JP4237442B2 - 半透過型液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パッシブマトリクス型、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。特に、透過型および反射型の両機能を兼ね備えた半透過型液晶表示装置の電極構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話に代表される携帯情報端末の爆発的な普及により、軽量・省消費電力・使用環境の変化に応じて対応可能なディスプレイが必要とされている。
【０００３】
なお、薄膜・軽量の面から考えると液晶表示装置、または有機ＥＬ表示装置が有望視されている代表格である。
【０００４】
透過型表示装置は、ディスプレイを駆動させるためだけであれば、消費電力は少ない。しかし、液晶自体は発光しないので、ディスプレイとして表示を出すためにはバックライトを必要とする。携帯電話用途では、一般にＥＬバックライトが用いられるが、このバックライトのために別途電力が必要となり、液晶特有の省消費電力の特徴が十分には活かせず、省消費電力化には不利である。また、暗い環境下ではディスプレイの表示がコントラスト良く見えるが、通常の明るい環境下では表示があまり良く見えなくなり、上方出射方式及び下方出射方式のいずれの場合においても使用環境に応じた適応性には難がある。
【０００５】
また、有機ＥＬ表示装置は、表示素子自体が発光することが特徴である。消費電力は反射型液晶表示装置よりも大きくなるが、透過型液晶表示装置よりも（バックライト付き）よりも小さい。しかし、透過型液晶表示装置の場合と同じく、暗い環境下ではディスプレイの表示が良く見えるが、通常の明るい環境下では表示があまり良く見えないので、やはり、上方出射方式及び下方出射方式のいずれの場合においても使用環境に応じた適応性には難がある。
【０００６】
さらに、反射型液晶表示装置は、表示のための光として環境中からの外光を利用する。ディスプレイ側からすると、基本的にはバックライトが不要であり、液晶と駆動回路を駆動させるための電力しか必要としないため、積極的な省消費電力化が図れる。しかし、前２者とは全く逆で、明るい環境下ではディスプレイの表示が良く見えるが、暗い環境下では表示があまり良く見えなくなる。携帯情報端末の用途を考えると、屋外の使用が主であり、比較的明るい環境で表示を見るケースが多いとはいえ、これでもやはり、使用環境に応じた適応性の点では不十分である。そのため、一部では、暗い環境下でも反射型表示装置として表示を行うことができるように、フロントライトを組み込んだものが市販されている。
【０００７】
そこで、透過型と反射型液晶表示装置を組み合わせることにより、両者の利点を有する半透過型液晶ディスプレイが注目されている。明るい環境下では、反射型のもつ省消費電力とこの環境下での視認性の良さという特徴を活かし、一方暗い環境下では、バックライトを用いて、透過型の持つコントラストの良さという特徴を活かしている。
【０００８】
半透過型の液晶表示装置としては、特開平１１−１０１９９２号において開示されており、一つの表示画素に外光を反射する反射部とバックライトからの光を透過する透過部とを作り込むことにより、周囲が真っ暗の場合にはバックライトからの透過部を透過する光と反射率の比較的高い膜により形成した反射部により反射する光を利用して表示を行う両用型液晶表示装置として、さらに外光が明るい場合には、光反射率の比較的高い膜により形成した反射部により反射する光を利用して表示を行う反射型液晶表示装置として用いることができるというような構成の反射透過両用型（半透過型）の液晶表示装置である。
【０００９】
また、上述した半透過型の液晶表示装置においては、特に反射表示を行う反射部において光拡散性を有する特殊な凹凸構造が付与されている。反射電極は、その構造上、表面に対して、ある方向からある入射角をもって入射した光に対して、ある特定の方向のある特定の出射角のところにしか反射しない（スネルの法則）ため、表面が平坦であると光の入射に対して光の出る方向、角度が一定に決まってしまうからである。このような状態でディスプレイを作製すると非常に視認性の悪い表示になる。
【００１０】
さらに、透過型および反射型の液晶表示装置において、カラーフィルターの配置は、視差や画像のぼやけを生じる原因の一つとして挙げられる。
【００１１】
例えば、透過型の液晶表示において、図１６（Ａ）に示すように画素電極となる第１の電極（透明電極）１６０２を有する第１の基板（素子基板）１６０１と、対向電極となる第２の電極（透明電極）１６０６を有する第２の基板（対向基板）１６０３と、液晶層１６０７とを有し、第２の基板（対向基板）１６０３と第２の電極（透明電極）１６０６との間にはブラックマトリクス（ＢＭ）（１）１６０４およびカラーフィルター１６０５が形成される構造が一般的である。
【００１２】
また、図１６（Ａ）に示すものよりも高解像度化を図る場合には、図１６（Ｂ）に示すような構造にする場合もある。
【００１３】
なお、透過型パネルにおいて、ＢＭは通常液晶を駆動する際の配向乱れによって生じる光漏れを隠す目的でつけられる。ＢＭやカラーフィルターを対向基板側に形成する場合には、液晶プロセスの中の張り合わせ工程において、素子基板と対向基板のそれぞれが、ある範囲内でずれることを予め想定してＢＭを少し大きく設定し、マージンとすることが普通である。
【００１４】
従って、図１６（Ｂ）に示すような高精細のパネルになると、このマージン（ＢＭマージン（２））を確保するために開口部（開口部（２））が犠牲となるため深刻な開口率の低下につながることになる。
【００１５】
そのため、これらの高解像度化に伴う開口率の低下を解決する方法としては、図１６（Ｃ）に示すように第１の基板（素子基板）１６２１上にカラーフィルター１６２３を形成する方法が考えられている。
【００１６】
図１６（Ｃ）に示す場合においては、ＢＭ（３）に張り合わせ誤差に対するマージンを持たせる必要が無くなるため、開口率を犠牲にせずに開口部（３）を得ることができる。
【００１７】
これに対して、反射型の液晶表示装置において、図１７（Ａ）に示すように画素電極となる第１の電極（反射電極）１７０２を有する第１の基板（素子基板）１７０１と、対向電極となる第２の電極（透明電極）１７０６を有する第２の基板（対向基板）１７０３と、液晶層１７０７とを有し、第２の基板（対向基板）１７０３と第２の電極（透明電極）１７０６との間にはブラックマトリクス（ＢＭ）（４）１７０４およびカラーフィルター１７０５が形成される構造が知られている。なお、この場合においては、第１の基板（素子基板）１７０１と第２の基板（対向基板）１７０３との張り合わせ誤差および光漏れを考慮したＢＭマージン（４）をとるため、開口部のサイズとしては、開口部（４）が得られる。
【００１８】
この場合において、図１７（Ａ）に示すように光（１）は、入射光と出射光が同一の画素に形成されたカラーフィルターを透過するが、光（２）や、光（３）は、入射光と出射光が異なる画素に形成されたカラーフィルターを透過してしまう。つまり、カラーフィルターが対向基板側に形成される場合には、このように異なる画素に形成されたカラーフィルターを透過する割合が大きくなり、場合によっては、画像ぼけを生じるといった問題を有する。
【００１９】
そのため、これらの画像ぼけの問題を解決する方法としては、図１７（Ｂ）に示すように第１の基板（素子基板）１７１１上にカラーフィルター１７１４を形成する方法が考えられている。
【００２０】
図１７（Ｂ）に示す場合においては、ＢＭ（５）に張り合わせ誤差に対するマージンを持たせる必要が無くなるため開口率を犠牲にすることなく形成することができると共に、入射光と出射光が同一の画素に形成されたカラーフィルターを透過する割合が図１７（Ａ）に比べて高くなり、画像ぼけを防止することができるため好ましい方法である。
【００２１】
しかし、この場合には、絶縁物である液晶層１７１７とカラーフィルター１７１４とが重なる構造を有し、カラーフィルターが画素容量の一部を形成するため、実効印加電圧の低下といった新たな問題を生じる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
半透過型の液晶表示装置は、携帯情報端末という特殊な使用条件にうまく対応したディスプレイであるといえる。特に携帯電話用途では、今後も大きな需要が見込まれると予想される。そこで、安定した需要を確保するため、もしくは膨大な需要に対応するためには、より一層のコスト削減につとめる必要があることは明らかである。
【００２３】
しかし、先に示したような凹凸構造を形成するためには、反射電極よりも下の層に凹凸形状を付けた後、その上に反射電極を形成する等の方法が必要となる。プロセスの中で、これを実現するためには、凹凸構造を形成するためのパターニングが必要となり、工程が増えることになる。工程が増えることは、歩留まりの低下や、プロセス時間の延長、コストの増加といった不利な事態を招くことになる。
【００２４】
そこで、本発明では工程を特に増やすことなく形成された凹凸構造の反射電極を有する半透過型の液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００２５】
さらに、上述したような透過型および反射型液晶表示装置を作製する上で問題となるカラーフィルターの配置を半透過型液晶表示装置に最適なものとすることにより、視認性に優れた半透過型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、半透過型の液晶表示装置を作製するにあたり、その製造プロセス中において、凹凸構造を形成するためだけのパターニング工程を特に増やすことなく、凹凸構造を形成することを特徴とする。
【００２７】
さらに、本発明においては半透過型の液晶表示装置における視認性を向上させるためにカラーフィルターの配置を最適なものとするだけでなく、表示に影響を与えるような容量を増やすことなくカラーフィルターを設ける構造を形成することを特徴とする。
【００２８】
本発明の液晶表示装置は、絶縁表面上に形成された複数の島状のパターンと、前記複数の島状のパターン上に形成されたカラーフィルターと、前記カラーフィルター上に形成された透明性導電膜と、を有することを特徴とする液晶表示装置である。
【００２９】
なお、上記構成において前記複数の島状のパターンは、絶縁表面上に形成された反射性導電膜をエッチングすることにより形成することができる。さらに、前記複数の島状のパターンは反射性導電膜により形成されるため、入射した光を反射する機能を有する。
【００３０】
また、本発明においてカラーフィルターが、複数の島状のパターンと、透明性導電膜からなる透明電極との間に挟まれて形成されることにより、複数の島状のパターンによる反射表示の場合においても、透明電極による表示の場合においても、従来の図００に示す液晶表示に比べ、カラーフィルターを通る光が所望の画素から表示される際の位置ずれを防ぐことができる。
【００３１】
なお、本発明の半透過型液晶表示装置において、複数の島状のパターンと透明電極とがカラーフィルターを介して重なる位置に形成されている場合には、複数の島状のパターンにより光が反射され、透明電極とカラーフィルターを介して重なる位置に複数の島状のパターンが形成されていない場合には、光は透明電極を透過する。
【００３２】
以上のことから、本発明の構造は、反射性と透過性という２種類の性質を有するだけでなく、反射性を有する部分に凹凸構造を形成することができる。
【００３３】
また、本発明における反射性導電膜としては、波長４００〜８００ｎｍ（可視光領域）における垂直反射特性で７５％以上の反射率をもつ導電膜を用いることとする。
【００３４】
また、本発明の他の構成における液晶表示装置は、基板上に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタ上に絶縁膜を介して形成された反射性導電膜をエッチングすることにより形成された配線および複数の島状のパターンと、前記複数の島状のパターン上に形成されたカラーフィルターと、前記カラーフィルター上に形成された透明性導電膜と、を有し、前記配線は、前記薄膜トランジスタおよび前記透明性導電膜を電気的に接続することを特徴とする液晶表示装置である。
【００３５】
上記各構成において、反射性導電膜からなる島状のパターンと配線とがエッチングにより同時に形成される場合には、反射性導電膜からなる島状のパターンと配線とを同時に形成することができるため、通常凹凸構造を形成する際に用いられるフォトリソグラフィーの工程を減らすことができ、大幅なコスト削減と、生産性の向上を実現することができる。
【００３６】
なお、複数の島状のパターンはランダムな形状、ランダムな配置で形成されている。但し、反射性導電膜をエッチングすることにより形成される島状のパターンは、反射の機能を向上させる上でパターン端部のテーパー角をより小さくすることが望ましい。
【００３７】
さらに、画素部において、反射性導電膜からなる複数の島状のパターンが占める面積の割合は、画素部の面積の５０〜９０％であることを特徴とする。
【００３８】
また、カラーフィルター上に形成される透明電極は、先に形成された配線と電気的に接続されるように形成される。
【００３９】
さらに、本発明の液晶表示装置は、絶縁表面上に形成された反射性導電膜をエッチングすることにより形成された配線および複数の島状のパターンと、前記複数の島状のパターン上に形成されたカラーフィルターと、前記カラーフィルター上に形成された第１の透明性導電膜とを有する第１の基板と、第２の透明性導電膜を有する第２の基板と、液晶とを有し、前記第１の透明性導電膜および前記配線は、電気的に接続され、前記第１の基板の膜形成面と、前記第２の基板の膜形成面と、が互いに向き合って配置され、かつ前記第１の基板と、前記第２の基板と、の間に前記液晶が挟まれていることを特徴とする液晶表示装置である。
【００４０】
さらに、本発明の液晶表示装置は、基板上に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタ上に絶縁膜を介して形成された反射性導電膜をエッチングすることにより形成された配線および複数の島状のパターンと、前記複数の島状のパターン上に形成されたカラーフィルターと、前記カラーフィルター上に形成された第１の透明性導電膜とを有する第１の基板と、第２の透明性導電膜を有する第２の基板と、液晶とを有し、前記配線は、前記薄膜トランジスタと、前記第１の透明性導電膜とを電気的に接続し、前記第１の基板の膜形成面と、前記第２の基板の膜形成面と、が互いに向き合って配置され、かつ前記第１の基板と、前記第２の基板と、の間に前記液晶が挟まれていることを特徴とする液晶表示装置である。
【００４１】
なお、本発明において、基板上に形成された反射性導電膜をエッチングすることにより形成された島状のパターン上にカラーフィルターを形成し、カラーフィルター上に透明性導電膜が形成された第１の基板と対向電極が形成された第２の基板とを膜形成面を内側にして、両基板の間に液晶を挟んで形成することにより、絶縁性材料からなるカラーフィルターと、液晶との間に透明電極が挟まれた構造を有するため、カラーフィルターによる容量の形成を低減させることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の態様を図１を参照して説明する。基板１０１上には半導体層１０５が形成されている。半導体層１０５は、非晶質半導体層を熱処理により結晶化させた多結晶半導体層で形成し、厚さは３０〜７５０ｎｍ程度の厚さで形成する。さらにその上にはゲート絶縁膜１０６が形成されている。なお、ゲート絶縁膜１０６は３０〜１００ｎｍの酸化シリコン膜により形成される。
【００４３】
また、ゲート絶縁膜１０６上には、ゲート電極１０７、容量配線１０８が同一層で形成され、その上に酸化シリコン膜から成る第１絶縁膜１０９とアクリル膜から成る第２絶縁膜１１０が形成される。なお、第１絶縁膜１０９を形成する材料としては、酸化シリコン膜の他に、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜および塗布シリコン酸化膜（ＳＯＧ：Spin On Glass）等のシリコンを含む無機材料を用いることができる。また、第２絶縁膜１１０を形成する材料としては、アクリル膜（感光性アクリルを含む）の他にポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機材料を用いることができる。
【００４４】
配線１１２はＴＦＴ１１７のソース領域１０２とのコンタクトを形成する電極でもあり、ソース線でもある。また、配線１１３は、ＴＦＴ１１７のドレイン領域１０３とのコンタクトを形成する電極である。
【００４５】
半導体層１０５にはソース領域１０２、ドレイン領域１０３、およびチャネル形成領域１０４が形成されている。また、ソース領域１０２およびドレイン領域１０３を除き、容量配線１０８と重なる位置に形成される半導体層１０５は容量素子の一方の電極として機能している。
【００４６】
また、配線１１２、１１３を形成する導電膜と同一の膜により、複数の島状のパターンである反射体１１４が形成される。なお、ここで形成される反射体１１４は、ランダムな形状、配置で形成される島状の構造を有することからその表面に入射された光を散乱させる機能を有する。
【００４７】
なお、本発明において形成される反射体は、その形状を図２（Ａ）で示すようにランダムな形状で、ランダムな位置に形成することにより、反射体２０４に対して入射される光の角度（入射角）と反射体により反射された光の角度（反射角）とをずらすことにより、光を散乱させることができる。
【００４８】
なお、本発明において、入射角と反射角とをずらす上で重要となるのは、反射電極を構成する複数の反射体の形状であり、図２（Ｂ）に示す各反射体のテーパースロープ面（反射面）２１０が基板面（基準面）２１１に対してどの位傾いているかを示す角度であり、これをテーパー角（θ）２１２として示す。
【００４９】
なお、本実施例では、このテーパー角（θ）２１２を５〜６０°となるように反射体を形成することで基板面（基準面）２１１に対する出射角に比べてテーパースロープ面（反射面）２１０に対する出射角をずらして光を散乱させ、パネルの視認性を向上させることが可能である。
【００５０】
図２（Ｃ）は、スロープのない反射面に対する入射光２１３、反射光２１４の挙動を示したものである。基準面２１１に対する入射方向をａ_in、出射方向をａ_out、また反射面２１０に対する入射方向をａ'_in、出射方向をａ'_outとし、さらに入射角（φ₁）２１５、出射角（φ₂）２１６を基準面に対して定義することとすると、ここでは、基準面２１１と反射面２１０が一致していることから
ａ_in＝ａ'_in＝φ₁、およびａ_out＝ａ'_out＝φ₂が成り立つ。
【００５１】
また、スネルの法則により、ａ'_in＝ａ'_outが成り立つことから、
ａ_in＝ａ_out、およびφ₁＝φ₂が成り立つ。
【００５２】
一方、図２（Ｄ）は、テーパー角（θ）２１２がついたテーパースロープ面が反射面となっている場合の入射光２１３、出射光２１４の挙動を示したものである。
【００５３】
入射光２１３および出射光２１４は、基準面２１１に対して、それぞれ入射角（φ₁'） ２１７、出射角（φ₂'）２１８とすると、
ａ_in＝φ₁'、およびａ_out＝φ₂'であり、また、ａ'_in＝φ₁'＋θ、およびａ'_out＝φ₂'−θが成り立つ。
【００５４】
また、スネルの法則により、ａ'_in＝ａ'_outが成り立つことから、
φ₁'＋θ＝φ₂'−θが成り立つ。この式から、入射角（φ₁'） ２１７と出射角（φ₂'）２１８との関係をφ₂'− φ₁'＝２θで示すことができる。これは、入射光２１３の入射方向（ａ_in）と出射光２１４の出射方向（ａ_out）とが２θずれていることを意味する。
【００５５】
より視認性に優れたパネルを作製する上では、ここでのずれ角（２θ）を４０°以下の範囲で均一に分布させることが好ましいことから、テーパー角（θ）２１２が２０°以下となるように反射体２０４を形成することがさらに好ましい。
【００５６】
本実施の形態においては、反射体２０４（図１の１１４）のテーパー角（θ）２１２を５〜６０°で形成することにより、反射体２０４に入射した光を効率よく散乱させることができる。従って、本発明の構造は、ＴＦＴの作製プロセスを増加させることなく、ディスプレイの視認性を高めることが可能である。
【００５７】
次に、図１に示すように反射体１１４上にカラーフィルター１１５が形成され、さらにカラーフィルター１１５上に透明電極１１６が形成される。なお、透明電極１１６は、入射した光を基板１０１側に透過させるための電極であり、透明電極１１６を形成する材料としては、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を用いて１００〜２００ｎｍの膜厚で形成する。さらにこれをパターニングすることにより画素毎に透明電極１１６を形成する。
【００５８】
本発明の構造によれば、透明電極１１６を透過して反射体１１４に入射した光は、反射体１１４の形状により散乱するが、反射体１１４に入射することなく反射体の隙間に入射した光は、基板１０１側に出射される。
【００５９】
従って、本発明の構造は、ＴＦＴの作製プロセスを増加させることなく、光を散乱させるための反射体を形成することができるためディスプレイの視認性を高めることが可能である。さらに、透過型、反射型の液晶ディスプレイのいずれにおいても問題となるカラーフィルターの配置による位置ずれの問題を解決することができると共にカラーフィルターを設けることにより生じる容量の増加を防ぐことができる。
【００６０】
なお、本実施の形態において説明した、基板上にＴＦＴを有する素子基板（図１）に対向電極を有する対向基板（図示せず）を合わせ、両者の間に液晶を備えることにより半透過型の液晶表示装置を形成することができる。
【００６１】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について説明する。
【００６２】
（実施例１）
本実施例では、トップゲート型ＴＦＴを備えたアクティブマトリクス基板の作製工程の例を示す。なお、説明には画素部の一部の上面図および断面図を示した図３〜図７を用いる。
【００６３】
まず、絶縁表面を有する基板３０１上に非晶質半導体層を形成する。ここでは基板３０１として石英基板を用い、非晶質半導体層を膜厚１０〜１００ｎｍで形成する。
【００６４】
なお、基板３０１には石英基板の他に、ガラス基板、プラスチック基板を用いることができる。ガラス基板を用いる場合には、ガラス歪み点よりも１０〜２０℃程度低い温度であらかじめ熱処理しておいても良い。また、基板３０１のＴＦＴを形成する表面に、基板３０１からの不純物拡散を防ぐために、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜を形成するとよい。
【００６５】
非晶質半導体層として、膜厚６０ｎｍの非晶質シリコン膜（アモルファスシリコン膜）をＬＰＣＶＤ法により形成する。次いで、この非晶質半導体層を結晶化させる。ここでは、特開平８−７８３２９号公報記載の技術を用いて結晶化させる。同公報記載の技術は、非晶質シリコン膜に対して結晶化を助長する金属元素を選択的に添加し、加熱処理を行うことで添加領域を起点として広がる結晶質シリコン膜を形成するものである。ここでは結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用い、脱水素化のための熱処理（４５０℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（６００℃、１２時間）を行う。なお、ここでは、結晶化に上記公報記載の技術を用いたが特に限定されず、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法等）を用いることが可能である。
【００６６】
また、必要があれば、結晶化率を高め結晶粒内に残される欠陥を補修するためのレーザー光（ＸｅＣｌ：波長３０８ｎｍ）の照射を行う。レーザー光には波長４００ｎｍ以下のエキシマレーザ光や、ＹＡＧレーザーの第２高調波、第３高調波を用いる。いずれにしても、繰り返し周波数１０〜１０００Hz程度のパルスレーザー光を用い、当該レーザー光を光学系にて１００〜４００mJ/cm²に集光し、９０〜９５％のオーバーラップ率をもって照射し、シリコン膜表面を走査させればよい。
【００６７】
次いで、ＴＦＴの活性層とする領域からＮｉをゲッタリングする。ここでは、ゲッタリング方法として希ガス元素を含む半導体層を用いて行う例を示す。上記レーザー光の照射により形成された酸化膜に加え、オゾン水で表面を１２０秒処理して合計１〜５ｎｍの酸化膜からなるバリア層を形成する。次いで、バリア層上にスパッタ法にてゲッタリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を膜厚１５０ｎｍで形成する。本実施例のスパッタ法による成膜条件は、成膜圧力を０．３Ｐａとし、ガス（Ａｒ）流量を５０（sccm）とし、成膜パワーを３ｋＷとし、基板温度を１５０℃とする。なお、上記条件での非晶質シリコン膜に含まれるアルゴン元素の原子濃度は、３×１０²⁰/cm³〜６×１０²⁰/cm³、酸素の原子濃度は１×１０¹⁹/cm³〜３×１０¹⁹/cm³である。その後、ランプアニール装置を用いて６５０℃、３分の熱処理を行いゲッタリングする。なお、ランプアニール装置の代わりに電気炉を用いてもよい。
【００６８】
次いで、バリア層をエッチングストッパーとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。
【００６９】
得られた結晶構造を有するシリコン膜（ポリシリコン膜とも呼ばれる）の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体層３０５を形成する。半導体層３０５を形成した後、レジストからなるマスクを除去し、さらに半導体層３０５を覆うゲート絶縁膜３０６を１００ｎｍの膜厚で形成した後、熱酸化を行う。
【００７０】
次いで、ＴＦＴのチャネル領域となる領域にｐ型またはｎ型の不純物元素を低濃度に添加するチャネルドープ工程を全面または選択的に行う。このチャネルドープ工程は、ＴＦＴのしきい値電圧を制御するための工程である。なお、半導体に対してｐ型を付与する不純物元素には、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）など周期律第１３族元素が知られている。また、半導体に対してｎ型を付与する不純物元素としては周期律１５族に属する元素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）が知られている。なお、ここではジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法でボロンを添加する。もちろん、質量分離を行うイオンインプランテーション法を用いてもよい。
【００７１】
次いで、第１の導電膜を形成し、パターニングを行ってゲート電極３０７および容量配線３０８を形成する。ここでは、窒化タンタル（ＴａＮ）（膜厚３０ｎｍ）とタングステン（膜厚３７０ｎｍ）との積層構造を用いる。また、本実施例ではダブルゲート構造とする。なお、保持容量は、ゲート絶縁膜３０６を誘電体とし、容量配線３０８と半導体層３０５の一部である領域ａ（３０３ａ）とで構成されている。
【００７２】
次いで、ゲート電極３０７および容量配線３０８をマスクとして自己整合的にリンを低濃度に添加する。この低濃度に添加された領域のリンの濃度が、１×１０¹⁶〜５×１０¹⁸/cm³、代表的には３×１０¹⁷〜３×１０¹⁸/cm³となるように調整する。
【００７３】
次いで、マスク（図示せず）を形成してリンを高濃度に添加し、ソース領域３０２またはドレイン領域３０３となる高濃度不純物領域を形成する。この高濃度不純物領域のリンの濃度が１×１０²⁰〜１×１０²¹/cm³（代表的には２×１０²⁰〜５×１０²⁰/cm³）となるように調整する。なお、半導体層３０５のうち、ゲート電極３０７と重なる領域はチャネル形成領域３０４となり、マスクで覆われた領域は低濃度不純物領域となりＬＤＤ領域３１１となる。さらに、ゲート電極３０７、容量配線３０８、およびマスクのいずれにも覆われない領域は、ソース領域３０２、ドレイン領域３０３を含む高濃度不純物領域となる。
【００７４】
なお、本実施例では同一基板上に画素部のＴＦＴと駆動回路のＴＦＴを形成するが、駆動回路のＴＦＴにおいてもチャネル形成領域の両側であって、ソースおよびドレイン領域との間にソースおよびドレイン領域よりも不純物濃度の低い低濃度不純物領域を設けてもよいし、片側に低濃度不純物領域を設けてもよい。しかし、必ずしも両側に低濃度不純物領域を設ける必要はなく、実施者が適宜マスクを設計すればよい。
【００７５】
次いで、ここでは図示しないが、画素と同一基板上に形成される駆動回路に用いるｐチャネル型ＴＦＴを形成するために、マスクでｎチャネル型ＴＦＴとなる領域を覆い、ボロンを添加してソース領域またはドレイン領域を形成する。
【００７６】
次いで、マスクを除去した後、ゲート電極３０７および容量配線３０８を覆う第１絶縁膜３０９を形成する。ここでは、酸化シリコン膜を５０ｎｍの膜厚で形成し、半導体層３０５にそれぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ型不純物元素を活性化するための熱処理工程を行う。ここでは８５０℃、３０分の加熱処理を行う（図３（Ａ））。なお、ここでの画素上面図を図４に示す。図４において、点線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図３（Ａ）に相当する。
【００７７】
次いで、水素化処理を行った後、有機樹脂材料からなる第２絶縁膜３１３を形成する。ここでは膜厚１μｍのアクリル膜を用いることにより、第２絶縁膜３１３の表面を平坦化することができる。これにより、第２絶縁膜８１３の下層に形成されるパターンにより生じる段差の影響を防ぐことができる。次いで、第２絶縁膜３１３上にマスクを形成し、半導体層３０５に達するコンタクトホール３１２をエッチングにより形成する（図３（Ｂ））。そして、コンタクトホール３１２の形成後にマスクを除去する。なお、ここでの画素上面図を図５に示す。図５において、点線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図３（Ｂ）に相当する。
【００７８】
次に、第２の導電膜を形成し、これをパターニングすることにより反射体３１４の他、ソース線でもある配線３１５や、（ドレイン）配線３１６（具体的には、ＴＦＴ３１０と、後で形成される透明電極とを電気的に接続する配線）を形成する。なお、ここで形成される第２の導電膜は、本発明における反射体を形成するための反射性導電膜であり、アルミニウム、銀等の他、これらを主成分とする合金材料を用いるのが好ましい。
【００７９】
本実施例では、上記第２の導電膜としてＴｉ膜を５０ｎｍ、Ｓｉを含むアルミニウム膜５００ｎｍをスパッタ法で連続して形成した２層構造の積層膜を用いている。
【００８０】
なお、パターニングの方法としてフォトリソグラフィーの技術を用い、複数の島状パターンからなる反射体３１４、および配線３１５、３１６を形成する。また、ここで用いるエッチング方法としては、ドライエッチング法を用い、テーパーエッチングおよび異方性エッチングを行う。
【００８１】
はじめにレジストからなるマスクを形成して、テーパーエッチングを行うための第１のエッチング処理を行う。第１のエッチング処理では第１及び第２のエッチング条件で行う。エッチングにはＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いると良い。ＩＣＰエッチング法を用い、エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調節することによって所望のテーパー形状に膜をエッチングすることができる。なお、エッチング用ガスとしては、Ｃｌ₂、ＢＣｌ₃、ＳｉＣｌ₄、ＣＣｌ₄などを代表とする塩素系ガスまたはＣＦ₄、ＳＦ₆、ＮＦ₃などを代表とするフッ素系ガス、またはＯ₂を適宜用いることができる。
【００８２】
本実施例では、第１のエッチング条件として、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用い、エッチング用ガスにＢＣｌ₃とＣｌ₂とＯ₂とを用い、それぞれのガス流量比を６５／１０／５（ｓｃｃｍ）とし、１．２Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも３００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。この第１のエッチング条件によりＳｉを含むアルミニウム膜をエッチングして第１の導電層の端部をテーパー形状とする。
【００８３】
この後、マスクを除去せずに第２のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ₄とＣｌ₂とＯ₂とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行った。基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。ＣＦ₄とＣｌ₂を混合した第２のエッチング条件では、Ｓｉを含むアルミニウム膜及びＴｉ膜とも同程度にエッチングされる。
【００８４】
こうして、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層から成る第２の導電膜をテーパー形状とすることができる。
【００８５】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに異方性エッチングを行うための第２のエッチング処理を行う。ここでは、エッチング用ガスにＢＣｌ₃とＣｌ₂とを用い、それぞれのガス流量比を８０／２０（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に３００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも５０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。
【００８６】
以上により、反射体３１４、および配線３１５、３１６が形成されたところで、レジストを除去し、図３（Ｃ）に示す構造を得る。なお、ここでの画素上面図を図６に示す。図６において、点線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図３（Ｃ）に相当する。
【００８７】
次に、反射体３１４上にカラーフィルター３１７を形成する。カラーフィルター３１７の形成には、公知の材料を用いて行いることができる。本実施例では、これらの材料をスピンコート法により塗布し、１μｍの膜厚で形成する。その後、ホットプレートにて８０℃で５分間の予備硬化を行う。そして、フォトマスクを用いて、フォトリソグラフィー法により露光を行う。この処理が終わった基板は、現像液に浸し、揺動させることによって現像を行う。現像液は水酸化テトラメチルアンモニウムの０．２％水溶液を用いる。１分ほど現像液に浸したら、流水中で洗浄する。なお、高圧ジェット洗浄を行うことによりカラーフィルターの残渣を完全に取り去ることができる。なお、カラーフィルターの形成においては、対応する画素の有効開口部およびソース配線上に形成し、下層のＴＦＴと、上層の画素電極とを電気的に接続する役割を果たすドレイン配線３１６上にはカラーフィルターが形成されないようにする。
【００８８】
その後、パターンがきれいに形成されていることを確認できたら、クリーンオーブンにて２５０℃で１時間の本焼成を行う。ここでは、図示しないが本実施例では、以上の工程を赤、青、緑の３種のカラーフィルターについて行う。
【００８９】
なお、３色のカラーフィルターが形成された後は、その上からオーバーコート材（図示せず）を塗布しても良い。
【００９０】
次に、カラーフィルター３１７上に１２０ｎｍの透明性導電膜（ここでは酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜）をスパッタリング法により成膜し、これをフォトリソグラフィーの技術を用いて矩形にパターニングする。そして、ウエットエッチング処理を行った後で、クリーンオーブンにより２５０℃、６０分の加熱処理を行うことにより、透明電極３１８を形成する（図３（Ｄ））。なお、ここでの画素上面図を図７に示す。図７において、点線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図３（Ｄ）に相当する。
【００９１】
なお、図７に示すようにランダムに形成された反射体３１４上にカラーフィルター３１７を介して透明電極３１８を形成することにより、透明電極３１８と反射体３１４とが重なって形成されている部分においては、光は反射体３１４により反射され、反射体３１４が形成されない部分においては、光は反射体３１４により反射されることなく、基板３０１側へ出射する。
【００９２】
以上の様にして、ダブルゲート構造を有するｎチャネル型ＴＦＴ、及び保持容量を有する画素部と、ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴを有する駆動回路と、を同一基板上に形成することができる。本明細書中ではこのような基板を便宜上アクティブマトリクス基板と呼ぶ。
【００９３】
なお、本実施例は一例であって本実施例の工程に限定されないことはいうまでもない。例えば、各導電膜としては、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）から選ばれた元素、または元素を組み合わせた合金膜（代表的には、Ｍｏ―Ｗ合金、Ｍｏ―Ｔａ合金）を用いることができる。また、各絶縁膜としては、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜や酸化窒化シリコン膜や有機樹脂材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等）膜を用いることができる。
【００９４】
また、本実施例で示す工程に従えば、図３（Ｄ）に示すように配線パターンマスクを用いて、反射体３１４、および配線（３１５、３１６）を同時に形成することができるため、アクティブマトリクス基板の作製に必要なフォトマスクの数を増やすことなく反射電極を透明電極上に島状に複数分離形成することができる。その結果、半透過型の液晶表示装置の作製において、工程を短縮し、製造コストの低減及び歩留まりの向上に寄与することができる。
【００９５】
（実施例２）
本実施例では、実施例１とは構造の異なる半透過型の液晶表示装置の作製方法について図８〜図１０を用いて詳細に説明する。
【００９６】
まず、図８（Ａ）に示すように基板８０１上に非晶質半導膜を形成し、これを結晶化した後、パターニングにより島状に分離された半導体層８０５を形成する。さらに、半導体層８０５上には、絶縁膜からなるゲート絶縁膜８０６が形成される。なお、ゲート絶縁膜８０６が形成されるまでの作製方法については、実施例１で示したのと同様であるので実施例１を参照すればよい。また、同様にして半導体層８０５を覆う絶縁膜を形成した後、熱酸化を行い、ゲート絶縁膜８０６を形成する。
【００９７】
次いで、ＴＦＴのチャネル領域となる領域にｐ型またはｎ型の不純物元素を低濃度に添加するチャネルドープ工程を全面または選択的に行う。
【００９８】
そして、ゲート絶縁膜８０６上に導電膜を形成し、これをパターニングすることによりゲート電極８０７、容量配線８０８、およびソース線となる配線８０９を形成することができる。なお、本実施例における第１の導電膜は５０〜１００ｎｍの厚さに形成したＴａＮ（窒化タンタル）と、１００〜４００ｎｍの厚さに形成したＷ（タングステン）とを積層することにより形成する。
【００９９】
なお、本実施例では、ＴａＮとＷとの積層膜を用いて導電膜を形成したが、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。
【０１００】
次に、ゲート電極８０７および容量配線８０８をマスクとして自己整合的にリンを低濃度に添加する。この低濃度に添加された領域のリンの濃度が、１×１０¹⁶〜５×１０¹⁸/cm³、代表的には３×１０¹⁷〜３×１０¹⁸/cm³となるように調整する。
【０１０１】
次いで、マスク（図示せず）を形成してリンを高濃度に添加し、ソース領域８０２またはドレイン領域８０３となる高濃度不純物領域を形成する。この高濃度不純物領域のリンの濃度が１×１０²⁰〜１×１０²¹/cm³（代表的には２×１０²⁰〜５×１０²⁰/cm³）となるように調整する。なお、半導体層８０５のうち、ゲート電極８０７と重なる領域はチャネル形成領域８０４となり、マスクで覆われた領域は低濃度不純物領域となりＬＤＤ領域８１１となる。さらに、ゲート電極８０７、容量配線８０８、およびマスクのいずれにも覆われない領域は、ソース領域８０２、ドレイン領域８０３を含む高濃度不純物領域となる。
【０１０２】
また、本実施例においても実施例１と同様にして、画素と同一基板上に形成される駆動回路に用いるｐチャネル型ＴＦＴを形成するために、マスクでｎチャネル型ＴＦＴとなる領域を覆い、ボロンを添加してソース領域またはドレイン領域を形成する。
【０１０３】
次いで、マスクを除去した後、ゲート電極８０７、容量配線８０８および配線（ソース線）８０９を覆う第１絶縁膜８１０を形成する。ここでは、酸化シリコン膜を５０ｎｍの膜厚で形成し、半導体層８０５にそれぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ型不純物元素を活性化するための熱処理工程を行う。ここでは８５０℃、３０分の加熱処理を行う（図８（Ａ））。なお、ここでの画素上面図を図９に示す。図９において、点線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図８（Ａ）に相当する。
【０１０４】
次いで、水素化処理を行った後、有機樹脂材料からなる第２絶縁膜８１３を形成する。ここでは膜厚１μｍのアクリル膜を用いることにより、第２絶縁膜８１３の表面を平坦化することができる。これにより、第２絶縁膜８１３の下層に形成されるパターンにより生じる段差の影響を防ぐことができる。次いで、第２絶縁膜８１３上にマスクを形成し、半導体層８０５に達するコンタクトホール８１２をエッチングにより形成する（図８（Ｂ））。そして、コンタクトホール８１２の形成後にマスクを除去する。
【０１０５】
次に、第２の導電膜を形成し、これをパターニングすることにより、反射体８１４の他、配線（ソース線）８０９とＴＦＴ８１０のソース領域とを電気的に接続する配線８１５や、容量配線８０８と電気的に接続された配線８１６や、ＴＦＴ８１０のドレイン領域と透明電極８１９とを電気的に接続する配線８１７（図８（Ｄ）では、その接続関係について図示されていない）を形成する。なお、ここで形成される第２の導電膜は、本発明における反射体を形成するための反射性導電膜であり、アルミニウム、銀の他、これらを主成分とする合金材料を用いるのが好ましい。
【０１０６】
本実施例では、上記第２の導電膜としてＴｉ膜を５０ｎｍ、Ｓｉを含むアルミニウム膜５００ｎｍをスパッタ法で連続して形成した２層構造の積層膜を用いている。
【０１０７】
なお、パターニングの方法としてフォトリソグラフィーの技術を用い、複数の島状パターンからなる反射体８１４、および配線８１５、８１６、８１７を形成する。また、ここで用いるエッチング方法としては、ドライエッチング法を用い、テーパーエッチングおよび異方性エッチングを行う。
【０１０８】
はじめにレジストからなるマスクを形成して、テーパーエッチングを行うための第１のエッチング処理を行う。第１のエッチング処理では第１及び第２のエッチング条件で行う。エッチングにはＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いると良い。ＩＣＰエッチング法を用い、エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調節することによって所望のテーパー形状に膜をエッチングすることができる。なお、エッチング用ガスとしては、Ｃｌ₂、ＢＣｌ₃、ＳｉＣｌ₄、ＣＣｌ₄などを代表とする塩素系ガスまたはＣＦ₄、ＳＦ₆、ＮＦ₃などを代表とするフッ素系ガス、またはＯ₂を適宜用いることができる。
【０１０９】
本実施例では、第１のエッチング条件として、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用い、エッチング用ガスにＢＣｌ₃とＣｌ₂とＯ₂とを用い、それぞれのガス流量比を６５／１０／５（ｓｃｃｍ）とし、１．２Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも３００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。この第１のエッチング条件によりＳｉを含むアルミニウム膜をエッチングして第１の導電層の端部をテーパー形状とする。
【０１１０】
この後、マスクを除去せずに第２のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ₄とＣｌ₂とＯ₂とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行った。基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。ＣＦ₄とＣｌ₂を混合した第２のエッチング条件では、Ｓｉを含むアルミニウム膜及びＴｉ膜とも同程度にエッチングされる。
【０１１１】
こうして、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層から成る第２の導電膜をテーパー形状とすることができる。
【０１１２】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに異方性エッチングを行うための第２のエッチング処理を行う。ここでは、エッチング用ガスにＢＣｌ₃とＣｌ₂とを用い、それぞれのガス流量比を８０／２０（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に３００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも５０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。
【０１１３】
以上により、反射体８１４、および配線８１５、８１６、８１７が形成されたところで、レジストを除去し、図８（Ｃ）に示す構造を得る。なお、ここでの画素上面図を図９に示す。図９において、点線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図８（Ｃ）に相当する。
【０１１４】
次に、反射体８１４上にカラーフィルター８１８を形成する。カラーフィルター８１８の形成には、公知の材料を用いて行いることができる。本実施例では、これらの材料をスピンコート法により塗布し、１μｍの膜厚で形成する。その後、ホットプレートにて８０℃で５分間の予備硬化を行う。そして、フォトマスクを用いて、フォトリソグラフィー法により露光を行う。この処理が終わった基板は、現像液に浸し、揺動させることによって現像を行う。現像液は水酸化テトラメチルアンモニウムの０．２％水溶液を用いる。１分ほど現像液に浸したら、流水中で洗浄する。なお、高圧ジェット洗浄を行うことによりカラーフィルターの残渣を完全に取り去ることができる。なお、カラーフィルターの形成においては、対応する画素の有効開口部のみに形成し、容量配線８０８と接続された配線８１６上にはカラーフィルターが形成されないようにする。また、配線８１７上の一部には、カラーフィルターが形成されるが、配線８１７と透明電極８１９とが接続される部分には形成されないようにする。
【０１１５】
その後、パターンがきれいに形成されていることを確認できたら、クリーンオーブンにて２５０℃で１時間の本焼成を行う。ここでは、図示しないが本実施例では、以上の工程を赤、青、緑の３種のカラーフィルターについて行う。
【０１１６】
なお、３色のカラーフィルターが形成された後は、その上からオーバーコート材（図示せず）を塗布しても良い。
【０１１７】
次に、カラーフィルター８１８上に１２０ｎｍの透明性導電膜（ここでは酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜）をスパッタリング法により成膜し、これをフォトリソグラフィーの技術を用いて矩形にパターニングする。そして、ウエットエッチング処理を行った後で、クリーンオーブンにより２５０℃、６０分の加熱処理を行うことにより、透明電極８１３を形成する（図８（Ｄ））。なお、ここでの画素上面図を図１０に示す。図１０において、点線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図８（Ｄ）に相当する。
【０１１８】
なお、図１０に示すようにランダムに形成された反射体８１４上にカラーフィルター８１８を介して透明電極８１９を形成することにより、透明電極８１９と反射体８１４とが重なって形成されている部分においては、光は反射体８１４により反射され、反射体８１４が形成されない部分においては、光は反射体８１４により反射されることなく、基板８０１側へ出射する。
【０１１９】
以上の様にして、本実施例においてもダブルゲート構造を有するｎチャネル型ＴＦＴ、及び保持容量を有する画素部と、ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴを有する駆動回路とが同一基板上に有するアクティブマトリクス基板が形成される。
【０１２０】
また、本実施例で示す工程に従えば、図８（Ｄ）に示すように配線パターンマスクを用いて、反射体８１４、および配線（８１５、８１６、８１７）を同時に形成することができるため、アクティブマトリクス基板の作製に必要なフォトマスクの数を増やすことなく反射体を島状に複数分離形成することができる。その結果、半透過型の液晶表示装置の作製において、工程を短縮し、製造コストの低減及び歩留まりの向上に寄与することができる。
【０１２１】
（実施例３）
本実施例では、実施例１で作製したアクティブマトリクス基板から、半透過型の液晶表示装置を作製する工程を以下に説明する。説明には図１１の断面図を用いる。
【０１２２】
まず、実施例１に従い、図３（Ｄ）のアクティブマトリクス基板を得た後、図１１に示すようにアクティブマトリクス基板上に配向膜１１１７を形成し、ラビング処理を行う。なお、本実施例では配向膜１１１７を形成する前に、基板間隔を保持するための球状のスペーサ１１２１を基板全面に散布した。また、球状のスペーサ１１２１に代えて、アクリル樹脂膜等の有機樹脂膜をパターニングすることによって柱状のスペーサを所望の位置に形成してもよい。
【０１２３】
次いで、基板１１２２を用意する。基板１１２２上に透明性導電膜からなる対向電極１１２３を画素部となる位置に形成し、基板１１２２の全面に配向膜１１２４を形成し、ラビング処理を施すことにより対向基板１１２６を得る。
【０１２４】
そして、その表面に配向膜１１１７が形成されたアクティブマトリクス基板と対向基板１１２６とをシール剤（図示せず）で貼り合わせる。シール剤にはフィラーが混入されていて、このフィラーと球状スペーサによって均一な間隔（好ましくは２．０〜３．０μｍ）を持って２枚の基板が貼り合わされる。その後、両基板の間に液晶材料１１２５を注入し、封止剤（図示せず）によって完全に封止する。液晶材料１１２５には公知の液晶材料を用いれば良い。このようにして図１１に示す半透過型液晶表示装置が完成する。そして、必要があれば、アクティブマトリクス基板または対向基板１１２６を所望の形状に分断する。さらに、公知の技術を用いて偏光板等を適宜設けた。そして、公知の技術を用いてＦＰＣを貼りつける。
【０１２５】
こうして得られた液晶モジュールの構成を図１４の上面図を用いて説明する。アクティブマトリクス基板１４０１の中央には、画素部１４０４が配置されている。画素部１４０４の上側には、ソース信号線を駆動するためのソース信号線駆動回路１４０２が配置されている。画素部１４０４の左右には、ゲート信号線を駆動するためのゲート信号線駆動回路１４０３が配置されている。本実施例に示した例では、ゲート信号線駆動回路１４０３は画素部に対して左右対称配置としているが、これは片側のみの配置でも良く、液晶モジュールの基板サイズ等を考慮して、設計者が適宜選択すれば良い。ただし、回路の動作信頼性や駆動効率等を考えると、図１４に示した左右対称配置が望ましい。
【０１２６】
各駆動回路への信号の入力は、フレキシブルプリント基板（Flexible Print Circuit：ＦＰＣ）１４０５から行われる。ＦＰＣ１４０５は、基板１４０１の所定の場所まで配置された配線に達するように、層間絶縁膜および樹脂膜にコンタクトホールを開口し、接続電極（図示せず）を形成した後、異方性導電膜等を介して圧着される。本実施例においては、接続電極はＩＴＯを用いて形成した。
【０１２７】
駆動回路、画素部の周辺には、基板外周に沿ってシール剤１４０７が塗布され、あらかじめアクティブマトリクス基板上に形成されたスペーサによって一定のギャップ（基板１４０１と対向基板１４０６との間隔）を保った状態で、対向基板８０６が貼り付けられる。その後、シール剤１４０７が塗布されていない部分より液晶素子が注入され、封止剤１４０８によって密閉される。以上の工程により、液晶モジュールが完成する。また、ここでは全ての駆動回路を基板上に形成した例を示したが、駆動回路の一部に数個のＩＣを用いてもよい。以上のようにして、アクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。
【０１２８】
（実施例４）
本発明を用いて作製された電気光学装置におけるブロック図を図１２、１３に示す。なお、図１２には、アナログ駆動を行うための回路構成が示されている。本実施例は、ソース側駆動回路９０、画素部９１およびゲート側駆動回路９２を有している電気光学装置について示している。なお、本明細書中において、駆動回路とはソース側処理回路およびゲート側駆動回路を含めた総称を指している。
【０１２９】
ソース側駆動回路９０は、シフトレジスタ９０ａ、バッファ９０ｂ、サンプリング回路（トランスファゲート）９０ｃを設けている。また、ゲート側駆動回路９２は、シフトレジスタ９２ａ、レベルシフタ９２ｂ、バッファ９２ｃを設けている。また、必要であればサンプリング回路とシフトレジスタとの間にレベルシフタ回路を設けてもよい。
【０１３０】
また、本実施例において、画素部９１は複数の画素からなり、その複数の画素各々がＴＦＴ素子を含んでいる。
【０１３１】
なお、図示していないが、画素部９１を挟んでゲート側駆動回路９２の反対側にさらにゲート側駆動回路を設けても良い。
【０１３２】
また、デジタル駆動させる場合は、図１３に示すように、サンプリング回路の代わりにラッチ（Ａ）９３ｂ、ラッチ（Ｂ）９３ｃを設ければよい。ソース側駆動回路９３は、シフトレジスタ９３ａ、ラッチ（Ａ）９３ｂ、ラッチ（Ｂ）９３ｃ、Ｄ／Ａコンバータ９３ｄ、バッファ９３ｅを設けている。また、ゲート側駆動回路９５は、シフトレジスタ９５ａ、レベルシフタ９５ｂ、バッファ９５ｃを設けている。また、必要であればラッチ（Ｂ）９３ｃとＤ／Ａコンバータ９３ｄとの間にレベルシフタ回路を設けてもよい。
【０１３３】
なお、上記構成は、実施例１または実施例２に示した製造工程に従って実現することができる。また、本実施例では画素部と駆動回路の構成のみ示しているが、本発明の製造工程に従えば、メモリやマイクロプロセッサをも形成しうる。
【０１３４】
（実施例５）
本発明を実施して作製された半透過型の液晶表示装置は様々な電気光学装置に用いることができる。そして、そのような電気光学装置を表示媒体として組み込んだ電気器具全てに本発明を適用することができる。
【０１３５】
本発明により作製した液晶表示装置を用いて作製された電気器具として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。それら電気器具の具体例を図１５に示す。
【０１３６】
図１５（Ａ）はデジタルスチルカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッター２１０６等を含む。本発明により作製した液晶表示装置をその表示部２１０２に用いることにより作製される。
【０１３７】
図１５（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明により作製した液晶表示装置をその表示部２２０３に用いることにより作製される。
【０１３８】
図１５（Ｃ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発明により作製した液晶表示装置をその表示部２３０２に用いることにより作製される。
【０１３９】
図１５（Ｄ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示するが、本発明により作製した液晶表示装置をこれら表示部Ａ、Ｂ２４０３、２４０４に用いることにより作製される。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
【０１４０】
図１５（Ｅ）はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９、接眼部２６１０等を含む。本発明により作製した液晶表示装置をその表示部２６０２に用いることにより作製される。
【０１４１】
ここで図１５（Ｆ）は携帯電話であり、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。本発明により作製した液晶表示装置をその表示部２７０３に用いることにより作製される。なお、表示部２７０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
【０１４２】
以上の様に、本発明において作製された液晶表示装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電気器具を作製することが可能である。また、本実施の形態の電気器具は実施例１〜実施例４を実施することにより作製された液晶表示装置を用いることにより完成させることができる。
【０１４３】
【発明の効果】
以上により、本発明を実施することにより、半透過型の液晶表示装置の作製において、反射性導電膜からなる配線の形成と同時に反射体となる複数の島状パターンを同時に形成することができる。なお、本発明においては、反射体上にカラーフィルターを介して透明性導電膜からなる透明電極が形成されるため、作製行程を増やすことなく形成された反射体によりディスプレイの視認性を向上させることができるだけでなく、容量を増やすことなく画像のずれやぼやけを防ぐようにカラーフィルターを配置することができるため、大幅なコスト削減と、高品質な液晶表示装置の作製を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の液晶表示装置の素子構造を説明する図。
【図２】 本発明の反射体の構造を説明する図。
【図３】 本発明の液晶表示装置の作製工程を説明する図。
【図４】 本発明の液晶表示装置の作製工程を説明する図。
【図５】 本発明の液晶表示装置の作製工程を説明する図。
【図６】 本発明の液晶表示装置の作製工程を説明する図。
【図７】 本発明の液晶表示装置の作製工程を説明する図。
【図８】 本発明の液晶表示装置の作製工程を説明する図。
【図９】 本発明の液晶表示装置の作製工程を説明する図。
【図１０】 本発明の液晶表示装置の作製工程を説明する図。
【図１１】 本発明の液晶表示装置の構造を説明する図。
【図１２】 本発明に用いることのできる回路構成を説明する図。
【図１３】 本発明に用いることのできる回路構成を説明する図。
【図１４】 本発明の液晶表示装置の外観を説明する図。
【図１５】 電気器具の一例を示す図。
【図１６】 従来技術について説明する図。
【図１７】 従来技術について説明する図。
【符号の説明】
１０１ 基板
１０２ ソース領域
１０３ ドレイン領域
１０４ チャネル形成領域
１０５ 半導体層
１０６ ゲート絶縁膜
１０７ ゲート電極
１０８ 容量配線
１０９ 第１絶縁膜
１１０ 第２絶縁膜
１１２、１１３ 配線
１１４ 反射体
１１５ カラーフィルター
１１６ 透明電極

Claims (8)

1. 基板上に形成された薄膜トランジスタと、
   前記薄膜トランジスタ上に絶縁膜を介して形成された同一の反射性導電膜からなる配線および複数の島状のパターンと、
   前記複数の島状のパターン上に形成されたカラーフィルターと、
   前記カラーフィルター上に接して形成された透明性導電膜、を有し、
   前記配線は、前記薄膜トランジスタおよび前記透明性導電膜を電気的に接続するものであり、
   前記透明導電膜は画素電極であり、
   前記複数の島状パターンは、互いに相似しない複数種類の上面形状を有するとともに、各パターン端部にテーパースロープ側面を有し、
   前記複数の島状パターンは、前記画素電極と重なる位置に配置されていることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
2. 請求項１において、
   前記複数の島状のパターンが占める面積の割合は、前記透明性導電膜が占める面積の５０〜９０％であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
3. 絶縁表面上に形成された同一の反射性導電膜からなる配線および複数の島状のパターンと、
   前記複数の島状のパターン上に形成されたカラーフィルターと、
   前記カラーフィルター上に接して形成された第１の透明性導電膜とを有する第１の基板と、
   第２の透明性導電膜を有する第２の基板と、
   液晶とを有し、
   前記第１の透明性導電膜および前記配線は、電気的に接続され、
   前記第１の基板の前記第１の透明性導電膜と、前記第２の基板の前記第２の透明性導電膜と、が互いに向き合って配置され、
   前記第１の基板と、前記第２の基板と、の間に前記液晶が挟まれており、
   前記第１の透明導電膜は画素電極であり、
   前記複数の島状パターンは、互いに相似しない複数種類の上面形状を有するとともに、各パターン端部にテーパースロープ側面を有し、
   前記複数の島状パターンは前記画素電極と重なる位置に配置されていることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
4. 基板上に形成された薄膜トランジスタと、
   前記薄膜トランジスタ上に絶縁膜を介して形成された同一の反射性導電膜からなる配線および複数の島状のパターンと、
   前記複数の島状のパターン上に形成されたカラーフィルターと、
   前記カラーフィルター上に接して形成された第１の透明性導電膜とを有する第１の基板と、
   第２の透明性導電膜を有する第２の基板と、
   液晶とを有し、
   前記配線は、前記薄膜トランジスタと、前記第１の透明性導電膜とを電気的に接続し、
   前記第１の基板の前記第１の透明性導電膜と、前記第２の基板の前記第２の透明性導電膜と、が互いに向き合って配置され、
   前記第１の基板と、前記第２の基板と、の間に前記液晶が挟まれており、
   前記第１の透明導電膜は画素電極であり、
   前記複数の島状パターンは、互いに相似しない複数種類の上面形状を有するとともに、 各パターン端部にテーパースロープ側面を有し、
   前記複数の島状パターンは前記画素電極と重なる位置に配置されていることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
5. 請求項３または請求項４において、
   前記複数の島状のパターンが占める面積の割合は、前記第１の透明性導電膜が占める面積の５０〜９０％であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
   前記複数の島状のパターンは、各パターン端部のテーパー角が５〜６０°であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
   前記複数の島状のパターンは不規則に配置されていることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一において、
   前記半透過型液晶表示装置は、デジタルスチルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、モバイルコンピュータ、記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置、ビデオカメラ、携帯電話から選ばれた一種であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。

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