JP2948736B2

JP2948736B2 - 反射型液晶表示装置およびその製造方法

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Publication number: JP2948736B2
Application number: JP6233703A
Authority: JP
Inventors: 直史木村
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1999-09-13
Anticipated expiration: 2014-09-13
Also published as: JPH0895071A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯型情報端末装置、
携帯型ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータなど
の表示手段として好適に用いられ、外部からの入射光を
反射することによって表示を行う反射型液晶表示装置お
よびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、比較的薄型、軽量およ
び低消費電力であることから、従来からパーソナルコン
ピュータ、ワードプロセッサ、電子手帳などの情報端末
装置、および携帯型テレビジョンなどの表示手段として
幅広く用いられている。

【０００３】白黒表示を行う液晶表示装置においては、
電子式卓上計算機および時計などの比較的表示する情報
量の少ない電子機器として、ＴＮ（ツイステッドネマテ
ィック）型液晶表示装置が、またワードプロセッサなど
の比較的表示情報量の多い電子機器として、ＳＴＮ（ス
ーパーツイステッドネマティック）型液晶表示装置が用
いられる。ＴＮ型およびＳＴＮ型液晶表示装置は、２枚
の偏光板を必要とし、外部から入射する光の利用効率は
３０％以下となる。このため、反射板を設けた反射型液
晶表示装置として用いると、表示画像が暗くなる。ま
た、表示画像を明るくするために、バックライトを設け
ることも可能であるけれども、これによって消費電力の
増大および重量増加などの不都合が生じ、携帯用の電子
機器には適さない。

【０００４】カラー表示を行う液晶表示装置において
は、前記ＴＮ型およびＳＴＮ型液晶表示装置にカラーフ
ィルタを組合わせた液晶表示装置が用いられる。このよ
うなカラー表示用液晶表示装置は、加色混合によってカ
ラー表示を実現している。カラー表示を実現する場合に
も、白黒表示を行う場合と同様に２枚の偏光板を用いて
いるので、入射光の利用効率は低いものとなる。また、
カラー表示を実現するためには、画素を赤、緑、青の３
色に分割するので、画素分割によってさらに光の利用効
率が低下する。さらに、実際の表示パネルでは、画素の
開口率、すなわち１単位の画素領域のうちの実際に表示
に寄与する領域の割合も、光の利用効率に関係し、開口
率が小さくなると光の利用効率も低下する。表示の高精
細化を図ると画素領域が小さくなるけれども、表示に寄
与しない領域、たとえばスイッチング素子や表示のため
の電圧を供給する配線に要する領域の低減には限界があ
るので、前記開口率が小さくなる。このようなことか
ら、カラー表示を行う液晶表示装置においては、表示画
像がさらに暗くなる。たとえば、光の利用効率は数％と
なる。このため、バックライトが必要となり、低消費電
力および軽量化の妨げとなる。

【０００５】このような問題に対して、光の利用効率を
向上させるための検討がなされている。たとえば、液晶
層中に二色性色素を混入し、かつ液晶分子の配向にカイ
ラル構造を持たせること、すなわちホワイトテーラー型
ゲスト・ホストモードとすることによって、偏光板を不
要とした明るくコントラスト比の高い表示画像が得られ
ることが、「D.L.White and G.N.Taylor；J.Appl.Phys.
４５No.１１４７１８（１９７４）」に開示されてい
る。この方法によれば、ねじれ配向した液晶分子に沿っ
て二色性色素もねじれ配向し、このような液晶層に入射
した光は、どの方向の偏光であっても二色性色素によっ
て吸収される。これによって、たとえば白黒表示におけ
る黒表示が実現できる。一方、電圧印加時には、電界方
向に液晶分子および二色性色素が配向し、入射光は透過
する。これによって、白表示が実現できる。

【０００６】またたとえば、偏光板を１枚だけ用いる方
法が「第１８回液晶討論会３Ｄ−１１０（１９９２）」
において提案されている。この方法によれば、液晶表示
装置は偏光板／液晶層／反射板、または偏光板／位相差
板／液晶層／反射板の構造を有し、液晶層に入射した光
の位相変化によって表示が行われる。偏光板を１枚しか
用いないので、比較的明るい表示画像が得られる。

【０００７】これらの２つの方法によって、３０％以下
であった光の利用効率を約５０％にまで向上させること
が可能となる。さらに、たとえば画素の開口率を向上す
ることが提案されている。これは、たとえば本件出願人
らによる特開平６−７５２３８号に開示されている。

【０００８】図２１は特開平６−７５２３８号において
開示されている反射型液晶表示装置３０の一方の基板３
１の平面図であり、図２２は反射型液晶表示装置３０の
断面図である。ガラスなどから成り、絶縁性を有する一
方の基板３１上に、クロム、タンタルなどから成る複数
のゲートバス配線３２が互いに平行に設けられ、ゲート
バス配線３２からはゲート電極３３が分岐している。ゲ
ートバス配線３２は、走査線として機能している。

【０００９】ゲートバス配線３２およびゲート電極３３
を覆って基板３１上の全面に、窒化シリコン（Ｓｉ
Ｎ_x）、酸化シリコン（ＳｉＯ_x）などから成るゲート絶
縁膜３４が形成される。ゲート電極３３の上方のゲート
絶縁膜３４上には、非晶質シリコン（以下、「ａ−Ｓ
ｉ」と記す。）、多結晶シリコン、ＣｄＳｅなどから成
る半導体層３５が形成されている。半導体層３５の両端
部には、ａ−Ｓｉなどから成るコンタクト電極４１が形
成されている。一方のコンタクト電極４１上には、チタ
ン、モリブデン、アルミニウムなどから成るソース電極
３６が重畳形成され、他方のコンタクト電極４１上に
は、ソース電極３６と同様にチタン、モリブデン、アル
ミニウムなどから成るドレイン電極３７が重畳形成され
ている。

【００１０】図２１に示すようにソース電極３６には、
ゲートバス配線３２に前述のゲート絶縁膜３４を挟んで
交差するソースバス配線３９が接続されている。ソース
バス配線３９は、信号線として機能している。ソースバ
ス配線３９も、ソース電極３６と同様の金属で形成され
ている。ゲート電極３３、ゲート絶縁膜３４、半導体層
３５、ソース電極３６およびドレイン電極３７は、薄膜
トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と記す。）４０を構成
し、該ＴＦＴ４０はスイッチング素子の機能を有する。

【００１１】ゲートバス配線３２、ソースバス配線３９
およびＴＦＴ４０を覆って、基板３１上全面に有機絶縁
膜４２が形成されている。有機絶縁膜４２の反射電極３
８が形成される領域には、先細状で先端部が球面状に形
成された、高さＨの凸部４２ａが形成されており、有機
絶縁膜４２のドレイン電極３７上の所定の部分にはコン
タクトホール４３が形成されている。有機絶縁膜４２の
形成方法や、これにコンタクトホール４３を形成する工
程上の問題、および液晶表示装置３０を作成する際の液
晶層厚のバラツキを小さくするために、凸部４２ａの高
さＨは１０μｍ以下とすることが好ましい。一般に、液
晶層の厚さは１０μｍ以下である。有機絶縁膜４２の凸
部４２ａの形成領域上にアルミニウム、銀などから成る
反射電極３８が形成され、反射電極３８はコンタクトホ
ール４３によって、ドレイン電極３７と接続される。さ
らにその上には、配向膜４４が形成される。

【００１２】他方の基板４５上には、カラーフィルタ４
６が形成される。カラーフィルタ４６は、基板３１の反
射電極３８に対向する領域には、マゼンタまたは緑色の
フィルタ４６ａが形成され、反射電極３８に対向しない
領域には黒色のフィルタ４６ｂが形成される。カラーフ
ィルタ４６上の全面には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）
などから成る透明電極４７が形成され、さらにその上に
は配向膜４８が形成される。

【００１３】前記２つの基板３１，４５は、反射電極３
８とフィルタ４６ａとが一致するように対向して貼合わ
せられ、基板間に液晶が注入されて液晶層４９が形成さ
れる。このようにして、反射型液晶表示装置３０が完成
する。

【００１４】図２３は特開平６−７５２３８号において
従来技術として開示されているアクティブマトリクス方
式に用いられるＴＦＴ１１を有する基板１２の平面図で
あり、図２４は図２３に示される切断面線Ｘ２８−Ｘ２
８から見た断面図である。ガラスなどの絶縁性を有する
基板１２上にクロム、タンタルなどから成る複数のゲー
トバス配線１３が互いに平行に設けられ、ゲートバス配
線１３からはゲート電極１４が分岐して設けられてい
る。ゲートバス配線１３は、走査線として機能してい
る。

【００１５】ゲート電極１４を覆って基板１２上の全面
に、窒化シリコン、酸化シリコンなどから成るゲート絶
縁膜１５が形成されている。ゲート電極１４の上方のゲ
ート絶縁膜１５上には、ａ−Ｓｉなどから成る半導体層
１６が形成されている。半導体層１６の両端部には、ａ
−Ｓｉなどから成るコンタクト層１７が形成されてい
る。一方のコンタクト層１７上にはソース電極１８が重
畳形成され、他方のコンタクト層１７上には、ドレイン
電極１９が重畳形成されている。ソース電極１８には、
ゲートバス配線１３と前述のゲート絶縁膜１５を挟んで
交差する信号線として機能するソースバス配線２３が接
続されている。ゲート電極１４、ゲート絶縁膜１５、半
導体層１６、コンタクト層１７、ソース電極１８および
ドレイン電極１９は、ＴＦＴ１１を構成する。

【００１６】さらに、その上に複数の凸部２０ａを有
し、ドレイン電極１９上にコンタクトホール２１を有す
る有機絶縁膜２０が形成される。有機絶縁膜２０上に
は、反射電極２２が形成され、反射電極２２はコンタク
トホール２１を介してドレイン電極１９と接続されてい
る。反射電極２２上には、さらに配向膜が形成されて、
前述したような一方の基板３１と同様にして他方の基板
と貼合わせられ、基板間に液晶が注入される。

【００１７】図２１〜図２４に示した例では、反射電極
３８，２２が、有機絶縁膜４２，２０の上に形成される
ので、ゲートバス配線３２，１３およびソースバス配線
３９，２３の一部に重畳させることが可能となる。した
がって、反射電極３８，２２の面積が大きくなり、開口
率が向上して光の利用効率が向上するので、明るい表示
画像が得られる。さらに、この方法では、画素電極とし
て反射性を有する材料から成る反射電極３８，２２を形
成し、当該反射電極３８，２２を反射板として用いてい
るので、基板３１，１２の液晶層と反対側に反射板を設
けた反射型液晶表示装置と比較すると、視差が低減す
る。このような構成の液晶表示装置を前述したホワイト
テラー型ゲスト・ホストモードと組合わせることによっ
て、さらに明るい反射型液晶表示装置を実現することが
できる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】図２１〜図２４に示さ
れるような構成とすることによって、光の利用効率が向
上して明るい表示画像が得られるけれども、前述したよ
うな凹凸による以下のような不都合が生じる。すなわ
ち、有機絶縁膜４２，２０の表面には、凸部４２ａ，２
０ａが形成され、凸部４２ａ，２０ａを有する有機絶縁
膜４２，２０上に反射電極３８，２２が設けられる。

【００１９】反射電極３８，２２は、先ず反射電極３
８，２２となる金属膜を全面に形成した後、所定の形状
にパターン形成することによって作成される。このパタ
ーン形成には、エッチング法が用いられる。エッチング
時には、エッチング液によって必要でない部分の金属膜
が溶解除去されるけれども、この際に前記エッチング液
が、反射電極３８，２２として残すべき金属膜と有機絶
縁膜４２，２０との間に浸透する。エッチング液の浸透
は、残存すべき金属膜のエッジ部分において、当該金属
膜と有機絶縁膜４２，２０との界面が多いほど顕著であ
り、前述したように凸部４２ａ，２０ａを設けることに
よって、見かけ上界面が多くなり、エッチング液の浸透
が顕著となる。また、金属膜は、たとえばスパッタリン
グ法によって成膜されるけれども、この金属膜の被覆性
が悪いときにエッチング液の浸透が顕著となる。

【００２０】このようにエッチング液が浸透すると、形
成された反射電極３８，２２が、そのエッジ部分から剥
離する。反射電極３８，２２が剥離した絵素は、欠陥絵
素となってしまい表示品位を著しく低下させる。また、
剥離した反射電極３８，２２は、液晶層中に存在するの
で、これによって他の反射電極３８，２２と、反射電極
３８，２２に対向する透明電極との間に短絡が生じる恐
れがある。

【００２１】なお、図２１，図２２に示す例では、反射
電極３８と、ゲートおよびソースバス配線３２，３９と
の短絡を避けるために、前記配線３２，３９上の有機絶
縁膜４２の表面には凸部４２ａを設けていないけれど
も、前述したような剥離を防止するための凸部４２ａを
設けない領域は規定していない。

【００２２】本発明の目的は、明るく、かつ反射電極の
剥離による表示品位の低下のない反射型液晶表示装置お
よびその製造方法を提供することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、液晶層を介在
して対向配置され、少なくともいずれか一方が透光性を
有する一対の基板のうちの一方基板の液晶層側表面は、
透光性を有する他方基板側からの入射光を反射する反射
電極を有し、他方基板の液晶層側表面は、透光性の電極
を有する反射型液晶表示装置において、前記反射電極は
凹凸状の表面を有するとともに矩形または略矩形状であ
り、前記反射電極の互いに対向する端部に平行な方向の
長さに対する該反射電極の周縁部の前記方向に平行な方
向の一方の幅の割合が０．３％以上１０％以下の範囲に
選ばれるときに、該反射電極の周縁部では、当該周縁部
領域に対する凹凸状の表面のうちの凹所または凸部を除
く領域の占める割合が６０％以上１００％以下の範囲に
選ばれることを特徴とする反射型液晶装置である。また
本発明は、液晶層を介在して対向配置され、少なくとも
いずれか一方が透光性を有する一対の基板のうちの一方
基板の液晶層側表面は、透光性を有する他方基板側から
の入射光を反射する表示絵素である複数の反射電極と、
各反射電極に印加される表示のための電圧が供給される
引回電極と、前記引回電極からの電圧を複数の反射電極
に個別的に供給／遮断する複数のスイッチング素子とを
有し、他方基板の液晶層側表面は、当該液晶層側表面の
ほぼ全面を覆う透光性を有する共通電極を有する反射型
液晶表示装置において、前記反射電極は凹凸状の表面を
有するとともに矩形または略矩形状であり、前記反射電
極の互いに対向する端部に平行な方向の長さに対する該
反射電極の周縁部の前記方向に平行な方向の一方の幅の
割合が０．３％以上１０％以下の範囲に選ばれるとき
に、該反射電極の周縁部では、当該周縁部領域に対する
凹凸状の表面のうちの凹所または凸部を除く領域の占め
る割合が６０％以上１００％以下の範囲に選ばれること
を特徴とする反射型液晶装置である。また本発明は、前
記凹所または凸部の配列パターンは、各反射電極におい
て同一に選ばれることを特徴とする。また本発明は、前
記凹所または凸部の配列パターンは、隣接する反射電極
間において互いに反転するように選ばれることを特徴と
する。また本発明は、液晶層を介在して対向配置され、
少なくともいずれか一方が透光性を有する一対の基板の
うちの一方基板の液晶層側表面は、透光性を有する他方
基板側からの入射光を反射する反射電極を有し、他方基
板の液晶層側表面は、透光性の電極を有する反射型液晶
表示装置の製造方法において、前記一方基板上に凹凸状
の表面を有する絶縁膜を形成する工程と、前記凹凸状の
表面を有する絶縁膜を覆って金属薄膜を形成する工程
と、前記金属薄膜をパターニングして矩形または矩形形
状の反射電極を形成する工程とを含んでなり、前記一方
基板上に凹凸状の表面を有する絶縁膜を形成する工程
は、前記反射電極の互いに対向する端部に平行な方向の
長さに対する該反射電極の周縁部の前記方向に平行な方
向の一方の幅の割合が０．３％以上１０％以下の範囲に
選ばれるときに、前記反射電極の周縁部に対応する領域
で、当該周縁部に対応する領域に対する凹凸形成領域を
除く領域の占める割合が６０％以上１００％以下の範囲
に選ばれるようなパターンを有するマスクが用いられる
ことを特徴とする反射型液晶装置の製造方法である。

【００２４】

【作用】本発明に従えば、反射型液晶表示装置は、少な
くともいずれか一方が透光性を有する一対の基板を液晶
層を介して対向配置させて構成され、前記一対の基板の
うちの一方基板の液晶層側表面は、反射電極を有し、他
方基板の液晶層側表面は、透光性の電極を有する。反射
電極と帯状電極との重なる部分が表示絵素であり、透光
性を有する他方基板側から入射した光は、反射電極によ
って反射される。

【００２５】また本発明に従えば、反射型液晶表示装置
は、少なくともいずれか一方が透光性を有する一対の基
板を液晶層を介在して対向配置させて構成され、前記一
対の基板のうちの一方基板の液晶層側表面は、複数の反
射電極と、引回電極と、複数のスイッチング素子とを有
し、他方基板の液晶層側表面は、共通電極を有する。

【００２６】反射電極は、透光性を有する他方基板側か
らの入射光を反射する表示絵素であり、引回電極には、
各反射電極に印加される表示のための電圧が供給され、
前記電圧は複数の反射電極に対して個別的に設けられた
スイッチング素子によって前記反射電極に供給／遮断さ
れる。共通電極は、他方基板の液晶層側表面のほぼ全面
を覆い、透光性を有する。

【００２７】このような反射型液晶表示装置において、
前記反射電極は凹凸状の表面を有し、その周縁部、すな
わち反射電極表面の周縁から内方に向って所定の長さを
有する領域では、当該周縁部領域に対する凹所または凸
部を除く領域の占める割合が６０％以上１００％以下の
範囲に選ばれる。前記割合が１００％であることは、周
縁部に凹所または凸部が完全にないことを表している。
反射電極表面を凹凸状とするためには、反射電極が形成
されるべき表面が凹凸状とされ、当該表面の全面に反射
電極となる金属膜を形成した後、前記金属膜をパターン
形成することによって反射電極が形成される。金属膜の
パターン形成にはエッチングが用いられ、必要でない金
属膜が溶解除去される。

【００２８】前記反射型液晶表示装置では、反射電極の
周縁部には凹所または凸部が比較的少なくまたは全くな
く、このため反射電極が形成されるべき表面の反射電極
の周縁部に相当する部分に形成される凹所または凸部も
比較的少なくまたは全くなくなる。このため、反射電極
として残存する金属膜のエッジ部分において、反射電極
が形成されるべき表面と金属膜との界面が比較的少なく
なり、前記金属膜をパターン形成するためのエッチング
時において、エッチング液が両者の界面から浸透する量
が少なくなる。

【００２９】したがって、反射電極のエッジ部分からの
剥離が防止されて、欠陥絵素の発生が低減する。また、
剥離した反射電極によって他の反射電極と反射電極に対
向する帯状電極または共通電極との間で短絡が発生する
ことも防止される。さらに、反射電極は反射板として機
能し、これによって一方基板の液晶層側とは反対側に反
射板を設けた反射型液晶表示装置と比較すると、視差が
低減する。

【００３０】前記反射電極の周縁部における凹所または
凸部を除く領域の占める割合を６０％以上１００％以下
の範囲とすることによって、反射電極のエッジ部分の剥
離が生じないことが確認された。

【００３１】また本発明に従えば、反射電極は矩形また
は略矩形状であり、反射電極の互いに対向する端部に平
行な方向の長さに対する前記反射電極の周縁部の前記方
向に平行な方向の一方の幅の割合は、０．３％以上１０
％以下の範囲に選ばれる。このような大きさに選ばれる
周縁部に前述したような凹所または凸部が形成される。

【００３２】また本発明に従えば、前記凹所または凸部
の配列パターンは、各反射電極において同一とされる。
また好ましくは、前記凹所または凸部の配列パターン
は、隣接する反射電極間において互いに反転される。こ
れらは、いずれも、どの絵素でも同じ反射特性を示すの
で、均一で高コントラストな明るい表示画像を得ること
が可能となる。

【００３３】本発明の反射型液晶表示装置の製造方法に
従えば、一方基板上に凹凸状の表面を有する絶縁膜の上
に金属薄膜を形成してパターニングすることによって、
凹凸状の表面を有する矩形または略矩形状である反射電
極を形成し、こうして絶縁膜上の金属薄膜もまた凹凸状
の表面を有する。絶縁膜を形成するにあたっては、マス
クを用い、このマスクのパターンは、前述の請求項１，
２に示される反射電極が形成されるためのパターンとす
る。

【００３４】

【実施例】図１は、本発明の一実施例であるアクティブ
マトリックス型の反射型液晶表示装置６１の一方基板５
１を拡大して示す平面図である。反射型液晶表示装置６
１は、少なくともいずれか一方が透光性を有する一対の
基板５１，７１の間に液晶層を介在して構成される。

【００３５】前記一対の基板５１，７１のうちの一方基
板５１を構成し、たとえばガラスで実現される絶縁性基
板７８上には、複数のゲートバス配線５２が互いに平行
に設けられる。ゲートバス配線５２からは、ゲート電極
５６が分岐している。また、前記複数のゲートバス配線
５２とは互いに絶縁性を保持し、かつ互いに直交する方
向に複数のソースバス配線５３が設けられる。ソースバ
ス配線５３からは、ソース電極５７が分岐している。複
数のゲートバス配線５２と複数のソースバス配線５３と
が交差することによって形成される一方基板５１上の矩
形状の領域には、反射電極５４が形成される。反射電極
５４は、ゲートバス配線５２およびソースバス配線５３
と互いに絶縁性を保持するために間隔Ｗ１〜Ｗ４をあけ
て設けられる。

【００３６】前記反射電極５４と、ゲートバス配線５２
およびソースバス配線５３とは、スイッチング素子であ
るＴＦＴ素子５５を介して接続される。ＴＦＴ素子５５
は前記ゲート電極５６およびソース電極５７と、反射電
極５４に接続されるドレイン電極５８とを含んで構成さ
れ、ドレイン電極５８と反射電極５４とは後述するよう
にしてコンタクトホール５９によって接続される。

【００３７】前記反射電極５４の表面には、複数の凹所
６０ａ，６０ｂが設けられており、これによって前記表
面は凹凸状となっている。複数の凹所６０ａ，６０ｂは
反射電極５４表面のほぼ全面にあるけれども、図１中に
おいて斜線を付して示す反射電極５４の周縁部５４ａに
おいては、次のように凹所６０ａ，６０ｂが設けられ
る。すなわち、周縁部５４ａの全領域に対する凹所６０
ａ，６０ｂを除く領域の占める割合が６０％以上１００
％以下の範囲に選ばれる。図示されるものは、１００％
に選んだ場合、すなわち前記周縁部５４ａに凹所６０
ａ，６０ｂを全く形成しなかった場合である。なお、周
縁部５４ａとは反射電極５４の表面の周縁から内方に向
って所定の長さを有する領域のことであり、本実施例で
は前記所定の長さはＡ２，Ｂ２で表される。

【００３８】また本実施例では、複数の凹所６０ａ，６
０ｂは１つの反射電極５４において不規則に配列され、
かつ複数の凹所は大きさの異なる２種類の凹所６０ａ，
６０ｂから構成される。なお、複数の凹所は、１種類で
あってもよく、また大きさの異なる３種類以上の形状か
ら成ることも本発明に範囲に属するものである。

【００３９】さらに前記凹所６０ａ，６０ｂの深さＨは
１０μｍ以下とするのが好ましい。一般に液晶層の厚さ
は１０μｍ以下であり、上述のように深さＨを選ぶこと
によって液晶層厚のばらつきを小さくすることができ
る。本実施例では、凹所６０ａ，６０ｂの大きさは、た
とえば断面形状の最大直径Ｄ１，Ｄ２を１０μｍと５μ
ｍとし、深さＨは０．６μｍとした。

【００４０】図２は、反射型液晶表示装置６１を示す断
面図である。図２を参照して反射型液晶表示装置６１の
製造方法を説明する。たとえば、コーニング社製、商品
名＃７０５９で実現されるガラスなどから成る絶縁性基
板７８上には、前記ゲートバス配線５２およびゲート電
極５６が形成される。これは、たとえば絶縁性基板７８
の全面にスパッタリング法によって３０００Åの厚さの
Ｔａ膜を形成し、当該Ｔａ膜をフォトリソグラフィ法お
よびエッチング法によってパターン形成することによっ
て作成される。

【００４１】次に、前記ゲートバス配線５２およびゲー
ト電極５６を覆ってゲート絶縁膜６２が形成される。こ
れはたとえばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposit
ion）法によって４０００Åの厚さのＳｉＮ_X膜を形成す
ることによって作成される。また、ゲートバス配線５２
およびゲート電極５６を陽極酸化してＴａ₂Ｏ₅膜を形成
することによっても作成することができる。本実施例で
は、プラズマＣＶＤ法によってＳｉＮ_X膜、さらに１０
００Åの厚さのａ−Ｓｉ層および４００Åの厚さのｎ⁺
型ａ−Ｓｉ層をこの順に連続して形成した。ａ−Ｓｉ層
およびｎ⁺型ａ−Ｓｉ層は、同時にパターン形成され、
ａ−Ｓｉ層によって半導体層６３が、ｎ⁺型ａ−Ｓｉ層
によってコンタクト層６４，６５がそれぞれ形成され
る。

【００４２】続いて、形成された部材を覆って絶縁性基
板７８の全面に、スパッタリング法によって２０００Å
の厚さのＭｏ膜を形成し、当該Ｍｏ膜をパターン形成す
ることによってソースバス配線５３、ソース電極５７お
よびドレイン電極５８が形成される。このようにして、
ＴＦＴ素子５５が作成される。

【００４３】ＴＦＴ素子５５が形成された絶縁性基板７
８の全面には、後述する方法によって凹凸状の表面を有
する有機絶縁膜６６が形成され、さらに有機絶縁膜６６
上には前記反射電極５４が形成され、有機絶縁膜６６の
凹凸状の表面によって反射電極５４の表面も凹凸状とな
る。したがって、有機絶縁膜６６の反射電極５４が形成
されるべき領域に前述したような反射電極５４表面が有
する凹所６０ａ，６０ｂに相当する凹所が形成される。
また、有機絶縁膜６６の所定の領域には反射電極５４を
ドレイン電極５８と接続するためのコンタクトホール５
９が設けられる。反射電極５４が形成された有機絶縁膜
６６上には、前記反射電極５４を覆って配向膜６７が形
成される。このようにして一方基板５１が作成される。

【００４４】また、たとえば前記絶縁性基板７８と同様
にガラスなどから成る絶縁性基板７９上には、カラーフ
ィルタ７２が形成される。カラーフィルタ７２は、たと
えば各絵素に対応して設けられるシアンフィルタ７２ａ
とレッドフィルタ７２ｂとから成る。カラーフィルタ７
２上には、たとえばＩＴＯで実現される１０００Åの厚
さの共通電極７３が形成される。さらに、共通電極７３
上には配向膜７４が形成される。このようにして他方基
板７１が作成される。

【００４５】前記一方基板５１の配向膜６７と、他方基
板７１の配向膜７４とは、まず樹脂膜を形成し、当該樹
脂膜を、たとえば１８０℃で焼成し、さらに一方方向に
ラビング処理を施した後、ラビング洗浄を行うことによ
って作成される。ラビング洗浄とは、ラビング処理され
た基板表面を、イソプロピルアルコールなどの有機溶剤
で超音波洗浄する処理のことであり、ラビング時に生じ
た汚れなどを除去するための処理である。

【００４６】前述したようにして各部材が形成された一
方および他方基板５１，７１は、互いの基板の配向膜６
７，７４表面が対向するようにして配置され、たとえば
４．５μｍのスペーサを混入した接着剤によって接着さ
れる。接着剤は、いずれか一方の基板の周縁部にスクリ
ーン印刷法によって形成される。また、このとき、液晶
注入用の注入孔が設けられ、当該注入孔から液晶材料が
真空注入法によって注入される。これによって、一対の
基板５１，７１間に介在される液晶層７５が形成され
る。

【００４７】液晶材料としては、たとえばネマティック
液晶に黒色の二色性色素を混入したゲストホスト型の材
料が用いられる。本実施例では、ネマティック液晶とし
てメルク社製、商品名ＺＬＩ４７９２（屈折率異方性Δ
ｎ＝０．１３）を、二色性色素としてアゾ系およびアン
トラキノン系色素の混合物をそれぞれ用いた。また、液
晶材料中には１．３％のカイラル剤を混入した。前記カ
イラル剤としては、メルク社製、商品名Ｓ−８１１を用
いた。このカイラル剤によって液晶分子の捩れピッチＰ
０は５μｍに設定され、液晶層７５の厚さｄは前記スペ
ーサによって４．５μｍに設定されるので、ｄ／Ｐ０は
約０．９に設定される。

【００４８】図３は、基板貼合わせ時の各配向膜６７，
７４に施されたラビング処理方向６７ａ，７４ａの関係
を示す図である。このように配向膜６７に施されたラビ
ング処理方向６７ａと配向膜７４に施されたラビング処
理方向７４ａとは、互いに反対方向となるようにして基
板５１，７１が貼合わせられる。したがって、基板間で
の液晶分子の捩れ角は約３６０°となる。このような構
成の反射型液晶表示装置６１は、ホワイトテーラ型ゲス
トホストモードの液晶表示装置とほぼ同様の動作原理に
よって表示が行われる。ホワイトテーラ型ゲストホスト
モードの液晶表示装置では、基板間での液晶分子の捩れ
角は７２０°以上となる。

【００４９】図２に示される絵素７６ａは、電圧無印加
時の液晶分子７５ａおよび二色性色素７７の配向状態を
示しており、この場合、液晶分子７５ａは基板５１，７
１間で３６０°捩れ配向し、この液晶分子７５ａに沿っ
て二色性色素７７も配向する。このとき、他方基板７１
側から入射した入射光は、二色性色素７７によってあら
ゆる偏光の光であっても全て吸収されるので、黒色表示
となる。

【００５０】一方、絵素７６ｂは、電圧印加時の液晶分
子７５ａおよび二色性色素７７の配向状態を示してお
り、この場合、液晶分子７５ａは配向膜６７，７４の配
向規制力の比較的弱い配向膜６７，７４から離れた部分
において、電界方向に配向し、液晶分子７５ａに沿って
二色性色素７７も配向する。このとき、他方基板７１側
から入射した入射光は、二色性色素７７で吸収されるこ
となく反射電極５４で反射し、出射するので、カラーフ
ィルタ７２に基づく色表示となる。

【００５１】なお、ＴＦＴ素子５５の構成は前述したよ
うなボトムゲート構造に限るものではなく、たとえばト
ップゲート構造のＴＦＴ素子を設けることも本発明の範
囲に属するものである。また、ゲート、ソースおよびド
レイン電極５６〜５８としては、前述した金属材料の他
に、Ａｌ、Ｔｉなどの金属や、ＡｌとＳｉとの合金、Ｋ
ｒとＴａとの合金などを用いることも本発明の範囲に属
するものである。また、ゲート絶縁膜６２としては、Ｓ
ｉＯ₂ などの絶縁材料を用いることも可能である。さら
に、本実施例ではＴＦＴ素子５５としてａ−ＳｉＴＦＴ
素子について説明したけれども、ｐ−ＳｉＴＦＴ素子を
用いることも可能である。

【００５２】また本実施例では、液晶材料の屈折率異方
性Δｎを０．１３とし、液晶層の厚さｄを４．５μｍと
設定したので、Δｎ・ｄは約０．５８５μｍとなる。Δ
ｎ・ｄは、前述した値に限るものではなく、好ましくは
１．０μｍ以下、さらに好ましくは０．６μｍ以下に選
ばれる。Δｎ・ｄが大きすぎると液晶層７５で光が旋光
するために二色性色素７７の吸収が不十分となる。

【００５３】図４は、一方基板５１の反射電極５４表面
の凹所６０ａ，６０ｂの形成方法を段階的に示す断面図
である。前述したようにして絶縁性基板７８上にＴＦＴ
素子５５が形成された後、図４（１）に示されるように
前記絶縁性基板７８の表面にはＴＦＴ素子５５を覆って
レジスト膜８１が形成される。レジスト膜８１は、たと
えば東京応化社製商品名ＯＦＰＲ−８００で実現され、
回転数が５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍに設定されるス
ピンコート法によってレジスト膜材料が塗布される。本
実施例では、レジスト膜材料を３０００ｒｐｍの回転数
で３０秒間塗布し、１．２μｍの膜厚のレジスト膜８１
を作成した。なお、塗布した後、１００℃で３０分間プ
リベーク処理（熱処理）される。

【００５４】次に、図４（２）に示されるように塗布さ
れたレジスト膜８１上に所定のパターンに透光領域８２
ａおよび遮光領域８２ｂが形成されたマスク８２が配置
され、光８３によって露光処理が行われる。その後、た
とえば東京応化社製、商品名ＮＭＤ−３（２．３８％）
によって現像処理が行われる。これによってマスク８２
のパターンに応じた凸部が形成される。

【００５５】前述したような基板を、たとえば１２０℃
〜２５０℃で熱処理を行うことによって図４（３）に示
されるように角がとれて滑らかとなった凸部８４が形成
される。本実施例では、１８０℃で３０分間熱処理を行
った。さらに、形成された凸部８４を覆って前述したレ
ジスト膜８１と同様のレジスト材料を塗布し、当該レジ
スト材料と前記凸部８４とから成る有機絶縁膜６６を形
成する。レジスト材料の塗布は、たとえばスピンコート
法によって行われ、その条件は９２０ｒｐｍ〜３５００
ｒｐｍの回転数で２０秒間に選ばれる。本実施例ではレ
ジスト材料を２２００ｒｐｍで２０秒間塗布し、１μｍ
の厚さの有機絶縁膜６６を形成した。形成された有機絶
縁膜６６の表面は前記凸部８４によって凹凸状となる。

【００５６】続いて前記有機絶縁膜６６には、露光およ
び現像処理によってコンタクトホール５９が形成され
る。さらに反射電極５４とされる金属膜が有機絶縁膜６
６上に形成される。金属膜としては、たとえばＡｌ，Ｎ
ｉ，ＣｒおよびＡｇなどを用いることができる。また金
属膜の厚さは０．０１μｍ〜１．０μｍ程度に選ばれ
る。本実施例では、Ａｌを真空蒸着法によって形成し
た。さらに形成した金属膜を露光、現像およびエッチン
グすることによって図４（４）に示されるような反射電
極５４が形成される。当該反射電極５４の表面には、前
記有機絶縁膜６６表面が凹凸状であることから、凹所６
０ａ，６０ｂが形成されて凹凸状となる。

【００５７】図５は、凹凸状の表面を有する有機絶縁膜
６６を作成する際に用いられるマスク８２を示す平面図
である。当該マスク８２を用いて、前述したようにレジ
スト材料から成る複数の凸部８４が形成され、この凸部
８４を覆ってレジスト材料を塗布することによって有機
絶縁膜６６が形成される。マスク８２が有する透光領域
８２ａと遮光領域８２ｂとによって、凸部８４の形状お
よび配列パターンが決定され、これによって有機絶縁膜
６６上の凹所６０ａ，６０ｂの形状および配列パターン
も決定される。マスク８２の透光領域８２ａの配列パタ
ーンは、たとえば図示されるように各絵素７６ｃ〜７６
ｆにおいて同一に配置される。

【００５８】図６は、他のマスク８５を示す平面図であ
る。マスク８５では、図示されるように隣接する絵素間
において互いに反転して配置される。すなわち、絵素７
６ｃにおいては、絵素７６ｃと絵素７６ｄ，７６ｅの配
列パターンは線対称の関係となり、他の絵素７６ｄ〜７
６ｆについても同様である。

【００５９】凹凸状の表面を有する有機絶縁膜６６を作
成する際に用いられるマスクとしては、前記マスク８
２，８５の他に以下のようなマスク８６〜９０を用いる
ことも可能である。

【００６０】図７は、反射電極５４の表面の複数の凹所
６０間の距離ｒを示す平面図である。また、図８は、距
離ｒと、１つの反射電極５４の表面に存在する距離ｒの
存在個数との関係を示すグラフである。本実施例におい
て、好ましくは複数の凹所６０は、１つの反射電極５４
で不規則に配列されるけれども、凹所６０を真の意味で
不規則に配列するには、図７に示されるような凹所６０
間の距離ｒ１〜ｒ７を同じ頻度で存在させなければなら
ない。理想的な配列の場合、図８の符号Ｌ１のようにな
るけれども、実際には、距離ｒが限りなく０に近い場合
は少なかったりまたは全くなかったりするので、符号Ｌ
２のようになる。このため、反射光の干渉が生じ、表示
品位の低下を招く。

【００６１】上述したような反射光の干渉を解消するた
めに、互いに重なり合った凹所６０を形成するためのマ
スクが用いられる。

【００６２】図９は、さらに他のマスク８６〜９０を示
す平面図である。図９（１）に示されるマスク８６に
は、１種類の大きさの透光領域８６ａが形成されてお
り、透光領域８６ａの重なる領域を有する。その他の領
域は遮光領域８６ｂである。図９（２）に示されるマス
ク８７には、２種類の大きさの透光領域８７ａ，８７ｂ
が形成されており、当該透光領域８７ａ，８７ｂの重な
る領域を有する。その他の領域は遮光領域８７ｃであ
る。図９（３）に示されるマスク８８には、３種類の大
きさの透光領域８８ａ，８８ｂ，８８ｃが形成されてお
り、その他の領域は遮光領域８８ｄである。図９（４）
に示されるマスク８９には、３種類の大きさの透光領域
８９ａ，８９ｂ，８９ｃが形成されており、当該透光領
域８９ａ，８９ｂ，８９ｃの重なる領域を有する。その
他の領域は遮光領域８９ｄである。図９（５）に示され
るマスク９０には、２種類の大きさの透光領域９０ａ，
９０ｂが形成されており、その他の領域は遮光領域９０
ｃである。

【００６３】上述したいずれのマスク８２，８５〜９０
を用いても、本発明に基づく凹凸状の表面を反射電極５
４に形成することが可能である。なお、マスク８２，８
５〜９０に形成される透光および遮光領域は、用いるレ
ジスト材料の感光性（ネガ型あるいはポジ型）に対応し
て透光／遮光部分が選ばれる。上述したような反射光の
干渉を解消するためには、図９（１），（２），（４）
に示されるようなマスク８６，８７，８９が用いられ
る。

【００６４】図１０は、前述したようにして絶縁性基板
７８に形成される凸部８４ａ，８４ｂをそれぞれ示す断
面図である。図１０（１）は凸部が重ならないようなマ
スクを用いた場合を示し、図１０（２）は凸部が重なる
ようなマスクを用いた場合を示す。図１０（１）に示さ
れるように凸部が重ならないようなマスクを用いて形成
された凸部８４ａは、全て高さｈ１を有し、基板５１の
表面と、当該基板５１の表面から凸部８４ａの傾斜に沿
って想定される直線との成す角は全て角α１となる。

【００６５】一方、図１０（２）に示されるように凸部
が重なるようなマスクを用いて形成された凸部８４ａ，
８４ｂのうちの一方の凸部８４ａは、図１０（１）に示
される凸部８４ａと同様であり、他方の凸部８４ｂに
は、用いたマスクの前述したような透光領域の重なる領
域によって凹所８４ｃが形成される。凹所８４ｃの最も
凹んだ点から凸部８４ｂの頂点までの長さはｈ２であ
り、基板５１の表面に平行で、前記凹所８４ｃの最も凹
んだ点を有する平面と、当該平面から凸部８４ｂの傾斜
に沿って想定される直線との成す角は角α２となる。

【００６６】図１に示されるように本実施例における反
射電極５４はほぼ矩形状であり、ＴＦＴ素子５５部分を
除く反射電極５４の長手方向の長さをＡ１、ＴＦＴ素子
５５部分を除く前記長手方向に直交する短手方向の長さ
をＢ１とし、反射電極５４の周縁部５４ａの前記長手方
向に平行な方向の一方の幅をＡ２とし、反射電極５４の
周縁部５４ａの前記短手方向に平行な方向の一方の幅を
Ｂ２とすると、（Ａ２／Ａ１）×１００、および（Ｂ２
／Ｂ１）×１００は、０．３％以上１０％以下の範囲に
選ばれる。

【００６７】本実施例では、Ａ１を３００μｍとし、Ｂ
１を１５０μｍとした。また、Ａ２，Ｂ２はともに３μ
ｍとしており、（Ａ２／Ａ１）×１００＝１％となり、
（Ｂ２／Ｂ１）×１００＝２％となる。本実施例の場合
は、Ａ２は０．９μｍ〜３０μｍの範囲であれば、Ｂ２
は０．５μｍ〜１５μｍの範囲であれば上述した条件を
満たす。Ａ２，Ｂ２の範囲が上記範囲よりも小さいと、
反射電極５４を形成する際のエッチング時におけるエッ
チング液の浸透による反射電極５４の剥離が発生するこ
とが確認された。また、Ａ２，Ｂ２の範囲が上記範囲よ
りも大きいとあらゆる方向からの光であっても表示画面
に対して垂直な方向に反射させる効果が低くなり、表示
画像の明るさの向上が図れない。

【００６８】次の表１は、Ｘ（（Ａ２／Ａ１）×１０
０、または（Ｂ２／Ｂ１）×１００）の値と、反射型液
晶表示装置の表示状態および反射電極５４の剥離の発生
との関係を示すものである。Ｘ＝０％においては表示状
態は良好であるけれども、反射電極５４の剥離が生じ、
Ｘ＝２０％においては、剥離は生じないけれども、鏡面
性が強すぎることによってあらゆる方向からの光であっ
ても表示画面に対してほぼ垂直な方向に反射させる効果
が充分に得られないことが確認された。Ｘ＝０．３％，
５％，１０％の場合においては、表示状態はほぼ良好で
あり、また反射電極５４の剥離の発生が無い、またはほ
とんど無いことが確認された。

【００６９】

【表１】

【００７０】図１１は、反射電極５４に形成される凹所
６０ａの他の例を示す平面図である。前述した例は、周
縁部５４ａに凹所６０ａを全く設けない例であるけれど
も、図示されるように凹所６０ａを周縁部５４ａに形成
する例も本発明の範囲に属するものである。ただし、前
述したように、周縁部５４ａの全領域に対する凹所６０
ａを除く領域、すなわち図１１において斜線を付して示
す領域の占める割合が６０％以上１００％以下となるよ
うに選ばれる。前記割合が６０％よりも小さくなると、
反射電極５４の作成のためのエッチング時において、反
射電極５４と有機絶縁膜６６との間にエッチング液が浸
透して反射電極５４が剥離することが確認された。

【００７１】図１２は、本発明に基づく他の一方基板６
９を示す平面図である。一方基板６９は、前記一方基板
５１と同様の部材で構成されるけれども、反射電極５４
には前記凹所６１ａ，６１ｂに代わって凸部６８ａ，６
８ｂを設けたことを特徴とする。凸部６８ａ，６８ｂ
は、前記凹所６１ａ，６１ｂと同様に前述したような条
件でかつ同様の方法で設けられる。凸部６８ａ，６８ｂ
を設けることによっても、前述したのと同様の効果が得
られる。

【００７２】図１３は、本発明の他の実施例であり、他
の方法によって反射電極の表面を凹凸状とした単純マト
リックス型の反射型液晶表示装置９１を示す断面図であ
る。また図１４は反射型液晶表示装置９１の絶縁性基板
１２３に凹所９２ａを形成する際に用いるマスク９９を
示す平面図である。反射型液晶表示装置９１は、少なく
ともいずれか一方が透光性を有する一対の基板９２，９
５の間に液晶層９８を介して構成される。

【００７３】前記一対の基板９２，９５のうちの一方基
板９２を構成し、ガラスで実現される絶縁性基板１２３
の表面には、互いに平行に間隔をあけて配置される複数
本の帯状の反射電極９３が形成されるけれども、まず、
反射電極９３が形成されるべき絶縁性基板１２３の所定
の領域に凹所９２ａが形成される。この凹所９２ａは、
絶縁性基板１２３上にまずフォトレジスト膜を形成し、
図１４に示されるマスク９９を前記フォトレジスト膜上
に配置して露光し、現像し、たとえばフッ化水素酸を用
いてエッチングすることによって作成される。図１４に
示されるマスク９９は、Ａ１×Ｂ１の大きさの１つの反
射電極に相当する領域に前記マスク８２，８５〜９０と
同様な透光領域９９ａと遮光領域９９ｂとを有する。ま
た、反射電極の周縁から内方に向って所定の長さを有す
る周縁部には前述したのと同じ条件で凹所が形成される
ので、これに対応してマスク９９の長さＡ２，Ｂ２を有
する周縁部の透光領域９９ａおよび遮光領域９９ｂの配
置が選ばれる。

【００７４】凹所９２ａが形成された絶縁性基板１２３
上には、たとえば真空蒸着法によって０．５μｍの厚さ
のＡｌ膜が形成される。次にＡｌ膜を露光し、現像し、
さらにエッチングすることによって所定の位置に反射電
極９３が形成される。反射電極９３の表面には、前記絶
縁性基板１２３の凹所９２ａによって凹所９３ａが形成
される。さらに、絶縁性基板１２３上には、前記反射電
極９３を覆って配向膜９４が形成される。このようにし
て、一方基板９２が作成される。

【００７５】また、たとえばガラスで実現される絶縁性
基板１２４上には、前記反射電極９３とは直交する方向
に配置され、透光性を有する複数の帯状電極９６が形成
され、さらに配向膜９７が形成される。このようにして
他方基板９５が作成され、このような一対の基板９２，
９５は互いの配向膜９４，９７が対向するようにして配
置され、前記反射型液晶表示装置６１と同様にして液晶
層９８を介在して接着される。反射電極９３と帯状電極
９６との重なる部分が表示絵素である。液晶層９８は前
記液晶層７５と同様の材料によって実現される。また、
配向膜９４，９７の配向処理方向も、前記配向膜６７，
７４と同様に配置される。

【００７６】このようにガラス製の絶縁性基板１２３に
直接凹所９２ａを形成することによっても反射電極９３
の表面を凹凸状とすることが可能である。

【００７７】なお、凹所９３ａを反射電極９３の周縁部
に形成しない場合には、ガラス製の絶縁性基板１２３の
反射電極９３が形成されるべき領域のうちの周縁部に相
当する部分を覆うマスクを用いて、周知のサンドブラス
ト法またはポリッシング法で前述したような絶縁性基板
１２３表面に凹所９２ａを形成することも可能である。
また、ビーズ散布によっても形成することが可能であ
る。さらに、Ａｌ−Ｓｉ合金膜を形成し、当該合金膜を
エッチングする方法、凹凸状の表面を有するＳｉＯ₂膜
をＣＶＤ法で形成する方法、あるいはＳｉＯ₂膜を形成
し、当該ＳｉＯ₂膜をエッチングする方法などによって
も形成することが可能である。

【００７８】図１５は、前記ポリッシング法の処理工程
を段階的に示す断面図である。ポリッシング法とは、図
１５（１）に示されるように絶縁性基板１２３の表面に
球状のビーズ１２１を散布し、図１５（２）に示される
ようにビーズ１２１が散布された絶縁性基板１２３の表
面に板状部材１２２を配置し、圧力を加え、かつ左右お
よび斜め方向にずらせながらこすりつけ、最後に図１５
（３）に示されるように板状部材１２２およびビーズ１
２１を除去することによって、絶縁性基板１２３の表面
に凹所９２ａを作成する方法である。

【００７９】また、ビーズ散布法とは、本件出願人らに
よる特開平４−３０８８１６号公報に開示されている方
法であり、基板表面に微粒子を添加した有機絶縁性樹脂
を塗布して焼成することによって多数の微細な凹凸を形
成する方法である。

【００８０】図１６は、本発明のさらに他の実施例であ
るアクティブマトリックス型の反射型液晶表示装置１１
９の一方基板１０１を拡大して示す平面図である。反射
型液晶表示装置１１９は、少なくともいずれか一方が透
光性を有する一対の基板１０１，１１２の間に液晶層を
介在して構成される。

【００８１】前記一対の基板１０１，１１２のうちの一
方基板１０１を構成し、たとえばガラスで実現される絶
縁性基板１２５上には、複数の信号配線１０２が互いに
平行に設けられる。信号配線１０２からは下部電極１０
５が分岐している。また、ほぼ矩形状の複数の反射電極
１０３がマトリクス状に配置される。反射電極１０３と
前記信号配線１０２とは互いに絶縁性を保持する間隔Ｗ
５をあけて設けられる。反射電極１０３と信号配線１０
２ととは、スイッチング素子である二端子素子１０４を
介して接続される。二端子素子１０４は、前記下部電極
１０５、上部電極１０６、および前記電極１０５，１０
６間に介在される絶縁層１０９を含んで構成される。上
部電極１０６と反射電極１０３ととは後述するようにし
てコンタクトホール１０７によって接続される。

【００８２】前記反射電極１０３の表面には、複数の凹
所１１１ａ，１１１ｂが設けられており、これによって
前記表面は凹凸状となっている。複数の凹所１１１ａ，
１１１ｂは反射電極１０３の表面のほぼ全面に存在する
けれども、図１６において斜線を付して示す反射電極１
０３の周縁部１０３ａ、すなわち反射電極１０３の周縁
から内方に向って所定の長さを有する領域においては、
前述した実施例と同様の条件で凹所１１１ａ，１１１ｂ
が設けられる。図示されるものは、周縁部１０３ａに凹
所１１１ａ，１１１ｂを全く設けなかった場合である。
なお、本実施例において、前記所定の長さはＡ２，Ｂ２
で表される。

【００８３】図１７は、反射型液晶表示装置１１９を示
す断面図である。図１７を参照して反射型液晶表示装置
１１９の製造方法を説明する。たとえば、ガラスなどか
ら成る絶縁性基板１２５上には、まずベースコート膜１
０８が形成される。ベースコート膜１０８は、スパッタ
リング法によって５０００Åの厚さのＴａ₂Ｏ₅膜を形成
することによって実現される。また、前記絶縁性基板１
２５としては無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ま
たはソーダガラスなどを用いることができ、本実施例で
は、コーニング社製、商品名＃７０５９を用いた。な
お、前記ベースコート膜１０８の形成は省略することも
できるけれども、当該ベースコート膜１０８を形成する
ことによって前記絶縁性基板１２５からの汚染を防ぐこ
とができ良好な表示特性を得ることが可能となる。

【００８４】次に、ベースコート膜１０８上に前記信号
配線１０２および下部電極１０５が形成される。まず、
たとえばリアクティブ方式スパッタリング法によって３
０００Åの厚さのＴａ膜を形成し、当該Ｔａ膜がフォト
リソグラフィ法によって所定の形状にパターン形成され
る。前記Ｔａ膜のスパッタリング時には、ターゲットと
して純度９９．９９％のＴａを用いた。また反応ガスと
してはアルゴンと窒素との混合ガスを用いた。前記アル
ゴンガスと窒素ガスとの総流量に対する窒素ガス流量を
調節することによって窒素含有量を調整することができ
る。本実施例では窒素濃度を４．３％とした。前記窒素
濃度を３％〜７％の範囲に選ぶことによって、非線形特
性の良好な二端子素子１０４が得られ、さらに好ましく
は４％〜５．５％とすることが好ましい。

【００８５】パターン形成されたＴａ膜は１％の酒石酸
アンモニウム溶液を電界液として陽極酸化される。これ
によってＴａ膜の表面の酸化された部分が絶縁層１０９
となる。また酸化されなかった部分によって信号配線１
０２および下部電極１０５が形成される。絶縁層１０９
の厚さはたとえば６００Åに選ばれる。

【００８６】さらに、絶縁層１０９が形成されたベース
コート膜１０８上には上部電極１０６となる金属膜が形
成される。当該金属膜は、たとえばスパッタリング法に
よって形成され、フォトリソグラフィ法によってパター
ン形成されて上部電極１０６とされる。上部電極１０６
としてはたとえばＴａ，Ｃｒ，Ｔｉ，およびＡｌなどを
用いることができ、本実施例ではＴｉを用いた。このよ
うにして二端子素子１０４が形成される。

【００８７】二端子素子１０４が形成されたベースコー
ト膜１０８上には前述した実施例と同様にして凹凸状の
表面を有する有機絶縁膜１１０が形成される。さらに有
機絶縁膜１１０の上には前記反射電極１０３が形成さ
れ、有機絶縁膜１１０の表面に形成された凹所によって
反射電極１０３の表面にも凹所１１１ａ，１１１ｂが形
成される。したがって、有機絶縁膜１１０の反射電極１
０３が形成されるべき領域に前述したような反射電極１
０３の表面が有する凹所１１１ａ，１１１ｂに相当する
凹所が形成される。また、有機絶縁膜１１０には反射電
極１０３を上部電極１０６と接続するためのコンタクト
ホール１０７が設けられる。反射電極１０３が形成され
た有機絶縁膜１１０上には前記反射電極１０３を覆って
配向膜１２０が形成される。このようにして一方基板１
０１が作成される。

【００８８】また、他方基板１１２を構成する絶縁性基
板１２６上には、前記実施例と同様にカラーフィルタ１
１３が形成される。カラーフィルタ１１３は、たとえば
各絵素に対応して設けられるシアンフィルタ１１３ａと
レッドフィルタ１１３ｂとから成る。カラーフィルタ１
１３上には、たとえばＩＴＯで実現される２０００Åの
厚さの共通電極１１４が形成される。共通電極１１４は
フォトリソグラフィ法を用いてストライプ状にパターン
形成される。パターン形成された共通電極１１４を覆っ
てカラーフィルタ１１３上には配向膜１１５が形成され
る。このようにして他方基板１１２が作成される。

【００８９】このようにして各部材が形成された一方お
よび他方基板１０１，１１２は、前記実施例と同様にし
て液晶層１１６を介在して貼合わせられる。液晶層１１
６は、前記液晶層７５と同様の材料によって実現され
る。このようにして構成される反射型液晶表示装置１１
９の電圧無印加時および電圧印加時においては、前記反
射型液晶表示装置６１と同様の動作原理によって表示が
行われる。図１７に示される絵素１１７ａは電圧無印加
時を、絵素１１７ｂは電圧印加時をそれぞれ示してい
る。

【００９０】以上のように本実施例によれば、反射電極
５４，９３，１０３は凹凸状の表面を有し、その周縁部
５４ａ，１０３ａでは比較的凹凸が少なく設けられる。
またあるいは凹凸が全く形成されない。反射電極５４，
９３，１０３の表面を凹凸状とするためには、反射電極
５４，９３，１０３が形成されるべき表面が凹凸状とさ
れ、当該表面の全面に反射電極となる金属膜を形成した
後、前記金属膜をパターン形成することによって反射電
極５４，９３，１０３が形成される。金属膜のパターン
形成にはエッチングが用いられ、必要でない金属膜が溶
解除去される。前述した反射型液晶表示装置６１，９
１，１１９では、反射電極５４，９３，１０３の周縁部
に設けられる凹所または凸部が比較的少なく、または全
くなく、このため反射電極５４，９３，１０３が形成さ
れる表面の反射電極の周縁部に相当する部分に形成され
る凹所または凸部も比較的少なく、または全くなくな
る。このため、残存すべき金属膜のエッジ部分におい
て、当該金属膜と反射電極が形成されるべき表面との界
面が比較的少なくなり、前記金属膜をパターン形成する
ためのエッチング時において、エッチング液が両者の界
面から浸透する量が少なくなる。

【００９１】したがって、反射電極５４，９３，１０３
のエッジ部分からの剥離が防止され、欠陥絵素の発生が
防止される。また、剥離した反射電極によって、他の反
射電極と反射電極に対向する共通電極との間で短絡が発
生することが防止される。

【００９２】また、反射電極５４，９３，１０３の表面
は凹凸状であるので、これによってあらゆる方向からの
入射光であっても表示画面にほぼ垂直な方向に反射させ
ることができ、明るい表示画像が得られる。さらに、反
射電極５４，９３，１０３は、反射板として機能し、こ
れによって一方基板５１，９２，１０１の液晶層側とは
反対側に反射板を設けた反射型液晶表示装置と比較する
と、視差が生じない。

【００９３】上述した実施例では、スイッチング素子と
してＴＦＴ素子５５および二端子素子１０４を設けた例
を説明したけれども、二端子素子１０４は、たとえばＭ
ＩＭ素子で実現される。また、二端子素子としてはバリ
スタ素子やダイオードリング素子などを用いることも可
能である。

【００９４】また、本実施例では液晶表示装置の表示モ
ードとしてゲストホストモードについて説明したけれど
も、ゲストホストモードの他に、ＰＤＬＣ（PolymerDis
persed Liquid Crystal）モード、偏光板を１枚用いる
モード、相転移モード、強誘電性液晶を用いるモードに
おいても適用するが可能である。また、前述した実施例
ではカラーフィルタとして補色フィルタを用いた例につ
いて説明したけれども、赤、緑、青のフィルタを用いる
ことも可能であり、またさらにカラーフィルタを用いな
い白黒表示を行う液晶表示装置に適用することも可能で
ある。

【００９５】なお、本実施例では反射電極５４，１０３
と配線５２，５３，１０２とは、間隔Ｗ１〜Ｗ５をあけ
て有機絶縁膜６６，１１０上に形成されるけれども、前
記配線５２，５３，１０２を覆って有機絶縁膜６６，１
１０が形成されるので、反射電極５４，１０３は配線５
２，５３，１０２に重畳するようにして設けることも可
能である。この場合、反射電極５４，１０３は、隣接す
る反射電極同士が絶縁性を保持する間隔をあけて設けら
れる。これによって反射電極５４，１０３の面積が拡大
し、より明るい表示画像が得られる。

【００９６】図１８および図１９は、前記二端子素子１
０４を設け、反射電極１０３を信号配線１０２に重畳す
るようにして設けた一方基板１０１を示す平面図であ
る。図１８に示されるように、信号配線１０２と反射電
極１０３との重なり部分において、前記信号配線１０２
の長手方向とは直交する方向の長さＣ１が比較的大きい
値に選ばれるときには、反射電極１０３の周縁部１０３
ａと、それ以外の領域との境界線（図１８中において、
二点鎖線で示す線）は、信号配線１０２の、重畳する反
射電極１０３側の端部から信号配線１０２の内方に向っ
て長さＣ２（＜Ｃ１）の所に選ばれる。たとえば、長さ
Ｃ１が２μｍのときには、長さＣ２は０．５μｍに選ば
れる。

【００９７】また、図１９に示されるように、信号配線
１０２と反射電極１０３との重なり部分において、前記
信号配線１０２の長手方向とは直交する方向の長さＣ３
が比較的小さい値に選ばれるときには、反射電極１０３
の周縁から反射電極１０３の内方に向って長さＣ４（＞
Ｃ３）を有する領域が周縁部１０３ａとされる。たとえ
ば、長さＣ３が０．１μｍのときには、長さＣ４は０．
５μｍに選ばれる。

【００９８】なお、隣接する反射電極１０３同士は間隔
Ｗ５，Ｗ６をあけて設けられる。信号配線１０２の長手
方向に垂直な方向の反射電極１０３同士の間隔はＷ５
に、平行な方向の反射電極１０３同士の間隔はＷ６にそ
れぞれ選ばれる。

【００９９】図２０は、前記ＴＦＴ素子５５を設け、反
射電極５４をゲートバス配線５２およびソースバス配線
５３に重畳するようにして設けた一方基板５１を示す平
面図である。たとえばゲートバス配線５２と反射電極５
４との重なり部分において、前記ゲートバス配線５２の
長手方向とは直交する方向の長さＥ１が比較的大きい値
に選ばれるときには、反射電極５４の周縁から反射電極
５４の内方に向って長さＥ２（＜Ｅ１）を有する領域が
周縁部５４ａとされる。たとえば、長さＥ１が３μｍの
ときには、長さＥ２は０．５μｍに選ばれる。

【０１００】また、たとえばソースバス配線５３と反射
電極５４との重なり部分において、前記ソースバス配線
５３の長手方向とは直交する方向の長さＥ３が比較的小
さい値に選ばれるときには、反射電極５４の周縁から反
射電極５４の内方に向って長さＥ４（＞Ｅ３）を有する
領域が周縁部５４ａとされる。たとえば、長さＥ３が
０．２μｍのときには、長さＥ４は０．５μｍに選ばれ
る。

【０１０１】なお、隣接する反射電極５４同士は間隔Ｗ
７，Ｗ８をあけて設けられる。ソースバス配線５３の長
手方向に平行な方向の反射電極５４同士の間隔はＷ７
に、ソースバス配線５２の長手方向に平行な方向の反射
電極５４同士の間隔はＷ８にそれぞれ選ばれる。

【０１０２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、反射電極
は凹凸状の表面を有し、反射電極の周縁から内方に向っ
て所定の長さを有する周縁部では、比較的凹凸が少なく
設けられる。または全く設けられない。したがって、反
射電極をパターン形成する際に、反射電極として残存す
る金属膜のエッジ部分において、当該金属膜と反射電極
が形成されるべき表面との界面が比較的少なくなり、エ
ッチング液が両者の界面から浸透する量が少なくなる。
このため、反射電極のエッジ部分からの剥離が防止さ
れ、欠陥絵素の発生が防止される。また、剥離した反射
電極によって、他の反射電極と帯状電極または共通電極
との間で短絡が発生することも防止される。さらに、反
射電極の表面は凹凸状であるので、どの絵素でも同じ反
射特性を示すので、均一で高コントラストな明るい表示
画像が得られる。さらに反射電極は反射板として機能す
るので、視差が生じない。

【０１０３】また本発明によれば、前記凹所または凸部
の配列パターンは、各反射電極において同一に配置され
る。また、前記凹所または凸部の配列パターンは、隣接
する反射電極間において互いに反転して配置される。こ
れらは、いずれもどの絵素でも同じ反射特性を示すの
で、均一で高コントラストな明るい表示画像を得ること
が可能となる。

【０１０４】本発明の反射型液晶表示装置の製造方法に
よれば、絶縁膜の凹凸状の表面上に金属薄膜を形成し、
この絶縁膜を形成するためにマスクを用い、このマスク
は、請求項１，２の反射電極の凹凸状の表面が形成され
るパターンとし、これによって製造される反射型液晶表
示装置は、前述の効果を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である反射型液晶表示装置６
１の一方基板５１を拡大して示す平面図である。

【図２】反射型液晶表示装置６１を示す断面図である。

【図３】基板貼合わせ時の各配向膜６７，７４に施され
たラビング処理方向６７ａ，７４ａの関係を示す図であ
る。

【図４】前記一方基板５１上の反射電極５４の表面の凹
所６０ａ，６０ｂの形成方法を段階的に示す断面図であ
る。

【図５】凹凸状の表面を有する有機絶縁膜６６を作成す
る際に用いられるマスク８２を示す平面図である。

【図６】他のマスク８５を示す平面図である。

【図７】反射電極５４の表面の複数の凹所６０間の距離
ｒを示す平面図である。

【図８】前記距離ｒと、１つの反射電極５４の表面に存
在する距離ｒの存在個数との関係を示すグラフである。

【図９】さらに他のマスク８６〜９０を示す平面図であ
る。

【図１０】絶縁性基板７８に形成される凸部８４ａ，８
４ｂをそれぞれ示す断面図である。

【図１１】前記反射電極５４に形成される凹所６０ａの
他の例を示す平面図である。

【図１２】本発明に基づく他の一方基板６９を示す平面
図である。

【図１３】本発明の他の実施例であり、他の方法によっ
て反射電極５４の表面を凹凸状とした反射型液晶表示装
置９１を示す断面図である。

【図１４】前記反射型液晶表示装置９１の絶縁性基板１
２３に凹所９２ａを形成する際に用いられるマスク９９
を示す平面図である。

【図１５】ポリッシング法の処理工程を段階的に示す断
面図である。

【図１６】本発明の他の実施例である反射型液晶表示装
置１１９の一方基板１０１を拡大して示す平面図であ
る。

【図１７】反射型液晶表示装置１１９を示す断面図であ
る。

【図１８】反射電極１０３を信号配線１０２に重畳する
ようにして設けた一方基板１０１を示す平面図である。

【図１９】反射電極１０３を信号配線１０２に重畳する
ようにして設けた他の一方基板１０１を示す平面図であ
る。

【図２０】反射電極５４をゲートおよびソースバス配線
５２，５３に重畳するようにして設けた一方基板５１を
示す平面図である。

【図２１】従来の反射型液晶表示装置３０の一方基板３
１を示す平面図である。

【図２２】前記反射型液晶表示装置３０を示す断面図で
ある。

【図２３】さらに他の従来例であるアクティブマトリク
ス方式に用いられるＴＦＴ１１を有する基板１２を示す
平面図である。

【図２４】前記基板１２を図１６に示される切断面線Ｘ
２８−Ｘ２８から見たときに断面図である。

【符号の説明】

５１，６９，９２，１０１一方基板５２ゲートバス配線５３ソースバス配線５４，９３，１０３反射電極５５ＴＦＴ素子５９，１０７コンタクトホール６０ａ，６０ｂ，１１１ａ，１１１ｂ凹所６１，９１，１１９反射型液晶表示装置６６，１１０有機絶縁膜６８ａ，６８ｂ凸部７１，９５，１１２他方基板７３，１１４共通電極７５，９８，１１６液晶層９６帯状電極１０２信号配線１０４二端子素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02F 1/1343 G02F 1/1335 520 G02F 1/136 500

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層を介在して対向配置され、少なく
ともいずれか一方が透光性を有する一対の基板のうちの
一方基板の液晶層側表面は、透光性を有する他方基板側
からの入射光を反射する反射電極を有し、他方基板の液
晶層側表面は、透光性の電極を有する反射型液晶表示装
置において、前記反射電極は凹凸状の表面を有するとともに矩形また
は略矩形状であり、前記反射電極の互いに対向する端部に平行な方向の長さ
に対する該反射電極の周縁部の前記方向に平行な方向の
一方の幅の割合が０．３％以上１０％以下の範囲に選ば
れるときに、該反射電極の周縁部では、当該周縁部領域
に対する凹凸状の表面のうちの凹所または凸部を除く領
域の占める割合が６０％以上１００％以下の範囲に選ば
れることを特徴とする反射型液晶装置。
【請求項２】液晶層を介在して対向配置され、少なく
ともいずれか一方が透光性を有する一対の基板のうちの
一方基板の液晶層側表面は、透光性を有する他方基板側
からの入射光を反射する表示絵素である複数の反射電極
と、各反射電極に印加される表示のための電圧が供給さ
れる引回電極と、前記引回電極からの電圧を複数の反射
電極に個別的に供給／遮断する複数のスイッチング素子
とを有し、他方基板の液晶層側表面は、当該液晶層側表
面のほぼ全面を覆う透光性を有する共通電極を有する反
射型液晶表示装置において、前記反射電極は凹凸状の表面を有するとともに矩形また
は略矩形状であり、前記反射電極の互いに対向する端部に平行な方向の長さ
に対する該反射電極の周縁部の前記方向に平行な方向の
一方の幅の割合が０．３％以上１０％以下の範囲に選ば
れるときに、該反射電極の周縁部では、当該周縁部領域
に対する凹凸状の表面のうちの凹所または凸部を除く領
域の占める割合が６０％以上１００％以下の範囲に選ば
れることを特徴とする反射型液晶装置。
【請求項３】前記凹所または凸部の配列パターンは、
各反射電極において同一に選ばれることを特徴とする請
求項１または２に記載の反射型液晶表示装置。
【請求項４】前記凹所または凸部の配列パターンは、
隣接する反射電極間において互いに反転するように選ば
れることを特徴とする請求項１または２に記載の反射型
液晶表示装置。
【請求項５】液晶層を介在して対向配置され、少なく
ともいずれか一方が透光性を有する一対の基板のうちの
一方基板の液晶層側表面は、透光性を有する他方基板側
からの入射光を反射する反射電極を有し、他方基板の液
晶層側表面は、透光性の電極を有する反射型液晶表示装
置の製造方法において、前記一方基板上に凹凸状の表面を有する絶縁膜を形成す
る工程と、前記凹凸状の表面を有する絶縁膜を覆って金属薄膜を形
成する工程と、前記金属薄膜をパターニングして矩形または矩形形状の
反射電極を形成する工程とを含んでなり、前記一方基板上に凹凸状の表面を有する絶縁膜を形成す
る工程は、前記反射電極の互いに対向する端部に平行な
方向の長さに対する該反射電極の周縁部の前記方向に平
行な方向の一方の幅の割合が０．３％以上１０％以下の
範囲に選ばれるときに、前記反射電極の周縁部に対応す
る領域で、当該周縁部に対応する領域に対する凹凸形成
領域を除く領域の占める割合が６０％以上１００％以下
の範囲に選ばれるようなパターンを有するマスクが用い
られることを特徴とする反射型液晶装置の製造方法。