JP4170110B2 - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は外部の入射光を利用して表示する液晶表示装置とその製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、液晶表示装置に用いられる薄膜積層デバイスとして薄膜トランジスタが知られている。この薄膜トランジスタをスイッチング素子としてアクティブマトリクス型の液晶表示装置に搭載することにより、液晶表示装置にもとめられる性能である高速動画、微細な表示が行うことができる。なお、アクティブマトリクス型の液晶表示装置とは、各画素それぞれにスイッチング素子を配置し、画素電極にかかる電荷を制御するものである。
【０００３】
上記の薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置は、基板としてガラス基板や石英基板を用いることにより、薄膜トランジスタを形成する際の熱処理、薬液等に耐えることができるようにされている。
【０００４】
特に近年、需要がますます盛んになりつつある携帯情報端末において、薄膜トランジスタを用いる液晶表示装置が搭載されている。携帯情報端末に用いる液晶表示装置として反射型の液晶表示装置を用いることにより、バックライトを不要とし、低消費電力を実現することができる。
【０００５】
なお、反射型の液晶表示装置とは、格子状に走査配線、信号配線、薄膜トランジスタ、および反射電極を有する第１の絶縁性基板と、カラーフィルタ層、ブラックマトリクス、および対向電極を有する透明な第２の絶縁性基板を対向させて接着し、上記２枚の基板間にツイストネマティック（Twist Nematic:ＴＮ）液晶を注入することにより構成される液晶表示装置をいう。
【０００６】
このように、薄膜トランジスタを用いる液晶表示装置は、さまざまな分野に応用され、その要求される性能も多様化している。特に、液晶表示装置に要求される性能としては、上記のように携帯情報端末における液晶表示装置の需要が高まりつつあることから、軽量化、耐衝撃性の向上、あるいは低コスト化ということが重要視されている。
【０００７】
しかしながら、従来のガラス基板や石英基板上に薄膜トランジスタを形成した液晶表示装置では、基板自体の厚さを薄くするには限界があった。また、液晶表示装置を軽量化するためにガラス基板や石英基板の厚さを薄くすると、基板が割れやすくなり、衝撃に弱くなる。さらに、ガラス基板や石英基板に要するコストのため、液晶表示装置の低コスト化にも限界がある。
【０００８】
すなわち、既存のガラス基板等を用いる薄膜トランジスタは、液晶表示装置に求められる性能としての軽量化、耐衝撃性の向上、あるいは低コスト化といったことを実現することが困難である。
【０００９】
そのような液晶表示装置における軽量化、耐衝撃性の向上、低コスト化を実現するため、プラスチック基板を用いて薄膜トランジスタを形成する試みがなされている。
【００１０】
ところで、従来の反射型液晶表示装置においては、以下のような問題点がある。
【００１１】
すなわち、従来の反射型液晶表示装置において、薄膜トランジスタを有する第１の絶縁性基板と、カラーフィルタ層を有する第２の絶縁性基板とを貼り合わせる際、貼り合わせの位置ずれによる光漏れおよび色にじみを防ぐため、精度のよい貼りあわせが不可欠となる。
【００１２】
そこで、カラーフィルタ層と薄膜トランジスタとを同じ絶縁性基板上に形成するカラーフィルタ層・オン・アレイ構造が特開２０００−１６２６２５号公報（平成１２年６月１６日公開）、特開２０００−１８７２０９号公報（平成１２年７月４日公開）に開示されている。
【００１３】
上記公報に記載の方法によれば、カラーフィルタ層を薄膜トランジスタを有する基板上に形成できるため、薄膜トランジスタを有する第１の絶縁性基板と、カラーフィルタ層を有する第２の絶縁性基板との貼り合わせにおける位置ずれを考慮せずに液晶表示装置を形成することができる。
【００１４】
【特許文献１】
特開２０００−１６２６２５号公報（平成１２年６月１６日公開）
【００１５】
【特許文献２】
特開２０００−１８７２０９号公報（平成１２年７月４日公開）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、絶縁性基板にプラスチック基板を用いると、カラーフィルタ層を形成する工程、あるいは画素電極を形成する工程等における水分および熱工程により、プラスチック基板が伸縮する。
【００１７】
すなわち、上記公報に開示の技術では、絶縁性基板にプラスチック基板を用いると、基板上の反射電極上にカラーフィルタ層を形成する際、精度よく整合させることが困難で位置ずれが生じてしまう。この位置ずれにより、光漏れおよび色にじみが生じ、表示画像の品位が劣化してしまう。
【００１８】
つまり、従来の反射型液晶表示装置では、プラスチック基板を用いて低コスト化等を実現することと、および表示画像の品位の劣化を防止することとを両立することが困難であるという問題がある。
【００１９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、軽量化、耐衝撃性の向上、および低コスト化を実現することができるとともに、基板の伸縮に起因する表示画像の品位の劣化を防止することができる液晶表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、基板の上側に形成される反射電極と、該反射電極上に形成されるカラーフィルタ層と、該カラーフィルタ層の上側に形成されるとともに、該カラーフィルタ層の周縁部において上記反射電極と電気的に接続される透明電極とを備えていることを特徴としている。
【００２１】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記課題を解決するために、基板の上側に反射電極を形成するとともに、該反射電極上にカラーフィルタ層を形成し、該カラーフィルタ層の周縁部において上記反射電極と電気的に接続するように透明電極を上記カラーフィルタ層の上側に形成することを特徴としている。
【００２２】
上記構成によれば、反射電極と透明電極とは、カラーフィルタ層の周縁部において電気的に接続される。したがって、カラーフィルタ層の形成工程で基板伸縮により位置ずれが生じても、反射電極と透明電極との電気的接続を確保することができる。
【００２３】
これにより、基板としてプラスチック基板を用いて軽量化、耐衝撃性の向上、低コスト化を実現することができるとともに、基板の伸縮に起因する表示画像の品位の劣化を防止し得る液晶表示装置を提供することができる。
【００２４】
また、本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成の液晶表示装置において、上記反射電極の側端から上記カラーフィルタ層の側端までの距離は、上記カラーフィルタ層および上記透明電極を形成する工程における上記基板の伸縮量に基づいて定められていることを特徴としている。
【００２５】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記課題を解決するために、上記構成の製造方法において、上記反射電極の側端から上記カラーフィルタ層の側端までの距離を、上記カラーフィルタ層および上記透明電極を形成する工程における上記基板の伸縮量に基づいて定めることを特徴としている。
【００２６】
上記構成によれば、反射電極の側端からカラーフィルタ層の側端までの距離は、カラーフィルタ層および透明電極を形成する工程における基板の伸縮量に基づいて定められている。したがって、カラーフィルタ層を形成する工程における基板の伸縮量と、透明電極を形成する工程における基板の伸縮量とのうち、いずれか大きな値に基づいて、反射電極の側端からカラーフィルタ層の側端までの距離を定めることができる。
【００２７】
つまり、基板としてプラスチック基板を用いる場合においても、反射電極の側端からカラーフィルタ層の側端までの距離を、基板の伸縮に伴う反射電極とカラーフィルタ層との位置ずれ量、および反射電極と透明電極との位置ずれ量よりも大きく設定することができる。
【００２８】
すなわち、基板伸縮により位置ずれに対して許容できるだけのマージンをカラーフィルタ層に冗長設計することができる。したがって、カラーフィルタ層を反射電極上に位置ずれなく、整合させることができる。それゆえ、反射電極とカラーフィルタ層との位置ずれ、反射電極と透明電極との位置ずれを防止することができる。
【００２９】
これにより、基板としてプラスチック基板を用いて軽量化、耐衝撃性の向上、低コスト化を実現することができるとともに、基板の伸縮に起因する表示画像の品位の劣化を防止し得る液晶表示装置を提供することができる。
【００３０】
また、本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成の液晶表示装置において、マトリクス状に配列された複数の画素を有し、上記反射電極は、上記複数の画素に対応して複数個が形成されており、上記カラーフィルタ層は、上記複数の画素の行方向あるいは列方向において隣接する複数の反射電極と重畳するように形成されていることを特徴としている。または、上記反射電極が、上記基板の上側において複数個がマトリクス状に形成されているとともに、上記カラーフィルタ層が、上記反射電極のマトリクスにおける行方向あるいは列方向に隣接する複数の反射電極を覆うように形成されていることを特徴としてもよい。
【００３１】
上記構成によれば、カラーフィルタ層により多くの面積の反射電極を覆うことができる。したがって、反射電極と透明電極とからなる画素電極の有効画素面積を大きくとることができる。なお、「有効画素面積」とは、１画素として表示される面積のことであり、具体的にはカラーフィルタ層の反射電極への投影面積をいう。これにより、表示画像の品位をより向上させることができる。
【００３２】
また、本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成の液晶表示装置において、上記カラーフィルタ層は、上記反射電極よりも小さなパターンで該反射電極上に形成されていることを特徴としている。
【００３３】
上記構成によれば、カラーフィルタ層は、反射電極よりも小さなパターンで反射電極上に形成されている。したがって、反射電極と透明電極とを同一のマスクでパターニングすることができる。
【００３４】
これにより、液晶表示装置の製造コストを低減することができる。
【００３５】
また、本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成の液晶表示装置において、上記基板が、プラスチック基板であることを特徴としている。
【００３６】
プラスチック基板は、カラーフィルタ層形成工程における伸縮量がガラス基板に比べてかなり大きい。したがって、上記構成によれば、プラスチック基板上の反射電極上にカラーフィルタ層を形成する場合の水分や熱工程によるプラスチック基板の伸縮による位置ずれを防止することができる。このため、カラーフィルタ層の色重なりや画素同士の重なりを防止でき、色にじみのない液晶表示装置を実現できる。
【００３７】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記構成の液晶表示装置の製造方法において、上記反射電極と上記透明電極とを同一マスクによりパターニングすることを特徴としている。
【００３８】
上記構成によれば、反射電極と透明電極とを同一マスクによりパターニングする。これにより、液晶表示装置の製造コストを低減することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図１ないし図４に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００４０】
図１に示すように、本実施の形態の液晶表示装置に用いるアクティブマトリクス基板１は、プラスチック基板（基板）２と、無機物質層３と、ゲート電極４と、ゲート絶縁膜５と、真性半導体膜６と、導電性半導体膜７と、ソース電極８と、ドレイン電極９と、チャネル部１０と、保護絶縁膜１１と、層間絶縁膜１２と、反射電極１３と、カラーフィルタ層１４と、透明電極１５とを備えている。
【００４１】
プラスチック基板２は、０．２ｍｍ程度の厚さであり、ポリエーテルサルフォンからなる。また、プラスチック基板２は、アクティブマトリクス基板１を形成する工程の最高温度に対して耐熱性があれば、透明であっても不透明であってもよい。また、プラスチック基板２は、ポリエーテルサルフォンに限らず、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、エポキシ樹脂のような樹脂であってもよい。
【００４２】
無機物質層３は、１５００Å程度の膜厚であり、ＳｉxＮyからなる。さらに、無機物質層３は、３つの効果、すなわち▲１▼無機物質層３上に形成するゲート配線（走査配線）の密着性を向上させる効果、▲２▼液晶表示装置の表示特性を劣化させる不純物やガス等がプラスチック基板２を透過することを防ぐ効果、および▲３▼プラスチック基板２の水分による伸縮を極力小さくする効果がある。
【００４３】
また、無機物質層３は、ＳｉxＮyに限定されることなく、絶縁性を持つ材料にて形成することができる。たとえば、ＳｉＯx，Ｓｉ：Ｏ：Ｎ，Ｓｉ：Ｏ：Ｈ，Ｓｉ：Ｎ：Ｈ，Ｓｉ：Ｏ：Ｎ：Ｈ，Ｓｉ3Ｎ4等であってもよい。
【００４４】
ゲート電極４は、２０００Å程度の膜厚であり、アルミ（Ａｌ）等の金属からなる。ゲート絶縁膜５は、ゲート電極４上に形成されるものであり、ＳｉＮxからなる。
【００４５】
真性半導体膜６は、ゲート絶縁膜５を介してゲート電極４上に形成されるものであり、ノンドープのａ−Ｓｉ膜からなり、島状パターンに形成されている。
【００４６】
導電性半導体膜７は、真性半導体膜６上に形成されるものであり、リンをドープしたｎ+型ａ−Ｓｉ膜からなる。また、導電性半導体膜７は、真性半導体膜６上においてチャネル部１０により分離されている。
【００４７】
分離した導電性半導体膜７の上には、Ｔｉ膜からなるソース電極８と、ドレイン電極９とが形成されている。
【００４８】
保護絶縁膜１１は、ソース電極８およびドレイン電極９上に形成されている。層間絶縁膜１２は、保護絶縁膜１１の上に形成されるものであり、アクリル系の感光性樹脂からなる。
【００４９】
反射電極１３は、Ａｌ等の金属からなるものであり、層間絶縁膜１２の上に形成されている。また、カラーフィルタ層１４は、アクリル系樹脂に顔料が分散されたものであり、反射電極１３上に形成されている。
【００５０】
さらに、透明電極１５は、カラーフィルタ層１４を覆うように形成されており、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムすず酸化物）からなる透明導電膜である。また、透明電極１５の周縁部は、反射電極１３と電気的に接続されている。なお、透明電極１５上には、ポリイミド樹脂からなる配向膜（図示せず）が形成されている。
【００５１】
次に、本実施の形態の液晶表示装置に用いるもう一方の基板である対向基板２０について説明する。本実施の形態の液晶表示装置に用いる対向基板２０は、図１に示すように、アクティブマトリクス基板１と対向するように配置されるとともに、プラスチック基板２１と、対向電極２２とを備えている。
【００５２】
プラスチック基板２１は、厚さが０．２ｍｍ程度であり、ポリエーテルサルフォンから形成されるものである。なお、プラスチック基板２１の材料は、ポリエーテルサルフォンに限らず、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、エポキシ樹脂等の透明な樹脂であってもよい。
【００５３】
また、対向電極２２は、プラスチック基板２１上に形成されるものであり、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムすず酸化物）からなる透明導電膜である。なお、対向電極２２上には、ポリイミドからなる配向膜（図示せず）が形成されている。
【００５４】
上記構成のアクティブマトリクス基板１と対向基板２０とは、アクティブマトリクス基板１において反射電極１３および透明電極１５が形成される領域の周縁部に設けられるシール剤を介して貼り合せられる。さらに、アクティブマトリクス基板１と対向基板２０との間に、液晶２３が充填されることによって本実施の形態の液晶表示装置が形成される。
【００５５】
次に、上記構成のアクティブマトリクス基板１の平面構造について説明する。図２に示すように、アクティブマトリクス基板１には、複数のゲート電極４と接続される複数のゲート配線４ａと、補助容量配線１６とが設けられている。
【００５６】
また、複数のソース電極８と接続されるソース配線８ａがアクティブマトリクス基板１には設けられている。
【００５７】
これらのゲート配線４ａとソース配線８ａとは、ゲート絶縁膜５（図示せず）を介して互いに直交している。さらに、補助容量配線１６は、ソース配線８ａに直交して設けられている。
【００５８】
また、ドレイン電極９は、補助容量配線１６上まで延びるように形成されており、補助容量配線１６と無機物質層３を介して重なり合っている。これにより、ドレイン電極９は、補助容量を形成している。
【００５９】
また、反射電極１３は、保護絶縁膜１１（図１）、層間絶縁膜１２（図１）のそれぞれに設けられるコンタクトホール１７、１８を介して、ドレイン電極９と電気的に接続されている。
【００６０】
上記のようにゲート電極４、ゲート配線４ａ、ソース電極８、およびソース配線８ａを構成することにより、スイッチング素子としての薄膜トランジスタが形成されている。なお、この薄膜トランジスタの上には、層間絶縁膜１２（図１）が形成されている。
【００６１】
また、カラーフィルタ層１４は、ソース配線８ａが配設される方向に沿うように、なおかつ反射電極１３および透明電極１５が形成されている領域に跨って形成されている。
【００６２】
また、カラーフィルタ層１４の幅は、反射電極１３および透明電極１５からなる画素電極の幅より小さく形成されている。具体的には、カラーフィルタ層１４の左右の端部が、画素電極の左右の端部からそれぞれアライメントマージンδｘの間隔を成すように形成されている。なお、アライメントマージンδｘとは、反射電極１３のエッジからカラーフィルタ層１４のエッジまでの距離である。アライメントマージンδｘの設定方法については後述する。
【００６３】
これにより、透明電極１５は、カラーフィルタ層１４の左右の端部において、反射電極１３と電気的に接続することができる。
【００６４】
次に、本実施の形態の液晶表示装置の製造方法の一例について以下に説明する。
【００６５】
まず、縦：３６０ｍｍ、横：４６５ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのポリエーテルサルフォンからなるプラスチック基板２上に、ＳｉxＮy等からなる無機物質層３を、膜厚が１５００Åとなるように、成膜温度１９０℃にてスパッタ法を用いて形成する。なお、無機物質層３を成膜する際の成膜温度は、プラスチック基板２が熱変形する温度より低い必要がある。
【００６６】
次に、無機物質層３上に、Ａｌ等の金属膜を、膜厚が２０００Åとなるように、成膜温度１９０℃にてスパッタ法を用いて成膜する。その後、フォトリソ工程、およびパターニング工程を経ることにより、ゲート配線４ａ、およびそれに繋がるゲート電極４を形成する。なお、上記の金属膜は、Ａｌに限られることはなく、Ａｌ合金、Ｔａ，ＴａＮ／Ｔａ／ＴａＮ，Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉを用いて形成してもよい。
【００６７】
次に、ゲート電極４、ゲート配線４ａ上に、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition,化学的気相堆積法）により、ＳｉＮxからなるゲート絶縁膜５を、成膜温度２２０℃にて形成する。
【００６８】
続いて、プラズマＣＶＤ法により、ノンドープのａ−Ｓｉ膜等からなる真性半導体膜６と、リンをドープしたｎ+型ａ−Ｓｉ膜等からなる導電性半導体膜７とを、プラズマＣＶＤ法により成膜温度２２０℃にて連続して積層する。その後、フォトリソ工程、パターニング工程により、真性半導体膜６を島状にパターニングし、半導体層を形成する。
【００６９】
次に、この半導体層、およびゲート電極４を含むゲート絶縁膜５の表面に、スパッタ法により成膜温度２８℃で、導電性金属膜であるＴｉ膜を積層する。その後、フォトリソ工程によって、ソース配線８ａ、ソース電極８、およびドレイン電極９を形成する。なお、ソース配線８ａ、ソース電極８、ドレイン電極９の形成材料は、Ｔｉに限られることはなく、Ｍｏ，Ａｌ／Ｔｉ，Ａｇでも可能である。
【００７０】
次に、ソース電極８およびＴｉからなるドレイン電極９をマスクとしてｎ+型ａ−Ｓｉ膜およびａ−Ｓｉ膜の上部をパターニング除去し、チャネル部１０を形成する。
【００７１】
続いて、保護絶縁膜１１としてＳｉＮxをプラズマＣＶＤ法により成膜温度２２０℃で積層する。その後、フォトリソ工程によって、保護絶縁膜１１にドレイン電極９に対応したコンタクトホール１７を形成する。
【００７２】
次に、アクリル系の感光性有機樹脂からなる層間絶縁膜１２を、保護絶縁膜１１上に塗布し、フォトリソ工程によって層間絶縁膜１２にドレイン電極９に対応したコンタクトホール１８を形成する。
【００７３】
次に、層間絶縁膜１２上に、スパッタ法により、加熱温度１００℃、圧力０．１Ｐａにて、Ａｌ膜を膜厚が１５００Åとなるように積層する。その後、フォトリソ法により、反射電極１３をパターニングする。なお、反射電極１３は、Ａｌに限られず、Ａｇ、Ａｇ合金を用いてパターニングしてもよい。
【００７４】
本実施の形態においては、図３（ａ）に示すように、反射電極１３のパターンは、透明電極１５と同じパターンになるように、反射電極１３と透明電極１５とはそれぞれ別工程でパターニングされる。
【００７５】
しかし、図３（ｂ）に示すように、反射電極１３をゲート配線４ａが配設される方向にのみパターニングしてもよい。
【００７６】
これにより、後に形成する透明電極１５をパターニングする際、同じマスクを使って、反射電極１３と透明電極１５とをソース配線８ａが配設される方向に同時にパターニングすることができる。
【００７７】
次に、反射電極１３上にカラーフィルタ層１４を形成する。具体的には、まず、赤色（Ｒ）の顔料を含有するレジストを塗布し、フォトリソ法によって、カラーフィルタ層パターンＲを形成する。その後、２００℃で焼成することにより、カラーフィルタ層パターンを熱ダレさせ、カラーフィルタ層エッジ部の傾斜をなだらかにする。
【００７８】
上記のようにカラーフィルタ層のエッジ部の傾斜をなだらかにすることによって、カラーフィルタ層の段差による透明電極１５（後述する）の段切れ、液晶分子配光不良によるドメイン発生を防ぐことができる。
【００７９】
つまり、カラーフィルタ層が垂直な傾斜（傾斜角度９０°）であると、その段差部において液晶分子が正常に配向せず、該配向不良部において、光漏れが発生する。そこで、傾斜をなだらかにすることにより、液晶分子の乱れをなくし、光漏れを防ぐことができる。
【００８０】
同様に、緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の顔料を含有するレジストを塗布し、フォトリソ法により、パターニングを行い、焼成工程によりカラーフィルタ層パターンＧ，Ｂを形成する。
【００８１】
このとき、図３（ａ）に示すように、カラーフィルタ層１４のパターンは、ソース配線８ａが配設される方向に延びるとともに、複数の反射電極１３にまたがるように形成されている。したがって、反射電極１３と透明電極１５とからなる画素電極の有効画素面積を大きくとることができる。
【００８２】
さらに、カラーフィルタ層１４のパターンは、反射電極１３の幅に比べ、狭い幅で形成する。すなわち、カラーフィルタ層１４の幅を、反射電極１３の幅に対し、アライメントマージンδｘ分小さく設計する。
【００８３】
なお、図４に示すように、カラーフィルタ層１４は、透明電極１５と反射電極１３とからなる画素電極より、小さいドットパターンで形成してもよい。これにより、反射電極１３と透明電極１５からなる画素電極を、同一マスクでパターニングすることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００８４】
つづいて、カラーフィルタ層１４上にスパッタ法により、ＩＴＯ等を積層し、フォトリソ法により、画素電極としての複数の透明電極１５を形成する。この際、透明電極１５と反射電極１３とでカラーフィルタ層１４を挟み込むように構成する。これにより、透明電極１５は、カラーフィルタ層１４の両端で反射電極１３と電気的に接続される。
【００８５】
次に、対向基板２０として、厚さ０．２ｍｍのポリエーテルサルフォンのような透明なプラスチック基板２１上に、スパッタ法により透明電極を対向電極２２として積層する。
【００８６】
その後、作製されたアクティブマトリクス基板１と対向基板２０とを接着性シール材を用いて、貼りあわせ接着する。両基板の間隙に液晶２３、たとえばＴＮ液晶を充填して液晶表示装置を形成する。
【００８７】
以上の手順を踏むことにより、本実施の形態の液晶表示装置を製造することができる。
【００８８】
次に、本実施の形態の液晶表示装置の特徴点である、アライメントマージンδｘについて説明する。アライメントマージンδｘは、以下の▲１▼〜▲４▼の値のうち最も大きい値と、基板サイズとの積よりも大きな値に設定される。▲１▼〜▲４▼の値とは、
▲１▼後述する反射電極１３を形成してからＲ（赤）色のカラーフィルタ層を形成する工程までのプラスチック基板２の伸縮量
▲２▼反射電極１３を形成してからＧ（緑）色のカラーフィルタ層を形成する工程までのプラスチック基板２の伸縮量
▲３▼反射電極１３を形成してからＢ（青）色のカラーフィルタ層を形成する工程までのプラスチック基板２の伸縮量
▲４▼反射電極１３を形成してから透明電極１５（画素電極）を形成するまでのプラスチック基板２の伸縮量
である。なお、プラスチック基板２の伸縮量とは、反射電極を基準とした処理前後におけるプラスチック基板２の中心から端部までの距離の変化量の、処理前におけるプラスチック基板２の中心から端部までの距離に対する割合をいう。
【００８９】
本実施形態においては、▲１▼〜▲４▼の値が、それぞれ、４５ｐｐｍ、５５ｐｐｍ、５０ｐｐｍ、６０ｐｐｍとなり、▲４▼の値が最大となった。一方、基板のサイズは、上記したように３６０×４６５ｍｍである。したがって、▲４▼の値と基板サイズとの積は、以下のように求められる。
【００９０】
232.5mm(基板端から基板中央までの距離)×103μm×60ppm÷106=13.95(μm)
したがって、アライメントマージンδｘを、１５μｍとした。
【００９１】
このようにアライメントマージンδｘを設定する理由について以下に説明する。
【００９２】
すなわち、反射電極１３を形成してから透明電極１５を形成するまでの過程に含まれる加熱工程や洗浄工程において、基板がプラスチック基板であると、基板の伸縮量が大きくなる。基板が伸縮してしまうと、反射電極１３とカラーフィルタ層１４との位置ずれ、および反射電極１３と透明電極１５との位置ずれが生じる場合がある。このような位置ずれにより有効画素面積が変化し、画像品位が劣化する場合がある。
【００９３】
しかしながら、アライメントマージンδｘを上記のように設定すれば、アライメントマージンδｘは、プラスチック基板２の伸縮に伴う反射電極１３とカラーフィルタ層１４との位置ずれ量、および反射電極１３と透明電極１５との位置ずれ量よりも大きく設定される。すなわち、カラーフィルタ層１４を反射電極１３上に精度よく整合させることができる。したがって、反射電極１３とカラーフィルタ層１４との位置ずれ、反射電極１３と透明電極１５との位置ずれを防止することができる。
【００９４】
さらに、位置ずれを防止することにより、透明電極１５と反射電極１３とは、アクティブマトリクス基板１の全面に渡って、確実に電気的接続を保つことができる。これにより、表示品位を向上させることもできる。
【００９５】
このように、本実施の形態の液晶表示装置は、プラスチック基板２の上側に形成される反射電極１３と、反射電極１３上に形成されるカラーフィルタ層１４と、カラーフィルタ層１４の周縁部において反射電極１３と電気的に接続される透明電極１５とを備えており、反射電極１３の側端からカラーフィルタ層１４の側端までの距離δｘは、カラーフィルタ層１４および透明電極１５を形成する工程におけるプラスチック基板２の伸縮量に基づいて定められているものである。
【００９６】
また、本実施の形態の液晶表示装置の製造方法は、プラスチック基板２の上側に反射電極１３を形成するとともに、反射電極１３上にカラーフィルタ層１４を形成し、カラーフィルタ層１４の周縁部において反射電極１３と電気的に接続する透明電極１５をカラーフィルタ層１４上に形成する一方で、反射電極１３の側端からカラーフィルタ層１４の側端までの距離δｘを、カラーフィルタ層１４および透明電極１５を形成する工程におけるプラスチック基板２の伸縮量に基づいて定める方法である。
【００９７】
上記構成によれば、反射電極１３の側端からカラーフィルタ層１４の側端までの距離は、カラーフィルタ層１４および透明電極１５を形成する工程におけるプラスチック基板２の伸縮量に基づいて定められている。したがって、カラーフィルタ層１４を形成する工程におけるプラスチック基板２の伸縮量と、透明電極１５を形成する工程におけるプラスチック基板２の伸縮量とのうち、いずれか大きな値に基づいて、反射電極１３の側端からカラーフィルタ層１４の側端までの距離δｘを定めることができる。
【００９８】
つまり、反射電極１３の側端からカラーフィルタ層１４の側端までの距離δｘを、プラスチック基板２の伸縮に伴う反射電極１３とカラーフィルタ層１４との位置ずれ量、および反射電極１３と透明電極１５との位置ずれ量よりも大きく設定することができる。すなわち、カラーフィルタ層１４を反射電極１３上に精度よく整合させることができる。したがって、反射電極１３とカラーフィルタ層１４との位置ずれ、反射電極１３と透明電極１５との位置ずれを防止することができる。
【００９９】
これにより、基板としてプラスチック基板を用いて軽量化、耐衝撃性の向上、低コスト化を実現することができるとともに、プラスチック基板２の伸縮に起因する表示画像の品位の劣化を防止することができる。
【０１００】
また、本実施の形態の液晶表示装置は、反射電極１３が、プラスチック基板２の上側において複数個がマトリクス状に形成されているとともに、カラーフィルタ層１４は、反射電極１３のマトリクスにおける行方向あるいは列方向に隣接する複数の反射電極１３を覆うように形成されているものである。
【０１０１】
上記構成によれば、カラーフィルタ層１４により、多くの面積の反射電極１３を覆うことができる。したがって、反射電極１３と透明電極１５とからなる画素電極の有効画素面積を大きくとることができる。これにより、表示画像の品位をより向上させることができる。
【０１０２】
また、本実施の形態の液晶表示装置の一つとして、カラーフィルタ層１４が、反射電極１３よりも小さなパターンで反射電極１３上に形成されているものである。
【０１０３】
上記構成によれば、カラーフィルタ層１４は、反射電極１３よりも小さなパターンで反射電極１３上に形成されている。したがって、反射電極１３と透明電極１５とを同一のマスクでパターニングすることができる。これにより、液晶表示装置の製造コストを低減することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態の液晶表示装置の製造方法は、反射電極１３と透明電極１５とを同一マスクによりパターニングする方法である。
【０１０５】
上記構成によれば、反射電極１３と透明電極１５とを同一マスクによりパターニングする。これにより、液晶表示装置の製造コストを低減することができる。
【０１０６】
〔実施の形態２〕
以下、図面を参照しながら本発明の液晶表示装置の他の実施の形態を説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態１の特徴点と実施の形態２の特徴点とは適宜組み合わせて採用することができる。
【０１０７】
まず、図５および図６を参照しながら、本発明による実施形態の液晶表示装置の構造を説明する。なお、液晶表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素領域を有している。
【０１０８】
また、本明細書においては、表示の最小単位である「画素」に対応する液晶表示装置の領域を「画素領域」と呼ぶ。アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、画素電極とそれに対向する対向電極とによって画素領域が規定される。一方、単純マトリクス型液晶表示装置においては、ストライプ状の列電極（信号電極）と行電極（走査電極）との交差部によって画素領域が規定される。
【０１０９】
液晶表示装置は、図５に示すように、互いに対向するアクティブマトリクス基板（以下、「ＴＦＴ基板」と称する。）４０および対向基板５０と、これらの間に設けられた液晶層６０とを備えている。
【０１１０】
ＴＦＴ基板４０は、各画素領域に、スイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１１と、反射電極４４と、反射電極４４上に形成されたカラーフィルタ層４５と、カラーフィルタ層４５上に形成された透明電極４６とを有している。
【０１１１】
ＴＦＴ基板４０の構成を以下により詳しく説明する。ＴＦＴ基板４０は、絶縁性基板３２を有し、この絶縁性基板３２上に、ゲート配線３３、ゲート電極３３ａ、補助容量配線４７などが形成されている。さらに、これらを覆うようにゲート絶縁膜３４が形成されている。そして、ゲート電極３３ａ上に位置するゲート絶縁膜３４上に、真性半導体層３５、導電性半導体層３６、ソース電極３７ａおよびドレイン電極３８が形成されており、これらがＴＦＴ４１を構成している。
【０１１２】
なお、ＴＦＴ４１のゲート電極３３ａはゲート配線３３に、ソース電極３７ａはソース配線３７に、ドレイン電極３８は反射電極４４に、それぞれ電気的に接続されている。また、導電性半導体層３６は、真性半導体層３５上に形成されており、チャネル部９によって分離されている。
【０１１３】
また、ＴＦＴ４１を覆うように保護絶縁膜４２が形成されており、さらにこの保護絶縁膜４２上に、絶縁性基板３２のほぼ全面を覆うように層間絶縁膜４３が形成されている。
【０１１４】
この層間絶縁膜４３上には、反射電極４４が形成されている。本実施の形態の液晶表示装置では、反射電極４４は、図５に示すように、金属層４４ａと、金属層４４ａ上に形成された透明導電層４４ｂとを有している。また、反射電極４４の金属層４４ａは、保護絶縁膜４２および層間絶縁膜４３に形成されたコンタクトホール４２ａおよび４３ａ（図６参照）においてドレイン電極３８に接触しており、これにより反射電極４４とＴＦＴ４１とが電気的に接続されている。
【０１１５】
また、反射電極４４の透明導電層４４ｂ上には、反射電極４４を覆うようにカラーフィルタ層４５が形成されている。カラーフィルタ層４５は、典型的には、赤色層、緑色層または青色層である。
【０１１６】
また、カラーフィルタ層４５上には、カラーフィルタ層４５を覆うように透明電極４６が形成されている。
【０１１７】
対向基板５０は、図５に示すように、透明絶縁性基板５１と、透明絶縁性基板５１上に形成された対向電極５２とを有している。対向電極５２は、たとえば、複数の画素に共通に設けられる単一のべた電極であり、ＩＴＯ（インジウムすず酸化物）などからなる透明電極である。
【０１１８】
上述したＴＦＴ基板４０と対向基板５０とは、複数の画素領域を含む表示領域の周囲に設けられたシール材を介して貼り合わされる。なお、ここでは図示しないが、ＴＦＴ基板４０および対向基板５０の液晶層６０側の表面には、ポリイミド樹脂などからなる配向膜が形成されている。
【０１１９】
上述した構成を有する液晶表示装置は、対向基板５０側から入射して反射電極４４で反射された光を用いて表示を行う反射型の液晶表示装置である。対向基板５０側から入射した周囲光（外光）は、液晶層６０を通過して反射電極４４で反射された後、再び液晶層６０を通過して対向基板５０から出射する。この出射光は、液晶層６０によって変調されている。これにより、画像表示が行われる。
【０１２０】
次に、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【０１２１】
まず、ＴＦＴ基板４０を以下のようにして作製する。すなわち、絶縁性基板３２を用意し、この絶縁性基板３２上に複数のＴＦＴ４１を形成する。絶縁性基板３２上にＴＦＴを形成する工程は、公知の材料を用いて公知の手法により行うことができる。
【０１２２】
たとえば、まず、ガラスからなる絶縁性基板３２上に、Ａｌからなる金属膜を厚さが約２００ｎｍとなるようにスパッタ法を用いて成膜し、その後、この金属膜をフォトリソグラフィプロセスおよびパターニングによりパターニングすることで、ゲート配線３３、ゲート電極３３ａおよび補助容量配線４７を形成する。なお、金属膜の材料としてはＡｌに限定されず、Ａｌ合金、Ｔａ、ＴａＮ／Ｔａ／ＴａＮ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉなどを用いてもよい。
【０１２３】
次に、ゲート配線３３、ゲート電極３３ａおよび補助容量配線４７上に、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＮxからなるゲート絶縁膜３４を形成する。
【０１２４】
続いて、ゲート絶縁膜３４上に、プラズマＣＶＤ法を用いてノンドープのａ−Ｓｉ膜と、リンがドープされたｎ+型ａ−Ｓｉ膜とを連続して堆積し、その後、フォトリソグラフィプロセスおよびパターニングにより島状にパターニングすることによって、真性半導体層３５と導電性半導体層３６とを形成する。
【０１２５】
さらに、真性半導体層３５と導電性半導体層３６とが形成されたゲート絶縁膜３４上に、Ｔｉからなる金属膜をスパッタ法を用いて成膜し、その後、この金属膜をフォトリソグラフィプロセスおよびパターニングによりパターニングすることで、ソース配線３７、ソース電極３７ａおよびドレイン電極３８を形成する。なお、金属膜の材料としてはＴｉに限定されず、Ｍｏ、Ａｌ／Ｔｉ、Ａｇなどを用いてもよい。
【０１２６】
次に、ソース電極３７ａおよびドレイン電極３８をマスクとして、導電性半導体層３６と真性半導体層３５の上部とをパターニング除去することによって、チャネル部３９を形成する。
【０１２７】
続いて、ソース電極３７ａおよびドレイン電極上に、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＮxからなる保護絶縁膜４２を形成し、その後、フォトリソグラフィプロセスを用いて保護絶縁膜４２のドレイン電極３８上に位置する部分にコンタクトホール４２ａを形成する。
【０１２８】
そして、保護絶縁膜４２上にアクリル系の感光性有機樹脂を塗布することによって、層間絶縁膜４３を形成し、その後、フォトリソグラフィプロセスを用いて層間絶縁膜４３のドレイン電極３８上に位置する部分にコンタクトホールを形成する。
【０１２９】
上述のようにして、絶縁性基板３２上にＴＦＴ４１を形成することができる。その後の工程を図７（ａ）〜（ｄ）および図８（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。
【０１３０】
まず、図７（ａ）に示すように、層間絶縁膜４３が形成された基板３２上に金属層４４ａを形成し、その後、金属層４４ａ上に透明導電層４４ｂを形成することによって、反射電極４４を形成する。
【０１３１】
たとえば、室温で圧力０．１Ｐａの条件下、スパッタ法を用いて、金属層４４ａとしてのＡｌ膜を厚さ１００ｎｍで、透明導電層４４ｂとしてのＩＺＯ膜を厚さ１０ｎｍで連続して層間絶縁膜４３上に堆積することによって、反射電極４４を形成する。
【０１３２】
なお、ＩＺＯは、Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ（組成比９０：１０ｗｔ％）であらわされる六方晶層状化合物であり、室温でスパッタ法を用いて堆積することで非晶質膜（アモルファス膜）が容易に得られる。
【０１３３】
次に、反射電極４４上にカラーフィルタ層４５を形成する。たとえば、まず、図７（ｂ）に示すように、赤色の顔料を含むレジスト層（ここではネガ型のレジスト層）１５’を反射電極４４上に形成する。次に、図７（ｃ）に示すように、フォトマスク７０を介してレジスト層４５’を露光する。続いて、現像液（たとえば水酸化カリウム水溶液）を用いて現像を行い、その後、焼成することによって、図７（ｄ）に示すように、赤色のカラーフィルタ層４５が形成される。
【０１３４】
同様に、緑色の顔料を含むレジスト層を形成し、レジスト層をフォトリソグラフィプロセスを用いてパターニングした後に焼成することによって、緑色のカラーフィルタ層４５を形成することができる。また、青色のカラーフィルタ層４５についても同様にして形成することができる。
【０１３５】
なお、カラーフィルタ層４５を形成する方法としては、顔料分散法、染色法、インクジェット法、ラミネート法などを用いることができる。
【０１３６】
続いて、カラーフィルタ層４５上に、反射電極４４に電気的に接続された透明電極４６を形成する。たとえば、まず、図８（ａ）に示すように、カラーフィルタ層４５上にスパッタ法を用いてＩＺＯを堆積することによって透明電極４６’を形成する。透明電極４６は、カラーフィルタ層４５の周縁部で反射電極４４と電気的に接続されている。
【０１３７】
次に、図８（ｂ）に示すように、透明電極４６’上へのフォトレジスト７２の塗布と、フォトマスク７４を介したフォトレジスト７２の露光とを行う。続いて、図８（ｃ）に示すように、現像を行うことによって、カラーフィルタ層４５に重なるようにフォトレジスト７２をパターニングする。
【０１３８】
そして、フォトレジスト７２をマスクとしてパターニングを行うことによって、図８（ｄ）に示すように、画素領域ごとに電気的に独立した透明電極４６を形成する。
【０１３９】
透明電極４６は、カラーフィルタ層４５に形成されたコンタクトホール４５ａにて反射電極４４の透明導電層４４ｂと接触されることにより、反射電極４４に電気的に接続されることとなる。なお、透明電極４６のパターニングの際、たとえば４０℃の条件下でリン酸：硝酸：酢酸の混合液を用いて、透明電極４６と、反射電極４４を構成する金属層４４ａおよび透明導電層４４ｂとを単一のマスク（ここではフォトレジスト７２）で同時にパターニングすることができる。
【０１４０】
このようにして、ＴＦＴ基板４０が形成される。
【０１４１】
対向基板５０は、公知のアクティブマトリクス型液晶表示装置が備える対向基板と同様に、公知の材料を用いて公知の手法により作製することができる。たとえば、ガラスからなる厚さ０．７ｍｍの透明絶縁性基板５１上に、スパッタ法により透明電極（たとえばＩＴＯ膜）を成膜することによって対向電極５２を形成することにより、対向基板５０は作製される。
【０１４２】
このようにして用意したＴＦＴ基板４０と対向基板５０とを、接着性シール材を用いて貼り合わせ、その後、両基板の間隙に液晶材料（たとえばＴＮモード用の公知の液晶材料）を注入・封止して液晶層６０を形成することによって、液晶表示装置が完成する。なお、ＴＦＴ基板４０および対向基板５０の液晶層６０側の表面には、必要に応じてポリイミド樹脂などからなる配向膜が形成される。
【０１４３】
上述のようにして製造される本実施形態の液晶表示装置は、以下のような効果を奏する。
【０１４４】
すなわち、反射型の液晶表示装置では、反射電極として機能する金属層の材料として、高い反射率、優れたパターニング性、低い電気抵抗を有するアルミニウムやアルミニウム合金が使用されることが多い。
【０１４５】
カラーフィルタ層は、反射電極として機能する金属層上に直接形成されるので、金属層としてアルミニウム層やアルミニウム合金層を用い、カラーフィルタ層をフォトリソグラフィプロセスにより形成すると、カラーフィルタ層の現像時にアルカリ性の現像液によって金属層が侵食されてしまう。金属層がこのように腐食することによりその一部が欠落し、反射電極の面積が減少したり、カラーフィルタ層自体が欠落すると、表示品位が低下してしまう。
【０１４６】
また、カラーフィルタ層上に形成された透明電極は、カラーフィルタ層の周縁部で反射電極と電気的に接続される。
【０１４７】
ところが、金属層としてアルミニウム層やアルミニウム合金層を用いた場合、これらの金属は酸化されやすいので、透明電極と反射電極との電気的な接続が不十分となりやすく、信頼性が低下してしまう。
【０１４８】
しかしながら、本実施形態の液晶表示装置では、図５に示すように、反射電極４４が、金属層４４ａと、金属層４４ａ上に形成された透明導電層４４ｂとを有しているので、反射電極４４上に形成されるカラーフィルタ層４５は、金属層４４ａ上に直接形成されず、透明導電層４４ｂ上に形成される。したがって、カラーフィルタ層４５をフォトリソグラフィプロセスを用いて形成しても、現像液による金属層４４ａの侵食を抑制することができる。
【０１４９】
そのため、金属層４４ａの材料として現像液に侵食されやすい材料を用いても、金属層４４ａの一部が欠落したり、カラーフィルタ層４５が欠落したりすることによる表示品位の低下を抑制できる。
【０１５０】
さらに、反射電極４４は透明導電層４４ｂを有しており、透明電極４６は、この透明導電層４４ｂを介して反射電極４４に電気的に接続されている。したがって、金属層４４ａの材料として酸化されやすい材料を用いても、透明電極４６と反射電極４４との良好な電気的接続を実現することができデバイスとしての信頼性が向上する。
【０１５１】
このように、本実施形態の液晶表示装置では、反射電極４４の金属層４４ａの材料として、高い反射率、優れたパターニング性、低い電気抵抗を有するアルミニウムやアルミニウム合金を好適に用いることができる。すなわち、アルミニウムやアルミニウム合金は、酸化されやすく、また、フォトリソグラフィプロセスにおいて用いられる現像液によって侵食されやすいが、本実施の形態の液晶表示装置では、上述したように、アルミニウムやアルミニウム合金を用いた場合の表示品位や信頼性の低下が抑制される。
【０１５２】
なお、金属層４４ａ上に形成される透明導電層４４ｂの厚さは、製造の容易さおよび表示品位のさらなる向上の観点からは、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましい。透明導電層４４ｂの厚さが１ｎｍ未満であると、スパッタ法での均一な成膜が困難となることがあるからである。また、透明導電層４４ｂの厚さが２０ｎｍを超えると、低波長域の光の透過率が８０％以下となることがあるので、反射率の低下や色づきが発生することがあるからである。
【０１５３】
さらに、透明導電層４４ｂは、結晶層であってもよいし、非晶質層（アモルファス層）であってもよい。特に、透明導電層４４ｂが非晶質層である場合、金属層をパターニングするエッチャントを用いて、透明導電層、金属層を同時にパターニングすることができる。
【０１５４】
また、透明電極４６も、結晶層であってもよいし、非晶質層（アモルファス層）であってもよい。特に、透明電極４６が非晶質層であると、金属層をパターニングするエッチャントを用いて、透明電極、透明導電層、金属層を同時にパターニングすることができる。
【０１５５】
さらに、透明導電層４４ｂや透明電極４６の材料としては、ＩＴＯ、ＩＺＯなどを用いることができる。ＩＺＯは、室温でスパッタ法を用いて堆積されることによって、非晶質の透明電極を安定に形成するので、透明導電層４４ｂや透明電極４６の材料としてＩＺＯを用いると、非晶質の透明導電層４４ｂ、非晶質の透明電極４６を容易に得ることができる。
【０１５６】
また、本発明の液晶表示装置は、上記カラーフィルタ層がストライプ状のパターンであり、上記複数の反射電極上に跨って形成されている構成であってもよい。
【０１５７】
カラーフィルタ層をストライプ状のパターンに形成し、且つ複数の反射電極上に跨って形成することによって、有効画素面積を大きくすることができる。
【０１５８】
また、本発明の液晶表示装置は、上記反射電極のエッジから上記カラーフィルタ層のエッジまでの距離は、該カラーフィルタ層の形成工程での基板の伸縮量および上記透明電極の形成工程での基板伸縮量の内、いずれか大きい方の上記基板伸縮量より大きい値である構成であってもよい。
【０１５９】
すなわち、反射電極のエッジからカラーフィルタ層のエッジまでの距離を、カラーフィルタ層の形成工程での基板の伸縮量および上記透明電極の形成工程での基板伸縮量の内、何れか大きい方の上記基板伸縮量と等しい値にする。これによって、反射電極上にカラーフィルタ層を形成や透明電極を形成する場合の熱工程による基板の伸縮による位置ずれ（アラインメントずれ）を防止することができると同時に、有効画素面積を大きくすることができる。
【０１６０】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置は、以上のように、基板の上側に形成される反射電極と、該反射電極上に形成されるカラーフィルタ層と、該カラーフィルタ層の上側に形成されるとともに、該カラーフィルタ層の周縁部において上記反射電極と電気的に接続される透明電極とを備えているものである。
【０１６１】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、以上のように、基板の上側に反射電極を形成するとともに、該反射電極上にカラーフィルタ層を形成し、該カラーフィルタ層の周縁部において上記反射電極と電気的に接続するように透明電極を上記カラーフィルタ層の上側に形成する方法である。
【０１６２】
上記構成によれば、反射電極と透明電極とは、カラーフィルタ層の周縁部において電気的に接続される。したがって、カラーフィルタ層の形成工程で基板伸縮により位置ずれが生じても、反射電極と透明電極との電気的接続を確保することができる。
【０１６３】
これにより、基板としてプラスチック基板を用いて軽量化、耐衝撃性の向上、低コスト化を実現することができるとともに、基板の伸縮に起因する表示画像の品位の劣化を防止し得る液晶表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１６４】
本発明の液晶表示装置は、以上のように、反射電極の側端からカラーフィルタ層の側端までの距離は、カラーフィルタ層および透明電極を形成する工程における基板の伸縮量に基づいて定められているものである。
【０１６５】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、以上のように、反射電極の側端からカラーフィルタ層の側端までの距離を、カラーフィルタ層および透明電極を形成する工程における基板の伸縮量に基づいて定める方法である。
【０１６６】
上記構成によれば、基板としてプラスチック基板を用いる場合においても、反射電極の側端からカラーフィルタ層の側端までの距離を、基板の伸縮に伴う反射電極とカラーフィルタ層との位置ずれ量、および反射電極と透明電極との位置ずれ量よりも大きく設定することができる。すなわち、カラーフィルタ層を反射電極上に精度よく整合させることができる。したがって、反射電極とカラーフィルタ層との位置ずれ、反射電極と透明電極との位置ずれを防止することができる。
【０１６７】
これにより、基板としてプラスチック基板を用いて軽量化、耐衝撃性の向上、低コスト化を実現することができるという効果を奏する。さらに、基板の伸縮に起因する表示画像の品位の劣化を防止し得る液晶表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１６８】
また、本発明の液晶表示装置は、以上のように、上記構成の液晶表示装置において、マトリクス状に配列された複数の画素を有し、上記反射電極は、上記複数の画素に対応して複数個が形成されており、上記カラーフィルタ層は、上記複数の画素の行方向あるいは列方向において隣接する複数の反射電極と重畳するように形成されているものである。
【０１６９】
または、本発明の液晶表示装置は、以上のように、上記構成の液晶表示装置において、上記反射電極は、上記基板の上側において複数個がマトリクス状に形成されているとともに、上記カラーフィルタ層は、上記反射電極のマトリクスにおける行方向あるいは列方向に隣接する複数の反射電極を覆うように形成されているものである。
【０１７０】
上記構成によれば、カラーフィルタ層により多くの面積の反射電極を覆うことができる。したがって、反射電極と透明電極とからなる画素電極の有効画素面積を大きくとることができる。
【０１７１】
これにより、表示画像の品位をより向上させることができるという効果を奏する。
【０１７２】
また、本発明の液晶表示装置は、以上のように、上記構成の液晶表示装置において、上記カラーフィルタ層は、上記反射電極よりも小さなパターンで該反射電極上に形成されているものである。
【０１７３】
上記構成によれば、カラーフィルタ層は、反射電極よりも小さなパターンで反射電極上に形成されている。したがって、反射電極と透明電極とを同一のマスクでパターニングすることができる。
【０１７４】
これにより、液晶表示装置の製造コストを低減することができるという効果を奏する。
【０１７５】
また、本発明の液晶表示装置は、以上のように、上記構成の液晶表示装置において、上記基板が、プラスチック基板であるものである。
【０１７６】
上記構成によれば、プラスチック基板上の反射電極上にカラーフィルタ層を形成する場合の水分や熱工程によるプラスチック基板の伸縮による位置ずれを防止することができる。それゆえ、色にじみのない液晶表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１７７】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記構成の液晶表示装置の製造方法において、上記反射電極と上記透明電極とを同一マスクによりパターニングする方法である。
【０１７８】
上記構成によれば、反射電極と透明電極とを同一マスクによりパターニングする。これにより、液晶表示装置の製造コストを低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における液晶表示装置の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】図１の液晶表示装置の平面図である。
【図３】（ａ）は、図１の液晶表示装置においてカラーフィルタ層が複数の反射電極にまたがる状態を示す平面図であり、（ｂ）は、図１の液晶表示装置において、反射電極をゲート配線が配設される方向にのみパターニングした状態を示す平面図である。
【図４】図１の液晶表示装置において、カラーフィルタ層を画素電極より小さいドットパターンで形成した状態を示す平面図である。
【図５】本発明における液晶表示装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【図６】図５の液晶表示装置の平面図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、図５の液晶表示装置にカラーフィルタ層を形成する工程を示す図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、図５の液晶表示装置に透明電極を形成する工程を示す図である。
【符号の説明】
２ プラスチック基板（基板）
１３ 反射電極
１４ カラーフィルタ層
１５ 透明電極
【発明の属する技術分野】
本発明は外部の入射光を利用して表示する液晶表示装置とその製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、液晶表示装置に用いられる薄膜積層デバイスとして薄膜トランジスタが知られている。この薄膜トランジスタをスイッチング素子としてアクティブマトリクス型の液晶表示装置に搭載することにより、液晶表示装置にもとめられる性能である高速動画、微細な表示が行うことができる。なお、アクティブマトリクス型の液晶表示装置とは、各画素それぞれにスイッチング素子を配置し、画素電極にかかる電荷を制御するものである。
【０００３】
上記の薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置は、基板としてガラス基板や石英基板を用いることにより、薄膜トランジスタを形成する際の熱処理、薬液等に耐えることができるようにされている。
【０００４】
特に近年、需要がますます盛んになりつつある携帯情報端末において、薄膜トランジスタを用いる液晶表示装置が搭載されている。携帯情報端末に用いる液晶表示装置として反射型の液晶表示装置を用いることにより、バックライトを不要とし、低消費電力を実現することができる。
【０００５】
なお、反射型の液晶表示装置とは、格子状に走査配線、信号配線、薄膜トランジスタ、および反射電極を有する第１の絶縁性基板と、カラーフィルタ層、ブラックマトリクス、および対向電極を有する透明な第２の絶縁性基板を対向させて接着し、上記２枚の基板間にツイストネマティック（Twist Nematic:ＴＮ）液晶を注入することにより構成される液晶表示装置をいう。
【０００６】
このように、薄膜トランジスタを用いる液晶表示装置は、さまざまな分野に応用され、その要求される性能も多様化している。特に、液晶表示装置に要求される性能としては、上記のように携帯情報端末における液晶表示装置の需要が高まりつつあることから、軽量化、耐衝撃性の向上、あるいは低コスト化ということが重要視されている。
【０００７】
しかしながら、従来のガラス基板や石英基板上に薄膜トランジスタを形成した液晶表示装置では、基板自体の厚さを薄くするには限界があった。また、液晶表示装置を軽量化するためにガラス基板や石英基板の厚さを薄くすると、基板が割れやすくなり、衝撃に弱くなる。さらに、ガラス基板や石英基板に要するコストのため、液晶表示装置の低コスト化にも限界がある。
【０００８】
すなわち、既存のガラス基板等を用いる薄膜トランジスタは、液晶表示装置に求められる性能としての軽量化、耐衝撃性の向上、あるいは低コスト化といったことを実現することが困難である。
【０００９】
そのような液晶表示装置における軽量化、耐衝撃性の向上、低コスト化を実現するため、プラスチック基板を用いて薄膜トランジスタを形成する試みがなされている。
【００１０】
ところで、従来の反射型液晶表示装置においては、以下のような問題点がある。
【００１１】
すなわち、従来の反射型液晶表示装置において、薄膜トランジスタを有する第１の絶縁性基板と、カラーフィルタ層を有する第２の絶縁性基板とを貼り合わせる際、貼り合わせの位置ずれによる光漏れおよび色にじみを防ぐため、精度のよい貼りあわせが不可欠となる。
【００１２】
そこで、カラーフィルタ層と薄膜トランジスタとを同じ絶縁性基板上に形成するカラーフィルタ層・オン・アレイ構造が特開２０００−１６２６２５号公報（平成１２年６月１６日公開）、特開２０００−１８７２０９号公報（平成１２年７月４日公開）に開示されている。
【００１３】
上記公報に記載の方法によれば、カラーフィルタ層を薄膜トランジスタを有する基板上に形成できるため、薄膜トランジスタを有する第１の絶縁性基板と、カラーフィルタ層を有する第２の絶縁性基板との貼り合わせにおける位置ずれを考慮せずに液晶表示装置を形成することができる。
【００１４】
【特許文献１】
特開２０００−１６２６２５号公報（平成１２年６月１６日公開）
【００１５】
【特許文献２】
特開２０００−１８７２０９号公報（平成１２年７月４日公開）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、絶縁性基板にプラスチック基板を用いると、カラーフィルタ層を形成する工程、あるいは画素電極を形成する工程等における水分および熱工程により、プラスチック基板が伸縮する。
【００１７】
すなわち、上記公報に開示の技術では、絶縁性基板にプラスチック基板を用いると、基板上の反射電極上にカラーフィルタ層を形成する際、精度よく整合させることが困難で位置ずれが生じてしまう。この位置ずれにより、光漏れおよび色にじみが生じ、表示画像の品位が劣化してしまう。
【００１８】
つまり、従来の反射型液晶表示装置では、プラスチック基板を用いて低コスト化等を実現することと、および表示画像の品位の劣化を防止することとを両立することが困難であるという問題がある。
【００１９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、軽量化、耐衝撃性の向上、および低コスト化を実現することができるとともに、基板の伸縮に起因する表示画像の品位の劣化を防止することができる液晶表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、基板の上側に形成される反射電極と、該反射電極上に形成されるカラーフィルタ層と、該カラーフィルタ層の上側に形成されるとともに、該カラーフィルタ層の周縁部において上記反射電極と電気的に接続される透明電極とを備えていることを特徴としている。
【００２１】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記課題を解決するために、基板の上側に反射電極を形成するとともに、該反射電極上にカラーフィルタ層を形成し、該カラーフィルタ層の周縁部において上記反射電極と電気的に接続するように透明電極を上記カラーフィルタ層の上側に形成することを特徴としている。
【００２２】
上記構成によれば、反射電極と透明電極とは、カラーフィルタ層の周縁部において電気的に接続される。したがって、カラーフィルタ層の形成工程で基板伸縮により位置ずれが生じても、反射電極と透明電極との電気的接続を確保することができる。
【００２３】
これにより、基板としてプラスチック基板を用いて軽量化、耐衝撃性の向上、低コスト化を実現することができるとともに、基板の伸縮に起因する表示画像の品位の劣化を防止し得る液晶表示装置を提供することができる。
【００２４】
また、本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成の液晶表示装置において、上記反射電極の側端から上記カラーフィルタ層の側端までの距離は、上記カラーフィルタ層および上記透明電極を形成する工程における上記基板の伸縮量に基づいて定められていることを特徴としている。
【００２５】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記課題を解決するために、上記構成の製造方法において、上記反射電極の側端から上記カラーフィルタ層の側端までの距離を、上記カラーフィルタ層および上記透明電極を形成する工程における上記基板の伸縮量に基づいて定めることを特徴としている。
【００２６】
上記構成によれば、反射電極の側端からカラーフィルタ層の側端までの距離は、カラーフィルタ層および透明電極を形成する工程における基板の伸縮量に基づいて定められている。したがって、カラーフィルタ層を形成する工程における基板の伸縮量と、透明電極を形成する工程における基板の伸縮量とのうち、いずれか大きな値に基づいて、反射電極の側端からカラーフィルタ層の側端までの距離を定めることができる。
【００２７】
つまり、基板としてプラスチック基板を用いる場合においても、反射電極の側端からカラーフィルタ層の側端までの距離を、基板の伸縮に伴う反射電極とカラーフィルタ層との位置ずれ量、および反射電極と透明電極との位置ずれ量よりも大きく設定することができる。
【００２８】
すなわち、基板伸縮により位置ずれに対して許容できるだけのマージンをカラーフィルタ層に冗長設計することができる。したがって、カラーフィルタ層を反射電極上に位置ずれなく、整合させることができる。それゆえ、反射電極とカラーフィルタ層との位置ずれ、反射電極と透明電極との位置ずれを防止することができる。
【００２９】
これにより、基板としてプラスチック基板を用いて軽量化、耐衝撃性の向上、低コスト化を実現することができるとともに、基板の伸縮に起因する表示画像の品位の劣化を防止し得る液晶表示装置を提供することができる。
【００３０】
また、本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成の液晶表示装置において、マトリクス状に配列された複数の画素を有し、上記反射電極は、上記複数の画素に対応して複数個が形成されており、上記カラーフィルタ層は、上記複数の画素の行方向あるいは列方向において隣接する複数の反射電極と重畳するように形成されていることを特徴としている。または、上記反射電極が、上記基板の上側において複数個がマトリクス状に形成されているとともに、上記カラーフィルタ層が、上記反射電極のマトリクスにおける行方向あるいは列方向に隣接する複数の反射電極を覆うように形成されていることを特徴としてもよい。
【００３１】
上記構成によれば、カラーフィルタ層により多くの面積の反射電極を覆うことができる。したがって、反射電極と透明電極とからなる画素電極の有効画素面積を大きくとることができる。なお、「有効画素面積」とは、１画素として表示される面積のことであり、具体的にはカラーフィルタ層の反射電極への投影面積をいう。これにより、表示画像の品位をより向上させることができる。
【００３２】
また、本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成の液晶表示装置において、上記カラーフィルタ層は、上記反射電極よりも小さなパターンで該反射電極上に形成されていることを特徴としている。
【００３３】
上記構成によれば、カラーフィルタ層は、反射電極よりも小さなパターンで反射電極上に形成されている。したがって、反射電極と透明電極とを同一のマスクでパターニングすることができる。
【００３４】
これにより、液晶表示装置の製造コストを低減することができる。
【００３５】
また、本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、上記構成の液晶表示装置において、上記基板が、プラスチック基板であることを特徴としている。
【００３６】
プラスチック基板は、カラーフィルタ層形成工程における伸縮量がガラス基板に比べてかなり大きい。したがって、上記構成によれば、プラスチック基板上の反射電極上にカラーフィルタ層を形成する場合の水分や熱工程によるプラスチック基板の伸縮による位置ずれを防止することができる。このため、カラーフィルタ層の色重なりや画素同士の重なりを防止でき、色にじみのない液晶表示装置を実現できる。
【００３７】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記構成の液晶表示装置の製造方法において、上記反射電極と上記透明電極とを同一マスクによりパターニングすることを特徴としている。
【００３８】
上記構成によれば、反射電極と透明電極とを同一マスクによりパターニングする。これにより、液晶表示装置の製造コストを低減することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図１ないし図４に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００４０】
図１に示すように、本実施の形態の液晶表示装置に用いるアクティブマトリクス基板１は、プラスチック基板（基板）２と、無機物質層３と、ゲート電極４と、ゲート絶縁膜５と、真性半導体膜６と、導電性半導体膜７と、ソース電極８と、ドレイン電極９と、チャネル部１０と、保護絶縁膜１１と、層間絶縁膜１２と、反射電極１３と、カラーフィルタ層１４と、透明電極１５とを備えている。
【００４１】
プラスチック基板２は、０．２ｍｍ程度の厚さであり、ポリエーテルサルフォンからなる。また、プラスチック基板２は、アクティブマトリクス基板１を形成する工程の最高温度に対して耐熱性があれば、透明であっても不透明であってもよい。また、プラスチック基板２は、ポリエーテルサルフォンに限らず、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、エポキシ樹脂のような樹脂であってもよい。
【００４２】
無機物質層３は、１５００Å程度の膜厚であり、ＳｉxＮyからなる。さらに、無機物質層３は、３つの効果、すなわち▲１▼無機物質層３上に形成するゲート配線（走査配線）の密着性を向上させる効果、▲２▼液晶表示装置の表示特性を劣化させる不純物やガス等がプラスチック基板２を透過することを防ぐ効果、および▲３▼プラスチック基板２の水分による伸縮を極力小さくする効果がある。
【００４３】
また、無機物質層３は、ＳｉxＮyに限定されることなく、絶縁性を持つ材料にて形成することができる。たとえば、ＳｉＯx，Ｓｉ：Ｏ：Ｎ，Ｓｉ：Ｏ：Ｈ，Ｓｉ：Ｎ：Ｈ，Ｓｉ：Ｏ：Ｎ：Ｈ，Ｓｉ3Ｎ4等であってもよい。
【００４４】
ゲート電極４は、２０００Å程度の膜厚であり、アルミ（Ａｌ）等の金属からなる。ゲート絶縁膜５は、ゲート電極４上に形成されるものであり、ＳｉＮxからなる。
【００４５】
真性半導体膜６は、ゲート絶縁膜５を介してゲート電極４上に形成されるものであり、ノンドープのａ−Ｓｉ膜からなり、島状パターンに形成されている。
【００４６】
導電性半導体膜７は、真性半導体膜６上に形成されるものであり、リンをドープしたｎ+型ａ−Ｓｉ膜からなる。また、導電性半導体膜７は、真性半導体膜６上においてチャネル部１０により分離されている。
【００４７】
分離した導電性半導体膜７の上には、Ｔｉ膜からなるソース電極８と、ドレイン電極９とが形成されている。
【００４８】
保護絶縁膜１１は、ソース電極８およびドレイン電極９上に形成されている。層間絶縁膜１２は、保護絶縁膜１１の上に形成されるものであり、アクリル系の感光性樹脂からなる。
【００４９】
反射電極１３は、Ａｌ等の金属からなるものであり、層間絶縁膜１２の上に形成されている。また、カラーフィルタ層１４は、アクリル系樹脂に顔料が分散されたものであり、反射電極１３上に形成されている。
【００５０】
さらに、透明電極１５は、カラーフィルタ層１４を覆うように形成されており、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムすず酸化物）からなる透明導電膜である。また、透明電極１５の周縁部は、反射電極１３と電気的に接続されている。なお、透明電極１５上には、ポリイミド樹脂からなる配向膜（図示せず）が形成されている。
【００５１】
次に、本実施の形態の液晶表示装置に用いるもう一方の基板である対向基板２０について説明する。本実施の形態の液晶表示装置に用いる対向基板２０は、図１に示すように、アクティブマトリクス基板１と対向するように配置されるとともに、プラスチック基板２１と、対向電極２２とを備えている。
【００５２】
プラスチック基板２１は、厚さが０．２ｍｍ程度であり、ポリエーテルサルフォンから形成されるものである。なお、プラスチック基板２１の材料は、ポリエーテルサルフォンに限らず、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、エポキシ樹脂等の透明な樹脂であってもよい。
【００５３】
また、対向電極２２は、プラスチック基板２１上に形成されるものであり、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムすず酸化物）からなる透明導電膜である。なお、対向電極２２上には、ポリイミドからなる配向膜（図示せず）が形成されている。
【００５４】
上記構成のアクティブマトリクス基板１と対向基板２０とは、アクティブマトリクス基板１において反射電極１３および透明電極１５が形成される領域の周縁部に設けられるシール剤を介して貼り合せられる。さらに、アクティブマトリクス基板１と対向基板２０との間に、液晶２３が充填されることによって本実施の形態の液晶表示装置が形成される。
【００５５】
次に、上記構成のアクティブマトリクス基板１の平面構造について説明する。図２に示すように、アクティブマトリクス基板１には、複数のゲート電極４と接続される複数のゲート配線４ａと、補助容量配線１６とが設けられている。
【００５６】
また、複数のソース電極８と接続されるソース配線８ａがアクティブマトリクス基板１には設けられている。
【００５７】
これらのゲート配線４ａとソース配線８ａとは、ゲート絶縁膜５（図示せず）を介して互いに直交している。さらに、補助容量配線１６は、ソース配線８ａに直交して設けられている。
【００５８】
また、ドレイン電極９は、補助容量配線１６上まで延びるように形成されており、補助容量配線１６と無機物質層３を介して重なり合っている。これにより、ドレイン電極９は、補助容量を形成している。
【００５９】
また、反射電極１３は、保護絶縁膜１１（図１）、層間絶縁膜１２（図１）のそれぞれに設けられるコンタクトホール１７、１８を介して、ドレイン電極９と電気的に接続されている。
【００６０】
上記のようにゲート電極４、ゲート配線４ａ、ソース電極８、およびソース配線８ａを構成することにより、スイッチング素子としての薄膜トランジスタが形成されている。なお、この薄膜トランジスタの上には、層間絶縁膜１２（図１）が形成されている。
【００６１】
また、カラーフィルタ層１４は、ソース配線８ａが配設される方向に沿うように、なおかつ反射電極１３および透明電極１５が形成されている領域に跨って形成されている。
【００６２】
また、カラーフィルタ層１４の幅は、反射電極１３および透明電極１５からなる画素電極の幅より小さく形成されている。具体的には、カラーフィルタ層１４の左右の端部が、画素電極の左右の端部からそれぞれアライメントマージンδｘの間隔を成すように形成されている。なお、アライメントマージンδｘとは、反射電極１３のエッジからカラーフィルタ層１４のエッジまでの距離である。アライメントマージンδｘの設定方法については後述する。
【００６３】
これにより、透明電極１５は、カラーフィルタ層１４の左右の端部において、反射電極１３と電気的に接続することができる。
【００６４】
次に、本実施の形態の液晶表示装置の製造方法の一例について以下に説明する。
【００６５】
まず、縦：３６０ｍｍ、横：４６５ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのポリエーテルサルフォンからなるプラスチック基板２上に、ＳｉxＮy等からなる無機物質層３を、膜厚が１５００Åとなるように、成膜温度１９０℃にてスパッタ法を用いて形成する。なお、無機物質層３を成膜する際の成膜温度は、プラスチック基板２が熱変形する温度より低い必要がある。
【００６６】
次に、無機物質層３上に、Ａｌ等の金属膜を、膜厚が２０００Åとなるように、成膜温度１９０℃にてスパッタ法を用いて成膜する。その後、フォトリソ工程、およびパターニング工程を経ることにより、ゲート配線４ａ、およびそれに繋がるゲート電極４を形成する。なお、上記の金属膜は、Ａｌに限られることはなく、Ａｌ合金、Ｔａ，ＴａＮ／Ｔａ／ＴａＮ，Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉを用いて形成してもよい。
【００６７】
次に、ゲート電極４、ゲート配線４ａ上に、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition,化学的気相堆積法）により、ＳｉＮxからなるゲート絶縁膜５を、成膜温度２２０℃にて形成する。
【００６８】
続いて、プラズマＣＶＤ法により、ノンドープのａ−Ｓｉ膜等からなる真性半導体膜６と、リンをドープしたｎ+型ａ−Ｓｉ膜等からなる導電性半導体膜７とを、プラズマＣＶＤ法により成膜温度２２０℃にて連続して積層する。その後、フォトリソ工程、パターニング工程により、真性半導体膜６を島状にパターニングし、半導体層を形成する。
【００６９】
次に、この半導体層、およびゲート電極４を含むゲート絶縁膜５の表面に、スパッタ法により成膜温度２８℃で、導電性金属膜であるＴｉ膜を積層する。その後、フォトリソ工程によって、ソース配線８ａ、ソース電極８、およびドレイン電極９を形成する。なお、ソース配線８ａ、ソース電極８、ドレイン電極９の形成材料は、Ｔｉに限られることはなく、Ｍｏ，Ａｌ／Ｔｉ，Ａｇでも可能である。
【００７０】
次に、ソース電極８およびＴｉからなるドレイン電極９をマスクとしてｎ+型ａ−Ｓｉ膜およびａ−Ｓｉ膜の上部をパターニング除去し、チャネル部１０を形成する。
【００７１】
続いて、保護絶縁膜１１としてＳｉＮxをプラズマＣＶＤ法により成膜温度２２０℃で積層する。その後、フォトリソ工程によって、保護絶縁膜１１にドレイン電極９に対応したコンタクトホール１７を形成する。
【００７２】
次に、アクリル系の感光性有機樹脂からなる層間絶縁膜１２を、保護絶縁膜１１上に塗布し、フォトリソ工程によって層間絶縁膜１２にドレイン電極９に対応したコンタクトホール１８を形成する。
【００７３】
次に、層間絶縁膜１２上に、スパッタ法により、加熱温度１００℃、圧力０．１Ｐａにて、Ａｌ膜を膜厚が１５００Åとなるように積層する。その後、フォトリソ法により、反射電極１３をパターニングする。なお、反射電極１３は、Ａｌに限られず、Ａｇ、Ａｇ合金を用いてパターニングしてもよい。
【００７４】
本実施の形態においては、図３（ａ）に示すように、反射電極１３のパターンは、透明電極１５と同じパターンになるように、反射電極１３と透明電極１５とはそれぞれ別工程でパターニングされる。
【００７５】
しかし、図３（ｂ）に示すように、反射電極１３をゲート配線４ａが配設される方向にのみパターニングしてもよい。
【００７６】
これにより、後に形成する透明電極１５をパターニングする際、同じマスクを使って、反射電極１３と透明電極１５とをソース配線８ａが配設される方向に同時にパターニングすることができる。
【００７７】
次に、反射電極１３上にカラーフィルタ層１４を形成する。具体的には、まず、赤色（Ｒ）の顔料を含有するレジストを塗布し、フォトリソ法によって、カラーフィルタ層パターンＲを形成する。その後、２００℃で焼成することにより、カラーフィルタ層パターンを熱ダレさせ、カラーフィルタ層エッジ部の傾斜をなだらかにする。
【００７８】
上記のようにカラーフィルタ層のエッジ部の傾斜をなだらかにすることによって、カラーフィルタ層の段差による透明電極１５（後述する）の段切れ、液晶分子配光不良によるドメイン発生を防ぐことができる。
【００７９】
つまり、カラーフィルタ層が垂直な傾斜（傾斜角度９０°）であると、その段差部において液晶分子が正常に配向せず、該配向不良部において、光漏れが発生する。そこで、傾斜をなだらかにすることにより、液晶分子の乱れをなくし、光漏れを防ぐことができる。
【００８０】
同様に、緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の顔料を含有するレジストを塗布し、フォトリソ法により、パターニングを行い、焼成工程によりカラーフィルタ層パターンＧ，Ｂを形成する。
【００８１】
このとき、図３（ａ）に示すように、カラーフィルタ層１４のパターンは、ソース配線８ａが配設される方向に延びるとともに、複数の反射電極１３にまたがるように形成されている。したがって、反射電極１３と透明電極１５とからなる画素電極の有効画素面積を大きくとることができる。
【００８２】
さらに、カラーフィルタ層１４のパターンは、反射電極１３の幅に比べ、狭い幅で形成する。すなわち、カラーフィルタ層１４の幅を、反射電極１３の幅に対し、アライメントマージンδｘ分小さく設計する。
【００８３】
なお、図４に示すように、カラーフィルタ層１４は、透明電極１５と反射電極１３とからなる画素電極より、小さいドットパターンで形成してもよい。これにより、反射電極１３と透明電極１５からなる画素電極を、同一マスクでパターニングすることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００８４】
つづいて、カラーフィルタ層１４上にスパッタ法により、ＩＴＯ等を積層し、フォトリソ法により、画素電極としての複数の透明電極１５を形成する。この際、透明電極１５と反射電極１３とでカラーフィルタ層１４を挟み込むように構成する。これにより、透明電極１５は、カラーフィルタ層１４の両端で反射電極１３と電気的に接続される。
【００８５】
次に、対向基板２０として、厚さ０．２ｍｍのポリエーテルサルフォンのような透明なプラスチック基板２１上に、スパッタ法により透明電極を対向電極２２として積層する。
【００８６】
その後、作製されたアクティブマトリクス基板１と対向基板２０とを接着性シール材を用いて、貼りあわせ接着する。両基板の間隙に液晶２３、たとえばＴＮ液晶を充填して液晶表示装置を形成する。
【００８７】
以上の手順を踏むことにより、本実施の形態の液晶表示装置を製造することができる。
【００８８】
次に、本実施の形態の液晶表示装置の特徴点である、アライメントマージンδｘについて説明する。アライメントマージンδｘは、以下の▲１▼〜▲４▼の値のうち最も大きい値と、基板サイズとの積よりも大きな値に設定される。▲１▼〜▲４▼の値とは、
▲１▼後述する反射電極１３を形成してからＲ（赤）色のカラーフィルタ層を形成する工程までのプラスチック基板２の伸縮量
▲２▼反射電極１３を形成してからＧ（緑）色のカラーフィルタ層を形成する工程までのプラスチック基板２の伸縮量
▲３▼反射電極１３を形成してからＢ（青）色のカラーフィルタ層を形成する工程までのプラスチック基板２の伸縮量
▲４▼反射電極１３を形成してから透明電極１５（画素電極）を形成するまでのプラスチック基板２の伸縮量
である。なお、プラスチック基板２の伸縮量とは、反射電極を基準とした処理前後におけるプラスチック基板２の中心から端部までの距離の変化量の、処理前におけるプラスチック基板２の中心から端部までの距離に対する割合をいう。
【００８９】
本実施形態においては、▲１▼〜▲４▼の値が、それぞれ、４５ｐｐｍ、５５ｐｐｍ、５０ｐｐｍ、６０ｐｐｍとなり、▲４▼の値が最大となった。一方、基板のサイズは、上記したように３６０×４６５ｍｍである。したがって、▲４▼の値と基板サイズとの積は、以下のように求められる。
【００９０】
232.5mm(基板端から基板中央までの距離)×103μm×60ppm÷106=13.95(μm)
したがって、アライメントマージンδｘを、１５μｍとした。
【００９１】
このようにアライメントマージンδｘを設定する理由について以下に説明する。
【００９２】
すなわち、反射電極１３を形成してから透明電極１５を形成するまでの過程に含まれる加熱工程や洗浄工程において、基板がプラスチック基板であると、基板の伸縮量が大きくなる。基板が伸縮してしまうと、反射電極１３とカラーフィルタ層１４との位置ずれ、および反射電極１３と透明電極１５との位置ずれが生じる場合がある。このような位置ずれにより有効画素面積が変化し、画像品位が劣化する場合がある。
【００９３】
しかしながら、アライメントマージンδｘを上記のように設定すれば、アライメントマージンδｘは、プラスチック基板２の伸縮に伴う反射電極１３とカラーフィルタ層１４との位置ずれ量、および反射電極１３と透明電極１５との位置ずれ量よりも大きく設定される。すなわち、カラーフィルタ層１４を反射電極１３上に精度よく整合させることができる。したがって、反射電極１３とカラーフィルタ層１４との位置ずれ、反射電極１３と透明電極１５との位置ずれを防止することができる。
【００９４】
さらに、位置ずれを防止することにより、透明電極１５と反射電極１３とは、アクティブマトリクス基板１の全面に渡って、確実に電気的接続を保つことができる。これにより、表示品位を向上させることもできる。
【００９５】
このように、本実施の形態の液晶表示装置は、プラスチック基板２の上側に形成される反射電極１３と、反射電極１３上に形成されるカラーフィルタ層１４と、カラーフィルタ層１４の周縁部において反射電極１３と電気的に接続される透明電極１５とを備えており、反射電極１３の側端からカラーフィルタ層１４の側端までの距離δｘは、カラーフィルタ層１４および透明電極１５を形成する工程におけるプラスチック基板２の伸縮量に基づいて定められているものである。
【００９６】
また、本実施の形態の液晶表示装置の製造方法は、プラスチック基板２の上側に反射電極１３を形成するとともに、反射電極１３上にカラーフィルタ層１４を形成し、カラーフィルタ層１４の周縁部において反射電極１３と電気的に接続する透明電極１５をカラーフィルタ層１４上に形成する一方で、反射電極１３の側端からカラーフィルタ層１４の側端までの距離δｘを、カラーフィルタ層１４および透明電極１５を形成する工程におけるプラスチック基板２の伸縮量に基づいて定める方法である。
【００９７】
上記構成によれば、反射電極１３の側端からカラーフィルタ層１４の側端までの距離は、カラーフィルタ層１４および透明電極１５を形成する工程におけるプラスチック基板２の伸縮量に基づいて定められている。したがって、カラーフィルタ層１４を形成する工程におけるプラスチック基板２の伸縮量と、透明電極１５を形成する工程におけるプラスチック基板２の伸縮量とのうち、いずれか大きな値に基づいて、反射電極１３の側端からカラーフィルタ層１４の側端までの距離δｘを定めることができる。
【００９８】
つまり、反射電極１３の側端からカラーフィルタ層１４の側端までの距離δｘを、プラスチック基板２の伸縮に伴う反射電極１３とカラーフィルタ層１４との位置ずれ量、および反射電極１３と透明電極１５との位置ずれ量よりも大きく設定することができる。すなわち、カラーフィルタ層１４を反射電極１３上に精度よく整合させることができる。したがって、反射電極１３とカラーフィルタ層１４との位置ずれ、反射電極１３と透明電極１５との位置ずれを防止することができる。
【００９９】
これにより、基板としてプラスチック基板を用いて軽量化、耐衝撃性の向上、低コスト化を実現することができるとともに、プラスチック基板２の伸縮に起因する表示画像の品位の劣化を防止することができる。
【０１００】
また、本実施の形態の液晶表示装置は、反射電極１３が、プラスチック基板２の上側において複数個がマトリクス状に形成されているとともに、カラーフィルタ層１４は、反射電極１３のマトリクスにおける行方向あるいは列方向に隣接する複数の反射電極１３を覆うように形成されているものである。
【０１０１】
上記構成によれば、カラーフィルタ層１４により、多くの面積の反射電極１３を覆うことができる。したがって、反射電極１３と透明電極１５とからなる画素電極の有効画素面積を大きくとることができる。これにより、表示画像の品位をより向上させることができる。
【０１０２】
また、本実施の形態の液晶表示装置の一つとして、カラーフィルタ層１４が、反射電極１３よりも小さなパターンで反射電極１３上に形成されているものである。
【０１０３】
上記構成によれば、カラーフィルタ層１４は、反射電極１３よりも小さなパターンで反射電極１３上に形成されている。したがって、反射電極１３と透明電極１５とを同一のマスクでパターニングすることができる。これにより、液晶表示装置の製造コストを低減することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態の液晶表示装置の製造方法は、反射電極１３と透明電極１５とを同一マスクによりパターニングする方法である。
【０１０５】
上記構成によれば、反射電極１３と透明電極１５とを同一マスクによりパターニングする。これにより、液晶表示装置の製造コストを低減することができる。
【０１０６】
〔実施の形態２〕
以下、図面を参照しながら本発明の液晶表示装置の他の実施の形態を説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態１の特徴点と実施の形態２の特徴点とは適宜組み合わせて採用することができる。
【０１０７】
まず、図５および図６を参照しながら、本発明による実施形態の液晶表示装置の構造を説明する。なお、液晶表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素領域を有している。
【０１０８】
また、本明細書においては、表示の最小単位である「画素」に対応する液晶表示装置の領域を「画素領域」と呼ぶ。アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、画素電極とそれに対向する対向電極とによって画素領域が規定される。一方、単純マトリクス型液晶表示装置においては、ストライプ状の列電極（信号電極）と行電極（走査電極）との交差部によって画素領域が規定される。
【０１０９】
液晶表示装置は、図５に示すように、互いに対向するアクティブマトリクス基板（以下、「ＴＦＴ基板」と称する。）４０および対向基板５０と、これらの間に設けられた液晶層６０とを備えている。
【０１１０】
ＴＦＴ基板４０は、各画素領域に、スイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１１と、反射電極４４と、反射電極４４上に形成されたカラーフィルタ層４５と、カラーフィルタ層４５上に形成された透明電極４６とを有している。
【０１１１】
ＴＦＴ基板４０の構成を以下により詳しく説明する。ＴＦＴ基板４０は、絶縁性基板３２を有し、この絶縁性基板３２上に、ゲート配線３３、ゲート電極３３ａ、補助容量配線４７などが形成されている。さらに、これらを覆うようにゲート絶縁膜３４が形成されている。そして、ゲート電極３３ａ上に位置するゲート絶縁膜３４上に、真性半導体層３５、導電性半導体層３６、ソース電極３７ａおよびドレイン電極３８が形成されており、これらがＴＦＴ４１を構成している。
【０１１２】
なお、ＴＦＴ４１のゲート電極３３ａはゲート配線３３に、ソース電極３７ａはソース配線３７に、ドレイン電極３８は反射電極４４に、それぞれ電気的に接続されている。また、導電性半導体層３６は、真性半導体層３５上に形成されており、チャネル部９によって分離されている。
【０１１３】
また、ＴＦＴ４１を覆うように保護絶縁膜４２が形成されており、さらにこの保護絶縁膜４２上に、絶縁性基板３２のほぼ全面を覆うように層間絶縁膜４３が形成されている。
【０１１４】
この層間絶縁膜４３上には、反射電極４４が形成されている。本実施の形態の液晶表示装置では、反射電極４４は、図５に示すように、金属層４４ａと、金属層４４ａ上に形成された透明導電層４４ｂとを有している。また、反射電極４４の金属層４４ａは、保護絶縁膜４２および層間絶縁膜４３に形成されたコンタクトホール４２ａおよび４３ａ（図６参照）においてドレイン電極３８に接触しており、これにより反射電極４４とＴＦＴ４１とが電気的に接続されている。
【０１１５】
また、反射電極４４の透明導電層４４ｂ上には、反射電極４４を覆うようにカラーフィルタ層４５が形成されている。カラーフィルタ層４５は、典型的には、赤色層、緑色層または青色層である。
【０１１６】
また、カラーフィルタ層４５上には、カラーフィルタ層４５を覆うように透明電極４６が形成されている。
【０１１７】
対向基板５０は、図５に示すように、透明絶縁性基板５１と、透明絶縁性基板５１上に形成された対向電極５２とを有している。対向電極５２は、たとえば、複数の画素に共通に設けられる単一のべた電極であり、ＩＴＯ（インジウムすず酸化物）などからなる透明電極である。
【０１１８】
上述したＴＦＴ基板４０と対向基板５０とは、複数の画素領域を含む表示領域の周囲に設けられたシール材を介して貼り合わされる。なお、ここでは図示しないが、ＴＦＴ基板４０および対向基板５０の液晶層６０側の表面には、ポリイミド樹脂などからなる配向膜が形成されている。
【０１１９】
上述した構成を有する液晶表示装置は、対向基板５０側から入射して反射電極４４で反射された光を用いて表示を行う反射型の液晶表示装置である。対向基板５０側から入射した周囲光（外光）は、液晶層６０を通過して反射電極４４で反射された後、再び液晶層６０を通過して対向基板５０から出射する。この出射光は、液晶層６０によって変調されている。これにより、画像表示が行われる。
【０１２０】
次に、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【０１２１】
まず、ＴＦＴ基板４０を以下のようにして作製する。すなわち、絶縁性基板３２を用意し、この絶縁性基板３２上に複数のＴＦＴ４１を形成する。絶縁性基板３２上にＴＦＴを形成する工程は、公知の材料を用いて公知の手法により行うことができる。
【０１２２】
たとえば、まず、ガラスからなる絶縁性基板３２上に、Ａｌからなる金属膜を厚さが約２００ｎｍとなるようにスパッタ法を用いて成膜し、その後、この金属膜をフォトリソグラフィプロセスおよびパターニングによりパターニングすることで、ゲート配線３３、ゲート電極３３ａおよび補助容量配線４７を形成する。なお、金属膜の材料としてはＡｌに限定されず、Ａｌ合金、Ｔａ、ＴａＮ／Ｔａ／ＴａＮ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉなどを用いてもよい。
【０１２３】
次に、ゲート配線３３、ゲート電極３３ａおよび補助容量配線４７上に、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＮxからなるゲート絶縁膜３４を形成する。
【０１２４】
続いて、ゲート絶縁膜３４上に、プラズマＣＶＤ法を用いてノンドープのａ−Ｓｉ膜と、リンがドープされたｎ+型ａ−Ｓｉ膜とを連続して堆積し、その後、フォトリソグラフィプロセスおよびパターニングにより島状にパターニングすることによって、真性半導体層３５と導電性半導体層３６とを形成する。
【０１２５】
さらに、真性半導体層３５と導電性半導体層３６とが形成されたゲート絶縁膜３４上に、Ｔｉからなる金属膜をスパッタ法を用いて成膜し、その後、この金属膜をフォトリソグラフィプロセスおよびパターニングによりパターニングすることで、ソース配線３７、ソース電極３７ａおよびドレイン電極３８を形成する。なお、金属膜の材料としてはＴｉに限定されず、Ｍｏ、Ａｌ／Ｔｉ、Ａｇなどを用いてもよい。
【０１２６】
次に、ソース電極３７ａおよびドレイン電極３８をマスクとして、導電性半導体層３６と真性半導体層３５の上部とをパターニング除去することによって、チャネル部３９を形成する。
【０１２７】
続いて、ソース電極３７ａおよびドレイン電極上に、プラズマＣＶＤ法を用いてＳｉＮxからなる保護絶縁膜４２を形成し、その後、フォトリソグラフィプロセスを用いて保護絶縁膜４２のドレイン電極３８上に位置する部分にコンタクトホール４２ａを形成する。
【０１２８】
そして、保護絶縁膜４２上にアクリル系の感光性有機樹脂を塗布することによって、層間絶縁膜４３を形成し、その後、フォトリソグラフィプロセスを用いて層間絶縁膜４３のドレイン電極３８上に位置する部分にコンタクトホールを形成する。
【０１２９】
上述のようにして、絶縁性基板３２上にＴＦＴ４１を形成することができる。その後の工程を図７（ａ）〜（ｄ）および図８（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。
【０１３０】
まず、図７（ａ）に示すように、層間絶縁膜４３が形成された基板３２上に金属層４４ａを形成し、その後、金属層４４ａ上に透明導電層４４ｂを形成することによって、反射電極４４を形成する。
【０１３１】
たとえば、室温で圧力０．１Ｐａの条件下、スパッタ法を用いて、金属層４４ａとしてのＡｌ膜を厚さ１００ｎｍで、透明導電層４４ｂとしてのＩＺＯ膜を厚さ１０ｎｍで連続して層間絶縁膜４３上に堆積することによって、反射電極４４を形成する。
【０１３２】
なお、ＩＺＯは、Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ（組成比９０：１０ｗｔ％）であらわされる六方晶層状化合物であり、室温でスパッタ法を用いて堆積することで非晶質膜（アモルファス膜）が容易に得られる。
【０１３３】
次に、反射電極４４上にカラーフィルタ層４５を形成する。たとえば、まず、図７（ｂ）に示すように、赤色の顔料を含むレジスト層（ここではネガ型のレジスト層）１５’を反射電極４４上に形成する。次に、図７（ｃ）に示すように、フォトマスク７０を介してレジスト層４５’を露光する。続いて、現像液（たとえば水酸化カリウム水溶液）を用いて現像を行い、その後、焼成することによって、図７（ｄ）に示すように、赤色のカラーフィルタ層４５が形成される。
【０１３４】
同様に、緑色の顔料を含むレジスト層を形成し、レジスト層をフォトリソグラフィプロセスを用いてパターニングした後に焼成することによって、緑色のカラーフィルタ層４５を形成することができる。また、青色のカラーフィルタ層４５についても同様にして形成することができる。
【０１３５】
なお、カラーフィルタ層４５を形成する方法としては、顔料分散法、染色法、インクジェット法、ラミネート法などを用いることができる。
【０１３６】
続いて、カラーフィルタ層４５上に、反射電極４４に電気的に接続された透明電極４６を形成する。たとえば、まず、図８（ａ）に示すように、カラーフィルタ層４５上にスパッタ法を用いてＩＺＯを堆積することによって透明電極４６’を形成する。透明電極４６は、カラーフィルタ層４５の周縁部で反射電極４４と電気的に接続されている。
【０１３７】
次に、図８（ｂ）に示すように、透明電極４６’上へのフォトレジスト７２の塗布と、フォトマスク７４を介したフォトレジスト７２の露光とを行う。続いて、図８（ｃ）に示すように、現像を行うことによって、カラーフィルタ層４５に重なるようにフォトレジスト７２をパターニングする。
【０１３８】
そして、フォトレジスト７２をマスクとしてパターニングを行うことによって、図８（ｄ）に示すように、画素領域ごとに電気的に独立した透明電極４６を形成する。
【０１３９】
透明電極４６は、カラーフィルタ層４５に形成されたコンタクトホール４５ａにて反射電極４４の透明導電層４４ｂと接触されることにより、反射電極４４に電気的に接続されることとなる。なお、透明電極４６のパターニングの際、たとえば４０℃の条件下でリン酸：硝酸：酢酸の混合液を用いて、透明電極４６と、反射電極４４を構成する金属層４４ａおよび透明導電層４４ｂとを単一のマスク（ここではフォトレジスト７２）で同時にパターニングすることができる。
【０１４０】
このようにして、ＴＦＴ基板４０が形成される。
【０１４１】
対向基板５０は、公知のアクティブマトリクス型液晶表示装置が備える対向基板と同様に、公知の材料を用いて公知の手法により作製することができる。たとえば、ガラスからなる厚さ０．７ｍｍの透明絶縁性基板５１上に、スパッタ法により透明電極（たとえばＩＴＯ膜）を成膜することによって対向電極５２を形成することにより、対向基板５０は作製される。
【０１４２】
このようにして用意したＴＦＴ基板４０と対向基板５０とを、接着性シール材を用いて貼り合わせ、その後、両基板の間隙に液晶材料（たとえばＴＮモード用の公知の液晶材料）を注入・封止して液晶層６０を形成することによって、液晶表示装置が完成する。なお、ＴＦＴ基板４０および対向基板５０の液晶層６０側の表面には、必要に応じてポリイミド樹脂などからなる配向膜が形成される。
【０１４３】
上述のようにして製造される本実施形態の液晶表示装置は、以下のような効果を奏する。
【０１４４】
すなわち、反射型の液晶表示装置では、反射電極として機能する金属層の材料として、高い反射率、優れたパターニング性、低い電気抵抗を有するアルミニウムやアルミニウム合金が使用されることが多い。
【０１４５】
カラーフィルタ層は、反射電極として機能する金属層上に直接形成されるので、金属層としてアルミニウム層やアルミニウム合金層を用い、カラーフィルタ層をフォトリソグラフィプロセスにより形成すると、カラーフィルタ層の現像時にアルカリ性の現像液によって金属層が侵食されてしまう。金属層がこのように腐食することによりその一部が欠落し、反射電極の面積が減少したり、カラーフィルタ層自体が欠落すると、表示品位が低下してしまう。
【０１４６】
また、カラーフィルタ層上に形成された透明電極は、カラーフィルタ層の周縁部で反射電極と電気的に接続される。
【０１４７】
ところが、金属層としてアルミニウム層やアルミニウム合金層を用いた場合、これらの金属は酸化されやすいので、透明電極と反射電極との電気的な接続が不十分となりやすく、信頼性が低下してしまう。
【０１４８】
しかしながら、本実施形態の液晶表示装置では、図５に示すように、反射電極４４が、金属層４４ａと、金属層４４ａ上に形成された透明導電層４４ｂとを有しているので、反射電極４４上に形成されるカラーフィルタ層４５は、金属層４４ａ上に直接形成されず、透明導電層４４ｂ上に形成される。したがって、カラーフィルタ層４５をフォトリソグラフィプロセスを用いて形成しても、現像液による金属層４４ａの侵食を抑制することができる。
【０１４９】
そのため、金属層４４ａの材料として現像液に侵食されやすい材料を用いても、金属層４４ａの一部が欠落したり、カラーフィルタ層４５が欠落したりすることによる表示品位の低下を抑制できる。
【０１５０】
さらに、反射電極４４は透明導電層４４ｂを有しており、透明電極４６は、この透明導電層４４ｂを介して反射電極４４に電気的に接続されている。したがって、金属層４４ａの材料として酸化されやすい材料を用いても、透明電極４６と反射電極４４との良好な電気的接続を実現することができデバイスとしての信頼性が向上する。
【０１５１】
このように、本実施形態の液晶表示装置では、反射電極４４の金属層４４ａの材料として、高い反射率、優れたパターニング性、低い電気抵抗を有するアルミニウムやアルミニウム合金を好適に用いることができる。すなわち、アルミニウムやアルミニウム合金は、酸化されやすく、また、フォトリソグラフィプロセスにおいて用いられる現像液によって侵食されやすいが、本実施の形態の液晶表示装置では、上述したように、アルミニウムやアルミニウム合金を用いた場合の表示品位や信頼性の低下が抑制される。
【０１５２】
なお、金属層４４ａ上に形成される透明導電層４４ｂの厚さは、製造の容易さおよび表示品位のさらなる向上の観点からは、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましい。透明導電層４４ｂの厚さが１ｎｍ未満であると、スパッタ法での均一な成膜が困難となることがあるからである。また、透明導電層４４ｂの厚さが２０ｎｍを超えると、低波長域の光の透過率が８０％以下となることがあるので、反射率の低下や色づきが発生することがあるからである。
【０１５３】
さらに、透明導電層４４ｂは、結晶層であってもよいし、非晶質層（アモルファス層）であってもよい。特に、透明導電層４４ｂが非晶質層である場合、金属層をパターニングするエッチャントを用いて、透明導電層、金属層を同時にパターニングすることができる。
【０１５４】
また、透明電極４６も、結晶層であってもよいし、非晶質層（アモルファス層）であってもよい。特に、透明電極４６が非晶質層であると、金属層をパターニングするエッチャントを用いて、透明電極、透明導電層、金属層を同時にパターニングすることができる。
【０１５５】
さらに、透明導電層４４ｂや透明電極４６の材料としては、ＩＴＯ、ＩＺＯなどを用いることができる。ＩＺＯは、室温でスパッタ法を用いて堆積されることによって、非晶質の透明電極を安定に形成するので、透明導電層４４ｂや透明電極４６の材料としてＩＺＯを用いると、非晶質の透明導電層４４ｂ、非晶質の透明電極４６を容易に得ることができる。
【０１５６】
また、本発明の液晶表示装置は、上記カラーフィルタ層がストライプ状のパターンであり、上記複数の反射電極上に跨って形成されている構成であってもよい。
【０１５７】
カラーフィルタ層をストライプ状のパターンに形成し、且つ複数の反射電極上に跨って形成することによって、有効画素面積を大きくすることができる。
【０１５８】
また、本発明の液晶表示装置は、上記反射電極のエッジから上記カラーフィルタ層のエッジまでの距離は、該カラーフィルタ層の形成工程での基板の伸縮量および上記透明電極の形成工程での基板伸縮量の内、いずれか大きい方の上記基板伸縮量より大きい値である構成であってもよい。
【０１５９】
すなわち、反射電極のエッジからカラーフィルタ層のエッジまでの距離を、カラーフィルタ層の形成工程での基板の伸縮量および上記透明電極の形成工程での基板伸縮量の内、何れか大きい方の上記基板伸縮量と等しい値にする。これによって、反射電極上にカラーフィルタ層を形成や透明電極を形成する場合の熱工程による基板の伸縮による位置ずれ（アラインメントずれ）を防止することができると同時に、有効画素面積を大きくすることができる。
【０１６０】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置は、以上のように、基板の上側に形成される反射電極と、該反射電極上に形成されるカラーフィルタ層と、該カラーフィルタ層の上側に形成されるとともに、該カラーフィルタ層の周縁部において上記反射電極と電気的に接続される透明電極とを備えているものである。
【０１６１】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、以上のように、基板の上側に反射電極を形成するとともに、該反射電極上にカラーフィルタ層を形成し、該カラーフィルタ層の周縁部において上記反射電極と電気的に接続するように透明電極を上記カラーフィルタ層の上側に形成する方法である。
【０１６２】
上記構成によれば、反射電極と透明電極とは、カラーフィルタ層の周縁部において電気的に接続される。したがって、カラーフィルタ層の形成工程で基板伸縮により位置ずれが生じても、反射電極と透明電極との電気的接続を確保することができる。
【０１６３】
これにより、基板としてプラスチック基板を用いて軽量化、耐衝撃性の向上、低コスト化を実現することができるとともに、基板の伸縮に起因する表示画像の品位の劣化を防止し得る液晶表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１６４】
本発明の液晶表示装置は、以上のように、反射電極の側端からカラーフィルタ層の側端までの距離は、カラーフィルタ層および透明電極を形成する工程における基板の伸縮量に基づいて定められているものである。
【０１６５】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、以上のように、反射電極の側端からカラーフィルタ層の側端までの距離を、カラーフィルタ層および透明電極を形成する工程における基板の伸縮量に基づいて定める方法である。
【０１６６】
上記構成によれば、基板としてプラスチック基板を用いる場合においても、反射電極の側端からカラーフィルタ層の側端までの距離を、基板の伸縮に伴う反射電極とカラーフィルタ層との位置ずれ量、および反射電極と透明電極との位置ずれ量よりも大きく設定することができる。すなわち、カラーフィルタ層を反射電極上に精度よく整合させることができる。したがって、反射電極とカラーフィルタ層との位置ずれ、反射電極と透明電極との位置ずれを防止することができる。
【０１６７】
これにより、基板としてプラスチック基板を用いて軽量化、耐衝撃性の向上、低コスト化を実現することができるという効果を奏する。さらに、基板の伸縮に起因する表示画像の品位の劣化を防止し得る液晶表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１６８】
また、本発明の液晶表示装置は、以上のように、上記構成の液晶表示装置において、マトリクス状に配列された複数の画素を有し、上記反射電極は、上記複数の画素に対応して複数個が形成されており、上記カラーフィルタ層は、上記複数の画素の行方向あるいは列方向において隣接する複数の反射電極と重畳するように形成されているものである。
【０１６９】
または、本発明の液晶表示装置は、以上のように、上記構成の液晶表示装置において、上記反射電極は、上記基板の上側において複数個がマトリクス状に形成されているとともに、上記カラーフィルタ層は、上記反射電極のマトリクスにおける行方向あるいは列方向に隣接する複数の反射電極を覆うように形成されているものである。
【０１７０】
上記構成によれば、カラーフィルタ層により多くの面積の反射電極を覆うことができる。したがって、反射電極と透明電極とからなる画素電極の有効画素面積を大きくとることができる。
【０１７１】
これにより、表示画像の品位をより向上させることができるという効果を奏する。
【０１７２】
また、本発明の液晶表示装置は、以上のように、上記構成の液晶表示装置において、上記カラーフィルタ層は、上記反射電極よりも小さなパターンで該反射電極上に形成されているものである。
【０１７３】
上記構成によれば、カラーフィルタ層は、反射電極よりも小さなパターンで反射電極上に形成されている。したがって、反射電極と透明電極とを同一のマスクでパターニングすることができる。
【０１７４】
これにより、液晶表示装置の製造コストを低減することができるという効果を奏する。
【０１７５】
また、本発明の液晶表示装置は、以上のように、上記構成の液晶表示装置において、上記基板が、プラスチック基板であるものである。
【０１７６】
上記構成によれば、プラスチック基板上の反射電極上にカラーフィルタ層を形成する場合の水分や熱工程によるプラスチック基板の伸縮による位置ずれを防止することができる。それゆえ、色にじみのない液晶表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１７７】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記構成の液晶表示装置の製造方法において、上記反射電極と上記透明電極とを同一マスクによりパターニングする方法である。
【０１７８】
上記構成によれば、反射電極と透明電極とを同一マスクによりパターニングする。これにより、液晶表示装置の製造コストを低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における液晶表示装置の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】図１の液晶表示装置の平面図である。
【図３】（ａ）は、図１の液晶表示装置においてカラーフィルタ層が複数の反射電極にまたがる状態を示す平面図であり、（ｂ）は、図１の液晶表示装置において、反射電極をゲート配線が配設される方向にのみパターニングした状態を示す平面図である。
【図４】図１の液晶表示装置において、カラーフィルタ層を画素電極より小さいドットパターンで形成した状態を示す平面図である。
【図５】本発明における液晶表示装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【図６】図５の液晶表示装置の平面図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、図５の液晶表示装置にカラーフィルタ層を形成する工程を示す図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、図５の液晶表示装置に透明電極を形成する工程を示す図である。
【符号の説明】
２ プラスチック基板（基板）
１３ 反射電極
１４ カラーフィルタ層
１５ 透明電極
Claims (6)
- アクティブマトリックス型の液晶表示装置であって、
プラスチック基板の上側に形成される反射電極と、該反射電極上に形成されるカラーフィルタ層と、該カラーフィルタ層の上側に形成されるとともに、該カラーフィルタ層の周縁部において上記反射電極と電気的に接続される透明電極とを備え、
上記反射電極の側端から上記カラーフィルタ層の側端までの距離は、上記カラーフィルタ層の幅が上記反射電極の幅よりも小さくなるように、上記カラーフィルタ層および上記透明電極を形成する工程における上記プラスチック基板の伸縮量に基づいて定められていることを特徴とする液晶表示装置。 - マトリクス状に配列された複数の画素を有し、
上記反射電極は、上記複数の画素に対応して複数個が形成されており、
上記カラーフィルタ層は、上記複数の画素の行方向あるいは列方向において隣接する複数の反射電極と重畳するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。 - 上記反射電極は、上記プラスチック基板の上側において複数個がマトリクス状に形成されているとともに、
上記カラーフィルタ層は、上記反射電極のマトリクスにおける行方向あるいは列方向に隣接する複数の反射電極を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。 - 上記カラーフィルタ層は、上記反射電極よりも小さなパターンで該反射電極上に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
- プラスチック基板の上側に反射電極を形成するとともに、該反射電極上にカラーフィルタ層を形成し、該カラーフィルタ層の周縁部において上記反射電極と電気的に接続するように透明電極を上記カラーフィルタ層の上側に形成する、アクティブマトリックス型の液晶表示装置の製造方法であって、
上記反射電極の側端から上記カラーフィルタ層の側端までの距離は、上記カラーフィルタ層の幅が上記反射電極の幅よりも小さくなるように、上記カラーフィルタ層および上記透明電極を形成する工程における上記プラスチック基板の伸縮量に基づいて定められていることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 上記反射電極と上記透明電極とを同一マスクによりパターニングすることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
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