50aに対応する領域に約2μm〜約3μmの厚みを有する凸状の絶縁膜11を形成することによって、反射領域50aと透過領域50bとにおける画素電極と対向電極との間の距離を異ならせている。なお、第1実施形態では、絶縁膜11の厚みは、約2.2μmとした。具体的には、凸状の絶縁膜11が形成された反射領域50aにおける液晶層19の厚みが、凸状の絶縁膜11が形成されていない透過領域50bにおける液晶層19の厚みの1/2となるようにする。これにより、反射領域50aに入射した光が液晶層19を通過する距離(光路長)と、透過領域50bに入射した光が液晶層19を通過する距離(光路長)とを等しくすることができる。すなわち、反射領域50aでは光が2回液晶層19を通過するのに対して、透過領域50bでは光が1回だけ液晶層19を通過するので、反射領域50aの液晶層19の厚みを、透過領域50bの液晶層19の厚みの1/2にすることによって、反射領域50aと透過領域50bとの光の光路長が等しくなる。これにより、透過表示の場合と反射表示の場合との間の表示品位のばらつきを低減することが可能となる。
【0036】
第1実施形態では、上記のように、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51aに、拡散構造12aを有しない反射電極12を形成するとともに、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aに、拡散構造12aを有する反射電極12を形成することによって、拡散構造12aを有しない反射電極12が形成されるドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51aの凸状の絶縁膜11の上面には、拡散構造12aのための凹凸部11bを形成する必要がない。これにより、凹凸部11bの凹部が大きくなりすぎることに起因して、ドレイン電極9およびドレイン線9aと反射電極12とが接触することにより短絡するという不都合が生じない。その結果、短絡不良を抑制することができるので、短絡不良に起因する歩留まりの低下を抑制することができる。また、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aの凸状の絶縁膜11の上面では、拡散構造12aを有する反射電極12を形成することによって、反射特性を向上させることができる。なお、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aの凸状の絶縁膜11上に、拡散構造12aを有する反射電極12を形成した場合に、凹凸部11bの凹部が大きくなりすぎたとしても、凹部の下方にはドレイン電極9およびドレイン線9aが存在しないため、反射電極12とドレイン電極9およびドレイン線9aとが短絡することはない。このように、第1実施形態による半透過型液晶表示装置では、反射特性を向上させながら、歩留まりの低下を抑制することができる。
【0037】
また、第1実施形態では、上記のように、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aの凸状の絶縁膜11の上面に、凹凸部11bを形成することによって、凸状の絶縁膜11上に形成される反射電極12の凹凸部11bに対応する領域が、凸状の絶縁膜11の凹凸部11bを反映した凹凸形状になるので、容易に、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aに、凹凸形状の拡散構造12aを有する反射電極12を形成することができる。
【0038】
図3〜図8は、本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図1〜図8を参照して、第1実施形態による半透過型液晶表示装置の製造プロセスについて説明する。
【0039】
まず、図3に示すように、SiNX膜およびSiO2膜からなるバッファ層1aを備えたガラス基板1上の全面に、非単結晶シリコン層または非晶質シリコン層(図示せず)を堆積した後、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いてパターニングすることによって、薄膜トランジスタ(TFT)を構成する非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる半導体層2と、一方の補助容量電極として機能する非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる半導体層3とを形成する。半導体層2は、図1に示したように、平面的に見て、コの字状になるようにパターニングする。なお、半導体層2および3が非晶質シリコンからなる場合は、結晶化させるのが好ましい。この後、半導体層2上に、SiNX膜とSiO2膜との積層膜からなるゲート絶縁膜4を形成する。ゲート絶縁膜4の全面上にMo層(図示せず)を形成した後、そのMo層をフォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いてパターニングする。これにより、Moからなる2つのゲート電極5と、ゲート線5a(図1参照)と、Moからなる他方の補助容量電極6と、補助容量線6a(図1参照)とを同時に形成する。
【0040】
この後、ゲート電極5をマスクとして、半導体層2に不純物をイオン注入することによって、2組のソース領域2aおよびドレイン領域2bを形成する。この2組のソース領域2aおよびドレイン領域2bの間が、それぞれ、チャネル領域2cとなる。これにより、2つの薄膜トランジスタ(TFT)が形成される。
【0041】
次に、図4に示すように、全面を覆うように、SiNX膜とSiO2膜との積層膜からなる層間絶縁膜7を形成する。この後、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いて、層間絶縁膜7およびゲート絶縁膜4のソース領域2a、ドレイン領域2bおよび半導体層3に対応する領域に、それぞれ、コンタクトホール7a、7bおよび7cを形成する。
【0042】
そして、コンタクトホール7a、7bおよび7cを含む全面を覆うように、下層から上層に向かって、Mo層とAl層とMo層とからなる金属層(図示せず)を形成した後、この金属層をフォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いてパターニングする。これにより、コンタクトホール7aを介してソース領域2aに電気的に接続するとともに、その一部8aがコンタクトホール7cを介して一方の補助容量電極として機能する半導体層3に電気的に接続するソース電極8と、コンタクトホール7bを介してドレイン領域2bに電気的に接続するドレイン電極9と、ドレイン電極9に接続されるドレイン線9a(図1参照)とを同時に形成する。この後、全面を覆うように、約2μm〜約3μmの厚みを有する感光性のアクリル樹脂などの樹脂材料からなる絶縁膜11を形成する。なお、第1実施形態では、絶縁膜11の厚みは、約2.2μmとした。
【0043】
次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、絶縁膜11の所定部分を露光した後、現像することによって、絶縁膜11をパターニングする。これにより、図5に示すように、反射領域50a(図2参照)に凸状の絶縁膜11を形成するとともに、凸状の絶縁膜11のソース電極8に対応する領域に、コンタクトホール11aを形成する。
【0044】
次に、図6に示すように、凸状の絶縁膜11の上方に、ランダムに配置された孔が形成された領域30aを有するフォトマスク30を設置する。この後、フォトマスク30を用いて凸状の絶縁膜11の上面の所定領域のみを露光(ハーフ露光)した後、現像することによって、図7に示すように、凸状の絶縁膜11の上面の所定領域に凹凸部11bを形成する。この際、第1実施形態では、ドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51a以外の領域52aにのみ凹凸部11bが形成されるように、露光および現像する。これにより、凹凸部11bの凹部が深くなりすぎたとしても、ドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)の表面が露出されるのが防止される。
【0045】
次に、図8に示すように、凸状の絶縁膜11上に、コンタクトホール11aを介してソース電極8に電気的に接続するように、Alからなる反射電極12を形成する。この際、反射電極12には、ドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51a以外の領域52aにのみ、凸状の絶縁膜11の上面の凹凸部11bを反映した凹凸形状の拡散構造12aが形成される。
【0046】
次に、凸状の絶縁膜11および反射電極12を覆うように、IZOまたはITOなどからなる透明電極13を約100nm〜約150nmの厚みで形成する。なお、第1実施形態では、透明電極13の厚みは、約100nmとした。この際、透明電極13のドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51a以外の領域52aには、凸状の絶縁膜11の上面の凹凸部11bを反映した凹凸部13aが形成される。これにより、透明電極13と反射電極12とからなる画素電極が形成される。この後、ローラ転写法などを用いて、透明電極13上に、図1の矢印C方向のラビング方向(配向方向)を有するように、ポリイミドからなる配向膜14を約20nm〜約100nmの厚みで形成する。なお、第1実施形態では、配向膜14の厚みは、約30nmとした。この際、配向膜14のドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51a以外の領域52aには、凸状の絶縁膜11の上面の凹凸部11bを反映した凹凸部14aが形成される。
【0047】
次に、図2に示したように、ガラス基板1と対向するように設けられたガラス基板(対向基板)15上に、赤(R)、緑(G)および青(B)の各色を呈するカラーフィルタ16を約1.5μm〜約2.5μmの厚みで形成する。なお、第1実施形態では、カラーフィルタ16の厚みは、約1.8μmとした。そして、カラーフィルタ16上に、IZOまたはITOなどからなる対向電極としての透明電極17を約100nm〜約150nmの厚みで形成する。なお、第1実施形態では、透明電極17の厚みは、約100nmとした。この後、透明電極17上に、図1の矢印D方向のラビング方向(配向方向)を有するように、ポリイミドからなる配向膜18を約20nm〜約100nmの厚みで形成する。なお、第1実施形態では、配向膜18の厚みは、約30nmとした。その後、配向膜14と配向膜18との間に、液晶層19を充填する。そして、ガラス基板1の裏面上およびガラス基板(対向基板)15の裏面上に、それぞれ、楕円偏光膜20を約0.4mm〜約0.8mmの厚みで形成することによって、第1実施形態による半透過型液晶表示装置が形成される。なお、第1実施形態では、楕円偏光膜20の厚みは、約0.5mmとした。
【0048】
(第2実施形態)
図9は、本発明の第2実施形態による反射型液晶表示装置(表示装置)の構造を示した平面図である。図10は、図9に示した第2実施形態による反射型液晶表示装置(表示装置)の200−200線に沿った断面図である。図9および図10を参照して、この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、1画素内に反射領域60aのみを有する反射型液晶表示装置に本発明を適用する例について、主に第1実施形態と異なる部分を説明する。
【0049】
第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、反射領域60aのみ設けられており、透過領域は設けられていない。このため、第2実施形態では、凸状の絶縁膜を設けることにより、反射領域と透過領域とで液晶層の厚みを異ならせる必要がない。したがって、第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、約2μm〜約3μmの厚みを有する感光性の樹脂材料からなる実質的に平坦な絶縁膜41が形成されている。なお、第2実施形態では、絶縁膜41の厚みは、約2.2μmとした。そして、絶縁膜41上には、コンタクトホール41aを介してソース電極8に電気的に接続するように、Alからなる反射電極42が画素毎に形成されている。
【0050】
また、第2実施形態では、図10に示すように、実質的に平坦な絶縁膜41の上面のドレイン電極9およびドレイン線9a(図9参照)に対応する領域61a以外の領域62aにのみ、反射電極42に拡散構造42aを形成するための凹凸部41bが設けられている。このため、図9および図10に示すように、反射電極42には、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域61a以外の領域62aにのみ、実質的に平坦な絶縁膜41の上面の凹凸部41bを反映した凹凸形状の拡散構造42aが形成されている。なお、凹凸部41bが設けられていない領域61aは、本発明の「第1反射領域」の一例であり、凹凸部41bが設けられている領域62aは、本発明の「第2反射領域」の一例である。また、領域61aに位置する拡散構造42aを有しない反射電極42は、本発明の「第1反射膜」の一例であり、領域62aに位置する拡散構造42aを有する反射電極42は、本発明の「第2反射膜」の一例である。
【0051】
そして、図10に示すように、反射電極42上には、約100nm〜約150nmの厚みを有するとともに、IZOまたはITOなどからなる透明電極43が形成されている。なお、第2実施形態では、透明電極43の厚みは、約100nmとした。この透明電極43と反射電極42とによって、画素電極が構成されている。そして、透明電極43上には、約20nm〜約100nmの厚みを有するポリイミドからなる配向膜44が形成されている。なお、第2実施形態では、配向膜44の厚みは、約30nmとした。また、透明電極43および配向膜44のドレイン電極9およびドレイン線9a(図9参照)に対応する領域61a以外の領域62aには、それぞれ、実質的に平坦な絶縁膜41の上面の凹凸部41bを反映した凹凸部43aおよび44aが形成されている。
【0052】
また、第2実施形態では、上記第1実施形態と同様、ガラス基板1と対向する位置に、ガラス基板(対向基板)15が設けられている。また、ガラス基板15上には、カラーフィルタ16、透明電極17、配向膜18が順次形成されている。そして、配向膜44と配向膜18との間には、液晶層49が充填されている。また、ガラス基板1の裏面上およびガラス基板(対向基板)15の裏面上には、それぞれ、楕円偏光膜20が形成されている。
【0053】
第2実施形態では、上記のように、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域61aに、拡散構造42aを有しない反射電極42を形成するとともに、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域61a以外の領域62aに、拡散構造42aを有する反射電極42を形成することによって、上記第1実施形態と同様、凹凸部41bの凹部が大きくなりすぎることに起因して、ドレイン電極9およびドレイン線9aと反射電極42とが接触することにより短絡するという不都合が生じない。その結果、短絡不良を抑制することができるので、短絡不良に起因する歩留まりの低下を抑制することができる。また、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域61a以外の領域62aの凸状の絶縁膜41の上面では、拡散構造42aを有する反射電極42を形成することによって、上記第1実施形態と同様、反射特性を向上させることができる。なお、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域61a以外の領域62aの実質的に平坦な絶縁膜41上に、拡散構造42aを有する反射電極42を形成した場合に、凹凸部41bの凹部が大きくなりすぎたとしても、凹部の下方にはドレイン電極9およびドレイン線9aが存在しないため、反射電極42とドレイン電極9およびドレイン線9aとが短絡することはない。このように、実質的に平坦な絶縁膜41を有する反射型液晶表示装置においても、上記第1実施形態による半透過型液晶表示装置と同様、反射特性を向上させながら、歩留まりの低下を抑制することができる。
【0054】
なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
【0055】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【0056】
たとえば、上記第1および第2実施形態では、光を拡散させるための拡散構造として、凹凸形状を用いた場合を示したが、本発明はこれに限らず、凹凸形状以外の拡散構造を用いてもよい。
【0057】
また、上記第1および第2実施形態では、本発明の金属層としてのドレイン電極およびドレイン線に対応する領域以外の反射領域に、拡散構造を有する反射膜を形成する例を示したが、本発明はこれに限らず、本発明の金属層として、ドレイン電極およびドレイン線以外の金属層を適用するとともに、その金属層に対応する領域以外の反射領域に、拡散構造を有する反射膜を形成するようにしてもよい。
【0058】
また、上記第1および第2実施形態では、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置に本発明を適用する例を説明したが、本発明はこれに限らず、アクティブマトリクス型の液晶表示装置以外の液晶表示装置にも適用可能である。たとえば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置以外の液晶表示装置として、パッシブマトリクス型の液晶表示装置やセグメント型の液晶表示装置などがある。また、液晶表示装置以外の表示装置にも適用可能である。
【0059】
また、上記第1および第2実施形態では、SiNX膜およびSiO2膜からなるバッファ層1aを備えたガラス基板1を用いるようにしたが、本発明はこれに限らず、石英およびプラスチックなどからなる透明基板を用いるようにしてもよい。また、バッファ層を備えていないガラス基板を用いてもよい。
【0060】
また、上記第1および第2実施形態では、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51aおよび61aのみ拡散構造12aおよび42aを形成しない例を示したが、本発明はこれに限らず、ドレイン電極およびドレイン線に対応する領域に加えて、ソース電極に対応する領域にも拡散構造を形成しない構造であってもよい。この場合、拡散構造を形成する際に、ドレイン電極などと同じ層からなるソース電極が損傷するのを抑制することができる。
【0061】
また、上記第1および第2実施形態では、薄膜トランジスタを構成する半導体層2と補助容量を構成する半導体層3とを、ソース電極8を介して電気的に接続するようにしたが、本発明はこれに限らず、薄膜トランジスタを構成する半導体層と補助容量を構成する半導体層とを直接接続するようにしてもよい。
【0062】
また、上記第2実施形態では、反射電極42と透明電極43とにより画素電極を構成するようにしたが、本発明はこれに限らず、透過領域を設けない場合には、反射電極のみで画素電極を構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の構造を示した平面図である。
【図2】図1に示した第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の100−100線に沿った断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図4】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図5】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図6】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図7】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図8】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図9】本発明の第2実施形態による反射型液晶表示装置(表示装置)の構造を示した平面図である。
【図10】図10は、図9に示した第2実施形態による反射型液晶表示装置(表示装置)の200−200線に沿った断面図である。
【図11】従来の拡散構造を有する反射電極が形成された半透過型液晶表示装置の構造を示した平面図である。
【図12】図11に示した従来の半透過型液晶表示装置の300−300線に沿った断面図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板(基板)
8 ソース電極
9 ドレイン電極(金属層)
9a ドレイン線(金属層)
11、41 絶縁膜
12、42 反射電極(第1反射膜、第2反射膜)
12a、42a 拡散構造
50a、60a 反射領域
50b 透過領域
51a、61a 領域(第1反射領域)
52a、62a 領域(第2反射領域)
【発明の属する技術分野】
この発明は、表示装置に関し、特に、反射膜を有する表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、表示装置として、液晶の光学的性質の変化を利用して表示を行う液晶表示装置が知られている。上記した液晶表示装置としては、液晶層に入射した光を一方方向にのみ透過させる透過型液晶表示装置、液晶層に入射した光を反射させる反射型液晶表示装置、および、透過型と反射型との2つの機能を有する半透過型液晶表示装置などがある。そして、従来では、上記した半透過型液晶表示装置において、反射領域に対応する領域に、凹凸形状の拡散構造を有する反射電極(反射膜)を形成することにより、反射領域に入射した光を拡散させる構造が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
図11は、従来の拡散構造を有する反射電極が形成された半透過型液晶表示装置の構造を示した平面図である。図12は、図11に示した従来の半透過型液晶表示装置の300−300線に沿った断面図である。まず、図11および図12を参照して、従来の半透過型液晶表示装置の構造について説明する。
【0004】
従来の半透過型液晶表示装置では、図12に示すように、反射領域150aと透過領域150bとを含んでいる。そして、バッファ層101aを備えたガラス基板101上の反射領域150aに対応する所定領域には、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)を構成する半導体層102と、一方の補助容量電極として機能する半導体層103とが形成されている。半導体層102は、図11に示すように、平面的に見て、コの字状に形成されている。そして、図12に示すように、コの字状の半導体層102には、2つのソース領域102aと、2つのドレイン領域102bと、2つのチャネル領域102cとが形成されている。一方のソース領域102aと一方のドレイン領域102bとは、一方のチャネル領域102cを挟むように配置されており、他方のソース領域102aと他方のドレイン領域102bとは、他方のチャネル領域102cを挟むように配置されている。
【0005】
また、半導体層102の2つのチャネル領域102c上には、それぞれ、ゲート絶縁膜104を介して、ゲート電極105が形成されている。そして、一方のゲート電極105と、一方のソース領域102aと、一方のドレイン領域102bと、一方のチャネル領域102cと、ゲート絶縁膜104とによって、一方の薄膜トランジスタ(TFT)が構成されている。また、他方のゲート電極105と、他方のソース領域102aと、他方のドレイン領域102bと、他方のチャネル領域102cと、ゲート絶縁膜104とによって、他方の薄膜トランジスタ(TFT)が構成されている。また、一方の補助容量電極として機能する半導体層103上には、ゲート絶縁膜104を介して、他方の補助容量電極106が形成されている。そして、半導体層103と、ゲート絶縁膜104と、補助容量電極106とによって、補助容量が構成されている。
【0006】
また、図11に示すように、2つのゲート電極105には、ゲート電極105と同一の層からなるとともに、所定の方向に延びるゲート線105aが接続されている。また、補助容量電極106には、補助容量電極106と同一の層からなるとともに、ゲート線105aに平行な方向に延びる補助容量線106aが接続されている。
【0007】
そして、図12に示すように、薄膜トランジスタおよび補助容量を覆うように、層間絶縁膜107が形成されている。また、層間絶縁膜107およびゲート絶縁膜104のソース領域102a、ドレイン領域102bおよび半導体層103に対応する領域には、それぞれ、コンタクトホール107a、107bおよび107cが形成されている。そして、コンタクトホール107aを介して、ソース領域102aに電気的に接続するように、ソース電極108が形成されている。また、ソース電極108の一部108aは、コンタクトホール107cを介して、一方の補助容量電極として機能する半導体層103に電気的に接続するように形成されている。そして、コンタクトホール107bを介して、ドレイン領域102bに電気的に接続するように、ドレイン電極109が形成されている。また、ドレイン電極109には、図11に示すように、ドレイン電極109と同一の層からなるとともに、ゲート線105aと直交する方向に延びるドレイン線109aが接続されている。
【0008】
また、図12に示すように、ソース電極108およびドレイン電極109を覆うように、感光性の樹脂材料からなる凸状の絶縁膜111が形成されている。絶縁膜111のソース電極108に対応する領域には、コンタクトホール111aが形成されている。また、凸状の絶縁膜111の上面のコンタクトホール111aの上方以外の領域には、反射電極112の表面に凹凸形状の拡散構造112aを形成するための凹凸部111bが設けられている。そして、凸状の絶縁膜111上には、コンタクトホール111aを介してソース電極108に電気的に接続するように、反射電極112が形成されている。この反射電極112のコンタクトホール111aの上方以外の領域には、凸状の絶縁膜111の上面の凹凸部111bを反映した凹凸形状の拡散構造112aが形成されている。
【0009】
そして、凸状の絶縁膜111および反射電極112を覆うように、透明電極113が形成されている。この透明電極113と反射電極112とによって、画素電極が構成されている。そして、透明電極113上には、配向膜114が形成されている。また、凸状の絶縁膜111上に位置する透明電極113および配向膜114のコンタクトホール111aの上方以外の領域には、それぞれ、凸状の絶縁膜111の上面の凹凸部111bを反映した凹凸部113aおよび114aが形成されている。
【0010】
そして、ガラス基板101と対向する位置には、ガラス基板(対向基板)115が設けられている。ガラス基板115上には、赤(R)、緑(G)および青(B)の各色を呈するカラーフィルタ116が形成されている。カラーフィルタ116上には、対向電極としての透明電極117が形成されている。透明電極117上には、配向膜118が形成されている。また、ガラス基板101の裏面上およびガラス基板(対向基板)115の裏面上には、それぞれ、楕円偏光膜120が形成されている。そして、配向膜114と配向膜118との間には、液晶層119が充填されている。
【0011】
ここで、図12に示した従来の半透過型液晶表示装置では、反射表示時において、反射領域150aに入射した光が反射電極112により反射されることによって、画像が表示される。この際、反射領域150aに入射した光を凹凸形状の拡散構造112aにより拡散させることができるので、反射特性を向上させることが可能となる。
【0012】
また、図12に示した従来の半透過型液晶表示装置において、反射電極112の拡散構造112aを形成する場合の製造プロセスとしては、まず、感光性の樹脂材料からなる凸状の絶縁膜111までを形成した後、凸状の絶縁膜111の上方に、ランダムに配置された孔を有するフォトマスク(図示せず)を設置する。そして、そのフォトマスクを用いて凸状の絶縁膜111の上面のみを露光(ハーフ露光)した後、現像することによって、図12に示したように、凸状の絶縁膜111の上面に凹凸部111bが形成される。この後、凸状の絶縁膜111上に反射電極112を形成する。これにより、反射電極112には、凸状の絶縁膜111の上面の凹凸部111bを反映した凹凸形状の拡散構造112aが形成される。
【0013】
【特許文献1】
特開2002−98951号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように、反射電極112の拡散構造112aを形成するために凸状の絶縁膜111の上面に凹凸部111bを形成する場合、凹凸部111bの凹部が深くなりすぎる場合がある。その場合、その凹凸部111bの凹部の下方に、ドレイン電極109およびドレイン線109aなどの金属配線が配置されていれば、ドレイン電極109およびドレイン線109aなどの金属配線が表面に露出する。この状態で、凸状の絶縁膜111上に反射電極112を形成すると、ドレイン電極109およびドレイン線109aなどの金属配線と、反射電極112とが接触することにより短絡するという不都合が生じる。その結果、短絡不良により歩留まりが低下するという問題点がある。
【0014】
この問題を解決するために、反射電極112の拡散構造112aを全く形成しないことも考えられる。しかしながら、このように拡散構造112aのない構造では、反射特性を向上させることが困難になるという問題点が新たに発生する。
【0015】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、反射特性を向上させながら、歩留まりの低下を抑制することが可能な表示装置を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による表示装置は、反射領域を有する表示装置であって、基板上の所定領域に形成された金属層と、金属層上の第1反射領域に対応する領域に形成され、拡散構造を有しない第1反射膜と、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域に対応する領域に形成され、拡散構造を有する第2反射膜とを備えている。
【0017】
この一の局面による表示装置では、上記のように、金属層上の第1反射領域に、拡散構造を有しない第1反射膜を形成するとともに、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域に、拡散構造を有する第2反射膜を形成することによって、拡散構造を有しない第1反射膜が位置する金属層上の第1反射領域には、拡散構造のための凹凸形状を形成する必要がないので、凹凸形状の凹部が大きくなりすぎることに起因して金属層と第1反射膜とが接触することにより短絡するという不都合が生じない。その結果、短絡不良を抑制することができるので、短絡不良に起因する歩留まりの低下を抑制することができる。また、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域では、拡散構造を有する第2反射膜を形成することによって、反射特性を向上させることができる。なお、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域に、拡散構造を有する第2反射膜を形成した場合に、凹凸形状の凹部が大きくなりすぎたとしても、凹部の下方には金属層が存在しないため、第2反射膜と金属層とが短絡することはない。このように、一の局面による表示装置では、反射特性を向上させながら、歩留まりの低下を抑制することができる。また、拡散構造を有しない第1反射膜においては、表示装置の法線方向に最も強く光が反射されるので、表示装置を正面から視認したときの反射特性を向上させることができる。また、拡散構造を有する第2反射膜においては、多方向に光が反射されるので、視野角が向上することにより反射特性を向上させることができる。
【0018】
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、金属層と、第1反射膜および第2反射膜との間に、金属層を覆うように形成された絶縁膜をさらに備える。このように構成すれば、絶縁膜の厚みを調節することにより、容易に、第1反射領域および第2反射領域に入射する光の光路長を最適化することができる。
【0019】
この場合、好ましくは、第1反射領域以外の第2反射領域に対応する絶縁膜の上面は、凹凸形状を有している。このように構成すれば、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域に対応する絶縁膜上に形成される第2反射膜が、実質的に絶縁膜の上面の凹凸形状を反映した凹凸形状となるので、容易に、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域に、凹凸形状の拡散構造を有する第2反射膜を形成することができる。また、第2反射領域に入射した光を拡散させることができるので、第2反射領域での反射特性を容易に向上させることができる。
【0020】
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、金属層は、ドレイン電極およびドレイン線の少なくとも一方である。このように構成すれば、ドレイン電極およびドレイン線上に位置する第1反射領域に形成される第1反射膜と、ドレイン電極およびドレイン線とが短絡するのを防止しながら、第2反射領域の拡散構造の第2反射膜により反射特性を向上させることができる。
【0021】
この場合、好ましくは、金属層は、ソース電極である。このように構成すれば、拡散構造を形成する際に、ドレイン電極などと同じ層からなるソース電極が損傷するのを抑制することができる。
【0022】
この場合、好ましくは、反射領域と透過領域とを有する表示装置であって、絶縁膜は、基板上の反射領域に対応する領域に形成された凸状の絶縁膜であり、拡散構造を有しない第1反射膜は、金属層上の第1反射領域に位置する凸状の絶縁膜上に形成されており、拡散構造を有する第2反射膜は、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域に位置する凸状の絶縁膜上に形成されている。このように構成すれば、拡散構造を有しない第1反射膜が形成される金属層上の第1反射領域の凸状の絶縁膜上には、拡散構造のための凹凸形状を形成する必要がないので、凹凸形状の凹部が大きくなりすぎることに起因して金属層と第1反射膜とが接触することにより短絡するという不都合が生じない。その結果、短絡不良を抑制することができるので、短絡不良に起因する歩留まりの低下を抑制することができる。また、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域の凸状の絶縁膜上では、拡散構造を有する第2反射膜を形成することによって、反射特性を向上させることができる。なお、金属層上の第1反射領域以外の第2反射領域の凸状の絶縁膜上に、拡散構造を有する第2反射膜を形成した場合に、凹凸形状の凹部が大きくなりすぎたとしても、凹部の下方には金属層が存在しないため、第2反射膜と金属層とが短絡することはない。このように、凸状の絶縁膜を有する表示装置(半透過型表示装置)においても、反射特性を向上させながら、歩留まりの低下を抑制することができる。
【0023】
この場合、好ましくは、透過領域に対応する領域には、凸状の絶縁膜が形成されていない。このように構成すれば、容易に、反射領域に入射する光の光路長と透過領域に入射する光路長とを等しくすることができる。これにより、容易に、反射表示の場合と透過表示の場合との間の表示品位のばらつきを低減することができる。
【0024】
この場合、好ましくは、第1反射領域以外の第2反射領域に位置する凸状の絶縁膜の上面は、凹凸形状を有している。このように構成すれば、金属層上に位置しない第2反射領域の凸状の絶縁膜上に形成される第2反射膜が、凸状の絶縁膜の上面の凹凸形状を反映した凹凸形状となるので、容易に、凸状の絶縁膜を有する表示装置(半透過型表示装置)の金属層上に位置しない第2反射領域に、凹凸形状の拡散構造を有する第2反射膜を形成することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0026】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の構造を示した平面図である。図2は、図1に示した第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の100−100線に沿った断面図である。図1および図2を参照して、この第1実施形態による半透過型液晶表示装置は、1画素内に、反射領域50aと透過領域50bとの2つの領域を有している。そして、反射領域50aには、反射電極12が形成されているとともに、透過領域50bには、反射電極12が形成されていない。これにより、反射領域50aでは、図2の矢印A方向の光を反射させることにより画像が表示される。その一方、透過領域50bでは、図2の矢印B方向の光を透過させることにより画像が表示される。
【0027】
第1実施形態の詳細な構造としては、図2に示すように、SiNX膜およびSiO2膜からなるバッファ層1aを備えたガラス基板1上の反射領域50aに対応する所定領域に、薄膜トランジスタ(TFT)を構成する非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる半導体層2と、一方の補助容量電極として機能する非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる半導体層3とが形成されている。なお、ガラス基板1は、本発明の「基板」の一例である。半導体層2は、図1に示すように、平面的に見て、コの字状に形成されている。そして、図2に示すように、コの字状の半導体層2には、2つのソース領域2aと、2つのドレイン領域2bと、2つのチャネル領域2cとが形成されている。一方のソース領域2aと一方のドレイン領域2bとは、一方のチャネル領域2cを挟むように配置されており、他方のソース領域2aと他方のドレイン領域2bとは、他方のチャネル領域2cを挟むように配置されている。
【0028】
また、半導体層2の2つのチャネル領域2c上には、それぞれ、SiNX膜とSiO2膜との積層膜からなるゲート絶縁膜4を介して、Moからなるゲート電極5が形成されている。そして、一方のゲート電極5と、一方のソース領域2aと、一方のドレイン領域2bと、一方のチャネル領域2cと、ゲート絶縁膜4とによって、一方の薄膜トランジスタ(TFT)が構成されている。また、他方のゲート電極5と、他方のソース領域2aと、他方のドレイン領域2bと、他方のチャネル領域2cと、ゲート絶縁膜4とによって、他方の薄膜トランジスタ(TFT)が構成されている。また、一方の補助容量電極として機能する半導体層3上には、ゲート絶縁膜4を介して、Moからなる他方の補助容量電極6が形成されている。そして、半導体層3と、ゲート絶縁膜4と、補助容量電極6とによって、補助容量が構成されている。
【0029】
また、図1に示すように、2つのゲート電極5には、ゲート電極5と同一の層からなるとともに、所定の方向に延びるゲート線5aが接続されている。また、補助容量電極6には、補助容量電極6と同一の層からなるとともに、ゲート線5aに平行な方向に延びる補助容量線6aが接続されている。
【0030】
そして、図2に示すように、薄膜トランジスタおよび補助容量を覆うように、SiNX膜とSiO2膜との積層膜からなる層間絶縁膜7が形成されている。また、層間絶縁膜7およびゲート絶縁膜4のソース領域2a、ドレイン領域2bおよび半導体層3に対応する領域には、それぞれ、コンタクトホール7a、7bおよび7cが形成されている。そして、コンタクトホール7aを介して、ソース領域2aに電気的に接続するように、ソース電極8が形成されている。また、ソース電極8の一部8aは、コンタクトホール7cを介して、一方の補助容量電極として機能する半導体層3に電気的に接続するように形成されている。そして、コンタクトホール7bを介して、ドレイン領域2bに電気的に接続するように、ドレイン電極9が形成されている。ソース電極8およびドレイン電極9は、それぞれ、下層から上層に向かって、Mo層とAl層とMo層とからなる。また、ドレイン電極9には、図1に示すように、ドレイン電極9と同一の層からなるとともに、ゲート線5aと直交する方向に延びるドレイン線9aが接続されている。なお、ドレイン電極9およびドレイン線9aは、本発明の「金属層」の一例である。
【0031】
また、図2に示すように、ソース電極8およびドレイン電極9を覆うように、約2μm〜約3μmの厚みを有する感光性の樹脂材料からなる凸状の絶縁膜11が形成されている。なお、第1実施形態では、絶縁膜11の厚みは、約2.2μmとした。絶縁膜11のソース電極8に対応する領域には、コンタクトホール11aが形成されている。そして、凸状の絶縁膜11上には、コンタクトホール11aを介してソース電極8に電気的に接続するように、Alからなる反射電極12が形成されている。
【0032】
ここで、第1実施形態では、図2に示すように、凸状の絶縁膜11の上面のドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51a以外の領域52aにのみ、反射電極12に拡散構造12aを形成するための凹凸部11bが設けられている。すなわち、凸状の絶縁膜11の上面のドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51aには、凹凸部11bが設けられていない。また、凹凸部11bの凸部の上面に対する凹部の底面の深さは、約0.7μmである。このため、図1および図2に示すように、反射電極12には、反射電極12のドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aにのみ、凸状の絶縁膜11の上面の凹凸部11bを反映した凹凸形状の拡散構造12aが形成されている。なお、凹凸部11bが設けられていない領域51aは、本発明の「第1反射領域」の一例であり、凹凸部11bが設けられている領域52aは、本発明の「第2反射領域」の一例である。また、領域51aに位置する拡散構造12aを有しない反射電極12は、本発明の「第1反射膜」の一例であり、領域52aに位置する拡散構造12aを有する反射電極12は、本発明の「第2反射膜」の一例である。
【0033】
そして、図2に示すように、凸状の絶縁膜11および反射電極12を覆うように、約100nm〜約150nmの厚みを有するとともに、IZO(Indium Zinc Oxide)またはITO(Indium Tin Oxide)などからなる透明電極13が形成されている。なお、第1実施形態では、透明電極13の厚みは、約100nmとした。この透明電極13と反射電極12とによって、画素電極が構成されている。そして、透明電極13上には、約20nm〜約100nmの厚みを有するポリイミドからなる配向膜14が形成されている。この配向膜14は、図1の矢印C方向にラビング処理(配向処理)されている。なお、第1実施形態では、配向膜14の厚みは、約30nmとした。また、透明電極13および配向膜14のドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51a以外の領域52aには、それぞれ、凸状の絶縁膜11の上面の凹凸部11bを反映した凹凸部13aおよび14aが形成されている。
【0034】
そして、ガラス基板1と対向する位置には、ガラス基板(対向基板)15が設けられている。ガラス基板15上には、約1.5μm〜約2.5μmの厚みを有するとともに、赤(R)、緑(G)および青(B)の各色を呈するカラーフィルタ16が形成されている。なお、第1実施形態では、カラーフィルタ16の厚みは、約1.8μmとした。カラーフィルタ16上には、約100nm〜約150nmの厚みを有するとともに、IZOまたはITOなどからなる対向電極としての透明電極17が形成されている。なお、第1実施形態では、透明電極17の厚みは、約100nmとした。透明電極17上には、約20nm〜約100nmの厚みを有するポリイミドからなる配向膜18が形成されている。この配向膜18は、図1の矢印D方向にラビング処理(配向処理)されている。なお、第1実施形態では、配向膜18の厚みは、約30nmとした。また、ガラス基板1の裏面上およびガラス基板(対向基板)15の裏面上には、それぞれ、約0.4mm〜約0.8mmの厚みを有する楕円偏光膜20が形成されている。なお、第1実施形態では、楕円偏光膜20の厚みは、約0.5mmとした。
【0035】
そして、配向膜14と配向膜18との間には、液晶層19が充填されている。ここで、平坦化膜10上の反射領域50aに対応する領域に約2μm〜約3μmの厚みを有する凸状の絶縁膜11を形成することによって、反射領域50aと透過領域50bとにおける画素電極と対向電極との間の距離を異ならせている。なお、第1実施形態では、絶縁膜11の厚みは、約2.2μmとした。具体的には、凸状の絶縁膜11が形成された反射領域50aにおける液晶層19の厚みが、凸状の絶縁膜11が形成されていない透過領域50bにおける液晶層19の厚みの1/2となるようにする。これにより、反射領域50aに入射した光が液晶層19を通過する距離(光路長)と、透過領域50bに入射した光が液晶層19を通過する距離(光路長)とを等しくすることができる。すなわち、反射領域50aでは光が2回液晶層19を通過するのに対して、透過領域50bでは光が1回だけ液晶層19を通過するので、反射領域50aの液晶層19の厚みを、透過領域50bの液晶層19の厚みの1/2にすることによって、反射領域50aと透過領域50bとの光の光路長が等しくなる。これにより、透過表示の場合と反射表示の場合との間の表示品位のばらつきを低減することが可能となる。
【0036】
第1実施形態では、上記のように、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51aに、拡散構造12aを有しない反射電極12を形成するとともに、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aに、拡散構造12aを有する反射電極12を形成することによって、拡散構造12aを有しない反射電極12が形成されるドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51aの凸状の絶縁膜11の上面には、拡散構造12aのための凹凸部11bを形成する必要がない。これにより、凹凸部11bの凹部が大きくなりすぎることに起因して、ドレイン電極9およびドレイン線9aと反射電極12とが接触することにより短絡するという不都合が生じない。その結果、短絡不良を抑制することができるので、短絡不良に起因する歩留まりの低下を抑制することができる。また、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aの凸状の絶縁膜11の上面では、拡散構造12aを有する反射電極12を形成することによって、反射特性を向上させることができる。なお、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aの凸状の絶縁膜11上に、拡散構造12aを有する反射電極12を形成した場合に、凹凸部11bの凹部が大きくなりすぎたとしても、凹部の下方にはドレイン電極9およびドレイン線9aが存在しないため、反射電極12とドレイン電極9およびドレイン線9aとが短絡することはない。このように、第1実施形態による半透過型液晶表示装置では、反射特性を向上させながら、歩留まりの低下を抑制することができる。
【0037】
また、第1実施形態では、上記のように、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aの凸状の絶縁膜11の上面に、凹凸部11bを形成することによって、凸状の絶縁膜11上に形成される反射電極12の凹凸部11bに対応する領域が、凸状の絶縁膜11の凹凸部11bを反映した凹凸形状になるので、容易に、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51a以外の領域52aに、凹凸形状の拡散構造12aを有する反射電極12を形成することができる。
【0038】
図3〜図8は、本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図1〜図8を参照して、第1実施形態による半透過型液晶表示装置の製造プロセスについて説明する。
【0039】
まず、図3に示すように、SiNX膜およびSiO2膜からなるバッファ層1aを備えたガラス基板1上の全面に、非単結晶シリコン層または非晶質シリコン層(図示せず)を堆積した後、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いてパターニングすることによって、薄膜トランジスタ(TFT)を構成する非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる半導体層2と、一方の補助容量電極として機能する非単結晶シリコンまたは非晶質シリコンからなる半導体層3とを形成する。半導体層2は、図1に示したように、平面的に見て、コの字状になるようにパターニングする。なお、半導体層2および3が非晶質シリコンからなる場合は、結晶化させるのが好ましい。この後、半導体層2上に、SiNX膜とSiO2膜との積層膜からなるゲート絶縁膜4を形成する。ゲート絶縁膜4の全面上にMo層(図示せず)を形成した後、そのMo層をフォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いてパターニングする。これにより、Moからなる2つのゲート電極5と、ゲート線5a(図1参照)と、Moからなる他方の補助容量電極6と、補助容量線6a(図1参照)とを同時に形成する。
【0040】
この後、ゲート電極5をマスクとして、半導体層2に不純物をイオン注入することによって、2組のソース領域2aおよびドレイン領域2bを形成する。この2組のソース領域2aおよびドレイン領域2bの間が、それぞれ、チャネル領域2cとなる。これにより、2つの薄膜トランジスタ(TFT)が形成される。
【0041】
次に、図4に示すように、全面を覆うように、SiNX膜とSiO2膜との積層膜からなる層間絶縁膜7を形成する。この後、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いて、層間絶縁膜7およびゲート絶縁膜4のソース領域2a、ドレイン領域2bおよび半導体層3に対応する領域に、それぞれ、コンタクトホール7a、7bおよび7cを形成する。
【0042】
そして、コンタクトホール7a、7bおよび7cを含む全面を覆うように、下層から上層に向かって、Mo層とAl層とMo層とからなる金属層(図示せず)を形成した後、この金属層をフォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術とを用いてパターニングする。これにより、コンタクトホール7aを介してソース領域2aに電気的に接続するとともに、その一部8aがコンタクトホール7cを介して一方の補助容量電極として機能する半導体層3に電気的に接続するソース電極8と、コンタクトホール7bを介してドレイン領域2bに電気的に接続するドレイン電極9と、ドレイン電極9に接続されるドレイン線9a(図1参照)とを同時に形成する。この後、全面を覆うように、約2μm〜約3μmの厚みを有する感光性のアクリル樹脂などの樹脂材料からなる絶縁膜11を形成する。なお、第1実施形態では、絶縁膜11の厚みは、約2.2μmとした。
【0043】
次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、絶縁膜11の所定部分を露光した後、現像することによって、絶縁膜11をパターニングする。これにより、図5に示すように、反射領域50a(図2参照)に凸状の絶縁膜11を形成するとともに、凸状の絶縁膜11のソース電極8に対応する領域に、コンタクトホール11aを形成する。
【0044】
次に、図6に示すように、凸状の絶縁膜11の上方に、ランダムに配置された孔が形成された領域30aを有するフォトマスク30を設置する。この後、フォトマスク30を用いて凸状の絶縁膜11の上面の所定領域のみを露光(ハーフ露光)した後、現像することによって、図7に示すように、凸状の絶縁膜11の上面の所定領域に凹凸部11bを形成する。この際、第1実施形態では、ドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51a以外の領域52aにのみ凹凸部11bが形成されるように、露光および現像する。これにより、凹凸部11bの凹部が深くなりすぎたとしても、ドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)の表面が露出されるのが防止される。
【0045】
次に、図8に示すように、凸状の絶縁膜11上に、コンタクトホール11aを介してソース電極8に電気的に接続するように、Alからなる反射電極12を形成する。この際、反射電極12には、ドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51a以外の領域52aにのみ、凸状の絶縁膜11の上面の凹凸部11bを反映した凹凸形状の拡散構造12aが形成される。
【0046】
次に、凸状の絶縁膜11および反射電極12を覆うように、IZOまたはITOなどからなる透明電極13を約100nm〜約150nmの厚みで形成する。なお、第1実施形態では、透明電極13の厚みは、約100nmとした。この際、透明電極13のドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51a以外の領域52aには、凸状の絶縁膜11の上面の凹凸部11bを反映した凹凸部13aが形成される。これにより、透明電極13と反射電極12とからなる画素電極が形成される。この後、ローラ転写法などを用いて、透明電極13上に、図1の矢印C方向のラビング方向(配向方向)を有するように、ポリイミドからなる配向膜14を約20nm〜約100nmの厚みで形成する。なお、第1実施形態では、配向膜14の厚みは、約30nmとした。この際、配向膜14のドレイン電極9およびドレイン線9a(図1参照)に対応する領域51a以外の領域52aには、凸状の絶縁膜11の上面の凹凸部11bを反映した凹凸部14aが形成される。
【0047】
次に、図2に示したように、ガラス基板1と対向するように設けられたガラス基板(対向基板)15上に、赤(R)、緑(G)および青(B)の各色を呈するカラーフィルタ16を約1.5μm〜約2.5μmの厚みで形成する。なお、第1実施形態では、カラーフィルタ16の厚みは、約1.8μmとした。そして、カラーフィルタ16上に、IZOまたはITOなどからなる対向電極としての透明電極17を約100nm〜約150nmの厚みで形成する。なお、第1実施形態では、透明電極17の厚みは、約100nmとした。この後、透明電極17上に、図1の矢印D方向のラビング方向(配向方向)を有するように、ポリイミドからなる配向膜18を約20nm〜約100nmの厚みで形成する。なお、第1実施形態では、配向膜18の厚みは、約30nmとした。その後、配向膜14と配向膜18との間に、液晶層19を充填する。そして、ガラス基板1の裏面上およびガラス基板(対向基板)15の裏面上に、それぞれ、楕円偏光膜20を約0.4mm〜約0.8mmの厚みで形成することによって、第1実施形態による半透過型液晶表示装置が形成される。なお、第1実施形態では、楕円偏光膜20の厚みは、約0.5mmとした。
【0048】
(第2実施形態)
図9は、本発明の第2実施形態による反射型液晶表示装置(表示装置)の構造を示した平面図である。図10は、図9に示した第2実施形態による反射型液晶表示装置(表示装置)の200−200線に沿った断面図である。図9および図10を参照して、この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、1画素内に反射領域60aのみを有する反射型液晶表示装置に本発明を適用する例について、主に第1実施形態と異なる部分を説明する。
【0049】
第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、反射領域60aのみ設けられており、透過領域は設けられていない。このため、第2実施形態では、凸状の絶縁膜を設けることにより、反射領域と透過領域とで液晶層の厚みを異ならせる必要がない。したがって、第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、約2μm〜約3μmの厚みを有する感光性の樹脂材料からなる実質的に平坦な絶縁膜41が形成されている。なお、第2実施形態では、絶縁膜41の厚みは、約2.2μmとした。そして、絶縁膜41上には、コンタクトホール41aを介してソース電極8に電気的に接続するように、Alからなる反射電極42が画素毎に形成されている。
【0050】
また、第2実施形態では、図10に示すように、実質的に平坦な絶縁膜41の上面のドレイン電極9およびドレイン線9a(図9参照)に対応する領域61a以外の領域62aにのみ、反射電極42に拡散構造42aを形成するための凹凸部41bが設けられている。このため、図9および図10に示すように、反射電極42には、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域61a以外の領域62aにのみ、実質的に平坦な絶縁膜41の上面の凹凸部41bを反映した凹凸形状の拡散構造42aが形成されている。なお、凹凸部41bが設けられていない領域61aは、本発明の「第1反射領域」の一例であり、凹凸部41bが設けられている領域62aは、本発明の「第2反射領域」の一例である。また、領域61aに位置する拡散構造42aを有しない反射電極42は、本発明の「第1反射膜」の一例であり、領域62aに位置する拡散構造42aを有する反射電極42は、本発明の「第2反射膜」の一例である。
【0051】
そして、図10に示すように、反射電極42上には、約100nm〜約150nmの厚みを有するとともに、IZOまたはITOなどからなる透明電極43が形成されている。なお、第2実施形態では、透明電極43の厚みは、約100nmとした。この透明電極43と反射電極42とによって、画素電極が構成されている。そして、透明電極43上には、約20nm〜約100nmの厚みを有するポリイミドからなる配向膜44が形成されている。なお、第2実施形態では、配向膜44の厚みは、約30nmとした。また、透明電極43および配向膜44のドレイン電極9およびドレイン線9a(図9参照)に対応する領域61a以外の領域62aには、それぞれ、実質的に平坦な絶縁膜41の上面の凹凸部41bを反映した凹凸部43aおよび44aが形成されている。
【0052】
また、第2実施形態では、上記第1実施形態と同様、ガラス基板1と対向する位置に、ガラス基板(対向基板)15が設けられている。また、ガラス基板15上には、カラーフィルタ16、透明電極17、配向膜18が順次形成されている。そして、配向膜44と配向膜18との間には、液晶層49が充填されている。また、ガラス基板1の裏面上およびガラス基板(対向基板)15の裏面上には、それぞれ、楕円偏光膜20が形成されている。
【0053】
第2実施形態では、上記のように、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域61aに、拡散構造42aを有しない反射電極42を形成するとともに、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域61a以外の領域62aに、拡散構造42aを有する反射電極42を形成することによって、上記第1実施形態と同様、凹凸部41bの凹部が大きくなりすぎることに起因して、ドレイン電極9およびドレイン線9aと反射電極42とが接触することにより短絡するという不都合が生じない。その結果、短絡不良を抑制することができるので、短絡不良に起因する歩留まりの低下を抑制することができる。また、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域61a以外の領域62aの凸状の絶縁膜41の上面では、拡散構造42aを有する反射電極42を形成することによって、上記第1実施形態と同様、反射特性を向上させることができる。なお、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域61a以外の領域62aの実質的に平坦な絶縁膜41上に、拡散構造42aを有する反射電極42を形成した場合に、凹凸部41bの凹部が大きくなりすぎたとしても、凹部の下方にはドレイン電極9およびドレイン線9aが存在しないため、反射電極42とドレイン電極9およびドレイン線9aとが短絡することはない。このように、実質的に平坦な絶縁膜41を有する反射型液晶表示装置においても、上記第1実施形態による半透過型液晶表示装置と同様、反射特性を向上させながら、歩留まりの低下を抑制することができる。
【0054】
なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
【0055】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【0056】
たとえば、上記第1および第2実施形態では、光を拡散させるための拡散構造として、凹凸形状を用いた場合を示したが、本発明はこれに限らず、凹凸形状以外の拡散構造を用いてもよい。
【0057】
また、上記第1および第2実施形態では、本発明の金属層としてのドレイン電極およびドレイン線に対応する領域以外の反射領域に、拡散構造を有する反射膜を形成する例を示したが、本発明はこれに限らず、本発明の金属層として、ドレイン電極およびドレイン線以外の金属層を適用するとともに、その金属層に対応する領域以外の反射領域に、拡散構造を有する反射膜を形成するようにしてもよい。
【0058】
また、上記第1および第2実施形態では、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置に本発明を適用する例を説明したが、本発明はこれに限らず、アクティブマトリクス型の液晶表示装置以外の液晶表示装置にも適用可能である。たとえば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置以外の液晶表示装置として、パッシブマトリクス型の液晶表示装置やセグメント型の液晶表示装置などがある。また、液晶表示装置以外の表示装置にも適用可能である。
【0059】
また、上記第1および第2実施形態では、SiNX膜およびSiO2膜からなるバッファ層1aを備えたガラス基板1を用いるようにしたが、本発明はこれに限らず、石英およびプラスチックなどからなる透明基板を用いるようにしてもよい。また、バッファ層を備えていないガラス基板を用いてもよい。
【0060】
また、上記第1および第2実施形態では、ドレイン電極9およびドレイン線9aに対応する領域51aおよび61aのみ拡散構造12aおよび42aを形成しない例を示したが、本発明はこれに限らず、ドレイン電極およびドレイン線に対応する領域に加えて、ソース電極に対応する領域にも拡散構造を形成しない構造であってもよい。この場合、拡散構造を形成する際に、ドレイン電極などと同じ層からなるソース電極が損傷するのを抑制することができる。
【0061】
また、上記第1および第2実施形態では、薄膜トランジスタを構成する半導体層2と補助容量を構成する半導体層3とを、ソース電極8を介して電気的に接続するようにしたが、本発明はこれに限らず、薄膜トランジスタを構成する半導体層と補助容量を構成する半導体層とを直接接続するようにしてもよい。
【0062】
また、上記第2実施形態では、反射電極42と透明電極43とにより画素電極を構成するようにしたが、本発明はこれに限らず、透過領域を設けない場合には、反射電極のみで画素電極を構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の構造を示した平面図である。
【図2】図1に示した第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の100−100線に沿った断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図4】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図5】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図6】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図7】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図8】本発明の第1実施形態による半透過型液晶表示装置(表示装置)の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図9】本発明の第2実施形態による反射型液晶表示装置(表示装置)の構造を示した平面図である。
【図10】図10は、図9に示した第2実施形態による反射型液晶表示装置(表示装置)の200−200線に沿った断面図である。
【図11】従来の拡散構造を有する反射電極が形成された半透過型液晶表示装置の構造を示した平面図である。
【図12】図11に示した従来の半透過型液晶表示装置の300−300線に沿った断面図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板(基板)
8 ソース電極
9 ドレイン電極(金属層)
9a ドレイン線(金属層)
11、41 絶縁膜
12、42 反射電極(第1反射膜、第2反射膜)
12a、42a 拡散構造
50a、60a 反射領域
50b 透過領域
51a、61a 領域(第1反射領域)
52a、62a 領域(第2反射領域)
Claims (8)
- 反射領域を有する表示装置であって、
基板上の所定領域に形成された金属層と、
前記金属層上の第1反射領域に対応する領域に形成され、拡散構造を有しない第1反射膜と、
前記金属層上の前記第1反射領域以外の第2反射領域に対応する領域に形成され、拡散構造を有する第2反射膜とを備えた、表示装置。 - 前記金属層と、前記第1反射膜および第2反射膜との間に、前記金属層を覆うように形成された絶縁膜をさらに備える、請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1反射領域以外の前記第2反射領域に対応する前記絶縁膜の上面は、凹凸形状を有している、請求項2に記載の表示装置。
- 前記金属層は、ドレイン電極およびドレイン線の少なくとも一方である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記金属層は、ソース電極である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示装置。
- 反射領域と透過領域とを有する表示装置であって、
前記絶縁膜は、前記基板上の前記反射領域に対応する領域に形成された凸状の絶縁膜であり、
前記拡散構造を有しない第1反射膜は、前記金属層上の前記第1反射領域に位置する前記凸状の絶縁膜上に形成されており、
前記拡散構造を有する第2反射膜は、前記金属層上の前記第1反射領域以外の前記第2反射領域に位置する前記凸状の絶縁膜上に形成されている、請求項2〜5のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記透過領域に対応する領域には、前記凸状の絶縁膜が形成されていない、請求項6に記載の表示装置。
- 前記第1反射領域以外の前記第2反射領域に位置する前記凸状の絶縁膜の上面は、凹凸形状を有している、請求項6または7に記載の表示装置。
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