JP2000206564A - Reflection type liquid crystal display device and its production - Google Patents
Reflection type liquid crystal display device and its productionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、外部より入射した
光を反射させて表示を行う反射型液晶表示装置とその製
造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection type liquid crystal display device which performs display by reflecting light incident from the outside and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶表示装置は、ＣＲＴに代わるフラッ
トパネルディスプレイの一つとして活発に研究開発が行
われており、特に消費電力が小さいことや薄型であると
いう特徴を生かして、電池駆動の小型ＴＶ、ノートブッ
ク型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション及び
携帯端末機器等として実用化されている。液晶表示装置
の駆動方法として、高品質表示の面から薄膜トランジス
タ（以下ＴＦＴと称す）をスイッチング素子に用いたア
クティブマトリクス型ＴＦＴアレイが主として用いられ
ている。ディスプレイの構成としては、透過型と反射型
のものがあり、反射型のものは透過型のようなバックラ
イト光源が不要であることから低消費電力が実現でき、
携帯端末等の用途として極めて適している。この反射型
液晶表示装置は、格子状に設けられた走査線及び信号
線、ＴＦＴ、反射画素電極等を備えた第一の基板と、カ
ラーフィルタ、ブラックマトリクス及び対向電極等を備
えた第二の基板が対向配置され、これら二枚の基板間に
液晶を挟持するよう構成されている。2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are being actively researched and developed as one of the flat panel displays replacing the CRT. In particular, the liquid crystal display device has a small power consumption and a thin shape. It has been put to practical use as a TV, notebook personal computer, car navigation, portable terminal device, and the like. As a driving method of a liquid crystal display device, an active matrix type TFT array using a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) as a switching element is mainly used from the viewpoint of high quality display. There are two types of display configurations: transmission type and reflection type. Reflection type does not require a backlight light source like transmission type, so low power consumption can be realized.
It is extremely suitable for applications such as portable terminals. This reflection type liquid crystal display device has a first substrate provided with scanning lines and signal lines, TFTs, reflection pixel electrodes, and the like provided in a grid pattern, and a second substrate provided with a color filter, a black matrix, a counter electrode, and the like. Substrates are arranged to face each other, and a liquid crystal is sandwiched between these two substrates.
【０００３】反射型液晶表示装置の表示特性向上には、
液晶表示パネルの画素部の有効表示面積を大きくし光の
利用効率を高めること、すなわち画素の高開口率化が有
効である。光の利用効率を上げる方法として、第一の絶
縁性基板で良好な指向性を持った散乱光を得る反射膜兼
画素電極を形成する方法が提案されている。例えば、特
開平６−１７５１２６号公報では、有機絶縁膜上の反射
電極が形成される領域にパターニングにより凹凸を設
け、その上に反射電極を形成することにより、反射電極
の表面に凹凸を設け、良好な散乱光を得ている。また、
例えば特開平１０−３１２３１号公報では、層間絶縁膜
の上に光反射層を形成し、平坦化層、下地配向層、１／
４波長板層、画素電極を形成した反射型ゲストホスト液
晶表示装置が開示されている。In order to improve the display characteristics of a reflective liquid crystal display device,
It is effective to increase the effective display area of the pixel portion of the liquid crystal display panel to increase the light use efficiency, that is, to increase the aperture ratio of the pixel. As a method of increasing the light use efficiency, a method of forming a reflective film and a pixel electrode for obtaining scattered light having good directivity on a first insulating substrate has been proposed. For example, in JP-A-6-175126, irregularities are provided by patterning in a region where a reflective electrode is formed on an organic insulating film, and irregularities are formed on the surface of the reflective electrode by forming a reflective electrode thereon. Good scattered light is obtained. Also,
For example, in JP-A-10-31231, a light reflection layer is formed on an interlayer insulating film, and a flattening layer, a base alignment layer,
A reflective guest-host liquid crystal display device having a four-wavelength plate layer and a pixel electrode is disclosed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−１７５１２６号公報で開示された構造では、良好な
散乱光を得るためには有機絶縁膜上に１〜３μｍの凹凸
が必要であり、この凹凸上に液晶配向用の配向膜を形成
し、ラビング処理を施した場合、ラビング不良による表
示不良が発生する確率が高くなるという問題があった。
また、特開平１０−３１２３１号公報で開示された構造
では、ＳｉＯ2 と燐が混合された低融点ガラスであるＰ
ＳＧ（Phospho Silicate Glass）等よりなる層間絶縁
膜上に光反射層を形成するとあるが、ＰＳＧ等の膜は十
分な厚さに形成することが難しく、さらに、光反射層は
画素電極及びトランジスタを構成するドレイン電極と同
電位に構成されており、画素範囲を広くし隣接信号線に
近づけるとクロストークが大きくなることから、高開口
率のＴＦＴアレイへ適用することは困難であった。ま
た、下地配向層、１／４波長板層形成のため、特殊材料
及びプロセスが必要であり、歩留まり低下を招く恐れが
あった。However, in the structure disclosed in JP-A-6-175126, unevenness of 1 to 3 μm is required on the organic insulating film in order to obtain good scattered light. When an alignment film for liquid crystal alignment is formed on the unevenness and subjected to rubbing treatment, there has been a problem that the probability of occurrence of display failure due to rubbing failure increases.
Further, in the disclosed in Japanese Patent 10-31231 discloses structure, a low-melting glass SiO 2 and phosphorus is mixed P
It is stated that a light reflection layer is formed on an interlayer insulating film made of SG (Phospho Silicate Glass) or the like. However, it is difficult to form a film such as PSG to a sufficient thickness. It is configured to have the same potential as the drain electrode to be configured, and crosstalk increases when the pixel range is increased and the signal line is brought closer to an adjacent signal line. Therefore, it is difficult to apply the present invention to a TFT array having a high aperture ratio. In addition, a special material and a process are required for forming the base alignment layer and the quarter-wave plate layer, and there is a possibility that the yield may be reduced.
【０００５】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、クロストーク及びラビング不良
等の表示不良の発生を防止し、高開口率で表示品質に優
れ、低電力駆動が可能な反射型液晶表示装置及びその製
造方法を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and prevents the occurrence of display defects such as crosstalk and rubbing defects, has a high aperture ratio, is excellent in display quality, and has a low power drive. It is an object of the present invention to obtain a reflection type liquid crystal display device capable of performing the method and a manufacturing method thereof.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係わる反射型液
晶表示装置は、絶縁性基板上に行方向に形成された複数
本の走査線と、列方向に形成された複数本の信号線と、
走査線及び信号線によって区画された個々の画素領域に
形成されたスイッチング素子と、走査線、信号線及びス
イッチング素子に起因する段差を解消すると共に、表面
に意図的に凹凸が形成された第一の層間絶縁膜と、第一
の層間絶縁膜上に個々の画素領域に対応して形成され、
第一の層間絶縁膜の凹凸により散乱反射をする高反射金
属よりなる反射膜と、反射膜上に形成され、第一の層間
絶縁膜の凹凸に起因する段差を解消するように表面が平
坦化された透明絶縁性樹脂よりなる第二の層間絶縁膜
と、第二の層間絶縁膜上に形成され、第二の層間絶縁膜
及び第一の層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを
介してスイッチング素子と接続される透明画素電極を有
する第一の基板と、絶縁性基板上に対向電極等が形成さ
れ、第一の基板と液晶材料を介して対向配置される第二
の基板を備えたものである。A reflection type liquid crystal display device according to the present invention comprises a plurality of scanning lines formed in a row direction on an insulating substrate and a plurality of signal lines formed in a column direction. ,
A switching element formed in each pixel region partitioned by the scanning line and the signal line, and a first step in which unevenness is intentionally formed on the surface while eliminating a step caused by the scanning line, the signal line and the switching element. Are formed corresponding to individual pixel regions on the first interlayer insulating film,
A reflective film made of a highly reflective metal that scatters and reflects light due to the unevenness of the first interlayer insulating film, and is formed on the reflective film, and the surface is flattened to eliminate a step caused by the unevenness of the first interlayer insulating film. Switching through a second interlayer insulating film made of a transparent insulating resin and a contact hole formed on the second interlayer insulating film and provided in the second interlayer insulating film and the first interlayer insulating film. A device including a first substrate having a transparent pixel electrode connected to an element, and a second substrate on which an opposing electrode or the like is formed on an insulating substrate and which is arranged to face the first substrate via a liquid crystal material It is.
【０００７】また、画素電極は、走査線及び信号線と重
畳するように形成されているものである。さらに、反射
膜は、走査線及び信号線と重畳するように形成されてい
るものである。また、第一の層間絶縁膜及び第二の層間
絶縁膜の両方または片方は、感光性の樹脂よりなるもの
である。また、第一の層間絶縁膜は、有色の樹脂よりな
るものである。また、第一の層間絶縁膜は、走査線上、
信号線上及びコンタクトホール近傍を除く画素領域に凹
凸が形成されているものである。さらに、反射膜は、電
気的に何処にも接続されていないものである。The pixel electrode is formed so as to overlap with the scanning line and the signal line. Further, the reflection film is formed so as to overlap with the scanning line and the signal line. Both or one of the first interlayer insulating film and the second interlayer insulating film is made of a photosensitive resin. Further, the first interlayer insulating film is made of a colored resin. Further, the first interlayer insulating film is formed on the scanning line,
The unevenness is formed in the pixel area except on the signal line and in the vicinity of the contact hole. Further, the reflective film is not electrically connected anywhere.
【０００８】また、本発明に係わる反射型液晶表示装置
の製造方法は、絶縁性基板上に、走査線、信号線及びス
イッチング素子を形成する工程と、走査線、信号線及び
スイッチング素子に起因する段差を解消するように表面
を平坦に絶縁性樹脂を塗布し、画素領域の一部を除く表
面に凹凸を形成後、十分に焼成し、第一の層間絶縁膜を
形成する工程と、第一の層間絶縁膜上にＡｌ等の高反射
金属膜を成膜後、パターニングし、個々の画素領域に対
応した反射膜を形成する工程と、反射膜上に、第一の層
間絶縁膜の凹凸に起因する段差を解消するように表面を
平坦に透明絶縁性樹脂を塗布後、十分に焼成し、第二の
層間絶縁膜を形成する工程と、第二の層間絶縁膜上に透
明導電膜を成膜後、パターニングし、第二の層間絶縁膜
及び第一の層間絶縁膜の所定の位置に形成されたコンタ
クトホールを介してスイッチング素子と接続された透明
画素電極を形成する工程を備え、反射膜のパターニング
において、第二の層間絶縁膜及び第一の層間絶縁膜に形
成されるコンタクトホールに対応する位置に、コンタク
トホール径よりも大きい径の抜きパターンを形成して製
造するようにしたものである。Further, a method of manufacturing a reflection type liquid crystal display device according to the present invention involves forming a scanning line, a signal line, and a switching element on an insulating substrate, and causing the scanning line, the signal line, and the switching element. A step of applying an insulating resin to flatten the surface so as to eliminate the step, forming irregularities on the surface excluding a part of the pixel region, and sufficiently baking to form a first interlayer insulating film; After forming a highly reflective metal film such as Al on the interlayer insulating film, patterning and forming a reflective film corresponding to each pixel region, and forming a reflective film corresponding to the first interlayer insulating film on the reflective film. A step of forming a second interlayer insulating film by applying a transparent insulating resin to flatten the surface so as to eliminate the step caused by the step, and baking sufficiently to form a second interlayer insulating film; and forming a transparent conductive film on the second interlayer insulating film. After the film is patterned, the second interlayer insulating film and the first interlayer insulation Forming a transparent pixel electrode connected to the switching element through a contact hole formed at a predetermined position in the film, and patterning the reflective film with a second interlayer insulating film and a first interlayer insulating film. A punch pattern having a diameter larger than the diameter of the contact hole is formed at a position corresponding to the contact hole to be formed.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下に、本発明の
実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明
の実施の形態１である反射型液晶表示装置を構成するＴ
ＦＴアレイ基板を示す部分平面図、図２は、図１中Ａ−
Ａで示す部分の部分断面図である。図において、１は例
えばガラス基板等の絶縁性基板、２は絶縁性基板１上に
行方向に形成された複数本の走査線であるゲート電極配
線、２ａはゲート電極、３は共通電極配線、４はゲート
絶縁膜、５はゲート電極配線２及び後述のソース電極配
線によって区画された個々の画素領域に形成されたスイ
ッチング素子であるＴＦＴの半導体層となるアモルファ
スシリコン膜（以下、ａ−Ｓｉ膜と記す）、６は上記Ｔ
ＦＴのオーミックコンタクト層となる不純物をドープし
た低抵抗アモルファスシリコン膜（以下、ｎ+ −ａ−Ｓ
ｉ膜と記す）、７は絶縁性基板１上に列方向に形成され
た複数本の信号線であるソース電極配線、７ａはソース
電極、８はドレイン電極、９はＴＦＴのチャネル部であ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial plan view showing the FT array substrate, and FIG.
It is a fragmentary sectional view of the part shown by A. In the figure, 1 is an insulating substrate such as a glass substrate, for example, 2 is a gate electrode wiring which is a plurality of scanning lines formed in a row direction on the insulating substrate 1, 2a is a gate electrode, 3 is a common electrode wiring, Reference numeral 4 denotes a gate insulating film, and reference numeral 5 denotes an amorphous silicon film (hereinafter referred to as an a-Si film) serving as a semiconductor layer of a TFT which is a switching element formed in each pixel region defined by the gate electrode wiring 2 and a source electrode wiring described later. And 6 is the above T
A low-resistance amorphous silicon film (hereinafter referred to as n + -a-S) doped with an impurity to be an FT ohmic contact layer.
Reference numeral 7 denotes a source electrode wiring which is a plurality of signal lines formed in the column direction on the insulating substrate 1, 7a denotes a source electrode, 8 denotes a drain electrode, and 9 denotes a TFT channel portion.
【００１０】さらに、１０はＴＦＴを保護するパッシベ
ーション膜、１１はゲート電極配線２、ソース電極配線
７及びＴＦＴに起因する段差を解消すると共に、表面に
意図的に凹凸が形成された第一の層間絶縁膜、１２は第
一の層間絶縁膜１１上に個々の画素領域に対応して形成
され、第一の層間絶縁膜１１の凹凸により散乱反射をす
る高反射金属よりなる反射膜、１３は反射膜１２上に形
成され、第一の層間絶縁膜１１の凹凸に起因する段差を
解消するように表面が平坦化された透明絶縁性樹脂より
なる第二の層間絶縁膜、１５は第二の層間絶縁膜１３上
に形成され、第二の層間絶縁膜１３及び第一の層間絶縁
膜１１に設けられたコンタクトホール１４を介してＴＦ
Ｔのドレイン電極８と接続される透明画素電極である。
なお、透明画素電極１５は、図１中、点線で示す部分に
形成されている。本実施の形態におけるＴＦＴアレイ基
板は、反射膜１２を第一の層間絶縁膜１１と第二の層間
絶縁膜１３の二層の層間絶縁膜で挟んだサンドイッチ構
造としたことを特徴としている。[0010] Further, reference numeral 10 denotes a passivation film for protecting the TFT, 11 denotes a gate electrode wiring 2, a source electrode wiring 7 and a step formed by the TFT, and a first interlayer having intentionally formed irregularities on the surface. The insulating film 12 is formed on the first interlayer insulating film 11 so as to correspond to each pixel region. The reflecting film 13 is made of a high-reflection metal that scatters and reflects the unevenness of the first interlayer insulating film 11. A second interlayer insulating film made of a transparent insulating resin formed on the film 12 and having a flattened surface so as to eliminate a step caused by unevenness of the first interlayer insulating film 11; The TF is formed on the insulating film 13 through a contact hole 14 provided in the second interlayer insulating film 13 and the first interlayer insulating film 11.
It is a transparent pixel electrode connected to the drain electrode 8 of T.
Note that the transparent pixel electrode 15 is formed in a portion shown by a dotted line in FIG. The TFT array substrate according to the present embodiment has a sandwich structure in which the reflective film 12 is sandwiched between two layers of the first interlayer insulating film 11 and the second interlayer insulating film 13.
【００１１】次に、本実施の形態におけるＴＦＴアレイ
基板の製造方法を図２を用いて説明する。まず、絶縁性
基板１上に、スパッタ法等を用いてＣｒを成膜し、フォ
トリソグラフィ法にてゲート電極配線２及び共通電極配
線３を形成する。次に、プラズマＣＶＤ法等を用いて窒
化シリコンからなるゲート絶縁膜４、ａ−Ｓｉ膜５、ｎ
+ −ａ−Ｓｉ膜６を順次成膜し、フォトリソグラフィ法
を用いてａ−Ｓｉ膜５、ｎ+ −ａ−Ｓｉ膜６をパターニ
ングしてＴＦＴの半導体層及びオーミックコンタクト層
を形成する。次に、スパッタリング法、フォトリソグラ
フィ法により、ソース電極配線７、ドレイン電極８並び
にＴＦＴのチャネル部９を形成する。なお、ドレイン電
極８の一端は、無機絶縁膜のゲート絶縁膜４を挟み、後
に形成される画素電極１５のエリア内で、下層に低抵抗
金属で形成された共通電極配線３と対向し、容量を形成
する構造である。Next, a method of manufacturing a TFT array substrate according to the present embodiment will be described with reference to FIG. First, a Cr film is formed on the insulating substrate 1 by a sputtering method or the like, and a gate electrode wiring 2 and a common electrode wiring 3 are formed by a photolithography method. Next, the gate insulating film 4 made of silicon nitride, the a-Si film 5, n
A + -a-Si film 6 is sequentially formed, and the a-Si film 5 and the n + -a-Si film 6 are patterned by photolithography to form a semiconductor layer and an ohmic contact layer of the TFT. Next, the source electrode wiring 7, the drain electrode 8, and the channel portion 9 of the TFT are formed by a sputtering method and a photolithography method. One end of the drain electrode 8 is opposed to the common electrode wiring 3 formed of a low-resistance metal in a lower layer in the area of the pixel electrode 15 to be formed later with the gate insulating film 4 of an inorganic insulating film interposed therebetween. Is a structure that forms
【００１２】次に、ＴＦＴを保護するパッシベーション
膜１０をＣＶＤ法等で成膜する。さらに、ゲート電極配
線２、ソース電極配線７及びＴＦＴに起因する段差を解
消するように表面を平坦に絶縁性樹脂を塗布し、画素領
域の一部を除く表面に凹凸を形成後、十分に焼成し、第
一の層間絶縁膜１１を形成する。本実施の形態では、絶
縁性樹脂として、感光性で低誘電率（＜４）の有色樹脂
であるアクリル系黒色樹脂を用いた。表面の凹凸は、ゲ
ート電極配線２上、ソース電極配線７上及び上記容量形
成位置（後に形成されるコンタクトホール１４近傍）を
除く画素領域に形成した。なお、本実施の形態では、第
一の層間絶縁膜１１の現像を正規の現像時間より短い時
間で終了させ、底部までパターンを分離させない方法を
用いて凹凸を形成した。次に、第一の層間絶縁膜１１上
にＡｌ等の高反射金属膜を成膜後、レジストマスクを用
いてパターニングし、個々の画素領域に対応した反射膜
１２を形成する。反射膜１２はドレイン電極８が共通電
極配線３と対向し、容量を形成する位置に抜きパターン
を有する。また、本実施の形態では、反射膜１２は、ゲ
ート電極配線２及びソース電極配線７と重畳するように
形成されている。Next, a passivation film 10 for protecting the TFT is formed by a CVD method or the like. Further, an insulating resin is applied flat on the surface so as to eliminate steps caused by the gate electrode wiring 2, the source electrode wiring 7, and the TFT, and irregularities are formed on the surface excluding a part of the pixel region, and then sufficiently baked. Then, a first interlayer insulating film 11 is formed. In this embodiment, an acrylic black resin which is a photosensitive resin and a colored resin having a low dielectric constant (<4) is used as the insulating resin. The irregularities on the surface were formed in the pixel region except on the gate electrode wiring 2, the source electrode wiring 7, and the above-mentioned capacitance formation position (near the contact hole 14 to be formed later). In the present embodiment, the development of the first interlayer insulating film 11 is completed in a shorter time than the regular development time, and the unevenness is formed using a method that does not separate the pattern to the bottom. Next, after forming a highly reflective metal film such as Al on the first interlayer insulating film 11, patterning is performed using a resist mask to form a reflective film 12 corresponding to each pixel region. The reflection film 12 has a cutout pattern at a position where the drain electrode 8 faces the common electrode wiring 3 and a capacitance is formed. In the present embodiment, the reflection film 12 is formed so as to overlap with the gate electrode wiring 2 and the source electrode wiring 7.
【００１３】次に、反射膜１２上に、第一の層間絶縁膜
１１の凹凸に起因する段差を解消するように表面を平坦
に感光性の透明絶縁性樹脂を塗布し、パターニング後、
十分に焼成し、第二の層間絶縁膜１３を形成する。その
後、第二の層間絶縁膜１３の反射膜１２の抜きパターン
と整合する位置にコンタクトホールを形成し、さらに第
二の層間絶縁膜１３をマスクとして、第一の層間絶縁膜
１１及びパッシベーション膜１０を連続エッチングし、
コンタクトホール１４を形成し、ドレイン電極８を露出
させる。反射膜１２には、第二の層間絶縁膜１３及び第
一の層間絶縁膜１１に形成されるコンタクトホール１４
に対応する位置に、コンタクトホール径よりも大きい径
の抜きパターンが予め形成されているため、コンタクト
ホール１４内壁には反射膜１２は露出しない。また、同
時に、トランスファー電極を含む端子コンタクト部（図
示せず）のパッシベーション膜１０も除去される。な
お、第一の層間絶縁膜１１及びパッシベーション膜１０
のエッチングは、反射膜１２を形成した後、レジストマ
スクを用いて行ってもよい。Next, a photosensitive transparent insulating resin is applied on the reflective film 12 so as to flatten the surface so as to eliminate a step caused by the unevenness of the first interlayer insulating film 11, and after patterning,
Sufficient baking is performed to form the second interlayer insulating film 13. Thereafter, a contact hole is formed at a position of the second interlayer insulating film 13 that matches the pattern of the reflection film 12, and the first interlayer insulating film 11 and the passivation film 10 are formed using the second interlayer insulating film 13 as a mask. Is continuously etched,
A contact hole is formed, and the drain electrode 8 is exposed. The reflective film 12 has contact holes 14 formed in the second interlayer insulating film 13 and the first interlayer insulating film 11.
Since the punching pattern having a diameter larger than the diameter of the contact hole is formed in advance at a position corresponding to, the reflection film 12 is not exposed on the inner wall of the contact hole. At the same time, the passivation film 10 of the terminal contact portion (not shown) including the transfer electrode is also removed. The first interlayer insulating film 11 and the passivation film 10
May be performed using a resist mask after forming the reflective film 12.
【００１４】次に、表面が平坦化された第二の層間絶縁
膜１３上に透明導電膜を成膜後、フォトリソグラフィ法
を用いてパターニングし、第二の層間絶縁膜１３、第一
の層間絶縁膜１１及びパッシベーション膜１０の所定の
位置に形成されたコンタクトホール１４を介してＴＦＴ
のドレイン電極８と接続された透明画素電極１５を形成
する。なお、透明画素電極１５は、ゲート電極配線２及
びソース電極配線７と重畳するように形成されている。
以上の工程により、図２に示す本実施の形態におけるＴ
ＦＴアレイ基板が得られる。その後、第一の基板である
上記ＴＦＴアレイ基板と、絶縁性基板上に対向電極等が
形成された第二の基板の表面に配向膜を形成後、ラビン
グ処理を施し、これらの基板を液晶材料を介して対向配
置することにより、本実施の形態における反射型液晶表
示装置が完成する。Next, after a transparent conductive film is formed on the second interlayer insulating film 13 having a flattened surface, the transparent conductive film is patterned by a photolithography method to form a second interlayer insulating film 13 and a first interlayer insulating film. A TFT is formed through a contact hole 14 formed at a predetermined position in the insulating film 11 and the passivation film 10.
The transparent pixel electrode 15 connected to the drain electrode 8 is formed. The transparent pixel electrode 15 is formed so as to overlap the gate electrode wiring 2 and the source electrode wiring 7.
By the above steps, T in the present embodiment shown in FIG.
An FT array substrate is obtained. Then, after forming an alignment film on the surface of the TFT array substrate which is the first substrate and the second substrate on which the counter electrode and the like are formed on the insulating substrate, rubbing treatment is performed, and these substrates are made of a liquid crystal material. The reflection type liquid crystal display device in the present embodiment is completed by disposing the liquid crystal display device through the intermediary of the liquid crystal display device.
【００１５】本実施の形態におけるＴＦＴアレイ基板
は、反射膜１２を第一の層間絶縁膜１１及び第二の層間
絶縁膜１３の二層の層間絶縁膜で挟んだサンドイッチ構
造としたものであり、反射膜１２は電気的に何処にも接
続されておらず、且つゲート電極配線２上及びソース電
極配線７上の第一の層間絶縁膜１１には凹凸が形成され
ていないため十分な厚みを有しており、反射膜１２をゲ
ート電極配線２及びソース電極配線７と重畳するように
形成しても、クロストークの増加は生じない。さらに、
透明画素電極１５もゲート電極配線２及びソース電極配
線７と重畳するように形成することが可能であり、第二
の層間絶縁膜１３によって表面が平坦化された最上層に
あるため、低電力で十分に液晶が駆動できると共に、基
板表面の凹凸に起因するラビング不良も発生しない。以
上のことから、本実施の形態によれば、高開口率、高コ
ントラストで表示品質に優れた反射型液晶表示装置を、
高い歩留まりで安定的に得ることが可能である。The TFT array substrate according to the present embodiment has a sandwich structure in which the reflection film 12 is sandwiched between two layers of a first interlayer insulation film 11 and a second interlayer insulation film 13. The reflective film 12 has a sufficient thickness because it is not electrically connected anywhere and the first interlayer insulating film 11 on the gate electrode wiring 2 and the source electrode wiring 7 has no irregularities. Therefore, even if the reflection film 12 is formed so as to overlap the gate electrode wiring 2 and the source electrode wiring 7, the crosstalk does not increase. further,
The transparent pixel electrode 15 can also be formed so as to overlap with the gate electrode wiring 2 and the source electrode wiring 7. The liquid crystal can be driven sufficiently, and rubbing defects due to unevenness on the substrate surface do not occur. From the above, according to the present embodiment, a reflective liquid crystal display device having a high aperture ratio, high contrast, and excellent display quality,
It is possible to stably obtain with a high yield.
【００１６】なお、本実施の形態では、第一の層間絶縁
膜１１に凹凸を形成する方法として、第一の層間絶縁膜
１１の現像を正規の現像時間より短い時間で終了させる
方法を用いたが、他の方法としては、レジスト形成後に
ドライエッチングをする方法、またはレジストを残して
凹凸とする方法等がある。また、本実施の形態では反射
膜１２としてＡｌを用いたが、銀等の高反射膜を用いて
もよい。また、透明画素電極１５を形成する透明導電膜
としては、ＩＴＯ膜の他に酸化インジウム膜または酸化
スズ等を用いてもよい。さらに、本実施の形態では、第
一の層間絶縁膜１１及び第二の層間絶縁膜１３として感
光性の樹脂を用いたが、いずれも非感光性の樹脂を用い
てもよく、その場合にはレジストマスクを使用したエッ
チングで凹凸及びコンタクトホールの形成を行う。ま
た、第一の層間絶縁膜１１として、透明樹脂を用いても
よいが、有色（黒色）樹脂で形成した場合、不要部から
の反射を抑える効果が得られる。またパッシベーション
膜１０は必ずしも設ける必要はない。In the present embodiment, as a method of forming irregularities on the first interlayer insulating film 11, a method of terminating the development of the first interlayer insulating film 11 in a shorter time than a normal developing time is used. However, as another method, there is a method of performing dry etching after forming a resist, a method of forming unevenness by leaving a resist, and the like. Further, in the present embodiment, Al is used as the reflection film 12, but a high reflection film such as silver may be used. Further, as the transparent conductive film forming the transparent pixel electrode 15, an indium oxide film, tin oxide, or the like may be used in addition to the ITO film. Further, in the present embodiment, a photosensitive resin is used for the first interlayer insulating film 11 and the second interlayer insulating film 13, but any of them may be made of a non-photosensitive resin. Irregularities and contact holes are formed by etching using a resist mask. Further, a transparent resin may be used as the first interlayer insulating film 11, but when it is formed of a colored (black) resin, an effect of suppressing reflection from unnecessary portions can be obtained. Further, the passivation film 10 does not always need to be provided.
【００１７】実施の形態２．図３は、本発明の実施の形
態２である反射型液晶表示装置を構成するＴＦＴアレイ
基板を示す部分断面図である。図中、同一、相当部分に
は同一符号を付し、説明を省略する。なお、本実施の形
態におけるＴＦＴアレイ基板の製造方法は、上記実施の
形態１と同様であるので、説明を省略する。Embodiment 2 FIG. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a TFT array substrate included in the reflective liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference characters and description thereof will be omitted. The method of manufacturing a TFT array substrate according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
【００１８】本実施の形態では、表面に凹凸が形成され
た第一の層間絶縁膜１１が、上記実施の形態１よりも薄
く形成されている場合を示している。このため、反射膜
１２が電気的に何処にも接続されておらずとも、隣接す
るソース電極配線７と重畳した場合、ノイズとして選択
画素に影響を与える恐れがある。これを防止するため、
本実施の形態では、反射膜１２をソース電極配線７及び
ゲート電極配線２と重畳しないように形成する。図３に
示すように、反射膜１２とゲート電極配線２はＨ1 、Ｈ
2 の間隔を置いて形成し（反射膜１２とソース電極配線
７との関係は図示せず）、十分に厚く形成された第二の
層間絶縁膜１３を介した画素電極１５のみをソース電極
配線７及びゲート電極配線２と重畳するように形成し
た。なお、本実施の形態による反射型液晶表示装置にお
いても、上記実施の形態１と同様な効果が得られる。In the present embodiment, a case is shown in which the first interlayer insulating film 11 having the unevenness formed on the surface is formed thinner than in the first embodiment. For this reason, even if the reflective film 12 is not electrically connected to any part, if the reflective film 12 overlaps with the adjacent source electrode wiring 7, it may affect selected pixels as noise. To prevent this,
In this embodiment, the reflective film 12 is formed so as not to overlap with the source electrode wiring 7 and the gate electrode wiring 2. As shown in FIG. 3, the reflection film 12 and the gate electrode wiring 2 are H 1 , H
2 (the relationship between the reflective film 12 and the source electrode wiring 7 is not shown), and only the pixel electrode 15 via the sufficiently thick second interlayer insulating film 13 is connected to the source electrode wiring. 7 and the gate electrode wiring 2. The same effects as those of the first embodiment can be obtained in the reflection type liquid crystal display device according to the present embodiment.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、走査
線、信号線及びスイッチング素子に起因する段差を解消
すると共に、表面に意図的に凹凸が形成された第一の層
間絶縁膜上に高反射金属よりなる反射膜が形成され、さ
らにこの反射膜上に、第一の層間絶縁膜の凹凸に起因す
る段差を解消するように表面が平坦化された透明絶縁性
樹脂よりなる第二の層間絶縁膜が形成されており、凹凸
が形成されていない走査線上、信号線上の第一の層間絶
縁膜の膜厚は十分に厚いため、反射膜を走査線及び信号
線と重畳するように形成しても、クロストークの増加は
発生しない。さらに、透明画素電極は、表面が平坦化さ
れた第二の層間絶縁膜上に走査線及び信号線と重畳する
ように形成されているため、基板表面の凹凸に起因する
ラビング不良も発生しない。以上のことから、高開口率
で表示品質に優れ、低電力駆動が可能な反射型液晶表示
装置を安定して得ることができる。As described above, according to the present invention, the steps caused by the scanning lines, the signal lines and the switching elements are eliminated, and the first interlayer insulating film on which the irregularities are intentionally formed on the surface is formed. A reflective film made of a highly reflective metal is formed on the reflective film, and a second layer made of a transparent insulating resin whose surface is flattened on this reflective film so as to eliminate a step caused by unevenness of the first interlayer insulating film. Since the interlayer insulating film is formed, and the thickness of the first interlayer insulating film on the scanning line and the signal line on which the unevenness is not formed is sufficiently large, the reflective film is overlapped with the scanning line and the signal line. Even if it is formed, an increase in crosstalk does not occur. Further, since the transparent pixel electrode is formed on the second interlayer insulating film having a planarized surface so as to overlap with the scanning line and the signal line, rubbing failure due to unevenness of the substrate surface does not occur. From the above, it is possible to stably obtain a reflective liquid crystal display device which has a high aperture ratio, excellent display quality, and can be driven with low power.
【図１】 本発明の実施の形態１である反射型液晶表示
装置を構成するＴＦＴアレイ基板を示す部分平面図であ
る。FIG. 1 is a partial plan view showing a TFT array substrate constituting a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の実施の形態１である反射型液晶表示
装置を構成するＴＦＴアレイ基板を示す部分断面図であ
る。FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a TFT array substrate included in the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の実施の形態２である反射型液晶表示
装置を構成するＴＦＴアレイ基板を示す部分断面図であ
る。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a TFT array substrate included in a reflective liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
１ 絶縁性基板、２ ゲート電極配線、２ａ ゲート電
極、３ 共通電極配線、４ ゲート絶縁膜、５ ａ−Ｓ
ｉ膜、６ ｎ+ −ａ−Ｓｉ膜、７ ソース電極配線、７
ａ ソース電極、８ ドレイン電極、９ チャネル部、
１０ パッシベーション膜、１１ 第一の層間絶縁膜、
１２ 反射膜、１３ 第二の層間絶縁膜、１４ コンタ
クトホール、１５ 透明画素電極。REFERENCE SIGNS LIST 1 insulating substrate, 2 gate electrode wiring, 2 a gate electrode, 3 common electrode wiring, 4 gate insulating film, 5 a-S
i film, 6 n + -a-Si film, 7 source electrode wiring, 7
a source electrode, 8 drain electrode, 9 channel section,
10 passivation film, 11 first interlayer insulating film,
12 reflective film, 13 second interlayer insulating film, 14 contact hole, 15 transparent pixel electrode.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H090 HA03 HB07X HC05 HD03 LA01 LA04 2H092 JA46 JB57 JB58 KA05 KA12 KA18 KB25 MA05 MA07 MA08 MA10 MA13 MA37 NA01 NA04 NA07 NA19 PA12 5F110 AA18 CC07 DD02 EE04 EE44 FF03 FF30 GG02 GG15 GG45 HK09 HK16 HK33 HK35 NN03 NN27 NN72 QQ19 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H090 HA03 HB07X HC05 HD03 LA01 LA04 2H092 JA46 JB57 JB58 KA05 KA12 KA18 KB25 MA05 MA07 MA08 MA10 MA13 MA37 NA01 NA04 NA07 NA19 PA12 5F110 AA18 CC07 DD02 EE04 EE44 FF03 GG03 GG03 GG03 GG03 GG02 HK16 HK33 HK35 NN03 NN27 NN72 QQ19
Claims (8)
本の走査線と、列方向に形成された複数本の信号線、 上記走査線及び上記信号線によって区画された個々の画
素領域に形成されたスイッチング素子、 上記走査線、上記信号線及び上記スイッチング素子に起
因する段差を解消すると共に、表面に意図的に凹凸が形
成された第一の層間絶縁膜、 上記第一の層間絶縁膜上に上記個々の画素領域に対応し
て形成され、上記第一の層間絶縁膜の凹凸により散乱反
射をする高反射金属よりなる反射膜、 上記反射膜上に形成され、上記第一の層間絶縁膜の凹凸
に起因する段差を解消するように表面が平坦化された透
明絶縁性樹脂よりなる第二の層間絶縁膜、 上記第二の層間絶縁膜上に形成され、上記第二の層間絶
縁膜及び上記第一の層間絶縁膜に設けられたコンタクト
ホールを介して上記スイッチング素子と接続される透明
画素電極を有する第一の基板と、 絶縁性基板上に対向電極等が形成され、上記第一の基板
と液晶材料を介して対向配置される第二の基板を備えた
ことを特徴とする反射型液晶表示装置。1. A plurality of scanning lines formed in a row direction on an insulating substrate, a plurality of signal lines formed in a column direction, and individual pixel regions partitioned by the scanning lines and the signal lines A switching element formed on the first line, a first interlayer insulating film in which unevenness is intentionally formed on the surface while eliminating a step caused by the scanning line, the signal line and the switching element, and the first interlayer insulating. A reflective film formed on a film corresponding to the individual pixel regions and made of a highly reflective metal that scatters and reflects due to unevenness of the first interlayer insulating film; formed on the reflective film, the first interlayer A second interlayer insulating film made of a transparent insulating resin whose surface is flattened so as to eliminate a step caused by unevenness of the insulating film, formed on the second interlayer insulating film and forming the second interlayer insulating film Film and the first interlayer insulating film. A first substrate having a transparent pixel electrode connected to the switching element via the contact hole provided, a counter electrode or the like formed on an insulating substrate, and arranged to face the first substrate via a liquid crystal material A reflective liquid crystal display device comprising a second substrate to be formed.
るように形成されていることを特徴とする請求項１記載
の反射型液晶表示装置。2. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the pixel electrode is formed so as to overlap with the scanning line and the signal line.
ように形成されていることを特徴とする請求項２記載の
反射型液晶表示装置。3. The reflection type liquid crystal display device according to claim 2, wherein the reflection film is formed so as to overlap with the scanning lines and the signal lines.
の両方または片方は、感光性の樹脂よりなることを特徴
とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の反射
型液晶表示装置。4. The method according to claim 1, wherein both or one of the first interlayer insulating film and the second interlayer insulating film is made of a photosensitive resin. Reflective liquid crystal display.
ることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項
に記載の反射型液晶表示装置。5. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first interlayer insulating film is made of a colored resin.
上及びコンタクトホール近傍を除く画素領域に凹凸が形
成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のい
ずれか一項に記載の反射型液晶表示装置。6. The method according to claim 1, wherein the first interlayer insulating film has irregularities formed in a pixel region except on a scanning line, a signal line, and a vicinity of a contact hole. 3. The reflection type liquid crystal display device according to item 1.
いないことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか
一項に記載の反射型液晶表示装置。7. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflection film is not electrically connected to any part.
イッチング素子を形成する工程、 上記走査線、上記信号線及び上記スイッチング素子に起
因する段差を解消するように表面を平坦に絶縁性樹脂を
塗布し、画素領域の一部を除く表面に凹凸を形成後、十
分に焼成し、第一の層間絶縁膜を形成する工程、 上記第一の層間絶縁膜上にＡｌ等の高反射金属膜を成膜
後、パターニングし、個々の画素領域に対応した反射膜
を形成する工程、 上記反射膜上に、上記第一の層間絶縁膜の凹凸に起因す
る段差を解消するように表面を平坦に透明絶縁性樹脂を
塗布後、十分に焼成し、第二の層間絶縁膜を形成する工
程、 上記第二の層間絶縁膜上に透明導電膜を成膜後、パター
ニングし、上記第二の層間絶縁膜及び上記第一の層間絶
縁膜の所定の位置に形成されたコンタクトホールを介し
て上記スイッチング素子と接続された透明画素電極を形
成する工程を備え、 上記反射膜のパターニングにおいて、上記第二の層間絶
縁膜及び上記第一の層間絶縁膜に形成される上記コンタ
クトホールに対応する位置に、上記コンタクトホール径
よりも大きい径の抜きパターンを形成することを特徴と
する反射型液晶表示装置の製造方法。8. A step of forming a scanning line, a signal line, and a switching element on an insulating substrate, wherein the surface is flattened so as to eliminate a step caused by the scanning line, the signal line, and the switching element. A step of applying a resin, forming irregularities on the surface excluding a part of the pixel region, and sufficiently baking to form a first interlayer insulating film; a highly reflective metal such as Al on the first interlayer insulating film; After forming the film, patterning and forming a reflective film corresponding to each pixel region, flatten the surface on the reflective film so as to eliminate a step caused by unevenness of the first interlayer insulating film. After applying a transparent insulating resin to the second interlayer insulating film, baking it sufficiently to form a second interlayer insulating film; forming a transparent conductive film on the second interlayer insulating film; Form at predetermined positions of the insulating film and the first interlayer insulating film. Forming a transparent pixel electrode connected to the switching element via the contact hole formed in the second interlayer insulating film and the first interlayer insulating film in patterning the reflective film. A method for manufacturing a reflective liquid crystal display device, comprising: forming a cutout pattern having a diameter larger than the diameter of the contact hole at a position corresponding to the contact hole.
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|---|---|---|---|
| JP615599A JP2000206564A (en) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | Reflection type liquid crystal display device and its production |
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