JP3399869B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
などのスイッチング素子を備えた液晶表示装置に関し、
さらに詳しくは、入射光を反射することによって表示を
行うバックライトを用いない反射型液晶表示装置、ある
いはバックライトを用いた透過型液晶表示装置と併用で
きるように切替可能な反射型液晶表示装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ネマティック液晶などを用いた液晶表示
素子からなる液晶表示装置は、時計や電卓などの数値セ
グメント型の液晶表示装置に古くから広く用いられてい
る。最近では、このような液晶表示装置は、薄型、軽
量、低消費電力等の特徴を活かし、ワードプロセッサ
ー、コンピュータおよびナビゲーションシステムをはじ
め各種のディスプレイとしてより広く用いられ、その市
場を拡大している。特にＴＦＴなどの能動素子をスイッ
チング素子として用い、画素をマトリクス状に配した、
アクティブマトリクス型の液晶表示装置が、その表示品
位の高さからよく用いられている。

【０００３】上記のような液晶表示装置は、ＣＲＴ（Ca
thode Ray Tube）と比較して、厚み（奥行き）を格段に
薄くできること、消費電力が小さいこと、フルカラー化
が容易なことなどの利点を有するので、ノート型コンピ
ュータ、ゲーム用モニター、携帯テレビ、デジタルカメ
ラの表示器などの、さらに広い分野での用途と需要が広
がっている。

【０００４】しかし、従来の液晶表示装置はＣＲＴと比
較して視野角が狭く、かつ製造コストが３倍から１５倍
程度と高価であった。そこで、ＣＲＴ製の商品の多くを
液晶表示装置に置き換えたり、新規携帯電子機器のため
の液晶表示装置を創出するために、多くの企業や大学な
どの研究機関が種々の方式を提案して液晶表示装置の開
発を競っている。

【０００５】上記のような液晶表示装置のうち、特に、
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、光源であるバックライトが不要である。従
って、バックライトに関連する導光体や電源回路部品も
不要となるので、材料費やトータルの製造工程数を低減
できる。これにより、より薄型化、より軽量化を実現
し、さらに消費電力を低く抑えることができる液晶表示
装置として、反射型液晶表示装置が注目されており、競
って開発および実用化が進められている。

【０００６】従来から提案あるいは開発が進められてい
るアクティブマトリクス型の反射型液晶表示装置は、例
えば、特開平５−３２３３７１号公報、特開平６−１１
７１１号公報、または特開平１０−１１１５０９号公報
等、他にも多数提案されている。上記のアクティブマト
リクス型の反射型液晶表示装置は、通常、視差によって
表示が二重に認識されないようにするために、反射板は
外付けではなく、液晶表示装置を構成する基板間内部に
形成される。特に、上記特開平５−３２３３７１号公報
には、基板における液晶層側の面に反射板の機能を果た
す反射電極が配置され、視差のない、広視野で明るい表
示を行う反射型液晶表示装置が開示されている。

【０００７】上記各公報に記載されている反射型液晶表
示装置の反射板は、反射光の特性を向上させるなどの目
的で、複雑な工程により形成されている。以下に、上記
特開平５−３２３３７１号公報に開示されている反射型
液晶表示装置の構造を例に、反射板の構造や製造方法な
どを詳しく説明する。

【０００８】図８は、反射型液晶表示装置を構成してい
る一対の基板のうち、反射板としての機能を有する反射
電極１１３を備えた方の反射型画素基板１０１の平面図
であり、図９は、反射型液晶表示装置の断面図である。

【０００９】図８に示すように、反射型液晶表示装置を
構成している反射型画素基板１０１には、タンタルなど
の金属から成る複数の走査線１１１が互いに平行に設け
られており、各走査線１１１からは、一画素毎にゲート
電極１１４が分岐している。上記走査線１１１には、後
述のゲート絶縁膜を介して、表示信号線１１２が交差し
て配されている。該表示信号線１１２は、ソース電極１
１５に接続している。該ソース電極１１５は、表示信号
線１１２と同様の金属で形成されている。

【００１０】また、画素電極としての機能と、反射板と
しての機能とを兼ね備える反射電極１１３は、上記走査
線１１１と表示信号線１１２とに囲まれた領域にそれぞ
れ形成され、マトリクス状に配置されている。該反射電
極１１３はアルミニウムから成り、コンタクトホール１
１７を介してドレイン電極１１６に接続されている。

【００１１】上記ゲート電極１１４、上記ソース電極１
１５、上記ドレイン電極１１６、上記ゲート絶縁膜、お
よび後述する半導体層１１８等により、薄膜トランジス
タ（以下ＴＦＴと称する）１２０が構成されている。該
ＴＦＴ１２０は、上記反射電極１１３を選択的に駆動す
るためのスイッチング素子である。

【００１２】次に、図９に基づいて、上記反射型液晶表
示装置をより具体的に説明する。

【００１３】反射型画素基板１０１では、絶縁性基板１
３１上に、ゲート電極１１４が形成され、これを覆うよ
うに、上記絶縁性基板１３１上のほぼ全面に、窒化シリ
コン（ＳｉＮｘ）などから成るゲート絶縁膜１３２が形
成されている。

【００１４】さらに、上記ゲート電極１１４上部のゲー
ト絶縁膜１３２の上には、半導体層１１８が形成されて
いる。該半導体層１１８の両端部には、コンタクト層１
３３ａ，１３３ｂがそれぞれ形成されている。一方のコ
ンタクト層１３３ａ上にはソース電極１１５が重畳形成
され、他方のコンタクト層１３３ｂ上にはソース電極１
１５と同様の材料から成るドレイン電極１１６が重畳形
成されている。以上のように、ＴＦＴ１２０が形成され
ている。

【００１５】さらに、上記走査線１１１、上記表示信号
線１１２および上記ＴＦＴ１２０を覆うように、絶縁性
基板１３１上全面に有機絶縁膜１３４が形成されてい
る。該有機絶縁膜１３４において、反射電極１１３が形
成される領域には、先細状で底面部の断面形状が直径３
〜５０μｍ（さらに好ましくは５〜２０μｍ）の円形
で、高さＨの凸部１３４ａが、隣接する凸部１３４ａと
互いに１μｍ以上離れて形成されている。該凸部１３４
ａの高さＨは、上記有機絶縁膜１３４の形成方法、該有
機絶縁膜１３４にコンタクトホール１１７を形成する工
程上の問題、および液晶表示装置を作成する際のセル厚
の均一化のため、５μｍ以下となっている。

【００１６】さらに、ドレイン電極１１６上部の有機絶
縁膜１３４にコンタクトホール１１７が形成されてい
る。該コンタクトホール１１７は、上記有機絶縁膜１３
４の凸部１３４ａ領域上に形成される反射電極１１３
と、ドレイン電極１１６とを接続するためのものであ
る。該反射電極１１３上には配向膜１３５が形成されて
いる。

【００１７】上記のように、反射電極１１３の表面を複
雑な形状（円形の凸部を備えた形状）とすることで、反
射光の特性を向上し、広い視角でより明るい表示を行う
反射型液晶表示装置を実現することができる。

【００１８】もう一方の基板である対向基板１０２は、
絶縁性基板１４１上に、カラーフィルタ１４２が形成さ
れている。該カラーフィルタ１４２において、反射型画
素基板１０１の反射電極１１３に対向する部分は、マゼ
ンタまたは緑のフィルタ１４２ａであり、反射電極１１
３に対向しない部分はブラックのフィルタ１４２ｂであ
る。さらに、上記カラーフィルタ１４２上の全面にはＩ
ＴＯ（Indium Tin Oxide）などから成る透明電極１４
３、さらに該透明電極１４３上に、配向膜１４４が形成
されている。

【００１９】上記反射型画素基板１０１および対向基板
１０２の両基板は、上記反射電極１１３と上記マゼンタ
または緑のフィルタ１４２ａとが一致するように、対向
して貼り合わせられる。上記両基板１０１，１０２間に
液晶１０３が注入されて反射型液晶表示装置が完成す
る。

【００２０】図１０は、上記反射電極１１３を備えた、
反射型画素基板１０１を絶縁性基板１３１上に形成する
フローチャートある。また、図１１は図１０に示す形成
方法を説明する断面図であり、（ａ）は図１０の工程ｓ
４を示し、（ｂ）は図１０の工程ｓ７を示し、（ｃ）は
図１０の工程ｓ８を示し、（ｄ）は図１０の工程ｓ９を
示している。

【００２１】工程ｓ１では、絶縁性基板１３１上に、ス
パッタリング法などによってタンタルなどの金属層を形
成し、その後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、走査線１１１およびゲート電極
１１４を形成する。

【００２２】工程ｓ２では、プラズマＣＶＤ法によって
窒化シリコンなどから成るゲート絶縁膜１３２を形成す
る。

【００２３】工程ｓ３では、半導体層１１８となる厚さ
１０００Åのａ−Ｓｉ層と、コンタクト層１３３ａ，１
３３ｂとなる厚さ４００Åのｎ＋ａ−Ｓｉ層とをこの順
で連続的に形成する。その後パターニングを行い、半導
体層１１８およびコンタクト層１３３ａ，１３３ｂを形
成する。

【００２４】工程ｓ４では、絶縁性基板１３１上の全面
にモリブデンなどの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１１５、ドレイン電極１１６および表示信号線１１
２が形成され、ＴＦＴ１２０が完成する。

【００２５】図１１（ａ）には、工程ｓ４までの処理が
終了し、ＴＦＴ１２０が完成した反射型画素基板１０１
の断面図が示されている。

【００２６】工程ｓ５では、ＴＦＴ１２０が形成された
絶縁性基板１３１上の略全面にポリイミド樹脂などを、
例えば、１２００ｒｐｍで２０秒間スピンコートし、２
μｍの厚さに形成して、有機絶縁膜１３４を形成する。

【００２７】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上記有機絶縁膜１３４にコン
タクトホール１１７を形成する。

【００２８】工程ｓ７では、上記有機絶縁膜１３４上に
ホトレジスト１５０を塗布し、図１２に示すような、円
形の遮光領域１５１ａが不規則に形成されたマスク１５
１を用いて、後の工程において反射電極１１３が形成さ
れる領域のホトレジスト１５０に円形の凸部１５０ａを
パターニングする。さらに、円形の凸部１５０ａの角を
取るために、１２０℃〜２５０℃の温度範囲内（例え
ば、２００℃で３０分間）で熱処理を行う。

【００２９】図１１（ｂ）には、工程ｓ７までの処理が
終了した反射型画素基板１０１の断面図が示されてい
る。

【００３０】工程ｓ８では、ホトレジスト１５０のない
部分の有機絶縁膜１３４をエッチングして、高さＨが
１．０μｍである円形の凸部１３４ａを形成する。上記
した工程ｓ７でホトレジスト１５０の円形の凸部１５０
ａの角を取ってあるので、有機絶縁膜１３４の円形の凸
部１３４ａも角が取れた形状となる。また、コンタクト
ホール１１７およびＴＦＴ１２０上の有機絶縁膜１３４
はホトレジスト１５０によって保護されており、エッチ
ングが行われない。エッチングが終われば、薬品洗浄な
どでホトレジスト１５０が取り去られる。

【００３１】図１１（ｃ）には、工程ｓ８までの処理が
終了した反射型画素基板１０１の断面図が示されてい
る。

【００３２】工程ｓ９では、有機絶縁膜１３４上の全面
にアルミニウム層を形成し、円形の凸部１３４ａの上に
反射電極１１３が形成されて、反射型画素基板１０１が
完成する。反射電極１１３は、有機絶縁膜１３４に形成
されたコンタクトホール１１７を介してＴＦＴ１２０の
ドレイン電極１１６と接続されている。

【００３３】図１１（ｄ）には、工程ｓ９までの処理が
終了した反射型画素基板１０１の断面図が示されてい
る。

【００３４】以上、ｓ１ないしｓ９の工程によって、反
射電極１１３が形成される。また上述の製造工程におい
て、有機絶縁膜１３４のドライエッチング時間を長くし
て、円形の凸部１３４ａの高さＨを１μｍとする場合も
ある。さらに、有機絶縁膜１３４の凸部１３４ａの形状
は、マスク１５１の形状、ホトレジスト１５０の厚さ、
ドライエッチングの時間によって制御され、さらに他の
材料からなる有機絶縁膜が塗布される場合もある。

【００３５】一方、対向基板１０２に形成される透明電
極１４３は、厚さ１０００ÅのＩＴＯなどから成る。配
向膜１３５，１４４は、ポリイミドなどを塗布後焼成す
ることによって、反射型画素基板１０１、対向基板１０
２にそれぞれ形成されている。

【００３６】上記反射型画素基板１０１と上記対向基板
１０２との間には、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１０
３を封入する空間が形成される。前記空間を真空脱気す
ることによって液晶１０３が注入される。

【００３７】尚、有機絶縁膜１３４を形成する際に用い
られるポリイミド樹脂の種類や膜厚、またはレジストの
熱処理温度などの選択値、あるいは塗布する反射電極１
１３の種類や膜厚を変えることによって、反射電極１１
３の凹凸の傾斜角度が自由に制御されて、反射強度が制
御されている。

【００３８】また、マスク１５１の遮光領域１５１ａの
占める割合を変えて、正反射成分の大きさが制御されて
いる。

【００３９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ような液晶表示装置では、ゲート絶縁膜１３２として、
光透過絶縁膜である窒化シリコン（ＳｉＮｘ）や二酸化
ケイ素（ＳｉＯ₂ ）などが、ＣＶＤ法またはスパッタ法
により成膜されると、下地となる基板（絶縁性基板１３
１）や金属膜（走査線１１１、ゲート電極１１４など）
などの表面上の凸凹が、上記ゲート絶縁膜１３２や更に
上の層にほぼ同じように反映されることになる。

【００４０】しかも、走査線１１１と同一基板上に設け
られている表示信号線１１２は、上記走査線１１１に直
交するように上記ゲート絶縁膜１３２上に配置され、該
走査線１１１および該表示信号線１１２は、マトリクス
状に配置している反射電極１１３の周囲近傍を通ってい
る。

【００４１】従って、上記走査線１１１および上記表示
信号線１１２の多数の交差部では、上記走査線１１１上
に、ゲート絶縁膜１３２と表示信号線１１２とが、上記
走査線１１１部分の段差形状を反映して、この順に積層
されている。

【００４２】以上のような構成により、次の〜に示
すような問題が生じる。

【００４３】走査線１１１および表示信号線１１２の
各交差部や、ゲート電極１１４が形成されているゲート
電極部では、それらの上層のゲート絶縁膜１３２に下層
の段差等が反映されてしまい、クラックが入りやすい。
従って、該ゲート絶縁膜１３２の上層の表示信号線１１
２が製造中に断線しやすい。あるいは、ゲート絶縁膜１
３２のピンホールにより、上層の表示信号線１１２と下
層の走査線１１１とが短絡して歩留りが低下する。これ
は、ゲート絶縁膜１３２を二層構造にすることでかなり
低減されるものの、いぜん不良零ではなく、不良率は数
％以上にのぼる。現在、実用化開発中の中型以上の反射
型液晶表示装置などでは、配線数が増え、配線幅が細く
なるので、突発的あるいは新製品初期の生産において、
配線不良が大量発生することもある。従って、今後開発
される大型あるいは高精細な液晶表示装置などでは、さ
らに不良率が増加する可能性がある。

【００４４】走査線１１１および表示信号線１１２の
各交差部や、上記ゲート電極部では、成膜残留応力など
の影響で、経時的に新たなクラックが生じたり、成膜時
に生じたクラックが広がりやすい。従って、商品化され
た後に、静電気による短絡などの欠陥が発生する可能性
があり、信頼性が低化する。

【００４５】液晶表示装置の大型化あるいは高精細化
に伴い、走査線１１１や表示信号線１１２の長さが長く
なったり、またこれら各配線の幅が狭くなったりするの
で、各配線の負荷容量が増大する。さらにこれら配線の
本数が増加するので、配線１本に対する交差部の数が増
加し、該交差部の負荷容量が増加するので、信号の遅延
などの問題が生じる。

【００４６】以上〜は、透過型液晶表示装置および
反射型液晶表示装置の共通の問題である。更に、反射型
液晶表示装置の課題として、以下の〜に示すような
問題点が挙げられる。

【００４７】本来、反射型液晶表示装置は、透過型液
晶表示装置以上に原価を低減できる可能性がある。しか
し、実際は、上述したような複雑な反射板（反射電極１
１３）構造を得るための材料費や工程数の増加から、原
価力をさほど低減できない。また、一般に、総合良品率
は各製造工程の良品率（現実１００％未満）を掛けて求
められる。従って、特に同一基板である反射型画素基板
１０１に複雑な数回の工程を経て反射板を形成すると、
製造工程数が、対向基板１０２と比較して、反射型画素
基板１０１側に偏って多くなる。これによって、反射型
画素基板１０１側の総合良品率が低下する。

【００４８】前記した項に関連し、対向基板１０２
側と比較して反射型画素基板１０１側の製造工程数が多
いことから、各基板を並行して形成すると、反射型画素
基板１０１の製造時間や製造日数が対向基板１０２と比
較してかなり長くなってしまう。従って、トータルの製
造期間を増やすこととなり、無駄な作りだめにより生じ
る在庫期間が長くなる。

【００４９】明るい表示を行うためには、開口率を向
上するように、反射電極１１３を極力大きく設計するこ
とが好ましい。しかし、反射電極１１３を大きくする
と、該反射電極１１３が、ＴＦＴ１２０が形成されてい
るＴＦＴ形成部、走査線１１１または表示信号線１１２
に平面的に重畳することになる。ところが、前述の走査
線１１１および表示信号線１１２の交差部や、ＴＦＴ素
子形成部では、表示信号線１１２が絶縁性基板１３１か
ら基板面垂直方向に突出している。その分有機絶縁膜１
３４が薄くなり、反射電極１１３と表示信号線１１２と
の短絡不良などが発生し、信頼性が低下する。しかも、
反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置と異なり、
表示信号線１１２上に高硬度の窒化シリコンなどから成
る無機膜を形成していない場合が多いので、このような
不良品発生率がさらに増すことになる。

【００５０】反射効率の良い、上記のような複雑な反
射電極１１３の形状を適切に得るために、その下層の樹
脂層（有機絶縁膜１３４）の材料を塗布供給する時、抜
き取りで粘度を測定するなどして、平坦で、かつ適切な
膜厚で形成できるように管理する事が好ましい。しか
し、ある程度管理をしていても、装置自体のトラブルや
稼動のバラツキなど、状況によって上記樹脂層の粘度が
経時的に変化する。そのため、膜厚や平坦性のむらが突
発的に発生し、修復（リワーク）または廃棄のロスが生
じたり、品位が低下することがある。さらに、一方の基
板側に、走査線１１１および表示信号線１１２の交差部
などの段差や、各配線による段差が例えば格子状に多数
形成された形状も、不良品発生に対する粘度変化以外の
大きな要因の一つである。

【００５１】本発明は、上記従来の問題点を鑑みてなさ
れたもので、ゲート絶縁膜にクラックやピンホールの
発生を低減し、歩留りを向上して、大幅にコストダウン
を図り、経時的に発生するゲート絶縁膜のクラックに
よる信頼性低下を抑制し、基板の製造工程数を低減し
て歩留り向上を図り、製造期間を短縮し、各配線に
付加される負荷容量を小さくして信号遅延を低減し、
開口率を大きくして、高品位で画面の明るい、低消費電
力の反射型液晶表示装置を提供することを目的とする。

【００５２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、凹凸を
有する絶縁膜と、該絶縁膜上にマトリクス状に配置さ
れ、反射板と画素電極とを兼ねている複数の反射電極と
を含む第１基板と、上記第１基板と対向配置され、か
つ、対向電極を有する第２基板と、上記第１基板と上記
第２基板との間に挟持される液晶層とを備えた、反射型
の液晶表示装置であって、上記反射電極を有する上記第
１基板は、互いに並列するように配置された複数の走査
線および複数の基準信号線と、上記走査線、上記基準信
号線、および上記反射電極にそれぞれ接続され、且つマ
トリクス状に配置された３端子スイッチング素子とを備
え、上記対向電極を有する上記第２基板は、上記走査線
と交差する方向に配置された複数の表示信号線を備え、
上記反射電極は、該反射電極の両端部が上記基準信号線
に平面的に重畳し、該反射電極のほぼ中央部が上記走査
線に平面的に重畳するように配置されていることを特徴
としている。

【００５３】上記の構成によれば、同一基板上に形成さ
れる走査線と基準信号線とは互いに並列するように配置
されている。さらに、これら走査線および基準信号線と
交差する方向に配置される表示信号線は、該走査線およ
び基準信号線と異なる基板に設けられている。従って、
同一基板上で各配線同士が交差することはない。さら
に、上記走査線と上記基準信号線とは一定間隔離間して
形成されているので、パターン成形精度が向上し、歩留
りも安定する。

【００５４】もし、上記表示信号線が上記走査線および
基準信号線と同一基板上に配されているならば、各配線
同士が同一基板上で交差してしまう。この交差部分で
は、上層に位置する配線が断線したり、上層に位置する
配線と下層に位置する配線とが短絡したりして、歩留り
低下の原因が生じる。また、各配線同士の交差部分にか
かる成膜残留応力などの影響で、経時的に、上層に位置
する配線と下層に位置する配線との間に設けられる層間
絶縁膜にクラックが発生し、欠陥が生じる場合もある。

【００５５】そこで、本願請求項１に係る液晶表示装置
のように、同一基板上で各配線同士が交差しない構成と
することで、各配線間の短絡や、配線の断線等の欠陥を
防いで歩留りを向上し、信頼性の高い反射型の液晶表示
装置を提供することができる。

【００５６】さらに、上記走査線と上記表示信号線と
は、それぞれ別の基板に形成されているので、各基板の
良品のみを組合わせることができるので、従来のように
上記走査線と上記表示信号線とを同一基板上に形成する
構成よりも歩留りを向上できる。

【００５７】具体的に説明すると次のとおりである。一
般に、総合良品率は各製造工程の良品率（現実１００％
未満）をかけて求められる。そこで、例えば、画素電極
が上記第１基板に設けられる場合において、上記走査線
までを形成する工程の歩留りを９５％とし、さらにその
後に該第１基板に表示信号線を形成する工程の歩留りを
８０％と仮定する。

【００５８】上記のような場合、本願請求項１に係る発
明では、上記第１基板の歩留りは９５％となり、対向電
極が形成される第２基板では段差形状が解消されて、表
示信号線形成工程の歩留りは略１００％に近く、欠陥は
皆無に近くなる。一方、従来のように、上記走査線と上
記表示信号線とを同一基板上に形成する構成では、第１
基板の歩留りは、０．９５×０．８＝７６％となる。

【００５９】このように、画素基板側で、歩留りに１９
％の差が生じ、本願請求項１に係る発明の液晶表示装置
は、従来よりも大幅に良品率が向上する。

【００６０】尚、実際は、反射板作成や検査などの他の
工程や、対向基板の投入調整などが絡んで、以上のよう
に単純に良品率の差は求められないものの、条件によっ
ては歩留りにより大きな差が生じる機種もある。

【００６１】また、同一基板上に各配線の交差部がない
ことから、第１および第２基板における段差領域が少な
くなり、その分、反射板（反射電極）の下層の絶縁膜の
形状を安定して得ることができる。これにより、反射板
（反射電極）と配線の短絡などの不良も低減することが
できる。

【００６２】さらに、走査線と表示信号線とを異なる基
板に形成することで、従来の構成では対向基板に比べて
多かった画素基板側の製造工程数を少なくすることがで
きる。すなわち、第１基板と第２基板との製造工程数の
差を少なくすることができる。

【００６３】従って、第１基板および第２基板の製造工
程を別々に平行処理できるので、製造時間あるいは製造
日数を短縮して納期を短縮し、さらには無駄な作り貯め
（あるいは仕掛かり在庫）も減らすことができる。ま
た、第１基板と第２基板との歩留りなどの差をより少な
くして、第１基板と第２基板の良品同志を組み合わせる
ことで、トータルの歩留りを向上することができる。

【００６４】これにより、製造期間や在庫期間を短縮す
ることができる。

【００６５】さらに、上記走査線および上記反射電極と
上記表示信号線とが交差していないので、たとえ各配線
の本数が増加しても、各配線の交差部が増加することが
ない。

【００６６】これにより、従来と比較して、各配線に付
加される負荷容量を小さくして、信号遅延を低減できる
ので、配線材料として比抵抗が１ランク高い材料を用い
ることができ、設計の自由度が増す。

【００６７】さらに、上記の構成によれば、上記反射電
極は、該反射電極の両端部が基準信号線に平面的に重畳
し、該反射電極のほぼ中央部が上記走査線に平面的に重
畳するように配置されており、画素電極としての機能と
反射板としての機能とを兼ね備えている。

【００６８】また、反射板が画素電極と一体的に形成さ
れていることで、上記第１基板を製造する工程数を少な
くすることができる。総合良品率は、各製造工程の良品
率を掛け合わせて求められるので、製造工程を削減する
ことにより、上記第１基板の総合良品率が向上する。

【００６９】さらに、走査線および表示信号線の交差部
や、ＴＦＴが形成されている部分で表示信号線が基板に
対して垂直方向に突出していると、表示信号線が突出す
る部分では、反射電極と表示信号線との間に設けられ、
該反射電極および表示信号線間を絶縁するために設けら
れる有機絶縁膜が薄くなる。このような理由等から、走
査線および表示信号線の交差部や、ＴＦＴ部分に反射電
極を重畳させると、反射電極と表示信号線とが短絡して
しまう恐れがあった。

【００７０】しかし、本発明によれば、有機絶縁膜が薄
くなる部分が存在しないことから、上述のように、反射
電極を走査線または基準信号線や、ＴＦＴの上部に形成
することができる。これにより、反射電極の面積を極力
大きく形成することができる ので、高開口率を達成する
ことができる。

【００７１】本発明の請求項２記載の液晶表示装置は、
上記の課題を解決するために、上記請求項１の構成に加
えて、上記３端子スイッチング素子は、上記走査線に接
続されるゲート電極を有しており、上記ゲート電極と上
記走査線とは略一直線上に配置され、かつ該ゲート電極
の幅は、上記走査線の幅よりも狭く形成されていること
を特徴としている。

【００７２】上記の構成によれば、３端子スイッチング
素子のゲート電極は、走査線と略一直線上になるように
配置されている。もし、上記ゲート電極が、上記走査線
と略一直線上にはなく、該走査線から平面的に突出して
いるような形状であるならば、３端子スイッチング素子
の他の端子などが該走査線に重畳することになり、歩留
りが下がったり、寄生容量または液晶容量リークが増し
たりする場合がある。

【００７３】また、上記ゲート電極の幅は、上記走査線
の幅よりも狭くなるように形成されている。一般に、信
号遅延を低減するために低抵抗にするよう、走査線はな
るべく幅広であることが好ましく、一方、ゲート電極は
線幅を細くした方が寄生容量を低減するなどして表示品
位を向上できる。

【００７４】これにより、歩留りがより向上し、かつ信
号遅延が低減した、表示品位の高い液晶表示装置を提供
することができる。

【００７５】本発明の請求項３記載の液晶表示装置は、
上記の課題を解決するために、上記請求項１の構成に加
えて、上記３端子スイッチング素子は、上記走査線に接
続されるゲート電極を有しており、上記走査線からは、
所定間隔毎に、上記ゲート電極が突出することなく分岐
し、上記ゲート電極と走査線とは、交互に連続して、一
直線上に設けられていることを特徴としている。

【００７６】上記の構成によれば、３端子スイッチング
素子のゲート電極は、走査線と略一 直線上になるように
配置されている。もし、上記ゲート電極が、上記走査線
と略一直線上にはなく、該走査線から平面的に突出して
いるような形状であるならば、３端子スイッチング素子
の他の端子などが該走査線に重畳することになり、歩留
りが下がったり、寄生容量または液晶容量リークが増し
たりする場合がある。

【００７７】本発明の請求項４記載の液晶表示装置は、
上記の課題を解決するために、上記請求項１ないし３の
いずれかに記載の構成に加えて、上記走査線および基準
信号線の上層は、ゲート絶縁膜と、上記凹凸を有する絶
縁膜との二層構造となっていることを特徴としている。

【００７８】上記の構成によれば、走査線および基準信
号線の上層は、ゲート絶縁膜と、さらに該ゲート絶縁膜
上に設けられる上記凹凸を有する絶縁膜との二層構造と
なっているので、上記反射電極と上記走査線および基準
信号線との間の絶縁性を確実に保つことができる。従っ
て、反射電極と走査線および基準信号線との絶縁不良を
皆無にまで近づけることができる。

【００７９】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕 本発明の実施の一形態について図１ないし図５に基づい
て説明すれば、以下のとおりである。

【００８０】図１は、本実施の形態に係る液晶表示装置
において、一部に回路図を含む模擬的な斜視図である。
上記液晶表示装置１は、反射型画素基板（第１基板）２
と対向基板（第２基板）３との間に液晶（図示せず）を
注入して形成される。

【００８１】上記反射型画素基板２は、絶縁性基板４上
に互いに略平行に配された複数の走査線５と、該走査線
５と交互に、かつ略平行に配された複数の基準信号線６
と、これら複数の基準信号線６を互いに接続する共通配
線７と、マトリクス状に配置された反射電極（画素電
極、反射板）８と、該反射電極８ごとに設けられ、該反
射電極８を選択的に駆動する３端子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）９とを備
えている。

【００８２】上記走査線５および基準信号線６は、交互
に、かつ互いに略平行に（ストライプ状に）なるように
配置されている。上記走査線５および基準信号線６は、
多い場合には、各々１０００本以上設けられている。さ
らに、上記走査線５および基準信号線６の長さは、長い
ものでは各々２００ｍｍから５００ｍｍ以上もある。従
って、走査線５と基準信号線６とが、一基板上で２００
ｍから５００ｍ以上分も長く隣接する場合がある。

【００８３】また、上記走査線５および基準信号線６
は、膜厚約３３０ｎｍのＴｉ（チタニウム）含有Ａｌ
（アルミニウム）等から形成されている。ここでは、Ｔ
ｉは約３ｗｔ％程度含有されている。このようなＴｉ含
有Ａｌからなる配線は低抵抗であるので、線幅を細くす
ることができる。従って、開口率が向上する。

【００８４】これにより、他の材料に比べて薄膜化が可
能で、第１絶縁膜も薄くできスループットを改善でき
る。また、Ｔｉ含有Ａｌからなる配線はガラスや絶縁膜
などとも比較的密着性が良く、外部信号入力端子（図示
せず）などに設けられ、上層のＩＴＯ（図示せず）との
コンタクト抵抗も低く、比較的安価である。尚、走査線
５および基準信号線６は、これに限らずクロムやタンタ
ルであっても良い。

【００８５】上記反射電極８は、該反射電極８の両端部
が基準信号線６に平面的に重畳し、該反射電極８のほぼ
中央部が上記走査線５に平面的に重畳するように配置さ
れており、画素電極としての機能と反射板としての機能
とを兼ね備えている。

【００８６】上記ＴＦＴ９は、マトリクス状に配置され
た３端子スイッチング素子である。同じ列に配置された
ＴＦＴ９におけるゲート電極（回路記号で記載）は、同
一の走査線５にそれぞれ接続している。また、同様に、
同じ列に配置されたＴＦＴ９のソース電極（回路記号で
記載）は、同一の基準信号線６にそれぞれ接続してい
る。また、ＴＦＴ９のドレイン電極（回路記号で記載）
は、上記反射電極８にそれぞれ接続されている。尚、ソ
ース電極とドレイン電極とは互いに入れかえ可能であ
る。

【００８７】一方、上記対向基板３には、透明基板１０
上に、上記走査線５および基準信号線６と交差する方向
に延びる複数の表示信号線１１が配置されている。該表
示信号線１１は、上記反射電極８にそれぞれ対応するよ
うに設けられた複数の対向電極と同一材、同一幅で連続
して設けられている。つまり、対向電極を兼ねる複数の
上記表示信号線１１は、同一幅の透明導電膜から形成さ
れて、互いに略平行に（ストライプ状に）、例えば数百
本以上設けられている。

【００８８】尚、本実施の形態においては、上記表示信
号線１１は、対向電極と同一材、同一幅で連続して、一
体的に形成されているが、この構成に限定されるもので
はなく、マトリクス状に配置された複数のＩＴＯ（Indi
um Tin Oxide）膜から成る対向電極を、金属細線から成
る表示信号線で行毎に連結することもできる。

【００８９】次に、本実施の形態に係る液晶表示装置の
構造をさらに詳細に説明するため、図２に反射型画素基
板２における一画素分周辺の平面図を示し、図３に図２
のＡ−Ａ矢視断面図を示す。

【００９０】ガラスやシリコンなどから成る透明の絶縁
性基板４上に、複数の走査線５および複数の基準信号線
６が互いに略平行に設けられている。隣接する走査線５
と基準信号線６とは、代表距離ｄの間隔で形成されてい
る。上記走査線５からは、所定間隔毎（ここでは隣接す
る列に配置されている反射電極８の間毎）にゲート電極
２１が突出することなく分岐し、走査線５の機能を含む
ように形成されている。すなわち、ゲート電極２１と走
査線５とは、交互に連続して、一直線上に設けられてい
る。また、上記ゲート電極２１の幅は上記走査線５の幅
よりも細く形成されている。

【００９１】他の配線との接続部などを除いて、上記走
査線５、ゲート電極２１、および基準信号線６を覆っ
て、反射型画素基板２上のほぼ全面に、窒化シリコン
（ＳｉＮｘ）や酸化シリコン（ＳｉＯｘ）などから成る
ゲート絶縁膜２２が形成されている。

【００９２】さらに、上記ゲート電極２１の上方には、
上記ゲート絶縁膜２２を介して、半導体層２３が形成さ
れている。該半導体層２３は、アモルファスシリコン
（ａ−Ｓｉ）、多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）、セレン化
カドミウム（ＣｄＳｅ）などから構成されている。該半
導体層２３の両端部には、微結晶ｎ＋型ａ−Ｓｉなどか
ら成るコンタクト層２４ａ，２４ｂが形成されている。

【００９３】一方のコンタクト層２４ａ上には、厚み約
２００ｎｍのＩＴＯから成るソース電極２５が重畳形成
される。該ソース電極２５からは、該ソース電極２５と
同一材料で、かつ一膜状に設けられている延在部２５ａ
が延在している。

【００９４】他方のコンタクト層２４ｂ上にはソース電
極２５と同様の材料などから成るドレイン電極２６が重
畳形成されている。該ドレイン電極２６からは、該ドレ
イン電極２６と同一材料で、かつ一膜状に設けられてい
る延在部２６ａが延在している。

【００９５】上記ＩＴＯは、外部信号入力電極部の単独
層または多層構造の表面層として用いられ、ほとんどの
実装用接続材料や接続構造に対して、最も接続抵抗が安
定している。従って、本実施の形態において、ソース電
極２５と、外部信号入力電極部となる延在部２５ａとを
一膜状に形成することができ、これにより製造工程を削
減することができる。尚、接続構造によっては、チタ
ン、モリブデン、アルミニウムなどを用いることもで
き、例えば、パラジウム含有銀ぺ一スト材から成る実装
用接続材料を用いたときに、モリブデンは接続抵抗の信
頼性が高い。

【００９６】また、基準信号線６上のゲート絶縁膜２２
の一部分に設けられたコンタクトホールｈ１により、ソ
ース電極２５と基準信号線６とが、ソース電極２５の延
在部２５ａを介して互いに接続される。

【００９７】以上のように、ＴＦＴ９周辺の構造が形成
された後、走査線５や基準信号線６およびＴＦＴ９など
を覆うように、絶縁性基板４上全面に有機絶縁膜（絶縁
膜）２７が形成される。該有機絶縁膜２７における、絶
縁性基板４と反対側の表面には、凹凸が形成されてい
る。

【００９８】上記のような有機絶縁膜２７の表面形状
（凹凸形状）を得る工程は、従来の方法とは異なる。ま
ず、樹脂層を１回のみ塗布し、ハーフエッチングにより
凹凸構造を形成する。その後、加熱により上記の樹脂層
に熱ダレを生じさせ、上記凹凸部分に丸みを持たせて硬
化形成する。従来は、樹脂層を塗布した後にホトレジス
トを塗布しなければならなかったので、２回樹脂層を塗
布しなければならなかったが、本実施の形態において
は、このように、樹脂層の塗布を１回に簡略化すること
ができる。上述のような方法を用いることにより、樹脂
層を塗布する工程を２度から１度に簡略化しても、良好
な絶縁特性を得ることができ、さらに、凹凸部分の丸み
により良好な反射特性も得ることができる。そればかり
か、小さなピンホール程度であれば、熱ダレを生じさせ
るための加熱時に埋めることもできるので、良品率がよ
り向上する。

【００９９】反射板と画素電極とを兼ねている反射電極
８は、上記有機絶縁膜２７上に設けられている。該反射
電極８には、該有機絶縁膜２７の表面形状に追従して、
凹凸が形成されている。尚、この凹凸形状は、例えば図
４（シャープ技報第６９号、３４ページ、図４）に示さ
れるように、高さ、表面粗さ、面積、形状など、特定の
条件（例えば、機種毎に試作評価して最適な凹凸形状を
選ぶ）内でランダムに配置される。これにより、反射特
性の良好な反射電極８を形成することができる。

【０１００】また、該反射電極８は、ドレイン電極２６
の延在部２６ａ上の一部分の有機絶縁膜２７に設けられ
たコンタクトホールｈ２を介して、ドレイン電極２６の
延在部２６ａに接続されている。さらに上記反射電極８
上には配向膜（図示せず）が形成されている。

【０１０１】尚、本実施の形態における対向基板３の詳
細な構造は図示しないが、反射型画素基板２上の反射電
極８にそれぞれ対向する位置に、赤、緑または青のカラ
ーフィルタが形成され、反射電極８間の間隙部に対向す
る位置（反射電極８と対向しない位置）には、ブラック
フィルタが形成されている。これらカラーフィルタおよ
びブラックフィルタ上にはストライプ状の表示信号線
（対向電極）１１が、さらにその上には配向膜が形成さ
れている。

【０１０２】上記のように形成された反射型画素基板２
と対向基板３とは、反射型画素基板２の反射電極８と、
対向基板３のカラーフィルタとが対応するように、すな
わち位置関係が適切に一致するように対向して貼り合わ
せられる。

【０１０３】ここで、上述した、走査線５および基準信
号線６の間隔を示す代表距離ｄは、約１２μｍ以上であ
ることが好ましい。上記代表距離ｄを１２μｍ以上とす
ることにより、走査線５および基準信号線６が並列する
部分で生じる、該走査線５と該基準信号線６との短絡を
抑制することができる。具体的には、該走査線５と該基
準信号線６との短絡不良を、おおよそ５％以下に低減し
て歩留りを向上できる。試作評価では、該走査線５と該
基準信号線６との間隔をほぼ１２μｍ以上で、３００ｍ
ｍ長×７６８本の平行パターンを有す基板において、短
絡不良が５％以下に抑えられることが確認された。

【０１０４】尚、このような短絡不良は、従来の液晶表
示装置において、各配線の交差部で生じるような、配線
の断線や短絡不良に比べて修復が容易である。従って、
走査線５および基準信号線６が並列する部分で生じる短
絡不良が、おおよそ５〜１０％以下であれば、修復（リ
ワーク）工程を入れた方が原価力を低減できる。

【０１０５】尚、本実施の形態において、走査線５と基
準信号線６の並列部分（平行間隔部）の長さが一本につ
き３００ｍｍ程度で、上記代表距離ｄを１５μｍとした
ところ、走査線５と基準信号線６とが一基板上に各々７
６８本形成されていても、短絡不良は約２．５％しか生
じなかった。従って、この程度の短絡不良ならば、上述
のようにリワークして原価力を改善することができる。

【０１０６】次に、反射型画素基板２に設けられる、凹
凸を有する上記反射電極８を形成する方法について、図
５に基づいて説明する。

【０１０７】工程Ｐ１では、走査線５、ゲート電極２
１、および基準信号線６が形成される。ガラスなどから
成る透明の絶縁性基板４上に、スパッタリング法によっ
て約３３０ｎｍ厚のＴｉ含有Ａ１等からなる金属層を成
膜形成し、その後ホトリソグラフ法およびエッチングに
よって所定の形状にパターニングして、走査線５、ゲー
ト電極２１および基準信号線６などを同時形成する。

【０１０８】工程Ｐ２では、プラズマＣＶＤ法等によっ
て約３５０ｎｍの厚さの窒化シリコンから成るゲート絶
縁膜２２が、上記絶縁性基板４上に形成される。

【０１０９】工程Ｐ３では、半導体層２３およびコンタ
クト層２４ａ，２４ｂが形成される。半導体層２３とな
る厚さ１２０ｎｍのａ−Ｓｉ層と、コンタクト層２４
ａ，２４ｂとなる厚さ４０ｎｍの微結晶ｎ＋型ａ−Ｓｉ
層とを順に二層連続で形成する。形成されたａ−Ｓｉ層
および微結晶ｎ＋型ａ−Ｓｉ層を所定の形状にパターニ
ングし、半導体層２３およびコンタクト層２４ａ，２４
ｂを形成する。

【０１１０】工程Ｐ４では、ソース電極２５、ドレイン
電極２６などが形成される。絶縁性基板４の全面に厚さ
約２００ｎｍのＩＴＯなどをスパッタ法によって成膜
し、この層を所定の形状にパターニングして、ソース電
極２５、ドレイン電極２６を形成する。

【０１１１】上記工程Ｐ１〜Ｐ４を経て、ＴＦＴ９が完
成する。

【０１１２】工程Ｐ５では、ＴＦＴ９が形成された絶縁
性基板４上全面に、東京応化社製ＯＦＰＲ−８００など
の感光性樹脂からなる有機絶縁膜２７をスピンコート
し、約３〜３．５μｍの厚さに供給形成した後、１００
０℃程度の低温のプリベークを行う。上記有機絶縁膜２
７の厚みを上記のような範囲に設定することにより、有
機絶縁膜２７が薄い時に生じ易い、後の工程で作成され
る反射電極８と下層膜との短絡不良や、有機絶縁膜２７
が厚いときに生じ易い、後述するコンタクトホールｈ２
部分の導電膜断線不良または下層膜との導通不良などを
低減し、効率良く表示品位の高い液晶表示装置の構造を
得ることができる。

【０１１３】工程Ｐ６では、ホトリソグラフ法を用い
て、上記有機絶縁膜２７にコンタクトホールｈ２および
凹凸部を形成する。まず、２回のフォトマスク露光を行
い、コンタクトホールｈ２形成部分には５０００ｍＪ／
ｃｍ² 程度、有機絶縁膜２７の凹凸部には１００〜２０
０ｍＪ／ｃｍ² 程度の量を露光し、現像処理を行う。こ
れにより、コンタクトホールｈ２は、底部導電膜である
ドレイン電極２６の延在部２６ａまで達し、凹凸部の窪
みは、下層膜に達しない程度にパターン形成できる。

【０１１４】次に、２００℃で３０分程度加熱を行う
と、エッジ部分の角が取れて丸みをおびるので、コンタ
クトホールｈ２では、上層の導電膜である反射電極８の
断線不良が減る。また、凹凸部では、上層の反射電極８
の反射光の干渉による色づきを低減し、さらに正反射成
分を減少させることで光源の映り込みを低減して表示品
位を向上させることができる。

【０１１５】このように、従来の液晶表示装置における
有機絶縁膜の製造方法と比較して、樹脂供給工程を２回
から１回に低減しても、所望の凹凸形状を形成すること
ができるので、表示品位の良好な表示装置を得ることが
できる。

【０１１６】工程Ｐ７では、有機絶縁膜２７上全面にア
ルミニウム層を成膜し、所定の形状にパターニングし
て、画素電極と反射板とを兼ねる反射電極８を形成す
る。

【０１１７】その後配向膜（図示せず）が形成され、反
射型画素基板２がほぼ完成する。

【０１１８】上記両基板２，３間に挟持される液晶とし
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。しかし、表示モードとして相転移型ゲス
ト・ホストモードに限定することなく、たとえば二層式
ゲスト・ホストモードや、１枚偏光板方式によるＴＮモ
ードやＯＣＢモードなど、他の反射型液晶であってもよ
い。

【０１１９】また、反射板としての機能を有する反射電
極８を備えた反射型画素基板２における絶縁性基板４と
して、透明のガラス基板を用いたが、シリコン基板のよ
うな不透明基板でも良い。この場合には、回路を基板上
に集積できるメリットがある。

【０１２０】また、本実施の形態に係る液晶表示装置１
においては、反射型画素基板２側に反射板の機能を兼ね
備えた反射電極８を設ける例を示したが、対向基板側に
反射板を設けてもよい。

【０１２１】また、本実施の形態に係る液晶表示装置１
においては、反射板と画素電極とを一体的に設ける構成
としたが、反射板と画素電極とを別の層に個々に設けて
も良い。

【０１２２】また、反射型液晶表示装置は情報端末機器
などに用いられるので、ペン入力機能を付与することが
好ましい。その際、静電誘導方式など液晶表示装置にペ
ン入力（タブレット）機能を一体化できる構造が好まし
い。このような構成とすることで、小型、薄型で表示が
明るい情報端末機器としての液晶表示装置を提供でき
る。

【０１２３】以上のように、本実施の形態に係る反射型
の液晶表示装置１は、走査線５と表示信号線１１とが同
一の基板上に設けられていない構成であるので、同一基
板上で走査線５および表示信号線１１が交差しない。

【０１２４】これに対して、従来の反射型液晶表示装置
は、同一基板上に、走査線および該走査線と交差する表
示信号線が配置されていた。従って、走査線と表示信号
線との交差部では、該走査線と表示信号線との間に設け
られているゲート絶縁膜にクラックやピンホールが発生
して、短絡が生じていた。さらに、走査線および表示信
号線の交差部や、ＴＦＴが形成されている部分では、上
記表示信号線が基板に対して垂直方向に突出することに
なる。よって、表示信号線が突出する部分では、反射電
極と表示信号線との間に設けられ、該反射電極および表
示信号線間を絶縁するために設けられる有機絶縁膜が薄
くなる。このような理由等から、走査線および表示信号
線の交差部や、ＴＦＴ部分に反射電極を重畳させると、
反射電極と表示信号線とが短絡してしまう恐れがあっ
た。

【０１２５】しかし、本実施の形態においては、上述し
たように、表示信号線１１が対向基板３側に配置されて
いるので、同一基板上において各配線同士が交差するこ
とはない。従って、従来のように、走査線５と表示信号
線１１とが短絡することはない。

【０１２６】さらに、有機絶縁膜が薄くなる部分が存在
しないことから、上述のように、反射電極８を走査線５
または基準信号線６や、ＴＦＴ９の上部に形成すること
ができる。これにより、反射電極８の面積を極力大きく
形成することができるので、高開口率を達成することが
できる。

【０１２７】さらに、その際、走査線５および基準信号
線６の上層は、後述するように窒化シリコン等からなる
ゲート絶縁膜２２と、さらに該ゲート絶縁膜２２上に設
けられる有機絶縁膜２７との二層構造となっているの
で、上記反射電極８と上記走査線５および基準信号線６
との間の絶縁性を確実に保つことができる。従って、反
射電極８と走査線５および基準信号線６との絶縁不良を
皆無にまで近づけることができる。

【０１２８】さらに、表示信号線１１を対向基板３側に
配置する構成とすることで、反射型画素基板２の製造工
程数が減り、製造期間が短縮される。また、反射型画素
基板２と上記対向基板３との製造工程数の差が少なくな
るので、液晶表示装置１を作成するトータルの製造期間
も短縮されることになる。

【０１２９】〔実施の形態２〕 本発明の第２の実施の形態について、図６および図７に
基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、説明の
便宜上、前述の実施の形態１で示した同一の部材には同
一の番号を付し、その説明を省略する。

【０１３０】図６は本実施の形態における反射型画素基
板（第１基板）５２の平面図であり、図７は図６のＢ−
Ｂ矢視断面図である。本実施の形態に係る反射型画素基
板５２のＴＦＴ（３端子スイッチング素子）５９周辺の
構造は、前述の実施の形態１の反射型画素基板２のＴＦ
Ｔ９の周辺の構造と略同一である。但し、ＩＴＯ等から
なる透明電極（透過部）５３が、画素電極として、ドレ
イン電極５６と一膜状に形成されている。該透明電極５
３は、液晶表示装置の後方、すなわち反射型画素基板５
２において各配線や電極等が設けられていない側から照
射される、バックライト光などの液晶表示装置に組み込
まれた光学部材からの光Ｌを透過するように形成されて
いる。

【０１３１】上記透明電極５３の上部を除く、反射型画
素基板５２の絶縁性基板４の略全面に、有機絶縁膜（絶
縁膜）５７が形成されており、透過部としての上記透明
電極５３部分は、上記有機絶縁膜５７のホール部ｈとな
っている。

【０１３２】上記有機絶縁膜５７を覆うように、反射板
と画素電極の機能を兼ねる反射電極５８が形成されてい
る。

【０１３３】本実施の形態の反射型画素基板５２が以上
のような構成であることにより、該反射型画素基板５２
は、光を透過する透過型表示構造部と、光を透過しない
反射型表示構造部とを有するので、本実施の形態に係る
液晶表示装置は、透過型表示と反射型表示との両方を行
うことができる。

【０１３４】これにより、例えば、周囲の明るい場所で
は反射型表示構造部で表示画像認識を行い、暗がりなど
では透過型構造部を主体に反射型構造部を併用して表示
画像認識ができる。

【０１３５】尚、本実施の形態に係る液晶表示装置のよ
うに透過型表示と反射型表示とを併用する構造は、前記
した実施の形態１のように反射型表示のみを行う反射型
の液晶表示装置と比較すると、部材数は少し増すことに
なる。しかし、このように部材数などが少し増しても、
製造期間短縮や歩留り向上などによる、本実施の形態に
係る発明の効果は、実施の形態１の場合より大きい。

【０１３６】また、周囲の明るさなどに応じて、バラン
ス良く表示できるよう、透明電極５３と反射電極５８の
面積比などを適切に設計した方が良く、本実施の形態で
は、４：６程度の面積比とした。しかし、これは、製品
の想定使用環境や、液晶表示装置の反射や透過光の特性
などによって異なる。

【０１３７】以上のように、本実施の形態に係る液晶表
示装置は、反射型画素基板５２に、光を透過しない反射
板と画素電極とを兼ねる反射電極５８と、光を透過する
透明電極５３とを備える構成とすることにより、透過型
表示と反射型表示とを両方行うことができる。従って、
例えば、周囲の明るい場所では反射型表示構造部で表示
画像認識を行い、暗がりなどでは透過型表示構造部で表
示画像認識を行うことが可能となる。

【０１３８】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係る発明の液
晶表示装置は、反射板と画素電極とを兼ねている複数の
反射電極を有する第１基板は、互いに並列するように配
置された複数の走査線および複数の基準信号線と、各端
子が上記走査線、上記基準信号線、および上記画素電極
にそれぞれ接続され、且つマトリクス状に配置された３
端子スイッチング素子とを備え、対向電極を有する第２
基板は、上記走査線と交差する方向に配置された複数の
表示信号線を備え、上記反射電極は、該反射電極の両端
部が上記基準信号線に平面的に重畳し、該反射電極のほ
ぼ中央部が上記走査線に平面的に重畳するように配置さ
れている構成である。

【０１３９】これにより、各配線間または反射板と各配
線間等の短絡や、配線の断線等の欠陥を防いで歩留りを
向上させ、信頼性の高い反射型の液晶表示装置を提供す
ることができるという効果を奏する。さらに、従来より
も大幅に良品率が向上し、製造期間や在庫期間も短縮で
きるという効果も奏する。また、各配線に付加される負
荷容量を小さくして、信号遅延を低減できるので、配線
材料として比抵抗が１ランク高い材料を用いることがで
き、設計の自由度が増すという効果も合わせて奏する。

【０１４０】さらに、上記反射電極は、該反射電極の両
端部が基準信号線に平面的に重畳し、該反射電極のほぼ
中央部が上記走査線に平面的に重畳するように配置され
ており、画素電極としての機能と反射板としての機能と
を兼ね備えている。

【０１４１】反射板が画素電極と一体的に形成されてい
ることで、上記第１基板を製造する工程数を少なくする
ことができる。総合良品率は、各製造工程の良品率を掛
け合わせて求められるので、製造工程を削減することに
より、上記第１基板の総合良品率が向上するという効果
も奏する。

【０１４２】さらに、本発明によれば、有機絶縁膜が薄
くなる部分が存在しないことから、 反射電極を走査線ま
たは基準信号線や、ＴＦＴの上部に形成することができ
る。これにより、反射電極の面積を極力大きく形成する
ことができるので、高開口率を達成することができると
いう効果も奏する。

【０１４３】請求項２に係る発明の液晶表示装置は、上
記３端子スイッチング素子は、上記走査線に接続される
ゲート電極を有しており、上記ゲート電極と上記走査線
とは略一直線上に配置され、かつ該ゲート電極の幅は、
上記走査線の幅よりも狭く形成されている構成である。

【０１４４】これにより、請求項１の発明による効果に
加えて、歩留りがより向上し、かつ信号遅延を低減し
た、表示品位の高い液晶表示装置を提供することができ
るという効果を奏する。

【０１４５】請求項３に係る発明の液晶表示装置は、上
記３端子スイッチング素子は、上記走査線に接続される
ゲート電極を有しており、上記走査線からは、所定間隔
毎に、上記ゲート電極が突出することなく分岐し、上記
ゲート電極と走査線とは、交互に連続して、一直線上に
設けられている構成である。

【０１４６】これにより、請求項１の発明による効果に
加えて、歩留りがより向上した、表示品位の高い液晶表
示装置を提供することができるという効果を奏する。

【０１４７】請求項４に係る発明の液晶表示装置は、上
記走査線および基準信号線の上層は、ゲート絶縁膜と、
上記凹凸を有する絶縁膜との二層構造となっている構成
である。

【０１４８】これにより、請求項１ないし３のいずれか
の発明による効果に加えて、上記反射電極と上記走査線
および基準信号線との間の絶縁性を確実に保つことがで
き、反射電極と走査線および基準信号線との絶縁不良を
皆無にまで近づけることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置
の構成を示す斜視図である。

【図２】上記液晶表示装置の反射型画素基板側の構造を
示す平面図である。

【図３】図２の液晶表示装置のＡ−Ａ矢視断面図であ
る。

【図４】上記液晶表示装置における反射電極の凹凸形状
を模式的に示す斜視図である。

【図５】上記液晶表示装置における反射電極の製造方法
を示すフローチャートである。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置
の反射型画素基板側の構造を示す平面図である。

【図７】図６の液晶表示装置のＢ−Ｂ矢視断面図であ
る。

【図８】従来の液晶表示装置の画素基板側の平面図であ
る。

【図９】従来の液晶表示装置の断面図である。

【図１０】従来の液晶表示装置の製造方法を示すフロー
チャートである。

【図１１】（ａ）ないし（ｄ）は、従来の液晶表示装置
の製造工程を示す説明図である。

【図１２】従来の液晶表示装置の凹凸形状を形成する際
に用いるマスクのパターンを示す説明図である。

【符号の説明】

１ 液晶表示装置 ２ 反射型画素基板（第１基板） ３ 対向基板（第２基板） ５ 走査線 ６ 基準信号線 ８ 反射電極（画素電極、反射板） ９ 薄膜トランジスタ（３端子スイッチング素子） １１ 表示信号線 ２１ ゲート電極 ２７ 有機絶縁膜（絶縁膜） ５２ 反射型画素基板（第１基板） ５３ 透明電極（画素電極） ５７ 有機絶縁膜（絶縁膜） ５８ 反射電極（画素電極、反射板）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−294391（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−128687（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−319422（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−209224（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−318929（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−20298（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−230378（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1343 G02F 1/1362 G02F 1/1335 H01L 29/78

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】凹凸を有する絶縁膜と、該絶縁膜上にマト
   リクス状に配置され、反射板と画素電極とを兼ねている
   複数の反射電極とを含む第１基板と、 上記第１基板と対向配置され、かつ、対向電極を有する
   第２基板と、 上記第１基板と上記第２基板との間に挟持される液晶層
   とを備えた、反射型の液晶表示装置であって、 上記反射電極を有する上記第１基板は、互いに並列する
   ように配置された複数の走査線および複数の基準信号線
   と、上記走査線、上記基準信号線、および上記反射電極
   にそれぞれ接続され、且つマトリクス状に配置された３
   端子スイッチング素子とを備え、 上記対向電極を有する上記第２基板は、上記走査線と交
   差する方向に配置された複数の表示信号線を備え、 上記反射電極は、該反射電極の両端部が上記基準信号線
   に平面的に重畳し、該反射電極のほぼ中央部が上記走査
   線に平面的に重畳するように配置されている ことを特徴
   とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】上記３端子スイッチング素子は、上記走査
   線に接続されるゲート電極を有しており、 上記ゲート電極と上記走査線とは略一直線上に配置さ
   れ、かつ該ゲート電極の幅は、上記走査線の幅よりも狭
   く形成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶
   表示装置。
3. 【請求項３】上記３端子スイッチング素子は、上記走査
   線に接続されるゲート電極を有しており、 上記走査線からは、所定間隔毎に、上記ゲート電極が突
   出することなく分岐し、上記ゲート電極と走査線とは、
   交互に連続して、一直線上に設けられているこ とを特徴
   とする請求項１記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】上記走査線および基準信号線の上層は、ゲ
   ート絶縁膜と、上記凹凸を有する絶縁膜との二層構造と
   なっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
   かに記載の液晶表示装置。