JPH11295750A - Reflection type liquid crystal display device - Google Patents
Reflection type liquid crystal display deviceInfo
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- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示装
置に関し、更に詳しくは、高画質で明るい表示性能を有
する反射型液晶表示装置に関するものである。The present invention relates to a reflection type liquid crystal display device, and more particularly to a reflection type liquid crystal display device having high image quality and bright display performance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】反射型液晶表示装置は、外部から入射し
た光を液晶表示装置内部に位置する反射板により反射し
た光を表示光源として利用することで、光源にバックラ
イトを不要とし、その結果、透過型液晶表示装置より
も、低消費電力化、薄型化、軽量化を達成できる利点を
有するため、携帯端末用の表示装置等に多用されてい
る。反射型液晶表示装置の基本構造は、ＴＮ（ツイステ
ッドネマテッィク）方式、一枚偏光板方式、ＳＴＮ（ス
ーパーツイステッドネマテッィク）方式、ＧＨ（ゲスト
ホスト）方式、ＰＤＬＣ（高分子分散）方式、コレステ
リック方式等を用いた液晶と、これをスイッチングする
ための素子と、液晶セル内部或いは外部に設けた反射板
とから構成される構造である。反射型液晶表示装置の表
示性能には、液晶透過状態の場合、明るい表示性能を有
する事が要求される。この表示性能を実現するには、外
部より入射した光が、反射型液晶表示装置内部で反射さ
れ、再び、外部に出射される光の散乱性能を制御するこ
とが重要である。現在の反射型液晶装置では、パネル表
示面に対して、あらゆる角度からの入射光を目的とする
方向（表示方向）に反射させる機能を持たせるために、
液晶表示装置内部或いは外部に位置する反射板に散乱性
能を持たせる方式、或いは、液晶表示装置内部に散乱層
を形成し、光が散乱層を透過するときに散乱する前方散
乱方式などで反射型液晶表示装置を構成している。これ
らの反射型液晶表示装置の具体的構造例を図２４及び図
２５に示す。以下、図２４及び図２５を参照し、従来の
反射型液晶表示装置を説明する。2. Description of the Related Art A reflection type liquid crystal display device eliminates the need for a backlight as a light source by using light reflected from a reflection plate located inside the liquid crystal display device as a display light source. It has the advantage that it can achieve lower power consumption, thinner and lighter than the transmissive liquid crystal display device, so that it is frequently used in display devices for portable terminals and the like. The basic structure of a reflection type liquid crystal display device is a TN (twisted nematic) system, a single polarizing plate system, an STN (super twisted nematic) system, a GH (guest host) system, a PDLC (polymer dispersion) system, This is a structure including a liquid crystal using a cholesteric method or the like, an element for switching the liquid crystal, and a reflector provided inside or outside the liquid crystal cell. The display performance of the reflection type liquid crystal display device is required to have a bright display performance in a liquid crystal transmission state. In order to achieve this display performance, it is important to control the scattering performance of light that is incident from the outside and is reflected inside the reflection type liquid crystal display device, and is again emitted to the outside. In a current reflection type liquid crystal device, in order to have a function of reflecting incident light from all angles to a panel display surface in a target direction (display direction),
Reflective type, such as a method in which a reflective plate located inside or outside the liquid crystal display device has scattering performance, or a scattering layer formed inside the liquid crystal display device and light is scattered when transmitted through the scattering layer, etc. It constitutes a liquid crystal display device. FIGS. 24 and 25 show specific structural examples of these reflective liquid crystal display devices. Hereinafter, a conventional reflective liquid crystal display device will be described with reference to FIGS.
【０００３】図２４に示す従来の反射型液晶表示装置の
構造は、特開平８−２２０５３２号公報に記載されてお
り、対向側基板は、ガラス基板、カラーフィルタ、透明
電極から構成される。下部側基板は、ガラス基板上に形
成されたアクティブマトリクス駆動素子と、高反射効率
金属材料からなる反射板で、画素電極としての機能も有
する反射電極板とから構成される。対向側基板と下部側
基板の間に、液晶層が位置する。光源としては、外部か
らの入射光が、対向側ガラス基板、カラーフィルタ、透
明電極、及び、液晶層を順次通過し、反射電極板で反射
される反射光を利用する。そして、反射板表面には滑ら
かな凹凸が設けられており、この凹凸面により光が散乱
され、表示装置外部へ光が出射される。この凹凸を有す
る反射板の製造方法としては、サンドブラスト法により
ガラス表面を荒らし、さらにこの表面をフッ化水素酸水
溶液でエッチングすることで凹凸を形成し、その上部に
高反射率を有するＡｌ或いはＡｇ等の金属材を形成する
ことで製造する。その際、サンドブラスト条件或いはフ
ッ化水素酸水溶液によるエッチング条件により、凹凸形
状を制御できる。また、これ以外の製造方法として、有
機膜或いは無機膜へのフォトリソ工程（フォトリソグラ
フィ工程）とエッチング工程とにより凹凸を形成する方
法が、特開平９−５４３１８号公報に記載されている。The structure of a conventional reflection type liquid crystal display device shown in FIG. 24 is described in JP-A-8-220532, and the opposing substrate is composed of a glass substrate, a color filter, and a transparent electrode. The lower substrate includes an active matrix driving element formed on a glass substrate and a reflective electrode plate which is a reflective plate made of a highly reflective metal material and also functions as a pixel electrode. A liquid crystal layer is located between the opposing substrate and the lower substrate. As the light source, the reflected light that is transmitted from the outside through the opposite glass substrate, the color filter, the transparent electrode, and the liquid crystal layer sequentially and reflected by the reflective electrode plate is used. Then, smooth unevenness is provided on the surface of the reflection plate, and the light is scattered by the uneven surface, and the light is emitted to the outside of the display device. As a method for manufacturing the reflector having the unevenness, a glass surface is roughened by a sand blast method, and the surface is etched with a hydrofluoric acid aqueous solution to form the unevenness, and Al or Ag having a high reflectance is formed on the upper surface. It is manufactured by forming a metal material such as. At this time, the uneven shape can be controlled by sandblasting conditions or etching conditions using a hydrofluoric acid aqueous solution. As another manufacturing method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-54318 describes a method of forming irregularities by a photolithography step (photolithography step) and an etching step on an organic film or an inorganic film.
【０００４】また、図２５に示す従来の前方散乱方式の
反射型液晶表示装置の構造は、特開平８−３３８９９３
号公報に記載されており、対向側基板は、散乱シート、
ガラス基板、カラーフィルタ、及び、透明電極から構成
されている。下部側基板は、ガラス基板上に形成された
アクティブマトリクス駆動素子と平坦面からなる反射電
極板とから構成される。対向側基板と下部側基板との間
に、液晶層が位置する。液晶表示装置の光源としては、
外部からの入射光が対向側基板の散乱層（散乱シー
ト）、ガラス基板、カラーフィルタ、透明電極、及び、
液晶層を順次通過し、反射電極板で反射されてなる反射
光を利用する。ただし、反射板（反射電極板）は平坦面
であるため、入射光は、反射板への入射角度に対して、
正反射方向に反射されて反射光になり、反射光は対向側
基板の散乱層で反射されて表示装置外部へ出射する。散
乱層としては、ＰＥＴフィルム等の高分子フィルムの表
面にエンボス加工等で凹凸を形成した拡散シートが用い
られている。また、反射板散乱方式及び前方散乱方式に
よる反射型液晶表示装置の反射性能は、パネルへの入射
光に対する正反射方向を中心にしたガウス分布状の光散
乱強度分布を有し、さらにその反射性能はパネル表示領
域内で同一であることが知られている。A structure of a conventional forward-scattering type reflection type liquid crystal display device shown in FIG. 25 is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-338993.
No., the opposing substrate is a scattering sheet,
It is composed of a glass substrate, a color filter, and a transparent electrode. The lower substrate includes an active matrix driving element formed on a glass substrate and a reflective electrode plate having a flat surface. The liquid crystal layer is located between the opposite substrate and the lower substrate. As the light source of the liquid crystal display device,
Light incident from the outside is a scattering layer (scattering sheet) on the opposite side substrate, a glass substrate, a color filter, a transparent electrode, and
The reflected light, which sequentially passes through the liquid crystal layer and is reflected by the reflective electrode plate, is used. However, since the reflection plate (reflection electrode plate) is a flat surface, the incident light is incident on the reflection plate with respect to the incident angle.
The light is reflected in the regular reflection direction to become reflected light, and the reflected light is reflected by the scattering layer of the opposing substrate and is emitted to the outside of the display device. As the scattering layer, a diffusion sheet in which irregularities are formed on the surface of a polymer film such as a PET film by embossing or the like is used. Further, the reflection performance of the reflection type liquid crystal display device by the reflection plate scattering method and the forward scattering method has a Gaussian distribution light scattering intensity distribution centered on a regular reflection direction with respect to light incident on the panel, and furthermore, the reflection performance thereof Are known to be the same within the panel display area.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、反射
型液晶表示装置の散乱帯（散乱層）の性能は、散乱帯の
製造方法によって大きく左右される。散乱層は、サンド
ブラスト法、フォトリソ法、エンボス加工法等で製造さ
れる。ところで、これらの方法で形成された凹凸構造を
有する反射板の反射性能は、光の入射方向に対する正反
射方向にガウス分布状の光強度分布を示す。一方、反射
光の強度分布が、ガウス分布形状ではなく、所望の角度
の光強度が強い分布、或いは、ある程度の反射角度範囲
（視野範囲）で均一な光強度を有する反射性能、例えば
矩形状又は台形状の強度分布を有する反射性能であるこ
とが望まれている。また、散乱帯を製造する従来の方法
では、散乱性能を左右する凹凸の傾斜角度などの微妙な
形状の制御が難しく、凹凸形状に制約があり、十分な光
散乱性能を有する散乱帯を得ることはできない。それゆ
え、従来の方法で製造された散乱帯を用いて明るい反射
型液晶表示装置を得ることは困難である。以上のような
事情に照らして、本発明の目的は、所望の光散乱性能を
有する散乱帯を容易に形成することにより、高画質で明
るい表示性能を有する反射型液晶表示装置を提供するこ
とである。As described above, the performance of the scattering band (scattering layer) of the reflection type liquid crystal display device largely depends on the method of manufacturing the scattering band. The scattering layer is manufactured by a sand blast method, a photolithography method, an embossing method, or the like. By the way, the reflection performance of the reflector having the concavo-convex structure formed by these methods shows a Gaussian light intensity distribution in the regular reflection direction with respect to the light incident direction. On the other hand, the intensity distribution of the reflected light is not a Gaussian distribution shape, but a distribution in which the light intensity at a desired angle is strong, or a reflection performance having uniform light intensity in a certain reflection angle range (viewing range), for example, rectangular or It is desired that the reflection performance has a trapezoidal intensity distribution. In addition, in the conventional method of manufacturing the scattering band, it is difficult to control a delicate shape such as the inclination angle of the unevenness which affects the scattering performance, and there is a limitation in the uneven shape, and it is necessary to obtain a scattering band having a sufficient light scattering performance. Can not. Therefore, it is difficult to obtain a bright reflective liquid crystal display using the scattering band manufactured by the conventional method. In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a reflective liquid crystal display device having high image quality and bright display performance by easily forming a scattering band having desired light scattering performance. is there.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第１発明の反射型液晶表示装置は、光
の入射方向側から見て、順次、光透過性の第１基板、液
晶層、及び、光反射性の第２基板を備え、第２基板が、
第１基板及び液晶層を透過した光を散乱しつつ反射させ
る光散乱性の反射帯を有する反射型液晶表示装置におい
て、反射帯は、光の散乱の際の光指向性が互いに異なる
２種類以上の領域で構成され、かつ、各領域の最大寸法
が５ｍｍ角以下であることを特徴としている。In order to achieve the above object, a reflection type liquid crystal display device according to a first aspect of the present invention comprises a light transmitting first substrate as viewed from a light incident direction side. , A liquid crystal layer, and a light-reflective second substrate, wherein the second substrate is
In a reflective liquid crystal display device having a light-scattering reflection band that reflects light transmitted through the first substrate and the liquid crystal layer while scattering, the reflection band has two or more types of light directivity different from each other when scattering light. And the maximum dimension of each area is not more than 5 mm square.
【０００７】反射帯とは上述の散乱帯に相当する。散乱
しつつ反射するとは、光反射面で光が散乱され、しかも
反射することを意味する。第１発明では、最大寸法が５
ｍｍ角であり、これにより、肉眼で違和感を感じること
はない。一例としては、反射帯が、光指向性の強い領域
と弱い領域との２種類の領域で構成される。[0007] The reflection band corresponds to the above-mentioned scattering band. Reflecting while scattering means that light is scattered and reflected on the light reflecting surface. In the first invention, the maximum dimension is 5
It is a mm square, so that the user does not feel uncomfortable with the naked eye. As an example, the reflection band is composed of two types of regions, a region having a strong light directivity and a region having a weak light directivity.
【０００８】図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、第１
発明の反射型液晶表示装置の反射性能を説明する側面断
面図である。本発明に係る反射型液晶表示装置では、装
置内の表示領域に設けられた反射帯（散乱帯）が、表示
領域内で、２つの互いに異なる反射光学特性（反射特
性）を示しており、パネル全体としての散乱帯は、２つ
の互いに異なる反射特性が融合された反射特性を有す
る。すなわち、図１（ａ）に示すように、Ａ領域及びＢ
領域は、それぞれ、反射性能の互いに異なるａ特性を有
する散乱帯、及び、ｂ特性を有する散乱帯で構成されて
おり、反射型パネル全体としては、ａ特性とｂ特性とが
合成されたｃ特性（図１（ｂ））を得ることができる。
反射性能とは、例えば、光指向性（指向性）や光拡散性
（拡散性）の性能である。本発明により、従来の異なる
反射特性を有する反射板を組み合わせて反射型液晶表示
装置の表示部散乱帯を構成することにより、ａ特性とｂ
特性との個々の反射性能の特徴を取り入れたｃ特性を有
する、新たな反射光分布を有する散乱帯を備えた反射型
液晶表示装置が実現される。すなわち、複数の領域に分
けられ、各領域で互いに異なる散乱性能を有する散乱帯
を備えた反射型液晶表示装置では、表示領域での反射性
能が、異なる個々の反射性能がその領域の面積に応じた
光強度で融合された反射特性を有する。従って、従来の
反射光分布を有する散乱帯を用いて、所望の反射光分布
を有する散乱帯を形成することができる。すなわち、所
望の反射特性を有する散乱帯を、製造方法の制約を受け
ることなく、相異なる反射特性を有するようにして、容
易に作り出すことができる。この散乱帯を用いることに
より、明るい表示性能を有する反射型液晶表示装置が実
現される。FIGS. 1A and 1B respectively show the first
It is a side sectional view explaining the reflective performance of the reflective liquid crystal display of the present invention. In the reflection type liquid crystal display device according to the present invention, the reflection band (scattering band) provided in the display region in the device shows two different reflection optical characteristics (reflection characteristics) in the display region. The scattering band as a whole has a reflection characteristic in which two different reflection characteristics are fused. That is, as shown in FIG.
Each of the regions is composed of a scattering band having an a characteristic and a scattering band having a b characteristic which are different from each other in reflection performance. As a whole, the reflection type panel has a c characteristic in which the a characteristic and the b characteristic are combined. (FIG. 1B) can be obtained.
The reflection performance is, for example, light directivity (directivity) or light diffusion (diffusion) performance. According to the present invention, by combining a conventional reflector having different reflection characteristics to constitute a display scattering band of a reflection type liquid crystal display device, a characteristic and b characteristic can be obtained.
A reflection type liquid crystal display device having a scattering band having a new reflected light distribution and having a c characteristic incorporating characteristics of individual reflection performance with the characteristic is realized. In other words, in a reflective liquid crystal display device that is divided into a plurality of regions and has a scattering band having different scattering performance in each region, the reflection performance in the display region varies, and the individual reflection performances differ according to the area of the region. It has reflection characteristics fused at different light intensities. Therefore, a scattering band having a desired reflected light distribution can be formed using a conventional scattering band having a reflected light distribution. That is, a scattering band having a desired reflection characteristic can be easily created with different reflection characteristics without being restricted by a manufacturing method. By using this scattering band, a reflective liquid crystal display device having bright display performance is realized.
【０００９】各画素内の反射帯は、光指向性が互いに異
なる２種類以上の領域で構成されていてもよい。また、
反射帯の光反射面は、凹凸面で形成されていてもよい。
この場合、例えば、凹凸面の平均傾斜角度は、光指向性
が互いに異なる各領域で、互いに異なる。高反射率の金
属反射板表面に凹凸面を形成することにより、散乱帯に
散乱機能を持たせており、反射光分布特性は、凹凸面の
傾斜角度の構成によって決まる。それゆえ、反射板表面
に有する凹凸面の傾斜角度、すなわち平均傾斜角度を所
望の領域で異なるように設定することにより、所望の散
乱特性を有する散乱帯を実現できる。The reflection band in each pixel may be composed of two or more types of regions having different light directivities. Also,
The light reflection surface of the reflection band may be formed by an uneven surface.
In this case, for example, the average inclination angles of the uneven surfaces are different from each other in regions where the light directivity is different from each other. By forming an uneven surface on the surface of the metal reflector having high reflectivity, the scattering band has a scattering function, and the reflected light distribution characteristic is determined by the configuration of the inclination angle of the uneven surface. Therefore, a scattering band having a desired scattering characteristic can be realized by setting the inclination angle of the uneven surface of the reflector surface, that is, the average inclination angle to be different in a desired region.
【００１０】本発明に係る第２発明の反射型液晶表示装
置は、光の入射方向側から見て、順次、光透過性の第１
基板、液晶層、及び、光反射性の第２基板を備え、第１
基板が、光を散乱しつつ透過させる透過帯を備えている
反射型液晶表示装置において、透過帯は、光の散乱の際
の光指向性が互いに異なる２種類以上の領域で構成さ
れ、かつ、各領域の最大寸法が５ｍｍ角以下であること
を特徴としている。In the reflection type liquid crystal display device according to the second aspect of the present invention, when viewed from the light incident direction side, the first light transmissive first liquid crystal display device is sequentially arranged.
A first substrate including a substrate, a liquid crystal layer, and a light-reflective second substrate;
In the reflection type liquid crystal display device in which the substrate has a transmission band that transmits light while scattering light, the transmission band is formed of two or more types of regions having different light directivities when scattering light, and It is characterized in that the maximum size of each area is 5 mm square or less.
【００１１】散乱しつつ透過するとは、具体的に説明す
ると、光入射面で光が散乱され散乱光が透過する、透過
した光が光出射面で散乱される、又は、透過しつつ光入
射面と光出射面との間で散乱されることを意味する。一
例としては、透過帯が、光指向性の強弱の強い領域と弱
い領域との２種類の領域で構成される。各画素内の透過
帯は、光指向性が互いに異なる２種類以上の領域で構成
されていてもよい。また、透過帯の光入射面及び光出射
面の少なくとも一方は、凹凸面で形成されていてもよ
い。この場合、例えば、凹凸面の平均傾斜角度は、光指
向性が互いに異なる各領域で、互いに異なる。第２発明
により、第１発明と同様の効果を奏することができる。To be specific, “transmitting while scattering” means that light is scattered on the light incident surface and scattered light is transmitted, transmitted light is scattered on the light emitting surface, or light is transmitted and transmitted on the light incident surface. And the light exit surface. As an example, the transmission band is composed of two types of regions, that is, a region having a strong and weak light directivity and a region having a weak light directivity. The transmission band in each pixel may be composed of two or more types of regions having different light directivities. In addition, at least one of the light incident surface and the light emission surface of the transmission band may be formed with an uneven surface. In this case, for example, the average inclination angles of the uneven surfaces are different from each other in regions where the light directivity is different from each other. According to the second aspect, the same effect as that of the first aspect can be obtained.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下に、実施形態例及び実施例を
挙げ、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を具体
的かつより詳細に説明する。尚、本発明の実施の形態の
説明では、従来と同様のものには同じ符号を付してその
説明を省略する。実施形態例１ 本実施形態例は、本発明の一実施形態例である。図２
は、本実施形態例の反射型液晶表示装置の基本構造を示
す側面断面図である。本実施形態例の反射型液晶表示装
置は、液晶を駆動する画素電極を有する絶縁性基板と、
この絶縁性基板に対向し、透明電極を有する絶縁性基板
（対向基板）１と、両絶縁性基板に挟まれた液晶（液晶
層）１０とから構成される。すなわち、本実施形態例の
反射型液晶表示装置は、光の入射方向側から見て、順
次、光透過性の第１基板１、液晶層１０、及び、光反射
性の第２基板を備え、第２基板が、第１基板及び液晶層
を透過した光を散乱しつつ反射させる光散乱性の反射帯
（以下、散乱帯と言う）を有する。散乱帯は、光の散乱
の際の光指向性の強弱が異なる２種類以上の領域で構成
され、かつ、各領域の最大寸法が５ｍｍ角以下である。
本実施形態例では、散乱帯は、表面に凹凸を有する高反
射率金属からなる反射板構造を有する例を示した。反射
板表面の凹凸２２は、反射板の下側の絶縁層８に形成さ
れた凹凸構造を反映しており、この金属表面の凹凸構造
が反射光を散乱させる機能を有する。また、この反射板
は、スイッチング素子６の電極と電気的に接続させて、
反射板兼画素電極２１として使用してもよい。反射板を
形成する際、ガラス或いはシリコン酸化膜をサンドブラ
スト法を用いて初期凹凸を形成し、その後フッ化水素酸
水溶液でエッチングし、その上部にＡｌ形成することに
より反射板を形成しており、このようにして凹凸２２が
形成されている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the embodiments of the present invention, the same components as those in the related art are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Embodiment 1 Embodiment 1 is an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 1 is a side sectional view showing a basic structure of a reflection type liquid crystal display device of the embodiment. The reflective liquid crystal display device of the present embodiment is an insulating substrate having a pixel electrode for driving liquid crystal,
It comprises an insulating substrate (opposing substrate) 1 having a transparent electrode and facing the insulating substrate, and a liquid crystal (liquid crystal layer) 10 sandwiched between the insulating substrates. That is, the reflection type liquid crystal display device of the present embodiment includes a light-transmissive first substrate 1, a liquid crystal layer 10, and a light-reflective second substrate sequentially as viewed from the light incident direction side, The second substrate has a light-scattering reflection band (hereinafter, referred to as a scattering band) that reflects light transmitted through the first substrate and the liquid crystal layer while scattering the light. The scattering band is composed of two or more types of regions having different levels of light directivity at the time of light scattering, and each region has a maximum dimension of 5 mm square or less.
In the present embodiment, the scattering band has a reflection plate structure made of a high reflectance metal having irregularities on the surface. The unevenness 22 on the reflector surface reflects the uneven structure formed on the insulating layer 8 below the reflector, and the uneven structure on the metal surface has a function of scattering reflected light. Also, this reflector is electrically connected to the electrode of the switching element 6,
It may be used as a reflector / pixel electrode 21. When forming the reflector, the glass or silicon oxide film is formed with initial irregularities by using a sandblast method, then etched with a hydrofluoric acid aqueous solution, and Al is formed on the upper portion to form the reflector, The irregularities 22 are thus formed.
【００１３】本実施形態例の反射型液晶表示装置に外光
が入射すると、透過状態の場合、入射光１２が、液晶層
１０を通過し、反射板表面で、凹凸形状を反映した指向
性に従って光が反射され、再び液晶を通過した反射光１
３が絶縁性基板１の外側から見える。また、遮光状態で
は、入射光が、反射板に到達する以前に吸収されるた
め、外部には光が出射されない。それゆえ、高コントラ
ストで、明るい反射型液晶表示装置を得ることができ
る。When external light is incident on the reflection type liquid crystal display device of this embodiment, in the transmission state, the incident light 12 passes through the liquid crystal layer 10 and is reflected on the surface of the reflection plate according to the directivity reflecting the uneven shape. The reflected light 1 that has been reflected and passed through the liquid crystal again
3 can be seen from the outside of the insulating substrate 1. Further, in the light-shielded state, the incident light is absorbed before reaching the reflector, so that no light is emitted to the outside. Therefore, a high-contrast, bright reflective liquid crystal display device can be obtained.
【００１４】反射性能の測定例 図３は、反射板の凹凸を形成する際に行うフッ化水素酸
水溶液のエッチング時間をパラメータとして変化させ
て、凹凸の平均傾斜角度を制御、すなわち凹凸構造を制
御して形成することにより得られた反射板の反射性能を
示すグラフ図である。なお、反射板は、反射板領域にお
いて、従来と同様の一様な反射特性を有する反射板を用
いて測定した。図４は、反射特性の測定システムを説明
する模式図である。反射特性の測定する際、白色光源３
３をパネル面或いは散乱帯面３６に対して法線方向に固
定し、反射光強度を測定するための検出器３４を回転さ
せ、反射光の出射角度３５の依存性を測定した。図３に
示すように、従来の方法で凹凸を形成した反射板の場
合、反射性能は、エッチング条件を変化させることで、
指向性の強い反射分布を示す反射板から散乱成分の強い
反射分布を示す反射板まで、様々な特性を有する反射板
を制御して製造できる。しかし、これらの反射性能は、
入射光の正反射方向に対してガウス分布状の反射光強度
を示し、これ以外の特性分布を得ることは困難である。
一方、実施形態例１の反射板を形成する際、相異なる反
射性能を有する反射板、すなわち数種類の反射板を用い
て、これを同一パネルの反射板で構成する。すなわち異
なる反射性能を有する反射板を同一パネル内に作り込む
ことで、パネル全体として得られる反射性能の特性分布
形状を新たな形状、すなわち、所望の反射性能分布形状
を有する反射板を製造して、従来の光学反射特性分布形
状以外の特性形状を有する反射板を容易に形成できる。FIG. 3 shows an example of controlling the average inclination angle of the unevenness by changing the etching time of the aqueous hydrofluoric acid solution when forming the unevenness of the reflector as a parameter, that is, controlling the unevenness structure. FIG. 7 is a graph showing the reflection performance of a reflector obtained by forming the reflector. The reflection plate was measured using a reflection plate having the same uniform reflection characteristics as in the related art in the reflection plate region. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a measurement system for reflection characteristics. When measuring the reflection characteristics, the white light source 3
3 was fixed in the normal direction to the panel surface or the scattering band surface 36, the detector 34 for measuring the intensity of the reflected light was rotated, and the dependence of the emission angle 35 of the reflected light was measured. As shown in FIG. 3, in the case of a reflector having irregularities formed by a conventional method, the reflection performance is changed by changing the etching conditions.
It can be manufactured by controlling reflectors having various characteristics from a reflector exhibiting a reflection distribution having a strong directivity to a reflector exhibiting a reflection distribution having a strong scattering component. However, these reflection performances
It shows a Gaussian distribution of reflected light intensity in the regular reflection direction of the incident light, and it is difficult to obtain other characteristic distributions.
On the other hand, when forming the reflector of the first embodiment, reflectors having different reflection performances, that is, several types of reflectors are used, and are configured by the reflectors of the same panel. That is, by forming reflectors having different reflection performances in the same panel, the reflection distribution characteristic distribution shape obtained as a whole panel is formed into a new shape, that is, a reflection plate having a desired reflection performance distribution shape is manufactured. In addition, a reflector having a characteristic shape other than the conventional optical reflection characteristic distribution shape can be easily formed.
【００１５】実施形態例２ 図５は、本実施形態例の反射型液晶表示装置の構成を示
す平面図である。本実施形態例の反射型液晶表示装置
は、実施形態例１の反射型液晶表示装置の反射板の１画
素あたりの領域を２つの領域に分け、各領域でそれぞれ
異なる反射性能を有するように凹凸構造を形成する。本
実施形態例では、指向性の強い反射特性を有する領域を
Ａ、拡散性の強い反射特性を有する領域をＢとし、この
異なる反射性能を有する２領域で１画素の領域を形成す
る。図６は、本実施形態例の反射型液晶表示装置の反射
板の反射特性を示すグラフ図である。図６で示した反射
特性（Ａ）は図５で示した領域Ａに対応し、図６で示し
た反射特性（Ｂ）は図５で示した領域Ｂに対応する。１
画素の最終的な反射特性は、図６に示した反射特性
（Ｃ）であり、これにより反射性能（Ａ）及び（Ｂ）の
互いの特徴を有する理想的な反射性能を得ることができ
る。本実施形態例では、１画素内の領域Ａ及び領域Ｂの
占有面積を互いに同一としたが、専有面積を変えること
で、反射性能（Ａ）及び（Ｂ）の融合の度合いを変える
ことができる。それゆえ、所望の反射性能に応じて領域
Ａ及び領域Ｂの占有面積を決定してもよい。尚、１画素
内の領域を２つ以上の相異なる反射性能を有する領域で
構成してもよい。例えば、図７に示すように、１画素３
７の占める領域を４つの互いに異なる反射性能の領域で
構成してもよい。これにより、合成できる異なる反射性
能の種類を多くでき、得られる反射性能の分布形状の選
択範囲が広がり、より理想的な反射性能を有する反射型
液晶表示装置を実現できる。 Embodiment 2 FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a reflection type liquid crystal display device of this embodiment. The reflective liquid crystal display device of the present embodiment divides a region per pixel of the reflector of the reflective liquid crystal display device of the first embodiment into two regions, and has irregularities such that each region has a different reflection performance. Form the structure. In the present embodiment, an area having strong reflection characteristics of directivity is denoted by A, and an area having strong reflection characteristics of diffusion is denoted by B, and one pixel area is formed by two areas having different reflection performance. FIG. 6 is a graph showing the reflection characteristics of the reflection plate of the reflection type liquid crystal display device of this embodiment. The reflection characteristic (A) shown in FIG. 6 corresponds to the area A shown in FIG. 5, and the reflection characteristic (B) shown in FIG. 6 corresponds to the area B shown in FIG. 1
The final reflection characteristic of the pixel is the reflection characteristic (C) shown in FIG. 6, whereby an ideal reflection performance having the mutual characteristics of the reflection performances (A) and (B) can be obtained. In the present embodiment, the area occupied by the area A and the area B in one pixel are the same, but the degree of fusion of the reflection performances (A) and (B) can be changed by changing the occupied area. . Therefore, the area occupied by the regions A and B may be determined according to the desired reflection performance. Note that a region in one pixel may be configured by two or more regions having different reflection performances. For example, as shown in FIG.
The area occupied by 7 may be constituted by four areas having different reflection performances. As a result, the types of different reflective performances that can be synthesized can be increased, the range of the distribution shape of the obtained reflective performance can be widened, and a reflective liquid crystal display device having more ideal reflective performance can be realized.
【００１６】実施形態例３ 図８は、本実施形態例の反射型液晶表示装置の構成を示
す平面図である。本実施形態例の反射型液晶表示装置で
は、互いに異なる２種類の指向性の反射性能を有する反
射板を用い、１つの画素３７ごとに反射板が交互に設け
られている。図８で、Ａ及びＢは、反射特性（Ａ）を有
する領域Ａ、反射特性（Ｂ）を有する領域Ｂを示す。さ
らに、図９に示すように、それ以上の画素数のグループ
単位、例えば６つの単位で、互いに異なる反射性能を有
する反射板を構成してもよい。また、画素単位ではなく
５００×５００μmの領域ごとに設置しても良い。ま
た、３種以上の異なる反射性能を有する反射板で、パネ
ル表示内部を自由に配置してもよい。この場合、反射型
液晶表示装置としての反射特性は、反射性能の種類と、
パネル表示面における各反射板の占有領域によって決ま
り、反射性能の分布形状を一層多様にすることができ、
従って、明るく、高品位表示を有する反射型液晶表示装
置を得ることができる。 Embodiment 3 FIG. 8 is a plan view showing a configuration of a reflection type liquid crystal display device of this embodiment. In the reflection type liquid crystal display device according to the present embodiment, reflectors having two different types of directivity reflection performance are used, and the reflection plates are provided alternately for each pixel 37. In FIG. 8, A and B indicate a region A having the reflection characteristic (A) and a region B having the reflection characteristic (B). Further, as shown in FIG. 9, reflectors having different reflection performances may be configured in groups of more pixels, for example, six units. In addition, it may be provided not for each pixel but for each area of 500 × 500 μm. Further, the inside of the panel display may be freely arranged by three or more kinds of reflectors having different reflection performances. In this case, the reflection characteristics of the reflection type liquid crystal display device include the type of reflection performance and
Determined by the area occupied by each reflector on the panel display surface, the distribution shape of the reflection performance can be further diversified,
Therefore, it is possible to obtain a bright reflective liquid crystal display device having high quality display.
【００１７】実施形態例４ 画素電極に透明性導電膜であるＩＴＯ層４１（図１０）
が用いられ、高反射率金属からなる反射板９が液晶セル
外部に位置する、図１０に示す反射型液晶表示装置に本
発明を適用したものが、本実施形態例の反射型液晶表示
装置である。 Embodiment 4 An ITO layer 41 as a transparent conductive film is formed on the pixel electrode (FIG. 10).
The present invention is applied to the reflection type liquid crystal display device shown in FIG. 10 in which the reflection plate 9 made of high-reflectance metal is located outside the liquid crystal cell. is there.
【００１８】実施形態例５ 画素電極に平坦な反射板２５であるＡｌ層２５（図１
１）を用い、前記対向基板の上部（或いは下部）に、拡
散フィルム４０が位置する図１１に示す反射型液晶表示
装置に本発明を適用したものが、本実施形態例の反射型
液晶表示装置である。光の散乱経路は、実施形態例１か
ら４の反射型液晶表示装置に比べて異なる。本実施形態
例の反射型液晶表示装置に外光が入射すると、透過状態
の場合、散乱層（拡散フィルム）４０を透過した入射光
が、液晶層を通過して平坦面を有する反射板表面で正反
射方向に光が反射され、再び液晶を通過し、対向基板１
の表面の散乱層表面に有する凹凸形状を反映した指向性
に従って散乱され、この散乱光が対向基板１の外側から
見える。散乱層表面の凹凸構造は、互いに異なる散乱性
能を有する２種類、３種類以上の凹凸で構成され、これ
により、理想的な反射性能を有する反射型液晶表示装置
を実現できる。 Embodiment 5 An Al layer 25 (FIG. 1) which is a flat reflecting plate 25 is formed on a pixel electrode.
The reflective liquid crystal display device of the present embodiment is obtained by applying the present invention to the reflective liquid crystal display device shown in FIG. 11 in which the diffusion film 40 is located above (or below) the opposing substrate using 1). It is. Light scattering paths are different from those of the reflective liquid crystal display devices of the first to fourth embodiments. When external light is incident on the reflection type liquid crystal display device of this embodiment, in the transmission state, the incident light transmitted through the scattering layer (diffusion film) 40 passes through the liquid crystal layer and is reflected on the surface of the reflection plate having a flat surface. The light is reflected in the regular reflection direction, passes through the liquid crystal again, and
Are scattered according to the directivity reflecting the uneven shape of the surface of the scattering layer, and this scattered light is visible from the outside of the counter substrate 1. The concavo-convex structure on the surface of the scattering layer is composed of two, three or more kinds of concavities and convexities having different scattering performances, whereby a reflection type liquid crystal display device having ideal reflection performance can be realized.
【００１９】以下、上記実施形態例を実際に適用した反
射型液晶表示装置及び反射型液晶表示装置の製造方法の
具体例を実施例として示す。実施例１ 図１２は、それぞれ、本実施例での反射型液晶表示装置
の製造工程を示す基板断面図である。本実施例では、反
射型液晶表示装置のスイッチング素子には逆スタガー構
造の薄膜トランジスタを採用した。本実施例で反射型液
晶表示装置を製造するには、ガラス基板上に以下の工程
を行う。尚、以下の説明で、ＰＲとはフォトリソグラフ
ィ工程（フォトリソ工程）の略であり、ＰＲの前の記載
する数字は、フォトリソ工程の積算回数を示す。例えば
２ＰＲは２回目のフォトリソ工程であることを示す。 （ａ）反射板形成領域へのレジストパターン形成（１Ｐ
Ｒ） （ｂ）サンドブラストによる凹凸形成 （ｃ）画素分割レジストパターン形成（２ＰＲ） （ｄ）弗化水素酸による凹凸面のウェットエッチング （ｅ）Ｃｒ金属をスパッタリング法により形成 （ｆ）ゲート電極の形成（３ＰＲ） （ｇ）ゲート絶縁膜、半導体層、ドーピング層をプラズ
マＣＶＤにより成膜 （ｈ）ドライエッチにより半導体層、ドーピング層のア
イランド形成（４ＰＲ） （ｉ）Ｃｒ金属をスパッタリング法により形成 （ｊ）Ａｌ金属をスパッタリング法により形成 （ｋ）ソース、ドレイン（反射画素）電極を形成（５Ｐ
Ｒ）Hereinafter, specific examples of the reflection type liquid crystal display device and the method of manufacturing the reflection type liquid crystal display device to which the above embodiment is actually applied will be described as examples. Embodiment 1 FIGS. 12A to 12C are cross-sectional views of a substrate showing the steps of manufacturing a reflective liquid crystal display device in this embodiment. In this embodiment, a thin film transistor having an inverted stagger structure is employed as a switching element of the reflection type liquid crystal display device. To manufacture a reflective liquid crystal display device in this embodiment, the following steps are performed on a glass substrate. In the following description, PR is an abbreviation of a photolithography process (photolithography process), and the number described before PR indicates the number of times of the photolithography process. For example, 2PR indicates the second photolithography step. (A) Formation of a resist pattern in the reflection plate formation region (1P
R) (b) Concavo-convex formation by sandblasting (c) Pixel division resist pattern formation (2PR) (d) Wet etching of concavo-convex surface by hydrofluoric acid (e) Cr metal formed by sputtering method (f) Gate electrode formation (3PR) (g) Deposition of gate insulating film, semiconductor layer and doping layer by plasma CVD (h) Formation of islands of semiconductor layer and doping layer by dry etching (4PR) (i) Formation of Cr metal by sputtering method (j ) Forming Al metal by sputtering method (k) Forming source and drain (reflection pixel) electrodes (5P
R)
【００２０】使用ガラス基板にはＮＥＣガラス製ＯＭ−
２を使用し、フォトリソ工程により反射板の形成される
領域以外をレジスト層４３で覆った。その後、表面を研
磨剤＃１０００番（Ａｌ2Ｏ3）を用いてサンドブラスト
法により荒らすことで、反射板の形成される領域に選択
的に凹凸２２を形成した。この表面の凹凸サイズは、ピ
ッチ５ミクロン以下、段差５ミクロン以下、であり、該
凹凸の平均傾斜ｋは１２度を示した。その後、前記研磨
面にレジスト塗布、露光、現像工程を行うことでパター
ンニングを行った。本実施例では１画素内を二つの異な
る反射特性を有する反射板凹凸構造を形成するために、
工程（ｃ）では、図５の画素平面図に示すように画素内
部の半分の領域を覆うレジストパターン３８が使用され
た。その後、弗化水素酸水溶液により露出された研磨面
をウエットエッチング処理を行った。この時のエッチン
グ時間は６０秒に設定し、形成された第１の凹凸サイズ
は、ピッチ３０ミクロン以下、凹凸段差２ミクロン以下
であった。なお、弗化水素酸水溶液によるエッチング処
理時間を変化させることで表面凹凸傾斜角度を制御でき
る。このエッチング処理後の凹凸平均傾斜角度は８度で
あった。その後、レジスト剥離を行う。その後、ゲート
電極としてＣｒ層を１００ｎｍを形成し、ゲート絶縁膜
として窒化シリコン膜を２００ｎｍ、酸化シリコン膜を
１２０ｎｍ、半導体層としてアモルファスシリコン膜を
１５０ｎｍ、ドーピング層としてｎ型化アモルファスシ
リコン膜を１００ｎｍ、プラズマCVD法により成膜し
た。アモルファスシリコン膜及びドーピング層のアイラ
ンド形成を行い、ソース、ドレイン金属としてＣｒ及び
Ａｌ金属を連続成膜した後に、ソース、ドレイン電極を
形成した。なお、この工程において、工程（ｂ）、
（ｄ）で形成された凹凸領域には、反射板兼画素電極が
形成されている。これにより反射板を有するＴＦＴ基板
が製造される。The glass substrate used is OM- made of NEC glass.
The resist layer 43 was used to cover areas other than the area where the reflector was formed by the photolithography process. Thereafter, the surface was roughened by sandblasting using abrasive # 1000 (Al 2 O 3 ), so that irregularities 22 were selectively formed in the region where the reflector was formed. The irregularities on the surface had a pitch of 5 microns or less and a step of 5 microns or less, and the average inclination k of the irregularities was 12 degrees. Then, patterning was performed by performing resist application, exposure, and development steps on the polished surface. In this embodiment, in order to form a reflector uneven structure having two different reflection characteristics in one pixel,
In the step (c), as shown in the pixel plan view of FIG. 5, a resist pattern 38 covering a half area inside the pixel was used. Thereafter, the polished surface exposed by the hydrofluoric acid aqueous solution was subjected to wet etching. The etching time at this time was set to 60 seconds, and the size of the first unevenness formed was 30 μm or less in pitch and 2 μm or less in unevenness step. The inclination angle of the surface unevenness can be controlled by changing the etching time of the hydrofluoric acid aqueous solution. The average inclination angle of the concavities and convexities after this etching treatment was 8 degrees. After that, the resist is stripped. Thereafter, a Cr layer is formed as a gate electrode with a thickness of 100 nm, a silicon nitride film as a gate insulating film is 200 nm, a silicon oxide film is 120 nm, an amorphous silicon film is 150 nm as a semiconductor layer, and an n-type amorphous silicon film is 100 nm as a doping layer. The film was formed by the plasma CVD method. The islands of the amorphous silicon film and the doping layer were formed, and Cr and Al metals were continuously formed as source and drain metals, and then source and drain electrodes were formed. In this step, in step (b),
In the uneven area formed in (d), a reflector and a pixel electrode are formed. Thus, a TFT substrate having a reflection plate is manufactured.
【００２１】工程（ｇ）におけるプラズマＣＶＤ条件
は、以下のように設定した。シリコン酸化膜の場合、反
応ガスにシランと酸素ガスを用い、ガス流量比（シラン
／酸素）は、０．１〜０．５程度に設定し、成膜温度２
００〜３００℃、圧力１Ｔｏｒｒ、プラズマパワー２０
０Ｗとした。シリコン窒化膜の場合、反応ガスにシラン
とアンモニアガスを用い、ガス流量比（シラン／アンモ
ニア）は、０．１〜０．８に設定し、成膜温度２５０
℃、圧力１Ｔｏｒｒ、プラズマパワー２００Ｗとした。
アモルファスシリコン膜の場合、反応ガスにシランと水
素ガスを用い、ガス流量比（シラン／水素）は、０．２
５〜２に設定し、成膜温度２００〜２５０℃、圧力１Ｔ
ｏｒｒ、プラズマパワー５０Ｗとした。ｎ型化アモルフ
ァスシリコン膜の場合、反応ガスにシランとホスフィン
を用い、ガス流量比（シラン／フォスフィン）は、１〜
２に設定し、成膜温度２００〜２５０℃、圧力１Ｔｏｒ
ｒ、プラズマパワー５０Ｗとした。また、工程（ｈ）の
ＴＦＴ素子部のアイランド形成において、Ｃｒ層には、
ウェットエッチングを採用し、シリコン酸化膜及びシリ
コン窒化膜、そして、アモルファスシリコン層には、ド
ライエッチングを採用した。Ｃｒ層のエッチングには、
過塩化水素酸と硝酸第２セリウムアンモニウムの混合水
溶液を用いた。また、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜
のエッチングには、エッチングガスに四塩化フッ素と酸
素ガスを用い、反応圧力５〜３００ｍＴｏｒｒ、プラズ
マパワー１００〜３００Ｗ、とした。また、アモルファ
スシリコン層のエッチングには、塩素と水素ガスを用
い、反応圧力５〜３００ｍＴｏｒｒ、プラズマパワー５
０〜２００Ｗとした。反射画素電極板２４の開口率は、
８０％で製造した。その後、上記ＴＦＴ基板６１と、透
明導電膜のＩＴＯ６０で形成された透明電極を有する対
向基板を、各々の膜面が対向するようにして重ね合わせ
た。なお、ＴＦＴ基板と対向基板には配向処理を施し、
プラスチック粒子等のスペーサを介して、パネル周辺部
にエポキシ系の接着剤を塗ることにより、両基板を張り
合わせた。その後ＧＨ型の液晶を注入し液晶層とするこ
とで、液晶表示装置を製造した。図１３は、本実施例の
反射型液晶表示装置の構成を示す側面断面図である。The plasma CVD conditions in the step (g) were set as follows. In the case of a silicon oxide film, silane and oxygen gas are used as reaction gases, the gas flow ratio (silane / oxygen) is set to about 0.1 to 0.5, and the film formation temperature is 2
00 to 300 ° C, pressure 1 Torr, plasma power 20
0 W. In the case of a silicon nitride film, silane and ammonia gas are used as reaction gases, the gas flow ratio (silane / ammonia) is set to 0.1 to 0.8, and the film formation temperature is 250
C., pressure 1 Torr, plasma power 200 W.
In the case of an amorphous silicon film, silane and hydrogen gas are used as reaction gases, and the gas flow ratio (silane / hydrogen) is 0.2
5 to 2, film formation temperature 200 to 250 ° C, pressure 1T
orr, plasma power 50 W. In the case of an n-type amorphous silicon film, silane and phosphine are used as reaction gases, and the gas flow ratio (silane / phosphine) is 1 to 3.
2, film formation temperature 200-250 ° C, pressure 1 Torr
r, plasma power 50 W. In the island formation of the TFT element portion in the step (h), the Cr layer includes
Wet etching was employed, and dry etching was employed for the silicon oxide film, silicon nitride film, and amorphous silicon layer. For etching the Cr layer,
A mixed aqueous solution of perhydrochloric acid and ceric ammonium nitrate was used. Further, for etching the silicon nitride film and the silicon oxide film, fluorine tetrachloride and oxygen gas were used as an etching gas, the reaction pressure was 5 to 300 mTorr, and the plasma power was 100 to 300 W. The etching of the amorphous silicon layer is performed using chlorine and hydrogen gas at a reaction pressure of 5 to 300 mTorr and a plasma power of 5 mTorr.
0 to 200W. The aperture ratio of the reflective pixel electrode plate 24 is
Manufactured at 80%. Thereafter, the TFT substrate 61 and an opposing substrate having a transparent electrode formed of a transparent conductive film of ITO 60 were overlapped so that the respective film surfaces faced each other. Note that the TFT substrate and the counter substrate are subjected to an orientation process,
Both substrates were adhered to each other by applying an epoxy-based adhesive to the periphery of the panel via a spacer such as plastic particles. Thereafter, GH type liquid crystal was injected to form a liquid crystal layer, whereby a liquid crystal display device was manufactured. FIG. 13 is a side sectional view showing the configuration of the reflection type liquid crystal display device of this embodiment.
【００２２】図１４は、このようにして製造された反射
型液晶表示装置の反射性能を示すグラフ図である。この
反射型液晶表示装置の反射画素電極４２は、従来のサン
ドブラスト法では得ることのできなかった光散乱性を有
する反射性能を得ることができた。本実施例では、２つ
の異なる反射板として、拡散性の強い反射板と、指向性
の強い反射板とを同一画素内に形成した。その結果、図
１４に示すように、反射型液晶表示装置の反射性能は、
Ａ領域３１では指向性が強く、Ｂ領域３２では拡散性が
強い二つの特徴を有する性能であり、新聞紙よりも明る
い白表示を有するモノクロ反射型パネルを実現すること
ができた。また、対向基板側に、ＲＧＢカラーフィルタ
を設置した場合、明るいカラー反射型パネルを実現でき
た。なお、ＴＦＴ素子の製造方法は、本実施例に限定さ
れない。さらに、本実施例ではスイッチング素子に逆ス
タガー構造トランジスタを用いたが、本発明はこれに限
定されない。例えば、順スタガー構造薄膜トランジス
タ、或いはＭＩＭダイオードを用いた場合でも同様の表
示性能を有する反射型液晶表示装置を実現できる。FIG. 14 is a graph showing the reflection performance of the reflection type liquid crystal display device manufactured as described above. The reflective pixel electrode 42 of this reflective liquid crystal display device was able to obtain a reflective performance having light scattering properties that could not be obtained by the conventional sandblast method. In the present embodiment, as two different reflectors, a reflector having strong diffusivity and a reflector having strong directivity are formed in the same pixel. As a result, as shown in FIG. 14, the reflection performance of the reflection type liquid crystal display device is as follows.
In the A region 31, the directivity is strong, and in the B region 32, the diffusivity is strong. Thus, a monochrome reflective panel having a white display brighter than newspaper is realized. When an RGB color filter was provided on the counter substrate side, a bright color reflective panel could be realized. Note that the method of manufacturing the TFT element is not limited to this embodiment. Further, in this embodiment, an inverted staggered transistor is used as the switching element, but the present invention is not limited to this. For example, a reflective liquid crystal display device having the same display performance can be realized even when a thin film transistor having a staggered structure or an MIM diode is used.
【００２３】実施例２ 図１５は、それぞれ、本実施例での反射型液晶表示装置
の製造工程を示す基板断面図である。本実施例では、反
射型液晶表示装置のスイッチング素子には逆スタガー構
造の薄膜トランジスタを採用した。本実施例で反射型液
晶表示装置を製造するには、以下の工程を行う。 （ａ）Ｃｒ金属をスパッタリング法により形成 （ｂ）ゲート電極１４の形成（３ＰＲ） （ｃ）ゲート絶縁膜１５、半導体層１６、ドーピング層
１７をプラズマＣＶＤにより成膜 （ｄ）ドライエッチにより半導体層、ドーピング層のア
イランド形成（４ＰＲ） （ｅ）Ｃｒ金属をスパッタリング法により形成 （ｆ）ソース１８、ドレイン１９電極を形成（５ＰＲ） （ｇ）有機絶縁膜膜８の形成 （ｈ）凹凸パターン形成（６ＰＲ） （ｉ）層間膜である有機絶縁膜８の形成 （ｊ）コンタクト形成２０（７ＰＲ） （ｋ）Ａｌ金属をスパッタリング法により形成 （ｌ）反射画素電極２１を形成（８ＰＲ） Embodiment 2 FIGS. 15A and 15B are cross-sectional views of a substrate showing the steps of manufacturing a reflection type liquid crystal display device in this embodiment. In this embodiment, a thin film transistor having an inverted stagger structure is employed as a switching element of the reflection type liquid crystal display device. In order to manufacture a reflection type liquid crystal display device in this embodiment, the following steps are performed. (A) Cr metal formed by sputtering (b) Formation of gate electrode 14 (3PR) (c) Gate insulating film 15, semiconductor layer 16, and doping layer 17 formed by plasma CVD (d) Semiconductor layer by dry etching (4PR) (e) Form Cr metal by sputtering (f) Form source 18 and drain 19 electrodes (5PR) (g) Form organic insulating film 8 (h) Form concavo-convex pattern ( 6i) (i) Formation of organic insulating film 8 as an interlayer film (j) Contact formation 20 (7PR) (k) Formation of Al metal by sputtering method (l) Formation of reflective pixel electrode 21 (8PR)
【００２４】工程（ａ）から（ｌ）での製造条件は、実
施例１に記載の製造条件と同一とした。工程（ｇ）の有
機系絶縁膜には、本実施例の場合、ポリイミド膜（日産
化学製ＲＮ−８１２）を使用した。膜厚は３μmであ
る。ポリイミドの塗布条件は、スピン回転数、８００
ｒ．ｐ．ｍ．、仮焼成温度９０℃、仮焼成１０分間と
し、本焼成温度２５０℃、本焼成時間１時間とした。そ
の後レジスト工程により凹凸パターンを形成した後、該
レジストパターンをマスク層としてドライエッチプロセ
スにより、凹凸を形成した。ポリイミド膜のドライエッ
チング条件は、エッチングガスとして四塩化フッ素と酸
素ガスを用い、ガス流量比（四塩化フッ素／酸素）を
０．５〜１．５に設定し、反応圧力５〜３００ｍＴｏｒ
ｒ、プラズマパワー１００〜３００Ｗとした。工程
（ｉ）の層間絶縁膜には、日産化学製ポリイミド（ＲＮ
−８１２）を１μm厚で形成した。ポリイミド膜の塗布
条件は、スピン回転数１２００ｒ．ｐ．ｍ．、仮焼成温
度９０℃、仮焼成１０分間とし、本焼成温度２５０℃、
本焼成時間１時間とした。工程（ｊ）のコンタクト形成
工程におけるレジストプロセスとドライエッチプロセス
により、コンタクト領域のポリイミド膜を除去し、レ■
e4e4e457スト層の剥離を行い、コンタクト形成を行っ
た。ポリイミド膜のドライエッチング条件は、工程
（ｈ）のポリイミド膜の凹凸形成のエッチング条件と同
一とした。その後、反射効率の高く、ＴＦＴプロセスと
の整合性がよいアルミニウム金属を形成し、これにパタ
ーン形成することで、画素電極及び兼反射板を形成し
た。このときのアルミニウムにはウェットエッチング処
理を行い、エッチング液として６０℃に加熱したリン
酸、酢酸、硝酸の混合液を使用した。上記（ｈ）で形成
された凹凸の平面形状はランダムな形状となっている。
反射画素電極板の開口率は、８０％で製造した。その
後、上記ＴＦＴ基板と、透明導電膜のＩＴＯ６０で形成
された透明電極を有する対向基板を、各々の膜面が対向
するようにして重ね合わせた。ＴＦＴ基板と対向基板に
は、配向処理が施され、両基板はプラスチック粒子等の
スペーサを介して、パネル周辺部にエポキシ系の接着剤
を塗ることにより、張り合わされた。その後ＧＨ型の液
晶を注入し液晶層とすることで、液晶表示装置を製造し
た。The manufacturing conditions in steps (a) to (l) were the same as the manufacturing conditions described in Example 1. In the case of this example, a polyimide film (RN-812 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) was used as the organic insulating film in step (g). The thickness is 3 μm. The application conditions of the polyimide were spin speed, 800
r. p. m. The calcination temperature was 90 ° C., the calcination time was 10 minutes, the main calcination temperature was 250 ° C., and the main calcination time was 1 hour. Then, after forming a concavo-convex pattern by a resist process, the concavo-convex pattern was formed by a dry etch process using the resist pattern as a mask layer. The dry etching conditions for the polyimide film are as follows: fluorine tetrachloride and oxygen gas are used as the etching gas, the gas flow ratio (fluorine tetrachloride / oxygen) is set to 0.5 to 1.5, and the reaction pressure is 5 to 300 mTorr.
r, the plasma power was 100 to 300 W. In the interlayer insulating film of step (i), a polyimide (RN
-812) with a thickness of 1 μm. The conditions for applying the polyimide film are as follows. p. m. Calcination temperature 90 ° C, calcination time 10 minutes, main calcination temperature 250 ° C,
The main firing time was 1 hour. The polyimide film in the contact region is removed by a resist process and a dry etch process in the contact forming step of step (j),
The e4e4e457 strike layer was peeled off, and a contact was formed. The dry etching conditions for the polyimide film were the same as the etching conditions for forming the unevenness of the polyimide film in step (h). Thereafter, an aluminum metal having high reflection efficiency and good compatibility with the TFT process was formed, and a pattern was formed thereon to form a pixel electrode and a reflector. At this time, the aluminum was subjected to wet etching treatment, and a mixed solution of phosphoric acid, acetic acid, and nitric acid heated to 60 ° C. was used as an etching solution. The planar shape of the unevenness formed in the above (h) is a random shape.
The reflective pixel electrode plate was manufactured with an aperture ratio of 80%. Thereafter, the TFT substrate and an opposing substrate having a transparent electrode formed of a transparent conductive film of ITO60 were overlapped so that the respective film surfaces faced each other. The TFT substrate and the opposing substrate were subjected to an orientation treatment, and the two substrates were bonded to each other by applying an epoxy-based adhesive to the periphery of the panel via a spacer such as plastic particles. Thereafter, GH type liquid crystal was injected to form a liquid crystal layer, whereby a liquid crystal display device was manufactured.
【００２５】本実施例における反射板表面に凹凸を形成
する際、工程（ｈ）で形成される凹凸と、その上部を覆
うように工程（ｉ）で形成される有機系絶縁膜の厚さ２
μｍとの積層膜で作り出される表面形状を使用してい
る。この時、工程（ｈ）で形成される凹凸形状、例え
ば、ベースとなる凸パターンの大きさ、凸パターンの配
置等を制御することで、最終的に反射板表面に形成され
る凹凸構造を制御できる。すなわち、前記反射板の光学
反射特性を該凹凸構造により、制御できる。In the present embodiment, when forming irregularities on the surface of the reflector, the irregularities formed in the step (h) and the thickness of the organic insulating film formed in the step (i) covering the upper part thereof are set to 2
A surface shape created by a laminated film having a thickness of μm is used. At this time, the concavo-convex structure finally formed on the reflector surface is controlled by controlling the concavo-convex shape formed in the step (h), for example, the size of the convex pattern serving as a base, the arrangement of the convex pattern, and the like. it can. That is, the optical reflection characteristics of the reflector can be controlled by the concavo-convex structure.
【００２６】本実施例では、１画素内に異なる凹凸構造
を作りだすために、工程（ｈ）のパターン形成におい
て、異なるサイズの凹凸パターンを形成した。図１６
は、１画素内の凹凸パターンの平面形状を示す平面図で
ある。本実施例では、上述したＡ領域は拡散性が強い反
射性能を有する領域３１、Ｂ領域は指向性が強い反射性
能を有する領域３２である。図１７は、領域Ａ及び領域
Ｂの反射板表面の形状を測定した結果を示すチャート図
である。領域Ａの凹凸の平均傾斜角度は１１度、領域Ｂ
の凹凸平均傾斜角度は５度であった。凹凸パターンは、
レジスト露光工程で使用される露光マスクのパターンを
変えれば良いので、１工程で、反射板領域内に異なる凹
凸構造を形成できるため、製造工程を増やすことなく、
異なる反射性能を有する凹凸反射板を同一製造工程で形
成できる。また、フォトリソプロセスを用いて凹凸パタ
ーン形成が得られることから、ＴＦＴプロセスとの整合
性もよい。得られた反射型液晶表示装置の反射画素電極
は、均一で、光散乱性のよい反射性能を有しており、反
射型液晶表示装置の表示性能が新聞紙よりも明るい白表
示を有するモノクロ反射型パネルを実現できた。また、
対向基板側に、ＲＧＢカラーフィルタを設置した場合、
明るいカラー反射型パネルを実現できた。また、上記の
反射板凹凸の製造方法を用いて、スイッチング素子にＭ
ＩＭダイオードをも用いた場合にも、同様に良好な高輝
度反射型液晶表示装置を実現できた。図１８は、この高
輝度反射型液晶表示装置の断面構造を示す側面断面図で
ある。In this embodiment, in order to create different uneven structures in one pixel, uneven patterns having different sizes are formed in the pattern formation in the step (h). FIG.
FIG. 4 is a plan view showing a planar shape of a concavo-convex pattern in one pixel. In the present embodiment, the above-mentioned region A is a region 31 having a reflection performance with strong diffusivity, and the region B is a region 32 with a reflection performance with strong directivity. FIG. 17 is a chart showing the results of measuring the shapes of the reflector surfaces in the areas A and B. The average inclination angle of the unevenness in the area A is 11 degrees, and the area B is
Had an average inclination angle of 5 degrees. The uneven pattern is
Since it is only necessary to change the pattern of the exposure mask used in the resist exposure step, different concavo-convex structures can be formed in the reflector region in one step, without increasing the number of manufacturing steps.
Irregular reflectors having different reflection performances can be formed in the same manufacturing process. In addition, since a concavo-convex pattern can be formed using a photolithography process, the compatibility with the TFT process is good. The reflection pixel electrode of the obtained reflection type liquid crystal display device has a uniform and good light scattering property reflection performance, and the display performance of the reflection type liquid crystal display device is a monochrome reflection type having a white display brighter than newspaper. Panel was realized. Also,
When an RGB color filter is installed on the opposite substrate side,
A bright color reflective panel was realized. Further, by using the above-described method of manufacturing the concave and convex of the reflector, the switching element may have M
Similarly, when an IM diode was also used, a favorable high-brightness reflective liquid crystal display device could be realized. FIG. 18 is a side sectional view showing a sectional structure of the high-brightness reflective liquid crystal display device.
【００２７】実施例３ 図１９は、それぞれ、本実施例での反射型液晶表示装置
の製造工程を示す基板断面図である。本実施例では、反
射型液晶表示装置のスイッチング素子には逆スタガー構
造の薄膜トランジスタを採用した。本実施例で反射型液
晶表示装置を製造するには、ガラス基板上に以下の工程
を行う。 （ａ）反射板形成領域へのレジスト４３パターン形成 （ｂ）反射板形成領域へのサンドブラストによる斜め溝
形状４９加工 （ｃ）サンドブラストによる凹凸２２形成 （ｄ）Ｃｒ金属をスパッタリング法により形成 （ｅ）ゲート電極１４の形成（３ＰＲ） （ｆ）ゲート絶縁膜、半導体層、ドーピング層をプラズ
マＣＶＤにより成膜 （ｇ）ドライエッチにより半導体層、ドーピング層のア
イランド形成（４ＰＲ） （ｈ）Ｃｒ金属をスパッタリング法により形成 （ｉ）Ａｌ金属をスパッタリング法により形成 （ｊ）ソース、ドレイン（反射画素４２）電極を形成
（５ＰＲ） Embodiment 3 FIGS. 19A and 19B are cross-sectional views of a substrate showing the steps of manufacturing a reflection type liquid crystal display device in this embodiment. In this embodiment, a thin film transistor having an inverted stagger structure is employed as a switching element of the reflection type liquid crystal display device. To manufacture a reflective liquid crystal display device in this embodiment, the following steps are performed on a glass substrate. (A) Pattern formation of resist 43 in reflection plate formation region (b) Slant groove shape 49 processing by sandblasting in reflection plate formation region (c) Formation of unevenness 22 by sandblasting (d) Cr metal formed by sputtering method (e) Formation of gate electrode 14 (3PR) (f) Gate insulating film, semiconductor layer and doping layer formed by plasma CVD (g) Island formation of semiconductor layer and doping layer by dry etching (4PR) (h) Sputtering of Cr metal (I) Al metal formed by sputtering method (j) Source and drain (reflection pixel 42) electrodes formed (5PR)
【００２８】使用ガラス基板にはＮＥＣガラス製ＯＭ−
２を使用し、フォトリソ工程により反射板の形成される
領域以外をレジスト層で覆った。その後、表面を研磨剤
＃１０００番（Ａｌ２Ｏ３）を用いてサンドブラスト法
により、傾斜角度１０度を有するテーパ形状を形成し
た。この再、研磨剤吹き付けを所望のテーパ角度に応じ
た角度で、斜め方向より行った。その後、この領域に引
き続き荒らすことで、反射板の形成される領域に選択的
に凹凸形成を行う。この表面の凹凸サイズは、ピッチ１
０ミクロン以下、段差３ミクロン以下、該凹凸の平均傾
斜ｋが１０度を示した。その後、実施例１と同様の工程
及び製造条件を用いて、ＴＦＴ及び反射画素電極を形成
した。その後、上記ＴＦＴ基板６と、透明導電膜のＩＴ
Ｏで形成された透明電極を有する対向基板１を、各々の
膜面が対向するようにして重ね合わせた。なお、ＴＦＴ
基板と対向基板には、配向処理が施され、両基板はプラ
スチック粒子等のスペーサを介して、パネル周辺部にエ
ポキシ系の接着剤を塗ることにより、張り合わされた。
その後ＧＨ型の液晶を注入し液晶層とすることで、液晶
表示装置を製造した。The glass substrate used is OM- made of NEC glass.
Using No. 2, the area other than the area where the reflector was formed by the photolithography process was covered with a resist layer. Thereafter, a tapered shape having an inclination angle of 10 degrees was formed on the surface by sandblasting using abrasive # 1000 (Al2O3). The abrasive was sprayed again at an angle corresponding to a desired taper angle from an oblique direction. Thereafter, by roughening the area continuously, unevenness is selectively formed on the area where the reflector is formed. The uneven size of this surface is pitch 1
0 micron or less, step 3 micron or less, average inclination k of the unevenness was 10 degrees. Thereafter, using the same process and manufacturing conditions as in Example 1, a TFT and a reflective pixel electrode were formed. Thereafter, the TFT substrate 6 and the transparent conductive film IT
The opposing substrate 1 having a transparent electrode formed of O was overlapped so that the respective film surfaces faced each other. In addition, TFT
The substrate and the counter substrate were subjected to an orientation treatment, and the two substrates were bonded to each other by applying an epoxy-based adhesive to the periphery of the panel via a spacer such as plastic particles.
Thereafter, GH type liquid crystal was injected to form a liquid crystal layer, whereby a liquid crystal display device was manufactured.
【００２９】図２０及び図２１は、それぞれ、本実施例
によって製造された反射型液晶表示装置の構成を示す基
板断面図、及び反射性能を示すグラフ図である。反射型
液晶表示装置の反射画素電極は、従来の凹凸製造法では
得ることのできなかった台形状の光散乱性を有する反射
性能を有する。工程（ａ）におけるテーパ角度４９及び
凹凸構造２２を変えることで、この反射性能分布も大き
く変えることができ、理想的な反射性能を有する反射型
液晶表示装置を実現できる。また、この場合において
も、対向基板側に、ＲＧＢカラーフィルタを設置した場
合、明るいカラー反射型パネルを実現できる。FIGS. 20 and 21 are a sectional view of a substrate showing a configuration of a reflection type liquid crystal display device manufactured according to this embodiment and a graph showing a reflection performance, respectively. The reflective pixel electrode of the reflective liquid crystal display device has a trapezoidal light-scattering reflection performance that cannot be obtained by the conventional uneven manufacturing method. By changing the taper angle 49 and the concavo-convex structure 22 in the step (a), this reflection performance distribution can be greatly changed, and a reflection type liquid crystal display device having ideal reflection performance can be realized. Also, in this case, when an RGB color filter is provided on the counter substrate side, a bright color reflective panel can be realized.
【００３０】実施例４ 図２２は、フィルムタイプの反射板が液晶セル外部に設
けられている反射型液晶表示装置の構成を示す基板断面
図である。本実施例では、透明電極を有する上部基板１
と、スイッチング素子及び液晶駆動電極を有する下部基
板と、これらの基板が対向するように位置し、さらに、
両基板の間に液晶１０が配置されている。下部基板にお
ける画素電極として、透明電極４１が使用されている。
本実施例ではＩＴＯが用いられた。散乱帯である反射板
シート４０は外部基板の外側に張り付けられている。な
お、下部基板に位置するスイッチング素子は、実施例１
のＴＦＴを使用した。反射層は、ＰＥＴフィルム表面を
エンボス加工により凹凸を形成し、その後、ＡｌをＰＥ
Ｔフィルム表面に蒸着することにより行った。使用した
ＰＥＴフィルムの膜厚は２００μmであり、また、この
ときの該フィルム表面に形成する凹凸は、１画素内を２
領域に分けて、互いに異なる反射特性を有する反射板が
得られる凹凸構成をそれぞれ配置した。図２２に示すよ
うに、領域Ａには、拡散性の強い光学特性が得られるよ
うに、しかも、領域Ａを構成する凹凸の平均傾斜角角度
が１５度となるように、凹凸構造を形成した。領域Ｂに
は、指向性の強い光学特性が得られるように、しかも、
領域Ｂを構成する凹凸の平均傾斜角度は５度となるよう
に、凹凸構造を構成した。なお、これらの凹凸構造はと
もに不規則に配列されうようにした。また、領域Ａ及び
領域Ｂの大きさは本実施例では同一面積とし、共に、横
１００μm、縦１５０μmの範囲とした。１画素のサイズ
は、横１００μm、縦３００μmの長方形とした。本実施
例で使用したＡｌの膜厚は３００ｎｍに設定した。な
お、半透過タイプの反射型液晶表示装置に対応する場合
は、Ａｌの膜厚を１００ｎｍ以下に設定すれば実現でき
る。また、反射板電極に使用した金属はＡｌに限定され
ず、例えば、Ａｇなどの反射効率の高い金属を用いても
よい。 Embodiment 4 FIG. 22 is a sectional view of a substrate showing a configuration of a reflection type liquid crystal display device in which a film type reflection plate is provided outside a liquid crystal cell. In this embodiment, the upper substrate 1 having a transparent electrode
And a lower substrate having a switching element and a liquid crystal drive electrode, and these substrates are positioned so as to face each other,
A liquid crystal 10 is arranged between the two substrates. A transparent electrode 41 is used as a pixel electrode on the lower substrate.
In this embodiment, ITO was used. The reflection plate sheet 40 serving as the scattering band is attached to the outside of the external substrate. The switching element located on the lower substrate is the same as that of the first embodiment.
Was used. The reflection layer forms irregularities by embossing the PET film surface, and then,
This was performed by vapor deposition on the T film surface. The thickness of the PET film used was 200 μm, and the unevenness formed on the film surface at this time was 2 pixels in one pixel.
The projections and depressions are arranged so as to obtain reflectors having different reflection characteristics from each other. As shown in FIG. 22, the uneven structure was formed in the region A so that an optical characteristic having a high diffusivity was obtained, and the average inclination angle of the unevenness constituting the region A was 15 degrees. . In the region B, an optical characteristic having a strong directivity is obtained.
The concavo-convex structure was configured such that the average inclination angle of the concavities and convexities constituting the region B was 5 degrees. In addition, these uneven structures were both arranged irregularly. In this embodiment, the size of the region A and the size of the region B are the same, and both are in the range of 100 μm horizontally and 150 μm vertically. The size of one pixel was a rectangle having a width of 100 μm and a length of 300 μm. The thickness of Al used in this example was set to 300 nm. In addition, in the case of supporting a transflective reflective liquid crystal display device, it can be realized by setting the thickness of Al to 100 nm or less. Further, the metal used for the reflector electrode is not limited to Al, and for example, a metal having high reflection efficiency such as Ag may be used.
【００３１】得られた反射型液晶表示装置により、明る
い白表示を有するモノクロ反射型パネルを実現でき、対
向基板側に、ＲＧＢカラーフィルタを設置した場合にお
いても、明るいカラー反射型パネルを実現できた。ま
た、本実施例ではＧＨ方式を用いたが、対向基板側に偏
光板、１／４位相差板を設け、液晶にＴＮ液晶を用いた
１枚偏光板方式に本実施例を採用した場合においても、
明るい表示を有する反射型液晶表示装置を実現できた。With the obtained reflection type liquid crystal display device, a monochrome reflection type panel having a bright white display can be realized, and a bright color reflection type panel can be realized even when an RGB color filter is provided on the counter substrate side. . In the present embodiment, the GH method is used. However, when a polarizing plate and a 1/4 phase difference plate are provided on the counter substrate side and the present embodiment is adopted in a single-sheet polarizing plate method using TN liquid crystal as a liquid crystal. Also,
A reflective liquid crystal display device having a bright display was realized.
【００３２】実施例５ 図２３は、フィルムタイプの散乱層２３が液晶セルの上
部基板側に位置する構造の前方散乱方式反射型液晶表示
装置の基板断面図である。本実施例では、透明電極を有
する上部基板と、スイッチング素子及び液晶駆動電極を
有する下部基板と、これらの基板が対向するように位置
し、さらに、両基板の間に液晶が位置する。画素電極２
５には、反射電極であるＡｌ層４２を用いた。この反射
電極は、平坦形状であるが、表面に凹凸形状を有してい
てもよい。散乱層２３である散乱シート２４は、上部基
板の外側（或いは内側でも良い）に張り付けた。前方散
乱フィルムとしては、ＰＥＴフィルム表面に凹凸構造を
有するタイプを用いた。本実施例では、実施例３におけ
るＡｌ形成前のＰＥＴ製凹凸フィルムを用いていおり、
１画素内が２種類の反射性能を有する領域で構成され
る。得られた反射型液晶表示装置により、明るい白表示
を有するモノクロ反射型パネルを実現でき、対向基板側
に、ＲＧＢカラーフィルタを設置した場合においても、
明るいカラー反射型パネルを実現できた。また、本実施
例ではＧＨ方式を用いたが、偏光板を設け、液晶として
ＴＮ液晶を用いても同様の反射型液晶表示装置を実現で
きた。 Embodiment 5 FIG. 23 is a cross-sectional view of a substrate of a forward scattering type reflection type liquid crystal display device in which a film type scattering layer 23 is located on the upper substrate side of a liquid crystal cell. In this embodiment, an upper substrate having a transparent electrode, a lower substrate having a switching element and a liquid crystal drive electrode, and these substrates are positioned so as to face each other, and a liquid crystal is positioned between the two substrates. Pixel electrode 2
For No. 5, an Al layer 42 as a reflection electrode was used. The reflective electrode has a flat shape, but may have an uneven shape on the surface. The scattering sheet 24 serving as the scattering layer 23 was attached to the outside (or inside) of the upper substrate. As the forward scattering film, a type having an uneven structure on the surface of the PET film was used. In the present example, the PET uneven film before Al formation in Example 3 was used.
One pixel is composed of regions having two types of reflection performance. With the obtained reflective liquid crystal display device, a monochrome reflective panel having a bright white display can be realized, and even when an RGB color filter is installed on the opposite substrate side,
A bright color reflective panel was realized. Although the GH method is used in this embodiment, a similar reflective liquid crystal display device can be realized by providing a polarizing plate and using a TN liquid crystal as the liquid crystal.
【００３３】実施例６ 本実施例では、２種類の異なる反射特性を有する反射板
の領域を３画素ごとに異なるように配置して反射型液晶
表示装置を製造した。本実施例で使用した反射型液晶表
示装置の製造工程は、ただし、１画素内では同一反射性
能を有し、３画素ごとに２種の異なる反射性能を有する
反射板で構成したことを除いて、実施例１と同様であ
る。具体的には、異なる２種の指向性を有する反射板を
３画素ごとに交互に配置し、３画素内で同一指向性を有
する３個の反射板と対向する位置に、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）のカラー画素を設置した。得られた反
射型液晶表示装置により、明るい白表示を有するモノク
ロ反射型パネルを実現でき、対向基板側に、ＲＧＢカラ
ーフィルタを設置した場合においても、明るいカラー反
射型パネルを実現できた。なお、本実施例では、３画素
ごとに同一指向性を有する反射板を交互に配置したが、
その配置はこれに限定されない。さらに、本実施例で
は、３画素ごとに同一指向性を有する反射板領域を形成
できるようにしたが、これに限定されず、同一指向性を
有する反射板の領域が実施例１のように１画素内の小さ
な領域でもよく、或いはその１画素内の領域が２個でな
く３個以上に分割されていてもよく、その面積は、所望
の表示性能によって自由に設定してもよい。さらに、同
一指向性を有する反射板の領域を１画素単位で変えても
２画素単位で変えても、或いは３以上の画素単位で構成
しても良くこの組み合わせを調整することにより、所望
の反射性能を実現できる。本実施例では、同一反射性能
を示す領域を画素単位としているがこれに限定されず、
例えば、１００×１００μm、５００×１５００μm、１
×１ｍｍと必要に応じた面積を、同一反射性能が得られ
る領域に設定して、これを自由に配置してもよい。そし
て、これらの同一反射性能の領域は、前記露光マスクに
おけるパターン領域を変えることで自在の寸法に形成可
能である。また、本実施例では、ＧＨ方式反射型液晶表
示装置の内部反射板に適用したが、反射光を必要とする
反射型液晶表示装置であればこれに限定されない。例え
ば、ＴＮ方式、ＳＴＮ方式、一枚偏光板方式等のその他
の方式でもよく、さらに、アクテブマトリクス方式、単
純マトリクス方式、内部反射板方式、外部反射板方式、
前方散乱方式等の反射型液晶表示装置においても同様の
効果を実現できる。 Embodiment 6 In this embodiment, a reflection type liquid crystal display device was manufactured by arranging two types of reflector regions having different reflection characteristics differently for every three pixels. The manufacturing process of the reflective liquid crystal display device used in the present embodiment is the same as that of the reflective liquid crystal display device except that a reflective plate having the same reflective performance in one pixel and having two different reflective performances in three pixels is used. This is the same as in the first embodiment. Specifically, reflectors having two different directivities are alternately arranged for every three pixels, and R (red), R (red), G
(Green) and B (blue) color pixels were provided. With the obtained reflection type liquid crystal display device, a monochrome reflection type panel having a bright white display can be realized, and a bright color reflection type panel can be realized even when an RGB color filter is provided on the counter substrate side. In this embodiment, the reflectors having the same directivity are alternately arranged for every three pixels.
The arrangement is not limited to this. Further, in the present embodiment, a reflector region having the same directivity can be formed for every three pixels. However, the present invention is not limited to this, and the region of the reflector having the same directivity is one as in the first embodiment. A small area in a pixel may be used, or an area in one pixel may be divided into three or more instead of two, and the area may be freely set according to desired display performance. Further, the area of the reflector having the same directivity may be changed in one pixel unit, two pixel units, or three or more pixel units. Performance can be realized. In the present embodiment, the region exhibiting the same reflection performance is set as a pixel unit, but is not limited thereto.
For example, 100 × 100 μm, 500 × 1500 μm, 1
An area of 1 mm, as required, may be set in a region where the same reflection performance is obtained, and may be freely arranged. These areas having the same reflection performance can be formed in any size by changing the pattern area in the exposure mask. In this embodiment, the present invention is applied to the internal reflection plate of the GH type reflection type liquid crystal display device. However, the present invention is not limited to this type as long as the reflection type liquid crystal display device requires reflected light. For example, other methods such as a TN method, an STN method, and a single polarizer method may be used. Further, an active matrix method, a simple matrix method, an internal reflector method, an external reflector method,
The same effect can be realized in a reflection type liquid crystal display device such as a forward scattering type.
【００３４】[0034]
【発明の効果】第１発明によれば、反射帯は、光の散乱
の際の光指向性の強弱が異なる２種類以上の領域で構成
され、かつ、各領域の最大寸法が５ｍｍ角以下である。
これにより、反射型液晶表示装置のパネル全体の散乱性
能は、これらの個々の異なる散乱特性を融合した、すな
わち重ね合わせた特性である。それゆえ、従来の製造方
法で形成された数種の反射板を組み合わせて反射板を構
成することにより、理想的な反射性能を有する反射板が
得られ、従って、良好な画質を表示可能な反射型液晶表
示装置を容易に実現することができる。また、第２発明
により同様の効果を奏することができる。According to the first aspect of the invention, the reflection band is composed of two or more types of regions having different light directivities at the time of light scattering, and the maximum size of each region is 5 mm square or less. is there.
Thus, the scattering performance of the entire panel of the reflection type liquid crystal display device is a characteristic in which these individual different scattering characteristics are fused, that is, superposed. Therefore, by forming a reflector by combining several types of reflectors formed by a conventional manufacturing method, a reflector having ideal reflection performance can be obtained, and therefore, a reflector capable of displaying good image quality can be obtained. Type liquid crystal display device can be easily realized. Further, a similar effect can be obtained by the second invention.
【図１】図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、第１発明
の反射型液晶表示装置の反射性能を説明する側面断面図
である。FIGS. 1A and 1B are side cross-sectional views illustrating the reflection performance of a reflective liquid crystal display device according to a first invention.
【図２】実施形態例１の反射型液晶表示装置の基本構造
を示す側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view showing a basic structure of the reflective liquid crystal display device according to the first embodiment.
【図３】反射板の凹凸を形成する際に行うフッ化水素酸
水溶液のエッチング時間をパラメータとして変化させ
て、凹凸の平均傾斜角度を制御して形成することにより
得られた反射板の反射性能を示すグラフ図である。FIG. 3 shows the reflection performance of a reflector obtained by changing the etching time of a hydrofluoric acid aqueous solution when forming the recesses and projections of the reflector as a parameter and controlling the average inclination angle of the recesses and projections. FIG.
【図４】反射特性の測定システムを説明する模式図であ
る。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a measurement system for reflection characteristics.
【図５】実施形態例２の反射型液晶表示装置の構成を示
す平面図である。FIG. 5 is a plan view illustrating a configuration of a reflective liquid crystal display device according to a second embodiment.
【図６】実施形態例２の反射型液晶表示装置の反射板の
反射特性を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph showing a reflection characteristic of a reflection plate of the reflection type liquid crystal display device according to the second embodiment.
【図７】実施形態例の反射型液晶表示装置の画素領域
を、散乱特性が互いに異なる４種の領域で構成したこと
を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing that a pixel region of the reflective liquid crystal display device according to the embodiment is formed of four types of regions having different scattering characteristics.
【図８】実施形態例３の反射型液晶表示装置の構成を示
す平面図である。FIG. 8 is a plan view illustrating a configuration of a reflective liquid crystal display device according to a third embodiment.
【図９】実施形態例３の反射型液晶表示装置の別の構成
であって、数画素単位で互いに異なる反射特性領域を形
成したことを示す平面図であり、。FIG. 9 is a plan view showing another configuration of the reflection type liquid crystal display device of Embodiment 3, showing that different reflection characteristic regions are formed in units of several pixels.
【図１０】実施形態例４の反射型液晶表示装置の構成を
示す平面図である。FIG. 10 is a plan view illustrating a configuration of a reflective liquid crystal display device according to a fourth embodiment.
【図１１】実施形態例５の反射型液晶表示装置の構成を
示す平面図である。FIG. 11 is a plan view illustrating a configuration of a reflective liquid crystal display device according to a fifth embodiment.
【図１２】図１２（ａ）から（ｋ）は、それぞれ、実施
例１で、反射型液晶表示装置の製造工程を示す基板断面
図である。12 (a) to 12 (k) are cross-sectional views of a substrate illustrating a manufacturing process of a reflective liquid crystal display device in Example 1, respectively.
【図１３】実施例１の反射型液晶表示装置の構成を示す
側面断面図である。FIG. 13 is a side sectional view showing the configuration of the reflective liquid crystal display device of Example 1.
【図１４】実施例１の反射型液晶表示装置の反射性能を
示すグラフ図である。FIG. 14 is a graph showing the reflection performance of the reflective liquid crystal display device of Example 1.
【図１５】図１５（ａ）から（ｌ）は、それぞれ、実施
例２で、反射型液晶表示装置の製造工程を示す基板断面
図である。FIGS. 15A to 15L are cross-sectional views of a substrate illustrating a manufacturing process of a reflection type liquid crystal display device in Example 2, respectively.
【図１６】実施例２の反射型液晶表示装置で、１画素内
の凹凸パターンの平面形状を示す平面図である。FIG. 16 is a plan view showing a planar shape of a concavo-convex pattern in one pixel in the reflective liquid crystal display device of Example 2.
【図１７】実施例２で、領域Ａ及び領域Ｂの反射板表面
の形状を測定した結果を示すチャート図である。FIG. 17 is a chart showing the results of measuring the shape of the surface of the reflector in regions A and B in Example 2.
【図１８】実施例２で、スイッチング素子にＭＩＭダイ
オードを用いた反射型液晶表示装置の構成を示す側面断
面図である。FIG. 18 is a side sectional view showing a configuration of a reflective liquid crystal display device using an MIM diode as a switching element in Example 2.
【図１９】図１９（ａ）から（ｊ）は、それぞれ、実施
例３で、反射型液晶表示装置の製造工程を示す基板断面
図である。FIGS. 19 (a) to 19 (j) are cross-sectional views of a substrate illustrating a manufacturing process of a reflective liquid crystal display device in Example 3, respectively.
【図２０】実施例３で製造された反射型液晶表示装置の
構成を示す基板断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view of a substrate illustrating a configuration of a reflective liquid crystal display device manufactured in Example 3.
【図２１】実施例３で製造された反射型液晶表示装置の
反射性能を示すグラフ図である。FIG. 21 is a graph showing the reflection performance of the reflective liquid crystal display device manufactured in Example 3.
【図２２】実施例４の反射型液晶表示装置の構成を示す
基板断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view of a substrate illustrating a configuration of a reflective liquid crystal display device according to a fourth embodiment.
【図２３】実施例５の反射型液晶表示装置の構成を示す
基板断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view of a substrate illustrating a configuration of a reflective liquid crystal display device of Example 5.
【図２４】従来の反射型液晶表示装置の構成を示す基板
断面図である。FIG. 24 is a cross-sectional view of a substrate showing a configuration of a conventional reflective liquid crystal display device.
【図２５】従来のの反射型液晶表示装置の構成を示す基
板断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view of a substrate showing a configuration of a conventional reflective liquid crystal display device.
1．対向基板 2．ガラス基板 3．カラーフィルタ 4．透明電極 5．アクテイブマトリクス駆動素子 6．逆スタガー構造ＴＦＴ 7．ＭＩＭダイオード 8．層間絶縁膜 9．反射板 10. 液晶 11. ＧＨ液晶 12. 入射光 13. 反射光 14. ゲート電極 15. 絶縁膜 16. 半導体層 17. ドーピング層 18. ソース電極 19. ドレイン電極 20. コンタクトホール 21. 反射画素電極板 22. 凹凸 23. 散乱帯 24. 散乱シート 25. 平坦反射板 26. 散乱光 27. 散乱光 28. 指向性の強い散乱 29. 拡散性の強い散乱 30. 融合された散乱 31. 凹凸Ａ 32. 凹凸Ｂ 33. 白色光 34. 検出器 35. 散乱角度 36. 反射型パネル 37. 画素 38. １／２画素 39. 表示領域 40. 反射板シート 41. ＩＴＯ画素電極 42. Ａｌ反射板 43. レジスト 44. 有機膜 45. 層間膜 46. 凹凸パターン 47. 小凹凸パターン 48. 大凹凸パターン 49. テーパ角度 50. 反射型液晶表示装置 1． Counter substrate 2. Glass substrate 3. Color filter 4. Transparent electrode 5. Active matrix drive element 6. 6. Inverted stagger structure TFT MIM diode 8. Interlayer insulating film 9. Reflector 10. Liquid crystal 11. GH liquid crystal 12. Incident light 13. Reflected light 14. Gate electrode 15. Insulating film 16. Semiconductor layer 17. Doping layer 18. Source electrode 19. Drain electrode 20. Contact hole 21. Reflecting pixel electrode Plate 22. Irregularity 23. Scattering band 24. Scattering sheet 25. Flat reflector 26. Scattered light 27. Scattered light 28. Strongly directional scattering 29. Strongly diffusive scattering 30. Merged scattering 31. Unevenness A 32 Irregularity B 33. White light 34. Detector 35. Scattering angle 36. Reflective panel 37. Pixel 38. 1/2 pixel 39. Display area 40. Reflector sheet 41. ITO pixel electrode 42. Al reflector 43. Resist 44. organic film 45. interlayer film 46. uneven pattern 47. small uneven pattern 48. large uneven pattern 49. taper angle 50. reflective liquid crystal display
Claims (9)
性の第１基板、液晶層、及び、光反射性の第２基板を備
え、第２基板が、第１基板及び液晶層を透過した光を散
乱しつつ反射させる光散乱性の反射帯を有する反射型液
晶表示装置において、 反射帯は、光の散乱の際の光指向性が互いに異なる２種
類以上の領域で構成され、かつ、各領域の最大寸法が５
ｍｍ角以下であることを特徴とする反射型液晶表示装
置。1. A light-transmitting first substrate, a liquid crystal layer, and a light-reflective second substrate are sequentially provided when viewed from a light incident direction side, wherein the second substrate is a first substrate and a liquid crystal layer. In a reflective liquid crystal display device having a light-scattering reflection band that reflects while transmitting light, the reflection band is composed of two or more types of regions having different light directivities when scattering light, And the maximum size of each area is 5
A reflective liquid crystal display device having a size of not more than mm square.
弱い領域との２種類の領域で構成さ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。2. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflection band is composed of two types of regions: a region having a strong and weak light directivity and a region having a weak light directivity.
異なる２種類以上の領域で構成されることを特徴とする
請求項１又は２に記載の反射型液晶表示装置。3. The reflection type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflection band in each pixel is composed of two or more types of regions having different light directivities.
ていることを特徴とする請求項１から３のうち何れか１
項に記載の反射型液晶表示装置。4. The light-reflecting surface of the reflection band is formed by an uneven surface.
Item 6. The reflective liquid crystal display device according to item 1.
性の第１基板、液晶層、及び、光反射性の第２基板を備
え、第１基板が、光を散乱しつつ透過させる透過帯を備
えている反射型液晶表示装置において、 透過帯は、光の散乱の際の光指向性が互いに異なる２種
類以上の領域で構成され、かつ、各領域の最大寸法が５
ｍｍ角以下であることを特徴とする反射型液晶表示装
置。5. A light-transmitting first substrate, a liquid crystal layer, and a light-reflective second substrate are sequentially provided when viewed from a light incident direction side, and the first substrate transmits light while scattering light. In the reflection type liquid crystal display device provided with a transmission band, the transmission band is composed of two or more types of regions having different light directivities at the time of scattering light, and each region has a maximum dimension of 5%.
A reflective liquid crystal display device having a size of not more than mm square.
弱い領域との２種類の領域で構成されることを特徴とす
る請求項５に記載の反射型液晶表示装置。6. The reflection type liquid crystal display device according to claim 5, wherein the transmission band is composed of two types of regions, that is, a region having a strong and weak light directivity and a region having a weak light directivity.
２種類以上の領域で構成されていることを特徴とする請
求項５又は６に記載の反射型液晶表示装置。7. The reflection type liquid crystal display device according to claim 5, wherein a transmission band in each pixel is constituted by two or more types of regions having different light directivities.
とも一方は、凹凸面で形成されていることを特徴とする
請求項５から７のうち何れか１項に記載の反射型液晶表
示装置。8. The reflection type liquid crystal display according to claim 5, wherein at least one of the light incident surface and the light emission surface of the transmission band is formed with an uneven surface. apparatus.
いに異なる各領域で互いに異なることを特徴とする請求
項４又は８に記載の反射型液晶表示装置。9. The reflection type liquid crystal display device according to claim 4, wherein the average inclination angle of the uneven surface is different from each other in each region having different light directivity.
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|---|---|---|---|
| JP10106397A JP3019058B2 (en) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | Reflective liquid crystal display |
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