JP2000258787A - 反射型液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高スループットであって室温で形成したＡｌ
の反射率と同様に高い反射率を得ることが可能な反射型
液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 スイッチング素子、及び該スイッチング
素子に接続され導電性反射材料から成る反射表示電極を
備えた第１の基板と、前記表示電極に対向した対向電極
を備えた第２の基板を有しており、両基板は互いに対向
して配置され両基板間に液晶を挟持している。反射表示
電極１９はＡｌ−Ｎｄ合金からなっており、ＡｌへのＮ
ｄの添加量は１ｗｔ％以上にすることにより、基板加熱
温度に係わらず高反射率の反射表示電極を得ることがで
きる。
の反射率と同様に高い反射率を得ることが可能な反射型
液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 スイッチング素子、及び該スイッチング
素子に接続され導電性反射材料から成る反射表示電極を
備えた第１の基板と、前記表示電極に対向した対向電極
を備えた第２の基板を有しており、両基板は互いに対向
して配置され両基板間に液晶を挟持している。反射表示
電極１９はＡｌ−Ｎｄ合金からなっており、ＡｌへのＮ
ｄの添加量は１ｗｔ％以上にすることにより、基板加熱
温度に係わらず高反射率の反射表示電極を得ることがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、観察方向から入射した光を反
射させて表示を見るいわゆる反射型液晶表示装置が提案
されている。
射させて表示を見るいわゆる反射型液晶表示装置が提案
されている。
【０００３】図１に、一般的な反射型液晶表示装置の断
面図を示す。
面図を示す。
【０００４】同図に示すように、反射型液晶表示装置
は、石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶縁性基
板１０上に、スイッチング素子である薄膜トランジスタ
（以下、「ＴＦＴ」と称する。）を形成する。
は、石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶縁性基
板１０上に、スイッチング素子である薄膜トランジスタ
（以下、「ＴＦＴ」と称する。）を形成する。
【０００５】まず、絶縁性基板（ＴＦＴ基板）１０上
に、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）などの高融点
金属からなるゲート電極１１、ゲート絶縁膜１２、及び
多結晶シリコン膜からなる能動層１３を順に形成する。
に、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）などの高融点
金属からなるゲート電極１１、ゲート絶縁膜１２、及び
多結晶シリコン膜からなる能動層１３を順に形成する。
【０００６】その能動層１３には、ゲート電極１１上方
のチャネル１３ｃと、このチャネル１３ｃの両側に、チ
ャネル１３ｃ上のストッパ絶縁膜１４をマスクにしてイ
オン注入されて形成されるソース１３ｓ及びドレイン１
３ｄが設けられている。
のチャネル１３ｃと、このチャネル１３ｃの両側に、チ
ャネル１３ｃ上のストッパ絶縁膜１４をマスクにしてイ
オン注入されて形成されるソース１３ｓ及びドレイン１
３ｄが設けられている。
【０００７】そして、ゲート絶縁膜１２、能動層１３及
びストッパ絶縁膜１４上の全面に、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ
膜及びＳｉＯ2膜の順に積層された層間絶縁膜１５を形
成し、ドレイン１３ｄに対応して設けたコンタクトホー
ルにアルミニウム（Ａｌ）等の金属を充填してドレイン
電極１６を形成する。更に全面に例えば有機樹脂から成
り表面を平坦にする平坦化絶縁膜１７を形成する。そし
て、その平坦化絶縁膜１７のソース１３ｓに対応した位
置にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホール
を介してソース１３ｓとコンタクトしたアルミニウム
（Ａｌ）から成りソース電極１８を兼ねた反射電極であ
る反射表示電極１９を平坦化絶縁膜１７上に形成する。
そしてその反射表示電極１９上にポリイミド等の有機樹
脂からなり液晶２１を配向させる配向膜２０を形成す
る。
びストッパ絶縁膜１４上の全面に、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ
膜及びＳｉＯ2膜の順に積層された層間絶縁膜１５を形
成し、ドレイン１３ｄに対応して設けたコンタクトホー
ルにアルミニウム（Ａｌ）等の金属を充填してドレイン
電極１６を形成する。更に全面に例えば有機樹脂から成
り表面を平坦にする平坦化絶縁膜１７を形成する。そし
て、その平坦化絶縁膜１７のソース１３ｓに対応した位
置にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホール
を介してソース１３ｓとコンタクトしたアルミニウム
（Ａｌ）から成りソース電極１８を兼ねた反射電極であ
る反射表示電極１９を平坦化絶縁膜１７上に形成する。
そしてその反射表示電極１９上にポリイミド等の有機樹
脂からなり液晶２１を配向させる配向膜２０を形成す
る。
【０００８】また、ＴＦＴ基板１０に対向し絶縁性基板
からなる対向電極基板３０には、ＴＦＴ基板１０側に、
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色及び遮光機能を有
するブラックマトリックス３２を備えたカラーフィルタ
３１、その上に形成された樹脂から成る保護膜３３、そ
の全面に形成された対向電極３４及び配向膜３５を備え
ており、その反対側の面には位相差板４３と偏光板４１
が配置されている。そして、対向電極基板３０とＴＦＴ
基板１０の周辺をシール接着剤（図示せず）により接着
し、それにより形成された空隙にツイスティッドネマテ
ィック（ＴＮ）液晶２１を挟持する。
からなる対向電極基板３０には、ＴＦＴ基板１０側に、
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色及び遮光機能を有
するブラックマトリックス３２を備えたカラーフィルタ
３１、その上に形成された樹脂から成る保護膜３３、そ
の全面に形成された対向電極３４及び配向膜３５を備え
ており、その反対側の面には位相差板４３と偏光板４１
が配置されている。そして、対向電極基板３０とＴＦＴ
基板１０の周辺をシール接着剤（図示せず）により接着
し、それにより形成された空隙にツイスティッドネマテ
ィック（ＴＮ）液晶２１を挟持する。
【０００９】上述の反射型液晶表示装置を観察する際の
光の進み方を説明する。
光の進み方を説明する。
【００１０】外部から入射される自然光１００は、破線
矢印で示すように、観察者１０１側の偏光板４１から入
射し、対向電極基板３０、カラーフィルタ３１、保護膜
３３、対向電極３４、配向膜３５、配向膜２０、ＴＮ液
晶２１、ＴＦＴ基板１０上の配向膜２０を透過して、反
射表示電極１９にて反射され、その後、入射と逆の方向
に各層を透過して対向電極基板３０上の偏光板４１から
出射し観察者の目１０１に入る。
矢印で示すように、観察者１０１側の偏光板４１から入
射し、対向電極基板３０、カラーフィルタ３１、保護膜
３３、対向電極３４、配向膜３５、配向膜２０、ＴＮ液
晶２１、ＴＦＴ基板１０上の配向膜２０を透過して、反
射表示電極１９にて反射され、その後、入射と逆の方向
に各層を透過して対向電極基板３０上の偏光板４１から
出射し観察者の目１０１に入る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、反射表示電
極１９はスパッタ法を用いて形成するが、従来より、膜
形成時や基板加熱中に発生する残留不純物ガス、主に真
空チャンバー内から発生する水分による形成する膜中へ
の影響が確認されている。Ａｌ膜の形成時には残留不純
物ガスによりＡｌの表面に発生するヒロック及び表面の
白濁が確認されている。しかし基板を加熱せずチャンバ
ー内壁からのガスの発生を少なくし室温においてスパッ
タする場合には、Ａｌ膜の表面にヒロックが発生した
り、残留不純物ガスによる表面の白濁は発生しにくいた
め、室温における成膜時は高反射率のＡｌ膜を得ること
ができる。
極１９はスパッタ法を用いて形成するが、従来より、膜
形成時や基板加熱中に発生する残留不純物ガス、主に真
空チャンバー内から発生する水分による形成する膜中へ
の影響が確認されている。Ａｌ膜の形成時には残留不純
物ガスによりＡｌの表面に発生するヒロック及び表面の
白濁が確認されている。しかし基板を加熱せずチャンバ
ー内壁からのガスの発生を少なくし室温においてスパッ
タする場合には、Ａｌ膜の表面にヒロックが発生した
り、残留不純物ガスによる表面の白濁は発生しにくいた
め、室温における成膜時は高反射率のＡｌ膜を得ること
ができる。
【００１２】特に、複数の成膜工程、即ち異なるターゲ
ット材料を１つのスパッタ装置で連続して行う場合、例
えばＴＦＴのゲート電極を形成する工程においてスパッ
タ装置内を約２００℃程度に加熱してＣｒのスパッタを
行った後に、連続して同じスパッタ装置で反射表示電極
のＡｌをスパッタする際には、スパッタ装置内の内壁か
ら発生する残留不純物ガスがスパッタしたＡｌに混入
し、Ａｌ表面にヒロックが生じて表面が凹凸形状になっ
てしまい、反射率が低下してしまうという欠点があっ
た。
ット材料を１つのスパッタ装置で連続して行う場合、例
えばＴＦＴのゲート電極を形成する工程においてスパッ
タ装置内を約２００℃程度に加熱してＣｒのスパッタを
行った後に、連続して同じスパッタ装置で反射表示電極
のＡｌをスパッタする際には、スパッタ装置内の内壁か
ら発生する残留不純物ガスがスパッタしたＡｌに混入
し、Ａｌ表面にヒロックが生じて表面が凹凸形状になっ
てしまい、反射率が低下してしまうという欠点があっ
た。
【００１３】また、スパッタ装置の内壁から発生する残
留不純物ガスのＡｌへの混入により、Ａｌ膜表面が白濁
してしまい反射率が低下するという欠点もあった。
留不純物ガスのＡｌへの混入により、Ａｌ膜表面が白濁
してしまい反射率が低下するという欠点もあった。
【００１４】また、そのスパッタ装置内の内壁より発生
する不純物残留ガスを除去するためには更に高真空にす
るあるいは不純物残留ガスが発生しにくいようにスパッ
タ装置内の基板温度が下がるのを待ってからスパッタす
る必要がある。Ｃｒを２００℃にてスパッタした後に室
温まで下がるのに約７時間もかかってしまい、非常にス
ループットが低下するという欠点もあった。
する不純物残留ガスを除去するためには更に高真空にす
るあるいは不純物残留ガスが発生しにくいようにスパッ
タ装置内の基板温度が下がるのを待ってからスパッタす
る必要がある。Ｃｒを２００℃にてスパッタした後に室
温まで下がるのに約７時間もかかってしまい、非常にス
ループットが低下するという欠点もあった。
【００１５】そこで本発明は、上記の従来の欠点に鑑み
て為されたものであり、高スループットであって室温で
形成したＡｌの反射率と同様に高い反射率を得ることが
可能な反射型液晶表示装置を提供することを目的とす
る。
て為されたものであり、高スループットであって室温で
形成したＡｌの反射率と同様に高い反射率を得ることが
可能な反射型液晶表示装置を提供することを目的とす
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の反射型液晶表示
装置は、互いに対向して配置された第１及び第２の基板
間に液晶を挟持しており、前記第１の基板にはスイッチ
ング素子、及び該スイッチング素子に接続され導電性反
射材料から成る反射表示電極を備え、前記第２の基板に
は前記表示電極に対向した対向電極を備えており、前記
反射表示電極はアルミニウム合金からなっているもので
ある。
装置は、互いに対向して配置された第１及び第２の基板
間に液晶を挟持しており、前記第１の基板にはスイッチ
ング素子、及び該スイッチング素子に接続され導電性反
射材料から成る反射表示電極を備え、前記第２の基板に
は前記表示電極に対向した対向電極を備えており、前記
反射表示電極はアルミニウム合金からなっているもので
ある。
【００１７】また、本発明は、前記アルミニウム合金
は、アルミニウム（Ａｌ）とネオジウム（Ｎｄ）の合金
である反射型液晶表示装置である。
は、アルミニウム（Ａｌ）とネオジウム（Ｎｄ）の合金
である反射型液晶表示装置である。
【００１８】更に、本発明は、前記アルミニウム合金へ
のネオジウムの混合比は１重量％以上である反射型液晶
表示装置である。
のネオジウムの混合比は１重量％以上である反射型液晶
表示装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の反射型液晶表示装置につ
いて以下に説明する。
いて以下に説明する。
【００２０】図１に本発明の反射型液晶表示装置の断面
図を示す。
図を示す。
【００２１】同図に示すように、本実施の形態の場合に
おいては、石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶
縁性基板１０上に、スイッチング素子であるＴＦＴを形
成する。
おいては、石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶
縁性基板１０上に、スイッチング素子であるＴＦＴを形
成する。
【００２２】一方の絶縁性基板１０上にＣｒ、Ｍｏ等の
高融点金属からなるゲート電極１１の形成から平坦化絶
縁膜１７の形成までは従来の構造と同じであるので説明
を省略する。
高融点金属からなるゲート電極１１の形成から平坦化絶
縁膜１７の形成までは従来の構造と同じであるので説明
を省略する。
【００２３】平坦化絶縁膜１７上には、多結晶シリコン
膜からなる能動層１３のソース１３ｓに接続された反射
表示電極１９を形成する。
膜からなる能動層１３のソース１３ｓに接続された反射
表示電極１９を形成する。
【００２４】ここで、反射表示電極１９について説明す
る。
る。
【００２５】反射表示電極１９は反射導電性材料から成
っており、その材料はＡｌとネオジウム（Ｎｄ）の合金
からなっている。
っており、その材料はＡｌとネオジウム（Ｎｄ）の合金
からなっている。
【００２６】このように、反射表示電極１９をＡｌとネ
オジウム（Ｎｄ）との合金で形成することにより、高い
反射率の反射表示電極を形成することができる。
オジウム（Ｎｄ）との合金で形成することにより、高い
反射率の反射表示電極を形成することができる。
【００２７】図２に、本発明の反射型液晶表示装置の表
示電極の相対反射率を示す。なお、同図中、基板温度２
００℃にて成膜したＡｌ−Ｎｄ合金を用いた場合の反射
率を実線で示し、基板温度２００℃にて成膜した純粋な
Ａｌを用いた場合の反射率を一点鎖線で示す。なお、室
温で成膜した純粋なＡｌを用いた場合の反射率を破線で
示した。また、同図の横軸はＡｌ表面に照射した光の波
長を示し、縦軸は基準としたＡｌ試料の各波長における
反射率を１００とし、それに対する相対的な反射率を示
す。
示電極の相対反射率を示す。なお、同図中、基板温度２
００℃にて成膜したＡｌ−Ｎｄ合金を用いた場合の反射
率を実線で示し、基板温度２００℃にて成膜した純粋な
Ａｌを用いた場合の反射率を一点鎖線で示す。なお、室
温で成膜した純粋なＡｌを用いた場合の反射率を破線で
示した。また、同図の横軸はＡｌ表面に照射した光の波
長を示し、縦軸は基準としたＡｌ試料の各波長における
反射率を１００とし、それに対する相対的な反射率を示
す。
【００２８】同図に示すように、２００℃で成膜した純
粋なＡｌのみを用いた場合には、４００ｎｍから７００
ｎｍにかけて徐々に反射率が高くは成るものの、精々７
００ｎｍから８００ｎｍにおいて概ね９５％程度の反射
率しか得ることができない。
粋なＡｌのみを用いた場合には、４００ｎｍから７００
ｎｍにかけて徐々に反射率が高くは成るものの、精々７
００ｎｍから８００ｎｍにおいて概ね９５％程度の反射
率しか得ることができない。
【００２９】ところが、２００℃で成膜したＡｌ−Ｎｄ
合金の反射率は各波長において概ね１０５％程度の高反
射率を得ることができる。これは、成膜を室温で行った
場合の純粋なＡｌの場合と同様な高反射率である。
合金の反射率は各波長において概ね１０５％程度の高反
射率を得ることができる。これは、成膜を室温で行った
場合の純粋なＡｌの場合と同様な高反射率である。
【００３０】このように、反射表示電極の材料をＡｌ―
Ｎｄ合金とすることにより、従来のように純粋なＡｌを
材料としていた場合のように、スパッタ装置内の基板温
度を室温にまで下げて成膜しなくても高反射率の反射表
示電極を得ることができる。
Ｎｄ合金とすることにより、従来のように純粋なＡｌを
材料としていた場合のように、スパッタ装置内の基板温
度を室温にまで下げて成膜しなくても高反射率の反射表
示電極を得ることができる。
【００３１】図３に、ＡｌへのＮｄの添加量と、その添
加量に伴うＡｌ−Ｎｄ合金に発生するヒロック発生率と
の関係を表すグラフを示す。なお、同図は、Ｎｄの添加
量が０重量％（ｗｔ％）の場合を１００とし、それぞれ
のＮｄ添加量に応じたヒロックの発生率を相対的に示し
たものである。
加量に伴うＡｌ−Ｎｄ合金に発生するヒロック発生率と
の関係を表すグラフを示す。なお、同図は、Ｎｄの添加
量が０重量％（ｗｔ％）の場合を１００とし、それぞれ
のＮｄ添加量に応じたヒロックの発生率を相対的に示し
たものである。
【００３２】同図に示すように、ヒロック発生率はＡｌ
へのＮｄ添加量が１ｗｔ％を境にそれ以上である場合に
はヒロックの発生率が０になっている。
へのＮｄ添加量が１ｗｔ％を境にそれ以上である場合に
はヒロックの発生率が０になっている。
【００３３】即ち、Ｎｄ添加量を１ｗｔ％以上にするこ
とによりヒロックが発生せず、Ａｌ合金の表面が平坦で
あることがわかる。従って、Ａｌ−Ｎｄ合金、特にＮｄ
添加量を１ｗｔ％以上のＡｌ−Ｎｄ合金を反射表示電極
として用いることにより、反射率の向上が図れる。
とによりヒロックが発生せず、Ａｌ合金の表面が平坦で
あることがわかる。従って、Ａｌ−Ｎｄ合金、特にＮｄ
添加量を１ｗｔ％以上のＡｌ−Ｎｄ合金を反射表示電極
として用いることにより、反射率の向上が図れる。
【００３４】上述のように、反射表示電極の材料をＡｌ
−Ｎｄ合金とすることにより、複数の工程を連続してス
パッタ装置にて成膜する際に、高温に基板を加熱した後
にＡｌ−Ｎｄ合金を成膜したとしても表面にヒロック及
びＡｌ表面の白濁が発生することがない。
−Ｎｄ合金とすることにより、複数の工程を連続してス
パッタ装置にて成膜する際に、高温に基板を加熱した後
にＡｌ−Ｎｄ合金を成膜したとしても表面にヒロック及
びＡｌ表面の白濁が発生することがない。
【００３５】従って、高温である材料をスパッタしたの
ちに反射表示電極材料を成膜するのに、基板温度が室温
に下がるまで長時間待つ必要がなくなり、スループット
が非常に高くなると共に、高反射率の反射表示電極膜を
得ることができる。
ちに反射表示電極材料を成膜するのに、基板温度が室温
に下がるまで長時間待つ必要がなくなり、スループット
が非常に高くなると共に、高反射率の反射表示電極膜を
得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、高スループットであっ
て室温における残留不純物ガスの発生のない状態で形成
したＡｌの反射率と同様に高い反射率を得ることが可能
な反射型液晶表示装置を得ることができる。
て室温における残留不純物ガスの発生のない状態で形成
したＡｌの反射率と同様に高い反射率を得ることが可能
な反射型液晶表示装置を得ることができる。
【図１】本発明の反射型液晶表示装置の断面図である。
【図２】本発明の反射型液晶表示装置のＡｌへのＮｄの
添加量に対するヒロック発生率の関係を示す図である。
添加量に対するヒロック発生率の関係を示す図である。
【図３】本発明の反射型表示装置のＡｌ−Ｎｄ合金の反
射率を示す図である。
射率を示す図である。
１０ ＴＦＴ基板 １３ 能動層 １９ 反射表示電極 ２１ 液晶 ２２ 層間絶縁膜 ２６ 平坦化絶縁膜 ３０ 対向電極基板 ３１ カラーフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H092 HA05 JA26 JA29 JA38 JA42 JA44 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB51 JB58 JB63 JB69 KA04 KA07 KA16 KA18 KB23 KB25 MA05 MA08 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA27 MA35 MA37 NA01 NA25 NA27 NA29 NA30 PA01 PA12 QA07
Claims (3)
- 【請求項１】 互いに対向して配置された第１及び第２
の基板間に液晶を挟持しており、前記第１の基板にはス
イッチング素子、及び該スイッチング素子に接続され導
電性反射材料から成る反射表示電極を備え、前記第２の
基板には前記表示電極に対向した対向電極を備えてお
り、前記反射表示電極はアルミニウム合金からなってい
ることを特徴とする反射型液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記アルミニウム合金は、アルミニウム
（Ａｌ）とネオジウム（Ｎｄ）の合金であることを特徴
とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記アルミニウム合金へのネオジウムの
混合比は１重量％以上であることを特徴とする請求項１
に記載の反射型液晶表示装置。
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| JP11058740A JP2000258787A (ja) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | 反射型液晶表示装置 |
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