JP2001350142A

JP2001350142A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2001350142A
Application number: JP2000177129A
Authority: JP
Inventors: 卓也 ▲高▼橋; Takuya Takahashi; Kenichi Kizawa; 賢一鬼沢; Isao Ikuta; 勲生田; Yoichi Sakaki; 洋一榊; Noboru Hoshino; 登星野; Kazuhiro Kuwabara; 和広桑原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-12-21

Abstract

(57)【要約】【課題】高輝度な反射型液晶表示装置を提供するため、
アルミニウム−ネオジム合金のネオジム添加量を適正化
することにより高反射率の反射層材料を得る。【解決手段】０.５重量％以上３重量％以下のネオジム
添加量でアルミニウム−ネオジム合金の反射率は高くな
る。この組成の反射層を用いた反射型液晶表示装置、ま
たは部分透過型液晶表示装置の構成とする。この組成の
反射膜を採用すれば、明るくコントラストの高い表示を
実現する反射型液晶表示装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置に関わる。

【０００２】

【従来の技術】薄型化・軽量化・高精細化が図れる画像
表示装置として液晶表示装置がある。その中でも反射型
液晶表示装置はバックライトを必要とせず自然光や室内
灯などの外光によって表示を行うため低消費電力の特長
を持ち、携帯情報端末や携帯ゲーム機等の商品化に大き
く貢献している。

【０００３】反射型液晶表示装置の反射層に用いる高反
射率材料としてアルミニウムが知られている。しかしな
がら、例えば特開平１１−２４２２４０号公報に記載さ
れているように、アルミニウム膜は液晶表示装置の製造
工程中の熱履歴によりヒロックやボイド等の表面形状変
化を引き起こすため、その反射率を著しく低下させるこ
とになる。そこで、特開平１１−２４２２４０号公報で
は、アルミニウム膜の下地にチタン膜やモリブデン膜を
設けた積層の反射層とすることにより反射率の低下を解
消している。また、アルミニウム膜の代わりにアルミニ
ウム−ジルコニウム、アルミニウム−ネオジム、アルミ
ニウム−イットリウム等のアルミニウム合金を用いると
表面形状変化を抑制できると記載されている。

【０００４】特許公報第2,733,006 号には、ネオジム，
ガドリニウム，ジスプロシウムのうちの１種または２種
以上を添加したアルミニウム合金からなる半導体用電極
について記載されている。これらの添加元素を総量で
１.０原子％超〜１５原子％含有させることによりヒロ
ック耐性が得られる。これは、固溶した添加元素の一部
または全部が金属間化合物として析出するためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術である特
開平１１−２４２２４０号公報では、アルミニウム合金
反射層の反射率の低下を解消するための合金添加量につ
いて記載されていない。一方、特許公報第2,733,006 号
には、アルミニウム合金のヒロック耐性のメカニズムに
ついて、固溶した添加元素の一部または全部が金属間化
合物として析出するためと記載されている。このヒロッ
ク耐性メカニズムから類推すると、アルミニウム合金反
射率を低下させるような表面形状変化を起こさない必要
最小限の添加元素量があるものと考えられる。また、添
加元素量が過剰な場合には金属間化合物の析出量が増大
し、反射層表面において金属間化合物の面積が占める割
合が大きくなり、ひいては反射率が低下する場合も考え
られる。すなわち、発明者らは、アルミニウム合金反射
層の反射率の低下を解消するための合金添加量には適正
範囲があるものと推察した。

【０００６】本発明が解決しようとする課題は、アルミ
ニウム−ネオジム合金のネオジム添加量を適正化するこ
とにより高反射率の反射層材料を得、さらにこの反射層
を用いた高輝度な反射型液晶表示装置を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】アルミニウム−ネオジム
合金のネオジム添加量を適正化するために、ネオジム添
加量をパラメータとしてアルミニウム−ネオジム合金膜
の反射率を測定した。その結果、純アルミニウムより
も、０.５重量％のネオジムを添加したアルミニウム合
金の方が反射率が著しく高いことがわかった。また、３
重量％よりもネオジム添加量が高い領域では、ネオジム
添加量が増すに従い反射率が低下することがわかった。
すなわち、０.５重量％以上３重量％以下のネオジム添
加量が反射層アルミニウム合金として適正でる９０％以
上の高反射率が得られることがわかった。

【０００８】なお、アルミニウムへの添加元素量が低い
ときに高反射率が得られる傾向は、添加元素種がランタ
ン，サマリウム，イットリウムなどの場合も同様であっ
た。

【０００９】３重量％よりもネオジム添加量が高い領域
でネオジム添加量が増すに従い反射率が低下する原因を
調べるために、反射層であるアルミニウム−ネオジム合
金の組織を透過電子顕微鏡にて観察した。その結果、１
重量％や３重量％の低ネオジム添加量のアルミニウム−
ネオジム合金の組織は柱状である。金属間化合物相の析
出がほとんど観察されないことから、柱状の結晶粒が妨
げなしに成長できるものと考察できる。このような組織
のときに反射率が高くなる。また、５重量％や１０重量
％の高ネオジム添加量のアルミニウム−ネオジム合金の
組織は粒状である。粒状の結晶粒のうち小さなものはア
ルミニウムとネオジムとの金属間化合物である。この金
属間化合物相がアルミニウム相の粗大化を妨げる結果、
粒状の組織になるものと考察できる。このような組織の
ときは、アルミニウムとネオジムとの金属間化合物が反
射層表面に占める面積が大きいと考えられ、反射率は低
くなる。

【００１０】本件の一実施態様によれば、透明基板であ
る第一の基板と、第二の基板と、第一の基板及び第二の
基板間に配置された液晶層と、第一の基板と第二の基板
の一方の基板もしくは両方の基板に配置された電極群と
を有し、電極群により液晶層の液晶分子の向きを変えた
り、表示情報を送信して表示を制御する液晶表示装置
で、第二の基板には、第一の基板側から入射した光を反
射する反射層を配置し、反射層はＡｌを主成分とし、Ｎ
ｄを０.５重量パーセント以上３重量パーセント以下含
む合金を用いるというものである。尚、この場合の電極
群としては、少なくとも走査電極、走査電極と交差する
ように配置された信号電極、電圧を印加して液晶層の液
晶分子の向きを変える画素電極、共通電極（対向電極）
である。

【００１１】また、反射率を考慮すると、さらに好まし
くは、この反射層はＡｌを主成分として、Ｎｄを０.５
重量パーセント以上１重量パーセント以下含む合金で構
成することが望ましい。

【００１２】さらに、第二の基板も透明基板とし、第二
の基板側にはバックライトとなる光源を配置し、また反
射層を部分的に開口部を有している構成とすることで、
バックライトからの光及び第一の基板側からの光を利用
して省電力を図るというものである。

【００１３】本発明の別の実施態様によれば、透明であ
る第一の基板と、第二の基板と、第一の基板及び第二の
基板間に配置された液晶層と、第一の基板と第二の基板
の一方の基板もしくは両方の基板に配置された電極群と
を有し、電極群により液晶層の液晶分子の向きを変えた
り、表示情報を送信して表示を制御する液晶表示装置
で、第二の基板には、電極群のうちの一部の電極が配置
されており、この一部の電極はＡｌを主成分とし、Ｎｄ
を０.５重量パーセント以上３重量パーセント以下含む
合金により構成されているというものである。またこの
一部の電極は、電極としての働きの他に、第一の基板側
から入射した光を反射する機能も有しているというもの
である。

【００１４】本発明のさらに別の実施態様によれば、透
明である第一の基板と、第二の基板と、第一の基板及び
第二の基板間に配置された液晶層と、第一の基板と第二
の基板の一方の基板もしくは両方の基板に配置された電
極群とを有し、この電極群により液晶層の液晶分子の向
きを変えたり、表示情報を送信したりして表示を制御す
る液晶表示装置で、第二の基板には、複数の薄膜トラン
ジスタと、この複数の薄膜トランジスタのそれぞれのソ
ース電極に接続した反射層を有し、この反射層はＡｌを
主成分とし、Ｎｄを０.５重量パーセント以上３重量パ
ーセント以下含む合金により構成されているというもの
であり、第一の基板側から入射した光を反射するという
ものである。

【００１５】さらに、この第二の基板は透明基板であ
り、また第二の基板側にはバックライトとなる光源を配
置し、反射層には部分的に開口部を有しているというも
のである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。（実施例１）本実施例は、ネオジム添加量をパラメータ
としてアルミニウム−ネオジム合金膜の反射率を測定
し、更に膜の組織を観察した例である。ネオジムを所定
量含有する合金ターゲットを用いてＤＣマグネトロンス
パッタ法にてガラス基板上にアルミニウム−ネオジム合
金膜を成膜した。基板温度は１２０℃、成膜パワーは３
ｋＷ、アルゴン圧は０.３Ｐａである。

【００１７】図１に、アルミニウム−ネオジム合金膜の
反射率とネオジム添加量の関係を示す。反射率は波長５
５０ｎｍに対する値である。図１より、ネオジムを０.
５重量％以上添加したアルミニウム合金の反射率は純
アルミニウムのそれよりも高いこと、ネオジムの添加量
増加とともに反射率が低下することがわかった。なお、
いずれのネオジム添加量のアルミニウム−ネオジム合金
膜の場合も、その反射率の分光特性は４００ｎｍから７
００ｎｍの波長範囲でほぼフラットであった。

【００１８】図２，図３に、アルミニウム−ネオジム合
金膜の組織とネオジム添加量の関係を示す。ＤＣマグネ
トロンスパッタ法にてガラス基板上にアルミニウム−ネ
オジム合金膜を膜厚約３００ｎｍに成膜した。膜の断面
をシニング加工し、透過型電子顕微鏡により観察した。
図２（ａ）は１重量％のネオジムを添加したアルミニウ
ム−ネオジム合金膜の組織である。結晶粒は柱状に成長
しているが、金属間化合物相の生成がほとんどないため
に、柱状の結晶粒成長が可能であると推察できる。図２
（ｂ）は３重量％のネオジムを添加したアルミニウム−
ネオジム合金膜の組織であり、１重量％の場合と同様に
柱状の結晶粒が観察された。図３（ｃ）は５重量％のネ
オジムを添加したアルミニウム−ネオジム合金膜の組織
である。結晶粒の形状は粒状である。同一観察部位を暗
視野で観察した結果、粒状の結晶粒のうち小さいサイズ
のものはアルミニウムとネオジムとの金属間化合物であ
ることがわかった。この金属間化合物相の生成によりア
ルミニウム相の成長が抑止され粒状形状の結晶粒になる
ものと推察される。図３（ｄ）は１０重量％のネオジム
を添加したアルミニウム−ネオジム合金膜の組織であ
り、５重量％の場合と同様に粒状の結晶粒が観察され
た。

【００１９】図１に示した反射率と図２に示した組織と
の間には相関性があり、柱状組織の方が反射率が高い。（実施例２）図４は本発明による反射型液晶表示装置の
表示部の断面図である。

【００２０】基板１ａ，１ｂは絶縁性基板であり、それ
ぞれ下基板，上基板である。上基板１ｂは透明基板であ
り、下基板１ａは、絶縁性を有する基盤であれば低透過
率基板，着色基板，不透明基板等を用いることができ
る。この基板としては例えばソーダライム系ガラス，低
アルカリホウケイ酸ガラス，無アルカリホウケイ酸ガラ
ス，石英ガラス、または、高分子フィルム基板（ポリエ
ステル，ポリアリレート，ポリエーテルスルフォン，ポ
リカーボネート）等を用いることができる。ソーダライ
ム系ガラスを用いる場合、ガラス中からのアルカリの溶
出を防止するために、ＳｉＯ₂ 等のシリカ系の薄膜を形
成することが望ましい。高分子フィルム基板を用いた場
合は、薄くて軽く、耐衝撃性に優れた反射型液晶表示装
置を実現できる。

【００２１】反射層２は、少なくとも可視波長域で高い
反射率を有する材料であれば導電性の有無には無関係に
金属，非金属の材料で形成することができ、例えばアル
ミニウムまたは銀等の金属薄膜、またはアルミニウムま
たは銀を主成分とする合金等の薄膜、あるいは誘電体薄
膜で形成することができる。本実施例ではネオジムを１
重量％含有するアルミニウムを主成分とする合金薄膜を
ＤＣマグネトロンスパッタ法で形成した。この組成のア
ルミニウム−ネオジム合金を採用することにより、高い
反射率が得られ、かつヒロック等の表面形態変化も起こ
さない反射層２を得ることができた。

【００２２】絶縁層３は透明なアクリル系樹脂またはエ
ポキシ系樹脂で膜厚１〜３μｍに形成できる。絶縁層３
は誘電率が低く、かつ光の透過率が高い材料で形成する
ことが望ましい。

【００２３】電極４ａ，４ｂは、たとえばＩＴＯ(Indiu
m Tin Oxide)膜で形成した透明電極である。

【００２４】配向膜５ａ，５ｂは、膜厚５０〜１５０ｎ
ｍのポリイミド配向膜に所定の方向にラビング法で配向
処理を施して形成されている。また、配向膜５ａ，５ｂ
は、ラビング法以外の配向制御手法を用いることがで
き、例えば光による配向処理が可能な高分子配向膜に所
定の波長の直線偏光を、その偏向方向が所定の角度とな
るように照射して形成することもできる。

【００２５】ブラックマトリックス（以下、ＢＭと記
す）６は、黒色顔料を混合したアクリル系樹脂またはエ
ポキシ系樹脂で膜厚０.５〜２.５μｍに形成することも
できるし、低反射率の金属層（金属クロムと酸化クロム
の積層膜など）で膜厚０.０５〜０.３μｍに形成するこ
ともできる。

【００２６】カラーフィルタ７（７ａ，７ｂ，７ｃ）
は、赤，緑，青の顔料を個別に分散してアクリル系樹
脂，ポリビニールアルコール系樹脂あるいはエポキシ系
樹脂で膜厚０.５〜２.０μｍに形成することができる。
また、カラーフィルタ層７ａ，７ｂ，７ｃは、それぞれ
の顔料の色をシアン，イエロー，マゼンタにすることも
できる。さらに、カラーフィルタ層７ａ，７ｂ，７ｃ
は、所定の分光特性を有する染料で染色（赤，青，緑あ
るいはシアン，イエロー，マゼンタ）された高分子膜
（ゼラチン，フィッシュグリュー，カゼイン，ポリアク
リルアミド，ポリビニールアルコールなど）で形成する
こともできる。

【００２７】スペーサ８は、ポリマービーズ、シリカビ
ーズまたはガラスファイバー等を用いることができる。
また、スペーサ８の代わりに、少なくとも基板１ａ，１
ｂのどちらか一方の液晶層側の被表示部に、所定の高さ
を有する柱状スペーサを設けて基板間の間隙を保持する
こともできる。

【００２８】液晶層９はネマティック液晶を用い、所定
のツイスト角となるようにカイラル剤を添加している。
液晶分子は上基板１ｂから下基板１ａに向かってねじれ
た螺旋構造を有している。

【００２９】偏光フィルム１０は、ヨウ素系偏光フィル
ムまたは染色系偏光フィルムを用いることができる。ま
た、偏光フィルム１０の表面はクリアハードコート，ア
ンチグレア（防眩処理），アンチリフレクション（無反
射処理）のものを用いることができる。

【００３０】図５に電極端子部の断面図を示す。基板１
ａと１ｂは、両基板の周辺部でスペーサ８を混合したシ
ール剤１１で接着，シールされ、液晶の注入口は紫外線
硬化性樹脂，エポキシ系樹脂，アクリル樹脂，シリコン
樹脂等の封止剤で封止されている。シール剤１１に混合
するスペーサは、必要に応じて画素部に設けたものと直
径の異なるスペーサを用いてもよい。さらに、下基板１
ａに形成した電極４ａの電極端子部１２は、基板端子部
で露出するように配置，形成して、液晶駆動用ＩＣを搭
載したＴＣＰ(Tape Carrier Package)等を接続できるよ
うになっている。

【００３１】図６は電極端子と液晶駆動用ＩＣの接続部
の断面図である。反射型液晶表示装置１３の信号側およ
び走査側の電極端子部１２には、駆動電圧を発生させる
液晶駆動用ＩＣ１４を搭載したＴＣＰ１５の出力側端子
が熱硬化型の異方性導電フィルム１６ａにより接着さ
れ、さらに電気的にも接続されている。ＴＣＰ１５の入
力側端子には、回路配線パタンおよび抵抗素子，容量素
子，コネクターなどのチップ素子１７を設けた回路基板
１８が熱硬化型の異方性導電フィルム１６ｂ、あるいは
半田で接続されている。

【００３２】図７は、反射型液晶表示装置１３とＴＣＰ
の接続を示す概観図であり、端子部１９を信号側端子、
端子部２０を走査側電極端子とした場合の一例である。
信号側電極の端子部１９には信号側液晶駆動用ＩＣ１４
ａを搭載したＴＣＰ１５ａの出力側端子が接続されてい
る。ＴＣＰ１５ａの入力側端子にはチップ素子１７を搭
載した回路基板１８ａが接続されている。一方、反射型
液晶表示装置１３の走査側電極の端子部２０には走査側
液晶駆動用ＩＣ１４ｂを搭載したＴＣＰ１５ｂの出力側
端子が接続されている。ＴＣＰ１５ｂの入力側端子には
チップ素子１７およびコネクタ２３を搭載した回路基板
１８ｂが接続されている。回路基板18ａと１８ｂは配線
２１によって電気的に接続されている。また、コネクタ
２３にはＦＰＣ(Flexible Printed Circuit)，ＦＦＣ(F
lexible Flat Cable) 等の配線２２を接続して外部回路
から映像信号が供給される。

【００３３】図７ではＴＣＰ１５ａ，１５ｂと回路基板
１８ａ，１８ｂは反射型液晶表示装置１３の表示面に対
して水平に配置した例を示したが、ＴＣＰ１５ａおよび
15ｂは折り曲げが可能であるため、信号側液晶駆動用Ｉ
Ｃ１４ａと回路基板１８ａおよび走査型液晶駆動用ＩＣ
１４ｂと回路基板１８ｂを反射型液晶表示装置１３の裏
面に配置することもできる。

【００３４】さらに、ＴＣＰ１５ａ，１５ｂと回路基板
１８ａ，１８ｂを接続した反射型液晶表示装置１３をフ
レームまたはケースなどに組み込んで液晶表示装置が完
成する。（実施例３）図８は本発明による反射型液晶表示装置の
表示部の断面図である。

【００３５】基板１ａ，１ｂは絶縁性基板であり、それ
ぞれ下基板，上基板である。上基板１ｂは透明基板であ
り、下基板１ａは、絶縁性を有する基盤であれば低透過
率基板，着色基板，不透明基板等を用いることができ
る。

【００３６】反射層２は、可視波長域で高い反射率を有
する材料であり、本実施例ではネオジムを０.５重量％
含有するアルミニウムを主成分とする合金薄膜をＤＣマ
グネトロンスパッタ法で形成した。この組成のアルミニ
ウム−ネオジム合金を採用することにより、高い反射率
が得られ、かつヒロック等の表面形態変化も起こさない
反射層２を得ることができた。この例では反射層２は電
極の役割を兼ねている。

【００３７】上基板１ｂ側の電極４ｂは、たとえばＩＴ
Ｏ(Indium Tin Oxide)膜で形成した透明電極である。

【００３８】配向膜５ａ，５ｂは、膜厚５０〜１５０ｎ
ｍのポリイミド配向膜に所定の方向にラビング法で配向
処理を施して形成した。

【００３９】ＢＭ６は、黒色顔料を混合したアクリル系
樹脂またはエポキシ系樹脂で膜厚０.５〜２.５μｍに形
成した。カラーフィルタ７（７ａ，７ｂ，７ｃ）は、
赤，緑，青の顔料を個別に分散してアクリル系樹脂，ポ
リビニールアルコール系樹脂あるいはエポキシ系樹脂で
膜厚０.５〜２.０μｍに形成した。

【００４０】スペーサ８として、ポリマービーズを用い
た。液晶層９はネマティック液晶を用い、所定のツイス
ト角となるようにカイラル剤を添加した。偏光フィルム
１０は、ヨウ素系偏光フィルムを用いた。（実施例４）図９は本発明による部分透過型液晶表示装
置の表示部の断面図である。

【００４１】基板１ａ，１ｂは透明な絶縁性基板であ
り、それぞれ下基板，上基板である。

【００４２】反射層２は、可視波長域で高い反射率を有
する材料であり、本実施例ではネオジムを３重量％含有
するアルミニウムを主成分とする合金薄膜をＤＣマグネ
トロンスパッタ法で形成した。この組成のアルミニウム
−ネオジム合金を採用することにより、高い反射率が得
られ、かつヒロック等の表面形態変化も起こさない反射
層２を得ることができた。この例では、下基板１ａの下
に配置されたバックライト２４の光を透過させる機能を
具備させるために、反射層２は開口部を有している。

【００４３】絶縁層３は透明なアクリル系樹脂またはエ
ポキシ系樹脂で膜厚１〜３μｍに形成できる。絶縁層３
は誘電率が低く、かつ光の透過率が高い材料で形成する
ことが望ましい。

【００４４】電極４ａ，４ｂは、ＩＴＯ(Indium Tin Ox
ide)膜で形成した透明電極である。

【００４５】配向膜５ａ，５ｂは、膜厚５０〜１５０ｎ
ｍのポリイミド配向膜に所定の方向にラビング法で配向
処理を施して形成した。

【００４６】ＢＭ６は、黒色顔料を混合したアクリル系
樹脂またはエポキシ系樹脂で膜厚０.５〜２.５μｍに形
成した。カラーフィルタ７（７ａ，７ｂ，７ｃ）は、
赤，緑，青の顔料を個別に分散してアクリル系樹脂，ポ
リビニールアルコール系樹脂あるいはエポキシ系樹脂で
膜厚０.５〜２.０μｍに形成した。

【００４７】スペーサ８として、ポリマービーズを用い
た。液晶層９はネマティック液晶を用い、所定のツイス
ト角となるようにカイラル剤を添加した。

【００４８】偏光フィルム１０は、ヨウ素系偏光フィル
ムを用いた。

【００４９】下基板１ａとバックライト２４との間に
は、偏光板２５と位相差板２６が設けられている。これ
らにより、偏光フィルム１０を介して入射し反射層２で
反射した光の偏光状態と、バックライト２４から偏光板
２５と位相差板２６を介し反射層２の開口部を透過した
光の偏光状態との整合性が確保できる。（実施例５）図１０は本発明による反射型薄膜トランジ
スタ液晶表示装置の表示部の断面図である。

【００５０】基板１ａ，１ｂは絶縁性基板であり、それ
ぞれ下基板，上基板である。この例では下基板として無
アルカリホウケイ酸ガラスを用いた。

【００５１】下基板１ａの上に、ゲート電極２７を形成
した。この例では、１０重量％のネオジムを含有するア
ルミニウムを主成分とする合金２４０ｎｍとモリブデン
合金４０ｎｍをスパッタリング法により成膜した後、レ
ジストパタンをホトリソグラフィーにより形成し、湿式
エッチングにより加工した。この電極のネオジム組成
は、薄膜トランジスタ製造工程における熱履歴において
もヒロックを起こさないように、反射層２に用いるアル
ミニウム−ネオジム合金のそれよりも高含有量となって
いる。

【００５２】次に、ゲート絶縁膜２８として窒化シリコ
ン膜３５０ｎｍ、半導体層２９としてアモルファスシリ
コン（真性半導体層１４０ｎｍとｎ型半導体層２０ｎ
ｍ）をプラズマ化学気相蒸着法により成膜した。その
後、レジストパタンをホトリソグラフィーにより形成
し、ドライエッチングにより半導体層２９を加工した。

【００５３】次に、ドレイン電極３０およびソース電極
３１としてクロム−モリブデン合金３００ｎｍをスパッ
タリング法により成膜した。その後、レジストパタンを
ホトリソグラフィーにより形成し、湿式エッチングによ
り加工した。続いて、ドライエッチングにより、ドレイ
ン電極３０とソース電極３１の間のｎ型半導体層をエッ
チングした。

【００５４】次に、保護膜３２として窒化シリコン膜３
５０ｎｍをプラズマ化学気相蒸着法により成膜した。そ
の後、レジストパタンをホトリソグラフィーにより形成
し、ドライエッチングによりコンタクトホール３３を形
成した。

【００５５】次に、反射層２として、ネオジムを３重量
％含有するアルミニウムを主成分とする合金薄膜をＤＣ
マグネトロンスパッタ法で形成した。その後、レジスト
パタンをホトリソグラフィーにより形成し、湿式エッチ
ングにより加工した。反射層２はコンタクトホール３３
を介してソース電極３１と接続されており電極の役割を
兼ねている。

【００５６】上基板１ｂ側の電極４ｂは、たとえばＩＴ
Ｏ(Indium Tin Oxide)膜で形成した透明電極である。

【００５７】配向膜５ａ，５ｂは、膜厚５０〜１５０ｎ
ｍのポリイミド配向膜に所定の方向にラビング法で配向
処理を施して形成した。

【００５８】ＢＭ６は、黒色顔料を混合したアクリル系
樹脂またはエポキシ系樹脂で膜厚０.５〜２.５μｍに形
成した。カラーフィルタ７（７ａ，７ｂ，７ｃ）は、
赤，緑，青の顔料を個別に分散してアクリル系樹脂，ポ
リビニールアルコール系樹脂あるいはエポキシ系樹脂で
膜厚０.５〜２.０μｍに形成した。

【００５９】スペーサ８として、ポリマービーズを用い
た。液晶層９はネマティック液晶を用い、所定のツイス
ト角となるようにカイラル剤を添加した。偏光フィルム
１０は、ヨウ素系偏光フィルムを用いた。（実施例６）図１１は本発明による部分透過型薄膜トラ
ンジスタ液晶表示装置の表示部の断面図である。

【００６０】基板１ａ，１ｂは絶縁性基板であり、それ
ぞれ下基板，上基板である。この例では下基板として無
アルカリホウケイ酸ガラスを用いた。

【００６１】下基板１ａの上に、ゲート電極２７を形成
した。次に、ゲート絶縁膜２８，半導体層２９（真性半
導体層とｎ型半導体層）を成膜し、半導体層２９を加工
した。次に、ドレイン電極３０およびソース電極３１を
形成した。続いて、ドライエッチングにより、ドレイン
電極３０とソース電極３１の間のｎ型半導体層をエッチ
ングした。次に、保護膜３２を成膜した後、コンタクト
ホール３３を形成した。

【００６２】次に、反射層２として、ネオジムを１重量
％含有するアルミニウムを主成分とする合金薄膜をＤＣ
マグネトロンスパッタ法で形成した。その後、レジスト
パタンをホトリソグラフィーにより形成し、湿式エッチ
ングにより加工した。反射層２はコンタクトホール３３
を介してソース電極３１と接続されており電極の役割を
兼ねている。この例では、下基板１ａの下に配置された
バックライト２４の光を透過させる機能を具備させるた
めに、反射層２は開口部を有している。

【００６３】上基板１ｂ側の電極４ｂは、たとえばＩＴ
Ｏ(Indium Tin Oxide)膜で形成した透明電極である。

【００６４】配向膜５ａ，５ｂは、膜厚５０〜１５０ｎ
ｍのポリイミド配向膜に所定の方向にラビング法で配向
処理を施して形成した。

【００６５】ＢＭ６は、黒色顔料を混合したアクリル系
樹脂またはエポキシ系樹脂で膜厚０.５〜２.５μｍに形
成した。カラーフィルタ７（７ａ，７ｂ，７ｃ）は、
赤，緑，青の顔料を個別に分散してアクリル系樹脂，ポ
リビニールアルコール系樹脂あるいはエポキシ系樹脂で
膜厚０.５〜２.０μｍに形成した。

【００６６】スペーサ８として、ポリマービーズを用い
た。液晶層９はネマティック液晶を用い、所定のツイス
ト角となるようにカイラル剤を添加した。

【００６７】偏光フィルム１０は、ヨウ素系偏光フィル
ムを用いた。

【００６８】下基板１ａとバックライト２４との間に
は、偏光板２５と位相差板２６が設けられている。これ
らにより、偏光フィルム１０を介して入射し反射層２で
反射した光の偏光状態と、バックライト２４から偏光板
２５と位相差板２６を介し反射層２の開口部を透過した
光の偏光状態との整合性が確保できる。

【００６９】

【発明の効果】本発明により高輝度な反射型液晶表示装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アルミニウム−ネオジム合金膜の反射率とネオ
ジム添加量の関係を示す図である。

【図２】アルミニウム−ネオジム合金膜の組織とネオジ
ム添加量の関係を示す図である。

【図３】アルミニウム−ネオジム合金膜の組織とネオジ
ム添加量の関係を示す図である。

【図４】反射型液晶表示装置の表示部の断面図である。

【図５】電極端子部の断面図である。

【図６】電極端子と液晶駆動用ＩＣの接続部の断面図で
ある。

【図７】反射型液晶表示装置とＴＣＰの接続を示す概観
図である。

【図８】反射型液晶表示装置の表示部の断面図である。

【図９】部分透過型液晶表示装置の表示部の断面図であ
る。

【図１０】反射型薄膜トランジスタ液晶表示装置の表示
部の断面図である。

【図１１】部分透過型薄膜トランジスタ液晶表示装置の
表示部の断面図である。

【符号の説明】

１…基板、２…反射層、３…絶縁層、４…電極、５…配
向膜、６…ブラックマトリックス、７…カラーフィル
タ、８…スペーサ、９…液晶層、１０…偏光フィルム、
１１…シール剤、１２…電極端子部、１３…反射型液晶
表示装置、１４…液晶駆動用ＩＣ、１５…ＴＣＰ、１６
…異方性導電フィルム、１７…チップ素子、１８…回路
基板、１９…信号側電極の端子部、２０…走査側電極の
端子部、２１…配線、２２…配線端子部、２３…コネク
タ、２４…バックライト、２５…偏光板、２６…位相差
板、２７…ゲート電極、２８…ゲート絶縁膜、２９…半
導体層、３０…ドレイン電極、３１…ソース電極、３２
…保護膜、３３…コンタクトホール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者生田勲茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者榊洋一茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者星野登千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者桑原和広千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所ディスプレイグループ内Ｆターム(参考） 2H042 DA01 DA02 DA11 DA12 DC02 DE04 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA14Y FA37X FB02 FB08 FB13 GA02 GA13 HA07 2H092 HA05 JA41 JB07 NA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板である第一の基板と、第二の基板
と、該第一の基板及び第二の基板間に配置された液晶層
と、前記第一の基板と前記第二の基板の一方の基板もし
くは両方の基板に配置された電極群とを有し、該電極群
により前記液晶層の液晶分子の向きを変えて表示を制御
する液晶表示装置において、前記第二の基板には、前記第一の基板側から入射した光
を反射する反射層を配置し、該反射層はＡｌを主成分とし、Ｎｄを０.５重量パーセ
ント以上３重量パーセント以下含む合金により構成され
る液晶表示装置。
【請求項２】前記第二の基板は透明基板であり、前記第二の基板側には光源を配置し、前記反射層は、部分的に開口部を有している請求項１の
液晶表示装置。
【請求項３】透明である第一の基板と、第二の基板と、
該第一の基板及び第二の基板間に配置された液晶層と、
前記第一の基板と前記第二の基板の一方の基板もしくは
両方の基板に配置された電極群とを有し、該電極群によ
り前記液晶層の液晶分子の向きを変えて表示を制御する
液晶表示装置において、前記第二の基板には、前記電極群のうちの一部の電極が
配置されており、該一部の電極はＡｌを主成分とし、Ｎｄを０.５重量パ
ーセント以上３重量パーセント以下含む合金により構成
され、前記第一の基板側から入射した光を反射するもの
である液晶表示装置。
【請求項４】透明である第一の基板と、第二の基板と、
該第一の基板及び第二の基板間に配置された液晶層と、
前記第一の基板と前記第二の基板の一方の基板もしくは
両方の基板に配置された電極群とを有し、該電極群によ
り前記液晶層の液晶分子の向きを変えて表示を制御する
液晶表示装置において、前記第二の基板には、複数の薄膜トランジスタと、該薄
膜トランジスタのソース電極に接続されている反射層を
有し、該反射層はＡｌを主成分とし、Ｎｄを０.５重量パーセ
ント以上３重量パーセント以下含む合金により構成さ
れ、前記第一の基板側から入射した光を反射するもので
ある液晶表示装置。
【請求項５】前記第二の基板は透明基板であり、前記第二の基板側には光源を配置し、前記反射層は、部分的に開口部を有している請求項４の
液晶表示装置。
【請求項６】前記反射層のアルミニウム合金は、その組
織が柱状の結晶粒形状を有する請求項１〜５のいずれか
に記載の液晶表示装置。
【請求項７】上基板と下基板からなる一対の基板と、前
記一対の基板間に配置された一対の配向膜と、前記一対
の配向膜の間に配置された液晶層と、それぞれ対向する
前記基板と前記配向膜との間に配置された複数の電極
と、前記下基板と前記配向膜との間であって複数の前記
電極と前記基板との間に配置された反射層と、前記上基
板の表面に配置された偏光板とを有する液晶表示装置に
おいて、前記反射層はＮｄを０.５重量パーセント以上
３重量パーセント以下含むＡｌを主成分とする合金であ
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】上基板と下基板からなる一対の基板と、前
記一対の基板間に配置された一対の配向膜と、前記一対
の配向膜の間に配置された液晶層と、前記上基板と対向
する前記配向膜との間に配置された複数の電極と、前記
下基板と対向する前記配向膜との間に配置された反射層
を兼ねた複数の電極と、前記上基板の表面に配置された
偏光板とを有する液晶表示装置において、前記反射層は
Ｎｄを０.５重量パーセント以上３重量パーセント以下
含むＡｌを主成分とする合金であることを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項９】上基板と下基板からなる一対の基板と、前
記一対の基板間に配置された一対の配向膜と、前記一対
の配向膜の間に配置された液晶層と、それぞれ対向する
前記基板と前記配向膜との間に配置された複数の電極
と、前記下基板と前記配向膜との間であって複数の前記
電極と前記基板との間に配置された部分的に開口部を有
する反射層と、前記下基板の裏側に配置されたバックラ
イトと、前記バックライトと前記下基板との間に配置さ
れた偏光板と、前記偏光板と前記下基板との間に配置さ
れた位相差板と、前記上基板の表面に配置された偏光板
とを有する液晶表示装置において、前記反射層はＮｄを
０.５重量パーセント以上３重量パーセント以下含むＡ
ｌを主成分とする合金であることを特徴とする液晶表示
装置。
【請求項１０】上基板と下基板からなる一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された一対の配向膜と、前記一
対の配向膜の間に配置された液晶層と、前記上基板と対
向する前記配向膜との間に配置された複数の電極と、前
記下基板と対向する前記配向膜との間に配置された複数
の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのソース
電極に接続された反射層と、前記上基板の表面に配置さ
れた偏光板とを有する液晶表示装置において、前記反射
層はＮｄを０.５重量パーセント以上３重量パーセント
以下含むＡｌを主成分とする合金であることを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項１１】上基板と下基板からなる一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された一対の配向膜と、前記一
対の配向膜の間に配置された液晶層と、前記上基板と対
向する前記配向膜との間に配置された複数の電極と、前
記下基板と対向する前記配向膜との間に配置された複数
の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのソース
電極に接続された部分的に開口部を有する反射層と、前
記下基板の裏側に配置されたバックライトと、前記バッ
クライトと前記下基板との間に配置された偏光板と、前
記偏光板と前記下基板との間に配置された位相差板と、
前記上基板の表面に配置された偏光板とを有する液晶表
示装置において、前記反射層はＮｄを0.5重量パーセン
ト以上３重量パーセント以下含むＡｌを主成分とする合
金であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】請求項７から１１に記載の液晶表示装置
において、前記反射層のアルミニウム合金は、その組織
が柱状の結晶粒形状を有することを特徴とする液晶表示
装置。