(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を散乱反射させる反射板であって、
有機系樹脂又はＳｉを主成分とする下地層と、
前記下地層の上に直接設けられ、酸素原子を含むＡｌ合金膜によって形成された反射膜と、を備える反射板。
【請求項２】
前記反射膜の上に設けられた、前記反射膜より高い反射率を有する高反射膜をさらに備える請求項１に記載の反射板。
【請求項３】
前記高反射膜は、前記反射膜より酸素原子の濃度が低いＡｌ合金膜によって形成されている請求項２に記載の反射板。
【請求項４】
前記高反射膜は、Ａｇ膜又はＡｇを主成分とする合金膜によって形成されている請求項２に記載の反射板。
【請求項５】
前記反射膜は、少なくとも前記下地層との界面近傍において酸素原子を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の反射板。
【請求項６】
前記反射膜は、前記下地層との界面から離れるに従って酸素原子の濃度が低くなるような酸素原子濃度分布を有する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の反射板。
【請求項７】
前記下地層の表面に、任意の方向に配列された凹凸パターンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の反射板。
【請求項８】
前記反射膜は、前記Ｓｉを主成分とする下地層との界面近傍では、Ｎｉ原子を含まないことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の反射板。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の反射板を用いた表示装置。
【請求項１０】
基板上に形成された薄膜トランジスタをさらに備え、
前記Ｓｉを主成分とする下地層は、前記薄膜トランジスタの半導体膜と同じ層によって形成されているか、又は前記薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極と前記半導体膜との間に設けられたオーミックコンタクト膜と同じ層によって形成されている請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
光を散乱反射させる反射板の製造方法であって、
有機系樹脂又はＳｉを主成分とする下地層を形成する工程と、
前記下地層の上に直接積層される反射膜を形成する工程と、を備え、
前記反射膜として酸素原子を含むＡｌ合金膜を形成する反射板の製造方法。
【請求項１２】
前記反射膜を形成する工程では、Ａｌ又はＡｌ合金をターゲットとして、Ａｒガス又はＫｒガスにＯ２ガスを添加した混合ガスを用いたスパッタリングにより前記酸素原子を含むＡｌ合金膜を成膜する請求項１１に記載の反射板の製造方法。
【請求項１３】
前記スパッタリングの時間経過とともに、前記混合ガスに添加するＯ２ガス量を徐々に減らして前記酸素原子を含むＡｌ合金膜を成膜することを特徴とする請求項１２に記載の反射板の製造方法。
【請求項１４】
前記反射膜の形成工程の後、前記下地層の形成工程において成膜された下地層と、前記反射膜の形成工程において成膜された反射膜とを一括でパターニングする工程をさらに備える請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の反射膜の製造方法。
【請求項１５】
前記下地層の形成工程では、任意の方向に配列された凹凸パターンを表面に有する前記下地層を形成する請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の反射板の製造方法。
【請求項１６】
前記反射膜の上に、前記反射膜より高い反射率を有する高反射膜をさらに形成することを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の反射板の製造方法。
【請求項１７】
前記反射膜を形成する前に、前記有機系樹脂を主成分とする下地層の上に、少なくとも酸素原子を含むガスを用いたプラズマ処理、又は酸素原子を含む雰囲気中で紫外線の照射を行うことを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか一項に記載の反射板の製造方法。
【請求項１８】
反射板を有する表示装置の製造方法であって、
請求項１１乃至１７のいずれか一項に記載の製造方法を用いて前記反射板を形成する表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記Ｓｉを主成分とする下地層は、前記表示装置に用いられる薄膜トランジスタの半導体膜を形成する工程、又は前記薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極と前記半導体膜との間に設けられたオーミックコンタクト膜を形成する工程において形成する請求項１８に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射板、表示装置、及びその製造方法に関し、特に詳しくは入射光を散乱反射させる反射板、それを用いた表示装置、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）は、ＣＲＴに代わるフラットパネルディスプレイの一つとして、活発に開発が行われている。液晶表示装置は、低消費電力や薄型であるといった特徴を活かして、ノートブック型コンピュータ、カーナビゲーション、携帯端末などに実用化されている。近年は、ＴＶ用途としても液晶表示装置が広く用いられるようになり、従来のブラウン管ディスプレイにかわりその位置を占めようとしている。
【０００３】
液晶表示装置の駆動方式は、単純マトリックス型と、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistors：以下、ＴＦＴと示す）をスイッチング素子として用いるアクティブマトリクス型とに大きく分類される。現在では、表示品位に優れるアクティブマトリクス型の液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）が一般的に広く用いられている。
【０００４】
ＴＦＴ−ＬＣＤには、光源として内蔵されたバックライトの光を透過させることにより画像表示を行う透過型の他に、外部から入射した光を反射板で反射させることにより画像表示を行う反射型がある。反射型の液晶表示装置は、透過型と異なり光源であるバックライトが不要となるため、更なる低消費電力化、薄型軽量化が実現できる。また、ＴＦＴ−ＬＣＤには、透過型と反射型の両者の機能を兼ね備えた部分反射型（半透過型）がある。半透過型の液晶表示装置は、周囲光が明るい場合は外光の反射を利用し、暗い場合はバックライトを利用するため、透過型よりも低消費電力化が可能である。そのため、反射型や半透過型の液晶表示装置は、特に携帯端末用のＬＣＤとして注目されている。
【０００５】
これら反射型及び半透過型の表示方式では、明るく鮮明な表示を得るため、散乱反射特性に優れた反射板を形成することが非常に重要である。具体的には、図２１に示すように、反射板３１は、蛍光灯や太陽などの光源２６からの光線２７、周囲の壁などからの間接的な反射光２８を含む全ての自然光を効果的に集めてユーザーの目線２９に反射させるような、散乱反射３０が要求される。すなわち、優れた散乱特性と優れた反射特性をあわせもつ、優れた散乱反射特性が求められている。また、反射型及び半透過型では、高表示品質を実現するために、「紙」に近い白色（ペーパーホワイト）の質感を再現することが重要となっており、優れたペーパーホワイト特性を有する反射板３１が求められている。
【０００６】
この反射板３１には、従来から主に、表面に凹凸パターンを有する有機樹脂膜上にＡｌやＡｇなど反射率の高い反射膜からなる反射画素電極を成膜した積層構造が用いられている（例えば、特許文献１〜４）。反射画素電極の表面には、有機樹脂膜の凹凸パターンに追従した凹凸が形成される。凹凸パターンの高さや平面レイアウトを調整することによって、反射板３１の反射特性を制御することが可能である。
【０００７】
特許文献１には、有機樹脂膜上にフォトリソグラフィ法によりレジストパターンを形成した後、エッチング法により凹部となる有機樹脂膜を除去して、凹凸パターンを形成する方法が開示されている。この凹凸パターンには、直径５〜３０μｍの円形状の凸部が１μｍ以上の間隔で設けられている。
【０００８】
また、特許文献２には、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法により円形の突起を形成した後、さらに感光性樹脂を全面に塗布して、凹凸パターンを形成する方法が開示されている。感光性樹脂の露光時間と現像時間を制御して、高さの異なる２種類の突起が形成される。凹凸パターンはペーパーホワイト特性と相関があり、特許文献２では、反射板の平坦な部分を減らすことによりペーパーホワイト性を向上させている。
【０００９】
同様に、特許文献３では、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法により凸部パターンを形成した後、有機樹脂膜を全面に塗布して、凹凸パターンを形成している。この方法では、感光性樹脂で形成した凸部パターンより滑らかな凸部を有機樹脂膜の凹凸パターンに形成することができるので、鏡面反射となる正反射成分が少なくなり、良好な散乱反射特性が得られる。また、特許文献４では、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法により凸部パターンを形成した後、その上に有機樹脂からなる層間膜を設けて、凹凸パターンを形成している。より多くの光が視認側に集まるように凸部パターンの形状を最適化することによって、特許文献４では、より明るい表示を実現させている。
【００１０】
このように、従来は、表面に凹凸パターンを有する有機樹脂膜を形成する。このとき、特許文献１のようにエッチング法により凹部となる有機樹脂膜を除去する方法、特許文献２〜４のように感光性樹脂でフォトリソグラフィ法により凸部を形成する方法などを用いて、凹凸パターンを形成する。そして、凹凸パターンの上に反射画素電極となる反射膜を積層して、反射板を形成している。
【特許文献１】特開平５−３２３３７１号公報
【特許文献２】特開平９−２５８２１９号公報
【特許文献３】特開平６−７５２３８号公報
【特許文献４】特開２００２−２０７２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１〜４では、反射板は有機樹脂膜の凹凸パターン上に反射画素電極が積層された構成であるため、有機樹脂膜の形成工程、反射画素電極の形成工程の他に、凹凸パターンを形成するためのフォトリソグラフィープロセスが必要となる。そのため、製造工程が多くなり、生産能力を低下させている。
【００１２】
また、フォトリソグラフィ法では露光解像度に限界があるため、凹凸パターンの微細化が困難である。特許文献１のように、凹凸パターンの凸部直径を５μｍ程度、すなわち、凹凸パターンのピッチとして１０μｍ程度とするのが限界であり、これ以上の微細化は望めない。そのため、凹凸パターンの微細化によって、正反射成分の原因となる反射板の平坦部の面積を低減することができない。従って、ペーパーホワイト特性を向上することが難しいという問題がある。
【００１３】
特に、特許文献２〜４では、凸部パターンを形成した後、さらにその上に樹脂膜を積層するため、製造工程が複雑になる。また、凹凸パターンの高さを大きくすることが難しく、優れた散乱反射特性を得ることができない。散乱反射特性の向上のために粘度の小さい樹脂膜を凸部パターン上に塗布すると、平坦部の面積が増え、ペーパーホワイト特性が劣化してしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、簡便なプロセスで、優れたペーパーホワイト特性を得ることのできる反射板、表示装置、及びその製造方法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】
【００１５】
本発明にかかる反射板は、光を散乱反射させる反射板であって、有機系樹脂又はＳｉを主成分とする下地層（本実施の形態にかかる反射画素パターン１９ａ、１９ｃ）と、前記下地層の上に直接設けられ、酸素原子を含むＡｌ合金膜によって形成された反射膜（本実施の形態にかかる反射画素電極２０）と、を備えるものである。
【００１６】
また、本発明にかかる反射板の製造方法は、光を散乱反射させる反射板の製造方法であって、有機系樹脂又はＳｉを主成分とする下地層を形成する工程と、前記下地層の上に直接積層される反射膜を形成する工程と、を備え、前記反射膜として酸素原子を含むＡｌ合金膜を形成するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、簡便なプロセスで、優れたペーパーホワイト特性を得ることのできる反射板、表示装置、及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施の形態１．
始めに、図１を用いて、本実施の形態に係る反射板が適用される表示装置について説明する。図１は、表示装置に用いられるＴＦＴアレイ基板の構成を示す正面図である。本実施の形態に係る表示装置は、半透過型液晶表示装置を例として説明するが、あくまでも例示的なものであり、反射型液晶表示装置等を用いることも可能である。この液晶表示装置の全体構成については、以下に述べる第１〜第１０の実施形態で共通である。
【００１９】
本発明に係る液晶表示装置は、絶縁性を有する基板１を備えている。基板１は、例えば、ＴＦＴアレイ基板等のアレイ基板である。基板１には、表示領域４１と表示領域４１を囲むように設けられた額縁領域４２とが設けられている。この表示領域４１には、複数のゲート配線（走査信号線）４３と複数のソース配線（表示信号線）４４とが形成されている。複数のゲート配線４３は平行に設けられている。同様に、複数のソース配線４４は平行に設けられている。ゲート配線４３とソース配線４４とは、互いに交差するように形成されている。ゲート配線４３とソース配線４４とは直交している。隣接するゲート配線４３とソース配線４４とで囲まれた領域が画素４７となる。従って、基板１では、画素４７がマトリクス状に配列される。
【００２０】
更に、基板１の額縁領域４２には、走査信号駆動回路４５と表示信号駆動回路４６とが設けられている。ゲート配線４３は、表示領域４１から額縁領域４２まで延設されている。そして、ゲート配線４３は、基板１の端部で、走査信号駆動回路４５に接続される。ソース配線４４も同様に、表示領域４１から額縁領域４２まで延設されている。そして、ソース配線４４は、基板１の端部で、表示信号駆動回路４６と接続される。走査信号駆動回路４５の近傍には、外部配線４８が接続されている。また、表示信号駆動回路４６の近傍には、外部配線４９が接続されている。外部配線４８、４９は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）等の配線基板である。
【００２１】
外部配線４８、４９を介して走査信号駆動回路４５、及び表示信号駆動回路４６に外部からの各種信号が供給される。走査信号駆動回路４５は外部からの制御信号に基づいて、ゲート信号（走査信号）をゲート配線４３に供給する。このゲート信号によって、ゲート配線４３が順次選択されていく。表示信号駆動回路４６は外部からの制御信号や、表示データに基づいて表示信号（ソース信号）をソース配線４４に供給する。これにより、表示データに応じた表示電圧を各画素４７に供給することができる。なお、走査信号駆動回路４５と表示信号駆動回路４６は、基板１上に配置される構成に限られるものではない。例えば、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）により駆動回路を接続してもよい。
【００２２】
画素４７内には、少なくとも１つのＴＦＴ５０が形成されている。ＴＦＴ５０はソース配線４４とゲート配線４３の交差点近傍に配置される。例えば、このＴＦＴ５０が画素電極に表示電圧を供給する。即ち、ゲート配線４３からのゲート信号によって、スイッチング素子であるＴＦＴ５０がオンする。これにより、ソース配線４４から、ＴＦＴ５０のドレイン電極に接続された画素電極に表示電圧が印加される。そして、画素電極と対向電極との間に、表示電圧に応じた電界が生じるなお、基板１の表面には、配向膜（図示せず）が形成されている。
【００２３】
更に、基板１には、対向基板が対向して配置されている。対向基板は、例えば、カラーフィルタ基板であり、視認側に配置される。対向基板には、カラーフィルタ、ブラックマトリクス（ＢＭ）、対向電極、及び配向膜等が形成されている。なお、対向電極は、基板１側に配置される場合もある。そして、基板１と対向基板との間に液晶層が狭持される。即ち、基板１と対向基板との間には液晶が導入されている。更に、基板１と対向基板との外側の面には、偏光板、及び位相差板等が設けられる。また、液晶表示パネルの反視認側には、バックライトユニット等が配設される。
【００２４】
画素電極と対向電極との間の電界によって、液晶が駆動される。即ち、基板間の液晶の配向方向が変化する。これにより、液晶層を通過する光の偏光状態が変化する。即ち、偏光板を通過して直線偏光となった光は液晶層によって、偏光状態が変化する。具体的には、透過領域では、ＴＦＴアレイ基板側に設けられた偏光板によって、バックライトユニットからの光が直線偏光になる。そして、この直線偏光がＴＦＴアレイ基板側の位相差板、液晶層、及び対向基板側の位相差板を通過することによって、偏光状態が変化する。一方、反射領域では、液晶表示パネルの視認側から入射した外光が、対向基板側の偏光板によって直線偏光になる。そして、この光が、対向基板側の位相差板、及び液晶層を往復することによって、偏光状態が変化する。
【００２５】
そして、偏光状態によって、対向基板側の偏光板を通過する光量が変化する。即ち、バックライトユニットから液晶表示パネルを透過する透過光、及び液晶表示パネルで反射される反射光のうち、視認側の偏光板を通過する光の光量が変化する。液晶の配向方向は、印加される表示電圧によって変化する。従って、表示電圧を制御することによって、視認側の偏光板を通過する光量を変化させることができる。即ち、画素ごとに表示電圧を変えることによって、所望の画像を表示することができる。
【００２６】
次に、ＴＦＴアレイ基板の画素構成について、図２及び図３を用いて詳細に説明する。図２は、本実施の形態１に係るＴＦＴアレイ基板６１の平面図である。図３は、図２のIII−III断面図である。図２は、ＴＦＴアレイ基板６１上の画素４７の１つを示す平面図である。ＴＦＴアレイ基板６１上には、このような画素４７がマトリクス状に複数配置されている。なお、図２及び図３では、画素４７の構成とともに、ゲート端子部及びソース端子部の構成も記載している。
【００２７】
図２及び図３において、基板１上に、ゲート電極２、ゲート配線４３、ゲート端子４、及び補助容量電極５が形成されている。基板１は、ガラスやプラスチック等の透明絶縁性基板である。ゲート配線４３は表示領域４１においてゲート電極２とつながっている。また、ゲート配線４３は額縁領域４２においてゲート端子４とつながっており、ゲート端子４から映像のゲート信号（走査信号）が入力される。隣接するゲート配線４３の間に補助容量電極５が形成されている。補助容量電極５は、安定した表示を可能とするためのキャパシタを構成する電極であり、各画素４７に接続されるＴＦＴ５０がオフになった後もＴＦＴ５０からの駆動電圧を保持する。
【００２８】
ゲート電極２、ゲート配線４３、ゲート端子４、および補助容量電極５は、電気的比抵抗が低く、耐食性に優れた、後述するゲート端子パッドとのコンタクト特性が良好な金属膜や合金膜によって形成される。ここでは、例えば、膜厚２００ｎｍのクロム（Ｃｒ）膜によって形成されている。
【００２９】
これらゲート電極２、ゲート配線４３、ゲート端子４、および補助容量電極５を覆うようにゲート絶縁膜６が設けられている。ゲート絶縁膜６は、例えば膜厚４００ｎｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）である。ゲート絶縁膜６を介してゲート電極２の対面には、半導体膜７が設けられている。半導体膜７は、例えば膜厚１５０ｎｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）により形成されている。
【００３０】
半導体膜７の上には、ソース電極１０、ドレイン電極１１、ソース配線４４、及びソース端子１３が形成されている。ソース電極１０とドレイン電極１１とは、半導体膜７上において離間して設けられ、互いに対向するように配置されている。ソース電極１０と半導体膜７との間、ドレイン電極１１と半導体膜７との間には、オーミック低抵抗膜８が形成されている。オーミック低抵抗膜８は、ソース電極１０と半導体膜７とが重複する領域に設けられている。同様に、ドレイン電極１１と半導体膜７とが重複する領域に、オーミック低抵抗膜８が設けられる。オーミック低抵抗膜８は不純物が多く導入されているので、半導体膜７とオーミックコンタクトする。半導体膜７のうち、ソース電極１０またはドレイン電極１１に覆われていない領域が、ＴＦＴ５０のチャネル部９となる。
【００３１】
ソース電極１０は、表示領域４１においてソース配線４４とつながっている。また、ソース配線４４は額縁領域４２においてソース端子１３とつながっており、ソース端子１３から映像のソース信号（映像信号）が入力される。ソース電極１０、ドレイン電極１１、ソース配線４４、及びソース端子１３は、電気的比抵抗が低く、オーミック低抵抗膜８との界面コンタクト特性が良好な金属膜や合金膜によって形成される。さらに、後述する透過画素電極に用いられる透明導電膜とのコンタクト特性が良好である金属膜や合金膜によって形成されることが好ましい。
【００３２】
なお、ソース配線４４とゲート配線４３の交差部では、これらの間に積層パターン８７が形成されている。積層パターン８７は、半導体膜７と同層のパターン７１と、オーミック低抵抗膜８と同層のパターン８１とが積層されている。積層パターン８７の形状は、ソース配線４４がゲート配線４３と重複する領域よりも大きくなるように形成される。そして、ソース配線４４とゲート配線４３の交差部が、積層パターン８７からはみ出ないように配設されている。これにより、ゲート配線４３の段差によりソース配線４４が段切れして断線するのを防止できる。
【００３３】
これらソース電極１０、ドレイン電極１１、ソース配線４４、及びソース端子１３を覆うように層間絶縁膜１４が設けられている。ドレイン電極１１上には、層間絶縁膜１４を貫通するコンタクトホール１５が設けられている。また、ゲート端子４上には、ゲート絶縁膜６及び層間絶縁膜１４を貫通するコンタクトホール１６が開口されている。ソース端子１３上には、層間絶縁膜１４が除去されたコンタクトホール１７が形成されている。層間絶縁膜１４は、例えば膜厚３００ｎｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）膜により形成されている。
【００３４】
層間絶縁膜１４の上には、ドレイン電極１１と接続する画素電極が設けられる。本実施の形態にかかる液晶表示装置は半透過型であり、画素電極部は透過部及び反射部から構成される。本実施の形態では、コンタクトホール１５を介してドレイン電極１１と接続する透過画素電極２１が、透過部と反射部の両方に設けられている。透過画素電極２１は、例えば、ＩＺＯ膜などの透明導電膜によって、１００ｎｍの厚さに形成されている。
【００３５】
このとき、画素電極部の反射部には、透過画素電極２１と層間絶縁膜１４との間に反射板３１１が挟持されている。本実施の形態の反射板３１１は、反射画素パターン１９ａの上に反射画素電極２０が直接形成された積層構造を有している。反射画素パターン１９ａは、反射画素電極２０を形成するための下地層となるパターンであり、有機樹脂膜によって形成されている。ここでは、例えば、ノボラック系、アクリル系などの有機樹脂膜によって、膜厚１．５μｍ程度の反射画素パターン１９ａが設けられている。一方、反射画素電極２０は、光を反射する反射膜であり、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜によって形成されている。ここでは、例えば、Ａｌ−１ｍｏｌ％Ｓｉ−１ｍｏｌ％Ｃｕ−４ｍｏｌ％Ｏ膜、すなわちＡｌを主成分としてＳｉ元素を１ｍｏｌ％（１ａｔ％）、Ｃｕ元素を１ｍｏｌ％（１ａｔ％）、Ｏ元素を４ｍｏｌ％（４ａｔ％）含むＡｌ合金膜によって、膜厚３００ｎｍの反射画素電極２０が形成されている。
【００３６】
上記のような構成を有する反射板３１１の形状について、図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は、反射板３１１の表面形状を示した光学顕微鏡写真である。図４（ｂ）は反射板３１１の表面形状を示したＳＥＭ写真、図４（ｃ）は図４（ｂ）の領域IVCを拡大したＳＥＭ写真である。また、図４（ｄ）は反射板３１１の断面形状を示したＳＥＭ写真、図４（ｅ）は図４（ｄ）の領域IVEを拡大したＳＥＭ写真である。
【００３７】
図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、反射板３１１の表面形状は、凸凹になっている。すなわち、反射画素パターン１９ａ上に積層された反射画素電極２０の表面には、凹凸パターンが形成される。凹凸パターンは、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、ランダムな迷路状に配置されている。この凹凸パターンは、図４（ｄ）に示すようにピッチが３μｍと非常に微細である。このため、正反射成分の原因となる反射板３１１の平坦部の面積を低減することができる。従って、この反射板３１１が適用された表示装置では、ペーパーホワイト特性が向上する。また、この凹凸パターンの高さは、図４（ｅ）に示すように０．３μｍと非常に低い。
【００３８】
ここで、従来の反射板は、凹凸パターンのピッチを１０μｍ程度にするのが限度であったため、充分な散乱反射特性を得るには凹凸パターンの高さを１μｍ程度とする必要があった。そのため、凹凸パターンは液晶配向に影響を及ぼし、反射部の液晶配向に乱れを生じさせることがある。本実施の形態では、上述のように、凹凸パターンを約３μｍの狭ピッチにすることができるため、高さを約０．３μｍ以下としても充分な散乱反射特性を得られる。従って、従来よりも凹凸パターンの高さを低くできるので、反射部の凹凸パターンによる液晶配向の乱れを抑制できる。すなわち、散乱反射特性を向上させることができ、明るくコントラスト比の高い表示特性を得ることができる。
【００３９】
なお、額縁領域４２では、透過画素電極２１と同じ透明導電膜によって、ゲート端子パッド２２及びソース端子パッド２３が形成されている。ゲート端子パッド２２は、コンタクトホール１６を介してゲート端子４と接続するように設けられている。ソース端子パッド２３は、コンタクトホール１７を介してソース端子１３と接続するように配設される。
【００４０】
次に、本実施の形態におけるＴＦＴアレイ基板６１の製造方法について、図５〜図７に基づいて詳細に説明をする。図５〜図７は、実施の形態１に係るＴＦＴアレイ基板６１の製造工程を示した断面図である。
【００４１】
まず初めに、ガラスなどの透明絶縁性基板からなる基板１を、洗浄液または純水を用いて洗浄する。洗浄後、基板１上に第１のメタル膜を成膜する。第１のメタル膜には、電気的比抵抗が低く、耐食性に優れ、ゲート端子パッド２２に用いる透明導電膜とのコンタクト特性が良好な金属膜や合金膜を用いることが好ましい。ここでは、公知のＡｒガスを用いたスパッタリング法により、膜厚約２００ｎｍのクロム（Ｃｒ）膜を基板１全面に成膜する。次に、第１回目のフォトリソグラフィープロセスを行い、第１のメタル膜の上にレジストパターンを形成する。そして、エッチングを行い、第１のメタル膜をパターニングする。例えば、公知の硝酸セリウムアンモニウム及び過塩素酸からなる薬液を用いて、Ｃｒ膜のウェットエッチングを行う。その後、レジストパターンを除去する。これにより、図５（ａ）に示すように、ゲート電極２、ゲート配線４３、ゲート端子４、及び補助容量電極５が形成される。
【００４２】
次に、ゲート絶縁膜６、半導体膜７、及びオーミック低抵抗膜８を成膜する。具体的には、ゲート絶縁膜６を、ゲート電極２、ゲート配線４３、ゲート端子４、及び補助容量電極５を覆うように形成する。そして、ゲート絶縁膜６の上に、半導体膜７とオーミック低抵抗膜８とを順次積層する。例えば、化学的気相成膜（ＣＶＤ）法を用いて、約３００℃の基板加熱条件下により、ゲート絶縁膜６、半導体膜７、及びオーミック低抵抗膜８をこの順に成膜する。例えば、ゲート絶縁膜６として、厚さ約４００ｎｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を基板１全面に成膜する。そして、半導体膜７として、厚さ約１５０ｎｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜を基板１全面に成膜する。さらに、オーミック低抵抗膜８として、リン（Ｐ）等の不純物を添加したｎ型のアモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）膜を、約５０ｎｍの厚さで基板１全面に成膜する。
【００４３】
その後、２回目のフォトリソグラフィープロセスを行い、オーミック低抵抗膜８の上にレジストパターンを形成する。そして、エッチングにより、オーミック低抵抗膜８及び半導体膜７をパターニングする。例えば、公知のフッ素系ガスを用いてドライエッチングを行う。レジストパターンを除去すると、図５（ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜６を介してゲート電極２の対面に半導体膜７及びオーミック低抵抗膜８が形成される。また、ゲート配線４３のうち、ソース配線４４との交差部となる領域上に、半導体膜７１及びオーミック低抵抗膜８１の積層パターン８７が形成される。
【００４４】
次に、半導体膜７、オーミック低抵抗膜８、及び積層パターン８７を覆うように、第２のメタル膜を成膜する。第２のメタル膜には、電気的比抵抗が低く、オーミック低抵抗膜８との界面コンタクト特性が良好な金属膜や合金膜を用いることが好ましい。また、第２のメタル膜は、透過画素電極２１やソース端子パッド２３に用いる透明導電膜とのコンタクト特性が良好な材料であることが好ましい。ここでは、Ａｒガスを用いたスパッタリング法により、膜厚約２００ｎｍのクロム（Ｃｒ）膜を基板１全面に成膜する。
【００４５】
第２のメタル膜成膜後、第３回目のフォトリソグラフィープロセスを行い、レジストパターンを形成する。そして、このレジストパターンをマスクとしてエッチングを行い、第２のメタル膜をパターニングする。例えば、公知の硝酸セリウムアンモニウム及び過塩素酸からなる薬液を用いて、Ｃｒ膜のウェットエッチングを行う。これにより、ソース電極１０、ドレイン電極１１、ソース配線４４、及びソース端子１３が形成される。
【００４６】
続いて、ソース電極１０又はドレイン電極１１に覆われず表面に露出したオーミック低抵抗膜８をエッチングにより除去する。例えば、フッ素系ガスを含む公知のドライエッチング法などを用いて、ソース電極１０とドレイン電極１１の間の半導体膜７を露出させる。その後レジストパターンを除去すると、図５（ｃ）に示すように、チャネル部９が形成される。このとき、ゲート配線４３とソース配線４４の交差部では、ソース配線４４に覆われずに露出した部分のオーミック低抵抗膜８１が同時に除去される。なお、露出したオーミック低抵抗膜８を除去した後に、続けて、その表面に水素（Ｈ２）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、酸素（Ｏ２）ガス、又はこれらを組み合わせた混合ガスを用いてプラズマ処理を行ってもよい。これにより、ＴＦＴ特性、特にオフ特性を改善することができる。
【００４７】
次に、これらの上に層間絶縁膜１４を成膜する。例えば、ＣＶＤ法を用いて、約３００℃の基板加熱条件下により、窒化シリコン膜を基板１全面に３００ｎｍの厚さで成膜する。続いて、第４回目のフォトリソグラフィープロセスを行い、層間絶縁膜１４上にレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとして、層間絶縁膜１４及びゲート絶縁膜６をエッチングする。例えば、公知のフッ素系ガスを用いたドライエッチング法を用いる。その後レジストパターンを除去すると、図６（ｄ）に示すように、ドレイン電極１１に到達するコンタクトホール１５、ゲート端子４に到達するコンタクトホール１６、ソース端子１３に到達するコンタクトホール１７が同時に形成される。
【００４８】
その後、反射板３１１を形成する。具体的には、層間絶縁膜１４の上に、反射画素パターン１９ａとなる有機樹脂膜を塗布する。ここでは、スピンコート法を用いて、感光性を有するノボラック系の有機樹脂膜を約１．５μｍの膜厚で塗布する。有機樹脂膜は、ノボラック系に限らず、アクリル系などでもよい。有機樹脂膜を塗布した後、露光、現像を行う（第５回目のフォトリソグラフィープロセス）。これにより、有機樹脂膜がパターニングされ、図６（ｅ）のように反射画素パターン１９ａが形成される。
【００４９】
反射画素パターン１９ａ形成後、反射画素電極２０となる反射膜を成膜する。本実施の形態では、ＡｌまたはＡｌ合金ターゲットを用いて、アルゴン（Ａｒ）ガスに酸素（Ｏ２）ガスを添加した混合ガスによるスパッタリングを行い、酸素（Ｏ）原子を含むＡｌ合金膜を成膜する。例えば、ＤＣマグネトロンスパッタリング法等により、膜厚約３００ｎｍの反射膜を基板１全面に成膜する。ターゲットとして、例えばＳｉとＣｕをそれぞれ１ｍｏｌ％（１ａｔ％）組成比で添加したＡｌ合金を用いる。また、公知のＡｒガスに分圧比で３％のＯ２ガスを加えたＡｒ＋３％Ｏ２混合ガスを用いて、圧力０．６Ｐａ、ＤＣパワー密度６．５Ｗ／ｃｍ２の条件下でスパッタリングする。これにより、例えばＳｉを１ｍｏｌ％（１ａｔ％）、Ｃｕを１ｍｏｌ％（１ａｔ％）、Ｏを４ｍｏｌ％（４ａｔ％）含むＡｌ合金が基板１全面に成膜される。なお、スパッタリング条件及びＡｌ合金膜組成は、上記の値に限定されるものではなく、使用するスパッタリング装置によって適宜決定される。
【００５０】
このとき、反射画素パターン１９ａの上に成膜されたＯ原子を含むＡｌ合金膜は、その表面形状が凸凹になる。すなわち、Ｏ原子が添加されたＡｌ合金膜の表面には、図４に示したような凹凸パターンが反射画素パターン１９ａ上の領域のみに形成されている。
【００５１】
そして、第６回目のフォトリソグラフィープロセスを行い、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜の上にレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとしてエッチングを行い、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜をパターニングする。例えば、公知の燐酸、硝酸、及び酢酸を含む薬液を用いて、ウェットエッチングを行う。その後、レジストパターンを除去すると、図７（ｆ）に示すように、微細な凹凸パターンを有する反射画素電極２０が形成される。これにより、反射画素パターン１９ａ上に、凹凸パターンを有する反射画素電極２０が積層された反射板３１１が形成される。この反射板３１１の表面には、図４のようにピッチ約３μｍ、高さ約０．３μｍの微細な凹凸パターンが、ランダムな迷路状に形成されている。なお、この反射板３１１の波長５５０ｎｍにおける光反射率は、ガラス基板上に形成した（平坦な下地の上に形成された）条件下において、約９０％の値を示す。
【００５２】
次に、反射板３１１を覆うように、透過画素電極２１となる透明導電膜を基板１全面に成膜する。ここでは、公知のＡｒガスを用いたスパッタリング法により、透明導電膜として酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ膜を１００ｎｍの厚さで成膜する。そして、第７回目のフォトリソグラフィープロセスにより、透明導電膜上にレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとしてエッチングを行い、透明導電膜のパターニングを行う。例えば、公知のシュウ酸を含む溶液を用いて、透明導電膜をウェットエッチングする。これにより、図７（ｇ）に示すように、コンタクトホール１５を介してドレイン電極１１と接続する透過画素電極２１が、反射部及び透過部に形成される。また、同時に、コンタクトホール１６を介してゲート端子４に接続するゲート端子パッド２２と、コンタクトホール１７を介してソース端子１３に接続するソース端子パッド２３とが形成される。以上の工程を経て、本実施の形態のＴＦＴアレイ基板６１が完成する。
【００５３】
なお、この後、完成したＴＦＴアレイ基板６１に熱処理を施してもよい。熱処理を加えることで、ＴＦＴアレイ基板６１全体に蓄積された静電荷や応力等が、除去あるいは緩和される。これにより、ＴＦＴアレイ基板６１に形成されたメタル膜の電気的比抵抗を低減することができるため、ＴＦＴ特性が向上して安定する。このとき、反射画素パターン１９ａを構成する有機樹脂膜の耐熱温度を超えないように熱処理を行うことが好ましい。例えば、ＴＦＴアレイ基板６１を約２５０℃の大気中で３０分間保持して熱処理を行う。
【００５４】
このように、本実施の形態では、有機系樹脂を主成分とする下地層である反射画素パターン１９ａの上に、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜からなる反射画素電極２０を直接積層させて、反射板３１１を形成する。これにより、反射板３１１の反射画素電極２０表面に、凹凸パターンを約３μｍの狭ピッチで形成することができる。すなわち、従来の反射板より格段に微細な凹凸パターンを有する反射板３１１を形成することができ、正反射成分の原因となる平坦部の面積を低減できる。従って、ペーパーホワイト特性を向上することができる。また、反射板３１１の凹凸パターンの高さを従来の反射板より小さくすることができるので、明るくコントラスト比の高い表示特性が得られる。
【００５５】
さらに、本実施の形態では、反射板３１１の凹凸パターンは、反射画素電極２０の成膜工程において同時に形成されるため、従来のように、凹凸パターン自体を形成するためのフォトリソグラフィープロセスを別途行う必要がない。すなわち、有機樹脂膜に凹凸パターンを形成する工程を省略できる。よって、製造工程を少なくすることができ、生産性を向上できる。従って、優れたペーパーホワイト特性を有する反射板を簡便なプロセスで得ることができる。
【００５６】
なお、上記の例では、反射画素パターン１９ａと反射画素電極２０とを、２回のフォトリソグラフィープロセスを用いて別々に形成したが、１回のフォトリソグラフィープロセスで形成することも可能である。この場合、反射画素パターン１９ａとなる有機樹脂膜を塗布後、反射画素電極２０となるＯ原子を含むＡｌ合金膜を続けて成膜する。そして、フォトリソグラフィープロセス、エッチング、レジスト除去の工程を経て、有機樹脂膜及びＯ原子を含むＡｌ合金膜をパターニングする。これにより、１回のフォトリソグラフィープロセスによって、反射画素パターン１９ａと反射画素電極２０とを同時に形成することができる。すなわち、６回のフォトリソグラフィープロセスでＴＦＴアレイ基板６１を製造できる。従って、さらに製造工程を減らすことができる。
【００５７】
また、反射画素電極２０としてＯ原子を４ｍｏｌ％含むＡｌ合金膜を形成する場合について説明したが、これに限られるものではない。Ａｌ合金膜に添加するＯ原子組成比を調整することによって、反射画素電極２０に形成される凹凸パターンのピッチや高さを制御することが可能である。例えば、Ａｌ合金膜に添加するＯ原子の量を増加させると、反射画素電極２０に形成される凹凸パターンの高さを大きくすることができる。なお、Ａｌ合金膜に添加されるＯ原子組成比や凹凸パターンの形状は、使用するスパッタリング装置の構成や成膜チャンバー容積等によって異なる。そのため、使用する装置に応じてスパッタリング条件を適宜調整し、また、要求される表示特性（明るさ、コントラスト比、散乱反射特性など）により最適化を図ることが好ましい。
【００５８】
さらに、Ｏ原子を含むＡｌ合金をスパッタリングで成膜する際、ターゲットとして、ＳｉとＣｕをそれぞれ１ｍｏｌ％添加したＡｌ合金を用いたが、この組成に限定されるものではない。例えば、純Ａｌメタルをターゲットとして用いてもよい。ただし、Ｓｉ、Ｃｕ、又はこれら両方の原子の添加により、成膜されるＯ原子を含むＡｌ膜の結晶粒成長を抑制することができる。これにより、Ｏ原子を含むＡｌ膜は、微細で緻密な多結晶構造となり、光反射率が高くなる。従って、明るい表示特性を得ることができる。
【００５９】
なお、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜の成膜前に、少なくともＯ原子を含むガスを用いたプラズマ処理や、Ｏ原子を含む雰囲気中におけるＵＶ（紫外線）照射処理を追加して行ってもよい。これにより、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜を成膜する際に、有機樹脂膜の表面が分解してＯ原子が放出されるので、凹凸パターンの形成を促進させる効果が得られる。
【００６０】
実施の形態２．
次に、図８を用いて、本実施の形態２に係る反射板３１２について説明する。本実施の形態では、反射板の構成が実施の形態１と異なっていて、それ以外の構成については実施の形態１と同様であるため説明を省略する。図８は、本実施の形態２に係る反射板３１２が用いられたＴＦＴアレイ基板６２の断面構造を示す図である。
【００６１】
図８において、図３と同じ構成部分については同一の符号を付し、差異について説明する。本実施の形態では、ＴＦＴアレイ基板６２の反射部に反射板３１２が形成されている。反射板３１２は、実施の形態１の反射板３１１と同様、透過画素電極２１と層間絶縁膜１４との間に配設されている。本実施の形態の反射板３１２は、実施の形態１の反射板３１１の上に、高反射画素電極２４がさらに形成された構成を有している。すなわち、反射板３１２は、反射画素パターン１９ａの上に直接形成された反射画素電極２０上に、高反射画素電極２４が形成されている。反射板３１２は、反射画素パターン１９ａ、反射画素電極２０、及び高反射画素電極２４が順次積層された積層構造を有する。
【００６２】
反射画素パターン１９ａは、実施の形態１と同様、反射画素電極２０を形成するための下地層となるパターンであり、有機樹脂膜によって形成されている。反射画素電極２０は、実施の形態１と同様にＯ原子を含むＡｌ合金膜であり、その表面に微細な凹凸パターンが形成されている。一方、高反射画素電極２４は、反射画素電極２０とは別の、高い反射率を有する反射膜（高反射膜）により形成されている。高反射画素電極２４の表面は、反射画素電極２０の凹凸パターンに追従するような形で凸凹形状となる。そのため、本実施の形態では、反射画素電極２０の散乱特性が維持され、実施の形態１と同様な光の散乱特性を示す。従って、本実施の形態の反射板３１２は、反射特性を向上できる。
【００６３】
このような構成の反射板３１２は、反射画素電極２０の反射率が低い場合に好適である。ここで、Ａｌ合金膜の反射率のＯ原子組成比依存性について、図９を参照しながら説明する。図９は、Ａｌ合金膜の反射率とＯ原子組成比との関係を示したグラフである。図９では、ガラス基板などの平坦な下地の上に反射画素パターン１９ａと反射画素電極２０を積層形成したときの、波長５５０ｎｍにおける反射率を示している。すなわち、図９のグラフには、実施の形態１にかかる反射板３１１の反射率と反射画素電極２０に添加するＯ原子組成比との関係が示されている。なお、ここでは反射画素電極２０として、Ａｌ−１ｍｏｌ％Ｓｉ−１ｍｏｌ％Ｃｕ−Ｏ膜が用いられている。
【００６４】
図９に示すように、Ｏ原子組成比の増大にともなって、Ａｌ−１ｍｏｌ％Ｓｉ−１ｍｏｌ％Ｃｕ−Ｏ膜の反射率が低下することがわかる。例えば、１０ｍｏｌ％以上のＯ原子を添加すると、反射率は８０％を下回るようになる。反射画素電極２０の反射率が低下すると、これを反射膜として用いた反射板３１１は反射特性が低下する。従って、この反射板３１１を用いた表示装置では、反射表示が暗くなり、表示特性が低下してしまう。
【００６５】
例えば、１０ｍｏｌ％のＯ原子が添加されたＡｌ−１ｍｏｌ％Ｓｉ−１ｍｏｌ％Ｃｕ−Ｏ膜によって、約８０％の反射率を有する反射画素電極２０が形成されている。そして、本実施の形態では、その上に、Ｏ原子を含まないＡｌ−１ｍｏｌ％Ｓｉ−１ｍｏｌ％Ｃｕ膜によって、約９１．５％の反射率を有する高反射画素電極２４が積層されている。このように、本実施の形態の反射板３１２は、反射板３１１の上に、反射率の高い反射膜からなる高反射画素電極２４をさらに形成した積層構造であるため、反射特性を向上することができる。
【００６６】
このような構成のＴＦＴアレイ基板６２は、反射板の製造工程が実施の形態１と異なっている。より詳細には、反射板の製造工程のうち、反射画素電極の形成工程が異なっているのみで、それ以外の工程については実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００６７】
反射画素パターン１９ａの有機樹脂膜の上に、まず、反射画素電極２０となる反射膜を成膜する。ＡｌまたはＡｌ合金ターゲットを用いて、ＡｒガスにＯ２ガスを添加した混合ガスによるスパッタリングを行い、反射画素電極２０としてＯ原子を含むＡｌ合金膜を成膜する。例えば、公知のＡｒガスに分圧比で７．５％のＯ２ガスを加えたＡｒ＋７．５％Ｏ２混合ガスを用いて、圧力０．６Ｐａ、ＤＣパワー密度６．５Ｗ／ｃｍ２の条件下でスパッタリングし、膜厚１５０ｎｍのＡｌ−１ｍｏｌ％Ｓｉ−１ｍｏｌ％Ｃｕ−１０ｍｏｌ％Ｏ膜を形成する。
【００６８】
その後、ガスをＡｒガスのみに切り替えて、続けてスパッタリングを行い、高反射画素電極２４としてＯ原子を含まないＡｌ合金膜を成膜する。例えば、膜厚１５０ｎｍのＡｌ−１ｍｏｌ％Ｓｉ−１ｍｏｌ％Ｃｕ膜を形成する。このとき、Ｏ原子を含まないＡｌ合金膜の表面は、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜の凹凸パターンに追従して、図４に示した凹凸パターンと同様の凹凸形状になる。
【００６９】
次に、フォトリソグラフィープロセスによってレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとしてエッチングを行い、Ｏ原子を含まないＡｌ合金膜とＯ原子を含むＡｌ合金膜とを一括でパターニングする。例えば、公知の燐酸、硝酸、及び酢酸を含む薬液を用いて、ウェットエッチングを行う。そして、レジストパターンを除去して、反射画素電極２０及び高反射画素電極２４を同時に形成する。
【００７０】
なお、上記の例では、高反射画素電極２４として、Ｏ原子を含まないＡｌ合金膜を形成する場合について説明をしたが、これに限られるものではない。例えば、反射画素電極２０よりＯ原子の濃度が低いＡｌ合金を高反射画素電極２４として形成してもよい。すなわち、高反射画素電極に形成するＡｌ合金のＯ原子組成比を反射画素電極２０より少なくする。これにより、Ａｌ合金膜の反射率を向上できるので、反射画素電極２０より反射率の高い高反射画素電極２４を形成できる。また、高反射画素電極２４として、例えば、高い反射率を有する金属として公知である、Ａｇ膜またはＡｇ合金膜を形成することも可能である。これにより、Ａｌ合金膜を用いた場合よりも、反射板３１２の光反射率を向上できる。
【００７１】
以上のように、本実施の形態は、有機樹脂膜からなる反射画素パターン１９ａの上に、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜からなる反射画素電極２０を直接積層させている。そして、この上に、高い反射率を有する高反射画素電極２４をさらに形成して、反射板３１２を形成する。これにより、反射板３１２の反射率を向上することができる。また、実施の形態１と同様、微細な凹凸パターンを有する反射板３１２が形成でき、ペーパーホワイト特性を向上できる。さらに、反射画素電極２０及び高反射画素電極２４のパターニングは、同じフォトリソグラフィープロセスによって行うことができる。従って、優れたペーパーホワイト特性を有する反射板を簡便なプロセスで得ることができる。
【００７２】
実施の形態３．
本実施の形態３に係る反射板３１３について、図１０を用いて説明する。本実施の形態では、反射板の構成が実施の形態１、２と異なっていて、それ以外の構成については実施の形態１、２と同様であるため説明を省略する。図１０は、本実施の形態３に係る反射板３１３が用いられたＴＦＴアレイ基板６３の断面構造を示す図である。
【００７３】
図１０において、図３及び図８と同じ構成部分については同一の符号を付し、差異について説明する。本実施の形態では、ＴＦＴアレイ基板６３の反射部に反射板３１３が形成されている。反射板３１３は、反射板３１１、３１２と同様、透過画素電極２１と層間絶縁膜１４との間に配設されている。本実施の形態の反射板３１３は、下地層である反射画素パターン１９ａの上に、反射膜である反射画素電極２０ａが直接積層された構成を有している。反射画素電極２０ａは、実施の形態１と同様Ｏ原子を含むＡｌ合金膜によって形成されるが、本実施の形態では、Ｏ原子が所定の濃度分布でＡｌ合金膜に含まれている点に特徴がある。
【００７４】
具体的には、Ａｌ合金膜中に含まれるＯ原子濃度が、反射画素パターン１９ａとの界面近傍で高く、この界面から離れるに従って低くなるような分布になっている。すなわち、反射画素電極２０ａの膜厚方向にＯ原子濃度が傾斜している。このとき、反射画素電極２０ａの反射画素パターン１９ａとの界面と反対側の面では、Ｏ原子濃度がゼロとなるような濃度分布であることが好ましい。Ａｌ合金膜中に含まれるＯ原子濃度をこのような濃度傾斜型とすることで、微細な凹凸パターンを有し、かつ、反射率の高い反射画素電極２０ａを形成できる。
【００７５】
このような構成のＴＦＴアレイ基板６３は、反射板の製造工程が実施の形態１、２と異なっている。より具体的には、反射板の製造工程のうち、反射画素電極の形成工程が異なっているのみで、それ以外の工程については実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００７６】
反射画素パターン１９ａの有機樹脂膜の上に、反射画素電極２０ａとなる反射膜を成膜する。実施の形態１では、ＡｒガスにＯ２ガスを添加した混合ガスによるスパッタリングを行ったが、本実施の形態では、スパッタリングの時間経過とともに添加するＯ２ガスを徐々に減らしたガスを用いてスパッタリングする。例えば、成膜初期にＡｒ＋７．５％Ｏ２混合ガスで開始し、徐々にそのＯ２ガス添加量を減らしていき、最終的に添加するＯ２ガスがゼロになるようにして、連続的にスパッタリングする。その後、実施の形態１と同様、フォトリソグラフィープロセス、エッチング、レジスト除去の工程を経て、反射画素電極２０ａを形成する。このように形成された反射画素電極２０ａの表面は、図４に示した凹凸パターンと同様の凹凸形状になる。
【００７７】
以上のように、本実施の形態では、Ｏ２ガス添加量を任意に変化させることにより、様々なＯ濃度変調膜を１回のスパッタリングで形成することができる。これにより、凹凸パターンの形状や反射率を任意に細かく制御することが可能となり、反射板３１３の反射率を向上できる。また、優れたペーパーホワイト特性を有する反射板を簡便なプロセスで得ることができる。
【００７８】
実施の形態４．
本実施の形態４に係る反射板３１４について、図１１を用いて説明する。本実施の形態では、反射板の構成が実施の形態２と異なっていて、それ以外の構成については実施の形態２と同様であるため説明を省略する。図１１は、本実施の形態４に係る反射板３１４が用いられたＴＦＴアレイ基板６４の断面構造を示す図である。
【００７９】
図１１において、図８と同じ構成部分については同一の符号を付し、差異について説明する。実施の形態２では、高反射画素電極２４は反射画素電極２０の上に形成されたが、本実施の形態では、図１１に示すように透過画素電極２１の上に形成される。すなわち、本実施の形態の反射板３１４は、反射画素パターン１９ａ、反射画素電極２０、透過画素電極２１、及び高反射画素電極２４が順次積層された積層構造となっている。
【００８０】
このような構成のＴＦＴアレイ基板６４は、実施の形態１のＴＦＴアレイ基板６１を完成させた後に、透過画素電極２１上に高反射画素電極２４を形成する工程を追加すればよい。
【００８１】
以上のように、本実施の形態では、反射率の高い高反射画素電極２４を透過画素電極２１の上に設けている。これにより、反射板３１４の反射光が透過画素電極２１に吸収されることなく、反射板３１４の反射率をさらに向上できる。従って、反射板３１４を用いた表示装置では、さらに明るい反射特性を得ることができる。また、実施の形態１と同様、微細な凹凸パターンを有する反射板３１２が形成でき、ペーパーホワイト特性を向上できる。
【００８２】
実施の形態５．
本実施の形態５に係る反射板３１５について、図１２及び図１３を用いて説明する。本実施の形態では、反射板の構成が実施の形態１〜４と異なっていて、それ以外の構成については実施の形態１〜４と同様であるため説明を省略する。実施の形態１〜４では、反射板の表面に形成される微細凹凸パターンの配置は、ランダムな迷路状であったため、反射光は全方位に散乱されるような等方性散乱特性を有している。本実施の形態では、ある任意の方向に反射光を集中させるような異方性散乱特性を持たせることのできる反射板について説明する。図１２は、本実施の形態５に係る反射板３１５が用いられたＴＦＴアレイ基板６５の平面図である。図１３は、図１２のXIII−XIII断面図である。
【００８３】
図１２及び図１３において、図２及び図３と同じ構成部分については同一の符号を付し、差異について説明する。本実施の形態では、ＴＦＴアレイ基板６５の反射部に反射板３１５が形成されている。反射板３１５は、実施の形態１の反射板３１１と同様、透過画素電極２１と層間絶縁膜１４との間に配設されている。本実施の形態の反射板３１５は、反射画素パターン１９ｂの上に、反射画素電極２０が直接形成された積層構造を有する。
【００８４】
反射画素パターン１９ｂは、反射画素電極２０を形成するための下地層となるパターンであり、有機樹脂膜によって形成されている。本実施の形態では、反射画素パターン１９ｂの表面には、任意の方向に配列された凹凸パターン２５が形成されている。凹凸パターン２５として、例えば、図１３の断面図に示すように溝状の窪みが形成されている。ここでは、約３μｍ幅のＶ字状の溝が形成されている。この溝状の窪みは、例えば図１２に示すように、反射画素パターン１９ｂの対角線方向に延在するように、一定の間隔で複数形成されている。従って、溝形状の凹凸パターン２５が格子状に配列されている。
【００８５】
反射画素電極２０は、実施の形態１と同様、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜からなる反射膜であり、その表面に微細な凹凸パターンがランダムな迷路状に形成されている。同時に、反射画素電極２０の表面には、反射画素パターン１９ｂの凹凸パターン２５に追従した形で、凹凸形状が任意の方向に配列する。これにより、反射板３１５の反射光を任意の方向に集中させることができる。従って、反射板３１５の散乱特性に異方性を持たせたることができる。例えば、凹凸パターン２５として図１３に示すような格子状の溝を、図１２のようにゲート配線４３及びソース配線４４に対して傾斜した角度で形成した場合、表示装置の対角四方向に反射光が優先的に集中するような異方性散乱特性を得られる。
【００８６】
このような構成のＴＦＴアレイ基板６５は、反射板の製造工程が実施の形態１と異なっている。より詳細には、反射板の製造工程のうち、反射画素パターンの形成工程が異なっているのみで、それ以外の工程については実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００８７】
実施の形態１の反射画素パターン１９ａを図６（ｅ）のように形成した後、さらにフォトリソグラフィープロセスを行い、反射画素パターン１９ａの上にレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとして反射画素パターン１９ａをエッチングして、凹凸パターン２５の凹部となる反射画素パターン１９ａを除去する。その後、レジストパターンを除去すると、凹凸パターン２５を有する反射画素パターン１９ｂが形成される。
【００８８】
以上のように、本実施の形態では、任意の方向に配列された凹凸パターン２５を有する反射画素パターン１９ｂを形成する。そして、この反射画素パターン１９ｂの上に、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜からなる反射画素電極２０を直接積層させる。これにより、反射特性に異方性を有する反射板３１５を形成することができる。
【００８９】
なお、上記の例では、反射画素パターン１９ｂに形成する凹凸パターン２５が溝状のとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、円形、楕円形、あるいは矩形等の凹状パターンを任意の方向に複数配置するようにしてもよい。また、凹状パターンだけでなく、凸状パターンを任意の方向に複数配置してもよい。凹凸パターン２５の形状や配置は、要求される反射特性等に応じて任意に決定することが可能である。さらに、上記では、本実施の形態を実施の形態１と組み合わせた場合について例示的に説明したが、実施の形態２〜４と組み合わせて用いることができる。
【００９０】
実施の形態６．
本実施の形態６に係る反射板３１６について、図２及び図１４を用いて説明する。本実施の形態では、反射板の構成及び画素電極部の反射部の構成が実施の形態１と異なっていて、それ以外の構成については実施の形態１と同様であるため説明を省略する。図１４は、本実施の形態６に係る反射板３１６が用いられたＴＦＴアレイ基板６６の断面構造を示す図であり、図２のXIV−XIV断面図である。
【００９１】
図１４において、図３と同じ構成部分については同一の符号を付し、差異について説明する。図１４に示すように、ＴＦＴアレイ基板６６の反射部に、半導体膜７と同じ層によって反射画素パターン１９ｃが形成されている。反射画素パターン１９ｃは、半導体膜７と同じ層のＳｉを主成分とする膜によって形成されている。この反射画素パターン１９ｃ上には、層間絶縁膜１４が除去された反射画素開口部１８が設けられている。反射画素開口部１８は、反射画素パターン１９ｃの内側に位置するように配設される。本実施の形態では、反射画素開口部１８内において、反射画素パターン１９ｃ上に直接積層されるように、反射画素電極２０が形成されている。そして、反射画素電極２０を覆うように、ドレイン電極１１に接続する透過画素電極２１が、透過部及び反射部に形成されている。
【００９２】
すなわち、本実施の形態の反射板３１６は、反射画素パターン１９ｃの上に反射画素電極２０が直接形成された積層構造を有し、ゲート絶縁膜６と透過画素電極２１との間に形成されている。このような構成を有する反射板３１６の表面形状は、実施の形態１と同様、凹凸になる。すなわち、反射画素パターン１９ｃ上に積層された反射画素電極２０の表面には、凹凸パターンが形成されている。凹凸パターンは、実施の形態１と同じ様に、ランダムな迷路状に配置されている。ここでは、例えば、膜厚３００ｎｍのＡｌ−１ｍｏｌ％Ｓｉ−１ｍｏｌ％Ｃｕ−４ｍｏｌ％Ｏ膜によって形成された反射画素電極２０の表面には、ピッチ約３μｍ、高さ約０．１５μｍの凹凸パターンが形成されている。
【００９３】
凹凸パターンのピッチが３μｍと非常に微細であるため、実施の形態１の反射板３１１と同様、正反射成分の原因となる反射板３１６の平坦部の面積を低減することができる。従って、この反射板３１６が適用された表示装置では、ペーパーホワイト特性が向上する。また、上述のように、凹凸パターンを約３μｍの狭ピッチにすることができるため、高さを約０．１５μｍ以下としても充分な散乱反射特性を得られる。従って、従来よりも凹凸パターンの高さを低くできるので、反射部の凹凸パターンによる液晶配向の乱れを抑制できる。すなわち、散乱反射特性を向上させることができ、明るくコントラスト比の高い表示特性を得ることができる。
【００９４】
次に、本実施の形態におけるＴＦＴアレイ基板６６の製造方法について、図１５及び図１６に基づいて詳細に説明をする。図１５および図１６は、実施の形態６に係るＴＦＴアレイ基板６６の製造工程を示した断面図である。本実施の形態では、反射板及び画素電極部の形成方法が実施の形態１と異なっていて、それ以外は実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００９５】
初めに、実施の形態１と同様、１回目のフォトリソグラフィープロセスによって、ゲート電極２、ゲート配線４３、ゲート端子４、及び補助容量電極５を基板１上に形成し、図１５（ａ）の構成とする。これらを覆うように、ゲート絶縁膜６、半導体膜７、及びオーミック低抵抗膜８を成膜する。本実施の形態では、半導体膜７として、例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜を膜厚約３００ｎｍで基板１全面に成膜する。そして、２回目のフォトリソグラフィープロセス、エッチング、レジスト除去の工程を経て、オーミック低抵抗膜８及び半導体膜７をパターニングする。このとき、ゲート絶縁膜６を介してゲート電極２の対面となる領域に、オーミック低抵抗膜８及び半導体膜７のパターンを残存させる。またこのとき、ゲート配線４３のうち、ソース配線４４との交差部となる領域に、オーミック低抵抗膜８１及び半導体膜７１のパターンを残存させる。さらにこのとき、本実施の形態では、図１５（ｂ）に示すように、画素電極部の反射部となる領域にも、オーミック低抵抗膜８２及び半導体膜７２のパターンを残存させておく。
【００９６】
次に、これらを覆う第２のメタル膜を、実施の形態１と同様に成膜する。そして、第３回目のフォトリソグラフィープロセス、エッチングの工程を経て、ソース電極１０、ドレイン電極１１、ソース配線４４、及びソース端子１３を形成する。続いて、実施の形態１と同様に、オーミック低抵抗膜８をエッチングにより除去する。このとき、ソース電極１０とドレイン電極１１の間のオーミック低抵抗膜８を除去し、半導体膜７を露出させてチャネル部９を形成する。さらにこのとき、本実施の形態では、画素電極部の反射部に残存するオーミック低抵抗膜８２を除去し、半導体膜７２を露出させて反射画素パターン１９ｃを形成する。これにより、図１５（ｃ）の構成となる。
【００９７】
なお、実施の形態１と同様、露出したオーミック低抵抗膜８を除去した後に、続けて、その表面に水素（Ｈ２）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、酸素（Ｏ２）ガス、又はこれらを組み合わせた混合ガスを用いてプラズマ処理を行ってもよい。これにより、ＴＦＴ特性、特にオフ特性を改善することができる。また、これにより、本実施の形態では、反射画素電極２０に形成される凹凸パターンの形状を安定して形成できるようになる。そのため、これらのプラズマ処理を行うことが好ましい。
【００９８】
その後、実施の形態１と同様、これらの上に層間絶縁膜１４を形成する。そして、フォトリソグラフィープロセス、エッチング、レジスト除去の工程を経て、ドレイン電極１１に到達するコンタクトホール１５、ゲート端子４に到達するコンタクトホール１６、ソース端子１３に到達するコンタクトホール１７を形成する。本実施の形態では、このとき同時に、層間絶縁膜１４に反射画素開口部１８を形成し、図１６（ｄ）のように反射画素パターン１９ｃを露出させる。
【００９９】
次に、この層間絶縁膜１４の上に、実施の形態１と同様、反射画素電極２０となる反射膜を成膜する。そして、実施の形態１と同様に、フォトリソグラフィープロセス、エッチング、レジスト除去の工程を経て、反射画素電極２０を形成する。なお、本実施の形態では、反射画素パターン１９ｃを半導体膜７と同じ層によって形成しているため、実施の形態１のように反射画素パターン１９ａのためのフォトリソグラフィープロセスを別途行う必要がない。従って、反射画素電極２０形成のための、このフォトリソグラフィープロセスが第５回目のフォトリソグラフィープロセスとなる。これにより、図１６（ｅ）に示すように、反射画素パターン１９ｃ上に、凹凸パターンを有する反射画素電極２０が積層された反射板３１６が形成される。この反射板３１６の表面には、ピッチ約３μｍ、高さ約０．１５μｍの微細な凹凸パターンが、ランダムな迷路状に形成されている。
【０１００】
このように、反射画素パターン１９ｃの上に、反射画素電極２０としてＯ原子を含むＡｌ合金膜を成膜した場合、反射画素電極２０の表面に凹凸パターンが形成される。すなわち、Ｓｉを主成分とする下地層の上に、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜を直接成膜することによって、その表面に凹凸パターンが形成される。元来、Ａｌ膜やＡｌ合金膜は、Ｓｉを主成分とする下地層の上に直接形成した場合、この下地層との界面で相互拡散反応を起こし易い性質を持っていることが知られている。しかしながら、通常は、このような相互拡散反応が生じても微細な凹凸パターンが形成されることはない。本実施の形態では、Ａｌ膜又はＡｌ合金膜にＯ原子を添加することで、微細な凹凸パターンが形成される。すなわち、下地層との界面における相互拡散反応において、Ｏ原子が添加されることにより、凹凸パターンを形成させるメカニズムがもたらされたものと考える。
【０１０１】
最後に、実施の形態１と同様に、透過画素電極２１となる透明導電膜を基板１全面に成膜する。そして、実施の形態１と同様に、フォトリソグラフィープロセス、エッチング、レジスト除去の工程を経て、透過画素電極２１、ゲート端子パッド２２、及びソース端子パッド２３を形成する。なお、ここでのフォトリソグラフィープロセスが第６回目のフォトリソグラフィープロセスとなる。以上の工程を経て、図１６（ｆ）に示すように、本実施の形態のＴＦＴアレイ基板６６が完成する。なお、この後、完成したＴＦＴアレイ基板６６に熱処理を施してもよい。これにより、ＴＦＴアレイ基板６１に形成されたメタル膜の電気的比抵抗を低減することができるため、ＴＦＴ特性が向上して安定する。このとき、本実施の形態では、約２００〜３００℃の温度で熱処理を行うことが好ましい。例えば、ＴＦＴアレイ基板６６を約３００℃の大気中で３０分間保持して熱処理を行う。
【０１０２】
なお、上記の製造方法では、図１５（ｃ）に示したように、反射画素パターン１９ｃとなる半導体膜７２の上のオーミック低抵抗膜８２を除去したが、除去しなくてもよい。これにより、半導体膜７２上にオーミック低抵抗膜８２が積層された積層構造の反射画素パターン１９ｃが形成される。この場合、図１６（ｅ）において、反射画素電極２０は反射画素パターン１９ｃを構成するオーミック低抵抗膜８２の上に直接形成されることになるが、半導体膜７２の上に直接形成する場合と同様、その表面に凹凸パターンが形成される。すなわち、Ｓｉを主成分とする下地層の上にＯを含むＡｌ膜からなる反射画素電極２０を形成することで、凹凸パターンを有する反射画素電極２０を形成できる。
【０１０３】
このように、本実施の形態では、Ｓｉを主成分とする下地層である反射画素パターン１９ｃの上に、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜からなる反射画素電極２０を直接積層させて、反射板３１６を形成する。これにより、反射板３１６の反射画素電極２０表面に、凹凸パターンを約３μｍの狭ピッチで形成することができる。すなわち、従来の反射板より格段に微細な凹凸パターンを有する反射板３１６を形成することができ、正反射成分の原因となる平坦部の面積を低減できる。従って、ペーパーホワイト特性を向上することができる。また、反射板３１６の凹凸パターンの高さを従来の反射板より小さくすることができるので、明るくコントラスト比の高い表示特性が得られる。
【０１０４】
また、反射板３１６の凹凸パターンは、実施の形態１と同様、反射画素電極２０の成膜工程において同時に形成されるため、従来のように凹凸パターン自体を形成するためのフォトリソグラフィープロセスを別途行う必要がない。さらに、本実施の形態では、反射画素電極２０の下地層となる反射画素パターン１９ｃを、ＴＦＴ５０を構成する半導体膜７の形成工程において同時に形成している。すなわち、有機樹脂膜に凹凸パターンを形成する工程を省略できるうえに、さらに有機樹脂膜自体を形成する工程も省略できる。よって、製造工程を少なくすることができ、生産性を向上できる。従って、優れたペーパーホワイト特性を有する反射板を簡便なプロセスで得ることができる。
【０１０５】
なお、本実施の形態では実施の形態１と同様、Ａｌ合金膜に添加するＯ原子組成比を調整することによって、反射画素電極２０に形成される凹凸パターンのピッチや高さを制御することが可能である。また、本実施の形態では、反射画素パターン１９ｃの膜厚を変化させることによって、反射画素電極２０に形成される凹凸パターンの高さを制御することができる。なお、Ａｌ合金膜に添加されるＯ原子組成比や凹凸パターンの形状は、使用するスパッタリング装置の構成や成膜チャンバー容積等によって異なる。従って、要求される表示特性（明るさ、コントラスト比、散乱反射特性など）に応じて、これら各条件を適宜調整して、最適化を図ることが好ましい。
【０１０６】
また、実施の形態１と同様、Ｏ原子を含むＡｌ合金をスパッタリングで成膜する際、ターゲットとして、ＳｉとＣｕをそれぞれ１ｍｏｌ％添加したＡｌ合金を用いたが、この組成に限定されるものではない。例えば、純Ａｌメタルをターゲットとして用いてもよい。ただし、Ｓｉ、Ｃｕ、又はこれら両方の原子の添加により、反射画素電極２０として成膜されるＯ原子を含むＡｌ膜の結晶粒成長を抑制することができる。これにより、Ｏ原子を含むＡｌ膜は、微細で緻密な多結晶構造となり、光反射率が高くなる。従って、明るい表示特性を得ることができる。ただし、本実施の形態では、Ａｌ膜にＮｉ原子を添加すると、Ｓｉを主成分とする下地層との界面における相互拡散反応が抑制されてしまい、Ｏ原子を含むＡｌ膜に明確な形状の凹凸パターンを形成することが困難になる。従って、少なくともＳｉを主成分とする下地膜との界面近傍では、不可避的に含まれる場合を除き、Ｎｉ原子をＡｌ膜に極力含ませないようにすることが好ましい。
【０１０７】
実施の形態７．
次に、図１７を用いて、本実施の形態７に係る反射板３１７について説明する。本実施の形態では、反射板の構成が実施の形態６と異なっていて、それ以外の構成については実施の形態６と同様であるため説明を省略する。図１７は、本実施の形態７に係る反射板３１７が用いられたＴＦＴアレイ基板６７の断面構造を示す図である。本実施の形態では、実施の形態６と実施の形態２を組み合わせた反射板について説明する。
【０１０８】
図１７において、図１４と同じ構成部分については同一の符号を付し、差異について説明する。本実施の形態では、ＴＦＴアレイ基板６７の反射部に反射板３１７が形成されている。反射板３１７は、実施の形態６の反射板３１６と同様、透過画素電極２１とゲート絶縁膜６との間に配設されている。本実施の形態の反射板３１７は、実施の形態６の反射板３１６の上に、さらに高反射画素電極２４が形成された構成を有している。すなわち、反射板３１７は、反射画素パターン１９ｃの上に直接形成された反射画素電極２０上に、高反射画素電極２４がさらに形成されている。反射板３１７は、反射画素パターン１９ｃ、反射画素電極２０、及び高反射画素電極２４が順次積層された積層構造を有する。
【０１０９】
反射画素パターン１９ｃは、実施の形態６と同様、反射画素電極２０を形成するための下地層となるパターンであり、Ｓｉを主成分とする膜によって形成されている。反射画素電極２０は、実施の形態６と同様にＯ原子を含むＡｌ合金膜であり、その表面に微細な凹凸パターンが形成されている。一方、高反射画素電極２４は、図８に示した実施の形態２と同様、反射画素電極２０とは別の、高い反射率を有する反射膜により形成されている。高反射画素電極２４の表面は、反射画素電極２０の凹凸パターンに追従するような形で凸凹形状となる。そのため、本実施の形態では、反射画素電極２０の散乱特性が維持され、実施の形態６と同様な光の散乱特性を示す。従って、本実施の形態の反射板３１７は、反射特性を向上できる。このような構成の反射板３１７は、実施の形態２において説明したように、反射画素電極２０の反射率が低い場合に好適である。
【０１１０】
このような構成のＴＦＴアレイ基板６７は、反射板の製造工程が実施の形態６と異なっている。より詳細には、反射板の製造工程のうち、反射画素電極の形成工程が実施の形態６と異なっているのみで、それ以外の工程については実施の形態６と同様であるため説明を省略する。
【０１１１】
図１６（ｄ）のようにコンタクトホール１５、１６、１７及び反射画素開口部１８を有する層間絶縁膜１４を形成した後、本実施の形態では、実施の形態２と同様に、反射画素電極２０となる反射膜と高反射画素電極２４となる反射膜を続けて成膜する。そして、フォトリソグラフィープロセス、エッチング、レジスト除去の工程を経て、これらの反射膜を一括パターニングする。これにより、反射画素パターン１９ｃの上に、反射画素電極２０と高反射画素電極２４とが積層された反射板３１７が形成される。
【０１１２】
以上のように、本実施の形態は、Ｓｉを主成分とする反射画素パターン１９ａの上に、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜からなる反射画素電極２０を直接積層させている。そして、この上に、高い反射率を有する高反射画素電極２４をさらに形成して、反射板３１７を形成する。これにより、反射板３１７の反射率を向上することができる。また、実施の形態６と同様、微細な凹凸パターンを有する反射板３１７が形成でき、ペーパーホワイト特性を向上できる。さらに、反射画素電極２０及び高反射画素電極２４のパターニングは、同じフォトリソグラフィープロセスによって行うことができる。従って、優れたペーパーホワイト特性を有する反射板を簡便なプロセスで得ることができる。
【０１１３】
実施の形態８．
本実施の形態８に係る反射板３１８について、図１８を用いて説明する。本実施の形態では、反射板の構成が実施の形態６、７と異なっていて、それ以外の構成については実施の形態６、７と同様であるため説明を省略する。図１８は、本実施の形態８に係る反射板３１８が用いられたＴＦＴアレイ基板６８の断面構造を示す図である。本実施の形態では、実施の形態６と実施の形態３を組み合わせた反射板について説明する。
【０１１４】
図１８において、図１４及び図１７と同じ構成部分については同一の符号を付し、差異について説明する。本実施の形態では、ＴＦＴアレイ基板６８の反射部に反射板３１８が形成されている。反射板３１８は、反射板３１６、３１７と同様、透過画素電極２１とゲート絶縁膜６との間に配設されている。本実施の形態の反射板３１８は、下地層である反射画素パターン１９ｃの上に、反射膜である反射画素電極２０ａが直接積層された構成を有している。反射画素電極２０ａは、実施の形態６と同じ様にＯ原子を含むＡｌ合金膜によって形成されるが、本実施の形態では、実施の形態３と同様、Ｏ原子が所定の濃度分布でＡｌ合金膜に含まれている点に特徴がある。
【０１１５】
具体的には、Ａｌ合金膜中に含まれるＯ原子濃度が、反射画素パターン１９ｃとの界面近傍で高く、この界面から離れるに従って低くなるような分布になっている。すなわち、反射画素電極２０ａの膜厚方向にＯ原子濃度が傾斜している。このとき、反射画素電極２０ａの反射画素パターン１９ｃとの界面と反対側の面では、Ｏ原子濃度がゼロとなるような濃度分布であることが好ましい。Ａｌ合金膜中に含まれるＯ原子濃度をこのような濃度傾斜型とすることで、微細な凹凸パターンを有し、かつ、反射率の高い反射画素電極２０ａを形成できる。
【０１１６】
このような構成のＴＦＴアレイ基板６８は、反射板の製造工程が実施の形態６、７と異なっている。より具体的には、反射板の製造工程のうち、反射画素電極の形成工程が異なっているのみで、それ以外の工程については実施の形態６と同様であるため説明を省略する。
【０１１７】
図１６（ｄ）のようにコンタクトホール１５、１６、１７及び反射画素開口部１８を有する層間絶縁膜１４を形成した後、本実施の形態では、実施の形態３と同様に、反射画素電極２０ａとなる反射膜を成膜する。このとき、実施の形態３と同様、スパッタリングの時間経過とともに添加するＯ２ガスを徐々に減らしたガスを用いてスパッタリングする。そして、フォトリソグラフィープロセス、エッチング、レジスト除去の工程を経て、反射画素電極２０ａを形成する。このように形成された反射画素電極２０ａの表面は、図４に示した凹凸パターンと同様の凹凸形状になる。
【０１１８】
以上のように、本実施の形態では、Ｏ２ガス添加量を任意に変化させることにより、様々なＯ濃度変調膜を１回のスパッタリングで形成することができる。これにより、凹凸パターンの形状や反射率を任意に細かく制御することが可能となり、反射板３１８の反射率を向上できる。また、優れたペーパーホワイト特性を有する反射板を簡便なプロセスで得ることができる。
【０１１９】
実施の形態９．
本実施の形態９に係る反射板３１９について、図１９を用いて説明する。本実施の形態では、反射板の構成が実施の形態７と異なっていて、それ以外の構成については実施の形態７と同様であるため説明を省略する。図１９は、本実施の形態９に係る反射板３１９が用いられたＴＦＴアレイ基板６９の断面構造を示す図である。本実施の形態では、実施の形態６と実施の形態４を組み合わせた反射板について説明する。
【０１２０】
図１９において、図１７と同じ構成部分については同一の符号を付し、差異について説明する。実施の形態７では、高反射画素電極２４は反射画素電極２０の上に形成されたが、本実施の形態では、実施の形態４と同様、透過画素電極２１の上に形成される。すなわち、本実施の形態の反射板３１９は、図１９に示すように反射画素パターン１９ｃ、反射画素電極２０、透過画素電極２１、及び高反射画素電極２４が順次積層された積層構造となっている。
【０１２１】
このような構成のＴＦＴアレイ基板６９は、実施の形態６のＴＦＴアレイ基板６６を完成させた後に、実施の形態４と同様、透過画素電極２１上に高反射画素電極２４を形成する工程を追加すればよい。
【０１２２】
以上のように、本実施の形態では、反射率の高い高反射画素電極２４を透過画素電極２１の上に設けている。これにより、反射板３１９の反射光が透過画素電極２１に吸収されることなく、反射板３１９の反射率をさらに向上できる。従って、反射板３１９を用いた表示装置では、さらに明るい反射特性を得ることができる。また、実施の形態６と同様、微細な凹凸パターンを有する反射板３１９が形成でき、ペーパーホワイト特性を向上できる。
【０１２３】
実施の形態１０．
本実施の形態１０に係る反射板３１０について、図１２及び図２０を用いて説明する。本実施の形態では、反射板の構成が実施の形態６〜９と異なっていて、それ以外の構成については実施の形態６〜９と同様であるため説明を省略する。実施の形態６〜９では、反射板の表面に形成される微細凹凸パターンの配置は、ランダムな迷路状であったため、反射光は全方位に散乱されるような等方性散乱特性を有している。本実施の形態では、実施の形態５と同様、ある任意の方向に反射光を集中させるような異方性散乱特性を持たせることのできる反射板について説明する。すなわち、本実施の形態では、実施の形態６と実施の形態５を組み合わせた反射板について説明する。図２０は、本実施の形態１０に係る反射板３１０が用いられたＴＦＴアレイ基板７０の断面構造を示す図であり、図１２のXX−XX断面図である。
【０１２４】
図２０において、図２及び図１４と同じ構成部分については同一の符号を付し、差異について説明する。本実施の形態では、ＴＦＴアレイ基板７０の反射部に反射板３１０が形成されている。反射板３１０は、実施の形態６の反射板３１６と同様、透過画素電極２１とゲート絶縁膜６との間に配設されている。本実施の形態の反射板３１０は、反射画素パターン１９ｄの上に、反射画素電極２０が直接形成された積層構造を有する。
【０１２５】
反射画素パターン１９ｄは、反射画素電極２０を形成するための下地層となるパターンであり、半導体膜７と同じ層のＳｉを主成分とする膜によって形成されている。本実施の形態では、反射画素パターン１９ｄの表面に、実施の形態５と同様、任意の方向に配列された凹凸パターン２５が形成されている。ここでは、例えば図２０のようなＶ字状の断面形状を有する溝が、図１２に示すようにゲート配線４３及びソース配線４４に対して傾斜角を有する格子状に形成されている。
【０１２６】
反射画素電極２０は、実施の形態６と同様、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜からなる反射膜であり、その表面に微細な凹凸パターンがランダムな迷路状に形成されている。同時に、反射画素電極２０の表面には、実施の形態５と同様、反射画素パターン１９ｄの凹凸パターン２５に追従した形で、凹凸形状が任意の方向に配列する。これにより、反射板３１０の反射光を任意の方向に集中させることができる。従って、実施の形態５と同様、反射板３１０の散乱特性に異方性を持たせたることができる。
【０１２７】
このような構成のＴＦＴアレイ基板７０は、反射板の製造工程が実施の形態６と異なっている。より詳細には、反射板の製造工程のうち、反射画素パターンの形成工程が異なっているのみで、それ以外の工程については実施の形態６と同様であるため説明を省略する。
【０１２８】
実施の形態６の反射画素パターン１９ｃを図１５（ｃ）のように形成した後、実施の形態５と同様さらにフォトリソグラフィープロセスを行い、反射画素パターン１９ｃの上にレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとして反射画素パターン１９ｃをエッチングして、凹凸パターン２５の凹部となる反射画素パターン１９ｃを除去する。その後、レジストパターンを除去すると、実施の形態５と同様に、凹凸パターン２５を有する反射画素パターン１９ｄが形成される。
【０１２９】
以上のように、本実施の形態では、任意の方向に配列された凹凸パターン２５を有する反射画素パターン１９ｄを形成する。そして、この反射画素パターン１９ｄの上に、Ｏ原子を含むＡｌ合金膜からなる反射画素電極２０を直接積層させる。これにより、反射特性に異方性を有する反射板３１０を形成することができる。
【０１３０】
以上、実施の形態１〜１０では、反射画素電極２０、２０ａとなる反射膜を成膜する際、ＡｒガスにＯ２ガスを加えた混合ガスを用いてスパッタリングしたが、これに限定されるものではない。例えば、クリプトン（Ｋｒ）ガスにＯ２ガスを加えた混合ガスを用いてもよい。
【０１３１】
また、本発明にかかる反射板を部分反射型である半透過型液晶表示装置に適用する例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。表示画素が全て反射光による、全反射型の表示装置であってもよい。さらに、本発明にかかる反射板は、表示装置に限らず、光を散乱反射させる反射板を有する他のデバイスにおいても好適に適用することができる。なお、実施の形態１〜１０は、適宜組み合わせて用いることが可能である。
【０１３２】
以上の説明は、本発明の実施の形態を説明するものであり、本発明が以上の実施の形態に限定されるものではない。また、当業者であれば、以上の実施の形態の各要素を、本発明の範囲において、容易に変更、追加、変換することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】表示装置に用いられるＴＦＴアレイ基板の構成を示す正面図である。
【図２】実施の形態１に係るＴＦＴアレイ基板の平面図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】実施の形態１に係る反射板表面の凹凸パターンを示す写真である。
【図５】実施の形態１に係るＴＦＴアレイ基板の製造工程を示した断面図である。
【図６】実施の形態１に係るＴＦＴアレイ基板の製造工程を示した断面図である。
【図７】実施の形態１に係るＴＦＴアレイ基板の製造工程を示した断面図である。
【図８】実施の形態２に係るＴＦＴアレイ基板の断面構造を示す図である。
【図９】Ａｌ合金膜の反射率とＯ原子組成比との関係を示したグラフである。
【図１０】実施の形態３に係るＴＦＴアレイ基板の断面構造を示す図である。
【図１１】実施の形態４に係るＴＦＴアレイ基板の断面構造を示す図である。
【図１２】実施の形態５に係るＴＦＴアレイ基板の平面図である。
【図１３】図１２のXIII−XIII断面図である。
【図１４】実施の形態６に係るＴＦＴアレイ基板の断面構造を示す図である。
【図１５】実施の形態６に係るＴＦＴアレイ基板の製造工程を示した断面図である。
【図１６】実施の形態６に係るＴＦＴアレイ基板の製造工程を示した断面図である。
【図１７】実施の形態７に係るＴＦＴアレイ基板の断面構造を示す図である。
【図１８】実施の形態８に係るＴＦＴアレイ基板の断面構造を示す図である。
【図１９】実施の形態９に係るＴＦＴアレイ基板の断面構造を示す図である。
【図２０】実施の形態１０に係るＴＦＴアレイ基板の断面構造を示す図である。
【図２１】反射板による散乱反射を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１  基板、２  ゲート電極、４  ゲート端子、５  補助容量電極、
６  ゲート絶縁膜、７  半導体膜、８  オーミック低抵抗膜、９  チャネル部、
１０  ソース電極、１１  ドレイン電極、１３  ソース端子、１４  層間絶縁膜、
１５、１６、１７  コンタクトホール、１８  反射画素開口部、
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ  反射画素パターン、
２０、２０ａ  反射画素電極、２１  透過画素電極、２２  ゲート端子パッド、
２３  ソース端子パッド、２４  高反射画素電極、２５  凹凸パターン、
２６  光源、２７  光線、２８  反射光、２９  目線、３０  散乱反射、
３１  反射板、４１  表示領域、４２  額縁領域、４３  ゲート配線、
４４  ソース配線、４５  走査信号駆動回路、４６  表示信号駆動回路、
４７  画素、４８  外部配線、５０  ＴＦＴ、
６１〜７０  ＴＦＴアレイ基板、７１、７２  半導体膜、
８１、８２  オーミック低抵抗膜、８７  積層パターン、３１０〜３１９  反射板
【図１】
0004951482.tif 000002
【図２】
0004951482.tif 000003
【図３】
0004951482.tif 000004
【図５】
0004951482.tif 000005
【図６】
0004951482.tif 000006
【図７】
0004951482.tif 000007
【図８】
0004951482.tif 000008
【図９】
0004951482.tif 000009
【図１０】
0004951482.tif 000010
【図１１】
0004951482.tif 000011
【図１２】
0004951482.tif 000012
【図１３】
0004951482.tif 000013
【図１４】
0004951482.tif 000014
【図１５】
0004951482.tif 000015
【図１６】
0004951482.tif 000016
【図１７】
0004951482.tif 000017
【図１８】
0004951482.tif 000018
【図１９】
0004951482.tif 000019
【図２０】
0004951482.tif 000020
【図２１】
0004951482.tif 000021
【図４】
0004951482.tif 000022