JP3754558B2 - Reflective liquid crystal display - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
反射型液晶ディスプレイ(以下反射型LCDと呼ぶ)は、パネル前面より入射した外光を液晶パネルにより変調し、パネル裏面に設けた反射板によって反射させて、表示を行う方式である。このため透過型液晶ディスプレイ(以下透過型LCDと呼ぶ)に不可欠なバックライトが不要であり、消費電力の低減が可能である。このため反射型LCDは、携帯情報端末や携帯機器に最適である。
【0003】
しかし、反射LCDでは、外光の反射により表示を行うために、入射光の調節機能がない。このため外光の照度が弱い場合、例えば、屋内や夜間使用する場合では、入射する外光が少ないため、表示画面が非常に暗くなり、視認性が劣化する欠点を有している。このため、反射型LCDでは、入射した外光をできるだけ効率よく反射させるように、反射率を高める必要がある。
【0004】
反射率を高める手段として、液晶セルや光学部材での光の伝搬ロスを防ぐことと反射板での反射率を高める事が上げられる。液晶セルや光学部材による光の伝播ロスを低減する方法としては、偏光板での光の透過損失がもっとも大きい事に着目して、偏光板を用いないゲストホスト型表示方式(特許公開公報:平7−146469)や偏光板を1枚にした1枚偏光板方式(特許公開公報:平7−84252)などが知られている。
【0005】
また、反射板での反射率を高める方法として、従来液晶セルの外側に設けていた反射板を液晶セルの内部に設け、かつ反射板の構成材料として、反射率が高く、電気抵抗値の低いアルミニュウムを用いて、反射板としての機能と電極としての機能を兼ね備えた反射電極を形成する方式(特許公開公報:平8−101384)が知られている。
【0006】
従来の反射型LCDは図8に示すように、偏光板1とガラス基板3とカラーフィルター4と透明電極5と液晶7と反射電極8と層間絶縁膜17と薄膜トランジスター(以下TFTと呼ぶ)13とガラス基板10とで構成されている。この反射型LCDは偏光板を1枚にした1枚偏光板方式と反射電極を液晶セル内に設ける方式を併用したものであり、反射率を高めたものである。
【0007】
反射電極8は、層間絶縁膜17上に形成され、層間絶縁膜17に設けられたされた微小な孔(以下、コンタクトホールと呼ぶ)18を通して、TFT13のドレイン電極14と電気的に接続されいる。反射電極8にはTFT13のスイッチング動作により、電圧が印加される。反射電極8は画素電極として液晶7に電圧を印加する作用を行う。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
反射電極とTFTとが電気的接続されない場合、反射電極には所定の電圧が印加されない。このため、液晶が変調されず、その部分だけが表示欠陥になる場合がある。通常、ドレイン電極は液晶へ電圧を加える信号線(以下ソース電極と呼ぶ)と、ソース電極に電圧を供給する液晶駆動用LSI(以下ドライバーと呼ぶ)との接続用電極(以下実装電極と呼ぶ)と同一の工程で形成される。接続抵抗及び配線抵抗を低くする必要性から構成材料としてアルミニュウムが用いられる。アルミニュウムは非常に酸化されやすく、空気中での放置により容易に表面に酸化膜を形成する。アルミニュウムの酸化膜は絶縁性である。反射電極とドレイン電極は同一工程で形成できないので、ドレイン電極にはアルミニュウム酸化膜が形成され、酸化膜を介してドレイン電極と反射電極が接続する事になる。このためしばしば電気的接続不良による表示欠陥を引き起こすという問題がある。
【0009】
本発明は、上述したこのような従来の反射型液晶表示装置およびその製造方法が有する課題を考慮し、ドレイン電極と画素電極間での接続抵抗の低抵抗化を図ることによって、接続不良による表示欠陥を低減できる反射型液晶表示パネル装置を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、請求項1の本発明は、マトリックス状に配置されたゲート電極、ソース電極および薄膜トランジスターが片面に形成され、その上に絶縁層を介して反射側電極が形成されている反射基板と、前記反射基板と対向し、その対向する面に、少なくとも透明電極が形成されている対向基板と、前記対向基板と前記反射基板との間に形成される空間に充填された液晶とを備え、前記反射側電極と前記薄膜トランジスターのドレイン電極とが電気的に接続されている反射型液晶表示装置において、
前記絶縁層は無機絶縁膜及び有機絶縁膜で構成され、前記無機絶縁膜は前記有機絶縁膜より、前記反射基板寄りに配置され、
前記ドレイン電極が位置する場所の前記無機絶縁膜には、開口部が形成されており、
前記開口部には前記有機絶縁膜が形成されるとともに、前記有機絶縁膜には、前記ドレイン電極が露出するように、すり鉢状のコンタクトホールが形成されており、
前記開口部の面積は、前記すり鉢状のコンタクトホールの底面の面積より広く、
前記ドレイン電極は、チタン層の上にアルミニュウム層が積層されたものであり、
前記ドレイン電極の前記反射側電極との接触部は、前記反射側電極と前記ドレイン電極のチタン層とが電気的に接続されている、
反射型液晶表示装置である。
【0012】
なお、本発明は以下のような変形例も含む。
前記絶縁層は、無機絶縁膜と有機絶縁膜を積層したものであり、前記無機絶縁膜が前記反射基板側に配置されており、前記反射側電極は、全部または一部がアルミニュウムであるところの、反射電極であり、前記反射側電極と前記ドレイン電極とは、前記絶縁層の前記ドレイン電極上に設けられたコンタクトホールにおいて、電気的に接続されていることを特徴とする。
【0013】
また、前記絶縁層は、無機絶縁膜と有機絶縁膜との間に反射層を挟み込んで積層したものであり、前記無機絶縁膜が前記反射基板側に配置されており、前記反射側電極は、全部または一部が酸化インジュウム錫であるところの、透明電極であり、前記反射側電極と前記ドレイン電極とは、前記絶縁層の前記ドレイン電極上に設けられたコンタクトホールにおいて、電気的に接続されていることを特徴とする。
【0014】
また、前記コンタクトホールは、すり鉢状であることを特徴とする。
【0015】
また、前記コンタクトホールの位置で、前記無機絶縁膜が形成されていない部分の面積は、前記コンタクトホール底面の面積より広いことを特徴とする。
【0016】
なお、本発明に関連する製造方法としては、次のような方法がある。
全部または一部がチタンであるドレイン電極を有する薄膜トランジスターが片面に形成されている反射基板の前記片面上に無機絶縁膜を形成する無機絶縁膜形成工程と、前記無機絶縁膜形成工程の後、前記ドレイン電極上の前記無機絶縁膜の全部または一部を除去して開口部を形成する開口部形成工程と、前記開口部形成工程の後、前記無機絶縁膜上および前記開口部に有機絶縁膜を形成する有機絶縁膜形成工程と、前記有機絶縁膜形成工程の後、前記開口部の位置の前記有機絶縁膜を除去し、前記ドレイン電極の前記チタンの部分の全部または一部を露出させることによって、コンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程と、前記コンタクトホール形成工程の後、前記有機絶縁膜上、前記コンタクトホールおよび前記露出したチタンの部分上に反射側電極を形成する反射側電極とを含む製造方法である。
【0017】
また、前記開口部形成工程の前に、前記無機絶縁膜上に反射層を形成する反射層形成工程と、前記開口部形成工程の前もしくは同時に、前記開口部に対応する部分の前記反射層を除去する反射層除去工程を含む製造方法である。
【0018】
また、前記開口部形成工程において、前記開口部の面積は、前記コンタクトホール底面の面積より広い製造方法である。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
まず、本発明の第1の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0020】
図1は、本発明の第1の実施の形態における反射型液晶表示装置の構成を示す断面図である。本実施の形態における反射型液晶表示装置は、図1に示すように、ゲート電極11、ソース電極12およびTFT素子13が片面に形成され、その上に無機の層間絶縁膜15(本発明の無機絶縁膜に対応するもの)と有機の層間絶縁膜17(本発明の有機絶縁膜に対応するもの)が積層された絶縁層を介して反射電極8が形成され、その上に配向膜6bが形成されている反射基板10と、反射基板10と対向し、その対向する面に、カラーフィルター4、透明電極5および配向膜6aが形成され、反対側の面に、高分子フィルム2および偏光フィルム1が形成されている対向基板3と、対向基板3の配向膜6aと反射基板10の配向膜6bとの間に形成される空間に充填された液晶7とを備えるものであり、反射電極8とTFT素子13のドレイン電極14とは、ドレイン電極14上に設けられたコンタクトホール18において、電気的に接続されている。画素部分は反射基板10上の反射電極8と対向基板3上の透明電極5、液晶7とから構成されており、対向基板3側より入射した光を液晶層で変調し、反射電極面で対向基板方向に反射させて表示を行うものである。
【0021】
また、ドレイン電極14は、チタン層22の上にアルミニュウム層21が積層されたものであり、反射電極8との接触部のアルミニュウム層21が除去されている(図3、図4参照)。
【0022】
なお、無機の層間絶縁膜15は、TFT素子13の層間絶縁膜として機能するとともに、ドライバー実装部分での電極保護膜としても機能するものである。
【0023】
図2は、本発明の第1の実施の形態における反射型液晶表示装置のTFT素子等の配置を示す平面図である。すなわち、図1の無機の層間絶縁膜15より上部を除去した状態を上方より見た図である。ゲート電極11およびソース電極12がマトリックス状に配置されており、その交差点付近にゲート電極11およびソース電極12それぞれの枝が伸びてきており、これらとドレイン電極14はTFT素子13を構成している。
【0024】
次に、本実施の形態における反射型液晶表示装置の製造方法について説明する。また、製造方法の各工程において、本実施の形態における反射型液晶表示装置の構成の詳細についても説明する。
【0025】
図1に示す対向基板3には無アルカリガラスを用い、この対向基板3上に顔料分散レジストからなる赤、緑、青のストライプ状のカラーフィルター4を形成する。
【0026】
その後、カラーフィルター4上に酸化インジュウム錫(以下、ITOと呼ぶ)膜を成膜し透明電極5を形成する。
【0027】
次に、無アルカリガラスを用いた反射基板10の上に所定の方法により、アルミニュウムとタンタルからなるゲート電極11,チタンとアルミニュウムからなるソース電極12およびドレイン電極14を、図2に示すように、マトリックス状に配置し、ゲート電極11とソース電極12との各交差部にアモルファスシリコンからなるTFT素子13を形成する。
【0028】
次に、反射基板10上に窒化シリコンからなる無機の層間絶縁膜15を形成する。本工程は、本発明の無機絶縁膜形成工程に対応するものである。
【0029】
次に、フォトレジストと所定のフォトマスクを用いて紫外線を照射し、その後ドライエッチングにより無機の層間絶縁膜15の窒化シリコンをエッチングし、ドレイン電極上14に開口16を形成する。このとき、開口16は、例えば、直径16μmの円とする。本工程は、本発明の開口部形成工程に対応するものである。
【0030】
さらに、図3に示すように、リン酸系のエッチング液を用いて、開口16部分のドレイン電極14のアルミニュウム層21を除去して、チタン層22を露出させる。
【0031】
次に、反射基板10の片側全面に(無機の層間絶縁膜15上および開口部16に)、感光性アクリル樹脂(例えば,FVR:富士薬品工業(株)製)を塗布して有機の層間絶縁膜17を形成する。本工程は、本発明の有機絶縁膜形成工程に対応するものである。
【0032】
その後、所定のフォトマスクを用いて紫外線を照射した後、200℃のクリーンオーブンの中で熱処理を行う。これによって、ドレイン電極14上の開口16と同じ位置に、底部にチタン層22が露出したコンタクトホール18が形成される。このとき、図4に示すように、コンタクトホール18は、開口16の内側で、しかもすり鉢状の形状になるように形成する。また、コンタクトホール18の底面の面積をS2とすると(図4に二次元的に示す)、S2は、開口16の面積S1(図4に二次元的に示す)より小さくなるようにする。例えば、開口16を直径16μmの円とすると、コンタクトホール18の底面は、直径8μmの円とするものである。本工程は、本発明のコンタクトホール形成工程に対応するものである。
【0033】
次に、有機の層間絶縁膜17上、コンタクトホール18および露出したチタン層22上にアルミニュウムを成膜し、フォトレジストと所定のフォトマスクを用いて紫外線を照射し、その後燐酸系のエッチング液を用いて、反射電極8形成する。本工程は、本発明の反射側電極形成工程に対応するものである。
【0034】
次に、透明電極5および反射電極8上に、固形分濃度5重量%のポリアミック酸溶液(SE−7211:日産化学工業(株))を印刷し、220℃で硬化し、TN配向になるようにレーヨン布を用いて回転ラビングして配向処理を行い、ポリイミドからなる膜厚120nmの配向膜6a,6bを形成する。
【0035】
次に、対向基板3の周辺部に熱硬化型のシール材(例えばストラクトボンド:三井東圧化学(株)製)を液晶注入口を設けて印刷形成し、反射電極基板10上に、例えば、直径4.5umのプラスチックからなる球状のスペーサを150〜200個/mm2 を分散して、対向基板3と反射基板10とを互いに貼り合わせ、150℃でシール材を硬化する。
【0036】
次に、屈折率異方性が0.097であるフッ素系ネマチック液晶組成物にカイラル組成物を添加した液晶7を真空注入して、紫外線硬化樹脂により注入口を封口して、液晶セルを作製する。
【0037】
上記により形成した液晶セルの対向基板上に、高分子フィルム2として所定の大きさの複屈折性を持つポリカーボネートフィルムを所定の角度で貼り付け、更にニュートラルグレーの偏光フィルム1を吸収軸が所定の方向になるように貼り付けることによって、アクティブマトリックスタイプの反射型LCDが得られる。
【0038】
上記反射型LCDを駆動して、正面でのパネル反射率を測定したところ、黒状態で反射率が1.5%、白状態で反射率が16.3%であり、反射率の高い良好なパネル反射特性が実現できることが確認された。また、ドレイン電極14と反射電極8との接続不良が発生すると、十分な黒が得られず、点状の輝点が見られるが、本実施の形態における反射型液晶表示装置ではそのような輝点は見られず、接続不良による表示不良はほとんど発生しないことが確認された。
【0039】
また、コンタクトホール形成工程において、コンタクトホール18の形状をすり鉢状にすることによって、図8に示す従来のコンタクトホールに比べて、コンタクトホール18側壁部での反射電極8の断線を防止できることが確認された。なお、開口部形成工程において、開口16の面積を、コンタクトホール18の底面の面積より広くすることは、これによって、コンタクトホール18をすり鉢状に形成しやすくするものである。
【0040】
なお、本実施の形態においては、反射電極8の構成材料として、アルミニュウムを用いるとして説明したが、チタンとアルミニュウムの積層構造を用いても同様の効果が得られる。
【0041】
また、本発明の開口部およびコンタクトホールの断面形状は、本実施の形態においては、円であるとして説明したが、開口部が四角形で、コンタクトホールが四角錐台を逆さにした形状であるとしてもよい。このとき、開口部の面積を、コンタクトホール底面の面積より広くする必要がある。
【0042】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0043】
図5は、本発明の第2の実施の形態における反射型液晶表示装置の構成を示す断面図である。本実施の形態における反射型液晶表示装置は、本発明の反射側電極が透明電極であり、本発明の絶縁層が反射層を有することに関する点以外は、上述した第1の実施の形態における反射型液晶表示装置と同様である。したがって、本実施の形態において、第1の実施の形態と基本的に同様のものについては、同一符号を付与し、説明を省略する。また、特に説明のないものについては、第1の実施の形態と同じとする。
【0044】
図5は、本発明の第2の実施の形態における反射型液晶表示装置の構成を示す断面図である。本実施の形態における反射型液晶表示装置は、図5に示すように、ゲート電極11、ソース電極12およびTFT素子13が片面に形成され、その上に無機の層間絶縁膜15(本発明の無機絶縁膜に対応するもの)と反射層19と有機の層間絶縁膜17(本発明の有機絶縁膜に対応するもの)が積層された絶縁層を介して透明電極20が形成され、その上に配向膜6bが形成されている反射基板10と、反射基板10と対向し、その対向する面に、カラーフィルター4、透明電極5および配向膜6aが形成され、反対側の面に、高分子フィルム2および変更フィルム1が形成されている対向基板3と、対向基板3の配向膜6aと反射基板10の配向膜6bとの間に形成される空間に充填された液晶7とを備えるものであり、透明電極20とTFT素子13のドレイン電極14とは、ドレイン電極14上に設けられたコンタクトホール18において、電気的に接続されている。
【0045】
本実施の形態における反射型液晶表示装置のTFT素子等の平面的な配置は、図2で示した第1の実施の形態における反射型液晶表示装置と同様である。
【0046】
次に、本実施の形態における反射型液晶表示装置の製造方法について説明する。また、製造方法の各工程において、本実施の形態における反射型液晶表示装置の構成の詳細についても説明する。
【0047】
反射基板10上に無機の層間絶縁膜15を形成する工程(本発明の無機絶縁膜形成工程に対応するもの)までは、第1の実施の形態における反射型液晶表示装置の製造方法と同様である。
【0048】
次に、アルミニュウムからなる反射層19を形成する。本工程は、本発明の反射層形成工程に対応するものである。
【0049】
次に、フォトレジストと所定のフォトマスクを用いて紫外線を照射し、その後燐酸系のエッチング液により反射層19のアルミニュウムのエッチングを行い、さらにドライエッチングにより無機の層間絶縁膜15の窒化シリコンをエッチングし、ドレイン電極上14に開口16を形成する。このとき、開口16は、例えば、直径16μmの円とする。本工程は、本発明の反射層除去工程および開口部形成工程に対応するものである。
【0050】
さらに、図6に示すように、リン酸系のエッチング液を用いて、開口16部分のドレイン電極14のアルミニュウム層21を除去して、チタン層22を露出させる。
【0051】
次に、反射基板10の片側全面に(反射層19上および開口部16に)、感光性アクリル樹脂(例えば,FVR:富士薬品工業(株)製)を塗布して有機の層間絶縁膜17を形成する。本工程は、本発明の有機絶縁膜形成工程に対応するものである。
【0052】
その後、所定のフォトマスクを用いて紫外線を照射した後、200℃のクリーンオーブンの中で熱処理を行う。これによって、ドレイン電極14上の開口16と同じ位置に、底部にチタン層22が露出したコンタクトホール18が形成される。このとき、図5に示すように、コンタクトホール18は、開口16の内側で、しかもすり鉢状の形状になるように形成する。また、コンタクトホール18の底面の面積をS2とすると(図5に二次元的に示す)、S2は、開口16の面積S1(図5に二次元的に示す)より小さくなるようにする。例えば、開口16を直径16μmの円とすると、コンタクトホール18の底面は、直径8μmの円とするものである。本工程は、本発明のコンタクトホール形成工程に対応するものである。
【0053】
次に、有機の層間絶縁膜17上、コンタクトホール18および露出したチタン層22上にITOを成膜し、フォトレジストと所定のフォトマスクを用いて紫外線を照射し、その後沃化水素系のエッチング液を用いて、透明電極20を形成する。本工程は、本発明の反射側電極形成工程に対応するものである。
【0054】
その後、第1の実施の形態と同様の工程手順を行うにより、アクティブマトリックスタイプの反射型LCDが得られる。
【0055】
上記反射型LCDを駆動して、正面でのパネル反射率を測定したところ、黒状態で反射率が1.5%、白状態で反射率が18.5%であり、反射率の高い良好なパネル反射特性が実現できることが確認された。また、第1の実施の形態と同様に、ドレイン電極と透明電極との接続不良による表示不良はほとんど発生しないことが確認された。
【0056】
また、第1の実施の形態と同様に、コンタクトホール形成工程において、コンタクトホール18の形状をすり鉢状にすることによって、図8に示す従来のコンタクトホールに比べて、コンタクトホール18側壁部での反射電極8の断線を防止できることが確認された。なお、開口部形成工程において、開口16の面積を、コンタクトホール18の底面の面積より広くすることは、これによって、コンタクトホール18をすり鉢状に形成しやすくするものである。
【0057】
なお、上述した第1の実施の形態および第2の実施の形態では、1枚偏光板構成の反射型液晶表示装置についての例を示したが、これに限定されるものではなく、偏光板を用いない方式にも適用できる。
【0058】
また、上述した第1の実施の形態および第2の実施の形態では、本発明の反射側電極とドレイン電極とは、絶縁層の前記ドレイン電極上に設けられたコンタクトホールにおいて、電気的に接続されているとして説明したが、これに限るものではなく、反射側電極とドレイン電極とが電気的に接続されており、前記ドレイン電極の前記反射側電極との接触部の全部または一部がチタンであれば、ドレイン電極と画素電極間での接続抵抗の低抵抗化を図ることによって、接続不良による表示欠陥を低減できるという効果は得られる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、ドレイン電極と画素電極間での接続抵抗の低抵抗化を図ることによって、接続不良による表示欠陥を低減できる反射型液晶表示パネル装置およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態における反射型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態における反射型液晶表示装置のTFT素子等の配置を示す平面図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態における反射型液晶表示装置の開口部を示す断面図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態における反射型液晶表示装置のコンタクトホールを示す断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態における反射型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態における反射型液晶表示装置の開口部を示す断面図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態における反射型液晶表示装置のコンタクトホールを示す断面図である。
【図8】従来の反射型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 偏光フィルム
2 高分子フィルム
3 対向基板
4 カラーフィルタ
5 透明電極
6a、6b 配向膜
7 液晶層
8 反射電極
9 絶縁膜
10 反射基板
11 ゲート電極
12 ソース電極
13 TFT素子
14 ドレイン電極
15 無機の層間絶縁膜
16 開口
17 有機の層間絶縁膜
18 コンタクトホール
19 反射層
20 透明電極
21 アルミニュウム層
22 チタン層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflection type liquid crystal display equipment.
[0002]
[Prior art]
A reflective liquid crystal display (hereinafter referred to as a reflective LCD) is a system in which external light incident from the front of the panel is modulated by a liquid crystal panel and reflected by a reflective plate provided on the back of the panel for display. Therefore, a backlight which is indispensable for a transmissive liquid crystal display (hereinafter referred to as a transmissive LCD) is not necessary, and power consumption can be reduced. For this reason, the reflective LCD is most suitable for a portable information terminal or a portable device.
[0003]
However, since the reflective LCD performs display by reflecting external light, it has no function of adjusting incident light. For this reason, when the illuminance of outside light is weak, for example, when used indoors or at night, there is a drawback that the display screen becomes very dark and the visibility deteriorates because the incident outside light is small. For this reason, in the reflective LCD, it is necessary to increase the reflectivity so that incident external light is reflected as efficiently as possible.
[0004]
As means for increasing the reflectivity, it is possible to prevent light propagation loss in the liquid crystal cell or the optical member and to increase the reflectivity on the reflector. As a method for reducing the light transmission loss by the liquid crystal cell or the optical member, paying attention to the largest light transmission loss in the polarizing plate, a guest-host type display method using no polarizing plate (patent publication: flat) 7-146469) and a single polarizing plate system (Patent Publication: Hei 7-84252) in which a single polarizing plate is used.
[0005]
In addition, as a method of increasing the reflectance at the reflector, a reflector that has been provided outside the conventional liquid crystal cell is provided inside the liquid crystal cell, and as a constituent material of the reflector, the reflectance is high and the electrical resistance value is low. A method of forming a reflective electrode having both a function as a reflector and a function as an electrode using aluminum (Patent Publication: Hei 8-101384) is known.
[0006]
As shown in FIG. 8, the conventional reflective LCD has a polarizing
[0007]
The
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
When the reflective electrode and the TFT are not electrically connected, a predetermined voltage is not applied to the reflective electrode. For this reason, the liquid crystal is not modulated, and only that portion may become a display defect. Usually, the drain electrode is a connection line (hereinafter referred to as a mounting electrode) between a signal line (hereinafter referred to as a source electrode) for applying a voltage to the liquid crystal and a liquid crystal driving LSI (hereinafter referred to as a driver) for supplying a voltage to the source electrode. Are formed in the same process. Aluminum is used as a constituent material because it is necessary to reduce the connection resistance and the wiring resistance. Aluminum is very easily oxidized and easily forms an oxide film on the surface when left in air. The aluminum oxide film is insulative. Since the reflective electrode and the drain electrode cannot be formed in the same process, an aluminum oxide film is formed on the drain electrode, and the drain electrode and the reflective electrode are connected via the oxide film. For this reason, there is a problem that display defects are often caused by poor electrical connection.
[0009]
The present invention considers the problem with such a traditional reflective liquid crystal display device and a manufacturing method thereof described above, by reduce the resistance of the connection resistance between the drain electrode and the pixel electrode due to bad connection it is an object to provide a reflective liquid crystal display panel equipment which can reduce display defects.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the present invention of
The insulating layer is composed of an inorganic insulating film and an organic insulating film, and the inorganic insulating film is disposed closer to the reflective substrate than the organic insulating film,
An opening is formed in the inorganic insulating film where the drain electrode is located,
The organic insulating film is formed in the opening, and a mortar-shaped contact hole is formed in the organic insulating film so that the drain electrode is exposed,
The area of the opening is larger than the area of the bottom surface of the mortar-shaped contact hole,
The drain electrode is formed by laminating an aluminum layer on a titanium layer,
The contact portion between the drain electrode and the reflective electrode is such that the reflective electrode and the titanium layer of the drain electrode are electrically connected .
This is a reflective liquid crystal display device.
[0012]
The present invention includes the following modifications.
The insulating layer is a laminate of an inorganic insulating film and an organic insulating film, the inorganic insulating film is disposed on the reflective substrate side, and the reflective side electrode is all or part of aluminum. A reflective electrode, wherein the reflective electrode and the drain electrode are electrically connected in a contact hole provided on the drain electrode of the insulating layer .
[0013]
The insulating layer is formed by laminating a reflective layer between an inorganic insulating film and an organic insulating film, the inorganic insulating film is disposed on the reflective substrate side, and the reflective electrode is A transparent electrode, all or part of which is indium tin oxide, and the reflective electrode and the drain electrode are electrically connected in a contact hole provided on the drain electrode of the insulating layer. It is characterized by .
[0014]
In addition, the contact hole, characterized in that it is a mortar shape.
[0015]
Further, at the position of the contact hole, the area of the inorganic insulating film is not formed part, characterized in that wider than the area of the contact hole bottom surface.
[0016]
In addition, there exist the following methods as a manufacturing method relevant to this invention.
After the inorganic insulating film forming step, an inorganic insulating film forming step of forming an inorganic insulating film on the one surface of the reflective substrate in which a thin film transistor having a drain electrode that is entirely or partially titanium is formed on one surface, An opening forming step for removing all or part of the inorganic insulating film on the drain electrode to form an opening, and an organic insulating film on the inorganic insulating film and the opening after the opening forming step After forming the organic insulating film and forming the organic insulating film, the organic insulating film at the position of the opening is removed to expose all or part of the titanium portion of the drain electrode. A contact hole forming step for forming a contact hole, and after the contact hole forming step, the contact hole and the exposed chip on the organic insulating film. It is a manufacturing method including a reflection side electrode to form a reflective side electrode on part of the emissions.
[0017]
In addition, before the opening forming step, a reflective layer forming step of forming a reflective layer on the inorganic insulating film, and before or simultaneously with the opening forming step, a portion of the reflective layer corresponding to the opening is formed. It is a manufacturing method including the reflective layer removal process to remove.
[0018]
Further, in the opening forming step, the area of the opening is wider manufacturing method than the area of the contact hole bottom surface.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the reflective liquid crystal display device according to the present embodiment has a
[0021]
The
[0022]
The inorganic
[0023]
FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of TFT elements and the like in the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. That is, FIG. 2 is a view of the state where the upper portion is removed from the inorganic
[0024]
Next, a manufacturing method of the reflective liquid crystal display device in the present embodiment will be described. In addition, details of the configuration of the reflective liquid crystal display device in this embodiment in each step of the manufacturing method are also described.
[0025]
The
[0026]
Thereafter, an indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO) film is formed on the
[0027]
Next, the
[0028]
Next, an inorganic
[0029]
Next, ultraviolet rays are irradiated using a photoresist and a predetermined photomask, and then silicon nitride of the inorganic
[0030]
Further, as shown in FIG. 3, the
[0031]
Next, a photosensitive acrylic resin (for example, FVR: manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd.) is applied to the entire surface of one side of the reflective substrate 10 (on the inorganic
[0032]
Then, after irradiating ultraviolet rays using a predetermined photomask, heat treatment is performed in a clean oven at 200 ° C. As a result, a
[0033]
Next, an aluminum film is formed on the organic
[0034]
Next, a polyamic acid solution (SE-7111: Nissan Chemical Industries, Ltd.) having a solid content concentration of 5% by weight is printed on the
[0035]
Next, a thermosetting sealing material (for example, struct bond: manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.) is provided on the periphery of the
[0036]
Next,
[0037]
On the counter substrate of the liquid crystal cell formed as described above, a polycarbonate film having a predetermined birefringence as a
[0038]
When the reflection type LCD was driven and the panel reflectance at the front was measured, the reflectance was 1.5% in the black state, and the reflectance was 16.3% in the white state. It was confirmed that the panel reflection characteristics can be realized. In addition, when a poor connection between the
[0039]
In addition, in the contact hole forming step, it is confirmed that the
[0040]
In the present embodiment, it has been described that aluminum is used as the constituent material of the
[0041]
Further, in the present embodiment, the sectional shape of the opening and the contact hole of the present invention has been described as a circle, but the opening is a quadrangle and the contact hole is a shape in which a square frustum is inverted. Also good. At this time, the area of the opening needs to be larger than the area of the bottom surface of the contact hole.
[0042]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0043]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a reflective liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention. The reflection type liquid crystal display device in the present embodiment is the reflection in the first embodiment described above except that the reflection-side electrode of the present invention is a transparent electrode and the insulating layer of the present invention has a reflection layer. The same as the liquid crystal display device. Therefore, in the present embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted. In addition, those not specifically described are the same as those in the first embodiment.
[0044]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a reflective liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, in the reflection type liquid crystal display device in this embodiment, a
[0045]
The planar arrangement of the TFT elements and the like of the reflective liquid crystal display device in this embodiment is the same as that of the reflective liquid crystal display device in the first embodiment shown in FIG.
[0046]
Next, a manufacturing method of the reflective liquid crystal display device in the present embodiment will be described. In addition, details of the configuration of the reflective liquid crystal display device in this embodiment in each step of the manufacturing method are also described.
[0047]
The process up to forming the inorganic
[0048]
Next, a
[0049]
Next, ultraviolet rays are irradiated using a photoresist and a predetermined photomask, and then the aluminum of the
[0050]
Further, as shown in FIG. 6, the
[0051]
Next, a photosensitive acrylic resin (for example, FVR: manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd.) is applied to the entire surface of one side of the reflective substrate 10 (on the
[0052]
Then, after irradiating ultraviolet rays using a predetermined photomask, heat treatment is performed in a clean oven at 200 ° C. As a result, a
[0053]
Next, ITO is formed on the organic
[0054]
After that, an active matrix type reflective LCD is obtained by performing the same process procedure as in the first embodiment.
[0055]
When the reflection type LCD was driven and the panel reflectivity at the front was measured, the reflectivity was 1.5% in the black state, and the reflectivity was 18.5% in the white state. It was confirmed that the panel reflection characteristics can be realized. Further, as in the first embodiment, it was confirmed that display failure due to poor connection between the drain electrode and the transparent electrode hardly occurred.
[0056]
Further, as in the first embodiment, in the contact hole forming step, the shape of the
[0057]
In the first embodiment and the second embodiment described above, an example of a reflective liquid crystal display device having a single polarizing plate configuration is shown, but the present invention is not limited to this. It can be applied to a method that is not used.
[0058]
In the first embodiment and the second embodiment described above, the reflection-side electrode and the drain electrode of the present invention are electrically connected in the contact hole provided on the drain electrode of the insulating layer. However, the present invention is not limited to this, and the reflection side electrode and the drain electrode are electrically connected, and all or part of the contact portion of the drain electrode with the reflection side electrode is titanium. If so, an effect of reducing display defects due to poor connection can be obtained by reducing the connection resistance between the drain electrode and the pixel electrode.
[0059]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention relates to a reflective liquid crystal display panel device that can reduce display defects due to poor connection by reducing the connection resistance between the drain electrode and the pixel electrode, and its manufacture. A method can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of TFT elements and the like in the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an opening of the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a contact hole of the reflective liquid crystal display device in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a reflective liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an opening of a reflective liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a contact hole of the reflective liquid crystal display device in the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional reflective liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記絶縁層は無機絶縁膜及び有機絶縁膜で構成され、前記無機絶縁膜は前記有機絶縁膜より、前記反射基板寄りに配置され、
前記ドレイン電極が位置する場所の前記無機絶縁膜には、開口部が形成されており、
前記開口部には前記有機絶縁膜が形成されるとともに、前記有機絶縁膜には、前記ドレイン電極が露出するように、すり鉢状のコンタクトホールが形成されており、
前記開口部の面積は、前記すり鉢状のコンタクトホールの底面の面積より広く、
前記ドレイン電極は、チタン層の上にアルミニュウム層が積層されたものであり、
前記ドレイン電極の前記反射側電極との接触部は、前記反射側電極と前記ドレイン電極のチタン層とが電気的に接続されている、
反射型液晶表示装置。A reflective substrate in which a gate electrode, a source electrode, and a thin film transistor arranged in a matrix are formed on one side and a reflective electrode is formed thereon via an insulating layer, and is opposed to the reflective substrate. A counter substrate on which at least a transparent electrode is formed, and a liquid crystal filled in a space formed between the counter substrate and the reflective substrate, the reflective electrode and the drain electrode of the thin film transistor In a reflective liquid crystal display device in which and are electrically connected,
The insulating layer is composed of an inorganic insulating film and an organic insulating film, and the inorganic insulating film is disposed closer to the reflective substrate than the organic insulating film,
An opening is formed in the inorganic insulating film where the drain electrode is located,
The organic insulating film is formed in the opening, and a mortar-shaped contact hole is formed in the organic insulating film so that the drain electrode is exposed,
The area of the opening is larger than the area of the bottom surface of the mortar-shaped contact hole,
The drain electrode is formed by laminating an aluminum layer on a titanium layer,
The contact portion between the drain electrode and the reflective electrode is such that the reflective electrode and the titanium layer of the drain electrode are electrically connected .
Reflective liquid crystal display device.
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