JP3830774B2 - 反射型液晶表示装置及び携帯端末機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、ノートパソコンなどの携帯端末機器などのディスプレイとして用いることのできる反射型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の反射型液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板における一画素部分の構成を図４（ａ）に示す。図４（ｂ）は、前記従来の反射型液晶表示装置を図２（ａ）に示すＤ−Ｄの一点鎖線で切断した場合の断面構成を示す概略断面図である。
【０００３】
図４（ａ）に示すように、従来の反射型液晶表示装置には、複数の走査配線２および信号配線７が設けられており、走査配線２と信号配線７とは互いに直交するように配置されている。また、走査配線２と信号配線７との各交差部には、各画素のスイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）と記す）３が設けられている。また、走査配線２上には付加容量電極９が形成されている。反射画素電極１４は、その周縁部分の一部が走査配線２および信号配線７上に掛かるように形成されており、コンタクトホール１１，１３を介してドレイン電極８および付加容量電極９と電気的に接続している。
【０００４】
次に、図４（ｂ）を参照しながら、前記従来の反射型液晶表示装置の製造工程について説明する。
【０００５】
まず、ガラス基板１の上にアルミニウム（Ａｌ）を積層させ、フォトリソグラフィ法によって走査配線２をパターン形成する。
【０００６】
次に、走査配線２上に、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなる第１絶縁体層４を積層させる。この第１絶縁体層４は、後に、ＴＦＴ３のゲート絶縁膜として機能する。
【０００７】
次に、第１絶縁体層４上に、ＴＦＴ３のスイッチ機能を司る、アモルファスシリコン（α−Ｓｉ）からなる半導体層５と、この半導体層５とソース電極７（信号配線７と一体的に形成されているので、ここでは同じ部材番号にて示す）およびドレイン電極８とをそれぞれオーミックコンタクトさせるｎ+半導体層６とを、連続して成膜する。そして、ＴＦＴ３部分に、半導体層５とｎ+半導体層６とからなるパターンを形成する。
【０００８】
その後、チタン（Ｔｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）の２層を連続成膜して、一括パターン形成により、信号配線７、ドレイン電極８、および付加容量電極９を、図に示すように形成する。この時、ソース電極７およびドレイン電極８をマスクとして、ソース電極７とドレイン電極８の間に存在するｎ+半導体層５と半導体層４の一部とをエッチングによって除去する。
【０００９】
次に、絶縁保護膜として機能する第２絶縁体層１０を成膜する。このとき、ドレイン電極８および付加容量電極９上の第２絶縁体層１０に、後にコンタクトホール１１，１３となる開口部を形成しておく。
【００１０】
次に、感光性樹脂を塗布して平坦化膜１２を形成する。その後、第２絶縁体層１０に形成した前記開口部上の平坦化膜１２をフォトリソグラフィ法によって除去し、コンタクトホール１１，１３を形成する。
【００１１】
最後に、反射率の高いアルミニウム、銀等からなる反射画素電極１４を形成する。反射画素電極１４は、コンタクトホール１１を介してドレイン電極８と接続され、コンタクトホール１３を介して付加容量電極９と接続される。
【００１２】
以上のような方法により、薄膜トランジスタアレイ基板が完成する。
【００１３】
次に、完成した薄膜トランジスタアレイ基板と対向基板とを貼り合わせる。対向基板は、ガラス基板２１上にカラーフィルタ２２およびＩＴＯ（ＩｎＯｘ−ＳｎＯｘ）からなる対向透明電極２３が具備された構成である。前記薄膜トランジスタアレイ基板および対向基板に配向膜（図示せず）を塗布してラビング処理を行った後、４μｍのギャップを形成して貼り合わせる。その後、両基板間に誘電率異方性が正の液晶を注入し、さらに対向基板の外側の面（光の入射面）に偏光位相差板を配置して、反射型液晶表示装置を作製する。
【００１４】
その後、検査工程において、走査配線２、信号配線７、対向透明電極２３に駆動電位を供給して画面を表示させ、対向透明電極２３の平均電位もしくは反射画素電極１４の平均電位を、画像がちらつく現象（フリッカー）が最小になるように調整する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、電極などの金属と配向膜などの有機膜とが接触すると、接触界面で電子の授受が起こり、界面分極が発生する。この界面分極の大きさは、同じ有機膜の場合、接している金属の仕事関数に依存する。さらに、この界面分極には、光照射を行うと分極量が経時的に変化していくという現象がみられる。前記従来の反射型液晶表示装置は、薄膜トランジスタアレイ基板側にアルミニウム、銀などの反射画素電極１４、対向基板側にＩＴＯなどの対向透明電極２３が配置されている非対称電極構成である。従って、液晶セル内部に、アルミニウムあるいは銀と配向膜とが接触する系と、ＩＴＯと配向膜とが接触する系との、２種類の系が存在することになる。アルミニウムとＩＴＯとは仕事関数が異なるため、アルミニウム側界面とＩＴＯ側界面とで配向膜の分極量が異なり、セル内部にＤＣ成分が重畳する（暗状態）。また、光照射を行うことにより界面分極量が変化するが、アルミニウム側界面とＩＴＯ側界面とで分極変化量が異なるため、セル内部のＤＣ成分量も変化していく。
【００１６】
セル内部にＤＣ成分が重畳した場合の液晶表示装置の駆動波形を図５（ａ）に示す。交流駆動のため、対向透明電極２３の電位（対向電極電位）と反射画素電極１４の電位（画素電極電位）との間に印加される液晶印加電圧（Ｖｌｃ）には正側（Ｖｌｃ＋）と負側（Ｖｌｃ−）とがあるが、セル内部にＤＣ成分が重畳した場合、Ｖｌｃ＋、Ｖｌｃ−の大きさが異なってしまい、画像がちらつく現象（フリッカー）が発生する。セル内部のＤＣ成分が一定ならば、対向電極電位もしくは画素電極電位を調整することにより、図５（ｂ）に示すようにＶｌｃ＋、Ｖｌｃ−の大きさを等しくすることも可能である、しかしながら、上述したように、光照射を行うとＤＣ成分量が変化してＶｌｃ＋、Ｖｌｃ−の大きさが異なってしまいフリッカーが発生するので、その都度電位を調整しなければならないという不具合が発生する。
【００１７】
本発明はこれらの問題を解決するために、光照射により発生するフリッカーを抑制して画像品質の良好な反射型液晶表示装置及び携帯端末機器を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の反射型液晶表示装置は、マトリクス状に配置された複数の信号配線および走査配線、前記信号配線と前記走査配線との各交差部に配置されて前記信号配線と前記走査配線とに接続されたスイッチング素子、および前記スイッチング素子の上に設けられた絶縁保護膜を介して前記スイッチング素子に接続された反射画素電極を有するアレイ基板と、前記アレイ基板に対向して配置され、対向透明電極を有する対向基板と、を備えた反射型液晶表示装置であって、前記対向透明電極上および前記反射画素電極上の両方に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された配向膜とを備え、前記反射画素電極はアルミニウム又は銀で形成されていることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、反射画素電極と配向膜との間に絶縁膜が配置されることになり、絶縁膜が配置された界面においては、電極と配向膜との接触界面における電子の授受が絶縁膜によって抑制される。このため、この接触面では界面分極が発生しない。従って、光照射によるセル内部の分極変化が抑制されることにより、セル内部のＤＣ成分変化が抑制される。これにより、光照射によるフリッカーの発生が抑制されるので、画像品位を向上させることができる。
【００２０】
また、前記対向透明電極上および前記反射画素電極上の両方に、前記絶縁膜が配置されている。
【００２１】
この構成によれば、対向透明電極と配向膜との間、および反射画素電極と配向膜との間の両方に絶縁膜が設けられるため、光照射によるセル内部の分極変化がより確実に抑制されることにより、セル内部のＤＣ成分変化がより確実に抑制できる。これにより、光照射によるフリッカーの発生をより確実に抑制して、画像品位をさらに向上させることができる。
【００２２】
また、前記絶縁膜は無機物であることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の携帯端末機器は、前記本発明の反射型液晶表示装置を備えたことを特徴としている。この構成によれば、画像品位の良好な表示部を備えた携帯端末機器を提供することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）（参考例）
以下、本発明の実施の形態１について、図１を参照しながら説明する。
【００２５】
図１（ａ）は、反射型液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板における一画素部分の構成を示している。図１（ｂ）は、前記本実施の形態の反射型液晶表示装置を図１（ａ）に示すＡ−Ａの一点鎖線で切断した場合の断面構成を示す概略断面図である。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態の反射型液晶表示装置には、複数の走査配線２および信号配線７が設けられており、走査配線２と信号配線７とは互いに直交するように配置されている。また、走査配線２と信号配線７との各交差部には、各画素のスイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）と記す）３が設けられている。また、走査配線２上には付加容量電極９が形成されている。反射画素電極１４は、その周縁部分の一部が走査配線２および信号配線７上に掛かるように形成されており、コンタクトホール１１，１３を介してドレイン電極８および付加容量電極９と電気的に接続している。
【００２７】
次に、図１（ｂ）を参照しながら、前記本実施の形態の反射型液晶表示装置の製造工程について説明する。
【００２８】
まず、ガラス基板１の上にアルミニウム（Ａｌ）を積層させ、フォトリソグラフィ法によって走査配線２をパターン形成する。
【００２９】
次に、走査配線２上に、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなる第１絶縁体層４を積層させる。この第１絶縁体層４は、後に、ＴＦＴ３のゲート絶縁膜として機能する。
【００３０】
次に、第１絶縁体層４上に、ＴＦＴ３のスイッチ機能を司る、アモルファスシリコン（α−Ｓｉ）からなる半導体層５と、この半導体層５とソース電極７（信号配線７と一体的に形成されているので、ここでは同じ部材番号にて示す）およびドレイン電極８とをそれぞれオーミックコンタクトさせるｎ+半導体層６とを、連続して成膜する。そして、ＴＦＴ３部分に、半導体層５とｎ+半導体層６とからなるパターンを形成する。
【００３１】
その後、チタン（Ｔｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）の２層を連続成膜して、一括パターン形成により、信号配線７、ドレイン電極８、および付加容量電極９を、図に示すように形成する。この時、ソース電極７およびドレイン電極８をマスクとして、ソース電極７とドレイン電極８の間に存在するｎ+半導体層５と半導体層４の一部とをエッチングによって除去する。
【００３２】
次に、絶縁保護膜として機能する第２絶縁体層１０を成膜する。このとき、ドレイン電極８および付加容量電極９上の第２絶縁体層１０に、後にコンタクトホール１１，１３となる開口部を形成しておく。
【００３３】
次に、感光性樹脂を塗布して平坦化膜１２を形成する。その後、第２絶縁体層１０に形成した前記開口部上の平坦化膜１２をフォトリソグラフィ法によって除去し、コンタクトホール１１，１３を形成する。
【００３４】
最後に、反射率の高いアルミニウム、銀等からなる反射画素電極１４を形成する。反射画素電極１４は、コンタクトホール１１を介してドレイン電極８と接続され、コンタクトホール１３を介して付加容量電極９と接続される。
【００３５】
以上のような方法により、薄膜トランジスタアレイ基板が完成する。
【００３６】
次に、完成した薄膜トランジスタアレイ基板と対向基板とを貼り合わせる。対向基板は、ガラス基板２１上にカラーフィルタ２２およびＩＴＯ（ＩｎＯｘ−ＳｎＯｘ）からなる対向透明電極２３が具備され、さらに対向透明電極２３上に対向絶縁膜２４として無機物の絶縁膜が積層された構成である。前記薄膜トランジスタアレイ基板および対向基板に配向膜（図示せず）を塗布してラビング処理を行った後、４μｍのギャップを形成して貼り合わせる。その後、両基板間に誘電率異方性が正の液晶を注入し、さらに対向基板の外側の面（光の入射面）に偏光位相差板を配置して、反射型液晶表示装置を作製する。
【００３７】
その後、前記反射型液晶表示装置の対向透明電極２３の電位を最適調整してフリッカーを最小（発生しない状態）にする。
【００３８】
以上のような構成の本実施の形態にかかる反射型液晶表示装置に対して光照射を行ったところフリッカーが発生せず、対向透明電極２３の電位の再調整が不要であった。これは、対向透明電極２３と配向膜との間に対向絶縁膜２４が配置されたため、対向透明電極２３と配向膜との接触界面における電子の授受が対向絶縁膜２４によって抑制されて界面分極が発生せず、さらに光照射によるセル内部の分極変化が抑制されることにより、セル内部のＤＣ成分変化が抑制されるためである。このように、本実施の形態の構成によれば、光照射によるフリッカーの発生を抑制して、画像品位を向上させることができる。
【００３９】
（実施の形態２）（参考例）
本発明の実施の形態２について、図２を参照しながら以下に説明する。なお、実施の形態１または２で説明した構成と同一の構成については同じ参照番号を付記し、その説明を省略する。
【００４０】
図２（ａ）は、反射型液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板における一画素部分の構成を示している。図２（ｂ）は、前記本実施の形態の反射型液晶表示装置を図２（ａ）に示すＢ−Ｂの一点鎖線で切断した場合の断面構成を示す概略断面図である。
【００４１】
本実施の形態にかかる反射型液晶表示装置は、実施の形態１の反射型液晶表示装置において対向透明電極２３上に積層されていた対向絶縁膜２４がなく、反射画素電極１４上に第３絶縁膜１５として無機物の絶縁膜が積層された構成となっている。なお、薄膜トランジスタアレイ基板と対向基板との貼り合わせ方法、および対向透明電極２３の電位の調整については、実施の形態１の場合と同じである。
【００４２】
以上のような構成の本実施の形態にかかる反射型液晶表示装置に対して光照射を行ったところフリッカーが発生せず、対向透明電極２３の電位の再調整が不要であった。これは、反射画素電極１４と配向膜との間に第３絶縁膜１５が配置されたため、反射画素電極１４と配向膜との接触界面における電子の授受が第３絶縁膜１５によって抑制されて界面分極が発生せず、さらに光照射によるセル内部の分極変化が抑制されることにより、セル内部のＤＣ成分変化が抑制されるためである。このように、本実施の形態の構成によれば、光照射によるフリッカーの発生を抑制して、画像品位を向上させることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態においては、第３絶縁膜１５を反射画素電極１４よりも広く表示領域全体に形成したが、反射画素電極１４上にのみ形成しても同様の効果が得られる。また、第３絶縁膜１５を必ずしも反射画素電極１４上の全面（１００％）に形成する必要もなく、反射画素電極１４に対する第３絶縁膜１５の面積比は、光照射によるセル内のＤＣ成分変化が抑制される程度に設定されていればよい。
【００４４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について、図３を参照しながら以下に説明する。なお、実施の形態１または２で説明した構成と同一の構成については同じ参照番号を付記し、その説明を省略する。
【００４５】
図３（ａ）は、反射型液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板における一画素部分の構成を示している。図３（ｂ）は、前記本実施の形態の反射型液晶表示装置を図３（ａ）に示すＣ−Ｃの一点鎖線で切断した場合の断面構成を示す概略断面図である。
【００４６】
本実施の形態にかかる反射型液晶表示装置は、実施の形態１の反射型液晶表示装置において設けられた対向絶縁膜２４と、実施の形態２の反射型液晶表示装置において設けられた第３絶縁膜１５との両方が設けられた構成である。実施の形態１，２にかかる反射型液晶表示装置は、対向透明電極２３および反射画素電極１４の何れか一方の電極上にのみ絶縁膜を形成する構成である。しかしながら、このような構成では、他方の電極は配向膜と接触しているため、この接触面で界面分極が起こってしまう。従って、完全に光照射による分極変化をなくしてセル内のＤＣ成分変化を抑制することは困難である。
【００４７】
そこで、本実施の形態においては、対向透明電極２３上に対向絶縁膜２４として無機物の絶縁膜を、反射画素電極１４上に第３絶縁膜１５として無機物の絶縁膜を積層する構成とした。なお、薄膜トランジスタアレイ基板と対向基板との貼り合わせ方法、および対向透明電極２３の電位の調整については、実施の形態１の場合と同じである。
【００４８】
以上のような構成の本実施の形態にかかる反射型液晶表示装置に対して光照射を行ったところ、実施の形態１および２の反射型液晶表示装置と比較してフリッカーの発生をより確実に抑制でき、対向透明電極２３の電位の再調整が不要であった。これは、反射画素電極１４および対向透明電極２３と配向膜との間に絶縁膜が配置されることにより、電極金属と配向膜との接触界面で電子の授受が絶縁膜によって抑制されて界面分極が発生せず、セル内部のＤＣ成分が重畳しないためであり、さらに、光照射を行った場合のセル内部におけるＤＣ成分変化も生じないためである。
【００４９】
また、本実施の形態１〜３で説明した反射型液晶表示装置を携帯端末機器に対して用いることにより、画像品位の良好な表示部を備えた携帯端末機器を実現することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、光照射によるフリッカーの発生が抑制された画像品質の良好な反射型液晶表示装置及び携帯端末機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は実施の形態１（参考例）の反射型液晶表示装置を構成する薄膜トランジスタアレイ基板の一画素当りの平面図であり、（ｂ）は前記反射型液晶表示装置の一画素当りの断面図である。
【図２】（ａ）は実施の形態２（参考例）の反射型液晶表示装置を構成する薄膜トランジスタアレイ基板の一画素当りの平面図であり、（ｂ）は前記反射型液晶表示装置の一画素当りの断面図である。
【図３】（ａ）は実施の形態３の反射型液晶表示装置を構成する薄膜トランジスタアレイ基板の一画素当りの平面図であり、（ｂ）は前記反射型液晶表示装置の一画素当りの断面図である。
【図４】（ａ）は従来の反射型液晶表示装置を構成する薄膜トランジスタアレイ基板の一画素当りの平面図であり、（ｂ）は前記反射型液晶表示装置の一画素当りの断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は液晶表示装置に印加される駆動電圧の波形図である。
【符号の説明】
１ ガラス基板
２ 信号配線
３ ＴＦＴ
４ 第１絶縁体層
５ 半導体層
６ ｎ+半導体層
７ 信号配線（ソース電極）
８ ドレイン電極
９ 付加容量電極
１０ 第２絶縁体層
１１ コンタクトホール
１２ 平坦化膜
１３ コンタクトホール
１４ 反射画素電極
１５ 第３絶縁膜
２１ ガラス基板
２２ カラーフィルタ
２３ 対向透明電極
２４ 対向絶縁膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、ノートパソコンなどの携帯端末機器などのディスプレイとして用いることのできる反射型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の反射型液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板における一画素部分の構成を図４（ａ）に示す。図４（ｂ）は、前記従来の反射型液晶表示装置を図２（ａ）に示すＤ−Ｄの一点鎖線で切断した場合の断面構成を示す概略断面図である。
【０００３】
図４（ａ）に示すように、従来の反射型液晶表示装置には、複数の走査配線２および信号配線７が設けられており、走査配線２と信号配線７とは互いに直交するように配置されている。また、走査配線２と信号配線７との各交差部には、各画素のスイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）と記す）３が設けられている。また、走査配線２上には付加容量電極９が形成されている。反射画素電極１４は、その周縁部分の一部が走査配線２および信号配線７上に掛かるように形成されており、コンタクトホール１１，１３を介してドレイン電極８および付加容量電極９と電気的に接続している。
【０００４】
次に、図４（ｂ）を参照しながら、前記従来の反射型液晶表示装置の製造工程について説明する。
【０００５】
まず、ガラス基板１の上にアルミニウム（Ａｌ）を積層させ、フォトリソグラフィ法によって走査配線２をパターン形成する。
【０００６】
次に、走査配線２上に、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなる第１絶縁体層４を積層させる。この第１絶縁体層４は、後に、ＴＦＴ３のゲート絶縁膜として機能する。
【０００７】
次に、第１絶縁体層４上に、ＴＦＴ３のスイッチ機能を司る、アモルファスシリコン（α−Ｓｉ）からなる半導体層５と、この半導体層５とソース電極７（信号配線７と一体的に形成されているので、ここでは同じ部材番号にて示す）およびドレイン電極８とをそれぞれオーミックコンタクトさせるｎ+半導体層６とを、連続して成膜する。そして、ＴＦＴ３部分に、半導体層５とｎ+半導体層６とからなるパターンを形成する。
【０００８】
その後、チタン（Ｔｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）の２層を連続成膜して、一括パターン形成により、信号配線７、ドレイン電極８、および付加容量電極９を、図に示すように形成する。この時、ソース電極７およびドレイン電極８をマスクとして、ソース電極７とドレイン電極８の間に存在するｎ+半導体層５と半導体層４の一部とをエッチングによって除去する。
【０００９】
次に、絶縁保護膜として機能する第２絶縁体層１０を成膜する。このとき、ドレイン電極８および付加容量電極９上の第２絶縁体層１０に、後にコンタクトホール１１，１３となる開口部を形成しておく。
【００１０】
次に、感光性樹脂を塗布して平坦化膜１２を形成する。その後、第２絶縁体層１０に形成した前記開口部上の平坦化膜１２をフォトリソグラフィ法によって除去し、コンタクトホール１１，１３を形成する。
【００１１】
最後に、反射率の高いアルミニウム、銀等からなる反射画素電極１４を形成する。反射画素電極１４は、コンタクトホール１１を介してドレイン電極８と接続され、コンタクトホール１３を介して付加容量電極９と接続される。
【００１２】
以上のような方法により、薄膜トランジスタアレイ基板が完成する。
【００１３】
次に、完成した薄膜トランジスタアレイ基板と対向基板とを貼り合わせる。対向基板は、ガラス基板２１上にカラーフィルタ２２およびＩＴＯ（ＩｎＯｘ−ＳｎＯｘ）からなる対向透明電極２３が具備された構成である。前記薄膜トランジスタアレイ基板および対向基板に配向膜（図示せず）を塗布してラビング処理を行った後、４μｍのギャップを形成して貼り合わせる。その後、両基板間に誘電率異方性が正の液晶を注入し、さらに対向基板の外側の面（光の入射面）に偏光位相差板を配置して、反射型液晶表示装置を作製する。
【００１４】
その後、検査工程において、走査配線２、信号配線７、対向透明電極２３に駆動電位を供給して画面を表示させ、対向透明電極２３の平均電位もしくは反射画素電極１４の平均電位を、画像がちらつく現象（フリッカー）が最小になるように調整する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、電極などの金属と配向膜などの有機膜とが接触すると、接触界面で電子の授受が起こり、界面分極が発生する。この界面分極の大きさは、同じ有機膜の場合、接している金属の仕事関数に依存する。さらに、この界面分極には、光照射を行うと分極量が経時的に変化していくという現象がみられる。前記従来の反射型液晶表示装置は、薄膜トランジスタアレイ基板側にアルミニウム、銀などの反射画素電極１４、対向基板側にＩＴＯなどの対向透明電極２３が配置されている非対称電極構成である。従って、液晶セル内部に、アルミニウムあるいは銀と配向膜とが接触する系と、ＩＴＯと配向膜とが接触する系との、２種類の系が存在することになる。アルミニウムとＩＴＯとは仕事関数が異なるため、アルミニウム側界面とＩＴＯ側界面とで配向膜の分極量が異なり、セル内部にＤＣ成分が重畳する（暗状態）。また、光照射を行うことにより界面分極量が変化するが、アルミニウム側界面とＩＴＯ側界面とで分極変化量が異なるため、セル内部のＤＣ成分量も変化していく。
【００１６】
セル内部にＤＣ成分が重畳した場合の液晶表示装置の駆動波形を図５（ａ）に示す。交流駆動のため、対向透明電極２３の電位（対向電極電位）と反射画素電極１４の電位（画素電極電位）との間に印加される液晶印加電圧（Ｖｌｃ）には正側（Ｖｌｃ＋）と負側（Ｖｌｃ−）とがあるが、セル内部にＤＣ成分が重畳した場合、Ｖｌｃ＋、Ｖｌｃ−の大きさが異なってしまい、画像がちらつく現象（フリッカー）が発生する。セル内部のＤＣ成分が一定ならば、対向電極電位もしくは画素電極電位を調整することにより、図５（ｂ）に示すようにＶｌｃ＋、Ｖｌｃ−の大きさを等しくすることも可能である、しかしながら、上述したように、光照射を行うとＤＣ成分量が変化してＶｌｃ＋、Ｖｌｃ−の大きさが異なってしまいフリッカーが発生するので、その都度電位を調整しなければならないという不具合が発生する。
【００１７】
本発明はこれらの問題を解決するために、光照射により発生するフリッカーを抑制して画像品質の良好な反射型液晶表示装置及び携帯端末機器を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の反射型液晶表示装置は、マトリクス状に配置された複数の信号配線および走査配線、前記信号配線と前記走査配線との各交差部に配置されて前記信号配線と前記走査配線とに接続されたスイッチング素子、および前記スイッチング素子の上に設けられた絶縁保護膜を介して前記スイッチング素子に接続された反射画素電極を有するアレイ基板と、前記アレイ基板に対向して配置され、対向透明電極を有する対向基板と、を備えた反射型液晶表示装置であって、前記対向透明電極上および前記反射画素電極上の両方に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された配向膜とを備え、前記反射画素電極はアルミニウム又は銀で形成されていることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、反射画素電極と配向膜との間に絶縁膜が配置されることになり、絶縁膜が配置された界面においては、電極と配向膜との接触界面における電子の授受が絶縁膜によって抑制される。このため、この接触面では界面分極が発生しない。従って、光照射によるセル内部の分極変化が抑制されることにより、セル内部のＤＣ成分変化が抑制される。これにより、光照射によるフリッカーの発生が抑制されるので、画像品位を向上させることができる。
【００２０】
また、前記対向透明電極上および前記反射画素電極上の両方に、前記絶縁膜が配置されている。
【００２１】
この構成によれば、対向透明電極と配向膜との間、および反射画素電極と配向膜との間の両方に絶縁膜が設けられるため、光照射によるセル内部の分極変化がより確実に抑制されることにより、セル内部のＤＣ成分変化がより確実に抑制できる。これにより、光照射によるフリッカーの発生をより確実に抑制して、画像品位をさらに向上させることができる。
【００２２】
また、前記絶縁膜は無機物であることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の携帯端末機器は、前記本発明の反射型液晶表示装置を備えたことを特徴としている。この構成によれば、画像品位の良好な表示部を備えた携帯端末機器を提供することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）（参考例）
以下、本発明の実施の形態１について、図１を参照しながら説明する。
【００２５】
図１（ａ）は、反射型液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板における一画素部分の構成を示している。図１（ｂ）は、前記本実施の形態の反射型液晶表示装置を図１（ａ）に示すＡ−Ａの一点鎖線で切断した場合の断面構成を示す概略断面図である。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態の反射型液晶表示装置には、複数の走査配線２および信号配線７が設けられており、走査配線２と信号配線７とは互いに直交するように配置されている。また、走査配線２と信号配線７との各交差部には、各画素のスイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）と記す）３が設けられている。また、走査配線２上には付加容量電極９が形成されている。反射画素電極１４は、その周縁部分の一部が走査配線２および信号配線７上に掛かるように形成されており、コンタクトホール１１，１３を介してドレイン電極８および付加容量電極９と電気的に接続している。
【００２７】
次に、図１（ｂ）を参照しながら、前記本実施の形態の反射型液晶表示装置の製造工程について説明する。
【００２８】
まず、ガラス基板１の上にアルミニウム（Ａｌ）を積層させ、フォトリソグラフィ法によって走査配線２をパターン形成する。
【００２９】
次に、走査配線２上に、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなる第１絶縁体層４を積層させる。この第１絶縁体層４は、後に、ＴＦＴ３のゲート絶縁膜として機能する。
【００３０】
次に、第１絶縁体層４上に、ＴＦＴ３のスイッチ機能を司る、アモルファスシリコン（α−Ｓｉ）からなる半導体層５と、この半導体層５とソース電極７（信号配線７と一体的に形成されているので、ここでは同じ部材番号にて示す）およびドレイン電極８とをそれぞれオーミックコンタクトさせるｎ+半導体層６とを、連続して成膜する。そして、ＴＦＴ３部分に、半導体層５とｎ+半導体層６とからなるパターンを形成する。
【００３１】
その後、チタン（Ｔｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）の２層を連続成膜して、一括パターン形成により、信号配線７、ドレイン電極８、および付加容量電極９を、図に示すように形成する。この時、ソース電極７およびドレイン電極８をマスクとして、ソース電極７とドレイン電極８の間に存在するｎ+半導体層５と半導体層４の一部とをエッチングによって除去する。
【００３２】
次に、絶縁保護膜として機能する第２絶縁体層１０を成膜する。このとき、ドレイン電極８および付加容量電極９上の第２絶縁体層１０に、後にコンタクトホール１１，１３となる開口部を形成しておく。
【００３３】
次に、感光性樹脂を塗布して平坦化膜１２を形成する。その後、第２絶縁体層１０に形成した前記開口部上の平坦化膜１２をフォトリソグラフィ法によって除去し、コンタクトホール１１，１３を形成する。
【００３４】
最後に、反射率の高いアルミニウム、銀等からなる反射画素電極１４を形成する。反射画素電極１４は、コンタクトホール１１を介してドレイン電極８と接続され、コンタクトホール１３を介して付加容量電極９と接続される。
【００３５】
以上のような方法により、薄膜トランジスタアレイ基板が完成する。
【００３６】
次に、完成した薄膜トランジスタアレイ基板と対向基板とを貼り合わせる。対向基板は、ガラス基板２１上にカラーフィルタ２２およびＩＴＯ（ＩｎＯｘ−ＳｎＯｘ）からなる対向透明電極２３が具備され、さらに対向透明電極２３上に対向絶縁膜２４として無機物の絶縁膜が積層された構成である。前記薄膜トランジスタアレイ基板および対向基板に配向膜（図示せず）を塗布してラビング処理を行った後、４μｍのギャップを形成して貼り合わせる。その後、両基板間に誘電率異方性が正の液晶を注入し、さらに対向基板の外側の面（光の入射面）に偏光位相差板を配置して、反射型液晶表示装置を作製する。
【００３７】
その後、前記反射型液晶表示装置の対向透明電極２３の電位を最適調整してフリッカーを最小（発生しない状態）にする。
【００３８】
以上のような構成の本実施の形態にかかる反射型液晶表示装置に対して光照射を行ったところフリッカーが発生せず、対向透明電極２３の電位の再調整が不要であった。これは、対向透明電極２３と配向膜との間に対向絶縁膜２４が配置されたため、対向透明電極２３と配向膜との接触界面における電子の授受が対向絶縁膜２４によって抑制されて界面分極が発生せず、さらに光照射によるセル内部の分極変化が抑制されることにより、セル内部のＤＣ成分変化が抑制されるためである。このように、本実施の形態の構成によれば、光照射によるフリッカーの発生を抑制して、画像品位を向上させることができる。
【００３９】
（実施の形態２）（参考例）
本発明の実施の形態２について、図２を参照しながら以下に説明する。なお、実施の形態１または２で説明した構成と同一の構成については同じ参照番号を付記し、その説明を省略する。
【００４０】
図２（ａ）は、反射型液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板における一画素部分の構成を示している。図２（ｂ）は、前記本実施の形態の反射型液晶表示装置を図２（ａ）に示すＢ−Ｂの一点鎖線で切断した場合の断面構成を示す概略断面図である。
【００４１】
本実施の形態にかかる反射型液晶表示装置は、実施の形態１の反射型液晶表示装置において対向透明電極２３上に積層されていた対向絶縁膜２４がなく、反射画素電極１４上に第３絶縁膜１５として無機物の絶縁膜が積層された構成となっている。なお、薄膜トランジスタアレイ基板と対向基板との貼り合わせ方法、および対向透明電極２３の電位の調整については、実施の形態１の場合と同じである。
【００４２】
以上のような構成の本実施の形態にかかる反射型液晶表示装置に対して光照射を行ったところフリッカーが発生せず、対向透明電極２３の電位の再調整が不要であった。これは、反射画素電極１４と配向膜との間に第３絶縁膜１５が配置されたため、反射画素電極１４と配向膜との接触界面における電子の授受が第３絶縁膜１５によって抑制されて界面分極が発生せず、さらに光照射によるセル内部の分極変化が抑制されることにより、セル内部のＤＣ成分変化が抑制されるためである。このように、本実施の形態の構成によれば、光照射によるフリッカーの発生を抑制して、画像品位を向上させることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態においては、第３絶縁膜１５を反射画素電極１４よりも広く表示領域全体に形成したが、反射画素電極１４上にのみ形成しても同様の効果が得られる。また、第３絶縁膜１５を必ずしも反射画素電極１４上の全面（１００％）に形成する必要もなく、反射画素電極１４に対する第３絶縁膜１５の面積比は、光照射によるセル内のＤＣ成分変化が抑制される程度に設定されていればよい。
【００４４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について、図３を参照しながら以下に説明する。なお、実施の形態１または２で説明した構成と同一の構成については同じ参照番号を付記し、その説明を省略する。
【００４５】
図３（ａ）は、反射型液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板における一画素部分の構成を示している。図３（ｂ）は、前記本実施の形態の反射型液晶表示装置を図３（ａ）に示すＣ−Ｃの一点鎖線で切断した場合の断面構成を示す概略断面図である。
【００４６】
本実施の形態にかかる反射型液晶表示装置は、実施の形態１の反射型液晶表示装置において設けられた対向絶縁膜２４と、実施の形態２の反射型液晶表示装置において設けられた第３絶縁膜１５との両方が設けられた構成である。実施の形態１，２にかかる反射型液晶表示装置は、対向透明電極２３および反射画素電極１４の何れか一方の電極上にのみ絶縁膜を形成する構成である。しかしながら、このような構成では、他方の電極は配向膜と接触しているため、この接触面で界面分極が起こってしまう。従って、完全に光照射による分極変化をなくしてセル内のＤＣ成分変化を抑制することは困難である。
【００４７】
そこで、本実施の形態においては、対向透明電極２３上に対向絶縁膜２４として無機物の絶縁膜を、反射画素電極１４上に第３絶縁膜１５として無機物の絶縁膜を積層する構成とした。なお、薄膜トランジスタアレイ基板と対向基板との貼り合わせ方法、および対向透明電極２３の電位の調整については、実施の形態１の場合と同じである。
【００４８】
以上のような構成の本実施の形態にかかる反射型液晶表示装置に対して光照射を行ったところ、実施の形態１および２の反射型液晶表示装置と比較してフリッカーの発生をより確実に抑制でき、対向透明電極２３の電位の再調整が不要であった。これは、反射画素電極１４および対向透明電極２３と配向膜との間に絶縁膜が配置されることにより、電極金属と配向膜との接触界面で電子の授受が絶縁膜によって抑制されて界面分極が発生せず、セル内部のＤＣ成分が重畳しないためであり、さらに、光照射を行った場合のセル内部におけるＤＣ成分変化も生じないためである。
【００４９】
また、本実施の形態１〜３で説明した反射型液晶表示装置を携帯端末機器に対して用いることにより、画像品位の良好な表示部を備えた携帯端末機器を実現することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、光照射によるフリッカーの発生が抑制された画像品質の良好な反射型液晶表示装置及び携帯端末機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は実施の形態１（参考例）の反射型液晶表示装置を構成する薄膜トランジスタアレイ基板の一画素当りの平面図であり、（ｂ）は前記反射型液晶表示装置の一画素当りの断面図である。
【図２】（ａ）は実施の形態２（参考例）の反射型液晶表示装置を構成する薄膜トランジスタアレイ基板の一画素当りの平面図であり、（ｂ）は前記反射型液晶表示装置の一画素当りの断面図である。
【図３】（ａ）は実施の形態３の反射型液晶表示装置を構成する薄膜トランジスタアレイ基板の一画素当りの平面図であり、（ｂ）は前記反射型液晶表示装置の一画素当りの断面図である。
【図４】（ａ）は従来の反射型液晶表示装置を構成する薄膜トランジスタアレイ基板の一画素当りの平面図であり、（ｂ）は前記反射型液晶表示装置の一画素当りの断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は液晶表示装置に印加される駆動電圧の波形図である。
【符号の説明】
１ ガラス基板
２ 信号配線
３ ＴＦＴ
４ 第１絶縁体層
５ 半導体層
６ ｎ+半導体層
７ 信号配線（ソース電極）
８ ドレイン電極
９ 付加容量電極
１０ 第２絶縁体層
１１ コンタクトホール
１２ 平坦化膜
１３ コンタクトホール
１４ 反射画素電極
１５ 第３絶縁膜
２１ ガラス基板
２２ カラーフィルタ
２３ 対向透明電極
２４ 対向絶縁膜
Claims (3)
- マトリクス状に配置された複数の信号配線および走査配線、前記信号配線と前記走査配線との各交差部に配置されて前記信号配線と前記走査配線とに接続されたスイッチング素子、および前記スイッチング素子の上に設けられた絶縁保護膜を介して前記スイッチング素子に接続された反射画素電極を有するアレイ基板と、前記アレイ基板に対向して配置され、対向透明電極を有する対向基板と、を備えた反射型液晶表示装置であって、
前記対向透明電極上および前記反射画素電極上の両方に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された配向膜とを備え、
前記反射画素電極はアルミニウム又は銀で形成されていることを特徴とする反射型液晶表示装置。 - 前記絶縁膜が無機物であ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１又は２に記載の反射型液晶表示装置を備えたことを特徴とする携帯端末機器。
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