(57)【要約】【課題】  反射画素電極を高密度に配列した場合でも、反射画素電極間隙からの侵入光がスイッチングトランジスタに到達するのを抑制する反射型液晶表示装置を提供する。【解決手段】  基板４にマトリクス状に形成されたスイッチングトランジスタ２上に積層された絶縁層１０と、スイッチングトランジスタ２と接続され、絶縁層１０上に所定のピッチで配列された複数の反射画素電極１１と、絶縁層１０中にスイッチングトランジスタ２を覆うように形成された遮光膜１４と、反射画素電極１１に対して所定間隙を有して対向配置された透明基板９と、反射画素電極１１側の透明基板９に形成された透明な共通電極８と、前記間隙に封入された液晶層７とからなる反射型液晶表示装置１において、反射画素電極１１と遮光層１４との間にあって、かつ反射画素電極１１の間隙１１Ａに対応した前記絶縁層中に、絶縁層１０よりも高い屈折率の絶縁体１５が埋め込まれている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にマトリクス状に形成されたスイッチングトランジスタと、前記スイッチングトランジスタ上に積層された絶縁層と、前記スイッチングトランジスタと接続され、前記絶縁層上に所定のピッチで配列された複数の反射画素電極と、前記絶縁層中に前記スイッチングトランジスタを覆うように形成された遮光膜と、前記反射画素電極に対して所定間隙を有して対向配置された透明基板と、前記反射画素電極側の前記透明基板に形成された透明な共通電極と、前記間隙に封入された液晶層とからなる反射型液晶表示装置において、
前記反射画素電極と前記遮光層との間にあって、かつ前記反射画素電極の間隙に対応した前記絶縁層中に、前記反射画素電極の一部と重複するようにして前記絶縁層よりも高い屈折率の絶縁体が埋め込まれていることを特徴とする反射型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型液晶表示装置に係り、特に反射画素電極の間隙からの侵入光がスイッチングトランジスタに到達するのを防止して、良好な画像表示が得られる反射型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ノートパソコン、ＰＤＡ、ワードプロセッサなどの各種のＯＡ機器や携帯電話
等の各種の通信機器を含む電子機器のディスプレイには、陰極線管（ＣＲＴ）と比較して
小型軽量で、且つ消費電力が少ないことから、液晶表示装置が用いられている。
このような液晶表示装置は、特許文献１に示す特開２００１−３１８３７６号公報に記載されている。
【０００３】
即ち、特許文献１には、基板上にマトリクス状に形成されたスイッチングトランジスタと、前記スイッチングトランジスタ上に積層された絶縁層と、前記スイッチングトランジスタと接続されて、前記絶縁層上に所定のピッチで配列形成された複数の反射画素電極と、前記絶縁層中に前記スイッチングトランジスタを覆うようにして形成された遮光膜と、前記複数の反射画素電極に所定間隙を有して対向配置された透明な封入基板と、前記反射画素電極側の前記封入基板に形成された透明な共通電極と、前記間隙に封入された液晶層とからなり、前記遮光膜の表面又は裏面、前記反射画素電極の裏面、前記金属配線層の表面又は裏面ののうち、少なくとも２面に反射防止膜を備え、かつ各反射防止膜はそれぞれ異なる波長領域の光を主に吸収することにより、前記複数の反射画素電極の間隙からの侵入光が前記スイッチングトランジスタに到達することを抑制して、前記スイッチングトランジスタの誤動作を防止する反射型液晶表示装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−３１８３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図３に示すように、反射型液晶表示装置の小型化や表示画像の高解像度化のために反射画素電極１１を小さくして高密度化する場合には、遮光層１４と金属配線層１３との間隙Ｌ２は一定である一方、遮光層１４の長さを短くする必要があるため、反射画素電極１１の間隙１１Ａと金属配線層１３との間の距離Ｌ３が短くなり、間隙１１Ａからの侵入光を反射画素電極１１と遮光層１４との間での反射回数をできるだけ多くして減衰をさせることができない。この結果、侵入光は、間隙Ｌ１を介して伝搬して、スイッチングトランジスタ２に到達しやすくなり、スイッチングトランジスタ２が誤動作するといった問題が生じていた。
また、この侵入光の影響を低減するために、絶縁層１０の厚さを薄くすると、絶縁層１０の形成の際、塵や埃等が混入して反射画素電極１１と遮光層１４との間が短絡し易くなるといった問題を生じていた。
【０００５】
そこで、本発明は、反射画素電極を高密度に配列した場合でも、反射画素電極の間隙からの侵入光がスイッチングトランジスタに到達するのを抑制して、良好な品質の表示画像が得られる反射型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、基板上にマトリクス状に形成されたスイッチングトランジスタと、前記スイッチングトランジスタ上に積層された絶縁層と、前記スイッチングトランジスタと接続され、前記絶縁層上に所定のピッチで配列された複数の反射画素電極と、前記絶縁層中に前記スイッチングトランジスタを覆うように形成された遮光膜と、前記反射画素電極に対して所定間隙を有して対向配置された透明基板と、前記反射画素電極側の前記透明基板に形成された透明な共通電極と、前記間隙に封入された液晶層とからなる反射型液晶表示装置において、前記反射画素電極と前記遮光層との間にあって、かつ前記反射画素電極の間隙に対応した前記絶縁層中に、前記反射画素電極の一部と重複するようにして前記絶縁層よりも高い屈折率の絶縁体が埋め込まれていることを特徴とする反射型液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように、本願発明の反射型液晶表示装置によれば、反射画素電極の間隙に対応した前記絶縁層中に、前記反射画素電極の一部と重複するようにして前記絶縁層よりも高い屈折率の絶縁体が埋め込まれているので、反射画素電極を高密度に配列した場合でも、反射画素電極間からの侵入光がスイッチングトランジスタに到達するのを抑制できるため、良好な品質の表示画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の反射型液晶表示装置の実施の形態について図１及び図２を参照して説明する。
従来例を同一構成には、同一符号を付し、その説明を省略する。
まずは、本発明の実施形態について図１及び図２を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態における反射型液晶表示装置を示す断面図である。図２は、低い屈折率の絶縁層から高い屈折率の絶縁層に光が入射した場合の光路を説明するための断面図である。
【０００９】
図１に示すように、本発明の第１実施形態における反射型液晶表示装置１は、表面にスイッチングトランジスタ２と保持コンデンサ３が１画素ごとに並列して形成され、かつこれがマトリクス状に形成されたＳｉからなる基板４上に、反射画素電極部５と、ＳｉＯ2からなる第１配向膜６Ａと、液晶層７と、ＳｉＯ2からなる第２配向膜６Ｂと、光透過性のＩＴＯからなる共通電極８が形成されたガラスからなる透明基板９と、が順次積層された構成を有している。
スイッチングトランジスタ２は、ゲート２Ａと、このゲート２Ａの両側に形成されたソース２Ｂ、ドレイン２Ｃとからなり、保持コンデンサ３は、基板４中に不純物拡散されて形成された下部電極３Ａとこの下部電極３Ａ上に後述する絶縁層１０を介して形成された上部電極３Ｂとからなる。
【００１０】
反射画素電極部５は、ＳｉＯ2からなる絶縁層１０と、この絶縁層１０上に形成された所定のピッチで配列されたＡｌからなる反射画素電極１１とからなり、絶縁層１０中には、ソース２Ｂに接続された信号供給線１２と、ドレイン２Ｃ及び保持コンデンサ３の上部電極３Ｂに共通接続され、かつ反射画素電極１１にも接続されたＡｌからなる金属配線層１３と、スイッチングトランジスタを覆うようにして形成されたＡｌからなる遮光層１４と、からなる。
そして、反射画素電極１１と遮光層１４との間にあって、かつ反射画素電極１１の間隙１１Ａに対応する絶縁層１０中に、反射画素電極１１の一部と重複するようにして絶縁層１０よりも屈折率の高い矩形状の絶縁体１５が埋め込まれている。絶縁層１０の材料としては、ＳｉＯ2等が用いられ、絶縁体１５の材料としては、プラズマＣＶＤ法により形成されたＳｉＮ等が用いられる。反射画素電極１１の間隙１１Ａは、０．５μｍである。
【００１１】
次に、反射型液晶表示装置１の動作について説明する。
入射光を透明基板９側から液晶層７を介して反射画素電極１１に入射させる。そして、この入射光を液晶層７でスイッチングトランジスタ２から供給される画像信号に応じて光変調された後、反射画素電極１１で反射して、再び透明基板９側から出射させて、画像表示を行う。
保持コンデンサ３は、液晶層７の電荷を保持するためのものである。
【００１２】
ここで、絶縁層１０中に絶縁体１５を形成したことの効果について図２を用いて説明する。侵入光が反射画素電極１１の間隙１１Ａから絶縁層１０に斜め入射した後、絶縁体１５の上面１５Ａに入射し、その側面１５Ｂを通過して再度、絶縁層１０に入射する場合を考える。
侵入光が絶縁層１０側から絶縁体１５へ出射する場合には、絶縁層１０の屈折率をｎ１、絶縁体１５の屈折率をｎ２、絶縁層１０側から絶縁体１５への入射角をθ１、絶縁体１５での屈折角をθ２とすると、スネルの法則により以下の（１）式の関係が成立する。
ｎ１・ｓｉｎθ１＝ｎ２・ｓｉｎθ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
【００１３】
また、侵入光が絶縁体１５の側面１５Ｂから絶縁層１０へ出射する場合には、絶縁層１０での屈折角をθ３とすると、絶縁層１０への出射角は、（９０°−θ２）であり、前記したスネルの法則により以下の（２）式の関係が成立する。なお、側面１５Ｂから絶縁層１０への入射角は、θ２である。
ｎ２・ｓｉｎ（９０°−θ２）＝ｎ１・ｓｉｎθ３・・・・・・・・・・・・（２）
【００１４】
今、絶縁層１０の材料として屈折率が１．５のＳｉＯ2を用い、絶縁体１５の材料として屈折率が１．８のＳｉＮを用い、絶縁層１０側から絶縁体１５への入射角θ１を４５°とする。
（１）及び（２）式より、絶縁層１０での屈折角θ３は、７６°である。この結果、絶縁体１５の側面１５Ｂと侵入光とのなす角は、１４°となる。このことは、絶縁体１５が無い場合には、入射角θ１＝４５°でそのまま遮光層１４に入射するのに対して、絶縁体１５が有る場合には、その側面１５Ｂから出射される侵入光は、入射角１４°で遮光層１４に入射することになる。
従って、侵入光は、反射画素電極１１と遮光層１４との間で繰り返し反射される回数が増加するので、反射している間に減衰するため、スイッチングトランジスタ２への到達を大幅に低減することができる。
【００１５】
以上のように、本発明の実施形態によれば、反射画素電極１１の間隙１１Ａに対応する絶縁層１０中に、反射画素電極１１の一部と重複するようにして絶縁層１０よりも屈折率の高い矩形状の絶縁体１５が埋め込まれているので、反射画素電極１１を高密度に配列した場合でも、反射画素電極１１の間隙１１Ａからの侵入光がスイッチングトランジスタ２に到達するのを抑制できるため、良好な品質の画像表示を得ることができる。
なお、絶縁体１５が反射画素電極１１と遮光層１４との間にあって、かつ反射画素電極１１の間隙１１Ａに対応する絶縁層１０中に埋め込まれている場合でも同様な効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
高密度・高輝度に対応した投射型液晶プロジェクタや背面投射型液晶表示装置等に利用の可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態における反射型液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】絶縁層中に絶縁体を設けた場合の侵入光の光路を説明するための絶縁体近傍の断面図である。
【図３】従来例の問題点を説明するための反射画素電極及び遮光層近傍の断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１…反射型液晶表示装置、２…スイッチングトランジスタ、３…保持コンデンサ、４…基板、５…反射画素電極部、６Ａ…第１配向層、６Ｂ…第２配向層、７…液晶層、８…共通電極、９…透明基板、１０…絶縁層、１１…反射画素電極、１１Ａ…間隙、１２…信号供給線、１３…金属配線層、１４…遮光層、１５…絶縁体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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