JP2001215493A - 反射型液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォトマスクやメタルマスクを使用せず、さ
らには、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィ処
理を行わずとも、金属反射板をパターン形成し、コント
ラストを向上させる。 【解決手段】 絶縁性基板からなる第１の基板１１と第
２の基板１３が液晶層２１を介して対向し、第１の基板
１１の液晶層２１側に、第１の電極１５を備え、第２の
基板１３の液晶層２１側に、金属反射板１９とカラーフ
ィルター層３３と第２の電極１７とを備える反射型液晶
表示装置であって、金属反射板１９とカラーフィルター
層３３のあいだに、金属反射板の酸化膜からなる金属酸
化層２５を設け、金属反射板１９と前記金属酸化層２５
と前記カラーフィルター層３３の平面形状は、ほぼ同一
であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自然光を光源と
し、反射板にて入射した自然光を反射して表示する反射
型液晶表示装置の構造およびその構造を形成するための
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】反射型液晶表示装置は、自然光を光源と
し、バックライトなどの光源を必要としない液晶表示装
置であり、液晶層と、液晶層を挟む一対の絶縁性基板
と、金属反射板とから構成される。

【０００３】従来のツイステッドネマティック（ＴＮ）
方式、またはスーパーツイステッドネマティック（ＳＴ
Ｎ）方式では、２枚の偏光板を必要とするため、自然光
の３／４を損失してしまうことになり、表示が暗くな
る。

【０００４】さらに、金属反射板の位置は、偏光板の外
側、つまり、絶縁性基板の外側に配置しなければならな
いため、反射型液晶表示装置に対して斜めから光が入射
した場合、画像として認識する反射光が、一方の絶縁性
基板の液晶層側表面と金属反射板表面とで、二重に映る
という問題が生じたり、入射光が通過する画素と反射光
が通過する画素が異なってしまうために、コントラスト
を低下させたり、カラーフィルタを用いてカラー表示を
行う場合には、混色を招いて色再現性が悪くなったりす
る。

【０００５】これら上記の問題を解消するために、偏光
板１枚で表示可能なＴＮ方式またはＳＴＮ方式、偏光板
をまったく使わないで表示可能な相転移型のゲスト−ホ
スト方式などが提案されている。いずれの場合も、偏光
板の枚数を減らすことができるため、表示を明るくする
ことができる。

【０００６】また、金属反射板を一方の絶縁性基板の液
晶層側、つまり液晶セル内部に設けることができるた
め、先に述べた二重映りの問題や、コントラストの低
下、カラーフィルタの混色を解消することが可能であ
る。

【０００７】ここで、金属反射板を液晶セル内部にパタ
ーン形成する従来方法について説明する。金属反射板を
パターン形成する方法には、金属反射膜の成膜後に、フ
ォトマスクを使用するフォトグラフィ処理法によってパ
ターン形成する方法や、金属反射膜の成膜時にメタルマ
スクを使用するマスクスパッタ法によってパターン形成
する方法がある。

【０００８】ここでは、フォトグラフィ処理法による金
属反射板のパターン形成方法について説明する。

【０００９】まず、絶縁性基板上に、アルミニウム膜を
スパッタリング法により成膜する。つぎに、アルミニウ
ム膜の全面にポジ型のフォトレジストを回転塗布法によ
り塗布し、フォトマスクを用いた露光処理と現像処理と
でフォトリソグラフィ処理を行い、フォトレジストを金
属反射板のパターン形状に形成する。

【００１０】その後、フォトレジストをエッチングマス
クに使用したアルミニウム膜のエッチング処理によっ
て、パターニングを行う。さらに、エッチングマスクと
して用いたフォトレジストを、レジスト剥離液を用いる
湿式剥離法により除去する。このようにして、金属反射
板をパターン形成することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上説
明した従来技術による方法では、金属反射板をパターン
形成するためには、フォトマスク、および、フォトレジ
ストを必要とするフォトリソグラフィ処理が必要であっ
た。また、マスクスパッタ法によってパターン形成する
場合においても、メタルマスクが必要であった。したが
って、製造工程が長くなり、ひいては、製造コストを引
き上げる原因にもなっていた。

【００１２】［発明の目的］本発明の目的は、上記課題
を解決して、フォトマスクやメタルマスクを使用せず、
さらには、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィ
処理を行わずとも、金属反射板をパターン形成し、コン
トラストを向上させることのできる反射型液晶表示装置
及びその製造方法を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の反射型液晶表示装置及びその製造方法は、
下記記載の手段を採用する。

【００１４】本発明の反射型液晶表示装置は、絶縁性基
板からなる第１の基板と第２の基板とが液晶層を介して
対向し、前記第１の基板の液晶層側に、第１の電極を備
え、前記第２の基板の液晶層側に、金属反射板と、カラ
ーフィルター層と、第２の電極とを、この順に備える反
射型液晶表示装置であって、前記金属反射板と前記カラ
ーフィルター層の間に、前記金属反射板の酸化膜からな
る金属酸化層を設け、前記金属反射板と前記金属酸化層
と前記カラーフィルター層の平面形状は、ほぼ同一であ
ることを特徴とする。

【００１５】本発明の反射型液晶表示装置は、前記金属
反射板が、アルミニウムまたはアルミニウム合金からな
ることを特徴とする。

【００１６】本発明の反射型液晶表示装置は、前記金属
酸化層が、前記金属反射板の陽極酸化膜からなることを
特徴とする。

【００１７】本発明の反射型液晶表示装置は、前記金属
反射板と前記金属酸化層と前記カラーフィルター層の平
面形状が、隣接する画素間に間隙を設けないような形状
であることを特徴とする。

【００１８】本発明の反射型液晶表示装置は、前記金属
反射板と前記金属酸化層と前記カラーフィルター層の平
面形状が、隣接する画素間に間隙を設けるような形状で
あることを特徴とする。

【００１９】本発明の反射型液晶表示装置は、前記金属
反射板と前記金属酸化層と前記カラーフィルター層の平
面形状が、画素にのみ配置するような形状であることを
特徴とする。

【００２０】本発明の反射型液晶表示装置の製造方法に
おいては、第２の基板上に金属反射膜を成膜する工程
と、前記金属反射膜上に前記金属反射膜の酸化膜からな
る金属酸化膜を成膜する工程と、前記金属酸化膜上にカ
ラーフィルター層を形成する工程と、前記カラーフィル
ター層をマスクとして、前記金属酸化膜と前記金属反射
膜とをエッチングし、金属酸化層と金属反射板をパター
ン形成する工程と、前記カラーフィルター層上に透明導
電膜を成膜する工程と、前記透明導電膜をパターニング
し、第２の電極を形成する工程とを有することを特徴と
する。

【００２１】本発明の反射型液晶表示装置の製造方法
は、前記金属酸化層と金属反射板をパターン形成する工
程において、アルカリ溶液を用いて、前記金属酸化膜と
前記金属反射膜とをエッチングすることを特徴とする。

【００２２】本発明の反射型液晶表示装置の製造方法
は、前記金属反射膜上に前記金属反射膜の酸化膜からな
る金属酸化膜を成膜する工程において、前記金属酸化膜
は、前記金属反射膜の陽極酸化処理によって形成するこ
とを特徴とする。

【００２３】［作用］本発明の反射型液晶表示装置にお
いては、金属反射板の平面形状は、カラーフィルター層
の平面形状とほぼ同一である。したがって、カラーフィ
ルター層をマスクとして、金属反射板を形成することが
でき、従来方法のようにフォトマスクやメタルマスクを
必要としない。

【００２４】さらに、本発明の反射型液晶表示装置にお
いて、カラーフィルター層と、金属反射板の平面形状
を、隣接する画素間に間隙を設けないような形状とすれ
ば、反射型液晶表示装置の各画素間に入射した光はすべ
て視認側に反射してくるため、明状態となり、良好な白
表示が得られる。このようにして、良好な白表示が得ら
れることで、コントラストを向上させることができる。

【００２５】さらに、本発明の反射型液晶表示装置にお
いて、カラーフィルター層と、金属反射板の平面形状
を、隣接する画素間に間隙を設けるような形状とすれ
ば、反射型液晶表示装置の各画素間に入射した光は背面
に透過するため、視認側に光が反射してくることはな
く、暗状態となり、良好な黒表示が得られる。

【００２６】また、金属反射板の平面形状を、画素にの
み配置するような形状とすれば、画素の周辺全部が無反
射領域となり、より良好な黒表示を得ることができる。
このようにして、良好な黒表示が得られることで、コン
トラストを向上させることができる。

【００２７】さらに、本発明の反射型液晶表示装置にお
いては、金属反射板とカラーフィルター層の間に、金属
反射板の酸化膜からなる金属酸化膜を設けている。カラ
ーフィルター層を形成する工程において、金属反射板だ
けでは現像液に腐食されやすいが、金属反射板の表面を
金属酸化膜が被覆していることで、腐食の進行を抑える
ことができる。

【００２８】さらに、カラーフィルター層をマスクにし
て、金属反射板を形成する工程においては、アルカリ溶
液を用いれば、金属酸化膜と金属反射膜とをエッチング
することができ、カラーフィルター層の平面形状とほぼ
同一な金属反射板の平面形状を得ることができる。この
ようにして、信頼性の高い反射型液晶表示装置を製造す
ることができる。

【００２９】以上のように、本発明においては、コント
ラストを向上させた高品質な反射型液晶表示装置を、信
頼性高く得ることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による反射型液晶表
示装置を実施するための最適な形態を図面に基づいて説
明する。

【００３１】〔第１の実施形態：図１、図２〕図１は本
発明の第１の実施形態における反射型液晶表示装置を示
す断面図である。以下、図１を参照して説明する。

【００３２】図１に示すように、第１の実施形態の反射
型液晶表示装置は、液晶層２１と、液晶層２１を挟持す
るように相対向した上部基板２９および下部基板３１
と、液晶層２１を封止するためのシール材４１と、上部
基板２９の液晶層２１と反対側（外側）に設けた偏光板
２７とから構成されている。そして、シール材４１で囲
まれた領域に、画像を表示する表示部４３が形成され
る。以下、上部基板２９および下部基板３１の構造につ
いて説明する。

【００３３】上部基板２９は、透明絶縁性のガラス基板
からなる第１の基板１１と、第１の基板１１上に設けた
第１の電極１５と、第１の電極１５を覆うようにして形
成した配向膜（図示せず）と、第１の電極１５と接続し
た引き出し電極（図示せず）とからなる。第１の電極１
５の平面形状は、幅が９０μｍで、ピッチが１００μｍ
の複数のストライプパターンを形成している。

【００３４】下部基板３１は、ガラス基板からなる第２
の基板１３と、この第２の基板１３側から順に、アルミ
ニウム膜からなる金属反射板１９と、このアルミニウム
膜の酸化膜である酸化アルミニウム膜からなる金属酸化
層２５と、カラーフィルター層３３と、カラーフィルタ
ー層３３を被覆するように形成したオーバーコート層３
５と、第２の電極１７と、第２の電極１７を覆うように
して形成した配向膜（図示せず）と、第２の電極１７と
接続した引き出し電極（図示せず）とからなる。第２の
電極１７の平面形状は、幅が２９０μｍで、ピッチが３
００μｍの複数のストライプパターンを形成している。

【００３５】以上のように構成された上部基板２９と下
部基板３１とは、第１の電極１５と第２の電極１７とが
相対向し、さらに、それぞれのストライプパターンが直
交するように対峙して配置している。

【００３６】そして、第１の電極１５のストライプパタ
ーンと第２の電極１７のストライプパターンとが交差す
る部分で画素が形成され、各画素においては、駆動電源
から引き出し電極を介して、第１の電極１５と第２の電
極１７との間に印加された任意の電圧によって、液晶層
２１を駆動し、位相変調している。液晶層２１での位相
変調量と偏光板２７での偏向作用との組み合わせによ
り、金属反射板１９で反射した光の出射をスイッチング
し、白黒を表示している。

【００３７】この実施形態においては、電圧無印加時に
白表示が得られるノーマリー白タイプとする。そして、
これら複数の画素によって表示部４３が形成され、任意
の画像を表現している。

【００３８】金属反射板１９と金属酸化層２５は、シー
ル材４１で囲まれた表示部４３に対応するような矩形平
面形状を形成している。

【００３９】カラーフィルター層３３は、幅１００μｍ
のストライプ形状に形成された、赤色カラーフィルター
３３ａと、緑色カラーフィルター３３ｂと、青色カラー
フィルター３３ｃとが、第１の電極１５のストライプ形
状と平行するように、１００μｍのピッチで、複数のス
トライプパターンを形成している。したがって、カラー
フィルター層３３の平面形状は、幅１００μｍのストラ
イプ形状の各色カラーフィルターが密接に並列した矩形
平面である。

【００４０】さらに、この矩形平面が金属反射板１９と
金属酸化層２５とほぼ同一の平面形状になるように形成
されている。

【００４１】以上に示すように、金属反射板１９と、金
属酸化層２５と、カラーフィルター層３３は、シール材
４１で囲まれた表示部４３に対応するように、ほぼ同一
の矩形平面形状を形成しており、いずれも、各画素にお
いて隣接する画素との間に間隙がない。

【００４２】したがって、上部基板２９側から画素間に
入射した光は、金属反射板１９によって反射する。前述
のとおり、この実施形態においては、電圧無印加時に白
表示が得られるノーマリー白タイプであるため、第１の
電極１５と第２の電極１７とが交差しておらず、常に電
圧無印加状態となる画素間においては、金属反射板１９
で反射した光によって常に白表示となる。

【００４３】したがって、画素において白表示をした場
合には、画素の周辺部までもが白いため、良好な白表示
を得ることができる。この結果、表示部４３におけるコ
ントラストを向上させることができる。

【００４４】〔製造方法説明：図２〕つぎに、図１に示
す本発明の第１の実施形態における反射型液晶表示装置
の構造を形成するための製造方法を、図２（ａ）から図
２（ｅ）を用いて説明する。図２（ａ）から図２（ｅ）
は、本発明の第１の実施形態における反射型液晶表示装
置の、特に下部基板３１の製造方法を示す断面図であ
る。以下、図２（ａ）から図２（ｅ）を参照して説明す
る。

【００４５】まずはじめに、図２（ａ）に示すように、
第２の基板１３上に、アルミニウム膜３７を、スパッタ
リング法により、２００ｎｍの膜厚で成膜する。

【００４６】つぎに、アルミニウム膜３７の表面に、酸
化アルミニウム膜３９を、陽極酸化液としてリン酸アン
モニウム溶液を用いた陽極酸化処理により形成する。こ
のとき、陽極酸化電圧を４０Ｖに設定し、１．５Ｖ／分
の速度で昇圧し、１時間の定電圧で陽極酸化処理を行
い、膜厚が５０ｎｍとなるように酸化アルミウム膜を形
成する。

【００４７】その後、酸化アルミニウム膜３９上に、新
日鐵化学製の感光性を有する顔料分散型の赤色カラーレ
ジストＶ−２５９Ｒ（商品名）を回転塗布法により、
１．２μｍの膜厚になるように塗布し、フォトマスクを
用いて露光処理を行う。

【００４８】つぎに、現像液で現像処理し、露光した部
分が現像液に不溶化し、図２（ｂ）に示すように、赤色
カラーフィルター３３ａのパターン形状に形成する。さ
らに、温度２２０度から２４０度の温度範囲で２時間焼
成し、赤色カラーフィルター３３ａを構成する赤色カラ
ーレジストを熱硬化するとともに、赤色カラーレジスト
に含まれる光硬化および熱硬化に関与していない未反応
物質をガス化し、除去する。

【００４９】その後、同様に緑色、青色の順で、緑色カ
ラーフィルター３３ｂと青色カラーフィルター３３ｃの
パターン形状に形成し、図２（ｃ）に示すように、カラ
ーフィルター層３３を形成する。

【００５０】カラーフィルター層３３のパターン形状
は、幅１００μｍのストライプ形状に形成された、赤色
カラーフィルター３３ａと、緑色カラーフィルター３３
ｂと、青色カラーフィルター３３ｃとが、１００μｍの
ピッチで、複数のストライプパターンを形成している。
すなわち、カラーフィルター層３３の平面形状は、幅１
００μｍのストライプ形状の各色カラーフィルターが密
接に並列した矩形平面である。

【００５１】ここで、従来技術による反射型液晶表示装
置においては、金属反射膜３７上にカラーフィルター層
３３を直接形成していた。したがって、カラーフィルタ
ー層３３を形成する工程において、カラーレジストが現
像除去された領域では、金属反射膜３７を構成するアル
ミニウム膜が暴露し、現像液によって腐食除去されてし
まっていた。

【００５２】これは、一色目の赤色カラーレジストの現
像工程から起こり得る現象であり、緑色、青色の各カラ
ーフィルター層に対応する領域に、金属反射板１９が形
成されなくなってしまう。

【００５３】しかしながら、上述のように、本発明の反
射型液晶表示装置においては、アルミニウム膜３７上の
全表面を被覆するように、酸化アルミニウム膜３９を形
成している。したがって、カラーレジスト用の現像液に
対する耐薬品性に優れている、酸化アルミニウム膜３９
で被覆されたアルミニウム膜３７が除去されることはな
い。

【００５４】つぎに、カラーフィルター層３３をエッチ
ングマスクに使用して、パターニングを行い、アルミニ
ウム膜３７と酸化アルミニウム膜３９をエッチングし、
図２（ｄ）に示すように、金属反射板１９と金属酸化層
２５を形成する。この金属反射膜３７と金属酸化膜３９
のエッチング処理は、１重量％の濃度に調合した水酸化
ナトリウム溶液を使用する湿式エッチング処理により行
う。

【００５５】このように、カラーフィルター層３３をマ
スクに使用して、金属反射板１９と金属酸化層２５を形
成しているため、金属反射板１９と金属酸化層２５とカ
ラーフィルター層３３の平面形状は、ほぼ同一な矩形平
面形状となる。

【００５６】つぎに、これらカラーフィルター層３３上
に透明なオーバーコート膜３５として、ＪＳＲ製オプト
マーＳＳ６７７７（商品名）を回転塗布法により形成す
る。

【００５７】このオーバーコート膜３５は、膜厚３μｍ
で形成する。さらに、２２０度から２４０度の温度範囲
で２時間焼成し、オーバーコート膜２５を熱硬化すると
ともに、熱硬化に関与していない未反応物質をガス化
し、除去する。このオーバーコート膜３５は、カラーフ
ィルター層３３の耐薬品性や耐スパッタリング性や、さ
らに平坦性を向上させる役割を果たす。

【００５８】つぎに、酸化インジウムスズ膜からなる透
明導電膜を、スパッタリング法により、１１０ｎｍの膜
厚で成膜する。つぎに、酸化インジウムスズ膜の全面に
ポジ型のフォトレジストを回転塗布法により塗布し、フ
ォトマスクを用いた露光処理と現像処理とでフォトリソ
グラフィ処理を行い、フォトレジストを第２の電極１７
のパターン形状に形成する。

【００５９】その後、フォトレジストをエッチングマス
クに使用して、パターニングを行ない、第２の電極１７
を形成する。この酸化インジウムスズ膜のエッチング処
理は、塩化第二鉄と塩酸との混合液を使用する湿式エッ
チング処理により行う。

【００６０】その後、エッチングマスクとして用いたフ
ォトレジストを、レジスト剥離液として、たとえば長瀬
産業製のＮ−３２０（商品名）を用いる湿式剥離法によ
り除去する。

【００６１】この第２の電極１７のパターン形状は、幅
寸法が２９０μｍで、ピッチ寸法が３００μｍの複数の
ストライプパターンであり、カラーフィルター層３３を
構成する各色カラーフィルターのストライプパターンと
直交するように形成する。

【００６２】さらに、第２の電極１７上を覆うようにし
て配向膜（図示せず）を形成し、図２（ｅ）に示すよう
に、下部基板３１を作成する。

【００６３】第１の基板１１上には、酸化インジウムス
ズ膜からなる透明導電膜を、スパッタリング法により、
１１０ｎｍの膜厚で成膜する。つぎに、酸化インジウム
スズ膜の全面にポジ型のフォトレジストを回転塗布法に
より塗布し、フォトマスクを用いた露光処理と現像処理
とでフォトリソグラフィ処理を行い、フォトレジストを
第１の電極１５のパターン形状に形成する。

【００６４】その後、フォトレジストをエッチングマス
クに使用して、パターニングを行ない、第１の電極１５
を形成する。この酸化インジウムスズ膜のエッチング処
理は、塩化第二鉄と塩酸との混合液を使用する湿式エッ
チング処理により行う。

【００６５】その後、エッチングマスクとして用いたフ
ォトレジストを、レジスト剥離液として、たとえば長瀬
産業製のＮ−３２０（商品名）を用いる湿式剥離法によ
り除去する。

【００６６】この第１の電極１５のパターン形状は、幅
が９０μｍで、ピッチが１００μｍの複数のストライプ
パターンである。

【００６７】さらに、第１の電極１５上を覆うようにし
て配向膜（図示せず）を形成し、上部基板２９を作成す
る。

【００６８】つぎに上部基板２９と下部基板３１とを、
第１の基板１１上の第１の電極１５と第２の基板１３上
の第２の電極１７とが相対向し、さらに、第１の電極１
５のストライプパターンと第２の電極１７のストライプ
パターンとが直交し、かつ第１の電極１５のストライプ
パターンと、カラーフィルター層３３を構成する各色カ
ラーフィルターのストライプパターンとが平行するよう
に、配置する。

【００６９】このように配置することで、第１の電極１
５と第２の電極１７が交差する部分で、画素が形成され
る。この実施形態においては、隣接する画素間には、金
属反射板１９と金属酸化層２５とカラーフィルター層３
３の間隙はない。そして、図１に示すように、上部基板
２９と下部基板３１との間には、金属反射板１９と金属
酸化層２５とカラーフィルター層３３を囲むようにして
シール材４１（図示せず）を形成し、このシール材４１
によって液晶層２１を封じ込める。

【００７０】液晶層２１は、２４０゜のツイスト配向を
しているスーパーツイステッドネマティック液晶からな
る。第１の基板１１の液晶層２１と反対側に偏光板２７
を設ける。さらに、液晶層２１の複屈折効果による着色
を防ぐために、第１の基板１１と偏光板２７との間に、
位相差板を設けてもよい。

【００７１】以上のように、本実施形態の反射型液晶表
示装置においては、金属反射板１９と金属酸化層２５と
カラーフィルター層３３の平面形状はほぼ同一であるた
め、金属反射板１９と金属酸化層２５の平面形状を、カ
ラーフィルター層３３をマスクとして形成することがで
き、従来方法のようにフォトマスクやメタルマスクを必
要としない。

【００７２】また、金属反射板１９と金属酸化層２５と
カラーフィルター層３３の平面形状は、隣接する画素間
に間隙を設けないような形状としており、本実施形態の
ように、反射型液晶表示装置をノーマリー白タイプと場
合、各画素間においては常に白表示となる。したがっ
て、画素において白表示をした場合には、画素の周辺部
までもが白いため、良好な白表示を得ることができる。
この結果、表示部４３におけるコントラストを向上させ
ることができる。

【００７３】また、アルミニウム膜３９上の全表面を被
覆するように、酸化アルミニウム膜３９を形成している
ため、カラーフィルター層３３を形成する工程におい
て、カラーレジストの現像の際、アルミニウム膜３７が
腐食除去されることはない。

【００７４】〔第２の実施形態：図３、図４〕図３は本
発明の第２の実施形態における反射型液晶表示装置を示
す断面図である。以下、図３を参照して説明する。

【００７５】図３に示すように、第２の実施形態の反射
型液晶表示装置は、液晶層２１と、液晶層２１を挟持す
るように相対向した上部基板２９および下部基板３１
と、液晶層２１を封止するためのシール材４１と、上部
基板２９の液晶層２１と反対側（外側）に設けた偏光板
２７とから構成されている。そして、シール材４１の内
側に、画像を表示する表示部４３が形成される。以下、
上部基板２９および下部基板３１の構造について説明す
る。

【００７６】上部基板２９は、透明絶縁性のガラス基板
からなる第１の基板１１と、第１の基板１１上に設けた
第１の電極１５と、第１の電極１５を覆うようにして形
成した配向膜（図示せず）と、第１の電極１５と接続し
た引き出し電極（図示せず）とからなる。第１の電極１
５の平面形状は、幅が９０μｍで、ピッチが１００μｍ
の複数のストライプパターンを形成している。

【００７７】下部基板３１は、ガラス基板からなる第２
の基板１３と、この第２の基板１３側から順に、アルミ
ニウム膜からなる金属反射板１９と、このアルミニウム
膜の酸化膜である酸化アルミニウム膜からなる金属酸化
層２５と、カラーフィルター層３３と、カラーフィルタ
ー層３３を被覆するように形成したオーバーコート層３
５と、第２の電極１７と、第２の電極１７を覆うように
して形成した配向膜（図示せず）と、第２の電極１７と
接続した引き出し電極（図示せず）とからなる。第２の
電極１７の平面形状は、幅が２９０μｍで、ピッチが３
００μｍの複数のストライプパターンを形成している。

【００７８】以上のように構成された上部基板２９と下
部基板３１とは、第１の電極１５と第２の電極１７とが
相対向し、さらに、それぞれのストライプパターンが直
交するように対峙して配置している。

【００７９】そして、第１の電極１５のストライプパタ
ーンと第２の電極１７のストライプパターンとが交差す
る部分で画素が形成され、各画素においては、駆動電源
から引き出し電極を介して、第１の電極１５と第２の電
極１７との間に印加された任意の電圧によって、液晶層
２１を駆動し、位相変調している。液晶層２１での位相
変調量と偏光板２７での偏向作用との組み合わせによ
り、金属反射板１９で反射した光の出射をスイッチング
し、白黒を表示している。本実施形態においては、電圧
無印加時に黒表示が得られるノーマリー黒タイプとす
る。そして、これら複数の画素によって表示部４３が形
成され、任意の画像を表現している。

【００８０】金属反射板１９と金属酸化層２５は、長辺
の長さが２９２μｍで、短辺の長さが９２μｍで、間隔
が８μｍの孤立した複数の矩形パターンが、シール材４
１で囲まれた表示部４３内に、それぞれの矩形パターン
の長辺が第２の電極１７のストライプパターンの長辺と
直交して配置するように形成している。

【００８１】さらに、カラーフィルター層３３は、赤色
カラーフィルター３３ａと、緑色カラーフィルター３３
ｂと、青色カラーフィルター３３ｃとからなり、長辺の
長さが２９２μｍで、短辺の長さが９２μｍで、間隔が
８μｍの孤立した複数の矩形パターンが、シール材４１
で囲まれた表示部４３内に、金属反射板１９と金属酸化
層２５に対応して、それぞれの矩形パターンの長辺が第
２の電極１７のストライプパターンの長辺と直交して配
置するように形成している。

【００８２】すなわち、金属反射板１９と金属酸化層２
５とカラーフィルター層３３は、ほぼ同一の平面形状に
なるように形成されている。

【００８３】また、金属反射板１９と金属酸化層２５と
カラーフィルター層３３は、いずれも、各画素において
隣接する画素との間に８μｍの間隙を設けている。

【００８４】したがって、上部基板２９側から各画素間
に入射した光は、下部基板３１を通って透過するため、
液晶層２１の位相変調の如何に関わらず、隣接する画素
間では常に黒の状態にすることができる。したがって、
画素部において黒表示をした場合には、画素の周辺部ま
でもが黒いため、良好な黒表示を得ることができる。こ
の結果、表示部４３におけるコントラストを向上させる
ことができる。

【００８５】〔製造方法説明：図４〕つぎに、図３に示
す本発明の第２の実施形態における反射型液晶表示装置
の構造を形成するための製造方法を、図４（ａ）から図
４（ｅ）を用いて説明する。図４（ａ）から図４（ｅ）
は、本発明の第２の実施形態における反射型液晶表示装
置の、特に下部基板３１の製造方法を示す断面図であ
る。以下、図４（ａ）から図４（ｅ）を参照して説明す
る。

【００８６】まずはじめに、図４（ａ）に示すように、
第２の基板１３上に、アルミニウム膜３７を、スパッタ
リング法により、２００ｎｍの膜厚で成膜する。

【００８７】つぎに、アルミニウム膜３７の表面に、酸
化アルミニウム膜３９を、陽極酸化液としてリン酸アン
モニウム溶液を用いた陽極酸化処理により形成する。こ
のとき、陽極酸化電圧を４０Ｖに設定し、１．５Ｖ／分
の速度で昇圧し、１時間の定電圧で陽極酸化処理を行
い、膜厚が５０ｎｍとなるように酸化アルミウム膜を形
成する。

【００８８】その後、酸化アルミニウム膜３９上に、新
日鐵化学製の感光性を有する顔料分散型の赤色カラーレ
ジストＶ−２５９Ｒ（商品名）を回転塗布法により、
１．２μｍの膜厚になるように塗布し、フォトマスクを
用いて露光処理を行う。

【００８９】つぎに、現像液で現像処理し、露光した部
分が現像液に不溶化し、図４（ｂ）に示すように、赤色
カラーフィルター３３ａのパターン形状に形成する。さ
らに、温度２２０度から２４０度の温度範囲で２時間焼
成し、赤色カラーフィルター３３ａを構成する赤色カラ
ーレジストを熱硬化するとともに、赤色カラーレジスト
に含まれる光硬化および熱硬化に関与していない未反応
物質をガス化し、除去する。

【００９０】その後、同様に緑色、青色の順で、緑色カ
ラーフィルター３３ｂと青色カラーフィルター３３ｃの
パターン形状に形成し、図４（ｃ）に示すように、カラ
ーフィルター層３３を形成する。

【００９１】カラーフィルター層３３のパターン形状
は、長辺の長さが２９２μｍで、短辺の長さが９２μｍ
の矩形形状に形成された、赤色カラーフィルター３３ａ
と、緑色カラーフィルター３３ｂと、青色カラーフィル
ター３３ｃとが、長辺方向には３００μｍのピッチで、
短辺方向には１００μｍのピッチで、複数の孤立パター
ンを形成している。すなわちカラーフィルター層３３の
平面形状は、長辺の長さが２９２μｍで、短辺の長さが
９２μｍで、間隔が８μｍの孤立した複数の矩形パター
ンである。

【００９２】ここで、従来技術による反射型液晶表示装
置においては、金属反射膜３７上にカラーフィルター層
３３を直接形成していた。

【００９３】したがって、カラーフィルター層３３を形
成する工程において、カラーレジストが現像除去された
領域では、金属反射膜３７を構成するアルミニウム膜が
暴露し、現像液によって腐食除去されてしまっていた。
これは、一色目の赤色カラーレジストの現像工程から起
こり得る現象であり、緑色、青色の各カラーフィルター
層に対応する領域に、金属反射板１９が形成されなくな
ってしまう。

【００９４】しかしながら、上述のように、本発明の反
射型液晶表示装置においては、アルミニウム膜３９上の
全表面を被覆するように、酸化アルミニウム膜３９を形
成している。したがって、カラーレジスト用の現像液に
対する耐薬品性に優れている、酸化アルミニウム膜３９
で被覆されたアルミニウム膜３７が除去されることはな
い。

【００９５】つぎに、カラーフィルター層３３をエッチ
ングマスクに使用して、パターニングを行い、アルミニ
ウム膜３７と酸化アルミニウム膜３９をエッチングし、
図４（ｄ）に示すように、金属反射板１９と金属酸化層
２５を形成する。この金属反射膜３７と金属酸化膜３９
のエッチング処理は、１重量％の濃度に調合した水酸化
ナトリウム溶液を使用する湿式エッチング処理により行
う。

【００９６】このように、カラーフィルター層３３をマ
スクに使用して、金属反射板１９と金属酸化層２５を形
成しているため、金属反射板１９と金属酸化層２５とカ
ラーフィルター層３３の平面形状は、ほぼ同一の、複数
の孤立矩形パターン形状となる。

【００９７】つぎに、これらカラーフィルター層３３上
に透明なオーバーコート膜３５として、ＪＳＲ製オプト
マーＳＳ６７７７（商品名）を回転塗布法により形成す
る。このオーバーコート膜３５は膜厚３μｍで形成す
る。

【００９８】さらに、２２０度から２４０度の温度範囲
で２時間焼成し、オーバーコート膜２５を熱硬化すると
ともに、熱硬化に関与していない未反応物質をガス化
し、除去する。このオーバーコート膜３５は、カラーフ
ィルター層３３の耐薬品性や耐スパッタリング性や、さ
らに平坦性を向上させる役割を果たす。

【００９９】つぎに、酸化インジウムスズ膜からなる透
明導電膜を、スパッタリング法により、１１０ｎｍの膜
厚で成膜する。つぎに、酸化インジウムスズ膜の全面に
ポジ型のフォトレジストを回転塗布法により塗布し、フ
ォトマスクを用いた露光処理と現像処理とでフォトリソ
グラフィ処理を行い、フォトレジストを第２の電極１７
のパターン形状に形成する。

【０１００】その後、フォトレジストをエッチングマス
クに使用して、パターニングを行ない、第２の電極１７
を形成する。この酸化インジウムスズ膜のエッチング処
理は、塩化第二鉄と塩酸との混合液を使用する湿式エッ
チング処理により行う。

【０１０１】その後、エッチングマスクとして用いたフ
ォトレジストを、レジスト剥離液として、たとえば長瀬
産業製のＮ−３２０（商品名）を用いる湿式剥離法によ
り除去する。

【０１０２】この第２の電極１７のパターン形状は、幅
寸法が２９０μｍで、ピッチ寸法が３００μｍの複数の
ストライプパターンであり、カラーフィルター層３３を
構成する各色カラーフィルターの矩形パターンの長辺と
直交して配置するように形成する。

【０１０３】さらに、第２の電極１７上を覆うようにし
て配向膜（図示せず）を形成し、図４（ｅ）に示すよう
に、下部基板３１を作成する。

【０１０４】第１の基板１１上には、酸化インジウムス
ズ膜からなる透明導電膜を、スパッタリング法により、
１１０ｎｍの膜厚で成膜する。つぎに、酸化インジウム
スズ膜の全面にポジ型のフォトレジストを回転塗布法に
より塗布し、フォトマスクを用いた露光処理と現像処理
とでフォトリソグラフィ処理を行い、フォトレジストを
第１の電極１５のパターン形状に形成する。

【０１０５】その後、フォトレジストをエッチングマス
クに使用して、パターニングを行ない、第１の電極１５
を形成する。この酸化インジウムスズ膜のエッチング処
理は、塩化第二鉄と塩酸との混合液を使用する湿式エッ
チング処理により行う。

【０１０６】その後、エッチングマスクとして用いたフ
ォトレジストを、レジスト剥離液として、たとえば長瀬
産業製のＮ−３２０（商品名）を用いる湿式剥離法によ
り除去する。

【０１０７】この第１の電極１５のパターン形状は、幅
が９０μｍで、ピッチが１００μｍの複数のストライプ
パターンである。

【０１０８】さらに、第１の電極１５上を覆うようにし
て配向膜（図示せず）を形成し、上部基板２９を作成す
る。

【０１０９】つぎに上部基板２９と下部基板３１とを、
第１の基板１１上の第１の電極１５と第２の基板１３上
の第２の電極１７とが相対向し、さらに、第１の電極１
５のストライプパターンと第２の電極１７のストライプ
パターンとが直交し、かつ第１の電極１５のストライプ
パターンと、カラーフィルター層３３を構成する各色カ
ラーフィルターの矩形パターンの長辺とが平行するよう
に配置する。このように配置することで、第１の電極１
５と第２の電極１７が交差する部分で、画素が形成され
る。本実施形態では、隣接する画素間には、金属反射板
１９と金属酸化層２５とカラーフィルター層３３の間隙
が８μｍをもって存在する。

【０１１０】そして、図３に示すように、上部基板２９
と下部基板３１とのあいだには、金属反射板１９と金属
酸化層２５とカラーフィルター層３３を囲むようにして
シール材４１（図示せず）を形成し、このシール材４１
によって液晶層２１を封じ込める。

【０１１１】液晶層２１は、２４０゜のツイスト配向を
しているスーパーツイステッドネマティック液晶からな
る。第１の基板１１の液晶層２１と反対側に偏光板２７
を設ける。さらに、液晶層２１の複屈折効果による着色
を防ぐために、第１の基板１１と偏光板２７との間に、
位相差板を設けてもよい。

【０１１２】以上のように、本実施形態の反射型液晶表
示装置においては、金属反射板１９と金属酸化層２５と
カラーフィルター層３３の平面形状はほぼ同一であるた
め、金属反射板１９と金属酸化層２５の平面形状を、カ
ラーフィルター層３３をマスクとして形成することがで
き、従来方法のようにフォトマスクやメタルマスクを必
要としない。

【０１１３】また、金属反射板１９と金属酸化層２５と
カラーフィルター層３３の平面形状は、隣接する画素間
に間隙を設けるような形状としており、各画素間におい
ては常に黒表示となる。したがって、画素において黒表
示をした場合には、画素の周辺部までもが黒いため、良
好な黒表示を得ることができる。この結果、表示部４３
におけるコントラストを向上させることができる。

【０１１４】また、アルミニウム膜３９上の全表面を被
覆するように、酸化アルミニウム膜３９を形成している
ため、カラーフィルター層３３を形成する工程におい
て、カラーレジストの現像の際、アルミニウム膜３７が
腐食除去されることはない。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の反射型液
晶表示装置は、金属反射板と金属酸化層とカラーフィル
ター層の平面形状は、ほぼ同一である。したがって、金
属反射板と金属酸化層の平面形状を、カラーフィルター
層をマスクとして形成することができ、従来方法のよう
にフォトマスクやメタルマスクを必要としない。

【０１１６】さらに、本発明の反射型液晶表示装置は、
金属反射板と金属酸化層とカラーフィルター層の平面形
状が、隣接する画素間に間隙を設けないような形状であ
る。したがって、各画素間においてはつねに白表示とな
り、画素において白表示をした場合には、画素の周辺部
までもが白いため、良好な白表示を得ることができる。
この結果、表示部におけるコントラストを向上させるこ
とができる。

【０１１７】さらに、本発明の反射型液晶表示装置は、
金属反射板と金属酸化層とカラーフィルター層の平面形
状は、隣接する画素間に間隙を設けるような形状であ
る。したがって、各画素間においてはつねに黒表示とな
り、画素において黒表示をした場合には、画素の周辺部
までもが黒いため、良好な黒表示を得ることができる。
この結果、表示部におけるコントラストを向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における反射型液晶表
示装置を示す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態における反射型液晶表
示装置の、とくに下部基板の製造方法を示す断面図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施形態における反射型液晶表
示装置を示す断面図である。

【図４】本発明の第２の実施形態における反射型液晶表
示装置の、とくに下部基板の製造方法を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１１：第１の基板 １３：第２の基板
１５：第１の電極 １７：第２の電極 １９：金属反射板
２１：液晶層 ２５：金属酸化層 ２９：上部基板
３１：下部基板 ３３：カラーフィルター層 ３３ａ：赤色カラ
ーフィルター ３３ｂ：緑色カラーフィルター ３３ｃ：青色
カラーフィルター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA14Z FB08 FC26 HA07 HA08 HA10 LA17 5C094 AA06 AA43 AA48 BA43 CA19 CA24 DA13 DB01 DB04 EA04 EA05 EA06 EB02 EB04 ED03 ED11 ED14 FA01 FA02 FB02 FB12 FB15 GB10 5G435 AA02 AA04 AA17 BB12 BB16 CC09 CC12 FF03 GG12 HH12 HH14 KK05 KK07

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板からなる第１の基板と第２の
   基板とが液晶層を介して対向し、前記第１の基板の液晶
   層側に、第１の電極を備え、前記第２の基板の液晶層側
   に、金属反射板と、カラーフィルター層と、第２の電極
   とを、この順に備える反射型液晶表示装置であって、 前記金属反射板と前記カラーフィルター層の間に、前記
   金属反射板の酸化膜からなる金属酸化層を設け、 前記金属反射板と前記金属酸化層と前記カラーフィルタ
   ー層の平面形状は、ほぼ同一であることを特徴とする反
   射型液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記金属反射板は、 アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特
   徴とする請求項１記載の反射型液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記金属酸化層は、 前記金属反射板の陽極酸化膜からな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。
4. 【請求項４】 前記金属反射板と前記金属酸化層と前記
   カラーフィルター層の平面形状は、 隣接する画素間に間隙を設けないような形状であること
   を特徴とする請求項１記載の反射型液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記金属反射板と前記金属酸化層と前記
   カラーフィルター層の平面形状は、 隣接する画素間に間隙を設けるような形状であることを
   特徴とする請求項１記載の反射型液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記金属反射板と前記金属酸化層と前記
   カラーフィルター層の平面形状は、 画素にのみ配置するような形状であ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。
7. 【請求項７】 第２の基板上に金属反射膜を成膜する工
   程と、 前記金属反射膜上に前記金属反射膜の酸化膜からなる金
   属酸化膜を成膜する工程と、 前記金属酸化膜上にカラーフィルター層を形成する工程
   と、 前記カラーフィルター層をマスクとして、前記金属酸化
   膜と前記金属反射膜とをエッチングし、金属酸化層と金
   属反射板をパターン形成する工程と、 前記カラーフィルター層上に透明導電膜を成膜する工程
   と、 前記透明導電膜をパターニングし、第２の電極を形成す
   る工程とを有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. 【請求項８】 前記金属酸化層と金属反射板をパターン
   形成する工程において、 アルカリ溶液を用いて、前記金属酸化膜と前記金属反射
   膜とをエッチングすることを特徴とする請求項７記載の
   反射型液晶表示装置の製造方法。
9. 【請求項９】 前記金属反射膜上に前記金属反射膜の酸
   化膜からなる金属酸化膜を成膜する工程において、 前記金属酸化膜は、前記金属反射膜の陽極酸化処理によ
   って形成することを特徴とする請求項７記載の反射型液
   晶表示装置の製造方法。