JPH11326953A

JPH11326953A - 液晶表示装置およびその作製方法

Info

Publication number: JPH11326953A
Application number: JP10152303A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Hirakata; 吉晴平形; Rumo Satake; 瑠茂佐竹; Takeshi Nishi; 毅西; Hideaki Kuwabara; 秀明桑原
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1998-05-16
Filing date: 1998-05-16
Publication date: 1999-11-26
Anticipated expiration: 2018-05-16
Also published as: JP4021053B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来と比較して入射光がより効率よく反射す
るような光反射膜を備えた新規な液晶表示装置の構成お
よびその作製方法を提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、誘電体多層膜を光反射膜と
して、その上に透明性導電膜からなる画素電極を形成す
ることで、高い解像度と高い開口率を実現することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、例えばパソコン、
ワープロ等の電気機器の構成に関し、特に、電気機器に
備えられている液晶表示装置（ＬＣＤ）および液晶表示
装置における反射膜の作製方法に関するものである。ま
た、本発明は液晶表示装置を具備した電気光学装置に適
用することが可能である。

【０００２】なお、本明細書において「半導体装置」と
は、半導体を利用することで機能する装置全てを指して
いる。従って、上記液晶表示装置および電気光学装置も
半導体装置の範疇に含まれる。ただし、明細書中では、
区別しやすいように液晶表示装置や電気光学装置といっ
た言葉を使いわける。

【０００３】

【従来の技術】一般に反射型の液晶表示装置が知られて
いる。反射型の液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置
と比較して、バックライトを使用しないため消費電力が
少ないといった長所を有している。なお、反射型の液晶
表示装置は、モバイルコンピュータやビデオカメラ用の
直視型表示ディスプレイとしての需要が高まっている。

【０００４】図１１は従来の構成の一例を示した模式図
である。図１１において、基板１０と対向基板１７の間
には、基板１０の上面から薄膜トランジスタ等のスイッ
チング素子１１、層間絶縁膜１２、画素電極１３、配向
膜１４、液晶層１５、配向膜１４、対向電極１６の順に
形成されている。また、入射光２０は、画素電極で反射
され、反射光２１が生じる。なお、図１１は模式図であ
るため、全体が示されていないが、基板１０の表面に
は、多数のスイッチング素子および多数の画素電極がマ
トリクス状に形成されている。

【０００５】反射型の液晶表示装置は、液晶の光学変調
作用を利用して、入射光が画素電極で反射して装置外部
に出力される状態と、入射光が装置外部に出力されない
状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれを
組み合わせることで、画像表示を行うものである。な
お、画素電極は、アルミニウム等の光反射率の高い金属
材料からなり、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子
に電気的に接続している。

【０００６】このような従来の構成、即ち、反射率の高
い金属材料からなる画素電極を反射膜として用いる構成
とした場合、光の反射率に限界（例えばアルミニウム電
極で９２％未満）があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の反射膜（金属材
料からなる画素電極）は、光の反射及び乱反射が十分で
なく、液晶表示装置（特に、直視型の反射型液晶パネ
ル）としての明るさに問題があった。

【０００８】また、従来では、反射膜（金属材料からな
る画素電極）上に高い屈折率を有する配向膜を形成する
ことで反射率が低下する問題が生じていた。例えば、蒸
着アルミニウム膜（反射率９１．６％）上に配向膜（屈
折率１．６）を設けた場合、計算値では８７．４％、実
際の実験結果では、反射率が８５〜８６％程度にまで低
下していた。また、金属材料として銀を用いた場合、銀
電極の反射率は９７．６％と高いが、酸化しやすく、プ
ロセス上用いることは困難であった。

【０００９】そこで、本明細書で開示する発明は、上記
問題を解決し、従来と比較して入射光がより効率よく反
射するような反射膜を備えた新規な液晶表示装置の構成
およびその作製方法を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本明細書中で開示する本
発明の第１の構成は、基板上にスイッチング素子と、前
記スイッチング素子と接続された透明性導電膜からなる
画素電極と、前記画素電極と接して設けられた誘電体多
層膜からなる反射膜とを有することを特徴とする液晶表
示装置である。

【００１１】さらに、第２の構成は、基板上に画素電極
と、前記画素電極に接続されているスイッチング素子
と、反射膜とを備えた液晶表示装置であって、前記画素
電極は、透明性導電膜で構成され、前記画素電極の下方
には、誘電体多層膜からなる前記反射膜が設けられてい
ることを特徴とする液晶表示装置である。

【００１２】さらに、第３の構成は、基板上に画素電極
と、前記画素電極に接続されているスイッチング素子
と、反射膜とを備えた液晶表示装置であって、前記スイ
ッチング素子には、容量が接続され、前記容量は、透明
性導電膜からなる共通電極と、前記共通電極上の誘電体
膜と、前記誘電体膜上の透明性導電膜からなる前記画素
電極とで構成され、前記共通電極の下方には、誘電体多
層膜からなる前記反射膜が設けられていることを特徴と
する液晶表示装置である。

【００１３】上記第３の構成において、前記誘電体膜
は、低屈折率誘電体材料で構成され、前記共通電極及び
前記画素電極は、高屈折率を有する導電材料で構成され
ていることを特徴としている。

【００１４】上記各構成において、前記液晶表示装置
は、一対の基板間に液晶が封入され、一方の基板上にマ
トリクス状に配置された前記画素電極と、前記画素電極
に接続されている薄膜トランジスタと、反射膜とを備え
た液晶表示装置であることを特徴としている。

【００１５】さらに、第４の構成は、基板上にスイッチ
ング素子を形成する工程と、前記スイッチング素子の上
方に誘電体多層膜からなる反射膜を形成する工程と、前
記反射膜上に透明性導電膜からなる画素電極を形成する
工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の作製方
法である。

【００１６】さらに、第５の構成は、基板上にスイッチ
ング素子を形成する工程と、前記スイッチング素子を覆
って層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜上に
透明性導電膜からなる共通電極を形成する工程と、前記
共通電極上に誘電体多層膜からなる反射膜を形成する工
程と、前記反射膜上に透明性導電膜からなる画素電極を
形成し、前記画素電極と前記誘電体多層膜と前記共通電
極とからなる補助容量を形成する工程とを有することを
特徴とする液晶表示装置の作製方法である。

【００１７】上記第４の構成または第５の構成におい
て、前記誘電体多層膜を形成する工程は、スパッタリン
グ法または真空蒸着法を用いて形成する工程であること
を特徴としている。

【００１８】さらに、第６の構成は、一対の基板間に液
晶が封入され、一方の基板上に第１の透明電極と、もう
一方の基板上に第２の透明電極と、誘電体多層膜からな
る反射膜とを有することを特徴とする液晶表示装置であ
る。

【００１９】前記第６の構成において、前記第１の透明
電極及び前記第２の透明電極は、ストライプ状に配置さ
れ、前記第２の透明電極の下方に誘電体多層膜からなる
反射膜とを有する単純マトリクス型駆動方式の液晶表示
装置である。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は本願発明の構成の一例を簡
略化して示した断面図である。

【００２１】本発明の液晶表示パネルは、基板１１０と
対向基板１１９の間で、基板１１０の上に、スイッチン
グ素子１１１、層間絶縁膜１１２、誘電体多層膜（１１
４、１１５）、画素電極１１３、配向膜１１６、液晶層
１１７、配向膜１１６、対向電極１１８がそれぞれ順次
設けられている。

【００２２】本発明の第１の特徴は、入射光を反射する
反射膜を誘電体多層膜で構成する点である。この誘電体
多層膜は、低屈折率誘電体膜と高屈折率誘電体膜を交互
に数層〜数十層積層して構成する。なお、本発明の反射
膜として用いる誘電体多層膜は、光による劣化を防ぐ保
護膜としての機能をも果たしている。加えて、本発明の
反射膜、即ち、誘電体多層膜は絶縁性を有するので、層
間絶縁膜としての機能をも果たす。

【００２３】上記反射膜に用いる材料は、低屈折率誘電
体膜１１４としてＳｉＯ₂ 、ＭｇＦ₂ 、Ｎａ₃ ＡｌＦ₆
等を用いることができる。なお、それ以外の低屈折率誘
電体材料として配向膜、アクリル、ポリイミド（屈折率
１．５〜１．６）を用いることもできる。また、高屈折
率誘電体膜１１５としてＴｉＯ₂ 、ＺｒＯ₂ 、Ｔａ₂Ｏ₅
、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ₂ Ｏ₃
、Ａｌ₂ Ｏ₃ 等を用いることができる。また、それ以
外の高屈折率を有する材料としてＩＴＯ（屈折率１．９
８）等の透明導電体膜を用いることもできる。

【００２４】ただし、本発明においては、誘電体多層膜
を反射膜として用いるために、必要とする反射波長帯の
中心波長でλ／４膜となるように誘電体多層膜の膜厚を
調節する必要がある。本明細書中で、λ／４膜とは、屈
折率をｎ、膜厚ｄ、中心波長をλとした時、ｎｄ＝λ／
４の関係を満たす膜のことを指している。

【００２５】例えば、本発明の反射膜として低屈折率誘
電体膜（ＳｉＯ₂ ：屈折率１．４３）を用いる場合、可
視光領域（４００ｎｍ＜λ＜７００ｎｍ）でλ／４膜と
なる膜厚範囲は、７０ｎｍ〜１２２ｎｍとなる。

【００２６】また、本発明の反射膜として高屈折率誘電
体膜（ＴｉＯ₂ ：屈折率２．２）を用いる場合、可視光
領域（４００ｎｍ＜λ＜７００ｎｍ）でλ／４膜となる
膜厚範囲は、４５．５ｎｍ〜７９．５ｎｍとなる。

【００２７】このように低屈折率誘電体膜及び高屈折率
誘電体膜の膜厚を調節し、低屈折率誘電体膜と高屈折率
誘電体膜を交互に数層積層した誘電体多層膜は、反射光
が干渉効果によって強め合い、効率よく反射率を向上さ
せることができ、反射率の高い波長域を得ることができ
る。

【００２８】また、誘電体多層膜の層数に関して、各誘
電体多層膜をλ／４膜とした場合、誘電体多層膜の層数
と最大反射率の関係を表１として示した。本明細書中で
は、下層を低屈折率誘電体膜とし、上層を高屈折率誘電
体膜とした２層を１組と呼ぶ。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１から、誘電体多層膜の層数が多い程、
反射率は高くなることが読み取れる。従って、反射率の
高さを優先する場合は３組（６層）、好ましくは４組
（８層）以上積層することが好ましい。

【００３１】一方、製造コスト、歩留まりを優先する場
合は、層数を可能な限り少なくすることが好ましい。ま
た、誘電体多層膜を成膜後、コンタクトホールを形成す
るため、プロセス上、誘電体多層膜の総膜厚を薄くする
ことが望ましい。

【００３２】また、層間絶縁膜１１２に低屈折率誘電体
材料を用いた場合、層間絶縁膜１１２上に接して設けら
れた低屈折率誘電体膜１１４の有無に関係なく、反射率
はほとんど変化しないという実験結果も得られた。従っ
て、図２（Ａ）に一例を示したように、スイッチング素
子を覆う層間絶縁膜２０１に低屈折率誘電体膜（ＳｉＯ
₂ 、アクリル、ポリイミド等）を用いて、低屈折率誘電
体膜２０２を一層省略し、層数を少なくする構成とする
ことが好ましい。

【００３３】なお、本発明においては、反射膜に誘電体
多層膜を用いる構成であれば、図１の構成に限定されな
い。例えば、透明性及び導電性を有する材料を用いて画
素電極を設け、その上に誘電体多層膜を形成する構成と
してもよいが、その場合、誘電体多層膜の膜厚を考慮す
る必要がある。なぜなら、誘電体多層膜の厚さ（総膜厚
２μｍ以上）によっては、電圧損失が生じ、液晶のしき
い値特性、応答速度等に影響を与えてしまう。従って、
図１に示したように、入射光を反射する反射膜を誘電体
多層膜で構成し、その上に透明性及び導電性を有する材
料を用いて画素電極を設ける構成とすることが好まし
い。なお、誘電体多層膜上に画素電極を設けた構成とし
た場合、多層、例えば１２層以上としても液晶のしきい
値特性、応答速度等には全く影響がない。

【００３４】上記画素電極１１３は、層間絶縁膜１１２
及び誘電体多層膜を介してマトリクス状に配置され、且
つ、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子１１１に接
続されている。画素電極は、透明性及び導電性を十分有
する材料、例えばＩＴＯ（インディウム錫酸化物）やＳ
ｎＯ₂ （酸化スズ）等で構成する。従って、図２（Ｂ）
に示すように、画素電極２１５（ＩＴＯ：屈折率１．９
８）を、入射光を反射する反射膜の一部とする構成とす
ると、層数を少なくすることができるため、好ましい。
この場合、画素電極２１５の膜厚もλ／４膜となるよう
に５０．５ｎｍ〜８８．４ｎｍの範囲で調節する。

【００３５】また、本発明において、それぞれの誘電体
膜の膜厚や材料を適宜変更して、選択的に反射波長を設
定する構成とすることは容易である。

【００３６】また、従来では、画素電極の隙間にブラッ
クマスク等の遮光膜を形成し、スイッチング素子の光劣
化を防止する必要があったが、本発明においては、画素
電極の隙間の下方に設けられた誘電体多層膜が、斜め方
向からの光に対して確実な遮光機能を果たす。

【００３７】また、上記誘電体多層膜を形成する方法と
しては、スパッタリング法または真空蒸着法等が挙げら
れるが、本発明は特に限定されない。本発明において
は、層間絶縁膜上または画素電極上に設ける誘電体多層
膜の膜厚が均一に成膜されることが望ましい。

【００３８】図１には、誘電体多層膜を４組、計８層で
構成した例を示した。図１の構成では、従来の金属材料
からなる反射電極と同程度の反射率が得られた。従っ
て、誘電体多層膜の材料、膜厚、層数等を適宜変更すれ
ば、例えば、５組（１０層）以上の誘電体多層膜を形成
する構成とすれば、配向膜を積層した構成としても反射
損失が少なく、容易に９０％以上の反射率が得られる。

【００３９】本発明は、上記誘電体多層膜からなる反射
膜を設けることにより、従来の構成（金属材料からなる
画素電極を反射膜とする）と比較して、光の利用効率を
向上させることができ、且つ、従来問題となっていた配
向膜による反射率の低下を抑えることができる。本発明
を用いると、９０％以上の反射率を得ることが可能とな
った。

【００４０】

【実施例】〔実施例１〕本実施例では本発明を利用して
反射型ＬＣＤの画素マトリクス回路を作製する工程例を
図３、４を用いて説明する。なお、本発明は反射膜に関
する技術であるため、スイッチング素子構造、例えばＴ
ＦＴ構造自体は本実施例に限定されるものではない。

【００４１】まず、絶縁表面を有する基板３０１を用意
する。基板としては、ガラス基板、石英基板、セラミッ
クス基板、半導体基板を用いることができる。本実施例
においてはガラス基板を用いた。次に、基板上に下地膜
（図示しない）を設ける。下地膜は、酸化珪素膜、窒化
珪素膜、窒化酸化珪素膜を１００〜３００ｎｍの膜厚で
利用することができる。本実施例では、ＴＥＯＳを原料
に用い、酸化珪素膜を２００ｎｍの膜厚に形成する。な
お、石英基板のように十分平坦性を有しているなら、下
地膜は特に設けなくともよい。

【００４２】次に、基板または下地膜の上に活性層を形
成する。活性層は膜厚が20〜100 nm（好ましくは25〜70
nm）の結晶性半導体膜（代表的には結晶性珪素膜）で構
成すれば良い。結晶性珪素膜の形成方法は公知の如何な
る手段、例えば、レーザー結晶化、熱結晶化等を用いて
も良いが、本実施例では結晶化の際に結晶化を助長する
触媒元素（ニッケル）を添加している。この技術につい
ては特開平7-130652号公報、特願平8-335152号等に詳細
に記載されている。そして、その結晶性珪素膜を通常の
フォトリソ工程でパターニングして膜厚５０ｎｍの活性
層３０２〜３０４を得た。なお、本実施例では３つのＴ
ＦＴのみ記載することになるが実際には１００万個以上
のＴＦＴが画素マトリクス回路内に形成される。

【００４３】次に、ゲイト絶縁膜３０５として150 nmの
厚さの酸化珪素膜を形成した。ゲート絶縁膜３０５とし
ては酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜またはこ
れらの積層膜を１００〜３００ｎｍの膜厚で用いること
ができる。その後、ゲイト絶縁膜上に0.2wt%のスカンジ
ウムを含有させたターゲットを用いてアルミニウムを主
成分とする膜（図示せず）を成膜し、パターニングによ
りゲイト電極の原型となる島状パターンを形成した。

【００４４】本実施例では、ここで特開平7-135318号公
報に記載された技術を利用した。なお、詳細は同公報を
参考にすると良い。

【００４５】まず、上記島状パターン上にパターニング
で使用したレジストマスクを残したまま、３％のシュウ
酸水溶液中で陽極酸化を行った。この時、白金電極を陰
極として２〜３ｍＶの化成電流を流し、到達電圧は８Ｖ
とする。こうして、多孔質状の陽極酸化膜３０６〜３０
８が形成された。

【００４６】その後、レジストマスクを除去した後に３
％の酒石酸のエチレングリコール溶液をアンモニア水で
中和した溶液中で陽極酸化を行った。この時、化成電流
は５〜６ｍＶとし、到達電圧は１００Ｖとすれば良い。
こうして、緻密な陽極酸化膜３０９〜３１１が形成され
た。

【００４７】そして、上記工程によってゲイト電極３１
２〜３１４が画定した。なお、画素マトリクス回路では
ゲイト電極の形成と同時に１ライン毎に各ゲイト電極を
接続するゲイト線も形成されている。（図３（Ａ））

【００４８】次に、陽極酸化膜３０６〜３１１及びゲイ
ト電極３１２〜３１４をマスクとしてゲイト絶縁膜３０
５をエッチングする。エッチングはＣＦ₄ ガスを用いた
ドライエッチング法により行った。これにより３１５〜
３１７で示される様な形状のゲイト絶縁膜が形成され
た。

【００４９】そして、陽極酸化膜３０６〜３０８をエッ
チングにより除去し、この状態で一導電性を付与する不
純物イオンをイオン注入法またはプラズマドーピング法
により添加する。この場合、画素マトリクス回路をＮ型
ＴＦＴで構成するならばＰ（リン）イオンを、Ｐ型ＴＦ
Ｔで構成するならばＢ（ボロン）イオンを添加すれば良
い。

【００５０】なお、上記不純物イオンの添加工程は２度
に分けて行う。１度目は８０ｋｅＶ程度の高加速電圧で
行い、ゲイト絶縁膜３１５〜３１７の端部（突出部）の
下に不純物イオンのピークがくる様に調節する。そし
て、２度目は５ｋｅＶ程度の低加速電圧で行い、ゲイト
絶縁膜３１５〜３１７の端部（突出部）の下には不純物
イオンが添加されない様に調節する。

【００５１】こうしてＴＦＴのソース領域３１８〜３２
０、ドレイン領域３２１〜３２３、低濃度不純物領域
（ＬＤＤ領域とも呼ばれる）３２４〜３２６、チャネル
形成領域３２７〜３２９が形成された。（図３（Ｂ））

【００５２】この時、ソース／ドレイン領域は 300〜50
0 Ω／□のシート抵抗が得られる程度に不純物イオンを
添加することが好ましい。また、低濃度不純物領域はＴ
ＦＴの性能に合わせて最適化を行う必要がある。また、
不純物イオンの添加工程が終了したら熱処理を行い、不
純物イオンの活性化を行った。

【００５３】次に、第１の層間絶縁膜３３０として酸化
珪素膜を 400nmの厚さに形成し、その上にソース電極３
３１〜３３３、ドレイン電極３３４〜３３６を形成し
た。（図３（Ｃ））また、第１の層間絶縁膜としては酸
化珪素膜の他に酸化窒化珪素あるいは他の絶縁材料を使
用することが可能である。

【００５４】なお、本明細書では、図３（Ｃ）におい
て、３４３で示される領域内に構成された素子をスイッ
チング素子（代表的にはＴＦＴ、ＭＩＭ素子でも良い）
と呼ぶ。なお、本明細書中では、この後で形成される層
間絶縁膜３３７や画素電極をスイッチング素子の構成に
は含まないものとする。

【００５５】次に、第２の層間絶縁膜３３７として酸化
珪素膜を 0.5〜1 μｍの厚さに形成する。また、第２の
層間絶縁膜３３７として、酸化窒化珪素膜、有機性樹脂
膜等を用いることも可能である。有機性樹脂膜として
は、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、アク
リル等を用いることができる。本実施例では、アクリル
膜を1 μｍの厚さに成膜した。（図３（Ｄ））

【００５６】なお、第２の層間絶縁膜３３７を形成した
後、ＣＭＰ研磨等の平坦化処理を施す工程としてもよ
い。平坦化処理する際は、残存する凹凸部の高さ（山の
頂上と谷の底の間の鉛直方向の距離）が後に形成される
画素電極の厚さの１０％以内となる条件で行うことが好
ましい。平坦化処理をすることで、後に形成する誘電体
多層膜の膜厚を均一なものとすることができる。

【００５７】そして、第２の層間絶縁膜３３７上に誘電
体多層膜からなる反射膜を形成する。誘電体多層膜３４
４は、低屈折率誘電体膜３４１と高屈折率誘電体膜３４
２を、交互に数層〜数十層積層して形成する。なお、そ
れぞれの膜厚は、必要とする反射波長帯の中心波長でλ
／４膜となるように調節する必要がある。

【００５８】上記誘電体多層膜３４４に用いる材料は、
低屈折率誘電体膜３４１としてＳｉＯ₂ 、ＭｇＦ₂ 、Ｎ
ａ₃ ＡｌＦ₆ 等を、また、高屈折率誘電体膜３４２とし
てＴｉＯ₂ 、ＺｒＯ₂ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＺｎＳ、ＺｎＳ
ｅ、ＺｎＴｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ₂ Ｏ₃ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 等を
用いることができる。なお、それ以外の低屈折率誘電体
材料として配向膜、アクリル、ポリイミド（屈折率１．
５〜１．６）を用いることもできる。また、ＩＴＯ（屈
折率１．９８）等の透明導電体膜を用いることもでき
る。

【００５９】本実施例では、低屈折率誘電体膜３４１と
して、ＳｉＯ₂ （屈折率１．４３）、高屈折率誘電体膜
３４２としてＴｉＯ₂ （屈折率２．２）を用いた。

【００６０】可視光領域（４００ｎｍ＜λ＜７００ｎ
ｍ）でλ／４膜となるように、誘電体多層膜の膜厚を調
節する。上記可視光領域でλ／４膜となるような低屈折
率誘電体膜（ＳｉＯ₂ ）の膜厚の範囲は、７０ｎｍ〜１
２２ｎｍである。また、上記可視光領域でλ／４膜とな
るような高屈折率誘電体膜（ＴｉＯ₂ ）の膜厚の範囲
は、４５．５ｎｍ〜７９．５ｎｍである。このような膜
厚に調節すると、必要とする反射波長帯の光が干渉効果
によって強め合い効率よく反射させることができる。本
実施例では、誘電体多層膜は、膜厚７０ｎｍの低屈折率
誘電体膜３４１と、膜厚５０ｎｍの高屈折率誘電体膜３
４２の２層を１組とした時、４組、計８層（９６０ｎ
ｍ）で構成した。（図４（Ａ））

【００６１】なお、上記各誘電体膜の材料や膜厚に限定
されないことは言うまでもなく、それぞれの誘電体膜の
膜厚や材料を適宜変更して、選択的に反射波長を設定す
る構成とするもできる。

【００６２】なお、本実施例においては、層間絶縁膜上
に設ける誘電体多層膜の膜厚が均一に成膜されることが
望ましいため、公知の方法である真空蒸着法を用いた。
誘電体多層膜を形成する方法としては、本実施例に限定
されることはなく、他の方法としては、スパッタリング
法等が挙げられる。

【００６３】次に、誘電体多層膜３４１、３４２および
層間絶縁膜３３７をエッチングし、コンタクトホールの
形成を行う。本実施例においては、酸溶液である１／１
００に希釈したフッ化水素溶液を用いて誘電体多層膜を
ウェットエッチングした。（図４（Ｂ））

【００６４】そして、透明性を有する導電性膜、本実施
例ではＩＴＯ膜を 120nmの厚さに成膜し、パターニング
により画素電極３３８〜３４０を形成した。こうして図
４（Ｃ）に示す状態が得られた。なお、従来では、画素
電極の隙間にブラックマスク等の遮光膜を形成する必要
があったが、本実施例においては、その必要はなく、画
素電極の隙間の下方に設けられている誘電体多層膜が、
斜め方向からの光に対しても確実な遮光機能を果たし、
スイッチング素子の光劣化を防ぐ。

【００６５】次に、配向膜を公知の方法、本実施例で
は、塗布法によって形成した。

【００６６】以上の様にして、画素マトリクス回路が完
成した。実際には画素ＴＦＴを駆動する駆動回路等も同
一基板上に同時形成される。この様な基板は通常ＴＦＴ
側基板またはアクティブマトリクス基板と呼ばれる。本
明細書中ではアクティブマトリクス基板のことを第１の
基板と呼ぶことにする。

【００６７】第１の基板が完成したら、透明性基板に対
向電極を形成した対向基板（本明細書中ではこの基板を
第２の基板と呼ぶことにする）を貼り合わせ、それらの
間に液晶層を挟持する。こうして、反射型ＬＣＤが完成
する。

【００６８】なお、このセル組み工程は公知の方法に従
って行えば良い。また、液晶層に二色性色素を分散させ
たり、対向基板にカラーフィルターを設けたりすること
も可能である。その様な液晶層の種類、カラーフィルタ
ーの有無等はどの様なモードで液晶を駆動するかによっ
て変化するので実施者が適宜決定すれば良い。

【００６９】上記作製工程によって得られた反射型ＬＣ
Ｄを図１に示す。図１は本実施例の簡略断面図である。

【００７０】本実施例で作製された液晶表示パネルは、
基板１１０と対向基板１１９の間で、基板１１０の上
に、スイッチング素子１１１、層間絶縁膜１１２、画素
電極１１３、低屈折率誘電体膜１１４、高屈折率誘電体
膜１１５、配向膜１１６、液晶層１１７、配向膜１１
６、対向電極１１８がそれぞれ順次設けられている。

【００７１】なお、図１は、図３及び図４と対応してお
り、図１中の層間絶縁膜は図３中の第２の層間絶縁膜３
３７と対応し、図１中の画素電極１１３は図３中の画素
電極３３８〜３４０と対応し、図１中の低屈折率誘電体
膜１１４は、図３中の３４１と対応し、図１中の高屈折
率誘電体膜１１５は、図３中の３４２と対応している。

【００７２】本実施例（誘電体多層膜＋配向膜）におけ
る反射率は、従来（金属薄膜＋配向膜）と同程度の反射
率（８０〜９０％未満）が得られた。このように本実施
例は、金属薄膜に代えて、誘電体多層膜が反射膜として
十分使用可能であることを示した。従って、本実施例に
おける誘電多層膜の層数、材料、膜厚等を適宜変更すれ
ば、従来と比較して反射率を向上させることができる。
例えば、誘電多層膜を５組（１０層）とすると計算上、
９３．６％（表１参照）が得られ、６組（１２層）とす
ると計算上、９７．１％が得られる。なお、本実施例の
構成において誘電多層膜の層数を増加させることは容易
である。

【００７３】また、本実施例では示さなかったが、対向
基板と対向電極の間にカラーフィルターを配置した構成
としてもよい。

【００７４】〔実施例２〕実施例１で示した作製工程で
は、８層からなる誘電体多層膜を形成した例を示した。
本実施例では、第２の層間絶縁膜３３７として、低屈折
率誘電体材料を用い、７層からなる誘電体多層膜を形成
した例を以下に図２（Ａ）を用いて説明する。なお、途
中（図３（Ｃ））までは実施例１に示した反射型ＬＣＤ
の作製工程と同一であるので、ここでは異なる点のみに
ついて説明する。

【００７５】まず、実施例１の作製工程と同一の方法を
用いて、図３（Ｃ）の構成を得る。次に、ただし、第２
の層間絶縁膜３３７として、低屈折率誘電体材料を用い
る。本実施例では、層間絶縁膜２０１として、膜厚１μ
ｍのアクリル膜を形成した。

【００７６】なお、後に形成する誘電体多層膜を絶縁体
として用いることが可能であるなら、ＣＭＰ等の平坦化
処理を施し、層間絶縁膜２０１の膜厚を薄くする構成
は、プロセス上、特にコンタクトホールを容易に形成し
やすくなるため好ましい。

【００７７】そして、本実施例では、層間絶縁膜２０１
上に高屈折率誘電体膜（ＺｒＯ₂ ：膜厚５０ｎｍ）を形
成した。その後、低屈折率誘電体膜（ＳｉＯ₂ ：膜厚７
０ｎｍ）２０２と高屈折率誘電体膜２０３（ＺｒＯ₂ ：
膜厚５０ｎｍ）の組を３組、計６層（７２０ｎｍ）形成
した。可視光領域（４００ｎｍ＜λ＜７００ｎｍ）でλ
／４膜となるように、それぞれ誘電体膜の膜厚を調節す
る。

【００７８】本実施例では、低屈折率誘電体膜２０２と
して、ＳｉＯ₂ （屈折率１．４３、膜厚範囲は、７０ｎ
ｍ〜１２２ｎｍ）、高屈折率誘電体膜２０１としてＺｒ
Ｏ₂ （屈折率２．０４、膜厚範囲は、４９ｎｍ〜８５．
８ｎｍ）を用いた。

【００７９】本実施例（ＳｉＯ₂ ）以外の低屈折率誘電
体材料として、ＭｇＦ₂ 、Ｎａ₃ ＡｌＦ₆ 、配向膜、ア
クリル、またはポリイミド（屈折率１．５〜１．６）を
用いることもできる。また、本実施例（ＺｒＯ₂ ）以外
の高屈折率誘電体材料として、ＴｉＯ₂ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、
ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ₂ Ｏ₃、
Ａｌ₂ Ｏ₃ 等を用いることができる。

【００８０】そして、実施例１と同様にコンタクトホー
ルを形成し、透明性導電膜からなる画素電極２０５を形
成した。本実施例における層間絶縁膜２０１は、低屈折
率を有している。従って、実質的には、低屈折率誘電体
膜と高屈折率誘電体膜の組を４組形成した場合（実施例
１）と同程度の反射率を得ることができる。

【００８１】その後、実施例１と同様に、配向膜２０６
を形成し、第１の基板を作製した。（図２（Ａ））

【００８２】このような構成とすることで、誘電体多層
膜の層数及び総膜厚を削減し、実施例１と比較して容易
にコンタクトホールの形成を行うことができた。

【００８３】〔実施例３〕実施例１で示した作製工程で
は、８層からなる誘電体多層膜を形成した例を示した。
本実施例では、７層の誘電体多層膜を形成し、その上に
高屈折率を有する材料として、画素電極を形成した例を
以下に図２（Ｂ）を用いて説明する。なお、途中（図３
（Ｃ））までは実施例１に示した反射型ＬＣＤの作製工
程と同一であるので、ここでは異なる点のみについて説
明する。

【００８４】まず、実施例１の作製工程と同一の方法を
用いて、図３（Ｃ）の構成を得る。

【００８５】次に、第２の層間絶縁膜３３７上に低屈折
率誘電体膜２１２と高屈折率誘電体膜２１３の組を３
組、計６層成膜し、その上に低屈折率誘電体膜を１層成
膜して誘電体多層膜２１４（７層）を形成した。

【００８６】本実施例では、低屈折率誘電体膜（ＳｉＯ
₂ ：膜厚７０ｎｍ）と高屈折率誘電体膜（ＴｉＯ₂ ：膜
厚５０ｎｍ）の組を３組、計６層形成したが、本実施例
の材料、膜厚、層数等に限定されないことは言うまでも
ない。ただし、効率よく反射率を得るためには、可視光
領域（４００ｎｍ＜λ＜７００ｎｍ）でλ／４膜となる
ように、それぞれ誘電体膜の膜厚を調節することが好ま
しい。

【００８７】そして、実施例１と同様にコンタクトホー
ルを形成し、高屈折率を有した透明性導電膜からなる画
素電極２１５（膜厚６０ｎｍ）を形成した。本実施例に
おける透明性導電膜は、反射膜の一部として用いるた
め、可視光領域（４００ｎｍ＜λ＜７００ｎｍ）でλ／
４膜となるように、画素電極の膜厚を５０．５ｎｍ〜８
８．４ｎｍの範囲で調節することが好ましい。このよう
な膜厚とすることで、実質的には、低屈折率誘電体膜と
高屈折率誘電体膜の組を４組形成した場合（実施例１）
と同程度の反射率を得ることができる。

【００８８】その後、実施例１と同様に、配向膜２１６
を形成し、第１の基板を作製した。（図２（Ｂ））

【００８９】このような構成とすることで、誘電体多層
膜の層数及び総膜厚を削減し、実施例１と比較して容易
にコンタクトホールの形成を行うことができた。

【００９０】なお、本実施例と実施例２と組合わせて、
さらに層数を削減する構成とすることは容易である。こ
の場合、層間絶縁膜と、６層の誘電体多層膜２１４と、
画素電極２１５とで、実施例１と同程度の反射率を得る
ことができる。

【００９１】〔実施例４〕実施例１で示した作製工程で
は、８層からなる誘電体多層膜を形成した例を示した。
本実施例では、画素電極と誘電体多層膜を用いて補助容
量を形成する例を図５を用いて以下に説明する。なお、
途中（図３（Ｃ））までは実施例１に示した反射型ＬＣ
Ｄの作製工程と同一であるので、ここでは異なる点のみ
について説明する。

【００９２】まず、実施例１の作製工程と同一の方法を
用いて、図３（Ｃ）の構成を得る。

【００９３】次に、層間絶縁膜上に低屈折率誘電体膜５
０１と高屈折率誘電体膜５０２の組を３組、計６層成膜
し、その上に低屈折率誘電体膜を１層成膜し、誘電体多
層膜５００を形成した。

【００９４】本実施例においては、次に、高屈折率を有
する材料からなる共通電極５０３（第１の透明性導電
膜）を形成し、パターニングを施す。さらに、低屈折率
誘電体膜を１層形成する。そして、コンタクトホールを
形成し、再度、高屈折率を有する材料からなる第２の透
明性導電膜を形成し、パターニングを施して、画素電極
５０４を形成した。なお、第１の透明性導電膜からなる
共通電極５０３は、共通配線と接続する。

【００９５】ただし、共通電極５０３（第１の透明性導
電膜）の膜厚と、画素電極（第２の透明性導電膜）５０
４の膜厚は、反射膜の一部として用いるため、可視光領
域（４００ｎｍ＜λ＜７００ｎｍ）でλ／４膜となるよ
うに、５０．５〜８８．４ｎｍの範囲で調節することが
好ましい。このような膜厚とすることで、実質的には、
低屈折率誘電体膜と高屈折率誘電体膜の組を５組形成し
た場合と同程度の反射率９３．６％（計算上）を得るこ
とができる。

【００９６】その後、実施例１と同様に、配向膜５０６
を形成し、第１の基板を作製した。（図５）

【００９７】図５に示す構成とすることで、共通電極
（第１の透明性導電膜）５０３と、低屈折率誘電体膜５
０１と、画素電極（第２の透明性導電膜）５０４とで補
助容量５０５を形成することができた。この補助容量
は、実用上、十分な容量を得ることができた。

【００９８】なお、本実施例と実施例２または実施例３
と組み合わせることは容易である。

【００９９】〔実施例５〕実施例４で示した作製工程で
は、画素電極と誘電体多層膜を用いて補助容量を形成す
る例を示した。本実施例では、画素電極６０４と、低屈
折率誘電体膜６０１と、透明性導電膜からなる共通電極
６０２とを用いて補助容量６０５を形成する例（図６
（Ａ）容量構成１）を以下に説明する。なお、途中（図
３（Ｃ））までは実施例１に示した反射型ＬＣＤの作製
工程と同一であるので、ここでは異なる点のみについて
説明する。

【０１００】まず、実施例１の作製工程と同一の方法を
用いて、図３（Ｃ）の構成を得る。

【０１０１】次に、第１の透明性導電膜からなる膜、例
えばＩＴＯ膜を成膜し、パターニングして共通電極６０
２を得た後、前記共通電極を覆って、低屈折率誘電体膜
６０１を形成する。この工程を２回繰り返し、反射膜を
形成する。

【０１０２】次に、コンタクトホールを形成した。本実
施例の構成において、コンタクトホール形成領域には層
間絶縁膜と低屈折率誘電体膜６０１のみが積層されてお
り、低屈折率誘電体膜を同一材料で構成した場合、エッ
チングを比較的容易に行うことができる。

【０１０３】次に、高屈折率を有する材料からなる第２
の透明性導電膜を成膜し、パターニングを施して、画素
電極６０４を形成した。なお、共通電極６０２は、共通
配線と接続する。

【０１０４】ただし、共通電極６０２（第１の透明性導
電膜）の膜厚と、画素電極（第２の透明性導電膜）６０
４の膜厚は、反射膜の一部として用いるため、可視光領
域（４００ｎｍ＜λ＜７００ｎｍ）でλ／４膜となるよ
うに５０．５〜８８．４ｎｍの範囲で調節することが好
ましい。

【０１０５】その後、実施例１と同様に、配向膜６０６
を形成し、第１の基板を作製した。（図６（Ａ））

【０１０６】図６（Ａ）に示す構成とすることで、共通
電極６０２と、低屈折率誘電体膜６０１と、画素電極６
０４とで補助容量６０５を形成することができた。な
お、共通電極６０２は、フロ─ティング状態であっても
容量が形成される。従って、低屈折率誘電体膜６０１を
間に挟む共通電極６０２の間にも容量が形成される。な
お、材料、膜の厚さ、積層数等を適宜変更することによ
って、補助容量６０５を自由に設計することができる。

【０１０７】なお、本実施例と実施例２または実施例３
と組み合わせることは容易である。

【０１０８】〔実施例６〕実施例５で示した作製工程で
は、画素電極と、低屈折率誘電体膜と、透明性導電膜か
らなる共通電極とを用いて補助容量を形成する例を示し
た。本実施例では、さらに大きな補助容量を形成する例
（図６（Ｂ）容量構成２）を以下に説明する。なお、途
中（図３（Ｃ））までは実施例１に示した反射型ＬＣＤ
の作製工程と同一であるので、ここでは異なる点のみに
ついて説明する。

【０１０９】まず、実施例１の作製工程と同一の方法を
用いて、図３（Ｃ）の構成を得る。

【０１１０】次に、第１の透明性導電膜からなる膜、例
えばＩＴＯ膜を成膜し、パターニングして共通電極６１
２を得た後、前記共通電極６１２を覆って、低屈折率誘
電体膜６１１を形成する。

【０１１１】次に、第１のコンタクトホールの形成を行
い、透明性導電膜からなる容量電極６１３を形成し、ス
イッチング素子のドレイン電極と接続する。

【０１１２】その後、前記容量電極６１３を覆って、低
屈折率誘電体膜６１１を形成する。そして、再度、第１
の透明性導電膜からなる膜、例えばＩＴＯ膜を成膜し、
パターニングして共通電極６１２を得た後、前記共通電
極を覆って、低屈折率誘電体膜６１１を形成する。

【０１１３】次に、第２のコンタクトホールの形成を行
い、透明性導電膜からなる画素電極６１４をパターニン
グによって形成し、容量電極６１３と接続する。

【０１１４】なお、共通電極６１２は、共通配線と接続
した。ただし、全ての共通電極を接続する必要はなく、
適宜接続することが望ましい。

【０１１５】上記工程とすることで得られる構成は、画
素電極６１４と、低屈折率誘電体膜６１１と、共通電極
６１２とで構成される補助容量と、容量電極６１３と、
低屈折率誘電体膜６１１と、共通電極６１２とで構成さ
れる補助容量を形成することができる。

【０１１６】このように、開口率を下げることなく補助
容量を大きくとれるため、本実施例は、特に、小さな高
精細パネルを用いるプロジェクタ装置に有効である。

【０１１７】〔実施例７〕本実施例では、アクティブマ
トリクス駆動を行うための半導体素子として、実施例１
で示したＴＦＴとは異なる構造のＴＦＴを利用する場合
の例について説明する。なお、本実施例で説明する構造
のＴＦＴは実施例２〜６に対しても容易に適用すること
ができる。

【０１１８】実施例１〜６では代表的なトップゲイト型
ＴＦＴであるコプレナー型ＴＦＴを一例として記載した
が、ボトムゲイト型ＴＦＴであっても構わない。図７に
示すのはボトムゲイト型ＴＦＴの代表例である逆スタガ
型ＴＦＴを用いた例である。

【０１１９】図７において、７０１はガラス基板、７０
２、７０３はゲイト電極、７０４はゲイト絶縁膜、７０
５、７０６は活性層である。活性層７０５、７０６は意
図的に不純物を添加しない珪素膜で構成される。

【０１２０】また、７０７、７０８はソース電極、７０
９、７１０はドレイン電極であり、７１１、７１２はチ
ャネルストッパー（またはエッチングストッパー）とな
る窒化珪素膜である。即ち、活性層７０５、７０６のう
ち、チャネルストッパー７１１、７１２の下に位置する
領域が実質的にチャネル形成領域として機能する。

【０１２１】以上までが逆スタガ型ＴＦＴの基本構造で
ある。

【０１２２】本実施例では、この様な逆スタガ型を有機
性樹脂膜でなる層間絶縁膜７１３で覆って平坦化し、層
間絶縁膜上に本発明の誘電体多層膜７１６（低屈折率誘
電体膜７１７、高屈折率誘電体膜７１８）を形成し、そ
の上に画素電極７１４、７１５を形成し、配向膜７１９
を成膜する構成とする。

【０１２３】また、次に本発明の半導体素子として絶縁
ゲイト型電界効果トランジスタ（ＩＧＦＥＴ）を形成し
た場合の例について説明する。なお、ＩＧＦＥＴはＭＯ
ＳＦＥＴとも呼ばれ、シリコンウェハー上に形成された
トランジスタを指す。

【０１２４】図８において、８０１はガラス基板、８０
２、８０３はソース領域、８０４、８０５はドレイン領
域である。ソース／ドレイン領域はイオン注入で不純物
を添加し、熱拡散させることで形成できる。なお、８０
６は素子分離用の酸化物であり、通常のＬＯＣＯＳ技術
を用いて形成できる。

【０１２５】次に、８０７はゲイト絶縁膜、８０８、８
０９はゲイト電極、８１０は第１の層間絶縁膜、８１
１、８１２はソース電極、８１３、８１４はドレイン電
極である。その上を第２の層間絶縁膜８１５で平坦化
し、その平坦面上に本発明の誘電体多層膜８１８（低屈
折率誘電体膜８１９、高屈折率誘電体膜８２０）を形成
し、画素電極８１６、８１７を形成する。そして、配向
膜８２１を成膜する。

【０１２６】なお、本実施例で示したＩＧＦＥＴ、トッ
プゲイト型またはボトムゲイト型ＴＦＴ以外にも、薄膜
ダイオード、ＭＩＭ素子、バリスタ素子等を用いたアク
ティブマトリクスディスプレイに対しても本発明は適用
できる。

【０１２７】以上、本実施例に示した様に、本発明はあ
らゆる構造の半導体素子を用いた反射型ＬＣＤに対して
適用可能である。

【０１２８】〔実施例８〕実施例１〜７に示した構成
を含む第１の基板（素子形成側基板）を用いてＡＭＬＣ
Ｄを構成した場合の例について説明する。ここで本実施
例のＡＭＬＣＤの外観を図９に示す。

【０１２９】図９（Ａ）において、９０１はアクティブ
マトリクス基板であり、画素マトリクス回路９０２、ソ
ース側駆動回路９０３、ゲート側駆動回路９０４が形成
されている。駆動回路はＮ型ＴＦＴとＰ型ＴＦＴとを相
補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路で構成することが好ま
しい。また、９０５は対向基板である。

【０１３０】図９（Ａ）に示すＡＭＬＣＤはアクティブ
マトリクス基板９０１と対向基板９０５とが端面を揃え
て貼り合わされている。ただし、ある一部だけは対向基
板９０５を取り除き、露出したアクティブマトリクス基
板に対してＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキッ
ト）９０６を接続してある。このＦＰＣ９０６によって
外部信号を回路内部へと伝達する。

【０１３１】また、ＦＰＣ９０６を取り付ける面を利用
してＩＣチップ９０７、９０８が取り付けられている。
これらのＩＣチップはビデオ信号の処理回路、タイミン
グパルス発生回路、γ補正回路、メモリ回路、演算回路
など、様々な回路をシリコン基板上に形成して構成され
る。図９（Ａ）では２個取り付けられているが、１個で
も良いし、さらに複数個であっても良い。

【０１３２】また、図９（Ｂ）の様な構成もとりうる。
図９（Ｂ）において図９（Ａ）と同一の部分は同じ符号
を付してある。ここでは図９（Ａ）でＩＣチップが行っ
ていた信号処理を、同一基板上にＴＦＴでもって形成さ
れたロジック回路９０９によって行う例を示している。
この場合、ロジック回路９０９も駆動回路９０３、９０
４と同様にＣＭＯＳ回路を基本として構成される。

【０１３３】また、カラーフィルターを用いてカラー表
示を行っても良いし、ＥＣＢ（電界制御複屈折）モー
ド、ＧＨ（ゲストホスト）モードなどで液晶を駆動し、
カラーフィルターを用いない構成としても良い。

【０１３４】〔実施例１０〕本願発明の構成は、ＡＭＬ
ＣＤ以外にも他の様々な電気光学装置や半導体回路に適
用することができ、上記ＡＭＬＣＤ以外の電気光学装置
として、単純マトリクス型駆動方式の液晶表示装置やＥ
Ｌ（エレクトロルミネッセンス）表示装置やイメージセ
ンサ等が挙げられる。

【０１３５】本実施例では、単純マトリクス型駆動方式
の液晶表示装置に適用した場合の例を以下に示す。

【０１３６】なお、一般的な単純マトリクス型液晶表示
装置は、Ｘ方向のストライプ状電極を有する基板と、Ｙ
方向のストライプ状電極を有する基板とが、液晶層を挟
んでいる構造となっている。また、単純マトリクスで
は、対向するＸ−Ｙ電極によって直接液晶に電圧を印加
している。

【０１３７】本実施例では、本発明をＳＴＮ反射型液晶
パネルに応用した例を示す。ガラス基板（第１の基板）
上には、誘電体多層膜からなる光反射膜、Ｘ方向のスト
ライプ状の第１の透明電極、配向膜が設けられている。
本実施例では、誘電体多層膜からなる光反射膜を透明電
極の下方に設ける構成としたが特に限定されない。もう
一方のガラス基板（第２の基板）上には、Ｙ方向のスト
ライプ状の第２の透明電極、配向膜が設けられている。
ガラス基板の配向膜が設けられた面を内側にして２枚の
ガラス基板を対向し、ガラス基板の間隔はセルギャップ
保持部材によって確保して、この基板の隙間にＳＴＮ液
晶が封止している。

【０１３８】以下、本実施例の反射型液晶パネルの作製
方法を説明する。まず、第１のガラス基板上に、誘電体
多層膜からなる光反射膜を形成する。

【０１３９】上記反射膜に用いる材料は、低屈折率誘電
体膜としてＳｉＯ₂ 、ＭｇＦ₂ 、Ｎａ₃ ＡｌＦ₆ 等を用
いることができる。なお、それ以外の低屈折率誘電体材
料として配向膜、アクリル、ポリイミド（屈折率１．５
〜１．６）を用いることもできる。また、高屈折率誘電
体膜としてＴｉＯ₂ 、ＺｒＯ₂ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＺｎＳ、
ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ₂ Ｏ₃ 、Ａｌ₂ Ｏ
₃ 等を用いることができる。また、それ以外の高屈折率
を有する材料としてＩＴＯ（屈折率１．９８）等の透明
導電体膜を用いることもできる。

【０１４０】本実施例では、低屈折率誘電体膜として、
ＳｉＯ₂ （屈折率１．４３）、高屈折率誘電体膜として
ＴｉＯ₂ （屈折率２．２）を用いた。

【０１４１】ただし、可視光領域（４００ｎｍ＜λ＜７
００ｎｍ）でλ／４膜となるように、誘電体多層膜の膜
厚を調節する。上記可視光領域でλ／４膜となるような
低屈折率誘電体膜（ＳｉＯ₂ ）の膜厚の範囲は、７０ｎ
ｍ〜１２２ｎｍである。また、上記可視光領域でλ／４
膜となるような高屈折率誘電体膜（ＴｉＯ₂ ）の膜厚の
範囲は、４５．５ｎｍ〜７９．５ｎｍである。このよう
な膜厚に調節すると、必要とする反射波長帯の光が干渉
効果によって強め合い効率よく反射させることができ
る。本実施例では、誘電体多層膜は、膜厚７０ｎｍの低
屈折率誘電体膜と、膜厚５０ｎｍの高屈折率誘電体膜の
２層を１組とした時、４組、計８層（９６０ｎｍ）で構
成した。

【０１４２】次に、第１の透明電極を形成する。本実施
例では、ＩＴＯ膜を１００ｎｍ膜厚に成膜し、パターニ
ングして、ストライプ状の透明電極を形成する。透明電
極は紙面に垂直な方向に延在する構造となっている。

【０１４３】次に、配向膜を形成する。配向膜材料には
ポリイミド系の垂直配向膜を用いる。このポリイミド系
の垂直配向膜をスピンコート法、フレキソ印刷法もしく
はスクリーン印刷法によって第１の基板上に形成する。

【０１４４】そして、もう一方のガラス基板（第２の基
板）に対する処理を説明する。第２の基板上にカラーフ
ィルタを形成し、次にカラーフィルタをアクリル樹脂、
エポキシ樹脂からなる保護膜を形成する。本実施例で
は、保護膜を厚さ１μｍのアクリル樹脂で形成する。

【０１４５】次に、ＩＴＯ（インディウム錫酸化物）や
ＳｎＯ₂（酸化スズ）等の透明導電膜でなる第２の透明
電極を形成する。本実施例では、スパッタリング法によ
ってＩＴＯ膜を成膜しパターニングして、ストライプ状
の第２の透明電極を形成した。そして、ポリイミド系の
垂直配向膜でなる配向膜を形成する。

【０１４６】次に、第１の基板および第２の基板に設け
られた配向膜それぞれにラビング処理を施す。ラビング
方向は、基板の一つの対角線方向とし、かつ第１の基板
と第２の基板を対向した状態で配向膜のラビング方向が
直交するようにする。

【０１４７】次に、一対の基板の一方に、セルギャップ
材を形成し、基板を貼り合わせるためのシール材を塗布
する。本実施例では、第２の基板側の周縁部に、紫外線
硬化型樹脂でなるシール材を液晶注入口を残して塗布し
た。そして第１の基板と第２の基板を対向させて、セル
ギャップが一定にプレスし、この状態で紫外線を照射し
て、シール材を硬化させる。

【０１４８】次に、液晶を液晶注入口より注入する。そ
の後、液晶注入口に封止剤を塗布し、紫外線を照射する
ことによって封止剤を硬化させ、液晶をセル内に完全に
封止する。そして、第２の基板の背面に位相差板、偏光
子、前方散乱板をそれぞれ設けた。以上の工程を経て、
フルカラーＳＴＮ液晶パネルが完成した。

【０１４９】なお、少なくとも誘電体多層膜からなる反
射膜を有し、透明電極を有する単純マトリクス型駆動方
式の液晶表示装置であれば、本実施例の構造及び作製工
程に限定されないことはいうまでもない。

【０１５０】〔実施例１０〕実施例８に示したＡＭＬＣ
Ｄは、様々な電子機器のディスプレイとして利用され
る。なお、本実施例に挙げる電子機器とは、アクティブ
マトリクス型液晶表示装置を搭載した製品と定義する。

【０１５１】その様な電子機器としては、ビデオカメ
ラ、スチルカメラ、プロジェクター、プロジェクション
ＴＶ、ヘッドマウントディスプレイ、カーナビゲーショ
ン、パーソナルコンピュータ（ノート型を含む）、携帯
情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話等）などが
挙げられる。それらの一例を図１０に示す。

【０１５２】図１０（Ａ）はモバイルコンピュータ（モ
ービルコンピュータ）であり、本体２００１、カメラ部
２００２、受像部２００３、操作スイッチ２００４、表
示装置２００５で構成される。本願発明は受像部２００
３、表示装置２００５等に適用できる。

【０１５３】図１０（Ｂ）はヘッドマウントディスプレ
イであり、本体２１０１、表示装置２１０２、バンド部
２１０３で構成される。本発明は表示装置２１０２に適
用することができる。

【０１５４】図１０（Ｃ）は携帯電話であり、本体２２
０１、音声出力部２２０２、音声入力部２２０３、表示
装置２２０４、操作スイッチ２２０５、アンテナ２２０
６で構成される。本願発明は音声出力部２２０２、音声
入力部２２０３、表示装置２２０４等に適用することが
できる。

【０１５５】図１０（Ｄ）はビデオカメラであり、本体
２３０１、表示装置２３０２、音声入力部２３０３、操
作スイッチ２３０４、バッテリー２３０５、受像部２３
０６で構成される。本願発明は表示装置２３０２、音声
入力部２３０３、受像部２３０６に適用することができ
る。

【０１５６】図１０（Ｅ）はリア型プロジェクターであ
り、本体２４０１、光源２４０２、表示装置２４０３、
ミラー（偏光ビームスプリッタ等）２４０４、２４０
５、スクリーン２４０６で構成される。本発明は表示装
置２４０３に適用することができる。

【０１５７】図１０（Ｆ）はフロント型プロジェクター
であり、本体２５０１、光源２５０２、表示装置２５０
３、光学系２５０４、スクリーン２５０５で構成され
る。本発明は表示装置２５０３に適用することができ
る。

【０１５８】以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広
く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能であ
る。また、他にも電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイ
などにも活用することができる。

【０１５９】

【発明の効果】本発明は、反射膜として誘電体多層膜を
用い、材料、膜の厚さ、積層数等を適宜変更することに
よって、容易に反射率を９０％以上とすることができ、
広い範囲の電子機器の液晶表示パネルとして適用でき
る。また、本発明の構成を用いることで、配向膜を積層
した状態であっても９０〜１００％未満の反射率を得る
ことができる。

【０１６０】特に、本発明の反射型液晶ＬＣＤは、誘電
体多層膜を反射膜として、その上に透明性導電膜からな
る画素電極を備えた構成とすることで、高い開口率を実
現することができる。

【０１６１】また、反射膜である誘電体多層膜を誘電体
として、透明性導電膜からなる画素電極と透明性導電膜
からなる共通電極とで容易に補助容量を形成することが
できる。

【０１６２】本発明により、従来にない明るく、視認性
の良い表示の液晶パネルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成の一例を示す図（実施例１）

【図２】本発明の構成の一例を示す図（実施例２、
３）

【図３】本実施例の作製工程の一例を示す図（実施
例１）

【図４】本実施例の作製工程の一例を示す図（実施
例１）

【図５】本発明の構成の一例を示す図（実施例４）

【図６】本発明の構成の一例を示す図（実施例５）

【図７】本発明の構成の一例を示す図（実施例７）

【図８】本発明の構成の一例を示す図（実施例７）

【図９】液晶パネルの外観図を示す図（実施例８）

【図１０】本発明の応用製品の一例を説明するため
の図

【図１１】従来例を示す図

【符号の説明】

１１０基板１１１スイッチング素子（ＴＦＴ）１１２層間絶縁膜１１３画素電極（透明性導電膜）１１４低屈折率誘電体膜１１５高屈折率誘電体膜１１６配向膜１１７液晶層１１８対向電極１１９対向基板１２０入射光１２１反射光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桑原秀明神奈川県厚木市長谷398番地株式会社半導体エネルギー研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にスイッチング素子と、前記スイッ
チング素子と接続された透明性導電膜からなる画素電極
と、前記画素電極と接して設けられた誘電体多層膜から
なる反射膜とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】基板上に画素電極と、前記画素電極に接続
されているスイッチング素子と、反射膜とを備えた液晶
表示装置であって、前記画素電極は、透明性導電膜で構
成され、前記画素電極の下方には、誘電体多層膜からな
る前記反射膜が設けられていることを特徴とする液晶表
示装置。
【請求項３】基板上に画素電極と、前記画素電極に接続
されているスイッチング素子と、反射膜とを備えた液晶
表示装置であって、前記スイッチング素子には、容量が
接続され、前記容量は、透明性導電膜からなる共通電極
と、前記共通電極上の誘電体膜と、前記誘電体膜上の透
明性導電膜からなる前記画素電極とで構成され、前記共
通電極の下方には、誘電体多層膜からなる前記反射膜が
設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】請求項３において、前記誘電体膜は、低屈
折率誘電体材料で構成され、前記共通電極及び前記画素
電極は、高屈折率を有する導電材料で構成されているこ
とを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか一において、前
記液晶表示装置は、一対の基板間に液晶が封入され、一
方の基板上にマトリクス状に配置された前記画素電極
と、前記画素電極に接続されている薄膜トランジスタ
と、反射膜とを備えた液晶表示装置であることを特徴と
する液晶表示装置。
【請求項６】基板上にスイッチング素子を形成する工程
と、前記スイッチング素子の上方に誘電体多層膜からな
る反射膜を形成する工程と、前記反射膜上に透明性導電
膜からなる画素電極を形成する工程とを有することを特
徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項７】基板上にスイッチング素子を形成する工程
と、前記スイッチング素子を覆って層間絶縁膜を形成す
る工程と、前記層間絶縁膜上に透明性導電膜からなる共
通電極を形成する工程と、前記共通電極上に誘電体多層
膜からなる反射膜を形成する工程と、前記反射膜上に透
明性導電膜からなる画素電極を形成し、前記画素電極と
前記誘電体多層膜と前記共通電極とからなる補助容量を
形成する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置
の作製方法。
【請求項８】請求項６または請求項７において、前記誘
電体多層膜を形成する工程は、スパッタリング法または
真空蒸着法を用いて形成する工程であることを特徴とす
る液晶表示装置の作製方法。
【請求項９】一対の基板間に液晶が封入され、一方の基
板上に第１の透明電極と、もう一方の基板上に第２の透
明電極と、誘電体多層膜からなる反射膜とを有すること
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】請求項９において、前記第１の透明電極
及び前記第２の透明電極は、ストライプ状に配置され、
前記第２の透明電極の下方に誘電体多層膜からなる反射
膜とを有する単純マトリクス型駆動方式の液晶表示装
置。