JP2004061775A - アクティブマトリクス型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、実使用状態で最も重要な液晶パネルの法線から観察者側に近い受光領域での明るさを出来る限り得られるようにした表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、基板１１１、１４１と、これらの基板間に挟持された光変調層１５０と、前記一方の基板に複数形成された画素電極１２０と、これらの画素電極の近傍に設けられて各画素電極を駆動するためのスイッチング素子１３０と、少くとも観察側から遠い側の基板に形成された反射型または半透過反射型の反射層１３８とを具備してなり、反射層に非対称な反射特性が具備されたことを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明は、基板１１１、１４１と、これらの基板間に挟持された光変調層１５０と、前記一方の基板に複数形成された画素電極１２０と、これらの画素電極の近傍に設けられて各画素電極を駆動するためのスイッチング素子１３０と、少くとも観察側から遠い側の基板に形成された反射型または半透過反射型の反射層１３８とを具備してなり、反射層に非対称な反射特性が具備されたことを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外光反射を利用して表示を行なう反射型あるいは半透過型等の表示装置に用いて好適なアクティブマトリクス型の表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示デバイスの分野では、高表示品質の得られるアクティブマトリクス型の液晶表示装置が広く用いられている。この種の液晶表示装置では、一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、一方の基板上にマトリクス状に配置した多数の画素電極の一つ一つに薄膜トランジスタあるいは薄膜ダイオードを用いたスイッチング素子が設けられており、画素電極毎の確実なスイッチングにより大型化、高精細化等の特性を容易に得ることができるようになっている。
【０００３】
このような液晶表示装置を反射型あるいは半透過型で用いる場合、一対の基板のうち観察者から遠い側の下側の基板に拡散反射性の反射膜を形成し、視差を少くして、より広い範囲で明るい表示を可能としたものが提供されている。
この種の液晶表示装置の一例として従来、特開平５−２８１５３３号公報に開示されているように、図２０に示す平面視マトリクス状に多数配列形成された光反射性の画素電極２００上に図２１に示すような微細なドーナツ状の凸部２０１と、微細な円柱状の凸部２０２を多数形成した構成の液晶表示装置が知られている。この例の液晶表示装置は、薄膜トランジスタ２０４を覆うように形成された絶縁層の表面部に高さ１μｍ程、外径２０μｍ程度、内径５μｍ程度のドーナツ状の凸部２０１と、高さ１μｍ程度、直径１４μｍ程度の円柱状の凸部２０２を複数形成し、これらの上に導電膜からなる画素電極２００を被覆形成することで、前記凸部２０１、２０２に合致する形状の光反射性の凸部を複数形成したものである。
【０００４】
その他の構成例として特許第３０１９０５８号公報に開示されている如く、図２２に示す上下で対になる基板２１０、２１１において、下側の基板２１１側に薄膜トランジスタ２１２を形成し、この部分を覆う絶縁層２１３上に光反射性の画素電極２１５を形成し、絶縁層２１３に凹凸部を形成しておくことでその上の画素電極２１５上面に光散乱の指向性が互いに異なる２種以上の領域２１６、２１７を形成し、各領域２１６、２１７の最大寸法を規定の面積以下（例えば５ｍｍ角以下）に設定した液晶表示装置が知られている。
なお、この特許の画素電極２１５は、サンドブラスト法により絶縁層２１３の膜面を荒らす方法、フッ素によりガラスの上面を予めエッチングして荒らしておく方法、ポリイミド膜の表面をドライエッチングして膜面を荒らす等の方法で形成されている。
また、図２２に示す領域２１６では表面の凹凸を傾斜の緩い山形とし、領域２１７では傾斜の大きな山形とすることによって反射光の状態を変えるようにしており、領域２１６では図２２の矢印に示す如く比較的指向性の強い散乱光が得られ、領域２１７では図２２の矢印に示す如く比較的散乱性の強い散乱光を得ることができるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のサンドブラスト法あるいはエッチング法などの方法で形成される反射膜は、入射光の反射特性がパネル面に対する入射光から反射光の経路を含む鉛直面において中心角を基本としてほぼ左右対照的な図２３に示す曲線Ａ１、Ｂ１、Ｃ１のようなガウス分布型の反射特性を有することになる。
しかし、液晶表示装置を観察する場合、観察者に対して液晶パネルを傾けた状態で観察することが一般的であるので、単なるガウス分布型の反射特性の液晶表示装置では、図２３に示す如くある狭い範囲で１つのピークを有するような明るさの表示状態が得られるものの、実使用状態で最も重要な液晶パネルの法線から観察者側に近い受光領域において明るさが不足する傾向にあった。また、実使用状態で最も重要な液晶パネルの法線から観察者側に近い受光領域において広い範囲で明るさを確保できない問題があった。
また、反射層を構成するために下地となる絶縁膜に対し、サンドブラスト処理を施したり、エッチング処理を行う場合、反射層の下側に形成されている各種の配線や薄膜トランジスタあるいは薄膜ダイオードのスイッチング素子にダメージを与えてしまうおそれがあった。
一方、図２０と図２１に示す構成の凸部２０１、２０２を有した構成の液晶表示装置においても反射特性は前記の場合と同様に規定の角度から左右対照的なガウス分布型の反射特性を有し、前述の場合と同じ問題を有している。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、非対称の反射特性を具備し、実使用状態で最も重要な液晶パネルの法線から観察者側に近い受光領域での明るさを出来る限り得られるようにしたアクティブマトリクス型表示装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、実使用状態で最も重要な液晶パネルの法線から観察者側に近い受光領域での明るさを出来る限り得られるようにした上でカラー表示が可能なアクティブマトリクス型表示装置の提供を目的とする。
更に本発明は、実使用状態で最も重要な液晶パネルの法線から観察者側に近い受光領域での明るさを出来る限り得られるようにした上でスイッチング素子や配線に悪影響を与える事なく製造が可能な構造のアクティブマトリクス型表示装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、一対の基板と、これらの基板間に挟持された光変調層と、前記一方の基板に複数形成された画素電極と、これらの画素電極の近傍に設けられて各画素電極を駆動するためのスイッチング素子と、少くとも観察側から遠い側の基板に形成された反射型または半透過反射型の反射層とを具備してなり、前記反射層に非対称な反射特性が具備されたことを特徴とする。
非対称な反射特性を具備した反射層を有するアクティブマトリクス型表示装置であるならば、単純なガウス分布型の反射特性ではなく、目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態とした表示装置を提供することができる。この目的の方向を観察側とすれば、ガウス分布型の反射特性を具備する表示装置よりも実使用状態で明るい表示の表示装置が得られる。
【０００８】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、光入射方向から受光方向に沿った面に関して前記反射層の断面形状は、基板法線に対し、非対称な曲率を有する凹凸面とされてなることを特徴とする。
光入射方向から受光方向に沿った面に関して基板法線に対し、非対称な曲率を有する凹凸面を有することにより、光入射方向から受光方向に沿った面に関して単純なガウス分布型の反射特性ではなく、光入射方向から受光方向に沿って目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態とした液晶表示装置を提供することができる。この目的の方向を観察側とすれば、ガウス分布型の反射特性を具備する表示装置よりも実使用状態で明るい表示の表示装置が得られる。
【０００９】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記反射層の断面の曲線が曲率の異なる少なくとも２つの曲線からなる。
これにより、単純なガウス分布型の反射特性ではなく、光入射方向から受光方向に沿って目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態とした液晶表示装置を提供することができる。
【００１０】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記反射層の断面の曲線の曲率の傾斜角分布が最大３０゜とされてなる。
曲率の傾斜角が３０゜を越えるようであると、反射光の拡散角が広がりすぎて反射強度が低下し、明るい表示が得られ難くなる。
【００１１】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記スイッチング素子が薄膜トランジスタからなること、あるいは、前記スイッチング素子が逆スタガ型とされてなることを特徴とする。
本発明はスイッチング素子が薄膜トランジスタからなるもの、あるいは、スイッチング素子が逆スタガ型からなるアクティブマトリクス型表示装置にも適用できる。
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記スイッチング素子が観察側に近い側の基板に形成され、カラーフィルタが他方の基板に形成されてなることを特徴とする。
本発明はカラーフィルタを設けた構造に適用することができ、その場合に目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態としたカラー表示が可能となる。
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記スイッチング素子が観察側から遠い側の基板に形成され、カラーフィルタが同じ側の基板に形成されてなることを特徴とする。
本発明はカラーフィルタを設けた構造に適用することができ、その場合に目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態としたカラー表示が可能となる。
【００１２】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記画素電極が前記反射層と兼用され、これらの画素電極に非対称な曲率を有する凹凸面が形成されてなることを特徴とする。
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記スイッチング素子を覆って絶縁層が形成され、該絶縁層上に前記非対称な曲率を有する凹凸面が形成され、該凹凸面に沿って画素電極が形成されて画素電極に非対称な曲率を有する凹凸面が形成されてなることを特徴とする。
【００１３】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記画素電極と前記スイッチング素子とが前記絶縁層に形成されたコンタクトホールに形成された導通部を介して接続されてなることを特徴とする。
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記スイッチング素子が非線形型２端子素子であることを特徴とする。
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記反射層の非対称な曲率を有する凹凸面が前記反射層の下地として形成される絶縁層に対する型の判押しにより形成された凹凸面により形成されたものであることを特徴とする。
絶縁層に形成される凹凸が型の判押しにより形成されたものである構造を採用した場合、薄膜トランジスタや薄膜ダイオードあるいは配線を損傷させる可能性のあるサンドブラストやエッチングを採用することなく凹凸面の形成が実現できる。従って薄膜トランジスタや薄膜ダイオードあるいは配線部分に損傷の無い表示装置の提供ができる。
【００１４】
更に本発明において、前記一対の基板とこれらの基板間に挟持された光変調層とから構成されるセルのリタデーション値Δｎｄが１８０ｎｍ〜２８０ｎｍの範囲、光変調層が液晶であり、該液晶のツイスト角が６０゜〜９０゜の範囲とすることが好ましい。
更に本発明において、前記一対の基板の観察側外方に外側から順に偏光板と第１の位相差板と第２の位相差板が配置されるとともに、前記偏光板の吸収軸の角度が観察側から見て反時計回りに７５゜〜９０゜の範囲、第１の位相差板のΔｎｄが前記セルのΔｎｄの１００％〜１４０％の範囲、遅相軸角度が０゜〜２０゜の範囲、第２の位相差板のΔｎｄが前記セルのΔｎｄの４０％〜７０％の範囲、遅相軸角度が５５゜〜７５゜の範囲とすることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明に係るアクティブマトリクス表示装置の一実施形態である反射型液晶表示装置について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
図１は本実施形態の反射型液晶表示装置の断面構造を示し、図２は画素部分の平面構造を示すが、図１に示すように本実施形態の反射型液晶表示装置において液晶パネル１００は、素子側の基板１１０と、対向基板１４０と、基板１１０、１４０の間に挟持された光変調層としての液晶層１５０と、基板１１０の外側に外側から順に配置された偏光板１５１、第１の位相差板１５２、第２の位相差板１５３を備えて構成されている。なお、図１では略したが、基板１１０と基板１４０は平面視矩形状とされてそれらの周縁部間にシール材が介在され、基板１１０と基板１４０とシール材に囲まれた状態でこれらの基板間に液晶層１５０が挟持されている。
【００１６】
素子側の基板１１０は、図１に示すようにガラスやプラスチック等からなる基板本体１１１上に（図１では基板本体１１１の下面側に、換言すると液晶層側に）、それぞれ図２の行方向（ｘ方向），列方向（ｙ方向）にそれぞれ複数の走査線１２６、信号線１２５が相互に電気的に絶縁状態で形成され、各走査線１２６、信号線１２５の交差部近傍にＴＦＴ（スイッチング素子）１３０が形成され、各走査線１２６、信号線１２５とで囲まれた領域に対応するように画素電極１２０が形成されている。以下では、基板１１０上において、画素電極１２０が形成された領域，ＴＦＴ１３０が形成された領域，走査線１２６及び信号線１２５が形成された領域を、それぞれ画素領域、素子領域、配線領域と呼ぶ。
【００１７】
本実施形態のＴＦＴ１３０は逆スタガ型の構造を有し、本体となる基板１１１の最下層部から順にゲート電極１１２、ゲート絶縁膜１１３、半導体層１１４、１１５、ソース電極１１６及びドレイン電極１１７が形成されている。即ち、走査線１２６の一部が延出されてゲート電極１１２が形成され、これを覆ったゲート絶縁層１１３上にゲート電極１１２を平面視で跨るようにアイランド状の半導体層１１４が形成され、この半導体層１１４の両端側の一方に半導体層１１５を介してソース電極１１６が、他方に半導体層１１５を介してドレイン電極１１７が形成されている。なお、半導体層１１４上にアイランド状の絶縁膜１１８が被覆形成され、この絶縁膜１１８を介して先のソース電極１１６の先端部とドレイン電極１１７の先端部が対向されている。この絶縁膜１１８は半導体層１１４を製造する際にエッチングストッパ層として機能し、半導体層１１４を保護するためのものである。
【００１８】
基板１１１には、ガラスの他、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂類や天然樹脂等の絶縁基板を用いることができる。また、これら以外にもステンレス鋼板等の導電性の基板に絶縁層を設け、この絶縁層の上に各種配線や素子等を形成してもよい。
前記ゲート電極１１２は、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）等の金属或いはこれら金属を一種類以上含んだＭｏ−Ｗ等の合金からなり、図２に示すように、行方向に配設される走査線１２５と一体に形成されている。
前記ゲート絶縁層１１３は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）や窒化シリコン（ＳｉＮｙ）等のシリコン系の絶縁膜からなり、走査線１２６及びゲート電極１１２を覆うように基板１１１のほぼ全面に形成されている。
【００１９】
前記半導体層１１４は、不純物ドープの行なわれていないアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなるｉ型の半導体層であり、ゲート絶縁層１１３を介してゲート電極１１２と対向する領域がチャネル領域として構成される。
前記ソース電極１１６及びドレイン電極１１７は、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｒ等の金属及びこれら金属を一種類以上含んだ合金からなり、半導体層１１４上に、チャネル領域を挟むように対向して形成されている。また、ソース電極１１６は列方向に配設される信号線１２５から延出されて形成されている。前記半導体層１１４とソース電極１１６及びドレイン電極１１７との間で良好なオーミック接触を得るために、半導体層１１４と各電極１１６、１１７との間には、リン（Ｐ）等のＶ族元素を高濃度にドープしたｎ型半導体層１１５が設けられている。
また、前記ドレイン電極１１７はＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料画素電極１２０に接続されている。この画素電極１２０は、ゲート絶縁層１１３上にマトリクス状に複数形成され、本実施形態では走査線１２６と信号線１２５とによって区画された領域に対応させて一つずつ設けられている。そして、この画素電極１２０は、その端辺が走査線１２６及び信号線１２５に沿うように配されており、ＴＦＴ１３０及び走査線１２６、信号線１２５を除く領域を画素領域とするようになっている。
そして、上述のように構成された基板１１１上には絶縁層１１９を覆うようにラビング等の所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜１２３が形成されている。
【００２０】
一方、対向基板１４０はカラーフィルタアレイ基板として構成され、ガラスやプラスチック等からなる基板本体１４１上に、図１に示す絶縁層１３５とカラーフィルタ層１４２が形成されている。
前記絶縁層１３５は、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ベンゾシクロブテンポリマ（ＢＣＢ）等の有機絶縁材料からなる。この有機絶縁層１３５は基板１４１上に比較的厚く積層され、この絶縁層１３５の表面側（液晶層側）には少くとも画素領域に対応する位置に、転写型を絶縁層１３５表面に圧着する等して形成された複数の凹凸部１３６が図４にも示すように設けられ、これらの凹凸部１３６上には更にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料からなる反射層１３７が形成され、反射層１３７にも先の凹凸部１３６に合致する形状の後い詳述する凹凸部１３８が形成されている。この反射層１３７の凹凸部１３８により液晶パネル１００に入射した光は一部散乱反射され、より広い観察範囲でより明るい表示が得られるようになっている。
【００２１】
前記カラーフィルタ層１４２は、図３に示すように、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の波長の光を透過するカラーフィルタ１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂが周期的に配列された構成となっており、各カラーフィルタ１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂは各画素電極１２０に対向する位置に設けられている。
前記カラーフィルタ層１４２において、カラーフィルタ１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂが形成されていない領域には、遮光層１４２Ｓ、１４２Ｔが形成されている。これらの遮光層１４２Ｓは、図２の２点鎖線に示すように、平面視で走査線１２６を覆うように配置され、遮光層１４２Ｔは平面視で信号線１２５を覆うように配置されている。
前記カラーフィルタ層１４２上には、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明な対向電極（共通電極）１４３が形成され、更に、基板１４０の少なくとも表示領域に対応する位置に、所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜１４４が形成されている。
【００２２】
一方、図５は前述の凹凸部１３８のうちの１つの凹部１３８ｇの斜視図、図６は１つの凹部１３８ｇの形成部分をｙ軸に沿った面で切ったＹ断面図、図７はその反射特性を示す図である。
具体的には、凹部１３８ｇのＹ断面形状は曲率の小さい第１曲面と曲率の大きい第２曲面とから構成され、第１曲面及び第２曲面はそれぞれ図６に示すＹ断面において、凹部１３８ｇの一方の周辺部Ｓ１から最深点Ｄに至る第１曲線Ａと、第１曲線Ａになだらかに連続して凹部１３８ｇの最深点Ｄから他方の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂとで示される形状を有している。また、図４に示すように絶縁層１３５の面方向に隣接する複数の凹部１３８ｇ…のピッチはランダムとなるように配置されており、凹部１３８ｇ…の配列に起因するモアレの発生を防止できるようになっている。
【００２３】
ここで、「凹部１３８ｇの深さ」とは凹部１３８ｇが形成されていない部分の反射層１３７の表面から凹部１３８ｇの底部までの距離をいい、「隣接する凹部１３８ｇのピッチ」とは平面視したときに円形形状を有する複数の凹部１３８ｇの中心間距離をいう。また、「凹部１３８ｇの内面の傾斜角」とは、図５に示すように、凹部１３８ｇの内面の任意の箇所において例えば０．５μｍ幅の微小な範囲をとったときに、その微小範囲内における斜面の水平面（反射層１３７の表面）Ｓに対する角度δａのことである。
【００２４】
この形態の凹部１３８ｇの最深点Ｄは凹部１３８ｇの中心Ｏからｙ方向側にずれた位置にあり、反射層１３７の表面Ｓ（水平面Ｓ）に対する第１曲線Ａの傾斜角と第２曲線Ｂの傾斜角の平均値はそれぞれ１°〜８９°、０．５〜８８゜の範囲に設定され、第１曲線Ａの傾斜角の平均値は第２曲線Ｂのものに比べて大きくなっている。また、最大傾斜角を示す第１曲線Ａの周辺部Ｓ１における傾斜角δａは、各凹部１３８ｇにおいて概ね４°〜３５°の範囲内、好ましくは４゜〜３０゜の範囲で不規則にばらついている。これにより、各凹部１３８ｇの深さｄは０．２５μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて即ちランダムに構成され、更に製造の容易性から凹部１３８ｇの直径は５μｍ〜１００μｍの範囲に設定されている。
なお、これは、凹部１３８ｇの深さが０．２５μｍに満たない場合には反射光の拡散効果を十分得ることができず、又、深さが３μｍを超える場合には上記内面の傾斜角の条件を満たすために凹部１３８ｇのピッチを広げなければならず、モアレを発生させるおそれがあるためである。
【００２５】
図７は、上述のように構成された図５と図６に示す非対称形状の反射層１３７に上記ｙ方向側から入射角３０°で光を照射した場合の反射角度と反射輝度との関係を示している。なお、比較のために反射層１３７の形状をＹ断面において円弧状とした対称形状の反射層の反射特性を併記した。
この対称形状の反射層は図８に示すように円弧状の凹部１３８ｆ有する反射層１３８’を形成した場合の例である。この例の凹部１３８ｆの内面の傾斜角θｇは−１８°〜＋１８°の範囲に設定し、凹部１３８ｆの深さｄは０．２５μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて即ちランダムに構成し、更に凹部１３８ｆの直径を５μｍ〜１００μｍの範囲に設定し、隣接する凹部１３８ｆのピッチもランダムとなるように配置した。
【００２６】
図７に示すように、この形態の非対称形状の反射層１３７では、ｙ方向側から３０°の角度で液晶パネルに入射させた光（入射光）の反射光は、正反射方向である反射角度３０°よりも小さい角度（２０°付近）において対称形状のものよりも輝度が大きくなり、逆に反射角度３０°よりも大きい角度（４０°付近）において前記対称形状の反射層よりも輝度が小さくなっている。つまり、凹部１３８ｇの最深点Ｄが凹部１３８ｇの中心Ｏからｙ方向側にずれているため、第２曲面で反射される光の割合が第１曲面で反射されるものよりも大きくなり、ｙ方向側の反射表示がより明るくなっている。
なお、図７に示す対称形状の反射層１３８’による反射光においては、図２３に示すガウス分布型の反射特性のものよりも広い範囲（約１５゜〜４５゜の範囲）で均一な明るさが得られるような反射特性を有し、このような反射特性のものでも図２３に示すガウス分布型の反射特性よりも実使用状態の観察者に対してより明るい表示状態が得られ、優れていると言える。即ち、ガウス分布型の反射特性では、ある狭い角度のみで非常に明るい表示が得られるが、その狭い角度を少しでも外れると表示の明るさが極端に低下してしまう特性を発揮する。これに対して先の非対称形状の反射層１３８による反射特性であれば、実使用状態の観察者の観察方向に対して１５゜〜２５゜付近の輝度のピークを向けるように配置すれば、実使用状態の観察者に対して広い角度範囲（約１５゜〜４５゜の範囲）である程度均一の明るさの表示を維持できる上に、観察者の観察方向に対して１５゜〜２５゜付近において更に明るい表示状態を得ることができる。
【００２７】
上述のように構成された基板１１０，１４０は、スペーサ（図示略）によって互いに一定に離間された状態で保持されるとともに、基板周辺部に矩形枠状に塗布された熱硬化性のシール材（図示略）によって接着されている。そして、基板１１０、１４０及びシール材によって密閉された空間に液晶が封入されて光変調層としての液晶層１５０が形成され、液晶パネル１００が構成されている。
【００２８】
以上の如く構成された凹部１３８ｇを備えた液晶パネル１００にあっては、基板１１０の外側から入射された光が基板１１０の画素電極１２０部分と液晶層１５０とを通過して反射層１３７にて反射され、再度液晶層１５０と画素電極１２０部分を通過して観察者側に戻り、その過程において画素電極１２０が液晶層１５０中の液晶分子の配向状態を制御して液晶層１５０を透過する光の状態を制御し、画素毎に表示、非表示状態あるいは中間調表示状態を制御することができる。
この際、先の図７に示した如く正反射方向である反射角度３０°よりも小さい角度範囲（１５〜２５゜の範囲）において対称形状の凹部を有する反射層よりも輝度が大きくなるので、この方向に観察者の目の位置、即ち観察方向を合わせることで、対称形状の凹部を備えた液晶パネルより明るい表示を観察することができる。
また、図１に示すように反射層１３７の直上にカラーフィルタ１４２が配置されているので、光を反射する層と色付けを行うカラーフィルタとの距離が短くなり、視差による色のにじみ、濁りの少ない鮮明な表示を得ることができる。
【００２９】
一方、前述の凹部１３８ｇは絶縁層１３５にマスターの型から凹凸形状を転写することで製造されるが、この際に対向基板１４０側の絶縁層１３５に転写することで、ＴＦＴ１３０側への転写時の損傷を考慮する事なく凹部１３８ｇを形成できる特徴を有する。また、カラーフィルタ１４２の間の部分であってＴＦＴ１３０に対向する部分に遮光層を形成しておくならば、液晶パネル１００の底面側例えば対向基板１４０の外面側からの外光によるＴＦＴ１３０の動作不安定性を防止できるのみではなく、カラーフィルタ１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂの間で色素の混色を防止することができ、コントラストの高い表示状態を得ることができる。
【００３０】
前述の如く構成された液晶パネル１００は、例えば、図９に示すように液晶パネル１００の上面側に配されるフロントライト２００とを備えて液晶表示装置として構成される。
この例で適用されるフロントライト２００は、図９に示すように、液晶パネル１００に対向して設けられたアクリル系樹脂等の透明部材からなる平板状の導光体２２０と、この導光体２２０の側端面に配されたアクリル系樹脂等の透明部材からなる四角柱状の中間導光体２１２と、この中間導光体２１２の長手方向の一端面に配されたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等からなる発光素子２１１とを備えて構成されている。
【００３１】
この例の中間導光体２１２は空気層を介して導光体２２０に略平行に配置されており、この空気層と導光体２１２との境界面に浅く入射した光を全反射させて導光体２１２内を伝播させるようになっている。また、導光体２１２内を伝播した光を導光体２２０に向けて出射させるために、導光体２１２の導光体２２０と反対側の面には図示しない楔形の溝が形成され、この溝にＡｌやＡｇ等の光反射性の高い金属薄膜が形成されている。
【００３２】
前記導光体２２０は空気層を介して液晶パネル１００の表示面に略平行に配置されており、中間導光体２１２と対向する側端面が光の入射面２２０ａとされ、液晶パネル１００に対向する面（下面）が光の出射面２２０ｂとして構成されている。また、この入射面２２０ａから入射した光を出射面２２０ｂ側に向けて落射させるために、導光体２２０の上面（液晶パネル１００と反対側の面）には、プリズム状の溝２２１がストライプ状に形成されている。
【００３３】
これらの溝２２１は、緩斜面２２１ａと急斜面２２１ｂからなる楔形の形状を有している。さらに、図３に示すように、溝２２１の延在方向は液晶パネルの画素１２０Ａの配列方向（ｘ方向）に対して所定角度αだけ傾斜しており、溝２２１と画素１２０Ａとの干渉によるモアレの発生を防止するようになっている。この傾斜角度αは０°より大きく１５°以下の範囲となるように構成され、６．５°以上８．５°以下とすることが望ましい。また、溝２２１のピッチＰ１は画素ピッチＰ０よりも小さく構成されており、溝２２１のピッチＰ１を周期とする照明ムラが画素１２０Ａ内で平準化され、観察者に認識されないようになっている。特に、溝２２１のピッチＰ１と画素ピッチＰ０とが、０．５Ｐ０＜Ｐ１＜０．７５Ｐ０なる関係を満たすように構成することが望ましい。
なお、図９に示すように中間導光体２１２と導光体２２０とは、内面にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属薄膜の形成されたケース状の筐体２１３によって一体に固定されていることが好ましい。
【００３４】
次に、本発明の反射層の凹部形状の他の形態について、図１０〜図１３を用いて説明する。図１０は本形態の液晶パネルにおける画素電極上の一つの凹部を示す斜視図、図１１、図１２はそれぞれ本凹部をｙ方向、ｘ方向に平行な面で切った断面図、図１３は凹部の反射特性を示す図である。
本実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置は、前記実施形態の液晶パネル１００における反射層１３８の凹部１３８ｇの内面形状を変形したものであり、前記第１の実施形態と同様に、反射層の凹部形状に非対称形状を導入して反射光に指向性を持たせたようになっている。
【００３５】
具体的には、この形態の反射層１３９の凹部１３９ｇは、前記の例と同様に、曲率の小さい第１曲面と曲率の大きい第２曲面とから構成され、第１曲面及び第２曲面はそれぞれ図１１に示すＹ断面において、凹部１３９ｇの一方の周辺部Ｓ１から最深点Ｄに至る第１曲線Ａ′と、第１曲線Ａ′になだらかに連続して凹部１３９ｇの最深点Ｄから他方の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂ′とで示される形状を有している。
【００３６】
この形態における凹部１３９ｇの最深点Ｄは凹部１３９ｇの平面視での中心Ｏからｙ方向側にずれた位置にあり、基板１１１の水平面に対する第１曲線Ａ′の傾斜角の平均値、及び第２曲線Ｂ′の傾斜角の平均値はそれぞれ１°〜８９°，０．５°〜８８°の範囲に設定され、第１曲線Ａ′の傾斜角の平均値は第２曲線Ｂ′のものに比べて大きくなっている。また、最大傾斜角を示す第１曲線Ａ′の周辺部Ｓ１における傾斜角δａは、各凹部１３９ｇにおいて概ね４°〜３５°の範囲内、好ましくは４゜〜３０゜の範囲で不規則にばらついている。これにより、各凹部１３９ｇの深さｄは０．２５μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【００３７】
一方、第１曲面及び第２曲面はいずれも図１２に示すＸ断面において中心Ｏに対して略左右対称な形状をなしている。このＸ断面の形状は、最深点Ｄの周辺において曲率の大きい（即ち、直線に近いなだらかな）曲線Ｅとなっており、その基板１１１の水平面に対する傾斜角は概ね１０°以下に構成されている。また、最深点Ｄの深さｄは０．１μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【００３８】
図１３は、上述のように構成された反射層１３９に上記ｙ方向側から入射角３０°で光を照射した場合の反射角度と反射輝度との関係を示している。本変形例の反射層１３９では、ｙ方向側から３０°の角度で液晶パネルに入射した光の反射光は、正反射方向である反射角度３０°付近からそれよりも小さい角度（２０°付近）において、対称形状の反射層のものよりも輝度が大きくなっている。つまり、凹部１３９ｇの最深点Ｄが凹部１３９ｇの中心Ｏからｙ方向側にずれているため、第２曲面で反射される光の割合が第１曲面で反射されるものよりも大きくなり、ｙ方向側の反射表示がより明るくなっている。また、凹部１３９ｇの最深点Ｄ近傍がなだらかな曲面となっているため、正反射方向の反射率も高められている。
【００３９】
そして、これ以外の構成については前記の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。従って、本実施形態でも前記の実施形態と同様の効果が得られる他、反射角度３０〜４０゜の特定の観察方向の表示の明るさを高めて反射光を有効利用することができる。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記のＴＦＴ１３０は逆スタガ型の構造に限定されず、正スタガ型のＴＦＴであってもよい。
【００４０】
図１４と図１５は本発明に係る液晶パネルの第２の実施形態を示すもので、この形態の液晶パネルは画素電極と反射層を兼用し、画素電極を下側の基板に設けた構成とされている。
この形態の液晶パネル１５５は、素子側（下側：観察者から遠い側）の基板１６０と、観察者に近い側の対向基板１７０と、基板１６０、１７０の間に挟持された光変調層としての液晶層１５０と、基板１７０の外側に外側から順次配置された偏光板１５１と第１の位相差板１５２と第２の位相差板１５３とを備えて構成されている。なお、基板間に液晶層１５０が挟持された構造、その他液晶パネルとしての基本構成については先の第１実施形態の液晶パネル１００と同等であり、同じ構成要素には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。なお、液晶パネル１５５においては基板１６０、１７０と液晶層１５０により液晶セルが構成されている。
【００４１】
この形態においては、基板１６０上にＴＦＴ１３０が形成され、基板１６０上に形成されている走査線１２６及び信号線１２５とソース電極１１６及びドレイン電極１１７を覆って基板１６０上に有機材料あるいは無機材料の絶縁層１６５が形成され、この絶縁層１６０の上面側（液晶層側）に複数の凹部１６６が形成され、これらの凹部１６６を覆うように画素電極１６７が形成され、画素電極１６７自体に凹部１６７ｇが形成されている。この形態の画素電極１６７は図１５に示すように複数の走査線１２６と複数の信号線１２５とで区画される領域のほぼ全域を覆うように矩形状に形成されている。
また、前記絶縁層１６５においてドレイン電極１１７を覆う部分にコンタクトホール１６８が形成され、このコンタクトホール１６８の部分を介して画素電極１６７の構成材料の一部を流用してなる導通部１６９が形成されて画素電極１６７とドレイン電極１１７が導通部１６９を介して電気的に接続されている。
【００４２】
なお、図１５では画素電極１６７に形成されている凹部１６７ｇの形状を略しているが、円形状の大きさのランダムな凹部１６７ｇがランダムに配列されている状態を図１５の２点鎖線で示した。
また、対向側の基板１７０においては、カラーフィルタ層１４２と共通電極層１４３と配向膜１４４が形成され、対向する画素電極１６７との間の液晶層１５０に対して液晶分子の配向制御ができるとともにカラー表示ができるように構成されている。
【００４３】
次にこの形態の液晶パネル１５５においては、図１６に示すように、その液晶セルとしてのリタデーション値Δｎｄ（Δｎ：屈折率異方性、ｄ：液晶層厚またはセルギャップ）の値を１８０ｎｍ〜２８０ｎｍの範囲、好ましくは２００〜２５０ｎｍ、液晶層１５０を構成する液晶のツイスト角を６０〜９０゜、好ましくは６５゜〜８０゜の範囲とすることが好ましい。ここで、配向膜のラビング方向は、基板１７０側のものにおいて、水平方向から４５〜６０゜の範囲とする。
また、偏光板１５１の吸収軸を反時計回りに７５゜〜９０゜、好ましくは８０〜８７゜、第１の位相差板１５２のリタデーション値Δｎｄを前記セルのΔｎｄの１００％〜１４０％、遅相軸を０゜〜２０゜の範囲、第２の位相差板１５３のリタデーション値Δｎｄを前記セルのΔｎｄの４０％〜７０％、遅相軸を５５〜７０゜の範囲とするのが好ましい。
【００４４】
この形態の構造においては、画素電極１６７自体が光反射性を具備する上に、先の実施形態で説明した凹部１３８ｇと同等の形状の凹部１６７ｇが形成されているので、先の実施形態の場合と同等の効果を得ることができる。
また、この実施形態においては、ＴＦＴ１３０の位置に関係なく、ＴＦＴ１３０の形成位置の絶縁層１６５の直上に画素電極１６７を形成できるので、画素電極１６７の形成面積をできる限り大きくすることができ、これにより開口率を高めた明るい液晶表示装置を提供できる。
更に、この例においてはＴＦＴ１３０の上方を絶縁層１１８で覆い更に絶縁層１６５で覆ってなるので、絶縁層１１８の上面に凹部１６６を形成する際の型の転写工程において異物を巻き込んでＴＦＴ１３０や配線部分に損傷を与えるおそれを少なくすることができる。即ち、絶縁層１１８はエッチングストッパ層として機能する上に型の転写工程の際の保護機能も奏する。
【００４５】
また、先に説明した偏光板１５１の吸収軸と位相差板１５２、１５３のリタデーション値と遅相軸とを前述の範囲とすることで、より明るく、高コントラストな表示が可能となる。
【００４６】
次に、図１４に示す構造の素子側の基板１６０上の絶縁層部分の形成方法について説明する。
基板１６０上に走査線１２６、信号線１２５、ＴＦＴ１３０を形成した後、プラズマＣＶＤ等の成膜法によりＳｉＮｘの絶縁層を例えば１０００Å厚で形成し、この絶縁膜の上に判押しにより凹凸形状を転写し、この後にコンタクトホール（２０μｍ角程度）をドライエッチングで形成し、例えば厚さ１２００Åのアルミ製の画素電極をスパッタ法で形成する。これにより絶縁層上に反射型の画素電極を形成することができる。
また、絶縁層に有機材料を用いるには、基板１６０上に走査線１２６、信号線１２５、ＴＦＴ１３０を形成した後、ＮＮ７００（ＪＳＲ製）などの有機材料溶液をスピンコート法により塗布し、ホットプレート等の加熱装置を用いて８０℃で３分程度ベークして厚さ２μｍ程度の絶縁層を得、コンタクトホールを形成するために例えば３００ｍＪ／ｃｍ２で露光し、０．１４％ＴＭＡ水溶液で１分程度現像し、オーブン等の加熱装置で２２０℃程度で１時間程度ベークし、絶縁膜に２０μｍ角程度のコンタクトホールを形成する。この後に例えば厚さ１２００Åのアルミ製の画素電極をスパッタ法で形成する。これにより絶縁層上に反射型の画素電極を形成することができる。
【００４７】
図１７〜図１９はメタル層間に絶縁層を挟んでなるＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）構造の薄膜ダイオード（ＴＦＤ）を２端子型スイッチング素子として備えた液晶装置に本発明構造を適用した例である。
図１７に示すようにＭＩＭ構造のスイッチング素子を備えた液晶パネル１８０は、その上面に絶縁層１８１が形成され、絶縁層１８１上にＡｌやＡｇ等の光反射性の金属材料からなる画素電極１８２が、Ｘ方向およびＹ方向にマトリクス状に配列され、同一列のＹ方向に配列する画素電極１８２が１本のデータ線１８３に個々に薄膜ダイオード１８５を介して接続されている。薄膜ダイオード１８５は基板１８１側から見ると、タンタル単体やタンタル合金からなり、データ線１８５から枝分かれした第１の導電層１８６とこの第１の導電層１８６を陽極酸化してなる絶縁層１８７と、クロム等の第２の導電層１８８とから構成されて、導電体／絶縁体／導電体のサンドイッチ構造とされている。
【００４８】
そして、図１７では略されているが、図１８で示すように画素電極１８２の下地となる絶縁層１８１に先の第２実施形態で適用したものと同等の凹部１８１ｇがランダムに複数形成され、画素電極１８２の上面にも凹部１８２ｇが複数形成されて先の第２実施形態の場合と同様に画素電極１８２が非対称な反射特性を発揮できるように構成されている。
次に、これらの薄膜ダイオード１８５と画素電極１８２を覆って絶縁層１８９が形成され、この絶縁層１８９上に配向膜１９０が形成されている。
また、対向側の基板１８１にはＸ方向に沿う複数の画素電極１８２に対応するように短冊状の走査線１９２が行方向に複数延在形成されている。この構成から走査線１９２は先の画素電極１８２の対向電極として機能する。
【００４９】
図１７〜図１９に示す構造のＭＩＭ型の薄膜ダイオード１８５を備えた液晶パネルにおいても、画素電極１８２が非対称反射特性を発揮するので、先の第２実施形態の場合と同様に非対称性を有する反射特性を得ることができ、先の第２実施形態の場合と同等の効果を得ることができる。
【００５０】
図１９は２端子型線形素子としてのＭＩＭ構造の薄膜ダイオードをスイッチング素子に備えた液晶表示装置に本発明構造を適用した他の例である。
この例では絶縁性の基板１９３上に先の構造と同等の薄膜ダイオード１８５が直接複数形成され、薄膜ダイオード１８５の近傍の基板１９３上に画素電極と同じ平面形状の絶縁層１９４が形成され、該絶縁層１９４上にＡｌやＡｇ等の高光反射性の金属材料からなる反射層１９５が形成されて凹部を有する画素電極が構成されている。
図１９に示す構造のＭＩＭ型の薄膜ダイオード１８５を備えた液晶パネルにおいても、先の第２実施形態の場合と同様に非対称性を有する反射特性を得ることができ、先の第２実施形態の場合と同等の効果を得ることができる。
【００５１】
これらの図のような薄膜ダイオード１８５を備えた液晶パネルにおいては、データ線１８３を基板上に形成した後、その表面に酸化層を形成して絶縁層１８７を形成した後、拡散反射層とするべき絶縁層を均一塗布し、この後に断面非対称形状とするべき判押し加工を行って凹部を複数形成すれば良い。この絶縁層をフォトリソグラフィ技術により所望の形状にパターニングし、第２の導電層１８８を全体に形成し、続いてスイッチング素子となるべき部分と画素電極に相当する部分とを兼用してパターニングすることでスイッチング素子を備えた基板を得ることができる。
以上の構成を採用することで、スイッチング素子と非対称反射特性の反射層を有する液晶パネルを簡便なプロセスで製造可能となる。
【００５２】
以上説明した各実施形態では、反射層と兼用した画素電極を用いるか、画素電極とは別に反射層を設けた反射型の液晶表示装置の例を説明したが、本発明を半透過型の液晶表示装置に適用しても良いのは勿論である。
半透過型の液晶表示装置とするためには、液晶パネルの裏面側にバックライト装置を設置し、凹凸部を有する反射膜を薄く形成してバックライトの光で裏側から照明できるように構成すれば良い。また、凹凸部を有する反射層に微細な透孔を複数形成してバックライトの光を一部透過するようにして透過表示を行う構造としても良いのは勿論である。この構成の場合にバックライトを消灯して外光を利用して反射型としての表示も行うことができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、非対称な反射特性を具備した反射層を有するアクティブマトリクス型表示装置であるので、単純なガウス分布型の反射特性ではなく、目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態とした表示装置を提供することができる。この目的の方向を観察者の観察方向とするならば、ガウス分布型の反射特性を具備する表示装置よりも実使用状態で明るい表示の表示装置が得られる。
本発明において非対称な反射特性の反射層として、光入射方向から受光方向に沿った面に関して基板法線に対し、非対称な曲率を有する凹凸面を有する形状で実現できる。
【００５４】
本発明において、前記反射層の断面の曲線の曲率の傾斜角分布を最大３０゜とすることで、反射光の余分な拡散角を抑え、強度の高い反射光を従来のガウス分布型反射光よりも広い角度範囲で得ることができる。
【００５５】
本発明は、スイッチング素子が観察側に近い側の基板に形成され、カラーフィルタが他方の基板に形成されてなる構成を採用することができ、スイッチング素子が観察側から遠い側の基板に形成され、カラーフィルタが同じ側の基板に形成されてなる構成を採用することもでき、いずれの構成においても目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態としたカラー表示が可能となる。
【００５６】
本発明は、反射層の非対称な曲率を有する凹凸面が前記反射層の下地として形成される絶縁層に対する型の判押しにより形成された凹凸面により形成されたものであるので、サンドブラスト法やエッチング法で形成した凹凸部を備えた構成とは異なり、絶縁層の下地側に形成されているスイッチング素子や配線に損傷を与えることなく製造し、実用に供することができる特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置を構成する液晶パネルの全体構成を示す断面図である。
【図２】同液晶パネルの平面図である。
【図３】同液晶パネルのカラーフィルタ部分の平面図である。
【図４】同液晶パネルを構成する反射層の凹凸部の形状を示す斜視図である。
【図５】同液晶パネルを構成する反射層の凹凸部のうち１つの凹部の形状を示す斜視図である。
【図６】図５に示す凹部の形状を示す拡大断面図である。
【図７】同液晶パネルの反射層による反射特性を示す図である。
【図８】比較例の液晶パネルの反射特性を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態の液晶パネルを備えたアクティブマトリクス型表示装置の全体構成の一例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の他の形態に係るアクティブマトリクス型表示装置の凹部の斜視図である。
【図１１】図１０に示す凹部の構成を説明するためのＹ方向に沿う拡大断面図である。
【図１２】図１０に示す凹部の構成を説明するためのＸ方向に沿う拡大断面図である。
【図１３】図１０〜図１２に示す反射層の反射特性を示す図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置を構成する液晶パネルの全体構成を示す断面図である。
【図１５】同液晶パネルの平面図である。
【図１６】偏光板と位相差板を備えた液晶パネルにおけるリタデーション値と偏光軸位相差軸の関係を示す図である。
【図１７】スイッチング素子を薄膜ダイオードとした本発明に係る第３の実施形態の液晶パネルの分会斜視図である。
【図１８】同液晶パネルの薄膜ダイオード部分の拡大断面図である。
【図１９】スイッチング素子を薄膜ダイオードとした本発明に係る第４の実施形態の液晶パネルの薄膜ダイオード部分の拡大断面図である。
【図２０】画素電極部分にドーナツ状の凸部と円柱状の凸部を形成した従来の表示装置の画素電極部分の一例を示す平面図である。
【図２１】同画素電極に形成された凸部の断面図である。
【図２２】画素電極部分に拡散率の異なる２つの領域を形成した液晶パネルの他の例を示す断面図である。
【図２３】図２２に示す液晶パネルで得られる反射特性を示す図である。
【符号の説明】
１００…液晶パネル、Ａ、Ａ’…第１曲線、Ｂ、Ｂ’…第２曲線、
１１０…アクティブマトリクス基板（素子側基板）、１１２…ゲート電極、
１１３…ゲート絶縁層、１１６…ソース電極、１１７…ドレイン電極、
１１８…絶縁層、１２０…画素電極、１３８ｇ…凹部、１２５…信号線、
１２６…走査線、１３０…ＴＦＴ（スイッチング素子）、１３５…絶縁層、
１３７…反射層、１３８…凹凸部、１３９ｇ…凹部、
１４０…対向基板、１４２…カラーフィルタ層、
１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂ…カラーフィルタ、１４２Ｓ…遮光層、
１４３…対向電極、１５０…液晶層（光変調層）、
１６７…画素電極、１６７ｇ…凹部、１６８…コンタクトホール、
１８２…画素電極、１８５…薄膜ダイオード、１８６…第１の導電層、
１８７…絶縁層、１８８…第２の導電層、１８２ｇ…凹部、
１９５…反射層、
【発明の属する技術分野】
本発明は、外光反射を利用して表示を行なう反射型あるいは半透過型等の表示装置に用いて好適なアクティブマトリクス型の表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示デバイスの分野では、高表示品質の得られるアクティブマトリクス型の液晶表示装置が広く用いられている。この種の液晶表示装置では、一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、一方の基板上にマトリクス状に配置した多数の画素電極の一つ一つに薄膜トランジスタあるいは薄膜ダイオードを用いたスイッチング素子が設けられており、画素電極毎の確実なスイッチングにより大型化、高精細化等の特性を容易に得ることができるようになっている。
【０００３】
このような液晶表示装置を反射型あるいは半透過型で用いる場合、一対の基板のうち観察者から遠い側の下側の基板に拡散反射性の反射膜を形成し、視差を少くして、より広い範囲で明るい表示を可能としたものが提供されている。
この種の液晶表示装置の一例として従来、特開平５−２８１５３３号公報に開示されているように、図２０に示す平面視マトリクス状に多数配列形成された光反射性の画素電極２００上に図２１に示すような微細なドーナツ状の凸部２０１と、微細な円柱状の凸部２０２を多数形成した構成の液晶表示装置が知られている。この例の液晶表示装置は、薄膜トランジスタ２０４を覆うように形成された絶縁層の表面部に高さ１μｍ程、外径２０μｍ程度、内径５μｍ程度のドーナツ状の凸部２０１と、高さ１μｍ程度、直径１４μｍ程度の円柱状の凸部２０２を複数形成し、これらの上に導電膜からなる画素電極２００を被覆形成することで、前記凸部２０１、２０２に合致する形状の光反射性の凸部を複数形成したものである。
【０００４】
その他の構成例として特許第３０１９０５８号公報に開示されている如く、図２２に示す上下で対になる基板２１０、２１１において、下側の基板２１１側に薄膜トランジスタ２１２を形成し、この部分を覆う絶縁層２１３上に光反射性の画素電極２１５を形成し、絶縁層２１３に凹凸部を形成しておくことでその上の画素電極２１５上面に光散乱の指向性が互いに異なる２種以上の領域２１６、２１７を形成し、各領域２１６、２１７の最大寸法を規定の面積以下（例えば５ｍｍ角以下）に設定した液晶表示装置が知られている。
なお、この特許の画素電極２１５は、サンドブラスト法により絶縁層２１３の膜面を荒らす方法、フッ素によりガラスの上面を予めエッチングして荒らしておく方法、ポリイミド膜の表面をドライエッチングして膜面を荒らす等の方法で形成されている。
また、図２２に示す領域２１６では表面の凹凸を傾斜の緩い山形とし、領域２１７では傾斜の大きな山形とすることによって反射光の状態を変えるようにしており、領域２１６では図２２の矢印に示す如く比較的指向性の強い散乱光が得られ、領域２１７では図２２の矢印に示す如く比較的散乱性の強い散乱光を得ることができるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のサンドブラスト法あるいはエッチング法などの方法で形成される反射膜は、入射光の反射特性がパネル面に対する入射光から反射光の経路を含む鉛直面において中心角を基本としてほぼ左右対照的な図２３に示す曲線Ａ１、Ｂ１、Ｃ１のようなガウス分布型の反射特性を有することになる。
しかし、液晶表示装置を観察する場合、観察者に対して液晶パネルを傾けた状態で観察することが一般的であるので、単なるガウス分布型の反射特性の液晶表示装置では、図２３に示す如くある狭い範囲で１つのピークを有するような明るさの表示状態が得られるものの、実使用状態で最も重要な液晶パネルの法線から観察者側に近い受光領域において明るさが不足する傾向にあった。また、実使用状態で最も重要な液晶パネルの法線から観察者側に近い受光領域において広い範囲で明るさを確保できない問題があった。
また、反射層を構成するために下地となる絶縁膜に対し、サンドブラスト処理を施したり、エッチング処理を行う場合、反射層の下側に形成されている各種の配線や薄膜トランジスタあるいは薄膜ダイオードのスイッチング素子にダメージを与えてしまうおそれがあった。
一方、図２０と図２１に示す構成の凸部２０１、２０２を有した構成の液晶表示装置においても反射特性は前記の場合と同様に規定の角度から左右対照的なガウス分布型の反射特性を有し、前述の場合と同じ問題を有している。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、非対称の反射特性を具備し、実使用状態で最も重要な液晶パネルの法線から観察者側に近い受光領域での明るさを出来る限り得られるようにしたアクティブマトリクス型表示装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、実使用状態で最も重要な液晶パネルの法線から観察者側に近い受光領域での明るさを出来る限り得られるようにした上でカラー表示が可能なアクティブマトリクス型表示装置の提供を目的とする。
更に本発明は、実使用状態で最も重要な液晶パネルの法線から観察者側に近い受光領域での明るさを出来る限り得られるようにした上でスイッチング素子や配線に悪影響を与える事なく製造が可能な構造のアクティブマトリクス型表示装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、一対の基板と、これらの基板間に挟持された光変調層と、前記一方の基板に複数形成された画素電極と、これらの画素電極の近傍に設けられて各画素電極を駆動するためのスイッチング素子と、少くとも観察側から遠い側の基板に形成された反射型または半透過反射型の反射層とを具備してなり、前記反射層に非対称な反射特性が具備されたことを特徴とする。
非対称な反射特性を具備した反射層を有するアクティブマトリクス型表示装置であるならば、単純なガウス分布型の反射特性ではなく、目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態とした表示装置を提供することができる。この目的の方向を観察側とすれば、ガウス分布型の反射特性を具備する表示装置よりも実使用状態で明るい表示の表示装置が得られる。
【０００８】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、光入射方向から受光方向に沿った面に関して前記反射層の断面形状は、基板法線に対し、非対称な曲率を有する凹凸面とされてなることを特徴とする。
光入射方向から受光方向に沿った面に関して基板法線に対し、非対称な曲率を有する凹凸面を有することにより、光入射方向から受光方向に沿った面に関して単純なガウス分布型の反射特性ではなく、光入射方向から受光方向に沿って目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態とした液晶表示装置を提供することができる。この目的の方向を観察側とすれば、ガウス分布型の反射特性を具備する表示装置よりも実使用状態で明るい表示の表示装置が得られる。
【０００９】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記反射層の断面の曲線が曲率の異なる少なくとも２つの曲線からなる。
これにより、単純なガウス分布型の反射特性ではなく、光入射方向から受光方向に沿って目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態とした液晶表示装置を提供することができる。
【００１０】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記反射層の断面の曲線の曲率の傾斜角分布が最大３０゜とされてなる。
曲率の傾斜角が３０゜を越えるようであると、反射光の拡散角が広がりすぎて反射強度が低下し、明るい表示が得られ難くなる。
【００１１】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記スイッチング素子が薄膜トランジスタからなること、あるいは、前記スイッチング素子が逆スタガ型とされてなることを特徴とする。
本発明はスイッチング素子が薄膜トランジスタからなるもの、あるいは、スイッチング素子が逆スタガ型からなるアクティブマトリクス型表示装置にも適用できる。
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記スイッチング素子が観察側に近い側の基板に形成され、カラーフィルタが他方の基板に形成されてなることを特徴とする。
本発明はカラーフィルタを設けた構造に適用することができ、その場合に目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態としたカラー表示が可能となる。
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記スイッチング素子が観察側から遠い側の基板に形成され、カラーフィルタが同じ側の基板に形成されてなることを特徴とする。
本発明はカラーフィルタを設けた構造に適用することができ、その場合に目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態としたカラー表示が可能となる。
【００１２】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記画素電極が前記反射層と兼用され、これらの画素電極に非対称な曲率を有する凹凸面が形成されてなることを特徴とする。
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記スイッチング素子を覆って絶縁層が形成され、該絶縁層上に前記非対称な曲率を有する凹凸面が形成され、該凹凸面に沿って画素電極が形成されて画素電極に非対称な曲率を有する凹凸面が形成されてなることを特徴とする。
【００１３】
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記画素電極と前記スイッチング素子とが前記絶縁層に形成されたコンタクトホールに形成された導通部を介して接続されてなることを特徴とする。
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記スイッチング素子が非線形型２端子素子であることを特徴とする。
前記目的を達成するために本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、前記反射層の非対称な曲率を有する凹凸面が前記反射層の下地として形成される絶縁層に対する型の判押しにより形成された凹凸面により形成されたものであることを特徴とする。
絶縁層に形成される凹凸が型の判押しにより形成されたものである構造を採用した場合、薄膜トランジスタや薄膜ダイオードあるいは配線を損傷させる可能性のあるサンドブラストやエッチングを採用することなく凹凸面の形成が実現できる。従って薄膜トランジスタや薄膜ダイオードあるいは配線部分に損傷の無い表示装置の提供ができる。
【００１４】
更に本発明において、前記一対の基板とこれらの基板間に挟持された光変調層とから構成されるセルのリタデーション値Δｎｄが１８０ｎｍ〜２８０ｎｍの範囲、光変調層が液晶であり、該液晶のツイスト角が６０゜〜９０゜の範囲とすることが好ましい。
更に本発明において、前記一対の基板の観察側外方に外側から順に偏光板と第１の位相差板と第２の位相差板が配置されるとともに、前記偏光板の吸収軸の角度が観察側から見て反時計回りに７５゜〜９０゜の範囲、第１の位相差板のΔｎｄが前記セルのΔｎｄの１００％〜１４０％の範囲、遅相軸角度が０゜〜２０゜の範囲、第２の位相差板のΔｎｄが前記セルのΔｎｄの４０％〜７０％の範囲、遅相軸角度が５５゜〜７５゜の範囲とすることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明に係るアクティブマトリクス表示装置の一実施形態である反射型液晶表示装置について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
図１は本実施形態の反射型液晶表示装置の断面構造を示し、図２は画素部分の平面構造を示すが、図１に示すように本実施形態の反射型液晶表示装置において液晶パネル１００は、素子側の基板１１０と、対向基板１４０と、基板１１０、１４０の間に挟持された光変調層としての液晶層１５０と、基板１１０の外側に外側から順に配置された偏光板１５１、第１の位相差板１５２、第２の位相差板１５３を備えて構成されている。なお、図１では略したが、基板１１０と基板１４０は平面視矩形状とされてそれらの周縁部間にシール材が介在され、基板１１０と基板１４０とシール材に囲まれた状態でこれらの基板間に液晶層１５０が挟持されている。
【００１６】
素子側の基板１１０は、図１に示すようにガラスやプラスチック等からなる基板本体１１１上に（図１では基板本体１１１の下面側に、換言すると液晶層側に）、それぞれ図２の行方向（ｘ方向），列方向（ｙ方向）にそれぞれ複数の走査線１２６、信号線１２５が相互に電気的に絶縁状態で形成され、各走査線１２６、信号線１２５の交差部近傍にＴＦＴ（スイッチング素子）１３０が形成され、各走査線１２６、信号線１２５とで囲まれた領域に対応するように画素電極１２０が形成されている。以下では、基板１１０上において、画素電極１２０が形成された領域，ＴＦＴ１３０が形成された領域，走査線１２６及び信号線１２５が形成された領域を、それぞれ画素領域、素子領域、配線領域と呼ぶ。
【００１７】
本実施形態のＴＦＴ１３０は逆スタガ型の構造を有し、本体となる基板１１１の最下層部から順にゲート電極１１２、ゲート絶縁膜１１３、半導体層１１４、１１５、ソース電極１１６及びドレイン電極１１７が形成されている。即ち、走査線１２６の一部が延出されてゲート電極１１２が形成され、これを覆ったゲート絶縁層１１３上にゲート電極１１２を平面視で跨るようにアイランド状の半導体層１１４が形成され、この半導体層１１４の両端側の一方に半導体層１１５を介してソース電極１１６が、他方に半導体層１１５を介してドレイン電極１１７が形成されている。なお、半導体層１１４上にアイランド状の絶縁膜１１８が被覆形成され、この絶縁膜１１８を介して先のソース電極１１６の先端部とドレイン電極１１７の先端部が対向されている。この絶縁膜１１８は半導体層１１４を製造する際にエッチングストッパ層として機能し、半導体層１１４を保護するためのものである。
【００１８】
基板１１１には、ガラスの他、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂類や天然樹脂等の絶縁基板を用いることができる。また、これら以外にもステンレス鋼板等の導電性の基板に絶縁層を設け、この絶縁層の上に各種配線や素子等を形成してもよい。
前記ゲート電極１１２は、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）等の金属或いはこれら金属を一種類以上含んだＭｏ−Ｗ等の合金からなり、図２に示すように、行方向に配設される走査線１２５と一体に形成されている。
前記ゲート絶縁層１１３は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）や窒化シリコン（ＳｉＮｙ）等のシリコン系の絶縁膜からなり、走査線１２６及びゲート電極１１２を覆うように基板１１１のほぼ全面に形成されている。
【００１９】
前記半導体層１１４は、不純物ドープの行なわれていないアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなるｉ型の半導体層であり、ゲート絶縁層１１３を介してゲート電極１１２と対向する領域がチャネル領域として構成される。
前記ソース電極１１６及びドレイン電極１１７は、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｒ等の金属及びこれら金属を一種類以上含んだ合金からなり、半導体層１１４上に、チャネル領域を挟むように対向して形成されている。また、ソース電極１１６は列方向に配設される信号線１２５から延出されて形成されている。前記半導体層１１４とソース電極１１６及びドレイン電極１１７との間で良好なオーミック接触を得るために、半導体層１１４と各電極１１６、１１７との間には、リン（Ｐ）等のＶ族元素を高濃度にドープしたｎ型半導体層１１５が設けられている。
また、前記ドレイン電極１１７はＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料画素電極１２０に接続されている。この画素電極１２０は、ゲート絶縁層１１３上にマトリクス状に複数形成され、本実施形態では走査線１２６と信号線１２５とによって区画された領域に対応させて一つずつ設けられている。そして、この画素電極１２０は、その端辺が走査線１２６及び信号線１２５に沿うように配されており、ＴＦＴ１３０及び走査線１２６、信号線１２５を除く領域を画素領域とするようになっている。
そして、上述のように構成された基板１１１上には絶縁層１１９を覆うようにラビング等の所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜１２３が形成されている。
【００２０】
一方、対向基板１４０はカラーフィルタアレイ基板として構成され、ガラスやプラスチック等からなる基板本体１４１上に、図１に示す絶縁層１３５とカラーフィルタ層１４２が形成されている。
前記絶縁層１３５は、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ベンゾシクロブテンポリマ（ＢＣＢ）等の有機絶縁材料からなる。この有機絶縁層１３５は基板１４１上に比較的厚く積層され、この絶縁層１３５の表面側（液晶層側）には少くとも画素領域に対応する位置に、転写型を絶縁層１３５表面に圧着する等して形成された複数の凹凸部１３６が図４にも示すように設けられ、これらの凹凸部１３６上には更にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料からなる反射層１３７が形成され、反射層１３７にも先の凹凸部１３６に合致する形状の後い詳述する凹凸部１３８が形成されている。この反射層１３７の凹凸部１３８により液晶パネル１００に入射した光は一部散乱反射され、より広い観察範囲でより明るい表示が得られるようになっている。
【００２１】
前記カラーフィルタ層１４２は、図３に示すように、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の波長の光を透過するカラーフィルタ１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂが周期的に配列された構成となっており、各カラーフィルタ１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂは各画素電極１２０に対向する位置に設けられている。
前記カラーフィルタ層１４２において、カラーフィルタ１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂが形成されていない領域には、遮光層１４２Ｓ、１４２Ｔが形成されている。これらの遮光層１４２Ｓは、図２の２点鎖線に示すように、平面視で走査線１２６を覆うように配置され、遮光層１４２Ｔは平面視で信号線１２５を覆うように配置されている。
前記カラーフィルタ層１４２上には、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明な対向電極（共通電極）１４３が形成され、更に、基板１４０の少なくとも表示領域に対応する位置に、所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜１４４が形成されている。
【００２２】
一方、図５は前述の凹凸部１３８のうちの１つの凹部１３８ｇの斜視図、図６は１つの凹部１３８ｇの形成部分をｙ軸に沿った面で切ったＹ断面図、図７はその反射特性を示す図である。
具体的には、凹部１３８ｇのＹ断面形状は曲率の小さい第１曲面と曲率の大きい第２曲面とから構成され、第１曲面及び第２曲面はそれぞれ図６に示すＹ断面において、凹部１３８ｇの一方の周辺部Ｓ１から最深点Ｄに至る第１曲線Ａと、第１曲線Ａになだらかに連続して凹部１３８ｇの最深点Ｄから他方の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂとで示される形状を有している。また、図４に示すように絶縁層１３５の面方向に隣接する複数の凹部１３８ｇ…のピッチはランダムとなるように配置されており、凹部１３８ｇ…の配列に起因するモアレの発生を防止できるようになっている。
【００２３】
ここで、「凹部１３８ｇの深さ」とは凹部１３８ｇが形成されていない部分の反射層１３７の表面から凹部１３８ｇの底部までの距離をいい、「隣接する凹部１３８ｇのピッチ」とは平面視したときに円形形状を有する複数の凹部１３８ｇの中心間距離をいう。また、「凹部１３８ｇの内面の傾斜角」とは、図５に示すように、凹部１３８ｇの内面の任意の箇所において例えば０．５μｍ幅の微小な範囲をとったときに、その微小範囲内における斜面の水平面（反射層１３７の表面）Ｓに対する角度δａのことである。
【００２４】
この形態の凹部１３８ｇの最深点Ｄは凹部１３８ｇの中心Ｏからｙ方向側にずれた位置にあり、反射層１３７の表面Ｓ（水平面Ｓ）に対する第１曲線Ａの傾斜角と第２曲線Ｂの傾斜角の平均値はそれぞれ１°〜８９°、０．５〜８８゜の範囲に設定され、第１曲線Ａの傾斜角の平均値は第２曲線Ｂのものに比べて大きくなっている。また、最大傾斜角を示す第１曲線Ａの周辺部Ｓ１における傾斜角δａは、各凹部１３８ｇにおいて概ね４°〜３５°の範囲内、好ましくは４゜〜３０゜の範囲で不規則にばらついている。これにより、各凹部１３８ｇの深さｄは０．２５μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて即ちランダムに構成され、更に製造の容易性から凹部１３８ｇの直径は５μｍ〜１００μｍの範囲に設定されている。
なお、これは、凹部１３８ｇの深さが０．２５μｍに満たない場合には反射光の拡散効果を十分得ることができず、又、深さが３μｍを超える場合には上記内面の傾斜角の条件を満たすために凹部１３８ｇのピッチを広げなければならず、モアレを発生させるおそれがあるためである。
【００２５】
図７は、上述のように構成された図５と図６に示す非対称形状の反射層１３７に上記ｙ方向側から入射角３０°で光を照射した場合の反射角度と反射輝度との関係を示している。なお、比較のために反射層１３７の形状をＹ断面において円弧状とした対称形状の反射層の反射特性を併記した。
この対称形状の反射層は図８に示すように円弧状の凹部１３８ｆ有する反射層１３８’を形成した場合の例である。この例の凹部１３８ｆの内面の傾斜角θｇは−１８°〜＋１８°の範囲に設定し、凹部１３８ｆの深さｄは０．２５μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて即ちランダムに構成し、更に凹部１３８ｆの直径を５μｍ〜１００μｍの範囲に設定し、隣接する凹部１３８ｆのピッチもランダムとなるように配置した。
【００２６】
図７に示すように、この形態の非対称形状の反射層１３７では、ｙ方向側から３０°の角度で液晶パネルに入射させた光（入射光）の反射光は、正反射方向である反射角度３０°よりも小さい角度（２０°付近）において対称形状のものよりも輝度が大きくなり、逆に反射角度３０°よりも大きい角度（４０°付近）において前記対称形状の反射層よりも輝度が小さくなっている。つまり、凹部１３８ｇの最深点Ｄが凹部１３８ｇの中心Ｏからｙ方向側にずれているため、第２曲面で反射される光の割合が第１曲面で反射されるものよりも大きくなり、ｙ方向側の反射表示がより明るくなっている。
なお、図７に示す対称形状の反射層１３８’による反射光においては、図２３に示すガウス分布型の反射特性のものよりも広い範囲（約１５゜〜４５゜の範囲）で均一な明るさが得られるような反射特性を有し、このような反射特性のものでも図２３に示すガウス分布型の反射特性よりも実使用状態の観察者に対してより明るい表示状態が得られ、優れていると言える。即ち、ガウス分布型の反射特性では、ある狭い角度のみで非常に明るい表示が得られるが、その狭い角度を少しでも外れると表示の明るさが極端に低下してしまう特性を発揮する。これに対して先の非対称形状の反射層１３８による反射特性であれば、実使用状態の観察者の観察方向に対して１５゜〜２５゜付近の輝度のピークを向けるように配置すれば、実使用状態の観察者に対して広い角度範囲（約１５゜〜４５゜の範囲）である程度均一の明るさの表示を維持できる上に、観察者の観察方向に対して１５゜〜２５゜付近において更に明るい表示状態を得ることができる。
【００２７】
上述のように構成された基板１１０，１４０は、スペーサ（図示略）によって互いに一定に離間された状態で保持されるとともに、基板周辺部に矩形枠状に塗布された熱硬化性のシール材（図示略）によって接着されている。そして、基板１１０、１４０及びシール材によって密閉された空間に液晶が封入されて光変調層としての液晶層１５０が形成され、液晶パネル１００が構成されている。
【００２８】
以上の如く構成された凹部１３８ｇを備えた液晶パネル１００にあっては、基板１１０の外側から入射された光が基板１１０の画素電極１２０部分と液晶層１５０とを通過して反射層１３７にて反射され、再度液晶層１５０と画素電極１２０部分を通過して観察者側に戻り、その過程において画素電極１２０が液晶層１５０中の液晶分子の配向状態を制御して液晶層１５０を透過する光の状態を制御し、画素毎に表示、非表示状態あるいは中間調表示状態を制御することができる。
この際、先の図７に示した如く正反射方向である反射角度３０°よりも小さい角度範囲（１５〜２５゜の範囲）において対称形状の凹部を有する反射層よりも輝度が大きくなるので、この方向に観察者の目の位置、即ち観察方向を合わせることで、対称形状の凹部を備えた液晶パネルより明るい表示を観察することができる。
また、図１に示すように反射層１３７の直上にカラーフィルタ１４２が配置されているので、光を反射する層と色付けを行うカラーフィルタとの距離が短くなり、視差による色のにじみ、濁りの少ない鮮明な表示を得ることができる。
【００２９】
一方、前述の凹部１３８ｇは絶縁層１３５にマスターの型から凹凸形状を転写することで製造されるが、この際に対向基板１４０側の絶縁層１３５に転写することで、ＴＦＴ１３０側への転写時の損傷を考慮する事なく凹部１３８ｇを形成できる特徴を有する。また、カラーフィルタ１４２の間の部分であってＴＦＴ１３０に対向する部分に遮光層を形成しておくならば、液晶パネル１００の底面側例えば対向基板１４０の外面側からの外光によるＴＦＴ１３０の動作不安定性を防止できるのみではなく、カラーフィルタ１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂの間で色素の混色を防止することができ、コントラストの高い表示状態を得ることができる。
【００３０】
前述の如く構成された液晶パネル１００は、例えば、図９に示すように液晶パネル１００の上面側に配されるフロントライト２００とを備えて液晶表示装置として構成される。
この例で適用されるフロントライト２００は、図９に示すように、液晶パネル１００に対向して設けられたアクリル系樹脂等の透明部材からなる平板状の導光体２２０と、この導光体２２０の側端面に配されたアクリル系樹脂等の透明部材からなる四角柱状の中間導光体２１２と、この中間導光体２１２の長手方向の一端面に配されたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等からなる発光素子２１１とを備えて構成されている。
【００３１】
この例の中間導光体２１２は空気層を介して導光体２２０に略平行に配置されており、この空気層と導光体２１２との境界面に浅く入射した光を全反射させて導光体２１２内を伝播させるようになっている。また、導光体２１２内を伝播した光を導光体２２０に向けて出射させるために、導光体２１２の導光体２２０と反対側の面には図示しない楔形の溝が形成され、この溝にＡｌやＡｇ等の光反射性の高い金属薄膜が形成されている。
【００３２】
前記導光体２２０は空気層を介して液晶パネル１００の表示面に略平行に配置されており、中間導光体２１２と対向する側端面が光の入射面２２０ａとされ、液晶パネル１００に対向する面（下面）が光の出射面２２０ｂとして構成されている。また、この入射面２２０ａから入射した光を出射面２２０ｂ側に向けて落射させるために、導光体２２０の上面（液晶パネル１００と反対側の面）には、プリズム状の溝２２１がストライプ状に形成されている。
【００３３】
これらの溝２２１は、緩斜面２２１ａと急斜面２２１ｂからなる楔形の形状を有している。さらに、図３に示すように、溝２２１の延在方向は液晶パネルの画素１２０Ａの配列方向（ｘ方向）に対して所定角度αだけ傾斜しており、溝２２１と画素１２０Ａとの干渉によるモアレの発生を防止するようになっている。この傾斜角度αは０°より大きく１５°以下の範囲となるように構成され、６．５°以上８．５°以下とすることが望ましい。また、溝２２１のピッチＰ１は画素ピッチＰ０よりも小さく構成されており、溝２２１のピッチＰ１を周期とする照明ムラが画素１２０Ａ内で平準化され、観察者に認識されないようになっている。特に、溝２２１のピッチＰ１と画素ピッチＰ０とが、０．５Ｐ０＜Ｐ１＜０．７５Ｐ０なる関係を満たすように構成することが望ましい。
なお、図９に示すように中間導光体２１２と導光体２２０とは、内面にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属薄膜の形成されたケース状の筐体２１３によって一体に固定されていることが好ましい。
【００３４】
次に、本発明の反射層の凹部形状の他の形態について、図１０〜図１３を用いて説明する。図１０は本形態の液晶パネルにおける画素電極上の一つの凹部を示す斜視図、図１１、図１２はそれぞれ本凹部をｙ方向、ｘ方向に平行な面で切った断面図、図１３は凹部の反射特性を示す図である。
本実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置は、前記実施形態の液晶パネル１００における反射層１３８の凹部１３８ｇの内面形状を変形したものであり、前記第１の実施形態と同様に、反射層の凹部形状に非対称形状を導入して反射光に指向性を持たせたようになっている。
【００３５】
具体的には、この形態の反射層１３９の凹部１３９ｇは、前記の例と同様に、曲率の小さい第１曲面と曲率の大きい第２曲面とから構成され、第１曲面及び第２曲面はそれぞれ図１１に示すＹ断面において、凹部１３９ｇの一方の周辺部Ｓ１から最深点Ｄに至る第１曲線Ａ′と、第１曲線Ａ′になだらかに連続して凹部１３９ｇの最深点Ｄから他方の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂ′とで示される形状を有している。
【００３６】
この形態における凹部１３９ｇの最深点Ｄは凹部１３９ｇの平面視での中心Ｏからｙ方向側にずれた位置にあり、基板１１１の水平面に対する第１曲線Ａ′の傾斜角の平均値、及び第２曲線Ｂ′の傾斜角の平均値はそれぞれ１°〜８９°，０．５°〜８８°の範囲に設定され、第１曲線Ａ′の傾斜角の平均値は第２曲線Ｂ′のものに比べて大きくなっている。また、最大傾斜角を示す第１曲線Ａ′の周辺部Ｓ１における傾斜角δａは、各凹部１３９ｇにおいて概ね４°〜３５°の範囲内、好ましくは４゜〜３０゜の範囲で不規則にばらついている。これにより、各凹部１３９ｇの深さｄは０．２５μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【００３７】
一方、第１曲面及び第２曲面はいずれも図１２に示すＸ断面において中心Ｏに対して略左右対称な形状をなしている。このＸ断面の形状は、最深点Ｄの周辺において曲率の大きい（即ち、直線に近いなだらかな）曲線Ｅとなっており、その基板１１１の水平面に対する傾斜角は概ね１０°以下に構成されている。また、最深点Ｄの深さｄは０．１μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【００３８】
図１３は、上述のように構成された反射層１３９に上記ｙ方向側から入射角３０°で光を照射した場合の反射角度と反射輝度との関係を示している。本変形例の反射層１３９では、ｙ方向側から３０°の角度で液晶パネルに入射した光の反射光は、正反射方向である反射角度３０°付近からそれよりも小さい角度（２０°付近）において、対称形状の反射層のものよりも輝度が大きくなっている。つまり、凹部１３９ｇの最深点Ｄが凹部１３９ｇの中心Ｏからｙ方向側にずれているため、第２曲面で反射される光の割合が第１曲面で反射されるものよりも大きくなり、ｙ方向側の反射表示がより明るくなっている。また、凹部１３９ｇの最深点Ｄ近傍がなだらかな曲面となっているため、正反射方向の反射率も高められている。
【００３９】
そして、これ以外の構成については前記の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。従って、本実施形態でも前記の実施形態と同様の効果が得られる他、反射角度３０〜４０゜の特定の観察方向の表示の明るさを高めて反射光を有効利用することができる。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記のＴＦＴ１３０は逆スタガ型の構造に限定されず、正スタガ型のＴＦＴであってもよい。
【００４０】
図１４と図１５は本発明に係る液晶パネルの第２の実施形態を示すもので、この形態の液晶パネルは画素電極と反射層を兼用し、画素電極を下側の基板に設けた構成とされている。
この形態の液晶パネル１５５は、素子側（下側：観察者から遠い側）の基板１６０と、観察者に近い側の対向基板１７０と、基板１６０、１７０の間に挟持された光変調層としての液晶層１５０と、基板１７０の外側に外側から順次配置された偏光板１５１と第１の位相差板１５２と第２の位相差板１５３とを備えて構成されている。なお、基板間に液晶層１５０が挟持された構造、その他液晶パネルとしての基本構成については先の第１実施形態の液晶パネル１００と同等であり、同じ構成要素には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。なお、液晶パネル１５５においては基板１６０、１７０と液晶層１５０により液晶セルが構成されている。
【００４１】
この形態においては、基板１６０上にＴＦＴ１３０が形成され、基板１６０上に形成されている走査線１２６及び信号線１２５とソース電極１１６及びドレイン電極１１７を覆って基板１６０上に有機材料あるいは無機材料の絶縁層１６５が形成され、この絶縁層１６０の上面側（液晶層側）に複数の凹部１６６が形成され、これらの凹部１６６を覆うように画素電極１６７が形成され、画素電極１６７自体に凹部１６７ｇが形成されている。この形態の画素電極１６７は図１５に示すように複数の走査線１２６と複数の信号線１２５とで区画される領域のほぼ全域を覆うように矩形状に形成されている。
また、前記絶縁層１６５においてドレイン電極１１７を覆う部分にコンタクトホール１６８が形成され、このコンタクトホール１６８の部分を介して画素電極１６７の構成材料の一部を流用してなる導通部１６９が形成されて画素電極１６７とドレイン電極１１７が導通部１６９を介して電気的に接続されている。
【００４２】
なお、図１５では画素電極１６７に形成されている凹部１６７ｇの形状を略しているが、円形状の大きさのランダムな凹部１６７ｇがランダムに配列されている状態を図１５の２点鎖線で示した。
また、対向側の基板１７０においては、カラーフィルタ層１４２と共通電極層１４３と配向膜１４４が形成され、対向する画素電極１６７との間の液晶層１５０に対して液晶分子の配向制御ができるとともにカラー表示ができるように構成されている。
【００４３】
次にこの形態の液晶パネル１５５においては、図１６に示すように、その液晶セルとしてのリタデーション値Δｎｄ（Δｎ：屈折率異方性、ｄ：液晶層厚またはセルギャップ）の値を１８０ｎｍ〜２８０ｎｍの範囲、好ましくは２００〜２５０ｎｍ、液晶層１５０を構成する液晶のツイスト角を６０〜９０゜、好ましくは６５゜〜８０゜の範囲とすることが好ましい。ここで、配向膜のラビング方向は、基板１７０側のものにおいて、水平方向から４５〜６０゜の範囲とする。
また、偏光板１５１の吸収軸を反時計回りに７５゜〜９０゜、好ましくは８０〜８７゜、第１の位相差板１５２のリタデーション値Δｎｄを前記セルのΔｎｄの１００％〜１４０％、遅相軸を０゜〜２０゜の範囲、第２の位相差板１５３のリタデーション値Δｎｄを前記セルのΔｎｄの４０％〜７０％、遅相軸を５５〜７０゜の範囲とするのが好ましい。
【００４４】
この形態の構造においては、画素電極１６７自体が光反射性を具備する上に、先の実施形態で説明した凹部１３８ｇと同等の形状の凹部１６７ｇが形成されているので、先の実施形態の場合と同等の効果を得ることができる。
また、この実施形態においては、ＴＦＴ１３０の位置に関係なく、ＴＦＴ１３０の形成位置の絶縁層１６５の直上に画素電極１６７を形成できるので、画素電極１６７の形成面積をできる限り大きくすることができ、これにより開口率を高めた明るい液晶表示装置を提供できる。
更に、この例においてはＴＦＴ１３０の上方を絶縁層１１８で覆い更に絶縁層１６５で覆ってなるので、絶縁層１１８の上面に凹部１６６を形成する際の型の転写工程において異物を巻き込んでＴＦＴ１３０や配線部分に損傷を与えるおそれを少なくすることができる。即ち、絶縁層１１８はエッチングストッパ層として機能する上に型の転写工程の際の保護機能も奏する。
【００４５】
また、先に説明した偏光板１５１の吸収軸と位相差板１５２、１５３のリタデーション値と遅相軸とを前述の範囲とすることで、より明るく、高コントラストな表示が可能となる。
【００４６】
次に、図１４に示す構造の素子側の基板１６０上の絶縁層部分の形成方法について説明する。
基板１６０上に走査線１２６、信号線１２５、ＴＦＴ１３０を形成した後、プラズマＣＶＤ等の成膜法によりＳｉＮｘの絶縁層を例えば１０００Å厚で形成し、この絶縁膜の上に判押しにより凹凸形状を転写し、この後にコンタクトホール（２０μｍ角程度）をドライエッチングで形成し、例えば厚さ１２００Åのアルミ製の画素電極をスパッタ法で形成する。これにより絶縁層上に反射型の画素電極を形成することができる。
また、絶縁層に有機材料を用いるには、基板１６０上に走査線１２６、信号線１２５、ＴＦＴ１３０を形成した後、ＮＮ７００（ＪＳＲ製）などの有機材料溶液をスピンコート法により塗布し、ホットプレート等の加熱装置を用いて８０℃で３分程度ベークして厚さ２μｍ程度の絶縁層を得、コンタクトホールを形成するために例えば３００ｍＪ／ｃｍ２で露光し、０．１４％ＴＭＡ水溶液で１分程度現像し、オーブン等の加熱装置で２２０℃程度で１時間程度ベークし、絶縁膜に２０μｍ角程度のコンタクトホールを形成する。この後に例えば厚さ１２００Åのアルミ製の画素電極をスパッタ法で形成する。これにより絶縁層上に反射型の画素電極を形成することができる。
【００４７】
図１７〜図１９はメタル層間に絶縁層を挟んでなるＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）構造の薄膜ダイオード（ＴＦＤ）を２端子型スイッチング素子として備えた液晶装置に本発明構造を適用した例である。
図１７に示すようにＭＩＭ構造のスイッチング素子を備えた液晶パネル１８０は、その上面に絶縁層１８１が形成され、絶縁層１８１上にＡｌやＡｇ等の光反射性の金属材料からなる画素電極１８２が、Ｘ方向およびＹ方向にマトリクス状に配列され、同一列のＹ方向に配列する画素電極１８２が１本のデータ線１８３に個々に薄膜ダイオード１８５を介して接続されている。薄膜ダイオード１８５は基板１８１側から見ると、タンタル単体やタンタル合金からなり、データ線１８５から枝分かれした第１の導電層１８６とこの第１の導電層１８６を陽極酸化してなる絶縁層１８７と、クロム等の第２の導電層１８８とから構成されて、導電体／絶縁体／導電体のサンドイッチ構造とされている。
【００４８】
そして、図１７では略されているが、図１８で示すように画素電極１８２の下地となる絶縁層１８１に先の第２実施形態で適用したものと同等の凹部１８１ｇがランダムに複数形成され、画素電極１８２の上面にも凹部１８２ｇが複数形成されて先の第２実施形態の場合と同様に画素電極１８２が非対称な反射特性を発揮できるように構成されている。
次に、これらの薄膜ダイオード１８５と画素電極１８２を覆って絶縁層１８９が形成され、この絶縁層１８９上に配向膜１９０が形成されている。
また、対向側の基板１８１にはＸ方向に沿う複数の画素電極１８２に対応するように短冊状の走査線１９２が行方向に複数延在形成されている。この構成から走査線１９２は先の画素電極１８２の対向電極として機能する。
【００４９】
図１７〜図１９に示す構造のＭＩＭ型の薄膜ダイオード１８５を備えた液晶パネルにおいても、画素電極１８２が非対称反射特性を発揮するので、先の第２実施形態の場合と同様に非対称性を有する反射特性を得ることができ、先の第２実施形態の場合と同等の効果を得ることができる。
【００５０】
図１９は２端子型線形素子としてのＭＩＭ構造の薄膜ダイオードをスイッチング素子に備えた液晶表示装置に本発明構造を適用した他の例である。
この例では絶縁性の基板１９３上に先の構造と同等の薄膜ダイオード１８５が直接複数形成され、薄膜ダイオード１８５の近傍の基板１９３上に画素電極と同じ平面形状の絶縁層１９４が形成され、該絶縁層１９４上にＡｌやＡｇ等の高光反射性の金属材料からなる反射層１９５が形成されて凹部を有する画素電極が構成されている。
図１９に示す構造のＭＩＭ型の薄膜ダイオード１８５を備えた液晶パネルにおいても、先の第２実施形態の場合と同様に非対称性を有する反射特性を得ることができ、先の第２実施形態の場合と同等の効果を得ることができる。
【００５１】
これらの図のような薄膜ダイオード１８５を備えた液晶パネルにおいては、データ線１８３を基板上に形成した後、その表面に酸化層を形成して絶縁層１８７を形成した後、拡散反射層とするべき絶縁層を均一塗布し、この後に断面非対称形状とするべき判押し加工を行って凹部を複数形成すれば良い。この絶縁層をフォトリソグラフィ技術により所望の形状にパターニングし、第２の導電層１８８を全体に形成し、続いてスイッチング素子となるべき部分と画素電極に相当する部分とを兼用してパターニングすることでスイッチング素子を備えた基板を得ることができる。
以上の構成を採用することで、スイッチング素子と非対称反射特性の反射層を有する液晶パネルを簡便なプロセスで製造可能となる。
【００５２】
以上説明した各実施形態では、反射層と兼用した画素電極を用いるか、画素電極とは別に反射層を設けた反射型の液晶表示装置の例を説明したが、本発明を半透過型の液晶表示装置に適用しても良いのは勿論である。
半透過型の液晶表示装置とするためには、液晶パネルの裏面側にバックライト装置を設置し、凹凸部を有する反射膜を薄く形成してバックライトの光で裏側から照明できるように構成すれば良い。また、凹凸部を有する反射層に微細な透孔を複数形成してバックライトの光を一部透過するようにして透過表示を行う構造としても良いのは勿論である。この構成の場合にバックライトを消灯して外光を利用して反射型としての表示も行うことができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、非対称な反射特性を具備した反射層を有するアクティブマトリクス型表示装置であるので、単純なガウス分布型の反射特性ではなく、目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態とした表示装置を提供することができる。この目的の方向を観察者の観察方向とするならば、ガウス分布型の反射特性を具備する表示装置よりも実使用状態で明るい表示の表示装置が得られる。
本発明において非対称な反射特性の反射層として、光入射方向から受光方向に沿った面に関して基板法線に対し、非対称な曲率を有する凹凸面を有する形状で実現できる。
【００５４】
本発明において、前記反射層の断面の曲線の曲率の傾斜角分布を最大３０゜とすることで、反射光の余分な拡散角を抑え、強度の高い反射光を従来のガウス分布型反射光よりも広い角度範囲で得ることができる。
【００５５】
本発明は、スイッチング素子が観察側に近い側の基板に形成され、カラーフィルタが他方の基板に形成されてなる構成を採用することができ、スイッチング素子が観察側から遠い側の基板に形成され、カラーフィルタが同じ側の基板に形成されてなる構成を採用することもでき、いずれの構成においても目的の方向により多くの光を集めて目的の方向においてより明るい表示状態としたカラー表示が可能となる。
【００５６】
本発明は、反射層の非対称な曲率を有する凹凸面が前記反射層の下地として形成される絶縁層に対する型の判押しにより形成された凹凸面により形成されたものであるので、サンドブラスト法やエッチング法で形成した凹凸部を備えた構成とは異なり、絶縁層の下地側に形成されているスイッチング素子や配線に損傷を与えることなく製造し、実用に供することができる特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置を構成する液晶パネルの全体構成を示す断面図である。
【図２】同液晶パネルの平面図である。
【図３】同液晶パネルのカラーフィルタ部分の平面図である。
【図４】同液晶パネルを構成する反射層の凹凸部の形状を示す斜視図である。
【図５】同液晶パネルを構成する反射層の凹凸部のうち１つの凹部の形状を示す斜視図である。
【図６】図５に示す凹部の形状を示す拡大断面図である。
【図７】同液晶パネルの反射層による反射特性を示す図である。
【図８】比較例の液晶パネルの反射特性を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態の液晶パネルを備えたアクティブマトリクス型表示装置の全体構成の一例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の他の形態に係るアクティブマトリクス型表示装置の凹部の斜視図である。
【図１１】図１０に示す凹部の構成を説明するためのＹ方向に沿う拡大断面図である。
【図１２】図１０に示す凹部の構成を説明するためのＸ方向に沿う拡大断面図である。
【図１３】図１０〜図１２に示す反射層の反射特性を示す図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置を構成する液晶パネルの全体構成を示す断面図である。
【図１５】同液晶パネルの平面図である。
【図１６】偏光板と位相差板を備えた液晶パネルにおけるリタデーション値と偏光軸位相差軸の関係を示す図である。
【図１７】スイッチング素子を薄膜ダイオードとした本発明に係る第３の実施形態の液晶パネルの分会斜視図である。
【図１８】同液晶パネルの薄膜ダイオード部分の拡大断面図である。
【図１９】スイッチング素子を薄膜ダイオードとした本発明に係る第４の実施形態の液晶パネルの薄膜ダイオード部分の拡大断面図である。
【図２０】画素電極部分にドーナツ状の凸部と円柱状の凸部を形成した従来の表示装置の画素電極部分の一例を示す平面図である。
【図２１】同画素電極に形成された凸部の断面図である。
【図２２】画素電極部分に拡散率の異なる２つの領域を形成した液晶パネルの他の例を示す断面図である。
【図２３】図２２に示す液晶パネルで得られる反射特性を示す図である。
【符号の説明】
１００…液晶パネル、Ａ、Ａ’…第１曲線、Ｂ、Ｂ’…第２曲線、
１１０…アクティブマトリクス基板（素子側基板）、１１２…ゲート電極、
１１３…ゲート絶縁層、１１６…ソース電極、１１７…ドレイン電極、
１１８…絶縁層、１２０…画素電極、１３８ｇ…凹部、１２５…信号線、
１２６…走査線、１３０…ＴＦＴ（スイッチング素子）、１３５…絶縁層、
１３７…反射層、１３８…凹凸部、１３９ｇ…凹部、
１４０…対向基板、１４２…カラーフィルタ層、
１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂ…カラーフィルタ、１４２Ｓ…遮光層、
１４３…対向電極、１５０…液晶層（光変調層）、
１６７…画素電極、１６７ｇ…凹部、１６８…コンタクトホール、
１８２…画素電極、１８５…薄膜ダイオード、１８６…第１の導電層、
１８７…絶縁層、１８８…第２の導電層、１８２ｇ…凹部、
１９５…反射層、
Claims (13)
- 一対の基板と、これらの基板間に挟持された光変調層と、前記一方の基板に複数形成された画素電極と、これらの画素電極の近傍に設けられて各画素電極を駆動するためのスイッチング素子と、少くとも観察側から遠い側の基板に形成された反射型または半透過反射型の反射層とを具備してなり、
前記反射層に非対称な反射特性が具備されたことを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。 - 光入射方向から受光方向に沿った面に関して前記反射層の断面形状が、基板法線に対する非対称な曲率を有する凹凸面とされてなることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記反射層の断面の曲線が曲率の異なる少なくとも２つの曲線からなることを特徴とする請求項１または２に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記反射層の断面の曲線の曲率の傾斜角分布が最大３０゜とされてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記スイッチング素子が薄膜トランジスタからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記スイッチング素子が逆スタガ型とされてなることを特徴とする請求項５に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記スイッチング素子が観察側に近い側の基板に形成され、カラーフィルタが他方の基板に形成されてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記スイッチング素子が観察側から遠い側の基板に形成され、カラーフィルタが同じ側の基板に形成されてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記画素電極が前記反射層と兼用され、これらの画素電極に非対称な曲率を有する凹凸面が形成されてなることを特徴とする請求項１〜６または８のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記スイッチング素子を覆って絶縁層が形成され、該絶縁層上に前記非対称な曲率を有する凹凸面が形成され、該凹凸面に沿って画素電極が形成されて画素電極に非対称な曲率を有する凹凸面が形成されてなることを特徴とする請求項９に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記画素電極と前記スイッチング素子とが前記絶縁層に形成されたコンタクトホールに形成された導通部を介して接続されてなることを特徴とする請求項１０に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記スイッチング素子が非線形型２端子素子であることを特徴とする請求項１〜５及び７〜１１のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置。
- 前記反射層の非対称な曲率を有する凹凸面が前記反射層の下地として形成される絶縁層に対する型の判押しにより形成された凹凸面により形成されたものであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置。
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