JP3394926B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部からの入射光
を反射することによって表示を行う液晶表示装置の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ワードプロセッサ、ラップトップ
型パーソナルコンピュータ、ポケットテレビなどへの液
晶表示装置の応用が急速に進展している。特に、液晶表
示装置の中でも外部から入射した光を反射させて表示を
行う反射型液晶表示装置は、バックライトが不要である
ため消費電力が低く、薄型であり、軽量化が可能である
ことから注目されている。

【０００３】しかしながら、従来の反射型液晶表示装置
は、周囲の明るさなどの使用環境あるいは使用条件によ
って、その表示の明るさやコントラストなどが左右され
てしまうというような問題を有しており、そのため、現
在では、良好な反射特性を有し、容易にかつ再現性よく
作製することができるとともに、表示品位の高い反射型
液晶表示装置の実現に大きな期待が寄せられている。

【０００４】ここで、特開平６−７５２３８号公報に
は、反射型液晶表示装置の表示品位を向上させるため
に、反射電極に凹凸をランダムにかつ高密度に発生させ
る技術が開示されている。

【０００５】これは、反射電極に微細な凹凸形状を付加
するための樹脂層を、ランダムな凹凸をパターニングし
た第一の感光性樹脂層と、この凹凸をさらに滑らかにす
るための第二の感光性樹脂層とから構成したものであ
り、この第一の感光性樹脂をパターニングするためのマ
スクを円形の遮光部をランダムに配置し、その遮光領域
の面積を反射板の面積の４０％以上にするというもので
ある。

【０００６】そして、このようにランダム性を増大させ
ることによって繰り返しパターンによる干渉を防止し、
反射光の色づきを避けるとともに、凹凸密度を上げるこ
とによって、平坦部を減少させて正反射成分を減少させ
るということが記載されている。

【０００７】また、従来の反射型液晶表示装置の製造プ
ロセス短縮のために、ポジ型感光性樹脂を１層のみ用い
て凹凸形成用パターンとコンタクトホールとを同時に露
光する技術がある。

【０００８】ここで、従来の反射型液晶表示装置の製造
方法について、図面を用いて簡単に説明する。

【０００９】図１３は、従来の製造方法を基に作製され
た反射型液晶表示装置の構造を示した断面図であり、図
１４は、その製造工程のフローを示した断面図である。

【００１０】図１３に示すように、従来の反射型液晶表
示装置は、反射基板２３として液晶駆動用素子２４が形
成された基板を用い、反射基板２３に設けられるアルミ
画素電極１０と、これに対向する透明電極１２と、この
透明電極１２を支持するカラーフィルター基板２５と、
これらによって挟持される液晶１１と、カラーフィルタ
ー基板の上方（液晶と対向しない面側）に配置される位
相差板１５と、位相差板１５上に配置される偏光板１６
とを有する構成となっている。

【００１１】そして、この反射基板２３は、ガラス基板
１上に液晶駆動用素子２４としてアモルファスシリコン
トランジスタを形成した構成となっており、図１３に示
すように、この液晶駆動用素子２４は、ガラス基板１上
のゲート電極２としてのＴａ、ゲート絶縁層３としての
ＳｉＮｘ、半導体層４としてのａ−Ｓｉ、ｎ型半導体層
５としてのｎ型ａ−Ｓｉ、ソース電極７としてのＴｉ、
ドレイン電極８としてのＴｉなどから構成されている。

【００１２】ここで、従来の反射型液晶表示装置の反射
基板２３の製造工程について、図１４を基に説明する。

【００１３】まず、図１４（ａ）に示すように、基板１
上にポジ型の感光性樹脂９を塗布する。

【００１４】次に、図１４（ｂ）に示すように、図１５
に示すようなコンタクトホール部３０を透過部１８と
し、それ以外にも凹凸形成部に透過部１８を有するフォ
トマスクを用いて、高照度で露光を行う。

【００１５】次に、図１４（ｃ）に示すように、現像液
により現像を行うことにより、上述した露光部分の樹脂
が完全に除去され、マスクパターンに対してポジ型の樹
脂形状が形成される。

【００１６】次に、図１４（ｄ）に示すように、加熱処
理を行うことにより、熱だれ現象によって露光された領
域の樹脂が変形し、滑らかな凹凸形状となる。ただし、
このときの露光領域については、上述した現像工程によ
って樹脂が完全に除去されているため平面となってい
る。

【００１７】次に、図１４（ｅ）に示すように、反射電
極１０としてＡｌ薄膜を形成し、１つのトランジスタに
対して１つの反射電極１０が対応するようにパターニン
グを行っている。

【００１８】従来の反射型液晶表示装置は、以上のよう
な工程によって反射電極１０を形成しているが、このよ
うな反射基板２３は、露光部分のポジ型感光性樹脂が完
全に除去された状態で凹凸形状を形成しているため、平
面部の多い反射板となってしまう。このような平面部の
多い反射板では、その平面領域において光源を移し込ん
でしまうため、正反射成分の多い反射板となる。光源が
写り込んでしまうと表示が確認しづらくなるため、一般
に反射型の表示装置を見るときには正反射成分を避ける
傾向がある。

【００１９】従って、従来の反射型液晶表示装置におけ
る反射板の正反射成分は、明るさに寄与するものではな
く、結果として暗い表示になってしまう。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
反射型液晶表示装置に対して、先出の特開平６−７５２
３８号公報には、反射板の凹凸密度を向上させて理想的
な散乱状態を作り出すために複雑な凹凸形成プロセスを
採用した反射型液晶表示装置が開示されている。これ
は、第一のポジ型感光性樹脂を塗布後、十分な強度の第
一の露光現像を行い、凹凸形状を完全にパターニングし
た後、凹凸の隙間を埋めて滑らかな凹凸とし、平坦部分
を減少させるために第二のポジ型感光性樹脂を塗布し
て、その後コンタクトホール部分のみを第二の露光現像
を行いて再度パターニングするというものである。

【００２１】しかしながら、このようなプロセスでは、
感光性樹脂を２層重ねていることから、感光性樹脂のフ
ォトプロセス（塗布−露光−現像−熱処理）が２回必要
となってしまい、コスト高となることが明白である。

【００２２】さらに、従来の反射型液晶表示装置では、
１層のポジ型感光性樹脂を使用しており、よって感光性
樹脂のフォトプロセスが１回ですむため簡潔なプロセス
となりコストの削減を図ることが可能となるものの、コ
ンタクトホール部の感光性樹脂を確実に除去する必要が
あるため、必然的に凹凸形成パターン部の被露光エリア
のポジ型感光性樹脂も除去されることになり、従って、
被露光エリアは平面となって凹凸密度の小さな正反射の
多い反射板となってしまう。

【００２３】本発明は、上述したような反射型液晶表示
装置における問題点を解決するためになされたものであ
り、その目的とするところは、良好な反射特性を有する
反射板を容易にかつ再現性よく作製することができ、表
示品位が向上するような反射型液晶表示装置の製造方法
を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置の
製造方法は、液晶層を介在して対向配置される一対の基
板のうち一方の基板上に、他方の基板側からの入射光を
反射する反射手段を有する液晶表示装置の製造方法にお
いて、前記一方の基板上にポジ型の感光性樹脂を塗布す
る工程と、第１領域の感光性樹脂に、円形もしくは多角
形の領域の総面積がフォトマスクの総面積の２０％以上
４０％以下であるフォトマスクを用いて露光し、第２領
域の感光性樹脂に、前記第１領域の感光性樹脂が受ける
露光量の積分値よりも感光性樹脂が受ける露光量の積分
値が多くなるように露光する工程と、前記第１領域の感
光性樹脂を現像して、該第１領域の感光性樹脂の表面に
凹凸を形成し、前記第２領域の感光性樹脂を現像して、
該第２領域に前記第１領域よりも感光性樹脂の残膜量の
少ない凹部を形成する工程と、現像後の感光性樹脂を加
熱処理する工程と、加熱処理後の感光性樹脂上に反射膜
を形成する工程と、を含むことを特徴としており、その
ことにより、目的は達成される。

【００２５】本発明の液晶表示装置の製造方法は、液晶
層を介在して対向配置される一対の基板のうち一方の基
板上に、他方の基板側からの入射光を反射する反射手段
を有する液晶表示装置の製造方法において、前記一方の
基板上にポジ型の感光性樹脂を塗布する工程と、第１領
域の感光性樹脂に、円形もしくは多角形の領域が隣り合
う該領域の重心間隔を５μｍ以上５０μｍ以下としたフ
ォトマスクを用いて露光し、第２領域の感光性樹脂に、
前記第１領域の感光性樹脂が受ける露光量の積分値より
も感光性樹脂が受ける露光量の積分値が多くなるように
露光する工程と、前記第１領域の感光性樹脂を現像し
て、該第１領域の感光性樹脂の表面に凹凸を形成し、前
記第２領域の感光性樹脂を現像して、該第２領域に前記
第１領域よりも感光性樹脂の残膜量の少ない凹部を形成
する工程と、現像後の感光性樹脂を加熱処理する工程
と、加熱処理後の感光性樹脂上に反射膜を形成する工程
と、を含むことを特徴としており、そのことにより、目
的は達成される。

【００２６】このとき、前記フォトマスクに形成された
円形もしくは多角形の領域が遮光部であることが望まし
い。

【００２７】また、前記第１領域には前記反射膜からな
る反射電極が形成されるとともに、該反射電極は前記第
２領域において該反射電極の下層に形成される配線と接
続されていることが望ましい。

【００２８】また、前記第２領域は、前記一方の基板上
の表示外領域に形成される端子部を含むことが望まし
い。

【００２９】また、前記フォトマスクは透過部と遮光部
と半透過部とを有し、該フォトマスクの遮光部および半
透過部に対応する領域を用いて前記第１領域を露光する
とともに、該フォトマスクの透過部に対応する領域を用
いて前記第２領域を露光することが望ましい。

【００３０】また、前記第２領域の露光は、第２のフォ
トマスクを用いた露光を含むことが望ましい。

【００３１】また、前記現像後に、前記第２領域の感光
性樹脂が残膜している場合には、前記一方の基板を酸素
プラズマ雰囲気中にさらすことにより、該第２領域の感
光性樹脂を除去する工程を含むことが望ましい。

【００３２】

【００３３】以下に、本発明の液晶表示装置の製造方法
における作用について説明する。

【００３４】本発明によれば、基板上に塗布した感光性
樹脂のパターンが異なる領域に対して、露光量の積分値
を面積的に分割して露光することにより、滑らかで高密
度な凹凸形状とそれ以外の領域とをより少ない工程で形
成することができる。

【００３５】すなわち、凹凸形成領域には、感光性樹脂
の完全に除去された部分がない状態で、熱処理工程によ
り曲面化させることができるため、平面部がほとんど存
在しなくなる。したがって、正反射成分を少なくした良
好な反射特性を実現することができる。

【００３６】ここで、露光工程では、フォトマスクによ
り遮光された部分（遮光領域）のポジ型の感光性樹脂は
現像液に溶解されにくいため、円形もしくは多角形の柱
または穴が形成されることになり、また、フォトマスク
により遮光されない部分（透過領域）のポジ型の感光性
樹脂は現像液に溶解されやすくなるため、露光後に感光
性樹脂を現像液により現像することによって、フォトマ
スクの透過領域と遮光領域とに対応して、基板上に凹凸
形状の感光性樹脂が形成されることになる。

【００３７】なお、感光性樹脂を層間絶縁膜として作用
させることにより、工程数をなるべく少なくして反射電
極を製造することができる。そして、感光性樹脂の第１
領域に反射電極を形成するとともに、この反射電極を感
光性樹脂の第２領域において反射電極の下層に形成され
る配線と接続することにより、すなわち、反射電極と液
晶駆動用素子とを接続するためのコンタクトホールに対
応する領域の樹脂は除去し、コンタクトホールを除く表
示絵素領域全体にわたって感光性樹脂が残るため、平面
部の少ない滑らかな凹凸を形成することが可能となり、
正反射が低減された明るい反射光を得ることが可能とな
る。

【００３８】また、感光性樹脂を層間絶縁膜として作用
させ、感光性樹脂の第２領域において外部からの信号を
入力するための端子部に対応する透過領域を形成してい
ることにより、工程数をなるべく少なくして端子部を製
造することができる。

【００３９】また、透過部と遮光部と半透過部とを有す
るフォトマスクを用いて露光する工程を含み、フォトマ
スクの遮光部および半透過部に対応する領域に第１領域
を形成し、フォトマスクの透過部に対応する領域に前記
第２領域を形成することで、露光回数を一回にすること
ができる。

【００４０】また、第１のフォトマスクを用いて露光す
る工程と、第２のフォトマスクを用いて露光する工程と
を含み、第１および第２のフォトマスクにより、第１領
域および第２領域をそれぞれ形成することで、透過部お
よび遮光部のみで構成されたフォトマスクを使用するこ
とが可能となり、フォトマスクの設計や製造が簡単であ
り、露光工程数も少なくすることができる。

【００４１】このとき、第１のフォトマスクを用いた露
光と第２のフォトマスクを用いた露光とをそれぞれ同じ
照射光量で行うことにより、光量調整が簡単になるため
露光工程のスループットを向上させることができる。

【００４２】また、第１のフォトマスクを用いて露光す
る工程では均一かつ低照度な露光を行い、第２のフォト
マスクを用いて露光する工程では均一かつ高照度な露光
を行うことにより、第１領域に最適な露光条件とは独立
して、第２領域にのみ高照度露光で照射することが可能
となるため、第１領域にはより確実に感光性樹脂を完全
に除去することができる。なお、ここでいう高照度露光
とは、ポジ型の感光性樹脂において樹脂の現像液への溶
解を抑制している感光剤を十分に可溶性にし、現像後の
残膜量がほぼ０％となるような露光量を示しており、ま
た、低照度露光とは、ポジ型の感光性樹脂において樹脂
の現像液への溶解を抑制している感光剤の可溶化が十分
に行われず、現像後の残膜量が現像前の膜厚の０％より
大きく５０％未満、好ましくは１０％以上５０％未満と
なるような露光量を示している。

【００４３】更に詳しくは、基板上に形成されたポジ型
の感光性樹脂は、第１のフォトマスクを用いて低照度露
光を行うことにより、第１のフォトマスクを用いて低照
度露光を行った部分の感光剤が十分に可溶化されないた
め、露光後の現像液による現像によって低照度露光部は
一様に膜減りした状態となる。

【００４４】また、基板上に形成されたポジ型の感光性
樹脂は、第２のフォトマスクを用いて高照度露光を行う
ことにより、第２のフォトマスクを用いて高照度露光を
行った部分の感光剤が十分に可溶化されるため、露光後
の現像液による現像によって完全に基板上の感光性樹脂
が除去された状態となり、その後の工程で形成される反
射電極とＴＦＴドレイン電極との接続を可能としてい
る。

【００４５】このように、１層のポジ型の感光性樹脂に
対して、高照度の露光と低照度の露光とを行って現像し
た後、この感光性樹脂を加熱処理することにより、基板
上に形成された凹凸形状の感光性樹脂は熱だれの変形を
起こし、平面部分のない連続した高密度でだらかな凹凸
面が基板上に形成されることになる。

【００４６】さらに、この加熱処理後の滑らかな凹凸面
を有する感光性樹脂上に反射電極を形成することによっ
て、正反射成分の少ない良好な反射手段を作製すること
が可能となる。

【００４７】なお、本発明では、低照度の露光工程と高
照度の露光工程との順序、すなわち第１の露光工程と第
２の露光工程との順序が、上述したものとは逆の順序で
あってもかまわない。

【００４８】また、露光工程から現像工程へのプロセス
については、露光（低照度露光と高照度露光）−現像の
プロセスと、露光（低照度露光もしくは高照度露光）−
現像−露光（高照度露光もしくは低照度露光）−現像の
プロセスとの２つが考えられ、本発明ではどちらのプロ
セスでも可能であるが、プロセスの簡略化という点から
前者のプロセスが望ましい。

【００４９】また、第１のフォトマスクには円形もしく
は多角形の領域が不規則に配列されて、この円形もしく
は多角形の領域の総面積がフォトマスクの総面積の２０
％以上４０％以下となっており、円形もしくは多角形の
領域を不規則に配列していることにより、基板上に形成
される感光性樹脂の凹凸パターンに周期性が無くなり、
光干渉現象を防ぐことが可能で、結果として色づきのな
い白色の散乱光を得ることが可能となる。また、この凹
凸面からの散乱光は特定方向に偏ることがなくなるた
め、均一な散乱光を得ることもできる。

【００５０】そして、この第１のフォトマスクにおける
円形もしくは多角形の領域の総面積をフォトマスクの総
面積の２０％以上４０％以下としていることにより、光
を効率よく利用できるように、基板上に形成される感光
性樹脂の凹凸形状の傾斜角度を制御することができる。

【００５１】ここで、フォトマスクの総面積とは、具体
的には反射電極の総面積のことであり、この第１のフォ
トマスクにおける円形もしくは多角形の領域を４０％以
上にすると、円形もしくは多角形の領域をランダムに配
置した場合に、互いに隣り合う円形もしくは多角形の領
域が重なり合って大きなパターンとなってしまい、全体
としてパターンの密度が下がってしまい平坦部の比率が
増加して正反射の多い反射板となってしまう。また、こ
の第１のフォトマスクにおける円形もしくは多角形の領
域を２０％以下にすると、円形もしくは多角形の領域を
ランダムに配置した場合に、互いに隣り合う円形もしく
は多角形の領域の間隔が離れてすぎて、現像によって形
成される感光性樹脂の形状の凸部と凸部または凹部と凹
部の間隔が離れてしまい、過熱による熱だれ時に凸部と
凸部または凹部と凹部の間に平坦部が残存してしまい正
反射の多い反射板となってしまう。このような点から、
本発明では第１のフォトマスクにおける円形状の領域の
総面積をフォトマスクの総面積の２０％以上４０％以下
とした。

【００５２】なお、第１のフォトマスクに配列された円
形もしくは多角形の領域において隣り合う領域の重心間
隔を５μｍ以上５０μｍ以下の範囲内で不規則に配列さ
せることにより、液晶表示装置の１絵素に対して十分な
数の凹凸パターンを配置することが可能となり、絵素間
における特性差の無い散乱光を得ることができる。

【００５３】ここで、隣り合う円形もしくは多角形の領
域を重ねないように配置すると、ステッパの解像力限界
より、重心間隔が５μｍ以下のパターンは解像せずに平
坦部となって正反射の多い反射板となってしまう。ま
た、一般に液晶表示装置においては、１つの絵素サイズ
が１００μｍ×３００μｍ程度以下であることから、均
一な散乱性を得るために１つの絵素に１０個程度以上の
凸部または凹部を配するためには、重心間隔をほぼ５０
μｍ以下とする必要があり、重心間隔を５０μｍより大
きくしてしまうと円形状の領域の間隔が広いために平坦
部の比率が大きくなって正反射の多い反射板となってし
まう。このような点から、本発明では第１のフォトマス
クに配列された円形もしくは多角形の領域を隣り合う円
形もしくは多角形の領域の重心間隔が５μｍ以上５０μ
ｍ以下の範囲内となるように不規則に配列した。

【００５４】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態１における反射型の液晶表示装置について、
図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態におけ
る反射型の液晶表示装置における反射基板を示した平面
図であり、図２は、図１に示した反射基板の断面図であ
り、図３は、その製造工程のフローを示した断面図であ
る。

【００５５】図１および図２に示すように、本実施の形
態における反射型の液晶表示装置に使用される反射基板
２３には、反射電極１０が形成され、その表面は円形状
の凹部または凸部３３からなる滑らかな凹凸状を有して
いる。そして、ガラス基板１上に液晶駆動用素子２４と
してアモルファスシリコントランジスタを形成した構成
となっている。この液晶駆動用素子２４は、ガラス基板
１上のゲート電極２としてのＴａ、ゲート絶縁層３とし
てのＳｉＮｘ、半導体層４としてのａ−Ｓｉ、ｎ型半導
体層５としてのｎ型ａ−Ｓｉ、ソース電極７としてのＴ
ｉ、ドレイン電極８としてのＴｉなどから構成されてい
る。

【００５６】また、ゲートバスラインおよびソースバス
ラインに信号を入力するための信号入力端子部２７は、
ゲートバスライン、ゲート電極と同時にパターニングさ
れるＴａからなる端子部電極２とＩＴＯからなる端子部
接続電極部２６との２層により構成されている。

【００５７】ここで、本実施の形態における反射型液晶
表示装置の反射基板２３の製造工程について、図３を基
に説明する。なお、図中、左側には画素領域を示し、右
側には信号入力端子部領域を示している。

【００５８】まず、図３（ａ）に示すように、ガラス基
板１上にポジ型の感光性樹脂９（製品名：ＯＦＰＲ−８
００：東京応化製）を１〜５μｍの厚さに塗布する。本
実施の形態では、３μｍの厚さで塗布した。

【００５９】次に、図４に示すように、円形状の領域と
して遮光部１７の面積が２０％以上４０％以下である第
１のフォトマスク１９を用いて、図３（ｂ）に示すよう
に、均一に低照度で露光を行った。このときの露光量は
２０ｍｊ〜１００ｍｊが好ましいが、本実施の形態で
は、４０ｍｊの露光量により露光を行った。なお、この
ときの第１のフォトマスク１９の円形もしくは多角形の
遮光部１７は、隣り合う遮光部１７の中心間隔が５μｍ
以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ〜２０μｍとな
るようにランダムに配置されたものを用いた。

【００６０】次に、図５に示すように、コンタクトホー
ル部３０に対応する透過部１８を開口した第２のフォト
マスク２０を用いて、図３（ｃ）に示すように、コンタ
クトホール部を均一に高照度で露光を行った。なお、こ
のときの第２のフォトマスク２０は、信号入力端子部２
７についても透過部となるような構造であり、コンタク
トホールの露光と同時に端子部２７についても高照度で
露光を行った。このときの露光量は１６０ｍｊ〜５００
ｍｊが好ましいが、本実施の形態では、２４０ｍｊの露
光量により露光を行った。

【００６１】次に、図３（ｄ）に示すように、現像液で
ある東京応化工業（株）製のＴＭＡＨ（テトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイド）により現像を行うこと
により、上述した高照度露光部分（コンタクトホール部
および信号入力端子部）の樹脂は完全に除去されるとと
もに、低照度露光部分の樹脂は初期の膜厚に対して約４
０％残膜し、また、未露光部分の樹脂は初期の膜厚に対
して約８０％残膜した状態となった。

【００６２】次に、図３（ｅ）に示すように、２００℃
で６０分間の加熱処理を行うことにより、熱だれ現象に
よって上述したような状態の樹脂が変形し、滑らかな凹
凸形状となった。

【００６３】次に、図３（ｆ）に示すように、基板１上
に反射電極１０としてＡｌ薄膜をスパッタリング法によ
って２０００Åの厚さに形成し、図３（ｇ）〜（ｋ）に
示すように、１つのトランジスタに対して１つの反射電
極１０が対応するようにパターニングを行った。

【００６４】具体的には、図３（ｇ）に示すように、フ
ォトレジスト２８を塗布し、図３（ｈ）に示すように、
画素電極毎に分離するためのヌキ部および信号入力端子
部２７を露光し、図３（ｉ）〜（ｋ）に示すように、現
像、エッチング、剥離の工程を行うことによって反射電
極１０となるＡｌ薄膜のパターニングを行った。

【００６５】以上のような工程により、滑らかで高密度
な凹凸部を有する反射電極１０を形成した。このような
反射基板２３は、平坦部が減少しており、正反射成分の
少ない理想的な反射特性を実現することが可能となって
いる。また、感光性樹脂のフォトプロセスの回数を削減
することが可能となっており、反射板の製造に必要なコ
ストの低減も可能となっている。

【００６６】最後に、従来技術と同様な方法で、反射基
板２３と、透明電極を支持するカラーフィルター基板と
をスペーサーを介して貼り合わせ、液晶を注入して、カ
ラーフィルター基板に位相差板と偏光板とを貼り付けて
本実施の形態における反射型の液晶表示装置を完成させ
た。

【００６７】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２における反射型の液晶表示装置について、図面に基
づいて説明する。なお、本実施の形態における反射型の
液晶表示装置を構成する反射基板は、図１に示した反射
基板と同じものであるが、その製造方法が異なるので、
図６に示した断面図を用いて以下に説明する。

【００６８】図６は、本実施の形態における反射型の液
晶表示装置に使用される反射基板の製造工程を示した断
面図であり、図中、左側には画素領域を示し、右側には
信号入力端子部領域を示している。

【００６９】まず、図６（ａ）に示すように、ガラス基
板１上にポジ型の感光性樹脂９（製品名：ＯＦＰＲ−８
００：東京応化製）を１〜５μｍの厚さに塗布する。本
実施の形態では、３μｍの厚さで塗布した。

【００７０】次に、図７に示すように、遮光部１７と透
過部１８と半透過部２９とが混在し、円形状の領域とし
て遮光部１７の面積が２０％以上４０％以下であるフォ
トマスク３５を用いて、図６（ｂ）に示すように、均一
に高照度で露光を行った。このときの露光量は１６０ｍ
ｊ〜５００ｍｊが好ましいが、本実施の形態では、２４
０ｍｊの露光量により露光を行った。なお、このときの
フォトマスクの円形もしくは多角形の遮光部１７の面積
は３０％で、隣り合う遮光部１７の中心間隔が５μｍ以
上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ〜２０μｍとなる
ようにランダムに配置されており、また、コンタクトホ
ール３０に対応する領域には透過部１８、それ以外の領
域には、光透過率が透過部の１７％であるような半透過
部２９がそれぞれ配置されているものを用いた。また、
図示していないが、表示領域以外の領域については透過
領域とした構造となっている。

【００７１】その後の工程は、上述した実施の形態１と
同様で、図６（ｃ）に示すように現像を行い、図６
（ｄ）に示すように加熱処理を行うことにより、熱だれ
現象によって滑らかな凹凸形状を形成した。

【００７２】そして、図６（ｅ）に示すように、基板１
上に反射電極１０としてＡｌ薄膜を形成し、図６（ｆ）
〜（ｊ）に示すように、１つのトランジスタに対して１
つの反射電極１０が対応するようにパターニングを行っ
た。

【００７３】以上のような工程により、滑らかで高密度
な凹凸部を有する反射電極１０を形成した。このような
反射基板２３は、平坦部が減少しており、正反射成分の
少ない理想的な反射特性を実現することが可能となって
いる。また、感光性樹脂のフォトプロセスの回数を削減
することが可能となっており、反射板の製造に必要なコ
ストの低減も可能となっている。

【００７４】最後に、従来技術と同様な方法で、反射基
板２３と、透明電極を支持するカラーフィルター基板と
をスペーサーを介して貼り合わせ、液晶を注入して、カ
ラーフィルター基板に位相差板と偏光板とを貼り付けて
本実施の形態における反射型の液晶表示装置を完成させ
た。

【００７５】なお、本実施の形態における反射型の液晶
表示装置では、上述した実施の形態１と同様に、滑らか
で高密度な反射凹凸を有する反射電極を形成している
が、感光性樹脂のフォトプロセス中で半透過部を有する
フォトマスクを用いることにより、更に露光の回数を削
減することが可能となっており、反射基板の製造に必要
なコストを低減させることが可能となっている。

【００７６】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３における反射型の液晶表示装置について、図面に基
づいて説明する。なお、本実施の形態における反射型の
液晶表示装置を構成する反射基板は、図１に示した反射
基板と同じものであるが、その製造方法が異なるので、
図８に示した断面図を用いて以下に説明する。

【００７７】図８は、本実施の形態における反射型の液
晶表示装置に使用される反射基板の製造工程を示した断
面図であり、図中、左側には画素領域を示し、右側には
信号入力端子部領域を示している。

【００７８】まず、図８（ａ）に示すように、ガラス基
板１上にポジ型の感光性樹脂９（製品名：ＯＦＰＲ−８
００：東京応化製）を１〜５μｍの厚さに塗布する。本
実施の形態では、３μｍの厚さで塗布した。

【００７９】次に、図４に示すように、円形状の領域と
して遮光部１７の面積が２０％以上４０％以下である第
１のフォトマスク１９を用いて、図８（ｂ）に示すよう
に、均一に低照度で露光を行った。このときの露光量は
２０ｍｊ〜１００ｍｊが好ましいが、本実施の形態で
は、４０ｍｊの露光量により露光を行った。なお、この
ときの第１のフォトマスク１９の円形もしくは多角形の
遮光部１７は、隣り合う遮光部１７の中心間隔が５μｍ
以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ〜２０μｍとな
るようにランダムに配置されたものを用いた。

【００８０】次に、図５に示すように、コンタクトホー
ル部３０に対応する透過部１８を開口した第２のフォト
マスク２０を用いて、図８（ｃ）に示すように、コンタ
クトホール部を上述した第１の露光工程と同じ４０ｍｊ
の露光量で露光を行った。

【００８１】次に、図８（ｄ）に示すように、現像液で
ある東京応化工業（株）製のＴＭＡＨ（テトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイド）により現像を行うこと
により、２回露光された部分（コンタクトホール部およ
び信号入力端子部）の樹脂は約２％（０．０６μｍ）残
膜しているとともに、１回露光された部分の樹脂は初期
の膜厚に対して約４０％残膜し、また、未露光部の樹脂
は初期の膜厚に対して約８０％残膜した状態となった。

【００８２】次に、図８（ｅ）に示すように、２００℃
で６０分間の加熱処理を行うことにより、熱だれ現象に
よって上述したような状態の樹脂が変形し、滑らかな凹
凸形状となった。

【００８３】次に、図８（ｆ）に示すように、基板をド
ライエッチング装置中で５分間酸素プラズマ雰囲気中に
さらすと、感光性樹脂の最表面がエッチングされて全体
に０．１μｍ膜減りし、コンタクトホール部および信号
入力端子部の樹脂は完全に除去された。なお、本工程に
ついては、コンタクトホール部に約２％の感光性樹脂が
残膜したために行ったが、現像後に完全に樹脂が除去さ
れる場合では不要である。

【００８４】その後の工程は、上述した実施の形態１お
よび２と同様で、図８（ｇ）に示すように、基板１上に
反射電極１０としてＡｌ薄膜を形成し、図８（ｈ）〜
（ｌ）に示すように、１つのトランジスタに対して１つ
の反射電極１０が対応するようにパターニングを行っ
た。

【００８５】以上のような工程により、滑らかで高密度
な凹凸部を有する反射電極１０を形成した。このような
反射基板２３は、平坦部が減少しており、正反射成分の
少ない理想的な反射特性を実現することが可能となって
いる。また、感光性樹脂のフォトプロセスの回数を削減
することが可能となっており、反射板の製造に必要なコ
ストの低減も可能となっている。

【００８６】最後に、従来技術と同様な方法で、反射基
板２３と、透明電極を支持するカラーフィルター基板と
をスペーサーを介して貼り合わせ、液晶を注入して、カ
ラーフィルター基板に位相差板と偏光板とを貼り付けて
本実施の形態における反射型の液晶表示装置を完成させ
た。

【００８７】なお、本実施の形態における反射型の液晶
表示装置では、上述した実施の形態１と同様に、滑らか
で高密度な反射凹凸を有する反射電極を形成している
が、感光性樹脂のフォトプロセス中の１回目と２回目の
露光量を等しくすることにより、装置のスループットが
向上し、反射基板の製造に必要なコストを低減させるこ
とが可能となっている。

【００８８】（実施の形態４）以下、本発明の実施の形
態４における透過反射両用型の液晶表示装置について、
図面に基づいて説明する。図９は、本実施の形態におけ
る透過反射両用型の液晶表示装置における基板を示した
平面図であり、図１０は、図９に示した基板の断面図で
あり、図１１は、その製造工程のフローを示した断面図
である。

【００８９】図９および図１０に示すように、本実施の
形態における透過反射両用型の液晶表示装置に使用され
る基板２３には、基板２３上に形成された１つの画素電
極が反射電極１０が形成される反射領域と、透明電極が
形成される透過領域３１とに分割されている。そして、
この反射電極１０の表面は、実施の形態１〜３と同様
に、円形状の凹部または凸部からなる滑らかな凹凸状を
有している。

【００９０】このような構造により、透過型の液晶表示
装置では表示が霞んでしまう位に強い周囲光であれば、
反射型の液晶表示装置として使用することができ、一
方、薄暗い環境で反射型の液晶表示装置では表示が見え
にくいようであれば、バックライトを点灯して透過型の
液晶表示装置として使用することができる。

【００９１】このような本実施の形態における透過反射
両用型の液晶表示装置は、図９および図１０に示すよう
に、ガラス基板１上に液晶駆動用素子２４としてアモル
ファスシリコントランジスタを形成した構成となってい
る。この液晶駆動用素子２４は、ガラス基板１上のゲー
ト電極２としてのＴａ、ゲート絶縁層３としてのＳｉＮ
ｘ、半導体層４としてのａ−Ｓｉ、ｎ型半導体層５とし
てのｎ型ａ−Ｓｉ、ＩＴＯからなるソース電極７、ドレ
イン電極８と、それに積層するＴａ層３２などから構成
されている。なお、このドレイン電極８のＩＴＯは、画
素領域にまで延在して透過領域に構成される透明電極３
２を形成している。

【００９２】また、ゲートバスラインおよびソースバス
ラインに信号を入力するための信号入力端子部２７につ
いては、本実施の形態では図示していないが、上述した
実施の形態１〜３と同様である。

【００９３】ここで、本実施の形態における透過反射両
用型の液晶表示装置の基板２３の製造工程について、図
１１を基に説明する。

【００９４】まず、図１１（ａ）に示すように、ガラス
基板１上にポジ型の感光性樹脂９（製品名：ＯＦＰＲ−
８００：東京応化製）を１〜５μｍの厚さに塗布する。
本実施の形態では、３μｍの厚さで塗布した。

【００９５】次に、図４に示すように、円形状の領域と
して遮光部１７の面積が２０％以上４０％以下である第
１のフォトマスク１９を用いて、図１１（ｂ）に示すよ
うに、均一に低照度で露光を行った。このときの露光量
は２０ｍｊ〜１００ｍｊが好ましいが、本実施の形態で
は、遮光部１７の面積が３０％の第１のフォトマスク１
９を用いて４０ｍｊの露光量により露光を行った。な
お、このときの第１のフォトマスク１９の円形もしくは
多角形の遮光部１７は、隣り合う遮光部１７の中心間隔
が５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ〜２０
μｍとなるようにランダムに配置されたものを用いた。

【００９６】次に、図１２に示すように、コンタクトホ
ール部３０および透過領域３１に対応する透過部１８を
開口した第２のフォトマスク３４を用いて、図１１
（ｃ）に示すように、コンタクトホール部３０および透
過領域３１を均一に高照度で露光を行った。なお、この
ときの第２のフォトマスクは、信号入力端子部について
も透過部となるような構造であり、コンタクトホールお
よび透過領域の露光と同時に端子部２７についても高照
度で露光を行った。このときの露光量は１６０ｍｊ〜５
００ｍｊが好ましいが、本実施の形態では、２４０ｍｊ
の露光量により露光を行った。

【００９７】次に、図１１（ｄ）に示すように、現像液
である東京応化工業（株）製のＴＭＡＨ（テトラメチル
アンモニウムハイドロオキサイド）により現像を行うこ
とにより、上述した露光部分（コンタクトホール部、透
過領域、信号入力端子部）の樹脂は完全に除去されると
ともに、低照度露光部分の樹脂は初期の膜厚に対して約
４０％残膜し、また、未露光部分の樹脂は初期の膜厚に
対して約８０％残膜した状態となった。

【００９８】次に、図１１（ｅ）に示すように、２００
℃で６０分間の加熱処理を行うことにより、熱だれ現象
によって上述したような状態の樹脂が変形し、滑らかな
凹凸形状となった。

【００９９】その後の工程は、上述した実施の形態１〜
３と同様で、図１１（ｆ）に示すように、基板１上に反
射電極１０としてＡｌ薄膜を形成し、１つのトランジス
タに対して１つの反射電極１０が対応するようにパター
ニングを行った。

【０１００】以上のような工程により、滑らかで高密度
な凹凸部を有する反射電極１０からなる反射領域と透明
電極からなる透過領域とを有する基板を形成した。この
ような基板における反射電極は、平坦部が減少してお
り、正反射成分の少ない理想的な反射特性を実現するこ
とが可能となっている。また、感光性樹脂のフォトプロ
セスの回数を削減することが可能となっており、反射板
の製造に必要なコストの低減も可能となっている。

【０１０１】最後に、従来技術と同様な方法で、基板２
３と、透明電極を支持するカラーフィルター基板とをス
ペーサーを介して貼り合わせ、液晶を注入して、カラー
フィルター基板に位相差板と偏光板とを貼り付けて本実
施の形態における透過反射両用型の液晶表示装置を完成
させた。

【０１０２】

【発明の効果】本発明によれば、基板上に塗布した１層
の感光性樹脂に対して、面積的に分割して露光量の積分
値を異ならせて露光を行うことにより、滑らかで高密度
な凹凸形状を形成することができ、平坦部を減少させ正
反射成分の少ない理想的な反射手段を作製することが可
能となっている。従って、感光性樹脂のフォトプロセス
回数を削減し製造に必要なコストの削減を図ることが可
能となっている。

【０１０３】なお、本発明では、ポジ型の感光性樹脂を
用いていることにより、フォトマスクにより低照度露光
を行う際には、反応が感光性樹脂の表面から進行するこ
とから、現像によって反応部を溶解するときに表面から
溶解が進行しやすく、本発明のように膜減り量の制御が
必要な場合には、基板との密着性を維持しながら、その
コントロールを容易に行うことが可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施の形態における反射型の
液晶表示装置に使用する反射基板の平面図である。

【図２】図２は、本発明の実施の形態における反射型の
液晶表示装置に使用する反射基板の断面図である。

【図３】図３（ａ）〜（ｋ）は、本発明の実施の形態に
おける反射型の液晶表示装置に使用する反射基板の製造
工程を示した断面図である。

【図４】図４は、本発明の実施の形態における第１のフ
ォトマスクの透過領域と遮光領域とのパターンを示した
概略平面図である。

【図５】図５は、本発明の実施の形態における第２のフ
ォトマスクの透過領域と遮光領域とのパターンを示した
概略平面図である。

【図６】図６（ａ）〜（ｊ）は、本発明の実施の形態に
おける反射型の液晶表示装置に使用する反射基板の製造
工程を示した断面図である。

【図７】図７は、本発明の実施の形態におけるフォトマ
スクのパターンを示した概略平面図である。

【図８】図８（ａ）〜（ｌ）は、本発明の実施の形態に
おける反射型の液晶表示装置に使用する反射基板の製造
工程を示した断面図である。

【図９】図９は、本発明の実施の形態における透過反射
両用型の液晶表示装置に使用する反射基板の平面図であ
る。

【図１０】図１０は、本発明の実施の形態における透過
反射両用型の液晶表示装置に使用する反射基板の断面図
である。

【図１１】図１１（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形
態における透過反射両用型の液晶表示装置に使用する反
射基板の製造工程を示した断面図である。

【図１２】図１２は、本発明の実施の形態における第２
のフォトマスクの透過領域と遮光領域とのパターンを示
した概略平面図である。

【図１３】図１３は、従来の製造方法により作製した反
射型の液晶表示装置を示した断面図である。

【図１４】図１４（ａ）〜（ｅ）は、従来の反射型の液
晶表示装置における反射基板の製造工程を示した断面図
である。

【図１５】図１５は、従来のフォトマスクの透過領域と
遮光領域とのパターンを示した概略平面図である。

【符号の説明】

１ ガラス基板 ２ ゲートライン、ゲート電極、ゲート電極と同じ材
質の端子部電極 ３ ゲート絶縁膜 ４ 半導体層 ５ ｎ＋層 ６ エッチストッパ ７ ソースライン、ソース電極 ８ ドレイン電極 ９ 層間絶縁膜（感光性樹脂） １０ 反射電極 １１ 液晶層 １２ ＩＴＯ電極 １３ カラーフィルター １４ カラーフィルター側ガラス基板 １５ 位相差板 １６ 偏光板 １７ 遮光部 １８ 透過部 １９ 第１のフォトマスク ２０ 第２のフォトマスク ２１ フォトマスク ２２ ＵＶ光 ２３ 反射基板 ２４ 液晶駆動用素子 ２５ カラーフィルター基板 ２６ 端子部接続電極 ２７ 信号入力端子部 ２８ フォトレジスト ２９ 半透過部 ３０ コンタクトホール ３１ 透過領域 ３２ 金属層 ３３ 凹部または凸部 ３４ 第２のフォトマスク ３５ フォトマスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−89217（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1335 G02F 1/1343

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶層を介在して対向配置される一対の
   基板のうち一方の基板上に、他方の基板側からの入射光
   を反射する反射手段を有する液晶表示装置の製造方法に
   おいて、 前記一方の基板上にポジ型の感光性樹脂を塗布する工程
   と、第１領域の感光性樹脂に、円形もしくは多角形の領域の
   総面積がフォトマスクの総面積の２０％以上４０％以下
   であるフォトマスクを用いて露光し、 第２領域の感光性樹脂に、前記第１領域の感光性樹脂が
   受ける露光量の積分値よりも感光性樹脂が受ける露光量
   の積分値が多くなるように露光する工程と、 前記第１領域の感光性樹脂を現像して、該第１領域の感
   光性樹脂の表面に凹凸を形成し、 前記第２領域の感光性樹脂を現像して、該第２領域に前
   記第１領域よりも感光性樹脂の残膜量の少ない凹部を形
   成する工程と、 現像後の 感光性樹脂を加熱処理する工程と、加熱処理後の 感光性樹脂上に反射膜を形成する工程と、
   を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
2. 【請求項２】 液晶層を介在して対向配置される一対の
   基板のうち一方の基板上に、他方の基板側からの入射光
   を反射する反射手段を有する液晶表示装置の製造方法に
   おいて、 前記一方の基板上にポジ型の感光性樹脂を塗布する工程
   と、 第１領域の感光性樹脂に、円形もしくは多角形の領域が
   隣り合う該領域の重心間隔を５μｍ以上５０μｍ以下と
   したフォトマスクを用いて露光し、 第２領域の感光性樹脂に、前記第１領域の感光性樹脂が
   受ける露光量の積分値よりも感光性樹脂が受ける露光量
   の積分値が多くなるように露光する工程と、 前記第１領域の感光性樹脂を現像して、該第１領域の感
   光性樹脂の表面に凹凸を形成し、 前記第２領域の感光性樹脂を現像して、該第２領域に前
   記第１領域よりも感光性樹脂の残膜量の少ない凹部を形
   成する工程と、 現像後の感光性樹脂を加熱処理する工程と、 加熱処理後の感光性樹脂上に反射膜を形成する工程と、
   を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記フォトマスクに形成された円形もし
   くは多角形の領域が遮光部であることを特徴とする請求
   項１または２に記載の液晶表示装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記第１領域には前記反射膜からなる反
   射電極が形成されるとともに、該反射電極は前記第２領
   域において該反射電極の下層に形成される配線と接続さ
   れていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
   記載の液晶表示装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記第２領域は、前記一方の基板上の表
   示外領域に形成される端子部を含むことを特徴とする請
   求項１乃至４のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記フォトマスクは透過部と遮光部と半
   透過部とを有し、該フォトマスクの遮光部および半透過
   部に対応する領域を用いて前記第１領域を露光するとと
   もに、該フォトマスクの透過部に対応する領域を用いて
   前記第２領域を露光することを特徴とする請求項１乃至
   ５のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記第２領域の露光は、第２のフォトマ
   スクを用いた露光を含むことを特徴とする請求項１乃至
   ５のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
8. 【請求項８】 前記現像後に、前記第２領域の感光性樹
   脂が残膜している場合には、前記一方の基板を酸素プラ
   ズマ雰囲気中にさらすことにより、該第２領域の感光性
   樹脂を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１乃
   至７のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。