JP2825713B2

JP2825713B2 - 反射型液晶表示装置およびその製造方法

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Publication number: JP2825713B2
Application number: JP24093592A
Authority: JP
Inventors: 精一三ツ井; 直史木村; 久和中村; 誠神戸; 康憲島田
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 1991-09-10
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1998-11-18
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: JPH0675238A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外部からの入射光を反
射することによって表示を行う反射型液晶表示装置およ
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ワードプロセッサ、ラップトップ
型パーソナルコンピュータ、ポケットテレビなどへの液
晶表示装置の応用が急速に進展している。特に、液晶表
示装置の中でも外部から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は、バックライトが不要である
ため消費電力が低く、薄形であり、軽量化が可能である
ため注目されている。

【０００３】従来から、反射型液晶表示装置にはＴＮ
（ツイステッドネマティック）方式、ならびにＳＴＮ
（スーパツイステッドネマティック）方式が用いられて
いるけれども、これらの方式では偏光板によって必然的
に自然光の光強度の１／２が表示に利用されないことに
なり、表示が暗くなるという問題がある。

【０００４】このような問題に対して、偏光板を用い
ず、自然光の全ての光線を有効に利用しようとする表示
モードが提案されている。このようなモードの例とし
て、相転移型ゲスト・ホスト方式が挙げられる（Ｄ．
Ｌ．White and Ｇ．Ｎ．Taylor：Ｊ．Appl．Phys．４５
４７１８１９７４）。このモードでは、電界によるコ
レステリック・ネマティック相転移現象が利用されてい
る。この方式に、さらにマイクロカラーフィルタを組合
わせた反射型マルチカラーディスプレイも提案されてい
る（Tohru Koizumi and Tatsuo Uchida Proceedings of
the SID，Vol.２９／２，１５７，１９８８）。

【０００５】このような偏光板を必要としないモードで
さらに明るい表示を得るためには、あらゆる角度からの
入射光に対し、表示画面に垂直な方向へ散乱する光の強
度を増加させる必要がある。そのためには、最適な反射
特性を有する反射板を作成することが必要となる。上述
の文献には、ガラスなどから成る基板の表面を研磨剤で
粗面化し、フッ化水素酸でエッチングする時間を変える
ことによって表面の凹凸を制御し、その凹凸上に銀の薄
膜を形成した反射板について記載されている。

【０００６】しかしながら、上記文献に記載の反射板に
は、ガラス基板に研磨剤によって傷をつけることによっ
て凹凸が形成されるため、均一な形状の凹凸が形成され
ない。また、凹凸の形状の再現性が悪いという問題があ
るため、このようなガラス基板を用いると再現性よく良
好な反射特性を有する反射型液晶表示装置を提供するこ
とができない。

【０００７】図２５は、アクティブマトリクス方式に用
いられるスイッチング素子である薄膜トランジスタ（以
下、「ＴＦＴ」と記す。）１を有する基板２の平面図で
あり、図２６は図２５に示す切断面線Ｘ２６−Ｘ２６か
ら見た断面図である。ガラスなどの絶縁性の基板２上
に、クロム、タンタルなどから成る複数のゲートバス配
線３が互いに平行に設けられ、ゲートバス配線３からは
ゲート電極４が分岐して設けられている。ゲートバス配
線３は、走査線として機能している。

【０００８】ゲート電極４を覆って基板２上の全面に窒
化シリコン（ＳｉＮ_x）、酸化シリコン（ＳｉＯ_x）など
から成るゲート絶縁膜５が形成されている。ゲート電極
４の上方のゲート絶縁膜５上には、非晶質シリコン（以
下、「ａ−Ｓｉ」と記す。）、多結晶シリコン、ＣｄＳ
ｅなどから成る半導体層６が形成されている。半導体層
６の一方の端部には、チタン、モリブデン、アルミニウ
ムなどから成るソース電極７が重畳形成されている。ま
た、半導体層６の他方の端部には、ソース電極７と同様
にチタン、モリブデン、アルミニウムなどから成るドレ
イン電極８が重畳形成されている。ドレイン電極８の半
導体層６とは反対側の端部には、ＩＴＯ（Indium Tin O
xide）から成る絵素電極９が重畳形成されている。

【０００９】図２５に示すように、ソース電極７にはゲ
ートバス配線３と前述のゲート絶縁膜５を挟んで交差す
るソースバス配線１０が接続されている。ソースバス配
線１０は、信号線として機能している。ソースバス配線
１０も、ソース電極７と同様な金属で形成されている。
ゲート電極４、ゲート絶縁膜５、半導体層６、ソース電
極７およびドレイン電極８は、ＴＦＴ１を構成し、該Ｔ
ＦＴ１はスイッチング素子の機能を有している。

【００１０】図２５および図２６に示すＴＦＴ１を有す
る基板２を反射型液晶表示装置に適用しようとすれば、
絵素電極９をアルミニウム、銀などの光反射性を有する
金属で形成するばかりでなく、ゲート絶縁膜５あるいは
その上に凹凸を形成する必要がある。一般に、無機物か
ら成る絶縁膜にテーパのついた凹凸を均一に形成するこ
とは困難である。

【００１１】図２７は、アクティブマトリクス方式に用
いられるＴＦＴ１１を有する基板１２の平面図であり、
図２８は図２７に示される切断面線Ｘ２８−Ｘ２８から
見た断面図である。ガラスなどの絶縁性の基板１２上に
クロム、タンタルなどから成る複数のゲートバス配線１
３が互いに平行に設けられ、ゲートバス配線１３からは
ゲート電極１４が分岐して設けられている。ゲートバス
配線１３は、走査線として機能している。

【００１２】ゲート電極１４を覆って基板１２上の全面
に窒化シリコン、酸化シリコンなどから成るゲート絶縁
膜１５が形成されている。ゲート電極１４の上方のゲー
ト絶縁膜１５上には、ａ−Ｓｉなどから成る半導体層１
６が形成されている。半導体層１６の両端部には、ａ−
Ｓｉなどから成るコンタクト層１７が形成されている。
一方のコンタクト電極１７上にはソース電極１８が重畳
形成され、他方のコンタクト層１７上には、ドレイン電
極１９が重畳形成されている。ソース電極１８には、ゲ
ートバス配線１３と前述のゲート絶縁膜１５を挟んで交
差する信号線として機能するソースバス配線２３が接続
されている。ゲート電極１４、ゲート絶縁膜１５、半導
体層１６、コンタクト層１７、ソース電極１８およびド
レイン電極１９は、ＴＦＴ１１を構成する。

【００１３】さらにその上に複数の凸部２０ａを有し、
ドレイン電極１９上にコンタクトホール２１を有する有
機絶縁膜２０が形成される。有機絶縁膜２０上には、反
射電極２２が形成され、反射電極２２はコンタクトホー
ル２１を介してドレイン電極１９と接続されている。

【００１４】以上のように、ＴＦＴ１１を形成した基板
１２上に有機絶縁膜２０を形成する場合は、エッチング
法を用いて有機絶縁膜２０の表面に凸部２０ａを容易に
形成することができ、凸部２０ａを有する有機絶縁膜２
０上に反射電極２２を形成することによって、容易に凹
凸を有する反射電極２２を形成することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図２５および図２６に
示されるように、反射電極９とソースバス配線１０とを
ゲート絶縁膜５上に形成する際には、反射電極９とソー
スバス配線１０とが導通しないように間隙９ａが形成さ
れる。しかしながら、図２７および図２８に示されるよ
うに、ソースバス配線２３をゲート絶縁膜１５上に、反
射電極２２を有機絶縁膜２０上にそれぞれ形成すれば、
前述のような間隙９ａは不要である。

【００１６】表示の輝度を向上するためには、反射電極
２２はその表面積が大きいほど好ましい。したがって、
図２７および図２８では反射電極２２端部は、有機絶縁
膜２０を介してソースバス配線２３上に形成されてい
る。

【００１７】有機絶縁膜２０は、凸部２０ａを有してい
るため、隣り合う凸部２０ａ間の底部２０ｂ部分がソー
スバス配線２３上に接触するエッチング不良が生じた場
合、有機絶縁膜２０による絶縁が行われず、有機絶縁膜
２０上に形成される反射電極２２とソースバス配線２３
との絶縁不良が生じるという問題がある。

【００１８】また、基板１２上の全面に凸部２０ａを有
する有機絶縁膜２０を形成するため、反射電極２２をパ
ターニングする際、凸部２０ａによって反射電極２２の
周縁部に凹凸が生じ、反射電極２２のパターニング不良
が生じるという問題がある。

【００１９】さらに、反射電極２２が、基板１２上に形
成された引回し電極であるゲート電極１４上の接続部分
の半導体層１６の上に有機絶縁膜２０を介して形成され
た場合、反射電極２２にかかる信号が半導体層１６にか
かり、疑似的に反射電極２２がゲート電極１４と同じよ
うな機能を果たし、反射電極２２と半導体層１６との界
面にチャネルを形成してしまい、ＴＦＴ１１の特性を低
下させる。また、ゲート電極１４と反射電極２２との間
に、大きな寄生容量が発生することになる。これらの現
象は、表示品位を低下させる原因となる。

【００２０】本発明の目的は、上述の問題を解決し、良
好な反射特性を有する反射板を容易に、かつ再現性よく
作成することができ、表示品位が向上する反射型液晶表
示装置およびその製造方法を提供することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、液晶層を介在
して対向配置される一対の基板のうちの一方側の基板上
に、複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子に
電圧を与える第１のバス配線と、第１の絶縁膜を介して
該第１のバス配線と直交する第２のバス配線と、第２の
絶縁膜を介して該スイッチング素子と導通する反射電極
とを備えた反射型液晶表示装置において、前記反射電極
は、前記第２の絶縁膜を介して少なくとも前記第２のバ
ス配線の一部分と重なりをもって形成されて成り、前記
第２の絶縁膜は、前記反射電極と前記第２のバス配線と
が重なる領域以外の領域に凹凸を有する有機樹脂から成
ることを特徴とする反射型液晶表示装置である。

【００２２】また本発明は、前記凹凸は、不規則に配列
されることを特徴とする。

【００２３】また本発明は、前記凹凸のうちの凸部は、
先細状に、かつ先端部は球面状に形成されることを特徴
とする。

【００２４】また本発明は、前記凹凸は、１種類あるい
は大きさの異なる２種類以上の形状から成ることを特徴
とする。

【００２５】また本発明は、前記凹凸の高さは、１０μ
ｍ以下であることを特徴とする。

【００２６】また本発明は、液晶層を介在して対向配置
される一対の基板のうちの一方の基板上に、他方の基板
側からの入射光を反射する反射電極を有して成り、該反
射電極と該他方の基板上に形成された電極とが重なる領
域で形成される画素部がマトリックス状に配列されて成
る反射型液晶表示装置において、前記反射電極は、前記
一方基板上の液晶層側に配列された複数の凹凸上に形成
された電気絶縁膜上に形成されているとともに、該複数
の凹凸は、該反射電極の周縁部に対応する領域以外の領
域に形成されていることを特徴とする反射型液晶表示装
置である。

【００２７】また本発明は、液晶層を介在して対向配置
される一対の基板の一方基板上に、他方基板側からの入
射光を反射する反射電極を有する反射型液晶表示装置の
製造方法において、前記一方基板上の液晶層側に感光性
樹脂を塗布する工程と、前記感光性樹脂を略円形のパタ
ーンが不規則に配列された遮光手段を介して露光および
現像した後に熱処理を行い、複数の凹凸を形成する工程
と、前記複数の凹凸上に該複数の凹凸に沿うように絶縁
膜を形成する工程と、前記絶縁膜上に金属膜から成る前
記反射電極を形成する工程とを含むことを特徴とする反
射型液晶表示装置の製造方法である。

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【作用】本発明に従えば、反射型液晶表示装置は、対向
する一対の透明基板間に液晶層を介在して形成される。
このとき、一方の基板の液晶層側表面には、スイッチン
グ素子と第１のバス配線と第１の絶縁膜と第２のバス配
線と第２の絶縁膜と反射電極とがこの順序で形成され、
他方の基板の液晶層側表面にはたとえば共通電極が形成
される。前記反射電極は表示絵素であり、前述の他方基
板および共通電極を介して入射する入射光を反射するこ
とによって表示が行われる。第１のバス配線は、後述の
実施例ではゲートバス配線３２であり、第１の絶縁膜は
ゲート絶縁膜３４であり、第２のバス配線はソースバス
配線３９であり、第２の絶縁膜は有機絶縁膜４２であ
る。スイッチング素子と第１のバス配線と第２のバス配
線とによって、各反射電極に表示のための電圧を印加す
る。他方基板上に形成される前記共通電極は、他方基板
のほぼ全面にわたって形成されている。

【００３７】本発明の反射型液晶表示装置においては、
反射電極は第２の絶縁膜を介して少なくとも第２のバス
配線の一部分と重なりを持っており、したがってたとえ
ば後述の実施の形態におけるようにコンタクトホール４
３によって反射電極と第２のバス配線とが電気的に接続
されることができる。この反射電極が形成される第２の
絶縁膜は、反射電極と第２のバス配線とが重なる領域以
外の領域に凹凸を有する。このように反射電極は、前記
凹凸上に形成されるため、反射電極表面にもまた前記凹
凸に対応する凹凸が形成される。光反射面に凹凸を形成
することによって、あらゆる角度からの入射光に対し、
表示画面に垂直な方向へ散乱する光の強度が増加して表
示輝度が向上し、表示のコントラストが向上する。前述
のように、前記絶縁膜に形成されている凹凸は、反射電
極のみが形成される領域のみに形成されており、引回し
電極上には形成されないので、凸部間の凹所が深く形成
されることがあっても、反射電極と第２のバス配線とが
接触する絶縁不良は生じない。また、第２のバス配線上
には、凹凸が形成されていないので、前記反射電極の周
縁部には凹凸がなく、前記反射電極のパターニングを良
好に行うことができる。第２絶縁膜は有機樹脂であるの
で、たとえば後述の実施例のように、ホトリソグラフ法
およびドライエッチング法などによって加工することが
容易であり、その形状を、容易に、かつ均一に再現性良
く制御することができる。

【００３８】また本発明に従えば、前記凹凸が不規則に
配列されており、前記凸部の形状が先細状であり、かつ
先端部は球面状に形成されており、また前記凹凸は１種
類あるいは大きさの異なる２種類以上の形状から成る。
これらは、いずれもあらゆる角度からの入射光に対し、
表示画面に垂直な方向へ散乱する光の強度を増加する前
述と同様な作用を有している。

【００３９】また本発明に従えば、前記凹凸の高さは１
０μｍ以下に選ばれる。通常、反射型液晶表示装置の液
晶層の厚さは１０μｍ以下であるため、前記凹凸の高さ
を液晶層の厚さよりも小さくすることによって、液晶表
示素子を均一に作成することができる。また、あらゆる
角度からの入射光に対し、表示画面に垂直な方向へ散乱
する光の強度を増加する前述と同様な作用を有してい
る。

【００４０】また本発明に従えば、反射電極が形成され
る電気絶縁膜の凹凸は、反射電極の周縁部に対応する領
域には形成されておらず、この凹凸は、反射電極の周縁
部に対応する領域以外の領域に形成されているので、反
射電極のパターニングを良好に行うことができる。

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【００４６】また本発明に従えば、液晶層を介在して対
向配置される一対の基板の一方基板上に、他方基板から
の入射光を反射する反射電極を有する反射型液晶表示装
置を製造する場合、先ず、一方の基板上の液晶層側に感
光性樹脂が塗布される。前記感光性樹脂は、略円形のパ
ターンが不規則に配列されて形成された遮光手段を介し
て露光および現像された後に熱処理が行われる。これに
よって一方基板上に感光性樹脂から成る不規則な複数の
滑らかな凹凸が形成される。前記凹凸上に一方基板を覆
うように絶縁膜が形成され、絶縁膜は前記凹凸に対応し
たさらに滑らかな形状となる。さらにその上に、金属薄
膜から成る反射電極が絶縁膜表面の凹凸に沿って形成さ
れる。

【００４７】反射電極表面の凹凸は、感光性樹脂によっ
て形成される凹凸に対応している。感光性樹脂の形状
は、容易に、かつ均一に再現性よく制御することが可能
である。このように、容易に形成される絶縁膜の不規則
な凹凸に対応して反射電極の凹凸が形成されるため、反
射特性の良好な反射電極を形成することができる。この
ように熱処理を施した感光性樹脂から成る凹凸上に絶縁
膜を形成することによって、さらに滑らかな面を形成す
ることができ、正反射成分がより少なくなり、散乱特性
が良好な反射電極を効率良く製造することができる。以
下の説明では、凹凸を、凸部と表現することもある。

【００４８】

【００４９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である反射型液晶
表示装置３０の断面図であり、図２は図１に示される基
板３１の平面図である。ガラスなどから成る絶縁性の基
板３１上に、クロム、タンタルなどから成る複数のゲー
トバス配線３２が互いに平行に設けられ、ゲートバス配
線３２からはゲート電極３３が分岐している。ゲートバ
ス配線３２は、走査線として機能している。

【００５０】ゲート電極３３を覆って基板３１上の全面
に、窒化シリコン（ＳｉＮ_x ）、酸化シリコン（ＳｉＯ
_x）などから成るゲート絶縁膜３４が形成されている。
ゲート電極３３の上方のゲート絶縁膜３４上には、非晶
質シリコン（以下、「ａ−Ｓｉ」と記す。）、多結晶シ
リコン、ＣｄＳｅなどから成る半導体層３５が形成され
ている。半導体層３５の両端部には、ａ−Ｓｉなどから
成るコンタクト電極４１が形成されている。一方のコン
タクト電極４１上には、チタン、モリブデン、アルミニ
ウムなどから成るソース電極３６が重畳形成され、他方
のコンタクト電極４１上には、ソース電極３６と同様に
チタン、モリブデン、アルミニウムなどから成るドレイ
ン電極３７が重畳形成されている。

【００５１】図２に示すようにソース電極３６には、ゲ
ートバス配線３２に前述のゲート絶縁膜３４を挟んで交
差するソースバス配線３９が接続されている。ソースバ
ス配線３９は、信号線として機能している。ソースバス
配線３９も、ソース電極３６と同様の金属で形成されて
いる。ゲート電極３３、ゲート絶縁膜３４、半導体層３
５、ソース電極３６およびドレイン電極３７は、薄膜ト
ランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と記す。）４０を構成
し、該ＴＦＴ４０はスイッチング素子の機能を有する。

【００５２】ゲートバス配線３２、ソースバス配線３９
およびＴＦＴ４０を覆って、基板３１上全面に有機絶縁
膜４２が形成されている。有機絶縁膜４２の反射電極４
３が形成される領域には、先細状で先端部が球面状に形
成された、高さＨの凸部４２ａが形成されており、ドレ
イン電極３７の部分にはコンタクトホール４３が形成さ
れている。有機絶縁膜４２の形成方法や、これにコンタ
クトホール４３を形成する工程上の問題、および液晶表
示装置３０を作成する際の液晶層厚のバラツキを小さく
するため、凸部４２ａの高さＨは１０μｍ以下が好まし
い。一般に、液晶層の厚さは１０μｍ以下である。有機
絶縁膜４２の凸部４２ａ形成領域上にアルミニウム、銀
などから成る反射電極３８が形成され、反射電極３８は
コンタクトホール４３において、ドレイン電極３７と接
続される。さらにその上には、配向膜４４が形成され
る。

【００５３】基板４５上には、カラーフィルタ４６が形
成される。カラーフィルタ４６は、基板３１の反射電極
３８に対向する領域には、マゼンタまたは緑色のフィル
タ４６ａが形成され、反射電極３８に対向しない領域に
は黒色のフィルタ４６ｂが形成される。カラーフィルタ
４６上の全面には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などか
ら成る透明電極４７が形成され、さらにその上には配向
膜４８が形成される。

【００５４】前記両基板３１，４５は、反射電極３８と
フィルタ４６ａとが一致するように対向して貼合わせら
れ、基板間に液晶４９が注入されて反射型液晶表示装置
３０が完成する。

【００５５】図３は、図１および図２に示される凹凸を
有する反射電極３８を基板３１上に形成する形成方法を
説明する工程図であり、図４は図３に示す形成方法を説
明する断面図であり、図５は図３の工程ｓ７で用いられ
るマスク５１の平面図である。図４（１）は図３の工程
ｓ４を示し、図４（２）は図３の工程ｓ７を示し、図４
（３）は図３の工程ｓ８を示し、図４（４）は図３の工
程ｓ９を示している。

【００５６】工程ｓ１では、ガラスなどから成る絶縁性
の基板３１上にスパッタリング法によって３０００Åの
厚さのタンタル金属層を形成し、この金属層をホトリソ
グラフ法およびエッチングによってパターニングを行
い、ゲートバス配線３２およびゲート電極３３を形成す
る。工程ｓ２では、プラズマＣＶＤ法によって４０００
Åの厚さの窒化シリコンから成るゲート絶縁膜３４を形
成する。

【００５７】工程ｓ３では、半導体層３５となる厚さ１
０００Åのａ−Ｓｉ層と、コンタクト層４１となる厚さ
４００Åのｎ⁺ 型ａ−Ｓｉ層とをこの順で連続的に形成
する。形成されたｎ⁺ 型ａ−Ｓｉ層およびａ−Ｓｉ層の
パターニングを行い、半導体層３５およびコンタクト層
４１を形成する。工程ｓ４では、基板３１の全面に厚さ
２０００Åのモリブデン金属をスパッタ法によって形成
し、このモリブデン金属層のパターニングを行って、ソ
ース電極３６、ドレイン電極３７およびソースバス配線
３９を形成し、ＴＦＴ４０が完成する。図４（１）は、
工程ｓ４までの処理終了後のＴＦＴ４０が形成された基
板３１の断面図である。

【００５８】工程ｓ５では、ＴＦＴ４０を形成した基板
３１上の全面にポリイミド樹脂を２μｍの厚さに形成
し、有機絶縁膜４２を形成する。工程ｓ６では、ホトリ
ソグラフ法およびドライエッチング法を用いて有機絶縁
膜４２にコンタクトホール４３を形成する。工程ｓ７で
は、有機絶縁膜４２上にホトレジスト５０を塗布し、図
５に示されるマスク５１を用いて反射電極３８形成領域
に凸部５０ａをパターニングする。さらに、凸部５０ａ
の角をとるために、１２０℃〜２５０℃の範囲で熱処理
を行う。本実施例では、２００℃、３０分の熱処理を行
った。図４（２）に、工程ｓ７までの処理終了後の基板
３１の断面図を示す。マスク５１には、反射電極３８形
成領域に、図５に示されるように斜線で示す円形の遮光
領域５１ａが不規則に形成されている。

【００５９】工程ｓ８では、図４（３）に示されるよう
に、ホトレジスト５０を覆って有機絶縁膜４２をエッチ
ングして高さＨが０．５μｍの凸部４２ａを形成する。
このとき、ホトレジスト５２に熱処理を行い、凸部５０
ａの角をとってあるため、凸部４２ａもまた角がとれた
形に形成される。また、コンタクトホール４３およびＴ
ＦＴ４０上の有機絶縁膜４２は、ホトレジスト５０によ
って保護されており、エッチングは行われない。

【００６０】工程ｓ９では、有機絶縁膜４２上全面にア
ルミニウム層を形成し、図４（４）に示されるように凸
部４２ａ上に反射電極３８を形成する。この状態の基板
３１を、反射電極３８を有する基板５２とする。反射電
極３８は、有機絶縁膜４２に形成されたコンタクトホー
ル４３を介してＴＦＴ４０のドレイン電極３７と接続さ
れている。

【００６１】有機絶縁膜４２上の凸部４２ａの形状は、
マスク５１の形状、ホトレジスト５０の厚さ、ドライエ
ッチングの時間によって制御することができることが確
認されている。

【００６２】以上の工程によって、反射電極３８を有す
る基板５２を得た。また、上述の製造工程において、有
機絶縁膜４２のドライエッチング時間を長くして、凸部
４２ａの高さＨを１μｍとした基板３１を得ることがで
き、高さＨが１μｍである反射電極３８を有する基板３
１を基板５９とする。

【００６３】図１に示される他方の基板４５に形成され
る電極４７は、たとえばＩＴＯから成り、厚さは１００
０Åである。配向膜４４，４８は、ポリイミドなどを塗
布後、焼成することによって形成されている。基板３
１，４５間には、たとえば７μｍのスペーサを混入した
図示しない接着性シール剤をスクリーン印刷することに
よって液晶４９を封入する空間が形成され、前記空間を
真空脱気することによって、液晶４９が注入される。液
晶４９としては、たとえば黒色色素を混入したゲストホ
スト液晶（メルク社製、商品名ＺＬＩ２３２７）に、
光学活性物質（メルク社製、商品名Ｓ８１１）を４．
５％混入したものを用いる。

【００６４】図６は、反射電極３８を有する基板５２，
５９の反射特性の測定法を示す断面図である。反射電極
３８を有する基板５２，５９上に紫外線硬化接着樹脂５
３を介してガラス基板５４を密着し、測定用装置５５を
形成する。反射型液晶表示装置３０において、基板４５
と液晶４９との屈折率のいずれも約１．５であるので、
紫外線硬化接着樹脂５３および基板５４の屈折率は約
１．５のものを用いている。基板５４の上部に、光の強
度を測定するホトマルチメータ５６が配置されている。
ホトマルチメータ５６は、反射電極３８に基板３１に対
して入射角θで入射する入射光５７のうち、基板３１の
法線方向に反射する散乱光５８を検出するように、基板
３１の法線方向に固定されている。

【００６５】測定用装置５５に入射される入射光５７の
入射角θを変化させて反射電極３８による散乱光５８を
測定することによって、反射電極３８の反射特性が得ら
れる。この測定結果は、反射型液晶表示装置３０内の反
射電極３８と液晶４９層などとの境界における反射特性
と同様の結果が得られることが確認されている。

【００６６】図７は、本実施例の反射電極３８を有する
基板５２，５９の反射特性を示すグラフである。基板５
２の反射特性は曲線６０で示され、基板５９の反射特性
は曲線６１で示される。図７において、入射角θをもっ
て入射する光の反射強度は、θ＝０°の線に対する角θ
の方向に、原点０からの距離として表されている。ま
た、図７に破線で示す曲線６２は、標準白色板（酸化マ
グネシウム）について測定した反射特性を示す。基板５
２の反射特性を示す曲線６０は、入射角は小さい場合に
は基板の法線方向の反射率が大きく、入射角が大きい場
合には法線方向の反射率が小さいという指向性を持って
いる。それに対して、基板５９の反射特性を示す曲線６
１は、標準反射板の反射特性を示す曲線６２と同様の反
射特性を示す曲線６１を有していることが判る。

【００６７】このように、ドライエッチング時間を制御
することによって反射特性６０，６１を制御することが
できる。また、マスク５１の遮光領域５１ａの占める割
合を変化させることによって、正反射成分の大きさを制
御することができる。

【００６８】反射型液晶表示装置３０上にホトマルチメ
ータ５６を配置して、反射率を測定した。反射率は、入
射光５７の入射角θが３０°のときの標準白色板におけ
る法線方向への拡散光５８の強度に対する、反射型液晶
表示装置３０の法線方向への拡散光５８の強度の比率を
求めることによって得られる。電圧を印加した場合、入
射角θ＝３０°の入射光に対する反射型液晶表示装置３
０の反射率は、約２０％とかなり明るく、コントラスト
比は５であった。

【００６９】図８は、本発明の一実施例である反射型液
晶表示装置３０の白色光源光に対する反射光の色をＣＩ
Ｅ色度図に示したグラフである。点Ｗ１は白色光源光を
示し、点Ｗ２は反射型液晶表示装置３０によって表示さ
れる白色を示し、点Ｇは反射型液晶表示装置３０によっ
て表示される緑色を示し、点Ｍは反射型液晶表示装置３
０によって表示されるマゼンタを示している。反射型液
晶表示装置３０の白色を示す点Ｗ２は、白色光源光を示
す点Ｗ１に近いことが判る。

【００７０】本実施例の反射型液晶表示装置３０では、
反射電極３８を形成した面が液晶４９側に位置している
ため、視差がなくなり、良好な表示画面が得られる。ま
た、本実施例では、凹凸を有する反射電極３８が液晶４
９層側、すなわち液晶４９層にほぼ隣接する位置に配置
されている構成となるため、凸部４２ａの高さＨは、液
晶層厚よりも小さく、凸部の傾斜角度は液晶の配向を乱
さない程度に穏やかにすることが望ましい。

【００７１】さらに、本実施例では、有機絶縁膜４２の
パターニングをドライエッチング法によって行ったが、
有機絶縁膜４２がポリイミド樹脂の場合には、アルカリ
溶液によるウエットエッチング法によって行ってもよ
い。また、有機絶縁膜４２としてポリイミド樹脂を用い
たが、アクリル樹脂などの他の有機材料を用いてもよ
い。さらに本実施例では、基板３１，４５として、ガラ
スなどから成る透明な材料を用いたが、シリコン基板の
ような不透明な材料でも同様な効果が発揮され、この場
合には回路を基板上に集積できる利点がある。

【００７２】なお、前記実施例においては、表示モード
として相転移型ゲスト・ホストモードを取上げたけれど
も、これに限定されることはなく、たとえば２層式ゲス
ト・ホストのような他の光吸収モード、高分子分散型液
晶表示装置のような光散乱型表示モード、強誘電性液晶
表示装置で使用される複屈折表示モードなどでも同様の
効果が得られる。また本実施例では、スイッチング素子
としてＴＦＴ４０を用いた場合について説明したけれど
も、たとえばＭＩＭ（Metal−Insulator−Metal）素
子、ダイオード、バリスタなどを用いたアクティブマト
リクス基板にも適用することができる。

【００７３】図９は、本発明の他の実施例を示す基板３
１の平面図である。反射電極３８上には、有機絶縁膜４
０に形成される凸部４２ａを介して凸部３８ａが不規則
に形成されている。しかしながら、反射電極３８の凸部
３８ａの不規則さは、どの反射電極３８をとっても同様
である。これは、有機絶縁膜４２上に凸部４２ａを形成
する際に用いられるホトマスク５１の各反射電極３８に
対応する領域に、同じ配列パターンで遮光領域５１ａを
形成しているためである。

【００７４】凸部４２ａを形成するためのホトマスク５
１の各反射電極３８に対応する領域に、それぞれ異なる
配列パターンの遮光領域５１ａを設計することもできる
けれども、このような方法を採ると、配列パターンの形
成に必要とされるデータ量が増大し、ホトマスク５１の
作成が困難となる。しかしながら本実施例によれば、各
反射電極３８に対応する領域のホトマスク５１上には、
それぞれ同じ配列パターンで遮光領域５１ａが形成され
るため、１反射電極３８に対応する配列パターンを形成
するだけでよく、ホトマスク５１の作成が容易となる。

【００７５】また図９に示される凸部４２ａは、２種類
の円形の遮光領域が不規則に配列されているホトマスク
を用いて形成されている。凸部３８ａの大きさは、たと
えば断面形状の最大直径を５μｍと１０μｍとし、高さ
は０．６μｍとし、それらが１反射電極３８に対応する
領域のみランダムに形成し、残りの絵素はその配列パタ
ーンを繰返している。たとえば、絵素の大きさは、３０
０μｍ×３００μｍ、絵素数３２０×２４０、対角サイ
ズ５インチであるようなモノクロ反射型液晶表示装置を
作成した。

【００７６】なお、反射型液晶表示装置３０の構成、凸
部４２ａの作成方法、表示モードなどは前述の実施例と
同様である。全面点灯させたときの表示は、隣の絵素と
の干渉による色は見えず、良好な白色が得られた。

【００７７】反射電極３８の数が多くなり、反射電極３
９のピッチが小さくなったときに、特に隣の反射電極３
８が形成する絵素との干渉色が問題となる場合には、２
種類以上の配列パターンを組合せてホトマスク５１を形
成すればよい。

【００７８】以上のように本実施例によれば、反射電極
３８部分のみに凹凸を形成するため、ソースバス配線３
９と反射電極３８との絶縁不良が生じず、また反射電極
３８周縁部の有機絶縁膜４２上は凹凸がなく平坦である
ためパターニング不良は生じず、反射型液晶表示装置３
０の表示品位が向上する。また、反射電極３８部分に形
成される凸部４２ａは不規則に配置され、また先細状に
かつ先端部は球面状に形成され、１種類あるいは大きさ
の異なる２種類以上の形状から成るため、反射型液晶表
示装置３０の法線方向への拡散光の強度が向上する。

【００７９】また本実施例によれば、前記凸部４２ａの
配列パターンが各反射電極３８において同一であるた
め、容易に凸部の形成を行うことができる。

【００８０】図１０は、本発明のさらに他の実施例であ
る反射型液晶表示装置１３０の断面図であり、図１１は
図１０に示される基板１３１の平面図である。ガラスな
どから成る絶縁性の基板１３１上に、クロム、タンタル
などから成る複数のゲートバス配線１３２が互いに平行
に設けられ、ゲートバス配線１３２からはゲート電極１
３３が分岐している。ゲートバス配線１３０には、走査
線として機能している。

【００８１】ゲート電極１３３を覆って基板１３１上の
全面に、窒化シリコン（ＳｉＮ_x ）、酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ_x ）などから成るゲート絶縁膜１３４が形成されて
いる。ゲート電極１３３の上方のゲート絶縁膜１３４上
には、非晶質シリコン（以下、「ａ−Ｓｉ」と記
す。）、多結晶シリコン、ＣｄＳｅなどから成る半導体
層１３５が形成されている。半導体層１３５の両端部に
は、ａ−Ｓｉなどから成るコンタクト電極１４１が形成
されている。一方のコンタクト電極１４１上には、チタ
ン、モリブデン、アルミニウムなどから成るソース電極
１３６が重畳形成され、他方のコンタクト電極１４１上
には、ソース電極１３６と同様にチタン、モリブデン、
アルミニウムなどから成るドレイン電極１３７が重畳形
成されている。

【００８２】図１１に示すように、ソース電極１３６に
は、ゲートバス配線１３２と前述のゲート絶縁膜１３４
を挟んで交差するソースバス配線１３９が接続されてい
る。ソースバス配線１３９は、信号線として機能してい
る。ソースバス配線１３９も、ソース電極１３６と同様
の金属で形成されている。ゲート電極１３３、ゲート絶
縁膜１３４、半導体層１３５、ソース電極１３６および
ドレイン電極１３７は、薄膜トランジスタ（以下、「Ｔ
ＦＴ」と記す。）１４０を構成し、該ＴＦＴ１４０は、
スイッチング素子の機能を有する。

【００８３】反射電極１３８が形成される領域には、複
数の凸部１４２ａが不規則に形成されている。ゲートバ
ス配線１３２、ソースバス配線１３９、ＴＦＴ１４０お
よび凸部１４２ａを覆って、基板１３１上全面に有機絶
縁膜１４２が形成されている。有機絶縁膜１４２には、
凸部１４２ａに応じた凸部１４２ｂが生じる。ドレイン
電極１３７部分には、コンタクトホール１４３が形成さ
れている。液晶表示装置１３０を作成する際の液晶層厚
のバラツキを小さくするため、凸部１４２ｂの高さＨ１
は液晶層の厚さより小さい１０μｍ以下が好ましい。一
般に、液晶層の厚さは１０μｍ以下であるためである。
また、凸部１４２ａのピッチは、１００μｍ以下が好ま
しい。凸部１４２ａが形成されている領域上の有機絶縁
膜１４２上にアルミニウム、銀などから成る反射電極１
３８が形成され、反射電極１３８はコンタクトホール１
４３においてドレイン電極１３７と接続される。さら
に、その上に配向膜１４４が形成される。

【００８４】反射電極１３８は、図１１に示されるよう
に、ゲートバス配線１３２の一部およびソースバス配線
１３９の一部に有機絶縁膜１４２を介して重畳されるよ
うに形成されている。このため、反射電極１３８の面積
を大きくすることができ、表示画面の開口率が大きくな
り、明るい表示が可能となる。反射電極１３８のパター
ニング不良をなくすためには、反射電極１３８の周縁部
には、凸部１４２ａを形成しない構成とすればよい。ま
た、反射電極１３８とゲートバス配線１３２およびソー
スバス配線１３９との絶縁不良が生じるときには、重畳
する部分には凸部１４２ａを形成しない構成とすればよ
い。

【００８５】基板１４５上には、カラーフィルタ１４６
が形成される。カラーフィルタ１４６は、基板１３１の
反射電極１３８に対向する領域には、マゼンタまたは緑
色のフィルタ１４６ａが形成され、反射電極１３８に対
向しない領域には、黒色のフィルタ１４６ｂが形成され
る。カラーフィルタ１４６上の全面には、ＩＴＯなどか
ら成る透明電極１４７、さらにその上に配向膜１４８が
形成される。

【００８６】両基板１３１，１４５は、反射電極１３８
とフィルタ１４６ａとが一致するように間隔をあけて対
向して貼合わせられ、基板間に液晶１４９が注入されて
反射型液晶表示装置１３０が完成する。

【００８７】図１２は、図１１および図１２に示される
凸部を有する反射電極１３８を基板１３１上に形成する
形成方法を説明する工程図であり、図１３は図１２に示
す形成方法を説明する断面図であり、図１４は図１２の
工程ａ５で用いられるマスク１５１の平面図である。図
１３（１）は図１２の工程ａ４を示し、図１３（２）は
図１２の工程ａ５を示し、図１３（３）は図１２の工程
ａ６を示し、図１３（４）は図１２の工程ａ８を示し、
図１３（５）は図１２の工程ａ９を示している。

【００８８】工程ａ１では、ガラスなどから成る絶縁性
の基板１３１上にスパッタリング法によって３０００Å
の厚さのタンタル金属層を形成し、この金属層をホトリ
ソグラフ法およびエッチングによってパターニングを行
い、ゲートバス配線１３２およびゲート電極１３３を形
成する。工程ａ２では、プラズマＣＶＤ法によって４０
００Åの厚さの窒化シリコンから成るゲート絶縁膜１３
４を形成する。

【００８９】工程ａ３では、半導体層１３５となる厚さ
１０００Åのａ−Ｓｉ層と、コンタクト層１４１となる
厚さ４００Åのｎ⁺ 型ａ−Ｓｉ層とをこの順で連続的に
形成する。形成されたｎ⁺ 型ａ−Ｓｉ層およびａ−Ｓｉ
層のパターニングを行い、半導体層１３５およびコンタ
クト層１４１を形成する。工程ａ４では、基板１３１の
全面に厚さ２０００Åのモリブデン金属をスパッタ法に
よって形成し、このモリブデン金属層のパターニングを
行って、ソース電極１３６、ドレイン電極１３７および
ソースバス配線１３９を形成し、ＴＦＴ１４０が完成す
る。図１３（１）は、工程ａ４までの処理終了後のＴＦ
Ｔ１４０が形成された基板１３１の断面図である。

【００９０】工程ａ５では、ＴＦＴ１４０を形成した基
板１３１上全面にホトレジスト（商品名：ＯＦＰＲ−８
００）を１２００Åの厚さに塗布し、図１４に示される
マスク１５１を用いて、図１３（２）に示されるよう
に、凸部１４２ａを形成する。マスク１５１には、反射
電極１３８の形成領域に図１４に示されるように、斜線
で示す円形の遮光領域１５１ａ，１５１ｂが不規則に形
成されている。遮光領域１５１ａの直径Ｄ１は、遮光領
域１５１ｂの直径Ｄ２よりも大きく形成されている。た
とえば、直径Ｄ１は１０μｍであり、直径Ｄ２は５μｍ
である。直径Ｄ１，Ｄ２は、それぞれ２０μｍ以下が好
ましい。本実施例では、２種類の遮光領域１５１ａ，１
５１ｂを有するマスク１５１を用いたけれども、マスク
１５１はこれには限定されない。遮光領域は１種類の円
形でもよく、また３種類以上の円形でもよい。その後、
熱処理を行い、図１３（２）に示されるように、凸部１
４２ａを角がとれた形状に形成する。

【００９１】工程ａ６では、基板１３１上全面にポリイ
ミド樹脂を１μｍの厚さに塗布し、図１３（３）に示さ
れるように、有機絶縁膜１４２を形成する。工程ａ７で
は、ホトリソグラフ法およびドライエッチング法を用い
て有機絶縁膜１４２にコンタクトホール１４３を形成す
る。

【００９２】工程ａ８では、凸部１４２ｂを有する有機
絶縁膜１４２上全面に図１３（４）に示されるようにア
ルミニウムから成る金属薄膜を形成し、工程ａ９では図
１３（５）に示されるように凸部１４２ｂ上に反射電極
１３８をパターニングする。反射電極１３８は、有機絶
縁膜１４２に形成されたコンタクトホール１４３を介し
てＴＦＴ１４０のドレイン電極１３７と接続されてい
る。反射電極１３８のパターニング時に、有機絶縁膜１
４２の下のホトレジストから成る凸部１４２ａは、露
光、現像、アルミニウムのエッチング、レジストの剥離
の工程を通しても、何の変化も見られないことを確認し
ている。

【００９３】凸部１４２ａの形状は、マスク１５１の形
状、凸部１４２ａとなるホトレジストの厚さによって制
御することができることが確認されている。また、凸部
１４２ａの角は、凸部１４２ａの形成後、熱処理をする
ことによって容易にとることができる。

【００９４】図１０に示される他方の基板１４５に形成
される電極１４７は、たとえばＩＴＯから成り、厚さは
１０００Åである。電極１３８，１４７上の配向膜１４
４，１４８は、ポリイミドなどを塗布後、焼成すること
によって形成されている。基板１３１，１４５間には、
たとえば７μｍのスペーサを混入した図示しない接着性
シール剤をスクリーン印刷することによって、液晶１４
９を封入する空間が形成され、前記空間を真空脱気する
ことによって液晶１４９が注入される。液晶１４９とし
ては、たとえば黒色色素を混入したゲストホスト液晶
（メルク社製、商品名ＺＬＩ２３２７）に、光学活性
物質（メルク社製、商品名Ｓ８１１）を４．５％混入
したものを用いる。

【００９５】図１５は、本発明の反射型液晶表示装置１
３０の反射特性の測定に用いられる反射板１７０の製造
工程を説明する工程図であり、図１６は図１５の各工程
を説明する断面図である。工程ｂ１では、図１６（１）
に示すように、厚さ１．１ｍｍのガラス（商品名７０
５９コーニング社製）１７１の一方表面に、レジスト
材料として、たとえばＯＦＴＲ−８００（東京応化社
製）を好ましくは５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍでスピ
ンコートによって塗布する。本実施例では、３０００ｒ
ｐｍで３０秒間塗布し、レジスト１７２を１．２μｍ成
膜した。

【００９６】工程ｂ２では、レジスト１７２を１００℃
で３０分間プリベークし、工程ｂ３では、図１６（２）
に示すように、レジスト１７２上に円形の遮光領域１５
１ａ，１５１ｂを有するホトマスク１５１を配置して露
光を行い、工程ｂ４では、図１６（３）に示すように、
レジスト１７２を現像し、基板１７１表面に不規則な略
円柱形の凸部１７４を形成した。現像液として、２．３
８％のＮＭＤ−３（東京応化社製）を用いた。

【００９７】工程ｂ５では、ガラス基板１７１上の凸部
１７４を好ましくは１２０℃〜２５０℃で熱処理する
と、図１６（４）に示されるように角はとれて球面状の
滑らかな凸部１７４が形成される。本実施例では、１８
０℃で３０分間熱処理を行った。工程ｂ６では、図１６
（５）に示すように凸部１７４を形成した基板１７１上
に有機絶縁膜１７４ａを形成した。有機絶縁膜１７４ａ
としては、ポリイミド樹脂を好ましくは９２０ｒｐｍ〜
３５００ｒｐｍで２０秒間スピンコートによって塗布す
る。本実施例では、２２００ｒｐｍで２０秒間塗布し、
１μｍの厚さの有機絶縁膜７４ａを成膜した。有機絶縁
膜１７４ａには、凸部１７４に応じた凸部が生じるが、
凸部１７４よりは滑らかである。

【００９８】工程ｂ７では、図１６（６）に示すように
有機絶縁膜１７４ａ上に金属薄膜１７５を形成した。金
属薄膜１７５としては、アルミニウム、ニッケル、クロ
ム、銀、銅などが挙げることができる。金属薄膜１７５
の厚さは、０．０１μｍ〜１．０μｍ程度が適してい
る。本実施例では、アルミニウムを真空蒸着することに
よって金属薄膜１７５を形成した。金属薄膜１７５は、
凸部１７４に沿って形成された有機絶縁膜１７４ａ上に
形成されているため、凸部１７４に応じた不規則な円形
の凸部１７５ａを有している。以上によって反射板１７
０を得た。

【００９９】図１７は、反射板１７０の反射特性の測定
法を説明する側面図である。通常、液晶表示装置１３０
に用いられる基板１３１，１４５および液晶１４９層の
屈折率は、それぞれ約１．５である。反射板１７０の表
面と、液晶１４９層とが接する構成を想定し、本実施例
では屈折率１．５の紫外線硬化樹脂１７７を用いてガラ
ス基板１７６を反射板１７０に密着させて、反射板１７
０の反射特性を測定した。この測定結果は、反射板１７
５の表面と液晶１４９層の境界における反射特性と同様
の結果を与えることを確認している。

【０１００】図１７に示すように、反射特性の測定は、
反射板１７０に入射する入射光１７９の散乱光１８０を
ホトマルチメータ１７８で検出することによって行われ
る。反射板１７０には、その法線に対し角度θをもって
入射光１７９が入射する。ホトマルチメータ１７８は、
金属薄膜１７５上の入射光１７９が照射される点を通る
反射板１７０の法線方向に固定されている。入射光１７
９の入射角度θを代えて入射光１７９の金属薄膜１７５
による散乱光１８０の強度を測定することによって反射
特性が得られた。

【０１０１】図１８は、入射角度θと反射強度との関係
を示すグラフである。入射角度θである入射光１７９の
反射強度は、θ＝０°の線に対する角度θの方向に、原
点０からの距離として表されている。θ＝７０°の反射
強度をＰ１、θ＝６０°の反射強度をＰ２、θ＝４０°
の反射強度をＰ３、θ＝３０°の反射強度をＰ４、θ＝
−３０°の反射強度をＰ５、θ＝−４０°の反射強度を
Ｐ６、θ＝−６０°の反射強度をＰ７、θ＝−７０°の
反射強度をＰ８で示している。

【０１０２】図１８では、酸化マグネシウムの標準白色
板の反射特性曲線を破線８１で示している。θ＝３０°
の反射強度Ｐ４は、θ＝３０°の酸化マグネシウムの反
射強度Ｐ１０よりも優れており、θ＝−３０°の反射強
度もまたθ＝−３０°の酸化マグネシウムの反射強度Ｐ
１１よりも優れていることが判る。

【０１０３】以上のように本実施例によれば、形状の制
御が容易であり、再現性を有するホトレジストから成る
凸部１４２ａ上に凸部１４２ａに沿って形成された凸部
１４２ｂを有する有機絶縁膜１４２上に、凸部１４２ｂ
に沿った反射電極１３８を形成する。凸部１４２ａの形
状を制御することによって、良好な反射特性を有する反
射電極１３８が得られ、反射型液晶表示装置１３０の表
示品位が向上する。

【０１０４】前述のホトマスク１５１は、図１９に示す
ようなものを用いるのが好ましい。図１９（１）では、
遮光領域１５１ａ，１５１ｂの総面積がマスク１５１の
総面積の約４７％であり、図１９（２）では遮光領域１
５１ａ，１５１ｂの総面積がマスク１５１の総面積の４
１％である。

【０１０５】図２０は、遮光領域１５１ａ，１５１ｂが
総面積の４０％以上を占めるマスク５１，１５１を用い
て形成された反射薄膜７５，１７５における入射角度θ
と反射強度との関係を示すグラフである。入射角度θで
ある入射光７８，１７８の反射強度は、θ＝０°の線に
対する角度θの方向に、原点０からの距離として表され
ている。θ＝７０°の反射強度をＰ２１、θ＝６０°の
反射強度をＰ２２、θ＝４０°の反射強度をＰ２３、θ
＝３０°の反射強度をＰ２４、θ＝２５°の反射強度を
Ｐ２５、θ＝−２５°の反射強度をＰ２６、θ＝−３０
°の反射強度をＰ２７、θ＝−４０°の反射強度をＰ２
８、θ＝−６０°の反射強度をＰ２９、θ＝−７０°の
反射強度をＰ３０で示している。

【０１０６】図２０では、また酸化マグネシウムの標準
白色板の反射特性曲線を破線１８１で示している。θ＝
３０°の反射強度Ｐ２４は、θ＝３０°の酸化マグネシ
ウムの反射強度Ｐ３４よりも優れており、θ＝−３０°
の反射強度Ｐ２７もまたθ＝−３０°の酸化マグネシウ
ムの反射強度Ｐ３７よりも優れていることが判る。

【０１０７】これに対し、遮光領域１５１ａ，１５１ｂ
が総面積の４０％未満、たとえば３５％のホトマスク１
５１を用いて同様の方法で反射板の反射特性を図２１に
示す。θ＝３０°の反射強度Ｐ５４は、θ＝３０°の酸
化マグネシウムの反射強度Ｐ４４よりも劣っており、θ
＝−３０°の反射強度Ｐ５７もまたθ＝−３０°の酸化
マグネシウムの反射強度Ｐ４７よりも劣っていることが
判る。これは、凸部が４０％未満であると、正反射成分
が非常に多く、散乱が少ないため視野が狭められていた
と考えられる。

【０１０８】図２２は、遮光領域１５１ａ，１５１ｂの
マスクの総面積に占める割合を変化させたホトマスク１
５１を用いて作成した反射板のθ＝３０°での反射率を
示す。図２２から凸部の割合を４０％以上とすることに
よって高い反射率の反射板が得られることが判る。この
他に、ホトレジストの種類や、膜厚、熱処理温度を選択
することによって、凸部の傾斜角度を自由に制御するこ
とができ、これによって反射特性を制御できる。また、
有機絶縁膜の種類や膜厚によっても反射特性を制御でき
る。

【０１０９】本実施例の反射型液晶表示装置１３０で
は、反射電極１３８を形成した面が液晶１４９側に位置
しているため視差がなくなり、良好な表示画面が得られ
る。また本実施例では、凹凸を有する反射電極１３８が
液晶１４９層側、すなわち液晶１４９層にほぼ隣接する
位置に配置されている構成となるため、凸部１４２ｂの
高さＨ１は、液晶層厚よりも小さく、凸部の傾斜角度は
液晶分子の配向を乱さない程度に穏やかにすることがで
きる。また本実施例では、反射電極１３８形成領域のみ
に凸部１４２ａを形成したけれども、基板１３１全面に
凸部１４２ａを形成してもよい。また、反射電極１３８
を透明電極として、別に反射板を設けてもよく、この場
合にも同様に、不規則な複数の凸部上に形成された有機
絶縁膜上に反射板が形成される。また、スイッチング素
子としてＴＦＴ１４０を用いるアクティブマトリクス駆
動方式の反射型液晶表示装置１３０について説明したけ
れども、これに限られるものではなく、単純マトリクス
駆動方式などの反射型液晶表示装置でも同様の効果が得
られる。

【０１１０】さらに、本実施例では有機絶縁膜１４２の
パターニングをドライエッチング法によって行ったが、
有機絶縁膜１４２がポリイミド樹脂の場合には、アルカ
リ溶液によるウエットエッチング法によって行ってもよ
い。また、有機絶縁膜１４２としてポリイミド樹脂を用
いたが、アクリル樹脂などの他の有機材料を用いてもよ
い。さらに本実施例では、基板１３１として、ガラスな
どから成る透明な材料を用いたが、シリコン基板のよう
な不透明な材料でも同様な効果が発揮され、この場合に
は回路を基板上に集積できる利点がある。

【０１１１】なお、前記実施例においては、表示モード
として相転移型ゲスト・ホストモードをとりあげたけれ
ども、これに限定されることはなく、たとえば２層式ゲ
スト・ホストのような他の光吸収モード、高分子分散型
液晶表示装置のような光散乱型表示モード、強誘電性液
晶表示装置で使用される複屈折表示モードなどでも同様
の効果が得られる。また本実施例では、スイッチング素
子としてＴＦＴを用いた場合について説明したが、たと
えばＭＩＭ（Metal−Insulator−Metal)素子、ダイオー
ド、バリスタなどを用いたアクティブマトリクス基板に
適用することができる。

【０１１２】図２３は、本発明のさらに他の実施例を説
明するための平面図である。本実施例の特徴は、前述の
図２に示すように凹凸を形成した反射型アクティブマト
リクス基板３１上に、電気絶縁性材料から成る黒色遮光
層７１を形成したことである。黒色遮光層７１は、図２
３において斜線を付した領域、すなわち、反射電極３８
以外の領域とＴＦＴ４０を構成する半導体層３５の形成
領域とに形成される。なお、前述の図１０および図１１
に示される反射型アクティブマトリクス基板１３１上に
黒色遮光層７１を形成してもよい。

【０１１３】図２４は、黒色遮光層７１の形成方法を説
明するための断面図である。ここでは、図６に示される
アクティブマトリクス基板３１を例にとり説明するが、
アクティブマトリクス基板１３１の場合も同様である。

【０１１４】先ず、基板３１の全面に、図２４（１）に
示すように、可視光を吸収するように赤色、青色、緑色
の顔料をそれぞれ分散させた感光性アクリル樹脂、たと
えば富士ハント社製、商品名カラーモザイクＣＲ，Ｃ
Ｇ，ＣＢを３種類混ぜ合わせて黒色を呈した樹脂７１を
スピンナを用いて塗布する。

【０１１５】続いて、図２４（２）に示すように、所定
のマスク７２を用いて露光し、現像した後に、反射電極
３８以外の領域と、ＴＦＴ４１を構成する半導体層３５
の形成領域と完全に覆うように、不要な部分をエッチン
グによって取除いて、図２４（３）に示すように、黒色
遮光層７１を形成した。その後、２００℃で１時間加熱
し、黒色遮光層７１を硬化させた。

【０１１６】以上のように本実施例によれば、黒色遮光
層７１を形成して反射電極３８以外の部分の反射光（散
乱光）を遮るようにしたので、表示に不必要な光の漏れ
を防止することができ、コントラストの優れた反射型液
晶表示装置を実現することができる。また、対向する基
板４５上に黒色遮光層７１を形成する場合に比べて、基
板貼合わせ時のマージンを大きくとることができ、基板
貼合わせのずれによる開口率の低下を少なくした明るい
表示を実現することができる。

【０１１７】本実施例では、黒色遮光層７１の材料とし
て、顔料を分散させたアクリル樹脂を用いたが、カーボ
ンを分散させたアクリル樹脂、たとえば富士ハント社
製、商品名カラーモザイクＢＫのような有機材料や、
アモルファスシリコンゲルマニウム（ａ−ＳｉＧｅ；
Ｈ）、あるいは銀の無電界メッキなどの無機物も適用可
能である。また、黒色遮光層７１の厚みは、用いる材料
の吸収係数を考慮して、好ましくは透過率を少なくとも
５％以下に、より好ましくは１％以下になるように設定
する必要がある。

【０１１８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、反射電極
と第２バス配線とが重ならない反射電極形成領域のみに
複数の凹凸を有する第２絶縁膜が形成される。第２絶縁
膜上に反射電極が形成される。第２絶縁膜上の凹凸の形
成不良が生じても、第２バス配線上には凹凸が形成され
ないので、反射電極と第２バス配線との絶縁不良は生じ
ない。本発明によれば、前記凹凸は不規則に形成され、
凸部の形状は先細状で、かつ先端が球面状であり、また
前記凹凸は１種類あるいは大きさの異なる２種類以上の
形状から成るので、あらゆる角度からの入射光に対する
表示画面へ垂直な方向に散乱する光の強度が増加して表
示機能が向上し、表示のコントラストが向上するため、
表示品位が向上する。

【０１１９】また、前述のように反射電極周縁部の絶縁
膜には凹凸は形成されておらず、平坦なため、反射電極
のパターニングが良好となる。したがって、表示品位が
向上する。

【０１２０】

【０１２１】

【０１２２】また本発明によれば、感光性樹脂を露光、
現像し、熱処理を行って得られた複数の略円形パターン
の不規則な凹凸上に形成された滑らかな絶縁膜上に、金
属薄膜から成る反射電極を絶縁膜の凹凸に沿って形成す
る。反射電極の形状は、感光性樹脂の形状によって決定
される。感光性樹脂は、容易に、かつ均一に再現性よく
制御することが可能であるため、良好な反射特性を有す
る反射電極を容易に形成することができ、反射型液晶表
示装置の表示品位が向上する。

【０１２３】また不規則に配列された複数の凹凸に沿っ
て反射電極を形成するため、良好な反射特性が得られ、
反射型液晶表示装置の表示品位を向上する。

【０１２４】さらに、前記反射電極が表示絵素となる電
極であるので、視差がなくなることによって、反射型液
晶表示装置の表示品位がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である反射型液晶表示装置３
０の断面図である。

【図２】図１に示される基板３１の平面図である。

【図３】図１および図２に示される基板３１上に凹凸を
有する反射電極３８を形成する形成方法を説明する工程
図である。

【図４】図３に示す形成方法を説明する断面図である。

【図５】図３の工程ｓ７で用いるマスク５１の平面図で
ある。

【図６】反射電極３８を有する基板５２の反射特性の測
定法を示す断面図である。

【図７】本発明の反射型アクティブマトリクス基板５
２，５９の反射特性６０，６１を示すグラフである。

【図８】本発明の一実施例である反射型液晶表示装置３
０の白色光源光に対する反射光の色をＣＩＥ色度図に示
したグラフである。

【図９】本発明の他の実施例を示す基板３１の平面図で
ある。

【図１０】本発明のさらに他の実施例である反射型液晶
表示装置１３０の断面図である。

【図１１】図１０に示される基板１３１の平面図であ
る。

【図１２】図１０および図１１に示される凸部を有する
反射電極１３８を形成する形成方法を説明する工程図で
ある。

【図１３】図１２に示す形成方法を説明する断面図であ
る。

【図１４】図１２の工程ａ５で用いるマスク１５１の平
面図である。

【図１５】本発明の反射型液晶表示装置１３０の反射特
性の測定に用いられる反射板１７０の製造工程を説明す
る工程図である。

【図１６】図１５の工程を説明する断面図である。

【図１７】反射板１７０の反射特性の測定法を説明する
斜視図である。

【図１８】入射角度θと反射強度との関係を示すグラフ
である。

【図１９】マスク５１を示す平面図である。

【図２０】遮光領域５１ａ，１５１ａの総面積がマスク
の総面積の４０％以上であるマスク５１を用いて形成さ
れた反射薄膜７５における入射角度θと反射強度との関
係を示すグラフである。

【図２１】遮光領域１５１ａの総面積が全体の３５％を
占めるマスク１５１を用いて形成された反射薄膜７５に
おける入射角度θと反射強度との関係を示すグラフであ
る。

【図２２】遮光領域の割合と反射率との関係を示すグラ
フである。

【図２３】本発明のさらに他の実施例を説明するための
平面図である。

【図２４】黒色遮光層７１の形成方法を説明するための
断面図である。

【図２５】アクティブマトリクス方式に用いられるスイ
ッチング素子である薄膜トランジスタ１を有する基板２
の平面図である。

【図２６】図２５に示される切断面線Ｘ２６−Ｘ２６か
ら見た断面図である。

【図２７】アクティブマトリクス方式に用いられるスイ
ッチング素子である薄膜トランジスタ１１を有する基板
１２の平面図である。

【図２８】図２７に示される切断面線Ｘ２８−Ｘ２８か
ら見た断面図である。

【符号の説明】

３０，１３０反射型液晶表示装置３１，４５，１３１，１４５基板３８，１３８反射電極４２，１４２有機絶縁膜４２ａ，１４２ａ凸部４９，１４９液晶５１，１５１ホトマスク

フロントページの続き (72)発明者神戸誠大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者島田康憲大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (56)参考文献特開昭57−102680（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−116575（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−125084（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−71081（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02F 1/1343 G02F 1/1333 505 G02F 1/1335 520 G02F 1/136 500

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層を介在して対向配置される一対の
基板のうちの一方側の基板上に、複数のスイッチング素
子と、該スイッチング素子に電圧を与える第１のバス配
線と、第１の絶縁膜を介して該第１のバス配線と直交す
る第２のバス配線と、第２の絶縁膜を介して該スイッチ
ング素子と導通する反射電極とを備えた反射型液晶表示
装置において、前記反射電極は、前記第２の絶縁膜を介して少なくとも
前記第２のバス配線の一部分と重なりをもって形成され
て成り、前記第２の絶縁膜は、前記反射電極と前記第２のバス配
線とが重なる領域以外の領域に凹凸を有する有機樹脂か
ら成ることを特徴とする反射型液晶表示装置。
【請求項２】前記凹凸は、不規則に配列されることを
特徴とする請求項１記載の反射型液晶表示装置。
【請求項３】前記凹凸のうちの凸部は、先細状に、か
つ先端部は球面状に形成されることを特徴とする請求項
１または２記載の反射型液晶表示装置。
【請求項４】前記凹凸は、１種類あるいは大きさの異
なる２種類以上の形状から成ることを特徴とする請求項
１、２または３記載の反射型液晶表示装置。
【請求項５】前記凹凸の高さは、１０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の反射
型液晶表示装置。
【請求項６】液晶層を介在して対向配置される一対の
基板のうちの一方の基板上に、他方の基板側からの入射
光を反射する反射電極を有して成り、該反射電極と該他
方の基板上に形成された電極とが重なる領域で形成され
る画素部がマトリックス状に配列されて成る反射型液晶
表示装置において、前記反射電極は、前記一方基板上の液晶層側に配列され
た複数の凹凸上に形成された電気絶縁膜上に形成されて
いるとともに、該複数の凹凸は、該反射電極の周縁部に
対応する領域以外の領域に形成されていることを特徴と
する反射型液晶表示装置。
【請求項７】液晶層を介在して対向配置される一対の
基板の一方基板上に、他方基板側からの入射光を反射す
る反射電極を有する反射型液晶表示装置の製造方法にお
いて、前記一方基板上の液晶層側に感光性樹脂を塗布する工程
と、前記感光性樹脂を略円形のパターンが不規則に配列され
た遮光手段を介して露光および現像した後に熱処理を行
い、複数の凹凸を形成する工程と、前記複数の凹凸上に該複数の凹凸に沿うように絶縁膜を
形成する工程と、前記絶縁膜上に金属膜から成る前記反射電極を形成する
工程とを含むことを特徴とする反射型液晶表示装置の製
造方法。