JPH1048626A

JPH1048626A - 反射型画像表示装置

Info

Publication number: JPH1048626A
Application number: JP8216147A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Nishihata; 俊彦西端
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】画素毎に液晶層の光透過率を制御して変調反
射光を得る反射型画像表示装置において、反射電極層の
表面反射率を高くして表示画像の明度を向上させる。【解決手段】反射電極層32の層厚をＳi基板4側に形成
される第１接続部31やスイッチング素子5に対する配線
要素の厚み(通常約１μm)より薄く構成して０.１〜０.
６μmとする。アルミニウムを主成分とした材料により
反射電極層32をスパッタリングで形成する場合、その層
厚が厚くなるほどグレインの成長によって表面反射率が
低下するが、前記のように薄く構成することで表面反射
率を高く設定できる。また、第１接続部31を上側に隆起
形成させて第２接続部34を短くし、反射電極層32と第２
接続部34を同時に形成しながら第２接続部34による接続
信頼性を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像を大画面に表示
するための反射型画像表示装置に係り、その表面反射率
を向上させて表示画像の明度を向上させるための改善等
に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、屋外公衆用や管制業務用のディス
プレイ、またハイビジョン等の高精細映像の表示用ディ
スプレイ等のように、映像を大画面に表示するための投
射型表示装置の要望が高まっている。投射型表示装置に
は大別すると透過型方式と反射型方式のものがあり、前
者は薄膜トランジスタと透明電極からなる画素をマトリ
クス状に配設した液晶パネルを透過する光を投影させる
方式であり、後者は前記の液晶パネルで反射した光を投
影させる方式であるが、投射型表示装置では映像を高輝
度に表示することが最も重要な課題になっている。

【０００３】透過型方式は、光学系の構成が比較的簡単
で安価に製造できるという利点があるが、表示パネルを
小型化すると画素電極の電圧を制御するトランジスタや
配線が占める面積の割合が大きくなり、開口率が小さく
なって画像の輝度が低下するという欠点がある。一方、
反射型方式では、反射電極層の下側にトランジスタや配
線を配置できるため、開口率を低下させることなく画素
数を増大させて、高輝度で高解像度の画像を表示させる
ことができる。従って、拡大投影方式の画像表示装置で
は、小型で高密度化が可能な反射型方式の方が適してい
る。

【０００４】そして、反射型画像表示装置は一般的に図
８(要部を破断した斜視図)に示すような概略構造が採用
されている。同図において、1は能動素子基板、2は透明
基板、3は能動素子基板1と透明基板2の間に挾装された
液晶層(光変調層)である。ここに、能動素子基板1は、
Ｓi基板4の表面にスイッチング素子であるＭＯＳ-ＦＥ
Ｔ5とその出力端子(この場合はドレイン)に反射電極層6
を接続した一画素分の能動回路をマトリクス状に配設
し、各ＭＯＳ-ＦＥＴ5のソースとゲートにそれぞれ導体
パターンで形成した信号線7と走査線8が接続された構造
を有している。一方、透明基板2は、透明なガラス基板9
の片面に透明な共通電極膜10が形成された構造を有して
いる。従って、装置全体としては図９に示すような等価
回路となるが、垂直アドレス回路11で走査線8に走査信
号を、水平アドレス回路12で信号線7に画像信号を通電
制御することによって、各画素毎に反射電極層6と共通
電極膜10の間に印加される電位差が制御され、その電位
差による液晶層3の光透過率の変化に基づいてガラス基
板9に入射する読出し光を画素毎に変調し、パネル全体
としてフィールド画像信号に対応した変調反射光を得
る。尚、図９における13は反射電極層6とＳi基板4の間
に構成される補助容量であり、液晶層3の容量だけでは
電荷の保持時間が短いために付加容量として設けられて
いる場合が多い。

【０００５】更に具体的な動作は次のように説明され
る。先ず、走査線8を通じて走査信号をＭＯＳ-ＦＥＴ5
のゲートに印加するとＭＯＳ-ＦＥＴ2がオンになり、そ
の状態で信号線7の画像信号をソースからドレインを通
じて反射電極層6に印加すると液晶層3と補助容量13が充
電される。そして、充電された液晶層3と補助容量13の
蓄積電荷は走査線8の走査信号が０レベルになってもそ
れらの合計容量と放電抵抗による時定数で定まる時間だ
け反射電極層5の電位を保持させるが、前記の時定数は
その保持時間がフィールド走査時間より長くなるように
設定してある。従って、走査線8で垂直方向へ順次走査
しながら、それに同期させて信号線7から画像信号を書
込むと共通電極膜10と各画素の反射電極層6の間の電位
差が書込まれた画像信号に対応して変化し、読出し光を
画素単位で変調した反射光で画像を表示させることがで
きる。

【０００６】次に、図８及び図９で示した能動素子基板
1側の具体的構造を図１０に示す。同図は前記の反射型
画像表示装置についてその画素表示部の基本構造を示す
拡大断面図であり、図８及び図９で用いた符号と同一符
号で示される各構成要素は同一の要素に相当する。ＭＯ
Ｓ-ＦＥＴ5はＰ型のＳi基板4の表面にＮ型の拡散層とし
てソース5sとドレイン5dを形成すると共にその表面に形
成した酸化膜(ＳiＯ₂)4aの上側にゲート5gを形成するこ
とで構成されている。そして、ソース5sには酸化膜4aを
貫通して信号線7が接続され、ゲート5gには走査線8が接
続され、またドレイン5dには酸化膜4aを貫通して反射電
極層6が接続されるが、反射電極層6はゲート5gとドレイ
ン5dの上側を覆うと共に、ドレイン5dの側方で薄くなっ
ている酸化膜4aを介してＳi基板4側との間に補助容量13
を構成している。また更に、それらの各能動素子の表面
はパシベイション膜14で全面的に覆われており、その上
に配向膜15が被膜形成されている。尚、図８では省略さ
れているが、透明基板2側の共通電極10の表面にも配向
膜16が施されている。

【０００７】ところで、以上のような構成を有した反射
型画像表示装置では、反射電極層6の表面反射率が表示
画質、特に画像の明度に大きく影響するため、その反射
率をできる限り高く設定することが望ましい。しかし、
ＬＳＩ製造プロセスで形成される反射電極層6は、その
表面に十分な光学的平坦性をもたせて形成することが困
難である。何故なら、一般に反射電極層6はＡlを主成分
とした金属をスパッタリング法等によって堆積させるこ
とにより形成されるが、層形成の直後には既にグレイン
と称される粒界が多数存在し、それだけで表面の平坦性
はかなり低下するからである。また、前記の構造では反
射電極層6をＳi基板4上に拡散層として形成されたドレ
イン5dに接続させているが、そのコンタクト特性の向上
等を図ることを目的としてアルミシンタ処理等の加熱工
程を施すとヒロックと称される突起が発生して更に平坦
性が悪化する。

【０００８】そのために、従来から反射電極層6の反射
率を向上させる方策として、次のような各種の提案され
ている。 (1) 図１１に示すように、Ｓi基板4上におけるＭＯＳ-
ＦＥＴ5と反射電極層6の形成領域を完全に分離し、反射
電極層6の形成前にＭＯＳ-ＦＥＴ5を形成してアルミシ
ンタ処理を施しておき、ヒロックの発生による反射電極
層6の平坦性の悪化を防止する(特公昭58-48909号)。同
図の装置では、先にＭＯＳ-ＦＥＴ5を構成してその走査
線7やドレイン電極6aと拡散層(5s,5d)のコンタクト特性
をアルミシタン処理で改善した後に反射電極層6bを形成
すると共に補助容量13を構成することになり、走査線7
やドレイン電極6aと反射電極層6bが時系列的に別工程で
形成される。 (2) 図１２に示すように、Ｓi基板4上にＭＯＳ-ＦＥＴ5
とドレイン電極6a(補助容量13も構成)を構成し、それら
の上に平坦化された絶縁体層(有機絶縁材料)17を形成
し、その絶縁体層17を貫通した接続部18を介してドレイ
ン電極6aと接続された反射電極層6を絶縁体層17の表面
に形成することにより反射電極層6の表面の平坦性を確
保する(特公平1-35351号)。また、この提案では、拡散
層であるソース5sで信号ラインを構成している。 (3) 基本構成は図１０の装置とほぼ同様であるが、反射
電極層6を厚く形成しておき、その表面を平坦化して反
射率の完全を図る(特開平4-115226号)。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、反射型
画像表示装置では反射電極層6の表面反射率が表示画像
の明度に大きく影響するために各種の方策が施されてい
る。しかし、それらの対策によると、次のように製造工
程の煩雑化や歩留まりの低下や別の問題点の派生等の不
具合が生じる。 (1)について；ＭＯＳ-ＦＥＴ5の拡散層に対するコンタ
クト6a,7の形成工程を反射電極層6bの形成工程と独立し
た工程で行う必要があり、工数が多くなって生産効率の
低下を招くと共に歩留まりが悪化する。また、反射電極
層6bは補助容量13の電極を兼ねており、その補助容量13
を構成するための絶縁膜を形成した後に反射電極層6を
スパッタリングで形成するが、その際にダメージを受け
た絶縁膜の回復処理工程をとることができず、絶縁耐圧
等に係る信頼性が低下する。尚、この方策ではヒロック
に起因した表面反射率の低下は防止できるが、グレイン
に起因した表面反射率の低下は改善できない。 (2)について；反射電極層6を平坦な下地の上に形成させ
ているために大きな凹凸による反射率の低下はないが、
グレイン及びヒロックに起因する反射率の低下は避けら
れない。また、拡散層で信号ラインを形成すると、基板
本体側との浮遊容量とライン抵抗が大きくなり、動作ス
ピードが低下してしまう。 (3)について；反射電極層6の研磨前のスパッタリングに
よる堆積厚をその下地の凹凸を吸収できるだけの大きさ
にしておかねばならず、例えば１.５μmというように非
常に厚い堆積層を形成する必要がある。その結果、その
層による大きなストレスが原因となって基板の反りやク
ラック等が誘発され易くなる。また、一般的にＡl等の
軟質金属を研磨する場合には表面に傷(スクラッチ)が生
じ易く、歩留まりの低下を招く。

【００１０】更に、従来の何れの方策においても、反射
電極層6,6bのエッジ部分では段差(通常０.６μm程度)に
よって液晶層3の配向の乱れが発生し、それに起因して
画質に“ざらつき"等が生じるという問題点も指摘され
ている。

【００１１】そこで、本発明は、上記の各問題点に鑑み
て、能動素子の特性や歩留まり等を良好に保ち、また液
晶層の配向への影響も小さくしながら反射電極層の表面
反射率を向上させることが可能な反射型画像表示装置及
びその製造方法を提供することを目的として創作され
た。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板面に、ス
イッチング素子、電荷蓄積容量部、前記スイッチング素
子の出力端子と前記電荷蓄積容量部を構成する電極を接
続する第１接続部、それらを覆う絶縁体層、その絶縁体
層の表面に形成された反射電極層、及び前記絶縁体層を
貫通して前記反射電極層と前記第１接続部を接続する第
２接続部からなる一画素分の能動素子回路を多数個マト
リクス状に配設すると共に、前記の各スイッチング素子
の入力端子と制御端子に対してそれぞれ接続される信号
線と走査線を形成した能動素子基板と、片面に透明な共
通電極膜が形成されている透明基板と、前記能動素子基
板の反射電極層側と前記透明基板の共通電極膜側の間に
挾装された光変調層とで構成され、前記スイッチング素
子をオン／オフ制御しながら入力端子への入力信号に対
応させて前記反射電極層と前記共通電極膜の間に電位差
を生じさせ、透明基板への入射光を光変調層で変調して
反射させる反射型画像表示装置において、前記反射電極
層の厚みを前記の第１接続部及び前記スイッチング素子
に対する他の配線要素の何れの厚みよりも薄く形成した
ことを特徴とする反射型画像表示装置に係る。

【００１３】通常の反射型画像表示装置における反射電
極層は第１接続部や信号線等と同様に約１μmの厚みに
形成されるが、反射電極層はスパッタリング法や電子ビ
ーム法等で形成すると、その厚みが増すにつれて結晶粒
界の成長によるグレインが発生して表面の平坦性が損な
われる。この発明では、反射電極層の厚みを第１接続部
や信号線等よりも薄くする条件で形成させるため、良好
な平坦性が得られて表面反射率を向上させることができ
る。特に、反射電極層をアルミニウム又はアルミニウム
合金で形成する場合にその厚みを０.１μm乃至０.６μm
の範囲で設定すれば、読出し光を透過させずに高い表面
反射率を確保できる。また、第２接続部は絶縁体層を貫
通して反射電極層と第１接続部を接続しているが、反射
電極層を前記のように薄くした場合には、絶縁体層に予
め第２接続部を構成するための孔を形成しておき、ほぼ
反射電極層の層厚に近い厚みで前記孔の底部と内周面を
覆うことも可能になり、反射電極層と第２接続部を１工
程で一体成形することができる。更に、その場合に、第
１接続部の表面の一部が他の部分より反射電極層側へ高
く形成されており、その高く形成された表面部分と反射
電極層が第２接続部を介して接続されるようにすれば、
第２接続部を構成するための孔が浅くなり、より安定し
た信頼性の高い接続が可能になる。尚、この発明におい
ても、図１２の装置(特公平1-35351号)と同様に、絶縁
体層を平坦化しておいてその上に反射電極層を形成する
ことが望ましく、前記の反射電極層の層厚を薄くしたこ
とと併せて極めて良好な表面反射率を得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の反射型画像表示装
置に係る実施形態を、図１から図７を用いて詳細に説明
する。《実施形態１》図１は、この実施形態の画素表示部の基
本構造を示す拡大断面図を示す。同図において、図８か
ら図１２で用いた符号と同一符号で示される各構成要素
は同一の要素に相当する。この実施形態では、ＭＯＳ-
ＦＥＴ5のドレイン電極と補助容量13とを接続する第１
接続部21が層形成されている。即ち、ＭＯＳ-ＦＥＴ5の
ドレイン電極部分がドレイン5dの形成領域の上側全体を
覆うと共に段差を介在させて側方へ連続的に延長され、
その延長部分がＭＯＳ-ＦＥＴ5の形成領域外で酸化膜4a
の上面に形成された補助容量13の電極(例えばポリシリ
コン)13aに接続されている。尚、この実施形態において
は、第１接続部21がそのドレイン電極部分からＭＯＳ-
ＦＥＴ5のゲート5g側へも延長されており、そのゲート5
gの形成領域も覆っている。

【００１５】そして、Ｓi基板4の基板面に構成されてい
るＭＯＳ-ＦＥＴ5、第１接続部21、ソース電極に接続さ
れた信号線7、ゲート5gに接続された走査線(図示せ
ず)、及び補助容量13は全て酸化膜4aの上に形成した絶
縁体層17の中に埋設されているが、絶縁体層17の表面に
はアルミニウム合金(ＡlＳiＣu)で構成された反射電極
層22が形成されており、その反射電極層22は絶縁体層17
に穿設されたヴィアホール23に同一材料を充填して構成
した第２接続部24をを介して第１接続部21と接続されて
いる。具体的には、絶縁体層17をＭＯＳ-ＦＥＴ5や第１
接続部21等の上に層形成させた後にヴィアホール23を形
成し、スパッタリング法によってヴィアホール23内と絶
縁体層17の表面にＡlＳiＣu層を形成せしめ、絶縁体層1
7の表面のＡlＳiＣu層をパターンエッチングすることに
よって分割された各反射電極層22を形成する。また、反
射電極層22が形成された表面には透明なパシベイション
膜14が被膜されており、更にその上に配向膜15が施され
ている。

【００１６】ところで、図１２に示した従来の装置のよ
うに反射電極層6を絶縁体層17の表面に別途形成する場
合、反射電極層6の層厚はドレイン電極6a等と同等の厚
みに設定され、約１μm程度とされている。しかし、こ
の実施形態では、反射電極層22の層厚を第１接続部21よ
りも薄く構成し、第１接続部21の厚み０.６μmに対し
て、反射電極層21の層厚を０.２μmに設定した点に特徴
があり、当然にその厚みはＡlＳiＣuのスパッタリング
の際に調整される。

【００１７】ここで、スパッタリング法で形成される反
射電極層22の層厚と表面反射率の関係について考察す
る。図２は、ＡlＳiＣuを平面にスパッタリングして成
膜した場合におけるその層厚と表面反射率の関係を示す
グラフであり、層厚を０.０５μm以下に薄くしたときの
反射率の低下は計算によって求め、それ以外の層厚に対
応した反射率の低下は実験結果から求めた。同図から明
らかなように、層厚が薄い方が反射率が大きくなり、
０.０５μm以下にすると光が透過して反射率が急激に低
下している。層厚が厚くなることによって徐々に反射率
が低下する現象は、スパッタリングによる膜形成の進行
に伴って徐々にグレインが成長し、そのグレインの発生
によって表面の平坦性が損なわれることに基づく。とこ
ろで、図２によれば、約０.１〜０.６μm程度では約８
５％程度の表面反射率が得られ、０.６μmを超えると前
記範囲より少し大きな変化率で表面反射率が低下してい
ることが確認される。従って、反射電極層22の厚みは
０.１〜０.６μmの範囲で設定しておくことが望まし
く、０.２μmに設定したこの実施形態の反射電極層22で
は８５％以上の表面反射率が確保されている。

【００１８】また、この実施形態の構成によると、反射
電極層22は第２接続部24と第１接続部21を介してＭＯＳ
-ＦＥＴ5のドレイン5dや補助容量13の電極13aに接続さ
れている。従って、ＭＯＳ-ＦＥＴ5と補助容量13に対す
る第１接続部21や信号線7の形成工程が完了した後に予
めシンタリング処理を施し、その後に反射電極層22や第
２接続部24を形成させることができるため、図１１や図
１２の装置と同様にヒロックの発生による表面反射率の
低下を回避させることが可能になる。更に、反射電極層
22が薄く構成されていることにより、隣接した各反射電
極層22の間隙部の段差が小さくなり、液晶層3の配向に
対する悪影響を軽減できるという利点もある。

【００１９】《実施形態２》この実施形態に係る画素表
示部の拡大断面図は図３に示される。同図から明らかな
ように、この実施形態の装置の基本構造は実施形態１の
装置と同様であるが、次のような点に特徴がある。 (1) ＭＯＳ-ＦＥＴ5のドレイン5dの側部で酸化膜4aを上
下に厚くして分離絶縁部30が構成されている。 (2) 補助容量13の電極13aは酸化膜4aの平坦部から分離
絶縁層30による隆起部の上面にかけて被膜形成されてい
るが、第１接続部31がＭＯＳ-ＦＥＴ5のドレイン5dとの
接続部から分離絶縁部30の隆起部に被膜された電極13a
の上側を超える態様で高く形成されており、その隆起部
の側方領域に及んでいる電極13aの表面に接続されてい
る。即ち、第１接続部31は段差部分を介してその中間部
分が他の部分より高く形成されている。尚、補助容量13
の電極13aはＭＯＳ-ＦＥＴ5のゲート5gの電極と同一材
料(ポリシリコン)・同一工程で形成されており、またこ
の実施形態の第１接続部31は、実施形態１のようにＭＯ
Ｓ-ＦＥＴ5のゲート5gを覆う構成とせず、ドレイン5dと
補助容量13を接続しているだけである。 (3) Ｓi基板4の基板面に構成されているＭＯＳ-ＦＥＴ
5、第１接続部31、ソース電極に接続された信号線7、ゲ
ート5gに接続された走査線(図示せず)、及び補助容量13
は全て絶縁体層17の中に埋設されるが、その絶縁体層17
の表面が平坦化されており、その平坦面の上に反射電極
層32を形成すると共に、絶縁体層17における第１接続部
31が高く形成された中間部分に対応する位置に表面側か
らヴィアホール33が形成され、そのヴィアホール33に構
成された第２接続部34を介して反射電極層32と第１接続
部31が接続されている。

【００２０】この実施形態の装置では、前記の特徴に基
づいてヴィアホール33の深さが浅くなる。従って、スパ
ッタリング法でヴィアホール33にＡlＳiＣuを充填して
第２接続部34を形成する場合に、反射電極層32を０.２
μm程度に薄く構成しても確実にＡlＳiＣuを充填させる
ことができ、第２接続部34を安定した接続要素として構
成できる。即ち、実施形態１の場合には、図１に示すよ
うにヴィアホール23が深くなってＡlＳiＣuの充填が不
完全になることがあり得るが、この実施形態によれば反
射電極層32と第１接続部31の接続が高い信頼性で実現で
きる。

【００２１】また、この実施形態の装置では、絶縁体層
17の表面が平坦化されているために反射電極層32の反射
面を全面的に平坦化することができ、高い反射率を実現
できる。実施形態１の場合には、図１に示すように絶縁
体層17の表面がＳi基板4の表面に形成した各能動素子等
によって凹凸を呈し、そのままの表面に形成された反射
電極層22にも必然的に凹凸が現れて反射率を低下させる
要因となるが、この実施形態ではその問題を解消させて
高い反射率が得られるようになっている。尚、前記の絶
縁体層17の平坦化処理手段としては、絶縁体層17を形成
した後に、例えばＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishi
ng)法で研磨する方法や、塗布型の材料として例えばＳ
ＯＧ(Spin On Glass)等を適用してスピンナで塗布する
方法がある。更に、この実施形態によれば、分離絶縁部
30が上側に隆起しているだけでなくＳi基板4側にも厚く
構成されており、その画素に係るＭＯＳ-ＦＥＴ5のドレ
イン5dと補助容量13の電極13aとの分離性や隣接したＭ
ＯＳ-ＦＥＴ5のソース5sとの分離性を向上させることも
できる。

【００２２】《実施形態３》この実施形態は、前記の各
実施形態に適用できるものであり、能動素子基板1の表
面にパシベーション膜(ＳiＯ₂,ＳiＮ等の誘電体膜)を介
在させずに、液晶配向膜15を直接成膜させることを特徴
とし、図４に反射電極層32に対して配向膜15を直接被着
させた状態を示す。従来は、図５に示すようにパシベー
ション膜14を能動素子基板1の表面に成膜しておき、そ
の上に配向膜15を成膜するようにしていたが、パシベー
ション膜14の成膜はＣＶＤ(Chemical Vaper Depositio
n)法によってなされ、成膜温度が通常４００℃以上であ
る。従って、シンタリング処理を避けて反射電極層32を
形成するようにしても、パシベーション膜14の成膜過程
で反射電極層32が加熱され、グレインの成長によって反
射電極層32の表面反射率が低下してしまうという問題が
生じる。

【００２３】この実施形態では、パシベーション膜14を
介さずに高温プロセスを伴わない配向膜15の成膜だけを
行うため、反射電極層32にグレインが発生することなく
表面反射率を高く維持できる。更に、パシベーション膜
14を介在させない場合には反射電極層32の表面と液晶層
3の間隔が狭くなり、液晶駆動のための電圧が低減でき
ると共に、各反射電極層32の電界が平面方向へ拡がるこ
とを抑制でき、表示画像の解像度の向上が図れる。

【００２４】《実施形態４》この実施形態も前記の実施
形態１又は２に適用できるものであり、能動素子基板1
の表面にパシベーション膜の代わりに増反射膜を介在さ
せ、その上に配向膜15を成膜させることを特徴とし、図
６に反射電極層32に対する成膜態様を示す。同図におい
て、35が増反射膜であり、反射電極層32の表面に、例え
ば高屈折率材料:ＴiＯ₂と低屈折率材料:ＳiＯ₂のように
屈折率の異なる２種類の材料からなる膜を積層して成膜
することで構成され(図６では３サイクル分積層して成
膜)、その積層構成と反射電極層32との光学作用によっ
て全体的な表面反射率を向上させている。尚、増反射膜
35の適用に関しては、例えば特願平7-212737号等に開示
されており、各膜をλ／４(但し、λは読出し光の波長)
の膜厚で積層させて構成するが、前記以外の高屈折率材
料としてはＺnＳ,ＴaＯ₂,ＣeＯ₂等を、低屈折率材料と
してはＣaＦ,ＭgＦ₂,Ａl₂Ｏ₃等を適用できる。

【００２５】この実施形態によれば、表面反射率の向上
が図れると共に、増反射膜35の成膜もパシベーション膜
のような高温プロセスを要しないために反射電極層32の
表面にグレインが発生しない。また、前記のような３サ
イクル分程度の増反射膜32はパシベーション膜と比較し
て１／３以下の膜厚で構成できるため、実施形態３の場
合と同様に液晶駆動電圧の低減化と表示画像の解像度の
低下防止を図ることができる。

【００２６】《実施形態５》この実施形態は、実施形態
３を改善したものであり、その画素表示部の拡大断面図
は図７に示される。同図から明らかなように、この実施
形態の装置の特徴は絶縁体層17内に遮光層40を介装させ
た点にあり、その遮光層40は反射電極層32の下側領域で
は第２接続部34の一部をなす態様で反射電極層32と第１
接続部31を接続させていると共に鍔状に側方へ拡がった
部分を有し、他の領域では第２接続部34と非導通となる
配設構成で、読出し光の入射方向から見て隣り合う反射
電極層32の隙間領域を覆う態様で配設されている。

【００２７】この実施形態によれば、前記のように遮光
層40を別途介装させたことで読出し光が各反射電極層32
の間の隙間を通過してＳi基板4内に浸入することを防止
できる。即ち、この種の反射型画像表示装置では画素単
位で光を変調するために各反射電極層32を分離形成せざ
るを得ず、前記の浸入光がＳi基板4内で発生させた光キ
ャリアがＭＯＳ-ＦＥＴ5の拡散層形成領域へ流入して反
射電極層32の電位をシフトさせるという所謂フォトコン
ダクションの問題が指摘されているが、その問題に対し
て、遮光層40は読出し光のＳi基板4への浸入を阻止する
機能を果たし、反射電極層32の電位シフトに起因したフ
リッカ等が生じないようにして高品質な画像表示を可能
にする。

【００２８】尚、以上の各実施形態では能動素子基板に
Ｓi基板4を用いた場合について説明したが、それ以外の
半導体基板であってもよく、また絶縁基板上にスイッチ
ング素子としてＴＦＴ(Thin Film Transister)を形成し
たような構成であってもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明の反射型画像表示装置は、以上の
構成を有していることにより、次のような効果を奏す
る。請求項１の発明は、反射電極層の厚みを基板面に形
成される能動素子側の金属層の厚みより薄く形成するこ
とにより反射電極層の表面反射率を高くでき、また液晶
配向の乱れを小さくできるため、表示画像の明度と画品
質を向上させることが可能になる。請求項２の発明は、
アルミニウムを主成分とする金属材料で反射電極層を構
成する場合に、反射電極層の表面反射率を８５％以上に
することを可能にする。請求項３及び請求項４の発明
は、第２接続部を形成する深さを浅くして反射電極層と
第１接続部の接続信頼性を向上させ、またスパッタリン
グ法で反射電極層と第２接続部を同時に形成することを
可能にする。請求項５の発明は、請求項３及び請求項４
の効果に併せて、電荷蓄積容量部の電極をスイッチング
素子の形成工程で同時に作成できるようにすると共に、
電荷蓄積容量部の容量を余裕をもって確保させる。請求
項６の発明は、請求項３乃至請求項５の効果と共に、ス
イッチング素子と補助容量の分離性を向上させる。請求
項７及び請求項８の発明は、平坦化した絶縁体層の上に
反射電極層を形成することで反射電極層の表面反射率を
向上させる。請求項９の発明は、反射電極層にパシベー
ション膜を施さずに直接液晶配向膜を成膜し、パシベー
ション膜の成膜工程で反射電極層にグレインが成長して
反射電極層の表面反射率が低下することを回避させると
共に、液晶駆動電圧の低減化と表示画像の解像度の向上
を実現する。請求項１０の発明は、パシベーション膜の
代わりに増反射膜を成膜し、請求項９と同様の効果に併
せて更なる反射率の向上を実現する。請求項１１の発明
は、各反射電極層の隙間から基板内に浸入した読出し光
が光キャリアを発生させて表示画像を劣化させるフォト
コンダクションの問題を解消する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る反射型画像表示装置
の画素表示部の基本構造を示す拡大断面図である。

【図２】ＡlＳiＣuを平面にスパッタリングして成膜し
た場合におけるその層厚と表面反射率の関係を示すグラ
フである。

【図３】実施形態２に係る反射型画像表示装置の画素表
示部の基本構造を示す拡大断面図である。

【図４】実施形態３に係る反射電極層部分の成膜構成を
示す拡大断面図である。

【図５】従来の反射電極層部分の成膜構成を示す拡大断
面図である。

【図６】実施形態４に係る反射電極層部分の成膜構成を
示す拡大断面図である。

【図７】実施形態５に係る反射型画像表示装置の画素表
示部の基本構造を示す拡大断面図である。

【図８】反射型画像表示装置の一般的な構造を示す斜視
図(要部破断)である。

【図９】能動素子基板側の等価回路図である。

【図１０】従来の一般的な反射型画像表示装置の画素表
示部の基本構造を示す拡大断面図である。

【図１１】特公昭58-48909号に開示されている反射型画
像表示装置の画素表示部の基本構造を示す拡大断面図で
ある。

【図１２】特公平1-35351号に開示されている反射型画
像表示装置の画素表示部の基本構造を示す拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

1…能動素子基板、2…透明基板、3…液晶層(光変調
層)、4…Ｓi基板(基板)、4a…酸化膜、5…ＭＯＳ-ＦＥ
Ｔ(スイッチング素子)、5s…ソース(入力端子)、5g…ゲ
ート(制御端子)、5d…ドレイン(出力端子)、6,22,32…
反射電極層、6a…ドレイン電極、7…信号線、8…走査
線、9…ガラス基板、10…共通電極膜、11…垂直アドレ
ス回路、12…水平アドレス回路、13…補助容量(電荷蓄
積容量部)、13a…補助容量の電極、14…パシベイション
膜、15,16…配向膜、17…絶縁体層、18…接続部、21,31
…第１接続部、23,33…ヴィアホール、24,34…第２接続
部、30…分離絶縁部、35…増反射膜、40…遮光層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板面に、スイッチング素子、電荷蓄積
容量部、前記スイッチング素子の出力端子と前記電荷蓄
積容量部を構成する電極を接続する第１接続部、それら
を覆う絶縁体層、その絶縁体層の表面に形成された反射
電極層、及び前記絶縁体層を貫通して前記反射電極層と
前記第１接続部を接続する第２接続部からなる一画素分
の能動素子回路を多数個マトリクス状に配設すると共
に、前記の各スイッチング素子の入力端子と制御端子に
対してそれぞれ接続される信号線と走査線を形成した能
動素子基板と、片面に透明な共通電極膜が形成されてい
る透明基板と、前記能動素子基板の反射電極層側と前記
透明基板の共通電極膜側の間に挾装された光変調層とで
構成され、前記スイッチング素子をオン／オフ制御しな
がら入力端子への入力信号に対応させて前記反射電極層
と前記共通電極膜の間に電位差を生じさせ、透明基板へ
の入射光を光変調層で変調して反射させる反射型画像表
示装置において、前記反射電極層の厚みを前記の第１接
続部及び前記スイッチング素子に対する他の配線要素の
何れの厚みよりも薄く形成したことを特徴とする反射型
画像表示装置。
【請求項２】反射電極層がアルミニウム又はアルミニ
ウム合金で形成され、その層厚が０.１μm乃至０.６μm
である請求項１の反射型画像表示装置。
【請求項３】第１接続部の表面の一部が他の部分より
反射電極層側へ高く形成されており、その高く形成され
た表面部分と前記反射電極層が第２接続部を介して接続
されている請求項１又は請求項２の反射型画像表示装
置。
【請求項４】スイッチング素子の出力端子と電荷蓄積
容量部の中間位置で基板表面に形成されている酸化絶縁
膜を上側に厚く隆起させて形成すると共に、前記酸化絶
縁膜の隆起部に沿ってその上側に第１接続部の中間部分
を形成せしめ、前記第１接続部の高く形成された表面部
分と反射電極層が第２接続部を介して接続されている請
求項３の反射型画像表示装置。
【請求項５】電荷蓄積容量部を構成する電極をスイッ
チング素子の制御端子を構成する電極と同一材料・同一
工程で形成し、前記の電荷蓄積容量部を構成する電極の
一部を酸化絶縁膜の隆起部の上面に形成した請求項４の
反射型画像表示装置。
【請求項６】酸化絶縁膜をその隆起部に対応する位置
において基板内側にも厚く形成し、スイッチング素子の
形成領域を分離する分離絶縁部とした請求項４又は請求
項５の反射型画像表示装置。
【請求項７】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４、請求項５、又は請求項６の反射型画像表示装置にお
いて、絶縁体層の表面を平坦化し、その平坦化された表
面に反射電極層を形成した反射型画像表示装置。
【請求項８】絶縁体層の表面の平坦化が研磨法又は塗
布型絶縁材料を用いた塗布法によってなされた請求項７
の反射型画像表示装置。
【請求項９】反射電極層の表面に液晶配向膜を施す場
合に、他の誘電体膜を介在させずに直接成膜された請求
項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求
項６、請求項７、又は請求項８の反射型画像表示装置。
【請求項１０】反射電極層の表面に液晶配向膜を施す
場合に、屈折率の異なる材料からなる膜を２層以上積層
させて構成した増反射膜を介装させ、その増反射膜の上
に液晶配向膜を成膜させた請求項１、請求項２、請求項
３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、又は請
求項８の反射型画像表示装置。
【請求項１１】絶縁体層に遮光層を埋設し、その遮光
層が第２接続部と非導通であり、且つ読出し光の入射方
向から見た平面図において少なくとも前記の各反射電極
層の隙間領域を覆う態様で配設されていることとした請
求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請
求項６、請求項７、請求項８、請求項９、又は請求項１
０の反射型画像表示装置。