JP2000275680A - 反射型液晶表示装置及びそれを用いた表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示部に微細な画素を用いた反射型液晶表示
装置を提供する。 【解決手段】 画素１が行列状に配置される第一の基板
３１と、それに対向し共通電極１３１が形成される第二
の基板５１と、両基板間に挟持された液晶層とを含み、
第一の基板３１上には、行列状に配置された複数の半導
体能動素子１１とこれを覆うように堆積された層間絶縁
膜６１と、走査線５、信号線３よりも上のレベルで複数
の画素１を覆うように形成され、共通電極１３１と電気
的に接続され、各半導体能動素子１１のドレイン上方に
開口部７３を有する第２の共通電極７５と、層間絶縁膜
６１上に形成され、開口部７３で層間絶縁膜６１を貫通
して各半導体能動素子１１のドレインに接続され、各画
素１１毎に分離され液晶層Ｅを介して共通電極１３１と
対向する複数の画素電極９１とを含む反射型液晶表示装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関
し、より詳細には、各画素ごとにスイッチング素子とし
て薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やＭＩＭ等の半導体能動
素子が設けられているアクティブマトリックス型液晶表
示装置、特に反射型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクティブマトリックス型液晶表示装置
では、複数本の走査線群が行方向に配置され、複数本の
信号線群が列方向に配置されている。走査線と信号線の
マトリックスの各交差部には、画素が配置されている。
各画素は、画素電極と該画素電極に接続されたスイッチ
ング用の素子とを含んでいる。アクティブマトリックス
型液晶表示装置の画素情報は、スイッチング用の素子に
よってオン/オフ制御される。表示媒体としては液晶が
用いられる。

【０００３】スイッチング素子として、ＭＩＭ（Ｍｅｔ
ａｌ-Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ-Ｍｅｔａｌ）や三端子素子、
特にゲート、ソース、ドレインを有する電界効果型薄膜
トランジスタ（以下「ＴＦＴ」という。）が用いられ
る。本明細書においては、画素電極に接続される電流端
子をドレイン、信号線に接続される他方の電流端子をソ
ースと呼ぶ。画素電極と薄膜トランジスタとを含む単位
セルを画素と称し、多数の画素がマトリックス（行列）
状に配置された表示部により画像を表示する。

【０００４】行に平行に配置された走査線（ゲート線）
が対応する行に対応する薄膜トランジスタのゲート電極
に接続されている。列に平行に配置された信号線（ソー
ス線）が対応する列に対応する薄膜トランジスタのソー
ス電極に接続されている。走査線を駆動する回路を走査
線駆動回路、信号線を駆動する回路を信号線駆動回路と
称する。走査線駆動回路と信号線駆動回路とを含み、表
示部を駆動する回路を周辺回路と総称する。

【０００５】各画素電極ごとにスイッチング素子として
ＴＦＴを用いるアクティブマトリックス型液晶表示装置
は、一対の基板上に互いに交差するストライプ状の平行
電極を形成した単純マトリックス型液晶表示装置と比較
すると、多画素化に適し、画面が鮮明である。近年、パ
ーソナルコンピュータの表示画面やビデオカメラのビュ
ーファインダ等の表示装置としては、アクティブマトリ
ックス型液晶表示装置が主流となってきている。

【０００６】このアクティブマトリックス型液晶表示装
置では、通常、透明ガラス基板上に多数の画素電極と薄
膜トランジスタとを形成する必要がある。透明ガラス基
板に対しては、高温でのアニールによるシリコンの結晶
化プロセスを適用することは困難である。液晶表示装置
に用いられる薄膜トランジスタとしては、低温でも形成
可能なアモルファスシリコンを用いたアモルファスシリ
コン薄膜トランジスタが用いられてきた。

【０００７】しかし、アモルファスシリコン中での電子
及び正孔の移動度は、１ｃｍ２/Ｖｓ以下と小さい。ア
モルファスシリコンをチャネル層として用いるアモルフ
ァスシリコン薄膜トランジスタでは、高速のスイッチン
グ動作は困難である。そこで、通常の単結晶シリコン基
板上に別途形成された周辺回路チップを、ガラス基板上
に別途外付け配置するか、または、周辺回路チップが配
置されているフレキシブル基板上をガラス基板上に貼り
付ける構造が採用されている。

【０００８】さらに、レーザーアニールにより、アモル
ファスシリコンを多結晶化する技術も用いられてきてい
る。

【０００９】アクティブマトリックス型液晶表示装置に
おいて、ＴＦＴ基板上に形成されている画素電極を反射
電極とすると、反射型液晶表示装置が構成される。

【００１０】この反射型液晶表示装置は、透過型液晶表
示装置のようにバックライトを必要としない。透過型液
晶表示装置と比較して低消費電力化、薄型・コンパクト
化、軽量化が可能である。

【００１１】また、反射型液晶表示装置は投写パネルに
応用しやすい。投写パネルに応用した際には、透過型液
晶表示パネルに比べて、投写パネルの小型化、高精度化
が可能である。安価な光学系を用いることができる。加
えて、反射型液晶表示装置を用いた投写パネルでは、超
高輝度化が可能である。光劣化がなくパネル冷却が容易
であるため、信頼性も高い。

【００１２】しかしながら、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った。

【００１３】１）カップリング問題 反射電極と信号バス線又はＴＦＴとの間の電気的カップ
リングが発生する。フリッカ容量やクロストーク容量に
起因する液晶表示装置の表示特性と表示画質を劣化させ
る。

【００１４】２）光電流によるクロストークの問題 投写型の液晶表示装置の場合には、対向基板（第二の基
板）側からの入射光が、反射電極間の隙間を抜けて第一
の基板側に入射する。光が表示部の画素ＴＦＴ上に照射
されると、ＴＦＴの光電流によるクロストーク等の表示
劣化現象を引き起こす。

【００１５】光が周辺回路用のＴＦＴに照射されると、
リーク電流の影響により画素表示の制御性が悪くなる。

【００１６】尚、透過型の液晶表示装置と比較して、反
射型液晶表示装置の反射電極は不透明であるため、遮光
性ははるかに良好である。但し、入射光強度が数百万か
ら数千万ルクスにもなる投写型パネルの場合には、光リ
ークの影響は無視できない。例えば、光強度１０００万
ルクス、開口率８０％、裏面反射率１％の場合には、Ｔ
ＦＴに入射する光の強度は、２万ルクス（１０００万×
0.2×0.01）になる。クロストーク量は、数十ｍＶにも
達する。

【００１７】３）小型高精細反射型パネルの蓄積容量の
問題 小型高精細反射型パネルの場合には、画素ピッチが２０
μｍから５０μｍ程度と画素面積が小さいため、一般的
に採用されているような、ＴＦＴのＭＯＳゲートを用い
た容量構造や層間絶縁膜を用いた容量構造では、画像情
報の保持に必要な大きさの蓄積容量を作ることが困難に
なる。

【００１８】４）電極コンタクト領域の平坦化の問題 反射電極のうちコンタクトホールによる電極コンタクト
領域の実効反射率は低くなる。コンタクトホール部とそ
の周辺のテーパ領域では、反射電極の平坦性が悪くな
る。液晶配向の乱れによるドメイン領域が発生する。

【００１９】反射パネルの小型化と画素面積の縮小化に
伴い、反射電極全体の面積のうちコンタクト領域の面積
が占める割合が高くなり、反射電極での光の実効反射率
が低下する。

【００２０】例えば、画素ピッチが２０μｍ、電極の間
隔が２μｍ、平坦化膜の厚さ２μｍ、コンタクトホール
の直径が４μｍ、コンタクトホール側壁のテーパ角が４
５度とすると、反射電極の面積のうち、コンタクト領域
が占める割合が１５.５％にも達する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、表示
部に微細な画素を用いた反射型液晶表示装置及びそれを
用いた表示パネルを提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、複数の画素が行列状に配置される表示部を含む第一
の基板と、前記第一の基板に対向して配置され全面に第
１の共通電極が形成される第二の基板と、前記第一及び
第二の基板間に挟持された液晶層とを含み、前記第一の
基板の表示部上には、行列状に配置され、各々がソー
ス、ドレイン及びゲートを有する複数の半導体能動素子
と、 該半導体能動素子を覆うように堆積された層間絶
縁膜と、該層間絶縁膜中に形成され、行方向に並ぶ半導
体能動素子の前記ゲートを接続する複数の走査線と、該
層間絶縁膜中に形成され、列方向に並ぶ半導体能動素子
の前記ソースを接続する複数の信号線と、前記層間絶縁
膜中、前記走査線、信号線より上のレベルで複数の画素
を覆うように形成され、前記第１の共通電極と電気的に
接続され、各半導体能動素子の前記ドレイン上方に開口
部を有する第２の共通電極と、前記層間絶縁膜上に形成
され、前記開口部で層間絶縁膜を貫通して各半導体能動
素子のドレインに接続され、各画素毎に分離され、前記
液晶層を介して前記第１の共通電極と対向する複数の画
素電極と、を含む反射型液晶表示装置が提供される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１から図７までを参照して、第1
の実施の形態による反射型液晶表示装置及びそれを用い
た表示パネルを説明する。

【００２４】図１に、画像表示を行う表示部と表示部の
制御を行う周辺回路とを同一基板上に一体形成した反射
型液晶表示装置Ａの平面配置例を示す。図２には、当該
反射型液晶表示装置Ａの断面構造を示す。

【００２５】図1および図２に示す反射型液晶表示装置
は、画像を表示するための概略長方形の表示部Ｂと、表
示部Ｂの周辺に配置され、表示部を駆動する周辺回路Ｃ
とを含む。

【００２６】表示部Ｂには、複数の画素１が、マトリッ
クス状に配置されている。

【００２７】表示部Ｂには、複数本の信号線３、３、
３、・・・が列方向に、複数本の走査線５、５、５、・
・・が行方向に走っている。

【００２８】１つの画素１には、ソース、ゲート、ドレ
インを有する画素用薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」
という。）１１と液晶セル１５と蓄積容量１７とが含ま
れる。画素ＴＦＴ１１のソースＳには、信号線３が接続
される。画素ＴＦＴのゲートＧには、走査線５が接続さ
れる。画素ＴＦＴ１のドレインＤと接地端子ＧＮＤとの
間には、液晶セル１５と蓄積容量１７とが並列に接続さ
れる。

【００２９】図２に示すように、透明な第一のガラス基
板３１と第二のガラス基板５１（以下、「第一のガラス
基板」、「第二のガラス基板」と称す。）との間には、
液晶材Ｅが充填されている。液晶材は、両基板３１、５
１間に介装されている樹脂製のシール材４１により、封
止されている。尚、第一のガラス基板３１としては、透
明なガラス基板に代えて、Ｓｉ基板等の不透明な基板を
用いることもできる。

【００３０】第二のガラス基板５１上には、通常は接地
電位に固定される共通電極が形成されている。

【００３１】第一のガラス基板３１のうち表示部Ｂの上
には、好ましくは多結晶シリコンＴＦＴである画素ＴＦ
Ｔ１１、１１、１１が島状に形成されている。表示部の
外周方向には、周辺回路Ｃが形成されている。周辺回路
Ｃにおいては、高速動作可能な半導体能動素子として多
結晶シリコンＴＦＴ２１、２１、２１が用いられる。

【００３２】ＴＦＴ１１、２１を覆って、第一のガラス
基板３１上に、層間絶縁膜６１が形成されている。

【００３３】表示部Ｂ全面の層間絶縁膜６１上に、固定
電位とされる第二の共通電極７１が形成されている。こ
の第二の共通７１には、後述するコンタクトホールに対
応する位置に開口部７３が開口されている。第二の共通
電極７１上には、平坦化絶縁膜８１が形成されている。

【００３４】層間絶縁性６１および平坦化絶縁膜８１を
貫通して、開口部７３に対応する位置に、コンタクトホ
ール８３が開口されている。コンタクトホール８３を覆
うように平坦化絶縁膜８１上には、画素１用の反射電極
９１が形成される。反射電極９１は、コンタクトホール
８３内において、画素ＴＦＴ１１のドレインＤと接続さ
れる。反射電極９１上には、配向膜１０１が形成され
る。

【００３５】対向基板である第二の基板５１上には、カ
ラーフィルタ１２１、通常は接地電位に固定される第一
の共通電極１３１、及び配向膜１４１が順次形成され
る。

【００３６】固定電位電極７１と第一の共通電極１３１
との間には、トランスファー電極ＴＥが接続され、共通
の固定電位に設定される。

【００３７】図３に、画素ＴＦＴ１１の平面図を示す。

【００３８】図３(a)は、シングルゲート型ＴＦＴを示
す。シングルゲート型のＴＦＴ１１は、半導体層として
多結晶シリコン層を用いている。多結晶シリコン層は、
まずアモルファスシリコン層を形成し、次いでエキシマ
レーザー等を用いたレーザーアニール法によりアモルフ
ァスシリコン層を結晶化することにより形成する。多結
晶シリコン層をパターニングして島状多結晶シリコン層
２７を形成する。

【００３９】シングルゲート型の画素ＴＦＴ１１におい
ては、ゲート電極Ｇが、ゲート絶縁膜を介して多結晶シ
リコン層２７を一回横切り、その下にチャネル層を画定
する。多結晶シリコン層２７の両端部には、ソース領域
Ｓとドレイン領域Ｄが形成されている。

【００４０】ゲート電極Ｇは、Ａｌ−Ｎｄにより形成さ
れ、走査線５と共通化されている。

【００４１】ソース領域上のソース電極Ｓと信号線３と
が、Ｔｉ/Ａｌ/Ｔｉにより形成され、電気的に接続され
ている。

【００４２】図３（ｂ）に、ダブルゲート型の画素ＴＦ
Ｔ１１を示す。

【００４３】ダブルゲート型ＴＦＴ１１は、ソースード
レイン間に逆Ｕ字型のチャネル層２７を有している。チ
ャネル層２７は、ソースードレイン間を流れる電流の制
御性を向上させるため、２箇所でゲート電極Ｇと交差し
ている。光の入射等の影響を浮けやすい多結晶シリコン
ＴＦＴにおいて、光に起因するリーク電流を低減する。

【００４４】以下の実施の形態においては、画素ＴＦＴ
１１としてダブルゲート型ＴＦＴを用いた液晶表示装置
を例として説明する。シングルゲート型ＴＦＴを用いる
ことも可能である。

【００４５】図４及び図５に、本実施の形態によるポリ
シリコンＴＦＴ１１を用いた反射型液晶表示装置の詳細
な断面図と平面図とを示す。

【００４６】図５は、反射型液晶表示装置Ａの平面図で
ある。図４は、図５のＶＩ-ＶＩ線断面を示したもので
ある。

【００４７】図４に示すように、第一のガラス基板３１
上には、ガラスからの不純物拡散を防止するためＳｉＯ
２膜からなる基板表面被覆層２３が形成される。基板表
面被覆層２３上には、多結晶シリコン層２７が前述のよ
うに逆Ｕ字状に形成される。

【００４８】多結晶シリコン層２７上には、絶縁膜６１
が堆積される。

【００４９】より詳細には、絶縁膜６１は、多結晶シリ
コン層２７上に形成されるゲート絶縁膜６１aと、ゲー
ト絶縁膜６１a上に形成される第一の層間絶縁膜６１ｂ
と、第一の層間絶縁膜６１ｂ上に形成される第二の層間
絶縁膜６１ｃを含む。

【００５０】図５に示すように、ゲート絶縁膜６１a上
に、ゲート電極Ｇ兼走査線５が形成される。

【００５１】ゲート電極Ｇ兼走査線５を覆って第一の層
間絶縁膜６１ｂが形成される。ソース領域Ｓ、ドレイン
領域Ｄ上には、層間絶縁膜６１ｂ、ゲート絶縁膜６１ａ
を貫通するコンタクトホールが開口される。

【００５２】第一の層間絶縁膜６１ｂ上には、コンタク
トホール上を埋めるように、ソース電極兼信号線３とド
レイン電極２５とが設けられている。信号線３は、ゲー
ト絶縁膜６１ａと第一の層間絶縁膜６１ｂとを貫通する
信号線用コンタクトホール３３を介して、画素ＴＦＴ１
１のソース領域と接続される。ドレイン電極２５は、ゲ
ート酸化膜６１aと第一の層間絶縁膜６１ｂとを貫通す
る信号線用コンタクトホール３３を介して画素ＴＦＴ１
１のドレイン領域と接続される。

【００５３】第一の層間絶縁膜６１ｂ上には、信号線
３、ドレイン電極２５を覆って第二の層間絶縁膜６１ｃ
が形成されている。第二の層間絶縁膜６１ｃ上には、表
示部全体を覆う第二の共通電極７１が形成されている。

【００５４】図６に、第二の共通電極７１の平面図を示
す。

【００５５】第二の共通電極７１は、複数の画素１、
１、１・・・を含む表示部Ｂと周辺回路Ｃのほぼ全面を
覆っている。

【００５６】第二の共通電極７１は電位が固定されてい
るため、第二の共通電極７１の下に存在する画素ＴＦＴ
１１や信号線３に対して電気的なシールドを形成する。

【００５７】前述のように、第二の共通電極７１のうち
反射電極９１とドレイン電極２５とを接続するためのコ
ンタクトホール８３に対応する部分には、開口部７３が
設けられている。

【００５８】第二の層間絶縁膜６１ｃ上には、ポリイミ
ドからなる平坦化絶縁膜８１が形成されている。平坦化
膜は、下地表面の凹凸を補償し、平坦な表面を形成する
機能を有する膜である。平坦化された表面に形成される
反射鏡は、平坦な反射面を形成する。反射鏡の反射面に
凹凸が存在すると、反射面で反射した光は種々の方向に
向かう。所定範囲を超える方向に反射された光は利用す
ることができない。煩瑣ｙ面の平坦化は入射光の利用効
率向上に有効である。

【００５９】平坦化膜８１上には、反射電極９１が形成
されている。反射電極９１は、コンタクトホール８３を
介してドレイン電極２５と接続され、ＴＦＴ１１を介し
て供給される画像信号を受け、蓄積することができる。
反射電極９１上には、配向膜１０１が形成されている。

【００６０】第二のガラス基板５１側には、前述のよう
に、カラーフィルタ１２１、第一の共通電極１３１及び
配向膜１４１が形成されている。

【００６１】第二の共通電極７１と反射電極９１は、共
に表示部の大部分の面積を覆い、異なる個所に開口部を
有する。上方からの入射光に対しては、２重の光学シー
ルドが形成されるため、第二のガラス基板５１方向から
第一のガラス基板３１側へ入射する光の遮光性が向上す
る。

【００６２】固定電位に保持される第二の共通電極７１
と、第二の共通電極７１に対向する反射電極９１と、両
電極７１、９１間に挟持された平坦化絶縁膜８１とによ
り、蓄積容量１７（図１参照）が形成される。

【００６３】蓄積容量１７は、反射電極９１と第二の共
通電極７１の開口部７３を除く部分との間に、平坦化膜
８１を介して形成される。画素ＴＦＴ１１は、蓄積容量
１７の下方に配置されている。１つの画素１の領域内に
おいて、画素ＴＦＴ１１と蓄積容量１７とを効率良く配
置することができる。

【００６４】第二の共通電極７１は、反射電極９１と信
号線３等の画素駆動配線との間に固定電位面を形成す
る。従って、反射電極９１と信号線３等の画素駆動配線
とが電気的にシールドされ、クロストーク等の干渉が低
減する。

【００６５】以下に、第一の実施の形態による液晶表示
装置Ａの製造工程の概略を説明する。まず、第一のガラ
ス基板３１上の構造の製造工程の概略を示す。

【００６６】１）第一のガラス基板３１上に下地の酸化
珪素膜２３を成長する。

【００６７】２）プラズマＣＶＤ法により、厚さ５０ｎ
ｍのアモルファスシリコン層を下地酸化珪素膜２３上に
堆積する。

【００６８】３）ＸｅＣｌを光源とする波長３０８ｎｍ
のエキシマレーザーを用いて、アモルファスシリコン層
を結晶化して、多結晶シリコン層２７を形成する。

【００６９】４）多結晶シリコン層２７を島状に加工し
た後、ゲート絶縁膜として酸化珪素膜６１ａを、プラズ
マＣＶＤ法により、１２０ｎｍ堆積する。

【００７０】５）ゲート絶縁膜上のゲート電極/配線と
して、Ａｌ−Ｎｄ膜を堆積し、例えば混酸エッチャント
を用いたウェットエッチングによりゲート電極と走査線
とをパターニングする。

【００７１】６）ｎ型不純物及びｐ型不純物を、多結晶
シリコン膜２７上の所定のソース及びドレイン領域上に
ドーピングし、不純物イオンをレーザー照射により活性
化する。

【００７２】７）第一の層間絶縁膜６１ｂ（窒化珪素又
は酸化珪素）を、プラズマＣＶＤ法により、例えば厚さ
５００ｎｍ堆積する。

【００７３】８）第一の層間絶縁膜６１ｂ、その下のゲ
ート絶縁膜６１ａを貫通して、コンタクトホールを開口
する。このコンタクトホールを介して、Ｔｉ/Ａｌ/Ｔｉ
積層を堆積し、パターニングしてソース電極Ｓと信号線
３とを兼ねるソース配線とドレイン電極２５を形成す
る。

【００７４】９）ソース配線等を覆い、第１層間絶縁膜
上に第二の層間絶縁膜６１ｃとして、プラズマＣＶＤに
より窒化珪素膜を、たとえば厚さ４００ｎｍ形成する。

【００７５】１０）第二の層間絶縁膜６１ｃ上に、Ｔｉ
膜をたとえば厚さ２００ｎｍ堆積する。Ｔｉの代わりに
Ａｌを用いても良い。レジストマスクと塩素系のガスを
用いたドライエッチングにより、開口部７３を形成し、
第二の共通電極７１を形成する。

【００７６】１１）第二の共通電極７１及び第二の層間
絶縁膜６１ｃの上に、ポリイミドにより形成された平坦
化膜８１を形成する。ポリイミド平坦化膜に代えてプラ
ズマＣＶＤにより形成した窒化珪素膜を用いることもで
きる。

【００７７】１２）平面配置として平坦化膜８１、第２
層間絶縁膜６１ｃを貫通し、上部ドレイン電極２５を露
出する開口部７３内に、コンタクトホール８３をフッ素
系のガスを用いたドライエッチングにより開口する。

【００７８】１３）コンタクトホール８３を埋めるよう
に、平坦化膜８１上にＡｌの反射電極９１を堆積する。
塩素系のガスを用いたドライエッチングにより、画素１
面に反射電極９１を分離加工して電気的に独立な反射電
極とする。

【００７９】１４）反射電極９１上に、配向膜１０１を
形成する。

【００８０】第二のガラス基板５１上の構造は、以下の
ようにして形成される。

【００８１】１）第二のガラス基板５１上に、厚さ１.
５μｍの赤色のカラーレジスト膜を塗布し、乾燥、露
光、現像を含む通常のフォトレジスト工程により、表示
部Ｂに赤色のカラーフィルタを形成する。同様の工程に
より、緑色のカラーフィルタ及び青色のカラーフィルタ
を、形成する。

【００８２】２）カラーフィルタ等により形成されてい
る凹凸を平坦化するために樹脂製の平坦化膜を形成す
る。

【００８３】３）スパッタ法により厚さ１０００オング
ストロームのＩＴＯ膜を成膜し、次いで所定のパターン
形成工程により共通電極１３１を形成する。

【００８４】４）第一の共通電極１３１を覆うように、
ポリイミド等の配向膜１４１を形成する。

【００８５】以上の工程により、第二の透明基板５１側
の構造が完成する。

【００８６】上記のようにして製造された、第一のガラ
ス基板３１と第二のガラス基板５１とを張り合わせて反
射型液晶表示装置Ａを形成する工程について以下に説明
する。

【００８７】１）第一のガラス基板３１と第二のガラス
基板５１とに形成した配向膜１０１、１４１を必要に応
じ、加熱、硬化させる。

【００８８】２）配向膜１０１、１４１に対し、バフ
（buff）布で一定方向に擦るラビング工程を行う。この
工程により、配向膜１０１、１４１には、配向構造が形
成される。

【００８９】３）第一のガラス基板３１上に、ポリマー
系、ガラス系、シリカ系などの球状体スペーサを散布す
る。

【００９０】４）第一のガラス基板３１の周辺回路部Ｃ
のさらに外周部に、シール用樹脂をディスペンサにより
塗布する。

【００９１】５）第一のガラス基板３１上に第二のガラ
ス基板５１を重ね、加熱加圧してシール用樹脂を硬化さ
せる。第一のガラス基板３１と第二のガラス基板５１と
がシール材４１により張り合わされる。球状体スペーサ
が両基板間の距離を所定の値に保つ。

【００９２】６）液晶材Ｅを、図示しない液晶注入口よ
り第一のガラス基板と第二のガラス基板との間に形成さ
れた液晶収容空間に注入した後、液晶注入口を封止す
る。

【００９３】図７に、本実施の形態による反射型液晶表
示装置を用いた液晶パネルを示す。

【００９４】図７(a)は、反射型直視パネルの概略構成
を示す。

【００９５】この反射型直視パネルは、反射型液晶パネ
ルＡの第二のガラス基板５１側に、偏光板ＰＬを配置し
た構造を含む。反射型液晶パネルＡに用いる液晶材Ｅと
しては、好ましくは垂直配向液晶が用いられる。

【００９６】図７（ｂ）は、３板式の投写型液晶パネル
を示す。

【００９７】投写型液晶パネルは、クロスダイクロイッ
クプリズム（ＣＤＰ）の背面と両側面とに、Ｒ（赤
色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）に対応する反射型液晶表
示装置Ａ１、Ａ２、Ａ３が配置されている。

【００９８】クロスダイクロイックプリズム（ＣＤＰ）
の前面には、ウェッジ・プリズム（ＷＰ）が配置されて
いる。Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）に対応する
反射型液晶表示装置Ａ１、Ａ２、Ａ３に向けて光を照射
するための光源Ｌが設けられている。

【００９９】光源Ｌから出射された光は、Ｒ（赤色）、
Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）に対応する反射型液晶表示装置
Ａ１、Ａ２、Ａ３上に入射する。

【０１００】各反射型液晶表示装置Ａ１、Ａ２、Ａ３か
ら反射された反射光は、ウェッジ・プリズム（ＷＰ）に
より屈折され、入射光と光路が分けられる。反射光は、
レンズを含む光学系装置ＬＳにより、スクリーンＳ上に
結像される。

【０１０１】本実施の形態による反射型液晶表示装置で
は、画素に含まれる画素ＴＦＴと蓄積容量とを効率良く
配置することができ、微細な画素が形成される。特に、
反射型直視パネルや投写型液晶パネルでは、パネルの小
型化が要求されるため、本実施の形態による反射型液晶
表示装置が好ましく用いられる。

【０１０２】図８に第一の実施の形態による反射型液晶
表示装置の変形例を示す。図８は、第一の実施の形態に
よる反射型液晶表示装置の断面図を示した図４に対応す
る図面である。尚、図８では、画素ＴＦＴとして、図３
(a)のシングルゲート型ＴＦＴが用いられているが、こ
の点は、本質的な変更点ではない。

【０１０３】図８に示す反射型液晶表示装置では、反射
電極９１とドレイン電極２５との間を開口するコンタク
トホール８３内に、導電性の有機樹脂により形成された
導電性充填材１１１が充填されている。導電性充填材１
１１は、好ましくは、平坦化膜８１の上面と同じ高さま
で充填される。

【０１０４】この導電性充填材１１１により、反射電極
９１とドレイン電極２５とが電気的に接続される。

【０１０５】図９から図１２までを用いて、図８に示し
た反射型液晶表示装置の製造方法のうち、平坦化膜８１
を形成した後の概略工程を説明する。尚、平坦化膜が形
成されるまでの工程としては、上述の工程と同じ工程を
用いることができる。

【０１０６】図９に示すように、コンタクトホール８３
が開口されている平坦化膜８１上に、導電性充填材１１
１として導電性かつ透明な有機材料にＳｎＯ等の材料を
添加した材料をコーティングする。

【０１０７】図１０に示すように、コンタクトホール８
３内には、導電性充填材１１１が充填される。平坦化膜
８１上は、導電性充填材１１１で被覆される。

【０１０８】図１１に示すように、反射電極用のＡｌ膜
を堆積する。通常のパターン形成工程により、反射電極
用のパターンを形成する。

【０１０９】図１２に示すように、塩素系のガスを用い
たドライエッチングによりＡｌ膜を加工し、フッ素系の
ガスを用いたドライエッチングにより導電性有機膜を加
工して反射電極９１を形成する。

【０１１０】図８に示す反射型液晶表示装置では、図３
に示す装置と比べて、反射電極の平坦性が良好になる。

【０１１１】図１３に本発明の第二の実施の形態による
反射型液晶表示装置Ａの断面図を示す。本実施の形態に
よる反射型液晶表示装置では、第二の共通電極７１と反
射電極９１との間に、第３の層間絶縁膜６１ｃと蓄積容
量電極７５と平坦化膜８１とが設けられている。蓄積容
量電極７５は、コンタクトホール８３内において反射電
極９１とともにドレイン電極２５に接続されている。

【０１１２】第３の層間絶縁膜６１ｃは、配線層間の絶
縁性を確保できればよく、たとえば、厚さ２００ｎｍの
窒化珪素膜により形成される。

【０１１３】蓄積容量電極７５は、Ａｌ膜により形成さ
れている。Ａｌの代わりにＴｉを用いても良い。

【０１１４】本実施の形態による反射型液晶表示装置で
は、画素用の蓄積容量が、第二の共通電極７１と蓄積容
量電極７５と、両電極７１、７５間に挟まれた第3の層
間絶縁膜６１ｄとから形成される。反射電極９１の平坦
性を確保する機能は、さらに上層の平坦化膜８１により
発揮されるため、第3の層間絶縁膜６１ｄの厚さは比較
的自由に設計できる。従って、第3の層間絶縁膜６１ｄ
の厚さを薄くして、大きな容量を得ることも可能であ
る。大きな容量を得るという意味では、窒化珪素が好ま
しく用いられる。Ｔａの酸化膜のように、さらに高誘電
率の材料を用いても良い。

【０１１５】画素ＴＦＴ１１や信号線３が、第二の共通
電極７１と蓄積容量電極７５と反射電極９１との３重の
金属層により覆われているので、電気的シールドとして
の機能が第一の実施の形態による反射型液晶表示装置の
場合と比べてさらに向上し、かつ 第二のガラス基板側
からの入射光を遮光する遮光膜としても遮光性も向上す
る。

【０１１６】図１４に上記第二の実施の形態による反射
型液晶表示装置の第一の変形例を示す。

【０１１７】この第一の変形例による液晶表示装置Ａ
は、第二の層間絶縁膜６１ｃがポリイミドにより形成さ
れた樹脂性の平坦化膜である点において、図１３に示す
反射型液晶表示装置と異なっている。

【０１１８】この反射型液晶表示装置Ａでは、信号線３
や上部ドレイン電極２５による第一の層間絶縁膜６１ｂ
上の凹凸を、平坦化膜で平坦化することが可能である。
第二の共通電極７１の平坦性が増し、第二の共通電極７
１と第3の層間絶縁膜６１ｄと上記蓄積容量電極とで形
成される蓄積容量の値をより正確に制御することができ
る。

【０１１９】図１５に、第二の実施例による反射型液晶
表示装置の第二の変形例を示す。

【０１２０】図１５は、第二の実施の形態による反射型
液晶表示装置の第一変形例を示した図１４に対応する図
面である。

【０１２１】図１４に示す反射型液晶表示装置では、反
射電極９１とドレイン電極２５との間を開口するコンタ
クトホール８３内において、蓄積容量電極７５がドレイ
ン電極２５と接続されている。加えて、コンタクトホー
ル８３内のは、導電性のポリイミド（樹脂）により形成
された導電性充填材１１１により充填されている。導電
性充填材１１１は、好ましくは、平坦化膜８１の上面と
同じ高さまで充填される。

【０１２２】この導電性充填材１１１により、反射電極
９１とドレイン電極２５とが蓄積電極７５を介して電気
的に接続される。

【０１２３】図１６から図１９までを用いて、図１５に
示した反射型液晶表示装置の製造方法の概略工程を説明
する。

【０１２４】図１６に示すように、上述の工程と同様の
工程を用いることにより、この平坦化膜が形成される状
態において、蓄積容量電極７５は、コンタクトホール８
３内において、ドレイン電極２５と接続されている。

【０１２５】コンタクトホール８３が開口されている平
坦化膜８１上に、導電性充填材１１１として導電性かつ
透明な有機材料をコーティングする。

【０１２６】図１７に示すように、コンタクトホール８
３内に、導電性充填材１１１が充填される。平坦化膜８
１上は、導電性充填材１１１で被覆される。

【０１２７】図１８に示すように、反射電極用のＡｌ膜
を堆積する。通常のパターン形成工程により、反射電極
用のパターンを形成する。

【０１２８】図１９に示すように、塩素系のガスを用い
たドライエッチングによりＡｌ膜を、フッ素系のガスを
用いたドライエッチングにより導電性の有機膜を加工
し、反射電極９１を形成する。

【０１２９】図１７に示す反射型液晶表示装置では、図
１６に示す装置と比較して反射電極の平坦性が良好にな
る。

【０１３０】図２０は、本発明の第三の実施の形態によ
る反射型液晶表示装置Ａを示す。

【０１３１】反射型液晶表示装置の小型化に伴って、画
像を表示する画素部と画素の制御を行う周辺回路部とを
同一基板上に一体に形成した周辺回路一体型液晶表示装
置の必要性がますます高まっている。

【０１３２】アモルファスシリコンＴＦＴよりも高速な
多結晶シリコンＴＦＴを周辺回路用の半導体能動素子と
して用いた周辺回路一体型液晶表示装置において、光に
起因するＴＦＴのリーク電流の問題等を解決するため
に、周辺回路上に遮光膜を設ける必要がある。

【０１３３】その際、対向基板（第二の基板）側に設け
られた共通電極と周辺回路上に形成すべき遮光膜とを別
々に形成したのでは、プロセスが複雑になる。

【０１３４】加えて、第一の基板と第二の基板との貼り
合わせ工程において、位置合わせの精度が要求される。
貼り合わせ工程用のマージンを大きくとると、画素部の
面積を大きくすることが困難になる。

【０１３５】また、従来、平坦化材料は画素部上に設け
られ、周辺回路を覆うブラックマトリックスの下には平
坦化材料を形成しないため、周辺回路とＢＭとの寄生容
量が大きくなってしまう。

【０１３６】図２０には、画像を表示する表示部Ｂと表
示部Ｂの制御を行う周辺回路部Ｃとが示されている。

【０１３７】図２０に示すように、第一のガラス基板２
０３と第二のガラス基板２０７との間には、液晶材Ｅが
充填されている。

【０１３８】尚、第一のガラス基板２０３としては、透
明なガラス基板に代えて、Ｓｉ基板等の不透明な基板を
用いることもできる。

【０１３９】第二のガラス基板２０７上には、通常は接
地電位に固定される第一の共通電極２０５が形成されて
いる。

【０１４０】第一のガラス基板２０３の表示部Ｂ領域上
には、画素ＴＦＴ２２８が島状に形成されている。

【０１４１】第一のガラス基板２０３上の、表示部Ｂの
外周方向には、周辺回路Ｃが形成されている。周辺回路
Ｃにおいては、半導体能動素子として多結晶シリコンＴ
ＦＴ２５７が形成されている。

【０１４２】画素ＴＦＴ２２８を含む第一のガラス基板
２０３上には、酸化珪素膜２０８が形成されている。酸
化珪素膜２０８上には、多結晶シリコン層２０９が島状
に形成されてＴＦＴのチャネル層を形成している。酸化
珪素膜２０８上には、多結晶シリコン層２０９を覆って
ゲート酸化膜２１０が形成されている。ゲート酸化膜２
１０上には、走査線を兼ねたゲート電極Ｇが形成され
る。

【０１４３】さらに、ゲート電極Ｇを覆って、ゲート酸
化膜２１０上には、第一の層間絶縁膜２１５が形成され
ている。第一の層間絶縁膜２１５、ゲート酸化膜２１０
を貫通してソース及びドレイン領域に達するコンタクト
ホール２１７、２１７、２１７・・・が開口されてい
る。

【０１４４】第一の層間絶縁膜２１５上には、コンタク
トホール２１７を介して画素ＴＦＴ２２８及び周辺回路
ＴＦＴ２５７のソース領域に接触するソース電極Ｓが信
号線２２１と共通に形成され、ドレイン領域には、ドレ
イン電極２２３が形成される。

【０１４５】第一の層間絶縁膜２１５上の周辺回路領域
の外周部には、第一の電極２２５が形成されている。

【０１４６】第一の層間絶縁膜２１５上には、平坦化膜
２４５が形成されている。

【０１４７】平坦化膜２４５のうち、画素ＴＦＴ２２８
の上部ドレイン電極２２３と第一の電極２２５の上方に
は、第二のコンタクトホール２５５が開口されている。

【０１４８】平坦化膜２４５の上には、画素ＴＦＴ２２
８を含む画素１上を覆うように反射電極２５１が形成さ
れる。反射電極２５１上には、配向膜２５８が形成され
ている。

【０１４９】周辺回路用ＴＦＴ２５７を含む周辺回路Ｃ
上には、反射電極２５１と同じに同一工程で形成された
周辺回路用遮光膜２５３が、平坦化膜２４５の上に形成
される。

【０１５０】ドレイン電極２２３と反射電極２５１と
は、コンタクトホール２５５中に充填された導電性充填
材２５９により電気的に接続されている。第一の電極２
２５と周辺回路用遮光膜２５８とは、コンタクトホール
２５５中に充填された導電性充填材２５９により電気的
に接続されている。

【０１５１】周辺回路用遮光膜２５８の接続端子２８７
と、第二のガラス基板２０７上形成されている共通電極
２０５の接続端子２８５とは、配線２９１により電気的
に接続されている。

【０１５２】本実施の形態による反射型液晶表示装置で
は、反射電極を形成する際に、同じに周辺回路用遮光膜
を形成する。周辺回路用遮光膜形成のための付加工程が
不要となる。

【０１５３】周辺回路用遮光膜は、周辺回路用ＴＦＴ２
５７に照射される光を遮る。光に起因するＴＦＴのリー
ク電流を低減し、光に起因する周辺回路の誤動作の確率
を低減する。

【０１５４】周辺回路用遮光膜を共通電極に接続して接
地電位とすることにより、周辺回路上に充填されている
液晶材にバイアスが印加されることがない。液晶に直流
バイアス（例えば電源電圧と接地電圧）が印加されるこ
とに起因する液晶材の劣化を防止できる。

【０１５５】ノーマリブラック液晶を使用した場合に
も、充填されている液晶材にバイアスが印加されること
がないため、表示部の周囲が常に黒の表示状態であり、
反射光がない。周辺部からの迷光が少なくなる。

【０１５６】周辺回路用遮光膜は、第一のガラス基板側
の最上層であるため、直接、第二のガラス基板との間の
トランスファー電極として用いることができる。トラン
スファー電極の構造とトランスファー電極を設ける位置
とに関する自由度が増す。

【０１５７】小型化が必要な反射型投写パネルなどの液
晶表示装置として用いた場合に、特に有利である。

【０１５８】図２１に、本発明の第三の実施の形態によ
る反射型液晶表示装置Ａの、第一の変形例を示す。

【０１５９】図２１に示す反射型液晶表示装置Ａでは、
第1層間絶縁膜２１５と平坦化膜２４５の間に、第二の
層間絶縁膜２３５が形成されている。第二の層間絶縁膜
２３５上には、画素ＴＦＴ２２８を含む領域上を覆うよ
うに、第二の共通電極２７１が形成されている。第二の
共通電極２７１は、画素ＴＦＴ２２８の上部ドレイン電
極２２３上に開口部２７３が形成されている。

【０１６０】尚、第二の共通電極２７１は、１画素全面
の上を覆うように形成しても良く、複数画素上を、さら
には、表示部全面上を覆うように形成しても良い。

【０１６１】第二の共通電極電極２７１は、好ましくは
第一の共通電極２９５と接続されてて、接地電位とされ
ている。

【０１６２】本実施の形態の液晶表示装置では、第二の
共通電極２７１と、平坦化絶縁膜２４５と、反射電極２
５１とにより、画素用の蓄積容量を形成している。

【０１６３】画素ＴＦＴ２２８を含むほぼ１画素領域全
面に蓄積容量を形成したので、画素ＴＦＴと蓄積容量と
を効率良く配置することができ、画素の微細化と装置全
体の小型化が可能となる。

【０１６４】図２２に、本発明の第三の実施の形態によ
る反射型液晶表示装置Ａの、第二の変形例を示す。

【０１６５】図２２に示す反射型液晶表示装置Ａでは、
第1層間絶縁膜２１５と平坦化膜２４５の間に、第二の
層間絶縁膜２３５が形成されている。第二の層間絶縁膜
２３５上には、画素ＴＦＴ２２８を含む領域上を覆うよ
うに、第二の共通電極２７１が形成されている。第二の
共通電極２７１は、画素ＴＦＴ２２８の上部ドレイン電
極２２３上に開口部２７３が形成されている。

【０１６６】開口部２７３内においては、第二の層間絶
縁膜２３５に形成されたコンタクトホールの開口内を充
填材２２７により充填している。この充填材２２７は、
第二の共通電極２７１と同じ工程で形成することもでき
る。

【０１６７】さらに、平坦化膜２４５に形成されたコン
タクトホール内には、充填材２４７が充填されている。
第一の電極２２５も、同様に充填材２２７と充填材２４
７により、周辺回路用遮光膜２５３と接続される。

【０１６８】コンタクトホール内が、充填材２２７と充
填材２４７とにより２段階で充填される。コンタクトホ
ール内の充填が容易になる。上部ドレイン電極２２３と
反射電極２５１との間の電気的接続が一層確実なものと
になる。

【０１６９】図２３に、本発明の第三の実施の形態によ
る反射型液晶表示装置Ａの、第三の変形例を示す。

【０１７０】図２３に示す反射型液晶表示装置Ａでは、
第1層間絶縁膜２１５と平坦化膜２４５の間に、第二の
層間絶縁膜２３５と第三の層間絶縁膜２３６とが形成さ
れている。第二の層間絶縁膜２３５上には、画素ＴＦＴ
２２８を含む領域上を覆うように、第二の共通電極２７
１が形成されている。第二の共通電極２７１には、画素
ＴＦＴ２２８の上部ドレイン電極２２３上に開口部２７
３が形成されている。

【０１７１】第二の共通電極２７１を覆って、第３層間
絶縁膜２３６が形成されている。第３層間絶縁膜２３
６、第１層間絶縁膜２３５を貫通してドレイン電極２２
３を露出するコンタクトホールが形成されている。コン
タクトホールを覆って第三の層間絶縁膜２３６上に、第
二の共通電極２７１と対向して、蓄積容量を形成する蓄
積容量電極２９１が形成されている。

【０１７２】開口部２７３内においては、第二の層間絶
縁膜２３５に形成されたコンタクトホールの開口内を、
蓄積容量電極２９１が被覆する。コンタクトホールの開
口内の蓄積容量電極２９１上を充填材２６１により充填
している。

【０１７３】第一の電極２２５を含む領域においては、
第三の層間絶縁膜２３６、第二の層間絶縁膜２３５を貫
通して、第１の電極を露出するコンタクトホールが形成
され、その上に、蓄積容量電極２９１と同じ材料で中継
電極２９１ａが形成されている。

【０１７４】第一の電極２２５上にも開口が設けられ、
蓄積容量電極２９１と同じ材料で電極により被覆され
る。電極２９１、２９１ａを覆って、平坦化膜２４５が
形成され、電極２９１、２９１ａを露出するコンタクト
ホールが開口される。

【０１７５】コンタクトホールの開口内の蓄積容量電極
２９１、２９１ａ上を充填材２６１により充填してい
る。充填材２６１を覆って、反射電極２５１、遮光電極
２５３が形成される。

【０１７６】第一の電極２２５は、上記の構造により、
周辺回路用遮光膜２５３と接続される。

【０１７７】蓄積容量が、固定電位電極２７１と第三の
層間絶縁膜２３６と蓄積容量電極２９１とにより形成さ
れており、平坦化膜を挟んで容量を形成する構造と比較
して、蓄積容量値の設計の自由度が増す。大きな容量を
作ることも可能となり、画素の微細化が可能となる。

【０１７８】図２４及び図２５には、本発明による反射
型液晶表示装置の第四の実施の形態を示す。

【０１７９】図２４は、液晶表示装置Ａの全体を示す。

【０１８０】この反射型液晶表示装置は、表示部Ｂと周
辺回路部Ｃとの境界領域ＢＡが形成されている。

【０１８１】図２５に、境界領域ＢＡの左上隅部を含む
領域Ｘを示す。

【０１８２】境界領域ＢＡに設けられている画素ＴＦＴ
上には、画素２０１上の反射電極２５１と同じ金属層で
形成されたダミーの反射電極２５１ａが設けられてい
る。

【０１８３】ダミーの反射電極２５１ａは、境界領域Ｂ
Ａ上に形成されているダミー画素２０１ａ、２０１ａ、
２０１ａ上に共通に形成されている。

【０１８４】ダミーの反射電極２５１ａは、第二のガラ
ス基板上に形成されている共通電極と接続される。

【０１８５】表示部周辺近傍に共通電極と同電位とされ
た金属膜が存在するため、ノーマリブラック液晶モード
の場合に、周辺は常時「黒表示」であり、迷光の影響を
低減することができる。

【０１８６】尚、ダミーの反射電極２５１ａを周辺回路
遮光膜２５３と一体化して共通電極にしてもよい。

【０１８７】ダミー画素２０１ａが上下左右に一画素分
設けられているが、複数画素分設けても良い。

【０１８８】図２６に基づき、本発明の第５の実施の形
態による反射型液晶表示装置について説明する。

【０１８９】反射型液晶表示装置では、反射電極の下に
半導体能動素子や信号線が配置できる。従って、高い開
口率が実現できる。

【０１９０】しかしながら、半導体能動素子の端子と画
素電極とを導通させるため、層間絶縁膜にコンタクトホ
ールを形成する必要がある。

【０１９１】この場合、コンタクトホール及びその周辺
部においては、平坦性が悪くなる。平坦性が悪くなった
部分は、基本的には表示に寄与しない。

【０１９２】また、最近の液晶表示装置においては、高
集積化（微細化）が進んでおり、この部分のコンタクト
ホールに起因する平坦性の欠如という問題が無視できな
くなってきている。

【０１９３】最近の反射型液晶表示装置においては、Ｔ
ＦＴ等の能動素子が形成される第一の基板側の凹凸を、
平坦化膜等により被覆することにより平坦化する技術が
用いられる。

【０１９４】第一の基板側の凹凸を平坦化することによ
り、横方向（基板面に平行な方向）の電界の影響や信号
線等のバスラインによる段差の影響が低減し、画素の開
口率が向上する。

【０１９５】一般に、反射型液晶表示装置においては、
反射電極の下に能動素子やバスラインを設けることが可
能なため、高い開口率が実現できる。しかしながら、反
射型液晶表示装置においても、以下に述べる問題が生じ
ている。

【０１９６】能動素子の端子（例えば、ＴＦＴ等のドレ
イン端子）とその上に層間絶縁膜を介して設けられてい
る反射電極（表示電極）とを電気的に接続する必要があ
る。層間絶縁膜内にコンタクトホールを開口し、コンタ
クトホールの開口内の凹形状に沿って反射電極（表示電
極）を堆積し、開口内を被覆する。

【０１９７】反射電極のうちコンタクトホールを埋め込
む部分は、上表面も凹形状となる。すると、近傍の凹形
状に起因して、反射電極上に充填されている液晶分子の
配向が乱れる。配向が乱れた部分は、画像の表示に寄与
しない。特に画素の微細化に伴って、コンタクトホール
部における配向の乱れの影響は無視できなくなってき
た。尚、反射電極上に樹脂等を充填して、上記の凹状部
を樹脂で充填した場合でも、電界の偏りが生じるという
問題が残っている。

【０１９８】図２６に示す反射型液晶表示装置では、第
一のガラス基板３０３上に、ソースＳ、ゲートＧ、ドレ
インＤを含む多結晶シリコンＴＦＴ３１７が形成されて
いる。

【０１９９】第一のガラス基板３０３と対向する第二の
ガラス基板３０７上には、第一の共通電極３０５が形成
されている。第一のガラス基板３０３と第二のガラス基
板３０７との間には、液晶材Ｅが充填されている。

【０２００】多結晶シリコンＴＦＴ３１７の上には、ア
クリル樹脂からなり、厚さ２μｍの平坦化絶縁膜３３１
が形成されている。ドレイン電極Ｓ上において平坦化絶
縁膜３３１内には、５μｍ角のコンタクトホール３２５
が形成されている。コンタクトホールにはテーパがつ
き、開口部は１０μｍ角となっている。コンタクトホー
ル３２５の開口内の凹形状に沿って、Ａｌにより形成さ
れた第一の反射電極３４７が開口内を被覆する。

【０２０１】コンタクトホール３２５の開口内であっ
て、第一の反射電極３４７上には、アクリル樹脂により
形成されるコンタクトホール充填材３６１が充填されて
いる。このコンタクトホール充填材３６１は、アクリル
樹脂をスピンコートにより第一のガラス基板３０３上に
塗布した後、第一の反射電極３４７の上部平坦面とアク
リル樹脂の上面とが面一になるまでアッシング処理を行
って形成したものである。

【０２０２】第一の反射電極３４７の上部平坦面と凹部
を埋め込むアクリル充填材３６１との作る平坦面上に、
Ａｌ層により形成された第二の反射電極３５１を形成す
る。

【０２０３】尚、第一の反射電極３４７は、ドレイン電
極との密着性をより良好なものとするため、Ｔｉ又はＴ
ｉ/Ａｌ/Ｔｉにより形成しても良い。

【０２０４】図２６に示されている反射型液晶表示装置
では、実際の反射電極として機能する第二の反射電極３
５１の平坦性が良好である。

【０２０５】本実施の形態による反射型液晶表示装置で
は、反射電極とドレイン電極との接続を形成するための
コンタクトホールに起因する液晶の配向の乱れが生じな
い。反射電極の表面が平坦であるため、電界の偏りが生
じにくい。特に、画素を微細化した際に問題となるコン
タクトホール部における配向の乱れの影響による画像の
表示に寄与しない部分が少なくなる。

【０２０６】図２７に基づき、本発明の第６の実施の形
態による反射型液晶表示装置について説明する。

【０２０７】図２７に示す反射型液晶表示装置では、第
一のガラス基板３０３上に、ソースＳ、ゲートＧ、ドレ
インＤを含む多結晶シリコンＴＦＴ３１７が形成されて
いる。

【０２０８】第一のガラス基板３０３と対向する第二の
ガラス基板３０７上には、第一の共通電極３０５が形成
されている。第一のガラス基板３０３と第二のガラス基
板３０７との間には、液晶材Ｅが充填されている。

【０２０９】多結晶シリコンＴＦＴ３１７のドレイン電
極Ｄ上には、Ｔｉ/Ａｌ/Ｔｉからなる、高さ１μｍの突
起状ドレイン電極３２６が形成されている。

【０２１０】突起状ドレイン電極３２６が形成された多
結晶シリコンＴＦＴ３１７の上には、アクリル樹脂から
なり、厚さ２μｍの平坦化絶縁膜３２１が形成されてい
る。突起状ドレイン電極３２６と平坦化絶縁膜とは、実
質的に同じ高さを形成している。

【０２１１】平坦化絶縁膜３２１の表面に露出されてい
る突起状ドレイン電極３２６の上面と接続するように、
Ａｌよりなる反射電極３５１が形成される。

【０２１２】図２７に示されている反射型液晶表示装置
では、反射電極３５１の平坦性が良好である。反射電極
とドレイン電極との電気的接続が容易に形成できる。

【０２１３】本実施の形態による反射型液晶表示装置で
は、ドレイン電極上に予め突起状ドレイン電極を形成す
る。反射電極とドレイン電極との電気的接続を形成する
際に生じる液晶の配向の乱れが生じない。反射電極の表
面が平坦であるため、電界の偏りが生じにくい。特に、
画素を微細化した際に問題となるコンタクトホール部に
おける配向の乱れの影響による画像の表示に寄与しない
部分が少なくなる。

【０２１４】図２８に基づき、本発明の第７の実施の形
態による反射型液晶表示装置について説明する。

【０２１５】図２８に示す反射型液晶表示装置では、第
一のガラス基板３０３上に、多結晶シリコンＴＦＴが形
成され、層間絶縁膜を介して、ＴＦＴのソース電極に接
続される信号線（バスライン）３８７、３８７が形成さ
れている。

【０２１６】第一のガラス基板３０３と対向する第二の
ガラス基板３０７上には、第一の共通電極３０５が形成
されている。第一のガラス基板３０３と第二のガラス基
板３０７との間には、液晶材Ｅが充填されている。

【０２１７】画素ピッチは３０μｍ、信号線３８７の厚
さ（段差）は１μｍである。

【０２１８】図２８では、信号線３８７と信号線３８７
とのほぼ中間には、信号線３８７と同じ方向に延在し、
ＴＦＴのソース電極とは接続されていないダミー信号線
３９１が設けられている。

【０２１９】ダミー信号線３９１を形成した後、アクリ
ル樹脂をスピンコートし、厚さ２μｍの平坦化絶縁膜３
９３を形成した。

【０２２０】その後、第４の実施の形態による反射型液
晶表示装置の場合と同様に、ＴＦＴのドレイン電極Ｓ上
にコンタクトホールを形成する。コンタクトホールの開
口内の凹形状に沿って、Ａｌにより形成された第一の反
射電極を開口内を被覆するように形成する。次いで、コ
ンタクトホールの開口内であって、第一の反射電極上
に、アクリル樹脂により形成されるコンタクトホール充
填材を充填する。このコンタクトホール充填材は、アク
リル樹脂をスピンコートにより第一のガラス基板３０３
上に塗布した後、第一の反射電極の上部平坦面とアクリ
ル樹脂の上面とが面一になるまでアッシング処理を行っ
て形成したものである。

【０２２１】第一の反射電極の上部平坦面に合わせるよ
うに、Ａｌにより形成された第二の反射電極を形成す
る。

【０２２２】図２８に示されているダミー信号線を用い
た反射型液晶表示装置では、第５の実施の形態による反
射型液晶表示装置の場合と比較して、第二の反射電極の
平坦性がさらに良好となる。

【０２２３】以上、実施の形態として様々な反射型液晶
表示装置について説明したが、種々の変更、改良、組み
合わせ等が可能なことは当業者には自明あろう。

【０２２４】

【発明の効果】本発明の反射型液晶表示装置を用いる
と、反射型液晶表示装置の高集積化、高性能化が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による反射型液晶表
示装置の平面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態による反射型液晶表
示装置の断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態による反射型液晶表
示装置に用いられるＴＦＴ、信号線、および走査線を示
す平面図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態による反射型液晶表
示装置の断面図であり、画素部の断面を示す。

【図５】本発明の第１の実施の形態による反射型液晶表
示装置の平面図であり、反射電極、ＴＦＴ、信号線、お
よび走査線を示す。

【図６】本発明の第１の実施の形態による反射型液晶表
示装置の平面図であり、固定電位電極を示す。

【図７】本発明の第１の実施の形態による反射型液晶表
示装置の応用例を示す。（ａ）は、直視型液晶パネルに
応用した例を示す。（ｂ）は、投写型液晶パネルに応用
した例を示す。

【図８】本発明の第１の実施の形態による反射型液晶表
示装置の変形例であり、画素部の断面を示す。

【図９】本発明の第１の実施の形態による反射型液晶表
示装置の変形例の製造工程を示す。

【図１０】本発明の第１の実施の形態による反射型液晶
表示装置の変形例の製造工程を示す。

【図１１】本発明の第１の実施の形態による反射型液晶
表示装置の変形例の製造工程を示す。

【図１２】本発明の第１の実施の形態による反射型液晶
表示装置の変形例の製造工程を示す。

【図１３】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶
表示装置の画素部の断面を示す。

【図１４】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶
表示装置の変形例であり、画素部の断面を示す。

【図１５】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶
表示装置の第二の変形例であり、画素部の断面を示す。

【図１６】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶
表示装置の第二の変形例の製造工程を示す。

【図１７】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶
表示装置の第二の変形例の製造工程を示す。

【図１８】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶
表示装置の第二の変形例の製造工程を示す。

【図１９】本発明の第２の実施の形態による反射型液晶
表示装置の第二の変形例の製造工程を示す。

【図２０】本発明の第３の実施の形態による反射型液晶
表示装置であり、画素部と周辺回路部の断面を示す。

【図２１】本発明の第３の実施の形態による反射型液晶
表示装置の第一の変形例であり、画素部と周辺回路部の
断面を示す。

【図２２】本発明の第３の実施の形態による反射型液晶
表示装置の第二の変形例であり、画素部と周辺回路部の
断面を示す。

【図２３】本発明の第３の実施の形態による反射型液晶
表示装置の第三の変形例であり、画素部と周辺回路部の
断面を示す。

【図２４】本発明の第４の実施の形態による反射型液晶
表示装置の平面図である。

【図２５】本発明の第４の実施の形態による反射型液晶
表示装置の平面図であり、境界領域の左上隅部を示す。

【図２６】本発明の第５の実施の形態による反射型液晶
表示装置の画素部の断面を示す。

【図２７】本発明の第６の実施の形態による反射型液晶
表示装置の画素部の断面を示す。

【図２８】本発明の第７の実施の形態による反射型液晶
表示装置の画素部の断面を示す。

【符号の説明】

Ａ 液晶表示装置 Ｂ 表示部 Ｃ 周辺回路部 Ｓ ソース Ｄ ドレイン Ｇ ゲート Ｅ 液晶材 １ 画素 ３ 信号線 ５ 走査線 １１ 画素ＴＦＴ １５ 液晶セル １７ 蓄積容量 ２１ 周辺回路用ＴＦＴ ２５ ドレイン電極 ３１ 第一のガラス基板 ４１ シール材 ５１ 第二のガラス基板 ６１ 層間絶縁膜 ７１ 第二の共通電極 ７３ 開口部 ７５ 蓄積容量電極 ８１ 平坦化絶縁膜 ９１ 反射電極 １１１ 充填材 １３１ 第一の共通電極 ２５１ 反射電極 ２５３ 周辺回路遮光膜 ２７１ 第二の共通電極 ３０３ 第一のガラス基板 ３０７ 第二のガラス基板 ３１７ 多結晶シリコンＴＦＴ ３２５ 突起状ドレイン電極 ３３１ 平坦化絶縁膜 ３４７ 第一の反射電極 ３６１ コンタクトホール充填材 ３５１ 第二の反射電極 ３７１ 平坦化絶縁膜 ３９１ ダミーパターン ３９３ 平坦化絶縁膜 ３９７ バスライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 間山 剛宗 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 小林 哲也 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 花岡 一孝 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 田沼 清治 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 井ノ上 雄一 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H092 JA24 JB07 JB13 JB22 JB31 JB52 JB54 JB58 JB63 NA01 PA12

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の画素が行列状に配置される表示部
   を含む第一の基板と、 前記第一の基板に対向して配置され第１の共通電極が形
   成される第二の基板と、 前記第一及び第二の基板間に挟持された液晶層とを含
   み、前記第一の基板の表示部上には、 行列状に配置され、各々がソース、ドレイン及びゲート
   を有する複数の半導体能動素子と、 該半導体能動素子を覆うように堆積された層間絶縁膜
   と、 該層間絶縁膜中に形成され、行方向に並ぶ半導体能動素
   子の前記ゲートを接続する複数の走査線と、 該層間絶縁膜中に形成され、列方向に並ぶ半導体能動素
   子の前記ソースを接続する複数の信号線と、 前記層間絶縁膜中、前記走査線、信号線より上のレベル
   で複数の画素を覆うように形成され、前記第１の共通電
   極と電気的に接続され、各半導体能動素子の前記ドレイ
   ン上方に開口部を有する第２の共通電極と、 前記層間絶縁膜上に形成され、前記開口部で層間絶縁膜
   を貫通して各半導体能動素子のドレインに接続され、各
   画素毎に分離され、前記液晶層を介して前記第１の共通
   電極と対向する複数の画素電極と、を含む反射型液晶表
   示装置。
2. 【請求項２】 さらに、前記各半導体能動素子のドレイ
   ンに接続され、前記画素電極と前記第２の共通電極との
   間のレベルに配置され、各画素毎に分離され、前記第２
   の共通電極と対向して蓄積容量を形成する蓄積容量電極
   を含む請求項１記載の反射型液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記第２の共通電極が遮光性を有する導
   電体で形成されている請求項１または２に記載の反射型
   液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記画素電極が、前記層間絶縁膜に形成
   されたコンタクトホールを充填する導電性充填材を含む
   請求項１から３までのいずれかに記載の反射型液晶装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１から４までに記載されている
   液晶表示装置を用いた反射型投射パネル。
6. 【請求項６】 請求項１から４までに記載されている液
   晶表示装置を用いた反射型直視パネル。
7. 【請求項７】 前記第1の基板が、表示部の周囲に配置
   され、該表示部を駆動する駆動回路を含む周辺部を有
   し、該第1の基板の周辺部上には、 各々ソース、ドレイン、ゲートを有する複数の駆動回路
   用半導体能動素子と、 該駆動回路用半導体能動素子を覆い、前記層間絶縁膜と
   実質的に同一の構成を有するが、前記第2の共通電極は
   含まない周辺層間絶縁膜と、 該周辺層間絶縁膜上に形成され、前記画素電極と実質的
   に同一の構成を有する周辺部遮光膜とを有する請求項1
   から４までのいずれかに記載の反射型液晶表示装置。
8. 【請求項８】 前記周辺部遮光膜が、前記第1の共通電
   極に電気的に接続されている請求項７記載の反射型液晶
   表示装置。
9. 【請求項９】 複数の画素が行列状に配置された表示部
   と該表示部の周囲に配置され、表示部の画素を駆動する
   周辺回路とを含む液晶表示装置であって、 表示部と周辺回路とを画定する第一の基板と、 前記第一の基板に対向して配置され共通電極が形成され
   る第二の基板と、 前記第一及び第二の基板間に挟持された液晶層とを含
   み、前記第一の基板上には、 ソース、ドレイン及びゲートを有する画素用および周辺
   回路用の複数の半導体能動素子と、 該複数の半導体能動素子を覆うように形成され、最上層
   に平坦化機能を有する平坦化膜を含む層間絶縁膜と、 該層間絶縁膜を貫通し、表示部の半導体能動素子のドレ
   インに達するコンタクトホールと、 該コンタクトホールを埋め、該層間絶縁膜と実質的に同
   一の表面を形成する導電性接続体と、 該層間絶縁膜上に形成され、前記画素毎に分離され、表
   示部の半導体能動素子上を覆う反射電極と、 前記層間絶縁膜上に形成され、前記周辺回路用の半導体
   能動素子上を覆う周辺回路遮光膜とを含む反射型液晶表
   示装置。
10. 【請求項１０】 さらに、前記平坦化機能を有する最上
    層の下に配置され、前記コンタクトホールを含む開口部
    を有し、前記各画素の反射電極と対向して蓄積容量を形
    成する蓄積容量電極を有する請求項９記載の反射型液晶
    表示装置。
11. 【請求項１１】 前記周辺回路遮光膜と前記蓄積容量電
    極とは、前記共通電極と接合されている請求項１０記載
    の反射型液晶表示装置。
12. 【請求項１２】 前記第一の基板と前記第二の基板との
    間に設けられ、前記液晶層をシールするシール材が、前
    記周辺回路の少なくとも一部を覆うように設けられてい
    る請求項９から１１までのいずれかに記載の反射型液晶
    表示装置。
13. 【請求項１３】 さらに、前記表示部と前記周辺回路と
    の境界部に形成され、表示部の画素と実質的に同一の構
    成を有し、反射電極が前記周辺回路部用遮光膜と共通電
    位とされるダミー画素を有する請求項９から１２までの
    いずれかに記載の反射型液晶表示装置。
14. 【請求項１４】 第一の基板と、 前記第一の基板上に形成され、行列状に配置された複数
    個の画素と、列方向に沿って延在する複数本の走査線と
    行方向に沿って延在する複数本の信号線とを含み、前記
    走査線と前記信号線との各交点に前記画素の１つが接続
    され、各画素は半導体能動素子と、該半導体能動素子の
    ドレイン電極と接続される画素電極とを含む表示部と、 前記第一の基板の行方向及び列方向の端部上に配置さ
    れ、周辺回路用半導体能動素子を含み、前記走査線及び
    信号線を駆動する周辺回路と、 前記第一の基板に対向して配置された第二の基板と、 前記第一及び第二の基板間に挟持された液晶層とを含
    み、前記画素は、 前記画素用半導体能動素子を覆う平坦化絶縁膜と、 該平坦化絶縁膜を貫通し、前記半導体能動素子のドレイ
    ン電極に達する少なくとも１つのコンタクトホールと、 該コンタクトホールを含む領域を被覆し、上面に凹部を
    残す第一の電極と、 前記第1の電極上面の凹部を充填するコンタクトホール
    充填材と、 前記第一の電極及び前記コンタクトホール充填材上を覆
    う第二の電極とを含む液晶表示装置。
15. 【請求項１５】 第一の基板と、 前記第一の基板上に形成され、行列状に配置された複数
    個の画素と、行方向に沿って延在する複数本の走査線と
    列方向に沿って延在する複数本の信号線とを含み、前記
    走査線と前記信号線との各交点に前記画素の１つが接続
    され、各画素はソース、ドレイン、ゲートを有する半導
    体能動素子と、該半導体能動素子のドレイン上に形成さ
    れた突起状ドレイン電極と、該突起状ドレイン電極の周
    囲を埋め込んで実質的に同じ高さの表面を形成する絶縁
    膜と、前記絶縁膜及び前記ドレイン電極上に形成される
    画素電極とを含む表示部と、 前記第一の基板の行方向及び列方向の端部上に配置さ
    れ、半導体能動素子を含み、前記走査線及び信号線を駆
    動する周辺回路と、 前記第一の基板に対向して配置された第二の基板と、 前記第一及び第二の基板間に挟持された液晶層と、とを
    含む液晶表示装置。
16. 【請求項１６】 第一の基板と、 前記第一の基板上に形成され、行列状に配置された複数
    個の画素と、行方向に沿って延在する複数本の走査線と
    列方向に沿って延在する複数本の信号線とを含み、前記
    走査線と前記信号線との各交点に前記画素の１つが接続
    され、各画素は半導体能動素子と、該半導体能動素子の
    ドレイン電極と接続される画素電極とを含む表示部と、 前記第一の基板の行方向及び列方向の端部上に配置さ
    れ、半導体能動素子を含み、前記走査線及び信号線を駆
    動する周辺回路と、 前記第一の基板に対向して配置された第二の基板と、 前記第一及び第二の基板間に挟持された液晶層と、 前記第一の基板上の周辺回路に配置され、前記第一の基
    板上の広いスペース部に設けられた少なくとも１つのダ
    ミー凸状部と、 該ダミー凸状部を覆って前記第一の基板上に形成された
    平坦化膜とを含む液晶表示装置。
17. 【請求項１７】 請求項１４から請求項１６までに記載
    された液晶表示装置を用いた投写型液晶プロジェクタ。