WO2001061403A1 - Corps moule, panneau reflechissant, afficheur reflectif et procede pour produire un panneau reflechissant - Google Patents

Corps moule, panneau reflechissant, afficheur reflectif et procede pour produire un panneau reflechissant Download PDF

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WO2001061403A1
WO2001061403A1 PCT/JP2001/001141 JP0101141W WO0161403A1 WO 2001061403 A1 WO2001061403 A1 WO 2001061403A1 JP 0101141 W JP0101141 W JP 0101141W WO 0161403 A1 WO0161403 A1 WO 0161403A1
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concave
reflector
substrate
convex
layer
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PCT/JP2001/001141
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Hirofumi Kubota
Yasuhiko Yamanaka
Naohide Wakita
Seiji Nishiyama
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

Definitions

  • the present invention relates to a document-shaped body, a reflective plate, a reflective display element, and a method of manufacturing the reflective plate.
  • the present invention relates to a reflection plate for performing display using external light, a method for manufacturing the same, and a reflection type display device provided with the reflection plate.
  • a conventional reflection type liquid crystal display element is, for example, a laminated layer constituting an active matrix element as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-184846.
  • the columnar structure is formed by the photolithography and the etching, and the heat is generated by heating the columnar structure, and the level is formed by applying the resin.
  • a reflective electrode having scattering properties is formed. Also, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 9-154318, Hei 11-11339, and Japanese Patent Laid-Open No.
  • Each layer such as a stacked metal layer, a semiconductor layer, and an insulating film layer that constitutes an active matrix element is used as a mask with the uppermost insulating film layer as a mask. By doing so, a concave-convex shape is formed, and scattering properties are given to the reflective electrode formed thereon.
  • An active matrix element of a usual transmission type liquid crystal display element is manufactured through five photolithography and etching steps.
  • those described in Japanese Patent Publication No. According to the method, a TFT (Thin Film Transistor, a thin film transistor) of a conventional transparent liquid crystal display device, which has excellent controllability of the concave and convex shapes for imparting scattering properties to the reflective electrode, The process becomes more complicated than that of the active matrix substrate, which leads to an increase in the cost required for manufacturing. There was an issue.
  • each layer for constituting an active matrix element is formed by a single photolithography and etching process.
  • the aim was to reduce the number and to suppress the increase in cost. At first glance, it was thought that the cost could be reduced by reducing the number of processes, but the following issues were first revealed after the device was formed.
  • the inclination angle is Distribution is biased toward the portion where the inclination angle is large.
  • the incident light is incident on the reflective electrode from the direction of the polar angle of 0 ° and the emission angle distribution in the polar angle direction is measured, the emission light and the polar angle in the 0 ° direction by so-called regular reflection are obtained.
  • the intensity of the emitted light at the point where the intensity is large increases. Observation of a reflector having such a scattering characteristic under external light will make the observer observe it darkly.
  • the present invention is capable of maintaining high controllability of the shape of the reflective electrode and improving the reflection characteristics without requiring any other special manufacturing steps only in the active element forming step. It is an object of the present invention to provide a reflection plate, a reflection type liquid crystal display device, and a method for manufacturing the same.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-25859 / 96 discloses a method of forming a concave-convex structure using a process of forming a TFT element and a peripheral wiring in order to reduce production steps.
  • an uneven structure is formed by laminating a plurality of columnar projections.
  • the reflective display element has a drawback that the display becomes darker than the transmissive type because it uses external light. For this reason, it is indispensable to obtain a high display quality by using a reflector having high efficiency in using external light and excellent visibility.
  • the reflectivity can be increased.
  • a metal film or the like such as aluminum or silver having a high reflectivity as the reflector
  • the reflectivity can be increased.
  • a mirror-like reflector is used on a flat substrate
  • light is reflected only in the direction of regular reflection as shown in Fig. 73 (b), and when viewed from this direction.
  • the image is difficult to see because the light source is reflected on it, and in other directions, there is almost no reflected light, so the display is very dark.
  • the reflected light is scattered as shown in Fig. 73 (a), and the reflection of the light source is suppressed.
  • a reflective liquid crystal display device having enhanced visibility such as brightness (reflectance) and viewing angle (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-27481).
  • protrusions 414a and 414b serving as bases of irregularities are formed on a substrate 411 on which a driving element 410 is formed. And apply resin layer 4 15 on protrusions 4 14 a and 4 14 b. This creates smooth irregularities.
  • a reflective member 419 By forming a reflective member 419 on this, fine irregularities are formed on the surface of the reflective plate to form a reflective plate having good visibility.
  • the reflected light can be scattered and the reflection of the light source can be obtained.
  • the present invention solves the problem of darkness in display in directions other than reflection and specular reflection, and provides a reflective display element that is bright and has a wide viewing angle.
  • the steps of forming fine and smooth irregularities include: 1) forming projections serving as a base for the irregularities; and 2) coating a resin layer on the projections. Two processes, that is, making it smoother, were necessary and redundant.
  • the projections 4 14 a and 4 14 b of the conventional example are formed by exposing a photosensitive material, and then leaving the projections only at predetermined locations by exposure and development.
  • the pattern of the photomask projections during exposure has a regular pattern, moiré patterns will be generated due to light interference, making it very difficult to see. .
  • the irregular arrangement is required for the fine irregular arrangement, and in the case of the conventional example, the irregularity has to be considered in the irregular arrangement of the photomask.
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems.
  • the present invention reduces the number of steps for forming an uneven shape as compared with the related art, and facilitates the formation of irregularities that do not cause moire. It is an object of the present invention to provide a reflection plate formed in the above and a reflection type display element provided with the reflection plate. Disclosure of the invention
  • a group of inventions are based on the same or similar ideas. I However, since each invention is embodied by a different embodiment, in this specification, these groups of the present invention are referred to as closely related inventions. These are divided into a first invention group, a second invention group, and a third invention group. The content of each category (invention group) will be described below.
  • the invention according to claim 1 is a reflection plate having an active element and a concave-convex reflective electrode on a substrate, wherein a thin film is stacked below the concave-convex reflective electrode.
  • a plurality of laminated patterns are formed, and the laminated pattern is formed by selecting at least two of all the thin films constituting the active element. Characterized by including a thin film obtained by a predetermined patterning in a manufacturing process of the active element.
  • the invention according to claim 2 is the reflector according to claim 1, wherein the laminated pattern has a tapered shape in which a plurality of thin films whose widths are sequentially reduced are stacked. It is characterized by that.
  • the shape controllability is improved, and a reflector having excellent reflection characteristics is configured.
  • the laminated pattern has a tapered shape in which a plurality of thin films whose widths are sequentially reduced are stacked.
  • the thin film will be described as a columnar body, and the laminated pattern will be described as a step structure.
  • the invention according to claim 3 is the reflection plate according to claim 2, wherein the laminated pattern has a structure having asymmetry.
  • the specular reflection direction can be shifted to a position away from the central part of the viewing angle of the observer, and good display quality can be obtained.
  • the invention according to claim 4 is the reflector according to claim 2, wherein an insulating film is formed between the reflection electrode and the laminated pattern.
  • the laminated pattern can be configured to be surrounded by an insulating film layer, so that leakage during an off state due to an electric field can be suppressed. Also, peeling and cracking of the reflective electrode do not occur.
  • the invention according to claim 5 is the reflector according to claim 4, wherein the insulating film is made of a resin material.
  • the invention according to claim 6 is the reflecting plate according to claim 5, wherein the resin material is a photosensitive material.
  • the invention according to claim 7 is the reflector according to claim 2, wherein at least two or more of the thin films constituting the multilayer pattern have different taper angles. It is characterized by.
  • the shape of the step structure can be arbitrarily controlled, and the controllability of the unevenness of the reflective electrode is improved. improves.
  • the invention according to claim 8 is a reflecting plate comprising: an active element, a color filter, and an uneven reflecting electrode on a substrate; A plurality of laminated patterns formed by stacking thin films are formed, and the laminated pattern is an active element or all of the thin films constituting the color filter. It is characterized by including at least two or more selected thin films and films obtained by predetermined patterning in a manufacturing process of an active element or a rough filter.
  • the shape controllability can be improved similarly to the first aspect of the present invention.
  • a reflection plate having excellent reflection characteristics is formed.
  • the invention according to claim 9 is provided with an active element and a concave-convex reflective electrode on a substrate, and a laminated pattern is formed below the concave-convex reflective electrode.
  • a method of manufacturing a reflector having a structure when a thin film constituting the active element is laminated and patterned in an active element forming region of the substrate, The method is characterized in that two or more layers of the thin film are stacked also on the concave-convex surface forming region and patterning is performed to form a laminated pattern in the concave-convex surface forming region.
  • the shape of the laminated pattern can be controlled, and as a result, the concave and convex shape of the reflective electrode can be controlled with high precision.
  • the side surfaces of each layer in the conventional example, in which all layers are laminated and then collectively patterned, are used. This eliminates the problem of poor adhesion of the metal layer due to unevenness.
  • the invention according to claim 10 is a reflector, wherein an active element, a capacitor electrode for forming a storage capacitor, a concave-convex reflective electrode, and the reflective electrode are provided on a substrate.
  • a reflector having a laminated pattern below the substrate a part of the thin film constituting the active element is used on a region other than the capacitance electrode of the substrate.
  • a plurality of first laminated patterns are formed, and a plurality of second laminated patterns different from the first laminated pattern are formed on the capacitor electrode.
  • the concave-convex reflective electrode covers the first and second laminated patterns.
  • the invention according to claim 11 is the reflector according to claim 10, wherein the second laminated pattern is formed of a thin film other than a thin film constituting an active element. It is characterized by being configured.
  • the invention according to claim 12 is the reflector according to claim 11, wherein the second laminated pattern is a thin film formed by patterning a capacitor electrode. It is characterized by including.
  • the invention according to claim 13 is a method for manufacturing a reflector comprising: an active element, a capacitor electrode for forming a storage capacitor, and a concave-convex reflective electrode on a substrate.
  • the invention according to claim 14 is a method for manufacturing a reflector comprising an active element, a capacitor electrode for forming a storage capacitor, and a concave-convex reflective electrode on a substrate. Forming a thin film other than the thin film constituting the active element on the capacitor electrode; and forming a laminated pattern by patterning the thin film other than the thin film. It features the steps involved and the consequences.
  • the invention according to claim 15 is characterized in that an active element, a capacitor electrode for forming a storage capacitor, a concave-convex reflective electrode, and a multilayer pattern formed below the reflective electrode are formed on a substrate. And a step of patterning the capacitor electrode to form a laminated pattern.
  • the invention according to claim 16 wherein the specular reflection intensity can be reduced and a reflection plate can be obtained, comprises an active element, a concave and convex reflection electrode, And a laminated pattern formed below the concave-convex reflective electrode, wherein the relative positional relationship between the thin films constituting the laminated pattern is within a predetermined region. It is characterized by being different every time.
  • the invention according to claim 17 is the reflector according to claim 16, wherein the laminated pattern has an asymmetric shape.
  • the invention according to claim 18 is a shaped body, comprising a plurality of laminated patterns composed of two or more patterned thin films, wherein the laminated pattern is It is characterized in that the order of the size of the laminated thin films is different for each of a plurality of types.
  • the invention according to claim 19 is a reflector, characterized in that the shape according to claim 18 is provided as a laminated pattern.
  • the shaped body can be used for a reflection plate as in the present embodiment, but can also be used for an optical element (lens) or the like as an alternative. .
  • An invention according to claim 20 is a reflector comprising an active element and a concave-convex reflective electrode on a substrate, wherein a thin film is provided below the concave-convex reflective electrode.
  • a stacked pattern formed by stacking is formed, and the stacked pattern is formed by two or more selected from among all the thin films constituting the active element. It is a thin film and the active element In the manufacturing process, it is composed of a thin film obtained by predetermined patterning and is formed so as to have a partially overlapping portion. And.
  • the invention according to claim 21 is the reflector according to claim 20, wherein the overlapping portion is smaller than the minimum width of the thin film constituting the laminated pattern. And are characterized.
  • each thin film constituting the laminated pattern is formed so as to have a partially overlapping portion, and more specifically, Since the overlapping portion is made smaller than the minimum width of the thin film constituting the laminated pattern, the ratio of the flat portion in the reflecting plate is made smaller. As a result, it is possible to realize a reflector having a small intensity of reflected light in the regular reflection direction and a small amount of reflection even in an environment with strong external light.
  • the invention according to claim 22 is the method for manufacturing a reflection plate according to claim 9, wherein the thin film constituting the laminated pattern has a partially overlapping portion. It is characterized in that it is formed into
  • the invention according to claim 23 is the method for manufacturing a reflection plate according to claim 22, wherein the overlapping portion is smaller than a minimum width of a thin film constituting the laminated pattern. It is characterized in that it is formed to be small.
  • the ratio of the flat portion in the reflector can be reduced, the intensity of reflected light in the specular reflection direction is small, and the intensity of external light is small. It is possible to obtain a reflection plate with less reflection even in a poor environment.
  • the invention according to claim 24 is the reflector according to claim 1, characterized in that it has a light transmitting portion.
  • the invention according to claim 25 is the reflector according to claim 24, wherein the thickness of the light transmitting portion is different from the thickness of the portion other than the light transmitting portion.
  • the reflective display element has a problem that the display quality is deteriorated when the ambient light is poor. Therefore, in order to solve such a problem, the reflection plate constituting the reflection type display element is provided with a light transmitting portion, and a light source such as a backlight is provided on the back surface of the substrate. A display element with good visibility can be obtained in any environment.
  • An invention according to claim 26 is a reflective display element, wherein the reflective plate according to claim 1 is used.
  • the invention according to claim 27 is a transflective display element, characterized by using the reflection plate according to claim 24.
  • the reflective display element has a problem that display quality is degraded when ambient light is poor. Therefore, in order to solve such a problem, by providing both a reflective electrode and a transparent electrode on the substrate and a light source such as a pack light on the back surface of the substrate, visibility in any environment is improved. A good transflective display element can be obtained.
  • the invention according to claim 28 is the transflective display element according to claim 27, characterized by having a light-collecting portion.
  • the invention according to claim 29, which is a reflector, comprising: a substrate; and a reflective layer having an uneven structure formed on the substrate, wherein the uneven structure is formed on the substrate. It is characterized in that a plurality of strip-shaped thin film patterns are formed by crossing each other.
  • the invention according to claim 30 is the reflector according to claim 29, wherein the intersections where the thin film patterns intersect each other do not have convex portions laminated. It is characterized by
  • the strip-shaped thin film patterns intersect with each other, so that a concavo-convex structure can be obtained as desired.
  • convex portions are stacked at intersecting intersection portions. By forming the convex apex, a more desired uneven structure can be obtained.
  • the invention according to claim 31 is the reflector according to claim 29, wherein the shape of the intersection where the thin film patterns intersect each other is a concave portion.
  • the invention according to claim 32 is the reflector according to claim 29, wherein the thin film pattern is in a mesh shape.
  • the thin film pattern is in a mesh shape, even if the strip-shaped thin film pattern is displaced in the upper and lower layers due to misalignment of a mask or the like, the intersection point moves slightly. With only this, the thin film pattern itself is kept almost constant. As a result, even if a mask shift occurs, the panel can exhibit substantially uniform reflection characteristics, and productivity is greatly improved.
  • the invention according to claim 33 is the reflector according to claim 29, wherein the interval between the thin film patterns is not constant.
  • the invention according to claim 34 is the reflector according to claim 29, wherein an active element is further formed on the substrate, and the thin film pattern is It is characterized by being formed of a thin film constituting an active element.
  • the invention according to claim 35 is the reflector according to claim 29, wherein an active element is further formed on the substrate, and the thin film pattern is provided. Are characterized in that they are formed at the same time by the step of forming the active element.
  • the strip-shaped thin film pattern can be formed using a process for forming the TFT element on the array substrate and the peripheral wiring. In this case, the productivity is further improved.
  • the invention according to claim 36 is the reflection type display device according to claim 29, wherein the reflection plate according to claim 29 and a reflection plate provided on the reflection plate to control an amount of light absorption. And light control means.
  • the productivity of the reflective display element is greatly improved, so that the reflective display element with low cost and high luminance can be realized.
  • the invention according to claim 37 which is a reflector, comprising: a substrate; a resin layer formed on the substrate and having fine concaves and convexes on a surface; and a light layer provided on the resin layer. And a reflecting member for reflecting the light.
  • the resin layer has a configuration in which at least two types of resin portions are dispersedly held by each other, so that the concave and convex portions are not formed. It is characterized by
  • the invention according to claim 38 is the reflector according to claim 37, wherein the concave and convex portions are formed corresponding to at least two types of arrangement of the resin portions. This is a special feature.
  • the invention according to claim 39 is the reflector according to claim 37, characterized in that the step of the concave and convex is 0.7 or less.
  • the step of the concave and convex is 0.7 jit m It is possible to adopt a configuration in which the following fine steps are formed, and it is possible to obtain a reflector having better reflection characteristics.
  • the invention according to claim 40 is the reflector according to claim 37, wherein at least two kinds of the resin parts are coated with at least two kinds of resin on the substrate. It is characterized by being formed by phase separation of a liquid containing a material. '
  • At least two types of resin materials are formed, and then at least two types of resin materials are phase-separated, thereby forming at least two types of resin parts.
  • irregularities having no regularity can be formed on the surface of the resin layer, so that moire patterns do not occur due to light interference, and reflection having excellent reflection characteristics can be achieved. Includes obtaining a board.
  • the invention according to claim 41 is the reflector according to claim 37, wherein at least two types of the resin portions have different shrinkage rates from each other. ,
  • the invention according to claim 42 is a reflection-type display element, comprising: a light control unit provided on the reflection plate to control a light absorption amount.
  • the invention according to claim 43 is the reflective display element according to claim 42, wherein the resin material contains a photosensitive resin.
  • the invention according to claim 44 is the reflective display element according to claim 42. Further, an active element is further formed on the substrate, and the resin layer is formed so as to cover the active element. A contact hole reaching the active element is formed, and the active element and the reflection member are electrically connected via the contact hole. It is characterized by the fact that it is not possible.
  • an opening (contact hole) penetrating the resin layer is formed, and the active element formed in advance on the substrate through the opening, and the resin layer
  • the voltage applied to the reflective member on the resin layer can be controlled, and the display operation of the reflective display element can be performed by the active element on the substrate.
  • the invention according to claim 45 is a method for manufacturing a reflection plate, comprising: a substrate; a resin layer formed on the substrate and having fine concaves and convexes on the surface; and a resin layer provided on the resin layer. And a reflecting member for reflecting light, wherein the resin layer has a structure in which at least two types of resin portions are dispersedly held by each other, so that the concave and convex portions are not formed.
  • a method for manufacturing a plate comprising: a mixed liquid preparation step of preparing a mixed liquid containing at least two or more types of resin materials; an applying step of applying the mixed liquid on a substrate; and an applying step on the substrate.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to Embodiment 11;
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG.
  • FIG. 5 is a view showing a manufacturing process of the liquid crystal display device according to Embodiment 11;
  • FIG. 6 is a manufacturing process diagram of the gate electrode 5 and the circular pattern layer 5 ′.
  • FIG. 7 is a plan view of the mask 21.
  • FIG. 8 is a plan view of the mask 27.
  • FIG. 9 is a manufacturing process diagram of the circular pattern 16 ′.
  • FIG. 10 is a plan view of the mask 31.
  • FIG. 11 is a manufacturing process diagram of the signal wiring 18b and the source / drain electrode 18a.
  • FIG. 12 is a layout diagram of an apparatus for evaluating the reflection characteristics of the reflection electrode.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the reflection characteristics of the reflector according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram showing the reflection characteristics of the conventional reflector.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a main part of the reflective liquid crystal display device according to the embodiment 12;
  • FIG. 16 is an enlarged sectional view of a part of FIG.
  • FIG. 17 is a manufacturing process diagram of the reflective liquid crystal display device according to the embodiment 12.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a main part of a reflective liquid crystal display device according to Embodiments 1-3.
  • FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG.
  • FIG. 20 is a manufacturing process diagram of the reflective liquid crystal display device according to Embodiments 13 to 13.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating reflection characteristics of the reflecting plate according to the first to fifth embodiments.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of a main part of the reflective liquid crystal display device according to the first to fourth embodiments.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view in which a part of FIG. 22 is enlarged.
  • the figure is about 10.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view of a main part of the reflective liquid crystal display device according to the first to fifth embodiments.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view in which a part of FIG. 25 is enlarged.
  • FIG. 27 is a fragmentary plan view 15 of the reflective liquid crystal display device according to Embodiment 16 of the present invention.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view in which a part of FIG. 27 is enlarged.
  • FIG. 29 is a manufacturing process diagram of the reflective liquid crystal display device according to the sixteenth embodiment.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view of a principal part of a transmissive / reflective liquid crystal display device 20 according to the seventeenth embodiment.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view of a principal part of a transmissive / reflective liquid crystal display device according to Embodiments 1 to 8.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to Embodiment 19.
  • Figure 33 is a partially enlarged view of Figure 32.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view of a manufacturing method of the reflective liquid crystal display device according to the embodiment 19. It is a diagram.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view of a main part of the reflective liquid crystal display device according to the embodiment 110.
  • FIG. 36 is a partially enlarged view of FIG. 35.
  • FIG. 37 is a manufacturing process diagram of the reflective liquid crystal display device according to the first to tenth embodiments.
  • FIG. 38 is a cross-sectional view around the contact holes 7OA and 7OB.
  • FIG. 39 is a cross-sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to the embodiment 1.1.
  • FIG. 40 is a cross-sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to the first to eleventh embodiments.
  • FIG. 41 is a drawing illustrating a manufacturing process ′ of the reflective liquid crystal display device according to the first to eleventh embodiments.
  • FIG. 42 is a manufacturing process diagram of the reflective liquid crystal display device according to the first to eleventh embodiments.
  • FIG. 43 is a cross-sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to Embodiments 11 to 13.
  • FIG. 44 is a plan view showing a part of the common electrode when observed from above.
  • FIG. 45 is a plan view showing a part of a modification of the common electrode.
  • FIG. 46 is a plan view showing a part of another modification of the common electrode.
  • FIG. 47 is a view showing the manufacturing process of the reflective liquid crystal display device according to the embodiment 11-14.
  • -FIG. 48 is a manufacturing process diagram of the reflection type liquid crystal display device.
  • FIG. 49 is a plan view of a mask used when manufacturing the reflective liquid crystal display device according to Embodiments 1 to 15.
  • FIG. 50 is a partial conceptual view of a substrate constituting the reflection type liquid crystal display device according to the embodiment 11-16, and FIG. 50 (a) shows a gate formed on the substrate.
  • FIG. 50 (b) is a plan view showing the shape of the metal layer, and is a cross-sectional view taken along line XY of FIG. 50 (a).
  • FIG. 51 is a conceptual diagram of a mask used in the first to sixteenth embodiments.
  • FIG. 52 is a schematic diagram showing the pattern of the gate metal layer and the semiconductor layer formed on the substrate.
  • FIG. 52 (a) is a schematic plan view thereof, and
  • FIG. 2 (b) is a sectional view taken along the line XY of FIG. 52 (a).
  • FIG. 53 shows that a gate metal film or a metal film is formed on the substrate from the state shown in FIG. 52 when the mask is misaligned within the range of margin ⁇ 5 when masking.
  • FIG. 53 (a) is a schematic plan view showing a pattern in which the semiconductor layer is shifted from the semiconductor layer
  • FIG. 53 (b) is a schematic plan view thereof. A cross-sectional view taken along line XY of FIG.
  • FIG. 54 is a schematic plan view of the substrate when the mask displacement is 0 and when the mask displacement is only ⁇ .
  • FIG. 55 is a cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 56 is a graph showing the reflection characteristics.
  • FIG. 57 is a graph showing the inclination angle distribution.
  • FIG. 58 is a schematic diagram showing the shape of the pattern layer composed of the gate metal layer after the formation of the gate insulating film in the concave-convex surface formation region
  • FIG. FIG. 58 (b) is a plan view showing the shape of the butter layer
  • FIG. 58 (b) is a cross-sectional view taken along line XY of FIG. 58 (a).
  • FIG. 59 is a schematic plan view of a mask used in Embodiments 1-17.
  • FIG. 60 is a schematic diagram of a substrate on which a pattern layer composed of a semiconductor layer is formed in a concave-convex surface formation region, and FIG. 60 (a) is a schematic view of a semiconductor layer pattern.
  • FIG. 60 (b) is a schematic plan view of the substrate after passing through the single-step process, and FIG. 60 (b) is a cross-sectional view taken along line XY of FIG.
  • FIG. 61 is a schematic diagram of another mask used in Embodiments 1-17.
  • FIG. 62 is a graph comparing the reflection characteristics of the reflection plate having no overlapping portion with the reflection characteristics of the reflection plate shown in Embodiments 1-17.
  • FIG. 63 is a top view of an empty substrate that constitutes the liquid crystal display element according to Embodiment 2-1.
  • FIG. 64 is a conceptual diagram of the concave-convex structure on the array substrate in the same manner.
  • FIG. 65 is a partial sectional view of the array substrate in the same manner.
  • FIG. 66 is a top view of another configuration of the array substrate constituting the liquid crystal display element according to Embodiment 2-1.
  • FIG. 67 is a conceptual diagram showing another configuration of the array substrate.
  • FIG. 68 is a sectional view of the reflective display element according to Embodiment 3-1 of the present invention.
  • FIG. 69 is a schematic explanatory view showing a step of forming a resin layer of the reflective display element according to Embodiment 3-1 of the present invention.
  • FIG. 70 is a schematic explanatory diagram for describing formation of a resin layer of a reflective display element.
  • FIG. 71 is a schematic explanatory view for explaining formation of a concave-convex shape on the surface of a resin layer of a reflective display element.
  • FIG. 72 is a schematic explanatory view showing a step of forming a resin layer of a reflective display element according to Embodiment 3-2 of the present invention.
  • FIG. 73 is an explanatory view showing the direction of light reflection on the reflecting member of the reflective display element.
  • FIG. 73 (a) shows the direction of light reflection on the reflecting member having fine concave and convex portions.
  • Fig. 73 (b) shows a specular reflector
  • FIG. 3 is an explanatory view showing the direction of light reflection on a material.
  • FIG. 74 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional reflective display element. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIGS. 1 and 2 are diagrams illustrating the concept of the present invention.
  • the technical idea of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2, and then, the embodiments will be specifically described.
  • the thin film will be described as a pillar and the laminated pattern will be described as a step structure.
  • the present invention relates to a method for forming an active element in a reflector provided with an active element and a concave-convex reflective electrode on an insulating substrate. It is characterized in that a step structure serving as a base of the convex portion of the concave-convex reflective pixel electrode is formed. Accordingly, as shown in FIG. 1, when the step structure B is composed of, for example, the first columnar body A1 and the second columnar body A2, the second The width of the columnar body A2 is smaller than the width of the first columnar body A1.
  • the layers constituting the columnar bodies A l and A 2 are selected from the layers LI, L 2,..., L nl constituting the active element D. Yes.
  • the layers constituting the columnar bodies Al and A2 are selected from one or more of the layers L I, L 2,..., L n constituting the active element D.
  • the stacking order of the pillars A l, A 2 is the order of the layers L 1, L 2,..., L n constituting the active element D, but L 1, L 2, ..., L n does not have to be used.
  • the patterning after laminating the first columnar body A 1 and then the patterning after laminating the second columnar body A 1 are performed.
  • two layers of patterning, such as patterning It is made more.
  • the shape of the step structure can be controlled by controlling the number of pillars, the number of stacked pillars, and the width of the pillars based on the patterning. As a result, the concave and convex shapes of the reflective electrode can be controlled with high accuracy.
  • the insulative substrate itself may be formed with a concave and convex so as to be a part of the step structure.
  • the step structure is composed of two pillars
  • the step structure composed of three or more pillars has been described. Nevertheless, the present invention can be applied.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to Embodiment 11 and FIG. 4 is a cross-sectional view in which a part thereof is enlarged.
  • the reflection-type liquid crystal display device 1 includes an array substrate (corresponding to a reflection plate) R, an opposing substrate 14 such as a glass (display surface side), and an array substrate R and an opposing substrate 14. And a liquid crystal layer 10 sandwiched between them.
  • the array substrate is composed of a TFT 3 as an active element, a gate wiring 6, a signal wiring 18 b, and a step structure 80 ( (See Fig. 4).
  • the TFT 3 includes a gate electrode 6 formed on an insulating substrate 4, a gate insulating film layer 15, an amorphous silicon layer 16 a, and an impurity layer (n + layer).
  • the semiconductor layer 16 consisting of 16 b and the layers Of the inter-insulating film layer 17, the source / drain electrode 18 a, the signal wiring 18 b, and the first insulating film layer 8 (corresponding to the passivation film layer)
  • the layers are stacked by each layer.
  • the step structure 80 is formed in the concave-convex surface forming region 7 of the insulating substrate 4 and has a tapered step structure as it goes upward.
  • the step structure 80 includes a gate electrode 5, a gate insulating film layer 15, a semiconductor layer 1 ′ 6, an interlayer insulating film layer 17, and a source drain electrode 18. a and the respective layers of the first insulating film layer 8 are laminated.
  • Each layer constituting the step structure 80 has a circular cross section. (Note that, in order to distinguish between each layer constituting the TFT 3 and each layer constituting the step structure 80, each layer constituting the step structure 80 may be circularly shaped as necessary.
  • the layer corresponding to the TFT layer among the circular pattern layers is denoted by the reference symbol indicating the TFT layer, and the symbol ⁇ 'is added to the circular pattern layer.
  • the concave reflecting electrode 2 covers the step structure 80.
  • An alignment film 11 is formed on the upper surface of the reflection electrode 2, the TFT 3, and the like.
  • the reflection electrode 2 is electrically connected to the source / drain electrode 18 a via the contact hole 9.
  • a color filter 13, a transparent electrode 12, and a directing film 11 are laminated.
  • a gate wiring 6 and a gate electrode 5 are formed in the TFT forming region on the insulating substrate 4, and the A circular pattern layer 5 ′ made of the same material as the gate wiring 6 and the gate electrode 5 is formed in the concave / convex surface forming region 7.
  • a metal material layer 19 such as aluminum or chromium is formed on the insulating substrate 4 by a technique such as sputtering (see FIG. 6 (b )).
  • a photosensitive resin layer 20 is formed on the metal material layer 19 by using a method such as spin coating of a positive photosensitive resin (FIG. 6 (c)). .
  • this mask 21 has a gate wiring pattern 22, a gate electrode pattern 23, and a plurality of circular patterns 24. Has been formed. These are all made of light-shielding materials, such as chromium and aluminum.
  • Exposure is performed using such a mask 21 and then development is performed.
  • the photosensitive resin layer 20 can be formed into a predetermined pattern (FIG. 6 (e)).
  • the metal material layer 19 is etched (FIG. 6 (f)). After the etching of the metal material layer 19, the photosensitive resin layer 20 is peeled off with a peeling liquid. As a result, a gate wiring 6, a gate electrode 5, and a circular pattern layer 5 'made of the same metal material layer are formed on the recordable substrate 4. (Fig. 6 (g)). It is desirable that the etching for the patterning be performed under conditions that result in a tapered shape.
  • a gate insulating film layer 15 is formed on the gate wiring 6, the gate electrode 5, and the circular pattern layer 5 '.
  • the semiconductor layer 16 is formed.
  • the amorphous silicon layer 16 a is formed by a method such as plasma CVD. Is formed on the gate insulating film layer 15 formed in the second step (FIG. 9 (c)). In this step, the impurity layer 16b can be continuously formed on the amorphous silicon layer 16a (FIG. 9 (c)). Further, the gate insulating film layer 15 on the gate electrode 5 may be formed continuously with the semiconductor layer 16 (FIG. 9 (c)).
  • the mask of the pattern shown in FIG. Exposure is performed by using (Fig. 9 (d)).
  • the mask 27 shown in FIG. 8 includes a semiconductor layer pattern 28 and a circular pattern 29.
  • the relationship between the mask pattern 21 shown in Fig. 7 and the mask turn 27 shown in Fig. 8 is shown in Fig. 9.
  • the alignment mark is shown in Fig. 9.
  • the center of the screen is designed to be in the same position, the difference between the two masks 21 and 27 lies in the radius of the circular pattern.
  • the circle of the mask 21 shown in Fig. 7 has a smaller radius than the circle of the mask 27 shown in Fig. 8 than the turn.
  • Fig. 9 (e) after the etching, a circular pattern of the same metal material layer 19 as the gate electrode 6 is obtained.
  • Circular pattern layer 16 formed by semiconductor layer 16 (amorphous silicon layer 16a and impurity layer 16b) rather than layer 5 ''(Circular pattern layer 16a' and circular pattern layer 16b ') are smaller.
  • the metal material layer 30 is sputtered to form the signal wiring 18b and the source / drain electrode 18a.
  • a film is formed by a method such as sputtering, and then, in the same manner as in the first step and the third step, a photo-sensitive resin 20 is formed (FIG. 11 (f)).
  • exposure and development are performed using a mask 31 having a pattern as shown in Fig. 10 ((Fig. 11 (g) :).
  • a drive such as an RIE is performed. The etching process is used to pattern the metal material layer 30.
  • the circular pattern layer 17 'and the circular pattern layer are formed.
  • the mask 31 is designed in such a manner as shown in Fig. 11. That is, the circular pattern of the mask 31 is formed.
  • the center of the circle is the circle of masks 21 and 27. — Designed to be at the same position as the center of the pattern, but to reduce the size of the circular pattern, so that the three masks 31, Masks 27 and 21 have the same center position of the circular pattern, but mask 31, mask 27 and mask 21 in that order.
  • the stepped circular pattern layer as shown in Fig. 11 (h) was designed so that the radius of the circular pattern was reduced by using Obtainable .
  • a contact hole 9 which is an electrically conductive portion with the source / drain electrode 18a is formed.
  • patterning is performed using a mask. Further, the patterning of the first insulating film layer 8 and the formation of the contact hole 9 are performed by etching or the like (FIG. 5D).
  • the reflective electrode 2 is formed by a film forming process such as sputtering
  • the reflective electrode 2 is formed by photolithography to form a non-reflective film.
  • a circular pattern layer 8 ' is formed on the circular pattern layer 18a'.
  • the reflective electrode formed through the first to sixth steps is formed in a concave-convex shape because it follows a plurality of step structures. Will be done. Furthermore, since each layer of the step structure is formed so as to be as small as the uppermost layer, the area ratio occupied by the flat portion of the concave-convex shape.
  • a photosensitive resin is newly used on a substrate having an active matrix element formed on its surface.
  • a series of photolithography processes such as application of a photosensitive resin, exposure through a mask, and development are increased by one step.
  • Patent Document 27 since the photolithography process after the formation of the active element is not performed, Patent Document 27 The production cost can be reduced as compared with the production method described in No. 56206.
  • a white light 36 is incident from a parallel light source 35 and a reflected light intensity 3 7 is obtained by a luminance meter 38 (in the case of this embodiment, (Scattered light intensity).
  • the light source 3 5 is arranged in the normal direction of the substrate 4 on which the reflective electrode 2 is formed, and the luminance meter is positioned at the center of the circle where the incident light and the horizontal plane of the reflective electrode intersect. Measure while rotating so that they are equidistant from each other.
  • the opposing substrate 14 is arranged so as to sandwich a material layer having a refractive index of approximately 1.5.
  • Figure 13 shows the measurement results at this time.
  • the reflection described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-154318 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Figure 14 shows the results of evaluating the reflection characteristics of the electrodes.
  • the horizontal axis shows the scattering angle (the measurement angle of the luminance meter from the normal direction of the substrate), and the vertical axis shows the scattered light intensity.
  • the unit is arbitrary. As is evident from FIGS.
  • the reflection characteristics of the reflective electrode shown in the present embodiment show that specular reflection of incident light from a parallel light source is observed. It can be seen that the intensity is almost constant and brighter in a wide range of scattering angles centered on the scattering angle. As described above, in the reflective electrode according to the present embodiment, it was possible to manufacture a reflective electrode having good luminance in a wide range of scattering angles.
  • the reflective electrodes according to the present embodiment showed almost no peeling or cracks in the reflective metal material layer. It was hardly observed.
  • a polyimide-based high-molecular material for aligning liquid crystal molecules on the reflective electrode Alternatively, a polyamic acid-based polymer material is applied and fired.
  • a transparent substrate having a transparent electrode and a color filter, and an insulating substrate having an active matrix element and a reflective electrode are combined with a resin spacer. It is bonded so as to maintain a certain gap through a gap, etc., and the liquid crystal material is sealed in the gap between the substrates.
  • a reflection type liquid crystal display device is manufactured through mounting of a driving circuit and the like.
  • the configuration of the present reflection type liquid crystal display device was evaluated using a retardation plate as one polarizing plate as an optical film, and using a TN type liquid crystal material as a liquid crystal material.
  • a guest-host liquid crystal material using a dichroic dye instead of using a polarizing plate.
  • the conventional reflective liquid crystal display was used. It was possible to obtain better display quality than the display device.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to the embodiment 12 and FIG. 16 is a cross-sectional view in which a part thereof is enlarged.
  • the same parts as those in the above-mentioned embodiment 11 are denoted by the same reference numerals.
  • the present embodiment 112 differs from the embodiment 11 in that each circular pattern layer in which the step structure is laminated has an asymmetric configuration. . This configuration was adopted for the following reasons. That is, a new problem has arisen in the evaluation process of the reflection type liquid crystal display device in Embodiment 11 described above. There is a luminance peak in the direction of incidence from the light source.
  • Embodiments 1-2 Next, a method for manufacturing the reflective liquid crystal display device 39 according to Embodiments 1-2 will be described. A manufacturing process similar to that of the manufacturing method of Embodiment 11 is performed, but a mask 40 pattern shape used in a photolithography process in each process is used. Are different.
  • the pattern of the mask 40 will be described with reference to FIG. Although circular patterns are formed as in FIGS. 7, 8, and 10, the difference from Embodiment 1 is that the center of the circular shape is not at the same position. By displacing in a certain direction as shown in FIG. 17, an asymmetric shape is formed by laminating each layer. Using the mask 40, the respective layers constituting the TFT element 3 are laminated, and the patterning is repeated to form a reflective electrode on the uppermost part.
  • the reflection characteristics of the reflective electrode manufactured by the above-described process were evaluated by the same evaluation method as in Embodiment 11.
  • the reflection characteristic of the reflective electrode according to the present embodiment 112 is deflected, and depends on the direction of incident light from the light source, that is, the angle at which regular reflection should be observed. No peak of luminance was observed.
  • the reflective liquid crystal display device 39 is laminated through a mounting process such as enclosing a liquid crystal material and a peripheral drive circuit, and bonding the reflective plate to a transparent electrode substrate with a color filter on which a directing film is formed. It was made. With respect to this reflective liquid crystal display device 39, contrast was measured by inputting white and black display signals using the evaluation device shown in FIG. Conventionally, no peak was observed at the angle where specular reflection should be observed. By asymmetrically stacking the layers of the step structure 80 in this way, the specular reflection direction can be shifted away from the center of the viewing angle of the observer. Good display quality was obtained.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to Embodiments 1-3, FIG. 19 is an enlarged view of a part thereof, and FIG. 20 is an embodiment.
  • FIG. 13 is a view showing a manufacturing process of the reflective liquid crystal display device according to 13.
  • the same parts as those in the first embodiment 1-1 are denoted by the same reference numerals.
  • a part of the first insulating film layer 8 of each of the stacked layers of the step structure 80 is patterned, and is formed by melting deformation. It has a rounded shape. With such a configuration, it is possible to obtain a reflection-type liquid crystal display device which exhibits a substantially constant and bright light intensity over a wide range of scattering angles.
  • the manufacturing method of the embodiment 11 is almost the same (FIGS. 20 (a) to 20 (f)) except that the first insulating film 8 is replaced with the first insulating film 8.
  • the difference is that an insulating film layer 42 made of a different material is used.
  • the insulating film layer 42 is a photosensitive resin made of an organic material.
  • the photosensitive resin is a photosensitive resin that can be deformed by heating the shape after exposure and development at an appropriate temperature. Caro The shape after heat is as shown in Fig. 20 (e).
  • a reflective electrode 2 is formed after forming a metal with good reflectivity by sputtering or the like (FIG. 20 (f)).
  • the reflective electrode manufactured through the above-described process is more photolithographically processed than the process described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-184846. Because of the low cost, the cost could be reduced by the effects of increasing the number of tasks and suppressing the decrease in yield.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of a principal part of the reflection type liquid crystal display device according to Embodiment 14;
  • FIG. 23 is a partially enlarged view of FIG. 22;
  • FIG. 4 is a view showing a manufacturing process of the reflective liquid crystal display device according to FIG.
  • the same parts as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • a part of the insulating film layer 44 of each of the circular pattern layers of the step structure 80 stacked is patterned to form a step structure. It is characterized in that it is configured to surround 80. With such a configuration, the following effects can be obtained.
  • the above effects (1) to (3) can be obtained because the step structure is surrounded by the insulating film layer 44, and as a result, the off-time leakage caused by the electric field is reduced. This is because they have been suppressed.
  • the manufacturing method of the liquid crystal display device according to the present embodiment is basically the same as that of the embodiment 11 as shown in FIG. However, in the embodiment 14 of the present embodiment, the point that the insulating film layer 44 is patterned so that the recording layer 44 surrounds the step structure is implemented. Form 11 is different from 1.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to the embodiment 15 and FIG. 26 is a partially enlarged view thereof.
  • Embodiment 115 the same parts as those in Embodiment 1-1 are designated by the same reference numerals.
  • a part of the gate insulating film layer 15 of each of the stacked layers of the step structure is patterned, and the gate insulating film is formed. It is characterized in that the layer 15 is composed of two layers having the same composition and different film densities.
  • the production of the reflective liquid crystal display device 45 according to the first to fifth embodiments is described.
  • the method is explained.
  • the same manufacturing process as that of the method of manufacturing the reflective liquid crystal display device described in Embodiment 11 is performed, but the gate insulating film layer 15 having the same composition and different process conditions is used.
  • the point that the film is formed is different.
  • silicon nitride SiN x is used for the gate insulating film layer 15, the film is formed by plasma CVD or the like.
  • the first layer has a high film density of silicon nitride S i N x 46
  • the second layer has a low film density of silicon nitride S i N x 4 7 is deposited, and then, when etching is performed, the film is etched in a tapered shape.
  • the tapes have different angles.
  • an insulating film having a low film density is formed on the upper layer, the angle of the second layer can be larger than that of the first layer.
  • the reflective electrode 2 is formed after forming a suitable metal by sputtering or the like.
  • the reflection characteristics of the reflection electrode that has undergone the above steps are such that the amount of outgoing light in the specular reflection direction with respect to the incident light is small, and the reflection electrode has good scattering characteristics.
  • a reflective liquid crystal display device was manufactured through the same steps as in Embodiment 11-11.
  • an image was displayed using this reflective liquid crystal display, it was possible to obtain a clear, high-contrast image with high paper whiteness over a wide viewing angle range. And came out.
  • FIG. 27 is a sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to the embodiment 16;
  • FIG. 28 is a partially enlarged view thereof; and
  • FIG. FIG. 4 is a view showing a manufacturing process of a reflective liquid crystal display device according to the present invention.
  • the present Embodiment 16 is similar to Embodiment 11 described above, and corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
  • a concave-convex structure is formed also in the source 'drain electrode 18a of each layer constituting the TFT 3. It is characterized by the following. Such a configuration is provided for the following reasons.
  • any one of the signal wiring, the gate wiring, and the TFT may be formed to have a concave and convex shape.
  • the reflective liquid crystal display device 48 according to Embodiment 16 will be described.
  • the same manufacturing process as that of the method for manufacturing a reflective liquid crystal display device described in Embodiment 11 is performed, except that a source / drain electrode 18a is formed, and an insulating film layer 49 is formed thereon.
  • the insulating film layer 49 be a photosensitive resin made of an organic material.
  • the photosensitive resin is a photosensitive resin that can be deformed by heating the shape after exposure and development at an appropriate temperature. The shape after heating is as shown in Fig. 29 (e).
  • the reflective electrode 2 is formed (Fig. 29 (f)).
  • the source electrode and the drain electrode are simultaneously patterned, and the TFT is formed. It should be made to act as a switching element.
  • the concave and convex portions are formed by patterning each of the stacked layers constituting the TFT in advance.
  • the sample had a small amount of outgoing light in the specular reflection direction with respect to the incident light, and had good scattering characteristics.
  • a reflective liquid crystal display device was manufactured through the same steps as in Embodiment 11 using the substrate on which the reflective electrode manufactured through the above steps was formed.
  • an image was displayed using this reflective liquid crystal display device, it was possible to obtain a clear, high-contrast image with high paper whiteness over a wide viewing angle range. And were able to.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to Embodiments 17-17.
  • the reflection type liquid crystal display device 54 according to the present embodiment 17 is a transmission type reflection type liquid crystal display device, and a transparent electrode 55 is formed on a part of the reflection electrode 2, and light transmission is achieved.
  • the thickness of the part (the flat part where the transparent electrode 55 is formed) differs from the thickness of the part other than the light transmitting part (the part where the step structure is formed). .
  • a method for manufacturing the reflective liquid crystal display device 54 according to the embodiment 17 will be described.
  • the same manufacturing process as in the method of manufacturing the reflective liquid crystal display device described in Embodiment 11 is performed, except that a part of the insulating When the light emitting electrode 2 is not formed and light enters from the back surface of the substrate 4, the shape of each layer is patterned so as to have a portion to be transmitted.
  • a reflective electrode 2 is formed after forming a metal having a good reflectance by sputtering or the like.
  • a transparent electrode 55 such as ITO is formed by sputtering or the like.
  • the reflection characteristics of the reflection electrode that has undergone the above steps are such that there is little outgoing light in the specular reflection direction with respect to the incident light, and that the electrode has good scattering characteristics.
  • a reflective / transmissive / combined liquid crystal display element is further formed. It was made.
  • a package light unit consisting of a cold-cathode tube, a reflection plate, and a light guide plate is fixed.
  • the substrate interval of the reflection type liquid crystal display device 54 that is also used for the transmission type, it is desirable that the portion where the transparent electrode 55 is formed and the color filter 13 are formed.
  • the distance from the opposing substrate 14 is preferably larger than that of the portion where the reflective electrode 2 is formed on the image display. Therefore, for example, by appropriately patterning each layer, as shown in FIG. 30, the film thickness of the reflective electrode 2 forming portion and the transmitting electrode 55 forming portion is formed as shown in FIG. Should be formed so as to be different from each other.
  • Figure 31 shows a cross section of the main part of the reflective liquid crystal display device according to Embodiments 1-8. It is a figure.
  • the reflection type liquid crystal display device 56 according to the present embodiment 18 is a reflection type liquid crystal display device which is also used as a transmission type, similarly to the embodiment 17.
  • a micro lens 57 (corresponding to a light collecting means) is provided below or above the transparent electrode 55. It is characterized by
  • Embodiment 18 A manufacturing process similar to that of the method for manufacturing a reflective liquid crystal display device described in Embodiment 17 is performed, except that a micro lens is provided below or above the portion where the transparent electrode is formed. Is formed.
  • a transparent photosensitive resin is used for the insulating film formed below the reflective electrode 55.
  • patterning is performed, and heat treatment is performed.
  • the reflective electrode formation site is formed into a concave-convex shape due to the heat of the photosensitive resin.
  • the photosensitive resin is deformed by heat and becomes a lens shape.
  • a photosensitive resin that generates heat by heating is used for the insulating film, the uneven shape under the reflective electrode and the microscopic light under the transparent electrode for condensing light can be obtained.
  • the lenses can be formed at the same time.
  • a reflective electrode is formed after forming a metal having a good reflectivity by sputtering or the like. Further, after forming the reflective electrode layer, a transparent electrode such as ITO is formed by sputtering or the like.
  • the reflection characteristics of the reflection electrode that has undergone the above steps are such that the amount of outgoing light in the specular reflection direction with respect to the incident light is small, and the electrode has good scattering characteristics.
  • the reflection-type transmission is performed.
  • a dual-purpose liquid crystal display device Fabricate a dual-purpose liquid crystal display device.
  • a back light unit consisting of a cold-cathode tube, a reflector, and a light guide plate must be fixed for use in the transmission mode.
  • I was able to obtain a good image of the contrast.
  • by turning on the knock light even in a dark environment it was possible to display images with good visibility. Since the micro lens is formed, the brightness when the backlight is lit is 1.3 times that of the reflective / transmissive liquid crystal display device of the seventeenth embodiment. I was able to improve it.
  • the color filter formed on the opposite substrate is used as a reflection type and a transmission type to form two types of optical densities, utilizing the condensing properties of micro lenses. This makes it possible to display a good image with a wide color reproduction range when using each of the reflection mode and the transmission mode (see Embodiment 1). 1 9)
  • FIG. 32 is a cross-sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to the embodiment 19
  • FIG. 33 is a partially enlarged view of FIG. 33
  • FIG. 9 is a manufacturing process diagram of the reflective liquid crystal display device according to FIG. Embodiment 19 is similar to the above-described embodiment, and corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
  • the first insulating film layer 8 covering the source 'drain electrode 18a of the TFT 3 has only the contact hole forming region. It is characterized by being turned and the other parts being unpatterned. With such a configuration, it is possible to prevent a decrease in tact in the patterning of the first insulating film layer 8, and it is possible to obtain a specific effect. .
  • a silicon nitride (SiNx) film is generally used, and even in the conventional example.
  • a silicon nitride (Si NX) film is used as first insulating film layer 8.
  • Si NX silicon nitride
  • the following problem arises because the nitride film has a property that patterning is not easy. I do. That is, the silicon nitride film is used as an insulating film, and the insulating film 8 under the reflective electrode 2 is patterned into a pillar shape by a draining process.
  • the first insulating film layer 8 patterns only the contact hole forming region, and prevents a decrease in contact. This is what we do.
  • the manufacturing method of the nineteenth embodiment is basically the same as the manufacturing method of the liquid crystal display device of the eleventh embodiment. Therefore, only the characteristic features of the manufacturing method in Embodiment 19 will be described.
  • the gate wiring 6, the gate electrode 5, and the circular pattern layer 5 'are formed in the first step in the same manner as in Embodiment 11 (FIG. 34 (a)).
  • a gate insulating film layer 15 is formed in a second step.
  • a semiconductor layer 16 and a circular pattern layer 16 'are formed in a third step (FIG. 34 (b)).
  • a source / drain electrode 18 and a circular pattern layer 18 'are formed FIG. 34 (c)).
  • the contact hole 9 serving as an electrically conductive portion with the source / drain electrode 18a is formed.
  • the photomask used in this case is different from that in the embodiment 11. That is, the photomask used in the first to ninth embodiments is a mask that has only a region corresponding to contact hole 9 as a light-transmitting portion. ,. It has a turn. By exposing and developing the positive-type photosensitive resin layer using such a mask, the light-irradiated portion dissolves and disappears. Then, by performing the drying in this state, a predetermined contact hole 9 is formed in the first insulating film layer 8 (FIG. 34 ( d)). After the formation of the contact holes 9, the post-type photosensitive resin layer is peeled off from the first insulating film layer 8.
  • silicon nitride is used for the first insulating film layer 8, and the film thickness is set to 270 OA, and the contact hole portion 9 is formed as described above.
  • the process was completed in 60 seconds.
  • the portion other than the contact hole 9 in the pixel portion is patterned by the driving method, It took 150 seconds. Therefore, in the manufacturing method according to the present embodiment, the task is improved by 250%.
  • the reflection electrode 2 formed through the first to sixth steps in this manner has a concave-convex shape along the plurality of step structures 80 as shown in FIG. 34 (e). It is formed . Furthermore, since each layer of the step structure 80 is formed so as to be as small as the uppermost layer, an area occupied by a flat portion of the concave-convex shape.
  • the ratio is conventional, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-154 318, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 11-133 939, Japanese Patent Laid-open No. Hei 11-2585996 It can be made smaller than the reflective electrode described in the report, etc., and as described in Patent Publication No.
  • each layer such as a semiconductor layer constituting a TFT and a source / drain electrode layer was laminated. Then, after patterning the shape by dry etching, a silicon nitride film is further formed, and only the contact holes are etched. In the same way, the task can be improved.
  • the first insulating film layer 8 uses silicon nitride, but may use silicon oxide (SiOx).
  • a photosensitive resin may be used as a film material of the first insulating film layer 8.
  • the patterning is easy, although the reliability of the operation performance of the device is inferior to that of the silicon nitride film.
  • the contact insulating layer other than the contact hole formation region is used. Even if a part is patterned, it does not cause a decrease in the tact time.
  • a photosensitive resin is used as the film material of the first insulating film layer 8
  • only the contact hole forming region may be patterned.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view of a principal part of the reflection type liquid crystal display device according to the embodiment 110
  • FIG. 36 is a partially enlarged view of FIG. 35
  • FIG. 37 is an embodiment.
  • FIG. 4 is a view showing a manufacturing process of the reflective liquid crystal display device according to 1-10.
  • Embodiment 110 is similar to Embodiment 119, and the corresponding parts are denoted by the same reference characters.
  • the photosensitive resin layer formed on the first insulating film layer 8 made of silicon nitride for forming a contact hole is made of a contact material. It is characterized in that it is left without being removed even after the formation of the through hole.
  • the positive photosensitive resin is formed on the first insulating film layer 8 to form the contact hole 9.
  • the layer 60 is formed, exposure and development are performed, and after the drying, there is a step of peeling off the positive photosensitive resin layer 60.
  • the first to tenth embodiments are characterized in that the post-type photosensitive resin layer 60 is not removed and is left as it is.
  • the inner peripheral surface of the photosensitive resin layer 60 and the inner peripheral surface of the first insulating film layer 8 are flush with each other, and have the same inclination angle. It is. Due to the shape of the contact hole, for example, if the contact hole partially protrudes from the inner peripheral surface of the contact hole, the reflective electrode 2 and the reflective electrode 2 are formed at that portion. The adhesion to the inner peripheral surface of the contact hole is deteriorated, and as a result, the reflective electrode 2 may be cracked or peeled off, thereby deteriorating the display characteristics. This problem is solved because the inner peripheral surface of the contact hole is a continuous surface without concave and convex as in the form of can do .
  • the photosensitive resin layer 60 is left without being peeled off from the first insulating film layer 8
  • the photosensitive resin layer 60 is conventionally used.
  • Acrylic photosensitive resin is used in place of the nopolak photosensitive resin. This is because the nopollac photosensitive resin has poor heat resistance and is easily peeled off from the substrate, so that the reliability of the device is poor.
  • acrylic-based photosensitive resins have good heat resistance, and have the property of maintaining the state of being firmly adhered to the substrate. No.
  • the material of the photosensitive resin layer 60 is not limited to an acrylic material, but may be any material having photosensitivity and heat resistance.
  • the manufacturing method according to the present embodiment is basically the same as the manufacturing method according to the embodiment 19, and therefore, has the main features of the manufacturing method according to the present embodiment. I will explain only.
  • the source / drain electrode 18 a A first insulating film layer 8 is formed by covering the upper surface and forming a film of silicon nitride with a thickness of 270 OA.
  • an acrylic type photosensitive resin for example, PC4030 manufactured by JSR Corporation
  • a thickness of 700 OA to form a photosensitive resin layer 60.
  • the inner peripheral surface is flush with the inner peripheral surface at the same inclination angle. Due to the shape of the contact holes 70A and 70B, as shown in FIG. 38 (b), the reflection electrode 2 and the contact hole 7 are formed. The adhesion between the OA and 70B and the inner peripheral surface is improved, and it is possible to prevent the display characteristics from deteriorating due to the cracking or peeling of the reflective electrode in the contact hole.
  • the composition of the etchant (chlorine gas and fluorine) should be used.
  • the mixing ratio of the system gas) and the etching time may be adjusted as appropriate.
  • the entire substrate is heated.
  • a hot plate is used for heating, and heating is performed at 120 "C for 5 seconds.
  • the photosensitive resin layer 60 is melted and deformed, and the concave and convex shapes of the TFT and the step structure are formed.
  • the light-sensitive resin layer 60 can be used as a layer of the step structure.
  • the reflective electrode 2 is formed by depositing a metal having high reflectivity, for example, an A1 or Ag-based alloy, etc.
  • the reflective electrode 2 is electrically connected to the source-drain electrode 18a via the contact holes 70A and 7OB.
  • FIG. 39 is a cross-sectional view of a main part of the reflective liquid crystal display device according to Embodiments 1-11.
  • Embodiment 1 Embodiment 11 is similar to Embodiment 1 and corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
  • each of the circular pattern layers 5 ′ obtained by patterning the metal material layer constituting the gate electrode 5 has Although one step structure 80 is formed so as to be formed, a plurality of step structures are provided on the circular pattern layer 5 ′ in the first embodiment 11. 80 is formed and used as an underlayer of the concave-convex reflective electrode 2. With such a configuration, the flat area between the concave and convex portions of the reflective electrode 2 can be further reduced, and the intensity of specular reflection is suppressed to improve the display characteristics.
  • a liquid crystal display device can be obtained.
  • the configuration of the embodiment 11 can be applied to the configurations of the embodiments 11 to 1-10.
  • a configuration in which Embodiments 1-1-1 to 11-10 and Embodiment 1-1-11 may be mixed may be used.
  • the configuration in which one step structure 80 is formed in the circular pattern layer 5 ′ is different from the configuration in which a plurality of step structures 80 are formed in the circular pattern layer 5 ′.
  • the concave-convex structure in which the above-described configuration is mixed may be used as a base layer of the concave-convex reflective electrode 2.
  • FIG. 40 is a cross-sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to the embodiment 11-12.
  • FIGS. 41 and 42 show the reflective liquid crystal display device according to the embodiment 11-12.
  • FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the liquid crystal display device.
  • the present Embodiment 112 is similar to Embodiments 1-1 to 119, and the corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
  • an auxiliary capacity (accumulated A common electrode (capacitance electrode) 66 for forming a capacitor is formed on the insulating substrate 4, and a step structure 81 (corresponding to the second laminated pattern) is formed on the common electrode 66.
  • the common electrode 6 6 has a circuit configuration in which the metal material layer constituting the gate electrode 5 is patterned and grounded in the same manner as the counter electrode. Was formed.
  • the flicker Due to the formation of the auxiliary capacitor by the common electrode 66, the flicker hardly occurred.
  • the above-described measuring apparatus is used to reflect light. When the characteristics were measured, the intensity of the specular reflection increased. Then, when the shape of the reflective electrode having the irregularities was evaluated again, the common electrode 66 of the reflective electrodes was found to have the same shape. It was found that there were many flat parts in the lower part.
  • a plurality of auxiliary electrodes are formed on the common electrode 66 to prevent flicker caused by insufficient capacity and to reduce the regular reflection intensity.
  • a step structure 81 is formed. With such a configuration, a concave-convex shape is obtained on the reflective electrode 2 immediately above the common electrode 66, and the flat area between the concave and convex portions of the reflective electrode 2 is reduced as much as possible. It is possible to reduce the specular reflection intensity at the front.
  • the first type step structure 80 composed of a circular pattern layer is constituted by using a part of the layer constituting the TFT 3, and the common electrode 6. 6 The second type of step on the top.
  • the structure 81 is composed of another layer different from the TFT 3.
  • a method of manufacturing the reflective liquid crystal display device having the above configuration will be described.
  • a first type step structure 80 using the TFT 3 and a part of the layer of the TFT 3 is formed on the insulating substrate 4.
  • This forming step is achieved by the first to eighth steps described above.
  • the second type step structure 81 is formed on the common electrode 66.
  • the portion where the common electrode 66 is formed has a gate insulating film 15 and an amorphous layer, as shown in FIG. 41 (b).
  • the amorphous silicon layer 16a is formed by dry-etching.
  • the impurity layer 16b is removed.
  • the formation and patterning of the source-drain electrode 18a were performed.
  • the source / drain electrode 18a is removed by draining.
  • the first insulating film is formed. Patterning for forming the layer 8 and forming the contact hole 9 is performed.
  • a processing step of forming a second-type step structure 81 on the common electrode 66 is performed.
  • a photosensitive resin layer for example, PC 403 (trade name: manufactured by JSR Corporation) is applied on the common electrode 66 to form a photosensitive resin layer.
  • exposure is performed using a photomask having a predetermined pattern, and then, the exposed photosensitive resin layer is developed.
  • a plurality of step structures 81 are formed on the common electrode (FIG. 42 (e)).
  • a metal with high reflectivity for example, A1 or Ag-based alloy is deposited to form a concave-convex reflective electrode 2 (Fig. 4). 2 (f)).
  • the reflection characteristics of the reflective liquid crystal display device manufactured by the above method were measured by the same method as described above.
  • signals were input so as to be displayed in white.
  • specular reflection was suppressed.
  • the formation of the step structure 81 made of the photo-sensitive resin fills up the flat portion on the common electrode 66, and as a result, specular reflection is suppressed. I found out what was needed.
  • the second type step structure 81 is formed of a photosensitive resin
  • the present invention is not limited to this, and the structure is not limited to that after the TFT 3 is formed.
  • it may be separately formed of a metal material or a semiconductor material.
  • the second type step structure 81 is composed of a layer different from that of the TFT 3, but the first type step structure 81 is formed.
  • a configuration using a part of the layer constituting the TFT 3 may be used.
  • FIG. 43 is a cross-sectional view of a principal part of the reflective liquid crystal display device according to Embodiments 11 to 13.
  • FIG. 44 is a plan view showing a part of the common electrode when viewed from above. It is a figure.
  • the thirteenth embodiment is similar to the eleventh embodiment and corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
  • Embodiments 11 to 13 are characterized in that the common electrode 66 is patterned in advance to form a concave structure. The specific configuration is described below.
  • the common electrode 66 has a circular pattern-shaped common electrode portion 67 for forming a concave and a convex, and the common electrode portion 67 has the same shape as the opposing substrate electrode. It consists of wiring 68 for setting the potential.
  • the specific manufacturing method of the pattern-shaped common electrode 66 will be described. After a metal material layer to be the gate electrode 5 is formed, a photosensitive material is formed on the metal material layer. A conductive resin (for example, OFPR500 (trade name: manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.)) is applied, and a light-shielding area corresponding to the pattern 67 and the wiring 68 is applied. The metal material layer is exposed using a photomask, and then developed. After that, the metal material layer is patterned by weight-etching or dry-etching. As a result, a common electrode having the above-mentioned pattern is formed. Each common electrode section 67 is grounded via a wiring 68.
  • OFPR500 trade name: manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
  • a step of forming a plurality of step structures 81 on the common electrode 66 using a photosensitive resin is performed after the TFT formation step, similarly to the above-described Embodiment 1-1-2. U. Then, A1 or the like is applied so as to cover the TFT 3 and the step structure 81, and the concave-convex reflective electrode 2 is formed. As a result, as shown in FIG. 43, a step was formed on the pre-patterned common electrode 66. The difference structure 81 is formed, and a reflection type liquid crystal display device in which the concave-convex reflection electrode 2 is formed using the step structure 81 as a base layer is manufactured.
  • the concave-convex shape of the reflective electrode 2 on the common electrode 66 can be further controlled. Is possible. Also, if the common electrode 66 is configured to be patterned in advance, the concave and convex due to the difference in film thickness due to the patterning is formed. If a photosensitive resin is applied onto the common electrode 66, the step structure 81 can be formed without subjecting the photosensitive resin to photolithography. And are possible.
  • the common electrode 66 may have a configuration consisting of only a circular pattern without the wiring 68 as shown in FIG.
  • a reflecting plate there is no wiring 68, and even if it is in a floating state, it does not affect the formation of the concave and convex portions. Accordingly, a reflector having improved reflection characteristics can be obtained.
  • the display device having such a structure may not be able to perform the function as a device. Therefore, when applied to a liquid crystal display device, the common electrode having the wiring 68 needs to be grounded.
  • the step structure is formed by using a part of the layer constituting the TFT on the common electrode.
  • the configuration may be as follows.
  • the pattern of the common electrode is not limited to that shown in FIG. As shown in FIG. 46, the void pattern 69 is also possible. Furthermore, in the present embodiment, one kind of circular pattern is used, but the same applies to other shapes, for example, hexagonal patterns and the like. It is possible. Also, the size of the pattern is not limited to one type, and even if there are multiple types, there is no obstacle to implementation. In addition, not only one type of shape but also a plurality of types can be similarly implemented.
  • FIG. 47 is a manufacturing process diagram of the reflective liquid crystal display device according to Embodiments 11 to 14, and FIG. 48 is a manufacturing process diagram of the reflective liquid crystal display device in the same manner.
  • Embodiments 11 to 14 relate to a reflector having a configuration in which a color filter is arranged on a substrate on which an active element and a concave-convex reflective electrode are formed.
  • a step structure formed by stacking pillars is formed below the concave-convex reflection electrode, and the step structure has a color filter. It is characterized in that it contains a thin film constituting
  • a thin film other than an active element that is, a thin film forming a color filter is used as the columnar body forming the step structure.
  • the shape of the step structure can be arbitrarily controlled, and as a result, the concave and convex shapes of the reflective electrode can be controlled with high precision.
  • a step structure 80 is formed on the substrate 4 by the same process as in the above-described Embodiment 11, and then, as shown in FIG. As shown in (b), for example, a resin black 61 in which carbon or the like is dispersed in a photoresist is applied on the substrate 4.
  • FIGS. 47 and 48 only one step structure 80 is shown between the source wirings 60 and 60, but actually, many step structures 80 are formed. ing .
  • the black matrix 61 a is formed into a pattern so as to cover the step structure 8.0, and a resin black is formed on the step structure 8.0.
  • a columnar body 61b was formed.
  • a reflective electrode 2 is formed so as to cover the step structure 80, and finally, as shown in FIG. 47 (f).
  • color reflectors 66R and 66G-66B were formed in a matrix on the reflective electrode.
  • the columnar body constituting the step structure a thin film other than the active element, that is, the black black matrix constituting the color filter is used.
  • the metal By using the metal, the shape of the step structure can be arbitrarily controlled.
  • the black matrix a metal chrome or the like can be used in addition to the black matrix.
  • the pillars constituting the step structure include not only the black matrix described above but also a color filter 66 R ′ 66 G ⁇ 66 B. It is also possible to use each of them as the columnar body.
  • FIG. 49 is a diagram schematically showing an arrangement state of circular pattern layers in a reflection electrode used in the reflection type liquid crystal display device according to Embodiments 11 to 15.
  • the mask used for patterning each layer is smaller than the mask in advance for each pixel. It is characterized by using a material whose position is shifted within a certain range to prevent the occurrence of variation in the reflection characteristics. In the current TFT manufacturing process, it is necessary to consider a margin of ⁇ 0.5 m and a margin of about 1 m in total.
  • the circular patterns 51, 52, 53, 54 at the same position for each pixel are described below.
  • the coordinates as follows.
  • the X axis is defined parallel to the gate wiring direction
  • the y axis is defined parallel to the signal wiring direction.
  • the pitch in the gate wiring direction of each pixel is am
  • the pitch in the signal wiring direction is b. im.
  • the center coordinate of the circular pattern 51 is 51 (xO, yO) (rn)
  • the circular patterns 52, 53, and 54 are originally 5 2 ( ⁇ + a, y0), 53 (xO, yO + b), and 54 ( ⁇ + a, yO + b).
  • the mask should be designed so that these coordinates are shifted in each direction within a smaller range than the mask alignment. That is, for example, 52 (xO + a — 0.5, yO), 53 (xO, yO + b — O. 5), 54 (O + a-0.5, yO + b — 0.5) So that Actually, it is ⁇ 0.5 m. For example, (xO—a + 0.5, yO), (xO, yO ⁇ b + 0.5), (xO + a + 0.5, yO + The center coordinates of the circular pattern are shifted, as in b + 0.5).
  • the circular pattern layer laminated in the range of this shift forms a concave-convex reflective electrode.
  • the inclination angle distribution of the concave and convex on the reflective electrode (the relative positional relationship between the thin films constituting the laminated pattern) is slightly different for each pixel. However, it can be considered constant when all pixel electrodes on the reflective electrode are considered. That is, the reflection characteristics can be considered to be almost constant in the entire reflection electrode even when the mask alignment is considered.
  • the position of the drawing pattern is shifted on the mask for each pixel, so that reflective electrodes with little variation in reflection characteristics and high redundancy are provided. I was able to achieve it.
  • the pattern position is shifted for each pixel, but the pattern position is shifted for each divided area obtained by dividing one pixel into a plurality. You can do it. (Embodiment 1 1 1 6)
  • the present embodiment 11-16 relates to a technique for preventing reflection characteristic variation as in the case of the embodiment 11-15.
  • the laminated patterns are formed by laminating the plurality of kinds of thin films. It is characterized in that the shapes are different in size order, and that the shapes are provided on a reflector.
  • the shaped body can be used for a reflector as in the present embodiment, but can also be used for an optical element (lens) or the like as an alternative. . This will be described in detail below.
  • FIG. 50 is a partial conceptual view of a substrate constituting the reflection type liquid crystal display device according to the embodiment 11-16.
  • FIG. 50 (a) shows a gate formed on the substrate.
  • FIG. 50 (b) is a plan view showing the shape of the metal layer.
  • FIG. 50 (b) is a cross-sectional view taken along line XY of FIG. 50 (a).
  • the gate insulating film is not directly related to the present invention, but is more complicated as shown in the figure, and will not be described.
  • any layer on the substrate for example, a gate metal layer such as A 1 or Cr
  • the mask (the mask 73 shown in FIG. 50 (a)) on which the target figure (the circular pattern shown in FIG. 50 (a)) is formed is removed.
  • the gate metal layer is patterned through operations such as exposure and development. Thereafter, a gate insulating film made of silicon nitride Si NX or the like is formed.
  • circular patterns 71 As shown in FIG. 50, two types of circular patterns (gate metal layers), that is, circular patterns 71,..., And circular patterns 71, respectively.
  • a circular pattern 72 which is smaller in size than that of... Is formed on the substrate 4.
  • a semiconductor layer such as a-Si is formed on the mask, and the mask is obtained by changing the size of the above-mentioned circular pattern 7 1... and the circular pattern 7 2... (Fig. 51 (b Use the mask 74) shown in) to pattern the shape.
  • Fig. 51 (b Use the mask 74) shown in the mask is obtained by changing the size of the above-mentioned circular pattern 7 1... and the circular pattern 7 2...
  • Fig. 51 (b Use the mask 74) shown in to pattern the shape.
  • the etching of the semiconductor layer is performed by an etching process. Have a evening ling.
  • the mask 73 used for patterning the gate metal film and the mask 73 used for patterning the semiconductor layer are used.
  • the large circular pattern 71 formed by the mask 73 and the mask 74 and the small circular pattern are formed.
  • the numbers in 7 2 are equal.
  • FIG. 52 is a schematic diagram showing the pattern of the gate metal layer and the semiconductor layer formed on the substrate, and FIG. 52 (a) is a schematic plan view thereof, and FIG. 2 (b) is a sectional view taken along the line XY of FIG. 52 (a).
  • the stacked shape has a shape in which a small circular pattern is stacked on a large circular pattern, and a large circular shape on a small circular pattern. "The turns are stacked The shape 76 is formed.
  • FIG. 53 shows that the mask is shifted from the state shown in FIG. 52 on the substrate when the mask is misaligned within the range of the mask alignment ⁇ 5.
  • FIG. 5A is a schematic view showing a pattern in which a metal film and a semiconductor layer are shifted from each other.
  • FIG. 53 (a) is a schematic plan view thereof
  • FIG. 53 (b) is a schematic view thereof.
  • 3 (a) is a cross-sectional view taken along the line XY.
  • FIG. 54 is a schematic plan view of the substrate when the mask displacement is 0 and when the mask displacement is only ⁇
  • FIG. 55 is a view taken along line ⁇ in FIG. A cross section is shown.
  • each layer is formed by the process described in the above embodiment, and finally, a metal layer having high reflectivity such as A1 or Ag alloy is formed.
  • a metal layer having high reflectivity such as A1 or Ag alloy is formed.
  • the reflection characteristics were measured.
  • the reflection characteristic of the reflector having the mask displacement of 0 is referred to as 83
  • the reflection characteristic of the reflector having the mask displacement of ⁇ 5 is referred to as 84.
  • a circular pattern is used for the notch, but the same positional relationship may be applied to different layers even in other arbitrary shapes. As long as it is composed of a pair of patterns stacked on each other, it can be similarly implemented.
  • the present invention can be similarly applied to not only the active element but also a shape having a similar relationship between two layers. Also, it is not limited to two layers, but may be three or more layers! ⁇ .
  • the reflective electrode of the present embodiment will be described using its manufacturing process. After forming an arbitrary layer, for example, a gate metal layer such as Al or Cr on a substrate, use a mask on which a target figure is formed. W
  • FIG. 58 is a schematic diagram showing the shape of the pattern layer made of the gate metal layer after the formation of the gate insulating film in the concave-convex surface formation region. Is a plan view showing the shape of the pattern layer, and FIG. 58 (b) is a sectional view taken along the line XY of FIG. 58 (a).
  • the gate insulating film is not directly related to the present invention, but is more complicated than shown in the figure, so that the description will be omitted.
  • FIG. 59 is a schematic plan view of a mask used in the embodiment 11-17
  • FIG. 60 is a diagram showing a pattern layer formed of a semiconductor layer in a concave-convex region.
  • FIG. 60 (a) is a schematic plan view of the substrate after undergoing a semiconductor layer patterning step
  • FIG. 60 (b) is a schematic view of FIG. 60 (b).
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line XY of a).
  • the stacked shapes are composed of a large square pattern layer (gate metal layer) 89 and a small square pattern layer (semiconductor layer) 90. And an overlapping portion 91 of the pattern layer 89 and the notch layer 90. If the alignment accuracy of the mask 88 shown in FIG. 59 is 1 m or less, the overlapping portion 91 can be made 1 jam or less. Therefore, the overlapping portion 91 is set to ⁇ or less, that is, by reducing the resolution, the proportion of the flat portion can be reduced. Therefore, it is possible to realize a reflection type liquid crystal display device in which the reflected light intensity in the specular reflection direction is small and the reflection is small even in an environment with strong external light.
  • FIG. 62 shows the reflection characteristics of the reflector without overlapping portions (in other words, the ratio of the area of the flat portion is high) and the reflection characteristics of the reflector shown in Embodiment 16 of the present invention. This is a graph comparing the characteristics. As shown in FIG. 62, the reflection characteristic 96 of the reflector according to the present embodiment has a lower reflection intensity in the regular reflection direction than the reflection characteristic 95 of the reflector having no overlapping portion. I knew what I was doing.
  • each layer constituting the array is laminated so as to have an overlapping portion in each lamination step, the reflected light in the specular reflection direction can be obtained. It was possible to realize a reflection electrode and a reflection type liquid crystal display device with low intensity and little reflection even in an environment with strong external light.
  • FIG. 61 is a schematic diagram of another mask used in Embodiments 1-17.
  • the masks 92 and 93 in FIG. 61 (a) ⁇ (b) are supposed to have an overlapping portion 94 as shown in FIG. 61 (c). It just needs to be designed.
  • the two-layer pattern does not need to have the same shape.
  • a circular pattern and a polygon pattern may have an overlapping portion. You can do it.
  • the resolution limit of the photolithography is described.
  • the patterning may be performed by other patterning means. The same is true for superimposition with a width smaller than the minimum width of It is feasible.
  • Embodiments 1 to 17 described above the reflection plate provided with a reverse-sigma type TFT was described, but the reflection plate provided with a forward-sigma type TFT was described. Even so, the present invention can be applied.
  • the TFT in ⁇ 17 may be one using amorphous silicon or one using polycrystalline silicon. Further, in Embodiments 1 to 14, TFT is used as the active element, but a MIM element may be used.
  • Embodiments 1 to 17 although the surface of the insulating substrate is a flat surface, the surface of the insulating substrate is previously determined by, for example, a sand-blast method. Etching is performed to form a basic pillar in advance in the concave / convex surface forming region, and a part of the layer constituting the TFT is laminated on this basic pillar to include the basic pillar.
  • a step structure may be configured.
  • the step structure has a tapered shape in which a plurality of pillars having a sequentially decreasing width are stacked and stacked, but the present invention is not limited to this.
  • the configuration may be such that the width of the plurality of stacked pillars does not gradually decrease.
  • FIG. 63 shows a top view of an expression substrate constituting the liquid crystal display element according to Embodiment 2-1. Gate line 100, source line 101 The reflective layer 106 is formed thereon.
  • a first convex portion 102 and a second convex portion 103 are formed in a mesh shape in which they cross each other. Also, there is a concave portion 104 between the meshes. In addition, the space between the meshes is random, so that light diffraction, interference, etc. do not occur.
  • FIG. 64 is a conceptual diagram showing a point where the first convex portion 102 and the second convex portion 103 intersect. At the convex intersection point 107, two layers are stacked and the step becomes the largest.
  • the flattening layer is formed.
  • the projections and depressions become smoother by 108, and a concave-convex structure is formed around the projection vertices 107 and the depressions 104, and the unevenness of the reflective layer 106 is reduced. It is formed .
  • the convex portion of the reflecting surface is a band-shaped convex portion as described above, and a plurality of layers are laminated and formed so as to intersect with each other, the intersecting portion always has the highest intersection of the convex portion from the reflecting surface Is formed.
  • the shape of the convex intersection is kept almost the same, and the productivity is improved.
  • the second convex portion 103 in the upper layer is moved rightward in FIG. 1 due to misalignment with respect to the first convex portion 102.
  • the reflection performance is the same.
  • even if it is shifted upward only the convex intersection points are shifted upward as a whole, and the reflection performance of the entire reflecting surface is almost the same. Accordingly, defects due to misalignment of the mask are greatly reduced, and productivity is improved.
  • FIG. 66 is a diagram showing another embodiment of the present embodiment 2-1.
  • First convex It is characterized in that the part 112 and the second convex part 113 are formed in a strip shape composed of a curved line. If the convex portions are curved, the shapes of the concave portions 114 in particular become diversified, and it becomes easier to realize desired reflection characteristics. This is because if the shape of the concave portion is various, it becomes easier to control the inclination angle distribution after the flattening layer is stacked. Further, if the first convex portion 112 and the second convex portion 113 do not intersect each other even if the convex portion is formed by a curve, Similarly, even if a mask shift occurs, the reflection performance is almost the same.
  • the convex portion is formed into a curved line, diffraction and interference of the reflected light are less likely to occur. This is because the illuminance of the belt-shaped convex portion in the vertical, horizontal, and oblique directions is greatly reduced.
  • Embodiment 2-1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 63, 64, and 65.
  • FIG. 63, 64, and 65 a specific example of Embodiment 2-1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 63, 64, and 65.
  • Protrusions were formed on the array substrate using a process for forming TFT elements, gate wiring, source wiring, and the like.
  • the first convex structure 102 was formed in a strip shape having a width of 10 m and a height of 0.5 m using the same process as that of forming the gate oxide film.
  • the second convex structure 103 was formed in a strip shape having a width of 10 Am and a height of 0.5 ⁇ m by using the same process as the source wiring formation.
  • the convex intersection was formed by laminating two layers and the step was 1 m.
  • a flattening layer 108 is laminated with a thickness of 0.5 ⁇ 111, and the shape is melted with a hot anneal to a desired inclination angle, and then the reflection layer 1 is formed using aluminum. 0 9 Was formed. At this time, the average inclination angle of the reflective layer 109 is about 11 at the maximum. Met.
  • a liquid crystal display device was fabricated using the above array substrate and counter substrate.
  • the reflectivity of the device was 36%, and a high-brightness panel was realized.
  • the mask in forming 3 was deliberately shifted, and the reflectance was compared with the conventional one.
  • the mask shift becomes even larger at the position of the panel piece in the glass, and a panel with the same display performance can be obtained. It was not.
  • the convex structure can be formed not only in the above example but also in combination with the formation of an arbitrary layer of the array process.
  • a — Si layer may be used as well.
  • the number of layers may be two or more.
  • the convex structure may be a curve configuration shown in FIG. 66 other than the above-mentioned stripe configuration, or a mixture of a stripe and a curve.
  • a curve is used and a strip configuration is formed only in the vicinity of the contact hole 105, the convex portions can be efficiently arranged.
  • the convex portions can be arranged efficiently even if the shape of the contact hole 105 is configured by a curve according to the adjacent curved configuration. Protrusions When arranged efficiently, flat areas with small inclination angles are reduced, and the reflectance is improved.
  • the thickness of the flattening layer can be formed at about 2 im or less in addition to the above-mentioned 0.5 / im.
  • the layer thickness is the size of the maximum step of the convex, the size and shape of the concave,
  • a reflective liquid crystal display element having a reflective layer formed on the entire surface is used.
  • a transflective liquid crystal display element having an opening window in the reflective layer may be used.
  • the shape of the opening window is not only circular, square, or rectangular, but the contour can be changed according to the configuration of the adjacent band-shaped convex portion, so that the convex portion can be arranged efficiently. Wear .
  • the concave-convex structure is formed by using the band-shaped convex portion.
  • it may be configured so as to have a convex portion 121a ... in a matrix shape (having a band-like concave portion 121b ). It is also possible to use a mixture of a band-shaped convex portion and a concave portion.
  • the concave-convex structure is formed by combining the band-shaped convex portions, but this may include a concave-convex structure having a shape other than the band-shaped convex portion.
  • an independent convex portion may be formed in the concave portion. If there are more independent protrusions (for example, cylindrical and polygonal pillars) in the recesses, it is easier to control the inclination angle of the recesses, and the reflectivity can be improved. Will be realized.
  • the belt-like convex portions do not necessarily have to be continuous, and a structure in which a part thereof is cut off may be used.
  • the misalignment is small according to the mask misalignment In this case, the same effect can be obtained even if the belt-shaped convex portion is formed in a cross shape from the center of the convex portion around the standard intersection position.
  • a reflective liquid crystal display device is provided by adding a backlight system, a driving circuit portion, a housing, and the like to the liquid crystal display element of Embodiment 2-1.
  • the same configuration as the reflection layer used in the liquid crystal display element of Embodiment 2-1 was formed on a substrate to form a reflection plate. Even when a plurality of convex portions or concave portions are laminated to form a concave-convex structure, the reflector having this configuration does not cause a pattern shift due to a mask shift and has a large area. However, a scattering reflector having uniform reflection performance was obtained.
  • the reflection type liquid crystal display device using liquid crystal was described.
  • the reflection type display device of the present invention is not limited to the display device using liquid crystal. It is not.
  • by moving fine particles dispersed in a solution by an electric field it can be applied to an electrophoretic display that controls the absorption and transmission of light. It can also be used for reflective display elements other than the element.
  • FIG. 68 is a schematic cross-sectional view of a reflective liquid crystal display element using liquid crystal as a light control means, and shows a cross-sectional view of one pixel at the center of the display portion. Note that some parts are omitted in the figure. Also, the scale of the figure may differ from the actual one.
  • the reflection type liquid crystal display element is a so-called single-polarizer type reflection type color liquid crystal display element.
  • a predetermined gap is provided between the substrate 301 and the counter substrate 302, and the gap has a liquid crystal layer 303 filled with liquid crystal.
  • color filters 304 corresponding to each of red R, green G, and blue B are arranged for each pixel, and the color filters 30 4 has a common electrode 305 made of a transparent conductive film inside.
  • a polarizing plate 303 and a phase difference plate 307 are provided outside the counter substrate 302.
  • a resin layer 308 having a concave-convex shape on the surface is provided, and on the resin layer 308, a reflection member 309 for reflecting incident light is formed. It is filmed.
  • the concaves and convexes on the surface of the resin layer 308 scatter the reflected light to suppress the reflection of the light source and to obtain the visibility such as the reflectance and the viewing angle. That is.
  • a second resin portion 308a made of a second resin material is dispersed and held in a first resin portion 308b made of a first resin material.
  • the convex shape of the resin layer 308 is formed along the shape of the second resin portion 308a.
  • the second resin portion is in the form of drops having a thickness of about 2 / m and a diameter of about lOim.
  • the resin layer at the center (the top of the convex shape of the resin layer) of the droplet of the second resin portion and the resin layer at the portion (the bottom of the concave shape of the resin layer) between the droplets The difference between the thicknesses is about 0.1.
  • the difference in thickness, diameter, and thickness of the droplets in the second resin portion may be different from the above value, or may be a non-droplet shape, for example, a rod shape. No.
  • the second resin portion is formed by phase separation from a mixed solution of the first resin material, the second resin material, and the solvent, and is formed of the second resin portion.
  • the arrangement is irregular because it is determined spontaneously.
  • phase separation is a phenomenon in which a mixed solution in which different materials are compatible is separated into phases in which the ratio of each material is high.
  • the reflective member 309 on the resin layer 308 is formed by depositing a metal mainly composed of aluminum having a high reflectivity to a thickness of about 0.2 m.
  • the reflecting member can be made of a metal other than aluminum, for example, a metal mainly composed of silver.
  • the reflective member 309 is divided for each pixel, also serves as a pixel electrode, and has an opening (contact hole) 310 penetrating the resin layer 308 and a substrate 310 having a contact hole. It is connected to the drain terminal 311a of the upper driving element 311. With this configuration, the voltage applied between the reflective member 309 also serving as a pixel electrode and the common electrode 305 is changed by the drive element 331 on the substrate 301. As a result, the display operation becomes possible.
  • the light incident from the counter substrate 302 side is reflected by the polarizing plate 303, the phase difference plate 307, the counter substrate 302, and the color.
  • the filter 305 passes through the liquid crystal layer 303, is reflected by the reflection member 309, and enters the eyes of the person viewing the reflective display element through the reverse path.
  • the absorption and transmission of light can be controlled by controlling the voltage applied to the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer is used as light control means.
  • FIG. 69 is a schematic explanatory view showing a step of forming a resin layer of a reflective display element according to Embodiment 3-1 of the present invention.
  • a mixed solution was prepared by dissolving a photosensitive first resin material and a second photosensitive resin material in a common solvent.
  • the first resin material uses an acrylic positive photosensitive material
  • the second resin material uses a styrene positive photosensitive material
  • the first resin material and the first resin material are used.
  • the ratio of the resin material No. 2 was adjusted to be 40 to 60 weight percent.
  • the solvent used was propylene glycol monomethyl acetate (PGMEA).
  • PGMEA propylene glycol monomethyl acetate
  • the second resin material a material having a lower solubility in PGMEA, which is a common solvent as compared with the first resin material, was selected. If the solubility in the common solvent is different from that of the first resin material and the second resin material, the combination of the first and second resin materials and the solvent other than the above may be used. It is also possible to use materials of the same type.
  • the mixed solution was applied onto the substrate 301 on which the driving element 311 and the terminal 311a of the driving element were previously formed, and prebaked.
  • the application was performed by spin coating, and the substrate was placed on a hot plate set at a predetermined temperature and pre-pressed.
  • the second resin material is less soluble in the solvent in the mixed solution than the first resin material.
  • the second resin material is phase-separated and aggregates first to collect.
  • the first resin material remains and becomes the first resin portion. 2 Covered the resin part.
  • the second resin portion 310b made of the first resin material has the second resin portion.
  • the second resin portion 308a made of the above resin material was dispersed and held to form a resin layer.
  • the shape of the surface of the resin layer along the shape of the second resin portion is used.
  • fine irregularities were formed on the surface of the resin layer.
  • the pre-baking is carried out at around 100 at 100 ° C., the time for the second resin material to coagulate is short because the solvent is rapidly volatilized from the mixed solution after application.
  • each second resin portion is reduced as shown in FIG.
  • the pre-baking is performed after the low-temperature pre-baking at a temperature 20 to 30 ° C higher than the normal temperature after application, followed by the high-temperature pre-baking around 100 t. A two-step pre-work was implemented.
  • the sample was dried in a hot plate at 50 ° C. for 5 minutes, and then dried in a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes.
  • the volatilization of the solvent becomes slow, so that the second resin material aggregates to form the structure shown in FIG. 69 (c).
  • the solvent was volatilized from both the first and second resin materials in a high-temperature prebaking to form the shape shown in Fig. 69 (d).
  • the low-temperature pre-bake is performed.
  • a step of drying under reduced pressure or a step of drying by air flow is used.
  • the volatilization of the solvent can be slowed down as compared with the prebaking at a high temperature. Concavities and convexities can be formed on the layer surface.
  • the substrate 3 is formed by a mask exposure, development, and rinsing process in which only the opening is exposed.
  • the resin layer on the terminal of the drive element previously formed in 01 was removed, and a contact hole was opened.
  • the resin material 1 and the resin material 2 were baked for 1 hour in a thermostat at a curing temperature of 200 ° C.
  • a reflective member 309 mainly composed of aluminum is formed on the resin film, and the photolithography and etching processes are performed.
  • Fig. 69 (e) Like this, it was patterned into pixel shapes.
  • the reflection member 9 patterned in the pixel shape is connected to the drain terminal 311a of the drive element 311 on the substrate through the contact hole formed in the resin film. Connected.
  • an alignment film (not shown) for aligning the liquid crystal of the liquid crystal layer in a predetermined direction was formed on the substrate 3-1 on which the reflection member was patterned.
  • an orientation film is formed on the opposite substrate 302 on which the color filter 304 and the common electrode 300 are formed in advance, in the same manner as the substrate 301.
  • the liquid crystal was injected into the gap.
  • a polarizing plate 303 and a retardation plate 307 were pasted on the counter substrate 302 to complete the reflection type liquid crystal display device of the present embodiment as shown in FIG. 68. .
  • the concave and convex are formed on the surface of the resin film according to the present invention, the arrangement of the concave and convex is determined spontaneously. can do . For this reason, it has the feature that moire caused by the regularity of the concave-convex arrangement does not occur.
  • fine irregularities can be formed on the surface of the reflecting plate, and particularly, the step of the concave and convex can be a minute one of 0.7 m or less. As a result, a reflection plate having better reflection characteristics can be obtained.
  • the size of the droplets in the second resin part is as follows: 1) The first resin material and the second tree The ratio of the resin material, and 2) the prerequisite of the resin layer. 2) is as described above.
  • 1) in the present embodiment, the ratio of the second resin material to the total of the first and second resin materials is set to 40% by weight, which is approximately 50% by weight.
  • the thickness of the droplet is smaller than the thickness of the film, and no irregularities are formed on the film surface.
  • the second thickness becomes larger than the film, and it is possible to form concaves and convexes on the surface of the resin layer.
  • a single solvent is used as the solvent, but a mixture of a plurality of solvents may be used.
  • a first resin material that is easily dissolved in solvent A and a second resin material that is easily dissolved in solvent B in a mixed solvent of solvents A and B make a liquid.
  • select a material whose solvent B is more volatile than solvent A By doing so, at the time of pre-baking, the solvent B volatilizes first from the mixed solution, and the second resin material which is hardly soluble in the solvent A starts to coagulate first.
  • a resin layer in which the second resin portion is dispersed and held in the first resin portion can be formed, and the same effect as in the above embodiment can be obtained.
  • a solvent is used in the present embodiment, it is not necessary to use a solvent as long as the combination is compatible with the first resin material and the second resin material.
  • the resin in which the second resin portion is dispersed and held in the first resin portion is formed by aggregating the second resin material during pre-baking. A film was formed.
  • the first resin material a material having a different shrinkage ratio due to heating during curing and different from that of the second resin material is used. It can be formed on the surface of the resin layer.
  • Figure 70 shows this situation.
  • Figure 70 shows a concave-convex shape on the surface of the resin layer of a reflective display element.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory diagram for explaining formation of a sphere.
  • a photosensitive material is used for both the first resin material and the second resin material. According to this configuration, it is possible to connect the pixel electrode and the terminal of the driving element through the opening.
  • the second resin material must be a photosensitive material. No. In this case, if the first resin material is a photosensitive material, the second resin portion located at the opening is simultaneously washed and removed during mask exposure, image development, and cleaning. The opening can be opened.
  • the second resin material may be a liquid after pre-baking, and may be a material that solidifies after the first and second resin materials are fired.
  • an epoxy resin that is liquid at normal temperature before curing is used as the second resin material
  • the second resin aggregates during pre-clearing It is a liquid.
  • the second resin portion located at the opening may be washed away by the development and washing steps of the first resin portion. it can .
  • the subsequent baking the second resin portion held by the first resin portion is thermally crosslinked and solidified.
  • a non-photosensitive material can be used as the second resin material.
  • a so-called active matrix liquid crystal display in which a driving element on a substrate corresponding to each pixel controls a voltage applied to each pixel.
  • each pixel does not have a driving element.
  • the reflective display device of the present invention may be configured with a different configuration. In a configuration without a driving element, for example, a substrate provided with a comb-shaped reflecting member and an opposing substrate formed with a comb-shaped transparent electrode may be arranged such that the comb-shaped directions are perpendicular to each other. And glue them together with a certain gap between them, enclose the liquid crystal in the gap, and apply voltage at each point where the electrodes of the upper and lower substrates intersect as pixels.
  • the twist angle of the liquid crystal between the upper and lower substrates is 180 degrees or more.
  • the STN (super twist nematic) liquid crystal display There is an element. In the case of such a configuration in which each pixel does not have a driving element, it is not necessary to form an opening that penetrates the driving element in the resin layer. Therefore, the first resin material and the second As the resin material, a non-photosensitive material can be used.
  • Embodiment 3-2 is different from Embodiment 3-1 in the configuration of the resin layer, and the other portions are common. For this reason, in Embodiment 3-2, only the step of forming the resin layer will be described with reference to FIG.
  • FIG. 72 is a schematic explanatory view showing a step of forming a resin layer of a reflective display element according to Embodiment 3-2 of the present invention.
  • a mixed solution was prepared by dissolving a photosensitive first resin material and a second resin material in a common solvent.
  • the first resin is made of an acrylic-based photo-sensitive material
  • the second resin is a polystyrene-based photo-sensitive material
  • the first resin is made of a resin.
  • the ratio of the second resin material was adjusted to be 50 to 50 weight percent. Note that, in Embodiment 3-12, the compatibility between the first resin material and the second resin material Higher than in Embodiment 3-1.
  • the mixed solution was applied onto the substrate 301 on which the driving element 311 and the terminal 311a of the driving element were formed in advance, and pre-pressed.
  • the first resin material and the second resin material are phase-separated from each other as shown in FIG.
  • a first resin portion 310c made of a first resin material and a second resin portion 30 made of a second resin material in a network shape.
  • a resin layer 308 was formed, in which 8d and were separated by phase separation.
  • the first resin material and the second resin material were baked for 1 hour in a thermostat at a curing temperature of 200 ° C.
  • a material having a different heat shrinkage ratio between the first resin material and the second resin material during curing fine concaves and convexes are formed on the surface of the resin layer 300. did.
  • the thickness of the second resin portion 300d is thin.
  • the heat shrinkage of the first resin material may be higher than the heat shrinkage of the second resin material.
  • a reflecting member 310 mainly composed of aluminum is formed on the resin film, and the film is formed by photolithography and etching steps. As shown in FIG. 69 (e) described in Embodiment 3-1, the reflection member 309 was patterned in a pixel shape. The reflection member 309 is driven on the substrate through the contact hole 310 formed in the resin film. Connected to terminal 311a of moving element.
  • Embodiment 3-1 Thereafter, the same steps as in Embodiment 3-1 were performed, and a reflective liquid crystal display element was completed.
  • Embodiment 3-2 fine concaves and convexes can be formed on the surface of the resin layer as in Embodiment 3-1. The same effect can be obtained.
  • the form of the resin layer when the resin material constituting the resin layer is applied to the substrate and phase-separated by pre-baking changes depending on the type and ratio of the material. Except for the case where one of them is formed as a droplet as shown in Embodiment 3-1 above, two kinds of resin enter irregularly as in Embodiment 2. There is a case where one of the resins forms a network that forms a network. As described above, in either of Embodiments 1 and 2, it is possible to form fine concaves and convexes on the surface of the resin layer in accordance with the arrangement of the two types of resin portions. In this case, a similar effect can be obtained.
  • the reflection type liquid crystal display element using liquid crystal was shown as the light control means, but the reflection type display element of the present invention used liquid crystal. It is not limited to the display element. For example, by moving fine particles dispersed in a solution by an electric field, it can be applied to an electrophoretic display that controls the absorption and transmission of light. Also, the present invention can be applied to a reflective display element other than the liquid crystal display element.
  • two types of resin parts are formed by phase separation, but two types of resin parts can be formed by a method other than phase separation. . That is, the two types of resin materials are not in a compatible state, but are simply mixed, for example, by heating or irradiating ultraviolet rays to the two types of resin materials. Separation to form two types of resin parts You can do that too.
  • the resin layer is formed of two types of resin materials.
  • the same effect can be obtained by using three or more types of resin materials.
  • fine concaves and convexes are formed on the surface of the resin layer by using materials having different heat shrinkage rates at the time of curing, but the physical properties depend on the material. (For example, a method of using materials having different viscosities, surface tensions, etc. can also form fine concaves and convexes on the resin layer surface. Industrial applicability) Sex
  • the first invention group it is possible to maintain high controllability of the shape of the reflective electrode without requiring any other special manufacturing process only in the active element forming process, It becomes possible to manufacture a reflection plate and a reflection type liquid crystal display device having improved reflection characteristics.
  • the second invention group when a plurality of strip-shaped convex portions having intersections are used as the concave-convex structure of the reflective layer, the plurality of layers are stacked to form the concave-convex structure. Variations in reflectivity due to pattern shifts during formation are eliminated, and productivity is greatly improved.
  • the resin layer having fine concaves and convexes on the surface is formed as a base of the reflecting member in one process, thereby simplifying the process. In addition to this, it is possible to realize a reflection plate having good reflection characteristics and a reflection type display device provided with the reflection plate.

Description

明 細 書 形状体、. 反射板、 及び反射型表示素子、 並びに反射板 の製造方法 技 術 分 野
本発明 は、 外光 を 利用 して表示 を行 う た め の反射板 と そ の製造方 法、 及び反射板 を 具備す る 反射型表示素子に 関する 。 背 景 技 術
(第 1 の背景技術)
従来の反射型液晶表示素子は、 例 え ば、 特開平 8 — 1 8 4 8 4 6 号公報に示 さ れる よ う に 、 ァ ク テ ィ ブマ ト リ ク ス 素子を構成する 積 層 さ れた金属層 、 半導体層 、 絶縁膜層 な どか ら 構成 さ れる ァ ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 素子の最上層 の絶縁膜層上 に さ ら に感光性樹脂 を塗 布後、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一 と エ ッ チ ン グに よ り 柱状構造体 を形成 し 、 こ の柱状構造体 の加熱 に よ る 熱だれ、 さ ら に樹脂の塗布 に よ る レべ リ ン グの工程 を経て、散乱性 を有する 反射電極 を形成 し て い る 。 ま た、 特開平 9 一 5 4 3 1 8 号公報、 特開平 1 1 一 1 3 3 3 9 9 号公報及ぴ特開平 1 1 一 2 5 8 5 9 6 号公報 に示 さ れる よ う に、 ァ ク テ ィ ブマ ト リ ク ス 素子 を構成する 積層 さ れた金属層、 半導体層 、 絶縁膜層 な ど各層 を最上層 の絶縁膜層 を マ ス ク と し て、 エ ッ チ ン グ を行 う こ と に よ り 、 凹 凸形状 を形成 し 、 そ の上 に形成さ れた反射電 極 に散乱性 を付与 し て い る 。
通例の透過型液晶表示素子の ァ ク テ ィ ブマ ト リ ク ス 素子では、 5 回 の フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一 と エ ッ チ ン グ の 工程 を 経て作製さ れる 。 こ れ に対 し て、 特 開平 8 — 1 8 4 8 4 6 号公報 に記載さ れて い る 方 法では、 反射電極 に散乱性 を付与する た め の 凹 凸形状の 制御性 に優 れ る も の の 、 通 例 の 透 過 型 液 晶 表 示 装 置 の T F T ( Thin Film Transistor, 薄膜 ト ラ ン ジス タ ) 型ア ク テ ィ ブマ ト リ ク ス基板 に 比 ベて工程が煩雑 と な り 、 製造 に必要な コ ス 卜 の 増大につ ながる と い つ た大き な製造上 の課題があ っ た。
こ の よ う な課題 に対 し て、 前記特開平 9 一 5 4 3 1 8 号公報、 特 開 平 1 1 一 1 3 3 9 9 号公報及ぴ特開平 1 1 一 2 5 8 5 9 6 号公報 に示 さ れる技術は、 ァ ク テ ィ プマ ト リ ク ス 素子 を構成する ため の各 層 を 1 回の フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ ー並びにエ ッ チ ン グに よ り 工程数 の 削減 を企図 し 、 コ ス ト の増大 を抑制する と い う も の であ っ た。 こ れ ら は一見工程数の 削減 に よ っ て コ ス ト 削減可能な よ う に も考え ら れ た が、 以下の課題がそ の 素子形成後に な っ て初 め て露見 し た。
即ち 、 前記特開平 9 一 5 4 3 1 8 号公報及び特開平 1 1 一 2 5 8 5 9 6 号公報に記載 さ れて い る 工程 に よ り 製造 さ れた反射電極で は、 傾斜角 の分布が傾斜角 の大 き い部分に偏る 。 前記反射電極 に つ き、 そ の極角 0 ° 方向か ら 入射光 を入射 し 、 極角方向で の出射角分布 を 測定する と 、 0 ° 方向 の所謂正反射の よ る 出射光 と 極角 の大き な と こ ろ で の 出射光強度が大き く な つ て し ま う 。 こ の よ う な散乱特性 を 有す る 反射板 を外光下で観察する と観察者 に は暗 く 観察さ れて し ま う 。
ま た、 ァ ク ティ ブマ ト リ ク ス型素子 と し て逆ス 夕 ガ T F T型素子 を 形成 し 、 こ の 工程 を利用 す る こ と で、 反射電極 を形成 し た と こ ろ 、 こ の 反射電極 の再現性が悪 く 、 ロ ッ ト 間で の ば ら つ きがきわ め て大 き い こ と がわか っ た。 上記工程 に よ り 製造 さ れた反射電極 を詳細 に 観察 し てみ る と 、 反射電極 に亀裂や剥離な どが生 じ てい る こ と が判 明 し た。 こ れは、 各層 を 1 回のエ ッ チ ン グ に よ っ てパ タ ーニ ン グ を 行う が、 それぞれの層によ り エッチングの速度が異なる ため、 T F T素子パターニングの際に積層された各層の側面が不均一となる。 こ のため、 金属を反射電極と して成膜する際に、 密着性が悪 く 、 そ の結果と して、 亀裂や剥離な どを生 じる と考え られる。 これ ら の亀 裂や剥離によ り 反射電極の反射特性の ロ ッ ト 間のバラツキの増大や 再現性の劣化を招いている と考え られる。
本発明は、 上記の課題に鑑み、 アク ティ ブ素子の形成工程のみで 他の特別な製造工程を必要とせず、 反射電極の形状の制御性を高 く 維持でき、 反射特性を向上する よ う に した反射板及び反射型液晶表 示装置並びにその製造方法を提供する こ とであ る。
(第 2 の背景技術)
また、 反射型表示素子の高輝度化を図る手法と して、 反射層の表 面に凹凸構造を有する散乱反射板が提案さ れてお り (特開平 5 — 2 3 2 4 6 5 号公報)、 互い に独立 した凸部上に平坦化層 を積層 した 構成を用 いていた。
また、 前記特開平 1 1 一 2 5 8 5 9 6 号公報では、 生産工程を削 減する ため T F T素子や周辺配線を形成する プロセス を利用 して凹 凸構造を形成する手法が開示されてお り 、 当該公報には、 柱状突起 物を複数層積層 して凹凸構造が形成されていた。
パネルの高輝度化を図るためには、凹凸構造の制御が重要であ り 、 当該凹 凸構造の 傾斜面の平均傾斜角分布は、 最大 6 · ~ 1 5 ·程度 で設計する必要がある。
従来は、 ア レイ基板上に平坦化層を形成 した後、 感光性 レジス ト で凸部を一層形成 し、 さ ら に熱ァニールで形状が変わる平坦化層を 積層 して形状制御を行っ ていた。
こ のよ う に、 従来はア レイ基板上に T F T素子、 ゲー ト 、 ソース 等の周辺配線を形成 した後に レジス ト を積層する構成のため製造ェ 程が複雑で生産性 に課題があ っ た (特開平 5 — 2 3 2 4 6 5 号公 報)。
—方、 T F T素子や周辺配線を形成する プロセス を利用 して凹凸 構造 を形成する場合 ( 1 1 一 2 5 8 5 9 6 号公報)、 工程 に応 じ て 凸部を複数積層する必要があ る。 しか し、 製造時にはマス ク 合わせ のずれが必ず発生する ため、 独立した柱状凸部を用 いる と凸部が均 等に積層 されず所望の凹凸構造を得る のが困難であった。
(第 3 の背景技術)
また、 反射型表示素子は、 外光を利用するために透過型に比べて 表示が暗 く なる と い う 欠点があ る。 こ のため、 外光の利用効率が高 く 、 視認性に優れた反射板を用 いる こ とが、 高い表示品位を得るた め に .は欠かせない。
反射板と しては、 反射率が高いアルミ ニウムや銀などの金属膜等 を用 いる こ と によ り 、 反射率を高める こ とができる。 しか し、 平坦 な基板上に鏡面性を有する反射板を用 いた場合、 図 7 3 ( b ) のよ う に正反射する方向のみに光が反射するため、 こ の方向か ら見た場 合には光源が映 り こ んで表示が見づ ら く な り 、それ以外の方向では、 ほ と ん ど反射光がないため、 非常に暗い表示となる。 こ の課題を解 決する ため、 反射板の表面に微細な凹凸を形成する こ と によ り 、 図 7 3 ( a ) のよ う に反射光を散乱させ、 光源の映 り こみを抑制する と と も に、 明 る さ (反射率)、 視野角な どの視認性を高めた反射型 の液晶表示素子が提案されて い る (特開平 6 — 2 7 4 8 1 号公報)。
こ の従来例は、 図 7 4 に示すよ う に、 凹凸のベース となる突起物 4 1 4 a , 4 1 4 b を、 駆動素子 4 1 0 が形成さ れた基板 4 1 1 上 に形成 し、 突起物 4 1 4 a , 4 1 4 b 上に樹脂層 4 1 5 を塗布する こ と によ り 、 滑 らかな凹凸を作る 。 こ の上に反射部材 4 1 9 を製膜 する こ と によ り 、 反射板の表面に微細な凹凸形状を形成し、 良好な 視認性を有する反射板を形成 した も のである。
こ のよ う に、 反射部材 4 1 9 の下地である樹脂層 4 1 5 に微細で かつ滑ら かな凹凸を形成する こ と に よ り 、 反射光を散乱させる こ と ができ、 光源の映 り こみや、 正反射以外の方向の表示が暗い、 と い つ た課題を解決 し、 明る く 、 視野角の広い反射型表示素子を構成で さる。
しか しなが ら 、 上記従来例の方法では、 微細でかつ滑 ら かな凹凸 を形成する工程が、 1 ) 凹凸の下地 となる突起物を形成する、 2 ) 突起物上に樹脂層を塗布 して滑 らかにする、 とい う 2 つ の工程が必 要であ り 、 冗長であっ た。
また、 前記従来例の突起物 4 1 4 a , 4 1 4 b は、 感光性材料を 塗布後、 露光おょぴ現像によ っ て、 所定の箇所にのみ突起物を残す、 とい う方法で形成 しているが、 露光時の フ ォ ト マス ク の突起物位置 パターンに規則性があ る と、 光の干渉によ り モア レ模様が発生して 非常に見づ ら い も の となる。 このため、 微細な凹凸配置には、 不規 則性が必要であ り 、 前記従来例の場合、 フ ォ トマス ク の凹凸パター ン配置に不規則性を考慮する必要があ っ た。
本発明は上記従来の課題を解決する も のであ り 、 凹凸形状を形成 する工程数を従来に比べて削減する と と も に、 モア レを生 じないよ う規則性のない凹 ΰを容易 に形成 し た反射板および該反射板を具備 する反射型表示素子を提供する こ と を 目 的とする。 発 明 の 開 示
一群の本発明は、 同一乃至類似 した着想に基づく ものである。 し か し 、 それぞれの発明は異な る 実施 の形態 に よ り 具現化 さ れる も の で あ る の で、 本明細書では、 こ れ ら の一群 の本発明 を密接 に関連 し た発 明 ご と に第 1 の発明群、 第 2 の発明群、 及び第 3 の発明群 と し て区分する 。 そ し て、 以下では、 それぞれの 区分 (発明群) ご と に そ の 内容 を順次説明する 。
(第 1 の発明群)
請求項 1 記載の発明 は、 基板上 に ァ ク テ ィ ブ素子及び凹 凸状の 反 射電極 を具備 し た反射板 にお いて、前記凹 凸状反射電極 の下方 に は、 薄膜が積み上げ ら れて構成 さ れる 複数の積層パ タ ー ンが形成 さ れて お り 、 前記積層パ 夕 一 ン は、 ア ク テ ィ ブ素子 を構成する 全ての薄膜 の う ち 選択 さ れた 2 つ 以上の薄膜で あ っ て、 且つ ァ ク テ ィ プ素子の 製造工程 に お いて、 所定 のパ タ ーニ ン グ に よ り 得 ら れた薄膜を含む こ と を特徴 と する 。
請求項 2 記載の発明は、 請求項 1 記載の反射板で あ っ て、 前記積 層パ タ ー ン は、 順次幅が小 さ く な る 複数の薄膜が積み上げ ら れて先 細状 と な っ て い る こ と,を特徴 と する 。
上記構成 に よれば、 形状制御性が向上 し 、 反射特性に優れた反射 板が構成 さ れる 。 更 に、 前記積層パ タ ー ンは、 順次幅が小 さ く な つ て い る 複数の薄膜が積み上 げ ら れて先細状 と な っ て い る のが好 ま し い。 尚、 本願明細書中 の実施の形態では、 上記薄膜を柱状体、 積層 パ タ ー ン を段差構造体 と し て説明する こ と と する 。
請求項 3 記載の発明 は、 請求項 2 記載の反射板であ っ て、 前記積 層パ タ ー ンは、 非対称性を有す る 構造で あ る こ と を特徴 とする 。
上記構成 に よ れば、 正反射方向 を観察者の視野角 の 中央部か ら 離 れた位置 にず ら す こ と がで き 、 良好な表示品位が得 ら れる こ と に な る 。 請求項 4 記載の発明は、 請求項 2 記載の反射板であっ て、 前記反 射電極 と前記積層パターン と の間には、 絶縁膜が形成されてなる こ と を特徴とする。
前記構成とする こ と によ り 、 前記積層パターンを絶縁膜層が囲い 込む構成 とする こ とができる ので、 電界によるオフ時の リ ーク を抑 制する こ とができる。 また、 反射電極の剥離や亀裂な どは発生する よ う な こ と はない。
請求項 5 記載の発明は、 請求項 4 記載の反射板であっ て、 前記絶 縁膜は樹脂材料か ら なる こ と を特徴とする。
請求項 6 記載の発明は、 請求項 5 記載の反射板であっ て、 前記樹 脂材料は感光性材料であ る こ と を特徴とする。
請求項 7 記載の発明は、 請求項 2 記載の反射板であ っ て、 前記積 層パターンを構成する薄膜の う ち、 テーパー角が異なる も のが少な く と も 2 層以上存在する こ と を特徴とする。
上記構成によ り 、 テーパー角が異なる ものが少な く と も 2 層以上 存在すれば、段差構造体の形状を任意に制御する こ とが可能 とな り 、 反射電極の 凹凸形状の制御性が向上する。
請求項 8 記載の発明は、 基板上にアク ティ ブ素子と、 カ ラ一 フ ィ ルタ と、 凹凸状の反射電極と、 を具備 した反射板において、 前記凹 凸状反射電極の下方には、 薄膜が積み上げられて構成される複数の 積層パター ンが形成されてお り 、 前記積層パターンは、 ア ク ティ ブ 素子若 し く は前記カ ラー フ ィ ル夕 を構成する全ての薄膜の う ち選択 さ れた 2 つ以上の薄膜であっ て、 且つァ クティ ブ素子の若 し く は力 ラーフ ィ ル夕 の製造工程において、 所定のパターニングによ り 得 ら れた 膜を含む こ と を特徴とする。
上記構成によっ て も、 請求項 1 記載の発明 と同様に、 形状制御性 が向上 し 、 反射特性 に優れた反射板が構成 さ れる 。
請求項 9 記載の発明 は、 基板上 に ァ ク テ ィ ブ素子及び凹 凸状の反 射電極 を具備 し 、 前記凹 凸状反射電極の下方 に は、 積層パ タ ー ンが 形成 さ れた構造の反射板 の製造方法で あ っ て、 前記ァ ク テ ィ プ素子 を構成する 薄膜 を 、 前記基板 の ァ ク テ ィ ブ素子形成領域に積層 し て パ タ ーニ ン グする 際 に 、 前記薄膜 を 凹 凸面形成領域に も 2 層 以上積 層 し てパ タ ーニ ン グ を行 っ て、 凹 凸面形成領域に積層パ タ ー ン を形 成する こ と を特徴 と する 。
上記方法 に よ れば、 積層パ タ ー ン の形状の制御が可能 と な り 、 こ の結果、 反射電極の 凹 凸形状 を 高精度で制御する こ と がで き る 。 ま た、 薄膜パ タ ー ン毎 にパ タ ーニ ン グ を行 う た め、 全ての層 を積層 し た後 に一括 してパ タ ーニ ン グす る従来例 の有する 各層 の側面 の不均 一に起因 し た金属層 の密着性 の劣化 と い う 問題 を解消する こ と がで さ る 。
請求項 1 0 記載の発明 は、 反射板で あ っ て、 基板上に、 ァ ク テ ィ ブ素子 と 、 蓄積容量形成の た め の容量電極 と 、 凹 凸状の反射電極 と 、 前記反射電極の下方 に積層パ タ ー ン と を具備 し た反射板 にお い て、 前記基板の 前記容量電極以外の領域上 に は、 ァ ク ティ プ素子を構成 する 薄膜の一部 を使用 し て構成 さ れた第 1 の積層パ タ ー ンが複数形 成 さ れてお り 、 前記容量電極上 に は前記第 1 の積層パタ ー ン と 異な る 第 2 の積層パ タ ー ンが複数形成 さ れてお り 、 前記凹 凸状反射電極 が前記第 1 及び第 2 の積層パ タ ー ン を覆 っ て い る こ と を特徴 と する 。
上記構成 に よ り 、 蓄積容量 を形成 し容量不足 に起因 し た フ リ ッ カ — の 防止 を 図 る こ と がで き る と と も に、 容量電極の直上で反射電極 に 凹 凸形状が得 ら れ、 反射電極の 凹 凸間 の平坦部面積 を可及的 に低 減 し 、 正面での 正反射強度 を低減する こ と が可能 と な る 。 請求項 1 1 記載の発明 は、 請求項 1 0 記載の反射板であ っ て、 前 記第 2 の積層パ タ ー ンは、 ァ ク テ ィ ブ素子を構成する 薄膜以外 の薄 膜か ら 構成 さ れて い る こ と を特徴 とする 。
請求項 1 2 記載の発明 は、 請求項 1 1 記載の反射板で あ っ て、 前 記第 2 の積層パ タ ー ン は、 容量電極 をパ タ ーニ ン グ して形成 さ れた 薄膜 を含む こ と を特徴 と する 。
請求項 1 3 記載の発明 は、 基板上 に、 ア ク テ ィ ブ素子 と 、 蓄積容 量形成の た め の容量電極 と 、 凹 凸状の反射電極 と を具備 し た反射板 の製造方法で あ っ て、 前記容量電極上 に、 前記ア ク ティ ブ素子 を構 成する 薄膜以外の薄膜 を 形成する 工程 と 、 前記薄膜以外の薄膜 をパ タ ーニ ン グ し て積層パ タ ー ン を形成する 工程 と 、 を含む こ と を特徴 とす る 。 .
請求項 1 4 記載の発明 は、 基板上 に、 ア ク ティ ブ素子 と 、 蓄積容 量形成の た め の容量電極 と 、 凹 凸状の反射電極 と を具備 し た反射板 の製造方法で あ っ て、 前記容量電極上 に、 前記ア ク ティ ブ素子 を構 成する 薄膜以外の薄膜を形成する 工程 と 、 前記薄膜以外の薄膜 をパ タ ーニ ン グ して積層パ タ ー ン を形成す る 工程 と 、 か ら な る こ と を特 徵 と する 。
請求項 1 5 記載の発明は、 基板上 に ア ク テ ィ ブ素子 と 、 蓄積容量 形成の ため の容量電極 と 、 凹 凸状の反射電極 と 、 前記反射電極下方 に形成 さ れた積層パ タ ー ン と を具備 し た反射板の製造方法であ っ て、 前記容量電極 を パ タ ーニ ン グ し て積層パ タ ー ン を形成する 工程 を含 む こ と を特徴 と する 。
上記方法 に よ っ て、 容量不足 に起 因 し た フ リ ッ カ ーの 防止 を 図 る こ と ができ る と と も に、 容量電極 の直上で反射電極 に 凹凸形状が得 ら れ、 反射電極の 凹 凸間の平坦部面積 を 可及的 に低減 し 、 正面での 正反射強度 を低減する こ と が可能は反射板 を 得る こ と が可能 と な る 請求項 1 6 記載の発明 は、 基板上 に ア ク テ ィ ブ素子 と 、 凹 凸状の 反射電極 と 、 前記凹 凸状の反射電極 の下方 に形成 さ れた積層 パ タ ー ン と を具備 し た反射板 にお いて、 前記積層パ タ ー ン を構成す る 各薄 膜の相対位置関係が所定領域毎に異な っ て い る こ と を特徴 とする 。
請求項 1 7 記載の発明 は、 請求項 1 6 記載 の反射板であ っ て、 前 記積層パ タ ー ンが非対称形状であ る こ と を特徴 と する 。
上記構成 に よ り 、 マス ク 合わせの際の マー ジ ン に よ る 凹 凸形状の 制御性低下 を最小限 に 抑制する こ と が可能 と な る 。
請求項 1 8 記載の発明 は、 形状体であ っ て、 パタ ーニ ン グ し た 2 層以上の 薄膜か ら な る 積層パタ ー ン を複数種有 し、 前記積層パ 夕 一 ン は、 複数種 ご と に、 積層 さ れた前記薄膜の大き さ の順序が異な る こ と を特徴 と す る 。
請求項 1 9 記載の発明 は、 反射板であ っ て、 請求項 1 8 記載の形 状体 を積層パ タ ー ン と し て備えた こ と を特徴 とする 。
上記形状体 を反射板に備え る こ と に よ り 、 前記複数種の積層パ タ ー ン 同士 に よ っ て反射特性の ば ら つ き を 小 さ く する こ と がで き る の で、 当該反射板の 凹 凸形状の制御性 の低下を抑制する こ と が可能 と な る 。 な お 、 前記形状体は、 本実施の形態 の よ う に反射板 に使用 す る こ とがで き る が、 その他 と して光学素子 ( レ ンズ) 等に使用 する こ と も で き る 。
請求項 2 0 記載の発明 は、 基板上 に ア ク テ ィ ブ素子 と 、 凹 凸状の 反射電極 と を 具備 し た反射板 にお いて、 前記 凹 凸状反射電極の下方 には、 薄膜が積み上げ ら れて構成 さ れる 積層 パ タ ー ンが形成 さ れて お り 、 前記積層パタ ー ンは、 ア ク ティ ブ素子 を構成する 全ての薄膜' の う ち 選択 さ れた 2 つ以上の薄膜で あ っ て、 且つ ァ ク テ ィ ブ素子の 製造工程 に お い て所定 のパ タ ーニ ン グ に よ り 得 ら れた薄膜か ら 構成 さ れ、 部分的 に重な り 部 を有する よ う に形成 さ れて い る こ と を特徴 とする 。
請求項 2 1 記載の発明 は、 請求項 2 0 記載の反射板で あ っ て、 前 記積層パ タ ー ン を構成す る 薄膜の最小幅よ り も 前記重な り 部が小 さ レ こ と を特徴 と する 。
上記構成 と す る こ と に よ り 、 上記積層パ タ ー ン を構成する 各薄膜 は、 部分的 に重な り 部を有す る よ う に形成 さ れ、 よ り 具体的 に は、 前記積層パ タ ー ン を構成する薄膜の最小幅よ り も 前記重な り 部を小 さ く し て い る の で、 反射板 にお ける 平坦部の 占め る割合 を小 さ く す る こ と がで き 、 正反射方向 の反射光強度の 小 さ い、 外光 の強 い環境 下で も 写 り 込みの少な い反射板 を実現する こ と ができる 。
請求項 2 2 記載の発明 は、 請求項 9 記載の反射板の製造方法で あ つ て、 前記積層パ タ ー ン を構成す る 薄膜 を 、 部分的な重な り 部 を有 す る よ う に形成する こ と を特徴 と する 。
請求項 2 3 記載の発明 は、 請求項 2 2 記載の反射板の製造方法 に で あ っ て、 前記重な り 部が、 前記積層パ タ ー ン を構成す る 薄膜 の最 小幅 よ り も 小 さ く な る よ う に形成する こ と を特徴 とする 。
上記方法 とす る こ と に よ り 、 反射板 にお け る 平坦部の 占め る 割合 を 小 さ く す る こ と ができ 、 正反射方向 の反射光強度の小 さ い 、 外光 の強 い環境下で も 写 り 込み の少な い反射板 を得る こ と ができ る 。 請求項 2 4 記載の発明 は、 請求項 1 記載 の反射板であ っ て 、 光透 過部位 を有する こ と を特徴 と する 。
請求項 2 5 記載の発明 は、 請求項 2 4 記載の反射板で あ っ て、 光 透過部位の厚み と 、 前記光透過部位以外の部位の厚み と が異な る こ と を 特徴 と す る 。 反射型表示素子は環境光の乏し い と こ ろでは表示品位が劣化する と い う 課題がある 。 そ こで、 かかる課題解決のため、 反射型表示素 子を構成する反射板を光透過部位を有する よ う に し、 バッ ク ライ ト な どの光源を基板裏面に具備する こ と によ り 、 如何なる環境でも視 認性の良好な表示素子が得 られる。
請求項 2 6 記載の発明は、 反射型表示素子であっ て、 請求項 1 記 載の反射板を用 いた こ と を特徴とする。
上記構成によ り 、反射特性の優れた反射型表示素子が構成さ れる。 請求項 2 7 記載の発明は、 半透過型表示素子であって、 請求項 2 4 記載の反射板を用 いた こ と を特徵とする。
反射型表示素子は環境光の乏 し い と こ ろでは表示品位が劣化する と い う 課題があ る。 そ こで、 かかる課題解決のため、 基板上に反射 電極と透明電極 と の両方を備え、 パッ ク ライ ト な どの光源を基板裏 面に具備する こ と によ り 、 如何なる環境でも視認性の良好な半透過 型表示素子が得 られる。
請求項 2 8 記載の発明は、 請求項 2 7 記載の半透過型表示素子で あっ て、 集光部位を有する こ と を特徴 とする。
上記構成によ り 、 透過モー ド時における輝度の向上を図る こ とが できる。
(第 2 の発明群)
請求項 2 9 記載の発明は、 反射板であ っ て、 基板と、 前記基板上 に形成された凹凸構造を有する反射層 と、 を有 し、 前記凹凸構造は、 前記基板上に形成された複数の帯状の薄膜パター ンが互いに交差す る こ と によ り 形成さ れてなる こ と を特徴とする。
請求項 3 0 記載の発明は、 請求項 2 9 記載の反射板であ っ て、 前 記薄膜パターンが互いに交差する交差部では、 凸部が積層 さ れてな る こ と を特徴とする。
前記構成とする こ と によ り 、 帯状の薄膜パターンが互いに交差す る構成と されている ので、 所望も 凹凸構造を得る こ とができ、 特に、 交差する交差部で凸部が積層されて凸部頂点を構成すれば、 よ り 所 望の凹凸構造を得る こ とができる。
請求項 3 1 記載の発明は、 請求項 2 9 記載の反射板であっ て、 前 記薄膜パターンが互い に交差する交差部の形状は、 凹部であ る こ と を特徴とする。
前記構成とする こ と によつ ても、 所望の凹凸構造を得る こ とがで きる。
請求項 3 2 記載の発明は、 請求項 2 9 記載の反射板であ っ て、 前 記薄膜パター ンはメ ッ シュ状である こ と を特徴 とする。
前記構成のよ う に、 薄膜パターンがメ ッ シュ形状である と、 マス ク合わせのずれ等によ り 帯状の薄膜パター ンが上下の層で位置ずれ しても交点位置が多少移動す'る のみで薄膜パターン状自体はほぼ一 定に保たれる。 こ のためマス クずれが発生 して もパネルは、 ほぼ均 一の反射特性を示すこ とができ生産性が大幅に向上する。
請求項 3 3 記載の発明は、請求項 2 9 記載の反射板であ っ て、 前 記薄膜パター ン の間隔は一定でない こ と を特徴とする。
前記構成とする こ と によ り 、 帯状の薄膜パター ン の隣 り 合う 間隔 を ラ ンダム に設定する こ とで、 反射光の回折や干渉が抑制され良好 な表示が得 られる。
請求項 3 4 記載の発明は、 請求項 2 9 記載の反射板であ っ て、 前 記基板上には、 更にアク ティ ブ素子が形成されてお り 、 前記薄膜パ ター ンは、 前記ァク ティ ブ素子を構成する薄膜によ り 形成さ れてな る こ と を特徴とする。 請求項 3 5 記載の発明 は、請求項 2 9 記載の 反射板で あ っ て、 前 記基板上 に は、 更 に ア ク ティ ブ素子が形成 さ れてお り 、 前記薄膜パ タ ー ンは、 前記 ァ ク ティ プ素子を形成する 工程 に よ り 同時に形成 さ れてな る こ と を 特徴 と する 。
こ の よ う に構成す る こ と に よ り 、 帯状 の薄膜パ タ ー ン は、 ア レイ 基板上の T F T 素子、 及び周辺配線 を形成する プロ セス 工程 を 用 い て形成する こ と も で き 、 こ の場合、 生産性が更 に 向上す る 。
請求項 3 6 記載の発明 は、 請求項 2 9 記載の反射型表示装置で あ つ て、 請求項 2 9 に記載の反射板 と 、 前記反射板上 に設け ら れ光 の 吸収量を制御す る光制御手段 と 、 を有する こ と を特徴 と す る 。
前記構成 と する こ と に よ り 、 反射型表示素子の生産性が大幅 に 向 上する ため低コ ス ト で高輝度な反射型表示素子が実現でき る 。
(第 3 の発明群)
請求項 3 7 記載の発明 は、 反射板であ っ て、 基板 と 、 前記基板上 に形成 さ れ、 表面 に微細 な 凹 凸 を有する 樹脂層 と 、 前記樹脂層 上 に 設 け ら れ、 光を 反射す る 反射部材 と 、 を有 し、 前記樹脂層 は、 少な く と も 2 種類の樹脂部 を互い に分散保持す る 構成 に よ り 、 前記凹 凸 が形成 さ れてな る こ と を特徴 と する 。
請求項 3 8 記載の発明 は、 請求項 3 7 記載の反射板で あ っ て、 少 な く と も 2 種類の前記樹脂部の配置 に対応 し て、 前記凹 凸が形成 さ れてな る こ と を 特徵 とす る 。
請求項 3 9 記載の発明 は、 請求項 3 7 記載の 反射板で あ っ て、 前 記凹 凸 の段差が 0 . 7 以下で あ る こ と を特徴 と する 。
前記構成 とする こ と に よ り 、 反射板 の表面に微細な凹 凸が形成 さ れた構成 と する こ と がで き る の で、 良好な反射特性 を有する 反射板 を実現する こ と が可能 と な る 。 特 に、 前記 凹 凸 の段差が 0 . 7 jit m 以下の微細な段差を形成した構成 とする こ とができ、 よ り 良好な反 射特性を有する反射板を得る こ とができる。
請求項 4 0 記載の発明は、 請求項 3 7 記載の反射板であ っ て、 少 な く と も 2 種類の前記樹脂部は、 前記基板上に塗布された少な く と も 2 種類の樹脂材料を含む液体の相分離によ り 形成されてなる こ と を特徴とする。 '
上記構成によ り 、 混合液を基板上に塗布 したのち、 少な く と も 2 種類の樹脂材料を相分離させて、 これによ つ て、 少な く と も 2 種類 の樹脂部が形成される ので、 樹脂層表面に規則性を有しない凹凸を 形成する こ とができ る ので、 光の干渉によ り モア レ模様が発生する よ う な こ と はな く 、 良好な反射特性を有する反射板を得る こ とがで 含る。
請求項 4 1 記載の発明は、 請求項 3 7 記載の反射板であっ て、 少 な く と も 2 種類の前記樹脂部の収縮率は、 互いに異なる こ と を特徴 とする。 ,
こ の構成によ り 、 樹脂層表面の凹凸を容易に形成する こ とができ る。
請求項 4 2 記載の発明は、 反射型表示素子であ っ て、 前記反射板 上に設け られ、 光の吸収量を制御する光制御手段と、 を有する こ と を特徴とする。
こ の構成によ り 、 反射板の表面に微細な凹凸形状を形成する こ と ができ、 良好な反射特性を有する反射型表示素子を実現する こ とが でき る。
請求項 4 3 記載の発明は、 請求項 4 2 記載の反射型表示素子であ つ て前記樹脂材料は、 感光性樹脂を含む こ と を特徴 とする。
請求項 4 4 記載の発明は、 請求項 4 2 記載の反射型表示素子であ つ て、 前記基板上 に は更 に ア ク テ ィ ブ素子が形成 さ れ、 該ァ ク テ ィ ブ素子を 覆 う よ う に前記樹脂層が形成 さ れてな り 、前記樹脂層 に は、 上記ア ク テ ィ ブ素子 に達する コ ン タ ク ト ホールが形成さ れ、 該 コ ン タ ク ト ホール を介 し て上記 ァ ク テ ィ ブ素子 と 前記反射部材 と は電気 的 に接続 さ れて な る こ と を特徴 とする 。
こ の構成 に よ り 、 樹脂層 を貫通する 開 口 ( コ ンタ ク ト ホール) を 形成 し、 開 口 を介 し て基板上に予 め形成 し たア ク テ ィ ブ素子 と 、 榭 脂層上の電極 と を接続 し て、 樹脂層上 の反射部材 に印加する 電圧 を 制御でき 、 反射型表示素子の表示動作 を 、 基板上の ア ク ティ ブ素子 で行 う こ と が可能 と な る 。
請求項 4 5 記載の発明 は、 反射板の製造方法であ っ て、 基板 と 、 前記基板上 に形成 さ れ、 表面 に微細な 凹 凸 を有する 樹脂層 と 、 前記 樹脂層上 に設 け ら れ、 光 を反射する 反射部材 と 、 を有 し 、 前記樹脂 層 は、少な く と も 2 種類の樹脂部を互い に分散保持する 構成 に よ り 、 前記 凹 凸が形成 さ れてな る 反射板 の製造方法であ っ て、 少な く と も 2 種類以上 の樹脂材料 を含む混合液を作製する 混合液作製工程 と 、 前記混合液 を基板上 に塗布する 塗布工程 と 、 前記基板上 に塗布 し た 混合液に含 ま れる 樹脂材料 を相分離 さ せて、 表面 に 凹 凸 を有する 樹 脂層 を形成す る 樹脂層工程 と 、 前記樹脂層上 に反射部材 を形成する '反射部材形成工程 と 、 を含む こ と を特徴 とする 。
こ の方法 に よ り 、 表面の 凹 凸 を形成する 樹脂層 を形成する 工程 を 1 回で実現で き 、 かつ 凹 凸 の規則性がな く モ ア レ の な い 反射板 を形 成する こ と が可能で あ る 。 図 面 の 簡 単 な 説 明 図 1 は、 本発明 の概念図で あ る 。
図 2 は、 本発明 の概念図 で あ る 。
図 3 は、 実施 の形態 1 一 1 に係 る 反射型液晶表示装置の要部断面 図で あ る 。
図 4 は、 図 3 の一部 を拡大 し た断面図であ る 。
図 5 は、 実施の形態 1 一 1 に係 る液晶表示装置の製造工程 図で あ る 。
図 6 は、 ゲー ト 電極 5 及び円 形パ タ ー ン層 5 ' の製造工程 図で あ る 。
図 7 は、 マス ク 2 1 の平面図で あ る 。
図 8 は、 マ ス ク 2 7 の 平面図で あ る 。
図 9 は、 円形パ タ ー ン 1 6 ' の製造工程 図で あ る 。
図 1 0 は、 マス ク 3 1 の平面図で あ る 。
図 1 1 は、 信号配線 1 8 b 及びソ ース · ド レイ ン電極 1 8 a の製 造工程 図で あ る 。
図 1 2 は、 反射電極の反射特性 を評価する 装置 の配置図であ る 。 図 1 3 は、 実施の形態 1 一 1 に係 る 反射板の反射特性 を,示す図で あ る 。
図 1 4 は、 従来例 の反射板の反射特性 を示す図 で あ る 。
図 1 5 は、 実施の形態 1 一 2 に 係 る反射型液晶表示装置の要部断 面図 で あ る 。
図 1 6 は、 図 1 5 の一部 を拡大 した断面図で あ る 。
図 1 7 は、 実施の形態 1 一 2 に係 る 反射型液晶表示装置の製造ェ 程 図 で あ る 。
図 1 8 は、 実施の形態 1 — 3 に,係 る 反射型液晶表示装置の要部断 面図 で あ る 。 図 1 9 は、 図 1 8 の 一部 を拡大 し た断面図であ る 。
図 2 0 は、 実施の形態 1 一 3 に係 る 反射型液晶表示装置の製造ェ 程 図 で あ る 。
図 2 1 は、 実施の形態 1 一 3 に係 る 反射板の反射特性 を 示す図で 5 あ る 。
図 2 2 は、 実施の形態 1 — 4 に係 る 反射型液晶表示装置 の要部断 面図で あ る 。
図 2 3 は、 図 2 2 の一部を拡大 し た 断面図で あ る 。
― . m 2. 4 一.裏直.—の歷1丄 - 4 に係 る反射型液曰 ¾.¾1装置 製造 „
1 0 程 図 で あ る 。
図 2 5 は、 実施の 形態 1 — 5 に係 る 反射型液晶表示装置 の要部断 面図で あ る 。
図 2 6 は、 図 2 5 の一部 を拡大 し た 断面図であ る 。
図 2 7 は、 実施の形態 1 一 6 に係 る 反射型液晶表示装置 の要部断 1 5 面図 であ る 。
図 2 8 は、 図 2 7 の一部 を拡大 し た 断面図で あ る 。
図 2 9 は、 実施の形態 1 一 6 に係 る 反射型液晶表示装置の製造ェ 程図で あ る 。
図 3 0 は、 実施 の形態 1 一 7 に 係 る 透過型兼用 の反射型液晶表示 20 装置 の要部断面図で あ る 。
図 3 1 は、 実施の形態 1 — 8 に係 る 透過型兼用 の反射型液晶表示 装置 の要部断面図で あ る 。
図 3 2 は、 実施の形態 1 一 9 に係 る 反射型液晶表示装置 の要部断 面図で あ る 。
2 5 図 3 3 は、 図 3 2 の一部拡大図で あ る 。
図 3 4 は、 実施の形態 1 一 9 に係 る 反射型液晶表示装置 の製造ェ 程 図で あ る 。
図 3 5 は、 実施 の形態 1 一 1 0 に 係 る 反射型液晶表示装置の要部 断面図であ る 。
図 3 6 は、 図 3 5 の一部拡大図 で あ る 。
図 3 7 は、 実施の形態 1 — 1 0 に係 る 反射型液晶表示装置の製造 工程 図で あ る 。
図 3 8 は、 コ ン タ ク ト ホール 7 O A , 7 O B 付近 の 断面図で あ る 。 図 3 9 は、 実施の形態 1 一 1 1 に係 る 反射型液晶表示装置の要部 断面図で あ る 。
図 4 0 は、 実施の 形態 1 一 1 2 に係 る 反射型液晶表示装置の要部 断面図 で あ る 。
図 4 1 は、 実施 の形態 1 一 1 2 に 係る 反射型液晶表示装置の製造 工程'図 で あ る 。
図 4 2 は、 実施の形態 1 一 1 2 に係 る 反射型液晶表示装置の製造 工程 図 であ る 。
図 4 3 は、 実施の形態 1 一 1 3 に係る 反射型液晶表示装置 の要部 断面図で あ る 。
図 4 4 は、 上方か ら 観察 し た と き の共通電極の一部 を示す平面図 で あ る 。
図 4 5 は、 共通電極の変形例 の 一部 を示す平面図で あ る 。
図 4 6 は、 共通電極の他 の変形例 の一部を示す平面図で あ る 。 図 4 7 は、 実施の形態 1 一 1 4 に係 る 反射型液晶表示装置の製造 工程 図 であ る 。 - 図 4 8 は、 同 じ く 反射型液晶表示装置の製造工程 図であ る 。
図 4 9 は、 実施の形態 1 — 1 5 に係る 反射型液晶表示装置の製造 時 に使用す る マ ス ク の平面図 で あ る 。 図 5 0 は、 実施 の形態 1 一 1 6 に 係 る 反射型液晶表示装置 を構成 する 基板 の一部概念図で あ り 、 図 5 0 ( a ) は、 基板上 に形成 さ れ た ゲー ト 金属層 の形状を示す平面図、 図 5 0 ( b ) は、 図 5 0 ( a ) の X Y線矢視断面 図であ る 。
図 5 1 は、実施の形態 1 — 1 6 で使用する マス ク の概念図で あ る 。 図 5 2 は、 基板上 に形成 さ れたゲー ト 金属層お よ び半導体層 のパ タ ー ン を 示す概略図で あ り 、 図 5 2 ( a ) は、 そ の概略平面図、 図 5 2 ( b ) は、 図 5 2 ( a ) の X Y線矢視断面図であ る 。
図 5 3 は、 図 5 2 に示 し た状態か ら 、 マス ク 合わせ時の マー ジ ン <5 の範囲 でマス ク がずれ を生 じ て い る 時 に、 基板上 にゲー ト 金属膜 お よ び半導体層がずれて形成 さ れたパ タ ー ン を示す概略図で あ り 、 図 5 3 ( a ) は、 その概略平面図 、 図 5 3 ( b ) は、 図 5 3 ( a ) の X Y線矢視 断面図 を 示す。
図 5 4 は、 マス ク のずれが 0 の 時お よ びマス ク のずれが δ だけの 時の基板 の概略平面図で あ る 。
図 5 5 は、 図 5 4 の Χ Υ線矢視断面図 を示す。
図 5 6 は、 反射特性 を示すグ ラ フ で あ る 。
図 5 7 は、 傾斜角分布 を示すグ ラ フ で あ る 。
図 5 8 は、 凹 凸面形成領域にお け る ゲー ト 絶縁膜形成後のゲー ト 金属層か ら な る パ タ ー ン層 の形状 を示す概略図で あ り 、 図 5 8 ( a ) は、 バタ 一 ン層 の形状 を示す平面図、 図 5 8 ( b ) は、 図 5 8 ( a ) の X Y線矢視断面図で あ る 。
図 5 9 は、 実施 の形態 1 — 1 7 にお い て使用 する マス ク の概略平 面図で あ る 。
図 6 0 は、 凹 凸面形成領域にお け る 半導体層か ら なる パ タ ー ン層 を形成 し た基板の概略図であ り 、 図 6 0 ( a ) は、 半導体層 のパ 夕 一二 ン グ工程 を経た後の基板の概略平面図 、 図 6 0 ( b ) は、 図 6 0 ( a ) の X Y線矢視断面図で あ る 。
図 6 1 は、 実施の形態 1 — 1 7 にお い て使用 する他の マス ク の概 略図 であ る 。
図 6 2 は、 重な り 部のな い反射板の反射特性 と 、 本実施の形態 1 - 1 7 に示 し た反射板の反射特性 と を比較 し た グ ラ フ で あ る 。
図 6 3 は、 実施の形態 2 — 1 に係 る 液晶表示素子を構成す る ァ レ ィ 基板 の上面図 であ る 。
図 6 4 は、 同 じ く ア レイ 基板上 の 凹 凸構造の概念図で あ る 。
図 6 5 は、 同 じ く ア レイ 基板の部分断面図で あ る 。
図 6 6 は、 実施の形態 2 — 1 に係 る 液晶表示素子を構成する ァ レ ィ 基板の別構成の上面図であ る 。
図 6 7 は、 ア レイ 基板 の他の構成 を示す概念図であ る 。
図 6 8 は、 本発明 の実施の形態 3 ― 1 に 係 る 反射型表示素子の槻 赂断面図で あ る 。
図 6 9 は、 本発明 の実施の形態 3 — 1 に係 る 反射型表示素子の樹 脂層 の形成工程 を示す概略説明 図で あ る 。
図 7 0 は、 反射型表示素子の樹脂層 の形成 に つ い て説明す る た め の概略説明 図で あ る 。
図 7 1 は、 反射型表示素子の樹脂層表面 の 凹 凸形状の形成 に に つ いて説明す る た め の概略説明 図で あ る 。
図 7 2 は、 本発明 の実施の形態 3 — 2 に 係 る 反射型表示素子の樹 脂層 の形成工程 を示す概略説明 図であ る 。
図 7 3 は、 反射型表示素子の反射部材で の光 の反射方向 を示す説 明 図 で あ り 、 図 7 3 ( a ) は、 微細な 凹 凸 を有する 反射部材での光 の反射方向 を示す説明図、 図 7 3 ( b ) は、 鏡面性 を有する 反射部 材での光 の反射方向 を示す説明図で あ る 。
図 7 4 は、 従来の反射型表示素子の構成 を示す説明 図で あ る 。 発明 を実施する た め の最良 の形態
[第 1 の発明群 ]
図 1 及び図 2 は本発明 の概念を示す図で あ る 。 本発明 の理解の容 易化 のた め、 先ず、 図 1 及び図 2 を 参照 し て、 本発明 の技術的思想 を説明 し 、 そ の後 に具体的 に実施の形態 を説明する こ と にす る 。 尚、 以下 の実施の 形態では、 薄膜 を柱状体、 積層パ タ ー ン を段差構造体 と し て説明す る こ と と する 。
本発明 は、 絶縁性基板上 に ア ク テ ィ ブ素子及び凹 凸状の反射電極 を具備 し た反射板 にお い て、 ァ ク ティ ブ素子 を形成する 工程 にお い て、 周時 に 凹 凸状反射画素電極の 凸部の土台 と な る 段差構造体 を 形 成す る こ と を特徴 と する も の で あ る 。 従 っ て、 図 1 に ¾すよ う に 、 段差構造体 B が例 え ば第 1 の柱状体 A 1 と 第 2 の柱状体 A 2 か ら 構 成 さ れて い る 場合、 第 2 の柱状体 A 2 の幅は第 1 の柱状体 A 1 の 幅 よ り 小 さ い。 ま た 、 柱状体 A l , A 2 を構成する 層 はア ク テ ィ ブ素 子 D を構成す る 層 L I , L 2 , ··· , L n l の う ち の層か ら 選択 さ れ て い る 。 尚、 柱状体 A l , A 2 を構成する 層 は、 ア ク テ ィ ブ素子 D を構成す る 層 L I , L 2 , …, L n の う ち の 1 層以上選択 さ れて い る 。 但 し 、 柱状体 A l , A 2 の積層順序は、 ア ク テ ィ ブ素子 D を構 成する 層 L 1 , L 2 , …, L n の順序で あ る が、 L 1 , L 2 , …, L n のすべてが必ず し も使用 さ れな く て も よ い。
上記の段差構造体 , B の製造方法 と し ては、 第 1 の柱状体 A 1 を積 層 し た後のパ タ ーニ ン グ、 次いで、 第 2 の柱状体 A を積層 し た後の パ タ ーニ ン グ と い う よ う に 2 回 の積層 · パ タ ーニ ン グを行 う こ と に よ り 作製さ れる 。
図 2 を参照 し て、 更 に説明する 。 例え ば、 ア ク ティ ブ素子 D を構 成する 層が L I , L 2 , ··· , L 5 の場合 (図 2 ( a ) 参照) を例 と し て説明す る 。 こ の と き 、 L l , L 2 , ··· , L 5 の う ち 1 以上 の層 を選択 し て積層 · パ タ ーニ ン グを 2 回行 う こ と に よ り 、 図 2 ( b ) 〜 ( f ) に示す よ う に種々 の組み合わせが可能で あ る 。 従っ て、 本 発明では、 柱状体の数、 柱状体の積層数及びパ タ ーニ ン グに よ る 柱 状体の幅 を 制御す る こ と に よ り 、 段差構造体の形状が制御で き 、 こ の結果、反射電極の 凹 凸形状 を 高精度で制御可能 と する も ので あ 。
尚、 本発明 で は、 絶縁性基板 自 体 に 凹 凸 を形成 し て、 段差構造体 の一部 と なす よ う に構成 し て も よ い。 ま た、 上記の例では、 段差構 造体は 2 つ の柱状体か ら 構成 さ れる 場合 につ いて説明 し た けれ ど も , 3 以上の柱状体か ら 構成 さ れる 段差構造体 に つ い て も 、 本発明 は適 用 する こ と がで き る 。
以下、 本発明 の実施 の形態 を 図面 を 用 い て説明する 。
(実施の形態 1 — 1 )
図 3 は実施の形態 1 一 1 に係 る 反射型液晶表示装置の要部断面図 で あ り 、 図 4 はそ の一部 を拡大 し た断面図で あ る 。 反射型液晶表示 装置 1 は、 ア レイ 基板 (反射板 に相 当 する ) R と 、 ガ ラ ス な ど の対 向基板 1 4 (表示面側) と 、 ア レイ 基板 R及び対向基板 1 4 間 に挟 持 さ れた液晶層 1 0 と を有する 。 ア レイ 基板 は、 ガラ ス な どの絶 縁性基板 4 上 に、 ア ク テ ィ ブ素子 と し て の T F T 3 と 、 ゲー ト 配線 6 と 、 信号配線 1 8 b と 、 段差構造体 8 0 (図 4 参照) と が形成 さ れて構成 さ れて い る 。 T F T 3 は、 絶縁性基板 4 の 上に形成 さ れた ゲー ト 電極 6 と 、 ゲー ト 絶縁膜層 1 5 と 、 ア モル フ ァ ス シ リ コ ン層 1 6 a 及び不純物 層 ( n +層) 1 6 b か ら な る 半導体層 1 6 と 、 層 間絶縁膜層 1 7 と 、 ソ ース · ド レイ ン電極 1 8 a と 、 信号配線 1 8 b と 、 第 1 の絶縁膜層 8 (パ ッ シベー シ ヨ ン膜層 に相 当する ) の 各 層 に よ っ て積層 さ れた構成 と な っ て い る 。 ま た、 段差構造体 8 0 は、 絶縁性基板 4 の 凹 凸面形成領域 7 に形成 さ れてお り 、 上方 に 向か う に連れて先細状の段差構造 を有する 。 こ の段差構造体 8 0 は、 ゲ一 ト 電極 5 と 、 ゲー ト 絶縁膜層 1 5 と 、 半導体層 1 ' 6 と 、 層間絶縁膜 層 1 7 と 、 ソ ース ' ド レイ ン電極 1 8 a と 、 第 1 の絶縁膜層 8 の 各 層が積層 さ れて構成 さ れて い る 。段差構造体 8 0 を構成する 各層 は、 断面形状が 円 形状 と な っ て い る 。 (尚、 T F T 3 を構成する 各層 と 、 段差構造体 8 0 を構成す る 各層 と の 区別 の た め 、 必要に応 じ て段差 構造体 8 0 を構成する 各層 につ いて は 円 形パ タ ー ン 層 と称す る こ と にす る 。 そ し て、 円形パ タ ー ン層 の う ち T F T の層 に対応する 層 に は、 T F T の層 を示す参照符号 に記号 卩 '」 を 付 して示す。 例え ば、 T F Tの ゲー ト 電極 6 と 同一層 の 円 形パ タ ー ン層 で あれば参照符号 6 ' で示 し 、 ま た、 T F T の半導体層 1 6 と 同一層 の 円形パ タ ー ン 層 で あ れ ば参照符号 1 6 ' で示す こ と に す る 。) そ し て、 凹 ΰ状 の 反射電極 2 が段差構造体 8 0 を覆っ て い る 。 ま た、 反射電極 2 及び T F T 3 等 の上面に は、 配向膜 1 1 が形成 さ れて い る 。 尚、 反射電 極 2 は、 コ ン タ ク ト ホール 9 を介 し て、 ソ ー ス · ド レイ ン電極 1 8 a と 電気 的 に 接続さ れて い る 。
ま た、 対 向基板 1 4 の 内側面に は、 カ ラ ー フ ィ ルタ ー 1 3 、 透明 電極 1 2 、 配 向膜 1 1 が積層 さ れて い る 。
次 に、 反射型液晶表示装置の製造方法 に つ い て説明する 。
(第 1 工程)
図 5 ( a ) に示す よ う に絶縁性基板 4 上の T F T形成領域 にゲー ト 配線 6 及ぴゲー ト 電極 5 を形成す る と と も に 、 絶録性基板 4上 の 凹 凸面形成領域 7 に ゲー ト 配線 6 及びゲー ト 電極 5 と 同一材料で構 成 さ れた 円 形パ タ ー ン層 5 ' を 形成する 。
こ の 円形パタ ー ン層 5 ' の製造方法 を 図 6 を用 いて、 さ ら に詳細 に説明する 。 絶縁性基板 4 上 にス パ ッ タ リ ン グな どの手法 に よ っ て ア ル ミ ニ ウ ム や ク ロ ム な ど の 金 属 材 料 層 1 9 を 成 膜 す る ( 図 6 ( b ) )。 次 い で、 こ の金属材料層 1 9 の 上 に ポジ型感光性樹脂 を ス ピ ン コ ー ト 等 の 手法 を 用 い て感光性樹脂 層 2 0 を 形成す る ( 図 6 ( c ) )。
次い で、 マス ク 2 1 を 用 いて露光 を行な う (図 6 ( d ) )。 こ の マ ス ク 2 1 は、 図 7 に示すよ う にゲー ト 配線パ タ ー ン 2 2 、 ゲー ト 電 極パ タ ー ン 2 3 の他 に 、円形のパ タ ー ン 2 4 が複数形成 さ れて い る。 こ れ ら はいずれ も遮光性 の材料、 た と え ばク ロ ム や アルミ ニ ウ ム な どで構成さ れて い る 。
こ の よ う なマ ス ク 2 1 を 用 いて露光 を行な っ た後、 現像 を行 う 。 こ の 結果、 感光性樹脂層 2 0 を所定のパ タ ー ン にす る こ と がで き る (図 6 ( e ) )。
感光性樹脂層 2 0 を前記 の方法でパ タ ーニ ン グ し た後、 金属材料 層 1 9 をエ ッ チ ン グす る (図 6 ( f ) )。 金属材料層 1 9 のエ ツ チ ン グ後、 感光性樹脂層 2 0 を剥離液 に よ り 剥離する 。 こ の結果、 絶録 性基板 4 上 に は 同一の金属材料層か ら な る 、 ゲー ト 配線 6 、 ゲー ト 電極 5 、 及 び 円 形パ タ ー ン 層 5 ' が形成 さ れ る こ と に な る ( 図 6 ( g ) )。 尚、 当 該パ タ ーニ ン グする ため のエ ッ チ ン グは、 テーパ形 状 と な る よ う な条件で行 う のが望ま し い。 こ の よ う にすれ ば、 後述 す る よ う に 円 形パ タ ー ン層 5 '、 ゲー ト 配線 6 、 及びゲー ト 電極 5 の上部 にゲー ト 絶縁膜層 1 5 を形成する 際 に、円形パ タ ー ン 層 5 '、 ゲー ト 配線 6 、 及びゲー ト 電極 5 と 、 ゲー ト 絶縁膜層 1 5 と の 密着 性 を 向上す る こ とが可能 と な る 。
(第 2 工程)
次 いで、 ゲー ト配線 6 及びゲー ト 電極 5 及ぴ円 形パタ ー ン層 5 ' 上 にゲー ト 絶縁膜層 1 5 を形成する 。
(第 3 工程)
次 い で、 半導体層 1 6 の形成 を行 う 。 薄膜 ト ラ ン ジス タ を ァ ク テ イ ブマ ト リ ク ス 素子 3 に用 い る 場合 に は、 プラ ズマ C V D な どの手 法 に よ り ア モル フ ァ ス シ リ コ ン層 1 6 a を 、 第 2 工程で成膜 し.た ゲ ー ト 絶縁膜層 1 5 上 に成膜す る ( 図 9 ( c ) )。 こ の工程 に お い て連 続的 に不純物層 1 6 b を ア モル フ ァ ス シ リ コ ン層 1 6 a 上 に成膜す る こ と も で き る (図 9 ( c ) )。 ま た、 ゲー ト 電極 5 上の ゲー ト 絶縁 膜層 1 5 を 、 半導体層 1 6 と 連続的 に成膜 し て も 良 い (図 9 ( c ) )。
こ れ ら 一連の半導体層 1 6 を成膜後 に再度パ タ ーニ ン グ を行 う 。 こ の 際、 第 1 工程 の場合 と 同様 に 、 ス ピ ン コ ー ト な ど に よ り ポ ジ型 感光性樹脂層 を成膜後、 図 8 に示 し たパタ ー ンの マス ク 2 7 を用 い て露光 を行 う (図 9 ( d ) )。 図 8 に示 し た マス ク 2 7 は、 半導体層 パ タ ー ン 2 8 と 円 形パ タ ー ン 2 9 等か ら 構成 さ れて い る 。 図 7 に示 し たマス ク パ タ ー ン 2 1 と 図 8 に示 し たマ ス ク ノヽ " タ ー ン 2 7 と の 関 係 を 図 9 に示す。 ァ ラ イ メ ン ト マー ク を用 いてマ ス ク の合わせ を行 つ た場合、 図 9 に示 し た通 り 、 図 7 に示 し た 円 形パ タ ー ン の 中 心 の 位置 と 、 図 5 に示 し た 円形パ タ ー ン の 中心の位置 は同 じ位置 に あ る 設計 にな っ て い る 。 こ の 2 つ の マ ス ク 2 1 , 2 7 の違い は 円 形パ 夕 ー ン の半径 に あ る 。 即ち 、 図 7 に示 し たマス ク 2 1 の 円 形ノ、。 タ ー ン よ り も 図 8 に示 し た マス ク 2 7 の 円 形パ タ ー ンの半径の方が小 さ く な る よ う に設計 さ れて い る 。 こ の結果、 図 9 ( e ) に示すよ う に ェ ツ チ ン グ後は、 ゲー ト 電極 6 と 同 じ金属材料層 1 9 の 円形パ 夕 一 ン 層 5 ' よ り も半導体層 1 6 (ア モル フ ァ ス シ リ コ ン層 1 6 a 及ぴ不 純物層 1 6 b ) に よ り 形成 さ れた 円 形パ タ ー ン層 1 6 ' ( 円 形パ 夕 — ン層 1 6 a ' 及び円形パ タ ー ン層 1 6 b ' ) の方が小 さ く な る 。
(第 4 工程)
第 4 工程 では、 層 間絶縁膜層 1 7 を成膜 し た後、 信号配線 1 8 b 及びソ ース · ド レイ ン電極 1 8 a の形成 の た め 、 金属材料層 3 0 を ス パ ッ タ リ ン グな ど の方法で成膜 し 、 次いで第 1 工程及び第 3 工程 と 同様 に ポ ジ型感光性樹脂 2 0 を成膜す る (( 図 1 1 ( f ) )。 そ の 後、 図 1 0 に示すよ う なパ タ ー ン のマ ス ク 3 1 を 用 いて露光 · 現像 を 行 う (( 図 1 1 ( g ):)。 さ ら に 、 R I E な ど の ド ラ イ エ ッ チ ン グ プ ロ セス に よ り 金属材料層 3 0 のパ タ ーニ ン グを行 う 。 こ の結果、 円 形パ タ ー ン層 1 7 '、 円 形パ タ ー ン 層 1 8 a ' が形成 さ れ る 。 こ こ で.、 マス ク 3 1 は、 図 1 1 の よ う な 閧係 に設計 し てお く 。 即ち 、 マ ス ク 3 1 の 円 形パ タ ー ン の 中心 は、 マス ク 2 1 , 2 7 の 円 形パ タ — ン の 中心 と 同 じ位置で あ る が、 円 形パ タ ー ン の大き さ が小 さ く な る よ う に設計 し てお く 。 こ う し て、 3 つ の マス ク 3 1 、 マス ク 2 7 、 マ ス ク 2 1 はそ の 円 形パ タ ー ン の 中心位置は同 じ で あ る けれ ど も 、 マス ク 3 1 、 マ ス ク 2 7 、 マ ス ク 2 1 の順で 円形パ タ ー ンの半径が 小 さ く な る よ う に設計 し てお く こ と に よ り 、 図 1 1 ( h ) に示すよ う な階段状 の 円 形パ タ ー ン層 を得 る こ と ができ る 。
(第 5 工程)
絶縁膜層 8 を形成 し た後、 ソ ース · ド レイ ン電極 1 8 a と の電気 的な導通部であ る コ ンタ ク ト ホール 9 を形成する た め、 第 3 工程 と 同様 に ポジ型感光性樹脂 を成膜後、 マス ク を用 い てパタ ーニ ン グを 行 う 。 さ ら に、 エ ッ チ ン グな ど に よ り 第 1 の絶縁膜層 8 のパ タ ー二 ン グ及びコ ン タ ク ト ホール 9 の形成 を行 う (図 5 ( d ))。 (第 6 工程)
第 6 工程 では、 反射電極 2 を ス パ ッ タ リ ン グな ど の成膜プ ロ セ ス に よ り 成膜後、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一 に よ り ノ タ ーニ ン グ を行 う 。 こ の結果、 円形パ タ ー ン層 1 8 a ' 上 に 円形パ タ ー ン層 8 ' が形成 さ れ る 。
こ う し て第 1 工程か ら 第 6 工程 を経て形成さ れた反射電極は、 図 5 ( e ) に示すよ う に 、 複数の段差構造体 に沿 う た め、 凹 凸状 に形 成 さ れる こ と に な る 。 さ ら に、 段差構造体の各層 は最上層 に な る ほ ど 小 さ く な る よ う に形成 さ れて い る た め、 凹 凸形状の う ち 平坦な部 分の 占 め る 面積比率が従来例、 例え ば、 特開平 9 一 5 4 3 1 8 号公 報、 特 開平 1 1 一 1 3 3 3 9 9 号公報、 特開平 1 1 — 2 5 8 5 9 6 号公報な ど に記述 さ れて い る 反射電極 に比べて小 さ く する こ と がで さ る 。
ま た 、 特許公報第 2 7 5 6 2 0 6 号記載の よ う に、 ア ク テ ィ ブマ ト リ ク ス 素子がその表面 に形成 さ れた基板上 に新た に感光性樹脂 を 用 いて 凹 凸 を形成す る 工程では、 感光性樹脂 の塗布、 マス ク を介 し て の 露光、 現像な ど一連の フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ ー プロセス が 1 工程 分増加する た め、 工程増加分の 固定費の増大、 例え ば、 感光性樹脂 材料費、 現像液費、 マス ク 作製費な ど の増加、 ま た、 全行程への歩 留 ま り の低下、 タ ク ト 増大な ど に よ る コ ス ト の増加 につ ながる 。 こ の点 に 関 し て、 上記実施 の形態 1 に よ れ ば、 ア ク テ ィ ブ素子形成後 の上記フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ ー プロ セス がな いた め、 特許公報第 2 7 5 6 2 0 6 号記載の製造方法 に比べて、 製造 コ ス 卜 の低下 を 図 る こ と がで き る 。
こ こ で、 前記工程 を経て製造 さ れた反射電極 2 の反射特性の評価 方法 に つ い て説明す る 。 尚、 反射板 の み作製 し て、 反射電極 2 の反 射特性の評価 を行 っ た。 具体的 に は、 図 1 2 に示すよ う に、 平行光 源 3 5 か ら 白 色光 3 6 を入射 し て輝度計 3 8 に よ り 反射光強度 3 7 (本実施 の形態 の場合は、 散乱光強度) を測定する 。 こ の際、 光源 3 5 は反射電極 2 が形成さ れて い る 基板 4 の法線方向 に配置 し てお き 、 輝度計 を入射光 と 反射電極水平面 と が交わ る 円 面の 中 心か ら 等 距離にな る よ う に 回転 さ せなが ら 測定する 。 ま た、 実際 の液晶表示 装置の反射特性 を再現する た め対向基板 1 4 を屈折率が大凡 1 . 5 と な る 材料層 を挟み込むよ う に配置 してお く 。 こ の と き の測定結果 を 図 1 3 に示す。 同様に して 、 特開 平 9 一 5 4 3 1 8 号及びに特開 平 1 1 — 1 3 3 9 9 号な ら ぴ に特 開 平 1 1 - 2 5 8 5 9 6 号記載 の 反射電極 の反射特性 を評価 し た結果 を 図 1 4 に示す。 こ れ ら 反射特 性を示す 図 1 3 , 1 4 にお いて、 横軸 に散乱角 (基板法線方向か ら の輝度計 の測定角 )、 縦軸 は散乱光強度 を 示すが、 こ こ では単位 は 任意 と し て い る 。 図 1 3 と 図 1 4 か ら 明 ら かな よ う に、 本実施 の形 態 に示さ れて い る 反射電極の反射特性の方が、 平行光源か ら の入射 光 に対す る 正反射が観測 さ れて い る 散乱角 を 中心 に広い散乱角 の範 囲で ほぼ一定で よ り 明 る い強度を示す こ と がわか る 。以上 の よ う に、 本実施の形態 に係 る 反射電極 にお いて、広い散乱角 の 範囲 にお いて、 良好な輝度 の反射電極 を製造する こ と がで き た。
ま た、反 射特性 を 複数の反射電極付 き基板 につ いて行 っ た と こ ろ 、 本実施の形態 に 係 る 反射電極では、 反射金属材料層 な ど の 剥離や亀 裂な どはほ と ん ど観察さ れなか っ た。
(第 7 工程)
第 1 工程か ら 第 6 工程 ま での工程 を経た絶縁性基板につ い て、 さ ら に、 反射電極の上 に液晶分子を配向 さ せ る た め の ポ リ イ ミ ド 系高 分子材料 も し く はポ リ ア ミ ッ ク 酸系高分子材料 を塗布、 焼成す る 。 次い で、 透明電極及びカ ラ ー フ ィ ルタ ー を有する 透明基板 と 、 ァ ク テ ィ ブマ ト リ ク ス 素子及び反射電極 と を具備する絶縁性基板 と を 、 樹脂製ス ぺ 一サな ど を介 し て一定の間隙 を保持する よ う に貼 り 合わ せ、 さ ら に 基板間 の 間隙 に液晶材料 を封入 し てお く 。 さ ら に、 駆動 回路の実装 な ど を経て反射型液晶表示装置が作製さ れる 。
前記方法で作製さ れた液晶表示装置 を 用 い て、 外光下 にお いて 、 映像信号 を 入力 し 、 映像表示 を観察 し た と こ ろ 、 フ リ ッ カ ーな ど の 表示不良は観察 さ れなか っ た。 ま た、 映像信号の電圧を調整 し 、 あ る 一定 の外光下で輝度の最小値 と最大値 と の比か ら コ ン ト ラ ス ト を 評価 し た と こ ろ 、 単純マ ト リ ク ス 駆動 し た液晶パ ネル と ほぼ同 じ値 を得 る こ と がで き た。
尚、 本反射型液晶表示装置の構成であ る が、 光学 フ ィ ルム と し て 偏光板 1 枚 に位相差板 を用 い 、 液晶材料 と し て、 T N型の液晶材料 を用 い て評価 を行 っ たが、 '偏光板 を用 いず、 2 色性 を有する 色素 を 用 いたゲス ト ホス ト 液晶材料 を用 いて行 っ て も 差 し支えな い。 ' ま た、 白 表示並びに黒表示の た め の 映像信号 を こ の反射型液晶表 示装置 に入力 し 、 S C E での コ ン ト ラ ス ト を測定 し た と こ ろ 、 従来 の反射型液晶表示装置よ り も 良好な表示品位 を得る こ と ができ た。
(実施の 形態 1 一 2 )
図 1 5 は実施の形態 1 一 2 に係 る 反射型液晶表示装置の要部断面 図で あ り 、 図 1 6 はそ の一部 を拡大 し た断面図 で あ る 。 本実施の形 態 1 一 2 は、 前記実施の形態 1 一 1 に類似 し対応する部分に は同 一 の参照符号 を付す。 本実施 の形態 1 一 2 が実施 の形態 1 一 1 と 異な る の は、 段差構造体 の積層 さ れた各 円 形パ タ ー ン層 が非対称な構成 にな っ て い る こ と で あ る 。 こ の よ う な構成 と し た の は、 以下の理由 に よ る 。 即ち 、 前記実施 の形態 1 一 1 にお ける 反射型液晶表示装置の 評価 過程 にお い て、 新た に課題が生 じ た。 光源か ら の入射方向 に輝度の ピー ク が存在する 。 観察者が こ の よ う な反射型液晶表示装置 を用 い て映像 を観察す る と 、 そ の視界内 中央 に 白 色 の輝点があ る よ う に見 え る た め 、 他の部分への影響 を生 じ る 。 こ の輝点 を視野の 中央か ら 可能な限 り 、 離れた位置にず ら す必要が生 じ た。 こ れ を解決す る た め に は、 傾斜角分布 を全体的 に角度の大 きな方向へず ら す必要があ る 。 そ こ で 、 段差構造体の積層 さ れた各層が非対称な構成 と す る こ と に よ り 、 正反射方向 を観察者の視野角 の 中央部か ら 離れた位置 に ず ら す こ と がで き、 良好な表示品位が得 ら れる こ と にな る 。
次 に 、 実施 の形態 1 一 2 に係 る 反射型液晶表示装置 3 9 の製造方 法 につ いて説明する 。 実施の形態 1 一 1 の製造方法 と 同様の製造ェ 程 を 経る が、 各工程 での フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一 プロ セス で用 い る マ ス ク 4 0 の パ タ ー ン形状が異な る 。 こ の マス ク 4 0 のパ タ ー ン に つ き 、 図 1 7 を用 い て説明する 。 図 7 、 8 、· 1 0 と 同様 に 円形パ タ ー ンが形成 さ れて い る が、 実施の形態 1 と 異な る 箇所は円形 の 中 心が 同 じ位置 に あ る の で はな く 、 図 1 7 に示すよ う に あ る方向 にず ら す こ と に よ り 、 非対称な形状を各層 の積層 に よ り 構成する 。 前記 マス ク 4 0 を用 い て、 T F T 素子 3 を構成する 各層 を積層、 パ タ ーニ ン グ を繰 り 返 し 、 反射電極 を最上部 に成膜する 。
前記工程 に よ り 作製 し た反射電極 に つ い て、 図 1 2 に記載 し た評 価装置 を 用 いて 、 実施の形態 1 一 1 と 同様の評価方法で反射特性 を 評価 し た。 こ の 結果、 本実施の形態 1 一 2 に係 る 反射電極の反射特 性 は、 偏向 し てお り 、 光源か ら の入射光 の方向、 即ち 、 正反射が観 測 さ れる べ き角度に は輝度の ピー ク が観測 さ れな つ た。
ま た、 .本実施 の形態 1 一 2 に係 る 反射板上 に配向膜を形成 し 、 こ の反射板 と 、 配 向膜が形成 さ れた カ ラ 一 フ ィ ルタ 付き透明電極基板 と 貼 り 合わせ、 液晶材料 の封入、 周辺駆動回路な ど実装工程 を経て 反射型液晶表示装置 3 9 を作製 し た。 こ の反射型液晶表示装置 3 9 につ い て、 図 1 2 の評価装置 を用 い、 白 及び黒表示信号 を入力する こ と に よ り 、 コ ン ト ラ ス ト を測定 し た。 従来正反射が観測 さ れ る べ き 角度 に は ピー ク が観測 さ れなか っ た。 こ の よ う に、 段差構造体 8 0 の各層 を 非対称に積層す る こ と に よ り 、 正反射方向 を 観察者 の視 野角 の 中央部か ら 離れた位置 にず ら す こ と ができ 良好な表示品位 を 得る こ と ができ た。
(実施の形態 1 — 3 )
図 1 8 は実施 の形態 1 ― 3 に係 る 反射型液晶表示装置の要部断面 図で あ り 、 図 1 9 はそ の一部の拡大図で あ り 、 図 2 0 は実施 の形態 . 1 一 3 に係 る 反射型液晶表示装置の製造工程 図で あ る 。 本実施 の形 態 1 一 3 は、 前記実施の形態 1 ― 1 に類似 し対応する部分 に は 同一 の参照符号 を付す。 本実施の形態 1 一 3 は、 段差構造体 8 0 の積層 さ れた各層 の う ち 第 1 の絶縁膜層 8 の一部がパ タ ーニ ン グ さ れ、 且 つ溶融変形 に よ り 丸み を帯びた形状 と な っ て い る こ と であ る 。 こ の よ う な構成 に よ り 、 広 い散乱角 の 範囲で ほ ぼ一定でよ り 明 る い光強 度を 示す反射型液晶表示装置が得 ら れる 。
次 に、 実施 の形態 1 — 3 に 係 る 反射型液晶表示装置 4 1 の製造方 法 に つ いて説明す る 。 実施 の形態 1 一 1 の製造方法 と ほ ぼ同様で あ る (図 2 0 ( a ) 〜図 2 0 ( f ) ) が、 第 1 の絶縁膜層 8 に 代え て、 第 1 の絶縁膜 8 と 材料が異な る 絶縁膜層 4 2 を使用 する 点が異な る 。 絶縁膜層 4 2 と し ては、 有機材料か ら な る 感光性樹脂で あ る こ と が 望 ま し い。 ま た、 さ ら に は、 露光現像後の形状を適当な温度下で加 熱する こ と で変形する よ う な感光性樹脂で あ る こ と が望ま し い 。 カロ 熱後の形状は図 2 0 ( e ) に示すよ う な形状 と な る 。 続 く 工程 に お い て、 反射率の 良好な金属 を ス パ ッ 夕 な ど に よ り 成膜後、 反射電極 2 を形成する (図 2 0 ( f ) )。
上記、 工程 を経て、 製造 さ れた反射電極は、 特開平 8 — 1 8 4 8 4 6 号 に記載 さ れて い る 工程 よ り も 、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ ー プ ロ セ ス が少な い た め 、 タ ク 卜 の 増大、 歩留 ま り 減少 の抑制等の効果 に よ り 、 コ ス ト を抑制する こ と ができ た。
こ こ で、 前記工程 を 経て製造 さ れた反射電極 の反射特性の評価方 法 につ い て説明する 。 図 1 2 に記載 し た評価装置を用 レ て、 実施 の 形態 1 と 同様の評価方法で反射特性 を評価 し た。 こ の結果 を 図 2 1 に示す。 図 2 1 か ら 明 ら か な よ う に本実施 の形態 3 に示 さ れて い る 反射電極 の反射特性 の方が、 平行光源か ら の入射光 に対する 正反射 が観測 さ れて い る 散乱角 を 中心 に広い散乱角 の範囲でほ ぼ一定でよ り 明 る い 強度を示す こ と がわ か る 。 以上の よ う に、 本実施の形態 に 係 る 反射電極 にお い て、 広 い散乱角 の範囲 に お い て、 良好な輝度 の 反射電極 を製造す る こ と がで き た。
(実施 の形態 1 一 4 )
図 2 2 は実施の形態 1 一 4 に 係 る 反射型液晶表示装置の要部断面 図で あ り 、 図 2 3 はそ の一部拡大図であ り 、 図 2 4 は実施の形態 1 一 4 に係 る 反射型液晶表示装置の製造工程 図で あ る 。 本実施の形態 1 一 4 は、 前記実施の形態 1 一 1 に類似 し 対応す る 部分 に は同一 の 参照符号 を付す。 本実施 の形態 1 一 4 は、 段差構造体 8 0 の積層 さ れた各 円 形パ タ ー ン層 の う ち 絶縁膜層 4 4 の 一部がパタ ーニ ン グ さ れて段差構造体 8 0 を 囲 い込む構成にな っ て い る こ と を特徴 と し て い る 。 こ の よ う な構成 に よ り 以下の効果 を奏する 。
( 1 ) 反射金属材料層 な ど の剥離や亀裂な ど は ほ と ん ど観察 さ れ なか っ た。
( 2 ) ま た、 外光下 に お い て、 映像信号 を入力 し 、 映像表示 を観 察 し た と こ ろ 、 フ リ ッ カ ーな ど の表示不良は観察さ れなか っ た。
( 3 ) ま た 、 映像信号の電圧 を 調整 し 、 あ る 一定の外光下で輝度 の最小値 と 最大値 と の比か ら コ ン ト ラ ス ト を評価 し た と こ ろ 、 単純 マ ト リ ク ス 駆動 し た液晶パ ネル と ほ ぼ同 じ値を得る こ と がで き た。
上記効果 ( 1 ) 〜 ( 3 ) が得 ら れる 理 由 は、 段差構造体 を 絶縁膜 層 4 4 が囲 い込んでお り 、 こ の結果、 電界に よ る オ フ 時の リ ー ク が 抑制 さ れて い る た め であ る 。
尚 、 本実施 の形態 に係 る液晶表示装置の製造方法は、 図 2 4 に示 すよ う に基本的 に は、 実施の形態 1 一 1 と 同様で あ る 。 但 し 、 本実 施 の形態 1 一 4 では、絶録膜層 4 4 が段差構造体 を 囲 い込むよ う に、 絶縁膜層 4 4 のパ 夕 一ニ ン グ を行 う 点が、 実施の形態 1 一 1 と 異な る 。
(実施の形態 1 一 5 )
図 2 5 は実施の形態 1 一 5 に係 る 反射型液晶表示装置の要部断面 図 で あ り 、 図 2 6 はその一部拡大図で あ る 。 本実施 の形態 1 一 5 は、 前記実施 の形態 1 ― 1 に類似 し対応す る部分に は同一の 参照符号 を 付す。 本実施 の形態 1 — 5 は、 段差構造体の積層 さ れた各層 の う ち ゲー ト 絶縁膜層 1 5 の一部がパ タ ーニ ン グ さ れ、 し か も 、 ゲー ト 絶 縁膜層 1 5 が同一組成であ っ て且つ膜密度の異な る 2 層 か ら 構成 さ れて い る こ と を特徴 とす る も の で あ る 。 こ の よ う な膜密度の 異な る ゲー ト 絶縁膜層 1 5 を 用 い る こ と に よ り 、 膜厚 を適宜調整すれば、 段差構造体 の形状 を任意 に制御す る こ と が可能 と な り 、 こ の結果、 反射電極 の 凹 凸形状の 制御 を 高精度で行 う こ と が可能 と な る 。
次 に、 本実施の形態 1 一 5 に係 る 反射型液晶表示装置 4 5 の製造 方法 につ い て説明す る 。 実施 の形態 1 一 1 記載 の反射型液晶表示装 置の製造方法 と 同様 の製造工程 を 経る が、 同一 の組成か ら な る ゲー ト 絶縁膜層 1 5 であ っ て、 異な る プロ セス 条件 に よ り 成膜 さ れて い る 点が異な っ て い る 。 例 え ば、 ゲー ト 絶縁膜層 1 5 につ い て、 窒化 珪素 S i N x を用 い る 場合 に は、 プラ ズマ C V D な ど に よ り 成膜を 行 う 。 こ の 際、 原材料で あ る シ ラ ン S i H 4 、 ア ン モニ ア N H 3 、 窒素 N 2 な どの量論比、 成膜時の温度を適切 に 調整する こ と に よ り 、 所謂膜密度 を調整す る こ と が可能 と な る 。 こ れ ら 膜密度の異な る 絶 縁膜 をエ ッ チ ン グ に よ り パ 夕 一ニ ン グを行 う と 、 一般に、 膜密度の 大き い も の程エ ッ チ ン グの速度が遅 く な る 。 従っ て、 図 2 6 に示す よ う に、 第 1 層 目 に膜密度の大き い窒化珪素 S i N x 4 6 、 第 2 層 目 に は膜密度の 小 さ い窒化珪素 S i N x 4 7 を成膜 してお き 、次 に、 エ ッ チ ン グ を行 う と 、 テーパー状にエ ッ チ ン グさ れる。 こ の際 の テ ーパ一 は角 度が異な る 。 ま た、 上層 に膜密度の 小 さ い絶縁膜を成膜 し て い る た め、第 1 層 目 よ り も 第 2 層 目 の方が角度が大 き く でき る 。 こ の よ う に 、 膜密度 の異な る絶縁膜 を成膜する こ と によ り 、 よ り 形 状制御 を 高 く する こ と ができ る 。 ま た、 膜厚 を適切 に調整する こ と に よ り 、 凹 凸 の形状 を 制御する こ と がで き る 。
次 い で、 半導体層 1 6 、 信号配線 1 8 b や ソ ース · ド レイ ン電極 1 8 a 等の金属層な どの成膜 · パタ ーニ ン グ工程 に行っ た後、 反射 率の 良好な金属 を ス パ ッ 夕 な ど に よ り 成膜後、 反射電極 2 を形成す る 。
以上の工程 を経た反射電極 の反射特性は、 入射する光 に対 し て正 反射方向へ の 出射光が少な く 、 良好な散乱特性 を有する も の で あ つ た。
さ ら に、 上記工程 を経て作製 さ れた反射電極が形成さ れた基板 を 用 いて 、 実施 の形態 1一 1 と 同様の工程 を経て、 反射型液晶表示装 置 を作製 し た。 こ の 反射型液晶表示装置 を 用 いて映像表示 を 行 っ た と こ ろ 、 広 い視角範囲でペーパー ホ ワイ ト 性の高 く 、 明 る く コ ン ト ラ ス ト の 良好な 映像 を得る こ と がで きた。
(実施 の形態 1 一 6 )
図 2 7 は実施の形態 1 一 6 に係 る 反射型液晶表示装置の要部断面 図で あ り 、 図 2 8 はその一部拡大図で あ り 、 図 2 9 は実施 の形態 1 一 6 に係 る 反射型液晶表示装置の製造工程 図であ る 。 本実施 の形態 1 一 6 は、 前記実施の形態 1 一 1 に類似 し対応する部分 に は同一の 参照符号 を付す。 本実施の形態 1 一 6 は、 T F T 3 を構成す る 積層 さ れた各層 の う ち 、 ソ ース ' ド レイ ン電極 1 8 a に も 凹 凸構造が形 成 さ れて い る こ と を特徴 と する も の であ る 。 こ の よ う な構成 と す る の は以下の 理 由 に よ る 。 即ち 、 反射電極 2 下に 凹 凸構造 を形成する だけでは、 平坦部はな く な ら ず、 ソ ース ' ド レイ ン電極上 に 凹 凸 を 形成す る こ と に よ り 、 よ り 良好な反射特性 を有する 反射電極、 さ ら に は良好な表示品位 の反射型液晶表示装置 を得る こ とがで き る 。尚、 信号配線、 ゲ一 ト 配線及び T F T の何れか 1 つ の上面を 凹 凸状 と す る よ う に し て も よ い。
次 に 、 実施の 形態 1 一 6 に係 る 反射型液晶表示装置 4 8 の製造方 法 に つ いて説明する 。 実施 の形態 1一 1 記載の反射型液晶表示装置 の製造方法 と 同様 の製造工程 を経る が、 ソ ース · ド レイ ン電極 1 8 a を 形成後、 その上部に絶縁膜層 4 9 を形成す る 。 こ の際、 絶縁膜 層 4 9 と し ては、 有機材料か ら な る 感光性樹脂であ る こ と が望ま し い 。 ま た、 さ ら に は、 露光現像後の 形状を適当 な温度下で加熱す る こ と で変形する よ う な感光性樹脂で あ る こ とが望ま し い 。 加熱後の 形状は図 2 9 ( e ) に示すよ う な形状 と な る 。 続 く 工程 にお い て、 反射率 の 良好な金属 を ス パ ッ 夕 な ど に よ り 成膜後、 反射電極 2 を 形 成する (図 2 9 ( f ) )。
尚、 反射電極層 を成膜後、 画素電極をパ タ ーエ ン グする 工程 にお いて、 同時 に ソ ース 電極 と ド レイ ン電極 と のパ タ 一ニ ン グ を行 い 、 T F Tがス イ ッ チ ン グ素子 と し て作用する よ う に し てお く 。
以上の 工程 を経た反射電極は、 予め T F T を構成する 積層 さ れた 各層 をパ タ ーニ ン グす る こ と に よ り 凹 凸が形成 さ れてお り 、 こ の た め 、 反射特性 は、 入射す る 光に対 し て正反射方向への出射光が少な く 、 良好な散乱特性 を有する も の で あ っ た。
さ ら に、 上記工程 を経て作製 さ れた反射電極が形成さ れた基板 を 用 い て、 実施の 形態 1 一 1 と 同様の工程 を経て、 さ ら に反射型液晶 表示装置 を 作製 し た。 こ の反射型液晶表示装置 を 用 いて映像表示 を 行 っ た と こ ろ 、 広 い視角範囲 でペーパーホ ワ イ ト 性の高 く 、 明 る く コ ン ト ラ ス 卜 の 良好な映像 を得る こ と ができ た。
(実施の 形態 1 — 7 )
図 3 0 は実施の形態 1 一 7 に係る 反射型液晶表示装置の要部断面 図で あ る 。 本実施 の形態 1 一 7 では、 前記実施の形態 1 _ 1 に類似 し対応する 部分 に は同一の参照符号 を付す。 本実施の形態 1 一 7 に 係 る 反射型液晶表示装置 5 4 は、 透過型兼用 の反射型液晶表示装置 で あ り 、 反射電極 2 の一部 に透明電極 5 5 が形成 さ れ、 光透過部位 (透明電極 5 5 が形成 さ れた平坦部位) の ]?み と 、 前記光透過部位 以外の部位 (段差構造体が形成 さ れた部位) の厚み と が異な る こ と を特徴 とす る 。
次 に 、 実施の形態 1 一 7 に 係 る 反射型液晶表示装置 5 4 の製造方 法 につ いて説明する 。 実施の形態 1 一 1 記載の反射型液晶表示装置 の製造方法 と 同様の製造工程 を経る が、 絶縁性'基板 4 上 の一部 に反 射電極 2 が形成 さ れず、 基板 4 裏面か ら 光 を入射 し た場合、 透過す る 部位 を有す る よ う に 各層 の形状をパ タ ーニ ン グする 。 こ の 際、 続 く 工程 にお い て、反射率の 良好な金属 を ス パ ッ 夕 な ど に よ り 成膜後、 反射電極 2 を形成す る 。 さ ら に 、 反射電極 2 を形成後、 I T O な ど の透明電極 5 5 を ス パ ッ 夕 な ど に よ り 成膜する 。
以上 の工程 を経た反射電極の反射特性 は、 入射する光 に対 し て正 反射方向へ の 出射光が少な く 、 良好な散乱特性 を有する も の で あ つ た。
さ ら に、 上記工程 を 経て作製さ れた反射電極が形成さ れた基板 を 用 い て、 実施 の形態 1 一 1 と 同様の工程 を経て、 さ ら に反射型透過 型兼用 液晶表示素子 を作製 し た。 さ ら に、 透過型モー ド で の使用 の た め に、 冷陰極管 と 反射板 と 導光板か ら な る パ ッ ク ラ イ ト ュニ ッ ト 等 を 固定 し てお く 。 こ の透過型兼用 の 反射型液晶表示装置 5 4 を 用 い て映像表示 を行 っ た と こ ろ 、 明 る い外光下では広い視野角 範囲で ペーパーホ ワイ ト 性の 高 く 、 明 る く コ ン ト ラ ス ト の 良好な 映像 を得 る こ と がで きた。 一方、 暗い環境下で も パ ッ ク ラ イ ト を点灯する こ と に よ り 、 視認性の 良好な映像表示 を行 う こ と がで き た。
尚、 透過型兼用 の反射型液晶表示装置 5 4 の基板間隔で あ る が、 望 ま し く は透明電極 5 5 の形成 さ れて い る 部位 と カ ラー フ ィ ルタ ー 1 3 等が形成 さ れて い る 対向基板 1 4 と の 間 隔は、 反射電極 2 の形 成 さ れて い る 部位のそれよ り も大き い こ と が映像表示上望 ま し い 。 こ の た め、 例 え ば、 各層 を適切 にパ タ ーニ ン グする こ と に よ り 、 図 3 0 に示す よ う に反射電極 2 形成部位 と 透過電極 5 5 形成部位 と の 膜厚 を異な る よ う に成膜 し てお け ばよ い。
(実施の形態 1 一 8 )
図 3 1 は実施 の形態 1 ― 8 に係 る 反射型液晶表示装置の要部断面 図で あ る 。 本実施の形態 1 一 8 では、 前記実施 の形態 1 — 7 に類似 し対応す る 部分 に は同一の参照符号 を付す。 本実施の形態 1 一 8 に 係 る 反射型液晶表示装置 5 6 は、 実施の形態 1 一 7 と 同様 に透過型 兼用 の反射型液晶表示装置で あ る 。 但 し 、 本実施 の形態 1 一 8 では、 透明電極 5 5 下 も し く は透明電極 5 5 上 にマイ ク ロ レ ンズ 5 7 (集 光手段 に相 当 ) を有 し て い る こ と を特徴 と し て い る 。
次 に 、 実施 の形態 1 一 8 の記載の反射型透過型兼用液晶表示装置 の製造方法 に つ いて説明する 。 実施の形態 1 一 7 記載の反射型液晶 表示装置の 製造方法 と 同様の製造工程 を経る が、 透明電極が形成 さ れて レ る 部位下 も し く は部位上 に マイ ク ロ レ ンズ 5 7 を形成 し てお く 。 望 ま し く は、 反射電極 5 5 下 に形成 さ れて い る 絶縁膜 に透明性 の感光性樹脂 を用 い る 。 こ の 際、 図 に示すよ う に 、 パ タ ーニ ン グ を 行い'、 加熱処理 を行 う と 、 反射電極形成部位は感光性樹脂 の熱だれ に よ っ て 凹 凸形状が構成 さ れ、 一方、 透明電極形成部位では、 図 に 示すよ う に 、 感光性樹脂が熱だれ に よ り 変形 し 、 レ ンズ形状に な る 。 こ の よ う に 、 絶縁性膜 に加熱 に よ り 熱だれ を 生 じ る 感光性樹脂 を 用 い る と 、 反射電極下の 凹凸形状 と 、 透明電極下の集光の た め の マイ ク ロ レ ンズ を 同時 に形成する こ と ができ る 。 続 く 工程 にお いて、 反 射率の 良好な金属 を ス パ ッ タ な ど に よ り 成膜後、 反射電極 を形成す る 。 さ ら に 、 反射電極層 を形成後、 I T O な ど の透明電極 を ス パ ッ タ な ど に よ り 成膜す る 。
以上 の工程 を経た反射電極の反射特性 は、 入射す る 光 に対 し て正 反射方向へ の 出射光が少な く 、 良好な散乱特性 を有する も ので あ つ た。
さ ら に 、 上記工程 を経て作製 さ れた反射電極が形成 さ れた基板 を 用 い て、 実施 の形態 1 一 1 と 同様の工程 を経て、 さ ら に反射型透過 型兼用液晶表示素子 を作製す る 。 こ の際、 透過型モー ド で の使用 の た め に 、 冷陰極管 と 反射板 と 導光板か ら な る バ ッ ク ラ イ ト ュニ ッ ト 等 を 固定 し てお く 。 こ の反射型透過型兼用液晶表示装置 を用 い て映 像表示 を行 っ た と こ ろ 、 明る い外光下で は広 い視野角範囲でぺーパ —ホ ワイ ト 性 の 高 く 、 明 る く コ ン ト ラ ス ト の 良好な映像 を得 る こ と がで き た。 一方、 暗 い環境下で もノ ッ ク ラ イ ト を点灯する こ と に よ り 、 視認性 の 良好な 映像表示 を行 う こ と ができ た。 尚、 マイ ク ロ レ ンズが形成 さ れて い る た め 、 実施の形態 1 一 7 の反射型透過型兼用 液晶表示装置 と 比べてバ ッ ク ラ イ ト 点灯時の輝度は 1 . 3 倍程度向 上 さ せる こ と ができ た。
ま た、 対 向基板上 に形成 し たカ ラ ー フ ィ ルタ ー を 反射型、 透過型 と し て 2 種類の光学濃度の も の を形成 し 、 マイ ク ロ レ ンズの集光性 を利用 する こ と に よ り 、 反射型モ一 ド お よ び透過型モー ド の各々 の 使用 時に色再現範囲 の広 い 良好な映像表示 を行 う こ とが可能 と な る ( (実施の 形態 1 一 9 )
図 3 2 は実施 の形態 1 一 9 に係 る 反射型液晶表示装置の要部断面 図であ り 、 図 3 3 はそ の一部拡大図で あ り 、 図 3 4 は実施の形態 1 一 9 に係 る 反射型液晶表示装置の製造工程 図で あ る 。 本実施の形態 1 一 9 では 、 上記実施の形態 に類似 し 、 対応する 部分に は同一の参 照符号 を付す。 本実施 の形態 1 一 9 では、 T F T 3 の ソ ース ' ド レ イ ン電極 1 8 a 上 を 覆 う 第 1 の絶縁膜層 8 が、 コ ン タ ク ト ホール形 成領域の みがパ タ ーニ ン グ さ れ、 そ の他の部分はパ タ ーニ ン グ さ れ て い な い こ と を特徴 と する も の で あ る 。 こ の よ う な構成 に よ り 、 第 1 の絶縁膜層 8 のパ タ ーニ ン グ にお け る タ ク ト の低下を 防止する こ と ができ る と レゝ う 特有の効果 を奏する 。 以下 にそ の理由 に つ い て説 明する 。 ソ ース ' ド レイ ン電極 1 8 a 上 を覆 う 第 1 の絶縁膜層 8 は、 窒化 珪素 ( S i N x ) 膜 を使用 する のが一般的であ り 、 従来例 にお いて も 、 ま た、 上記実施 の形態 1 一 1 〜 1 — 8 にお い て も、 第 1 の絶縁 膜層 8 と し て は、 窒化珪素 ( S i N X ) 膜が使用 さ れて い る 。 と こ ろ で、 かか る 窒化珪素膜 を 絶縁膜 と して使用 し た場合、 窒化膜はパ タ ーニ ン グが容易でな い と い う 性質 を有する た め 、 以下の 問題が生 じ る 。 即ち 、 窒化珪素膜 を絶縁膜 と して使用 し 、 反射電極 2 下の絶 縁膜 8 を ド ラ イ エ ッ チ ン グ プ ロ セ ス に よ り 柱状な ど にパ タ ー ニ ン グ を行 う と 、 エ ッ チ ン グ さ れる 領域が大き く な る ため 、 エ ッ チ ン グェ 程 に 多大な時間 を費やす こ と に な り 、 タ ク ト の低下を招 く と い う 問 題が判明 し た 。 そ こ で、 本実施の形態 1 ー 1 〜 1 — 9 では、 当 該第 1 の絶縁膜層 8 は コ ンタ ク ト ホール形成領域のみ をパタ ーニ ン グ し , タ ク ト の低下 を 防止する よ う に し た も ので あ る 。
次 い で、 図 3 4 を参照 し て、 実施の形態 1 — 9 に係る 液晶表示装 置の製造方法 に つ い て説明する 。本実施の形態 1 一 9 の製造方法 は、 基本的 に は実施の形態 1 一 1 の液晶表示装置の製造方法 と 同一で あ る 。 従っ て、 本実施の形態 1 一 9 にお ける 製造方法の特徴的な事項 につ い て のみ説明する こ と にする 。
先ず、 本実施 の形態 1 一 1 と 同様 に第 1 工程 でゲー ト 配線 6 、 ゲ ー ト 電極 5 及 円 形パ タ ー ン層 5 ' を形成す る (図 3 4 ( a ) )。 次 い で、 第 2 工程 でゲー ト 絶縁膜層 1 5 を形成する 。 次 いで、 第 3 工程 で半導体層 1 6 及び円形パ タ ー ン層 1 6 ' を形成す る (図 3 4 ( b ))。 次い で、 第 4 工程 で ソ ース · ド レイ ン電極 1 8 及び円形パ タ ー ン層 1 8 ' を形成する (図 3 4 ( c ))。 次いで、 第 5 工程 にお い て第 1 の絶縁膜層 8 を形成 し た後、 ソ ース · ド レイ ン電極 1 8 a と の電気 的な導通部で あ る コ ン タ ク ト ホール 9 を形成する た め、 第 3 工程 と 同様 に ポジ型感光性樹脂 を成膜後、 マス ク を用 いてパタ ーニ ン グを 行 う 。 こ の 際 に使用 する フ ォ ト マス ク が実施の形態 1 一 1 と は異な る 。 即 ち 、 本実施の形態 1 — 9 にお い て使用 す る フ ォ ト マス ク は、 コ ン タ ク ト ホール 9 に対応する 領域の みが透光部分 と さ れた マ ク ス' ノ、。 タ ー ン を有 し て い る 。 こ の よ う な マス ク を 用 いてポジ型感光性樹 脂層 を 露光 · 現像する こ と に よ り 、 光の照射 さ れた部分が溶解 し て 消失す る 。 そ し て、 こ の状態で ド ラ イ エ ッ チ ン グ を行 う こ と に よ り 、 第 1 の絶縁膜層 8 に所定の コ ンタ ク ト ホール 9 が形成さ れる (図 3 4 ( d ) )。 尚、 コ ンタ ク 卜ホール 9 の形成後は、 ポ ジ型感光性樹脂 層 は第 1 の絶縁膜層 8 か ら 剥離する 。
こ こ で、 第 1 の絶縁膜層 8 と し ては窒化珪素 を使用 し 、 膜厚を 2 7 0 O A に成膜 し てお き 、 上述の と お り に コ ン タ ク ト ホール部 9 の みエ ッ チ ン グする と 、 こ の 工程 は 6 0 秒で終了 し た。 一方、 実施の 形態 1 一 1 と 同様 に 、 画素部の う ち 、 コ ン タ ク ト ホール 9 以外の部 分 も ド ラ イ エ ッ チ ン グ に よ り パ タ ーニ ン グす る と 、 1 5 0 秒要 し た。 従 っ て、 本実施の 形態 に 係 る 製造方法では、 タ ク 卜 は、 2 5 0 % 改 善 さ れ る こ と にな る 。
そ の後は、 実施 の形態 1 一 1 と 同様 に、 第 6 工程 で反射電極 2 を ス パ ッ タ リ ン グな ど の成膜 プ ロ セス に よ り 成膜後、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一 に よ り パ夕 一ニ ン グ を 行 う 。
こ う し て第 1 工程か ら 第 6 工程 を経て形成 さ れた反射電極 2 は、 図 3 4 ( e ) に示すよ う に 、 複数の段差構造体 8 0 に沿 っ て 凹 凸状 に 形成 さ れ る 。 さ ら に、 段差構造体 8 0 の 各層 は最上層 にな る ほ ど 小 さ く な る よ う に形成 さ れて い る た め 、 凹 凸形状の う ち 平坦な部分 の 占 め る 面積比率が従来例、 例 え ば、 特開平 9 一 5 4 3 1 8 号公報、 特 開平 1 1 一 1 3 3 3 9 9 号公報、 特開平 1 1 一 2 5 8 5 9 6 号公 報な ど に 記述 さ れて い る 反射電極に比べて小 さ く する こ と がで き る ま た、 特許公報第 2 7 5 6 2 0 6 号記載の よ う に、 T F T がそ の 表面 に形成 さ れた基板上 に新た に感光性樹脂 を用 いて凹 凸 を形成す る 工程では、 感光性樹脂 の塗布、 マス ク を介 し ての露光、 現像な ど 一連 の フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ ー プロ セス が 1 工程分増加する た め 、 ェ 程増加分の 固定費 の増大、 例 え ば、 感光性樹脂材料費、 現像液費、 マス ク 作製費な ど の 増加、 ま た 、 全行程への歩留 ま り の低下、 タ ク ト 増大な ど に よ る コ ス ト の増加 につ ながる 。 こ の点 に関 し て、 上記 実施の形態 9 に よれ ば、 T F T 3 形成後の 上記 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ — プ ロ セス がな い た め 、 特許公報第 2 7 5 6 2 0 6 号記載の製造方 法 に 比べて、 製造 コ ス ト の低下を 図 る こ と ができ る 。
尚、 特開平 9 一 5 4 3 1 8 号公報な ど に示さ れて い る 方法 と 同様 に 、 T F T を構成す る 半導体層、 ソ ース · ド レイ ン電極層 な ど各層 を積層 し た後、 ド ラ イ エ ッ チ ン グに よ り 形状をパ タ ーニ ン グ し た後、 さ ら に窒化珪素膜 を形成 し 、 コ ンタ ク ト ホールの み をエ ッ チ ン グ し て も 同様 に タ ク ト の 向上が可能であ る 。
上記の例で は、 第 1 の絶縁膜層 8 は窒化珪素 を 用 いた けれ ど も 、 酸化珪素 ( S i O x ) を 用 いて も よ い。
ま た、 第 1 の絶縁膜層 8 の膜材料 と し ては感光性樹脂 を用 い て も よ い 。 尚、 膜材料 と し て感光性樹脂 を用 い る 場合 に は、 デバイ ス の 動作性能の信頼性が窒化珪素膜 と 比べる と 劣る けれ ど も 、 パタ ー二 ン グが容易で あ る と い う 利点があ る 。 従 っ て、 第 1 の絶縁膜層 8 の 膜材料 と し て は感光性樹脂 を用 い る 場合は、 コ ン タ ク ト ホール形成 領域 に加えて、 コ ン タ ク ト ホール形成領域以外の部分につ い て も パ タ ー ニ ン グする よ う に し て も タ ク ト の低下 を招 く こ と も な い。勿論、 第 1 の絶縁膜層 8 の膜材料 と し て は感光性樹脂 を使用 する 場合 に 、 窒化珪素膜 を使用す る 場合 と 同様 に 、 コ ン タ ク ト ホール形成領域の みパ タ ー ニ ン グ し て も よ い。
(実施の 形態 1 — 1 0 ) '
図 3 5 は実施の形態 1 一 1 0 に係 る 反射型液晶表示装置 の要部断 面図で あ り 、 図 3 6 はそ の一部拡大図で あ り 、 図 3 7 は実施 の 形態 1 - 1 0 に 係 る 反射型液晶表示装置 の製造工程 図で あ る 。 本実施 の 形態 1 一 1 0 では、 実施 の形態 1 一 9 に類似 し 、 対応する 部分 に は 同一の参照符号 を付す。 本実施の形態 1 一 1 0 では、 コ ン タ ク ト ホ ール形成の た め窒化珪素か ら な る 第 1 の絶縁膜層 8 上に形成 さ れた 感光性樹脂層 を 、 コ ンタ ク ト ホール形成後 も 除去せずに残 し てお く こ と を特徴 とす る も ので あ る 。 即ち 、 前述の実施の形態 1 一 9 にお け る 第 5 工程 にお い ては、 コ ン タ ク ト ホール 9 を形成する の に 、 第 1 の絶縁膜層 8 上 に ポジ型感光性樹脂層 6 0 を形成 し 、 露光 · 現像 を行な い、 ド ラ イ エ ッ チ ン グ後に は、 こ のポジ型感光性樹脂層 6 0 を剥離する 工程があ る 。 その た め、 タ ク 卜 の低下を招き、 コ ス ト 増 大 につ なが る 。 こ の課題 を解決する ため 、 本実施の形態 1 — 1 0 で は、 ポ ジ型感光性樹脂層 6 0 を除去せず、 その ま ま残す こ と を特徴 と する も の で あ る 。
更 に、 本実施 の形態 1 一. 1 0 では、 感光性樹脂層 6 0 の 内周面及 び第 1 の絶縁膜層 8 の 内周面は、 面一 に連な り 、 同一傾斜角度 と な つ て い る 。 こ の よ う コ ン タ ク ト ホールの形状 に よ り 、 例え ばコ ン 夕 ク ト ホール 内周面に部分的 に 突出 し た形状で あ る と 、 その部分 にお いて、反射電極 2 と コ ンタ ク ト ホール内周面 と の密着性が悪 く な り 、 こ の結果、 反射電極 2 に亀裂や剥離が発生 して、 表示特性 の低下 を 招 く こ と に な る が、 本実施の形態 の よ う に コ ンタ ク ト ホールの 内周 面が凹 凸 の な い連続 し た面 と な っ て い る た め、 かか る 問題点 を解消 す る こ と ができ る 。
尚 、 本実施の形態 1 一 1 0 では、 感光性樹脂層 6 0 を第 1 の絶緣 膜層 8 か ら 剥離せずに残 し てお く ため、 感光性樹脂層 6 0 は従来使 用 さ れて い る ノ ポ ラ ッ ク 系 の感光性樹脂 に代えて、 ァ ク リ ル系 の感 光性樹脂が使用 さ れて い る 。 ノ ポ ラ ッ ク 系 の感光性樹脂 は耐熱性 に 劣 り 、 基板か ら 剥がれ易 い と い う 性質 を有 し て い る ため、 デバイ ス の信頼性が劣る か ら で あ る 。 一方、 ア ク リ ル系 の感光性樹脂は耐熱 性が良好で あ り 、 基板 に強固 に く っ つ い た状態 を維持する 性質 を有 して い る た め 、 かか る 問題点 の発生はな い 。
ま た 、 感光性樹脂層 6 0 の材料 と し て は、 ア ク リ ル系 に 限 ら ず、 感光性及ぴ耐熱性 を 有する 材料で あれ ばよ い 。
次い で、 上記構成 の液晶表示装置の製造方法 につ いて説明す る 。 本実施 の形態 に お け る 製造方法は、 基本的 に は実施の形態 1 一 9 の 製造方法 と 同一で あ り 、 従 っ て、 本実施の形態 に係 る製造方法の主 た る 特徴の み説明す る こ と にする 。
上記実施 の形態 1 一 9 と 同様 に、 第 1 工程及び第 2 工程 を経て、 第 3 工程 に お いて、 図 3 7 ( a ) で示すよ う に、 ソ ース . ド レイ ン 電極 1 8 a 上 を 覆っ て、 窒化珪素 を厚み 2 7 0 O A で成膜 し て、 第 1 の絶縁膜層 8 を形成す る 。 次 に、 図 3 7 ( b ) に示すよ う に、 第 1 の絶縁膜層 8 上 に ア ク リ ル系 の ポ ジ型感光性樹脂 (例 え ば、 J S R 株式会社製 の P C 4 0 3 (商品名)) を厚み 7 0 0 O A で塗布 し て感光性樹脂層 6 0 を形成する 。 そ し て、 フ ォ ト マス ク 5 9 を 用 い て感光性樹脂層 6 0 の コ ンタ ク 卜 ホール形成領域の みが除去 さ れる よ う に 、 露光 · 現像 を行い 、 更に第 1 の絶縁膜層 8 のエ ッ チ ン グ を 行 い 、 感光性樹脂層 6 0 に コ ンタ ク ト ホール 7 O A (図 3 8 参照) を 形成 し 、 第 1 の絶縁膜層 8 に コ ン タ ク ト ホール 7 0 B (図 3 8 参 照) を形成す る 。 こ の感光性樹脂層 6 0 の現像及び第 1 の絶縁膜層 8 のエ ッ チ ン グにお け る エ ツ チ ャ ン ト と し ては、 塩素系ガス と フ ッ 素 系 ガス の混合ガス を使用する 。 こ こ で、 注 目 すべ き は、 図 3 8 ( a ) に 明 ら か に示すよ う に、 コ ン タ ク ト ホール 7 O A の 内周面 と 、 コ ン タ ク ト ホール 7 0 B の 内周面 と が、 同一傾斜角度で面一 に連な っ て い る こ と であ る 。 こ の よ う な コ ン タ ク ト ホール 7 0 A, 7 0 B の形 状に よ り 、 図 3 8 ( b ) に示すよ う に、 反射電極 2 と コ ン タ ク ト ホ ール 7 O A , 7 0 B の 内周面 と の密着性が良好 と な り 、 コ ンタ ク ト ホールで の反射電極の亀裂や剥離 に起因 し た表示特性の低下 を 防止 する こ と がで き る 。
尚、 こ の よ う な コ ン タ ク ト ホール 7 O A , 7 0 B の上記形状 を得 る た め に は、 例 え ば、 エ ツ チ ャ ン ト の組成 (塩素系ガス と フ ッ 素系 ガス の混合比)、 エ ッ チ ン グ時間等 を適宜調整すればよ い 。
次 いで、 図 3 7 ( d ) に示すよ う に、 基板全体 を加熱す る 。 加熱 に は ホ ッ ト プ レー ト を用 い、 1 2 0 "C で 5 秒間加熱する 。 こ の加熱 工程後、 感光性樹脂層 6 0 は溶融変形 し 、 T F T 及び段差構造体の 凹 凸状 に沿 っ て形成 さ れる 。 こ れに よ り 、 段差構造体の層 と し て感 光性樹脂層 6 0 を用 い る こ と がで き る 。
次 いで、 図 3 7 ( e ) に示すよ う に、 反射率 の高 い金属、 例え ば、 A 1 や A g 系 の合金な ど を成膜 し て、 反射電極 2 が形成 さ れる と と も に 、 反射電極 2 がコ ン タ ク トホール 7 0 A, 7 O B を介 し て ソ 一 ス - ド レイ ン電極 1 8 a と 電気的 に接続 さ れ る こ と にな る 。
次 い で、上記方法 に よ り 作製さ れた反射型液晶表示装置 に つ い て、 白表示 と な る よ う な 信号を入力 し 、 前述の方法で反射特性 を測定 し た。 こ の結果、 正反射の強度が抑制 さ れて い る こ と が分か っ た。 こ の原因 と し て、 ポ ジ型感光性樹脂 に よ り 凹 凸間 に あ る平坦部が埋め ら れ、 結果的 に正反射が抑制 さ れて い る こ と が判 明 し た。 こ の よ う に、 ポジ型感光性樹脂 を適切な膜厚で塗布する事 に よ っ て、 正反射 が抑制さ れ、 写 り 込みの 少な い反射型液晶表示装置を得る こ と がで き た。
(実施の 形態 1 一 1 1 )
図 3 9 は実施 の形態 1 — 1 1 に係 る 反射型液晶表示装置の要部断 面図 であ る 。 本実施 の形態 1 一 1 1 は、 実施 の形態 1 に類似 し対応 する 部分に は 同一の参照符号 を示す。 上記実施の形態 1 一 1 〜 1 一 1 0 では、 ゲー ト 電極 5 を構成する 金属材料層 をパタ ーニ ン グ し て 得 ら れた各 円 形パ タ ー ン層 5 ' のそれぞれ に 、 1 つ の段差構造体 8 0 が形成 さ れる よ う に構成 さ れて い た けれ ど も 、 本実施の形態 1 一 1 1 では円 形パ タ ー ン層 5 '上 に複数の段差構造体 8 0 を形成 し て、 凹 凸状反射電極 2 の下地層 と し た こ と を特徴 と する も ので あ る 。 こ の よ う な構成 に よ り 、 反射電極 2 の 凹 凸間 の平坦部面積 を更 に 小 さ く する こ と がで き、 正反射の強度を抑制 し て表示特性の 向上 し た反 射型液晶表示装置 を得る こ と ができ る 。
尚、 本実施の形態 1 一 1 1 の構成 を 、 実施の形態 1 一 1 ~ 1 — 1 0 の構成に も適用 す る こ と ができ る 。 ま た、 実施の形態 1 — 1 〜 1 一 1 0 と 本実施の形態 1 ― 1 1 と を混在 さ せた構成であ っ て も よ い 。 即 ち 、 円形パタ ー ン層 5 ' に 1 つ の段差構造体 8 0 が形成 さ れた構 成の も の と 、 円 形パ タ ー ン層 5 ' に複数の段差構造体 8 0 が形成さ れた構成の も の と が混在 し た 凹 凸構造 を 、 凹 凸状反射電極 2 の下地 層 と し た構成で あ っ て も よ い。
(実施の形態 1 — 1 2 )
図 4 0 は実施 の形態 1 一 1 2 に係 る 反射型液晶表示装置の要部断 面図 であ り 、 図 4 1 及ぴ図 4 2 は実施 の形態 1 一 1 2 に係 る 反射型 液晶表示装置の製造工程 図で あ る 。 本実施の形態 1 一 1 2 は、 実施 の形態 1 — 1 〜 1 一 9 に類似 し 、 対応す る部分に は同一の参照符号 を付す。 本実施 の形態 1 一 1 2 は、 円 形状パ タ ー ン上 に形成 さ れた 段差構造体 8 0 (第 1 の積層 パ タ ー ン に相 当 する ) の他 に、 補助容 量 (蓄積容量) 形成用 の共通電極 (容量電極) 6 6 を絶縁性基板 4 上 に形成 し 、 こ の共通電極 6 6 上 に段差構造体 8 1 (第 2 の積層パ タ ー ン に相 当する ) を複数形成 し て 凹 凸状反射電極 2 の下地層 と し た こ と を特徴 と する も ので あ る 。 こ の よ う な構成 に よ り 、 フ リ ツ 力 一 の発生 を 防止する こ と ができ る と と も に 、 正反射が抑制 さ れ、 写 り 込みの少 な い反射型液晶表示装置を得 る こ と がで き る 。 以下 にそ の理 由 につ いて説明する 。
画素電極 の面積が小 さ い場合 に、 T F T 3 を形成する 積層 さ れた 各層 を 1 層 以上 も し く は 2 層以上バ タ 一二 ン グする こ と に よ り 反射 電極 2 下に 凹 凸 を形成 し た と こ ろ 、 フ リ ッ カ ー を 生 じ る と い う 新た な課題が判 明 し た。 こ の原因 に つ い て追究 し た と こ ろ 、 画素電極の 面積が小 さ いた め、 画素 に蓄積 さ れる 電荷が小 さ く 、 1 フ レーム の 画像を 書き 込んでい る 間 に電荷 を保持する こ と ができな い ため に生 じ る 現象で あ る こ と が判 明 し た。 そ こ で、 こ の課題 を解決する ため、 ゲー ト 電極 5 を構成する 金属材料層 をパ タ ーニ ン グ し 、 対向電極 と 同 じ よ う に 接地する 回路構成 と し た共通電極 6 6 を形成 し た。 こ の 共通電極 6 6 に よ る 補助容量の形成 に よ り 、 前記 フ リ ッ カ ー は ほ と ん ど生 じ な く な っ た。 し か し なが ら 、 こ の補助容量用 の共通電極 6 6 を有する 基板 に つ い て、 白表示 を行 う よ う に信号 を送 り なが ら 、 前述の測定装置に よ り 、 反射特性 を測定 し た と こ ろ 、 正反射の強度 が強 く な つ て し ま っ た。 そ こ で、 再度、 凹凸 の形成 さ れて い る 反射 電極 の形状 を評価 し た と こ ろ 、 反射電極 の う ち 共通電極 6 6 がそ の 下部 に形成 さ れて い る 部分 に平坦部が多 く な つ てい る こ と が判 明 し た。
そ こ で、 補助容量を形成 し容量不足 に起 因 し た フ リ ッ カ ー の 防止 を 図 る と と も に 、 正反射強度の低減 を 図 る べ く 、 共通電極 6 6 上 に 複数の段差構造体 8 1 を 形成する よ う に し た も ので あ る 。 こ の よ う な構成で あ れば、 共通電極 6 6 の直上で反射電極 2 に凹 凸形状が得 ら れ、 反 射電極 2 の 凹 凸 間 の平坦部面積 を 可及的 に低減 し 、 正面で の正反射強度を低減する こ と が可能 と な る 。 尚 、 本実施の形態 1 2 では、 円 形パタ ー ン層 で構成 さ れる 第 1 種類の段差構造体 8 0 は T F T 3 の構成する 層 の一部 を使用 し て構成 さ れ、 共通電極 6 6 上の 第 2 種類 の段差.構造体 8 1 は T F T 3 と は異な る 別 の 層か ら 構成 さ れて い る 。
次-いで、 上記構成 の反射型液晶表示装置 の製造方法につ いて説明 する 。 先ず、 絶縁性基板 4 上 に T F T 3 及び T F T 3 の層 の一部を 使用 し た第 1 種類の段差構造体 8 0 を形成する 。 こ の形成工程 は、 上記第 1 工程 1 〜第 8 工程 に よ り 達成 さ れ る 。 こ う して、 T F T 3 及ぴ第 1 種類の段差構造体 8 0 を形成後 に 、 共通電極 6 6 上 に第 2 種類の段差構造体 8 1 を 形成す る 。 尚、 第 1 工程〜第 8 工程 にお い て、 共通電極 6 6 が形成 さ れて い る 部分では、 図 4 1 ( b ) に示す よ う に 、 ゲー ト 絶緣膜 1 5 、 ア モル フ ァ ス シ リ コ ン層 1 6 a 、 不純 物層 1 6 b ま で成膜 し た後、 ド ラ イ エ ッ チ ン グ に よ り 、 ァ モル フ ァ ス シ リ コ ン層 1 6 a 及び不純物層 1 6 b を 除去する 。 ま た、 図 4 1 ( c ) に 示すよ う に 、 共通電極部 6 6 以外 の と こ ろ では、 ソ ース - ド レイ ン電極 1 8 a の形成お よ びパ タ ーニ ン グ を行 う が、 共通電極 部 6 6 で は ド ラ エ ッ チ ン グ に よ り ソ ー ス · ド レイ ン電極 1 8 a を 除 去する 。 そ の後、 図 4 2 ( d ) に示す工程 にお い て、 第 1 の絶縁膜 層 8 の形成、 並びに コ ン タ ク ト ホール 9 形成の た め のパ タ ーニ ン グ を行 う 。
次 いで、 共通電極 6 6 上 に第 2 種類の段差構造体 8 1 を形成する 処理工程 を行 う 。 具体的 に は、 共通電極 6 6 上 にポ ジ型感光性樹脂、 例 え ば、 P C 4 0 3 (商品名 : J S R 株式会社製) を塗布 し て感光 性樹脂層 を 形成する 。 次 い で、 所定のパ タ ー ン を有する フ ォ ト マス ク を 用 い て 露光 し 、 次い で、 露光 さ れた感光性樹脂層 を現像する 。 こ れ に よ り 、 共通電極上 に 複数の段差構造体 8 1 が形成 さ れる (図 4 2 ( e ) )。 次 い で、 反射率 の高 い金属、 例 え ば、 A 1 、 A g 系合 金な ど を成膜 し て、 凹 凸状の反射電極 2 が得 ら れる こ と に な る (図 4 2 ( f ) )。
次 に 、 上記方法で作製 し た反射型液晶表示装置につ いて、 上記 と 同様 の方法で反射特性 を測定 し た。 尚、 実験の条件 と し ては、 白 表 示 と な る よ う な信号 を入 力 し た。 こ の結果、 正反射の強度が抑制 さ れて い る こ と が分か っ た。 こ の原因 と し て、 ポ ジ型感光性樹脂 に よ る 段差構造体 8 1 の形成 に よ り 、 共通電極 6 6 上の平坦部が埋め ら れ、 結果的 に正反射が抑制 さ れて い る こ と が判 明 し た。 こ の よ う に、 共通電極 6 6 上 に 凹 凸状 の積層構造 を形成する こ と に よ り 、 正反射 が抑 制 さ れ、 写 り 込みの 少な い反射型液晶表示装置 を得る こ と が理 解さ れる 。
上記の例 では、 第 2 種類の段差構造体 8 1 は、 感光性樹脂 に よ り 形成 し た け れ ど も 、 本発明 は こ れに限定 さ れる も の ではな く 、 T F T 3 形成後 に 、 別途、 金属材料や又 は半導体材料で形成する よ う に し て も よ レ 。
ま た、 上記の例では、 第 2 種類の段差構造体 8 1 は、 T F T 3 と は異な る 層 に よ り 構成 さ れて い た けれ ど も 、 第 1 種類の段差構造体 8 0 と 同様に T F T 3 を構成する 層 の一部を使用 す る 構成で あ っ て も よ い 。
(実施 の形態 1 一 1 3 )
図 4 3 は実施の形態 1 一 1 3 に係 る 反射型液晶表示装置の要部断 面図で あ り 、 図 4 4 は上か ら 観察 し た と き の共通電極の一部 を示す 平面図であ る 。 本実施の形態 1 3 は、 実施の形態 1 一 1 2 に類似 し 対応す る 部分に は同一の参照符号 を付す。 本実施の形態 1 一 1 3 で は、 共通電極 6 6 を予めパ タ ーニ ン グする こ と に よ り 、 凹 ύ構造 を 形成す る こ と を特徴 とす る も ので あ る 。 以下 に、 具体的な構成 を説 明する 。 共通電極 6 6 は、 図 4 4 に示す よ う に、 凹 凸 を形成す る た め の 円 形パ ター ン状 の共通電極部 6 7 と 、 共通電極部 6 7 を対向基 板電極 と 同電位 とす る た め の配線 6 8 か ら な る 。
上記パ タ ー ン形状の共通電極 6 6 の具体的な製造方法 に つ いて説 明する と 、 ゲー ト 電極 5 と な る 金属材料層 を成膜 し た後、 こ の金属 材料層上 に 感光性樹脂 (例え ば、 O F P R 5 0 0 0 (商品名 : 東京 応化工業 (株) 製)) を塗布 し 、 パ タ ー ン 6 7 及 ぴ配線 6 8 に対応 し た遮光領域を有す る フ ォ ト マス ク を 用 いて金属材料層 を 露光 し 、 次い で現像 を行 う 。 し か る 後に、 ウ エ ッ ト エ ッ チ ン グ も し く は ド ラ ィ エ ッ チ ン グ に よ り 金属材料層 をパ 夕 一ニ ン グする 。 こ れ に よ り 、 上記パ タ ー ン形状の共通電極が形成 さ れ る 。 尚、 各共通電極部 6 7 は、 配線 6 8 を介 し て接地 さ れて い る 。
そ の後の 工程は、 上記実施 の形態 1 ― 1 2 と 同様に T F T 形成ェ 程後 に、 共通電極 6 6 上 に複数の段差構造体 8 1 を感光性樹脂 に よ り 形成する 工程 を行 う 。 そ し て、 T F T 3 及び段差構造体 8 1 を 覆 つ て A 1 等 を塗布 し 、 凹 凸状の反射電極 2 が形成 さ れる 。 こ の結果、 図 4 3 に示すよ う に、 予 めパ タ ーニ ン グ さ れた共通電極 6 6 上 に段 差構造体 8 1 が形成 さ れ、 こ の段差構造体 8 1 を下地層 と し て 凹 凸 状の反射電極 2 が形成 さ れた反射型液晶表示装置が作製さ れ る 。
次 いで、 上記方法で作製 し た反射型液晶表示装置につ い て 、 白 表 示 と な る よ う な信号 を入力 し 、 前述 の方法で反射特性 を測定 し た。 こ の結果、 正反射の強度が抑制 さ れて い る こ と が分か っ た。 こ の よ う に、予め パ タ ーニ ン グ さ れた共通電極 6 6 を使用 する こ と に よ り 、 共通電極 6 6 上 の反射電極 2 の 凹 凸形状 を更 に制御す る こ と が可能 と な る 。 ま た、 共通電極 6 6 を予 めパ タ 一ニ ン グす る構成で あ れば、 パ タ ー ンニ ン グ に よ る 膜厚差 に よ る 凹 凸が形成さ れて い る た め 、 共 通電極 6 6 上 に感光性樹脂 を塗布すれば、 そ の感光性樹脂 を フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ ー処理を行 う こ と な く 段差構造体 8 1 を形成す る こ と が可能 と な る 。
尚、 共通電極 6 6 は、 図 4 5 に示すよ う に 、 配線 6 8 の な い 円 形 状パ タ ー ン のみか ら な る 構成であ っ て も よ い 。 但 し 、 反射板 と し て は、 配線 6 8 がな く 、 フ ロ ーテ ン グの状態で あ っ て も 、 凹 凸形成 に 影響はな く 。 従 っ て、 反射特性 の 向上 し た反射板が得 ら れ る こ と に な る 。 し か し なが ら 、 こ の よ う な構成 の反射板を液晶表示装置 に適 用 し た場合 、 画像デー タ の書き込み時 に 、 正確 に充電でき な く な る おそれがあ り 、 そ の た め 、 かか る 構造の表示装置はデバイ ス と し て の機能 を果たす こ と がて き な く な る おそれがあ る 。 従っ て、 液晶表 示装置 に適用 す る 場合は、 配線 6 8 を有す る 共通電極は接地 し てお く 構成 とす る 必要が あ る 。
上記の例では、 共通電極上 に感光性樹脂か ら 成る 段差構造体が形 成 さ れてい た けれ ど も 、 共通電極上 に T F T を構成する 層 の一部 を 使用 し て段差構造体 を形成す る構成で あ っ て も よ い 。
ま た、 共通電極のパタ ー ンは、 図 4 4 に 示す も の に限定 さ れず、 図 4 6 に 示す よ う に、 空孔パ タ ー ン 6 9 で も 同様 に可能で あ る 。 さ ら に 、 本実施 の形態では、 1 種類の 円形パ タ ー ン を用 い たが、 そ の 他の形状、 例 え ば、 六角形な ど のパ タ ー ン を用 いて も 同様 に実施可 能で あ る 。 ま た、 パ タ ー ン の大き さ も 1 種類の みでな く 、 複数種存 在 し て も 何 ら 実施 にお い て障害に な る も のでな い 。 ま た、 形状 に つ いて も 1 種類の みでな く 、複数種存在 して も 同様 に実施可能で あ る 。
(実施 の形態 1 一 1 4 )
図 4 7 は、 実施 の形態 1 一 1 4 に係 る 反射型液晶表示装置の製造 工程 図、 0 4 8 は、 同 じ く 反射型液晶表示装置 の製造工程 図で あ る。
本実施 の 形態 1 一 1 4 は、 前記実施の形態 1 一 1 に類似 し対応す る 部分 に は 同 一の参照符号 を付す。 本実施の形態 1 一 1 4 は、 ァ ク テ ィ ブ素子 と 凹 凸状の反射電極 と が形成 さ れた基板上 に、 カ ラ ー フ ィ ルタ を配置 し た構成の反射板 に 関する も のであ り 、 凹 凸状反射電 極の下方 に は、 柱状体が積み上げ ら れて構成 さ れる 段差構造体が形 成 さ れてお り 、 前記段差構造体は、 前記カ ラ ー フ ィ ルタ を構成する 薄膜 を含む こ と を特徴 と し て い る 。
こ の よ う に 、 上記段差構造体 を構成する 柱状体 と し て、 ァ ク テ ィ プ素子以外 の薄膜、 即ち 、 カ ラ ー フ ィ ルタ を構成する 薄膜 を用 い る こ と に よ つ て も 、 段差構造体の形状 を任意 に制御する こ と が可能 と な り 、 こ の 結果、 反射電極 の 凹 凸形状の制御 を 高精度で行 う こ と が 可能 と な る 。
次 に 、 本実施の形態 1 一 1 4 に係 る 反射型液晶表示装置の製造方 法 に つ い て説明する 。 実施の形態 1 一 1 記載の反射型液晶表示装置 の製造方法 と 同様の製造工程 を経る が、 段差構造体の最上層が、 力 ラ ー フ イ リレタ を 構成する ブラ ッ ク マ ト リ ク ス に よ り 構成 さ れて い る 点が異な っ て い る 。 尚、 ゲー ト 絶縁膜等 につ いては、 図示する こ と に よ り か え つ て複雑 と な る の で省略 して説 明する こ と と する 。
即 ち 、 図 4 7 ( a ) に示すよ う に、 基板 4 上 に 、 上記実施 の形態 1 一 1 と 同様 の工程 に よ り 、 段差構造体 8 0 を形成 し 、 次 に 、 図 4 7 ( b ) に示すよ う に、 基板 4 上 に例え ば、 カ ーボ ン等 を フ オ ト レ ジス ト に分散 し た樹脂 ブ ラ ッ ク 6 1 を塗布 し た。 尚、 図 4 7 、 4 8 にお い て は、 ソ ース配線 6 0 · 6 0 間 に は段差構造体 8 0 を 1 つ だ け記載 し て い る が、 実際 に は多数形成さ れて い る 。
次い で、 図 4 7 ( c ) に示すよ う に、 フ ォ ト マス ク 6 4 を用 い て 露光、 現像 を行っ て、 図 4 7 ( d ) に示すよ う に 、 ソース 配線 6 0 を被覆す る よ う に、 ブ ラ ッ ク マ ト リ ク ス 6 1 a を パ ター ン状 に 形成 す る と と も に 、 段差構造体 8 .0 上に樹脂ブ ラ ッ ク か ら な る 柱状体 6 1 b を形成 し た。
次い で、 図 4 7 ( e ) に示すよ う に、 前記段差構造体 8 0 を被覆 する よ う に 、 反射電極 2 を形成 し 、 最後 に 図 4 7 ( f ) に示す よ う に し て、 反射電極上 にカ ラ ー フ ィ フレタ 6 6 R · 6 6 G - 6 6 B を マ ト リ ク ス 状 に形成 し た。
こ の よ う に 、 上記段差構造体 を構成する柱状体 と して、 ァ ク テ ィ ブ素子以外 の薄膜、 即ち 、 カ ラー フ ィ ルタ を構成する ブラ ッ ク ブ ラ ッ ク マ ト リ ク ス を用 い る こ と に よ つ て も 、 段差構造体の形状 を任意 に制御する こ と が可能 と な る 。 尚、 ブラ ッ ク マ ト リ ク ス と し て は、 そ の他 に も 金属 ク ロ ム等 を用 い る こ と も でき る 。
ま た、 段差構造体 を構成す る 柱状体 と し ては、 上記ブ ラ ッ ク マ ト リ ク ス だ けでな く 、 カ ラ ー フ ィ ルタ 6 6 R ' 6 6 G · 6 6 B のそれ ぞれ を 前記柱状体 と し て用 い る こ と も 可能で あ る 。
ま た、 本実施 の形態 1 一 1 4 に示すよ う な構成 を前記実施の形態 1 〜 1 3 に適用 する こ と は可能で あ る 。 (実施の形態 1 一 1 5 )
図 4 9 は実施の形態 1 一 1 5 に係 る 反射型液晶表示装置 に用 い ら れる 反射電極 にお け る 円 形パ タ ー ン層 の配列状態 を模式的 に示す図 で あ る 。
こ れま で の検討の結果、 さ ら な る 新たな課題が発生 し た。 複数の 反射電極 を製造 し て い る 過程 にお い て、 反射特性 のパ ラ ツキが発生 して い る こ と が判 明 し た。 こ の反射特性のパ ラ ツキの原 因 が、 円 形 パ タ ー ン層 を積層す る 際 の合わせの マ一 ジ ンで あ る こ と が判明 し た 即 ち 、 前記実施の形態 1 〜 1 4 では、 フ ォ ト リ ソ グラ フ ィ 一 に よ る 積層 の 際 に、 円 形パ タ ー ン層 を形成する 各層 の形状の 制御 を行 つ て い る が、 こ の フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一 にお け る 露光時に 、 マ ス ク の 合わ せマ ー ジ ン を 考慮 し て い な い た め 、 円 形パ タ ー ン 層 の 配 置 が 個 々 に反射電極面内でずれた り 、 あ る い は 円 形パ タ ー ン層か ら な る 段差構造体 8 0 の形状が個 々 に希望す る 形状か ら ずれた り す る た め に、 反射電極 2 の 凹 凸 の傾斜角分布 にバ ラ ツキが発生す る か ら で あ る 。 そ こ で、 本実施の形態 1 一 1 5 では、 各層 を パタ ー ンニ ン グす る 際 に用 い る マス ク に つ き、 予 め各画素毎 に合わせマ一ジ ン よ り も 小 さ い 範囲 内で位置 をず ら し た も の を使用 し 、 反射特性 のパ ラ ツキ 発生 を 防止する こ と を特徴 とする も の で あ る 。 尚、 現状 の T F T 製 造プ ロ セ ス では、 合わせのマー ジ ン は ± 0 . 5 m、 全体で 1 m 程度 の マ一 ジ ン を考慮する必要があ る 。
以下 に 、 図 4 9 を参照 して、 具体的 に説明する と 、 各画素 につ き、 同等の位置 に あ る 円 形パ タ ー ン 5 1 、 5 2 、 5 3 、 5 4 につ い て座 標の 指定 を 以下 の通 り 、 行っ てお く 。 まず、 ゲー ト 配線方向 に平行 に X 軸、 信号配線方向 に平行 に y 軸 を各 々 定義す る 。 さ ら に 、 各画 素 の ゲー ト 配線方向 の ピ ッ チ を a m 、 信号配線方向の ピ ッ チ を b i m とす る 。 円 形パ タ ー ン 5 1 の 中 心座標 を 5 1 ( xO, yO) ( rn ) と 仮定す る と 、 円 形パ タ ー ン 5 2 、 5 3 、 5 4 は、 本来は、 5 2 ( θ + a , y0)、 5 3 ( xO, yO+ b )、 5 4 ( χθ+ a , yO+ b ) と な る は ずで あ る 。
予 め こ れ ら の座標 につ き、 マス ク の合わせマ一 ジ ン よ り 小 さ い範 囲 でそれぞれ の方向 にずれる 様 に マス ク を 設計 し てお く 。 即ち 、 例 え ば、 5 2 ( xO+ a — 0 . 5 , yO)、 5 3 ( xO, yO+ b — O . 5 )、 5 4 ( O + a - 0 . 5 , yO+ b — 0 . 5 ) と な る よ う に し てお く 。 実際 は、 ± 0 . 5 mで あ る ので、 例 え ば、 ( xO— a + 0 . 5 , yO)、 ( xO, yO- b + 0 . 5 )、 ( xO+ a + 0 . 5 , yO+ b + 0 . 5 ) と い う 様 に 円 形パ タ ー ン の 中心座標をず ら し てお く 。
こ のずれの範囲で積層 さ れた 円 形パ タ ー ン層 は、 凹 凸 の あ る 反射 電極 を形成す る 。 こ の 反射電極上の 凹 凸 の傾斜角分布 (積層パ タ ー ン を構成する 各薄膜 の相対位置関係) は、 各画素毎 に微妙に異な る 。 し か し なが ら 、 反射電極上のすべて の画素電極で考えた場合 に一定 と考え る こ と ができ る 。 即ち 、 その反射特性 も 反射電極全体で はマ ス ク の合わせマ一 ジ ン を考慮 し て も ほ ぼ一定 と みなす こ と ができ る 。
積層 さ れた各層 を パ タ ーニ ン グす る 際 に 用 い る パ タ ー ン を マス ク の合わせマ ー ジ ン よ り 小 さ い範囲でず ら し て設計 し たマス ク を用 い て反射電極 を製造 し た と こ ろ 、 前記課題で観察 さ れた反射特性のパ ラ ツキは観察 さ れなか っ た。
本実施 の 形態では各画素毎での マス ク 上 に描画パ タ ー ン位置を ず ら す こ と に よ っ て、 反射特性のバ ラ ツキ の 少な い 、 冗長性の高 い反 射電極 を実現す る こ と ができ た。 尚、 上記の例では、 各画素毎 にパ 夕 一 ン位置 をず ら す よ う に し た けれ ど も 、 1 画素 を複数に分割 し た 各分割領域毎 にパタ ー ン位置 をず ら すよ う に し て も よ い。 (実施の形態 1 一 1 6 )
本実施の形態 1 一 1 6 は、 実施 の形態 1 一 1 5 と 同様 に反射特性 のパ ラ ツキ を 防 ぐ技術 に 関す る も の で あ る 。
即ち 、 パ タ ーエ ン グ し た 2 層以上の薄膜か ら な る 積層パタ ー ン を 複数種有 し 、 前記積層パ タ ー ンが複数種 ご と に、 積層 さ れた前記薄 膜の大き さ の順序が異な る形状体、 該形状体 を反射板 に備え た こ と を特徴 と し て い る 。
上記形状体 を 反射板に備 え る こ と に よ り 、 前記複数種の積層パ 夕 ー ン 同士 に よ っ て反射特性 の ば ら つ き を 小 さ く す る こ と がで き る の で、 当 該反射板の 凹 凸形状の 制御性の低下 を抑制する こ と が可能 と な る 。 なお 、 前記形状体は、 本実施の形態の よ う に反射板 に使用す る こ と がで き る が、 そ の他 と し て光学素子 ( レ ンズ) 等 に使用 す る こ と も でき る 。 以下 に 詳 し く 説明する 。
前記 ま で の工程で は、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ ー に よ り 積層 の 際 に 円 形パ タ ー ン 層 を形成す る 各層 の形状 の制御 を行 っ て き た。 こ の露光 時の 、 マス ク の合わせマー ジ ン を考慮する必要が判 明 し た。 現状の T F T プ ロ セス では、 合わせ の マ一 ジ ンは ± 0 . 5 m、 全体で 1 m程度の マー ジ ン を考慮する 必要があ る 。
本実施の形態 1 一 1 6 の反射電極 につ いて、 図 5 0 を用 レ て説明 す る 。 図 5 0 は、 実施の形態 1 一 1 6 に係 る 反射型液晶表示装置 を 構成する基板の 一部概念図で あ り 、 図 5 0 ( a ) は、 基板上 に形成 さ れたゲー ト 金属層 の形状 を示す平面図、 図 5 0 ( b ) は、 図 5 0 ( a ) の X Y線矢視断面図で あ る 。 尚、 ゲー ト 絶縁膜は発明 に直接 関係す る も の で はな く 、 図示す る こ と に よ り 複雑 と な る ので省略 し て説明する こ と と する 。
即 ち 、 基板上 に任意の 層 、 例え ば A 1 、 C r な ど のゲー ト 金属層 を 成膜後、 目 的 とす る 図形 (図 5 0 ( a ) に示す 円 形パタ ー ン) が 形成 さ れて い る マス ク (図 5 0 ( a ) に示すマス ク 7 3 ) を 用 い 、 レ ジス ト を塗布後、 露光、 現像な ど の操作 を 経て、 ゲー ト 金属層 の パ 夕 一ニ ン グを行 う 。 そ の後、 窒化珪素 S i N X な どか ら な る ゲー ト 絶縁膜 を成膜する 。
図 5 0 に示すよ う に、 2 種類の大き さ の 円形パタ ー ン (ゲー ト 金 属層 )、 即 ち 、 円 形パ タ ー ン 7 1 … 及び、 該 円 形パ タ ー ン 7 1 … に 比較 し て大き さ が小 さ い 円形パタ ー ン 7 2 … が基板 4 上 に形成 さ れ て い る 。
次 に、 図 5 1 に示 し た 円形パ タ ー ン 7 1 … 及ぴ円形パタ ー ン 7 2
…上 に a — S i な ど の半導体層 を形成 し 、 上記 円形パ タ ー ン 7 1 … 及ぴ円形パ タ ー ン 7 2 … の大小 を入れか え た マス ク (図 5 1 ( b ) に示すマス ク 7 4 ) を用 いて形状をパ タ ー ンニ ン グする 。 こ こ で、 図 5 1 に示 し たマ ス ク 7 4 を用 いて レ ジス ト を塗布後、 露光、 現像 を行 い、 最後 に エ ッ チ ン グ工程 に よ っ て、 半導体層 のパ夕 一ニ ン グ を行 う 。
図 5 1 ( a )、 ( b ) に示すよ う に 、 前記ゲー ト 金属膜のパタ ー二 ン グで用 い る マ ス ク 7 3 と半導体層 のパ タ ーニ ン グで用 い る マ ス ク 7 4 と の 関係 につ い て述べる と 、 マス ク 7 3 及びマス ク 7 4 に よ つ て形成 さ れる 大き い 円形パ タ ー ン 7 1 と 小 さ い 円 形パ タ ー ン 7 2 の 数は各々 等 し い。
図 5 2 は、 基板上 に形成 さ れたゲー ト 金属層 お よ び半導体層 のパ タ ー ン を示す概略図であ り 、 図 5 2 ( a ) は、 そ の概略平面図、 図 5 2 ( b ) は、 図 5 2 ( a ) の X Y線矢視断面図 で あ る 。 積層 さ れ た形状は、 大 き い 円 形パ タ ー ン上 に小 さ い 円 形パ タ ー ンが積層 さ れ た形状 7 5 、 小 さ い 円形パタ ー ン上 に大き い 円 ノ、" タ ー ンが積層 さ れ た形状 7 6 か ら 構成 さ れる 。
ま た 、 図 5 3 は、 図 5 2 に示 し た状態か ら 、 マス ク 合わせ時 の マ 一ジ ン <5 の範囲でマス ク がずれ を生 じ て い る 時 に、 基板上 にゲー ト 金属膜お よ び半導体層がずれて形成 さ れたパタ ー ン を示す概略図 で あ り 、 図 5 3 ( a ) は、 そ の概略平面図、 図 5 3 ( b ) は、 図 5 3 ( a ) の X Y線矢視断面図 を示す。
さ ら に、 図 5 4 は、 マス ク のずれが 0 の時お よ びマス ク のずれが δ だけ の時の基板の概略平面図、 図 5 5 は、 図 5 4 の Χ Υ線矢視断 面図 を示す。
図 5 4 及び図 5 5 にお いて 、 それぞれ小 さ い 円 形パタ ー ン の 中 心 の位置ずれにつ いて着 目 する と 、 小 さ い 円形パ タ ー ンが半導体層 で 形成 さ れた積層パ タ ー ン 7 7 と 小 さ い 円形パ タ ー ンがゲ一 ト 金属膜 . に よ っ て形成 さ れて い る 積層パ タ ー ン 7 8 ではずれの大 き さ は δ で あ る が、 そ の δ の方向 は逆向 き と な っ て い る こ と が分か る 。 こ の よ う な構成 と する こ と に よ り 、 最終的 に積層 さ れた形状で は、 マス ク の ァ ラ イ メ ン ト 時 にお け る ずれの影響が緩和 さ れ、 反射特性のバ ラ ツ キ を 防 ぐこ と ができ る 。
こ の よ う な 凹 凸形状に つ い てそれぞれ、 前記実施 の形態で記 し た 工程 に よ り 各層 を成膜 し 、 最後に A 1 や A g 合金な どの反射率の 高 い金属層 を反射電極 と し て成膜 し て形成 し た の ち 、 反射特性 を測定 し た。 尚 、 上記マス ク のずれが 0 で あ る 反射板の反射特性 を 8 3 、 上記マ ス ク のずれが <5 で あ る 反射板の反射特性 8 4 とす る 。 そ の結 果、 図 5 6 に示すよ う に、 ほぼ同一の も のが得 ら れた。
ま た、 その原子間 力顕微鏡 A F M を用 いて表面形状を測定 し 、 そ の傾斜角 分布 を各々 算出 し た と こ ろ 、 図 5 7 に示す よ う に 、 マ ス ク のずれが 0 で あ る 反射板 の傾斜角 分布 8 5 と マス ク のずれが δ で あ る 反射板 の 傾斜角 分布 8 6 と はほ ぼ同一 の も の が得 ら れた。
こ の よ う に 、 本実施の形態では、 各積層 工程 にお いて、 一対の大 き さ も し く は形状 の異な る パ タ ー ン をそ の 中 心が同一 と な る よ う に 積層 し 、 こ の 際 にそれぞれの比、 即ち 個数が同 じ で あれ ば、 マス ク ァ ラ イ メ ン ト の際 の位置ずれ に よ っ て も 、 反射特性のバ ラ ツ キ の 少 な い 、 冗長性 の高 い反射板お よ び反射型液晶表示装置 を実現する こ と ができ た。
尚、 本実施 の形態では、 ノ タ ー ンで は 円 形パ タ ー ン を 用 い たが、 そ の他任意の形状 にお いて も 、 異な る 層 に 同一の位置関係 にな る よ う に積層 さ れた一対のパタ ー ンか ら 構成 さ れ る 限 り 、 同様 に実施可 能で あ る 。
ま た、 ア ク テ ィ ブ素子の 限 ら ず、 同様の 2 層 の 関係 に あ る 形状 に つ いて も 同様 に実施可能で あ る 。 ま た、 2 層 に限 ら ず、 3 層 以上で あ っ て も よ !^ 。
(実施の形態 1 一 1 7 )
前記実施の 形態 に記載の 工程 に よ り 作製さ れた反射型液晶表示装 置では、 晴天下な ど外光 の強 い環境下で写 り 込み と い う 新たな課題 が発生 し た。 本願発明者 ら が こ の原因 を調査 し た結果、 凹 凸面形成 領域 にお け る 平坦部の面積 の 占 め る 割合が依然高 い ため で あ る こ と が判 明 し た。 こ れは、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一 に よ る パタ ーニ ン グの 解像限界が 2 mで あ り 、 パ タ ー ン とパ タ ー ン と の 間 に平坦部が残 つ て い る た め で あ る 。 こ の た め 、 よ り 解像度 を 小 さ く する 必要が生 じ た 。
本実施の形態の 反射電極 に つ い て、 そ の製造工程 を用 い て説明す る こ と にする 。 任意の 層、 例え ば、 A l 、 C r な どのゲー ト 金属層 を基板 に成膜後、 目 的 と する 図形が形成 さ れて い る マス ク を用 い 、 W
レ ジス ト を塗布後、 露光、 現像な ど の操作を経て、 ア ク テ ィ ブ素子 形成領域お よ び凹 凸面形成領域のゲー ト 金属層 のパ ターニ ン グ を行 う 。 そ の後、 窒化珪素 S i N X な どか ら な る ゲー ト 絶縁膜 を 成膜す る 。 図 5 8 は、 凹 凸面形成領域にお け る ゲー ト 絶縁膜形成後 のゲー ト 金属 層 か ら な る パ タ ー ン 層 の 形状 を 示す概 略 図 で あ り 、 図 5 8 ( a ) は、 パタ ー ン層 の形状 を示す平面図、 図 5 8 ( b ) は、 図 5 8 ( a ) の X Y線矢視断面図で あ る 。 尚、 前記ゲー ト絶縁膜は発明 に直接関係する も のではな く 、 図示する こ と に よ り 複雑 と な る の で 省略 し て説 明する こ と と する 。
上記工程 の後、 a - S i な ど の半導体層 を成膜す る 。 こ こ で、 図 5 9 に示 し たマス ク 8 8 を 用 いて レ ジス ト を塗布後、 露光、 現像 を 行 い 、 最後 にエ ッ チ ン グ工程 に よ っ て、 半導体層 のパタ ーニ ン グ を 行 う 。 図 5 9 は、 実施の形態 1 一 1 7 にお いて使用 する マス ク の概 略平面図、 図 6 0 は、 凹 凸面形成領域にお ける 半導体層 か ら な る パ タ ー ン層 を形成 し た基板 の概略図で あ り 、 図 6 0 ( a ) は、 半導体 層 の パ タ ーニ ン グ工程 を経た後の基板の概略平面図、 図 6 0 ( b ) は、 図 6 0 ( a ) の X Y線矢視断面図であ る 。
図 6 0 に 示すよ う に 、 積層 さ れた形状は、 大き い正方形パ タ ー ン 層 (ゲー ト 金属層) 8 9 と 、 小 さ い正方形パ タ ー ン層 (半導体層) 9 0 と 、 パ タ ー ン層 8 9 と ノ タ ー ン層 9 0 と の重な り 部 9 1 と か ら な る 。 図 5 9 に示 し たマ ス ク 8 8 の ァ ラ イ メ ン ト 精度が 1 m以下 で あ れば、 重な り 部 9 1 を 1 ja m以下 とする こ と ができ る 。 よ っ て、 重な り 部 9 1 を Ι μ πι以下 とす る 、 即ち 、 解像度 を 小 さ く す る こ と に よ り 、 平坦部の 占 め る割合 を 小 さ く する こ と がで き る ので、 正反 射方向 の反射光強度の 小 さ い 、 外光 の強 い環境下で も写 り 込み の 少 な い反射型液晶表示装置 を実現する こ と ができ る 。 こ の原理 を利用 し 、 パ タ ー ン と パ タ ー ン と に重な り 部が形成 さ れ る よ う に 、 ア ク テ ィ ブマ ト リ ク ス ア レイ 工程 の各積層工程 を利用 し て、 反射電極 を作製 し た。 図 6 2 は、 重な り 部の な い (即 ち 、 平坦 部の面積 の 占 め る割合が高 い) 反射板の反射特性 と 、 本実施の形態 1 6 に示 し た反射板 の反射特性 と を 比較 し た グ ラ フ で あ る 。 図 6 2 に示すよ う に、 本実施 の形態 に示す反射板の反射特性 9 6 ば、 重な り 部の な い反射板の反射特性 9 5 に 比較 して正反射方向 の 反射強度 が低下 し て い る こ と が分か っ た。
こ のよ う に し て、 本実施の形態で は、 各積層工程 にお い て重な り 部を有す る よ う に ア レイ を構成する 各層 を積層すれば、 正反射方向 の反射光強度の小 さ い 、 外光の強 い環境下で も写 り 込みの 少な い反 射電極並びに反射型液晶表示装置を実現する こ と ができ た。
淌、 本実施の形態では、 正方形パ タ ー ン を用 い たが、 その他の 図 形、 例え ば、 円 形パ タ ー ンや、 図 6 1 に示すよ う な六角 形な ど の多 角形パ タ ー ンで も 、 2 層 (ゲー ト 金属層 と 半導体層) の積層 工程後 に、 それ ら のパ タ ー ン に重な り 部が存在すれば同様 に実施可能で あ る 。 図 6 1 は、 実施の形態 1 — 1 7 にお いて使用 する 他 の マス ク の 概略図 で あ る 。 図 6 1 ( a ) ^ ( b ) にお け る マス ク 9 2 及ぴ 9 3 と が、 図 6 1 ( c ) に示すよ う に、 重な り 部 9 4 を 有すれよ う に予 め 設計 さ れて いれ ば良 い 。
ま た、 2 層 のパ タ ー ン形状は、 同一形状で あ る必要はな く 、 例 え ば、 円 形パ タ ー ン と 多角形パ タ ー ン と が重な り 部 を有する よ う に し て も よ い 。
尚、 本実施の形態では、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一 の解像限界 に つ い て述べて い る が、 そ の他 のパ タ ーニ ン グ手段で も 、 パ タ ー ン の最小 幅 よ り も 小 さ い 幅で重ね合わせ を生 じ さ せる こ と に よ つ て も 同様 に 実施可能で あ る 。
(第 1 の発明群 に 関する そ の他の事項)
( 1 ) 上記実施の形態 1 ~ 9 にお ける エ ッ チ ン グ と し て は、 ド ラ ィ エ ッ チ ン グ、 ゥエ ツ ト エ ッ チ ン グの い ずれ を使用 し て も よ い。
( 2 ) 上記実施の形態 1 ~ 1 7 では、 逆ス 夕 ガー型 の T F T を備 えた反射板 につ いて説明 し た けれ ど も 、 順ス 夕 ガー型の T F T を 備 え た反射板 に つ いて も 本発明 は適用する こ と がで き る 。
( 3 ) 上記実施の形態 :! 〜 1 7 にお ける T F Tは、 ア モル フ ァ ス シ リ コ ン を用 い た も の で も 、 多結晶 シ リ コ ン を用 い た も の で あ っ て も よ い 。 ま た、 上記実施の形態 1 ~ 1 4 ではア ク ティ ブ素子 と し て T F T を使用 し た けれ ど も 、 M I M型素子 を用 いて も よ い 。
( 4 ) 上記実施の形態 1 〜 1 7 では、 絶縁性基板の表面は平坦面 であ っ た けれ ど も 、 予め絶縁性基板の表面 を、 例え ばサ ン ド プ ラ ス ト 法 に よ り エ ッ チ ン グ し て、 凹 凸面形成領域に予め基礎柱状体 を形 成 し てお き 、 こ の基礎柱状体上 に T F T を構成する 層 の一部 を積層 し て基礎柱状体 を含めて段差構造体を構成する よ う に し て も よ い 。
( 5 ) 上記実施の 形態では、 段差構造体は、 順次幅が小 さ く な る 複数 の柱状体が積み上げ ら れて先細状 と な っ て い る が、 こ れに限 る も の で はな く 、 積み上げ ら れ る 複数の柱状体の 幅が順次小 さ く な ら な い よ う な構成で あ っ て も 良 い。
[第 2 の発明群 ]
以下では、 本発明 の反射型表示素子 (反射型液晶表示素子) につ いて 図面を 用 い て説明する 。
(実施の 形態 2 — 1 )
図 6 3 は、 実施の形態 2 — 1 に係 る 液晶表示素子 を構成す る ァ レ ィ 基板の上面図 を示す。 ゲー ト ラ イ ン 1 0 0 、 ソ 一ス ラ イ ン 1 0 1 上 に反射層 1 0 6 が形成 さ れて い る 。
反射層 1 0 6 の下部 に は、 第 1 の 凸部 1 0 2 及び第 2 の 凸部 1 0 3 が互い に交差 し た メ ッ シ ュ 形状に形成 さ れて い る 。 ま た、 メ ッ シ ュ の 間 に は 凹部 1 0 4 が存在する 。 ま た、 メ ッ シ ュ の 間 隔は ラ ン ダ ム と し 、 光 の 回折、 千渉等が発生 し な い構成 にな っ て い る 。
前記第 1 の 凸部 1 0 2 と 前記第 2 の凸部 1 0 3 と の交差部 に は、 2 層 が積層 さ れて反射面上で最 も 高 い 凸部交点 1 0 7 が形成 さ れる 図 6 4 は、 前記第 1 の 凸部 1 0 2 と 前記第 2 の 凸部 1 0 3 と が交差 する と こ ろ を示 し た概念図 で あ る 。 凸部交点 1 0 7 で 2 層が積層 さ れ段差が最 も 大き く な る 。
そ し て、 囟 6 5 に示すよ う に、 同構成上 に平坦化層 1 0 8 を積層 し た後、 該平坦化膜 1 0 8 上 に反射層 1 0 9 を設 ける と 平坦化層 1 0 8 に よ り 凸部 と 凹部がなだ ら か に な り 、 凸部頂点 1 0 7 と 凹部 1 0 4 を 中 心 に 凹 凸構造が形成 さ れ、 反射層 1 0 6 の 凹凸が形成 さ れ る 。
反射面 の 凸部 を上記 の よ う に帯状凸部 と し 、 さ ら に複数層 を交差 する 形状で積層 し て形成する と 、 交差部に は必ず反射面か ら 最 も 高 ぃ 凸部交点 が 1 0 7 が形成 さ れる 。 本構成ではマス ク 合わせがずれ て も 凸部交点 の形状は ほ ぼ同一に保たれ生産性が向上す る 。 例 え ば 第 1 の 凸部 1 0 2 に対 し て、 上層 の第 2 の 凸部 1 0 3 が位置合わせ のずれで 図 1 の右方向 に移動 し た場合 を考 え る 。 こ の と き 、 凸部交 点 1 0 7 の位置は変わ ら な い ため反射性能 も 同一で あ る 。 ま た 、 同 上方 にずれた と し て も 、 凸部交点が全体的 に上方 に ずれる のみであ り 反射面全体の反射性能はほ ぼ同一で あ る 。 し たがっ てマス ク 合わ せ のずれ に よ る 不良が大幅 に低減 し 生産性が向上する 。
図 6 6 は本実施の形態 2 — 1 の別形態 を 示す図で あ る 。 第 1 の 凸 部 1 1 2 、 及び第 2 の 凸部 1 1 3 を 曲線か ら 成る 帯状で形成する こ と を特徴 と す る 。 凸部を 曲線状 にす る と 、 特 に 凹部 1 1 4 の形状が 多様 と な り 所望の反射特性の実現がよ り 容易 に な る 。 こ れは 凹部 の 形状が多様で あ る と 平坦化層 を積層 し た後の傾斜角分布 の 制御が よ り 容易 に な る か ら で あ る 。 ま た、 凸部 を 曲線で構成 して も 第 1 の 凸 部 1 1 2 どお し 、 及び第 2 の 凸部 1 1 3 どお し が、 それぞれ交差 し な い形状 と すれば、 上記 と 同様に マ ス ク ずれが発生 して も 反射性能 は ほ ぼ同等 と な る 。 また、 凸部を 曲線 と し た方が、 反射光 の 回折、 干渉が生 じ 難 い。 こ れは、 帯状凸部の上下左右、 及び斜め方向 の対 照性が大幅 に低減す る た めで あ る 。
当 然な が ら 、 凸部の 間隔を ラ ンダム にする と 、 反射光の 回折、 干 渉が更 に生 じ難 い効果が得 ら れる 。
次に、 本発明 の実施の形態 2 — 1 の具体例 を 、 図 6 3 、 図 6 4 、 図 6 5 を 用 いて説明する 。
ア レイ 基板上 に 、 T F T素子、 ゲー ト 配線、 及ぴソース 配線等 を 形成する プ ロ セス を利用 して、 基板上に 凸部を形成 し た。 こ の と き 、 第 1 の 凸構造 1 0 2 をゲー ト 酸化膜形成 と 同一工程 を用 い て、 幅 1 0 m , 高 さ 0 . 5 m の ス ト ラ イ プの 帯状 に 形成 し た。 次 に 第 2 の 凸構造 1 0 3 を 、 ソ ース 配線形成 と 同一工程 を 用 いて、 幅 1 0 A m、 高 さ 0 . 5 ^ m の ス ト ラ イ プの帯状 に 形成 し た 。 こ の と き 、 凸 部交点 は 2 層 が積層 さ れて段差 は 1 mであ っ た。 こ の よ う に ァ レ ィ 基板 を作成す る プ ロ セス を利用 し て、 T F T 素子、 及び周辺配線 等の材料 と 同一 の材料を用 いて帯状凸部を形成す る と、 製造工程が 簡略化 さ れ生産性が向上す る 。
次 に平坦化層 1 0 8 を 層厚 0 . 5 ^ 111で積層 し 、 熱ァ ニ ールで形 状 を溶か し て所望の傾斜角 と し た後、 アルミ を 用 い て反射層 1 0 9 を 形成 し た。 こ の と き の反射層 1 0 9 の平均傾斜角 は最大で約 1 1 。 で あ っ た。
上記 ア レイ 基板 と対向基板 を用 いて液晶表示素子を作成 し た。 素 子の反射率 は 3 6 % で あ り 高輝度なパ ネルが実現できた。
マス ク 合わせ に対する マ一 ジ ン を調べ る た め 、 第 2 の 凸構造 1 0
3 を 形成す る 際の マ ス ク を故意 にず ら し て、 従来 と の反射率 を 比較 し た。
従来の柱状凸部の場合、 第 1 の 凸構造 1 0 2 の径が 1 0 m の場 合、 ずれが 2 m以上 と な る と 柱形状が非対称 と な り 、 結果 と し て 所望の傾斜角分布が得 ら れなか っ た。 こ の た め反射性能は大き く 低 減 し た。 ま た 、 パネル内でずれ方が異な る た め 、 パネル内で輝度ム ラ が発生 し た。
ま た、 製造 ラ イ ンで大判 のガ ラ ス 基板で作成する と、 ガ ラ ス 内の パネル子片 の位置で、 マス ク ずれが更に大き く な り 同一の表示性能 のパネルが得 ら れなか っ た。
一方、 本発明 の構成に よれ ば、 マス ク 位置が 1 0 m程度ずれて も 凸部交点 1 0 7 の位置が全体的 に移動す る だけで、 反射性能 は ほ ぼ同様であ っ た。 こ の ため生産性が大幅 に 向上 し た。
凸構造は上記例 に よ ら ずア レイ プ ロ セ ス の任意 の層形成 と 兼用 し て形成でき る 。 例え ば a — S i 層 と 兼用 し て も 良 い。 層数は 2 層以 上で も 良 い 。
ま た、 ア レイ プ ロ セ ス と 兼用せず、 ソ ース 、 ゲー ト 等の上 に平坦 化層 を形成 し た後、 感光性 レ ジス ト を用 い て 凸部 を形成 し て も 同様 の表示性能が得 ら れ る 。
凸構造は、上記 の ス ト ライ プ構成以外 に 図 6 6 で示 し た曲線構成、 ま た はス 卜 ラ イ プ と 曲線 を混合 し て用 い て も 良 い。 例え ば画素内 は 曲線 と し 、 コ ン タ ク 卜 ホール 1 0 5 の近辺のみス ト ラ イ プ構成 と す る と 凸部 を効率的 に配置する こ と ができ る 。 ま た 、 曲線構成の と き は コ ン タ ク ト ホール 1 0 5 の形状を 隣接する 曲線構成 に応 じ て 曲線 で構成 し て も 凸部を効率的 に配置でき る 。 凸部 効率的 に配置する と 傾斜角 が小 さ い平坦な領域が減少 し 反射率が向上する 。
平坦化 層 の 層厚は、 上記 の 0 . 5 /i m以外 に 2 i m程 度以下で形 成で き る 。 層厚は凸部の最大段差の 大き さ 、 凹部 の大き さ と形状、
¾ぴ凸部の 上面形状に応 じ て任意に選ぶ こ と がで き る 。
上記例で は、 反射層 を全面に形成 し た反射型液晶表示素子 と し た が、 こ れは反射層 に 開 口 窓 を 設けた半透過型液晶表示素子で も 良 い。 こ の と き 、 開 口 窓の形状は 円 形、 正方形状、 長方形状以外 に も 隣接 す る 帯状凸部の構成 に応 じ て輪郭 を 変え る こ と で凸部を効率的 に配 置で き る 。
上記例で は帯状凸部を用 い て 凹 凸構造 を 形成 し たが、 図 6 7 に示 すよ う な構成 の 凹 凸構造であ っ て も 良 い 。 即ち 、 基板 1 2 0 上 にゲ ー ト 絶縁膜 1 2 1 を成膜 し 、 該ゲー ト 絶縁膜 1 2 1 を フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一 と エ ッ チ ン グ技術等 に よ り 、 マ ト リ ク ス 状に 凸部 1 2 1 a … を有する (帯状の 凹部 1 2 1 b … を有する ) よ う に構成 し て も 良 い。 ま た帯状の 凸部 と 凹部 と を混合 し て用 い て も 良 い。
上記例で は帯状凸部を組み合わせて 凹 凸構造 を形成 し たが、 こ れ は、 帯状凸部以外の形状の 凹 凸構造が含 ま れて い て も 良 い 。 例 え ば、 上記 凹部内 に独立 し た凸部が形成 さ れて も 良 い。 凹部の 中 に さ ら に 独立 し た 凸部 (例 え ば、 円 柱状、 多角形柱状) が あ れば、 凹部 の傾 斜角 の制御 がさ ら に容易 にな り 反射率の 向 上が実現 さ れる 。
ま た、 帯状凸部は必ず し も 連続 し て い る 必要はな く 、 一部が切れ た構造で も 良 い 。 マス ク ずれの見 こ み に合わせて、 ずれが小 さ い場 合は、 標準 の交点位置 を 中心 に 凸部中心か ら 帯状凸部が十字状 に形 成 さ れる よ う 設計 し て も 同様の効果が得 ら れ る 。
(実施の 形態 2 _ 2 )
実施の形態 2 — 1 の液晶表示素子 にバ ッ ク ラ イ ト シス テム 、 駆動 回路部、 及び筐体等 を付与 し て反射型液晶表示装置 と し た。
上記凸部 の間 隔 を ラ ン ダム に形成 し た こ と で回折や干渉項が発生 せず色付き の な い 良好な表示が得 ら れた。
(実施の 形態 2 — 3 )
実施の形態 2 — 1 の液晶表示素子 に用 い た反射層 と 同一の構成 を 基板上 に形成 し 、 反射板 と し た。 本構成の反射板 に よ り 、 複数の 凸 部、 ま た は 凹部 を積層 し て 凹 凸構造を形成 し て も 、 マ ス ク ずれに よ る パ タ ー ン ずれが発生せず、 大面積で も 均一な反射性能 を有す る 散 乱反射板が得 ら れた。
(第 2 の発明群 に 関する そ の他の事項)
( 1 ) 上記実施の形態で は、 液晶 を用 いた反射型液晶表示素子 につ い て示 し た が、 本発明 の反射型表示素子は、 液晶 を 用 い た表示素子 に 限定 さ れ る も ので はな い 。 例え ば、 溶液中 に分散 さ せた微粒子 を 電界で移動 さ せる こ と に よ り 、 光 の 吸収、 透過 を 制御する 電気泳動 ディ ス プ レイ に適用 する こ と も 可能であ り 、 液晶表示素子以外 の反 射型表示素子 に も 用 い る こ と がで き る 。
[第 3 の発明群 ]
(実施の 形態 3 — 1 )
本発明 の反射板お よ び反射型表示素子の実施の形態の一例 に つ い て図 面 に基づい て説明す る 。 図 6 8 は、 光制御手段 と し て液晶 を用 い た反射型液晶表示素子 の概略断面図で あ り 、 表示部分中央の 一画 素分の 断面図 を示す も の で あ る 。 なお、 図 中 に は省略部分が存在 し、 ま た 図 の縮尺 も 実際 と 異なる 部分があ る 。
図 6 8 に示すよ う に 、 反射型液晶表示素子は、 いわ ゆ る 1 枚偏光 板方式の反射型カ ラ ー液晶表示素子で あ る 。 基板 3 0 1 と対向基板 3 0 2 と の 間 に は所定の 間隙が設け ら れ、 こ の 間隙 に液晶が充填 さ れた液晶層 3 0 3 を有する 。 上記対向基板 3 0 2 に は、 赤 R 、 緑 G 、 青 B の各色 に対応す る カ ラ ー フ ィ ルタ 3 0 4 が各画素 ご と に配置 さ れ、 カ ラ ー フ ィ ルタ 3 0 4 の 内側 に透明導電膜か ら な る共通電極 3 0 5 を有する 。 上記対向基板 3 0 2 の外側 に は偏光板 3 0 6 お よ び 位相差板 3 0 7 が設 け ら れて い る 。
上記基板 3 0 1 上 に は、 表面に 凹 凸形状 を有する樹脂層 3 0 8 が 設 け ら れ、 該樹脂層 3 0 8 上 に は入射光 を反射する ため の反射部材 3 0 9 が成膜さ れて い る 。 上記樹脂層 3 0 8 表面の 凹 凸は、 反射光 を散乱 さ せて、 光源の 映 り こ みを抑制する と と も に、 反射率、 視野 角 な どの視認性 を得 る た め の も ので あ る 。
上記樹脂層 3 0 8 は、 第 2 の樹脂材料か ら な る 第 2 樹脂部 3 0 8 a が、 第 1 の樹脂材料か ら な る 第 1 樹脂部 3 0 8 b 中 に分散保持 さ れて形成 さ れて構成 さ れてお り 、 上記第 2 樹脂部 3 0 8 a の形状に 沿 っ て樹脂層 3 0 8 の 凸形状が形成 さ れて い る 。
上記第 2 樹脂部は、 厚みがお よ そ 2 / m、 径がお よそ l O i mの 滴状 であ る 。 第 2 樹脂部の滴状体の 中央部 (樹脂層 の 凸形状の頂 上部分) と 、 滴状体 ど う し の 間 の部分 (樹脂層 の 凹形状の底部分) の樹脂層 3 0 8 の厚みの差は、 約 0 . で あ る 。 尚、 第 2 樹脂 部 の滴状体の厚み、 径、 厚みの差は、 上記 と 異な る 値で あ っ て も よ く 、 ま た、 滴状でな い形状、 例え ば棒状等で も よ い。
ま た、 上記第 2 樹脂部は、 第 1 の樹脂材料 と 第 2 の樹脂材料 と 溶 剤 と の混合液か ら 相分離 し て形成 さ れた も の で あ り 、 第 2 樹脂部の 配置は 自 然発生的 に定ま る た め に不規則性 を有す る 。なお相分離は、 異な る 材料が相溶 し た混合液が、 各々 の材料の 比率が高 い相 に分か れて分離す る 現象で あ る 。
上記樹脂層 3 0 8 上の反射部材 3 0 9 は、 反射率が高 い アル ミ 二 ゥ ム を主成分 と する 金属 を約 0 . 2 mの厚み に成膜 し た も ので あ る 。 なお 、 反射部材は、 アル ミ ニ ウム以外 の金属、 例え ば銀 を主成 分 とす る 金属 を用 い る こ と も でき る 。
上記反射部材 3 0 9 は、 各画素 ご と に 区切 ら れ、 画素電極 を兼ね てお り 、 樹脂層 3 0 8 を貫通する 開 口 (コ ンタ ク ト ホール) 3 1 0 で基板 3 0 1 上 の駆動素子 3 1 1 の ド レイ ン端子 3 1 1 a と 接続 し て い る 。 こ の構成 に よ り 、 基板 3 0 1 上 の駆動素子 3 1 1 に よ っ て、 画素電極を 兼ねる 反射部材 3 0 9 と共通電極 3 0 5 の 間 に印加す る 電圧 を 変化 さ せる こ と がで き 、 表示動作が可能 と な る 。
こ の よ う に構成する こ と に よ り 、 対向基板 3 0 2 側か ら 入射 し た 光は、 偏光板 3 0 6 、 位相差板 3 0 7 、 対向基板 3 0 2 、 カ ラ ー フ ィ ルタ 3 0 5 、 液晶層 3 0 3 を通過 し 、 反射部材 3 0 9 で反射 さ れ、 逆の経路を通っ て、 反射型表示素子 を見る 人の 目 に入る 。 こ の と き、 液晶層 に 印加する 電圧 を 制御する こ と に よ り 、 光の 吸収 と 透過 を 制 御する こ と がで き る 。 こ の よ う に、 本実施 の形態で は、 液晶層 を光 制御手段 と して用 いて い る 。
次に、 本発明 の 反射型表示素子の樹脂層 3 0 8 の 凹 凸 を形成す る 工程 に つ い て、 図 6 9 に基づいて説明する 。 図 6 9 は、 本発明 の実 施の形態 3 — 1 に係 る 反射型表示素子の樹脂層 の形成工程 を示す概 略説明図で あ る 。
まず、 図 6 9 ( a ) の よ う に、 感光性 を有する 第 1 の樹脂材料お よ び第 2 の樹脂材料 を共通の溶剤 中 に溶解 さ せた混合液を作成 し た 。 こ こ で、 第 1 の樹脂材料はア ク リ ル系 の ポジ型感光材料、 第 2 の榭 脂材料 はス チ レ ン系 の ポ ジ型感光材料 を使用 し 、 第 1 の樹脂材料 と 第 2 の樹脂材料 の 比率が 4 0 対 6 0 重量パーセ ン ト にな る よ う に調 整 し た。 ま た、 溶剤は プロ ピ レ ン グ リ コ ールモ ノ メ チルエーエルァ セ テー ト ( P G M E A ) を用 いた。 こ こ で、 第 2 の樹脂材料 は、 第 1 の樹脂材料 と 比較 し て共通 の溶剤で あ る P G M E A に対 し溶解性 が小 さ い材料 を選択 し た。 なお、 共通の溶剤 に対す る溶解性が、 第 1 の樹脂.材料 に 比べて第 2 の樹脂材料 と 異な る 組み合わせで あ れ ば 第 1 、 2 の樹脂材料お ょ ぴ溶剤 と し て上記以外の材料を用 い る こ と も 可能であ る 。
次に、 あ ら か じ め駆動素子 3 1 1 お よ び駆動素子の端子 3 1 1 a を形成 し た基板 3 0 1 上 に、 前記混合液を塗布 し 、 プ リ べー ク し た。 塗布は、 ス ピ ン コ ー ト に よ り 実施 し 、 所定の温度 に設定 し たホ ッ ト プ レー ト 上 に基板 を置 いて プ リ べ一 ク し た。 プ リ べーク に よ り 溶剤 が乾燥 さ せ る 際、 第 2 の樹脂材料は、 第 1 の樹脂材料よ り も 混合液 中 の溶剤 に溶解 し に く い こ と か ら 、 図 6 9 ( b ) の よ う に 第 2 の樹 脂材料が相分離 し て先 に凝集 し て集 ま る 。
次 に 、 第 2 の樹脂材料が図 6 9 ( c ) の よ う に凝集 し て第 2 樹脂 部 を 形成 し た の ち 、 第 1 の樹脂材料が残っ て第 1 樹脂部 と な り 、 第 2 樹脂部 を 覆 っ た。
こ の よ う に し て、 図 6 9 ( d ) に示すよ う に、 プ リ べー ク 後 に は、 第 1 の樹脂材料か ら な る 第 1 樹脂部 3 0 8 b 中 に第 2 の樹脂材料か ら な る 第 2 樹脂部 3 0 8 a が分散、 保持 さ れた樹脂層 を形成 し た 。 こ の と き、 上記第 1 の樹脂材料 と 上記第 2 の樹脂材料 と は表面張 力 が異な る 材料 を 用 いて い る の で、 第 2 樹脂部の形状 に沿 っ て樹脂層 表面 の形状が形成 さ れ、 樹脂層 の表面 に微細な 凹 凸が形成 さ れた。 こ こ で 、 1 0 0 で 前後の温度で プ リ べー ク を実施す る と 、 塗布後 の混合溶液か ら 急激 に溶剤が揮発する た め 、 第 2 の樹脂材料が凝集 する 時間が短 く な り 、 各々 の第 2 樹脂部の大き さ が図 6 の よ う に 小 さ く な る 。 第- 2 樹脂部が小 さ い場合、 図 7 0 の よ う に樹脂層 8 の表 面は ほ ぼ同 じ 高 さ と な り 、 凹 凸が形成 さ れな い。 こ の た め プ リ べ一 'ク は、 塗布後常温 よ り 2 0〜 3 0 °C 高 い温度での低温プ リ べー ク の 次 に 、 1 0 0 t 前後の高温 プ リ べー ク を実施する 2 段階プ リ べー ク を実施 し た。
具体的 に は、 5 0 °C の ホ ッ ト プ レー ト で 5 分間乾燥 し た の ち 、 こ れ に続いて 1 0 0 で の ホ ッ ト プ レー ト で 2 分間乾燥 さ せた。 こ の よ う にする こ と で、 低温 プ リ べー ク 時 に は溶剤の揮発が緩慢 と な る た め第 2 の樹脂材料が凝集 し て図 6 9 ( c ) の構造を形成 し 、 次 に高 温プ リ ベー ク で第 1 お よ び第 2 の樹脂材料の両方か ら 溶剤 を揮発 さ せて、 図 6 9 ( d ) の形状を形成 し た。
尚 、 本実施の形態では、 低温 プ リ べー ク を実施 し たが、 こ の代替 ま た は こ の工程 に 追加 し て、 減圧乾燥 ま た は気流 に よ る 乾燥の工程 を 用 い て も 高温でのプ リ ベー ク に比べて溶剤の揮発 を緩慢 にす る こ と ができ、第 2 の樹脂材料の液滴 を成長さ せて第 2 樹脂部 を形成 し 、 前述 と 同様 に樹脂層表面に 凹 凸 を形成す る こ と がで き る 。
表面に 凹 凸 を有す る樹脂層 を上記 の方法 に よ り 形成 し た の ち 、 開 口 部分の み を 露光す る マス ク 露光お ょ ぴ現像、 リ ンス の工程 に よ り 、 基板 3 0 1 に あ ら か じ め形成 し た駆動素子の端子上の樹脂層 を 取 り 除き 、 コ ン タ ク ト ホール を 開 口 し た。 次 に 、 樹脂材料 1 お よ び樹脂 材料 2 の硬化温度 2 0 0 °C の恒温槽で 1 時間焼成 し た。 焼成後、 前 記樹脂膜上 に ア ル ミ ニウ ム を 主成分 とす る 反射部材 3 0 9 を製膜 し 、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ ーお よ びエ ッ チ ン グの 工程 に よ り 、 図 6 9 ( e ) の よ う に 、 画素形状 に パ タ ーニ ン グ し た。 画素形状にパタ ーニ ン グ し た反射部材 9 は、 樹脂膜 に形成 し た前記 コ ン タ ク ト ホール を介 し て基板上 の駆動素子 3 1 1 の ド レイ ン端子 3 1 1 a と 接続 し た。
次 に、 反射部材 をパ タ ーエ ン グ し た基板 3 ϋ 1 に、 液晶層 の液晶 を所定の方向 に配向 さ せる 配向膜 (図示せぬ) を形成 し た。 一方、 あ ら か じ めカ ラ ー フ ィ ルタ 3 0 4 お よ び共通電極 3 0 5 を 形成 し た 対向基板 3 0 2 に、 基板 3 0 1 と 同様に配向膜 を形成 し てお き、 基 板 3 0 1 と 対向基板 3 0 2 と を一定の 間 隙 を保ち なが ら 貼 り 合わせ 間 隙 に液晶 を注入 し た。 こ の後、 対向基板 3 0 2 上 に偏光板 3 0 6 、 位相差板 3 0 7 を貼 り 合わせ、 図 6 8 に示すよ う な本実施 の形態の 反射型液晶表示素子 を完成 し た。
以上の よ う に、 本発明の反射型表示素子の製造方法 に よ れ ば、 特 開平 6 — 2 7 4 8 1 に記載 の よ う に 、 1 ) 凹 凸 の下地 と な る 突起物 を形成する 、 2 ) 突起物上 に樹脂層 を塗布 し て滑 ら か にす る 、 と い う 2 つ の 工程 を行 う 必要がな く 、 表面 に 凹 凸 を有する樹脂層 を 1 回 の工程で形成す る こ と がで き る の で、工程 を簡略化でき る と と も に、 良好な反射特性 を得る こ と ができ た。
ま た、 本発明 に よ り 樹脂膜の表面 に 凹 凸 を形成 し た場合、 自 然発 生的 に 凹 凸配置が決 ま る の で、 樹脂膜の表面 に不規則な 凹 凸形状を 形成す る こ と がで き る 。 こ の た め 、 凹 凸配置の規則性に起 因する モ ァ レが発生 し な い と い う 特長 を有する 。
ま た、 本'発明 に よ り 反射板の表面 に微細な 凹凸が形成す る こ と が でき 、 特 に 、 前記凹 凸 の段差 を 0 . 7 m以下の微細な も の とする こ と ができ る ので、 よ り 良好な反射特性 を有する反射板 を得る こ と がで き る 。
第 2 樹脂部の滴状体の大き さ は、 1 ) 第 1 の樹脂材料 と 第 2 の樹 脂材料の 比率、 2 ) 樹脂層 の プ リ べー ク 条件、 の 2 つ に依存する 。 こ の う ち 2 ) につ いて は前述の通 り であ る 。 1 ) につ い て、 本実施 の形態で は、 第 1 、 2 の樹脂材料の合計 に対する 第 2 の樹脂材料 の 比率 を 4 0 重量 % と し たが、 こ れが概ね 5 0 重量 % よ り 小 さ い場合 に は、 膜 の厚み に比べ、 滴状体の厚みが小 さ く な り 、 膜表面 に 凹 凸 が形成 さ れな い 。 一方、 5 0 重量% よ り 大き い場合 に は、 第 2 の厚 みが膜よ り も 大 き く な り 、 樹脂層 の表面 に 凹 凸 を形成する こ と がで さ る 。
ま た、 本実施の形態では、 溶剤 と し て単独の も の を用 い たが、 複 数の溶剤 を 混合 して用 いて も よ い。 例え ば、 溶剤 A に対 し て溶解 し やす い第 1 の樹脂材料 と 、 溶剤 B に対 し溶解 し やすい第 2 の樹脂材 料 と を 、 溶剤 A 、 B の混合溶剤 中 に溶解 し た混合液を作成する 。 こ の場合、 溶剤 A に比べて溶剤 B の ほ う が揮発性が高い材料 を選択す る 。 こ の よ う にする と 、 プ リ べー ク 時 に溶剤 B が混合液中 か ら 先 に 揮発 し 、溶剤 A に溶け に く い第 2 の樹脂材料が先 に 凝集 し は じ め る 。 こ の方法で も 、 第 2 樹脂部が第 1 樹脂部 中 に分散保持さ れた樹脂層 を形成でき 、 上記実施の形態 と 同様 の効果 を得る こ と ができ る 。
尚 、 本実施 の形態では、 溶剤 を使用 して い る が、 第 1 の樹脂材料 と 第 2 の樹脂材料 と が相溶する 組合せで あ れば、 溶剤 を使用 する 必 要はな い 。
ま た、 本実施 の形態では、 プ リ べー ク 時 に第 2 の樹脂材料 を 凝集 さ せ る こ と に よ り 、 第 1 樹脂部中 に第 2 樹脂部が分散保持 さ れた樹 脂膜 を形成 し た。 こ こ で、 第 1 の樹脂材料 と し て、 硬化時 の加熱 に よ る 収縮率が第 2 の樹脂材料 と 異な る 材料 を用 い る こ と に よ り 、 よ り 大 き な 凹 凸 を樹脂層表面 に形成する こ と が可能 と な る 。 図 7 0 に こ の 様子 を 示す。 図 7 0 は反射型表示素子の樹脂層表面の 凹 凸形状 の形成 に につ い て説明する ため の概略説明 図で あ る 。
図 7 0 ( a ) の よ う に 、 プ リ べー ク 後 に は樹脂層 の表面 に 凹 凸が 形成 さ れて いな い か、 凹 凸がわずか な場合で も 、 例え ば第 1 の樹脂 材料 の収縮 ^が大き い場合 に は、 硬化後、 図 7 0 ( b ) の う に 、 第 1 樹脂部 8 b の厚みが小 さ く な り 、 樹脂層 8 の表面に必要な 凹 凸 を形成す る こ と が可能 と な る 。
ま た、 本実施の形態で は、 第 1 の樹脂材料お よ び第 2 の樹脂材料 と も に感光性材料 を 用 い た。 こ の構成 に よ り 、 開 口 を介 し て画素電 極 と 駆動素子の端子 を接続する こ と が可能 と な る 。 なお、 開 口 の大 き さ が第 2 の樹脂材料で形成さ れる 第 2 樹脂部よ り も十分大き い場 合に は、第 2 の樹脂材料は必ず し も 感光性 の材料で あ る 必要はな い。 こ の場合、 第 1 の樹脂材料が感光性材料で あ れば、 マス ク 露光、 現 像、 洗浄の 際 に 開 口 に位置する 第 2 樹脂部が同時 に洗浄、 除去 さ れ る た め 、 開 口 を 開 ける こ と ができ る 。
ま た、 第 2 の樹脂材料は、 プ リ べー ク 後に は液体であ り 、 第 1 、 2 の樹脂材料 を焼成 し た の ち に 固体化する 材料 を用 いて も よ い 。 例 え ば、 硬化前の常温状態が液体で あ る エポキ シ系樹脂を第 2 の樹脂 材料 と し て用 い た場合、 プ リ べ一 ク 時 に第 2 樹脂部が凝集 し た際 に は液体で あ る 。 こ の た め 、 樹脂層 に 開 口 を 形成す る 際、 開 口 部分 に 位置す る 第 2 樹脂部は、 第 1 樹脂部の現像お よ び洗浄工程 に よ り 、 洗 い流す こ と がで き る 。 こ の後の焼成 に よ り 、 第 1 樹脂部 に保持 さ れた第 2 樹脂部 を熱架橋 さ せ、 固体化 さ せ る 。 こ の方法 に よ れ ば、 第 2 の樹脂材料 と し て感光性 を有 し な い材料 を用 い る こ と も でき る 。
ま た、 本実施の形態では、 各画素 に対応 し た基板上の駆動素子で 画素 ご と に 印加す る 電圧 を 制御する 、 い わ ゆ る ァ ク ティ ブマ ト リ ク ス 方式の液晶表示素子を例 に挙げた が、 各画素 に駆動素子 を持たな い構成 に よ り 、 本発明 の反射型表示素子 を構成 し て も よ い 。 駆動素 子 を持た な い構成 に は、 例え ば、 櫛型の反射部材 を設 けた基板 と 、 櫛型 の透明電極 を形成 し た対向基板 と を 、 櫛型の方向が互 い に垂直 に な る よ う に配置 し て、 一定の間 隙 を介 'レ て貼 り 合わせ、 間 隙 に液 晶 を封入 し 、 上下基板の電極が交差 し た各点 を画素 と して電圧 を 印 加する 、 い わ ゆ る パ ッ シ ブマ ト リ ス ク 方式の液晶表示素子が あ る 。 パ ッ シ ブマ ト リ ク ス方式では、 上下基板の 間 隙の間での液晶のね じ り 角 が 1 8 0 度以上の S T N (ス ー パ ー ツイ ス ト ネマチ ッ ク ) 方式 液晶表示素子が あ る 。 こ の よ う に各画素 に駆動素子を持たな い構成 の場合、 樹脂層 に は、 駆動素子 を貫通する 開 口 を形成する 必要がな く 、 従 っ て 、 第 1 の樹脂材料、 第 2 の樹脂材料は と も に 、 感光性 を 有 し な い材料 を 用 い る こ と ができ る 。
(実施の 形態 3 — 2 )
本発明 の 実施 の形態 3 — 2 の反射型表示素子の反射板、 反射型表 示素子お よ びそ の製造方法 に つ い て説明する 。実施の形態 3 — 2 は、 実施の形態 3 — 1 と 樹脂層 の構成が異な り 、 その他の部分に つ いて は共通で あ る 。 こ の た め、 実施の形態 3 — 2 は、 樹脂層 の形成する 工程 の み に つ い て、 図 7 2 に基づいて説明す る 。 図 7 2 は、 本発明 の実施 の形態 3 — 2 に係 る 反射型表示素子の樹脂層 の形成工程 を示 す概略説明 図 で あ る 。
感光性 を 有す る 第 1 の樹脂材料お よ び第 2 の樹脂材料 を共通 の溶 剤 中 に溶解 さ せ た混合液を作成 し た。 こ こ で、 第 1 の樹 ^材料 はァ ク リ ル系 の ポ ジ型感光材料、 第 2 の樹脂材料はス チ レ ン系 の ポ ジ型 感光材料 を使用 し 、 第 1 の樹脂材料 と 第 2 の樹脂材料の比率 を 5 0 対 5 0 重量パーセ ン ト にな る よ う に調整 し た。 尚、 本実施の形態 3 一 2 で は、 第 1 の樹脂材料 と 第 2 の樹脂材料 と の相溶性は、 前記実 施の形態 3 — 1 に比較 し て高 い 。
次 に、 あ ら か じ め駆動素子 3 1 1 お よ び駆動素子の端子 3 1 1 a を形成 し た基板 3 0 1 上 に、 前記混合液を塗布 し 、 プ リ べ一 ク し た。 プ リ べ一 ク で溶剤 を乾燥 さ せ る こ と に よ り 、 図 7 2 ( a ) の よ う に、 第 1 の樹脂材料 と 第 2 の樹脂材料 を互い に相分離 さ せ、 図 7 2 ( b ) の よ う に、 ネ ッ ト ワ ー ク 状 に 第 1 の樹脂材料か ら な る第 1 樹脂部 3 0 8 c と 第 2 の樹脂材料か ら な る 第 2 樹脂部 3 0 8 d と が相分離 し て分かれた樹脂層 3 0 8 を形成 し た。
次 に、 開 口部分のみ を 露光する マス ク 露光お よ び現像、 リ ンス の 工程 に よ り 、 基板 3 0 1 に あ ら か じ め形成 し た駆動素子の端子 3 1 l a 上の樹脂層 を取 り 除き 、 図 7 2 ( b ) の よ う に コ ンタ ク ト ホ一 ル 3 1 0 を 開 口 し た。
次 に、 第 1 の樹脂材料お ょ ぴ第 2 の樹脂材料の硬化温度 2 0 0 °C の恒温槽で 1 時間焼成 し た。 硬化時の熱収縮率が第 1 の樹脂材料 と 第 2 の樹脂材料 と で異な る 材料 を選択 し てお く こ と に よ り 、 樹脂層 3 0 8 の表 面に微細な 凹 凸 を 形成 し た。 本実施の 形態の場合、 第 2 の樹脂材料 の熱収縮率が、 第 1 の樹脂材料の熱収縮率よ り も 大 き い こ と か ら 、 第 2 樹脂部 3 0 8 d の厚みが薄 く な り 、 図 7 2 ( c ) の よ う に、 樹脂層 3 0 8 内で の 各樹脂材料 の配置 に対応 し た微細 な 凹 凸 を樹脂層 3 0 8 の表面 に形成 し た。 尚 、 上記第 1 の樹脂材料 の熱 収縮率が、 上記第 2 の樹脂材料 の熱収縮率 よ り も 大き く て も よ い。
焼成後、 前記樹脂膜上 に アル ミ ニ ウ ム を主成分 と する 反射部材 3 0 9 を製膜 し 、 フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 一お よ びエ ッ チングの工程 に よ り 、 実施の 形態 3 — 1 で説明 し た 図 6 9 ( e ) の よ う に、 反射部材 3 0 9 を画素形状にパ タ ーニ ン グ し た。 なお、 反射部材 3 0 9 は、 樹脂膜 に形成 し た前記コ ン タ ク ト ホール 3 1 0 を介 して基板上 の駆 動素子の端子 3 1 1 a と 接続 さ せた。
こ の後、 実施の形態 3 — 1 と 同 じ工程 を実施 し 、 反射型液晶表示 素子 を完成 し た。
上記の よ う に実施の形態 3 — 2 の構成お よ び製造方法 に よ っ て も 実施の形態 3 — 1 と 同様 に樹脂層 の表面 に微細な 凹 凸 を 形成す る こ と がで き 、 同様の効果 を得る こ と ができ る 。
なお、 樹脂層 を構成す る 樹脂材料 を基板上 に塗布 し、 プ リ べー ク に よ り 相分離さ せた 際の樹脂層 の形態は、 材料の種類、 比率等 に よ り 変化 し 、 前記実施 の形態 3 — 1 に示 し た よ う な、 一方が滴状体 と し て形成 さ れる 場合以外 に、 本実施の形態 2 の よ う に、 2 種類の樹 脂が不規則 に入 り 組み、 一方 の樹脂がネ ッ 卜 ワ ー ク を形成する 網状 と な る 場合、 があ る 。 こ の よ う に実施の形態 1 、 2 の ど ち ら で あ つ て も 、 2 種類の樹脂部の配置 に対応 し て、 樹脂層 の表面 に微細な 凹 凸 を形成す る こ と がで き 、 同様の効果 を得 る こ と ができ る 。
(第 3 の発明群 に 関する そ の他の事項)
( 1 ) 上記実施の形態では、 光制御手段 と し て、 液晶 を用 い た反 射型液晶表示素子 につ い て示 し たが、 本発明 の 反射型表示素子は、 液晶 を用 い た表示素子 に 限定 さ れる も の で はな い 。 例え ば、 溶液 中 に分散 さ せ た微粒子 を電界で移動 さ せる こ と に よ り 、 光の 吸収、 透 過 を 制御す る 電気泳動ディ ス プ レイ に適用 す る こ と も可能で あ り 、 液晶表示素子以外の反射型表示素子に も 用 い る こ と ができ る 。
( 2 ) 上記実施 の形態では、 相分離に よ っ て 2 種類の樹脂部 を形 成 し たが、 相分離以外の方法 に よ っ て も 2 種類の樹脂部を形成する こ と ができ る 。 即ち 、 2 種類の樹脂材料が相溶状態 にな く 、 単 に混 合 さ れて い る 状態 に 、 例 え ば、 加熱 し た り 紫外線照射する こ と に よ つ て 2 種類 の樹脂材料 を 分離 し て 2 種類の樹脂部 を形成する よ う な こ と も で き る 。
( 3 ) 上記実施の形態で は、 2 種類の樹脂材料 に よ り 樹脂層 を形 成 し たが、 3 種類以上の樹脂材料 を 用 いて も 同様の効果 を得 る こ と がで き る 。
( 4 ) 上記実施 の形態で は、 硬化時の熱収縮率が異な る 材料 を用 い る こ と に よ り 、 樹脂層表面 に微細 な 凹 凸 を形成 し たが、 材料 に よ つ て物性 (例 え ば、 粘度、 表面張力等が異な る 材料 を用 い る 等の方 法に よ っ て も樹脂層表面 に微細な 凹 凸 を形成する こ と がで き る 。 産業上 の利用 可能性
以上の よ う に第 1 の発明群 に よ れ ば、 ァ ク ティ ブ素子の形成工程 の みで他の特別な製造工程 を必要 とせず、 反射電極の形状の 制御性 を高 く 維持でき、 反射特性 を 向上す る よ う に し た反射板及び反射型 液晶表示装置 を製造方法する こ と が可能 と な る 。
ま た、 第 2 の発明群 に よ れ ば、 反射層 の 凹 凸構造 と し て交点 を有 す る 複数 の帯状の 凸部を 用 い る と 、 複数層が積層 さ れて 凹 凸構造が 形成 さ れ る 際 のパ タ ー ンずれ に よ る 反射率の変動が解消 し 生産性が 大幅 に 向上する 。
ま た、 第 3 の発明群 に よ れ ば、 反射部材 の下地 と して表面 に微細 な 凹 凸 を 有す る樹脂層 を 1 回 の工程 で形成する こ と に よ り 、 工程 の 簡略化 を 図 る と と も に 、 良好な反射特性 を有する 反射板、 お よ び前 記反射板 を 具備 し た反射型表示素子 を実現する こ と ができ る 。

Claims

請 求 の 範 囲 l . 基板上 に ァ ク テ ィ ブ素子及び凹 凸状の反射電極を具備 し た反 射板 にお い て、
前記凹 凸状反射電極 の下方 に は、 薄膜が積み上 げ ら れて構成 さ れ る 複数の積層パ タ ー ンが形成 さ れてお り 、
前記積層パ タ ー ン は、 ァ ク テ ィ ブ素子を構成する 全て の薄膜の う ち 選択 さ れた 2 つ 以上 の薄膜で あ っ て、 且つ ア ク テ ィ ブ素子 の製造 工程 にお いて 、 所定のパ タ ーニ ン グ に よ り 得 ら れた薄膜 を含む こ と を特徴 と する 反射板。
2 . 前記積層パ タ ー ン は、 順次幅が小 さ く な る 複数の 薄膜が積み 上げ ら れて先細状 と な っ て い る こ と を特徴 とする 請求項 1 記載の 反 射板。
3 . 前記積層パ タ ー ン は、 非対称性 を有する 構造であ る こ と を特 徴 と する 請求項 2 記載 の反射板。
4 . 前記反射電極 と 前記積層パ タ ー ン と の間 に は、 絶縁膜が形成 さ れてな る こ と を特徴 と する 請求項 2 記載の反射板。
5 . 前記絶縁膜は樹脂材料か ら な る こ と を特徴 と する 請求項 4 記 載の 反射板。
6 . 前記樹脂材料 は感光性材料で あ る こ と を特徴 とす る 請求項 5 記載 の反射板。
7 . 前記積層パ タ ー ン を構成す る 薄膜の う ち 、 テーパ ー角 が異な る も の が少な く と も 2 層 以上存在する こ と を特徴 と す る 請求項 2 記 載の 反射板。
8 . 基板上 に ア ク テ ィ ブ素子 と 、 カ ラ ー フ ィ ル 夕 と 、 凹 凸状の反 射電極 と 、 を具備 し た反射板 にお いて、
前記 凹 凸状反射電極の下方 に は、 薄膜が積み上 げ ら れて構成 さ れ る 複数の積層パ タ ー ンが形成 さ れてお り 、
前記積層 パ タ ー ンは、 前記ァ ク テ ィ ブ素子若 し く は前記カ ラ ー フ ィ ルタ を構成す る 全ての薄膜の う ち 選択さ れた 2 つ以上の薄膜で あ つ て、 且つ ア ク ティ ブ素子若 し く はカ ラ ー フ ィ ルタ の製造工程 にお い て 、 所定のパ タ ーニ ン グ に よ り 得 ら れた薄膜 を含む こ と を 特徴 と する 反射板。
9 . 基板上 に ア ク ティ ブ素子及び凹 凸状の反射電極を 具備 し 、 前 記 凹 凸状反射電極の下方 に は、 積層パ タ ー ンが形成 さ れた構造の反 射板 の製造方法で あ っ て、
前記 ァ ク テ ィ ブ素子を構成する 薄膜を、 前記基板の ァ ク テ ィ ブ素 子形成領域 に積層 し てパ タ ーニ ン グする 際 に、 前記薄膜を 凹 凸面形 成領域に も 2 層以上積層 し てパ タ ーニ ン グ を行 っ て、 凹 凸面形成領 域 に 積層 パ タ ー ン を 形成する こ と を特徴 と する 反射板の製造方法。
1 0 . 基板上 に、 ア ク テ ィ ブ素子 と 、 蓄積容量形成のため の容量 電極 と 、 凹 凸状の反射電極 と 、 前記反射電極の下方 に積層パ タ ー ン と を 具備 し た反射板 にお い て、 前記基板の 前記容量電極以外の領域上 に は、 ァ ク テ ィ プ素子 を構 成す る 薄膜の 一部 を使用 し て構成 さ れた第 1 の積層パタ ー ンが複数 形成 さ れてお り 、
前記容量電極上 に は前記第 1 の積層パ タ ー ン と 異な る 第 2 の積層 パ タ ー ンが複数形成 さ れてお り 、
前記凹 凸状反射電極が前記第 1 及ぴ第 2 の積層パ タ ー ン を 覆 っ て い る こ と を特徴 と する 反射板。
1 1 . 前記第 2 の積層パタ ー ン は、 ア ク テ ィ ブ素子を 構成する 薄 膜以外の薄膜か ら 構成 さ れて い る こ と を特徴 と する 請求項 1 0 記載 の反射板。
1 2 . 前記第 2 の積層 パ タ ー ン は、 容量電極 をパ ター ニ ン グ し て 形成 さ れた薄膜を含む こ と を特徴 と する 請求項 1 1 記載の 反射板。
1 3 . 基板上 に、 ア ク ティ ブ素子 と 、 蓄積容量形成の た め の容量 電極 と 、凹 凸状の反射電極 と を具備 し た反射板の製造方法で あ っ て、 前記容量電極上 に、 前記ァ ク テ ィ ブ素子 を構成す る薄膜以外の薄 膜を形成する 工程 と 、
前記薄膜以外 の薄膜 を パタ ーニ ン グ し て積層パ タ ー ン を形成する 工程 と 、
を含む こ と を 特徴 と す る 反射板の製造方法。
1 4 . 基板上 に 、 ア ク テ ィ ブ素子 と 、 蓄積容量形成の た め の容量 電極 と 、凹 凸状の反射電極 と を具備 し た反射板の製造方法であ っ て、 前記容量電極上 に 、 前記ァ ク テ ィ ブ素子 を構成す る 薄膜以外 の薄 膜 を形成す る 工程 と 、
前記薄膜以外の薄膜 をパ タ ーニ ン グ し て積層パ タ ー ン を形成する 工程 と 、
か ら な る こ と を 特 ¾ とする 反射板 の製造方法。
1 5 . 基板上 に ア ク テ ィ ブ素子 と 、 蓄積容量形成のた め の容量電 極 と 、 凹 凸 状の反射電極 と 、 前記反射電極下方 に形成さ れた積層 パ タ ー ン と を 具備 し た反射板 の製造方法で あ っ て、
前記容量電極 をパ タ ーエ ン グ し て積層パタ ー ン を形成す る 工程 を 含む こ と を 特徴 と す る 反射板 の製造方法。
1 6 . 基板上 に ア ク テ ィ ブ素子 と 、 凹 凸状の反射電極 と 、 前記 凹 凸状の反射電極 の下方 に形成 さ れた積層パ タ ー ン と を具備 し た反射 板 にお い て、
前記積層パ タ ー ン を構成する 各薄膜の相対位置関係が所定領域毎 に 異な っ て い る こ と を特徴 と する 反射板。
1 7 . 前記積層パ タ ー ンが非対称形状で あ る こ と を特徴 とす る 請 求項 1 6 記載の反射板。
1 8 . パ タ ーニ ン グ し た 2 層 以上 の薄膜か ら な る 積層パ タ ー ン を 複数種有 し 、 前記積層パ タ ー ン は、 複数種 ご と に 、 積層 さ れた前記 薄膜 の大き さ の順序が異な る こ と を特徴 と する 形状体。
1 9 . 請求項 1 8 記載の形状体 を積層パ タ ー ン と して基板上 に備 え た こ と を特徴 と する 反射板。
2 0 . 基板上 に ア ク テ ィ ブ素子 と 、 凹 凸状の反射電極 と を 具備 し た反射板 にお い て、
前 iid凹凸状反射電極の 下方 に は、 薄膜が積み上 け ら れて構成 さ れ る 積層パ タ ー ンが形成 さ れてお り 、
前記積層パ タ ー ン は、 ァ ク ティ プ素子 を構成する 全て の薄膜の う ち 選択さ れた 2 つ 以上の薄膜で あ っ て 、 且つ ア ク テ ィ ブ素子の製造 工程 にお い て所定のパ タ ーエ ン グに よ り 得 ら れた薄膜か ら 構成 さ れ 部分的 に重な り 部 を有す る よ う に形成 さ れて い る こ と を特徴 と す る 反射板。
2 1 . 前記積層パ タ ー ン を構成する 薄膜の最小幅 よ り も 前記重な り 部が小 さ い こ と を特徴 とする 請求項 2 0 記載の反射板。
2 2 . 前記積層パタ ー ン を構成する 薄膜 を 、 部分的な重な り 部 を 有する よ う に形成する こ と を特徴 と す る 請求項 9 記載の反射板の製 造方法。
2 3 . 前記重な り 部が、 前記積層パ タ ー ン を構成する 薄膜の最小 幅 よ り も 小 さ く な る よ う に形成する こ と を 特徴 と する請求項 2 2 記 載の 反射板 の製造方法。
2 4 . 光透過部位 を有する こ と を特徴 と する 請求項 1 記載の反射 板。
2 5 . 光透過部位の厚み と 、 前記光透過部位以外 の部位の厚み と が異な る こ と を特徴 と する 請求項 2 4 記載の反射板。
2 6 . 請求項 1 記載の反射板 を用 いた こ と を特徴 とする 反射型表 示素子。
2 7 . 請求項 2 4 記載の反射板 を用 い た こ と を特徴 と する 半透過 型表示素子。
2 8 . 集光部位 を有する こ と を特徴 とす る請求項 2 7 記載の 半透 過型表示素子。
2 9 . 基板 と 、
前記基板上 に形成 さ れた 凹 凸構造 を有す る 反射層 と 、
を有 し 、
前記凹 凸構造は、 前記基板上 に形成 さ れた複数の帯状の薄膜パ 夕 ー ンが互い に交差す る こ と に よ り 形成 さ れてな る こ と を特徵 と す る 反射板。
3 0 . 前記薄膜パ タ ー ンが互い に交差する 交差部では、 凸部が積 層 さ れて なる こ と を特徴 とする 請求項 2 9 記載の反射板。
3 1 . 前記薄膜パ タ ー ンが互い に交差する 交差部の形状は、 凹部 であ る こ と を特徴 と する 請求項 2 9 記載の反射板。
3 2 . 前記薄膜パタ ー ンはメ ッ シ ュ 状で あ る こ と を特徴 と する 請 求項 2 9 記載の反射板。
3 3 . 前記薄膜パ タ ー ン の 間 隔は一定でな い こ と を特徴 と する 請 求項 2 9 記載の反射板。
3 4 . 前記基板上 に は、 更 に ア ク ティ ブ素子が形成 さ れてお り 、 前記薄膜パ タ ー ン は、 前記ァ ク テ ィ ブ素子 を 構成する 薄膜 に よ り 形成 さ れてな る こ と を特徴 と する 請求項 2 9 の反射板。
3 5 . 前記基板上 に は、 更 に ア ク テ ィ ブ素子が形成 さ れてお り 、 前記薄膜パ タ ー ン は、 前記ア ク テ ィ ブ素子 を 形成す る 工程 に よ り 同時 に形成 さ れてな る こ と を特徴 と する 請求項 2 9 記載の反射板。
3 6 . 請求項 2 9 に記載の反射板 と 、
前記反射板上 に設 け ら れ光の 吸収量 を制御す る光制御手段 と 、 を有す る こ と を特徴 とす る 反射型表示素子。
3 7 . 基板 と 、
前記基板上 に形成 さ れ、 表面 に微細 な 凹 凸 を有する樹脂層 と 、 前記樹脂層上 に設 け ら れ、 光 を 反射す る 反射部材 と 、
を有 し 、
前記樹脂層 は、 少な く と も 2 種類の樹脂部 を互 い に分散保持する 構成 に よ り 、 前記 凹 凸が形成 さ れてな る こ と を特徴 とす る 反射板。
3 8 . 少な く と も 2 種類の前記樹脂部の配置 に対応 し て、 前記 凹 凸が形成 さ れてな る こ と を特徴 と す る 請求項 3 7 記載の反射板。
3 9 . 前記 凹 凸 の段差が 0 . 7 m以下で あ る こ と を特徴 と する 請求項 3 7 記載の 反射板。
^ 0 . 少な く と も 2 種類の前記樹脂部は、 前記 ^板上 に塗布 さ れ た少な く と も 2 種類の樹脂材料 を含む液体の相分離に よ り 形成 さ れ てな る こ と を特徴 と する 請求項 3 7 記載の反射板。
4 1 . 少な く と も 2 種類の前記樹脂部の収縮率は、 互 い に異な る こ と を特徴 と す る 請求項 3 7 記載の反射板。
4 2 . 請求項 3 7 記載の反射板 と 、
前記反射板上 に設け ら れ、 光の 吸収量を 制御する 光制御手段 と 、 を有する こ と を特徵 と する 反射型表示素子。
4 3 . 前記樹脂部は、 感光性樹脂 を含む こ と を特徴 と する 請求項 4 2 記載の反射型表示素子。
4 4 . 前記基板上 に は更 に ア ク テ ィ ブ素子が形成 さ れ、 該ァ ク テ イ ブ素子 を 覆 う よ う に前記樹脂層 が形成 さ れて な り 、 ' 前記樹脂層 に は、 上記ア ク テ ィ ブ素子 に達す る コ ンタ ク 卜 ホール が形成 さ れ、 該 コ ン タ ク ト ホール を介 し て上記ア ク テ ィ ブ素子 と 前 記反射部材 と は電気的 に接続 さ れてな る こ と を特徴 とする 請求項 4 2 記載の反射型表示素子。
4 5 . 基板 と 、
前記基板上に形成 さ れ、 表面 に微細な 凹 凸 を 有する 樹脂層 と 、 前記樹脂層上 に設 け ら れ、 光 を反射する 反射部材 と 、
を有 し 、
前記樹脂層 は、 少な く と も 2 種類の樹脂部を互 い に分散保持す る 構成 によ り 、前記 凹 凸が形成 さ れて な る 反射板 の製造方法で あ っ て、 少な く と も 2 種類の樹脂材料 を含む混合液を 作製する 混合液作製 工程 と 、
前記混合液 を基板上 に塗布する 塗布工程 と 、
前記基板上 に塗布 し た混合液に含 ま れる 樹脂材料 を相分離 さ せて 表面 に 凹 凸 を有する樹脂層 を形成する 樹脂層工程 と 、
前記樹脂層上に反射部材 を形成する 反射部材形成工程 と 、 を含む こ と を特徴 と する 反射板 の製造方法。
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