JP3895952B2 - 半透過型液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に、画素中に透過領域と反射領域とを備えた半透過型のアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、小型、薄型、低消費電力という特徴から、ＯＡ機器、携帯機器等の広い分野で実用化が進められている。この液晶表示装置は透過型と反射型に分類され、透過型の液晶表示装置は、ＣＲＴやＥＬ表示装置と異なり自ら発光する機能を有していないため、別途バックライト光源を設けており、液晶パネルでバックライト光の透過／遮断を切り替えることにより表示が制御される。
【０００３】
このような透過型液晶表示装置では、バックライト光により周囲環境によらず明るい画面を得ることができるが、一般にバックライト光源の消費電力は大きく、液晶表示装置の電力の半分近くがバックライト光源に消費されるため、消費電力増大の要因となってしまう。特に、液晶表示装置をバッテリーで駆動する場合には、動作時間の減少を招いてしまい、大型のバッテリーを搭載すると装置全体の重量が大きくなり小型化、軽量化の妨げとなってしまう。
【０００４】
そこで、上記バックライト光源の消費電力の問題を解決するために、周囲光を利用して表示する反射型液晶表示装置が提案されている。この反射型液晶表示装置は、バックライト光源の代わりに反射板を設け、反射板による周囲光の透過／遮断を液晶パネルで切り替えることにより表示が制御されるものであり、バックライト光源を設ける必要がないため、消費電力の低減、小型、軽量化を図ることができるが、一方、周囲が暗い場合には視認性が著しく低下してしまうという問題を有している。
【０００５】
このように、透過型液晶表示装置や反射型液晶表示装置にはそれぞれ一長一短があり、安定した表示を得るためにはバックライト光源が必要であるが、バックライトのみを光源とすると消費電力の増大は避けられない。そこで、バックライト光源の消費電力を抑え、かつ周囲の環境によらず視認性を担保することができる液晶表示装置として、各々の画素に透過領域と反射領域とを設け、透過型の表示と反射型の表示を一つの液晶パネルで実現することができる半透過型液晶表示装置が特開平１１−１０１９９２号公報等に提案されている。
【０００６】
ここで、従来の半透過型液晶表示装置について、図１８を参照して説明する。図１８は、従来の半透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【０００７】
図１８に示すように、従来の半透過型液晶表示装置は、薄膜トランジスタ３（Thin Film Transistor、以下ＴＦＴと略す）等のスイッチング素子が形成されるアクティブマトリクス基板１２と、カラーフィルタ、ブラックマトリクス等が形成される対向基板１６と、両基板に挟持される液晶層１７と、アクティブマトリクス基板１２の下方に配置されるバックライト光源１８とから構成される。
【０００８】
また、アクティブマトリクス基板１２は、ゲート線及びデータ線と、それらの交点近傍にＴＦＴ３が配設され、ＴＦＴ３のドレイン電極２ａはデータ線に、ソース電極２ｂは画素電極に接続されている。そして、画素領域はバックライト光を透過する透過領域と周囲光を反射する反射領域とに分割され、透過領域には、パッシベーション膜１０上に透明電極膜５が形成され、反射領域には、有機膜からなる凹凸膜１１上に金属からなる反射電極膜６が形成されている。
【０００９】
このような構造の半透過型液晶表示装置では、透過領域ではアクティブマトリクス基板１２の裏面から照射されるバックライト光が液晶層１７を通過して対向基板１６から出射され、反射領域では対向基板１６から入射した周囲光が一旦液晶層１７に入射して、反射電極膜６で反射されて再び液晶層１７を通って対向基板１６から出射されるため、透過領域と反射領域とで光路長に差が生じてしまう。
【００１０】
そこで、従来は反射領域のみに有機膜からなる凹凸膜１１を厚く形成し、反射領域の液晶層１７のギャップが透過領域の液晶層１７のギャップの約半分になるように設定することによって、各々の領域における液晶層１７の光路長を略等しくし、出射光の偏光状態を調整していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、液晶パネルの階調−輝度特性は、透過領域と反射領域とで一致させて、透過モードと反射モードとで画像の見栄えを一致させる必要がある。このため、透過モードと反射モードのパネルの電圧−輝度特性（Ｖ−Ｔ特性）を一致させることが求められる。
【００１２】
しかしながら、上述した従来の半透過型液晶表示装置では、反射領域と透過領域とで液晶層１７のギャップ、すなわちアクティブマトリクス基板１２側の電極と対向基板１６側の電極との間隔が異なるため、各々の領域における液晶に印加される電界を等しくすることができず、結果として各々の領域で輝度が変化してしまい、表示品位が低下してしまうという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、透過モードと反射モードのパネルの電圧−輝度特性を一致させることができ、また、反射電極膜及び透過電極膜に起因する画素欠陥の発生を抑制することができる半透過型液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１４】
【問題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の半透過型液晶表示装置は、第１の基板上に、互いに略直交する複数の走査線及び複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との交点近傍に配設されるスイッチング素子とを備え、前記走査線と前記信号線とで包囲される各々の画素に、透明電極膜が形成される透過領域と反射電極膜が形成される反射領域とを有し、前記第１の基板と該第１の基板に対向配置される第２の基板とのギャップに液晶が挟持されてなる半透過型液晶表示装置において、前記透過領域及び前記反射領域に略等しい膜厚の凹凸状の有機膜が形成され、前記透明電極膜が前記透過領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように形成され、前記反射電極膜が前記反射領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように形成され、前記透過領域及び前記反射領域における前記ギャップが略等しく設定されるものである。
【００１８】
本発明の製造方法は、互いに略直交する複数の走査線及び複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との交点近傍に配設されるスイッチング素子とを備える第１の基板の、前記走査線と前記信号線とで包囲される各々の画素に、反射電極膜を有する反射領域と透明電極膜を有する透過領域とを形成し、前記第１の基板と該第１の基板に対向配置される第２の基板とのギャップに液晶を挟持する半透過型液晶表示装置の製造方法において、前記透過領域及び前記反射領域に、略等しい膜厚の凹凸状の有機膜を形成するに際し、透過部と遮光部と半透過部とを有するハーフトーンマスクを用いて、前記凹凸と前記有機膜を完全に除去する部分とを同時に形成し、前記透過領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記透明電極膜を形成し、前記反射領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記反射電極膜を形成するものである。
【００１９】
また、本発明の製造方法は、互いに略直交する複数の走査線及び複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との交点近傍に配設されるスイッチング素子とを備える第１の基板の、前記走査線と前記信号線とで包囲される各々の画素に、反射電極膜を有する反射領域と透明電極膜を有する透過領域とを形成し、前記第１の基板と該第１の基板に対向配置される第２の基板とのギャップに液晶を挟持する半透過型液晶表示装置の製造方法において、前記透過領域及び前記反射領域に、略等しい膜厚の凹凸状の有機膜を形成するに際し、第１の有機膜を散点状に形成し、所定の熱処理を施して凸部を形成し、第２の有機膜で該凸部をなだらかに埋めて所定の凹凸を形成し、前記透過領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記透明電極膜を形成し、前記反射領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記反射電極膜を形成するものである。
【００２５】
また、本発明の半透過型アクティブマトリクス基板の製造方法は、互いに略直交する複数の走査線及び複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との交点近傍に配設されるスイッチング素子とを備え、前記走査線と前記信号線とで包囲される各々の画素に、反射電極膜を有する反射領域と透明電極膜を有する透過領域とを形成する半透過型アクティブマトリクス基板の製造方法であって、前記走査線と前記信号線と前記スイッチング素子とを形成した基板上に、パッシベーション膜を堆積し、前記基板周囲に設ける、前記信号線をゲート層により引き出す部分（Ｇ−Ｄ変換部）に第１のコンタクトホールを形成する工程と、該第１のコンタクトホールに所定の導電部材を埋設して前記Ｇ−Ｄ変換部を接続する工程と、前記透過領域と前記反射領域とに有機膜を略等しい膜厚で堆積した後、表面に凹凸を形成すると共に前記スイッチング素子の端子上の前記有機膜を除去して第２のコンタクトホールを形成する工程と、前記透過領域の前記有機膜上に複数の前記凹凸の全面を覆うように前記透明電極膜を形成する工程と、前記透明電極膜の全周にわたって該透明電極膜に所定の幅でオーバーラップし、かつ、前記反射領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記反射電極膜を形成し、前記第２のコンタクトホールを介して前記端子と前記反射電極膜とを接続する工程とを少なくとも有するものである。
【００２７】
このように、本発明は上記構成により、透過領域と反射領域とで液晶層のギャップを略等しくすることができるため、透過モードと反射モードとでＶ−Ｔ特性を一致させることができ、また、透明電極膜の密着性を向上させ、透明電極膜端部の保護を確実に行うことにより、反射電極膜形成用ＰＲ工程の現像液に起因して生じる欠陥の発生を抑制することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る半透過型液晶表示装置の各態様について、図面を参照して以下に説明する。
【００２９】
前述したように、一般に半透過型液晶表示装置においては、パネルの階調−輝度特性は、透過部と反射部で一致させて、透過モードと反射モードで画像の見栄えを一致させる必要がある。このため、透過モードと反射モードのパネルの電圧−輝度特性（Ｖ−Ｔ特性）を一致させることが求められる。
【００３０】
そこで、本発明者は先願（特願２００１−１３２７４４号）において、反射領域のみならず透過領域にも所定の膜厚の絶縁膜を設け、透過領域と反射領域の各々の領域における液晶層のギャップを略等しくなるようにし、かつ、液晶パネルの両側に偏光板及び位相差板からなる偏光調整手段を設けて、これらの光学部材の光学的特性及び液晶のツイスト角を調整することによって良好な表示を可能とする半透過型液晶表示装置を提案している。本願発明について説明する前に、まず、この先願に係る技術について、図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は、先願に係る半透過型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板の構成を示す平面図であり、図１７は、図１６のＣ−Ｃ′線における断面図である。
【００３１】
図１６及び図１７に示すように、上記先願に係る半透過型液晶表示装置は、アクティブマトリクス基板１２と、対向基板１６と、両基板間に挟持されている液晶層１７と、アクティブマトリクス基板１２の下方に配置されているバックライト光源１８と、アクティブマトリクス基板１２及び対向基板１６の各々の外側に設けられる複数の位相差板２０ａ、２０ｂ及び偏光板１９ａ、１９ｂとから構成されている。
【００３２】
また、アクティブマトリクス基板１２は、透明絶縁基板８上に形成されるゲート線１、ゲート電極１ａ、コモンストレージ線４、補助容量電極４ａと、ゲート絶縁膜９を介して形成される半導体層、データ線２、ソース／ドレイン電極、容量用蓄積電極２ｃと、これらを覆うパッシベーション膜１０と、パッシベーション膜１０上に散在して形成される第１の絶縁膜１１ａと、第１の絶縁膜の間を埋めて表面に適度な凹凸を形成する第２の絶縁膜１１ｂと、第２の絶縁膜１１ｂ上に形成される反射電極膜６と、第２の絶縁膜１１ｂ上において反射電極膜６と一部が重なり合うように形成される透明電極膜５とから構成される。
【００３３】
この第１の絶縁膜１１ａは、反射領域において散点状に形成され、透過領域においては平坦に形成されており、第１の絶縁膜１１ａの表面形状を反映して、反射領域では第２の絶縁膜１１ｂ上に形成される反射電極膜６は凹凸状に、透過領域では第２の絶縁膜１１ｂ上に形成される透明電極膜５は平坦に形成されている。
【００３４】
そして、両基板の外側に設けられる位相差板２０ａ、２０ｂの配置角、偏光板１９ａ、１９ｂの偏光角、両基板のラビング角、液晶のツイスト角、液晶層１７のギャップ等の各部位の光学的特性を適宜設定することにより、残留リタデーションを排除すると共に、広い帯域での位相差補償を可能とし、高いコントラスト比を得ることができる。
【００３５】
しかしながら、上記先願では、第１の絶縁膜１１ａを反射領域において散点状に形成した後、所定の条件で熱処理を加えることによって所望の凸形状を形成しているが、透過領域と反射領域とで熱処理前の第１の絶縁膜１１ａのパターン形状が異なるために、熱処理後の第１の絶縁膜１１ａの膜厚が、反射領域では薄く、透過領域では厚くなり、従って、各々の領域で液晶層１７のギャップに微妙な差が生じてしまう。
【００３６】
また、図１６に示すように、各画素の中央部において、反射電極膜６は透明電極膜５とオーバーラップするように形成されているが、隣接画素との境界部分（例えば、図上側のゲート線１上）において両電極はオーバーラップしていないため、反射電極膜６形成用ＰＲ時において、透明電極膜５端部の反射電極膜６の亀裂から現像液がしみ込み、反射電極膜６を構成するＡｌと透明電極膜５を構成するＩＴＯとの間で電食反応が起こり、ＡｌやＩＴＯが浸食されてしまう可能性がある。
【００３７】
更に、導電シールにより対向電極１５とアクティブマトリクス基板１２側の電極パッドとの接続を行う場合、導電シールが引き出し配線上を走るため、液晶パネル外側の封止領域近傍におけるショートを防止するために、データ線２をゲート層と接続してゲート層で引き出す（以降、Ｇ−Ｄ変換と呼ぶ。）を行うことが好ましい。そのためにはＧ−Ｄ変換をゲート、ドレインメタルの上層メタルを用いて接続する必要があり、コンタクト抵抗を低減し、上記ＡｌとＩＴＯの電食反応を抑制しつつ、少ないＰＲ数で製造可能なプロセスを確立する必要がある。
【００３８】
そこで、本願発明では、透過領域と反射領域とでギャップを均一にしてＶ−Ｔ特性を一致させ、かつ、反射電極膜６と透明電極膜５との電食反応を抑制することができる半透過型液晶表示装置の構造及びその製造方法について提案する。以下に図面を参照して詳述する。
【００３９】
［実施形態１］
まず、本発明の第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の原理及び構造について、図１乃至図５を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の構成を示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ′線における断面図である。また、図３は本実施形態の半透過型液晶表示装置の各部位における偏光状態を示す図であり、図４は、ギャップと液晶のツイスト角との関係を示す図、図５は、各条件におけるＶ−Ｔ特性を示す図である。なお、本実施形態は、透過領域と反射領域のギャップを等しくするために透過領域にも反射領域と同様に凹凸膜を形成することを特徴とするものである。
【００４０】
図１及び図２に示すように、本実施形態の半透過型液晶表示装置は、アクティブマトリクス基板１２と、対向基板１６と、両基板間に挟持されている液晶層１７と、アクティブマトリクス基板１２の下方に配置されているバックライト光源１８と、アクティブマトリクス基板１２及び対向基板１６の各々の外側に設けられる位相差板２０ａ、２０ｂ及び偏光板１９ａ、１９ｂとから構成されている。
【００４１】
また、アクティブマトリクス基板１２は、透明絶縁基板８上に、ゲート線１及びゲート電極１ａ、コモンストレージ線４、補助容量電極４ａ、ゲート絶縁膜９、半導体層、データ線２及びソース／ドレイン電極、容量用蓄積電極２ｃが各々形成され、それらを覆うパッシベーション膜１０上には透過領域と反射領域の双方の領域に同一形状の凹凸膜１１が配設されている。そして、透過領域にはＩＴＯ等からなる透明電極膜５が形成され、反射領域にはＡｌ／Ｍｏ等の金属からなる反射電極膜６が形成されている。このように、反射領域と透過領域とで凹凸膜１１の形状は同一であるため両領域の高さは略同一（具体的には、高さの差が１μｍ以下）となり、従って液晶層１７のギャップも略同一となる。
【００４２】
ここで、図３乃至図５を参照して、両基板の外側の偏光板及び位相差板の配置、液晶のツイスト角の設定について説明した後、反射領域と超過領域におけるギャップを略同一とすることの意義について説明する。
【００４３】
（上側の偏光板、λ／４板の配置）
反射領域をノーマリーホワイト、すなわち対向基板と画素電極間に電圧がかからずに液晶がねている状態で白、液晶が立っている状態で黒とするため、液晶層１７と偏光板１９ｂとの間に位相差板（λ／４板）２０ｂを配置する。λ／４板２０ｂを偏光板１９ｂの光学軸に対して４５°回転させて挟むことにより、偏光板１９ｂを通過した直線偏光（水平）は、右まわり円偏光となる。右回り円偏光となった光は液晶のギャップｄ１を所定の値にすることで反射電極膜６に直線偏光として到達する。反射電極膜６では直線偏光は直線偏光として反射され、液晶層１７を出射するときは右まわり円偏光となる。これがλ／４板２０ｂにより直線偏光（水平）となり、水平方向に光学軸を持つ偏光板１９ｂを出射し、白表示となる。
【００４４】
次に、液晶層１７に電圧がかかった場合は液晶が立つ。このとき、液晶層１７に右回り円偏光として入射した光は反射電極膜６まで右周り円偏光のまま到達し、反射電極膜６により右まわり円偏光は左まわり円偏光として反射する。そして、左周り円偏光のまま液晶層１７を出射したのち、λ／４板２０ｂにより直線偏光（垂直）として変換され、偏光板２０ｂに吸収されて光は出射しない。このため黒表示となる。
【００４５】
（下側のλ／４板、偏光板の配置）
透過の場合、電圧のかけた状態で黒表示となるように下側のλ／４板２０ａ、偏光板１９ａの光学軸の配置角が決定される。下側偏光板１９ａは上側の偏光板１９ｂとクロスニコルに、すなわち９０°回転した方向に配置される。また、上側のλ／４板２０ｂの影響をキャンセル（補償）するため、下側のλ／４板２０ａもまた９０°回転して配置される。液晶は電圧をかけた状態では立っているため、光の偏光状態は変化しないので、結局、偏光板１９ａ、１９ｂがクロスニコルに配置されていることと光学的には等価となり、電圧がかけた状態で黒表示となる。以上のようにして、半透過液晶パネルの光学部材の配置、および光学軸の配置角が決定される。
【００４６】
以上の配置角で光学部材を配置し、液晶のツイスト角φを０°〜９０°の範囲で変化させた時の、それぞれ白の反射率および透過率が最大となる最適な反射領域のギャップｄ１及び透過領域のギャップｄ２を図４に示す。図４より、透過領域と反射領域の最適ギャップは、液晶のツイスト角７２°で一致し、液晶のツイスト角が小さくなるにつれ、反射領域の最適ギャップの方が透過領域の最適ギャップよりも小さくなる。
【００４７】
そこで、本発明では、液晶としてΔｎ＝０．０８６のネマティック液晶を用い、図４から、ギャップ値ｄ１＝ｄ２＝２．７μｍ、ツイスト角を７２°に設定した。この条件における透過モードと反射モードのパネルの電圧−輝度特性（Ｖ−Ｔ特性）を図５（ａ）に示す。また、比較例として従来例の条件（ツイスト角度０°、ｄ１＝１．５μｍ、ｄ２＝２．７μｍ）におけるＶ−Ｔ特性を図５（ｂ）に示す。
【００４８】
図５から分かるように、本実施形態の構成では、透過モードと反射モードとでＶ−Ｔ特性がよく一致しており、凹凸膜１１を画素領域全面にわたって同一形状で形成することによって、反射領域と透過領域とにおける液晶層のギャップが略同一となり、Ｖ−Ｔ特性を各々の領域で等しくし、表示品位を向上させることができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、反射領域のみならず透過領域にも同一形状の凹凸膜１１を形成したが、反射領域と透過領域とでギャップが略等しくなる限りにおいて、凹凸膜１１の形状は異なってもよい。例えば、前記先願の構成において第１の絶縁膜を２回に分けて形成し、散点状に形成する反射領域では熱処理による第１の絶縁膜の形状の変化を考慮してやや厚めに形成し、第２の絶縁膜を含めた合計の膜厚が両領域で略等しくなるように形成することもできる。
【００５０】
［実施形態２］
次に、本発明の第２の実施形態に係る半透過型液晶表示装置について、図６及び図７を参照して説明する。なお、本実施形態は、ＩＴＯ等の透明電極膜とＡｌ／Ｍｏ等の反射電極膜との反応を抑制するために、各々の電極膜の位置関係を規定したことを特徴とするものである。
【００５１】
本実施形態の半透過型液晶表示装置１２は、アクティブマトリクス基板１２と、対向基板１６と、それらに挟まれた液晶層１７から構成され、アクティブマトリクス基板１２及び対向基板１６の外側には、λ／４板、偏向板が前述した光学軸の配置角にて配置される。液晶層としては、例えばチッソ製、ＮＲ５２３７ＬＡ（Δｎ＝０．０８６）のネマティック液晶を用いることができ、前述したように、ギャップ値２．７μｍ、ツイスト角７２°に設定されている。また、対向基板はカラーフィルタと、基準電位を供給する対向電極とから構成されている。
【００５２】
図６及び図７に示すように、アクティブマトリクス基板１２には、走査信号を供給するためのゲート線１及び容量を形成するコモンストレージ線４、補助容量電極４ａと、映像信号を供給するためのデータ線２と、それらの交点にはスイッチング素子としてのＴＦＴ３が接続され、さらに各トランジスタに画素電極がマトリクス状に配置されている。ＴＦＴ３のゲート電極１ａにはゲート線１が接続され、ドレイン電極にはデータ線２が接続される。
【００５３】
また、ＴＦＴ３上にはＴＦＴ３を保護するためにパッシベーション膜１０が設けられ、その上に反射電極膜６の凹凸の下地となる凹凸層１１が感光性アクリル樹脂などで形成される。そして、その上にＩＴＯなどの透明性導電膜で透明電極膜５が形成され、さらにその上にＡＬなどの反射率の高い金属により反射電極膜６が形成される。
【００５４】
ここで、前述したように本発明者の先願（図１６及び図１７）では、隣接する画素間の領域で、透明電極膜５と反射電極膜６とが離間しており、この領域において、反射電極膜６をパターニングする際に透明電極膜５端部が浸食され、画素欠陥が生じる場合があった。
【００５５】
そこで、本願発明では、この反射電極膜６と透明電極膜５との電食反応を抑制すべく、種々の施策を施している。その一つが、反射電極膜６と透明電極膜５の位置関係の調整である。具体的には、図６に示すように各々の画素において反射電極膜６に透過領域となる窓部を設け、その窓部の全周にわたって反射電極膜６が透明電極膜５とオーバーラップするように両者の位置関係を設定している。
【００５６】
すなわち、浸食が起こる一つの要因として、透明電極膜５の端部において、その上に堆積する反射電極膜６に亀裂が入ったりカバレッジが不十分となり、反射電極膜６加工用のレジストパターン形成の際に、上記カバレッジ不良部分から現像液がしみ込むことが考えられる。そこで、透明電極膜５と反射電極膜６との間に所定のオーバーラップ領域を設けることによって、透明電極膜５端部をレジストパターンで覆い、現像液が直接触れないようにして、透明電極膜５の浸食を防止することができる。なお、このオーバーラップ量はカバレッジ不良部分を覆うことができればよく、本発明者の実験によれば、２μｍ程度あればよいことを確認している。
【００５７】
また、透明電極膜５の全周にわたって反射電極膜６をオーバーラップさせることによって透明電極膜５と反射電極膜６との接触面積を大きくすることができるという効果もある。すなわち、反射領域をＴＦＴ３側に配置する場合、ＴＦＴ３のソース電極と反射電極膜６とを凹凸層１１およびパッシベーション膜１０に設けたコンタクトホール７を介して接続し、透明電極膜５を反射電極膜６に接続することによってソース電極と透明電極膜５とを接続することになるため、全周にわたってオーバーラップさせることにより透明電極膜５と反射電極膜６との接触抵抗を減少させることができる。更に、透明電極膜５の全周を接続することにより、透明電極膜５の電位を均一にする効果が期待でき、液晶に印加する電圧を正確に制御することが可能となる。
【００５８】
なお、上記実施形態では、反射電極膜６の窓部として矩形状の窓部を一つ設けた構成について記載したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、透明電極膜５の全周にわたって反射電極膜６がオーバーラップすればよく、窓部の形状は多角形、円形、楕円形等任意の形状とすることができ、各々の画素に複数の窓部を設けてもよい。また、図７では、凹凸膜１１を反射領域では凹凸状に、透過領域では平坦に形成したが、図２に示すように、両方の領域で凹凸膜１１を凹凸状にしてもよく、透明電極膜５及び反射電極膜６の表面は任意の形状とすることができる。
【００５９】
［実施形態３］
次に、本発明の第３の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法について、図８乃至図１０を参照して説明する。図８乃至図１０は、アクティブマトリクス基板の製造における問題点を説明するための図である。なお、本実施形態は、透明電極膜と反射電極膜との間に生じる電食反応を製造条件により抑制することを特徴とするものである。
【００６０】
前記した第２の実施形態では、図８（ｂ）（図８（ａ）の不良部分の拡大図）に示すように、反射電極膜６加工用のＰＲ工程の際、透明電極膜５端部の反射電極膜６の亀裂から現像液がしみ込むという不具合を、反射電極膜６と透明電極膜５の平面的な位置関係を調整することにより抑制した。しかしながら、反射電極膜６と透明電極膜５との間の電食反応をより確実に抑制するためには、透明電極膜５の密着性を向上させ、透明電極膜５端部領域における反射電極膜６のカバレッジを向上させる必要がある。そこで、本実施形態では、反射電極の厚さの調整、及び、透明電極膜５形成前の洗浄工程の最適化により、反射電極膜６と透明電極膜５間の電食反応を抑制することを特徴とする。以下に、透明電極膜５を構成するＩＴＯと反射電極膜６を構成するＡｌとの電食反応のメカニズムと、その抑制の対策について述べる。
【００６１】
（１）ＩＴＯ−Ａｌの電食反応のメカニズム
反応性に富み、酸素と容易に反応して酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）を形成するＡｌ系材料と酸化物導電体であるＩＴＯとの相性は非常に悪い。特に、上層Ａｌ／下層ＩＴＯの積層膜上にポジ型レジストパターンを形成する場合には、電食反応と呼ばれるＡｌの腐食（酸化）とＩＴＯの溶解（還元）が発生し、Ａｌ／ＩＴＯ間でコンタクト不良を生じさせる（図８（ｂ）参照）。この電食反応は、以下に述べるようなメカニズムにより発生するものと考えられる。
【００６２】
▲１▼格子欠陥や不純物の多いＡｌ部分が局部アノードとして溶解し、ピンホールが発生する、
▲２▼形成されたピンホールを通じて現像液が下層のＩＴＯと接触する、
▲３▼現像液中におけるＡｌの酸化電位とＩＴＯの還元電位の電位差が反応の駆動力となって、次式で示すＡｌの酸化とＩＴＯの還元が促進される。
【００６３】
Ａｌ＋４ＯＨ− → Ｈ２ＡｌＯ３＋Ｈ２Ｏ＋３ｅ …（１）
Ｉｎ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｏ＋６ｅ→ ２Ｉｎ＋６ＯＨ− …（２）
【００６４】
（２）バリアメタルとしてのＭｏの膜厚など
上述のＡｌ／ＩＴＯ間の電食反応は、Ａｌ／ＩＴＯ間にＭｏ等をバリアメタルとして挿入することによってある程度抑制可能である。しかしながら、通常スパッタ法で堆積されるＡｌ、Ｍｏは柱状の結晶であるため、Ａｌ、Ｍｏ共に十分に膜厚をとらないと、柱のすきまから現像液がしみ込み、電食反応がおきることとなる。そこで、本発明者は、ＩＴＯ上に形成するＡｌの膜厚とＭｏの膜厚を各々変えた場合の電食反応の程度について調査した。その相関を下表に示す。なお下表中、×は電食反応大、△は部分的に電食反応、○はほぼ電食反応無し、◎は電食反応無しを表している。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１より、電食反応を抑制するには、Ｍｏ、Ａｌ共に１００ｎｍ（１０００Ａ）以上、好ましくは２００ｎｍ以上の膜厚が必要であることがわかった。また、ＭｏやＡｌの成膜は、例えば１度に２００ｎｍ形成するよりも、１００ｎｍをつけた後に１回アルカリ洗浄を行い、さらに１００ｎｍ成膜した方がバリア性が増すことがわかった。その理由については明確ではないが、アルカリ洗浄によりＭｏ表面が溶融してＭｏ表面の柱状性が緩和されたため、又は、Ｍｏを一旦大気に曝したり洗浄液に接触させることによってＭｏ表面に薄膜が形成され、２回目の成膜時の結晶性が変化したためと考えられる。
【００６７】
（３）凹凸膜（有機膜）上のＩＴＯの密着性など
（１）、（２）において、バリアメタルの性能を上げるための施策について示した。しかしながら、いくらバリアメタルの性能を上げても、下地の凹凸膜１１上のＩＴＯからなる透明電極膜５が密着性よくパターニングできていないと、図８（ｃ）に示すように、反射電極膜６の隙間から現像液がしみ込んでしまい、電食反応はおきてしまう。
【００６８】
一般に、ＩＴＯのスパッタ前には、油などの有機物を分解するためにＵＶ光をあてた後に純水や弱アルカリ溶液により洗浄を行っているが、この洗浄工程がＩＴＯの密着性に関係があることを本発明者は実験により確認した。表２はＩＴＯスパッタ前の洗浄工程におけるＵＶ洗浄の有無と電食反応との相関関係を表したものである。なお、ＵＶ光としては３００ｎｍ以下のＵＶ光を０ｍＪ〜１Ｊまで照射したときの関係である。
【００６９】
【表２】
【００７０】
表２の結果より、ＵＶ照射量を１００ｍＪ以上とすると電食反応がおこりやすいことがわかる。このメカニズムは、ＵＶ光によりアクリル等の有機膜からなる凹凸膜１１の表面のポリマーネットワークが破壊され、その上にＩＴＯ膜を成膜し、フォトリソグラフィ（ＰＲ）によりパターニングすると、剥離工程でポリマーネットワークの破壊された凹凸膜１１の表面が剥離液に溶け、ＩＴＯの端部が浮き上がるためと考えられる。
【００７１】
このようにＩＴＯが剥離してしまうと、反射電極膜６にバリアメタルを設けても浮き上がりを完全に被覆することができない。特に、図８に示すようなＩＴＯ端部に反射電極膜６がオーバーラップされていない構成の場合には、反射電極膜６加工用のレジストパターン２１がＩＴＯ端部を覆わないため、現像工程で電極間に現像液がしみこみ、電食反応がおこることがわかった。
【００７２】
これに対して、図９に示すように、ＩＴＯ端部の全てが反射電極膜６に覆われる本実施形態の場合は、反射電極膜６のエッチング用レジストパターン２１がＩＴＯ端部を被覆するため、レジストパターン２１により現像液がブロックされ、現像工程で現像液がしみ込むという不具合を防止することができる。
【００７３】
以上より、ＩＴＯのスパッタ前の洗浄工程において、ＵＶ光照射量を１００ｍＪ未満に制限またはＵＶ光の照射をやめ、また、反射電極膜６のバリアメタル及びＡｌの膜厚を各々１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ以上に設定することにより、ＩＴＯとＡｌとの電食反応を有効に抑制することができ、従来例において生じていたＩＴＯとＡｌの溶解（図１０の顕微鏡写真参照）を防止することができる。
【００７４】
なお、上記説明では、反射電極膜６のバリアメタルとしてＭｏを用いた例について記載したが、バリアメタルは上記金属に限定されるものではなく、Ｍｏに代えてＣｒ、Ｔｉ、Ｗ等を用いることができる。また、Ａｌ、Ｍｏの膜厚として１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ以上としたが、スパッタ等の成膜条件に応じて最適膜厚は適宜調整可能である。
【００７５】
［実施形態４］
次に、本発明の第４の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法について、図１１乃至図１３を参照して説明する。図１１及び図１２は、本発明の第４の実施形態に係る半透過型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板の製造方法を示す工程断面図であり、図１３は、他の凹凸膜形成方法を示す工程断面図である。なお、本実施形態は、上記実施形態に示した条件を加味し、更に、導電シールによる引き出し配線のショートを防止するためのＧ−Ｄ変換を可能とする具体的な製造方法について記載するものである。以下に、図面を参照して説明する。
【００７６】
まず、図１１（ａ）に示すように、ガラス等の透明絶縁性基板８上にＣｒ等の金属を堆積し、公知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いてパターニングしてゲート線、ゲート電極１ａ、コモンストレージ線及び補助容量電極４ａを形成する。次に、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ等のゲート絶縁膜９を介してａ−Ｓｉ等の半導体層を堆積し島状にパターニングした後、Ｃｒ等の金属を堆積、パターニングして、データ線、ドレイン電極２ａ、ソース電極２ｂ及び容量用蓄積電極２ｃを形成する。
【００７７】
次に、図１１（ｂ）に示すように、ＴＦＴ３を保護するパッシベーション膜１０としてＳｉＮｘ膜等をプラズマＣＶＤ法などにより形成した後、Ｇ−Ｄ変換部及び端子部のゲート絶縁膜９及びパッシベーション膜１０を部分的に除去してコンタクトホールを形成する。その後、ＩＴＯ、Ａｌ等の導電材料を堆積してＧ−Ｄ変換部のドレイン層とゲート層を接続するＧ−Ｄ変換電極２２と端子電極２３とを形成する。
【００７８】
次に、図１１（ｃ）に示すように、パッシベーション膜１０の上に反射光の視認性を高める反射電極膜６の凹凸を形成するために、凹凸膜１１を形成する。この凹凸膜１１は、感光性のアクリル樹脂、例えばＪＳＲ製ＰＣ４０３、４１５Ｇ、４０５Ｇ等をスピン塗布法により塗布して形成する。また、感光性アクリル樹脂は、凹凸部分の凹部は少なめの露光量によりアンダー露光し、凸部は未露光とし、また、コンタクトホールは十分な露光量により露光する。
【００７９】
このような露光を行うには、例えば、凸部に対応する部分に反射膜、コンタクトホール部に対応する部分に透過膜、凹部に対応する部分に半透過膜が形成されたハーフトーン（グレートーン）マスクを用いればよく、ハーフトーンマスクを用いることにより、１回の露光で凹凸を形成することができる。なお、反射膜／透過膜のみで形成される通常のフォトマスクを用いても、コンタクトホール部と凹部とを別々に露光し、その露光量を変えることによっても凹凸を形成することができる。
【００８０】
次に、アルカリ現像を用い、凹部、凸部、コンタクトホール部それぞれのアルカリ溶液への溶解速度の差を利用して凹凸を形成する。なお、本発明では、透過領域にも凹凸膜１１を形成するため、凹凸膜１１による透過光の減衰を抑制するために、全面に露光処理を施してアクリル膜の脱色を行う。その後、例えば、２２０℃で１時間程度キュアすることにより所望の形状の凹凸膜１１が形成される。
【００８１】
なお、この凹凸膜１１は、上述したように感光性アクリル樹脂を１層形成し、部分的に露光量を変えて形成してもよいが、複数層の感光性アクリル樹脂を用いて形成することもできる。例えば、図１３（ａ）に示すように、１層目の感光性アクリル樹脂を島状に形成した後、熱処理を施して第１の絶縁膜１１ａを形成し、その上に所定の粘度の感光性アクリル樹脂からなる第２の絶縁膜１１ｂを塗布し、島状の第１の絶縁膜１１ａの間をなだらかに埋めて、所望の凹凸を形成することもできる。
【００８２】
次に、図１２（ａ）に示すように、ＩＴＯなどの透明性導電膜をスパッタ法により成膜するが、成膜前の洗浄に際して、前記した第３の実施形態で示したように、ＵＶ照射量は１００ｍＪ以下とすることが好ましい。その後、成膜したＩＴＯを所定の形状にパターニングして透過領域の透明電極膜５を形成する。
【００８３】
次に、図１２（ｂ）に示すように、ＩＴＯと反射電極であるＡｌとの電食反応を抑制するためのバリアメタルとしてＭｏを用い、バリアメタルであるＭｏと反射メタルであるＡｌを連続成膜する。その際、前記した第３の実施形態に示したように、Ｍｏ及びＡｌの膜厚は各々１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ以上となるようにし、成膜はスパッタによる柱状結晶の成長を抑制するために２回に分けて行うことが好ましい。そして、Ａｌ／Ｍｏをウェットエッチングにより一括エッチングして、反射電極膜６のパターニングを行う。その際、第２の実施形態で示したように、現像液によるＩＴＯ端部の剥がれを抑制するために、ＩＴＯの全周にわたってＡｌ／Ｍｏがオーバーラップするように両者の位置関係を設定することが好ましい。
【００８４】
このように、上記アクティブマトリクス基板の製造方法によれば、透明電極膜５の剥がれ、透明電極膜５と反射電極膜６の電食反応を抑制して画素欠陥の発生を防止し、かつ、液晶パネル外周においてＧ−Ｄ変換が施された半透過型液晶表示装置を得ることができる。
【００８５】
［実施形態５］
次に、本発明の第５の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法について、図１４及び図１５を参照して説明する。図１４及び図１５は、本発明の第５の実施形態に係る半透過型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板の製造方法を示す工程断面図である。なお、本実施形態は、第４の実施形態よりも工程を簡略化した製造方法について記載するものである。以下に、図面を参照して説明する。
【００８６】
まず、前記した第４の実施形態と同様に、図１４（ａ）に示すように、ガラス等の透明絶縁性基板上にゲート線、ゲート電極１ａ、コモンストレージ線及び補助容量電極４ａを形成し、その上に、ゲート絶縁膜９、半導体層、データ線、ドレイン電極、ソース電極及び容量用蓄積電極２ｃを順次形成する。さらに、ＴＦＴ３を保護するパッシベーション膜１０を形成した後、Ｇ−Ｄ変換部及び端子部のゲート絶縁膜９及びパッシベーション膜１０を除去し、コンタクトホールを形成する。
【００８７】
ここで、前記した第４の実施形態では、コンタクトホール形成後、Ｇ−Ｄ変換のためのＩＴＯ、Ａｌ等の導電材料を成膜、パターニングしたが、本実施形態では製造工程を簡略化するために以降の工程で形成する透明電極膜５及び反射電極膜６を用いて、Ｇ−Ｄ変換部のドレイン層とゲート層の接続及び端子電極の形成を行う。
【００８８】
次に、図１４（ｂ）に示すように、反射電極膜６の凹凸を形成するための凹凸膜１１を形成する。例えば、感光性アクリル樹脂は凹凸部分の凹部は少なめの露光量によりアンダー露光、凸部は未露光、コンタクトホール７は十分な露光量により露光した後、アルカリ現像により、溶解速度の差を利用して凹凸形状を形成する。その後、全面に露光処理を施してアクリル膜の脱色を行った後、例えば、２２０℃で１時間程度キュアすることにより凹凸膜１１がえられる。
【００８９】
次に、ＵＶ照射量１００ｍＪ以下の条件で洗浄した後、図１４（ｃ）に示すように、ＩＴＯなどの透明性導電膜をスパッタ法により成膜し、パターニングして透過領域の透明電極膜５を形成する。その際、端子部にもＩＴＯを形成し端子電極２３を形成する。
【００９０】
次に、図１４（ｄ）に示すように、膜厚１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ以上のＭｏと膜厚１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ以上のＡｌを連続成膜する。さらにＡｌ／Ｍｏをウェットエッチングにより一括エッチングして、反射電極膜６のパターニングを行う。その際、ＡＬ／ＭｏをＧ−Ｄ変換部にも形成し、Ｇ−Ｄ変換部のドレイン層とゲート層を接続する。
【００９１】
このように、上記製造方法によれば、Ｇ−Ｄ変換部の接続を反射電極膜６で行い、端子電極２３の形成を透明電極膜５で行うため、前記した第４の実施形態に比べてＧ−Ｄ変換用のＩＴＯ等の成膜、パターニング工程を省略することができる。
【００９２】
ここで、上記した製造方法では、コンタクトホール７に反射電極膜６を堆積してソース電極と接続し、反射電極膜６と透明電極膜５とをオーバーラップ部で接続しているが、コンタクトホール７は段差の大きい凹凸膜１１に形成するため、反射電極膜６のみでは十分なコンタクトが得られない場合がある。そこで、コンタクトをより確実なものとするために、以下の方法で製造することもできる。
【００９３】
まず、図１５（ａ）に示すように、透明絶縁性基板８上にゲート線、ゲート電極１ａ及び補助容量電極４ａ、ゲート絶縁膜９、半導体層、データ線、ドレイン電極２ａ、ソース電極２ｂ及び容量用蓄積電極２ｃを順次形成する。さらに、ＴＦＴ３を保護するパッシベーション膜１０を形成し、Ｇ−Ｄ変換部及び端子部のゲート絶縁膜９及びパッシベーション膜１０を除去してコンタクトホールを形成する。
【００９４】
次に、図１５（ｂ）に示すように、反射板の凹凸を形成するための凹凸膜１１を形成する。例えば、感光性アクリル樹脂は凹凸部分の凹部は少なめの露光量によりアンダー露光、凸部は未露光、コンタクトホールは十分な露光量により露光した後、アルカリ現像により、溶解速度の差を利用して凹凸形状を形成する。その後、全面に露光処理を施してアクリル膜の脱色を行った後、例えば、２２０℃で１時間程度キュアすることにより凹凸膜１１がえられる。
【００９５】
次に、ＵＶ照射量１００ｍＪ以下の条件で洗浄した後、図１５（ｃ）に示すように、ＩＴＯなどの透明性導電膜をスパッタ法により成膜、パターニングして透過領域の透明電極膜５及び端子電極２３を形成する。その際、コンタクトホール７部分にもＩＴＯを堆積し、コンタクトホール内部全面又は一部をＩＴＯで埋設する。
【００９６】
次に、図１５（ｄ）に示すように、各々膜厚１００ｎｍ以上、好ましくな２００ｎｍ以上のＭｏと反射メタルであるＡｌを連続成膜する。さらにＡｌ／Ｍｏをウェットエッチングにより一括エッチングして、反射電極膜６のパターニングを行う。その際、反射電極膜６をＧ−Ｄ変換部にも形成し、Ｇ−Ｄ変換部のドレイン層とゲート層とを接続する。ここで、コンタクトホール７には透明電極膜５が堆積されているため、アスペクト比が大きいコンタクトホール７であっても確実にソース電極と反射電極膜６とのコンタクトをとることができる。
【００９７】
このように、上記製造方法によれば、ＴＦＴ３のソース電極２ｃ上に設けたコンタクトホール７を透明電極膜５と反射電極膜６とで接続するため、凹凸膜１１の膜厚が厚く、コンタクトホール７のアスペクト比が大きい場合であっても、確実にコンタクトをとることができる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半透過型液晶表示装置及びその製造方法によれば下記記載の効果を奏する。
【００９９】
本発明の第１の効果は、透過モードと反射モードとでＶ−Ｔ特性を一致させ、表示品位を向上させることができるということである。
【０１００】
その理由は、凹凸膜を画素領域全面にわたって同一形状で形成することによって、反射領域と透過領域とにおける液晶層のギャップを略等しくしているからである。
【０１０１】
また、本発明の第２の効果は、ＩＴＯ等の透明電極膜とＡｌ等の反射電極膜との間に生じる電食反応を抑制し、表示欠陥の発生を防止することができるということである。
【０１０２】
その理由は、ＩＴＯ端部の全周にわたって反射電極膜を形成する構成とし、反射電極膜加工用レジスト形成に際し、ＩＴＯ端部をレジストで覆って現像液との接触を防止しているからである。
【０１０３】
また、反射電極膜のバリアメタルとしてＭｏを用い、Ｍｏ及びＡｌの各々の膜厚を所定の値以上とし、また、ＩＴＯ成膜前の洗浄工程において、ＵＶ照射量を所定の値以下に制限することにより、ＩＴＯ膜の密着性を向上させ、エッチング液や現像液のしみ込みを防止しているからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の入射光及び反射光の偏光状態を示す図である。
【図４】液晶のツイスト角と透過ギャップ及び反射ギャップとの関係を示す図である。
【図５】所定の液晶のツイスト角、透過ギャップ及び反射ギャップにおけるＶ−Ｔ特性を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図８】従来の半透過型液晶表示装置の問題を示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の効果を示す断面図である。
【図１０】従来の半透過型液晶表示装置の表示欠陥を示す顕微鏡写真である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図１６】本発明者の先願に係る半透過型液晶表示装置の構造を示す平面図である。
【図１７】本発明者の先願に係る半透過型液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図１８】従来の半透過型液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ゲート線
１ａ ゲート電極
２ データ線
２ａ ドレイン電極
２ｂ ソース電極
２ｃ 容量用蓄積電極
３ ＴＦＴ
４ コモンストレージ線
４ａ 補助容量電極
５ 透明電極膜
６ 反射電極膜
７ コンタクトホール
８ 透明絶縁基板
９ ゲート絶縁膜
１０ パッシベーション膜
１１ 凹凸膜
１１ａ 第１の絶縁膜
１１ｂ 第２の絶縁膜
１２ アクティブマトリクス基板
１３ 透明絶縁基板
１４ カラーフィルタ
１５ 対向電極
１６ 対向基板
１７ 液晶層
１８ バックライト光源
１９ａ、１９ｂ 偏光板
２０ａ、２０ｂ 位相差板
２１ レジストパターン
２２ Ｇ−Ｄ変換電極
２３ 端子電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に、画素中に透過領域と反射領域とを備えた半透過型のアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、小型、薄型、低消費電力という特徴から、ＯＡ機器、携帯機器等の広い分野で実用化が進められている。この液晶表示装置は透過型と反射型に分類され、透過型の液晶表示装置は、ＣＲＴやＥＬ表示装置と異なり自ら発光する機能を有していないため、別途バックライト光源を設けており、液晶パネルでバックライト光の透過／遮断を切り替えることにより表示が制御される。
【０００３】
このような透過型液晶表示装置では、バックライト光により周囲環境によらず明るい画面を得ることができるが、一般にバックライト光源の消費電力は大きく、液晶表示装置の電力の半分近くがバックライト光源に消費されるため、消費電力増大の要因となってしまう。特に、液晶表示装置をバッテリーで駆動する場合には、動作時間の減少を招いてしまい、大型のバッテリーを搭載すると装置全体の重量が大きくなり小型化、軽量化の妨げとなってしまう。
【０００４】
そこで、上記バックライト光源の消費電力の問題を解決するために、周囲光を利用して表示する反射型液晶表示装置が提案されている。この反射型液晶表示装置は、バックライト光源の代わりに反射板を設け、反射板による周囲光の透過／遮断を液晶パネルで切り替えることにより表示が制御されるものであり、バックライト光源を設ける必要がないため、消費電力の低減、小型、軽量化を図ることができるが、一方、周囲が暗い場合には視認性が著しく低下してしまうという問題を有している。
【０００５】
このように、透過型液晶表示装置や反射型液晶表示装置にはそれぞれ一長一短があり、安定した表示を得るためにはバックライト光源が必要であるが、バックライトのみを光源とすると消費電力の増大は避けられない。そこで、バックライト光源の消費電力を抑え、かつ周囲の環境によらず視認性を担保することができる液晶表示装置として、各々の画素に透過領域と反射領域とを設け、透過型の表示と反射型の表示を一つの液晶パネルで実現することができる半透過型液晶表示装置が特開平１１−１０１９９２号公報等に提案されている。
【０００６】
ここで、従来の半透過型液晶表示装置について、図１８を参照して説明する。図１８は、従来の半透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【０００７】
図１８に示すように、従来の半透過型液晶表示装置は、薄膜トランジスタ３（Thin Film Transistor、以下ＴＦＴと略す）等のスイッチング素子が形成されるアクティブマトリクス基板１２と、カラーフィルタ、ブラックマトリクス等が形成される対向基板１６と、両基板に挟持される液晶層１７と、アクティブマトリクス基板１２の下方に配置されるバックライト光源１８とから構成される。
【０００８】
また、アクティブマトリクス基板１２は、ゲート線及びデータ線と、それらの交点近傍にＴＦＴ３が配設され、ＴＦＴ３のドレイン電極２ａはデータ線に、ソース電極２ｂは画素電極に接続されている。そして、画素領域はバックライト光を透過する透過領域と周囲光を反射する反射領域とに分割され、透過領域には、パッシベーション膜１０上に透明電極膜５が形成され、反射領域には、有機膜からなる凹凸膜１１上に金属からなる反射電極膜６が形成されている。
【０００９】
このような構造の半透過型液晶表示装置では、透過領域ではアクティブマトリクス基板１２の裏面から照射されるバックライト光が液晶層１７を通過して対向基板１６から出射され、反射領域では対向基板１６から入射した周囲光が一旦液晶層１７に入射して、反射電極膜６で反射されて再び液晶層１７を通って対向基板１６から出射されるため、透過領域と反射領域とで光路長に差が生じてしまう。
【００１０】
そこで、従来は反射領域のみに有機膜からなる凹凸膜１１を厚く形成し、反射領域の液晶層１７のギャップが透過領域の液晶層１７のギャップの約半分になるように設定することによって、各々の領域における液晶層１７の光路長を略等しくし、出射光の偏光状態を調整していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、液晶パネルの階調−輝度特性は、透過領域と反射領域とで一致させて、透過モードと反射モードとで画像の見栄えを一致させる必要がある。このため、透過モードと反射モードのパネルの電圧−輝度特性（Ｖ−Ｔ特性）を一致させることが求められる。
【００１２】
しかしながら、上述した従来の半透過型液晶表示装置では、反射領域と透過領域とで液晶層１７のギャップ、すなわちアクティブマトリクス基板１２側の電極と対向基板１６側の電極との間隔が異なるため、各々の領域における液晶に印加される電界を等しくすることができず、結果として各々の領域で輝度が変化してしまい、表示品位が低下してしまうという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、透過モードと反射モードのパネルの電圧−輝度特性を一致させることができ、また、反射電極膜及び透過電極膜に起因する画素欠陥の発生を抑制することができる半透過型液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１４】
【問題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の半透過型液晶表示装置は、第１の基板上に、互いに略直交する複数の走査線及び複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との交点近傍に配設されるスイッチング素子とを備え、前記走査線と前記信号線とで包囲される各々の画素に、透明電極膜が形成される透過領域と反射電極膜が形成される反射領域とを有し、前記第１の基板と該第１の基板に対向配置される第２の基板とのギャップに液晶が挟持されてなる半透過型液晶表示装置において、前記透過領域及び前記反射領域に略等しい膜厚の凹凸状の有機膜が形成され、前記透明電極膜が前記透過領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように形成され、前記反射電極膜が前記反射領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように形成され、前記透過領域及び前記反射領域における前記ギャップが略等しく設定されるものである。
【００１８】
本発明の製造方法は、互いに略直交する複数の走査線及び複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との交点近傍に配設されるスイッチング素子とを備える第１の基板の、前記走査線と前記信号線とで包囲される各々の画素に、反射電極膜を有する反射領域と透明電極膜を有する透過領域とを形成し、前記第１の基板と該第１の基板に対向配置される第２の基板とのギャップに液晶を挟持する半透過型液晶表示装置の製造方法において、前記透過領域及び前記反射領域に、略等しい膜厚の凹凸状の有機膜を形成するに際し、透過部と遮光部と半透過部とを有するハーフトーンマスクを用いて、前記凹凸と前記有機膜を完全に除去する部分とを同時に形成し、前記透過領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記透明電極膜を形成し、前記反射領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記反射電極膜を形成するものである。
【００１９】
また、本発明の製造方法は、互いに略直交する複数の走査線及び複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との交点近傍に配設されるスイッチング素子とを備える第１の基板の、前記走査線と前記信号線とで包囲される各々の画素に、反射電極膜を有する反射領域と透明電極膜を有する透過領域とを形成し、前記第１の基板と該第１の基板に対向配置される第２の基板とのギャップに液晶を挟持する半透過型液晶表示装置の製造方法において、前記透過領域及び前記反射領域に、略等しい膜厚の凹凸状の有機膜を形成するに際し、第１の有機膜を散点状に形成し、所定の熱処理を施して凸部を形成し、第２の有機膜で該凸部をなだらかに埋めて所定の凹凸を形成し、前記透過領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記透明電極膜を形成し、前記反射領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記反射電極膜を形成するものである。
【００２５】
また、本発明の半透過型アクティブマトリクス基板の製造方法は、互いに略直交する複数の走査線及び複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との交点近傍に配設されるスイッチング素子とを備え、前記走査線と前記信号線とで包囲される各々の画素に、反射電極膜を有する反射領域と透明電極膜を有する透過領域とを形成する半透過型アクティブマトリクス基板の製造方法であって、前記走査線と前記信号線と前記スイッチング素子とを形成した基板上に、パッシベーション膜を堆積し、前記基板周囲に設ける、前記信号線をゲート層により引き出す部分（Ｇ−Ｄ変換部）に第１のコンタクトホールを形成する工程と、該第１のコンタクトホールに所定の導電部材を埋設して前記Ｇ−Ｄ変換部を接続する工程と、前記透過領域と前記反射領域とに有機膜を略等しい膜厚で堆積した後、表面に凹凸を形成すると共に前記スイッチング素子の端子上の前記有機膜を除去して第２のコンタクトホールを形成する工程と、前記透過領域の前記有機膜上に複数の前記凹凸の全面を覆うように前記透明電極膜を形成する工程と、前記透明電極膜の全周にわたって該透明電極膜に所定の幅でオーバーラップし、かつ、前記反射領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記反射電極膜を形成し、前記第２のコンタクトホールを介して前記端子と前記反射電極膜とを接続する工程とを少なくとも有するものである。
【００２７】
このように、本発明は上記構成により、透過領域と反射領域とで液晶層のギャップを略等しくすることができるため、透過モードと反射モードとでＶ−Ｔ特性を一致させることができ、また、透明電極膜の密着性を向上させ、透明電極膜端部の保護を確実に行うことにより、反射電極膜形成用ＰＲ工程の現像液に起因して生じる欠陥の発生を抑制することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る半透過型液晶表示装置の各態様について、図面を参照して以下に説明する。
【００２９】
前述したように、一般に半透過型液晶表示装置においては、パネルの階調−輝度特性は、透過部と反射部で一致させて、透過モードと反射モードで画像の見栄えを一致させる必要がある。このため、透過モードと反射モードのパネルの電圧−輝度特性（Ｖ−Ｔ特性）を一致させることが求められる。
【００３０】
そこで、本発明者は先願（特願２００１−１３２７４４号）において、反射領域のみならず透過領域にも所定の膜厚の絶縁膜を設け、透過領域と反射領域の各々の領域における液晶層のギャップを略等しくなるようにし、かつ、液晶パネルの両側に偏光板及び位相差板からなる偏光調整手段を設けて、これらの光学部材の光学的特性及び液晶のツイスト角を調整することによって良好な表示を可能とする半透過型液晶表示装置を提案している。本願発明について説明する前に、まず、この先願に係る技術について、図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は、先願に係る半透過型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板の構成を示す平面図であり、図１７は、図１６のＣ−Ｃ′線における断面図である。
【００３１】
図１６及び図１７に示すように、上記先願に係る半透過型液晶表示装置は、アクティブマトリクス基板１２と、対向基板１６と、両基板間に挟持されている液晶層１７と、アクティブマトリクス基板１２の下方に配置されているバックライト光源１８と、アクティブマトリクス基板１２及び対向基板１６の各々の外側に設けられる複数の位相差板２０ａ、２０ｂ及び偏光板１９ａ、１９ｂとから構成されている。
【００３２】
また、アクティブマトリクス基板１２は、透明絶縁基板８上に形成されるゲート線１、ゲート電極１ａ、コモンストレージ線４、補助容量電極４ａと、ゲート絶縁膜９を介して形成される半導体層、データ線２、ソース／ドレイン電極、容量用蓄積電極２ｃと、これらを覆うパッシベーション膜１０と、パッシベーション膜１０上に散在して形成される第１の絶縁膜１１ａと、第１の絶縁膜の間を埋めて表面に適度な凹凸を形成する第２の絶縁膜１１ｂと、第２の絶縁膜１１ｂ上に形成される反射電極膜６と、第２の絶縁膜１１ｂ上において反射電極膜６と一部が重なり合うように形成される透明電極膜５とから構成される。
【００３３】
この第１の絶縁膜１１ａは、反射領域において散点状に形成され、透過領域においては平坦に形成されており、第１の絶縁膜１１ａの表面形状を反映して、反射領域では第２の絶縁膜１１ｂ上に形成される反射電極膜６は凹凸状に、透過領域では第２の絶縁膜１１ｂ上に形成される透明電極膜５は平坦に形成されている。
【００３４】
そして、両基板の外側に設けられる位相差板２０ａ、２０ｂの配置角、偏光板１９ａ、１９ｂの偏光角、両基板のラビング角、液晶のツイスト角、液晶層１７のギャップ等の各部位の光学的特性を適宜設定することにより、残留リタデーションを排除すると共に、広い帯域での位相差補償を可能とし、高いコントラスト比を得ることができる。
【００３５】
しかしながら、上記先願では、第１の絶縁膜１１ａを反射領域において散点状に形成した後、所定の条件で熱処理を加えることによって所望の凸形状を形成しているが、透過領域と反射領域とで熱処理前の第１の絶縁膜１１ａのパターン形状が異なるために、熱処理後の第１の絶縁膜１１ａの膜厚が、反射領域では薄く、透過領域では厚くなり、従って、各々の領域で液晶層１７のギャップに微妙な差が生じてしまう。
【００３６】
また、図１６に示すように、各画素の中央部において、反射電極膜６は透明電極膜５とオーバーラップするように形成されているが、隣接画素との境界部分（例えば、図上側のゲート線１上）において両電極はオーバーラップしていないため、反射電極膜６形成用ＰＲ時において、透明電極膜５端部の反射電極膜６の亀裂から現像液がしみ込み、反射電極膜６を構成するＡｌと透明電極膜５を構成するＩＴＯとの間で電食反応が起こり、ＡｌやＩＴＯが浸食されてしまう可能性がある。
【００３７】
更に、導電シールにより対向電極１５とアクティブマトリクス基板１２側の電極パッドとの接続を行う場合、導電シールが引き出し配線上を走るため、液晶パネル外側の封止領域近傍におけるショートを防止するために、データ線２をゲート層と接続してゲート層で引き出す（以降、Ｇ−Ｄ変換と呼ぶ。）を行うことが好ましい。そのためにはＧ−Ｄ変換をゲート、ドレインメタルの上層メタルを用いて接続する必要があり、コンタクト抵抗を低減し、上記ＡｌとＩＴＯの電食反応を抑制しつつ、少ないＰＲ数で製造可能なプロセスを確立する必要がある。
【００３８】
そこで、本願発明では、透過領域と反射領域とでギャップを均一にしてＶ−Ｔ特性を一致させ、かつ、反射電極膜６と透明電極膜５との電食反応を抑制することができる半透過型液晶表示装置の構造及びその製造方法について提案する。以下に図面を参照して詳述する。
【００３９】
［実施形態１］
まず、本発明の第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の原理及び構造について、図１乃至図５を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の構成を示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ′線における断面図である。また、図３は本実施形態の半透過型液晶表示装置の各部位における偏光状態を示す図であり、図４は、ギャップと液晶のツイスト角との関係を示す図、図５は、各条件におけるＶ−Ｔ特性を示す図である。なお、本実施形態は、透過領域と反射領域のギャップを等しくするために透過領域にも反射領域と同様に凹凸膜を形成することを特徴とするものである。
【００４０】
図１及び図２に示すように、本実施形態の半透過型液晶表示装置は、アクティブマトリクス基板１２と、対向基板１６と、両基板間に挟持されている液晶層１７と、アクティブマトリクス基板１２の下方に配置されているバックライト光源１８と、アクティブマトリクス基板１２及び対向基板１６の各々の外側に設けられる位相差板２０ａ、２０ｂ及び偏光板１９ａ、１９ｂとから構成されている。
【００４１】
また、アクティブマトリクス基板１２は、透明絶縁基板８上に、ゲート線１及びゲート電極１ａ、コモンストレージ線４、補助容量電極４ａ、ゲート絶縁膜９、半導体層、データ線２及びソース／ドレイン電極、容量用蓄積電極２ｃが各々形成され、それらを覆うパッシベーション膜１０上には透過領域と反射領域の双方の領域に同一形状の凹凸膜１１が配設されている。そして、透過領域にはＩＴＯ等からなる透明電極膜５が形成され、反射領域にはＡｌ／Ｍｏ等の金属からなる反射電極膜６が形成されている。このように、反射領域と透過領域とで凹凸膜１１の形状は同一であるため両領域の高さは略同一（具体的には、高さの差が１μｍ以下）となり、従って液晶層１７のギャップも略同一となる。
【００４２】
ここで、図３乃至図５を参照して、両基板の外側の偏光板及び位相差板の配置、液晶のツイスト角の設定について説明した後、反射領域と超過領域におけるギャップを略同一とすることの意義について説明する。
【００４３】
（上側の偏光板、λ／４板の配置）
反射領域をノーマリーホワイト、すなわち対向基板と画素電極間に電圧がかからずに液晶がねている状態で白、液晶が立っている状態で黒とするため、液晶層１７と偏光板１９ｂとの間に位相差板（λ／４板）２０ｂを配置する。λ／４板２０ｂを偏光板１９ｂの光学軸に対して４５°回転させて挟むことにより、偏光板１９ｂを通過した直線偏光（水平）は、右まわり円偏光となる。右回り円偏光となった光は液晶のギャップｄ１を所定の値にすることで反射電極膜６に直線偏光として到達する。反射電極膜６では直線偏光は直線偏光として反射され、液晶層１７を出射するときは右まわり円偏光となる。これがλ／４板２０ｂにより直線偏光（水平）となり、水平方向に光学軸を持つ偏光板１９ｂを出射し、白表示となる。
【００４４】
次に、液晶層１７に電圧がかかった場合は液晶が立つ。このとき、液晶層１７に右回り円偏光として入射した光は反射電極膜６まで右周り円偏光のまま到達し、反射電極膜６により右まわり円偏光は左まわり円偏光として反射する。そして、左周り円偏光のまま液晶層１７を出射したのち、λ／４板２０ｂにより直線偏光（垂直）として変換され、偏光板２０ｂに吸収されて光は出射しない。このため黒表示となる。
【００４５】
（下側のλ／４板、偏光板の配置）
透過の場合、電圧のかけた状態で黒表示となるように下側のλ／４板２０ａ、偏光板１９ａの光学軸の配置角が決定される。下側偏光板１９ａは上側の偏光板１９ｂとクロスニコルに、すなわち９０°回転した方向に配置される。また、上側のλ／４板２０ｂの影響をキャンセル（補償）するため、下側のλ／４板２０ａもまた９０°回転して配置される。液晶は電圧をかけた状態では立っているため、光の偏光状態は変化しないので、結局、偏光板１９ａ、１９ｂがクロスニコルに配置されていることと光学的には等価となり、電圧がかけた状態で黒表示となる。以上のようにして、半透過液晶パネルの光学部材の配置、および光学軸の配置角が決定される。
【００４６】
以上の配置角で光学部材を配置し、液晶のツイスト角φを０°〜９０°の範囲で変化させた時の、それぞれ白の反射率および透過率が最大となる最適な反射領域のギャップｄ１及び透過領域のギャップｄ２を図４に示す。図４より、透過領域と反射領域の最適ギャップは、液晶のツイスト角７２°で一致し、液晶のツイスト角が小さくなるにつれ、反射領域の最適ギャップの方が透過領域の最適ギャップよりも小さくなる。
【００４７】
そこで、本発明では、液晶としてΔｎ＝０．０８６のネマティック液晶を用い、図４から、ギャップ値ｄ１＝ｄ２＝２．７μｍ、ツイスト角を７２°に設定した。この条件における透過モードと反射モードのパネルの電圧−輝度特性（Ｖ−Ｔ特性）を図５（ａ）に示す。また、比較例として従来例の条件（ツイスト角度０°、ｄ１＝１．５μｍ、ｄ２＝２．７μｍ）におけるＶ−Ｔ特性を図５（ｂ）に示す。
【００４８】
図５から分かるように、本実施形態の構成では、透過モードと反射モードとでＶ−Ｔ特性がよく一致しており、凹凸膜１１を画素領域全面にわたって同一形状で形成することによって、反射領域と透過領域とにおける液晶層のギャップが略同一となり、Ｖ−Ｔ特性を各々の領域で等しくし、表示品位を向上させることができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、反射領域のみならず透過領域にも同一形状の凹凸膜１１を形成したが、反射領域と透過領域とでギャップが略等しくなる限りにおいて、凹凸膜１１の形状は異なってもよい。例えば、前記先願の構成において第１の絶縁膜を２回に分けて形成し、散点状に形成する反射領域では熱処理による第１の絶縁膜の形状の変化を考慮してやや厚めに形成し、第２の絶縁膜を含めた合計の膜厚が両領域で略等しくなるように形成することもできる。
【００５０】
［実施形態２］
次に、本発明の第２の実施形態に係る半透過型液晶表示装置について、図６及び図７を参照して説明する。なお、本実施形態は、ＩＴＯ等の透明電極膜とＡｌ／Ｍｏ等の反射電極膜との反応を抑制するために、各々の電極膜の位置関係を規定したことを特徴とするものである。
【００５１】
本実施形態の半透過型液晶表示装置１２は、アクティブマトリクス基板１２と、対向基板１６と、それらに挟まれた液晶層１７から構成され、アクティブマトリクス基板１２及び対向基板１６の外側には、λ／４板、偏向板が前述した光学軸の配置角にて配置される。液晶層としては、例えばチッソ製、ＮＲ５２３７ＬＡ（Δｎ＝０．０８６）のネマティック液晶を用いることができ、前述したように、ギャップ値２．７μｍ、ツイスト角７２°に設定されている。また、対向基板はカラーフィルタと、基準電位を供給する対向電極とから構成されている。
【００５２】
図６及び図７に示すように、アクティブマトリクス基板１２には、走査信号を供給するためのゲート線１及び容量を形成するコモンストレージ線４、補助容量電極４ａと、映像信号を供給するためのデータ線２と、それらの交点にはスイッチング素子としてのＴＦＴ３が接続され、さらに各トランジスタに画素電極がマトリクス状に配置されている。ＴＦＴ３のゲート電極１ａにはゲート線１が接続され、ドレイン電極にはデータ線２が接続される。
【００５３】
また、ＴＦＴ３上にはＴＦＴ３を保護するためにパッシベーション膜１０が設けられ、その上に反射電極膜６の凹凸の下地となる凹凸層１１が感光性アクリル樹脂などで形成される。そして、その上にＩＴＯなどの透明性導電膜で透明電極膜５が形成され、さらにその上にＡＬなどの反射率の高い金属により反射電極膜６が形成される。
【００５４】
ここで、前述したように本発明者の先願（図１６及び図１７）では、隣接する画素間の領域で、透明電極膜５と反射電極膜６とが離間しており、この領域において、反射電極膜６をパターニングする際に透明電極膜５端部が浸食され、画素欠陥が生じる場合があった。
【００５５】
そこで、本願発明では、この反射電極膜６と透明電極膜５との電食反応を抑制すべく、種々の施策を施している。その一つが、反射電極膜６と透明電極膜５の位置関係の調整である。具体的には、図６に示すように各々の画素において反射電極膜６に透過領域となる窓部を設け、その窓部の全周にわたって反射電極膜６が透明電極膜５とオーバーラップするように両者の位置関係を設定している。
【００５６】
すなわち、浸食が起こる一つの要因として、透明電極膜５の端部において、その上に堆積する反射電極膜６に亀裂が入ったりカバレッジが不十分となり、反射電極膜６加工用のレジストパターン形成の際に、上記カバレッジ不良部分から現像液がしみ込むことが考えられる。そこで、透明電極膜５と反射電極膜６との間に所定のオーバーラップ領域を設けることによって、透明電極膜５端部をレジストパターンで覆い、現像液が直接触れないようにして、透明電極膜５の浸食を防止することができる。なお、このオーバーラップ量はカバレッジ不良部分を覆うことができればよく、本発明者の実験によれば、２μｍ程度あればよいことを確認している。
【００５７】
また、透明電極膜５の全周にわたって反射電極膜６をオーバーラップさせることによって透明電極膜５と反射電極膜６との接触面積を大きくすることができるという効果もある。すなわち、反射領域をＴＦＴ３側に配置する場合、ＴＦＴ３のソース電極と反射電極膜６とを凹凸層１１およびパッシベーション膜１０に設けたコンタクトホール７を介して接続し、透明電極膜５を反射電極膜６に接続することによってソース電極と透明電極膜５とを接続することになるため、全周にわたってオーバーラップさせることにより透明電極膜５と反射電極膜６との接触抵抗を減少させることができる。更に、透明電極膜５の全周を接続することにより、透明電極膜５の電位を均一にする効果が期待でき、液晶に印加する電圧を正確に制御することが可能となる。
【００５８】
なお、上記実施形態では、反射電極膜６の窓部として矩形状の窓部を一つ設けた構成について記載したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、透明電極膜５の全周にわたって反射電極膜６がオーバーラップすればよく、窓部の形状は多角形、円形、楕円形等任意の形状とすることができ、各々の画素に複数の窓部を設けてもよい。また、図７では、凹凸膜１１を反射領域では凹凸状に、透過領域では平坦に形成したが、図２に示すように、両方の領域で凹凸膜１１を凹凸状にしてもよく、透明電極膜５及び反射電極膜６の表面は任意の形状とすることができる。
【００５９】
［実施形態３］
次に、本発明の第３の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法について、図８乃至図１０を参照して説明する。図８乃至図１０は、アクティブマトリクス基板の製造における問題点を説明するための図である。なお、本実施形態は、透明電極膜と反射電極膜との間に生じる電食反応を製造条件により抑制することを特徴とするものである。
【００６０】
前記した第２の実施形態では、図８（ｂ）（図８（ａ）の不良部分の拡大図）に示すように、反射電極膜６加工用のＰＲ工程の際、透明電極膜５端部の反射電極膜６の亀裂から現像液がしみ込むという不具合を、反射電極膜６と透明電極膜５の平面的な位置関係を調整することにより抑制した。しかしながら、反射電極膜６と透明電極膜５との間の電食反応をより確実に抑制するためには、透明電極膜５の密着性を向上させ、透明電極膜５端部領域における反射電極膜６のカバレッジを向上させる必要がある。そこで、本実施形態では、反射電極の厚さの調整、及び、透明電極膜５形成前の洗浄工程の最適化により、反射電極膜６と透明電極膜５間の電食反応を抑制することを特徴とする。以下に、透明電極膜５を構成するＩＴＯと反射電極膜６を構成するＡｌとの電食反応のメカニズムと、その抑制の対策について述べる。
【００６１】
（１）ＩＴＯ−Ａｌの電食反応のメカニズム
反応性に富み、酸素と容易に反応して酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）を形成するＡｌ系材料と酸化物導電体であるＩＴＯとの相性は非常に悪い。特に、上層Ａｌ／下層ＩＴＯの積層膜上にポジ型レジストパターンを形成する場合には、電食反応と呼ばれるＡｌの腐食（酸化）とＩＴＯの溶解（還元）が発生し、Ａｌ／ＩＴＯ間でコンタクト不良を生じさせる（図８（ｂ）参照）。この電食反応は、以下に述べるようなメカニズムにより発生するものと考えられる。
【００６２】
▲１▼格子欠陥や不純物の多いＡｌ部分が局部アノードとして溶解し、ピンホールが発生する、
▲２▼形成されたピンホールを通じて現像液が下層のＩＴＯと接触する、
▲３▼現像液中におけるＡｌの酸化電位とＩＴＯの還元電位の電位差が反応の駆動力となって、次式で示すＡｌの酸化とＩＴＯの還元が促進される。
【００６３】
Ａｌ＋４ＯＨ− → Ｈ２ＡｌＯ３＋Ｈ２Ｏ＋３ｅ …（１）
Ｉｎ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｏ＋６ｅ→ ２Ｉｎ＋６ＯＨ− …（２）
【００６４】
（２）バリアメタルとしてのＭｏの膜厚など
上述のＡｌ／ＩＴＯ間の電食反応は、Ａｌ／ＩＴＯ間にＭｏ等をバリアメタルとして挿入することによってある程度抑制可能である。しかしながら、通常スパッタ法で堆積されるＡｌ、Ｍｏは柱状の結晶であるため、Ａｌ、Ｍｏ共に十分に膜厚をとらないと、柱のすきまから現像液がしみ込み、電食反応がおきることとなる。そこで、本発明者は、ＩＴＯ上に形成するＡｌの膜厚とＭｏの膜厚を各々変えた場合の電食反応の程度について調査した。その相関を下表に示す。なお下表中、×は電食反応大、△は部分的に電食反応、○はほぼ電食反応無し、◎は電食反応無しを表している。
【００６５】
【表１】
表１より、電食反応を抑制するには、Ｍｏ、Ａｌ共に１００ｎｍ（１０００Ａ）以上、好ましくは２００ｎｍ以上の膜厚が必要であることがわかった。また、ＭｏやＡｌの成膜は、例えば１度に２００ｎｍ形成するよりも、１００ｎｍをつけた後に１回アルカリ洗浄を行い、さらに１００ｎｍ成膜した方がバリア性が増すことがわかった。その理由については明確ではないが、アルカリ洗浄によりＭｏ表面が溶融してＭｏ表面の柱状性が緩和されたため、又は、Ｍｏを一旦大気に曝したり洗浄液に接触させることによってＭｏ表面に薄膜が形成され、２回目の成膜時の結晶性が変化したためと考えられる。
【００６７】
（３）凹凸膜（有機膜）上のＩＴＯの密着性など
（１）、（２）において、バリアメタルの性能を上げるための施策について示した。しかしながら、いくらバリアメタルの性能を上げても、下地の凹凸膜１１上のＩＴＯからなる透明電極膜５が密着性よくパターニングできていないと、図８（ｃ）に示すように、反射電極膜６の隙間から現像液がしみ込んでしまい、電食反応はおきてしまう。
【００６８】
一般に、ＩＴＯのスパッタ前には、油などの有機物を分解するためにＵＶ光をあてた後に純水や弱アルカリ溶液により洗浄を行っているが、この洗浄工程がＩＴＯの密着性に関係があることを本発明者は実験により確認した。表２はＩＴＯスパッタ前の洗浄工程におけるＵＶ洗浄の有無と電食反応との相関関係を表したものである。なお、ＵＶ光としては３００ｎｍ以下のＵＶ光を０ｍＪ〜１Ｊまで照射したときの関係である。
【００６９】
【表２】
表２の結果より、ＵＶ照射量を１００ｍＪ以上とすると電食反応がおこりやすいことがわかる。このメカニズムは、ＵＶ光によりアクリル等の有機膜からなる凹凸膜１１の表面のポリマーネットワークが破壊され、その上にＩＴＯ膜を成膜し、フォトリソグラフィ（ＰＲ）によりパターニングすると、剥離工程でポリマーネットワークの破壊された凹凸膜１１の表面が剥離液に溶け、ＩＴＯの端部が浮き上がるためと考えられる。
【００７１】
このようにＩＴＯが剥離してしまうと、反射電極膜６にバリアメタルを設けても浮き上がりを完全に被覆することができない。特に、図８に示すようなＩＴＯ端部に反射電極膜６がオーバーラップされていない構成の場合には、反射電極膜６加工用のレジストパターン２１がＩＴＯ端部を覆わないため、現像工程で電極間に現像液がしみこみ、電食反応がおこることがわかった。
【００７２】
これに対して、図９に示すように、ＩＴＯ端部の全てが反射電極膜６に覆われる本実施形態の場合は、反射電極膜６のエッチング用レジストパターン２１がＩＴＯ端部を被覆するため、レジストパターン２１により現像液がブロックされ、現像工程で現像液がしみ込むという不具合を防止することができる。
【００７３】
以上より、ＩＴＯのスパッタ前の洗浄工程において、ＵＶ光照射量を１００ｍＪ未満に制限またはＵＶ光の照射をやめ、また、反射電極膜６のバリアメタル及びＡｌの膜厚を各々１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ以上に設定することにより、ＩＴＯとＡｌとの電食反応を有効に抑制することができ、従来例において生じていたＩＴＯとＡｌの溶解（図１０の顕微鏡写真参照）を防止することができる。
【００７４】
なお、上記説明では、反射電極膜６のバリアメタルとしてＭｏを用いた例について記載したが、バリアメタルは上記金属に限定されるものではなく、Ｍｏに代えてＣｒ、Ｔｉ、Ｗ等を用いることができる。また、Ａｌ、Ｍｏの膜厚として１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ以上としたが、スパッタ等の成膜条件に応じて最適膜厚は適宜調整可能である。
【００７５】
［実施形態４］
次に、本発明の第４の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法について、図１１乃至図１３を参照して説明する。図１１及び図１２は、本発明の第４の実施形態に係る半透過型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板の製造方法を示す工程断面図であり、図１３は、他の凹凸膜形成方法を示す工程断面図である。なお、本実施形態は、上記実施形態に示した条件を加味し、更に、導電シールによる引き出し配線のショートを防止するためのＧ−Ｄ変換を可能とする具体的な製造方法について記載するものである。以下に、図面を参照して説明する。
【００７６】
まず、図１１（ａ）に示すように、ガラス等の透明絶縁性基板８上にＣｒ等の金属を堆積し、公知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いてパターニングしてゲート線、ゲート電極１ａ、コモンストレージ線及び補助容量電極４ａを形成する。次に、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ等のゲート絶縁膜９を介してａ−Ｓｉ等の半導体層を堆積し島状にパターニングした後、Ｃｒ等の金属を堆積、パターニングして、データ線、ドレイン電極２ａ、ソース電極２ｂ及び容量用蓄積電極２ｃを形成する。
【００７７】
次に、図１１（ｂ）に示すように、ＴＦＴ３を保護するパッシベーション膜１０としてＳｉＮｘ膜等をプラズマＣＶＤ法などにより形成した後、Ｇ−Ｄ変換部及び端子部のゲート絶縁膜９及びパッシベーション膜１０を部分的に除去してコンタクトホールを形成する。その後、ＩＴＯ、Ａｌ等の導電材料を堆積してＧ−Ｄ変換部のドレイン層とゲート層を接続するＧ−Ｄ変換電極２２と端子電極２３とを形成する。
【００７８】
次に、図１１（ｃ）に示すように、パッシベーション膜１０の上に反射光の視認性を高める反射電極膜６の凹凸を形成するために、凹凸膜１１を形成する。この凹凸膜１１は、感光性のアクリル樹脂、例えばＪＳＲ製ＰＣ４０３、４１５Ｇ、４０５Ｇ等をスピン塗布法により塗布して形成する。また、感光性アクリル樹脂は、凹凸部分の凹部は少なめの露光量によりアンダー露光し、凸部は未露光とし、また、コンタクトホールは十分な露光量により露光する。
【００７９】
このような露光を行うには、例えば、凸部に対応する部分に反射膜、コンタクトホール部に対応する部分に透過膜、凹部に対応する部分に半透過膜が形成されたハーフトーン（グレートーン）マスクを用いればよく、ハーフトーンマスクを用いることにより、１回の露光で凹凸を形成することができる。なお、反射膜／透過膜のみで形成される通常のフォトマスクを用いても、コンタクトホール部と凹部とを別々に露光し、その露光量を変えることによっても凹凸を形成することができる。
【００８０】
次に、アルカリ現像を用い、凹部、凸部、コンタクトホール部それぞれのアルカリ溶液への溶解速度の差を利用して凹凸を形成する。なお、本発明では、透過領域にも凹凸膜１１を形成するため、凹凸膜１１による透過光の減衰を抑制するために、全面に露光処理を施してアクリル膜の脱色を行う。その後、例えば、２２０℃で１時間程度キュアすることにより所望の形状の凹凸膜１１が形成される。
【００８１】
なお、この凹凸膜１１は、上述したように感光性アクリル樹脂を１層形成し、部分的に露光量を変えて形成してもよいが、複数層の感光性アクリル樹脂を用いて形成することもできる。例えば、図１３（ａ）に示すように、１層目の感光性アクリル樹脂を島状に形成した後、熱処理を施して第１の絶縁膜１１ａを形成し、その上に所定の粘度の感光性アクリル樹脂からなる第２の絶縁膜１１ｂを塗布し、島状の第１の絶縁膜１１ａの間をなだらかに埋めて、所望の凹凸を形成することもできる。
【００８２】
次に、図１２（ａ）に示すように、ＩＴＯなどの透明性導電膜をスパッタ法により成膜するが、成膜前の洗浄に際して、前記した第３の実施形態で示したように、ＵＶ照射量は１００ｍＪ以下とすることが好ましい。その後、成膜したＩＴＯを所定の形状にパターニングして透過領域の透明電極膜５を形成する。
【００８３】
次に、図１２（ｂ）に示すように、ＩＴＯと反射電極であるＡｌとの電食反応を抑制するためのバリアメタルとしてＭｏを用い、バリアメタルであるＭｏと反射メタルであるＡｌを連続成膜する。その際、前記した第３の実施形態に示したように、Ｍｏ及びＡｌの膜厚は各々１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ以上となるようにし、成膜はスパッタによる柱状結晶の成長を抑制するために２回に分けて行うことが好ましい。そして、Ａｌ／Ｍｏをウェットエッチングにより一括エッチングして、反射電極膜６のパターニングを行う。その際、第２の実施形態で示したように、現像液によるＩＴＯ端部の剥がれを抑制するために、ＩＴＯの全周にわたってＡｌ／Ｍｏがオーバーラップするように両者の位置関係を設定することが好ましい。
【００８４】
このように、上記アクティブマトリクス基板の製造方法によれば、透明電極膜５の剥がれ、透明電極膜５と反射電極膜６の電食反応を抑制して画素欠陥の発生を防止し、かつ、液晶パネル外周においてＧ−Ｄ変換が施された半透過型液晶表示装置を得ることができる。
【００８５】
［実施形態５］
次に、本発明の第５の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法について、図１４及び図１５を参照して説明する。図１４及び図１５は、本発明の第５の実施形態に係る半透過型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板の製造方法を示す工程断面図である。なお、本実施形態は、第４の実施形態よりも工程を簡略化した製造方法について記載するものである。以下に、図面を参照して説明する。
【００８６】
まず、前記した第４の実施形態と同様に、図１４（ａ）に示すように、ガラス等の透明絶縁性基板上にゲート線、ゲート電極１ａ、コモンストレージ線及び補助容量電極４ａを形成し、その上に、ゲート絶縁膜９、半導体層、データ線、ドレイン電極、ソース電極及び容量用蓄積電極２ｃを順次形成する。さらに、ＴＦＴ３を保護するパッシベーション膜１０を形成した後、Ｇ−Ｄ変換部及び端子部のゲート絶縁膜９及びパッシベーション膜１０を除去し、コンタクトホールを形成する。
【００８７】
ここで、前記した第４の実施形態では、コンタクトホール形成後、Ｇ−Ｄ変換のためのＩＴＯ、Ａｌ等の導電材料を成膜、パターニングしたが、本実施形態では製造工程を簡略化するために以降の工程で形成する透明電極膜５及び反射電極膜６を用いて、Ｇ−Ｄ変換部のドレイン層とゲート層の接続及び端子電極の形成を行う。
【００８８】
次に、図１４（ｂ）に示すように、反射電極膜６の凹凸を形成するための凹凸膜１１を形成する。例えば、感光性アクリル樹脂は凹凸部分の凹部は少なめの露光量によりアンダー露光、凸部は未露光、コンタクトホール７は十分な露光量により露光した後、アルカリ現像により、溶解速度の差を利用して凹凸形状を形成する。その後、全面に露光処理を施してアクリル膜の脱色を行った後、例えば、２２０℃で１時間程度キュアすることにより凹凸膜１１がえられる。
【００８９】
次に、ＵＶ照射量１００ｍＪ以下の条件で洗浄した後、図１４（ｃ）に示すように、ＩＴＯなどの透明性導電膜をスパッタ法により成膜し、パターニングして透過領域の透明電極膜５を形成する。その際、端子部にもＩＴＯを形成し端子電極２３を形成する。
【００９０】
次に、図１４（ｄ）に示すように、膜厚１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ以上のＭｏと膜厚１００ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ以上のＡｌを連続成膜する。さらにＡｌ／Ｍｏをウェットエッチングにより一括エッチングして、反射電極膜６のパターニングを行う。その際、ＡＬ／ＭｏをＧ−Ｄ変換部にも形成し、Ｇ−Ｄ変換部のドレイン層とゲート層を接続する。
【００９１】
このように、上記製造方法によれば、Ｇ−Ｄ変換部の接続を反射電極膜６で行い、端子電極２３の形成を透明電極膜５で行うため、前記した第４の実施形態に比べてＧ−Ｄ変換用のＩＴＯ等の成膜、パターニング工程を省略することができる。
【００９２】
ここで、上記した製造方法では、コンタクトホール７に反射電極膜６を堆積してソース電極と接続し、反射電極膜６と透明電極膜５とをオーバーラップ部で接続しているが、コンタクトホール７は段差の大きい凹凸膜１１に形成するため、反射電極膜６のみでは十分なコンタクトが得られない場合がある。そこで、コンタクトをより確実なものとするために、以下の方法で製造することもできる。
【００９３】
まず、図１５（ａ）に示すように、透明絶縁性基板８上にゲート線、ゲート電極１ａ及び補助容量電極４ａ、ゲート絶縁膜９、半導体層、データ線、ドレイン電極２ａ、ソース電極２ｂ及び容量用蓄積電極２ｃを順次形成する。さらに、ＴＦＴ３を保護するパッシベーション膜１０を形成し、Ｇ−Ｄ変換部及び端子部のゲート絶縁膜９及びパッシベーション膜１０を除去してコンタクトホールを形成する。
【００９４】
次に、図１５（ｂ）に示すように、反射板の凹凸を形成するための凹凸膜１１を形成する。例えば、感光性アクリル樹脂は凹凸部分の凹部は少なめの露光量によりアンダー露光、凸部は未露光、コンタクトホールは十分な露光量により露光した後、アルカリ現像により、溶解速度の差を利用して凹凸形状を形成する。その後、全面に露光処理を施してアクリル膜の脱色を行った後、例えば、２２０℃で１時間程度キュアすることにより凹凸膜１１がえられる。
【００９５】
次に、ＵＶ照射量１００ｍＪ以下の条件で洗浄した後、図１５（ｃ）に示すように、ＩＴＯなどの透明性導電膜をスパッタ法により成膜、パターニングして透過領域の透明電極膜５及び端子電極２３を形成する。その際、コンタクトホール７部分にもＩＴＯを堆積し、コンタクトホール内部全面又は一部をＩＴＯで埋設する。
【００９６】
次に、図１５（ｄ）に示すように、各々膜厚１００ｎｍ以上、好ましくな２００ｎｍ以上のＭｏと反射メタルであるＡｌを連続成膜する。さらにＡｌ／Ｍｏをウェットエッチングにより一括エッチングして、反射電極膜６のパターニングを行う。その際、反射電極膜６をＧ−Ｄ変換部にも形成し、Ｇ−Ｄ変換部のドレイン層とゲート層とを接続する。ここで、コンタクトホール７には透明電極膜５が堆積されているため、アスペクト比が大きいコンタクトホール７であっても確実にソース電極と反射電極膜６とのコンタクトをとることができる。
【００９７】
このように、上記製造方法によれば、ＴＦＴ３のソース電極２ｃ上に設けたコンタクトホール７を透明電極膜５と反射電極膜６とで接続するため、凹凸膜１１の膜厚が厚く、コンタクトホール７のアスペクト比が大きい場合であっても、確実にコンタクトをとることができる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半透過型液晶表示装置及びその製造方法によれば下記記載の効果を奏する。
【００９９】
本発明の第１の効果は、透過モードと反射モードとでＶ−Ｔ特性を一致させ、表示品位を向上させることができるということである。
【０１００】
その理由は、凹凸膜を画素領域全面にわたって同一形状で形成することによって、反射領域と透過領域とにおける液晶層のギャップを略等しくしているからである。
【０１０１】
また、本発明の第２の効果は、ＩＴＯ等の透明電極膜とＡｌ等の反射電極膜との間に生じる電食反応を抑制し、表示欠陥の発生を防止することができるということである。
【０１０２】
その理由は、ＩＴＯ端部の全周にわたって反射電極膜を形成する構成とし、反射電極膜加工用レジスト形成に際し、ＩＴＯ端部をレジストで覆って現像液との接触を防止しているからである。
【０１０３】
また、反射電極膜のバリアメタルとしてＭｏを用い、Ｍｏ及びＡｌの各々の膜厚を所定の値以上とし、また、ＩＴＯ成膜前の洗浄工程において、ＵＶ照射量を所定の値以下に制限することにより、ＩＴＯ膜の密着性を向上させ、エッチング液や現像液のしみ込みを防止しているからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の入射光及び反射光の偏光状態を示す図である。
【図４】液晶のツイスト角と透過ギャップ及び反射ギャップとの関係を示す図である。
【図５】所定の液晶のツイスト角、透過ギャップ及び反射ギャップにおけるＶ−Ｔ特性を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図８】従来の半透過型液晶表示装置の問題を示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の効果を示す断面図である。
【図１０】従来の半透過型液晶表示装置の表示欠陥を示す顕微鏡写真である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る半透過型液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図１６】本発明者の先願に係る半透過型液晶表示装置の構造を示す平面図である。
【図１７】本発明者の先願に係る半透過型液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図１８】従来の半透過型液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ゲート線
１ａ ゲート電極
２ データ線
２ａ ドレイン電極
２ｂ ソース電極
２ｃ 容量用蓄積電極
３ ＴＦＴ
４ コモンストレージ線
４ａ 補助容量電極
５ 透明電極膜
６ 反射電極膜
７ コンタクトホール
８ 透明絶縁基板
９ ゲート絶縁膜
１０ パッシベーション膜
１１ 凹凸膜
１１ａ 第１の絶縁膜
１１ｂ 第２の絶縁膜
１２ アクティブマトリクス基板
１３ 透明絶縁基板
１４ カラーフィルタ
１５ 対向電極
１６ 対向基板
１７ 液晶層
１８ バックライト光源
１９ａ、１９ｂ 偏光板
２０ａ、２０ｂ 位相差板
２１ レジストパターン
２２ Ｇ−Ｄ変換電極
２３ 端子電極
Claims (4)
- 第１の基板上に、互いに略直交する複数の走査線及び複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との交点近傍に配設されるスイッチング素子とを備え、前記走査線と前記信号線とで包囲される各々の画素に、透明電極膜が形成される透過領域と反射電極膜が形成される反射領域とを有し、前記第１の基板と該第１の基板に対向配置される第２の基板とのギャップに液晶が挟持されてなる半透過型液晶表示装置において、
前記透過領域及び前記反射領域に略等しい膜厚の凹凸状の有機膜が形成され、前記透明電極膜が前記透過領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように形成され、前記反射電極膜が前記反射領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように形成され、前記透過領域及び前記反射領域における前記ギャップが略等しく設定されることを特徴とする半透過型液晶表示装置。 - 互いに略直交する複数の走査線及び複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との交点近傍に配設されるスイッチング素子とを備える第１の基板の、前記走査線と前記信号線とで包囲される各々の画素に、反射電極膜を有する反射領域と透明電極膜を有する透過領域とを形成し、前記第１の基板と該第１の基板に対向配置される第２の基板とのギャップに液晶を挟持する半透過型液晶表示装置の製造方法において、
前記透過領域及び前記反射領域に、略等しい膜厚の凹凸状の有機膜を形成するに際し、透過部と遮光部と半透過部とを有するハーフトーンマスクを用いて、前記凹凸と前記有機膜を完全に除去する部分とを同時に形成し、前記透過領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記透明電極膜を形成し、前記反射領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記反射電極膜を形成することを特徴とする半透過型液晶表示装置の製造方法。 - 互いに略直交する複数の走査線及び複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との交点近傍に配設されるスイッチング素子とを備える第１の基板の、前記走査線と前記信号線とで包囲される各々の画素に、反射電極膜を有する反射領域と透明電極膜を有する透過領域とを形成し、前記第１の基板と該第１の基板に対向配置される第２の基板とのギャップに液晶を挟持する半透過型液晶表示装置の製造方法において、
前記透過領域及び前記反射領域に、略等しい膜厚の凹凸状の有機膜を形成するに際し、第１の有機膜を散点状に形成し、所定の熱処理を施して凸部を形成し、第２の有機膜で該凸部をなだらかに埋めて所定の凹凸を形成し、前記透過領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記透明電極膜を形成し、前記反射領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記反射電極膜を形成することを特徴とする半透過型液晶表示装置の製造方法。 - 互いに略直交する複数の走査線及び複数の信号線と、前記走査線と前記信号線との交点近傍に配設されるスイッチング素子とを備え、前記走査線と前記信号線とで包囲される各々の画素に、反射電極膜を有する反射領域と透明電極膜を有する透過領域とを形成する半透過型アクティブマトリクス基板の製造方法であって、
前記走査線と前記信号線と前記スイッチング素子とを形成した基板上に、パッシベーション膜を堆積し、前記基板周囲に設ける、前記信号線をゲート層により引き出す部分（Ｇ−Ｄ変換部）に第１のコンタクトホールを形成する工程と、該第１のコンタクトホールに所定の導電部材を埋設して前記Ｇ−Ｄ変換部を接続する工程と、前記透過領域と前記反射領域とに有機膜を略等しい膜厚で堆積した後、表面に凹凸を形成すると共に前記スイッチング素子の端子上の前記有機膜を除去して第２のコンタクトホールを形成する工程と、前記透過領域の前記有機膜上に複数の前記凹凸の全面を覆うように前記透明電極膜を形成する工程と、前記透明電極膜の全周にわたって該透明電極膜に所定の幅でオーバーラップし、かつ、前記反射領域の複数の前記凹凸の全面を覆うように前記反射電極膜を形成し、前記第２のコンタクトホールを介して前記端子と前記反射電極膜とを接続する工程とを少なくとも有することを特徴とする半透過型アクティブマトリクス基板の製造方法。
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