JP2003255392A - 反射型液晶表示装置 - Google Patents
反射型液晶表示装置Info
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- JP2003255392A JP2003255392A JP2002052142A JP2002052142A JP2003255392A JP 2003255392 A JP2003255392 A JP 2003255392A JP 2002052142 A JP2002052142 A JP 2002052142A JP 2002052142 A JP2002052142 A JP 2002052142A JP 2003255392 A JP2003255392 A JP 2003255392A
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- reflective
- electrode
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射型LCDの反射表示電極が平坦な場合、
反射が一定の方向になるため視野角が広げられない問題
があった。また、TFTと反射表示電極のコンタクトが
1箇所であり、コンタクト不良を招いていた。 【解決手段】 反射表示電極と、画素駆動用のTFTと
のコンタクト部を反射表示電極したほぼ全面にわたって
複数設ける。これにより、反射表示電極表面が凹凸形状
を有するので、反射の方向が多方向となり、視野角が広
がる。また、コンタクト不良を低減し、画素欠陥を防止
する。
反射が一定の方向になるため視野角が広げられない問題
があった。また、TFTと反射表示電極のコンタクトが
1箇所であり、コンタクト不良を招いていた。 【解決手段】 反射表示電極と、画素駆動用のTFTと
のコンタクト部を反射表示電極したほぼ全面にわたって
複数設ける。これにより、反射表示電極表面が凹凸形状
を有するので、反射の方向が多方向となり、視野角が広
がる。また、コンタクト不良を低減し、画素欠陥を防止
する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング素子
として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以
下、「TFT」と称する。)を用い、このTFTに接続
された反射表示電極を備えた反射型液晶表示装置に関す
る。
として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以
下、「TFT」と称する。)を用い、このTFTに接続
された反射表示電極を備えた反射型液晶表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置には背面からの光を透過さ
せて表示する透過型と、観察者側から入射した光を反射
表示電極にて反射させて表示する反射型とがある。
せて表示する透過型と、観察者側から入射した光を反射
表示電極にて反射させて表示する反射型とがある。
【0003】以下に、従来の表示装置について、TFT
を備えた反射型液晶表示装置を例に説明する。図5に従
来の反射型液晶表示装置の表示画素領域近傍の平面図を
示す。行方向に複数配置されたゲート信号線151と、
列方向に複数配置されたドレイン信号線152との交差
点付近にTFTが設けられている。TFTは、能動層1
13とゲート電極111より構成される。ゲート電極1
11はゲート信号線151の一部に一体的に接続され、
ゲート信号線151を介してゲート信号が供給される。
能動層113のドレイン113dは、ドレイン信号線1
52の一部であるドレイン電極116にコンタクトを介
して接続され、ドレイン信号線152を介して映像信号
であるドレイン信号が供給される。能動層のソース11
3sはコンタクトCTを介して反射表示電極120に接
続されている。
を備えた反射型液晶表示装置を例に説明する。図5に従
来の反射型液晶表示装置の表示画素領域近傍の平面図を
示す。行方向に複数配置されたゲート信号線151と、
列方向に複数配置されたドレイン信号線152との交差
点付近にTFTが設けられている。TFTは、能動層1
13とゲート電極111より構成される。ゲート電極1
11はゲート信号線151の一部に一体的に接続され、
ゲート信号線151を介してゲート信号が供給される。
能動層113のドレイン113dは、ドレイン信号線1
52の一部であるドレイン電極116にコンタクトを介
して接続され、ドレイン信号線152を介して映像信号
であるドレイン信号が供給される。能動層のソース11
3sはコンタクトCTを介して反射表示電極120に接
続されている。
【0004】図6に図5中のC−C線に沿った断面図を
示す。石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶縁性
基板110上に、島状の多結晶シリコン膜からなる能動
層113、SiN膜及びSiO2膜から成るゲート絶縁
膜112、及びCr、Mo等の高融点金属からなるゲー
ト電極111が順に形成されている。能動層113に
は、ゲート電極111下方のチャネル113cと、その
チャネル113cの両側にイオン注入されて形成された
ソース113s及びドレイン113dとが設けられてい
る。以上がTFTの構成である。
示す。石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶縁性
基板110上に、島状の多結晶シリコン膜からなる能動
層113、SiN膜及びSiO2膜から成るゲート絶縁
膜112、及びCr、Mo等の高融点金属からなるゲー
ト電極111が順に形成されている。能動層113に
は、ゲート電極111下方のチャネル113cと、その
チャネル113cの両側にイオン注入されて形成された
ソース113s及びドレイン113dとが設けられてい
る。以上がTFTの構成である。
【0005】そして、ゲート絶縁膜112、能動層11
3上の全面に、SiO2膜、SiN膜及びSiO2膜が積
層された層間絶縁膜115が形成されている。その層間
絶縁膜115に設けたコンタクトホールにドレイン11
3dに対応した位置にAl単体、あるいはMo及びAl
を順に積層した金属を充填してなるドレイン電極11
6、ドレイン信号線152が形成されている。そして全
面に例えば有機樹脂からなる平坦化絶縁膜119が形成
されている。平坦化絶縁膜119、層間絶縁膜115の
ソース113sに対応した位置にコンタクトホールCT
が設けられ、Al等の反射導電材料から成る反射表示電
極120がソース113sと接続されている。その上に
は液晶136を配向させる配向膜121が形成されてい
る。なお、図5において、反射表示電極120はわかり
やすくするために点線で示しているが、その形成する位
置は図6に示すように平坦化絶縁膜119の上層であ
る。以上がTFTを備えた絶縁性基板110の構成であ
る。
3上の全面に、SiO2膜、SiN膜及びSiO2膜が積
層された層間絶縁膜115が形成されている。その層間
絶縁膜115に設けたコンタクトホールにドレイン11
3dに対応した位置にAl単体、あるいはMo及びAl
を順に積層した金属を充填してなるドレイン電極11
6、ドレイン信号線152が形成されている。そして全
面に例えば有機樹脂からなる平坦化絶縁膜119が形成
されている。平坦化絶縁膜119、層間絶縁膜115の
ソース113sに対応した位置にコンタクトホールCT
が設けられ、Al等の反射導電材料から成る反射表示電
極120がソース113sと接続されている。その上に
は液晶136を配向させる配向膜121が形成されてい
る。なお、図5において、反射表示電極120はわかり
やすくするために点線で示しているが、その形成する位
置は図6に示すように平坦化絶縁膜119の上層であ
る。以上がTFTを備えた絶縁性基板110の構成であ
る。
【0006】絶縁性基板110に対向電極基板130が
対向配置される。対向電極基板130は、液晶136を
配置する側に赤(R)、緑(G)、青(B)等の各色を
呈するカラーフィルター131、対向電極132及び配
向膜133を備え、その反対側の基板130上には位相
差板134及び偏光板135を備えている。
対向配置される。対向電極基板130は、液晶136を
配置する側に赤(R)、緑(G)、青(B)等の各色を
呈するカラーフィルター131、対向電極132及び配
向膜133を備え、その反対側の基板130上には位相
差板134及び偏光板135を備えている。
【0007】絶縁性基板110と対向電極基板130と
を周辺をシール接着剤(不図示)により接着し、形成さ
れた空隙に液晶136を充填して液晶表示装置が完成す
る。
を周辺をシール接着剤(不図示)により接着し、形成さ
れた空隙に液晶136を充填して液晶表示装置が完成す
る。
【0008】図6において、外部から入射される自然光
101は、矢印で示すように、観察者100側の位相差
板135から入射し、偏光板134、対向電極基板13
0、カラーフィルタ131、対向電極132、配向膜1
33、液晶136、TFT基板110上の配向膜121
を透過して反射表示電極120で反射され、再び対向電
極基板130上の位相差板135から出射し観察者10
0の目に入る。
101は、矢印で示すように、観察者100側の位相差
板135から入射し、偏光板134、対向電極基板13
0、カラーフィルタ131、対向電極132、配向膜1
33、液晶136、TFT基板110上の配向膜121
を透過して反射表示電極120で反射され、再び対向電
極基板130上の位相差板135から出射し観察者10
0の目に入る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の液晶
表示装置の場合、反射表示電極が平坦であるため、反射
光もある特定の角度で出射されることになり、表示を観
察できる範囲、すなわち視野角が狭くなるという欠点が
あった。
表示装置の場合、反射表示電極が平坦であるため、反射
光もある特定の角度で出射されることになり、表示を観
察できる範囲、すなわち視野角が狭くなるという欠点が
あった。
【0010】また、画素は開口部を大きくする必要から
TFTのp−Siをできるだけ小さくし、画素電極とT
FTとのコンタクトCTは1画素内に1箇所であった。
このため、製造工程中におけるダストやマスクあわせず
れなどでコンタクト不良が起こりやすく、画素欠陥が多
くなる問題があった。
TFTのp−Siをできるだけ小さくし、画素電極とT
FTとのコンタクトCTは1画素内に1箇所であった。
このため、製造工程中におけるダストやマスクあわせず
れなどでコンタクト不良が起こりやすく、画素欠陥が多
くなる問題があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題に鑑
みてなされ、第1に、絶縁性基板上に、複数のゲート信
号線と複数のドレイン信号線が互いに交差して配置さ
れ、前記両信号線に接続された薄膜トランジスタと、該
薄膜トランジスタに接続され反射材料から成る反射表示
電極とを備えた表示装置であって、前記反射表示電極と
前記薄膜トランジスタとのコンタクトを複数設け、前記
反射表示電極表面を凹凸形状とすることにより解決する
ものである。
みてなされ、第1に、絶縁性基板上に、複数のゲート信
号線と複数のドレイン信号線が互いに交差して配置さ
れ、前記両信号線に接続された薄膜トランジスタと、該
薄膜トランジスタに接続され反射材料から成る反射表示
電極とを備えた表示装置であって、前記反射表示電極と
前記薄膜トランジスタとのコンタクトを複数設け、前記
反射表示電極表面を凹凸形状とすることにより解決する
ものである。
【0012】上記の構造の如く反射型液晶表示装置で
は、基板下方に設けられた照明装置からの光を透明電極
で透過させて観察する透過型液晶表示装置と異なり、画
素電極の全面が利用できる。つまり、コンタクト数を多
くし、コンタクト面積を大きくしても開口率には影響が
ない。反射表示電極は、半導体層とコンタクトするため
コンタクトの位置が凹み、表面が凹凸形状となる。この
コンタクトを複数設けることで、複数の凹凸を設け、入
射角を多方向に反射することができ、反射型液晶表示装
置の表示を観察できる範囲、即ち視野角を広くすること
ができる。凹凸はコンタクトを形成するのと同時に形成
されるので、別途凹凸を形成するためのプロセスは不要
であり、低コストで視野角の広い反射型液晶表示装置を
製造することができる。更に、コンタクト数が増えるの
で、コンタクト不良を低減できる特徴がある。
は、基板下方に設けられた照明装置からの光を透明電極
で透過させて観察する透過型液晶表示装置と異なり、画
素電極の全面が利用できる。つまり、コンタクト数を多
くし、コンタクト面積を大きくしても開口率には影響が
ない。反射表示電極は、半導体層とコンタクトするため
コンタクトの位置が凹み、表面が凹凸形状となる。この
コンタクトを複数設けることで、複数の凹凸を設け、入
射角を多方向に反射することができ、反射型液晶表示装
置の表示を観察できる範囲、即ち視野角を広くすること
ができる。凹凸はコンタクトを形成するのと同時に形成
されるので、別途凹凸を形成するためのプロセスは不要
であり、低コストで視野角の広い反射型液晶表示装置を
製造することができる。更に、コンタクト数が増えるの
で、コンタクト不良を低減できる特徴がある。
【0013】また、前記コンタクトは前記反射表示電極
ほぼ全面にわたって設けられることを特徴とするもので
ある。
ほぼ全面にわたって設けられることを特徴とするもので
ある。
【0014】これにより、それぞれの方向に均等に光を
反射する事ができる。
反射する事ができる。
【0015】また、前記薄膜トランジスタを構成する半
導体層を前記反射表示電極下ほぼ全面に設けることを特
徴とするものである。
導体層を前記反射表示電極下ほぼ全面に設けることを特
徴とするものである。
【0016】また、前記反射表示電極および前記半導体
層は前記ドレイン信号線と同層に設けられたパッドを介
してコンタクトすることを特徴とするものである。
層は前記ドレイン信号線と同層に設けられたパッドを介
してコンタクトすることを特徴とするものである。
【0017】更に、前記反射表示電極および前記半導体
層は前記ゲート信号線と同層に設けられたパッドを介し
てコンタクトすることを特徴とするものである。
層は前記ゲート信号線と同層に設けられたパッドを介し
てコンタクトすることを特徴とするものである。
【0018】パッドを形成する層を適切に選択すること
により、反射表示電極の凹凸深さを適切に設定でき、凹
凸の頂点と底面とで光の光路差が著しく異なることを防
止し、良好な表示を実現できる。
により、反射表示電極の凹凸深さを適切に設定でき、凹
凸の頂点と底面とで光の光路差が著しく異なることを防
止し、良好な表示を実現できる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に本発明の第1の実施形態に
かかる反射型液晶表示装置について説明する。図1に本
発明の反射型液晶表示装置の表示画素領域付近の平面図
を示す。行方向に複数配置されたゲート信号線51と、
列方向に複数配置されたドレイン信号線52との交差点
付近にTFTが設けられている。TFTは、能動層13
とゲート電極11より構成される。ゲート電極11はゲ
ート信号線51の一部に一体的に接続され、ゲート信号
線51を介してゲート信号が供給される。能動層13の
ドレイン13dは、ドレイン信号線52の一部であるド
レイン電極16にコンタクトを介して接続され、ドレイ
ン信号線52を介して映像信号であるドレイン信号が供
給される。能動層のソース13sはコンタクト17を介
して反射表示電極20に接続されている。
かかる反射型液晶表示装置について説明する。図1に本
発明の反射型液晶表示装置の表示画素領域付近の平面図
を示す。行方向に複数配置されたゲート信号線51と、
列方向に複数配置されたドレイン信号線52との交差点
付近にTFTが設けられている。TFTは、能動層13
とゲート電極11より構成される。ゲート電極11はゲ
ート信号線51の一部に一体的に接続され、ゲート信号
線51を介してゲート信号が供給される。能動層13の
ドレイン13dは、ドレイン信号線52の一部であるド
レイン電極16にコンタクトを介して接続され、ドレイ
ン信号線52を介して映像信号であるドレイン信号が供
給される。能動層のソース13sはコンタクト17を介
して反射表示電極20に接続されている。
【0020】本実施形態の特徴的な点は、反射表示電極
20と接続するTFTの能動層13、特にソース13s
が反射表示電極20下ほぼ全面に延在し、反射表示電極
とTFTとのコンタクトホール17を多数個設けたこと
にある。コンタクトホール17は反射表示電極20ほぼ
全面に渡って多数個配置されるので、1つのコンタクト
がダストなどの原因で導通不良となっても、他のコンタ
クトが良好であれば、TFTと反射表示電極20の導通
がなくなることがない。従って、コンタクト不良を低減
し、画素欠陥を大幅に低減することができる。このコン
タクトホール17上の反射表示電極表面は凹凸形状とな
り、入射した光を多方向に反射することができ、広い視
野角が得られる。本実施形態では、図の如く、円形のコ
ンタクトホールをマトリクス状に配列した。更に、後に
詳述するが、コンタクトホールの短軸方向の開口幅(本
実施形態では直径)は、反射表示電極の膜厚の2倍以上
の開口幅で形成される。
20と接続するTFTの能動層13、特にソース13s
が反射表示電極20下ほぼ全面に延在し、反射表示電極
とTFTとのコンタクトホール17を多数個設けたこと
にある。コンタクトホール17は反射表示電極20ほぼ
全面に渡って多数個配置されるので、1つのコンタクト
がダストなどの原因で導通不良となっても、他のコンタ
クトが良好であれば、TFTと反射表示電極20の導通
がなくなることがない。従って、コンタクト不良を低減
し、画素欠陥を大幅に低減することができる。このコン
タクトホール17上の反射表示電極表面は凹凸形状とな
り、入射した光を多方向に反射することができ、広い視
野角が得られる。本実施形態では、図の如く、円形のコ
ンタクトホールをマトリクス状に配列した。更に、後に
詳述するが、コンタクトホールの短軸方向の開口幅(本
実施形態では直径)は、反射表示電極の膜厚の2倍以上
の開口幅で形成される。
【0021】図2に図1中のA−A線に沿った断面図を
示す。石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶縁性
基板10上に、島状の多結晶シリコン膜からなる能動層
13、SiN膜及びSiO2膜から成るゲート絶縁膜1
2、及びCr、Mo等の高融点金属からなるゲート電極
11が順に形成されている。能動層13には、ゲート電
極11下方のチャネル13cと、そのチャネル13cの
両側にイオン注入されて形成されたソース13s及びド
レイン13dとが設けられている。以上がTFTの構成
である。
示す。石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶縁性
基板10上に、島状の多結晶シリコン膜からなる能動層
13、SiN膜及びSiO2膜から成るゲート絶縁膜1
2、及びCr、Mo等の高融点金属からなるゲート電極
11が順に形成されている。能動層13には、ゲート電
極11下方のチャネル13cと、そのチャネル13cの
両側にイオン注入されて形成されたソース13s及びド
レイン13dとが設けられている。以上がTFTの構成
である。
【0022】そして、ゲート絶縁膜12、能動層13上
の全面に、SiO2膜、SiN膜及びSiO2膜が積層さ
れた層間絶縁膜15が形成されている。その層間絶縁膜
15に設けたコンタクトホールにドレイン13dに対応
した位置にAl単体、あるいはMo及びAlを順に積層
した金属を充填してなるドレイン電極16、ドレイン信
号線52が形成されている。そして全面に例えば有機樹
脂からなる平坦化絶縁膜19が形成されている。平坦化
絶縁膜19、層間絶縁膜15のソース13sに対応した
位置にコンタクトホール17が設けられ、Al等の反射
導電材料から成る反射表示電極20がソース13sと接
続されている。その上には液晶36を配向させる配向膜
21が形成されている。なお、図1において、反射表示
電極20はわかりやすくするために点線で示している
が、その形成する位置は図2に示すように平坦化絶縁膜
19の上層である。以上がTFTを備えた絶縁性基板1
0の構成である。
の全面に、SiO2膜、SiN膜及びSiO2膜が積層さ
れた層間絶縁膜15が形成されている。その層間絶縁膜
15に設けたコンタクトホールにドレイン13dに対応
した位置にAl単体、あるいはMo及びAlを順に積層
した金属を充填してなるドレイン電極16、ドレイン信
号線52が形成されている。そして全面に例えば有機樹
脂からなる平坦化絶縁膜19が形成されている。平坦化
絶縁膜19、層間絶縁膜15のソース13sに対応した
位置にコンタクトホール17が設けられ、Al等の反射
導電材料から成る反射表示電極20がソース13sと接
続されている。その上には液晶36を配向させる配向膜
21が形成されている。なお、図1において、反射表示
電極20はわかりやすくするために点線で示している
が、その形成する位置は図2に示すように平坦化絶縁膜
19の上層である。以上がTFTを備えた絶縁性基板1
0の構成である。
【0023】図2(b)を参照して、絶縁性基板10に
対向電極基板30が対向配置される。対向電極基板30
は、液晶36を配置する側に赤(R)、緑(G)、青
(B)等の各色を呈するカラーフィルター31、対向電
極32及び配向膜33を備え、その反対側の基板30上
には位相差板34及び偏光板35を備えている。
対向電極基板30が対向配置される。対向電極基板30
は、液晶36を配置する側に赤(R)、緑(G)、青
(B)等の各色を呈するカラーフィルター31、対向電
極32及び配向膜33を備え、その反対側の基板30上
には位相差板34及び偏光板35を備えている。
【0024】絶縁性基板10と対向電極基板30とを周
辺をシール接着剤(不図示)により接着し、形成された
空隙に液晶36を充填して液晶表示装置が完成する。
辺をシール接着剤(不図示)により接着し、形成された
空隙に液晶36を充填して液晶表示装置が完成する。
【0025】外部から入射される自然光101は、図2
(b)中に矢印で示すように、観察者100側の偏光板
35から入射し、位相差板34、対向電極基板30、カ
ラーフィルタ31、対向電極32、配向膜33、液晶3
6、TFT基板10上の配向膜21を透過して、反射材
料からなり凹凸形状を有する反射表示電極に到達する。
その到達した光は反射表示電極によって反射される。反
射電極の凹凸によって、反射方向が散乱され、視野角が
拡大する。そして反射型液晶表示装置の場合には、観察
者100側から入射光101を反射表示電極20により
反射し、その反射光102により画素を表示するため、
多くのコンタクトを設けても開口率にまったく影響しな
い。
(b)中に矢印で示すように、観察者100側の偏光板
35から入射し、位相差板34、対向電極基板30、カ
ラーフィルタ31、対向電極32、配向膜33、液晶3
6、TFT基板10上の配向膜21を透過して、反射材
料からなり凹凸形状を有する反射表示電極に到達する。
その到達した光は反射表示電極によって反射される。反
射電極の凹凸によって、反射方向が散乱され、視野角が
拡大する。そして反射型液晶表示装置の場合には、観察
者100側から入射光101を反射表示電極20により
反射し、その反射光102により画素を表示するため、
多くのコンタクトを設けても開口率にまったく影響しな
い。
【0026】次に、コンタクト17の形成方法について
述べる。本実施形態のコンタクト17は、同一工程で同
時に形成すれば、コンタクトホール形成工程が従来同様
1回で完了することができる。また、複数のコンタクト
ホールをたとえば2回に分けて形成してもよい。コンタ
クトホールを別々に形成することによって、形成工程で
の不良発生リスクが分散されるので、歩留まり向上のメ
リットが増大する。このときは、奇数列のコンタクトホ
ールをまず形成し、同一マスクをずらして偶数列のコン
タクトホールを形成すると、同一マスクで形成すること
ができる。このようにする場合、このマスクで同時に形
成するのはこのコンタクトと対極パッド(TFT側のガ
ラス基板10と対向電極基板30とを接続する電極:不
図示)や、外部回路接続端子(ガラス基板10と外付け
の制御回路とをFPC(FlexiblePrinted Circuit)に
接続するための端子:不図示)がよい。対極パッドや外
部回路接続端子は例えば200μm程度のサイズであ
る。これに対し、コンタクトホールは高々数μm〜数十
μmであるので、コンタクトホール1列分程度マスクを
ずらしても対極パッドや外部回路接続端子の形成に大き
な支障がない。
述べる。本実施形態のコンタクト17は、同一工程で同
時に形成すれば、コンタクトホール形成工程が従来同様
1回で完了することができる。また、複数のコンタクト
ホールをたとえば2回に分けて形成してもよい。コンタ
クトホールを別々に形成することによって、形成工程で
の不良発生リスクが分散されるので、歩留まり向上のメ
リットが増大する。このときは、奇数列のコンタクトホ
ールをまず形成し、同一マスクをずらして偶数列のコン
タクトホールを形成すると、同一マスクで形成すること
ができる。このようにする場合、このマスクで同時に形
成するのはこのコンタクトと対極パッド(TFT側のガ
ラス基板10と対向電極基板30とを接続する電極:不
図示)や、外部回路接続端子(ガラス基板10と外付け
の制御回路とをFPC(FlexiblePrinted Circuit)に
接続するための端子:不図示)がよい。対極パッドや外
部回路接続端子は例えば200μm程度のサイズであ
る。これに対し、コンタクトホールは高々数μm〜数十
μmであるので、コンタクトホール1列分程度マスクを
ずらしても対極パッドや外部回路接続端子の形成に大き
な支障がない。
【0027】コンタクトホール17は、その短軸方向の
開口幅(本実施形態では内径)が反射表示電極20の膜
厚の少なくとも2倍以上で形成される。これにより、反
射表示電極20がコンタクトホール内に埋設されず、反
射表示電極はコンタクトホール内壁に沿った形状に、コ
ンタクトホール内壁を被覆して形成され、その表面が凹
凸形状を有するようになる。凹凸をなだらかな形状とす
るためには、コンタクトホールの内径を反射表示電極2
0の膜厚の3倍以上、好ましくは5倍以上確保するとよ
い。
開口幅(本実施形態では内径)が反射表示電極20の膜
厚の少なくとも2倍以上で形成される。これにより、反
射表示電極20がコンタクトホール内に埋設されず、反
射表示電極はコンタクトホール内壁に沿った形状に、コ
ンタクトホール内壁を被覆して形成され、その表面が凹
凸形状を有するようになる。凹凸をなだらかな形状とす
るためには、コンタクトホールの内径を反射表示電極2
0の膜厚の3倍以上、好ましくは5倍以上確保するとよ
い。
【0028】また、コンタクトホールの形成は、ウェッ
トエッチを用い、コンタクトホールの内壁を、できるだ
け緩やかなテーパーとするとよい。たとえば平坦化膜1
9上にマスクを形成し、まず平坦化膜19を1回目ウェ
ットエッチし、しかる後層間絶縁膜15、ゲート絶縁膜
12を2回目ウェットエッチする。2回目ウェットエッ
チのエッチャントを、平坦化膜19との選択比が小さい
ものを選択し、絶縁膜15、ゲート絶縁膜12と同時に
平坦化膜19の内壁を少しエッチングすれば、緩やかな
テーパー形状とする事ができる。
トエッチを用い、コンタクトホールの内壁を、できるだ
け緩やかなテーパーとするとよい。たとえば平坦化膜1
9上にマスクを形成し、まず平坦化膜19を1回目ウェ
ットエッチし、しかる後層間絶縁膜15、ゲート絶縁膜
12を2回目ウェットエッチする。2回目ウェットエッ
チのエッチャントを、平坦化膜19との選択比が小さい
ものを選択し、絶縁膜15、ゲート絶縁膜12と同時に
平坦化膜19の内壁を少しエッチングすれば、緩やかな
テーパー形状とする事ができる。
【0029】ここで、反射表示電極表面を凹凸形状にす
ることで視野角を広げる構造そのものは、従来から知ら
れた構造であるが、本発明によれば、コンタクトを多数
設けることで反射表示電極の凹凸を実現している。従来
は、反射表示電極下層の平坦化膜をエッチングして反射
表示電極の凹凸形状を形成していた。この場合、反射表
示電極のコンタクトホール形成と、凹凸形状形成のエッ
チング深さが異なることから、フォトエッチング工程が
別途必要であった。しかし、本発明によれば、通常の平
坦化膜を用い、1回のフォトエッチング工程でコンタク
ト形成と凹凸形成が実施できるので、製造行程の簡素化
が実現する。
ることで視野角を広げる構造そのものは、従来から知ら
れた構造であるが、本発明によれば、コンタクトを多数
設けることで反射表示電極の凹凸を実現している。従来
は、反射表示電極下層の平坦化膜をエッチングして反射
表示電極の凹凸形状を形成していた。この場合、反射表
示電極のコンタクトホール形成と、凹凸形状形成のエッ
チング深さが異なることから、フォトエッチング工程が
別途必要であった。しかし、本発明によれば、通常の平
坦化膜を用い、1回のフォトエッチング工程でコンタク
ト形成と凹凸形成が実施できるので、製造行程の簡素化
が実現する。
【0030】次に、本発明の第2の実施形態にかかる反
射型液晶表示装置について説明する。図3に本実施形態
の表示画素領域付近の平面図を示す。図3(a)は、平
面図であり、図3(b)には、B−B線の断面図を示
す。第1の実施形態と同様の構成については同じ番号を
付し、説明を省略する。本実施形態の特徴的な点は、コ
ンタクトホールの平面形状にある。本実施形態では、反
射表示電極20のほぼ全面にわたって、長尺のコンタク
トホール18を形成し、列方向に並べて配置した。中央
のコンタクトホール18cは列方向に長い長方形(設計
上は長方形でも実際にコンタクトホールとして形成する
と角がなまる。)であり、コンタクトホール18cの両
側に配置されるコンタクトホール18sは外側に広がる
ように屈曲している。コンタクトホール18sの屈曲角
度は外側に配置されるものほど大きくなっている。この
ように屈曲させることで、コンタクトホールの、ひいて
は反射表示電極表面の凹凸の傾斜面が様々な方向に向く
ため、例えば、全て平行な線状のコンタクトホールを平
行に配置するのに比較して、より広い視野角を得ること
ができる。
射型液晶表示装置について説明する。図3に本実施形態
の表示画素領域付近の平面図を示す。図3(a)は、平
面図であり、図3(b)には、B−B線の断面図を示
す。第1の実施形態と同様の構成については同じ番号を
付し、説明を省略する。本実施形態の特徴的な点は、コ
ンタクトホールの平面形状にある。本実施形態では、反
射表示電極20のほぼ全面にわたって、長尺のコンタク
トホール18を形成し、列方向に並べて配置した。中央
のコンタクトホール18cは列方向に長い長方形(設計
上は長方形でも実際にコンタクトホールとして形成する
と角がなまる。)であり、コンタクトホール18cの両
側に配置されるコンタクトホール18sは外側に広がる
ように屈曲している。コンタクトホール18sの屈曲角
度は外側に配置されるものほど大きくなっている。この
ように屈曲させることで、コンタクトホールの、ひいて
は反射表示電極表面の凹凸の傾斜面が様々な方向に向く
ため、例えば、全て平行な線状のコンタクトホールを平
行に配置するのに比較して、より広い視野角を得ること
ができる。
【0031】コンタクトホールは、反射光の偏りを防ぐ
ために、反射表示電極ほぼ全面に渡って設けられること
と、反射表示電極表面が凹凸形状なるように、コンタク
トホールが反射表示電極により埋設されないように形成
すれば、どのような形状および配列でも実施可能であ
る。
ために、反射表示電極ほぼ全面に渡って設けられること
と、反射表示電極表面が凹凸形状なるように、コンタク
トホールが反射表示電極により埋設されないように形成
すれば、どのような形状および配列でも実施可能であ
る。
【0032】また、コンタクトホールの配置は、上述し
た第1、第2の実施形態に限らず、様々なパターンでよ
い。たとえば各画素内でランダムに配置されても良い
が、反射表示電極とのコンタクトであるので、少なくと
も各画素で同じ面積に形成する必要がある。
た第1、第2の実施形態に限らず、様々なパターンでよ
い。たとえば各画素内でランダムに配置されても良い
が、反射表示電極とのコンタクトであるので、少なくと
も各画素で同じ面積に形成する必要がある。
【0033】次に、本願の第3の実施形態について説明
する。図4は本実施形態の断面図である。本実施形態の
平面図は図1(a)または図3(a)と同様である。本
実施形態の特徴的な点は、反射表示電極20と能動層1
3との間にパッド40を配置し、これを介して反射表示
電極20と能動層13とを導通させる点にある。コンタ
クトホールを覆って反射表示電極を形成する場合、凹凸
が深すぎると、凹凸の頂点と底面とで光路差(光が液晶
に入ってから出るまでの距離の差)が大きくなる。本実
施形態は、パッド40を入れることで、過大な光路差を
なくし、良好な表示を行っている。もちろん、層間絶縁
膜15や平坦化膜19が十分に薄く、光路差が問題とな
らないのであればパッド40を設ける必要はない。パッ
ド40は、ドレイン電極16もしくはゲート電極11の
ような、すでに存在する導電層と同層に設ければ別途の
製造工程を増加させる必要がない。どの層と同層にする
かは、反射電極表面に形成する凹凸の深さに応じて決定
すればよい。より下層の導電層とパッド40とを同層で
形成すれば、コンタクト17(18)はより深くなるた
め、反射表示電極20表面の凹凸も深くなる。凹凸は、
上述したように、深すぎると光路差が過大となり、浅す
ぎると視野角拡大の効果が出にくくなる。平坦化絶縁膜
19が2000Å以上4000Å以下であるときは、パ
ッド40は層間絶縁膜19上、すなわちドレイン電極1
6と同層に形成するとよい。平坦化絶縁膜19が200
0Å未満の場合、パッド40は層間絶縁膜15上、すな
わちゲート電極11と同層に設けるとよい。もちろん、
パッド40の材料としては、ドレイン電極16、ゲート
電極11と同一である必要はなく、それ以外の金属や不
純物を導入したポリシリコンなど導電性材料であればよ
い。
する。図4は本実施形態の断面図である。本実施形態の
平面図は図1(a)または図3(a)と同様である。本
実施形態の特徴的な点は、反射表示電極20と能動層1
3との間にパッド40を配置し、これを介して反射表示
電極20と能動層13とを導通させる点にある。コンタ
クトホールを覆って反射表示電極を形成する場合、凹凸
が深すぎると、凹凸の頂点と底面とで光路差(光が液晶
に入ってから出るまでの距離の差)が大きくなる。本実
施形態は、パッド40を入れることで、過大な光路差を
なくし、良好な表示を行っている。もちろん、層間絶縁
膜15や平坦化膜19が十分に薄く、光路差が問題とな
らないのであればパッド40を設ける必要はない。パッ
ド40は、ドレイン電極16もしくはゲート電極11の
ような、すでに存在する導電層と同層に設ければ別途の
製造工程を増加させる必要がない。どの層と同層にする
かは、反射電極表面に形成する凹凸の深さに応じて決定
すればよい。より下層の導電層とパッド40とを同層で
形成すれば、コンタクト17(18)はより深くなるた
め、反射表示電極20表面の凹凸も深くなる。凹凸は、
上述したように、深すぎると光路差が過大となり、浅す
ぎると視野角拡大の効果が出にくくなる。平坦化絶縁膜
19が2000Å以上4000Å以下であるときは、パ
ッド40は層間絶縁膜19上、すなわちドレイン電極1
6と同層に形成するとよい。平坦化絶縁膜19が200
0Å未満の場合、パッド40は層間絶縁膜15上、すな
わちゲート電極11と同層に設けるとよい。もちろん、
パッド40の材料としては、ドレイン電極16、ゲート
電極11と同一である必要はなく、それ以外の金属や不
純物を導入したポリシリコンなど導電性材料であればよ
い。
【0034】なお、本願の実施形態では、補助容量の図
示を省略したが、必要に応じて配置することは言うまで
もない。このときは、補助容量をゲート電極11と同層
に形成し、その部分を避けてコンタクトを配置しても良
いし、図1に示すコンタクト17の間に網目状に補助容
量を配置しても良い。また、能動層13と基板10との
間に導電層を配置してもよい。
示を省略したが、必要に応じて配置することは言うまで
もない。このときは、補助容量をゲート電極11と同層
に形成し、その部分を避けてコンタクトを配置しても良
いし、図1に示すコンタクト17の間に網目状に補助容
量を配置しても良い。また、能動層13と基板10との
間に導電層を配置してもよい。
【0035】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
反射表示電極と薄膜トランジスタとを導通させるための
コンタクトを複数設けているため、1つのコンタクトが
ダストなどの原因で導通不良となっても、他のコンタク
トが良好であれば、TFTと反射表示電極の導通がなく
なることがない。従って、コンタクト不良を低減し、画
素欠陥を大幅に低減することができる。また、このコン
タクトホール17上の反射表示電極表面は凹凸形状とな
り、入射した光を多方向に反射することができ、広い視
野角が得られる。特に反射型表示装置であるので、基板
下方に設けられた照明装置からの光を透明電極で透過さ
せて観察する透過型液晶表示装置と異なり、画素電極の
全面が利用できる。つまり、コンタクト数を多くし、コ
ンタクト面積を大きくしても開口率には影響がない。
反射表示電極と薄膜トランジスタとを導通させるための
コンタクトを複数設けているため、1つのコンタクトが
ダストなどの原因で導通不良となっても、他のコンタク
トが良好であれば、TFTと反射表示電極の導通がなく
なることがない。従って、コンタクト不良を低減し、画
素欠陥を大幅に低減することができる。また、このコン
タクトホール17上の反射表示電極表面は凹凸形状とな
り、入射した光を多方向に反射することができ、広い視
野角が得られる。特に反射型表示装置であるので、基板
下方に設けられた照明装置からの光を透明電極で透過さ
せて観察する透過型液晶表示装置と異なり、画素電極の
全面が利用できる。つまり、コンタクト数を多くし、コ
ンタクト面積を大きくしても開口率には影響がない。
【0036】さらに、コンタクトは反射表示電極ほぼ全
面にわたって設けられるので、反射光が様々な方向に均
等に反射され、良好な視角特性を得ることができる。
面にわたって設けられるので、反射光が様々な方向に均
等に反射され、良好な視角特性を得ることができる。
【0037】さらに、反射表示電極と半導体層とは、パ
ッドを介して導通されるので、反射表示電極表面の凹凸
の深さを光路差と視野角拡大の観点から最適な深さにで
き、表示品質を高めることができる。
ッドを介して導通されるので、反射表示電極表面の凹凸
の深さを光路差と視野角拡大の観点から最適な深さにで
き、表示品質を高めることができる。
【0038】また、コンタクトホールの側壁をテーパー
形状とすれば、より多方面に反射できる。
形状とすれば、より多方面に反射できる。
【図1】本発明の実施形態を示す平面図である。
【図2】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図3】本発明の実施形態を示す(a)平面図、(b)
断面図である。
断面図である。
【図4】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図5】従来技術を説明する平面図である。
【図6】従来の技術を説明する断面図である。
10 絶縁性基板
11 ゲート電極
13 能動層
13s ソース
13d ドレイン
13c チャネル
15 層間絶縁膜
17 コンタクトホール
19 平坦化絶縁膜
20 反射表示電極
36 液晶
100 観察者
101 入射光
102 反射光
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 吉村 岳雄
大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三
洋電機株式会社内
Fターム(参考) 2H091 FA14Y FB08 FD02 GA01
GA02 LA19 LA30
2H092 GA17 GA29 GA30 HA05 JA24
JB07 JB56 MA13 MA17 NA01
NA12 NA13
5F110 AA26 AA30 BB01 CC02 DD02
DD03 EE04 FF02 FF03 GG02
GG13 HJ13 HL03 HL04 HL08
HL11 HL14 HM12 HM18 HM20
NN03 NN23 NN24 NN27 NN72
Claims (5)
- 【請求項1】 絶縁性基板上に、複数のゲート信号線と
複数のドレイン信号線が互いに交差して配置され、前記
ゲート信号線及び前記ドレイン信号線に接続された複数
の薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに接続され
反射材料から成る反射表示電極とを備えた反射型液晶表
示装置であって、前記反射表示電極と前記薄膜トランジ
スタとを導通させるためのコンタクトを複数設け、前記
コンタクトによって前記反射表示電極表面を凹凸形状と
することを特徴とする反射型液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記コンタクトは前記反射表示電極ほぼ
全面にわたって設けられることを特徴とする請求項1に
記載の反射型液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記薄膜トランジスタを構成する半導体
層を前記反射表示電極下ほぼ全面に設けることを特徴と
する請求項2に記載の反射型液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記反射表示電極と前記半導体層とは、
導電体よりなるパッドを介して導通され、前記反射表示
電極表面の凹凸を浅く形成することを特徴とする請求項
1に記載の反射型液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記パッドは前記ドレイン信号線または
ゲート信号線と同層に設けられていることを特徴とする
請求項4に記載の反射型液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002052142A JP2003255392A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 反射型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002052142A JP2003255392A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 反射型液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003255392A true JP2003255392A (ja) | 2003-09-10 |
Family
ID=28663928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002052142A Pending JP2003255392A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 反射型液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003255392A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006171455A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
US7570324B2 (en) | 2003-03-28 | 2009-08-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
-
2002
- 2002-02-27 JP JP2002052142A patent/JP2003255392A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7570324B2 (en) | 2003-03-28 | 2009-08-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
JP2006171455A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
JP4578958B2 (ja) * | 2004-12-16 | 2010-11-10 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070726 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070814 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071225 |