JPH1031231A - 反射型ゲストホスト液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
反射型ゲストホスト液晶表示装置及びその製造方法Info
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- JPH1031231A JPH1031231A JP20424996A JP20424996A JPH1031231A JP H1031231 A JPH1031231 A JP H1031231A JP 20424996 A JP20424996 A JP 20424996A JP 20424996 A JP20424996 A JP 20424996A JP H1031231 A JPH1031231 A JP H1031231A
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- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13725—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on guest-host interaction
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133553—Reflecting elements
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- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/02—Function characteristic reflective
Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射型ゲストホスト液晶表示装置のコントラ
ストを改善すると共に信頼性を高める。 【解決手段】 反射型ゲストホスト液晶表示装置は所定
の間隙を介して互いに接合した一対の基板１，２と、二
色性色素５を含有し且つ該間隙に保持されたゲストホス
ト液晶３とを備えている。上側の基板１には少なくとも
対向電極６が形成されている。下側の基板２には少なく
とも薄膜トランジスタ８と光反射層９と四分の一波長板
層１０と画素電極１１とが形成されている。四分の一波
長板層１０は薄膜トランジスタ８及び光反射層９よりも
上方に成膜されており、且つ薄膜トランジスタ８のドレ
イン電極２２に連通するコンタクトホール１２が開口し
ている。画素電極１１は四分の一波長板層１０の上にパ
タニングされ、且つコンタクトホール１２を介して薄膜
トランジスタ８のドレイン電極２２に接続している。
ストを改善すると共に信頼性を高める。 【解決手段】 反射型ゲストホスト液晶表示装置は所定
の間隙を介して互いに接合した一対の基板１，２と、二
色性色素５を含有し且つ該間隙に保持されたゲストホス
ト液晶３とを備えている。上側の基板１には少なくとも
対向電極６が形成されている。下側の基板２には少なく
とも薄膜トランジスタ８と光反射層９と四分の一波長板
層１０と画素電極１１とが形成されている。四分の一波
長板層１０は薄膜トランジスタ８及び光反射層９よりも
上方に成膜されており、且つ薄膜トランジスタ８のドレ
イン電極２２に連通するコンタクトホール１２が開口し
ている。画素電極１１は四分の一波長板層１０の上にパ
タニングされ、且つコンタクトホール１２を介して薄膜
トランジスタ８のドレイン電極２２に接続している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は反射型ゲストホスト
液晶表示装置及びその製造方法に関する。詳しくは、四
分の一波長板層と光反射層とを装置内に内蔵して入射光
の利用効率を改善する技術に関する。より詳しくは、画
素駆動用のスイッチング素子を内蔵したアクティブマト
リクス構造の反射型ゲストホスト液晶表示装置及びその
製造方法に関する。
液晶表示装置及びその製造方法に関する。詳しくは、四
分の一波長板層と光反射層とを装置内に内蔵して入射光
の利用効率を改善する技術に関する。より詳しくは、画
素駆動用のスイッチング素子を内蔵したアクティブマト
リクス構造の反射型ゲストホスト液晶表示装置及びその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】四分の一波長板層と光反射層とを内蔵し
た反射型ゲストホスト液晶表示装置は例えば特開平６−
２２２３５１号公報に開示されており、図５にその断面
構造を示す。この反射型液晶表示装置１０１は、上下一
対の基板１０２及び１０３、ゲストホスト液晶１０４、
二色性色素１０５、上下一対の透明電極１０６及び１１
０、上下一対の配向層１０７及び１１１、光反射層１０
８、四分の一波長板層１０９を含んで構成されている。
一対の基板は１０２及び１０３は、例えばガラス、石
英、プラスチック等の絶縁性を有する材料で構成されて
いる。又、少なくとも上側の基板１０２は透明である。
一対の基板１０２及び１０３の間隙には二色性色素１０
５を含むゲストホスト液晶１０４が保持されている。ゲ
ストホスト液晶１０４はネマティック液晶分子１０４ａ
を含んでおり、二色性色素１０５はその分子の長軸に略
平行な遷移双極子モーメントを有する、いわゆるｐ型色
素である。上側の基板１０２の内表面１０２ａには図示
しないがスイッチング素子が集積形成されている。又、
透明電極１０６は画素電極としてマトリクス状にパタニ
ングされており、対応するスイッチング素子により駆動
される。さらに、上側の基板１０２の内表面はポリイミ
ド樹脂等からなる配向層１０７で被覆されている。この
配向層１０７の表面は例えばラビング処理が施されてお
りネマティック液晶分子１０４ａを水平配向している。
た反射型ゲストホスト液晶表示装置は例えば特開平６−
２２２３５１号公報に開示されており、図５にその断面
構造を示す。この反射型液晶表示装置１０１は、上下一
対の基板１０２及び１０３、ゲストホスト液晶１０４、
二色性色素１０５、上下一対の透明電極１０６及び１１
０、上下一対の配向層１０７及び１１１、光反射層１０
８、四分の一波長板層１０９を含んで構成されている。
一対の基板は１０２及び１０３は、例えばガラス、石
英、プラスチック等の絶縁性を有する材料で構成されて
いる。又、少なくとも上側の基板１０２は透明である。
一対の基板１０２及び１０３の間隙には二色性色素１０
５を含むゲストホスト液晶１０４が保持されている。ゲ
ストホスト液晶１０４はネマティック液晶分子１０４ａ
を含んでおり、二色性色素１０５はその分子の長軸に略
平行な遷移双極子モーメントを有する、いわゆるｐ型色
素である。上側の基板１０２の内表面１０２ａには図示
しないがスイッチング素子が集積形成されている。又、
透明電極１０６は画素電極としてマトリクス状にパタニ
ングされており、対応するスイッチング素子により駆動
される。さらに、上側の基板１０２の内表面はポリイミ
ド樹脂等からなる配向層１０７で被覆されている。この
配向層１０７の表面は例えばラビング処理が施されてお
りネマティック液晶分子１０４ａを水平配向している。
【０００３】一方、下側の基板１０３の内表面１０３ａ
にはアルミニウム等からなる光反射層１０８と、高分子
液晶等からなる四分の一波長板層１０９とがこの順に形
成されている。さらに、四分の一波長板層１０９の上に
は透明電極１１０と配向層１１１とがこの順に形成され
ている。
にはアルミニウム等からなる光反射層１０８と、高分子
液晶等からなる四分の一波長板層１０９とがこの順に形
成されている。さらに、四分の一波長板層１０９の上に
は透明電極１１０と配向層１１１とがこの順に形成され
ている。
【０００４】続いて、この反射型ゲストホスト液晶表示
装置１０１を用いて白黒表示を行なう場合の動作につい
て簡潔に説明する。電圧無印加状態では、ネマティック
液晶分子１０４ａは水平に配向しており、二色性色素１
０５も同様に配向する。上側の基板１０２側から入射し
た光がゲストホスト液晶１０４に進むと、入射光の内二
色性色素１０５の分子の長軸方向に対して平行な振動面
を持つ成分が二色性色素１０５によって吸収される。
又、二色性色素１０５の分子の長軸方向に対して垂直な
振動面を持つ成分はゲストホスト液晶１０４を通過し、
下側の基板１０３の表面１０３ａに形成された四分の一
波長板層１０９で円偏光とされて、光反射層１０８で反
射する。この時、反射光の偏光が逆回りとなり、再び四
分の一波長板層１０９を通過し、二色性色素１０５の分
子の長軸方向に対して平行な振動面を持つ成分となる。
この成分は二色性色素１０５によって吸収されるので略
完全な黒色表示となる。一方、電圧印加時にはネマティ
ック液晶分子１０４ａは電界方向に沿って垂直に配向
し、二色性色素１０５も同様に配向する。上側の基板１
０２側から入射した光は二色性色素１０５によって吸収
されずにゲストホスト液晶１０４を通過し、さらに四分
の一波長板層１０９で偏光されずに光反射層１０８で反
射する。反射光は再び四分の一波長板層１０９を通過
し、ゲストホスト液晶１０４で吸収されずに出射する。
従って白色表示となる。
装置１０１を用いて白黒表示を行なう場合の動作につい
て簡潔に説明する。電圧無印加状態では、ネマティック
液晶分子１０４ａは水平に配向しており、二色性色素１
０５も同様に配向する。上側の基板１０２側から入射し
た光がゲストホスト液晶１０４に進むと、入射光の内二
色性色素１０５の分子の長軸方向に対して平行な振動面
を持つ成分が二色性色素１０５によって吸収される。
又、二色性色素１０５の分子の長軸方向に対して垂直な
振動面を持つ成分はゲストホスト液晶１０４を通過し、
下側の基板１０３の表面１０３ａに形成された四分の一
波長板層１０９で円偏光とされて、光反射層１０８で反
射する。この時、反射光の偏光が逆回りとなり、再び四
分の一波長板層１０９を通過し、二色性色素１０５の分
子の長軸方向に対して平行な振動面を持つ成分となる。
この成分は二色性色素１０５によって吸収されるので略
完全な黒色表示となる。一方、電圧印加時にはネマティ
ック液晶分子１０４ａは電界方向に沿って垂直に配向
し、二色性色素１０５も同様に配向する。上側の基板１
０２側から入射した光は二色性色素１０５によって吸収
されずにゲストホスト液晶１０４を通過し、さらに四分
の一波長板層１０９で偏光されずに光反射層１０８で反
射する。反射光は再び四分の一波長板層１０９を通過
し、ゲストホスト液晶１０４で吸収されずに出射する。
従って白色表示となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来構造で
は、画素駆動用のスイッチング素子が入射側の基板に形
成されている。スイッチング素子は薄膜トランジスタ等
からなり入射光を遮断する為、その分画素の開口率が低
下するという欠点がある。これに対処する為、反射側の
基板にスイッチング素子を集積形成した構造が開発され
ており、その例を図６に示す。なお、この構造は開発段
階にあるもので公開された従来技術ではない。図示する
様に、上側の基板２０１は全面的に形成された透明電極
からなる対向電極２０３ａを有し、下側の基板２０２は
マトリクス状に細分化された反射電極からなる画素電極
２０４ａを有している。即ち、本例はアクティブマトリ
クス型である。基板２０２の内表面にはマトリクス状に
パタニングされた画素電極２０４ａに加え、これに対応
して薄膜トランジスタＴＦＴも集積形成されている。こ
のＴＦＴは画素電極２０４ａを個々に駆動するスイッチ
ング素子となる。即ち、このＴＦＴを選択的にオン／オ
フ制御して対応する画素電極２０４ａに信号電圧を書込
む。ＴＦＴのドレイン領域Ｄは画素電極２０４ａに接続
し、ソース領域Ｓは信号ライン２２１に接続している。
ＴＦＴのゲート電極Ｇはゲートラインに接続している。
又、各画素電極２０４ａに対応して保持容量Ｃｓも形成
されている。画素電極２０４ａは平坦化層２２２により
ＴＦＴや保持容量Ｃｓ及び信号ライン２２１等から電気
的に分離されている。一方、上側の基板２０１の内表面
には対向電極２０３ａが全面的に形成されている。互い
に所定の間隙を介して対向配置された両基板２０１，２
０２の間には電気光学体２０５が保持されている。この
電気光学体２０５はゲストホスト液晶２０６と四分の一
波長板層２０７とを含む積層構造を有する。ゲストホス
ト液晶２０６はネマティック液晶分子２０９及び二色性
色素２０８を含有すると共に、上下の配向層２１０及び
２１１により水平配向されている。四分の一波長板層２
０７は画素電極２０４ａに沿って成膜されている。
は、画素駆動用のスイッチング素子が入射側の基板に形
成されている。スイッチング素子は薄膜トランジスタ等
からなり入射光を遮断する為、その分画素の開口率が低
下するという欠点がある。これに対処する為、反射側の
基板にスイッチング素子を集積形成した構造が開発され
ており、その例を図６に示す。なお、この構造は開発段
階にあるもので公開された従来技術ではない。図示する
様に、上側の基板２０１は全面的に形成された透明電極
からなる対向電極２０３ａを有し、下側の基板２０２は
マトリクス状に細分化された反射電極からなる画素電極
２０４ａを有している。即ち、本例はアクティブマトリ
クス型である。基板２０２の内表面にはマトリクス状に
パタニングされた画素電極２０４ａに加え、これに対応
して薄膜トランジスタＴＦＴも集積形成されている。こ
のＴＦＴは画素電極２０４ａを個々に駆動するスイッチ
ング素子となる。即ち、このＴＦＴを選択的にオン／オ
フ制御して対応する画素電極２０４ａに信号電圧を書込
む。ＴＦＴのドレイン領域Ｄは画素電極２０４ａに接続
し、ソース領域Ｓは信号ライン２２１に接続している。
ＴＦＴのゲート電極Ｇはゲートラインに接続している。
又、各画素電極２０４ａに対応して保持容量Ｃｓも形成
されている。画素電極２０４ａは平坦化層２２２により
ＴＦＴや保持容量Ｃｓ及び信号ライン２２１等から電気
的に分離されている。一方、上側の基板２０１の内表面
には対向電極２０３ａが全面的に形成されている。互い
に所定の間隙を介して対向配置された両基板２０１，２
０２の間には電気光学体２０５が保持されている。この
電気光学体２０５はゲストホスト液晶２０６と四分の一
波長板層２０７とを含む積層構造を有する。ゲストホス
ト液晶２０６はネマティック液晶分子２０９及び二色性
色素２０８を含有すると共に、上下の配向層２１０及び
２１１により水平配向されている。四分の一波長板層２
０７は画素電極２０４ａに沿って成膜されている。
【０００６】画素電極２０４ａに信号電圧が書込まれる
と、対面する対向電極２０３ａとの間に電界が生じ、ゲ
ストホスト液晶２０６は吸収状態と透過状態との間で変
化する。この光学変化は画素電極毎に現われる為、所望
の画像表示を行なう事ができる。画素電極２０４ａの下
方にＴＦＴ、保持容量Ｃｓ、信号ライン２２１等が配置
している。これらの構成要素は入射光路中に介在しない
ため、画素開口率に影響を与えない。換言すると、画素
電極２０４ａの面積がそのまま画素開口として利用で
き、明るい表示が可能である。
と、対面する対向電極２０３ａとの間に電界が生じ、ゲ
ストホスト液晶２０６は吸収状態と透過状態との間で変
化する。この光学変化は画素電極毎に現われる為、所望
の画像表示を行なう事ができる。画素電極２０４ａの下
方にＴＦＴ、保持容量Ｃｓ、信号ライン２２１等が配置
している。これらの構成要素は入射光路中に介在しない
ため、画素開口率に影響を与えない。換言すると、画素
電極２０４ａの面積がそのまま画素開口として利用で
き、明るい表示が可能である。
【０００７】しかしながら、図６に示した構造では、画
素電極２０４ａと対向電極２０３ａとの間にゲストホス
ト液晶２０６の他複数の層が介在しており、特に四分の
一波長板層２０７は大きな厚みを有している。これらの
積層の界面では画素電極２０４ａに電圧を印加した際分
極電荷が集中する為逆電界が発生し、結果的にコントラ
ストの低下や焼付き等画像品位の劣化をもたらすという
課題がある。又、画素電極２０４ａの上に四分の一波長
板層２０７を設けると、その分ゲストホスト液晶２０６
に印加される実効電圧が低下するという課題がある。
素電極２０４ａと対向電極２０３ａとの間にゲストホス
ト液晶２０６の他複数の層が介在しており、特に四分の
一波長板層２０７は大きな厚みを有している。これらの
積層の界面では画素電極２０４ａに電圧を印加した際分
極電荷が集中する為逆電界が発生し、結果的にコントラ
ストの低下や焼付き等画像品位の劣化をもたらすという
課題がある。又、画素電極２０４ａの上に四分の一波長
板層２０７を設けると、その分ゲストホスト液晶２０６
に印加される実効電圧が低下するという課題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決する為以下の手段を講じた。即ち、本発明にか
かる反射型ゲストホスト液晶表示装置は基本的な構成と
して所定の間隙を介して互いに接合した一対の基板と二
色性色素を含有し且つ該間隙に保持されたゲストホスト
液晶とを備えている。一方の基板には少なくとも対向電
極が形成されている。他方の基板にはスイッチング素子
と、光反射層と、これらの上方に成膜され且つスイッチ
ング素子に連通するコンタクトホールを設けた四分の一
波長板層と、該四分の一波長板層の上にパタニングされ
且つ該コンタクトホールを介して該スイッチング素子に
接続する画素電極とが形成されている。好ましくは、前
記四分の一波長板層は一軸配向した高分子液晶膜からな
る。又、前記スイッチング素子及び光反射層の凹凸を埋
める平坦化層が介在しており、前記四分の一波長板層は
該平坦化層の表面に成膜されており、前記画素電極は該
四分の一波長板層及び平坦化層を貫通して設けたコンタ
クトホールを介して該スイッチング素子に接続してい
る。又好ましくは、前記光反射層は個々の画素電極に対
応して細分化されており、且つ細分化された部分は対応
する画素電極と同電位に接続されている。前記光反射層
は散乱性の反射面を有する。あるいは、前記他方の基板
に形成された光反射層は鏡面を有しており、前記一方の
基板には光散乱層が形成されたものであってもよい。さ
らに好ましくは、前記画素電極の表面を被覆する様に配
向層が形成されており、該ゲストホスト液晶に接してそ
の配向を制御している。
題を解決する為以下の手段を講じた。即ち、本発明にか
かる反射型ゲストホスト液晶表示装置は基本的な構成と
して所定の間隙を介して互いに接合した一対の基板と二
色性色素を含有し且つ該間隙に保持されたゲストホスト
液晶とを備えている。一方の基板には少なくとも対向電
極が形成されている。他方の基板にはスイッチング素子
と、光反射層と、これらの上方に成膜され且つスイッチ
ング素子に連通するコンタクトホールを設けた四分の一
波長板層と、該四分の一波長板層の上にパタニングされ
且つ該コンタクトホールを介して該スイッチング素子に
接続する画素電極とが形成されている。好ましくは、前
記四分の一波長板層は一軸配向した高分子液晶膜からな
る。又、前記スイッチング素子及び光反射層の凹凸を埋
める平坦化層が介在しており、前記四分の一波長板層は
該平坦化層の表面に成膜されており、前記画素電極は該
四分の一波長板層及び平坦化層を貫通して設けたコンタ
クトホールを介して該スイッチング素子に接続してい
る。又好ましくは、前記光反射層は個々の画素電極に対
応して細分化されており、且つ細分化された部分は対応
する画素電極と同電位に接続されている。前記光反射層
は散乱性の反射面を有する。あるいは、前記他方の基板
に形成された光反射層は鏡面を有しており、前記一方の
基板には光散乱層が形成されたものであってもよい。さ
らに好ましくは、前記画素電極の表面を被覆する様に配
向層が形成されており、該ゲストホスト液晶に接してそ
の配向を制御している。
【０００９】かかる構造を有する反射型ゲストホスト液
晶表示装置は本発明に従って以下の工程により製造され
る。先ず第１工程で、第１の基板にスイッチング素子を
集積形成する。第２工程で、同じく第１の基板に光反射
層を形成する。第３工程で、該スイッチング素子及び光
反射層の上方に四分の一波長板層を形成する。第４工程
で、該四分の一波長板層に対して下方のスイッチング素
子に連通するコンタクトホールを開口する。第５工程
で、該四分の一波長板層の上に該コンタクトホールを介
してスイッチング素子と接続する画素電極を形成する。
第６工程で、予め対向電極が形成された第２の基板を所
定の間隙を介して第１の基板に接合する。最後に第７工
程で、該間隙に二色性色素を含有したゲストホスト液晶
を注入する。好ましくは、前記第３工程は下地に配向層
を形成した後その上に高分子液晶を塗工して一軸配向さ
せることにより四分の一波長板層を形成する。又、前記
第４工程は、該四分の一波長板層の表面に感光膜を塗工
した後露光現像を行なってパタニングするフォトリソグ
ラフィ工程と、パタニングされた感光膜をマスクとして
該四分の一波長板層をエッチングしコンタクトホールを
開口するエッチング工程とを含む。前記フォトリソグラ
フィ工程は下層の四分の一波長板層を溶解しない水溶性
の感光膜を用いる。前記エッチング工程は、該四分の一
波長板層を溶解する溶剤を含有したエッチング液を用い
てウェットエッチングを行なう。あるいは、前記エッチ
ング工程は、酸素プラズマを照射してドライエッチング
を行ない、コンタクトホールの開口と同時に不要となっ
たマスクを灰化除去するものであってもよい。
晶表示装置は本発明に従って以下の工程により製造され
る。先ず第１工程で、第１の基板にスイッチング素子を
集積形成する。第２工程で、同じく第１の基板に光反射
層を形成する。第３工程で、該スイッチング素子及び光
反射層の上方に四分の一波長板層を形成する。第４工程
で、該四分の一波長板層に対して下方のスイッチング素
子に連通するコンタクトホールを開口する。第５工程
で、該四分の一波長板層の上に該コンタクトホールを介
してスイッチング素子と接続する画素電極を形成する。
第６工程で、予め対向電極が形成された第２の基板を所
定の間隙を介して第１の基板に接合する。最後に第７工
程で、該間隙に二色性色素を含有したゲストホスト液晶
を注入する。好ましくは、前記第３工程は下地に配向層
を形成した後その上に高分子液晶を塗工して一軸配向さ
せることにより四分の一波長板層を形成する。又、前記
第４工程は、該四分の一波長板層の表面に感光膜を塗工
した後露光現像を行なってパタニングするフォトリソグ
ラフィ工程と、パタニングされた感光膜をマスクとして
該四分の一波長板層をエッチングしコンタクトホールを
開口するエッチング工程とを含む。前記フォトリソグラ
フィ工程は下層の四分の一波長板層を溶解しない水溶性
の感光膜を用いる。前記エッチング工程は、該四分の一
波長板層を溶解する溶剤を含有したエッチング液を用い
てウェットエッチングを行なう。あるいは、前記エッチ
ング工程は、酸素プラズマを照射してドライエッチング
を行ない、コンタクトホールの開口と同時に不要となっ
たマスクを灰化除去するものであってもよい。
【００１０】本発明によれば、四分の一波長板層の上に
画素電極が形成されている。従って、画素電極と対向電
極との間には配向層を除いてゲストホスト液晶のみが介
在している。これにより、ゲストホスト液晶に十分な電
界を印加する事が可能になる。そして、画素電極は四分
の一波長板層に開口したコンタクトホールを介して対応
するスイッチング素子と電気接続を取る様にしている。
画素電極が形成されている。従って、画素電極と対向電
極との間には配向層を除いてゲストホスト液晶のみが介
在している。これにより、ゲストホスト液晶に十分な電
界を印加する事が可能になる。そして、画素電極は四分
の一波長板層に開口したコンタクトホールを介して対応
するスイッチング素子と電気接続を取る様にしている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の最
良な実施形態を詳細に説明する。図１は本発明にかかる
反射型ゲストホスト液晶表示装置の基本的な構成を示す
部分断面図である。図示する様に、本表示装置は所定の
間隙を介して互いに接合した上下一対の基板１，２を用
いて構成されている。上側基板１は入射側に位置しガラ
ス等の透明基材からなる。一方下側の基板２は反射側に
位置し、必ずしも透明材料を用いる必要はない。一対の
基板１，２の間隙にはゲストホスト液晶３が保持されて
いる。このゲストホスト液晶３は負の誘電異方性を有す
るネマティック液晶分子４を主体とし、且つ二色性色素
５を所定の割合で含有している。上側の基板１の内表面
には対向電極６と配向層７が形成されている。対向電極
６はＩＴＯ等の透明導電膜からなる。配向層７は例えば
ポリイミドフィルムからなり、ゲストホスト液晶３を垂
直配向している。なお、本発明はこれに限られるもので
はなく、図５や図６に示した様にゲストホスト液晶を水
平配向してもよい。本実施形態では電圧の印加状態でゲ
ストホスト液晶３は垂直配向し、電圧印加状態では水平
配向に移行する。
良な実施形態を詳細に説明する。図１は本発明にかかる
反射型ゲストホスト液晶表示装置の基本的な構成を示す
部分断面図である。図示する様に、本表示装置は所定の
間隙を介して互いに接合した上下一対の基板１，２を用
いて構成されている。上側基板１は入射側に位置しガラ
ス等の透明基材からなる。一方下側の基板２は反射側に
位置し、必ずしも透明材料を用いる必要はない。一対の
基板１，２の間隙にはゲストホスト液晶３が保持されて
いる。このゲストホスト液晶３は負の誘電異方性を有す
るネマティック液晶分子４を主体とし、且つ二色性色素
５を所定の割合で含有している。上側の基板１の内表面
には対向電極６と配向層７が形成されている。対向電極
６はＩＴＯ等の透明導電膜からなる。配向層７は例えば
ポリイミドフィルムからなり、ゲストホスト液晶３を垂
直配向している。なお、本発明はこれに限られるもので
はなく、図５や図６に示した様にゲストホスト液晶を水
平配向してもよい。本実施形態では電圧の印加状態でゲ
ストホスト液晶３は垂直配向し、電圧印加状態では水平
配向に移行する。
【００１２】下側の基板２には少なくとも、薄膜トラン
ジスタ８からなるスイッチング素子と光反射層９と四分
の一波長板層１０と画素電極１１とが形成されている。
基本的な構成として、四分の一波長板層１０は薄膜トラ
ンジスタ８や光反射層９の上方に成膜されており、且つ
薄膜トランジスタ８に連通するコンタクトホール１２が
設けらている。画素電極１１はこの四分の一波長板層１
０の上にパタニンクされている。従って、画素電極１１
と対向電極６との間でゲストホスト液晶３に十分な電界
を印加する事が可能である。この画素電極１１は四分の
一波長板層１０に開口したコンタクトホール１２を介し
て薄膜トランジスタ８に電気接続している。
ジスタ８からなるスイッチング素子と光反射層９と四分
の一波長板層１０と画素電極１１とが形成されている。
基本的な構成として、四分の一波長板層１０は薄膜トラ
ンジスタ８や光反射層９の上方に成膜されており、且つ
薄膜トランジスタ８に連通するコンタクトホール１２が
設けらている。画素電極１１はこの四分の一波長板層１
０の上にパタニンクされている。従って、画素電極１１
と対向電極６との間でゲストホスト液晶３に十分な電界
を印加する事が可能である。この画素電極１１は四分の
一波長板層１０に開口したコンタクトホール１２を介し
て薄膜トランジスタ８に電気接続している。
【００１３】以下、個々の要素について具体的な説明を
加える。本実施例では、四分の一波長板層１０は一軸配
向した高分子液晶膜で構成されている。この高分子液晶
膜を一軸配向する為下地配向層１３が用いられている。
薄膜トランジスタ８及び光反射層９の凹凸を埋める為平
坦化層１４が介在しており、上述した下地配向層１３は
この平坦化層１４の上に形成される。そして、四分の一
波長板層１０もこの平坦化層１４の表面に成膜されてい
る。この場合、画素電極１１は四分の一波長板層１０及
び平坦化層１４を貫通して設けたコンタクトホール１２
を介して薄膜トランジスタ８に接続する事になる。光反
射層９は個々の画素電極１１に対応して細分化されてい
る。個々に細分化された部分は対応する画素電極１１と
同電位に接続されている。かかる構成により、光反射層
９と画素電極１１との間に介在する四分の一波長板層１
０や平坦化層１４に不要な電界が加わる事がない。光反
射層９は図示する様に散乱性の反射面を備えており、入
射光の鏡面反射を防止して画質の改善を図っている。な
おこれに変えて、光反射層９を鏡面とし、対向する基板
１側に光散乱層を設けてもよい。画素電極１１の表面を
被覆する様に配向層１５が形成されており、ゲストホス
ト液晶３に接してその配向を制御している。本例では、
この配向層１５は対向する配向層７と一緒になって、ゲ
ストホスト液晶３を垂直配向している。最後に、薄膜ト
ランジスタ８はボトムゲート構造を有しており、下から
順にゲート電極１６、ゲート絶縁膜１７、半導体薄膜１
８を重ねた積層構造を有している。半導体薄膜１８は例
えば多結晶シリコンからなり、ゲート電極１６と整合す
るチャネル領域は上側からストッパ１９により保護され
ている。かかる構成を要するボトムゲート型の薄膜トラ
ンジスタ８は層間絶縁膜２０により被覆されている。層
間絶縁膜２０には一対のコンタクトホールが開口してお
り、これらを介してソース電極２１及びドレイン電極２
２が薄膜トランジスタ８に電気接続している。これらの
電極２１及び２２は例えばアルミニウムをパタニングし
たものである。ドレイン電極２２は光反射層９と同電位
になっている。又、画素電極１１は前述したコンタクト
ホール１２を介してこのドレイン電極２２と電気接続し
ている。一方、ソース電極２１には信号電圧が供給され
る。
加える。本実施例では、四分の一波長板層１０は一軸配
向した高分子液晶膜で構成されている。この高分子液晶
膜を一軸配向する為下地配向層１３が用いられている。
薄膜トランジスタ８及び光反射層９の凹凸を埋める為平
坦化層１４が介在しており、上述した下地配向層１３は
この平坦化層１４の上に形成される。そして、四分の一
波長板層１０もこの平坦化層１４の表面に成膜されてい
る。この場合、画素電極１１は四分の一波長板層１０及
び平坦化層１４を貫通して設けたコンタクトホール１２
を介して薄膜トランジスタ８に接続する事になる。光反
射層９は個々の画素電極１１に対応して細分化されてい
る。個々に細分化された部分は対応する画素電極１１と
同電位に接続されている。かかる構成により、光反射層
９と画素電極１１との間に介在する四分の一波長板層１
０や平坦化層１４に不要な電界が加わる事がない。光反
射層９は図示する様に散乱性の反射面を備えており、入
射光の鏡面反射を防止して画質の改善を図っている。な
おこれに変えて、光反射層９を鏡面とし、対向する基板
１側に光散乱層を設けてもよい。画素電極１１の表面を
被覆する様に配向層１５が形成されており、ゲストホス
ト液晶３に接してその配向を制御している。本例では、
この配向層１５は対向する配向層７と一緒になって、ゲ
ストホスト液晶３を垂直配向している。最後に、薄膜ト
ランジスタ８はボトムゲート構造を有しており、下から
順にゲート電極１６、ゲート絶縁膜１７、半導体薄膜１
８を重ねた積層構造を有している。半導体薄膜１８は例
えば多結晶シリコンからなり、ゲート電極１６と整合す
るチャネル領域は上側からストッパ１９により保護され
ている。かかる構成を要するボトムゲート型の薄膜トラ
ンジスタ８は層間絶縁膜２０により被覆されている。層
間絶縁膜２０には一対のコンタクトホールが開口してお
り、これらを介してソース電極２１及びドレイン電極２
２が薄膜トランジスタ８に電気接続している。これらの
電極２１及び２２は例えばアルミニウムをパタニングし
たものである。ドレイン電極２２は光反射層９と同電位
になっている。又、画素電極１１は前述したコンタクト
ホール１２を介してこのドレイン電極２２と電気接続し
ている。一方、ソース電極２１には信号電圧が供給され
る。
【００１４】次に、図２〜図４の工程図を参照して、図
１に示した反射型ゲストホスト液晶表示装置の製造方法
を具体的に説明する。先ず図２の工程（Ａ）に示す様
に、絶縁性の基板２の表面に薄膜トランジスタ８を集積
形成する。具体的には、基板２の表面に高融点金属膜を
成膜した後所定の形状にパタニングしてゲート電極１６
に加工する。このゲート電極１６を被覆する様にＣＶＤ
等で酸化シリコンや窒化シリコンを堆積し、ゲート絶縁
膜１７とする。さらにその上にＣＶＤ等で多結晶シリコ
ン等からなる半導体薄膜１８を成膜する。この半導体薄
膜１８を薄膜トランジスタ８の素子領域の形状に合わせ
て島状にパタニングする。半導体薄膜１８の上にゲート
電極１６と整合して酸化シリコン等からなるストッパ１
９をパタニング形成する。このストッパ１９をマスクと
してイオンドーピングあるいはイオンインプランテーシ
ョンにより不純物を半導体薄膜１８に注入する。これに
より、ボトムゲート構造の薄膜トランジスタ８が得られ
る。なお、本発明はこれに限られるものではなく、スイ
ッチング素子としてボトムゲート構造の薄膜トランジス
タに変えトップゲート構造の薄膜トランジスタを用いて
もよい。あるいは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に変え
てＭＩＭ等の二端子素子を用いてもよい。薄膜トランジ
スタ８を被覆する様にＰＳＧ等を堆積し層間絶縁膜２０
とする。
１に示した反射型ゲストホスト液晶表示装置の製造方法
を具体的に説明する。先ず図２の工程（Ａ）に示す様
に、絶縁性の基板２の表面に薄膜トランジスタ８を集積
形成する。具体的には、基板２の表面に高融点金属膜を
成膜した後所定の形状にパタニングしてゲート電極１６
に加工する。このゲート電極１６を被覆する様にＣＶＤ
等で酸化シリコンや窒化シリコンを堆積し、ゲート絶縁
膜１７とする。さらにその上にＣＶＤ等で多結晶シリコ
ン等からなる半導体薄膜１８を成膜する。この半導体薄
膜１８を薄膜トランジスタ８の素子領域の形状に合わせ
て島状にパタニングする。半導体薄膜１８の上にゲート
電極１６と整合して酸化シリコン等からなるストッパ１
９をパタニング形成する。このストッパ１９をマスクと
してイオンドーピングあるいはイオンインプランテーシ
ョンにより不純物を半導体薄膜１８に注入する。これに
より、ボトムゲート構造の薄膜トランジスタ８が得られ
る。なお、本発明はこれに限られるものではなく、スイ
ッチング素子としてボトムゲート構造の薄膜トランジス
タに変えトップゲート構造の薄膜トランジスタを用いて
もよい。あるいは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に変え
てＭＩＭ等の二端子素子を用いてもよい。薄膜トランジ
スタ８を被覆する様にＰＳＧ等を堆積し層間絶縁膜２０
とする。
【００１５】次に工程（Ｂ）に進み光反射層９を形成す
る。この光反射層９は凹凸が形成された樹脂膜９ａとそ
の表面に成膜されたアルミニウム等の金属膜９ｂとから
なる。樹脂膜９ａはフォトリソグラフィにより凹凸がパ
タニングされた感光性樹脂膜である。感光性樹脂膜９ａ
は例えばフォトレジストからなり、層間絶縁膜２０の表
面に全面的に塗布される。これを所定のマスクを介して
露光処理して例えば円柱状にパタニング加工する。次い
で、加熱してリフローを施せば凹凸形状が安定的に形成
できる。この様にして形成された凹凸形状の表面に所望
の膜厚で良好な光反射率を有するアルミニウム等の金属
膜９ｂを形成する。凹凸の深さ寸法を数μｍに設定すれ
ば、良好な光散乱特性が得られ、光反射層９は白色を呈
する。なお、本実施例ではこの金属膜９ｂとソース電極
２１及びドレイン電極２２を同時にパタニング形成して
いる。この為、凹凸形状の樹脂膜９ａを形成した後、層
間絶縁膜２０に一対のコンタクトホールを開口する。こ
の後アルミニウムを全面的にスパッタリング等で堆積
し、所定の形状にパタニングしてソース電極２１及びド
レイン電極２２と金属膜９ｂを同時にパタニング加工す
る。図から明らかな様に、金属膜９ｂはドレイン電極２
２と同電位である。
る。この光反射層９は凹凸が形成された樹脂膜９ａとそ
の表面に成膜されたアルミニウム等の金属膜９ｂとから
なる。樹脂膜９ａはフォトリソグラフィにより凹凸がパ
タニングされた感光性樹脂膜である。感光性樹脂膜９ａ
は例えばフォトレジストからなり、層間絶縁膜２０の表
面に全面的に塗布される。これを所定のマスクを介して
露光処理して例えば円柱状にパタニング加工する。次い
で、加熱してリフローを施せば凹凸形状が安定的に形成
できる。この様にして形成された凹凸形状の表面に所望
の膜厚で良好な光反射率を有するアルミニウム等の金属
膜９ｂを形成する。凹凸の深さ寸法を数μｍに設定すれ
ば、良好な光散乱特性が得られ、光反射層９は白色を呈
する。なお、本実施例ではこの金属膜９ｂとソース電極
２１及びドレイン電極２２を同時にパタニング形成して
いる。この為、凹凸形状の樹脂膜９ａを形成した後、層
間絶縁膜２０に一対のコンタクトホールを開口する。こ
の後アルミニウムを全面的にスパッタリング等で堆積
し、所定の形状にパタニングしてソース電極２１及びド
レイン電極２２と金属膜９ｂを同時にパタニング加工す
る。図から明らかな様に、金属膜９ｂはドレイン電極２
２と同電位である。
【００１６】工程（Ｃ）に進み、光反射層９の上に平坦
化層１４を形成して凹凸を埋めている。平坦化層１４は
アクリル樹脂等透明な有機物を用いる事が好ましい。こ
の後、四分の一波長板層を形成する処理に進む。先ず、
平坦化層１４の上に下地配向層１３を形成した後その上
に高分子液晶を塗工して一軸配向させる事により四分の
一波長板層を形成する。この際、平坦化層１４を介在さ
せる事で下地配向層１３の成膜及びラビング処理が安定
に行なえる。この為、本装置の要である四分の一波長板
層が精度よく形成できる。仮に、平坦化層１４がない場
合、光反射層９の凹凸が直接四分の一波長板層に影響を
与え、望む光学特性が得られない。下地配向層１３は例
えばポリイミドフィルムからなり、所定の配向方向に沿
ってラビング処理が施こされる。場合によっては平坦化
層１４の表面を直接ラビングしてもよい。
化層１４を形成して凹凸を埋めている。平坦化層１４は
アクリル樹脂等透明な有機物を用いる事が好ましい。こ
の後、四分の一波長板層を形成する処理に進む。先ず、
平坦化層１４の上に下地配向層１３を形成した後その上
に高分子液晶を塗工して一軸配向させる事により四分の
一波長板層を形成する。この際、平坦化層１４を介在さ
せる事で下地配向層１３の成膜及びラビング処理が安定
に行なえる。この為、本装置の要である四分の一波長板
層が精度よく形成できる。仮に、平坦化層１４がない場
合、光反射層９の凹凸が直接四分の一波長板層に影響を
与え、望む光学特性が得られない。下地配向層１３は例
えばポリイミドフィルムからなり、所定の配向方向に沿
ってラビング処理が施こされる。場合によっては平坦化
層１４の表面を直接ラビングしてもよい。
【００１７】次に工程（Ｄ）に進み、上述した下地配向
層１３の上に実際に四分の一波長板層１０を形成する。
具体的には、高分子液晶を所定の膜厚で下地配向層１３
の上に塗工する。この高分子液晶は所定の転位点を境に
して高温側のネマティック液晶相と低温側のガラス固体
相との間を相転位可能な材料である。例えば、この高分
子液晶は室温でガラス状態であり、好ましくは１００℃
以上に転位点を持つ主鎖型又は側鎖型である。この高分
子液晶は光学的には可視領域に吸収のない透明物質であ
る。この高分子液晶を有機溶媒（例えばシクロヘキサン
とｎ−ブタノンの混合溶液）に溶解させた後、スピンコ
ーティングによって下地配向層１３の表面に塗布する。
なおスピンコーティングに変え、ディッピング（浸漬）
又はスクリーン印刷等を用いて下地配向層１３の表面に
塗布してもよい。スピンコーティングを行なう場合、溶
液の濃度やスピン回転数等の条件を適宜設定して、形成
される薄膜の膜厚が可視光領域でλ／４の位相差を生じ
させる様にする。なお、λは入射光の波長である。この
後温度処理を行ない、基板２を一旦転位点以上に加熱し
た後転位点以下の室温まで徐冷し、成膜された高分子液
晶を配向方向に整列させて四分の一波長板層１０を形成
する。例えば１００℃以上の転位点を有し高分子の主鎖
又は側鎖に液晶分子を導入した高分子液晶材料に対して
加熱及び冷却を行なう。成膜段階では高分子液晶に含ま
れる液晶分子はランダムな整列状態にあるのに対し、徐
冷後では液晶分子は配向方向に沿って整列し、所望の一
軸光学異方性が得られる。具体的には、高分子液晶を成
膜した基板２を予めネマティック相温度又はイソトロピ
ック相温度に設定されたオーブンに投入して加熱する。
その後徐冷して室温まで戻す。これによってコーティン
グされた高分子液晶が予め配向処理しておいた下地配向
層１３の配向方向に整列する。
層１３の上に実際に四分の一波長板層１０を形成する。
具体的には、高分子液晶を所定の膜厚で下地配向層１３
の上に塗工する。この高分子液晶は所定の転位点を境に
して高温側のネマティック液晶相と低温側のガラス固体
相との間を相転位可能な材料である。例えば、この高分
子液晶は室温でガラス状態であり、好ましくは１００℃
以上に転位点を持つ主鎖型又は側鎖型である。この高分
子液晶は光学的には可視領域に吸収のない透明物質であ
る。この高分子液晶を有機溶媒（例えばシクロヘキサン
とｎ−ブタノンの混合溶液）に溶解させた後、スピンコ
ーティングによって下地配向層１３の表面に塗布する。
なおスピンコーティングに変え、ディッピング（浸漬）
又はスクリーン印刷等を用いて下地配向層１３の表面に
塗布してもよい。スピンコーティングを行なう場合、溶
液の濃度やスピン回転数等の条件を適宜設定して、形成
される薄膜の膜厚が可視光領域でλ／４の位相差を生じ
させる様にする。なお、λは入射光の波長である。この
後温度処理を行ない、基板２を一旦転位点以上に加熱し
た後転位点以下の室温まで徐冷し、成膜された高分子液
晶を配向方向に整列させて四分の一波長板層１０を形成
する。例えば１００℃以上の転位点を有し高分子の主鎖
又は側鎖に液晶分子を導入した高分子液晶材料に対して
加熱及び冷却を行なう。成膜段階では高分子液晶に含ま
れる液晶分子はランダムな整列状態にあるのに対し、徐
冷後では液晶分子は配向方向に沿って整列し、所望の一
軸光学異方性が得られる。具体的には、高分子液晶を成
膜した基板２を予めネマティック相温度又はイソトロピ
ック相温度に設定されたオーブンに投入して加熱する。
その後徐冷して室温まで戻す。これによってコーティン
グされた高分子液晶が予め配向処理しておいた下地配向
層１３の配向方向に整列する。
【００１８】次に図３に示す様に、四分の一波長板層１
０、下地配向層１３及び平坦化層１４の積層に対して下
方の薄膜トランジスタ８のドレイン電極２２に連通する
コンタクトホールを開口する。先ず工程（Ｅ）で四分の
一波長板層１０の表面に感光膜１０ａを全面的に塗工す
る。この際、下層の四分の一波長板層１０を溶解しない
水溶性の感光膜１０ａを用いる事が好ましい。高分子液
晶等からなる四分の一波長板層１０に耐溶媒性が期待で
きない場合、一般のフォトレジストを塗布した段階でダ
メージが発生する為良好なパタニングが困難になる。こ
れに対処する為ＰＶＡ、ＰＶＡ−ＳＢＱ等の水溶性感光
膜１０ａを用いれば、上述したダメージの懸念はない。
具体的には、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）に重クロ
ム酸アンモンを溶解した感光材料もしくはＰＶＡ−ＳＢ
Ｑ（四級アンモニウム塩）を水で適当に希釈した溶液を
スピンナー等を用いて四分の一波長板層１０の表面に均
一にコートする。その後、真空中もしくは大気中におい
て四分の一波長板層１０の光学異方性が保持可能な温度
以下でベーキングする。酢酸ブチル等の有機溶剤を用い
た通常のフォトレジストを使用すると、四分の一波長板
層１０がダメージを受ける恐れがある。このダメージに
より四分の一波長板層１０は溶解するかもしくは望む光
学異方性が得られない場合がある。従って、本実施例の
様に水溶性の感光膜１０ａを四分の一波長板層１０のパ
タニングに用いる事が有力である。
０、下地配向層１３及び平坦化層１４の積層に対して下
方の薄膜トランジスタ８のドレイン電極２２に連通する
コンタクトホールを開口する。先ず工程（Ｅ）で四分の
一波長板層１０の表面に感光膜１０ａを全面的に塗工す
る。この際、下層の四分の一波長板層１０を溶解しない
水溶性の感光膜１０ａを用いる事が好ましい。高分子液
晶等からなる四分の一波長板層１０に耐溶媒性が期待で
きない場合、一般のフォトレジストを塗布した段階でダ
メージが発生する為良好なパタニングが困難になる。こ
れに対処する為ＰＶＡ、ＰＶＡ−ＳＢＱ等の水溶性感光
膜１０ａを用いれば、上述したダメージの懸念はない。
具体的には、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）に重クロ
ム酸アンモンを溶解した感光材料もしくはＰＶＡ−ＳＢ
Ｑ（四級アンモニウム塩）を水で適当に希釈した溶液を
スピンナー等を用いて四分の一波長板層１０の表面に均
一にコートする。その後、真空中もしくは大気中におい
て四分の一波長板層１０の光学異方性が保持可能な温度
以下でベーキングする。酢酸ブチル等の有機溶剤を用い
た通常のフォトレジストを使用すると、四分の一波長板
層１０がダメージを受ける恐れがある。このダメージに
より四分の一波長板層１０は溶解するかもしくは望む光
学異方性が得られない場合がある。従って、本実施例の
様に水溶性の感光膜１０ａを四分の一波長板層１０のパ
タニングに用いる事が有力である。
【００１９】次に工程（Ｆ）に進み感光膜１０ａの露光
処理を行なう。例えば、マスク１０ｂを介して感光材１
０ａを露光する事により、光の照射を受けた部分が硬化
する一方、光の照射を受けなかった部分が未硬化で残さ
れる。即ち、本実施例で使用した水溶性の感光膜１０ａ
は所謂ポジ型である。
処理を行なう。例えば、マスク１０ｂを介して感光材１
０ａを露光する事により、光の照射を受けた部分が硬化
する一方、光の照射を受けなかった部分が未硬化で残さ
れる。即ち、本実施例で使用した水溶性の感光膜１０ａ
は所謂ポジ型である。
【００２０】次に工程（Ｇ）に進み、純水等を用いて現
像処理を行ない、感光膜１０ａから未硬化の部分を除去
する。この様なフォトリソグラフィ工程により感光膜１
０ａは所望の形状にパタニングされる。即ち、図示する
様にドレイン電極２２と整合する様に感光膜１０ａに窓
１０ｃが開けられる。
像処理を行ない、感光膜１０ａから未硬化の部分を除去
する。この様なフォトリソグラフィ工程により感光膜１
０ａは所望の形状にパタニングされる。即ち、図示する
様にドレイン電極２２と整合する様に感光膜１０ａに窓
１０ｃが開けられる。
【００２１】工程（Ｈ）に進み、パタニングされた感光
膜をマスクとして四分の一波長板層１０、下地配向層１
３及び平坦化層１４をエッチングしコンタクトホール１
２を開口する。このエッチング工程はドライエッチング
方式を採用する事ができる。即ち、酸素プラズマを照射
してドライエッチングを行ない、コンタクトホール１２
の開口と同時に不要となったマスクを灰化除去する事が
できる。今仮に平坦化層１４が省略されている場合を考
えると、酸素プラズマを用いた場合のアッシングレート
は露光現像後の水溶性感光膜１０ａと四分の一波長板層
１０ではあまり差がない。従って、四分の一波長板層１
０と略同等な膜厚で水溶性の感光膜を成膜しておけば、
所定の時間アッシングを行なう事でコンタクトホール１
２の開口と同時に不要になった水溶性感光膜の灰化除去
が行なえる。なお、平坦化層１４が介在する場合には、
この分のエッチングレートを考慮して予め感光膜１０ａ
の膜厚を設定しておけばよい。場合によっては、ドライ
エッチング方式に変えてウェットエッチング方式により
コンタクトホール１２を開口する事もできる。即ち、四
分の一波長板層１０（及び平坦化層１４）を溶解する溶
剤を含有したエッチング液を用いてウェットエッチング
を行なえばよい。今仮に平坦化層１４が介在しない場合
を考えるとエッチング液としては四分の一波長板層１０
を溶解する極性溶媒と溶解しない非極性溶媒（貧溶媒）
を適当に混合する。極性溶媒としては酢酸系エステル、
ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、γ−ブチロラク
トン、ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を用いる事がで
き、非極性溶媒としては例えばｎ−ヘキサン等を用いる
事ができる。極性溶媒と非極性溶媒の混合比は所望のエ
ッチングレートが得られる様に設定する。例えば、約１
μｍの厚みを有する高分子液晶からなる四分の一波長板
層を完全にエッチングオフする為には、例えば酢酸エチ
ル対ｎ−ヘキサンを１０対１の比率で混合したエッチン
グ液を用いて約３分間ウェットエッチングを行なえばよ
い。なお、ドライエッチングとウェットエッチングを比
較した場合、前者の方がサイドエッチが少なく又条件に
よってマスクを同時に灰化除去できるので有効である。
なお、上述したエッチング工程では、四分の一波長板層
１０及び平坦化層１４の両者に貫通するコンタクトホー
ル１２を形成しているが、本発明はこれに限られるもの
ではない。場合によっては、ドレイン電極２２を予め平
坦化層１４の上にパタニング形成してもよい。この場合
には、コンタクトホール１２は四分の一波長板層１０に
開口するだけでよく、エッチング条件の自由度が広くな
る。
膜をマスクとして四分の一波長板層１０、下地配向層１
３及び平坦化層１４をエッチングしコンタクトホール１
２を開口する。このエッチング工程はドライエッチング
方式を採用する事ができる。即ち、酸素プラズマを照射
してドライエッチングを行ない、コンタクトホール１２
の開口と同時に不要となったマスクを灰化除去する事が
できる。今仮に平坦化層１４が省略されている場合を考
えると、酸素プラズマを用いた場合のアッシングレート
は露光現像後の水溶性感光膜１０ａと四分の一波長板層
１０ではあまり差がない。従って、四分の一波長板層１
０と略同等な膜厚で水溶性の感光膜を成膜しておけば、
所定の時間アッシングを行なう事でコンタクトホール１
２の開口と同時に不要になった水溶性感光膜の灰化除去
が行なえる。なお、平坦化層１４が介在する場合には、
この分のエッチングレートを考慮して予め感光膜１０ａ
の膜厚を設定しておけばよい。場合によっては、ドライ
エッチング方式に変えてウェットエッチング方式により
コンタクトホール１２を開口する事もできる。即ち、四
分の一波長板層１０（及び平坦化層１４）を溶解する溶
剤を含有したエッチング液を用いてウェットエッチング
を行なえばよい。今仮に平坦化層１４が介在しない場合
を考えるとエッチング液としては四分の一波長板層１０
を溶解する極性溶媒と溶解しない非極性溶媒（貧溶媒）
を適当に混合する。極性溶媒としては酢酸系エステル、
ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、γ−ブチロラク
トン、ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を用いる事がで
き、非極性溶媒としては例えばｎ−ヘキサン等を用いる
事ができる。極性溶媒と非極性溶媒の混合比は所望のエ
ッチングレートが得られる様に設定する。例えば、約１
μｍの厚みを有する高分子液晶からなる四分の一波長板
層を完全にエッチングオフする為には、例えば酢酸エチ
ル対ｎ−ヘキサンを１０対１の比率で混合したエッチン
グ液を用いて約３分間ウェットエッチングを行なえばよ
い。なお、ドライエッチングとウェットエッチングを比
較した場合、前者の方がサイドエッチが少なく又条件に
よってマスクを同時に灰化除去できるので有効である。
なお、上述したエッチング工程では、四分の一波長板層
１０及び平坦化層１４の両者に貫通するコンタクトホー
ル１２を形成しているが、本発明はこれに限られるもの
ではない。場合によっては、ドレイン電極２２を予め平
坦化層１４の上にパタニング形成してもよい。この場合
には、コンタクトホール１２は四分の一波長板層１０に
開口するだけでよく、エッチング条件の自由度が広くな
る。
【００２１】図４の工程（Ｉ）に進み、四分の一波長板
層１０の上にコンタクトホール１２を介して薄膜トラン
ジスタ８のドレイン電極２２と接続する様に画素電極１
１を形成する。例えば、ＩＴＯ等からなる透明導電膜を
スパッタリングで成膜した後、エッチングにより所定の
形状にパタニングする事で画素電極１１を形成できる。
画素電極１１のエッチングには水溶性のエッチング液を
用いる事ができる為、下地の四分の一波長板層１０に悪
影響を及ぼす事はない。
層１０の上にコンタクトホール１２を介して薄膜トラン
ジスタ８のドレイン電極２２と接続する様に画素電極１
１を形成する。例えば、ＩＴＯ等からなる透明導電膜を
スパッタリングで成膜した後、エッチングにより所定の
形状にパタニングする事で画素電極１１を形成できる。
画素電極１１のエッチングには水溶性のエッチング液を
用いる事ができる為、下地の四分の一波長板層１０に悪
影響を及ぼす事はない。
【００２２】次に工程（Ｊ）に進み、画素電極１１を被
覆する様に配向層１５を形成する。例えば垂直配向用の
ポリイミドフィルムを成膜する事で所望の配向層１５が
得られる。
覆する様に配向層１５を形成する。例えば垂直配向用の
ポリイミドフィルムを成膜する事で所望の配向層１５が
得られる。
【００２３】最後に工程（Ｋ）で、予め対向電極６及び
配向層７が形成された透明基板１を所定の間隙を介して
絶縁基板２に接合する。両基板１，２の間隙に二色性色
素５を含有したゲストホスト液晶３を注入すれば、反射
型ゲストホスト液晶表示装置の完成となる。
配向層７が形成された透明基板１を所定の間隙を介して
絶縁基板２に接合する。両基板１，２の間隙に二色性色
素５を含有したゲストホスト液晶３を注入すれば、反射
型ゲストホスト液晶表示装置の完成となる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、画
素電極が四分の一波長板層の上にパタニングされ且つコ
ンタクトホールを介して薄膜トランジスタ等からなるス
イッチング素子に接続している。かかる構成により対向
電極と画素電極との間に保持されたゲストホスト液晶に
対して十分な電圧を印加できる為高コントラストの画像
が表示できるという効果が得られる。又、画素電極と対
向電極との間には配向層を除いて他の有機物質からなる
層が介在しない為、電界中の界面分極電荷が低減化し画
像品位の劣化を防ぐ事が可能になり反射型ゲストホスト
液晶表示装置の信頼性が高くなるという効果が得られ
る。
素電極が四分の一波長板層の上にパタニングされ且つコ
ンタクトホールを介して薄膜トランジスタ等からなるス
イッチング素子に接続している。かかる構成により対向
電極と画素電極との間に保持されたゲストホスト液晶に
対して十分な電圧を印加できる為高コントラストの画像
が表示できるという効果が得られる。又、画素電極と対
向電極との間には配向層を除いて他の有機物質からなる
層が介在しない為、電界中の界面分極電荷が低減化し画
像品位の劣化を防ぐ事が可能になり反射型ゲストホスト
液晶表示装置の信頼性が高くなるという効果が得られ
る。
【図１】本発明にかかる反射型ゲストホスト液晶表示装
置の基本的な構成を示す部分断面図である。
置の基本的な構成を示す部分断面図である。
【図２】本発明にかかる反射型ゲストホスト液晶表示装
置の製造方法を示す工程図である。
置の製造方法を示す工程図である。
【図３】同じく製造方法を示す工程図である。
【図４】同じく製造方法を示す工程図である。
【図５】従来の反射型ゲストホスト液晶表示装置の一例
を示す模式的な部分断面図である。
を示す模式的な部分断面図である。
【図６】反射型ゲストホスト液晶表示装置の参考例を示
す模式的な部分断面図である。
す模式的な部分断面図である。
１…基板、２…基板、３…ゲストホスト液晶、４…液晶
分子、５…二色性色素、６…対向電極、７…配向層、８
…薄膜トランジスタ、９…光反射層、１０…四分の一波
長板層、１１…画素電極、１２…コンタクトホール、１
３…下地配向層、１４…平坦化層、１５…配向層、１６
…ゲート電極、１７…ゲート絶縁膜、１８…半導体薄
膜、１９…ストッパ、２０…層間絶縁膜、２１…ソース
電極、２２…ドレイン電極
分子、５…二色性色素、６…対向電極、７…配向層、８
…薄膜トランジスタ、９…光反射層、１０…四分の一波
長板層、１１…画素電極、１２…コンタクトホール、１
３…下地配向層、１４…平坦化層、１５…配向層、１６
…ゲート電極、１７…ゲート絶縁膜、１８…半導体薄
膜、１９…ストッパ、２０…層間絶縁膜、２１…ソース
電極、２２…ドレイン電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 占部 哲夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 宗像 昌樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (12)
- 【請求項１】 所定の間隙を介して互いに接合した一対
の基板と二色性色素を含有し且つ該間隙に保持されたゲ
ストホスト液晶とを備え、 一方の基板には少なくとも対向電極が形成されており、 他方の基板にはスイッチング素子と、光反射層と、これ
らの上方に成膜され且つスイッチング素子に連通するコ
ンタクトホールを設けた四分の一波長板層と、該四分の
一波長板層の上にパタニングされ且つ該コンタクトホー
ルを介して該スイッチング素子に接続する画素電極とが
形成されていることを特徴とする反射型ゲストホスト液
晶表示装置。 - 【請求項２】 前記四分の一波長板層は一軸配向した高
分子液晶膜からなることを特徴とする請求項１記載の反
射型ゲストホスト液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記スイッチング素子及び光反射層の凹
凸を埋める平坦化層が介在しており、前記四分の一波長
板層は該平坦化層の表面に成膜されており、前記画素電
極は該四分の一波長板層及び平坦化層を貫通して設けた
コンタクトホールを介して該スイッチング素子に接続し
ていることを特徴とする請求項１記載の反射型ゲストホ
スト液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記光反射層は個々の画素電極に対応し
て細分化されており、且つ細分化された部分は対応する
画素電極と同電位に接続されていることを特徴とする請
求項１記載の反射型ゲストホスト液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記光反射層は散乱性の反射面を有する
事を特徴とする請求項１記載の反射型ゲストホスト液晶
表示装置。 - 【請求項６】 前記画素電極の表面を被覆する様に配向
層が形成されており、該ゲストホスト液晶に接してその
配向を制御することを特徴とする請求項１記載の反射型
ゲストホスト液晶表示装置。 - 【請求項７】 第１の基板にスイッチング素子を集積形
成する第１工程と、 同じく第１の基板に光反射層を形成する第２工程と、 該スイッチング素子及び光反射層の上方に四分の一波長
板層を形成する第３工程と、 該四分の一波長板層に対して下方のスイッチング素子に
連通するコンタクトホールを開口する第４工程と、 該四分の一波長板層の上に該コンタクトホールを介して
スイッチング素子と接続する画素電極を形成する第５工
程と、 予め対向電極が形成された第２の基板を所定の間隙を介
して第１の基板に接合する第６工程と、 該間隙に二色性色素を含有したゲストホスト液晶を注入
する第７工程とを行なう反射型ゲストホスト液晶表示装
置の製造方法。 - 【請求項８】 前記第３工程は下地に配向層を形成した
後その上に高分子液晶を塗工して一軸配向させることに
より四分の一波長板層を形成する事を特徴とする請求項
７記載の反射型ゲストホスト液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項９】 前記第４工程は、該四分の一波長板層の
表面に感光膜を塗工した後露光現像を行なってパタニン
グするフォトリソグラフィ工程と、パタニングされた感
光膜をマスクとして該四分の一波長板層をエッチングし
コンタクトホールを開口するエッチング工程とを含む事
を特徴とする請求項７記載の反射型ゲストホスト液晶表
示装置の製造方法。 - 【請求項１０】 前記フォトリソグラフィ工程は下層の
四分の一波長板層を溶解しない水溶性の感光膜を用いる
事を特徴とする請求項９記載の反射型ゲストホスト液晶
表示装置の製造方法。 - 【請求項１１】 前記エッチング工程は、該四分の一波
長板層を溶解する溶剤を含有したエッチング液を用いて
ウェットエッチングを行なう事を特徴とする請求項９記
載の反射型ゲストホスト液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項１２】 前記エッチング工程は、酸素プラズマ
を照射してドライエッチングを行ない、コンタクトホー
ルの開口と同時に不要となったマスクを灰化し除去する
事を特徴とする請求項９記載の反射型ゲストホスト液晶
表示装置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20424996A JPH1031231A (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | 反射型ゲストホスト液晶表示装置及びその製造方法 |
| US08/891,736 US5926242A (en) | 1996-07-15 | 1997-07-14 | Active matrix reflective guest-host LCD with pixel electrodes patterned on quarter wave plate |
| CNB971101892A CN1139841C (zh) | 1996-07-15 | 1997-07-15 | 反射液晶显示装置及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20424996A JPH1031231A (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | 反射型ゲストホスト液晶表示装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1031231A true JPH1031231A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16487333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20424996A Pending JPH1031231A (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | 反射型ゲストホスト液晶表示装置及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5926242A (ja) |
| JP (1) | JPH1031231A (ja) |
| CN (1) | CN1139841C (ja) |
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| KR101207892B1 (ko) | 2006-10-23 | 2012-12-04 | 엘지디스플레이 주식회사 | 반사형 액정표시장치 및 그 제조방법 |
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1996
- 1996-07-15 JP JP20424996A patent/JPH1031231A/ja active Pending
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1997
- 1997-07-14 US US08/891,736 patent/US5926242A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-15 CN CNB971101892A patent/CN1139841C/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| KR100547603B1 (ko) * | 2000-06-02 | 2006-02-01 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 액정표시장치와 그 제조방법 |
| KR101207892B1 (ko) | 2006-10-23 | 2012-12-04 | 엘지디스플레이 주식회사 | 반사형 액정표시장치 및 그 제조방법 |
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| CN1175048A (zh) | 1998-03-04 |
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