(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内表面に透明電極を持つ透明な第１絶縁基板と，
コンケーブとコンベックスを持つ複数個の突起を含む反射電極を含み，前記突起の相互隣接するコンケーブが形成する多数の線と前記反射電極の境界線を連結する線が多数の閉曲線領域を定義する第２絶縁基板と，
前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との間に介在し，前記透明電極と前記反射電極に印加される電場によって配列状態が変化する液晶層と，
前記透明電極と前記反射電極との間に電場を発生させるための電場発生手段とを含み，
前記第２絶縁基板の表面から前記各コンベックスまでの高さはほぼ同一であり，前記コンケーブまでの高さはお互いに異なることを特徴とする反射型液晶表示装置。
【請求項２】
前記閉曲線領域は多角形であることを特徴とする請求項１記載の反射型液晶表示装置。
【請求項３】
前記閉曲線領域は少なくとも角の数が異なる２個以上の多角形を含むことを特徴とする請求項２記載の反射型液晶表示装置。
【請求項４】
前記反射電極は前記コンベックスの表面から所定深さで陥没された凹部をさらに含むことを特徴とする請求項１，２，３のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置。
【請求項５】
前記各コンベックスの頂点から隣接するコンベックスの頂点までの距離の平均は約８μｍ〜３０μｍであることを特徴とする請求項１，２，３，４のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置。
【請求項６】
前記コンケーブの線幅は隣接するコンベックスの頂点の距離の５０％を超えないことを特徴とする請求項１，２，３，４，５のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置。
【請求項７】
ソース，ドレイン及びゲート電極を含むスイッチング素子が形成された絶縁基板の全面に感光性の有機絶縁膜を所定厚さで塗布する段階と，
不規則な多角形構造の遮光領域と，前記遮光領域間に一定幅の投光領域を持つマスクを使用して，前記有機絶縁膜の厚さより薄い深さで前記有機絶縁膜を１次露光する段階と，
前記スイッチング素子のドレイン電極が露出されるように前記有機絶縁膜の所定部分を２次露光する段階と，
前記１次，２次露光された部分を現像する段階と，
前記現像された有機絶縁膜を所定温度で加熱してフローさせる段階と，
前記段階により作製された物の全面に反射型金属を蒸着してパターニングする段階とを含むことを特徴とする反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記感光性有機絶縁膜の厚さは，約１μｍ〜３μｍであることを特徴とする請求項７記載の反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記マスクは前記遮光領域内の所定部分に投光領域を持つことを特徴とする請求項７または８に記載の反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
スイッチング素子が形成された絶縁基板の全面に感光性有機絶縁膜を塗布する段階と，
不規則な多角形構造の遮光領域と，前記遮光領域間に形成された幅が一定である第１投光領域と，前記遮光領域内にコンタクトホールを形成するための第２投光領域とを含み，前記第１投光領域の透過率が前記第２投光領域の透過率より高いマスクを使用して前記有機絶縁膜を露光する段階と，
前記露光された部分を一度に現像する段階と，
前記有機絶縁膜の表面に反射型金属を蒸着してパターニングする段階とを含むことを特徴とする反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記マスクの第１投光領域は前記第１投光領域を多数のスリットで分割する多数の格子を含むことを特徴とする請求項１０記載の反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第１，第２投光領域の界面での干渉及び回折現象の程度によって第１投光領域を通過した光は前記感光性有機絶縁膜の対応する部分をその厚さより薄い深さまで露光して，前記第２投光領域を通過した光は前記感光性有機絶縁膜の対応する部分をその厚さと同一な深さまで露光するように，前記第２投光領域は前記第１投光領域の各スリットより広い面積を持つことを特徴とする請求項１１記載の反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記遮光領域は少なくとも角の数が異なる２個以上の多角形を含むことを特徴とする請求項１０，１１，１２のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記マスクは前記遮光領域の所定部分に形成された第３投光領域をさらに含むことを特徴とする請求項１０，１１，１２，１３のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第３投光領域は前記第２投光領域より狭い面積を持つことを特徴とする請求項１４記載の反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記感光性の有機絶縁膜は黒色であることを特徴とする請求項１０記載の反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記現像された絶縁膜を所定温度でベーキングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６のいずれか１項に記載の反射型液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【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係り，より詳細には，凹凸構造の反射電極を持つ反射型液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テレビ，コンピュータ用モニタ等のような表示器に採用されている陰極線管（ＣＲＴ）は，重量，装置空間，消費電力等が大きいため，設置及び移動時に制約がある。その短所を補完するため，液晶を利用する液晶表示器，面放電を利用するプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ），電界発光を利用した表示器等のように平板パネルを利用した表示器が提案されて現在幅広く使用されている。
【０００３】
平板表示器の中で液晶表示器は他の平板表示器に比して低消費電力，低電圧駆動とともに高精細化，フルカラー表示等，陰極線管に近接した表示品質が可能であり，製造工程の容易化等の理由により多様な電子装置に適用されている。
【０００４】
このような液晶表示器には外部光源を利用する透写型液晶表示器と外部光源の代りに自然光を利用する反射型液晶表示器がある。反射型液晶表示器は消費電力が低いだけではなく，バックライト装置が不要なため薄形軽量であり，屋外での表示が卓越という長所を持つ。このような特徴から，反射型液晶表示器は携帯型器機として最適の条件を具備しているといえる。
【０００５】
しかし，現在の反射型液晶表示器の表示画面は暗く，高精細表示及びカラー表示に対応できないため，携帯型器機の中でも数字等簡単なパターン表示だけが要求される低価商品にだけ使用されている。特に，文書ビューアー（ｄｏｃｕｍｅｎｔ  ｖｉｅｗｅｒ），インターネットビューアー（ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｖｉｅｗｅｒ）等の機能を持つ携帯型情報機器に反射型液晶表示器を使用するためには，反射輝度の向上だけではなく高精細化，カラー化が要求される。
【０００６】
また，携帯型情報機器で主に文字を表示する単色（ｍｏｎｏｃｈｒｏ）表示液晶表示器を見やすくするためには，反射輝度向上と高精細化が要求されて，その実現のためには薄膜トランジスタ等のスイッチング素子を形成したアクティブマトリクス基板が必要である。しかし，単色表示器機では表示可能な情報が制限されるため器機全体の価格設定が低くなり，パネル単価が高い薄膜トランジスタの採用は単色表示器機では困難であった。
【０００７】
また，未来には携帯情報機器でのカラー化は必然であるため，単色表示器機の商品寿命は短かくなる見込みであり，反射型液晶表示器開発はカラー化方向で進行している。
【０００８】
しかし，明るさとコントラスト，応答速度面で性能が不足しているため，パネル技術と市場の両面で大きい展開があるにもかかわらず，反射型カラー液晶は現在まではあまり実用化されていない。
【０００９】
明るさの向上は二つの技術の組み合わせ，即ち，反射電極の反射効率を高める技術と超高開口率技術を組み合わせることにより実現されている。反射効率を高める技術は既に従来のゲストホスト液晶に使用されており，反射機能を与えた電極に微細な凹凸を形成して反射効率を最大にする技術は米国特許５,６１０,７４１号に開示されている。
【００１０】
図１３は従来の反射型液晶表示器での反射電極の表面を概略的に示す平面図である。図１３に示すように，反射電極１０は突出された半球形状のマイクロレンズが不規則に配列された構造を持つ。
【００１１】
図１４は反射型薄膜トランジスタ液晶表示装置の概略的な断面図である。図１４に示すように，反射型液晶表示装置は，内表面にスイッチング素子である薄膜トランジスタ１１４と突起の形状を持つ反射板から構成された画素電極（以下，反射電極と称する）１１８を持つ第１絶縁基板１１２と，位相差板１４６と偏光板１４８とが外表面に順次的に付着されて，内表面側にはブラックマトリクス１３４と，赤，緑，青のカラーフィルタ１３６，透明共通電極１３８からなる投光性の第２絶縁基板１３２がスペーサ１４２を利用して一定間隔で結合された間に液晶物質１４４が介在された構成を持つ。
【００１２】
薄膜トランジスタ１１４は，第１絶縁基板１１２上のゲート電極１０３，ゲート絶縁膜１０４，半導体膜パターン１０６，オーミックコンタクト層（ｏｈｍｉｃ  ｃｏｎｔａｃｔ  ｌａｙｅｒ）１０８，ソース電極１１０ａ，ドレイン電極１１０ｂから成る。反射電極１１８を含む第１絶縁基板１１２の内表面と透明共通電極１３８を含む第２絶縁基板１３２の内表面には，液晶の背向のための背向膜１２０，１４０が各々配置される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来の反射電極はマイクロレンズ２が半球形であるため，マイクロレンズの間の空間４は位置によって大きさが異なる。このような各空間４の大きさに関する相異は，マイクロレンズ２の間の高さの相違で現れ，結果的に異なる領域での反射率の不均一を発生させる。このような反射率の不均一性は液晶分子の背向の不均一性を招来し，画像の表現において黒白のコントラスト比が低下するという問題を生じさせる。
【００１４】
また，半球形のマイクロレンズ２のレンズ間の空間４の大きさは位置によって全て異なるため，設計値と同一な正確なレンズの形成が困難である。さらに，マイクロレンズ２は反射電極の下部に感光性の有機絶縁膜１１６を塗布して，露光と現像を通して凹凸構造の表面を形成するため，凹凸構造の形成のためのマスクと反射電極をドレイン電極にコンタクトするためのコンタクトホール（ｃｏｎｔａｃｔ  ｈｏｌｅ）の形成のためのマスクが別に使用されて２回の露光工程を必要とする。
【００１５】
したがって，本発明はこのような問題点に着眼して案出されたもので，その第１目的は，従来の技術より，一層効率的な反射率を実現しながらコントラスト比をも増加させることにある。
【００１６】
本発明の第２目的は，反射電極のマイクロレンズを設計値と同じに正確に形成することにある。
【００１７】
本発明の第３目的は，１回の露光工程により凹凸構造の表面とコンタクトホールの形成を可能にする反射電極の製造方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明は，請求項１に記載のように，内表面に透明電極を持つ透明な第１絶縁基板と，コンケーブとコンベックスを持つ複数個の突起を含む反射電極を含み，前記突起の相互隣接するコンケーブが形成する多数の線と前記反射電極の境界線を連結する線が多数の閉曲線領域を定義する第２絶縁基板と，前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板との間に介在し，前記透明電極と前記反射電極に印加される電場によって配列状態が変化する液晶層と，前記透明電極と前記反射電極との間に電場を発生させるための電場発生手段とを含むことを特徴とする反射型液晶表示装置を提供する。前記第２絶縁基板の表面から前記各コンベックスまでの高さはほぼ同一であり，前記コンケーブまでの高さはお互いに異なるよう構成してもよい。上記のような構成とすることにより，反射電極の突起が不規則な模様の多角形で配置されて，その突起間の幅は一定となり，各方向で突起の大きさが不規則な凹凸構造を持ち，さらに，従来の反射電極構造に比較して平ら領域が最大限に減少することにより，光効率が高く，深い凹部による背向の不均一性が最小化される。
【００１９】
その際に，請求項２に記載のように，前記閉曲線領域は多角形であり，請求項３に記載のように，前記閉曲線領域は少なくとも角の数が異なる２個以上の多角形を含むよう構成すれば，光効率を高めることができる。また，請求項４に記載のように，前記反射電極は前記コンベックスの表面から所定深さで陥没された凹部をさらに含むようにすれば，正面での反射率を高めることができる。請求項５に記載のように，前記各コンベックスの頂点から隣接するコンベックスの頂点までの距離の平均は約８μｍ〜３０μｍであり，請求項６に記載のように，前記コンケーブの線幅は隣接するコンベックスの頂点の距離の５０％を超えないよう構成することが好ましい。
【００２１】
また，本発明の別の観点によれば，請求項７に記載のように，ソース，ドレイン及びゲート電極を含むスイッチング素子が形成された絶縁基板の全面に感光性の有機絶縁膜を所定厚さで塗布する段階と，不規則な多角形構造の遮光領域と，前記遮光領域間に一定幅の投光領域を持つマスクを使用して，前記有機絶縁膜の厚さより薄い深さで前記有機絶縁膜を１次露光する段階と，前記スイッチング素子のドレイン電極が露出されるように前記有機絶縁膜の所定部分を２次露光する段階と，前記１次，２次露光された部分を現像する段階と，前記現像された有機絶縁膜を所定温度で加熱してフローさせる段階と，前記段階により作製された物の全面に反射型金属を蒸着してパターニングする段階とを含むことを特徴とする反射型液晶表示装置の製造方法が提供される。その際に，請求項８に記載のように，前記感光性有機絶縁膜の厚さは，約１μｍ〜３μｍであるよう構成することが好ましく，請求項９に記載のように，前記マスクは前記遮光領域内の所定部分に投光領域を持つことが好ましい。
【００２２】
さらにまた，本発明の別の観点によれば，請求項１０に記載のように，スイッチング素子が形成された絶縁基板の全面に感光性有機絶縁膜を塗布する段階と，不規則な多角形構造の遮光領域と，前記遮光領域間に形成された幅が一定である第１投光領域と，前記遮光領域内にコンタクトホールを形成するための第２投光領域とを含み，前記第１投光領域の透過率が前記第２投光領域の透過率より高いマスクを使用して前記有機絶縁膜を露光する段階と，前記露光された部分を一度に現像する段階と，前記有機絶縁膜の表面に反射型金属を蒸着してパターニングする段階とを含むことを特徴とする反射型液晶表示装置の製造方法が提供される。その際に，請求項１１に記載のように，前記マスクの第１投光領域は前記第１投光領域を多数のスリットで分割する多数の格子を含むよう構成することが好ましい。
【００２３】
そして，請求項１２に記載のように，前記第１，第２投光領域の界面での干渉及び回折現象の程度によって第１投光領域を通過した光は前記感光性有機絶縁膜の対応する部分をその厚さより薄い深さまで露光して，前記第２投光領域を通過した光は前記感光性有機絶縁膜の対応する部分をその厚さと同一な深さまで露光するように，前記第２投光領域は前記第１投光領域の各スリットより広い面積を持つよう構成することが好ましく，請求項１３に記載のように，前記遮光領域は少なくとも角の数が異なる２個以上の多角形を含むよう構成することが好ましい。
【００２４】
なお，請求項１４に記載のように，前記マスクは前記遮光領域の所定部分に形成された第３投光領域をさらに含むようにし，請求項１５に記載のように，前記第３投光領域は前記第２投光領域より狭い面積を持つようにしてもよい。請求項１６に記載のように，前記感光性の有機絶縁膜は黒色とすれば，カラーフィルタ基板でブラックマトリクスの使用が不要になる。さらに，請求項１７に記載のように，前記現像された絶縁膜を所定温度でベーキングする段階をさらに含むようにしてもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下，添附図面を参照して本発明による好ましい実施形態について詳細に説明する。なお，以下の説明及び添付図面において，略同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一符号を付すことにより，重複説明を省略する。本発明は図１４のような従来構成において，特に，反射電極１１８の構成形状及び反射電極を凹凸構造で形成する方法に関するものである。
【００２６】
（実施例１）
図１は本発明の一実施例による反射電極の部分平面図である。図１に示すように，反射電極１１８は，突出した構造を持つ突起１１８ａ，１１８ｃのような突起を多数含み，突起間の空間はコンケーブ（凹部または凹面）に該当する。例えば，突起１１８ａ，１１８ｃ間の空間はコンケーブ１１８ｂに該当する。これら突起の相互隣接するコンケーブ（凸部または凸面）が形成する多数の線と反射電極１１８の境界線を連結する線により，多数の閉曲線領域を構成している。そして，各々の閉曲線領域は模様と大きさが異なる多角形構造を持っている。例えば，各突起１１８ａ，１１８ｃから構成される各閉曲線領域は，角の数が異なる少なくとも２個の多角形から構成される。
【００２７】
好ましくは，コンケーブ１１８ｂは突起１１８ａ，１１８ｃのコンベックスの頂点間の平均距離の約５０％以内に該当する一定な線幅を持つ。好ましくは，突起１１８ａ，１１８ｃにおいて隣接するコンベックスの頂点間の距離の平均は，約８μｍ〜３０μｍの範囲にあり，例えば，平均距離が約１０μｍである時にコンケーブの線幅は約１μｍ〜５μｍの範囲を持つ。
【００２８】
図２は図１のI−I線に沿って切断した断面図で，本実施例１の特徴を示す。図２に示すように，本発明の反射電極１１８は，金属，特に，反射率が高いアルミニューム等からなる。光効率を高めるために反射電極１１８は多数の多角形が不規則に配置された突起形状で，同一構造の有機絶縁膜１１６の上に形成される。即ち，反射電極１１８は有機絶縁膜１１６の形状と対応する形状を持つ。
【００２９】
好ましくは，選択方向で閉曲線のコンケーブ１１８ｂから他の各コンケーブとの間の距離（Ｗ，Ｗ’，Ｗ”）は各々異なるように配置される。突起１１８ａ，１１８ｃの高さは隣接コンケーブ１１８ｂからコンケーブとの間の距離によって略比例の関係にあるが，コンケーブの高さは基板１１２の表面からほぼ同一に構成される。
【００３０】
図２に示すように，本実施例は特定な方向にだけ前記のような特徴があるものではなく，図１のいずれの方向の断面図でも同様である。例えば，図１のII−II線に沿って切断された断面図（図示せず）でも図２と類似の断面が得られる。
【００３１】
（実施例２）
本発明の第２実施例は第１実施例の正面での反射率を高めるため，図１に示したような閉曲線の中央部に凹形状の補助形状を形成したものである。
【００３２】
図３は本発明の第２実施例による反射電極の部分平面図，図４は図３のIII−III線に沿って切断した断面図である。図３，４を図１，２と比較すると，第２実施例の反射電極２１８では突起２１８ａ，２１８ｃのコンベックスから所定深さで陥没された凹部である陥没部２１８ｄ，２１８ｅがさらに形成されている。
【００３３】
陥没部２１８ｄ，２１８ｅは，その中心を前記多角形の閉曲線の中心と同一にしてもよいし，あるいは異なるようにしてもよい。陥没部２１８ｄ，２１８ｅの直径は，突起２１８ａ，２１８ｃの直径の約３０％程度になるようにする。
【００３４】
図５は反射電極の構造が異なるものについての反射角による反射率の変化を示すグラフである。反射電極の構造が，図１３のような円形，図１のような多角形の形状，図３のような多角形の形状の突起の中央に陥没部が形成された形状，の３つのものについて示している。図５（Ａ）は垂直方向での反射率の変化，図５（Ｂ）は水平方向での反射率の変化を示す。ここで，測定された反射率は入射角を−３０度とした時，画面の正面（即ち，０度）から４８度までの反射率の変化値である。
【００３５】
図５（Ａ）に示すように，垂直反射率に関しては，０度から約２３度までと，約３７度から４８度までの範囲では，図１に図示した多角形の反射電極と図３に図示した多角形の形状の突起中央に陥没部が形成された反射電極のものが，図１３に図示した円形構造の反射電極のものに比して高い。
【００３６】
図５（Ｂ）に示すように，水平反射率に関しては，０度から約１８度までと，約３８度から４８度までの範囲で，図１に図示した多角形の反射電極と図３に図示した多角形の形状の突起中央に陥没部が形成された反射電極のものが，図１３に図示した円形構造の反射電極のものに比して非常に高い。
【００３７】
さらに，前記測定結果は，垂直反射率の場合，正面から見た時に陥没部がある多角形構造が陥没部がない多角形構造に比して反射率が高いことがわかる。また，陥没部がある多角形構造が，陥没部がない多角形構造に比して測定角度での反射率の変化が少ないことがわかる。一方，前記反射率の外にもコントラスト比も表示の質を左右する重要な要素である。
【００３８】
下記の（表１）は図１３の従来の円形反射電極と，図１に示した多角形構造の反射電極が採用された反射型液晶表示器において，入射角が−３０度，測定は正面，即ち，０度でコントラスト比を測定した結果を示す。結果によると本願発明の多角形構造の反射電極が従来の円形構造に比して一層高いコントラスト比を持つことがわかる。
【００３９】
【表１】
0004798822.tif 000002
【００４０】
（実施例３）
次に，前記第１，第２実施例で提示した反射電極の構造を形成するようにマスクを設計する方法について説明する。
まず，画素領域を設定してその一辺をｘ軸，ｘ軸と交叉する他の一辺をy軸として，各点の座標（ｘ，y）をコンピュータの不規則函数発生器（ｒａｎｄｏｍｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）を使用して生成する。この時，隣接する各座標の平均距離は，単位面積当りいくつの座標数を求めるかということで定める。例えば，頂点間の距離を平均１０μｍで設定すると，ｍｍ２当り略１４,０００個以上の座標値を求める。
【００４１】
図６（Ａ）は図１の反射電極を形成するためのフォトマスクの製作過程を説明する図である。図６（Ａ）に示すように，求められた座標値から隣接した点を連結して，その中点で直角を形成する方向に直線を引いて合う線を通して多角形１５２を形成する。好ましくは，各々の多角形１５２は模様と大きさを異に形成する。各多角形の各辺の両側に１〜５μｍ程度の幅，即ち，多角形の頂点間の平均距離は５０％以内の幅でコンケーブ１５４に該当する線を引く。
【００４２】
図６（Ａ）のように多角形パターンとコンケーブを設計した後，設計されたパターンのようにマスクを形成する。即ち，例えば，感光性有機絶縁膜がポジティブである場合には多角形パターン１５２に該当する部分には入射光を遮断する遮光領域を形成して，コンケーブ１５４に該当する部分には入射光を透過する投光領域を形成してマスク１５０を製作する。一方，ネガティブ形の感光性有機絶縁膜の場合は，投光領域と遮光領域を上述のものと互いに入れ換えて製作する。
【００４３】
また，突起中間に陥没部を形成する場合には，図６（Ａ）と同一な方法で多角形パターンとコンケーブパターンを設計して，陥没部の中心を図６（Ｂ）に示すように多角形突起２５２の頂点や多角形の閉曲線の中心と同一にして，あるいは異なるようにしてもよいが，陥没部の直径は突起の直径の３０％程度になるように多角形の陥没部２５６を形成する。
【００４４】
前記データに基づいて，図３と図４に示した反射電極２１８のコンケーブ２１８ｂと陥没部２１８ｅに該当する部分が投光領域になり，突起２１８ａ，２１８ｃに該当する部分が遮光領域になるフォトマスク２５０を製作する。
【００４５】
前記のような方法により製作したフォトマスクの断面図を図７（Ａ）と図７（Ｂ）に示す。図７（Ａ）は図６（Ａ）のフォトマスクを任意の方向に切断した部分断面図，図７（Ｂ）は図６（Ｂ）のフォトマスクを任意の方向に切断した部分断面図である。
【００４６】
図７（Ａ）は陥没部がない多角形構造の反射電極を形成するためのフォトマスク１５０で，反射電極の下部に形成されたポジティブフォトレジスト特性を持つ有機絶縁膜を露光するため使用される。
【００４７】
図７（Ａ）で参照符号１５１は石英基板，１５２は入射光を遮断する遮光領域として多角形領域に該当し，１５４は入射光を透過する投光領域としてコンケーブ領域に該当する。
【００４８】
もし，ネガティブフォトレジスト成分が有機絶縁膜である場合は，図７（Ａ）と同一な形状をパターニングする時にはポジティブフォトレジスト特性を持つ有機絶縁膜の露光時と反対に形成され，光が透過する部分が突起に該当し，光が透過しない領域がコンケーブに該当する。
【００４９】
図７（Ｂ）は突起部に陥没部形態の凹部を形成する場合のフォトマスク２５０として，ポジティブフォトレジスト特性を持つ有機絶縁膜の露光に使用される。勿論，ネガティブフォトレジスト膜を使用する場合には反対の相で形成する。
【００５０】
（実施例４）
図８は薄膜トランジスタをスイッチング素子で利用する反射型液晶表示装置の概略的部分平面図で，単位画素領域とその周辺部を示す。図８に示すように，行方向に配列されたゲートライン１０３ａとゲートライン１０３ａから垂直分岐されたゲート電極１０３が絶縁基板上に配置される。ストレージ（ｓｔｏｒａｇｅ）電極１６２がゲートライン１０３ａと所定距離隔離されて，ゲートライン１０３ａと平行に配列されるように絶縁基板上に配置される。
【００５１】
ゲート電極１０３上には非晶質シリコン等からなる半導体膜パターン１０６が配置される。ゲートライン１０３ａと後述するデータライン１１１が交差する部分にも選択的に半導体膜パターン１０７が配置される。この半導体膜パターン１０７はデータライン１１１のオープン不良あるいはゲートライン１０３ａとデータライン１１１間のショット不良を防止する役割をする。
【００５２】
また，図８には図示しなかったが，ゲート電極と半導体膜パターン１０６間には絶縁のため，例えば，窒化シリコン膜からなるゲート絶縁膜が介在する。
【００５３】
ゲート絶縁膜上にゲートライン１０３ａと直交するようにデータライン１１１が配置される。データライン１１１の所定位置から分岐されたソース電極１１０ａは半導体膜パターン１０６の一側縁部まで延長される。ドレイン電極１１０ｂはソース電極１１０ａと所定間隔をおいて対向するように半導体膜パターン１０６の他側縁部に延長形成される。
【００５４】
図８には図示しなかったが，ソース電極１１０ａと半導体膜パターン１０６との間に，ドレイン電極１１０ｂと半導体膜パターンとの間に高濃度のｎ形不純物が塗布されたオーミックコンタクト層が介在する。また，前記ゲート電極１０３，半導体膜パターン１０６，ソース電極１１０ａ及びドレイン電極１１０ｂは薄膜トランジスタを構成する。
【００５５】
薄膜トランジスタとゲート絶縁膜を含め製作されたものの全面に多角形の凹凸構造の絶縁膜（図示せず），好ましくは，感光膜の機能を持つ有機絶縁膜が配置される。有機絶縁膜の上部には図１〜図４のような多角形の凹凸構造を持つ反射電極１１８が配置される。図８の参照符号１１８ＢＬは反射電極の境界線を示す。反射電極１１８は有機絶縁膜に形成されたコンタクトホール１６４を通してドレイン電極１１０ｂと電気的にコンタクトされる。
【００５６】
図８では反射電極１１８が一対のゲートライン１０３ａと一対のデータライン１１１が交叉する領域で定義される単位画素領域を離脱して隣接した単位画素領域まで延長された場合を示したが，それは反射電極の反射率を高めるための選択事項でその境界領域は多様に変更できる。例えば，反射電極は薄膜トランジスタ部分を除外した単位画素領域内に形成できる。
【００５７】
図８に示した反射型液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板の製造過程を図９（Ａ）〜図９（Ｃ）を参照して説明する。図９（Ｃ）は図８のIV−IV線に沿って切断した断面図である。
【００５８】
図８と図９（Ａ）に示すように，絶縁基板１１２，例えば，ガラス基板上に金属膜をパターニングすることによりゲート電極１０３及びゲートライン１０３ａが形成される。この時，ストレージ電極１６２とともに形成される。ゲート電極１０３，ゲートライン１０３ａ及びストレージ電極１６２を含む基板１１２の全面にゲート絶縁膜１０４が形成される。ゲート絶縁膜１０４としてはシリコン窒化膜（ＳｉｘＮｙ，ｘ，yは整数）またはシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）が使用でき，プラズマ化学気相蒸着法により形成される。
【００５９】
次に，ゲート電極１０３にその一端が位置するようにゲート絶縁膜１０４上に非晶質シリコン層からなる半導体膜パターン１０６と，燐等のｎ形不純物が高濃度でドーピングされた非晶質シリコン層になったオーミックコンタクト層１０８が形成される。図９（Ａ）では半導体膜パターン１０６とオーミックコンタクト層１０８がゲート電極１０３の両側まで延長された構造を示すが，選択的にそれはゲート電極の上部にだけ形成することもできる。
【００６０】
次に，オーミックコンタクト層１０８と電気的にコンタクトされるようにソース電極１１０ａ，ドレイン電極１１０ｂ及びデータライン１１１が形成される。前記段階を経て薄膜トランジスタが形成される。
【００６１】
次に，図９（Ｂ）を参照して，薄膜トランジスタが形成された基板に有機絶縁膜を１μｍ〜３μｍの厚さでコーディング等の方法により形成して，図１〜図４に示した多角形の突起を形成するための第１次フォト露光工程を行う。第１次露光工程のために図７（Ａ）と図７（Ｂ）に示したフォトマスクが使用される。
【００６２】
次に，反射電極１１８とドレイン電極１１０ｂを連結するためのコンタクトホールを形成するために別のフォトマスク（図示せず）を通して第２次露光した後，第１次露光された部分と第２次露光された部分を一度に現像して，現像された有機絶縁膜を所定温度で加熱してフローさせることによりコンタクトホール１６４と多角形構造の突起が形成される。
【００６３】
図９（Ｃ）を参照して，アルミニューム等の金属層を全面に蒸着して，一般的な写真蝕刻工程でパターンして凹凸構造の多角形パターンを持つ反射電極１１８を形成する。
【００６４】
一方，図示しなかったが，反射電極１１８を含む有機絶縁膜１１６の全面には液晶分子を選択された角度にプリチルト（ｐｒｅｔｉｌｔ）させるための背向膜が塗布される。
【００６５】
（実施例５）
実施例４の方法は凹凸構造の形成のためのマスクと，反射電極をドレイン電極にコンタクトするためのコンタクトホールの形成のためのマスクが別に使用されて，２回の露光工程を必要とするが，本実施例では１回の露光工程により凹凸構造の表面とコンタクトホールの形成を可能にする反射電極の製造方法を提供する。
【００６６】
図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は本発明の第５実施例による反射型薄膜トランジスタ基板を製造する過程を説明する工程流れ図，図１１は図１０（Ｂ）の過程で適用されたマスクの概略的な平面図，図１２は本発明の第５実施例による反射型液晶表示器の製造方法に適用されるマスクの概略的な平面図である。図１０（Ａ）に示した薄膜トランジスタの製造方法は実施例４と同一であるためここではその説明を省略する。
【００６７】
次に，図１０（Ｂ）を参照して，薄膜トランジスタが形成された基板に投光性の有機絶縁膜を１〜３μｍの厚さでコーティング等の方法により形成して，その表面に多角形の突起とコンタクトホールを形成するためのフォト露光工程を行う。
【００６８】
この時，使用されたマスク１５０は石英基板１５１の一側表面に，例えば，クロムからなる多角形の遮光性パターン１５２が形成されたものである。遮光性パターン１５２は図１１に示すように多角形の突起に対応し，遮光性パターン１５２間の投光領域（以下，第１投光領域と称する）１５４はコンケーブに対応する。また，符号１５６は任意の遮光性パターン１５２領域内に形成された投光領域（以下，第２投光領域と称する）で，コンタクトホール形成のためのものである。第１投光領域１５４は第１投光領域１５４を多数のスリット１５４ｂで分離する格子（１５４ａ，または第２遮光領域）を含む。第１投光領域１５４のスリット１５４ｂは感光性有機絶縁膜のコンケーブパターンの深さを調節するためのもので，光源の分解能より小幅を持つように設計される。
【００６９】
露光工程の間，第１投光領域１５４に形成されたスリット１５４ｂの存在により，第１投光領域１５４を通過した光は第２投光領域１５６を通過した光に比して，その境界部での干渉及び回折現像が円滑に発生して，有機絶縁膜１１６の厚さより薄い深さまで有機絶縁膜１１６を露光して，第２投光領域１５６を通過した光は有機絶縁膜の厚さと同一な深さまで有機絶縁膜１１６を露光する。
【００７０】
次に，露光された部分を除去するための現像工程が実施される。現像工程の間に第１投光領域１５４に対応する有機絶縁膜部分にはその厚さより薄い深さのコンケーブが形成されて，第２投光領域１５６に対応する有機絶縁膜部分にはドレイン電極１１０ｂの所定部分を露出するコンタクトホール１６４が形成される。
【００７１】
次に，現像された有機絶縁膜を所定温度で加熱してフローさせる。図１０（Ｃ）を参照して，その後にアルミニューム等の金属層を全面に蒸着して，一般的な写真蝕刻工程によりパターンして凹凸構造の多角形パターンを持つ反射電極１１８を形成する。
【００７２】
一方，反射電極１１８を含む有機絶縁膜１１６の全面には液晶分子を選択された角度にプリチルトさせるための背向膜が塗布される。選択的に，図１０（Ｃ）とは異なり薄膜トランジスタの上部には反射電極が形成されないようにすることも可能である。
【００７３】
また，前記実施例では透明な感光性の有機絶縁膜が使用されたが，有色の感光性の有機絶縁膜も使用でき，好ましくは，黒色の感光性有機絶縁膜が使用できる。このように光の吸収能を持つ有機絶縁膜を使用すると，図１４のカラーフィルタ基板でブラックマトリクスの使用が不要になる。
【００７４】
一方，図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）には図示しなかったが，図３と図４に図示されるように，コンベックスの所定部分に表面から所定深さの陥没部を持つ反射電極を形成するためにも本発明の方法が適用可能である。この場合，他の条件は前記方法と同一であり，感光性の有機絶縁膜を露光するためのマスクの構成だけが異なる。
【００７５】
即ち，図１２に図示されるように，遮光領域２５２の所定部分に第３投光領域２５８である陥没部を持つマスク２５０を使用する。ここで，第１投光領域はコンケーブ２５４に該当して，第２投光領域はコンタクトホール形成のための部分２５６に該当する。図１１と同様に第１投光領域２５４は多数の格子２５４ａと，格子２５４ａ間に定義される多数のスリット２５４ｂを含む。
【００７６】
この場合にも露光工程の間，第１投光領域２５４と第２投光領域２５６との間，そして第２投光領域２５６と第３投光領域２５８との間の直径差により第１投光領域２５４と第３投光領域２５８を通過した光は第２投光領域２５６を通過した光に比してその境界部での回折及び干渉現象が円滑に発生して，図１０（Ｂ）に示した投光性有機絶縁膜１１６の厚さより薄い深さまで有機絶縁膜１１６を露光して，第２投光領域２５６を通過した光は有機絶縁膜の厚さと同一な深さまで有機絶縁膜１１６を露光する。
【００７７】
次に，露光された部分を除去するための現像工程が実施される。現像工程の間，第１投光領域２５４に対応する有機絶縁膜部分にはその厚さより薄い深さで除去されたコンケーブが形成され，第２投光領域２５６に対応する有機絶縁膜部分にはドレイン電極１１０ｂの所定部分を露出するコンタクトホール１６４が形成され，第３投光領域２５８に対応する有機絶縁膜１１６部分には陥没部（図示せず）が形成される。
【００７８】
次に，現像された有機絶縁膜を所定温度で加熱してフローさせた後，アルミニューム等の金属層を全面に蒸着して，一般的な写真蝕刻工程でパターンして凹凸構造の多角形パターンを持つ反射電極１１８を形成する。
【００７９】
一方，図示しなかったが，反射電極１１８を含む有機絶縁膜１１６の全面には液晶分子を選択された角度にプリチルトさせるための背向膜が塗布される。
【００８０】
また，現在の実施例では透明な感光性の有機絶縁膜が使用されたが，有色の感光性の有機絶縁膜も使用でき，好ましくは，黒色の感光性有機絶縁膜を使用すると，カラーフィルタ基板でブラックマトリクスの使用が不要になる。一方，図１１と図１２で適用したスリット構造の代わりに第１投光領域１５４，２５４の間隔を一層狭くしても同一な効果が得られる。
【００８１】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかる好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８２】
【発明の効果】
以上，詳細に説明したように本発明による反射型液晶表示装置は，反射電極のマイクロレンズを不規則な多角形構造の多数の突起で構成し，その突起間のコンケーブの幅を一定にすることにより，異なる領域での液晶分子の背向の不均一性を防止することができる。その結果，画像の表現において反射率の向上だけでなく黒白のコントラスト比も向上させることができる。
【００８３】
また，本発明の反射型液晶表示装置の製造方法では，半球形のマイクロレンズとレンズ間の空間大きさが位置によって全てほぼ同一であるため，設計値と同一な正確なレンズ形成が可能になる。
【００８４】
また，凹凸構造の反射電極を形成するため感光性の有機絶縁膜を使用して，１枚のマスクと一回の露光工程により凹凸構造及びドレイン電極とのコンタクトのためのコンタクトホール形成を可能にすることにより工程が簡単になる。
【００８５】
また，投光性の感光性有機絶縁膜の代りに，反射能を持つ黒色の有機絶縁膜を使用することによりカラーフィルタ基板に適用されるブラックマトリクスの使用が不要になる。
【００８６】
また，多角形構造のマイクロレンズの各辺に沿って形成される各コンケーブの幅が一定であることにより設計寸法によって正確なレンズ形成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例による反射電極の部分平面図である。
【図２】  図１のI−I線に沿って切断した断面図である。
【図３】  本発明の第２実施例による反射電極の部分平面図である。
【図４】  図３のII−II'線に沿って切断した断面図である。
【図５】  従来と本発明の実施例による反射型液晶表示器での垂直方向と水平方向での反射率を測定したグラフである。
【図６】  （Ａ）は，図１の反射電極を形成するためのフォトマスクの製作過程を説明する説製作過程を説明す明図である。（Ｂ）は，図３の反射電極を形成するためのフォトマスクのる説明図である。
【図７】  （Ａ），（Ｂ）は，各々図６（Ａ），（Ｂ）のフォトマスクを任意の方向に切断した部分断面図である。
【図８】  本発明の第４実施例による反射型液晶表示装置の薄膜トランジスタの基板部分の平面図である。
【図９】  図６の反射型薄膜トランジスタ基板を製造する過程を説明する工程流れ図である。
【図１０】  本発明の第５実施例による反射型薄膜トランジスタ基板を製造する過程を説明する工程流れ図である。
【図１１】  図１０（Ｂ）の過程で適用されるマスクの概略的平面図である。
【図１２】  本発明の他の実施例による反射型液晶表示器の製造方法に適用されるマスクの概略的平面図である。
【図１３】  従来の反射型液晶表示装置の反射電極の平面図である。
【図１４】  一般的な反射型液晶表示装置の概略的な部分断面図である。
【符号の説明】
１０３  ゲート電極
１０３ａ  ゲートライン
１０４  ゲート絶縁膜
１０６  半導体膜パターン
１０８  オーミックコンタクト層
１０７  半導体膜パターン
１１０ａ  ソース電極
１１０ｂ  ドレイン電極
１１１  データライン
１１２  第１絶縁基板
１１４  薄膜トランジスタ
１１６  有機絶縁膜
１１８  反射電極
１１８ａ，１１８ｃ  突起
１１８ｂ  コンケーブ
１２０，１４０  背向膜
１３２  第２絶縁基板
１３４  ブラックマトリクス
１３６  カラーフィルタ
１３８  透明共通電極
１４２  スペーサ
１４４  液晶物質
１４６  位相差板
１４８  偏光板
１５０  マスク
１５１  石英基板
１５２  遮光性パターン
１５４  第１投光領域
１５４ａ  格子
１５４ｂ  スリット
１５６  第２投光領域
１６２  ストレージ電極
１６４  コンタクトホール
２１８  反射電極
２１８ａ，２１８ｃ  突起
２１８ｄ，２１８ｅ  陥没部
２５０  マスク
２５２  遮光領域
２５４  第１投光領域
２５４ａ  格子
２５４ｂ  スリット
２５６  第２投光領域
２５８  第３投光領域
【図１】
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【図２】
0004798822.tif 000004
【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】
0004798822.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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