JP3019831B2 - 反射型液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

反射型液晶表示装置及びその製造方法

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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
置及びその製造方法に関し、更に詳しくは、良好な表示
機能を有し、かつ、簡略化された工程で製造可能な反射
型液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】反射型液晶表示装置は、装置内部に反射
板を有し、外部から入射した光を反射板により反射して
表示光源として利用しており、光源としてバックライト
が不要である。このため、携帯端末用の表示装置として
多用されており、透過型液晶表示装置に比べ、低消費電
力化、薄型化、軽量化を達成するのに有効である。反射
型液晶表示装置の基本構造は、ＴＮ（ツイステッドネマ
テッィク）方式、一枚偏光板方式、ＳＴＮ（スーパーツ
イステッドネマテッィク）方式、ＧＨ（ゲストホスト）
方式、ＰＤＬＣ（高分子分散）方式、コレステリック方
式等を用いた液晶と、これをスイッチングするための素
子と、液晶セル内部或いは外部に設けた反射板とからな
る。更に詳しく説明すると、反射型液晶表示装置には、
高精細・高画質を実現できる薄膜トランジスタ或いは、
金属／絶縁膜／金属構造ダイオードをスイッチング素子
として用いたアクティブマトリクス駆動方式が採用さ
れ、これに反射板が付随した構造となっている。以下、
図面を参照し、例を挙げて従来の反射型液晶表示装置を
説明する。
【０００３】図２１は、従来の反射型液晶表示装置の具
体的構造を示す断面図である。従来の反射型液晶表示装
置１０は、互いに対向する下部側基板１Ａ及び対向側基
板１Ｂを備えている。本明細書では、対向側基板とは外
部からの光が入射され、反射光により数字や文字等を表
示する側の基板であり、下部側基板とは対向側基板から
入射された光を装置内で反射する側の基板である。下部
側基板１Ａは、ガラス基板２Ａと、その上に形成された
アクティブマトリクス駆動素子、例えば逆スタガー構造
の薄膜トランジスタ６と、その上部に形成された層間絶
縁膜、例えばポリイミド膜１１と、薄膜トランジスタ６
のソース電極２１又はドレイン電極２２に接続され、反
射板及び画素電極としての機能を有する反射電極板２４
とから構成される。本明細書では、反射電極板２４は、
その機能の観点から反射板２４や反射画素電極板２４と
記載しているが、何れも同じものを指す。対向側基板１
Ｂは、ガラス基板２Ｂ、カラーフィルタ３、及び、透明
電極４とから構成される。また、反射型液晶表示装置１
０は、下部側基板１Ａと対向側基板１Ｂとの間に、液晶
層、例えばＧＨ液晶１４を有する。反射型液晶表示装置
１Ａは、外部からの入射光１５がガラス基板２Ｂ、カラ
ーフィルタ３、透明電極４、及び、液晶層１４を透過
し、反射電極板で反射されてなる反射光１６を表示用の
光源として利用する。
【０００４】反射型液晶表示装置１０の表示性能として
は、液晶透過状態の場合、明るく且つ、白い表示を呈す
ることが要求される。この表示性能を実現するために、
様々な方位からの入射光を効率的に反射型液晶表示装置
前方、すなわち対向側基板から外側に向けて出射させる
必要がある。それゆえ、ポリイミド膜１１の表面に凹凸
を形成することにより反射電極板２４の表面に凹凸形状
を形成しており、凹凸形状を制御して形成することが、
表示性能を決定する要因として重要である。
【０００５】以下、反射型液晶表示装置１０を製造する
方法を説明する。図２２（ａ）から（ｈ）は、それぞ
れ、従来の反射型液晶表示装置１０の製造工程を示す側
面断面図である。本明細書でＰＲ（図２２参照）とはフ
ォトリソグラフィ工程（フォトリソ工程）の略であり、
ＰＲの前の記載する数字は、フォトリソ工程の積算回数
を示す。例えば２ＰＲは２回目のフォトリソ工程である
ことを示す。反射型液晶表示装置１０を製造するには、
ガラス基板２の上にゲート電極１７を形成し（図２２
（ａ））、続いて、絶縁膜１８、半導体層１９、ドーピ
ング層２０を順次成膜し（図２２（ｂ））、パターン形
成することによりアイランドを形成し（図２２
（ｃ））、更にソース電極２１、ドレイン電極２２を順
次形成（図２２（ｄ））するトランジスタ製造工程を行
う。その後、絶縁膜１８を形成し（図２２（ｅ））、次
いで、反射板形成領域への凹凸２５を形成し（図２２
（ｆ））、更に、コンタクトホール２３を形成し（図２
２（ｇ））、次いで、反射電極板（反射画素電極板）７
４（図２２（ｈ））を形成する反射画素電極製造工程を
行う。凹凸２５の形成は、有機系絶縁膜２６へのパター
ンニングにより形成する方法で行う。これらの方法は、
特公昭６１−６３９０号公報、または、プロシーディン
グス・オブ・エスアイディー（Ｔｏｈｒｕ Ｋｏｉｚｕ
ｍｉ ａｎｄ Ｔａｔｓｕｏ Ｕｃｈｉｄａ， Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＳＩＤ， Ｖｏｌ．
２９， １５７， １９８８）に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来、明るく
高品位の表示が可能な反射型液晶表示装置を製造するに
は、高性能のスイッチング素子と高性能の反射板とを同
一絶縁性基板上に形成することが要求され、多くの成膜
工程、ＰＲ工程及びエッチング工程等が必要となってい
る。このため、反射型液晶表示素子の製造コストが高
く、従って単価が高い。これらの工程の簡略化は、あま
り進展していない。以上のような事情に照らして、反射
型液晶表示装置の高輝度及び高品位表示性能を実現し、
且つ製造工程数の削減により製造コストの低下を実現す
ることで、高輝度反射型液晶表示素子を低価格で提供す
ることが要望されている。すなわち、本発明の目的は、
良好な表示機能を有し、かつ、簡略化された工程で製造
可能な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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る反射型液晶表示装置は、絶縁性基板及
びその上に設けられた導電性の光反射板を有する第１基
板と、透明電極を有して第１基板に対向する第２基板
と、両基板間に収容された液晶層と、絶縁性基板の第２
基板対向面上に形成され、ソース電極又はドレイン電極
を介して光反射板と電気的に接続して、アクティブマト
リクス駆動素子として機能する薄膜トランジスタとを備
えたアクティブマトリクス駆動方式の反射型液晶表示装
置であって、第１基板が、更に、絶縁性基板上に形成さ
れ、かつ、第１の絶縁膜を上部に有して、薄膜トランジ
スタと並設して第２基板に向けて突起する複数個の突起
部と、薄膜トランジスタ及び突起部を覆い、薄膜トラン
ジスタ及び突起部と絶縁性基板との高低に沿った凹凸面
を有する第２の絶縁膜とを備え、第１基板に設けられた
光反射板が、第２の絶縁膜上に形成され、第２の絶縁膜
の凹凸面に沿って、曲率半径の大きい凹凸面を有するこ
とを特徴としている。
【０００８】本明細書で光反射板とは、前述の反射板を
言う。反射板は、通常、反射率の高い金属からなる。第
１基板は下部側基板であり、第２基板は対向側基板であ
る。突起部は、例えば柱状突起部や帯状突起部である。
突起部は、柱状突起部である場合、第１基板に平行なＸ
−Ｙ平面内で、通常、ピッチ３μｍから２０μｍの範囲
内で配列されている。好適には、薄膜トランジスタは、
第１の絶縁膜と同じ材料の絶縁膜をトランジスタ構造の
上に備え、突起部は、金属膜、絶縁膜及び半導体膜のう
ちの少なくとも１つの膜とその上の第１の絶縁膜とから
形成された積層構造であり、かつ、前記少なくとも１つ
の膜が、薄膜トランジスタの層構造を形成する層と同じ
材料で形成されている。第１の絶縁膜は、無機系材料で
あっても有機系材料であってもよく、好適には感光性材
料からなる。これにより、従来の反射型液晶表示装置に
おいて行われていたパターンニングに必要とされるレジ
スト工程を省くことができ、製造工程数を更に削減でき
る。第１の絶縁膜により形成された突起部の頂部は、例
えば、第２基板に向けて徐々に断面寸法が小さい。
【０００９】第２の絶縁膜は、第１の絶縁膜と同様、無
機系材料であっても有機系材料であってもよく、好適に
は感光性材料からなる。これにより感光性絶縁膜への露
光、現像プロセスを用いて該絶縁膜を直接パターンニン
グ形成ができることから、従来の反射型液晶表示装置に
おいて行われてきたレジスト工程、エッチング工程、レ
ジスト剥離工程を省くことができ、製造工程数を削減す
ることができる。反射板は、第２の絶縁膜のうち突起部
を覆う領域にのみ形成されていてもよい。薄膜トランジ
スタは、例えば、順スタガー構造の薄膜トランジスタ、
又は、逆スタガー構造の薄膜トランジスタである。薄膜
トランジスタに代えてＭＩＭダイオードが設けられ、反
射板は、ＭＩＭダイオードの電極に電気的に接続してい
てもよい。
【００１０】本発明方法に係る反射型液晶表示装置の製
造方法は、本発明に係る反射型液晶表示装置を製造する
方法であって、絶縁性基板上に、金属膜、絶縁膜、及び
半導体膜のうちの少なくとも１つの膜を成膜し、次い
で、絶縁膜を成膜し、該絶縁膜を所定形状にパターンニ
ングして絶縁膜マスクを形成し、更に、絶縁膜マスクを
使用して前記少なくとも１つの膜をパターンニングする
ことにより、薄膜トランジスタを形成しつつ突起部を形
成する工程と、次いで、薄膜トランジスタ及び突起部を
覆い、薄膜トランジスタ及び突起部と絶縁性基板との高
低に沿って、曲率半径の大きい凹凸面を有する第２の絶
縁膜を成膜する工程と、更に、第２の絶縁膜上に、第２
の絶縁膜の凹凸面に沿った凹凸面を有する光反射板を形
成する工程とを備えていることを特徴としている。
【００１１】反射板の凹凸を形成する基礎（ベース）と
なり、突起部やアクティブマトリクス駆動素子によって
形成される第１の凹凸は、アクティブマトリクス駆動素
子を構成するために成膜された膜と、該膜の上側に形成
され、アクティブマトリクス駆動素子のいずれかのパタ
ーンを形成する際にマスクとして利用される第１の絶縁
膜との積層膜によって形成される。この積層膜の上側
に、滑らかな凹凸面を有するように所定の厚みで第２の
絶縁膜を成膜すると、この上に形成される反射板は、光
を所望の方向に反射させる凹凸面を有する。すなわち、
アクティブマトリクス駆動素子におけるいずれかのパタ
ーン形成と、第１の凹凸を形成する突起部のパターン形
成とを、同一の積層された膜を用いて同一工程で行うこ
とができる。
【００１２】突起部は、例えば柱状突起部や帯状突起部
である。これにより、従来のように、アクティブマトリ
クス駆動素子の製造工程に、凹凸を形成する工程を別工
程として別材料で行う必要がなく、製造工程が簡略化さ
れる。また、表示性能を決定する反射板表面の凹凸形状
は、パターンニング工程により形成される突起部によっ
てほぼ決定されるため、反射板表面の凹凸形状を制御す
る事ができ、明るい反射板、すなわち高輝度反射型液晶
装置装置を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、実施形態例を挙げ、添付
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつより
詳細に説明する。実施形態例１では、従来と同じものに
は同じ符号を付してその説明を省略する。実施形態例２
からは、従来と同じものには同じ符号を付してその説明
を省略し、また、材質及び機能が実施形態例１と同様の
ものには、形状が若干異なっても同じ符号を付す。各実
施形態例を説明する各図の左横に記載されたアルファベ
ットの小文字は、本明細書で各工程に付した文字に対応
している。実施形態例１ 本実施形態例は、本発明の順スタガー構造の薄膜トラン
ジスタを有する例である。図１は、本実施形態例の反射
型液晶表示装置の構成を示す側面断面図である。本実施
形態例の反射型液晶表示装置７０は、互いに対向する下
部側基板７２Ａ及び対向側基板７２Ｂと、両基板間に設
けられた液晶層１３、例えばＧＨ液晶１４とを備えてい
る。
【００１４】下部側基板７２Ａは、絶縁性基板３５Ａ
と、絶縁性基板３５Ａの上に形成されたアクティブマト
リクス駆動素子５と、絶縁性基板面上の所定位置に配列
された柱状突起部７３と、アクティブマトリクス駆動素
子５の上側に形成された第１の絶縁膜２８と、アクティ
ブマトリクス駆動素子５及び柱状突起部７３を覆うよう
に形成され、曲率半径の大きい凹凸面を有する第２の絶
縁膜３０と、第２の絶縁膜上に形成され、高反射効率金
属からなる反射電極板７４（反射板）とを有する。アク
ティブマトリクス駆動素子５は、ソース電極２１、ドレ
イン電極２２と、半導体層１９と、ドーピング層２０
と、ドーピング層２０の上の絶縁層１８と、その上の金
属層２７とから構成される順スタガー構造の薄膜トラン
ジスタ８である。第１の絶縁膜２８の表面（対向側基板
７２Ｂに向けた側の面）には、柱状突起部７３及びアク
ティブマトリクス駆動素子５によって形成され、反射電
極板７４の凹凸のベースとなる第１の凹凸２９が形成さ
れている。反射電極板７４の表面の凹凸２５Ａ（以下、
反射電極板の表面の凹凸を反射板凹凸と言う）は、第２
の絶縁膜３０の凹凸構造２５を反映しており、入射され
た光１５を散乱させて反射させる機能を有する。また、
反射電極板７４は、スイッチング素子５のソース電極２
１と電気的に接続されており、反射板及び画素電極とし
ての両方の機能を有する。対向側基板７２Ｂは、絶縁性
基板３５Ａと同様の絶縁性基板３５Ｂと、絶縁性基板３
５Ｂの下側（下部側基板７２Ａに向けた側）に形成され
たカラーフィルタ３と、その下側に形成された透明電極
４とから構成される。
【００１５】以下、反射型液晶表示装置７０の使用中の
状態を説明する。反射型液晶表示装置７０が透過状態で
は、対向側基板７２Ｂの外側から入射した入射光１５
は、ＧＨ液晶層１４を通過して、反射板凹凸２５Ａの形
状を反映した指向性に従って光が反射され、再び液晶層
１３を通過した反射光１６が、対向側基板７２Ｂの外側
から見える。反射型液晶表示装置７０が遮光状態では、
対向側基板７２Ｂの外側から入射した入射光は、反射電
極板７４に到達する前にＧＨ液晶１４で全て吸収され、
対向側基板７２Ｂから外部に光が出射されることはな
い。それゆえ、反射型液晶表示装置７０の表示画面は、
高コントラストで明るい。
【００１６】本実施形態例では、反射板凹凸２５Ａは、
第１の凹凸２９と、さらにその上部を覆う第２の絶縁膜
３０とによって形成される。第１の凹凸２９はスイッチ
ング素子製造工程におけるフォトリソ工程及びエッチン
グ工程により同時に形成することが可能である。従っ
て、簡略化された製造工程で良好な表示機能を有する反
射型液晶表示装置が実現される。尚、柱状突起部７３
は、アクティブマトリクス駆動素子５の製造時に成膜さ
れた金属層２７、ゲート絶縁層１８、半導体層１９、及
びドーピング層２０のうちの１つ以上の膜と、その上部
の第１の絶縁膜２８との積層膜からなっていてもよい。
【００１７】実施形態例２ 図２は、本実施形態例の反射型液晶表示装置の構成を示
す側面断面図である。本実施形態例の反射型液晶表示装
置８０は、実施形態例１の反射型液晶表示装置７０に比
べ、半導体層１９及びドーピング層２０の上に全面にわ
たり形成された絶縁膜１８と、その上に形成されたゲー
ト電極１７と、その上側に形成された第１の絶縁膜２８
と、金属膜及び第１の絶縁膜２８から構成される柱状突
起部７３と、ゲート電極１７、第１の絶縁膜１８、及び
柱状突起部７３を覆う第２の絶縁膜３０と、その上に形
成された反射電極板７４とを備えている。すなわち、反
射板凹凸２５Ａのベースとなる第１の凹凸２９が、ゲー
ト電極１７と第１の絶縁膜２８との積層膜、及び柱状突
起部７３により形成されている。本実施形態例の反射型
液晶表示装置は、第１の凹凸２９が、スイッチング素子
製造工程におけるいずれかのフォトリソ工程及びエッチ
ング工程を用いて形成されており、スイッチング素子製
造工程の他に凹凸製造工程を付加することなく得られて
いる。
【００１８】実施形態例３ 図３は、本実施形態例の反射型液晶表示装置の構成を示
す側面断面図である。本実施形態例の反射型液晶表示装
置８４は、スイッチング素子として逆スタガー構造ＴＦ
Ｔ素子７を用いている。本実施形態例により、スイッチ
ング素子或いはスイッチング素子構造が実施形態例１や
２に比べて異なっていても、第１の凹凸２９が、スイッ
チング素子製造工程における何れかのフォトリソ工程及
びエッチング工程を用いて形成される限り、反射型液晶
表示装置が、実施形態例１や２のように順スタガー構造
ＴＦＴ８を有する場合と同様、製造工程を簡略化でき
る。尚、本実施形態例では、反射型液晶表示装置８４に
限らず、反射型液晶表示装置が、図３に示すように、逆
スタガー構造ＴＦＴ７を構成する１つ以上の膜と、その
上部に位置する絶縁膜の積層膜でベースとなる第１の凹
凸２９とが構成された構造を有する反射型液晶表示装置
である限り、同様の効果を奏することができる。
【００１９】実施形態例４ 図４は、本実施形態例の反射型液晶表示装置の構成を示
す側面断面図である。本実施形態例の反射型液晶表示装
置８６は、スイッチング素子としてＭＩＭダイオード
（ＭＩＭ素子）７１を用いている。本実施形態例によ
り、実施形態例３と同様の効果を奏することができる。
尚、本実施形態例では、反射型液晶表示装置８６に限ら
ず、反射型液晶表示装置が、図４に示すように、ＭＩＭ
素子７１を構成する１つ以上の膜と、その上部に位置す
る絶縁膜２８の積層膜でベースとなる第１の凹凸２９と
が構成された構造を有する反射型液晶表示装置である限
り、同様の効果を奏することができる。
【００２０】実施形態例５ 本実施形態例は、実施形態例１から４の何れかの改変例
である。第１の凹凸２９を形成している第１の絶縁膜の
下側の膜は、スイッチング素子を構成している膜である
限り、単層であっても２層以上の積層膜であってもよ
く、その積層膜の組み合わせも限定されない。明るい反
射型液晶表示装置を得るためには、第１の凹凸２９は、
０．４μｍ〜４μｍの高さを有していればよく、例え
ば、スイッチング素子の構成膜３６と第１の絶縁膜２８
の高さとの合算値が０．４μｍ〜４μｍの範囲内である
ように各膜の成膜条件を制御してもよい。また、第２の
絶縁膜３０は、厚さが０．６μｍ〜４μｍの範囲内であ
るように成膜すればよい。また、反射電極板（反射画素
電極板）７４が、第２の絶縁膜３０を介して、配線又は
ＴＦＴ７、８やＭＩＭ９、７１などのスイッチング素子
上にオーバラップさせて、開口率を向上させることが可
能な構造を有していてもよい。
【００２１】実施形態例６ 本実施形態例は、実施形態例１から４の何れかの改変例
であり、第１の絶縁膜２８として無機系材料或いは有機
系材料が使用されている例である。第１の絶縁膜２８の
成膜方法は、スピン塗布法、印刷法、プラズマＣＶＤ
法、熱ＣＶＤ法、スパッタ法等である。尚、スピン塗布
法或いは印刷法により形成できる絶縁膜が製造上の観点
から好ましい。好ましい理由は、該絶縁膜が前記スイッ
チング素子の構成膜よりも、溶媒の粘度、スピン回転数
或いはローラ速度条件の制御により、広い範囲内で膜厚
を容易に変えることができるためである。第１の絶縁膜
２８の構成材料として、より好適には、ポリイミド樹
脂、アクリル樹脂、或いはＳＯＧが好適である。この理
由としては、これらの材料は、膜厚設定が広い範囲で可
能であるのに加えて、ＴＦＴ製造工程時で使用される材
料とのプロセス整合性、さらに材料性能（電気的絶縁
性、強度、密着性、膜応力、安定性）が優れているから
である。
【００２２】本実施形態例では、有機系或いは無機系絶
縁膜の膜厚を制御することにより、良好な反射性能を得
るために必要とされる反射電極板表面の凹凸（反射板凹
凸）２５Ａの高さを容易に得ることができる。
【００２３】図５は、本実施形態例の別の反射型液晶表
示装置の構成を示す断面図である。本実施形態例では、
図５に示すように、第１の絶縁膜２８の側壁３８がテー
パ状である。これにより、反射板凹凸が滑らかな傾斜形
状を有するので、反射板の散乱性能を高めることがで
き、従って、明るい反射型液晶表示装置を実現できる。
【００２４】図６は、本実施形態例の更に別の反射型液
晶表示装置の構成を示す側面断面図である。図６に示す
ように凹凸構造の一部に用いられている第１の有機系絶
縁膜３３或いは無機系絶縁膜３４に熱溶融性或いは熱収
縮性を有する有機系或いは無機系絶縁膜を選定し、焼成
条件を適正に設定することにより、凸部３９の上部の平
坦部は丸くなり、平坦領域４０の抑制と反射板凹凸の傾
斜角度の変換とを行うことができる。すなわち、焼成条
件の制御のみで、プロセス数を付加することなく反射板
の反射効率をより高めることができ、明るい反射型液晶
表示装置を実現できる。
【００２５】図７及び図８は、それぞれ、本実施形態例
でスイッチング素子として逆スタガー構造ＴＦＴ７を用
いた反射型液晶表示装置、及び、ＭＩＭダイオード７１
を用いた反射型液晶表示装置の構成を示す側面断面図で
ある。これらの反射型液晶表示装置では、スイッチング
素子の種類によらず、順スタガー構造ＴＦＴ８をアクテ
ィブマトリクス駆動素子に用いた場合と同様、表示画面
が明るい。また、図９に示すように、反射型液晶表示装
置は、１画素における反射板の領域が減少するものの、
凹凸構造を有する領域のみに反射板を設ける画素構造を
有していてもよい。
【００２６】本実施形態例では、第１の凹凸２９がスイ
ッチング素子４１の形成と同時に基板上に形成され、反
射板７４が、その上側、すなわち第２の絶縁膜を介した
画素最上部側に位置している。したがって、反射板７４
は、第２の絶縁膜３０を間に挟むようにして形成され、
スイッチング素子４１及び配線２１、２２（ソース、ド
レイン）とは異なる層であるように形成できるので、反
射板面積を著しく広くでき、反射光量を大きくすること
ができる。反射板７４の下側に形成される凹凸２５は、
第１の凹凸２９の上部を覆う第２の絶縁膜３０の最上部
表面の形状である。そのため、第１の凹凸２９が図５に
示すように上側に平坦面を有していても、第２の絶縁膜
３０で覆うことにより作られる表面には、平坦面が存在
しない。さらに、第１の凹凸２９の寸法、或いは、第２
の絶縁膜３０の膜厚を変更することにより、最終的に形
成される反射板凹凸の傾斜角度を広い範囲で変化させる
ことができる。それゆえ、より良好な反射性能を有する
反射板凹凸２５Ａを形成できる。
【００２７】また、第１の絶縁膜２８として、感光性能
を有する絶縁材料を用いて感光性絶縁膜３２を形成して
もよい。図１０ａは、感光性絶縁膜３２を有する反射型
液晶表示装置を製造する工程を示す側面断面図であり、
１０ａ１から１０ａ３にわたり順次製造されていく様子
を示す。このような感光性絶縁膜３２を用いると、図１
０ａに示すように、第１の凹凸のパターン形成の際、第
１の絶縁膜２８を成膜し、現像によるパターン化を行
い、その後、パターン化された絶縁膜をマスク５０にし
てエッチング処理することでスイッチング素子４１のパ
ターン形成ができ、この膜をそのまま第１の凹凸２９の
構成膜として利用することで、少ない製造工程数で反射
型液晶表示装置を製造できる。また、第１の絶縁膜に非
感光性材料を用いた場合であっても、図１０ｂに示すよ
うに、さらにその上部に感光性絶縁材料を積層すること
により、図１０ａに示した工程と同様、製造工程の工程
削減化ができる。尚、図１０ｃに示すように、通常のレ
ジスト工程を使用した場合、レジスト塗布、現像、エッ
チング処理に、更に剥離プロセス処理が追加されるた
め、工程数が増え、好ましくない。
【００２８】第２の絶縁膜３０においても、第１の絶縁
膜２８と同様に無機系材料或いは有機系材料が利用でき
る。第２の絶縁膜３０は、スピン塗布或いは印刷方式に
より形成できる絶縁膜であることが好ましい。第２の絶
縁膜３０の材質は、第１の絶縁膜２８と同様にポリイミ
ド樹脂、アクリル樹脂、或いはＳＯＧが好適である。第
１の絶縁膜と同様、第２の絶縁膜３０は感光性能を有す
る絶縁材料で形成されていてもよい。図１１ａ（ａ）及
び（ｂ）は、それぞれ、第２の絶縁膜３０として感光性
能を有する絶縁材料を用いた場合の反射型液晶表示装置
を製造する工程毎の側面断面図であり、図１１ｂ（ａ）
から（ｅ）は、それぞれ、第２の絶縁膜３０として非感
光性能を有する絶縁材料を用いた場合の反射型液晶表示
装置を製造する工程毎の側面断面図である。第２の絶縁
膜として感光性能を有する絶縁膜を用いることにより、
反射板とスイッチング素子を電気的に接続するためのコ
ンタクトホール２３の形成工程に、通常のレジスト工程
を必要としなく、さらに、従来のパターン形成で使用し
てきたドライエッチング工程を使用することなく、ウェ
ットエッチング処理でパターン形成が可能となるため、
製造への負担を軽減でき、低コストで製造できる。な
お、反射型液表示装置装置を形成する基板はガラスに限
定されるものではなく、例えば、プラスチック、アクリ
ル等の有機系材料からなる基板や、石英、セラミクス、
シリコン等の無機系材料からなる基板であってもよく、
更には、半導体基板を用いることも可能である。
【００２９】実施形態例７ 図１２は、本実施形態例の反射型液晶表示装置の構成を
示す断面図である。本実施形態例は、液晶方式がＧＨ液
晶に限定されず、反射型液晶表示装置が、液晶セル内部
にスイッチング素子４１と共に反射板７４を有する例で
ある。例えば、一枚偏光板方式が挙げられる。図１２
で、４５は偏光板、４６は１／４波長板である。
【００３０】実施形態例８ 本実施形態例は、本発明に係る反射型液晶表示装置の製
造方法の実施形態例であって、順スタガー構造の薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）を形成しつつ製造する例である。
本発明に係る反射型液晶表示装置では、アクティブマト
リクス駆動素子として、順スタガー構造薄膜トランジス
タ、逆スタガー構造薄膜トランジスタ、そして、ＭＩＭ
構造ダイオードが挙げられ、これらのうち、順スタガー
構造薄膜トランジスタの適用が、高性能スイッチング素
子性能を維持しつつ、製造プロセス数を少なくできる点
で有効である。図１３は、本実施形態例で反射型液晶表
示装置を製造する工程を示す側面断面図であり、１３Ａ
から１３Ｆにわたり順次製造されていく様子を示す。
【００３１】本実施形態例でのＴＦＴ基板構造の製造工
程は、（ａ）電極金属の成膜、（ｂ）ソース２１、ドレ
イン２２電極のパターン形成（１ＰＲ）、（ｃ）ドーピ
ング層２０、半導体層１９、ゲート絶縁膜１７の成膜、
（ｄ）電極金属の成膜、（ｅ）第１の感光性有機絶縁膜
４７の成膜、（ｆ）感光性有機絶縁膜へのＴＦＴアイラ
ンドパターン及び凹凸パターンの形成（２ＰＲ）、
（ｇ）ＴＦＴアイランドパターン及び第１の凹凸２９の
パターンの形成、（ｈ）第２の感光性有機絶縁膜４８の
成膜、（ｉ）感光性有機絶縁膜へのコンタクトホール２
３のパターン形成（３ＰＲ）、（ｊ）高効率反射金属層
３１の成膜、（ｋ）反射画素電極板７４のパターン形成
（４ＰＲ）の各工程からなる。この製造工程では、アク
ティブマトリクス駆動素子５の製造工程で成膜された金
属膜２７、絶縁膜１８、半導体膜１９の積層膜と、この
積層膜の上側に形成された第１の絶縁膜２８として感光
性絶縁膜を形成し、感光性絶縁膜に露光、現像工程を施
して、第１の凹凸２９のパターンとＴＦＴ素子のパター
ンとを形成し、これをマスクとして用いて、スイッチン
グ素子を構成する金属膜、絶縁膜、半導体膜の積層膜を
エッチングして、ＴＦＴ素子のアイランド４９の形成と
第１の凹凸２９の形成を行っている。これにより、反射
板下に形成される第１の凹凸２９をアクティブマトリク
ス駆動素子５の形成と同時に形成でき、さらに、マスク
材５０として用いた第１の絶縁膜２８をそのまま第１の
凹凸２９を構成する膜の一部として利用できる。その
後、第２の絶縁膜３０に感光性有機絶縁膜を形成し、レ
ジストプロセスを使用することなく、コンタクト２３を
形成し、その上部に形成された反射効率の高い金属にパ
ターン形成することで反射画素電極板（反射板）７４を
形成する。
【００３２】本実施形態例では、反射板下に形成される
凹凸２５をアクティブマトリクス駆動素子５とは別に製
造する必要がなく、かつ第１の凹凸及びＴＦＴ形成に用
いたマスク材５０をそのまま凹凸２９の一部として残し
ている。従って、従来のレジストプロセスを用いた場合
に必要とされるレジスト剥離工程を省けるため、製造プ
ロセスの簡略化が図れる。したがって、従来の反射型液
晶表示装置１０（図２２）の製造では、ＴＦＴ基板側
（下部側基板）の製造完了までに必要なＰＲ数が７であ
ったのに対し、本実施形態例ではＰＲ数が４となり、従
来に比べ、遥かに少ないホトリソ工程数で、すなわち遥
かに少ないプロセス数で、反射型液晶表示装置を製造で
きる。また、第１の絶縁膜２８及び第２の絶縁膜３０に
感光性の無機絶縁膜を使用してもよく、感光性有機絶縁
膜と同様、製造プロセスの簡略化がはかれる。
【００３３】尚、第１の絶縁膜２８及び第２の絶縁膜３
０に非感光性の有機膜或いは無機膜を用い、レジストプ
ロセスを用いてパターン形成した場合、レジスト塗布、
剥離工程が付加されるが、従来の反射型液晶表示装置の
製造工程に比べ、工程数をより少なくできる。本実施形
態例では、反射板下に形成される第１の凹凸２９には、
アクティブマトリクス駆動素子の製造工程で成膜された
金属膜２７、絶縁膜１８、半導体膜１９の積層膜と、こ
の上側に形成された第１の絶縁膜２８の積層膜とを用い
ているが、この組み合わせに限定されることはない。金
属膜、絶縁膜、半導体膜の一つ以上の膜と第１の絶縁膜
の積層膜であればよい。また、第１の絶縁膜への第１の
凹凸のパターン形成工程は、スイッチング素子製造工程
内のどのパターン工程を利用してもよく、ソースドレイ
ン電極用金属膜の上に第１の絶縁膜を積層し、ソースド
レインパターン形成と同時に第１の凹凸のパターン形成
を行ってもよい。すなわち、スイッチング素子を形成す
るいずれかのパターン形成時に、第１の凹凸パターンを
同時に形成すればよい。
【００３４】実施形態例８の改変例 図１４は、本改変例で反射型液晶表示装置を製造する工
程を示す側面断面図であり、１４Ａから１４Ｇにわたり
順次製造されていく様子を示す。また、本発明のその他
の実施例として、図１４に示すように、感光性有機絶縁
膜４７へのＴＦＴアイランドパターン及び凹凸パターン
の形成（２ＰＲ）後、該パターンの断面形状にテーパ或
いは丸み５１形状にしてもよい。
【００３５】実施形態例９ 本実施形態例は、本発明に係る反射型液晶表示装置の製
造方法の実施形態例であって、逆スタガー構造の薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）を形成しつつ製造する例である。
スイッチング素子に逆スタガー構造ＴＦＴを用いた場合
の製造工程は、（ａ）電極金属の成膜、（ｂ）ゲート電
極と凹凸形状をパターン形成（１ＰＲ）、（ｃ）ゲート
絶縁膜、半導体層、ドーピング層の成膜、（ｄ）金属電
極の成膜、（ｅ）第１の有機系或いは無機系絶縁膜の成
膜、（ｆ）ＴＦＴ素子アイランド部及び、凹凸のパター
ン形成（２ＰＲ）、（ｇ）前記パターンの形状変換（メ
ルト）、（ｈ）アイランド形成、（ｉ）第２有機系或い
は無機系絶縁膜の成膜、（ｊ）コンタクト形成（４Ｐ
Ｒ）、（ｋ）高効率反射金属の成膜、（ｌ）反射画素電
極板のパターン形成（５ＰＲ目）の各工程からなる。こ
の製造工程における全ＰＲ数は５であり、従来に比べ、
簡略化されておりＰＲ数が少なく、低コストで反射型液
晶表示装置を製造でき、明るく、高コントラストを有す
る反射型液晶表示装置を提供できる。尚、本実施形態例
では、スイッチング素子を形成する際に用いられるいず
れかのパターン形成工程を利用して第１の凹凸パターン
が形成され、その際に利用した第１の絶縁膜が、そのま
ま第１の凹凸を形成する積層膜の一部として用いられれ
ばよい。それゆえ、実施形態例１とは異なる種類のスイ
ッチング素子を形成する場合であって、実施形態例１と
同様の効果を奏する。
【００３６】実施形態例１０ 本実施形態例は、本発明に係る反射型液晶表示装置の製
造方法の実施形態例であって、ＭＩＭダイオードを形成
しつつ製造する例である。スイッチング素子にＭＩＭダ
イオードを用いた場合の製造工程は、（ａ）金属電極の
成膜、（ｂ）リード電極のパターン形成。（１ＰＲ）、
（ｃ）陽極酸化膜とプラズマＣＶＤ酸化膜の成膜、
（ｄ）有機系或いは無機系絶縁膜の成膜、（ｆ）ＭＩＭ
素子アイランド部のパターン形成（２ＰＲ）、（ｇ）Ｍ
ＩＭ素子上部の有機系或いは無機系絶縁膜膜の除去（３
ＰＲ）、（ｈ）高効率反射金属の成膜、（ｉ）反射画素
電極板のパターン形成（４ＰＲ目）の各工程からなる。
この製造工程における全ＰＲ数は４となり、従来の６に
比べて簡略化されて少なく、低コストで反射型液晶表示
装置を製造できる。また、反射板下部に位置する凹凸高
さとその形状を自由に設定できるため、明るく、高コン
トラストを有する反射型液晶表示装置を提供できる。
【００３７】以下、上記実施形態例を実際に適用した反
射型液晶表示装置の製造方法の具体例を実施例として示
す。実施例１ 本実施例では、スイッチング素子を順スタガー構造の薄
膜トランジスタ８とした。図１５は、本実施例で反射型
液晶表示装置を製造する工程を示す側面断面図であり、
１５Ａから１５Ｆにわたり順次製造されていく様子を示
す。本実施例では、ガラス基板上に以下の（ａ）から
（ｋ）の工程を行った。 （ａ）Ｃｒ金属５２をスパッタリング法により５０ｎｍ
形成する。 （ｂ）ソース２１、ドレイン２２電極を形成（１ＰＲ）
する（１５Ａ参照） （ｃ）ドーピング層２０を１００ｎｍ、半導体層１９を
１００ｎｍ、ゲート絶縁膜１８を４００ｎｍプラズマＣ
ＶＤにより成膜する。 （ｄ）スパッタリング法によりＣｒ膜５２を５０ｎｍ成
膜する。 （ｅ）スピンコート法により、第１の絶縁膜２８を２μ
ｍ成膜し、更に、レジスト膜を塗布する（１５Ｂ参
照）。 （ｆ）ＰＲ工程により、ＴＦＴ素子及び第１の凹凸形成
用のレジストパターンを形成する（２ＰＲ）（図１５Ｃ
参照）。 （ｇ）形成したレジストパターンをマスクとして使用
し、エッチング工程によりＴＦＴ素子部アイランド４９
及び、第１の凹凸２９を形成する（２ＰＲ）（１５Ｄ参
照） 。 （ｈ）第２の絶縁膜３０であるポリイミド膜を形成す
る。 （ｉ）第２の絶縁膜３０にコンタクト領域２３を形成
（３ＰＲ）する（１５Ｅ参照）。 （ｊ）アルミニウム５４をスパッタリング法により３０
０ｎｍ成膜する。 （ｋ）反射画素電極板７４を形成（４ＰＲ）する（１５
Ｆ参照）。
【００３８】以下、各工程について詳しく説明する。上
記工程（ｃ）において、ゲート絶縁膜１８にはシリコン
酸化膜５５とシリコン窒化膜５６の積層膜、半導体層に
はアモルファスシリコン膜５７、ドーピング層２０には
ｎ型化アモルファスシリコン膜５８をそれぞれ使用し、
これらのプラズマＣＶＤによる成膜条件は、以下のよう
に設定した。シリコン酸化膜を成膜する場合、反応ガス
としてシランガスと酸素ガスとを用い、ガス流量比（シ
ランガス流量／酸素ガス流量）は、０．１〜０．５程度
に設定し、成膜温度２００〜３００℃、圧力１Ｔｏｒ
ｒ、プラズマパワーを２００Ｗとした。シリコン窒化膜
を成膜する場合、反応ガスとしてシランとアンモニアガ
スとを用い、ガス流量比（シラン／アンモニア）は、
０．１〜０．８の範囲内に設定し、成膜温度２５０℃、
ガス圧力１Ｔｏｒｒ、プラズマパワー２００Ｗとした。
アモルファスシリコン膜を成膜する場合、反応ガスとし
てシランと水素ガスとを用い、ガス流量比（シラン／水
素）は、０．２５〜２の範囲内に設定し、成膜温度２０
０℃〜２５０℃、ガス圧力１Ｔｏｒｒ、プラズマパワー
５０Ｗとした。ｎ型化アモルファスシリコン膜を成膜す
る場合、反応ガスとしてシランとホスフィンとを用い、
ガス流量比（シラン／フォスフィン）は、１〜２程度に
設定し、成膜温度２００〜２５０℃、ガス圧力１Ｔｏｒ
ｒ、プラズマパワー５０Ｗとした。
【００３９】工程（ｅ）の有機系絶縁膜３３として、ポ
リイミド膜１１（日産化学製ＲＮ−８１２）と、絶縁膜
３３にパターン形成するための積層膜とを使用した。積
層膜はレジスト膜からなる。ポリイミド膜の塗布条件
（成膜条件）は、スピン回転数１２００ｒ．ｐ．ｍ．、
仮焼成温度９０℃、仮焼成１０分間とし、本焼成温度２
５０℃、本焼成時間１時間とした。レジスト膜の成膜条
件は、スピン回転数１０００ｒ．ｐ．ｍ．、仮焼成温度
９０℃、仮焼成５分間を行い、その後、露光、現像によ
りパターンを形成し、ポストベークを９０℃で３０分間
処理した。その後、レジストパターンをマスク層として
使用し、ドライエッチプロセスにより、凹凸を形成し
た。なお、ポリイミド膜のドライエッチング条件は、エ
ッチングガスとして四塩化フッ素と酸素ガスとを用い、
ガス流量比（四塩化フッ素／酸素）を０．５〜１．５の
範囲内に設定し、エッチング反応させるガス圧力を５ｍ
Ｔｏｒｒ〜３００ｍＴｏｒｒの範囲内、プラズマパワー
１００〜３００Ｗの範囲内とした。またフォトリソ工程
は、全て通常のレジストプロセスを用いた。
【００４０】また、工程（ｇ）で、ＴＦＴ素子部のアイ
ランド４９及び第１の凹凸２９を形成する際、Ｃｒ層５
２のエッチングはウェットエッチングで、シリコン酸化
膜５５、シリコン窒化膜５６、及び、アモルファスシリ
コン層５７はドライエッチングでそれぞれ行った。Ｃｒ
層のエッチングには、過塩化水素酸と硝酸第２セリウム
アンモニウムとの混合水溶液を用いた。また、シリコン
窒化膜５６、シリコン酸化膜５５のエッチングには、エ
ッチングガスとして四塩化フッ素と酸素ガスとを用い、
エッチング反応させるガス圧力を５ｍＴｏｒｒ〜３００
ｍＴｏｒｒの範囲内、プラズマパワーを１００〜３００
Ｗとした。また、アモルファスシリコン層のエッチング
は、塩素と水素ガスとを用い、エッチング反応させるガ
ス圧力を５ｍＴｏｒｒ〜３００ｍＴｏｒｒの範囲内、プ
ラズマパワーを５０Ｗ〜２００Ｗの範囲内とした。工程
（ｇ）で形成された第１の凹凸の平面形状はランダムな
形状となっている。なお、第１の凹凸２９の最大高さ
は、スイッチング素子の厚さである７００ｎｍとその上
部の第１の有機系絶縁膜の厚さ２μｍとレジスト層の厚
さ１μmとを合算した３．７μｍであり、この凹凸の上
側に、後述のように第２の絶縁膜３０を形成すること
で、反射板１２の反射板凹凸が得られている。
【００４１】反射板表面に形成される第１の凹凸２９
は、工程（ｇ）で、ＴＦＴ素子部のアイランド化と同時
に形成され、このパターン形成で使用したマスク材５０
であるレジスト５３も剥離することなく、そのまま残し
第１の凹凸２９を形成する積層膜の一部として利用する
ことにより、従来に比べてプロセスが簡略化されてい
る。
【００４２】工程（ｇ）の後、凹凸２５及びＴＦＴ素子
部５９と反射画素電極板７４との間に第２の絶縁膜（層
間絶縁膜）３０として２μｍ厚の第２の有機系絶縁膜を
形成した。第２の有機系絶縁膜３０には、日産化学製ポ
リイミドであるＲＮ−８１２を使用した。ポリイミド膜
の塗布条件は、スピン回転数８００ｒ．ｐ．ｍ．、仮焼
成温度９０℃、仮焼成時間１０分間とし、本焼成温度２
５０℃、本焼成時間１時間とした。尚、種々のパラメー
タを変更することによりスピン回転数を１２００ｒ．
ｐ．ｍ．にしてもよい。
【００４３】更に、工程（ｉ）のコンタクト形成工程に
おけるレジストプロセスとドライエッチプロセスによ
り、コンタクト領域２３のポリイミド膜１１を除去し、
コンタクト形成に用いたレジスト層の剥離を行い、コン
タクト形成を行った。なお、該ポリイミド膜１１のドラ
イエッチング条件は、上記工程（ｇ）のポリイミド膜エ
ッチング条件同一とした。その後、反射効率の高く、Ｔ
ＦＴプロセスとの整合性がよいアルミニウム金属５４を
形成し、これをパターン形成することで、画素電極、兼
反射板を形成した。このときのアルミニウムにはウェッ
トエッチング処理を行い、エッチング液には６０℃に加
熱したリン酸、酢酸、硝酸の混合液を使用した。
【００４４】工程（ｋ）では、反射板（反射画素電極
板）７４の開口率は、８０％で製造した。その後、上記
ＴＦＴ基板６１と、透明導電膜のＩＴＯ６０で形成され
た透明電極を有する対向基板を、各々の膜面が対向する
ようにして重ね合わせた。なお、ＴＦＴ基板と対向基板
には、配向処理が施され、両基板はプラスチック粒子等
のスペーサを介して、パネル周辺部にエポキシ系の接着
剤を塗ることにより、張り合わされた。その後ＧＨ型の
液晶を注入し液晶層とすることで、液晶表示装置を製造
した。この反射型液晶表示装置の反射画素電極板は、均
一で、光散乱性のよい反射性能を有しており、これを用
いた反射型液晶表示装置は、新聞紙よりも明るい白表示
を有するモノクロ反射型パネルを有していた。従って、
このような良好な表示性能を有する反射型液晶表示装置
を低コストで実現することができた。また、対向基板側
にＲＧＢカラーフィルタを設置することにより、明るい
カラー反射型パネルを低コストで実現できた。
【００４５】本実施例では、反射板表面に形成される凹
凸として、上記（ａ）、（ｃ）、（ｄ）そして（ｅ）で
成膜された積層膜を使用し、レジストプロセスにより、
上記（ｇ）のＴＦＴ素子部のアイランド化と同時に、凹
凸パターン形成し、さらに、パターンニングに使用した
レジスト層も第１の凹凸２９の一部として利用するた
め、プロセスの簡略化を図ることができた。それゆえ、
本実施例の全ＰＲ数は４となり、従来に比べ、プロセス
数の削減に大きな成果を有する。また、本実施例の凹凸
の高さ３７は、上記の値に限定されるものではない。該
凹凸の高さは、ＴＦＴ素子成膜時に形成される電極金属
５２、絶縁層１８、半導体層１９と、第１の絶縁膜２８
である有機系絶縁膜の膜厚を変えることで、自由に設定
できる。特に、有機系或いは無機系絶縁膜の膜厚は、Ｔ
ＦＴ積層膜よりも広い範囲で変えることができるため、
本実施例のように反射板下の凹凸構造２５を用いること
で、反射板性能の指向性を大きく変えた反射型液晶表示
装置を提供できる。さらに、本実施例では、スイッチン
グ素子製造時に成膜されたクロム／シリコン酸化膜／シ
リコン窒化膜／アモルファスシリコン膜／ｎ型アモルフ
ァスシリコン膜／クロムと有機系絶縁膜の全層を用いた
積層膜とを凹凸の一部として用いたが、この他の組み合
わせでもよい。組み合わせとしては、数種の組み合わせ
が可能である。従って、工程数を増やすことなく数種類
の凹凸高さ３７変更することができる。なお、本実施例
では、有機系絶縁膜３３として、ポリイミド膜１１を用
いたが、これに限定されるものではない。その他の材料
として、シリカ系材料（例えば、東レ製ＰＳＢシリー
ズ）、アクリル樹脂（例えば、日本合成ゴム製ＭＦＲ３
０５）、ＳＯＧ膜（例えば住友化学製ＳＦ９２１４）を
用いれば、本実施例と同様の効果が得られる。
【００４６】実施例１の改変例 本改変例では、実施例１で、スイッチング素子製造時に
成膜されたクロム／シリコン酸化膜／シリコン窒化膜／
アモルファスシリコン膜／ｎ型アモルファスシリコン膜
／クロムと有機系絶縁膜の全層を用いた積層膜に代え
て、以下の構造の積層膜を形成する。すなわち（１）ク
ロムの単層、（２）クロム／有機系絶縁膜の積層、
（３）クロム／ｎ型アモルファスシリコン膜／アモルフ
ァスシリコン膜／シリコン窒化膜／シリコン酸化膜／シ
リコン窒化膜／クロムの積層、（４）クロム／ｎ型アモ
ルファスシリコン膜／アモルファスシリコン膜／シリコ
ン窒化膜／シリコン酸化膜／シリコン窒化膜／クロム／
有機系絶縁膜等の組み合わせによる積層構造（柱状突起
部）を形成した。これにより、反射板の散乱性能が一
層、向上できた。また、第１の凹凸のパターン形成を行
う際に、レジストプロセス条件と露光条件を変化させる
ことで、該凹凸側壁のテーパ化を実現でき、反射板の散
乱性能が向上した。
【００４７】実施例２ 本実施例は、実施例１の工程（ｅ）で成膜する第１の絶
縁膜２８、及び工程（ｈ）で成膜する第２の絶縁膜３０
として、何れも感光性膜を用いた例であり、それ以外の
基本的な製造工程及び製造条件は、実施例１と同じであ
る。図１６は、本実施例で反射型液晶表示装置を製造す
る工程を示す側面断面図であり、１６Ａから１６Ｆにわ
たり順次製造されていく様子を示す。本実施例では、Ｔ
ＦＴ基板製造工程は、（ａ）クロム５２の成膜、（ｂ）
ソース２１、ドレイン２２電極と凹凸形状とをウェット
エッチングにてパターン形成（１ＰＲ）、（ｃ）ｎ型化
アモルファスシリコン層５８、アモルファスシリコン層
５７、シリコン窒化膜５６の成膜、（ｄ）ゲート電極１
７であるクロム層の成膜、（ｅ）第１の感光性絶縁膜６
２の成膜、（ｆ）感光性絶縁膜にパターン形成（２Ｐ
Ｒ）、（ｇ）該パターン形成された感光性絶縁膜をマス
クにして、ＴＦＴ素子部５９、及び、凹凸２９をドライ
エッチングにて形成、（ｈ）第２の感光性絶縁膜６３の
成膜、（ｉ）感光性絶縁膜にコンタクト領域２３形成
（３ＰＲ）、（ｊ）高効率反射金属であるアルミニウム
５４層の成膜、（ｋ）反射画素電極板７４のウェットエ
ッチングによるパターン形成（４ＰＲ）の各工程を行っ
た。得られた反射型液晶表示装置は、明るい表示性能を
有した。
【００４８】本実施例では、実施例１と同様、ＰＲ数４
で反射型液晶表示装置のＴＦＴ基板を製造でき、さら
に、第１の絶縁膜２８と第２の絶縁膜３０に感光性能を
有する絶縁膜を使用したことにより、パターン形成後の
レジスト剥離工程も必要ないので、従来に比べて製造プ
ロセスが簡略化される。また、本実施例では感光性膜と
して東京応化製ＯＦＰＲ８００を用いたが、これ以外の
感光性の絶縁膜であれば、有機系材料、無機系材料であ
っても同様の凹凸構造が形成される。
【００４９】実施例３ 図１７は、本実施例で反射型液晶表示装置を製造する工
程を示す側面断面図であり、１７Ａから１７Ｇにわたり
順次製造されていく様子を示す。本実施例では、実施例
２に比べ、工程（ｅ）で、第１の絶縁膜２８として熱溶
融性を有する有機系或いは無機系の絶縁膜を用いたこ
と、及び、工程（ｆ）のパターン形成後の工程で、第１
の絶縁膜の上部の形状を変換したことが実施例２と異な
り、それ以外の工程は同じである。工程（ｆ）の後、す
なわち図１７Ｃの状態に形成した後、パターンニングさ
れた第１の絶縁膜を２００℃で焼成することにより、図
１７Ｄに示すように、第１の凹凸パターンは、テーパ３
８の形状を有し、かつ最上部の断面形状が丸み５１を有
するように形状変換した。
【００５０】本実施例では、実施例１や実施例２と同
様、反射型液晶表示装置のＴＦＴ基板をＰＲ数４で製造
できた。また、熱溶融性を有する有機系或いは無機系の
絶縁膜を第１の絶縁膜２８として用いたので、第１の凹
凸２９のパターン形成後の焼成温度を適正に設定するこ
とにより、凸部３９を丸くして、平坦領域を減少させる
ことができ、正反射成分減少効果による反射性能の向上
を実現できた。例えば、本実施例で使用した東京応化製
ＴＭＲ−Ｐ３を前記絶縁膜として用い、上記製造工程に
従って、凹凸を形成した後、２００℃で１０分間加熱す
る事により、凹凸が溶融して凹凸上部の平坦部が消失
し、凹凸上部を滑らかな丸型形状６４に変換できる。ま
た、東京応化製ＯＦＰＲ８００を用いても、同様の滑ら
かな凹凸面６５を有する反射板凹凸構造を実現できた。
従って、反射板下部に位置する凹凸パターン形状及びそ
の配置と、凹凸形成条件、例えば、塗布膜厚、焼成温
度、凹凸位置、大きさ、凹凸形成後の焼成温度、焼成時
間を制御することにより、目的に応じた反射性能を有す
る反射板を提供できる。また、無機系の絶縁膜或いは感
光型無機系絶縁膜を用いても、同様の反射型液晶表示装
置を提供できる。また、熱溶融性を有する有機系或いは
無機系絶縁膜を第１の絶縁膜２８として用いなくとも、
第１の凹凸側壁のテーパ化３８（図５）を行えば、同様
の表示性能を有する反射型液晶表示装置を実現できる。
テーパ化の方法としては、例えば、感光性膜を用いた場
合では、第１の凹凸パターンのＰＲ工程時に、露光条件
や現像条件を制御してテーパ領域の角度制御を行う。ま
た、凹凸パターン形成で、ドライエッチング工程を用い
てもテーパ化を実現できた。
【００５１】実施例４ 本実施例は、スイッチング素子として順スタガー構造Ｔ
ＦＴを用いた例である。図１８は、本実施例で反射型液
晶表示装置を製造する工程を示す側面断面図であり、１
８Ａから１８Ｇにわたり順次製造されていく様子を示
す。本実施例では、ＴＦＴ基板製造工程は、（ａ）クロ
ム膜の成膜、（ｂ）ソース２１、ドレイン電極２２をウ
ェットエッチングにて、パターン形成（１ＰＲ）、
（ｃ）ｎ型化アモルファスシリコン層５８、アモルファ
スシリコン層５７、シリコン窒化膜５６の成膜、（ｄ）
アイランド４９の形成（２ＰＲ）、（ｅ）シリコン窒化
膜の成膜、（ｆ）クロム膜５２の成膜、（ｇ）第１の感
光性絶縁膜６２の成膜、（ｈ）感光性絶縁膜にパターン
形成（３ＰＲ）、（ｉ）該パターン形成された感光性絶
縁膜をマスク５０にして、ゲート電極１７及び凹凸２９
をエッチングにて形成、（ｊ）第２の感光性絶縁膜６３
の成膜、（ｋ）感光性絶縁膜にコンタクト領域２３形成
（４ＰＲ）、（ｌ）高効率反射金属であるアルミニウム
層５４の成膜、（ｍ）反射画素電極板７４のウェットエ
ッチングによるパターン形成（５ＰＲ）の各工程を行っ
た。このようにして得られた反射型ＴＦＴ基板を用い
て、対向基板と組み合わせる事により得られた反射型液
晶表示装置の表示性能は、新聞紙に匹敵する明るさを有
することが確認された。
【００５２】本実施例では、反射型液晶表示装置のＴＦ
Ｔ基板をＰＲ数５で製造できた。スイッチング素子に用
いられる金属膜のＣｒ、半導体膜のアモルファスシリコ
ン、ゲート絶縁膜のシリコン窒化膜は、これに限定され
ず、他のスイッチング素子材料であってもよい。さら
に、第１の感光性有機系絶縁膜６２及び第２の感光性有
機系絶縁膜６３には、ポリイミド樹脂を使用したが、こ
れに限定されず、他の有機系樹脂或いは無機系絶縁膜を
用いても同様の効果が得られる。また、実施例３と同
様、第１の絶縁膜２８として熱溶融性を有する材料を使
用することにより、第１の凹凸上部を丸くすることがで
き、滑らかな反射板凹凸面が形成され、従って、より散
乱性の強い反射板を提供でき、使用環境の影響をあまり
受けない表示が可能な反射型液晶表示装置を実現でき
た。
【００５３】実施例５ 本実施例は、アクティブマトリクス駆動用スイッチング
素子に、逆スタガー構造ＴＦＴを用いた例である。図１
９は、本実施例で反射型液晶表示装置 を製造する工程
を示す側面断面図であり、１９Ａから１９Ｇにわたり順
次製造されていく様子を示す。本実施例では、製造工程
は、（ａ）電極金属の成膜、（ｂ）ゲート電極１７をパ
ターン形成。（１ＰＲ）、（ｃ）ゲート絶縁膜１８、半
導体層１９、ドーピング層２０の成膜、（ｄ）ＴＦＴ素
子アイランド４９形成、（ｅ）金属電極２７の成膜、
（ｆ）有機系或いは無機系絶縁膜６２の成膜、（ｇ）Ｔ
ＦＴ素子５９とソース２１、ドレイン２２電極の形成
（３ＰＲ）、（ｈ）第２の有機系或いは無機系絶縁膜３
０の形成、（ｉ）コンタクト２３形成及び周辺端子の露
出（４ＰＲ）、（ｊ）高効率反射金属の成膜、（ｋ）反
射画素電極板７４のパターン形成（５ＰＲ）の各工程か
らなる。この製造工程における全ＰＲ数は５であり、従
来構造の６に比べて少なく、低コストで反射型液晶表示
装置を製造でき、かつ、明るく、高コントラストを有す
る反射型液晶表示装置を提供できる。
【００５４】実施例６ 本実施例は、アクティブマトリクス駆動用スイッチング
素子に、ＭＩＭを用いた例である。図２０は、本実施例
で反射型液晶表示装置を製造する工程を示す側面断面図
であり、２０Ａから２０Ｆにわたり順次製造されていく
様子を示す。本実施例では、製造工程は、（ａ）リード
電極であるのタンタル層６８の成膜、（ｂ）リード電極
６６をウェットエッチングにて、パターン形成（１Ｐ
Ｒ）、（ｃ）陽極酸化によりタンタルオキサイド膜６７
とプラズマＣＶＤによりシリコン酸化膜５６の成膜、
（ｄ）第１の有機系絶縁膜であるポリイミド膜１１の成
膜、（ｅ）ＭＩＭ素子アイランド部４９をドライエッチ
ングにて、パターン形成（２ＰＲ）、（ｆ）前記パター
ンの溶融による凸形状変換により丸み５１の形成、
（ｇ）第２の有機系絶縁膜３０であるポリイミド膜１１
の形成、（ｈ）コンタクトの形成（３ＰＲ）、（ｉ）高
効率反射金属であるアルミニウム５４層の成膜、（ｊ）
反射画素電極板７４のウェットエッチングによるパター
ン形成（４ＰＲ）の各工程からなる。本実施例では、反
射型液晶表示装置の製造工程における全ＰＲ数は４とな
り、従来構造の６に比べて少なく、低コストで反射型液
晶表示装置を製造でき、かつ、明るく、高コントラスト
を有する反射型液晶表示装置を提供できる。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、第１基板は、絶縁性基
板上に、薄膜トランジスタと、柱状突起部と、薄膜トラ
ンジスタ及び柱状突起部を覆うように成膜され、表面に
曲率半径の大きい凹凸を有する第２の絶縁膜と、第２の
絶縁膜上に形成されて、第２の絶縁膜の凹凸に沿った凹
凸面を有する反射板とを備えている。これにより、柱状
突起部は、スイッチング素子である薄膜トランジスタの
形成と同時に形成される。よって、反射板の凹凸の製造
工程が簡略化された反射型液晶表示装置が実現される、
すなわち、低コストで、且つ良好な表示性能を有する反
射型液晶示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１の反射型液晶表示装置の構成を示
す側面断面図である。
【図２】実施形態例２の反射型液晶表示装置の構成を示
す側面断面図である。
【図３】実施形態例３の反射型液晶表示装置の構成を示
す側面断面図である。
【図４】実施形態例４の反射型液晶表示装置の構成を示
す側面断面図である。
【図５】実施形態例６で、第１の絶縁膜がテーパ状であ
る反射型液晶表示装置の一構成を示す断面図である。
【図６】実施形態例６で、第１の絶縁膜の上部が滑らか
な丸み形状を有する反射型液晶表示装置の一構成を示す
側面断面図である。
【図７】実施形態例６で、第１の絶縁膜の上部が滑らか
な丸み形状を有し、スイッチング素子として逆スタガー
構造ＴＦＴを用いた反射型液晶表示装置の構成を示す側
面断面図である。
【図８】実施形態例６で、第１の絶縁膜の上部が滑らか
な丸み形状を有し、スイッチング素子としてＭＩＭダイ
オードを用いた反射型液晶表示装置の構成を示す側面断
面図である。
【図９】実施形態例６の反射型液晶表示装置の一構成を
示す側面断面図である。
【図１０ａ】実施形態例６で、感光性絶縁膜を有する反
射型液晶表示装置を製造する工程を示す側面断面図であ
り、１０ａ１から１０ａ３にわたり順次製造されていく
様子を示す。
【図１０ｂ】実施形態例６で、感光性絶縁膜を有する反
射型液晶表示装置を製造する工程を示す側面断面図であ
り、１０ｂ１から１０ｂ４にわたり順次製造されていく
様子を示す。
【図１０ｃ】実施形態例６で、感光性絶縁膜を有する反
射型液晶表示装置を製造する工程を示す側面断面図であ
り、１０ｃ１から１０ｃ５にわたり順次製造されていく
様子を示す。
【図１１ａ】図１１ａ（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、
第２の絶縁膜として感光性能を有する絶縁材料を用いた
場合の反射型液晶表示装置を製造する工程毎の側面断面
図である。
【図１１ｂ】図１１ｂ（ａ）から（ｅ）は、それぞれ、
第２の絶縁膜として非感光性能を有する絶縁材料を用い
た場合の反射型液晶表示装置を製造する工程毎の側面断
面図である。
【図１２】実施形態例７の反射型液晶表示装置の構成を
示す断面図である。
【図１３】実施形態例８で反射型液晶表示装置を製造す
る工程を示す側面断面図であり、１３Ａから１３Ｆにわ
たり順次製造されていく様子を示す。
【図１４】実施形態例８の本改変例で反射型液晶表示装
置を製造する工程を示す側面断面図であり、１４Ａから
１４Ｇにわたり順次製造されていく様子を示す
【図１５】実施例１の反射型液晶表示装置のスイッチン
グ素子基板の製造工程図である。
【図１６】実施例２の反射型液晶表示装置のスイッチン
グ素子基板の製造工程図である。
【図１７】実施例３の反射型液晶表示装置のスイッチン
グ素子基板の製造工程図である。
【図１８】実施例４の反射型液晶表示装置のスイッチン
グ素子基板の製造工程図である。
【図１９】実施例５の反射型液晶表示装置のスイッチン
グ素子基板の製造工程図である。
【図２０】実施例６の反射型液晶表示装置のスイッチン
グ素子基板の製造工程図である。
【図２１】従来の反射型液晶表示装置の具体的構造を示
す断面図である。
【図２２】図２２（ａ）から（ｈ）は、それぞれ、従来
の反射型液晶表示装置のスイッチング素子基板の製造工
程図である。
【符号の説明】
1A. 下部側基板 1B. 対向側基板 2A,B. ガラス基板 3. カラーフィルタ 4. 透明電極 5. アクテイブマトリクス駆動素子 6. 薄膜トランジスタ 7. 逆スタガー構造ＴＦＴ 8. 順スタガー構造ＴＦＴ 9. ＭＩＭダイオード 10. 反射型液晶表示装置 11. ポリイミド膜 13. 液晶層 14. ＧＨ液晶 15. 入射光 16. 反射光 17. ゲート電極 18. 絶縁膜 19. 半導体層 20. ドーピング層 21. ソース電極 22. ドレイン電極 23. コンタクトホール 24. 反射画素電極板 25. 凹凸 25A. 反射板凹凸 26. 有機絶縁膜 27. 金属膜 28. 第１の絶縁膜 29. 第１の凹凸 30. 第２の絶縁膜 31. 反射金属層 32. 感光性絶縁膜 33. 有機系絶縁膜 34. 無機系絶縁膜 35A,B. 絶縁性基板 36. スイッチング素子の構成膜 37. 凹凸高さ 38. テーパ形状 39. 凸部 40. 平坦領域 41. スイッチング素子４２． 配線 43. 凹凸傾斜角度 44. 凹凸構造を有する領域 45. 偏光板 46. １／４波長板 47. 第１の感光性有機絶縁膜 48. 第２の感光性有機絶縁膜 49. アイランド 50. マスク材 51. 丸み 52. Ｃｒ 53. レジスト 54. Ａｌ 55. シリコン酸化膜 56. シリコン窒化膜 57. アモルファスシリコン膜 58. ｎ型化アモルファスシリコン膜 59. ＴＦＴ素子 60. ＩＴＯ 61. ＴＦＴ基板 62. 第１の感光性絶縁膜 63. 第２の感光性絶縁膜 64. 滑らかな丸型 65. 滑らかな凹凸 66. リード電極 67. タンタルオキサイド 68. タンタル 70. 反射型液晶表示装置 71. ＭＩＭダイオード 72A. 下部側基板 72B. 対向側基板 73. 柱状突起部 74. 反射電極板 80. 反射型液晶表示装置 84. 反射型液晶表示装置 86. 反射型液晶表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−75237（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−273800（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−27481（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−11711（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−71081（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1335 520 G02F 1/1343 G02F 1/1368

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁性基板及びその上に設けられた導電
    性の光反射板を有する第１基板と、透明電極を有して第
    １基板に対向する第２基板と、両基板間に収容された液
    晶層と、絶縁性基板の第２基板対向面上に形成され、ア
    クティブマトリクス駆動素子の液晶層側へ電圧を印加す
    る電極を介して光反射板と電気的に接続して、アクティ
    ブマトリクス駆動素子として機能する薄膜トランジスタ
    とを備えたアクティブマトリクス駆動方式の反射型液晶
    表示装置であって、 第１基板が、更に、 絶縁性基板上に形成され、かつ、第１の絶縁膜を上部に
    有して、薄膜トランジスタと並設して第２基板に向けて
    突起する複数個の突起部と、 薄膜トランジスタ及び突起部を覆い、薄膜トランジスタ
    及び突起部と絶縁性基板との高低に沿って、曲率半径の
    大きい凹凸面を有する第２の絶縁膜とを備え、 突起部は、金属膜、絶縁膜及び半導体膜のうちの少なく
    とも１つの膜とその上の第１の絶縁膜とから形成された
    積層構造であり、かつ、前記少なくとも１つの膜が、薄
    膜トランジスタの層構造を形成する層と同じ材料で形成
    され、 第１基板に設けられた光反射板が、第２の絶縁膜上に形
    成され、第２の絶縁膜の凹凸面に沿った凹凸面を有する
    ことを特徴とする反射型液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 第１の絶縁膜は、感光性材料からなるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 第１の絶縁膜により形成された突起部の
    頂部は、第２基板に向けて徐々に断面寸法が小さいこと
    を特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。
  4. 【請求項４】 第２の絶縁膜は、感光性材料からなるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。
  5. 【請求項５】 反射板は、第２の絶縁膜のうち突起部を
    覆う領域にのみ形成されていることを特徴とする請求項
    １から４のうち何れか１項に記載の反射型液晶表示装
    置。
  6. 【請求項６】 薄膜トランジスタが順スタガー構造の薄
    膜トランジスタであることを特徴とする請求項１から５
    のうち何れか１項に記載の反射型液晶表示装置。
  7. 【請求項７】 薄膜トランジスタが逆スタガー構造の薄
    膜トランジスタであることを特徴とする請求項１から５
    のうち何れか１項に記載の反射型液晶表示装置。
  8. 【請求項８】 薄膜トランジスタに代えてＭＩＭダイオ
    ードが設けられ、反射板は、ＭＩＭダイオードの電極に
    電気的に接続することを特徴とする請求項１から５のう
    ち何れか１項に記載の反射型液晶表示装置。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の反射型液晶表示装置の
    製造方法であって、 絶縁性基板上に、金属膜、絶縁膜、及び半導体膜のうち
    の少なくとも１つの膜を成膜し、 次いで、絶縁膜を成膜し、該絶縁膜を所定形状にパター
    ンニングして絶縁膜マスクを形成し、 更に、絶縁膜マスクを使用して前記少なくとも１つの膜
    をパターンニングすることにより、薄膜トランジスタを
    形成しつつ突起部を形成する工程と、 次いで、薄膜トランジスタ及び突起部を覆い、薄膜トラ
    ンジスタ及び突起部と絶縁性基板との高低に沿って、曲
    率半径の大きい凹凸面を有する第２の絶縁膜を成膜する
    工程と、 更に、第２の絶縁膜上に、第２の絶縁膜の凹凸面に沿っ
    た凹凸面を有する光反射板を形成する工程とを備えてい
    ることを特徴とする反射型液晶表示装置の製造方法。
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