JP2001290169A - 反射型液晶表示装置 - Google Patents

反射型液晶表示装置

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JP2001290169A
JP2001290169A JP2001010921A JP2001010921A JP2001290169A JP 2001290169 A JP2001290169 A JP 2001290169A JP 2001010921 A JP2001010921 A JP 2001010921A JP 2001010921 A JP2001010921 A JP 2001010921A JP 2001290169 A JP2001290169 A JP 2001290169A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各表示画素の輝度を高くし、明るい表示を広
い視野角において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。 【解決手段】 平坦部FL、傾斜部SL及び底面部BA
を備えた反射表示電極19、TFTを備えた絶縁性基板
10と、カラーフィルタ31、対向電極34を積層して
形成され、観察者101側には、ヘイズ値33%の光拡
散層43、位相差板44及び偏光板45を備えた対向電
極基板30との間に液晶21を挟持することにより、明
るい表示を広い視野角において得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光拡散板を備えた
反射型液晶表示装置に関する。
【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。
【0003】図7に、従来の反射型液晶表示装置の断面
図を示す。
【0004】同図に示すように、従来の反射型液晶表示
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。
【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。
【0006】その能動層13には、ゲート電極11上方
に位置するチャネル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
にしてイオン注入して形成されるソース13s及びドレ
イン13d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膜が順に積層されて構成される層間絶縁
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44及び偏光板4
5が配置されている。そして、対向電極基板30とTF
T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。
【0010】図7において、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45から入射し、位相差板44、対向電極基板3
0、カラーフィルタ31、保護膜33、対向電極34、
配向膜35、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
上の位相差板45から出射し観察者の目101に入る。
【0011】図8に従って、反射型液晶表示装置の反射
光の輝度測定について説明する。
【0012】図8(a)に反射型表示装置の表面の輝度
測定する方法を示し、図8(b)に測定結果を示す測定
図を示す。
【0013】図8(a)に示すように、TFT基板10
及び対向電極基板30からなる反射型液晶表示パネルは
その表示面を上にして表示させる。そして、表示面の法
線方向から一定の角度θin傾斜した方向から表示パネル
に光を入射させる。この入射光105が反射表示電極に
て反射され、表示パネルから出射された反射光を、所定
出射角度ごとに光強度検知器106によって測定する。
光強度検知器106は図8(a)の液晶表示パネルの法
線(図中破線で表示)からθout方向に移動させて各角
度θoutにおける反射光を検知して測定する。
【0014】その測定結果を図8(b)の破線の曲線に
て示す。同図中の横軸は反射光の検知角度を示し、縦軸
は各検知角度における反射光強度を示す。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図8(b)
の破線の曲線で示すように、上述の従来の反射型液晶表
示装置によれば、反射光強度はある特定の角度によって
は強度が強いものの、表示パネルの広い範囲で明るい表
示を見ることができないという欠点があった。
【0016】そこで、この欠点を解決するために、図7
中の対向電極基板30上の保護膜33と対向電極34と
の間に光拡散層を設けることが考えられる。
【0017】そのときの反射光の出射角度と、その反射
光の強度との関係を図8(b)中の実線の曲線にて示
す。同図の実線で示すように、破線の曲線に比べると、
各角度において、即ち広い範囲で強い反射光を得ること
ができ、明るい表示を見ることができる。
【0018】しかしながら、同図の角度範囲θ1におい
ては、その反射光の強度が小さい。即ち、その角度範囲
θ1においては他の角度範囲の反射光に比べて急激に明
るさが変化するため、観察者が法線方向から水平方向へ
と角度を変えて表示面を見た場合に、明るさのムラとし
て現れてしまう。
【0019】このように、従来の反射型液晶表示装置に
おいては、見る角度によって明るさムラが生じて見える
という欠点があった。
【0020】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、各表示画素の輝度を高くしかつ
均一な明るさの表示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。
【0021】
【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
ング素子と、該スイッチング素子に接続され導電性反射
材料から成る表示電極とを備え、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、前記表示
電極の表面は、平坦部及び前記第1の基板側方向に凹の
窪み部を備え、該窪み部の底面部と前記平坦部との間に
傾斜部を有している反射型液晶表示装置である。
【0022】また、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
と、該スイッチング素子上に設けられ前記第1の基板側
方向に凹の窪み部を有する絶縁膜と、導電性反射材料か
らなっており前記絶縁膜上に形成されることにより表面
が平坦部及び前記第1の基板側方向に凹の窪み部を備え
た表示電極とを有し、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いる反射型液晶表示装置で
ある。
【0023】また、上述の反射型液晶表示装置は、前記
第1又は第2の基板のうちいずれかの基板に光を拡散す
る拡散層が設けられている反射型液晶表示装置である。
【0024】更に、上述の反射型液晶表示装置は、前記
窪み部の底面部に対する前記傾斜部の仰角が、0°より
大きく8°以下である反射型表示装置である。
【0025】更にまた、上述の反射型液晶表示装置は、
前記拡散層の拡散の度合いは、ヘイズ値が19%以上7
0%以下である反射型液晶表示装置である。
【0026】
【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。
【0027】図1に本発明の反射型液晶表示装置の断面
図を示す。
【0028】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。
【0029】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70の形成前までは従来の構造とほぼ同じであるの
で説明を省略する。なお、平坦化絶縁膜70の形成以降
の製造方法については後述する。
【0030】平坦化絶縁膜70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A
l、銀(Ag)等の導電性反射材料から成る反射表示電
極50を形成する。またこの反射表示電極50は、その
表面が表示電極の概ね中央部がTFT基板10方向に凹
の窪み部、即ち表示電極の概ね中央部がTFT基板10
方向に凹になっている窪み部を有した形状である。その
上にはポリイミド等からなり液晶を配向させる配向膜2
0が形成されている。
【0031】他方の対向電極基板30は、液晶21を設
ける側には、R、G、Bを呈する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、そのカラーフィルタ31を保護するアクリル樹脂
等から成る保護膜33を設ける。その保護膜33の上に
は各反射表示電極50に対向した対向電極34が全面に
設けられている。更にその全面にはポリイミドから成る
配向膜35が形成されている。
【0032】また、対向電極基板30の液晶を設けない
側、即ち観察者101側には、光を拡散する拡散層4
3、位相差(λ/4)板44及び偏光板45が対向電極
基板30側から順に設けられている。液晶21として
は、例えばTN液晶を用いる。
【0033】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。
【0034】外部から入射される自然光100は、図1
中に実線矢印で示すように、観察者101側の偏光板4
5から入射し、位相差板44を透過して光拡散層43に
到達する。この光拡散層43によって光は拡散されその
拡散された光は、対向電極基板30、カラーフィルタ3
1、保護膜33、対向電極34、配向膜35、液晶2
1、TFT基板10上の配向膜20を透過して、反射材
料からなり窪み部を有する反射表示電極50に到達す
る。その到達した光は反射表示電極50によって反射さ
れる。
【0035】ここで、反射表示電極50の形状について
説明する。
【0036】図2に、図1中の反射表示電極の拡大図、
及び入射光と出射光との光の進み方を示し、図3に本発
明の反射型液晶表示装置のTFT基板側の平面図を示
す。図2に示した拡大図は、図3中のC−C線に沿った
断面の拡大図である。
【0037】反射表示電極50は、上述の通りAl、A
g等の光反射率の高い金属から成っている。図2に示す
ように、その断面形状は反射表示電極50の周縁部分に
平坦部FLがあり、その平坦部FLから連続して反射表
示電極の中央部に向かって傾いた傾斜部SLを有してお
り、更にその傾斜部SL(D又はE)に連続して、反射
表示電極のほぼ中央部には平坦な底面部BAが形成され
ている。この傾斜部SLの傾斜角度は、反射表示電極5
0の底面部BAの表面を基準とした仰角θpである。
【0038】図3においては、右上から左下方向の斜線
を付した四角形状の平坦部FLの内側に、その平坦部F
Lに連続してハッチングを付した傾斜部SLが形成され
ており、更にその内側に、左上から右下方向に斜線を付
した四角形状の底面部BAが形成されている。
【0039】このようにして、平坦部FL、傾斜部SL
及び底面部BAから成る反射表示電極50が形成され
る。
【0040】なお、図2において、領域Bは、反射表示
パネルの偏光板45までの表示パネル内領域、即ち表示
パネルの反射表示電極50上に配向膜20から、更にそ
の上に接している液晶21を含み図1に示す偏光板45
までの各層を備えた領域を示している。領域Aは、表示
パネルの外部、即ち観察者101側の空気中を示してい
る。
【0041】ここで、傾斜部SL及び底面部BAに入射
した入射光の進み方について説明する。
【0042】空気中から表示パネルに入射した光が反射
表示電極50で反射して、表示パネル内から再び空気中
に出射していく角度(射出角度)θoutは次の式(1)
及び式(2)で表される。
【0043】 θout=sin-1[(n2/n1)sin{sin-1((n1/n2)sinθin )}+2θp}]…(式1) θout=sin-1[(n2/n1)sin{sin-1((n1/n2)sinθin )}−2θp}]…(式2) ここで、各式(1)、(2)において、n1は空気中の
屈折率でありn1=1である。またn2は表示パネル内の
屈折率でありn2≒1.5である。
【0044】まず、図中の左側の傾斜部Dに入射した光
は、空気中から表示パネル内にθin1の角度で入射して
式(1)に従って進み、傾斜部Dで反射して表示パネル
内から出射し、空気中にθout 1の角度で出射してい
く。このとき、θout1>θin1の関係にある。
【0045】底面部BAに入射した光は、空気中から表
示パネル内にθin2の角度で入射した光は式(1)又は
(2)に従って進み、底面部BAで反射して表示パネル
内から出射し、空気中にθout2の角度で出射していく。
このとき、θout2=θin2の関係にある。
【0046】図中の右側の傾斜部Eに入射した光は、空
気中から表示パネル内にθin3の角度で入射して式
(2)に従って進み、傾斜部Eで反射して表示パネル内
から出射し、空気中にθout3の角度で出射していく。こ
のとき、θout3<θin3の関係にある。
【0047】このように、入射した光は反射表示電極の
各部で反射して出射していく。
【0048】以下に、平坦部、傾斜部及び底面部を備え
た反射表示電極の形成方法について説明する。
【0049】図4に、図3のF−Fに沿った本発明の反
射型液晶表示装置の製造工程断面図を示す。
【0050】図4(d)に示すように、ゲート電極11
を一部に有するゲート信号線51とドレイン電極16を
一部に有するドレイン信号線52との交差点付近に、反
射材料から成る反射表示電極50を接続したTFTが設
けられている。その反射表示電極50はTFTの上にま
で延在して設けられている。反射表示電極50の表面に
は平坦部FL、傾斜部SL及び底面部BAが形成されて
いる。
【0051】工程1(図4(a)):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、Cr、M
o等の高融点金属からなりゲート信号線51の一部を成
す第1のゲート電極11、SiN膜及びSiO2膜から
成るゲート絶縁膜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。
【0052】その能動層13には、ゲート電極11上方
のチャネル13cと、そのチャネル13cの両側にイオ
ン注入されて形成されたソース13s及びドレイン13
dとが設けられている。
【0053】チャネル13cの上には、ソース13s及
びドレイン13dを形成する際のイオン注入時にチャネ
ル13cにイオンが入らないようにチャネル13cを覆
うマスクとして機能するSiO2膜から成るストッパ絶
縁膜14が設けられる。
【0054】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膜が順に積層された層間絶縁膜15を形
成する。この層間絶縁膜15は、SiO、SiN、また
はアクリル等の有機材料からなる有機膜の各単体、また
はこれらのいずれかの組み合わせの多層体からなっても
よい。
【0055】次に、その層間絶縁膜15のドレイン13
d及びソース13sにそれぞれ対応した位置にコンタク
トホールC1,C2を設ける。ドレイン13dに対応し
たコンタクトホールC1にはAl単体、あるいはMo及
びAlを順に積層して金属を充填してドレイン電極16
を形成する。
【0056】ドレイン信号線52はその一部を成すドレ
イン電極16の形成と同時に層間絶縁膜15の上に設け
られている。
【0057】工程2(図4(b)):コンタクトホール
C2を含む層間絶縁膜15、ドレイン信号線52、ドレ
イン電極16の全面に、感光性を有し表面が平坦性を有
する絶縁性樹脂から成る感光性樹脂膜70を塗布する。
その上に、後に形成する反射表示電極50の傾斜部SL
及び底面部BAに対応した位置が開口した第1のマスク
71を配置する。そして、第1の露光75を行う。この
ときの露光量は、感光性樹脂70の表面から浅い領域に
露光光が到達する程度の露光量で良く、その露光量は2
0mJ乃至60mJ、好ましくは25mJ乃至50m
J、更に好ましくは30mJ乃至40mJである。
【0058】工程3(図4(c)):次に、第1のマス
ク71を取り除き、換わって、第2のマスク72を配置
する。この第2のマスク72は、能動層13のソース1
3sと反射表示電極50がコンタクトするためのコンタ
クトホールC3を形成する位置に対応した開口部を有す
るマスクである。
【0059】第2のマスク72を配置した後、第2の露
光76を行う。この第2の露光76における露光量は、
第1の露光量よりも大きくする。それは、コンタクトホ
ールC3の深さの方が底面部BAの深さよりも深いため
である。そこで露光光を深くまで、具体的にはソース1
3sにまで達するコンタクトホールC3が得られる深さ
にまで露光光が到達するために、第2の露光76の露光
量を大きくする必要がある。具体的には、その第2の露
光76の露光量は、200mJ乃至600mJ、好まし
くは250mJ乃至500mJ、更に好ましくは300
mJ乃至400mJである。
【0060】なお、平坦部FL、傾斜部SL及び底面部
BAを備えた窪み部と、コンタクトホールC3とを形成
する順番はどちらが先でも良く、コンタクトホールC3
を形成する際の露光量が窪み部を形成する際の露光量よ
り大きくすれば良い。
【0061】工程4(図4(d)):次に第2のマスク
72を取り除いて、感光性樹脂膜70を現像することに
より、感光性樹脂膜70がエッチングされて、底面部B
A、傾斜部SL及びコンタクトホールC3が形成され
る。
【0062】工程5(図4(e)):その後、それらの
上にAl等の反射材料から成る反射表示電極50を所定
パターンに形成する。これにより、表面に平坦部FL、
底面部BA及び傾斜部SLを有する反射表示電極50が
得られる。
【0063】更に、反射表示電極50の上に液晶を配向
する配向膜を形成して、いわゆるTFT基板が完成す
る。このTFT基板に対向し、対向電極、配向膜を液晶
配置側に、また、位相差板及び偏光板を液晶を配置しな
い側に形成した対向電極基板を設ける。これらのTFT
基板と対向電極基板とをそれらの周辺にて接着して、こ
れらの間隙に液晶を充填して反射型液晶表示装置が完成
する。
【0064】次に、ここで、光を拡散する光拡散板につ
いて説明する。
【0065】図5に、図1に示すように、光拡散板43
を観察者101側の対向電極基板30上に設け、上述の
ような形状にへこんだ反射表示電極50を用いた場合の
反射光検知角度と反射率との関係を示す。なお、ここ
で、反射率は、測定した反射型液晶表示装置の反射光の
明るさを標準拡散板の反射光の明るさで割った割合をい
う。従って、反射率が100%を越えている。また同図
において、横軸は、表示面の法線方向を0°とした反射
光の検知角度を示し、縦軸はその検知角度における反射
率を示している。
【0066】同図に示すように、検知角度と反射率との
関係を示す各曲線は、それぞれ光拡散板のヘイズ値が異
なっている。曲線bはヘイズ値7%、曲線cはヘイズ値
14%、曲線dはヘイズ値19%、曲線eはヘイズ値2
5%、曲線fはヘイズ値33%、曲線gはヘイズ値45
%、曲線hはヘイズ値55%、曲線iはヘイズ値70
%、曲線jはヘイズ値75%の場合を示している。な
お、曲線aは拡散板を備えていない場合を示している。
また、同図に示すグラフは、図2の領域Aから表示パネ
ルに入射する光の入射角度θinが、θin=30°の場合
を示している。
【0067】図5において、全ての極遷移は検知角度3
0°近傍に反射光量の最大のピークが存在するととも
に、検知角度12°〜15°近傍及び45°〜47°近
傍において「こぶ状」に突出した領域がある。この領域
は、後述するように、反射表示電極50の傾斜部SLで
の反射に起因し、反射光が多く出射しており明るくなっ
ているのである。
【0068】ここで、例えば光拡散板を用いていない曲
線aの検知角度45°近傍に注目してみると、検知角度
30°〜42°あたりまで反射率が低下し(TP1)、
そしてその42°あたりからは次第に反射率が増大し、
検知角度47°あたりでピークを迎える。つまり、反射
表示電極50の反射表面を図2のような形状とすること
で、図5では例えば30ど近傍にある反射光量のピーク
だけでなく他の角度で明るい表示を観察することができ
る。そして徐々に反射率は減少する。このように、反射
率は検知角度によって反射率が増減し、反射型液晶表示
装置を見る角度によって反射光の量の差が大きくなる
と、表示としては明るさにムラがあるものとして観察さ
れる。
【0069】そこで、本発明の反射型液晶表示装置のよ
うに、更に光拡散板を設けることが好ましい。光拡散板
を採用することで図5の曲線aで示す光拡散板を設けな
い場合に比べ、曲線b〜jではともに検知角度15°及
び45°近傍のこぶ状の突出の度合いが小さくなり、反
射光の量のムラの増減が小さくなり(反射光量の反転の
可能性が下がり)均一な明るさの表示を得ることができ
る。
【0070】輝度ムラ緩和の観点から、、検知角度47
°近傍の反射率は、40°近傍の反射率に比べて逆転し
ない程度の反射率であることが好ましい。即ち、図中の
各曲線のうち、曲線d,e,f,g,h,iのように、
検知角度30°近傍のピークから減少して、曲線aであ
れば再び増大し始める点TP1より検知角度が大きくな
っても、TP1における反射率より高くならない特性を
有する光拡散板を用いることが好ましい。具体的には、
ヘイズ値が19%以上70%以下である拡散板を用いる
ことにより、光拡散板なしでは反射光量がピーク近傍の
TP1を越えると発生する反射光量の部分的な反転現象
を抑制でき、反射型液晶表示装置において均一な明るさ
の表示を得ることができる。更に好ましくは、ヘイズ値
が30%以上55%以下の光拡散板がよい。
【0071】また、検知角度12°〜15°近傍の場合
においても同様であり、検知角度12°〜15°近傍の
TP2において、反射率の反転が大きくならない特性が
好ましく、即ち曲線d,e,f,g,h,iを得る光拡
散板のヘイズ値が19%以上70%以下とすればよい。
好ましくは30%以上55%以下が良い。
【0072】また、本発明において、「ヘイズ値」は、
透明性評価基準であるASTMD1008によるもので
あり、測定原理は次の通りである。
【0073】光源、試料及び積分球を一直線の光路上に
配置し、積分球の一部には拡散された光を測定する検出
器を備えた測定系を用いる。
【0074】光源からの光線は、測定する試料(本発明
の場合光拡散板)を通過し積分球に入る。この入射され
た光は、つやのない白色コーティングされた積分球内部
で一様に拡散され、検出器によって測定される。
【0075】ヘイズ値は、光拡散板に入射された光の拡
散の度合いを示すもので、平均して2.5°以上の入射
光線のパーセントで表される。
【0076】ここで、反射表示電極の傾斜部SLの傾斜
角度について説明する。
【0077】図6に反射表示電極の傾斜部SLの傾斜角
度と、反射光のピーク角度との関係を表す特性図を示
す。なお、同図において、横軸は反射表示電極の傾斜部
の傾斜角度を示し、縦軸は出射してくる反射光のピーク
の角度を示す。ここで、反射表示電極の傾斜部の傾斜角
度は、反射表示電極の底面部表面を基準としそこからの
仰角をいうものとする。また、出射光のピーク角度は、
反射型液晶表示装置に入射し、その光が反射して出射し
てくる角度のうち、最も反射率が高い角度をいうものと
する。
【0078】同図において、反射型液晶表示装置に入射
する光の入射角度、即ち反射型液晶表示装置の表示面の
法線方向を基準(0°)とした入射角度が、30°の場
合を曲線Gで示し、25°の場合を曲線Hで示す。
【0079】また、例えば曲線Gにおいて、出射光ピー
ク角度が30°よりも大きい側での出射光ピークは、図
2において、反射表示電極の左側の傾斜面Dによるもの
であり、出射光ピーク角度が30°よりも低い側の出射
光ピークは、図2において、反射表示電極の右側の傾斜
面Eによるものである。
【0080】ここで、通常、観察者が反射型液晶表示装
置を見る場合には、表示面の法線に対して、概ね0°〜
60°程度の角度範囲で見ることが非常に高い。
【0081】そのため、図6において、出射光のピーク
角度は、この概ね0°〜60°程度の範囲であればよい
ことから、その範囲で出射光ピークが出るように反射表
示電極の傾斜部SLの傾斜角度を概ね0°より大きく8
°程度以下とする。これにより出射光のピークを0°以
上60°以下とすることができる。更に好ましくは、傾
斜部SLの傾斜角度が4°以上6°以下であれば良い。
【0082】その理由は、以下の通りである。
【0083】図5において、入射角度θin=30°の場
合を示しているが、検知角度12°〜15°近傍及び4
5°〜47°近傍に存在する「こぶ状」の突出部は、0
°と30°との中間角度である15°、及び30°と6
0°との中間角度である45°近傍に現れると、0°か
ら60°までの角度において表示面で明るさのムラが目
立ちにくく、かつ明るい表示が得られる。特に、上述の
ように光拡散板43を併せて用いることで、例えば図5
の例では、検知角度30°近傍だけでなく、12°〜1
5°、45°〜47°近傍でも明るい表示が得られ、か
つ上記突出部での反射光量の反転を抑制できるので、輝
度ムラを防止できる。
【0084】従って、その角度、即ち15°及び45°
近傍に出射光のピークがくるためには、図6において、
傾斜角度が4°〜6°程度であればよい。
【0085】以上のように、反射型液晶表示装置に光拡
散板を設け、その拡散の度合いを示すヘイズ値を規定す
ることにより、各角度から表示装置を観察した場合に
も、明るさのムラが生じることはないため、均一な明る
さの表示装置を得ることができる。
【0086】なお、本実施の形態においては、光拡散板
43はカラーフィルタ31を設けている側とは反対側の
観察者101側の対向電極基板30上に設けた場合を示
したが、本発明はそれに限定されるものではなく、対向
電極基板30表面とカラーフィルタ31との間でも、カ
ラーフィルタ31の保護膜33に置き換えてカラーフィ
ルタ31と対向電極34との間でも、保護膜33と対向
電極34との間でも、あるいは反射表示電極50と配向
膜20との間でも、観察者101側に配置した場合と同
様の効果を得ることができる。
【0087】なお、本実施の形態においては、反射表示
電極の周縁に平坦部を備えた場合について説明したが、
本発明はそれに限定されるものではなく、周縁の平坦部
を備えず、傾斜部及びその傾斜部に連続して形成された
平坦な底面部を備えている場合にも、周縁に平坦部を備
えた場合と同様の効果を得ることができる。
【0088】また、上述の説明では、反射表示電極50
の下層に位置する感光性樹脂膜70に窪みを形成して反
射表示電極50に傾斜部、平坦部、底面部を形成してい
るが、これに限らず、反射表示電極材料を平坦な膜70
の上に形成し、かつ選択的に電極表面をエッチングして
形成しても良い。
【0089】なお、液晶21の振る舞いは、上述の実施
の形態において、液晶に電圧が印加されていない場合に
は、外部から入射した光は偏光板45により直線偏光と
なり、位相差板44により円偏光となって液晶21に入
射され、そして反射表示電極50によって反射して位相
が更にλ/2変化して、再び液晶21を通過し、位相差
板44により位相がλ/4変化して偏光板45によって
遮光されて黒色として見える。
【0090】また、液晶に電圧が印加されている場合に
は、外部から入射した光は偏光板45により直線偏光と
なり、位相差板44により円偏光となって液晶21に入
射され、そして反射表示電極50によって反射して位相
が更にλ/2変化して、再び液晶21を通過する。この
とき楕円偏光となって、位相差板44により位相がλ/
4変化して偏光板45より直線偏光となって白色として
見える。
【0091】また、上述の実施の形態においては、TF
Tの能動層として多結晶シリコンを用いたが、本発明は
それに限定されるものではなく、非晶質シリコン半導体
材料を用いても、本発明の効果を奏するものである。
【0092】更に、各画素にそれぞれスイッチング素子
を備えたアクティブマトリックス型LCDには限らず、
パッシブマトリックスの反射型LCDにおいても反射表
示電極として上述の構成が適用でき、また光拡散板を組
み合わせることも可能であり、上記と同様の効果が得ら
れる。
【0093】更に、各画素にそれぞれスイッチング素子
を備えたアクティブマトリックス型LCDには限らず、
パッシブマトリックスの反射型LCDにおいても反射表
示電極として上述の構成が適用でき、また光拡散板を組
み合わせることも可能であり、上記と同様の効果が得ら
れる。
【0094】また、上述の実施の形態においては、ゲー
ト電極が能動層の下側に在るいわゆるボトムゲート構造
のTFTを示したが、本発明はそれに限定されるもので
はなく、ゲート電極が能動層の上に在るいわゆるトップ
ゲート構造のTFTであっても本発明の効果を奏するも
のである。
【0095】更に、本発明においては、Al以外にも銀
などの導電性反射材料を反射表示電極材料として用いて
も良い。
【0096】
【発明の効果】本発明によれば、各表示画素の輝度を高
くし、均一で明るい表示を広い視野角において得ること
が可能な反射型液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【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反射電極の拡大
図である。
【図3】本発明の反射型液晶表示装置の製造工程図であ
る。
【図4】本発明の反射型液晶表示装置のTFT基板側の
平面図である。
【図5】本発明の反射型液晶表示装置の特性を示す特性
図である。
【図6】本発明の反射型液晶表示装置の特性を示す特性
図である。
【図7】従来の反射型液晶表示装置の断面図である。
【図8】従来の反射型液晶表示装置の反射光の測定方法
及び特性を示す断面図である。
【符号の説明】
10 TFT基板 13 能動層 15 層間絶縁膜 21 液晶 30 対向電極基板 43 光拡散層 50 反射表示電極 70 感光性樹脂膜 FL 平坦部 SL 傾斜部 BA 底面部
フロントページの続き Fターム(参考) 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA14Z FA31X FA35Y GA02 GA06 GA07 GA13 HA07 KA10 LA16 LA19 2H092 GA13 GA17 GA29 HA04 HA06 JA24 JA46 KA04 KA12 NA01 PA01 PA02 PA08 PA09 PA10 PA11 PA12 QA07 5C094 AA12 BA03 BA43 CA19 DA13 DA15 EA04 EA06 EB02 ED11 FA03 FB12 FB15 JA01 JA09 JA11

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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
    イッチング素子と、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表示電極とを備え、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
    記表示電極の表面は、平坦部及び前記第1の基板側方向
    に凹の窪み部を備え、該窪み部の底面部と前記平坦部と
    の間に傾斜部を有していることを特徴とする反射型液晶
    表示装置。
  2. 【請求項2】 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
    イッチング素子と、該スイッチング素子上に設けられ前
    記第1の基板側方向に凹の窪み部を有する絶縁膜と、導
    電性反射材料からなっており前記絶縁膜上に形成される
    ことにより表面が平坦部及び前記第1の基板側方向に凹
    の窪み部を備えた表示電極とを有し、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いることを
    特徴とする反射型液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記第1又は第2の基板のうちいずれか
    の基板に光を拡散する光拡散層が設けられていることを
    特徴とする請求項1または2に記載の反射型液晶表示装
    置。
  4. 【請求項4】 前記窪み部の底面部に対する前記傾斜部
    の仰角が、0°より大きく8°以下であることを特徴と
    する請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の反射型液
    晶表示装置。
  5. 【請求項5】 前記光拡散層の拡散の度合いは、ヘイズ
    値が19%以上70%以下であることを特徴とする請求
    項3又は4に記載の反射型液晶表示装置。
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