JP4605438B2 - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置およびその製造方法に関し、特には、画素電極を駆動するための薄膜トランジスタと反射膜とが設けられた駆動基板側にオンチップ・カラーフィルターを配置してなる反射型アクティブ駆動方式の液晶表示装置およびこの製造方法に関する。

外部の光を利用して表示が行われる反射型アクティブ駆動方式の液晶表示装置は、消費電力が小さいため、モバイル用の表示装置として有効に利用されている。

このような反射型の液晶表示装置において、画素電極を駆動するための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が設けられたＴＦＴ駆動基板側は次のように構成されている。すなわち、画素電極を駆動するためのＴＦＴが設けられた基板上には、層間絶縁膜が設けられている。この層間絶縁膜上には、接続孔を介してＴＦＴのソース／ドレインに接続された信号配線がパターン形成されている。この信号配線は、導電性が良好でソース／ドレインを構成する半導体層とコンタクト性が良好なアルミニウム（Ａｌ）等を用いて構成され、さらにこの信号配線での光反射を小さくするために、上部にチタン（Ｔｉ）等からなる低反射層を設けた積層構造となっている。また、層間絶縁膜上には、信号配線を覆う状態で表面が凹凸形状に整形された樹脂材料からなる光散乱層が設けられ、この光散乱層上には接続孔を介して信号配線に接続された画素電極が設けられている。この画素電極は、光散乱層の凹凸に沿って成膜された反射膜を兼ねており、例えば銀（Ａｇ）等によって構成されている。そして、この駆動電極を覆う状態で、配向膜が設けられている。

ここで、ＴＦＴに接続された信号配線の最上層の低反射層を構成するＴｉは容易に酸化される材料である。このため、この低反射層に接続させた状態で酸素と反応しないＡｇなどからなる反射膜を画素電極として設けると、低反射層表面の酸化膜が電気的バリアとなり、信号配線を介してのＴＦＴと画素電極とのコンタクトが十分にとれなくなる。そこで、反射膜を兼ねた画素電極の下地として、ＩＴＯのような金属酸化物からなる導電膜を設けることで、信号配線と画素電極とのコンタクトを確実にしている（以上、下記特許文献１参照）。

特開２００３−４３５２２号公報

ところで、近年、高精細表示あるいはＬＣＤのサイズ縮小を目的として、電流駆動能力に優れた多結晶シリコンを用いることで、画素領域内のスイッチング・トランジスタの面積を縮小し、画素ピッチを微細化する開発が進んでいる。例えば直視型のＬＣＤでは４０μｍ以下の画素ピッチも実現されている。このようななか、カラー液晶表示装置においては、画素の微細化に伴う開口率の低下を回避する目的で、ＴＦＴ駆動基板側にカラーフィルターを形成する、いわゆるオンチップ・カラーフィルター構造が用いられている。

一方これとは別に、プラスチック基板で液晶表示装置を作製する場合、プロセス起因の基板の伸びや収縮が対向基板とＴＦＴ駆動基板で異なる、あるいは基板面内で伸びや収縮が変動することが予測され、その場合、従来のようにカラーフィルターを形成した対向基板とＴＦＴ駆動基板を貼り合せて液晶セルにした場合、ＴＦＴ駆動基板側の画素電極と、対向基板側のカラーフィルターが部分的にずれてしまう可能性が高い。そのためプラスチック基板のアクティブマトリックス駆動方式の液晶表示装置では、オンチップ・カラーフィルター構造が必須となる。

さて、反射型または併用型の液晶表示装置の反射型部分にオンチップ・カラーフィルター構造を適用する場合、ＴＦＴ駆動基板側の構成として次のような構成が開示されている。すなわち、ＴＦＴが形成された基板上には、層間絶縁膜を介して平坦化絶縁膜が形成され、この平坦化絶縁膜上に反射膜が形成されている。この反射膜は、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）のような導電性材料で構成され、層間絶縁膜および平坦化絶縁膜に設けられた接続孔を介してＴＦＴのソースに接続されている。そして、この反射膜上に、Ｂ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）各色のカラーフィルターが画素毎に配置され、これらのカラーフィルターを覆うと共に、反射膜を介してＴＦＴに接続された状態で透明導電性材料からなる画素電極が設けられている（以上、下記特許文献２，３参照）。

特開２０００−１６２６２５号公報 特開２００３−９１０１２号公報

しかしながら、上述した構成のオンチップ・カラーフィルターを備えた反射型の液晶表示装置では、ＴＦＴのソースに、ＡｌやＡｇからなる反射膜が直接接続された構成となっている。このような構成において、ＴＦＴのソースに信号配線を接続させ、この信号配線に対して反射膜を接続させようとした場合、信号配線には、導電性が良好でソース／ドレインを構成する半導体層とコンタクト性が良好なアルミニウム（Ａｌ）等の材料層と、配線強度を確保しかつ信号配線での反射を抑えるためのチタン（Ｔｉ）等からなる低反射層との積層構造とする必要がある。

しかしながら、この信号配線を積層構造とすることにより、この信号配線を覆う層間絶縁膜および平坦化絶縁膜に、信号線に達する接続孔を設けた場合、信号配線の底部に露出する低反射層（Ｔｉ）の表面が酸化され、この信号配線に接続した状態で平坦化絶縁膜上に形成される反射膜と信号配線とのコンタクトが不十分となる。この結果、反射膜および信号線を介しての画素電極とＴＦＴとのコンタクトを十分に図ることができなくなる。

特に、平坦化絶縁膜に変えて、光散乱層や保護膜を形成する場合、これらの層は感光性の樹脂材料で構成されることになる。このため、リソグラフィー処理によって光散乱層や保護膜に接続孔を形成した後には、それぞれ焼成工程が行われる。したがって、これらの２回の焼成工程では、接続孔の底部に露出しているＴｉからなる低反射層が特に酸化され易くなるため、上述したコンタクト不良が発生し易い。

そして、以上のような画素電極とＴＦＴとのコンタクト不良により、画素電極への書き込み電圧、すなわち液晶への印加電圧が不足し、意図したのとは異なる輝度の表示となってしまい、正常な表示ができないという課題があった。

そこで本発明は、ＴＦＴと画素電極との接続を確実にすることが可能で、これにより良好な表示が可能な、オンチップ・カラーフィルターを配置してなる反射型アクティブ駆動方式の液晶表示装置、およびその製造方法を提供することを目的としている。

このような目的を達成するための本発明の液晶表示装置は、オンチップ・カラーフィルターを配置してなる反射型アクティブ駆動方式の液晶表示装置であり、次のように構成されている。すなわち、基板上には薄膜トランジスタを覆う状態で層間絶縁膜が形成されている。この層間絶縁膜は、薄膜トランジスタの主電極に達する接続孔を有している。この層間絶縁膜上には、接続孔を介して主電極に接続された導電性の反射膜がパターン形成されている。また、反射膜上には、カラーフィルターがパターン形成され、さらにカラーフィルターの上部には、反射膜を介して主電極に接続された透明画素電極がパターン形成されている。このような構成において、特に本発明においては、反射膜が、主電極との接続部の電気的抵抗を小さくするための下地導電層と、この上部の反射材料層との積層構造とを有し、反射膜と主電極との接続部分では、下地導電層と主電極とが直接接続されると共に反射材料層に開口部が設けられ、開口部を介して透明画素電極と下地導電層とが直接接続されていることを特徴としている。

このような構成の液晶表示装置では、層間絶縁膜に設けた接続孔を介して薄膜トランジスタの主電極に接続された反射膜が、主電極との接続部の電気的抵抗を小さくするための下地導電層とこの上部の反射材料層との積層構造で構成され、更に主電極と反射膜との接続部分において、反射材料層に開口部が設けられ、この開口部を介して透明画素電極が下地導電層に直接接続されている。このため、上層の反射材料層としては、外光を効率良く反射することを主眼とした材料を選択しつつ、主電極と反射膜とのコンタクトが下地導電層によって確実に図られる。したがって、外光の反射特性の良好な反射膜を介して、主電極と透明画素電極とのコンタクトが十分に図られる。

また、本発明は、上述した構成の液晶表示装置の製造方法でもあり、次のように行うことを特徴としている。先ず、薄膜トランジスタが形成された基板上に、当該薄膜トランジスタの主電極に達する接続孔を有する層間絶縁膜を形成する。次に、この層間絶縁膜上に、主電極との接続部の電気的抵抗を小さくするための下地導電層とこの上部の反射材料層との積層構造からなる反射膜を、接続孔を介して主電極に接続させる状態でパターン形成する。次いで、反射膜上にカラーフィルターをパターン形成し、さらに反射膜を介して前記主電極に接続された状態で当該カラーフィルターの上部に透明画素電極をパターン形成する。そして、反射膜をパターン形成する工程では、主電極との接続部分において反射材料層に開口部を設け、開口部を介して透明画素電極を下地導電層に直接接続させるものである。

このような製造方法では、薄膜トランジスタが形成された基板上に、当該薄膜トランジスタの主電極に達する接続孔を有する層間絶縁膜を形成する際、接続孔の底部に露出する主電極の表面が酸化された場合であっても、この主電極に接続させた状態で形成する反射膜の下層を、主電極との接続部の電気的抵抗を小さくするための下地導電層としているため、主電極と反射膜とのコンタクトが下地導電層によって確実に図られる。また、上層に設けられた反射材料層によって、外光の反射特性が確保される。

以上説明したように本発明の液晶表示装置によれば、カラーフィルターの下面に配置される反射膜を、主電極との接続部の電気的抵抗を小さくするための下地導電層とこの上部の反射材料層との積層構造で構成したことにより、外光の反射特性の良好な反射膜を介して、主電極と透明画素電極とのコンタクトを十分に図ることが可能になる。これにより、オンチップ・カラーフィルターを配置してなる反射型アクティブ駆動方式の液晶表示装置において、ＴＦＴから透明画素電極への書き込み電圧、すなわち液晶への印加電圧を安定的に確保することが可能になり、輝度が高精度に制御された表示を行うことが可能になる。

また本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、層間絶縁膜に形成した接続孔の底面に露出させた主電極に対して、主電極との接続部の電気的抵抗を小さくするための下地導電層とこの上部の反射材料層との積層構造で構成した反射膜を接続させる工程を行うことにより、外光の反射特性の良好な反射膜を介して、主電極と透明画素電極とのコンタクトを十分に図ることが可能になる。これにより、ＴＦＴから透明画素電極への書き込み電圧、すなわち液晶への印加電圧を安定的に確保することが可能で、輝度が高精度に制御することが可能なオンチップ・カラーフィルターを配置してなる反射型アクティブ駆動方式の液晶表示装置を得ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

＜液晶表示装置−１＞
図１は、本発明の第１実施形態の液晶表示装置においての特徴的な構成部分を示す断面図であり、オンチップ・カラーフィルターを配置してなる反射型アクティブ駆動方式の液晶表示装置における駆動基板１側の断面図である。この図に示すように、第１実施形態の液晶表示装置における駆動基板１は、次のように構成されている。

すなわち、ガラス、プラスティック、または金属等からなる基板１００上に、後に説明する透明画素電極を駆動するためのスイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔｒが設けられている。この薄膜トランジスタＴｒは、ゲート電極１０１上にゲート絶縁膜１０２を介してポリシリコンからなる半導体層１０３を設けてなる。この半導体層１０３には、ゲート電極１０１の直上のチャネル領域１０３ａ、その両脇の不純物濃度の薄い低濃度領域（ｎ^-領域）１０３ｂ、およびさらにその両脇の不純物濃度が保たれたソース／ドレイン領域（ｎ⁺領域）１０３ｃが形成されている。尚、半導体層１０３の上部には、低濃度領域１０３ｂを形成する際のイオン注入においてチャネル領域１０３ａを保護するための酸化シリコンからなる保護膜１０４が設けられている。

尚、後に説明する透明画素電極を駆動するためのスイッチング素子としては、上述した構成の低温ポリシリコンＴＦＴに限定されることはなく、高温ポリシリコンＴＦＴやアモルファスシリコンＴＦＴであってもよい。また、図示したようなボトムゲート型のＴＦＴに限定されることはなく、トップゲート型あるいはコプレーナー型であってもよい。さらに、このようなスイッチング素子としては、ＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）などのダイオードで良い。

また、基板１００上には、このようなスイッチング素子としての薄膜トランジスタＴｒを覆う状態で、絶縁性材料からなるパッシベーション膜１０５が設けられている。このパッシベーション膜１０５には、ソース／ドレイン領域（ｎ⁺領域）１０３ｃに達する接続孔１０５ａが設けられている。

そして、パッシベーション膜１０５上には、接続孔１０５ａを介してソース／ドレイン領域１０３ｃに接続された主電極１０６がパターン形成されている。この主電極１０６は、例えばソース領域に接続されて信号配線としてパターン形成されている一方、ドレイン領域に接続された配線としてもパターン形成されている。

このような主電極１０６は、ソース／ドレイン領域１０３ｃを構成する半導体層１０３と良好なコンタクトがとれ、かつ導電性が良好な材料として、例えばアルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）からなる主材料層１０７を備えている。また、この主電極１０６は、信号配線などの配線としても用いられるため、主材料の配線強度を確保する目的で、またこのような配線の表面においての外光の反射を小さくことを目的として、チタン（Ｔｉ）等の低反射率の金属からなる低反射層１０８を設けた積層構造となっている。

以上のような積層構造の主電極１０６が形成されたパッシベーション膜１０５の上部には、表面凹凸形状の光散乱層１０９が設けられている。この光散乱層１０９は、例えば樹脂材料で構成されており、主電極１０６に達する接続孔１０９ａが設けられている。

さらに、この光散乱層１０９の上部には、配線層への水分の浸入を防止するための保護層１１０が設けられている。この保護層１１０は、例えば樹脂材料で構成されており、光散乱層１０９の接続孔１０９ａの底面において主電極１０６に達する接続孔１１０ａが設けられている。

尚、以上の光散乱層１０９と保護層１１０とが、請求項に示す層間絶縁膜に相当する。また、光散乱層１０９の接続孔１０９ａと保護層１１０の接続孔１１０ａとは、パッシベーション膜１０５の接続孔１０５ａに対して、上方から見て重なる位置に配置される必要はなく、ずれていても全く問題はない。

そして、この保護層１１０の上部に、本発明に特徴的な構成である反射膜１１１が設けられている。この反射膜１１１は、画素毎にパターン形成されており、主電極１０６との接続部の電気的抵抗を小さくするための下地導電層１１２と、この上部の反射材料層１１３層との積層構造からなることを特徴としている。

このうち、下地導電層１１２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）と酸化錫（ＳｎＯ₂）との混合物）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide：酸化インジウムと酸化亜鉛（ＺｎＯ）との混合物）等の金属酸化物材料で構成されていることが好ましく、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、またはクロム（Ｃｒ）等でも良い。

また、反射材料層１１３は、銀（Ａｇ）または銀合金等の反射性の良好な材料を用いて構成される。尚、下地導電層１１２がアルミニウム以外の材料からなる場合には、この反射材料層１１３はアルミニウムで構成されても良い。

このような積層構造の反射膜１１１は、例えばＩＴＯ等の金属酸化材料からなる下地材料層１１２上に、アルミニウム層を積層し、さらに銀（Ａｇ）または銀合金とアルミニウム等の層を積層した３層以上の積層構造であっても良い。

以上のように構成された反射膜１１１上には、カラーフィルター１１４がパターン形成されている。このカラーフィルター１１４は、画素毎に割り当てられたＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の何れかの外光を透過する樹脂材料からなる。また、各カラーフィルター１１４には、反射膜１１１に達する接続孔１１４ａが設けられている。尚、カラーフィルタ１１４の下地を構成する光散乱層１０９および保護層１１０の接続孔１０９ａ，１１０ａ部分は、この駆動基板１を用いて構成される液晶表示装置のセルギャップが他の部分よりも深く、正常な表示が行えない部分である。このため、カラーフィルター１１４の接続孔１１４ａは、これらの接続孔１０９ａ，１１０ａに重ねて設けることとする。

そして、このカラーフィルター１１４上に、接続孔１１４ａを介して反射膜１１１に接続された透明画素電極１１５が、画素毎にパターン形成されている。この透明画素電極１１５は、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電性材料で構成されている。また、この透明画素電極１１５は、反射膜１１１に接続されることにより、この反射膜１１１と主電極１０６とを介して薄膜トランジスタＴｒに接続された状態となっている。

尚、カラーフィルター１１４と透明画素電極１１５との間には、ここでの図示を省略した保護平坦化層が設けられても良く、これによりカラーフィルターの各色間で膜厚が異なる場合でも、透明画素電極１１５の表面を同一平面とすることにより、後に説明する液晶セルギャップを均一化して表示ムラを防止することが可能となる。

このような透明画素電極１１５上には、ここでの図示を省略した対向基板とのギャップを所定状態に保つための柱状スペーサ１１６が設けられ、さらにここでの図示を省略した配向膜によって基板１００上が覆われている。

そして、このような構成の駆動基板１を備えた液晶表示装置は、対向電極とこれを覆う配向膜とが設けられた対向基板との間に液晶層を狭持した構成となっている。

以上、図１を用いて説明した駆動基板１を備えた第１実施形態の液晶表示装置においては、主電極１０６に接続された反射膜１１１が、主電極１０６との接続部の電気的抵抗を小さくするための下地導電層１１２とこの上部の反射材料層１１３との積層構造で構成されている。このため、主電極１０６の表面が、Ｔｉ等の酸化されやすい材料からなる低反射層１０８で構成されていても、この下地導電層１１２を介して、反射膜１１１と主電極１０６とのコンタクトを十分に図ることが可能になる。したがって、この反射膜１１１を介しての、透明画素電極１１５と主電極１０６（すなわち薄膜トランジスタＴｒ）とのコンタクトを十分に図ることができる。またこれにより、反射膜１１１の上部を構成する反射材料層１１３としては、外光を効率良く反射することを主眼とした材料を選択すれば良く、これにより反射膜１１１による外光の反射を良好に保つことができる。

そして特に、下地導電層１１２としてＩＴＯやＩＺＯのような金属酸化物を用いた場合、この下地導電層１１２が直接接続される低反射層１０８の表面が酸化されていたとしても、これらの接続を良好に行うことが可能になる。したがって、特に酸化されやすいＴｉを用いて主電極１０６の表面を構成する低反射層１０８を構成した場合であっても、主電極１０６と反射膜１１１との接続を確実に図ることが可能になる。これは、先行技術文献でも示した特開２００３−４３５２２の透過型のＬＣＤで十分に実績がある。

以上の結果、駆動基板１側にオンチップでカラーフィルター１１４を配置してなる反射型アクティブ駆動方式の液晶表示装置において、薄膜トランジスタＴｒから透明画素電極１１５への書き込み電圧、すなわち液晶への印加電圧を安定的に確保することが可能になり、輝度が高精度に制御された表示を行うことが可能になる。これは、半反射半透過型の液晶表示装置における反射表示部においても同様である。

＜液晶表示装置の製造方法−１＞
次に、第１実施形態の液晶表示装置の製造方法として、主に図１の駆動基板１の製造手順を説明する。

先ず、図２（１）に示すように、基板１００上に薄膜トランジスタＴｒを形成してこれをパッシベーション膜１０５で覆い、このパッシベーション膜１０５に形成した接続孔１０５ａを介して薄膜トランジスタＴｒのソース／ドレイン１０３ｃに接続された積層構造の主電極１０６を形成するまでは、通常の手順に従って行う。

その後、パッシベーション膜１０５上に、光散乱層１０９を形成する。この場合、先ず、基板１００上に感光性樹脂膜を塗布形成し、この感光性樹脂膜に対して凹凸表面を形成し、さらに接続孔１０９ａを形成するためのハーフトーン露光を行う。その後現像処理を行うことにより、この感光性樹脂膜に接続孔１０９ａおよび凹凸表面を形成し、リフロー処理を行うことにより表面の凹凸を滑らかに整形する。これにより主電極１０６に達する接続孔１０９ａおよび表面凹凸形状を備えた光散乱層１０９を完成させる。

次いで、以上の光散乱層１０９上に保護層１１０を形成する。この場合、光散乱層１０９の表面形状に沿って感光性樹脂膜を塗布形成し、この感光性樹脂膜に対して、光散乱層１０９の接続孔１１９ａに重なる位置に接続孔１１０ａを形成するためのパターン露光を行う。その後、現像処理を行い、さらに焼成工程を行うことにより、この感光性樹脂膜に接続孔１１０ａを形成し、主電極１０６に達する接続孔１１０ａを備えた保護膜１１０を完成させる。

以上の後、図２（２）に示すように、保護層１１０に設けられた接続孔１１０ａを介して、主電極１０６に接続させた状態で、下地導電層１１２を構成する材料を成膜し、さらにこの上部に反射材料層１１３を構成する材料を成膜する。その後、これらの材料膜をパターニングすることにより、下地導電層１１２上に反射材料層１１３を積層してなる反射膜１１１をパターン形成する。

次に、図３に示すように、この反射膜１１１上に、カラーフィルター１１４を形成する。この場合、各色の感光性樹脂を用いて順次リソグラフィー処理を行う。これにより、各画素の保護層１１０上に、反射膜１１１に達する接続孔１１４ａを備えた各色のカラーフィルター１１４を順次形成する。

その後、図１に示したように、カラーフィルター１１４に形成した接続孔１１４ａを介して反射膜１１１に接続された透明画素電極１１５を形成し、次いで柱状スペーサ１１６を形成した後、これらを覆う配向膜を形成する工程を通常の手順に従って行う。尚、プラスチックや金属からなる基板１００を用いる場合には、例えば、国際公開公報 WO 02/084739 A1に開示された転写法を用いることにより、予めガラス基板上に形成された薄膜トランジスタＴｒ〜配向膜までの層を、プラスチックや金属からなる基板１００に転写させることで駆動基板１を完成させる。

またさらに、ここでの図示は省略したが、以上のようにして駆動基板１を形成した後には、通常の手順にしたがって、この駆動基板１と対向基板との間に液晶層を充填狭持させ、液晶表示装置を完成させる。

以上説明した第１実施形態の製造方法によれば、図２（１）を用いて説明したように、に主電極１０６に達する接続孔１０９ａが設けられた光散乱層１０９を形成し、さらにこの接続孔１０９ａ内において主電極１０６に達する接続孔１１０ａが設けられた保護層１１０を形成している。このため、接続孔１１０ａの底部に露出する主電極１０６の表面に対しては、これらの層１０９，１１０の形成工程の影響がそれぞれ個別に加わる。特に、これらの層１０９，１１０を上述したようなリソグラフィーによって形成する場合、最終的には樹脂材料からなる光散乱層１０９を焼成（リフロー）する工程と、樹脂材料からなる保護層１１０を焼成する工程とがそれぞれ行われるため、これらの２回の熱処理工程において主電極１０６の露出面が非常に酸化されやすい状態となる。

しかしながら、本第１実施形態の製造方法では、図２（２）を用いて説明したように、光散乱層１０９および保護層１１０を形成した後、接続孔１１０ａを介して主電極１０６に接続させる反射膜１１１として、先ず、接続部の電気的抵抗を小さくするための下地導電層１１２を形成するため、主電極１０６と反射膜１１１とのコンタクトが下地導電層１１２によって確実に図られる。また、その後、反射膜１１１の上層として、反射特性の良好な反射材料層１１３を形成することにより、外光の反射特性が確保される。

これにより、薄膜トランジスタＴｒから透明画素電極１１５への書き込み電圧、すなわち液晶への印加電圧を安定的に確保することが可能で、輝度が高精度に制御することが可能な、オンチップ・カラーフィルターを配置してなる反射型アクティブ駆動方式の液晶表示装置を得ることが可能になる。

＜液晶表示装置−２＞
図４は、本発明の第２実施形態の液晶表示装置においての特徴的な構成部分を示す断面図であり、オンチップ・カラーフィルターを配置してなる反射型アクティブ駆動方式の液晶表示装置における駆動基板１’側の要部断面図である。この図に示す液晶表示装置と、図１を用いて説明した第１実施形態で説明した構成の液晶表示装置との異なるところは、反射膜１１１’の構成にあり、他の構成は同様であることとする。

すなわち、この反射膜１１１’は、当該反射膜１１１’の上層を構成する反射材料層１１３に開口部１１３ａが設けられているのである。この開口部１１３ａは、主電極１０６との接続を図る部分に設けられており、主電極１０６の上方に対応して開口していることとする。つまり、反射材料層１１３の開口部１１３ａは、光散乱層１０９の接続孔１０９ａおよび保護膜１１０の接続孔１１０ａに対して重なる位置に設けられる。したがって、主電極１０６の上方においては、反射膜１１１’を構成する下地導電層１１２上に透明画素電極１１５が、直接接合された状態となっている。

このような構成の液晶表示装置においては、反射膜１１１’を構成する反射材料層１１３に開口部１１３ａを設けている。これにより、開口部１１３ａの底部に露出する反射膜１１１’の下地導電層１１２部分においても、透明画素電極１１５と反射膜１１１’との接続を図ることが可能になる。したがって、例えば、反射膜１１１’の表面を構成する反射材料層１１３が、酸化されやすい材料で構成されていても、この開口部１１３ａにおいて、反射膜１１１’と透明画素電極１１５とのコンタクトを十分に図ることが可能になる。そして特に、この開口部１１３ａは主電極１０６の直上に設けられているため、この開口部１１３ａにおいて、反射膜１１１’を介しての主電極１０６−透明画素電極１１５間の接続抵抗を効果的に低く抑えることが可能になる。

以上のことから、第１実施形態と比較して、さらに薄膜トランジスタＴｒから透明画素電極１１５への書き込み電圧、すなわち液晶への印加電圧を安定的に確保することが可能になり、輝度が高精度に制御された表示を行う効果を高めることが可能になる。

尚、反射膜１１１’の表面層を構成する反射材料層１１３に開口部１１３ａを設けたことにより、この開口部１１３ａにおいては外光の反射が不十分となる。しかしながら、もともとこの部分は、この駆動基板１’を用いて構成される液晶表示装置のセルギャップが深く、正常な表示が行えない部分であり、かつカラーフィルター１１４の接続孔１１４ａも配置されている部分である。したがって、この部分における外光反射が不十分であっても、有効画素電極面積（開口率）の実質的な損失はない。

尚、以上のように、下地導電膜１１２によって、反射膜１１１’と主電極１０６とのコンタクトが十分に図られることにより、薄膜トランジスタＴｒの背面電位となる反射膜１１１’の電位を安定化させることもできる。つまり、開口部１１３ａを備えた反射材料層１１３のみで反射膜が構成され、この反射材料層（反射膜）１１３が透明画素電極１１５を介してのみ主電極１０６と接続されている場合には、反射材料層（反射膜）１１３とこの上方に形成される透明画素電極１１５との接続抵抗が高くなり、反射材料層（反射膜）１１３の電位（背面電位）が不安定になるのである。

そして、以上のように本第２実施形態の構成では、薄膜トランジスタＴｒの背面電位となる反射膜１１１’の電位を安定化させることができるため、反射材料層１１３に開口部１１３ａを設けたとしても、薄膜トランジスタＴｒのトランジスタ特性を安定状態に保つことが可能となる。

＜液晶表示装置の製造方法−２＞
次に、第２実施形態の液晶表示装置の製造方法として、図４の駆動基板１’の製造手順を説明する。

先ず、第１実施形態において図２（１）および図２（２）を用いて説明したと同様の手順で基板１００上に光散乱層１０９および保護層１１０を形成し、さらに下地導電層１１２上に反射材料層１１３を積層してなる反射膜１１１をパターン形成する。

その後、図５（１）に示すように、反射膜（１１１）を構成する反射材料層１１３に開口部１１３ａを形成する。この際、リソグラフィー処理によって形成したレジストパターンをマスクにして、反射材料層１１３をパターンエッチングして開口部１１３ａを形成する。尚、下地導電層１１２と反射材料層１１３との積層膜を画素毎にパターニングして反射膜（１１１）を形成する前に、反射材料層１１３に開口部１１３ａを設ける工程を行う手順であっても良い。

次に、図５（２）に示すように、この反射膜１１１’上に、カラーフィルター１１４を形成する。この場合、各色の感光性樹脂を用いて順次リソグラフィー処理を行う。これにより、各画素の保護層１１０上に、反射膜１１１’に達する接続孔１１４ａを備えた各色のカラーフィルター１１４を順次形成する。この際、接続孔１１４ａが、反射膜１１１’における反射材料層１１３の開口部１１３ａと重なるようにする。

その後、図１に示したように、カラーフィルター１１４に形成した接続孔１１４ａを介して反射膜１１１’に接続された透明画素電極１１５を形成し、次いで柱状スペーサ１１６を形成した後、これらを覆う配向膜を形成する工程を通常の手順に従って行う。

以上説明した第２実施形態の製造方法によれば、図５（２）を用いて説明したように、反射膜１１１’を形成した後に、この反射膜１１１’上に順次カラーフィルター１１４を形成する工程を行う。したがって、反射膜１１１’の表面には、例えばＢ、Ｇ、Ｒ各色のカラーフィルター１１４を形成する工程の影響がそれぞれ個別に加わる。これら各色のカラーフィルター１１４は、リソグラフィーによって形成されるため、それぞれの最終工程では、カラーフィルター１１４を焼成する工程がそれぞれ行われる。そして、これらの３回の焼成工程において反射膜１１１’の露出面が非常に酸化されやすい状態となる。

しかしながら、本第２実施形態の製造方法では、このようなカラーフィルター１１４の形成を行う前に、反射膜１１１’の表面層を構成する反射材料層１１３に開口部１１３ａを形成する工程を行っているため、この開口部１１３ａの底面には、接続部の電気的抵抗を小さくするための下地導電層１１２が露出した状態となっている。このため、図４を用いて説明したように、反射膜１１１’に接続されるように透明駆動電極１１５を形成した場合、反射膜１１１’と透明駆動電極１１５とのコンタクトが下地導電層１１２によって確実に図られる。

また、ＩＴＯやＩＺＯのような金属酸化物で構成される透明駆動電極１１５を形成する場合、画素透明電極１１５の材料膜をスパッタリングや蒸着などを酸素を含む雰囲気で成膜する際には、反射膜１１１’の表面が酸化されやすいが、上述のように開口部１１３ａの底面には、接続部の電気的抵抗を小さくするための下地導電層１１２が露出した状態となっているため、反射膜１１１’の表面が酸化されたとしても、反射膜１１１’と透明駆動電極１１５とのコンタクトが下地導電層１１２によって確実に図られるのである。

これにより、第１実施形態の方法よりも、さらに薄膜トランジスタＴｒから透明画素電極１１５への書き込み電圧、すなわち液晶への印加電圧を安定的に確保することが可能で、輝度が高精度に制御することが可能なオンチップ・カラーフィルターを配置してなる反射型アクティブ駆動方式の液晶表示装置を得ることが可能になる。

第１実施形態の液晶表示装置の構成を示す断面図である。 第１実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明する断面工程図（その１）である。 第１実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明する断面工程図（その２）である。 第２実施形態の液晶表示装置の構成を示す断面図である。 第２実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明する断面工程図である。

符号の説明

１…基板、Ｔｒ…薄膜トランジスタ、１０６…主電極、１０７…主材料層、１０８…低反射層、１０９…光散乱層（層間絶縁膜）、１０９ａ，１１０ａ…接続孔、１１０…保護層（層間絶縁膜）、１１１…反射膜、１１２…下地導電層、１１３…反射材料層、１１３ａ…開口部、１１４…カラーフィルター、１１５…透明画素電極、１１６…柱状スペーサ

Claims (12)

1. 基板上に設けられた薄膜トランジスタと、
   前記薄膜トランジスタの主電極に達する接続孔を有して当該薄膜トランジスタを覆う状態で前記基板上に設けられた層間絶縁膜と、
   前記接続孔を介して前記主電極に接続された状態で前記層間絶縁膜上にパターン形成された導電性の反射膜と、
   前記反射膜上にパターン形成されたカラーフィルターと、
   前記反射膜を介して前記主電極に接続された状態で当該カラーフィルターの上部に設けられた透明画素電極とを備え、
   前記反射膜は、前記主電極との接続部の電気的抵抗を小さくするための下地導電層と、前記下地導電層の上部の反射材料層との積層構造を有し、
   前記反射膜と前記主電極との接続部分では、前記下地導電層と前記主電極とが直接接続されると共に前記反射材料層に開口部が設けられ、前記開口部を介して前記透明画素電極と前記下地導電層とが直接接続されている
   液晶表示装置。
2. 前記反射膜を構成する下地導電層は、金属酸化物からなる
   請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記主電極の表面層が、低反射率金属で構成されている
   請求項１記載の液晶表示装置。
4. 前記低反射率金属が、チタンまたはモリブデンまたはタングステンまたはタンタルまたはクロムである
   請求項３記載の液晶表示装置。
5. 前記層間絶縁膜として、表面に凹凸を有する樹脂材料からなる光散乱層が設けられている
   請求項１記載の液晶表示装置。
6. 前記層間絶縁膜として、前記光散乱層と、この上部を覆う樹脂材料からなる保護層とが
   設けられている
   請求項５記載の液晶表示装置。
7. 薄膜トランジスタが形成された基板上に、当該薄膜トランジスタの主電極に達する接続孔を有する層間絶縁膜を形成する工程と、
   前記層間絶縁膜上に、前記主電極との接続部の電気的抵抗を小さくするための下地導電層と前記下地導電層の上部の反射材料層との積層構造からなる反射膜を、前記接続孔を介して前記主電極に接続させる状態でパターン形成する工程と、
   前記反射膜上にカラーフィルターをパターン形成する工程と、
   前記反射膜を介して前記主電極に接続された状態で当該カラーフィルターの上部に透明画素電極をパターン形成する工程とを含み、
   前記反射膜をパターン形成する工程では、前記主電極との接続部分において前記反射材料層に開口部を設け、前記開口部を介して前記透明画素電極を前記下地導電層に直接接続させる
   液晶表示装置の製造方法。
8. 前記反射膜を構成する下地導電層を、金属酸化物を用いて形成する
   請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。
9. 前記主電極の表面層が、低反射率金属で形成されている
   請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。
10. 前記低反射率金属がチタンまたはモリブデンまたはタングステンまたはタンタルまたはクロムである
    請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
11. 前記層間絶縁膜を形成する工程では、リソグラフィー処理とその後のリフロー処理により表面に凹凸を有するとともに前記主電極に達する接続孔を有する光散乱層を形成する
    請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。
12. 前記層間絶縁膜を形成する工程では、前記光散乱層を形成した後、リソグラフィー処理により前記光散乱層に形成された接続孔に重ねて前記主電極に達する接続孔を有する保護層を形成する
    請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。

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