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JP3219391B2 - 反射型液晶表示装置とその製造方法 - Google Patents

反射型液晶表示装置とその製造方法

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JP3219391B2
JP3219391B2 JP13872399A JP13872399A JP3219391B2 JP 3219391 B2 JP3219391 B2 JP 3219391B2 JP 13872399 A JP13872399 A JP 13872399A JP 13872399 A JP13872399 A JP 13872399A JP 3219391 B2 JP3219391 B2 JP 3219391B2
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interlayer insulating
insulating film
concave structure
liquid crystal
electrode
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芳亘 櫻井
義夫 岩井
久典 山口
智明 関目
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Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置である反
射型液晶表示装置とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】反射型液晶ディスプレイ(以下、反射型
LCDと称す)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と称す)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
であるので、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、反射型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損失を防ぐことと反射板での反射率
を高めることが挙げられる。液晶セルや光学部材による
光の伝播損失を低減する方法としては、偏光板での光の
透過損失が最も大きいことに着目して、偏光板を用いな
いゲストホスト型表示方式(特開平7−146469号
公報)や偏光板を1枚にした1枚偏光板方式(特開平7
−84252号公報)などが開示されている。
【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(特開平8−101384号公報)が
開示されている。
【0006】さらに、反射電極面に凹凸を設け、光散乱
機能を付与した液晶セルと位相板と偏光板を用いて、表
示を行う方式(特開平5−217701号公報)及び反
射電極の凹凸をメルト法により形成する方式(特開平9
−146087号公報)が開示されている。
【0007】図5は従来の反射型LCD画像部分の一例
を示す構造図である。図5に示すように、偏光フィルム
1とλ/4波長板2と対向基板3とカラーフィルタ4と
透明電極5と液晶層7と凹凸を規則的に配置した凹凸状
の反射電極80と凹凸状の層間絶縁膜180と薄膜トラ
ンジスタ(以下、TFT素子と呼ぶ)15と反射基板1
0とで構成されている。この反射型LCDは偏光フィル
ム1を1枚にした1枚偏光板方式と凹凸状の反射電極8
0を液晶層7内に設ける方式を併用したものであり、反
射電極に散乱性を付与して拡散反射率を高め、視認性の
向上を意図したものである。なお、TFT素子15は、
ゲート電極11,ソース電極13,ドレイン電極14お
よび層間絶縁膜12,16で構成される。
【0008】凹凸状の反射電極80は、凹凸状の層間絶
縁膜180上に形成され、層間絶縁膜180に設けられ
たコンタクトホール17を通して、TFT素子15のド
レイン電極14と電気的に接続されている。反射電極8
0にはTFT素子15のスイッチング動作により、電圧
が印加される。反射電極80は画素電極として液晶層7
に電圧を印加する作用を行う。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前記反射型LCDに入
射した光は、偏光フィルム1を通過して直線偏光にな
り、液晶層7で変調された後、凹凸状の反射電極80の
表面で反射し、再度、液晶層7通過して偏光フィルム1
に達する。1枚偏光板で白,黒の表示を行うには、反射
電極80面での反射光は、黒表示の場合には円偏光、白
表示の場合には直線偏光であることが必要である。
【0010】しかし上記規則的な凹凸状の反射電極80
面では入射した偏光の消偏性と光の干渉が発生し、コン
トラスト低下と虹色の着色を引き起こす問題と、前記反
射電極面の製造方法では凹表面形状の不均一性による反
射率むらが発生するという問題を有していた。本発明
は、散乱反射率を高めかつ反射面での消偏性、干渉及び
反射率むらを抑制してコントラスト低下と着色を防ぐ反
射型液晶表示装置とその製造方法を提供することを目的
とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の反射型液晶表示
装置は、反射電極面に反射と散乱の機能を有する平坦部
分と、拡散用凹面に凹構造群のパターンがランダムに設
けられ、所定の面積比率で形成されたことを特徴とする
ものである。
【0012】本発明によると、反射電極面には光を鏡面
反射する平坦な反射面と、光を一定の範囲に拡散する凹
構造からなる拡散反射面が得られ、拡散反射面を設ける
ことで拡散反射率を高めかつ凹構造をランダムに配置す
ることにより光の干渉を抑制するとともに、鏡面反射面
を設けることでコントラスト低下の少ない反射型液晶表
示装置が得られ、上記目的が達成される。
【0013】本発明の反射型液晶表示装置の製造方法
は、少なくともマトリックス状に配置された薄膜トラン
ジスタとゲート電極とソース電極とを有する反射基板上
に層間絶縁膜を介して、凹構造群とコンタクトホールと
が形成された反射電極を有する反射型液晶表示装置の製
造方法であって、第1に前記基板上に層間絶縁膜として
有機系感光性樹脂を塗布し、前記感光性樹脂をフォトマ
スクを用いて露光、現像して、画素部表示領域の前記凹
構造群及びコンタクトホールに相当する場所に孔を形成
する工程と、第2に前記層間絶縁膜上に樹脂膜として有
機系感光性樹脂を塗布し、前記凹構造群の側面形状を曲
面状にする工程と、前記感光性樹脂をフォトマスクを用
いて露光、現像して、前記画素部表示領域のコンタクト
ホールに相当する場所に孔を形成し、ドライバー実装部
分を含む非画素部表示領域の前記層間絶縁膜を除去する
工程と、前記感光性樹脂に熱処理を施して、架橋反応さ
せる工程と、前記基板に反射電極を形成する工程とを少
なくとも含むことを特徴とするものである。
【0014】本発明によると、少なくともマトリックス
状に配置された薄膜トランジスタとゲート電極とソース
電極とを有する反射基板上に、第1に層間絶縁膜として
有機系感光性樹脂を塗布し、感光性樹脂をフォトマスク
を用いて露光、現像して、画素部表示領域の凹構造群及
びコンタクトホールに相当する場所に孔を形成し、第2
に層間絶縁膜上に樹脂膜として有機系感光性樹脂を塗布
し、凹構造群の側面形状を曲面状にし、感光性樹脂をフ
ォトマスクを用いて露光、現像して、前記画素部表示領
域のコンタクトホールに相当する場所に孔を形成し、ド
ライバー実装部分を含む非画素部表示領域の前記層間絶
縁膜を除去することにより、凹表面形状の不均一性によ
る反射率むらを抑制でき、上記目的が達成される。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の発明によ
れば、第1の基板の1主面上に画素電極として反射電極
面が形成され、前記反射電極面には反射と散乱との機能
を有する平坦面と拡散用凹面とが所定の面積比率で形成
され、第2の基板の1主面上には少なくとも透明電極か
らなる対向電極が形成され、第1の基板と第2の基板と
の対向内面に液晶層が挟持されていることを特徴とする
反射型液晶表示装置であり、拡散反射率を高めるととも
にコントラスト低下及び干渉による着色を低減すること
ができる。
【0016】さらに、反射電極面の拡散用凹面に凹構造
群のパターンをランダムに設け、1画素の面積をSと
し、前記凹構造群の外接円の直径をR1、前記凹構造群
の1画素あたりの個数をNとしたとき、(数1)D=
(π(R1/2)2×N)/Sで定義される画素あたり
の前記凹構造群の面積比率Dが0.3≦D≦0.8の関
係を満たす反射型液晶表示装置であり、拡散反射率を高
めるとともにコントラスト低下と干渉による着色を低減
することができる。
【0017】本発明の請求項記載の発明によれば、凹
構造群の外接円の直径R1がμm≦R1≦12μm、
前記凹構造群の1画素あたりの個数Nが40≦N≦35
0の関係を満たす反射型液晶表示装置であり、拡散反射
率を高めるとともにコントラスト低下及び干渉による着
色を低減することができる。
【0018】本発明の請求項記載の発明によれば、凹
構造群を有する反射電極面は、少なくともマトリックス
状に配置された薄膜トランジスタとゲート電極とソース
電極上とに層間絶縁膜を介して形成され、前記反射電極
面はコンタクトホールを有し、前記凹構造群の平均深さ
をb1、前記コンタクトホールの平均深さをb2とする
と、b1<b2の関係を満たし、かつ0.3μm≦b1
≦1.0μmであり、層間絶縁膜で形成されている請求
項1記載の反射型液晶表示装置であり、拡散反射率を高
めるとともに、コントラスト低下及び干渉による着色を
低減することができる。
【0019】本発明の請求項記載の発明によれば、少
なくともマトリックス状に配置された薄膜トランジスタ
とゲート電極とソース電極とを有する基板上に層間絶縁
膜を介して、凹構造群とコンタクトホールが形成された
反射電極を有する反射型液晶表示装置の製造方法であっ
て、第1に前記基板上に層間絶縁膜として有機系感光性
樹脂を塗布し、前記感光性樹脂をフォトマスクを用いて
露光、現像して、画素部表示領域の前記凹構造群及びコ
ンタクトホールに相当する場所に孔を形成する工程と、
第2に前記層間絶縁膜上に樹脂膜として有機系感光性樹
脂を塗布し、前記凹構造群の側面形状を曲面状にする工
程と、前記感光性樹脂をフォトマスクを用いて露光、現
像して、前記画素部表示領域の前記コンタクトホールに
相当する場所に孔を形成し、ドライバー実装部分を含む
非画素部表示領域の前記層間絶縁膜を除去する工程と、
前記感光性樹脂に熱処理を施して、架橋反応させる工程
と、前記基板に反射電極を形成する工程とを少なくとも
含むことを特徴とする反射型液晶表示装置の製造方法で
あり、拡散反射率が高く、消偏性と干渉による着色を低
減できる均一な表面形状を有する反射電極基板を製造す
ることができる。
【0020】本発明の請求項記載の発明によれば、第
1に前記基板上に層間絶縁膜として有機系感光性樹脂を
塗布し、フォトマスクを用いて画素部表示領域の前記凹
構造群及びコンタクトホールに相当する場所に孔を形成
する工程において、前記基板上に塗布され得る層間絶縁
膜の膜厚をMとすると、2μm≦M≦4μmであること
を特徴とする反射型液晶表示装置の製造方法であって、
拡散反射率が高く、消偏性と干渉による着色を低減でき
る均一な表面形状を有する反射電極基板を製造すること
ができる。
【0021】本発明の請求項記載した発明によれば、
第2に前記層間絶縁膜上に樹脂膜として有機系感光性樹
脂を塗布し、フォトマスクを用いて前記画素部表示領域
の該コンタクトホールに相当する場所に孔を形成し、ド
ライバー実装部分を含む非画素部表示領域の前記層間絶
縁膜を除去する工程において、前記層間絶縁膜上に塗布
され得る有機系感光性樹脂の膜厚をPとすると、0.5
μm≦P≦1.5μmであることを特徴とする反射型液
晶表示装置の製造方法であって、拡散反射率が高く、消
偏性と干渉による着色を低減できる均一な表面形状を有
する反射電極基板を製造することができる。
【0022】本発明の請求項記載の発明によれば、前
記凹構造群に相当する孔を形成する工程において、フォ
トマスク面に設けた凹構造形成用のパターンは、正多角
形であり、前記正多角形に外接する円の直径R2とす
ると、5μm≦R2≦10μmであることを特徴とする
反射型液晶表示装置の製造方法であって、拡散反射率が
高く、消偏性と干渉による着色を低減できる均一な表面
形状を有する反射電極基板を製造することができる。
【0023】以下、本発明の反射型液晶表示装置の各実
施の形態について説明する。
【0024】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1における反射型液晶表示装置の画素部分の1例を示
す構造図である。図1に示すように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
層7とから構成される。対向基板3側より入射した光を
液晶層7で変調し、反射電極8面と対向基板3の方向に
反射させて表示を行う。
【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4が形成
されている。
【0026】その後、カラーフィルタ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
を形成した。
【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,窒化シリコンからなる層間
絶縁膜12を介してチタンとアルミニュウムからなるソ
ース電極13およびドレイン電極14をマトリックス状
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15を形
成した。
【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16を形成し、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、ド
ライエッチングにより窒化シリコンをエッチングし、ド
レイン電極14上にコンタクトホール17形成した。無
機の層間絶縁膜16は、TFT素子15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。
【0029】反射基板10の全面に感光性アクリル樹脂
(例えば、PC335:JSR(株)製)を塗布して膜
厚M約3μmの有機の層間絶縁膜18を形成した。
【0030】次に、図2は図1の実施の形態1で使用し
たフォトマスクの平面図を示すものである。図2に示す
ような面内に形状が正六角形でその外接円の直径R1
が、8μmの多数の凹構造形成用パターンが設けられた
フォトマスクを用いて紫外線を80〜100mJ/cm2
射した。
【0031】ここで、フォトマスクには正六角形の凹構
造群の外接円の直径R1が8μm、1画素あたりの凹構
造群の面積比率Dが0.4となるよう凹構造群の1画素
あたりの個数Nを96個としたパターンをランダムに配
置した。
【0032】次に有機アルカリを用いて一定時間現像を
行った。このとき、反射基板10上の層間絶縁膜12に
は、画素部表示領域に凹構造群の孔のみが形成されてい
た。次に、孔を形成した無機の層間絶縁膜16の全面に
感光性アクリル樹脂(例えば、PC335:JSR
(株)製)を塗布して膜厚約1μmの有機の層間絶縁膜
18を形成し、凹構造の側面形状を曲面状に形成した。
【0033】次に画素部表示領域のコンタクトホール1
7とドライバー実装部分を含む非画素部表示領域のみ開
口したフォトマスクを用いて、画素部表示領域のコンタ
クトホールに相当する場所とドライバー実装部分を含む
非画素部表示領域の層間絶縁膜部分を露光、現像し、感
光性樹脂を除去した。反射基板10上の層間絶縁膜12
に画素部表示領域に凹構造群を形成し、ドライバー実装
部分を含む非画素部表示領域の層間絶縁膜部分を除去し
た後、無機の層間絶縁膜16の全面に感光性樹脂を塗布
して有機の層間絶縁膜18を形成すると、画素部表示領
域とドライバー実装部分を含む非画素部表示領域間の段
差により塗布むらが発生し、画素部表示領域の凹構造の
表面形状が不均一となり、反射率むらが発生した。
【0034】このことから、反射基板10上の層間絶縁
膜12に画素部表示領域に凹構造群の孔のみをまず形成
し、次に層間絶縁膜12の全面に感光性樹脂を塗布して
凹構造の側面形状を曲面状にすると同時に、フォトマス
クを用いて画素部表示領域のコンタクトホール17とド
ライバー実装部分を含む非画素部表示領域の層間絶縁膜
部分を露光、現像し、感光性樹脂を除去することで、画
素部表示領域の凹構造の表面形状が均一になることがわ
かった。その後、200℃のクリーンオーブンの中で熱
処理を行いて、感光性アクリル樹脂を架橋させた。熱処
理後、凹構造、コンタクトホールに相当する部分では、
それぞれ平均深さ約0.6〜0.8μmと3.2μm、
凹構造群の外接円の直径R1が10μmの孔が形成され
ていた。
【0035】次に、有機の層間絶縁膜18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形成した。
【0036】透明電極5および反射電極8上には固形分
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℃で硬化した、
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120n
mの配向膜を形成した。
【0037】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、反射基板10上
には直径3μmのプラスチックからなる球状のスペーサ
を150〜200個/mm2 分散して、対向基板3と反
射基板10を互いに貼り合わせ、150℃でシール材を
硬化した。
【0038】次に屈折率異方性が0.09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
晶層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、液晶セルを作製した。
【0039】上記により形成した液晶セルの対向基板3
に、λ/4波長板2を積層した偏光フィルム1を貼付
け、アクティブマトリックスタイプの反射型LCDを作
製した。
【0040】図3は、本実施の形態1における反射電極
8の反射特性である。反射電極の反射特性は、図4に示
す測定系により行った。比較例1として凹構造を設けな
い反射電極の反射特性と、比較例2として凹凸状の反射
電極の反射特性をあわせて示したものである。本発明の
実施の形態1では、鏡面成分と拡散成分の両方を有して
いるのに対して、凹構造を設けない反射電極特性(比較
例1)は鏡面性のみ有し、凹凸状の反射電極(比較例
2)では、等方的な拡散性を有する。
【0041】なお、図4の測定においては反射電極8上
に直接、偏光フィルム1を置き、光源40から光の反射
率を受光器41でもって測定した結果である。測定には
色彩測色計(CM-508D、ミノルタ(株)製)を使用
し、標準白色板を基準とした。
【0042】本実施の形態1での反射率は、0.9%で
あり、比較例2の凹凸状の反射電極の反射率3.9%に
対して、十分低い値を得ることができた。また、1画素
の面積をSとし、凹構造群の外接円の直径をR1、凹構
造群の1画素あたりの個数をNとしたとき、1画素あた
りの凹構造群の面積比率D(D=(π(R1/2)2×
N)/S)が、D<0.3では、拡散反射成分が弱く、
またD>0.8では拡散反射成分が強すぎ、偏光変化が
大きかった。このことから、面積比率Dは0.3≦D≦
0.8が好ましかった。
【0043】本実施の形態のアクティブマトリックス型
反射型液晶表示装置を駆動して、拡散光源下でのパネル
反射率を測定したところ、黒状態で反射率が1.3%、
白状態で反射率が16.9%であり、反射率の高い良好
なパネル反射特性が実現できた。また、干渉による着
色、反射率むらも見られず、無彩色な白黒表示を実現す
ることができた。
【0044】(実施の形態2)次に、実施の形態2につ
いて説明する。構成は実施の形態1と同じであるが、相
違点は凹構造形成に正八角形の外接円の直径R2が異な
るフォトマスクを用いた点である。本実施の形態2で
は、外接円の直径R2が10μmのパターンを有するフ
ォトマスクを用いた。具体的には、1画素あたりの凹構
造群の面積比率Dが0.4となるよう61個の正八角形
パターンをランダムに配置した。実施の形態1と同じ手
順によって、反射型液晶表示装置を作製したところ、反
射電極面には、凹構造群の外接円の直径R1が12μm
で、平均深さ約0.6〜0.9μmの凹構造群が形成さ
れていた。
【0045】本実施の形態2においても、アクティブマ
トリックス型反射型液晶表示装置を駆動して、拡散光源
下でのパネル反射率を測定したところ、黒状態で反射率
が1.2%、白状態で反射率が16.2%であり、反射
率の高い良好なパネル反射特性が実現できた。また、干
渉による着色、反射率むらも見られず、無彩色な白黒表
示を実現することができた。
【0046】(実施の形態3)次に、実施の形態3につ
いて説明する。構成は実施の形態1と同じであるが、相
違点は凹構造形成に正六角形の外接円の直径R2が異な
るフォトマスクを用いた点である。本実施の形態3で
は、外接円の直径R2が5μmのパターンを有するフォ
トマスクを用いた。具体的には、1画素あたりの凹構造
群の面積比率Dが0.4となるよう290個の正六角形
パターンをランダムに配置した。実施の形態1と同じ手
順によって、反射型液晶表示装置を作製したところ、反
射電極面には、凹構造群の外接円の直径R1が5μm
で、平均深さ約0.5〜0.8μmの凹構造群が形成さ
れていた。
【0047】本実施の形態3においても、アクティブマ
トリックス型反射型液晶表示装置を駆動して、拡散光源
下でのパネル反射率を測定したところ、黒状態で反射率
が1.7%、白状態で反射率が15.4%であり、反射
率の比較的高い良好なパネル反射特性が実現できた。ま
た、干渉による着色、反射率むらも見られず、無彩色な
白黒表示を実現することができた。
【0048】(実施の形態4)次に、実施の形態4につ
いて説明する。構成は実施の形態1と同じであるが、相
違点は第1に反射基板10上に塗布された層間絶縁膜1
2の膜厚Mを2μm、第2に層間絶縁膜上に塗布された
樹脂膜の膜厚Pを0.5μmとした点である。本実施の
形態4では、外接円の直径R2が8μmのパターンを有
するパターンを有するフォトマスクを用いた。具体的に
は、1画素あたりの凹構造群の面積比率Dが0.4とな
るよう96個の正六角形パターンをランダムに配置し
た。実施の形態1と同じ手順によって、反射型液晶表示
装置を作製したところ、反射電極面には、凹構造群の外
接円の直径R1が10.1μmで、平均深さ約0.3〜
0.6μmの凹構造群が形成されていた。
【0049】本実施の形態4においても、アクティブマ
トリックス型反射型液晶表示装置を駆動して、拡散光源
下でのパネル反射率を測定したところ、黒状態で反射率
が1.3%、白状態で反射率が14.5%であり、反射
率の高い良好なパネル反射特性が実現できた。また、干
渉による着色、反射率むらも見られず、無彩色な白黒表
示を実現することができた。
【0050】(実施の形態5)次に、実施の形態5につ
いて説明する。構成は実施の形態1と同じであるが、相
違点は第1に反射基板10上に塗布された層間絶縁膜1
2の膜厚Mを4μm、第2に層間絶縁膜上に塗布された
樹脂膜の膜厚Pを1.5μmとした点である。本実施の
形態5では、外接円の直径R2が8μmのパターンを有
するフォトマスクを用いた。具体的には、1画素あたり
の凹構造群の面積比率Dが0.4となるよう96個の正
六角形パターンをランダムに配置した。実施の形態1と
同じ手順によって、反射型液晶表示装置を作製したとこ
ろ、反射電極面には、凹構造群の外接円の直径R1が1
0μmで、平均深さ約0.7〜1.0μmの凹構造群が
形成されていた。
【0051】本実施の形態5においても、アクティブマ
トリックス型反射型液晶表示装置を駆動して、拡散光源
下でのパネル反射率を測定したところ、黒状態で反射率
が1.9%、白状態で反射率が13.7%であり、反射
率の高い良好なパネル反射特性が実現できた。また、干
渉による着色、反射率むらも見られず、無彩色な白黒表
示を実現することができた。
【0052】上記各実施の形態の結果より、1画素あた
りの凹構造群の面積比率Dが0.3≦D≦0.8、凹構
造群が、直径に関して外接円の直径R1が5μm≦R1
≦12μm、平均深さb1に関して0.3μm≦b1≦
1.0μmであると、拡散反射率及びコントラストが高
く、かつ干渉による着色のない特性を実現することがで
きた。
【0053】また、フォトマスク状の凹構造群形成用正
多角形に外接する円の直径R2が、5μm≦R2≦10
μmであれば、コントラスト低下と干渉による着色を抑
制し、かつ拡散反射率の高い反射型液晶表示装置を実現
できることが分かった。
【0054】また、第1に反射基板10上に塗布された
層間絶縁膜12の膜厚Mが2μm≦M≦4μm、第2に
層間絶縁膜12上に塗布された樹脂膜の膜厚Pが0.5
μm≦P≦1.5μmであれば、コントラスト低下と干
渉による着色を抑制し、かつ拡散反射率の高い反射型液
晶表示装置を実現できることが分かった。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、反
射電極面に反射と散乱の機能を有する平坦部分と、拡散
用凹面に凹構造群のパターンがランダムに設けられ、所
定の面積比率で形成することにより、拡散反射率が高く
かつコントラスト低下および干渉による着色、反射率む
らを抑制した反射型液晶表示装置を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における反射型液晶表示
装置の画素部分の一例を示す構造図
【図2】本発明の実施の形態1で使用したフォトマスク
の平面図
【図3】本発明の実施の形態1における反射電極の反射
特性図
【図4】本発明の実施の形態1における反射電極の反射
特性の測定図
【図5】従来の反射型液晶表示装置の画素部分の一例を
示す構造図
【符号の説明】
1 偏光フィルム 2 λ/4波長板 3 対向基板 4 カラーフィルタ 5 透明電極 7 液晶層 8 反射電極 10 反射基板 11 ゲート電極 12 層間絶縁膜 13 ソース電極 14 ドレイン電極 15 TFT素子 16 無機の層間絶縁膜 17 コンタクトホール 18 有機の層間絶縁膜 19 凹構造 20 鏡面性を有する平坦な部分 21 外接円 22 凹構造パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関目 智明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−90426(JP,A) 特開 平7−318924(JP,A) 特開 平5−34730(JP,A) 特開2000−180882(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1335 G02F 1/1343

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の基板の1主面上に画素電極として
    反射電極面が形成され、前記反射電極面には反射と散乱
    との機能を有する平坦面と拡散用凹面とが所定の面積比
    率で形成され、第2の基板の1主面上には少なくとも透
    明電極からなる対向電極が形成され、第1の基板と第2
    の基板との対向内面に液晶層が挟持され、前記反射電極
    面の拡散用凹面において、凹構造群のパターンがランダ
    ムに設けられており、1画素の面積をSとし、前記凹構
    造群の外接円の直径をR1、前記凹構造群の1画素あた
    りの個数をNとしたとき、(数1)で定義される1画素
    あたりの前記凹構造群の面積比率Dが0.3≦D≦0.
    8であることを特徴とする反射型液晶表示装置。 【数1】D=(π(R1/2) 2 ×N)/S
  2. 【請求項2】 凹構造群の外接円の直径R1が5μm≦
    R1≦12μm、前記凹構造の1画素あたりの個数Nが
    40≦N≦350の関係を満たすことを特徴とする請求
    項1記載の反射型液晶表示装置。
  3. 【請求項3】構造群を有する反射電極面が、少なく
    ともマトリックス状に配置された薄膜トランジスタとゲ
    ート電極とソース電極上とに層間絶縁膜を介して形成さ
    れ、前記反射電極面はコンタクトホールを有し、前記凹
    構造群の平均深さをb1、前記コンタクトホールの平均
    深さをb2とすると、b1<b2の関係を満たし、0.
    3μm≦b1≦1.0μmであり、層間絶縁膜で形成さ
    れていることを特徴とする請求項1または請求項2記載
    の反射型液晶表示装置。
  4. 【請求項4】なくともマトリックス状に配置された
    薄膜トランジスタとゲート電極とソース電極とを有する
    基板上に層間絶縁膜を介して、凹構造群とコンタクトホ
    ールが形成された反射電極を有する反射型液晶表示装置
    の製造方法であって、第1に前記基板上に層間絶縁膜と
    して有機系感光性樹脂を塗布し、前記感光性樹脂をフォ
    トマスクを用いて露光、現像して、画素部表示領域の前
    記凹構造群に相当する場所に孔を形成する工程と、第2
    に前記層間絶縁膜上に樹脂膜として有機系感光性樹脂を
    塗布し、前記凹構造群の側面形状を曲面状にする工程
    と、前記感光性樹脂をフォトマスクを用いて露光、現像
    して、前記画素部表示領域 のコンタクトホールに相当す
    る場所に孔を形成し、ドライバー実装部分を含む非画素
    部表示領域の前記層間絶縁膜を除去する工程と、前記感
    光性樹脂に熱処理を施して、架橋反応させる工程と、前
    記基板に反射電極を形成する工程とを少なくとも含む
    とを特徴とする反射型液晶表示装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 第1に前記基板上に層間絶縁膜として有
    機系感光性樹脂を塗布し、フォトマスクを用いて画素部
    表示領域の前記凹構造群及びコンタクトホールに相当す
    る場所に孔を形成する工程において、前記基板上に塗布
    され得る層間絶縁膜の膜厚をMとすると、2μm≦M≦
    4μmであることを特徴とする請求項4記載の反射型液
    晶表示装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 第2に前記層間絶縁膜上に樹脂膜として
    有機系感光性樹脂を塗布し、フォトマスクを用いて前記
    画素部表示領域のコンタクトホールに相当する場所に孔
    を形成し、ドライバー実装部分を含む非画素部表示領域
    の前記層間絶縁膜を除去する工程において、前記層間絶
    縁膜上に塗布され得る有機系感光性樹脂の膜厚をPとす
    ると、0.5μm≦P≦1.5μmであることを特徴と
    する請求項記載の反射型液晶表示装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記凹構造群に相当する孔を形成する工
    程において、フォトマスク面に設けた凹構造形成用のパ
    ターンは、正多角形であり、前記正多角形に外接する円
    の直径をR2とすると、5μm≦R2≦10μmである
    ことを特徴とする請求項4または請求項5記載の反射型
    液晶表示装置の製造方法。
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