(57)【要約】　　　（修正有）【課題】画素電極がコンタクトホールを介してＴＦＴと導通されるようにしたアクティブマトリクス型液晶表示装置に関し、コンタクトホールに起因するモアレの発生を防止できるようにする。【解決手段】ＴＦＴ１３０のドレイン電極１１７に走査線１２６側に張り出した張り出し部１１７ａを設け、この張り出し部１１７ａの上方にコンタクトホール１２１，１２２を形成する。この際、コンタクトホール１２１，１２２を走査線１２６に沿うように配置する。そして、対向基板側に設けたカラーフィルタの遮光層１４２Ｓによってコンタクトホール１２１，１２２が平面視でマスキングされるようにする。【選択図】　図１
2004053828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線と、上記走査線に交差して設けられた複数の信号線と、上記走査線と上記信号線との交差部近傍に設けられたスイッチング素子と、上記スイッチング素子に通じるコンタクトホールが形成され上記走査線と信号線とスイッチング素子とを被覆する絶縁層と、上記絶縁層上に形成され上記コンタクトホールを介して上記スイッチング素子に電気的に接続される画素電極とを有するアクティブマトリクス基板と、
上記画素電極に対向する対向電極を有する対向基板と、
上記アクティブマトリクス基板と上記対向基板との間に保持された光変調層とを備え、
上記コンタクトホールは平面視でマスキングされたことを特徴とする、アクティブマトリクス型表示装置。
【請求項２】
上記画素電極が拡散反射電極として構成されたことを特徴とする、請求項１記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項３】
上記拡散反射電極は、上記絶縁層上に形成された光拡散用の凹部の上に形成され、上記凹部と合致する形状を有することを特徴とする、請求項２記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項４】
上記アクティブマトリクス基板と上記対向基板とのいずれかに上記コンタクトホールを平面視でマスキングする遮光層が形成されたことを特徴とする、請求項１から３のいずれかの項に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項５】
上記アクティブマトリクス基板と上記対向基板とのいずれかにカラーフィルタ層が形成され、
上記カラーフィルタ層は、上記画素電極に対応する位置に複数のカラーフィルタが配置されるとともに、隣接するカラーフィルタの間に上記遮光層が配置されたことを特徴とする、請求項４記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項６】
上記コンタクトホールが、上記走査線の長さ方向に複数配列して形成されたことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項７】
上記スイッチング素子が、上記走査線から延出されたゲート電極と、上記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁層と、上記ゲート絶縁層上に上記信号線から延出して形成されたソース電極と、上記ゲート絶縁層上に形成され上記コンタクトホールを介して上記画素電極に電気的に接続されたドレイン電極とを有する薄膜トランジスタとして構成され、
上記ドレイン電極に上記ドレイン電極の上記ゲート電極上に位置する部分から上記走査線側に延長された張り出し部が形成され、上記コンタクトホールが上記張り出し部に通じるように形成されたことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかの項に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外光反射を利用して表示を行なう反射型の表示装置に用いて好適なアクティブマトリクス型の表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示デバイスの分野では、高表示品質の得られるアクティブマトリクス型の表示装置が広く用いられている。この表示装置では、多数の画素電極の一つ一つにスイッチング素子が設けられており、確実なスイッチングにより大型化，高精細化等の特性を容易に得ることができるようになっている。
【０００３】
近年、消費電力の低減が強く要求されており、画素の領域をできるだけ大きくして表示の明るさを向上することが求められている。このため、アクティブマトリクス基板全面に厚膜の絶縁膜を形成し、この絶縁膜の上に反射型の画素電極を形成したものが実用化されている。このように絶縁膜上に画素電極を上置きする構造のものでは、絶縁膜下層に配された走査線や信号線等と上層に配された画素電極との間で電気的な短絡を生じることがないため、これら配線にオーバーラップさせるように広い面積で画素電極を形成することが可能となる。これにより、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｇｉｓｔｏｒ、以下ＴＦＴと略記する）等のスイッチング素子や走査線，信号線の形成された領域以外を全て表示に寄与する画素領域とでき、開口率を高めて明るい表示を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように画素電極を絶縁膜上に上置きした構造のものでは、ＴＦＴのソース電極と反射電極とのコンタクトは、絶縁膜を膜厚方向に貫通するコンタクトホールを介して行なわれる。このようなコンタクトホールは画素ピッチ毎に配列されており、多数のコンタクトホールのパターンを繰り返しパターニングする際に、これらの間に僅かなずれを生じることがある。しかし、反射型の表示装置では、コンタクトホールの形状に沿うように形成された反射電極の窪みによって光散乱を生じるため、この光散乱によってモアレを生じ視認性を低下させる虞があった。
【０００５】
なお、従来、反射電極を凹凸面として拡散反射面とした構造の反射型液晶表示装置が実用化されているが、反射電極を拡散反射面とした場合、先のコンタクトホールの形状に沿うように形成した反射電極の窪みの影響により、モアレ表示が強調されてしまう虞があった。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、コンタクトホールに起因するモアレの発生を防止できるようにした、アクティブマトリクス型表示装置を提供することを目的とする。
【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、本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、複数の走査線と、上記走査線に交差して設けられた複数の信号線と、上記走査線と上記信号線との交差部近傍に設けられたスイッチング素子と、上記スイッチング素子に通じるコンタクトホールが形成され上記走査線と信号線とスイッチング素子とを被覆する絶縁層と、上記絶縁層上に形成され上記コンタクトホールを介して上記スイッチング素子に電気的に接続される画素電極とを有するアクティブマトリクス基板と、上記画素電極に対向する対向電極を有する対向基板と、上記アクティブマトリクス基板と上記対向基板との間に保持された光変調層とを備え、上記コンタクトホールは平面視でマスキングされたことを特徴としている。
本構成によれば、コンタクトホールが平面視でマスキングされているため、コンタクトホールの配列に起因するモアレの発生を防止することができる。
【０００７】
特に、画素電極が拡散反射電極として構成される反射型の表示装置では、コンタクトホール部での大きな散乱によってモアレによる視認性の低下が顕著となる虞があるが、上述のようにコンタクトホールからの反射光を遮蔽することで、モアレのない高品質な表示を得ることができる。なお、上記拡散反射電極は、例えば、上記絶縁層上に形成された光拡散用の凹部の上に形成され、上記凹部と合致する形状を有する画素電極として構成される。
【０００８】
また、上記コンタクトホールは上記アクティブマトリクス基板と上記対向基板とのいずれかに形成された遮光層によって平面視でマスキングされるようにしてもよい。具体的には、上記アクティブマトリクス基板と上記対向基板とのいずれかにカラーフィルタ層が形成され、上記カラーフィルタ層は、上記画素電極に対応する位置に複数のカラーフィルタが配置されるとともに、隣接するカラーフィルタの間に上記遮光層が配置されるようにすることが望ましい。この場合、カラー表示が可能となる。
【０００９】
また、上記コンタクトホールは、上記走査線の長さ方向に複数配列して形成されることが望ましい。本構成によれば、複数形成されたコンタクトホールにより画素電極とスイッチング素子とのコンタクト抵抗を低減できる。また、一つのコンタクトホールにおいて画素電極とスイッチング素子との間にコンタクト不良が生じても、他のコンタクトホールによって導通を取ることができるため、製造歩留まりを向上させることができる。さらに、これらのコンタクトホールが走査線の長さ方向に沿って配列しているため、例えば、コンタクトホールを走査線に沿うように設けられた遮光層等によって平面視でマスキングするようにした場合、コンタクトホールを走査線に垂直方向に配列して設ける場合よりも、遮光層等によってマスキングされる画素電極の面積が小さくなり、開口率を大きくすることができる。
【００１０】
また、上記スイッチング素子を、上記走査線から延出されたゲート電極と、上記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁層と、上記ゲート絶縁層上に上記信号線から延出して形成されたソース電極と、上記ゲート絶縁層上に形成され上記コンタクトホールを介して上記画素電極に電気的に接続されたドレイン電極とを有する薄膜トランジスタとして構成してもよい。この際、上記ドレイン電極に、上記ドレイン電極の上記ゲート電極上に位置する部分から上記走査線側に延長された張り出し部を形成し、上記コンタクトホールを上記張り出し部に通じるように形成することが望ましい。
【００１１】
本構成によれば、走査線側に張り出した張り出し部にコンタクトホールを形成しているため、例えば、コンタクトホールを走査線に沿うように設けられた遮光層等によって平面視でマスキングするようにした場合、このような遮光層等によってマスキングされる画素電極の面積が小さくなり、開口率を大きくすることができる。この際、走査線に近接して配されるのが張り出し部のみであるため、ドレイン電極と走査線との間の容量結合によって電気特性が大きく損なわれることはない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態としてのアクティブマトリクス表示装置の一例である反射型液晶表示装置について説明する。なお、従来の技術と同様の部位については同じ符号を付し、その説明を一部省略する。また、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【００１３】
図３に示すように、本実施形態の反射型液晶表示装置は、本体である液晶パネル１００と、この液晶パネル１００の前面に配されたフロントライト２００とを備えて構成されている。
液晶パネル１００は、図２に示すように、アクティブマトリクス基板１１０と、対向基板１４０と、基板１１０，１４０の間に保持される光変調層としての液晶層１５０とを備えて構成されている。
【００１４】
アクティブマトリクス基板１１０は、図１に示すように、ガラスやプラスチック等からなる基板本体１１１上に、それぞれ行方向（ｘ軸方向），列方向（ｙ軸方向）にそれぞれ複数の走査線１２６，信号線１２５が電気的に絶縁されて形成され、各走査線１２６，信号線１２５の交差部近傍にＴＦＴ（スイッチング素子）１３０が形成されている。以下では、基板１１０上において、画素電極１２０が形成される領域，ＴＦＴ１３０が形成される領域，走査線１１６及び信号線１１５が形成される領域を、それぞれ画素領域，素子領域，配線領域と呼ぶ。
【００１５】
本実施形態のＴＦＴ１３０は逆スタガ型の構造を有し、本体となる基板１１１の最下層部から順にゲート電極１１２，ゲート絶縁膜１１３，半導体層１１４，１１５，ソース電極１１６及びドレイン電極１１７が形成されている。すなわち、走査線１２６の一部が延出されてゲート電極１１２が形成され、これを覆ったゲート絶縁層３上にゲート電極２を平面視で跨るようにアイランド状の半導体層１１４が形成され、この半導体層１１４の両端側の一方に半導体層１１５を介してソース電極１１６が、他方に半導体層１１５を介してドレイン電極１１７が形成されている。
【００１６】
基板１１１には、ガラスの他、ポリ塩化ビニル，ポリエステル，ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂類や天然樹脂等の絶縁基板を用いることができる。また、これ以外にもステンレス鋼板等の導電性の基板に絶縁層を設け、この絶縁層の上に各種配線や素子等を形成してもよい。
ゲート電極１１２は、アルミニウム（Ａｌ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），タンタル（Ｔａ），チタン（Ｔｉ），銅（Ｃｕ），クロム（Ｃｒ）等の金属或いはこれら金属を一種類以上含んだＭｏ−Ｗ等の合金からなり、図１に示すように、行方向に配設される走査線１２５と一体に形成されている。
ゲート絶縁層１１３は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）や窒化シリコン（ＳｉＮｙ）等のシリコン系の絶縁膜からなり、走査線１２６及びゲート電極１１２を覆うように基板１１１全面に形成されている。
【００１７】
半導体層１１４は、不純物ドープの行なわれないアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなるｉ型の半導体層であり、ゲート絶縁層１１３を介してゲート電極１１２と対向する領域がチャネル領域として構成される。
ソース電極１１６及びドレイン電極１１７は、Ａｌ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｃｒ等の金属及びこれら金属を一種類以上含んだ合金からなり、ｉ型半導体層１１４上に、チャネル領域を挟むように対向して形成されている。また、ソース電極１１６は列方向に配設される信号線１２５から延出されて形成されている。さらに、図１に示すように、ドレイン電極１１７には、ドレイン電極１１７のゲート電極１１２上に位置する部分から走査線１２６側に延長する張り出し部１１７ａが設けられている。
【００１８】
なお、ｉ型半導体層１１４とソース電極１１６及びドレイン電極１１７との間で良好なオーミック接触を得るために、ｉ型半導体層１１４と各電極１１６，１１７との間には、リン（Ｐ）等のＶ族元素を高濃度にドープしたｎ型半導体層１１５が設けられている。
【００１９】
また、基板１１１上には絶縁層１１８，１１９が積層され、更にこの絶縁層１１９上にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料からなる画素電極（拡散反射電極）１２０が形成されている。
画素電極１２０は、有機絶縁層１１９上にマトリクス状に複数形成され、本実施形態では走査線１２６と信号線１２５とによって区画された領域に対応させて一つずつ設けられている。そして、この画素電極１２０は、その端辺が走査線１２６及び信号線１２５に沿うように配されており、ＴＦＴ１３０及び走査線１２６，信号線１２５を除く基板１１１の略全ての領域を画素領域とするようになっている。
【００２０】
絶縁層は窒化シリコン（ＳｉＮｙ）等のシリコン系絶縁膜からなる無機絶縁層１１８と、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ベンゾシクロブテンポリマ（ＢＣＢ）等からなる有機絶縁層１１９との二層構造となっており、ＴＦＴ１３０の保護機能を強化するようになっている。この有機絶縁層１１９は基板１１１上に比較的厚く積層され、画素電極１２０とＴＦＴ１３０及び配線１２６，１２５との絶縁を確実にし、画素電極１２０との間に大きな寄生容量が発生するのを防止するとともに、厚膜の有機絶縁層１１９によりＴＦＴ１３０や配線１２６，１２５によって形成された基板１１１の段差構造が平坦化されるようになっている。
【００２１】
また、これらの絶縁層１１８，１１９にはドレイン電極１１７に通じるコンタクトホール１２１，１２２が形成されており、これらのコンタクトホール１２１，１２２に形成された導電部１２０ａを介して、絶縁層９上に形成された画素電極１２０と、絶縁層８下層に配されたドレイン電極１１７とが電気的に接続されている。このコンタクトホール１２１，１２２は走査線１２６に近接するドレイン電極１１７の張り出し部１１７ａに通じるように形成され、画素電極１２０の端部に走査線１２６に沿うように二つ並べて配置されている。これにより、後述の遮光層１４２Ｓによってマスキングされる画素電極１２０の面積が小さくなるように構成されている。なお、本構成では二つのコンタクトホール１２１，１２２を介して画素電極１２０とＴＦＴ１３０との間の確実な導通を得るようにしているが、このようなコンタクトホールは一つ或いは三つ以上でも構わない。
【００２２】
ところで、上記有機絶縁層１１９の表面には画素領域に対応する位置に、転写型を有機絶縁層１１９表面に圧着する等して形成された複数の凹部が設けられている。この有機絶縁層１１９表面に形成された凹部は画素電極１２０に所定の表面形状（凹部１２０ｇ）を付与し、画素電極１２０に形成された凹部１２０ｇによって液晶パネル１００に入射した光は一部散乱され、より広い観察範囲でより明るい表示が得られるようになっている。
【００２３】
この凹部１２０ｇの内面は球面形状に形成され、画素電極１２０に所定角度（例えば３０°）で入射した光の拡散反射光の輝度分布がその正反射角度を中心として略対称となるようになっている。具体的には、凹部１２０ｇの内面の傾斜角θｇは−１８°〜＋１８°の範囲に設定されている。また、隣接する凹部１２０ｇのピッチはランダムとなるように配置されており、凹部１２０ｇの配列に起因するモアレの発生を防止できるようになっている。
【００２４】
なお、製造の容易性から凹部１２０ｇの直径は５μｍ〜１００μｍに設定されている。さらに、凹部１２０ｇの深さは０．１μｍ〜３μｍの範囲に構成されている。これは、凹部１２０ｇの深さが０．１μｍに満たない場合には反射光の拡散効果を十分得ることができず、又、深さが３μｍを超える場合には上記内面の傾斜角の条件を満たすために凹部１２０ｇのピッチを広げなければならず、モアレを発生させる虞があるためである。
【００２５】
ここで、「凹部１２０ｇの深さ」とは凹部１２０ｇが形成されていない部分の画素電極１２０の表面から凹部１２０ｇの底部までの距離をいい、「隣接する凹部１２０ｇのピッチ」とは平面視したときに円形形状を有する凹部１２０ｇの中心間距離をいう。また、「凹部１２０ｇの内面の傾斜角」とは、図５に示すように、凹部１２０ｇの内面の任意の箇所において０．５μｍ幅の微小な範囲をとったときに、その微小範囲内における斜面の水平面（基板１１１の表面）に対する角度θｇのことである。この角度θｇの正負は、凹部１２０ｇが形成されていない部分の画素電極１２０の表面に立てた法線に対して、例えば図５における右側の斜面を正、左側の斜面を負と定義する。
【００２６】
図６は、上述のように構成された画素電極１２０の反射特性と示す図であり、基板表面Ｓに対して入射角３０°で外光を照射し、視角を、基板表面Ｓに対する正反射の方向である３０°の位置を中心として、基板表面Ｓの法線方向に対して０°の位置（垂線位置）から６０°の位置まで振ったときの受光角θと明るさ（反射率）との関係を示している。本実施形態の画素電極１２０では、反射光は、正反射方向である反射角度３０°の位置を中心として±１０°の範囲で略一定となっており、この範囲において均一な明るい表示を得ることができるようになっている。
そして、上述のように構成された基板１１１上には、更に画素電極１２０及び有機絶縁層１１９を覆うようにラビング等の所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜１２３が形成されている。
【００２７】
一方、対向基板１４０はカラーフィルタアレイ基板として構成され、ガラスやプラスチック等からなる透光性の基板本体１４１上に、図２に示すようなカラーフィルタ層１４２が形成されている。
このカラーフィルタ層１４２は、図８に示すように、それぞれ赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の波長の光を透過するカラーフィルタ１４２Ｒ，１４２Ｇ，１４２Ｂが周期的に配列された構成となっており、各カラーフィルタ１４２Ｒ，１４２Ｇ，１４２Ｂは各画素電極１２０に対向する位置に設けられている。
【００２８】
また、上記カラーフィルタ層１４２において、カラーフィルタ１４２Ｒ，１４２Ｇ，１４２Ｂが形成されていない領域には、遮光層１４２Ｓが形成されている。この遮光層１４２Ｓは、図１に示すように、平面視で、コンタクトホール１２１，１２２の配置される画素電極１２０の上端部を覆うようにストライプ状に形成されており、コンタクトホール１２１，１２２の導電層１２０ａで散乱された光を遮光するようになっている。
【００２９】
そして、上述のカラーフィルタ層１４２上には、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明な対向電極（共通電極）１４３が形成され、更に、基板１４０の少なくとも表示領域に対応する位置に、所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜１４４が形成されている。
そして、上述のように構成された基板１１０，１４０は、スペーサ（図示略）によって互いに一定に離間された状態で保持されるとともに、基板周辺部に矩形枠状に塗布された熱硬化性のシール材（図示略）によって接着されている。そして、基板１１０，１４０及びシール材によって密閉された空間に液晶が封入されて光変調層としての液晶層１５０が形成され、液晶パネル１００が構成されている。
【００３０】
フロントライト２００は、図３に示すように、液晶パネル１００に対向して設けられたアクリル系樹脂等の透明部材からなる平板状の導光体２２０と、この導光体２２０の側端面に配されたアクリル系樹脂等の透明部材からなる四角柱状の中間導光体２１２と、この中間導光体２１２の長手方向の一端面に配されたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等からなる発光素子２１１とを備えて構成されている。
【００３１】
中間導光体２１２は空気層を介して導光体２２０に略平行に配置されており、この空気層と導光体２１２との境界面に浅く入射した光を全反射させて導光体２１２内を伝播させるようになっている。また、導光体２１２内を伝播した光を導光体２２０に向けて出射させるために、導光体２１２の導光体２２０と反対側の面には図示しない楔形の溝が形成され、この溝にＡｌやＡｇ等の光反射性の高い金属薄膜が形成されている。
【００３２】
導光体２２０は空気層を介して液晶パネル１００の表示面に略平行に配置されており、中間導光体２１２と対向する側端面が光の入射面２２０ａとされ、液晶パネル１００に対向する面（下面）が光の出射面２２０ｂとして構成されている。また、この入射面２２０ａから入射した光を出射面２２０ｂ側に向けて落射させるために、導光体２２０の上面（液晶パネル１００と反対側の面）には、プリズム状の溝２２１がストライプ状に形成されている。
【００３３】
この溝２２１は、図７に示すように、一対の斜面２２１ａ，２２１ｂからなる楔形の形状を有し、緩斜面２２１ａの基準面Ｎに対する角度θ１は、例えば１°以上１０°以下の範囲に設定されている。これは、例えば角度θ１が１°未満である場合にはフロントライト２００の平均輝度が低下し、θ１が１０°よりも大きいと出射光量が出射面２２０ｂ内で不均一となるためである。また、急斜面２２１ｂの基準面Ｎに対する角度θ２は、例えば４１°以上４５°以下の範囲に設定されており、急斜面２２１ｂにより反射された光の伝播方向と出射面２２０ｂの法線方向とのずれが少なくなるようになっている。
【００３４】
また、溝２２１の急斜面２２１ｂの幅（溝２２１の延在方向に垂直な方向の幅）は、入射面２２０ａから離れた位置における溝２２１ほど広く構成されており、光量の低下しがちな入射面２２ａから離れた位置での出射光量が増えるようになっている。具体的な一例として、入射面２２０ａに最も近い位置に位置する溝２２１の急斜面２２１ｂの幅を１．０としたとき、入射面２２０ａから最も離れた位置（即ち、入射面２２０ａと対向する導光体２２０の端面付近）における溝２２１の急斜面２２１ｂの幅が１．１以上１．５以下となるように構成されている。
【００３５】
さらに、図８に示すように、溝２２１の延在方向は液晶パネルの画素１２０Ａの配列方向（ｘ軸方向）に対して所定角度αだけ傾斜しており、溝２２１と画素１２０Ａとの干渉によるモアレの発生を防止するようになっている。この傾斜角度αは０°より大きく１５°以下の範囲となるように構成され、６．５°以上８．５°以下とすることが望ましい。また、溝２２１のピッチＰ１は画素ピッチＰ０よりも小さく構成されており、溝２２１のピッチＰ１を周期とする照明ムラが画素１２０Ａ内で平準化され、観察者に認識されないようになっている。特に、溝２２１のピッチＰ１と画素ピッチＰ０とが、０．５Ｐ０＜Ｐ１＜０．７５Ｐ０なる関係を満たすように構成することが望ましい。
【００３６】
なお、図３，図７に示すように、中間導光体２１２と導光体２２０とは、内面にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属薄膜２１３ａの形成されたケース状の筐体２１３によって一体に固定されていることが好ましい。
【００３７】
したがって、本実施形態の反射型液晶表示装置によれば、コンタクトホール１２１，１２２が遮光層１４２Ｓによって平面視でマスキングされているため、コンタクトホール１２１，１２２の配列に起因するモアレの発生を防止することができる。特に、上述のような拡散反射電極１２０を用いた反射型の表示装置では、コンタクトホール１２１，１２２近傍に形成される画素電極１２０の凹部１２０ｇによって大きな光散乱が生じ、強いモアレが観察される虞があるが、遮光層１４２Ｓによってこのような散乱光を遮蔽することで、モアレの目立たない高品質な表示を得ることができる。
【００３８】
また、走査線１２６に近接して配された張り出し部１１７ａにコンタクトホール１２１，１２２を形成しているため、遮光層１４２Ｓによってマスキングされる画素電極１２０の面積を小さくすることができる。これにより、開口率を高めて明るい表示を得ることができる。この際、走査線１２６に近接して配されるのが張り出し部１１７ａのみであるため、ドレイン電極１１７と走査線１２６との間の容量結合によって電気特性が大きく損なわれることはない。
【００３９】
次に、本発明の第１変形例について、図９を用いて説明する。
本変形例に係るアクティブマトリクス型表示装置は、上記実施形態のＴＦＴ１３０のドレイン電極１１７の形状を矩形形状としたものであり、これ以外の構成については上記実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
したがって、本変形例でも上記第１実施形態と同様に、モアレの目立たない高品質な表示を得ることができる。
【００４０】
次に、本発明の第２変形例について、図１０〜図１２を用いて説明する。図１０は本変形例に係る液晶パネルにおける画素電極上の一つの凹部を示す斜視図、図１１は本凹部をｙ軸に平行な面で切ったＹ断面図、図１２はその反射特性を示す図である。
本変形例に係るアクティブマトリクス型表示装置は、上記実施形態の液晶パネル１００における画素電極１２０の凹部１２０ｇの内面形状を変形したものであり、画素電極１２０に所定角度（例えば３０°）で入射した光の拡散反射光の輝度分布がその正反射角度を中心として非対称となるように構成されている。
【００４１】
具体的には、本凹部１２０ｇは曲率の小さい第１曲面と曲率の大きい第２曲面とから構成され、第１曲面及び第２曲面はそれぞれ図１１に示すＹ断面において、凹部１２０ｇの一方の周辺部Ｓ１から最深点Ｄに至る第１曲線Ａと、第１曲線Ａになだらかに連続して凹部１２０ｇの最深点Ｄから他方の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂとで示される形状を有している。
【００４２】
この最深点Ｄは凹部１２０ｇの中心Ｏからｙ方向側にずれた位置にあり、基板１１１の水平面に対する第１曲線Ａの傾斜角及び第２曲線Ｂの傾斜角の絶対値の平均値はそれぞれ１°〜８９°，０．５°〜８８°の各範囲で不規則にばらついて設定され、第１曲線Ａの傾斜角の平均値は第２曲線Ｂのものに比べて大きくなっている。また、最大傾斜角を示す第１曲線Ａの周辺部Ｓ１における傾斜角δａは、各凹部１２０ｇにおいて概ね４°〜３５°の範囲内で不規則にばらついている。これにより、各凹部１２０ｇの深さｄは０．２５μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【００４３】
図１２は、上述のように構成された画素電極１２０の反射特性を示す図であり、基板表面Ｓに対して上記ｙ方向側から入射角３０°で外光を照射し、視角を、基板表面Ｓに対する正反射の方向である３０°の位置を中心として、基板表面Ｓの法線方向に対して０°の位置（垂線位置）から６０°の位置まで振ったときの受光角θと明るさ（反射率）との関係を示している。なお、図１２では、比較のために、上記実施形態で用いた球面状の凹部１２０ｇを有する画素電極１２０における受光角と反射率との関係（図６参照）を点線で併記している。
【００４４】
図１２に示すように、本変形例の画素電極１２０では、ｙ方向側から３０°の角度で液晶パネルに入射した光の反射光は、正反射方向である反射角度３０°よりも小さい角度（２０°付近）において上記第１実施形態のものよりも輝度が大きくなり、逆に反射角度３０°よりも大きい角度（４０°付近）において上記第１実施形態のものよりも輝度が小さくなっている。つまり、凹部１２０ｇの最深点Ｄが凹部１２０ｇの中心Ｏからｙ方向側にずれているため、第２曲面で反射される光の割合が第１曲面で反射されるものよりも大きくなり、ｙ方向側の反射表示がより明るくなっている。
【００４５】
そして、これ以外の構成については上記実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
したがって、本変形例でも上記実施形態と同様の効果が得られる他、画素電極１２０の凹部１２０ｇを構成する第１曲面と第２曲面とを最深点Ｄに関して非対称に構成し反射光に指向性を持たせているため、特定の観察方向の表示の明るさを高めて反射光を有効利用することができる。
【００４６】
次に、本発明の第３変形例について、図１３〜図１６を用いて説明する。図１３は本変形例に係る液晶パネルにおける画素電極上の一つの凹部を示す斜視図、図１４，図１５はそれぞれ本凹部をｙ軸，ｘ軸に平行な面で切った断面図、図１６はその反射特性を示す図である。
本変形例に係るアクティブマトリクス型表示装置は、上記実施形態の液晶パネル１００における画素電極１２０の凹部１２０ｇの内面形状を変形したものであり、上記第１変形例と同様に、反射光に指向性を持たせるようになっている。
【００４７】
具体的には、本凹部１２０ｇは、上記第２変形例と同様に、曲率の小さい第１曲面と曲率の大きい第２曲面とから構成され、第１曲面及び第２曲面はそれぞれ図１４に示すＹ断面において、凹部１２０ｇの一方の周辺部Ｓ１から最深点Ｄに至る第１曲線Ａ′と、第１曲線Ａ′になだらかに連続して凹部１２０ｇの最深点Ｄから他方の周辺部Ｓ２に至る第２曲線Ｂ′とで示される形状を有している。
【００４８】
この最深点Ｄは凹部１２０ｇの中心Ｏからｙ方向側にずれた位置にあり、基板表面Ｓに対する第１曲線Ａ′の傾斜角及び第２曲線Ｂ′の傾斜角の絶対値の平均値はそれぞれ２°〜９０°，１°〜８９°の各範囲で不規則にばらついて設定され、第１曲線Ａ′の傾斜角の平均値は第２曲線Ｂ′のものに比べて大きくなっている。また、最大傾斜角を示す第１曲線Ａ′の周辺部Ｓ１における傾斜角δａは、各凹部１２０ｇにおいて概ね４°〜３５°の範囲内で不規則にばらついている。これにより、各凹部１２０ｇの深さｄは０．２５μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【００４９】
一方、第１曲面及び第２曲面はいずれも図１５に示すＸ断面において中心Ｏに対して略左右対称な形状をなしている。このＹ断面の形状は、最深点Ｄの周辺において曲率の大きい（即ち、直線に近いなだらかな）曲線Ｅとなっており、その基板表面Ｓに対する傾斜角の絶対値は概ね１０°以下に構成されている。また、深型の曲線Ｆ，Ｇの基板表面Ｓに対する傾斜角の絶対値は、例えば２°〜９°の範囲内で不規則にばらついて構成されている。さらに、最深点Ｄの深さｄは０．１μｍ〜３μｍの範囲内で不規則にばらついて構成されている。
【００５０】
図１６は、上述のように構成された画素電極１２０の反射特性を示す図であり、基板表面Ｓに対して上記ｙ方向側から入射角３０°で外光を照射し、視角を、基板表面Ｓに対する正反射の方向である３０°の位置を中心として、基板表面Ｓの法線方向に対して０°の位置（垂線位置）から６０°の位置まで振ったときの受光角θと明るさ（反射率）との関係を示している。なお、図１６では、比較のために、上記実施形態で用いた球面状の凹部１２０ｇを有する画素電極１２０における受光角と反射率との関係（図６参照）を点線で併記している。
【００５１】
本変形例の画素電極１２０では、ｙ方向側から３０°の角度で液晶パネルに入射した光の反射光は、正反射方向である反射角度３０°付近からそれよりも小さい角度（２０°付近）において、上記第１実施形態のものよりも輝度が大きくなっている。つまり、凹部１２０ｇの最深点Ｄが凹部１２０ｇの中心Ｏからｙ方向側にずれているため、第２曲面で反射される光の割合が第１曲面で反射されるものよりも大きくなり、ｙ方向と反対側の反射表示がより明るくなっている。また、凹部１２０ｇの最深点Ｄ近傍がなだらかな曲面となっているため、正反射方向の反射率も高められている。
【００５２】
そして、これ以外の構成については上記実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
したがって、本変形例でも上記実施形態と同様の効果が得られる他、特定の観察方向の表示の明るさを高めて反射光を有効利用することができる。
【００５３】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記のＴＦＴ１３０は逆スタガ型の構造に限定されず、正スタガ型のＴＦＴであってもよい。また、スイッチング素子はＴＦＴに限定されず、メタル層間に絶縁層を挟んでなるＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ　Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ　Ｍｅｔａｌ）構造のダイオードであってもよい。
また、コンタクトホールは、走査線ではなく信号線の延在方向に形成されていてもよく、この場合、コンタクトホールは信号線側に沿ったマスキング手段によって平面視でマスキングされる。
【００５４】
また、カラーフィルタ層１４２の形成される基板は対向基板１４０側に限定されず、アクティブマトリクス基板１１０側にカラーフィルタ層１４２を設けてもよい。これに伴って、遮光層１４２Ｓはアクティブマトリクス基板１１０と対向基板１４０とのいずれかに形成されることになる。勿論、カラーフィルタ１４２Ｒ，１４２Ｇ，１４２Ｂと遮光層１４２Ｓとを別々の基板に設けてもよい。
さらに、上述の実施形態では遮光層１４２Ｓをストライプ状に形成しているが、カラーフィルタ１４２Ｒ，１４２Ｇ，１４２Ｂの周囲を囲むように格子状に形成したり、コンタクトホール１２１，１２２の形成された位置にのみドット状に形成したりすることも勿論可能である。
【００５５】
また、上記実施形態ではアクティブマトリクス型表示装置の例として反射型液晶表示装置について説明しているが、例えば上記実施形態の構成において、拡散反射電極１２０を８０ｎｍ以上の厚膜とし、この電極１２０の中央部に開口部（開口率は画素面積に対して１０％〜３０％程度）を設けた所謂半透過反射型液晶装置とすることも勿論可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、コンタクトホールが平面視でマスキングされているため、コンタクトホールの配列に起因するモアレの発生を防止することができる。特に、画素電極が拡散反射電極として構成される反射型の表示装置では、コンタクトホール部での大きな散乱によってモアレによる視認性の低下が顕著となる虞があるが、上述のようにコンタクトホールからの反射光を遮蔽することで、モアレのない高品質な表示を得ることができる。
また、画素電極とスイッチング素子とを複数のコンタクトホールを介して電気的に接続させるようにすることで、画素電極とスイッチング素子のコンタクト抵抗を低減できる他、一つのコンタクトホールにおいて画素電極とスイッチング素子との間にコンタクト不良が生じても、他のコンタクトホールによって導通を取ることができるため、製造歩留まりを向上させることができる。
このとき、複数のコンタクトホールを走査線の長さ方向に沿うように配置することで、例えば、コンタクトホールを走査線に沿うように設けられた遮光層等によって平面視でマスキングするようにした場合、コンタクトホールを走査線に垂直方向に配列して設ける場合よりも、遮光層等によってマスキングされる画素電極の面積が小さくなり、開口率を大きくすることができる。
さらに、スイッチング素子を薄膜トランジスタとして構成し、ドレイン電極に、平面視でドレイン電極のゲート電極上に位置する部分から走査線側に延長された張り出し部を形成し、コンタクトホールをこの張り出し部に通じるように形成することで、例えば、コンタクトホールを走査線に沿うように設けられた遮光層等によって平面視でマスキングするようにした場合に、このような遮光層等によってマスキングされる画素電極の面積が小さくなり、開口率を大きくすることができる。この際、走査線に近接して配されるのが張り出し部のみであるため、ドレイン電極と走査線との間の容量結合によって電気特性が大きく損なわれることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置を構成する液晶パネルの平面図であり、アクティブマトリクス基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板の側から見た状態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置を構成する液晶パネルの全体構成を示す断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ′断面を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置の全体構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置を構成するアクティブマトリクス基板の画素電極の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態の画素電極の構成を説明するための拡大断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の画素電極による反射特性を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置を構成するフロントライトの部分断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置を構成する液晶パネルの平面図であり、対向基板をフロントライトの側から見た状態を示す図である。
【図９】本発明の第１変形例に係るアクティブマトリクス型表示装置を構成するアクティブマトリクス基板の要部を拡大して示す平面図である。
【図１０】本発明の第２変形例に係るアクティブマトリクス型表示装置を構成するアクティブマトリクス基板の画素電極の斜視図である。
【図１１】本発明の第２変形例の画素電極の構成を説明するための拡大断面図である。
【図１２】本発明の第２変形例の画素電極による反射特性を示す図である。
【図１３】本発明の第３変形例に係るアクティブマトリクス型表示装置を構成するアクティブマトリクス基板の画素電極の斜視図である。
【図１４】本発明の第３変形例の画素電極の構成を説明するための拡大断面図である。
【図１５】本発明の第３変形例の画素電極の構成を説明するための拡大断面図である。
【図１６】本発明の第３変形例の画素電極による反射特性を示す図である。
【符号の説明】
１１０　アクティブマトリクス基板
１１２　ゲート電極
１１３　ゲート絶縁層
１１６　ソース電極
１１７　ドレイン電極
１１７ａ　張り出し部
１１９　有機絶縁層（絶縁層）
１２０　画素電極（拡散反射電極）
１２０ｇ　凹部
１２１，１２２　コンタクトホール
１２５　信号線
１２６　走査線
１３０　ＴＦＴ（スイッチング素子）
１４０　対向基板
１４２　カラーフィルタ層
１４２Ｒ，１４２Ｇ，１４２Ｂ　カラーフィルタ
１４２Ｓ　遮光層
１４３　対向電極
１５０　液晶層（光変調層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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