【書類名】 明細書
【発明の名称】 液晶表示装置およびその製造方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】 絶縁性基板と、
上記絶縁性基板上に形成された走査線、走査電極および共通電極配線と、
上記走査線、走査電極および共通電極配線上に形成された絶縁膜と、
上記絶縁膜を介して上記走査電極上に形成された半導体層と、
上記半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および第一の電極と接続された信号線と、
上記第一の電極、第二の電極および信号線上に形成され、表面に凹凸を有する層間絶縁膜と、
上記層間絶縁膜上にこの層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、上記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して上記第二の電極と電気的に接続された反射金属膜からなる反射画素電極を有する第一の基板と、
上記第一の基板と共に液晶材料を挟持する第二の基板とを備え、
上記絶縁性基板はＵＶ光に対してフィルタ機能を有する状態に処理されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】絶縁性基板と、
上記絶縁性基板上に形成された走査線、走査電極および共通電極配線と、
上記走査線、走査電極および共通電極配線上に形成された絶縁膜と、
上記絶縁膜を介して上記走査電極上に形成された半導体層と、
上記半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および第一の電極と接続された信号線と、
上記第一の電極、第二の電極および信号線上に形成され、表面に凹凸を有する層間絶縁膜と、
上記層間絶縁膜上にこの層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、上記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して上記第二の電極と電気的に接続された反射金属膜からなる反射画素電極を有する第一の基板と、
上記第一の基板と共に液晶材料を挟持する第二の基板とを備え、
上記絶縁性基板はＵＶ光に対して不透過な状態に処理されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】絶縁性基板は、全面がＵＶ光に対して不透過な状態に処理されていることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】絶縁性基板は、表示部がＵＶ光に対して不透過な状態に処理されていることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項５】絶縁性基板は、透明絶縁性基板の片面あるいは両面、もしくは二枚の透明絶縁性基板の間にＵＶ光吸収膜が形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】絶縁性基板は、透明絶縁性基板の片面あるいは両面、もしくは二枚の透明絶縁性基板の間にＵＶ光不透過膜が形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項７】絶縁性基板は、透明もしくは着色されたＵＶカットガラスであることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項８】透明絶縁性基板と、
上記絶縁性基板上に形成された走査線、走査電極および共通電極配線と、
上記走査線、走査電極および共通電極配線上に形成された絶縁膜と、
上記絶縁膜を介して上記走査電極上に形成された半導体層と、
上記半導体層と同一膜により構成された半導体膜と、
上記半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および第一の電極と接続された信号線と、
上記第一の電極、第二の電極および信号線上に形成され、表面に凹凸を有する層間絶縁膜と、
上記層間絶縁膜上にこの層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、上記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して上記第二の電極と電気的に接続された反射金属膜からなる反射画素電極を有する第一の基板と、
上記第一の基板と共に液晶材料を挟持する第二の基板とを備え、
上記半導体膜は上記走査線、信号線およびコンタクトホール形成領域以外の画素領域に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】 絶縁性基板と、
上記絶縁性基板上に形成された走査線、走査電極および共通電極配線と、
上記走査電極と対向するように形成された半導体層と、
上記走査電極と上記半導体層の間に介在し、上記走査電極および上記共通電極配線と接する絶縁膜と、
上記半導体層と同一層の半導体膜と、
上記半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および第一の電極と接続された信号線と、
上記第一の電極、第二の電極および信号線上に形成され、表面に凹凸を有する層間絶縁膜と、
上記層間絶縁膜上にこの層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、上記第二の電極と電気的に接続された反射金属膜からなる反射画素電極を有する第一の基板と、
上記第一の基板と共に液晶材料を挟持する第二の基板とを備え、
上記半導体膜は上記凸凹が形成される領域の下層に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】 上記半導体膜が形成されている領域は、上記凸凹が形成される領域のほぼ全面に対応する領域であることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】少なくともいずれか一方には電極が形成されている二枚の透明絶縁性基板を対向させて接着すると共に、上記二枚の透明絶縁性基板の間には液晶材料が挟持されている液晶表示装置の製造方法において、
上記二枚の透明絶縁性基板の一方にＵＶ光吸収膜あるいはＵＶ光不透過膜および絶縁層を形成する工程と、
上記透明絶縁性基板のＵＶ光吸収膜あるいはＵＶ光不透過膜および絶縁層が形成された面側あるいは裏面側に走査線、走査電極および共通電極配線を形成する工程と、
上記走査線、走査電極および共通電極配線上に絶縁膜を形成する工程と、
上記走査電極上に上記絶縁膜を介して半導体層を形成する工程と、
上記半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および信号線を形成する工程と、
上記第一の電極、第二の電極および信号線上に感光性を有する樹脂を塗布し、露光、現像処理によりコンタクトホールと表面に凹凸を有する層間絶縁膜を形成する工程と、
上記層間絶縁膜上および上記コンタクトホール内に反射金属膜を成膜し、パターニングして上記層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、上記第二の電極と上記コンタクトホールを介して電気的に接続された反射画素電極を形成する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】少なくともいずれか一方には電極が形成されているＵＶカットガラスと透明絶縁性基板を対向させて接着すると共に、上記ＵＶカットガラスと透明絶縁性基板の間には液晶材料が挟持されている液晶表示装置の製造方法において、
上記ＵＶカットガラス上に走査線、走査電極および共通電極配線を形成する工程と、
上記走査線、走査電極および共通電極配線上に絶縁膜を形成する工程と、
上記走査電極上に上記絶縁膜を介して半導体層を形成する工程と、
上記半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および信号線を形成する工程と、
上記第一の電極、第二の電極および信号線上に感光性を有する樹脂を塗布し、露光、現像処理によりコンタクトホールと表面に凹凸を有する層間絶縁膜を形成する工程と、
上記層間絶縁膜上および上記コンタクトホール内に反射金属膜を成膜し、パターニングして上記層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、上記第二の電極と上記コンタクトホールを介して電気的に接続された反射画素電極を形成する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】少なくともいずれか一方には電極が形成されている二枚の透明絶縁性基板を対向させて接着すると共に、上記二枚の透明絶縁性基板の間には液晶材料が挟持されている液晶表示装置の製造方法において、
上記二枚の透明絶縁性基板の一方に走査線、走査電極および共通電極配線を形成する工程と、
上記走査線、走査電極および共通電極配線上に絶縁膜を形成する工程と、
上記走査電極上に上記絶縁膜を介して半導体層を形成する工程と、
上記半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および信号線を形成する工程と、
上記第一の電極、第二の電極および信号線上に感光性を有する樹脂を塗布する工程と、
上記感光性を有する樹脂が塗布された透明絶縁性基板の裏面側にＵＶカットフィルムを貼り付ける工程と、
上記感光性を有する樹脂に露光処理を施す工程と、
上記ＵＶカットフィルムを剥離した後、現像処理を施しコンタクトホールと表面に凹凸を有する層間絶縁膜を形成する工程と、
上記層間絶縁膜上および上記コンタクトホール内に反射金属膜を成膜し、パターニングして上記層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、上記第二の電極と上記コンタクトホールを介して電気的に接続された反射画素電極を形成する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】少なくともいずれか一方には電極が形成されている二枚の透明絶縁性基板を対向させて接着すると共に、上記二枚の透明絶縁性基板の間には液晶材料が挟持されている液晶表示装置の製造方法において、
上記二枚の透明絶縁性基板の一方に走査線、走査電極および共通電極配線を形成する工程と、
上記走査線、走査電極および共通電極配線上に絶縁膜を形成する工程と、
上記走査電極上に上記絶縁膜を介して半導体層および所定の領域に半導体膜を形成する工程と、
上記半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および信号線を形成する工程と、
上記第一の電極、第二の電極および信号線上に感光性を有する樹脂を塗布し、露光、現像によりコンタクトホールと表面に凹凸を有する層間絶縁膜を形成する工程と、
上記層間絶縁膜上および上記コンタクトホール内に反射金属膜を成膜し、パターニングして上記層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、上記第二の電極と上記コンタクトホールを介して電気的に接続された反射画素電極を形成する工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】 少なくともいずれか一方には電極が形成されている二枚の透明絶縁性基板を対向させて接着すると共に、上記二枚の透明絶縁性基板の間には液晶材料が挟持されている液晶表示装置の製造方法において、
上記二枚の透明絶縁性基板の一方に走査線、走査電極および共通電極配線を形成する工程と、
上記走査電極と対向するように半導体層を形成し、所定の領域に半導体膜を形成する工程と、
上記走査電極と上記半導体層の間に介在し、上記走査電極および上記共通電極配線と接するように絶縁膜を形成する工程と、
上記半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および信号線を形成する工程と、
上記第一の電極、第二の電極および信号線上に感光性を有する樹脂を塗布し、露光、現像により表面に凹凸を有する層間絶縁膜を形成する工程と、
上記層間絶縁膜上に反射膜を成膜し、パターニングして上記層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、上記第二の電極と電気的に接続された反射画素電極を形成する工程を含み、
上記所定の領域は上記凸凹を形成する画素領域であることを特徴とする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】
この発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、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研究開発が進められており、特に低消費電力および薄型であるという特徴を生かして、電池駆動の小型ＴＶ、ノートブック型コンピュータ、カーナビゲーション等に実用化されている。
液晶表示装置の駆動方法としては、高品質表示の観点から薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）をスイッチング素子として用いたアクティブマトリクス型のＴＦＴアレイが主として用いられている。
また、ディスプレイの構成としては、透過型と反射型のものがある。反射型のディスプレイは、透過型のディスプレイに用いられるバックライト光源が不要であることから低消費電力が実現でき、携帯端末等の用途として極めて適した構成である。
従来の反射型液晶表示装置は、透明絶縁性基板上にマトリクス状に配列形成された走査電極、信号電極、半導体層等からなるＴＦＴと反射型の画素電極、および画素電極の周りに形成された電極配線を有する第一の基板（ＴＦＴアレイ基板）と、他の透明絶縁性基板上にカラーフィルタ、ブラックマトリクス（以下、ＢＭと称する）、対向電極を有する第二の基板（対向基板）を対向させ接着すると共に、第一の基板と第二の基板の間に液晶材料を注入することにより構成されている。
【０００３】
反射型液晶表示装置の表示特性向上のためには、液晶表示パネルの画素部の有効表示面積を大きくし光の利用効率を高めること、すなわち画素の開口率を向上させることが有効であり、高開口率のＴＦＴアレイを得る方法として、透明絶縁性基板上にＴＦＴおよび電極配線を形成した後、これらを覆うように樹脂からなる層間絶縁膜を形成することにより平坦化し、層間絶縁膜の下層にある走査電極等とオーバーラップさせて層間絶縁膜上に広い面積を有する反射画素電極を形成し、反射画素電極とＴＦＴのドレイン電極との電気的接続は層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して行うＴＦＴアレイの構造が提案されている。
また、光の利用効率を一層高めるための方法として、入射光側に散乱フィルムを施す前方散乱板方式を採用せず、ＴＦＴアレイ基板に良好な指向性を有する散乱光を得るための反射膜兼画素電極を具備した反射型液晶表示装置が提案されている。このような反射型液晶表示装置では、反射膜兼画素電極の表面に凹凸形状を設けることにより良好な散乱光を得ている。
【０００４】
反射膜兼画素電極を有する反射型液晶表示装置としては、特開平６−１７５１２６号公報および特開平８−１８４８４６号公報に開示されており、感光性樹脂（レジスト等を含む）を用いたフォトリソグラフィ法により緻密な凹凸を層間絶縁膜を構成する樹脂の表面に形成し、その上に高反射特性を有する膜からなる画素電極を形成することにより、画素電極の表面に凹凸を形成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、反射型液晶表示装置において、光の利用効率を高めるために反射膜兼画素電極の表面に形成する緻密な凹凸をフォトリソグラフィ法により形成する方法が提案されているが、凹凸を形成するために用いる感光性樹脂を露光する際、感光性樹脂部で吸収されなかったＵＶ光は、透明基板を透過して基板ホルダーで吸収されなかった一部が反射し、特に基板ホルダーに設けられた吸着溝等の端部で反射されたＵＶ光は迷光となって吸着溝近傍の感光性樹脂を感光させ、吸着溝形状に対応した領域で得られる凹凸形状に微妙な寸法差をもたらす。このような凹凸形成膜上に高反射膜を形成した場合、微妙な寸法差を有している凹凸形状部も高反射膜にそのまま転写され、その部分は反射斑として視認されて表示装置の画質を低下させるという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、反射画素電極に適性な凹凸が形成されることにより良好な反射特性を有し表示品質の高い液晶表示装置を高歩留りで得ることを目的とする。さらにこの装置に適した製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる液晶表示装置は、絶縁性基板と、絶縁性基板上に形成された走査線、走査電極および共通電極配線と、走査線、走査電極および共通電極配線上に形成された絶縁膜と、絶縁膜を介して走査電極上に形成された半導体層と、半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および第一の電極と接続された信号線と、第一の電極、第二の電極および信号線上に形成され、表面に凹凸を有する層間絶縁膜と、層間絶縁膜上にこの層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して第二の電極と電気的に接続された反射金属膜からなる反射画素電極を有する第一の基板と、第一の基板と共に液晶材料を挟持する第二の基板とを備え、絶縁性基板はＵＶ光に対してフィルタ機能を有する状態に処理されているものである。
【０００８】
この発明に係わる液晶表示装置は、絶縁性基板と、絶縁性基板上に形成された走査線、走査電極および共通電極配線と、走査線、走査電極および共通電極配線上に形成された絶縁膜と、絶縁膜を介して走査電極上に形成された半導体層と、半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および第一の電極と接続された信号線と、第一の電極、第二の電極および信号線上に形成され、表面に凹凸を有する層間絶縁膜と、層間絶縁膜上にこの層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して第二の電極と電気的に接続された反射金属膜からなる反射画素電極を有する第一の基板と、第一の基板と共に液晶材料を挟持する第二の基板とを備え、絶縁性基板はＵＶ光に対して不透過な状態に処理されているものである。
また、絶縁性基板は、全面がＵＶ光に対して不透過な状態に処理されているものである。
また、絶縁性基板は、表示部がＵＶ光に対して不透過な状態に処理されているものである。
【０００９】
さらに、絶縁性基板は、透明絶縁性基板の片面あるいは両面、もしくは二枚の透明絶縁性基板の間にＵＶ光吸収膜が形成されているものである。
また、絶縁性基板は、透明絶縁性基板の片面あるいは両面、もしくは二枚の透明絶縁性基板の間にＵＶ光不透過膜が形成されているものである。
また、絶縁性基板は、透明もしくは着色されたＵＶカットガラスである。
【００１０】
また、透明絶縁性基板と、絶縁性基板上に形成された走査線、走査電極および共通電極配線と、走査線、走査電極および共通電極配線上に形成された絶縁膜と、絶縁膜を介して走査電極上に形成された半導体層と、半導体層と同一膜により構成された半導体膜と、半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および第一の電極と接続された信号線と、第一の電極、第二の電極および信号線上に形成され、表面に凹凸を有する層間絶縁膜と、層間絶縁膜上にこの層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して第二の電極と電気的に接続された反射金属膜からなる反射画素電極を有する第一の基板と、第一の基板と共に液晶材料を挟持する第二の基板とを備え、半導体膜は走査線、信号線およびコンタクトホール形成領域以外の画素領域に形成されているものである。
【００１１】
また、絶縁性基板と、絶縁性基板上に形成された走査線、走査電極および共通電極配線と、走査電極と対向するように形成された半導体層と、走査電極と半導体層の間に介在し、走査電極および共通電極配線と接する絶縁膜と、半導体層と同一層の半導体膜と、半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および第一の電極と接続された信号線と、第一の電極、第二の電極および信号線上に形成され、表面に凹凸を有する層間絶縁膜と、層間絶縁膜上にこの層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、第二の電極と電気的に接続された反射金属膜からなる反射画素電極を有する第一の基板と、第一の基板と共に液晶材料を挟持する第二の基板とを備え、半導体膜は凸凹が形成される領域の下層に形成されているものである。
また、半導体膜が形成されている領域は、凸凹が形成される領域のほぼ全面に対応する領域であるものである。
【００１２】
また、少なくともいずれか一方には電極が形成されている二枚の透明絶縁性基板を対向させて接着すると共に、二枚の透明絶縁性基板の間には液晶材料が挟持されている液晶表示装置の製造方法において、二枚の透明絶縁性基板の一方にＵＶ光吸収膜あるいはＵＶ光不透過膜および絶縁層を形成する工程と、透明絶縁性基板のＵＶ光吸収膜あるいはＵＶ光不透過膜および絶縁層が形成された面側あるいは裏面側に走査線、走査電極および共通電極配線を形成する工程と、走査線、走査電極および共通電極配線上に絶縁膜を形成する工程と、走査電極上に絶縁膜を介して半導体層を形成する工程と、半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および信号線を形成する工程と、第一の電極、第二の電極および信号線上に感光性を有する樹脂を塗布し、露光、現像処理によりコンタクトホールと表面に凹凸を有する層間絶縁膜を形成する工程と、層間絶縁膜上およびコンタクトホール内に反射金属膜を成膜し、パターニングして層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、第二の電極とコンタクトホールを介して電気的に接続された反射画素電極を形成する工程を含むものである。
【００１３】
また、少なくともいずれか一方には電極が形成されているＵＶカットガラスと透明絶縁性基板を対向させて接着すると共に、ＵＶカットガラスと透明絶縁性基板の間には液晶材料が挟持されている液晶表示装置の製造方法において、ＵＶカットガラス上に走査線、走査電極および共通電極配線を形成する工程と、走査線、走査電極および共通電極配線上に絶縁膜を形成する工程と、走査電極上に絶縁膜を介して半導体層を形成する工程と、半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および信号線を形成する工程と、第一の電極、第二の電極および信号線上に感光性を有する樹脂を塗布し、露光、現像処理によりコンタクトホールと表面に凹凸を有する層間絶縁膜を形成する工程と、層間絶縁膜上およびコンタクトホール内に反射金属膜を成膜し、パターニングして層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、第二の電極とコンタクトホールを介して電気的に接続された反射画素電極を形成する工程を含むものである。
【００１４】
また、少なくともいずれか一方には電極が形成されている二枚の透明絶縁性基板を対向させて接着すると共に、二枚の透明絶縁性基板の間には液晶材料が挟持されている液晶表示装置の製造方法において、二枚の透明絶縁性基板の一方に走査線、走査電極および共通電極配線を形成する工程と、走査線、走査電極および共通電極配線上に絶縁膜を形成する工程と、走査電極上に絶縁膜を介して半導体層を形成する工程と、半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および信号線を形成する工程と、第一の電極、第二の電極および信号線上に感光性を有する樹脂を塗布する工程と、感光性を有する樹脂が塗布された透明絶縁性基板の裏面側にＵＶカットフィルムを貼り付ける工程と、感光性を有する樹脂に露光処理を施す工程と、ＵＶカットフィルムを剥離した後、現像処理を施しコンタクトホールと表面に凹凸を有する層間絶縁膜を形成する工程と、層間絶縁膜上およびコンタクトホール内に反射金属膜を成膜し、パターニングして層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、第二の電極とコンタクトホールを介して電気的に接続された反射画素電極を形成する工程を含むものである。
【００１５】
また、少なくともいずれか一方には電極が形成されている二枚の透明絶縁性基板を対向させて接着すると共に、二枚の透明絶縁性基板の間には液晶材料が挟持されている液晶表示装置の製造方法において、二枚の透明絶縁性基板の一方に走査線、走査電極および共通電極配線を形成する工程と、走査線、走査電極および共通電極配線上に絶縁膜を形成する工程と、走査電極上に絶縁膜を介して半導体層および所定の領域に半導体膜を形成する工程と、半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および信号線を形成する工程と、第一の電極、第二の電極および信号線上に感光性を有する樹脂を塗布し、露光、現像によりコンタクトホールと表面に凹凸を有する層間絶縁膜を形成する工程と、層間絶縁膜上およびコンタクトホール内に反射金属膜を成膜し、パターニングして上記層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、第二の電極とコンタクトホールを介して電気的に接続された反射画素電極を形成する工程を含むものである。
【００１６】
また、少なくともいずれか一方には電極が形成されている二枚の透明絶縁性基板を対向させて接着すると共に、二枚の透明絶縁性基板の間には液晶材料が挟持されている液晶表示装置の製造方法において、二枚の透明絶縁性基板の一方に走査線、走査電極および共通電極配線を形成する工程と、走査電極と対向するように半導体層を形成し、所定の領域に半導体膜を形成する工程と、走査電極と上記半導体層の間に介在し、走査電極および上記共通電極配線と接するように絶縁膜を形成する工程と、半導体層と共に半導体素子を構成する第一の電極と第二の電極、および信号線を形成する工程と、第一の電極、第二の電極および信号線上に感光性を有する樹脂を塗布し、露光、現像により表面に凹凸を有する層間絶縁膜を形成する工程と、層間絶縁膜上に反射膜を成膜し、パターニングして層間絶縁膜表面に形成された凹凸が転写された形状を有すると共に、第二の電極と電気的に接続された反射画素電極を形成する工程を含み、所定の領域は上記凸凹を形成する画素領域であるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施の形態である液晶表示装置およびその製造方法を図について説明する。図１は本発明の実施の形態１によるスイッチング素子としてＴＦＴを搭載した液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板を示す概略平面図、図２は図１に示すＴＦＴアレイ基板のＡ−Ａ線に沿った部分の製造工程の一部を示す断面図である。なお以下の説明では、液晶表示装置として反射型液晶表示装置およびその製造方法について説明する。
図において、１は絶縁性基板で、ガラス基板等の透明絶縁性基板１ａ上にＵＶ光を透過させないＵＶ吸収膜１ｂおよび絶縁層１ｃを形成することにより構成されている。２は絶縁性基板１上に形成された走査線（ゲート電極配線）、２ａはゲート電極配線２の一部で形成された走査電極（ゲート電極）、３は絶縁性基板１上に形成された共通電極配線、４はゲート電極配線２、ゲート電極２ａおよび共通電極配線３上に形成されたゲート絶縁膜、５はゲート絶縁膜４を介してゲート電極２ａ上に形成されたアモルファスシリコン膜からなる半導体層、６は半導体層５上に形成された低抵抗アモルファスシリコン膜からなるオーミックコンタクト層、７は信号線（ソース電極配線）、７ａ、８はオーミックコンタクト層６上に形成された対を成す第一の電極（ソース電極）と第二の電極（ドレイン電極）で、第一の電極（ソース電極）７ａは信号線（ソース電極配線）７と接続されている。９はチャネル部、１０はＴＦＴを保護するためのパッシベーション膜、１１はパッシベーション膜１０上に形成された層間絶縁膜、１２はパッシベーション膜１０および層間絶縁膜１１に形成されたコンタクトホール、１３は層間絶縁膜１１上に形成された反射画素電極で、コンタクトホール１２を介してドレイン電極８と電気的に接続される。
【００１８】
次に、本実施の形態による反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、ガラス基板等の透明絶縁性基板１ａの表面にＣＶＤ法等を用いてＵＶ吸収膜１ｂおよび絶縁層１ｃを構成するＳｉＮ膜（３００ｎｍ）を基板全面に連続して形成し、ＵＶ光に対してフィルタ機能を有する絶縁性基板１を形成する。なお、ＵＶ吸収膜１ｂとしては、膜厚５０ｎｍのアモルファスシリコン膜（ａ−Ｓｉ膜）を用いた。
図３はａ−Ｓｉ膜の膜厚と紫外線透過率の関係（計算値）を示す図で、膜厚５０ｎｍのａ−Ｓｉ膜は、ＵＶ光（ｈ線露光波長：４０５ｎｍ）に対して９７．５％のカットフィルタとなる。
【００１９】
次に、絶縁性基板１の表面にスパッタ法等を用いてＣｒを成膜した後、フォトリソグラフィ法により形成したレジストを用いてパターニングし、ゲート電極配線２、ゲート電極２ａおよび共通電極配線３を形成する。
次に、プラズマＣＶＤ法等を用いてゲート絶縁膜４となるシリコン窒化膜、アモルファスシリコン膜、不純物がドープされた低抵抗アモルファスシリコン膜を順次成膜した後、フォトリソグラフィ法により形成したレジストを用いてアモルファスシリコン膜および低抵抗アモルファスシリコン膜をパターニングし、半導体層５およびオーミックコンタクト層６を形成する。
次に、スパッタ法による成膜およびフォトリソグラフィ法によるパターニングを行い、オーミックコンタクト層６上にソース電極配線７、ソース電極７ａおよびドレイン電極８を形成すると共に、ソース電極７ａとドレイン電極８に覆われていない部分の低抵抗アモルファスシリコン膜（オーミックコンタクト層６）をエッチングし、チャネル部９を形成してＴＦＴを構成する。
なお、ドレイン電極８の一端は、無機絶縁膜からなるゲート絶縁膜４を挟み低抵抗金属からなる共通電極配線３と対向し、反射画素電極１３の形成領域内で容量（コンデンサ）を形成している。
次に、ＴＦＴを保護するためのパッシベーション膜１０をＣＶＤ法等により成膜する（図２（ｂ））。
【００２０】
次に、誘電率が４以下の感光性を有するアクリル系樹脂をＴＦＴおよび電極配線（ゲート電極配線２、共通電極配線３、ソース電極配線７等）による段差を吸収して表面が平坦化されるように塗布し、露光および現像処理によりゲート電極配線２上、ソース電極配線７上および上記容量形成部の一部を除く画素領域内では表面に凹凸形状、ドレイン電極８がゲート絶縁膜４を介して共通電極配線３と対向し容量を形成している部分上にはコンタクトホール、および端子コンタクト用の開口部（図示せず）を形成した後、焼成を行い層間絶縁膜１１を形成する。
本実施の形態では、層間絶縁膜１１としてポジ型のアクリル樹脂（ＪＳＲ製ＰＣ−３５５：ｉ線、ｈ線感光品）を約４μｍ塗布し、ｈ線のステッパー露光機を用い、コンタクトホール部は４００ｍｊ／ｃｍ２ 、画素領域内の凹凸形成部は１６０ｍｊ／ｃｍ２ で露光処理を施し、感光剤の分解率を変えて溶解速度に差を持たせる分割露光のフォトリソグラフィ法を用いた。現像液は弱アルカリ現像液（ＴＭＡＨ０．４ｗｔ％）を用い、コンタクトホール部および端子コンタクト部では下層のパッシベーション膜１０を露出させ、凹凸形状は表面層にのみ形成した後、２００〜２３０゜Ｃで約１時間焼成を行い層間絶縁膜１１を形成した。
なお、層間絶縁膜１１を構成する感光性樹脂の露光時、感光性樹脂等が形成されている絶縁性基板１はＵＶ光に対して不透過な状態に処理されているため、絶縁性基板１裏面の基板ホルダーからの反射光が抑制され、感光性樹脂に反射光等の不適当な光による感光が生じない。
【００２１】
次に、層間絶縁膜１１をマスクとして層間絶縁膜１１に設けられたコンタクトホールにより露出したパッシベーション膜１０をエッチングし、コンタクトホール１２を形成してドレイン電極８を露出させる。同時に端子コンタクト部（図示せず）のパッシベーション膜も除去する。
次に、図２（ｃ）に示すように、層間絶縁膜１１上およびコンタクトホール１２内にＡｌ等の高反射金属膜を成膜した後、フォトリソグラフィ法により形成したレジストを用いてパターニングし、各画素部に対応した反射画素電極１３を形成する。このとき、反射画素電極１３はコンタクトホール１２を介してドレイン電極８と電気的に接続される。なお、反射画素電極１３はゲート電極配線２やソース電極配線７とオーバーラップさせて形成することにより高開口率化が図られる。
【００２２】
以上の工程により形成されたＴＦＴアレイ基板（第一の基板）と、他の透明絶縁性基板上に対向電極が形成された対向基板（第二の基板）の表面に配向膜を形成後対向させ、この間に液晶材料を注入することにより反射型液晶表示素子を構成する。
【００２３】
なお、層間絶縁膜１１を構成する感光性樹脂としては、ネガ型を用いてもよい。
また、反射画素電極１３は、銀膜等の他の高反射膜を用いて形成してもよい。
また、本実施の形態では、絶縁性基板１として、通常透過型液晶表示素子に用いられる透明絶縁性基板の表面にＵＶ吸収膜１ｂおよび絶縁層１ｃを形成したが、透明もしくは着色されたＵＶカットガラスを用いて絶縁性基板としてもよい。また、図４（ａ）に示すように、ＵＶ吸収膜１ｂおよび絶縁層１ｃを透明絶縁性基板１ａの裏面側（ＴＦＴ等が形成されない面側）に形成、または図４（ｂ）に示すように、ＵＶ吸収膜１ｂおよび絶縁層１ｃを透明絶縁性基板１ａの両面に形成、または図４（ｃ）に示すように、ＵＶ吸収膜１ｂを二枚の透明絶縁性基板１ａに挟む形で形成することにより絶縁性基板１を構成してもよい。さらにまた、ＵＶ吸収膜の代わりに金属膜等のＵＶ光不透過膜を用いて絶縁性基板を構成してもよい。
また、絶縁層１ｃとして、ＳｉＯｘ等の無機絶縁材料や耐熱性の硬質有機膜を用いてもよい。
また、本実施の形態ではパッシベーション膜１０を設けたが、パッシベーション膜１０を有しない構造の液晶表示装置においても同様の効果が得られる。
【００２４】
本実施の形態によれば、ＴＦＴアレイが形成される絶縁性基板１をＵＶ光に対して不透過な基板により構成することにより、層間絶縁膜１１を構成する感光性樹脂の露光時、絶縁性基板１裏面の基板ホルダー等からの反射光が抑制され、感光性樹脂に反射光等の不適当な光による感光が生じないため、層間絶縁膜１１表面には適性な凹凸が形成され、この適性な凹凸が反射画素電極１３に転写されることにより、良好な反射特性を有した表示品質の高い液晶表示装置を構成できる。
また、レジストパターンで非感光性の樹脂をエッチングし凹凸形成の場合、及びレジストパターンそのものを残し凹凸形成する場合においても、露光工程を使用する限り有効である。
【００２５】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法を説明するための平面図である。なお以下の説明では、液晶表示装置として反射型液晶表示装置およびその製造方法について説明する。
図において、１ａはガラス基板等の透明絶縁性基板、１ｂはＵＶ吸収膜、１ｃは絶縁層、１４は液晶パネルにおける表示部、１５は表示部の周縁に設けられた端子部である。なお、一個の液晶パネルを構成するＴＦＴアレイは、図５に示すように、一枚の透明絶縁性基板１ａに一個または複数個取りで形成される。
【００２６】
次に、本実施の形態による反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法について説明する。
まず、ガラス基板等の透明絶縁性基板１ａの表面にＵＶ吸収膜を成膜し、フォトリソグラフィ法により液晶パネルの表示部１４にのみＵＶ吸収膜１ｂを形成する。次に絶縁層１ｃを基板全面に形成して絶縁性基板を構成する。
その後、実施の形態１と同様の方法によりＴＦＴアレイ基板および反射型液晶表示素子を形成する。
【００２７】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、ＵＶ吸収膜１ｂを金属等の不透明膜により構成した場合においても、アライメントマーク等が形成されるエリアは透明な状態とすることができるため、アライメントを必要とする工程における使用装置や、ＵＶ不透過膜に対する制約がなくなる。
【００２８】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程の一部を示す断面図である。なお以下の説明では、液晶表示装置として反射型液晶表示装置およびその製造方法について説明する。
図において、１６は層間絶縁膜１１を構成する感光性樹脂を露光する際に用いられるマスク、１７はＵＶカットフィルムである。なお、図２と同一部分には同符号を付し説明を省略する。
【００２９】
次に、本実施の形態による反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法について説明する。
まず、透明絶縁性基板１ａ上に実施の形態１と同様の方法によりゲート電極配線２、ゲート電極２ａ、共通電極配線３、ゲート絶縁膜４、半導体層５、オーミックコンタクト層６、ソース電極配線７、ソース電極７ａ、ドレイン電極８、チャネル部９およびパッシベーション膜１０を形成する（図６（ａ））。
【００３０】
次に、図６（ｂ）に示すように、誘電率が４以下の感光性を有するアクリル系樹脂をＴＦＴおよび電極配線（ゲート電極配線２、共通電極配線３、ソース電極配線７等）による段差を吸収して表面が平坦化されるように塗布した後、透明絶縁性基板１ａの裏面側（電極配線およびＴＦＴが形成されていない面側）にＵＶカットフィルム１７を貼り付けた状態で、マスク１４を介して感光剤の分解率を変えて溶解速度に差を持たせる分割露光のフォトリソグラフィ法により露光処理する。続いてＵＶカットフィルム１７を剥した後に弱アルカリ現像液を用いて現像処理を施し、ゲート電極配線２上、ソース電極配線７上および上記容量形成部の一部を除く画素領域内では表面に凹凸形状、ドレイン電極８がゲート絶縁膜４を介して共通電極３と対向し容量を形成している部分上にはコンタクトホール、および端子コンタクト用の開口部（図示せず）を形成し、焼成を行い層間絶縁膜１１を形成する。
なお、層間絶縁膜１１を構成する感光性樹脂の露光時、感光性樹脂等が形成されている透明絶縁性基板１ａの裏面側にはＵＶカットフィルムが貼り付けられＵＶ光に対して不透過な状態に処理されているため、基板裏面側の基板ホルダーからの反射光が抑制され、感光性樹脂に反射光等の不適当な光による感光が生じない。
【００３１】
その後、実施の形態１と同様の方法により、コンタクトホール１２および反射画素電極１３を形成してＴＦＴアレイ基板を構成し、このＴＦＴアレイ基板と対向基板の表面に配向膜を形成後対向させ、この間に液晶材料を注入することにより反射型液晶表示素子を構成する。
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３２】
実施の形態４．
図７は本発明の実施の形態４によるスイッチング素子としてＴＦＴを搭載した液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板を示す概略平面図、図８は図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。なお以下の説明では、液晶表示装置として反射型液晶表示装置およびその製造方法について説明する。
図において、５ａは半導体層５形成と同時に形成された島状の半導体膜（アモルファスシリコン膜）、６ａはオーミックコンタクト層６形成と同時に形成された島状の低抵抗アモルファスシリコン膜である。なお、図１および図２と同一部分には同符号を付し説明を省略する。
【００３３】
次に、本実施の形態による反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造方法について説明する。
まず、ガラス基板等の透明絶縁性基板１ａの表面に実施の形態１と同様の方法によりゲート電極配線２、ゲート電極２ａおよび共通電極配線３を形成する。
次に、プラズマＣＶＤ法等を用いてゲート絶縁膜４となるシリコン窒化膜、アモルファスシリコン膜、不純物がドープされた低抵抗アモルファスシリコン膜を順次成膜した後、フォトリソグラフィ法により形成したレジストを用いてアモルファスシリコン膜および低抵抗アモルファスシリコン膜をパターニングし、半導体層５およびオーミックコンタクト層６を形成する。このとき、コンタクトホール１２およびゲート電極配線２、ソース電極配線７の形成領域以外の画素領域内にもアモルファスシリコン膜５ａおよび低抵抗アモルファスシリコン膜６ａが島状に残される。
なお、島状に形成されるアモルファスシリコン膜５ａおよび低抵抗アモルファスシリコン膜６ａは、図９に示すように、ドレイン電極８等不透明な金属膜が形成されていない透明な領域のみに形成してもよい。
【００３４】
次に、スパッタ法による成膜およびフォトリソグラフィ法によるパターニングを行い、オーミックコンタクト層６上にソース電極配線７、ソース電極７ａおよびドレイン電極８を形成すると共に、ソース電極７ａとドレイン電極８に覆われていない部分の低抵抗アモルファスシリコン膜６ａをエッチングし、チャネル部９を形成してＴＦＴを構成する。このとき、ドレイン電極８形成領域以外の低抵抗アモルファスシリコン膜６ａはエッチングされるため、ドレイン電極８の下層にはアモルファスシリコン膜５ａと低抵抗アモルファスシリコン膜６ａが存在するが、その他の画素領域内にはアモルファスシリコン膜５ａのみが残される。
【００３５】
その後、実施の形態１と同様の方法により、パッシベーション膜１０、層間絶縁膜１１、コンタクトホール１２および反射画素電極１３を形成してＴＦＴアレイ基板を構成し、このＴＦＴアレイ基板と対向基板に配向膜を形成後対向させ、この間に液晶材料を注入することにより反射型液晶表示素子を構成する。
なお、層間絶縁膜１１を構成する感光性樹脂の露光時、感光性樹脂の表面に凹凸形状を形成する画素領域内には、前工程においてアモルファスシリコン膜５ａが形成されてＵＶ光に対して不透過となっているため、基板裏面の基板ホルダーからの反射光が抑制され、感光性樹脂に反射光等の不適当な光による感光が生じない。
本実施の形態によっても、従来プロセスを変更することなく実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ＴＦＴアレイ基板のＴＦＴや電極配線上に形成され表面を平坦化する感光性樹脂からなる層間絶縁膜の露光時において、少なくとも上層に形成される反射画素電極の反射特性を向上させるために設けられる凹凸が形成される領域をＵＶ光に対して不透過な状態とすることにより、感光性樹脂の露光時に感光性樹脂に吸収されなかったＵＶ光が基板を透過することがなく、感光性樹脂に基板裏面の基板ホルダーからの反射光等の不適当な光による感光が生じないため、層間絶縁膜表面には適性な凹凸が形成され、この適性な凹凸が反射画素電極に転写されて良好な反射特性を有した表示品質の高い液晶表示装置を高歩留りで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板を示す概略平面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。
【図３】 アモルファスシリコン膜の膜厚と紫外線透過率の関係を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による他の液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の一部を示す断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板を説明するための平面図である。
【図６】 この発明の実施の形態３による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態４による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板を示す概略平面図である。
【図８】 この発明の実施の形態４による液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製造工程を示す断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態４による他の液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１ 絶縁性基板、１ａ 透明絶縁性基板、１ｂ ＵＶ吸収膜、
１ｃ 絶縁層、２ ゲート電極配線、２ａ ゲート電極、３ 共通電極配線、
４ ゲート絶縁膜、５ 半導体層、５ａ アモルファスシリコン膜、
６ オーミックコンタクト層、６ａ 低抵抗アモルファスシリコン膜、
７ ソース電極配線、７ａ ソース電極、８ ドレイン電極、
９ チャネル部、１０ パッシベーション膜、１１ 層間絶縁膜、
１２ コンタクトホール、１３ 反射画素電極、１４ 表示部、
１５ 端子部、１７ マスク、１８ ＵＶカットフィルム。
[Document name] Statement
[Title of Invention] liquid crystalDisplay device and its manufacturing method
[Claims]
[Claim 1] Insulating board and
The scanning lines, scanning electrodes, and common electrode wiring formed on the insulating substrate,
The insulating film formed on the scanning lines, scanning electrodes, and common electrode wiring,
A semiconductor layer formed on the scanning electrode via the insulating film and
The first electrode and the second electrode forming the semiconductor element together with the semiconductor layer, and the signal line connected to the first electrode,
An interlayer insulating film formed on the first electrode, the second electrode, and the signal line and having irregularities on the surface,
It has a shape in which the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film are transferred onto the interlayer insulating film, and is electrically connected to the second electrode via a contact hole provided in the interlayer insulating film. A first substrate having a reflective pixel electrode made of a reflective metal film,
A second substrate that sandwiches the liquid crystal material is provided together with the first substrate.
A liquid crystal display device characterized in that the insulating substrate is processed so as to have a filter function for UV light.
Claim2] Insulating board and
The scanning lines, scanning electrodes, and common electrode wiring formed on the insulating substrate,
The insulating film formed on the scanning lines, scanning electrodes, and common electrode wiring,
A semiconductor layer formed on the scanning electrode via the insulating film and
The first electrode and the second electrode forming the semiconductor element together with the semiconductor layer, and the signal line connected to the first electrode,
Formed on the first electrode, the second electrode and the signal lineAnd on the surfaceAn interlayer insulating film with irregularities and
It has a shape in which the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film are transferred onto the interlayer insulating film, and is electrically connected to the second electrode via a contact hole provided in the interlayer insulating film.ReflectionFirst substrate with reflective pixel electrodes made of metal filmWhen,
A second substrate that sandwiches the liquid crystal material together with the first substrateWhenWith
The insulating substrate is characterized in that it is processed in a state of being opaque to UV light.LiquidCrystal display device.
Claim3The claim is that the entire surface of the insulating substrate is treated so as to be opaque to UV light.2 The liquid describedCrystal display device.
Claim4The claim that the insulating substrate is processed so that the display unit is opaque to UV light.2 The liquid describedCrystal display device.
Claim5In the insulating substrate, a UV light absorption film is formed on one side or both sides of the transparent insulating substrate, or between two transparent insulating substrates.Has beenClaims3 or claim 4DescriptionLiquidCrystal display device.
Claim6The insulating substrate is one side or both sides of the transparent insulating substrate, or between two transparent insulating substrates.UV light opaque film is formedClaims characterized by being3 or claim 4DescriptionLiquidCrystal display device.
Claim7The claim is that the insulating substrate is a transparent or colored UV-cut glass.Liquid according to 3Crystal display device.
Claim8] With a transparent insulating board,
The scanning lines, scanning electrodes, and common electrode wiring formed on the insulating substrate,
The insulating film formed on the scanning lines, scanning electrodes, and common electrode wiring,
A semiconductor layer formed on the scanning electrode via the insulating film and
A semiconductor film composed of the same film as the semiconductor layer,
The first electrode and the second electrode forming the semiconductor element together with the semiconductor layer, and the signal line connected to the first electrode,
Formed on the first electrode, the second electrode and the signal lineAnd on the surfaceAn interlayer insulating film with irregularities and
It has a shape in which the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film are transferred onto the interlayer insulating film, and is electrically connected to the second electrode via a contact hole provided in the interlayer insulating film.ReflectionFirst substrate with reflective pixel electrodes made of metal filmWhen,
A second substrate that sandwiches the liquid crystal material together with the first substrateWhenWith
The semiconductor film is characterized in that it is formed in a pixel region other than the scanning line, the signal line, and the contact hole forming region.LiquidCrystal display device.
Claim9] Insulating board and
The scanning lines, scanning electrodes, and common electrode wiring formed on the insulating substrate,
A semiconductor layer formed so as to face the scanning electrode and
An insulating film interposed between the scanning electrode and the semiconductor layer and in contact with the scanning electrode and the common electrode wiring.
With a semiconductor film of the same layer as the above semiconductor layer,
The first electrode and the second electrode forming the semiconductor element together with the semiconductor layer, and the signal line connected to the first electrode,
An interlayer insulating film formed on the first electrode, the second electrode, and the signal line and having irregularities on the surface,
A first having a shape in which irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film are transferred onto the interlayer insulating film, and having a reflective pixel electrode made of a reflective metal film electrically connected to the second electrode. With the board
A second substrate that sandwiches the liquid crystal material is provided together with the first substrate.
A liquid crystal display device characterized in that the semiconductor film is formed in a lower layer of a region where irregularities are formed.
Claim10] The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the region in which the semiconductor film is formed corresponds to almost the entire surface of the region in which the unevenness is formed.
Claim11Two transparent insulating substrates having electrodes formed on at least one of them are opposed to each other and adhered to each other, and a liquid crystal material is sandwiched between the two transparent insulating substrates.LiquidIn the manufacturing method of the crystal display device,
There is a UV light absorption film on one of the above two transparent insulating substrates.Is UThe process of forming the V light opaque film and the insulating layer,
UV light absorption film of the transparent insulating substrateIs UA process of forming scanning lines, scanning electrodes, and common electrode wiring on the front surface side or the back surface side on which the V light opaque film and the insulating layer are formed, and
The process of forming an insulating film on the scanning lines, scanning electrodes, and common electrode wiring, and
A step of forming a semiconductor layer on the scanning electrode via the insulating film, and
A step of forming a first electrode, a second electrode, and a signal line forming a semiconductor element together with the semiconductor layer,
A photosensitive resin is applied to the first electrode, the second electrode, and the signal line, and exposed and developed.RikoContact hole and surfaceToThe process of forming an interlayer insulating film with irregularities and
On the interlayer insulating film and in the contact holeReflectionA reflective pixel electrode that has a shape in which a metal film is formed and patterned to transfer the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film, and is electrically connected to the second electrode via the contact hole. It is characterized by including a step of formingLiquidA method for manufacturing a crystal display device.
Claim12A UV cut glass having an electrode formed on at least one of them and a transparent insulating substrate are opposed to each other and adhered to each other, and a liquid crystal material is sandwiched between the UV cut glass and the transparent insulating substrate.LiquidIn the manufacturing method of the crystal display device,
The process of forming scanning lines, scanning electrodes and common electrode wiring on the UV cut glass, and
The process of forming an insulating film on the scanning lines, scanning electrodes, and common electrode wiring, and
A step of forming a semiconductor layer on the scanning electrode via the insulating film, and
A step of forming a first electrode, a second electrode, and a signal line forming a semiconductor element together with the semiconductor layer,
A photosensitive resin is applied to the first electrode, the second electrode, and the signal line, and exposed and developed.RikoContact hole and surfaceConcaveThe process of forming a convex interlayer insulating film and
On the interlayer insulating film and in the contact holeReflectionA reflective pixel electrode that has a shape in which a metal film is formed and patterned to transfer the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film, and is electrically connected to the second electrode via the contact hole. It is characterized by including a step of formingLiquidA method for manufacturing a crystal display device.
Claim13Two transparent insulating substrates having electrodes formed on at least one of them are opposed to each other and adhered to each other, and a liquid crystal material is sandwiched between the two transparent insulating substrates.LiquidIn the manufacturing method of the crystal display device,
A process of forming a scanning line, a scanning electrode, and a common electrode wiring on one of the above two transparent insulating substrates, and
The process of forming an insulating film on the scanning lines, scanning electrodes, and common electrode wiring, and
A step of forming a semiconductor layer on the scanning electrode via the insulating film, and
A step of forming a first electrode, a second electrode, and a signal line forming a semiconductor element together with the semiconductor layer,
The step of applying a photosensitive resin on the first electrode, the second electrode, and the signal line, and
The process of attaching a UV cut film to the back surface side of the transparent insulating substrate coated with the above-mentioned photosensitive resin, and
The process of exposing the photosensitive resin and
After peeling off the UV cut film, it is developed.ShikoContact hole and surfaceConcaveThe process of forming a convex interlayer insulating film and
On the interlayer insulating film and in the contact holeReflectionA reflective pixel electrode that has a shape in which a metal film is formed and patterned to transfer the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film, and is electrically connected to the second electrode via the contact hole. It is characterized by including a step of formingLiquidA method for manufacturing a crystal display device.
Claim14Two transparent insulating substrates having electrodes formed on at least one of them are opposed to each other and adhered to each other, and a liquid crystal material is sandwiched between the two transparent insulating substrates.LiquidIn the manufacturing method of the crystal display device,
A process of forming a scanning line, a scanning electrode, and a common electrode wiring on one of the above two transparent insulating substrates, and
The process of forming an insulating film on the scanning lines, scanning electrodes, and common electrode wiring, and
A step of forming a semiconductor layer and a semiconductor film in a predetermined region on the scanning electrode via the insulating film, and
A step of forming a first electrode, a second electrode, and a signal line forming a semiconductor element together with the semiconductor layer,
A photosensitive resin is applied to the first electrode, the second electrode, and the signal line, and exposed and developed.RikoContact hole and surfaceConcaveThe process of forming a convex interlayer insulating film and
On the interlayer insulating film and in the contact holeReflectionA reflective pixel electrode that has a shape in which a metal film is formed and patterned to transfer the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film, and is electrically connected to the second electrode via the contact hole. It is characterized by including a step of formingLiquidA method for manufacturing a crystal display device.
[15. A liquid crystal display device in which two transparent insulating substrates having electrodes formed on at least one of them are opposed to each other and adhered to each other, and a liquid crystal material is sandwiched between the two transparent insulating substrates. In the manufacturing method
A process of forming a scanning line, a scanning electrode, and a common electrode wiring on one of the above two transparent insulating substrates, and
A step of forming a semiconductor layer so as to face the scanning electrode and forming a semiconductor film in a predetermined region,
A step of forming an insulating film between the scanning electrode and the semiconductor layer so as to be in contact with the scanning electrode and the common electrode wiring.
A step of forming a first electrode, a second electrode, and a signal line forming a semiconductor element together with the semiconductor layer,
A step of applying a photosensitive resin on the first electrode, the second electrode and the signal line, and forming an interlayer insulating film having irregularities on the surface by exposure and development.
A reflective pixel electrode having a shape in which a reflective film is formed on the interlayer insulating film and patterned to transfer the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film, and is electrically connected to the second electrode. Including the process of forming
A method for manufacturing a liquid crystal display device, wherein the predetermined region is a pixel region that forms the unevenness.
Description: TECHNICAL FIELD [Detailed description of the invention]
[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
This inventionliquidIt relates to a crystal display device and a method for manufacturing the same.
0002.
[Conventional technology]
Liquid crystal display devices are being actively researched and developed as one of the flat panel displays to replace CRTs, and taking advantage of their features of low power consumption and thinness, battery-powered small TVs, notebook computers, etc. It has been put to practical use in car navigation systems.
As a driving method of the liquid crystal display device, an active matrix type TFT array using a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) as a switching element is mainly used from the viewpoint of high quality display.
In addition, there are a transmissive type and a reflective type as a display configuration. Since the reflective display does not require a backlight source used for a transmissive display, low power consumption can be realized, and the configuration is extremely suitable for applications such as mobile terminals.
The conventional reflective liquid crystal display device is formed around a TFT and a reflective pixel electrode composed of scanning electrodes, signal electrodes, semiconductor layers, etc. arranged in a matrix on a transparent insulating substrate, and the pixel electrodes. A first substrate (TFT array substrate) having electrode wiring and a second substrate (opposing substrate) having a color filter, a black matrix (hereinafter referred to as BM), and a counter electrode are opposed to each other on another transparent insulating substrate. It is configured by forming and adhering, and injecting a liquid crystal material between the first substrate and the second substrate.
0003
In order to improve the display characteristics of the reflective liquid crystal display device, it is effective to increase the effective display area of the pixel portion of the liquid crystal display panel to improve the light utilization efficiency, that is, to improve the aperture ratio of the pixels, which is high. As a method of obtaining a TFT array with an aperture ratio, a TFT and an electrode wiring are formed on a transparent insulating substrate, and then flattened by forming an interlayer insulating film made of a resin so as to cover them, and the interlayer insulating film is formed under the interlayer insulating film. A reflective pixel electrode having a large area is formed on the interlayer insulating film by overlapping with a certain scanning electrode or the like, and the electrical connection between the reflective pixel electrode and the drain electrode of the TFT is made through a contact hole formed in the interlayer insulating film. The structure of the TFT array is proposed.
Further, as a method for further improving the light utilization efficiency, the front scattering plate method in which a scattering film is applied to the incident light side is not adopted, and it also serves as a reflective film for obtaining scattered light having good directivity on the TFT array substrate. A reflective liquid crystal display device provided with a pixel electrode has been proposed. In such a reflective liquid crystal display device, good scattered light is obtained by providing an uneven shape on the surface of the reflective film and pixel electrode.
0004
Reflective liquid crystal display devices having a reflective film and pixel electrodes are disclosed in JP-A-6-175126 and JP-A-8-184846, and photolithography using a photosensitive resin (including a resist or the like). By the method, fine irregularities are formed on the surface of the resin constituting the interlayer insulating film, and the pixel electrodes made of a film having high reflection characteristics are formed on the surface of the resin to form irregularities on the surface of the pixel electrodes.
0005
[Problems to be Solved by the Invention]
As described above, in the reflective liquid crystal display device, a method of forming fine irregularities formed on the surface of the reflective film / pixel electrode by a photolithography method in order to improve the efficiency of light utilization has been proposed. When the photosensitive resin used for formation is exposed, UV light that is not absorbed by the photosensitive resin portion passes through the transparent substrate and a part of the light that is not absorbed by the substrate holder is reflected, and is particularly provided on the substrate holder. The UV light reflected at the end of the suction groove or the like becomes stray light and exposes the photosensitive resin in the vicinity of the suction groove, causing a delicate dimensional difference in the uneven shape obtained in the region corresponding to the suction groove shape. When a highly reflective film is formed on such an uneven forming film, the uneven shape portion having a slight dimensional difference is also transferred to the highly reflective film as it is, and that portion is visually recognized as reflection spots and the image quality of the display device is improved. There was a problem of lowering.
0006
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has good reflection characteristics and high display quality due to the formation of appropriate irregularities on the reflective pixel electrodes.LiquidThe purpose is to obtain a crystal display device with a high yield. Further, it is an object of the present invention to provide a manufacturing method suitable for this apparatus.
0007
[Means for solving problems]
The liquid crystal display device according to the present invention includes an insulating substrate, scanning lines, scanning electrodes and common electrode wirings formed on the insulating substrate, and an insulating film formed on the scanning lines, scanning electrodes and common electrode wirings. , A semiconductor layer formed on a scanning electrode via an insulating film, a first electrode and a second electrode forming a semiconductor element together with the semiconductor layer, a signal line connected to the first electrode, and a first It has a shape in which an interlayer insulating film formed on the electrode, the second electrode and the signal line of the above, and having irregularities on the surface, and the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film are transferred onto the interlayer insulating film, and is also interlayer insulating. A first substrate having a reflective pixel electrode made of a reflective metal film electrically connected to a second electrode through a contact hole provided in the film, and a second substrate sandwiching a liquid crystal material together with the first substrate. It is provided with a substrate, and the insulating substrate is processed so as to have a filter function against UV light.
00.08]
Involved in this inventionLiquidThe crystal display device comprises an insulating substrate, a scanning line, a scanning electrode and a common electrode wiring formed on the insulating substrate, an insulating film formed on the scanning line, the scanning electrode and the common electrode wiring, and an insulating film. The semiconductor layer formed on the scanning electrode via the semiconductor layer, the first electrode and the second electrode forming the semiconductor element together with the semiconductor layer, the signal line connected to the first electrode, the first electrode, and the first electrode. Formed on the second electrode and signal lineAnd on the surfaceIt has an interlayer insulating film with irregularities and a shape in which the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film are transferred onto the interlayer insulating film, and is electrically connected to a second electrode through a contact hole provided in the interlayer insulating film. Connected toReflectionFirst substrate with reflective pixel electrodes made of metal filmWhen, A second substrate that sandwiches the liquid crystal material together with the first substrateWhenThe insulating substrate is processed so as to be opaque to UV light.
Further, the insulating substrate is processed so that the entire surface is opaque to UV light.
Further, in the insulating substrate, the display unit is processed so as to be opaque to UV light.
00.09]
Further, in the insulating substrate, a UV light absorption film is formed on one side or both sides of the transparent insulating substrate, or between two transparent insulating substrates.It is what has been done.
In addition, the insulating substrate is placed on one side or both sides of the transparent insulating substrate, or between two transparent insulating substrates.UV light opaque film is formedIt is what has been done.
The insulating substrate is transparent or colored UV-cut glass.
00.10]
Further, through the transparent insulating substrate, the scanning line, the scanning electrode and the common electrode wiring formed on the insulating substrate, the insulating film formed on the scanning line, the scanning electrode and the common electrode wiring, and the insulating film. The semiconductor layer formed on the scanning electrode, the semiconductor film formed of the same film as the semiconductor layer, the first electrode and the second electrode forming the semiconductor element together with the semiconductor layer, and the first electrode are connected. Formed on the signal line, the first electrode, the second electrode, and the signal lineAnd on the surfaceIt has an interlayer insulating film with irregularities and a shape in which the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film are transferred onto the interlayer insulating film, and is electrically connected to a second electrode through a contact hole provided in the interlayer insulating film. Connected toReflectionFirst substrate with reflective pixel electrodes made of metal filmWhen, A second substrate that sandwiches the liquid crystal material together with the first substrateWhenThe semiconductor film is formed in a pixel region other than the scanning line, the signal line, and the contact hole forming region.
00.11]
Also,The insulating substrate, the scanning line, the scanning electrode and the common electrode wiring formed on the insulating substrate, the semiconductor layer formed so as to face the scanning electrode, and the scanning electrode and the semiconductor layer are interposed and scanned. An insulating film in contact with electrodes and common electrode wiring, a semiconductor film of the same layer as the semiconductor layer, a first electrode and a second electrode constituting a semiconductor element together with the semiconductor layer, and a signal line connected to the first electrode. It has a shape in which an interlayer insulating film formed on the first electrode, the second electrode, and a signal line and having irregularities on the surface and the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film are transferred onto the interlayer insulating film. A semiconductor film is provided with a first substrate having a reflective pixel electrode made of a reflective metal film electrically connected to the second electrode, and a second substrate sandwiching a liquid crystal material together with the first substrate. It is formed in the lower layer of the region where the unevenness is formed.
Also,The region where the semiconductor film is formed is a region corresponding to almost the entire surface of the region where the unevenness is formed.
00.12]
Also,Two transparent insulating substrates having electrodes formed on at least one of them are adhered to each other so as to face each other, and a liquid crystal material is sandwiched between the two transparent insulating substrates.LiquidIn the manufacturing method of the crystal display device, there is a UV light absorption film on one of the two transparent insulating substrates.Is UThe process of forming the V light opaque film and the insulating layer, and the UV light absorbing film of the transparent insulating substrate.Is UA step of forming a scanning line, a scanning electrode and a common electrode wiring on a surface side or a back surface side on which a V light opaque film and an insulating layer are formed, and a step of forming an insulating film on the scanning line, the scanning electrode and the common electrode wiring. A step of forming a semiconductor layer on a scanning electrode via an insulating film, a step of forming a first electrode and a second electrode forming a semiconductor element together with the semiconductor layer, and a step of forming a signal line, and a first electrode. , Apply a photosensitive resin on the second electrode and signal line, and expose and develop.RikoContact hole and surfaceToThe process of forming an interlayer insulating film with irregularities, and on the interlayer insulating film and in the contact hole.ReflectionA metal film is formed and patterned to form a shape in which the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film are transferred, and a reflective pixel electrode electrically connected to the second electrode via a contact hole is formed. It includes steps.
00.13]
Further, the UV cut glass having electrodes formed on at least one of them and the transparent insulating substrate are opposed to each other and adhered to each other, and a liquid crystal material is sandwiched between the UV cut glass and the transparent insulating substrate.LiquidIn the method for manufacturing a crystal display device, a step of forming a scanning line, a scanning electrode and a common electrode wiring on a UV cut glass, a step of forming an insulating film on the scanning line, the scanning electrode and the common electrode wiring, and a step of forming an insulating film on the scanning electrode. A step of forming a semiconductor layer through an insulating film, a step of forming a first electrode and a second electrode forming a semiconductor element together with the semiconductor layer, and a step of forming a signal line, and a first electrode and a second electrode. And a photosensitive resin is applied on the signal line, and it is exposed and developed.RikoContact hole and surfaceConcaveThe process of forming a convex interlayer insulating film and on the interlayer insulating film and in the contact hole.ReflectionA metal film is formed and patterned to form a shape in which the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film are transferred, and a reflective pixel electrode electrically connected to the second electrode via a contact hole is formed. It includes steps.
00.14]
In addition, two transparent insulating substrates having electrodes formed on at least one of them are opposed to each other and adhered to each other, and a liquid crystal material is sandwiched between the two transparent insulating substrates.LiquidIn the method for manufacturing a crystal display device, a step of forming a scanning line, a scanning electrode and a common electrode wiring on one of two transparent insulating substrates, and a step of forming an insulating film on the scanning line, the scanning electrode and the common electrode wiring. A step of forming a semiconductor layer on a scanning electrode via an insulating film, a step of forming a first electrode and a second electrode forming a semiconductor element together with the semiconductor layer, and a step of forming a signal line, and a first electrode. , A step of applying a photosensitive resin on the second electrode and the signal line, a step of attaching a UV cut film to the back surface side of the transparent insulating substrate coated with the photosensitive resin, and a photosensitive resin. The process of exposing the resin and the development process after peeling off the UV cut film.ShikoContact hole and surfaceConcaveThe process of forming a convex interlayer insulating film and on the interlayer insulating film and in the contact hole.ReflectionA metal film is formed and patterned to form a shape in which the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film are transferred, and a reflective pixel electrode electrically connected to the second electrode via a contact hole is formed. It includes steps.
00.15]
In addition, two transparent insulating substrates having electrodes formed on at least one of them are opposed to each other and adhered to each other, and a liquid crystal material is sandwiched between the two transparent insulating substrates.LiquidIn the method for manufacturing a crystal display device, a step of forming a scanning line, a scanning electrode and a common electrode wiring on one of two transparent insulating substrates, and a step of forming an insulating film on the scanning line, the scanning electrode and the common electrode wiring. A step of forming a semiconductor layer and a semiconductor film in a predetermined region on a scanning electrode via an insulating film, and forming a first electrode and a second electrode forming a semiconductor element together with the semiconductor layer, and a signal line. By the process, the first electrode, the second electrode and the signal line are coated with a photosensitive resin, and exposed and developed.RikoContact hole and surfaceConcaveThe process of forming a convex interlayer insulating film and on the interlayer insulating film and in the contact hole.ReflectionA metal film is formed and patterned to form a shape in which the irregularities formed on the surface of the interlayer insulating film are transferred, and a reflective pixel electrode electrically connected to the second electrode via a contact hole is formed. It includes the steps to be performed.
00.16]
Further, a liquid crystal display device in which two transparent insulating substrates having electrodes formed on at least one of them are opposed to each other and adhered to each other, and a liquid crystal material is sandwiched between the two transparent insulating substrates. In the manufacturing method of, a step of forming a scanning line, a scanning electrode and a common electrode wiring on one of two transparent insulating substrates, and a semiconductor layer are formed so as to face the scanning electrode, and a semiconductor film is formed in a predetermined region. The step of forming, the step of forming an insulating film so as to be interposed between the scanning electrode and the semiconductor layer and in contact with the scanning electrode and the common electrode wiring, and the first electrode and the first electrode forming the semiconductor element together with the semiconductor layer. In the process of forming the second electrode and the signal line, a photosensitive resin is applied on the first electrode, the second electrode and the signal line, and an interlayer insulating film having irregularities on the surface is formed by exposure and development. A reflective pixel electrode that has a shape in which the unevenness formed on the surface of the interlayer insulating film is transferred by forming a reflective film on the interlayer insulating film and patterning the process, and is electrically connected to the second electrode. The predetermined region includes the step of forming the above-mentioned unevenness, and is a pixel region for forming the unevenness.
00.17]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1.
The following is an embodiment of the present invention.LiquidThe crystal display device and its manufacturing method will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a TFT mounted as a switching element according to the first embodiment of the present invention.LiquidA schematic plan view showing a TFT array substrate of a crystal display device, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of a manufacturing process of a portion of the TFT array substrate shown in FIG. 1 along the line AA.In the following description, a reflective liquid crystal display device as a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same will be described.
In the figure, reference numeral 1 denotes an insulating substrate, which is formed by forming a UV absorbing film 1b and an insulating layer 1c that do not transmit UV light on a transparent insulating substrate 1a such as a glass substrate. 2 is a scanning line (gate electrode wiring) formed on the insulating substrate 1, 2a is a scanning electrode (gate electrode) formed as a part of the gate electrode wiring 2, and 3 is formed on the insulating substrate 1. The common electrode wiring 4 is a gate insulating film formed on the gate electrode wiring 2, the gate electrode 2a and the common electrode wiring 3, and 5 is an amorphous silicon film formed on the gate electrode 2a via the gate insulating film 4. The semiconductor layer, 6 is an ohmic contact layer made of a low resistance amorphous silicon film formed on the semiconductor layer 5, 7 is a signal line (source electrode wiring), and 7a and 8 form a pair formed on the ohmic contact layer 6. The first electrode (source electrode) and the second electrode (drain electrode) are connected, and the first electrode (source electrode) 7a is connected to the signal line (source electrode wiring) 7. 9 is a channel portion, 10 is a passivation film for protecting the TFT, 11 is an interlayer insulating film formed on the passivation film 10, 12 is a contact hole formed in the passivation film 10 and the interlayer insulating film 11, and 13 is an interlayer. A reflective pixel electrode formed on the insulating film 11 is electrically connected to the drain electrode 8 via the contact hole 12.
00.18]
Next, a method of manufacturing the TFT array substrate of the reflective liquid crystal display device according to the present embodiment will be described.
First, as shown in FIG. 2A, a SiN film (300 nm) constituting a UV absorbing film 1b and an insulating layer 1c is applied to the entire surface of a transparent insulating substrate 1a such as a glass substrate by using a CVD method or the like. It is continuously formed to form an insulating substrate 1 having a filter function against UV light. As the UV absorbing film 1b, an amorphous silicon film (a-Si film) having a film thickness of 50 nm was used.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship (calculated value) between the film thickness of the a-Si film and the ultraviolet transmittance, and the a-Si film having a film thickness of 50 nm is 97. It becomes a 5% cut filter.
00.19]
Next, after forming Cr on the surface of the insulating substrate 1 by a sputtering method or the like, patterning is performed using a resist formed by a photolithography method, and the gate electrode wiring 2, the gate electrode 2a and the common electrode wiring 3 are formed. Form.
Next, a silicon nitride film to be the gate insulating film 4, an amorphous silicon film, and a low-resistance amorphous silicon film doped with impurities are sequentially formed by using a plasma CVD method or the like, and then a resist formed by a photolithography method is used. The amorphous silicon film and the low resistance amorphous silicon film are patterned to form the semiconductor layer 5 and the ohmic contact layer 6.
Next, film formation by a sputtering method and patterning by a photolithography method are performed to form a source electrode wiring 7, a source electrode 7a and a drain electrode 8 on the ohmic contact layer 6, and the source electrode 7a and the drain electrode 8 are covered. The low-resistance amorphous silicon film (ohmic contact layer 6) of the non-existing portion is etched to form the channel portion 9 to form the TFT.
One end of the drain electrode 8 faces the common electrode wiring 3 made of a low resistance metal with the gate insulating film 4 made of an inorganic insulating film sandwiched therein, and forms a capacitance (capacitor) in the forming region of the reflective pixel electrode 13. There is.
Next, a passivation film 10 for protecting the TFT is formed by a CVD method or the like (FIG. 2B).
00.20]
Next, a photosensitive acrylic resin having a dielectric constant of 4 or less absorbs steps due to the TFT and electrode wiring (gate electrode wiring 2, common electrode wiring 3, source electrode wiring 7, etc.) to flatten the surface. The surface is uneven on the surface of the gate electrode wiring 2, the source electrode wiring 7 and the pixel region excluding a part of the capacitance forming portion by exposure and development processing, and the drain electrode 8 is interposed through the gate insulating film 4. After forming a contact hole and an opening (not shown) for terminal contact on the portion facing the common electrode wiring 3 and forming a capacitance, the interlayer insulating film 11 is formed by firing.
In the present embodiment, a positive acrylic resin (JSR PC-355: i-line, h-line photosensitive product) is applied as the interlayer insulating film 11 by about 4 μm, and an h-line stepper exposure machine is used to cover the contact hole portion. An exposure treatment was performed at 400 mj / cm2 and the uneven forming portion in the pixel region was 160 mj / cm2, and a split exposure photolithography method was used in which the decomposition rate of the photosensitizer was changed to give a difference in the dissolution rate. A weak alkaline developer (TMAH 0.4 wt%) was used as the developing solution, the passivation film 10 of the lower layer was exposed at the contact hole portion and the terminal contact portion, and the concave-convex shape was formed only on the surface layer, and then at 200 to 230 ° C. The interlayer insulating film 11 was formed by firing for about 1 hour.
When the photosensitive resin constituting the interlayer insulating film 11 is exposed, the insulating substrate 1 on which the photosensitive resin or the like is formed is treated in a state of being opaque to UV light, so that the insulating substrate 1 is opaque. The reflected light from the substrate holder on the back surface is suppressed, and the photosensitive resin is not exposed to light by inappropriate light such as reflected light.
00.21]
Next, the passivation film 10 exposed by the contact holes provided in the interlayer insulating film 11 is etched using the interlayer insulating film 11 as a mask to form the contact holes 12 and expose the drain electrode 8. At the same time, the passivation film of the terminal contact portion (not shown) is also removed.
Next, as shown in FIG. 2C, a highly reflective metal film such as Al was formed on the interlayer insulating film 11 and in the contact hole 12, and then patterned using a resist formed by a photolithography method. A reflective pixel electrode 13 corresponding to each pixel portion is formed. At this time, the reflective pixel electrode 13 is electrically connected to the drain electrode 8 via the contact hole 12. The reflective pixel electrode 13 is formed so as to overlap the gate electrode wiring 2 and the source electrode wiring 7 to increase the aperture ratio.
00.22]
An alignment film is formed on the surfaces of the TFT array substrate (first substrate) formed by the above steps and the opposing substrate (second substrate) in which the counter electrode is formed on the other transparent insulating substrate, and then opposed to each other. A reflective liquid crystal display element is formed by injecting a liquid crystal material during this period.
00.23]
A negative type may be used as the photosensitive resin constituting the interlayer insulating film 11.
Further, the reflective pixel electrode 13 may be formed by using another highly reflective film such as a silver film.
Further, in the present embodiment, as the insulating substrate 1, a UV absorbing film 1b and an insulating layer 1c are formed on the surface of a transparent insulating substrate usually used for a transmissive liquid crystal display element, but a transparent or colored UV cut is formed. Glass may be used as an insulating substrate. Further, as shown in FIG. 4 (a), the UV absorbing film 1b and the insulating layer 1c are formed on the back surface side (the surface side on which the TFT or the like is not formed) of the transparent insulating substrate 1a, or as shown in FIG. 4 (b). The UV absorbing film 1b and the insulating layer 1c are formed on both sides of the transparent insulating substrate 1a, or as shown in FIG. 4C, the UV absorbing film 1b is formed by sandwiching the UV absorbing film 1b between two transparent insulating substrates 1a. By doing so, the insulating substrate 1 may be configured. Furthermore, the insulating substrate may be constructed by using a UV light opaque film such as a metal film instead of the UV absorbing film.
Further, as the insulating layer 1c, an inorganic insulating material such as SiOx or a heat-resistant hard organic film may be used.
Further, although the passivation film 10 is provided in the present embodiment, the structure does not have the passivation film 10.LiquidThe same effect can be obtained with a crystal display device.
00.24]
According to the present embodiment, the insulating substrate 1 on which the TFT array is formed is made of a substrate that is opaque to UV light, so that the photosensitive resin constituting the interlayer insulating film 11 has insulating properties when exposed. Since the reflected light from the substrate holder or the like on the back surface of the substrate 1 is suppressed and the photosensitive resin is not exposed to inappropriate light such as reflected light, appropriate irregularities are formed on the surface of the interlayer insulating film 11, and this suitability High unevenness is transferred to the reflective pixel electrode 13 to have good reflection characteristics and high display quality.LiquidA crystal display device can be configured.
Further, it is effective as long as the exposure process is used in the case of etching the non-photosensitive resin with the resist pattern to form the unevenness and the case of forming the unevenness while leaving the resist pattern itself.
00.25]
Embodiment 2.
FIG. 5 shows the second embodiment of the present invention.LiquidIt is a top view for demonstrating the manufacturing method of the TFT array substrate of a crystal display device.In the following description, a reflective liquid crystal display device as a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same will be described.
In the figure, 1a is a transparent insulating substrate such as a glass substrate, 1b is a UV absorbing film, 1c is an insulating layer, 14 is a display unit on a liquid crystal panel, and 15 is a terminal portion provided on the periphery of the display unit. As shown in FIG. 5, the TFT array constituting one liquid crystal panel is formed by taking one or a plurality of the TFT arrays on one transparent insulating substrate 1a.
00.26]
Next, a method of manufacturing the TFT array substrate of the reflective liquid crystal display device according to the present embodiment will be described.
First, a UV absorbing film is formed on the surface of a transparent insulating substrate 1a such as a glass substrate, and the UV absorbing film 1b is formed only on the display portion 14 of the liquid crystal panel by a photolithography method. Next, the insulating layer 1c is formed on the entire surface of the substrate to form an insulating substrate.
After that, the TFT array substrate and the reflective liquid crystal display element are formed by the same method as in the first embodiment.
00.27]
According to the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and even when the UV absorbing film 1b is made of an opaque film such as metal, the area where the alignment mark or the like is formed is in a transparent state. Therefore, there are no restrictions on the equipment used in the process requiring alignment and the UV opaque film.
00.28]
Embodiment 3.
FIG. 6 shows the third embodiment of the present invention.LiquidIt is sectional drawing which shows a part of the manufacturing process of the TFT array substrate of a crystal display device.In the following description, a reflective liquid crystal display device as a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same will be described.
In the figure, 16 is a mask used when exposing the photosensitive resin constituting the interlayer insulating film 11, and 17 is a UV cut film. The same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
00.29]
Next, a method of manufacturing the TFT array substrate of the reflective liquid crystal display device according to the present embodiment will be described.
First, the gate electrode wiring 2, the gate electrode 2a, the common electrode wiring 3, the gate insulating film 4, the semiconductor layer 5, the ohmic contact layer 6, and the source electrode wiring 7 are placed on the transparent insulating substrate 1a by the same method as in the first embodiment. , The source electrode 7a, the drain electrode 8, the channel portion 9, and the passivation film 10 are formed (FIG. 6A).
00.30]
Next, as shown in FIG. 6B, a step of a photosensitive acrylic resin having a dielectric constant of 4 or less due to a TFT and electrode wiring (gate electrode wiring 2, common electrode wiring 3, source electrode wiring 7, etc.) After absorbing the above and applying it so that the front surface is flattened, the mask is attached with the UV cut film 17 on the back surface side (the surface side where the electrode wiring and the TFT are not formed) of the transparent insulating substrate 1a. The exposure process is performed by a split-exposure photolithography method in which the decomposition rate of the photosensitizer is changed through 14 to give a difference in the dissolution rate. Subsequently, after the UV cut film 17 is peeled off, a development process is performed using a weak alkaline developer, and the surface is uneven on the gate electrode wiring 2, the source electrode wiring 7, and in the pixel region excluding a part of the capacitance forming portion. Shape, a contact hole and an opening for terminal contact (not shown) are formed on the portion where the drain electrode 8 faces the common electrode 3 via the gate insulating film 4 and forms a capacitance, and firing is performed. The interlayer insulating film 11 is formed.
When the photosensitive resin constituting the interlayer insulating film 11 is exposed, a UV cut film is attached to the back surface side of the transparent insulating substrate 1a on which the photosensitive resin or the like is formed and is opaque to UV light. Since the processing is performed in a state, the reflected light from the substrate holder on the back surface side of the substrate is suppressed, and the photosensitive resin is not exposed to the photosensitive resin by inappropriate light such as reflected light.
00.31]
After that, the contact hole 12 and the reflective pixel electrode 13 are formed by the same method as in the first embodiment to form a TFT array substrate, and an alignment film is formed on the surface of the TFT array substrate and the facing substrate and then opposed to each other. A reflective liquid crystal display element is constructed by injecting a liquid crystal material into the liquid crystal material.
According to the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
[0032]
Embodiment 4.
FIG. 7 shows a TFT mounted as a switching element according to the fourth embodiment of the present invention.LiquidA schematic plan view showing the TFT array substrate of the crystal display device, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.In the following description, a reflective liquid crystal display device as a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same will be described.
In the figure, 5a is an island-shaped semiconductor film (amorphous silicon film) formed at the same time as the formation of the semiconductor layer 5, and 6a is an island-shaped low resistance amorphous silicon film formed at the same time as the formation of the ohmic contact layer 6. The same parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
00.33]
Next, a method of manufacturing the TFT array substrate of the reflective liquid crystal display device according to the present embodiment will be described.
First, the gate electrode wiring 2, the gate electrode 2a, and the common electrode wiring 3 are formed on the surface of the transparent insulating substrate 1a such as a glass substrate by the same method as in the first embodiment.
Next, a silicon nitride film to be the gate insulating film 4, an amorphous silicon film, and a low-resistance amorphous silicon film doped with impurities are sequentially formed by using a plasma CVD method or the like, and then a resist formed by a photolithography method is used. The amorphous silicon film and the low resistance amorphous silicon film are patterned to form the semiconductor layer 5 and the ohmic contact layer 6. At this time, the amorphous silicon film 5a and the low resistance amorphous silicon film 6a are left in an island shape in the pixel region other than the formation region of the contact hole 12, the gate electrode wiring 2, and the source electrode wiring 7.
As shown in FIG. 9, the island-shaped amorphous silicon film 5a and the low-resistance amorphous silicon film 6a may be formed only in a transparent region where an opaque metal film such as the drain electrode 8 is not formed. Good.
00.34]
Next, film formation by a sputtering method and patterning by a photolithography method are performed to form a source electrode wiring 7, a source electrode 7a and a drain electrode 8 on the ohmic contact layer 6, and the source electrode 7a and the drain electrode 8 are covered. The low-resistance amorphous silicon film 6a of the portion that is not formed is etched to form the channel portion 9 to form the TFT. At this time, since the low-resistance amorphous silicon film 6a other than the drain electrode 8 forming region is etched, the amorphous silicon film 5a and the low-resistance amorphous silicon film 6a exist in the lower layer of the drain electrode 8, but in the other pixel regions. Only the amorphous silicon film 5a is left in.
00.35]
After that, a passivation film 10, an interlayer insulating film 11, a contact hole 12, and a reflective pixel electrode 13 are formed by the same method as in the first embodiment to form a TFT array substrate, and an alignment film is formed on the TFT array substrate and the opposite substrate. Is formed and then opposed to each other, and a liquid crystal material is injected between them to form a reflective liquid crystal display element.
When the photosensitive resin constituting the interlayer insulating film 11 is exposed, the amorphous silicon film 5a is formed in the pixel region forming the uneven shape on the surface of the photosensitive resin in the previous step and is not suitable for UV light. Since it is transmitted, the reflected light from the substrate holder on the back surface of the substrate is suppressed, and the photosensitive resin is not exposed to the photosensitive resin by inappropriate light such as reflected light.
The same effect as that of the first embodiment can be obtained by the present embodiment without changing the conventional process.
00.36]
【Effect of the invention】
As described above, according to the present invention, the reflective pixel electrode formed at least in the upper layer at the time of exposure of the interlayer insulating film made of the photosensitive resin formed on the TFT of the TFT array substrate or the electrode wiring and flattening the surface. By making the region where the unevenness is formed to be provided to improve the reflection characteristics of the substrate into a state of being opaque to UV light, the UV light that was not absorbed by the photosensitive resin during the exposure of the photosensitive resin can be applied to the substrate. Since it does not pass through and the photosensitive resin is not exposed to light by inappropriate light such as reflected light from the substrate holder on the back surface of the substrate, appropriate irregularities are formed on the surface of the thin film transistor, and these appropriate irregularities are formed. High display quality with good reflection characteristics transferred to the reflective pixel electrodeLiquidA crystal display device can be obtained with a high yield.
[Simple explanation of drawings]
FIG. 1 is according to the first embodiment of the present invention.LiquidIt is a schematic plan view which shows the TFT array substrate of a crystal display device.
FIG. 2 is according to the first embodiment of the present invention.LiquidIt is sectional drawing which shows the manufacturing process of the TFT array substrate of a crystal display device.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the film thickness of an amorphous silicon film and the ultraviolet transmittance.
FIG. 4 shows another according to the first embodiment of the present invention.LiquidIt is sectional drawing which shows a part of the TFT array substrate of a crystal display device.
FIG. 5 is according to the second embodiment of the present invention.LiquidIt is a top view for demonstrating the TFT array substrate of a crystal display device.
FIG. 6 is according to the third embodiment of the present invention.LiquidIt is sectional drawing which shows the manufacturing process of the TFT array substrate of a crystal display device.
FIG. 7 is according to a fourth embodiment of the present invention.LiquidIt is a schematic plan view which shows the TFT array substrate of a crystal display device.
FIG. 8 is according to a fourth embodiment of the present invention.LiquidIt is sectional drawing which shows the manufacturing process of the TFT array substrate of a crystal display device.
FIG. 9: Other according to the fourth embodiment of the present invention.LiquidIt is a schematic plan view which shows the TFT array substrate of a crystal display device.
[Explanation of symbols]
1 Insulating substrate, 1a Transparent insulating substrate, 1b UV absorption film,
1c insulation layer, 2 gate electrode wiring, 2a gate electrode, 3 common electrode wiring,
4 Gate insulating film, 5 Semiconductor layer, 5a Amorphous silicon film,
6 Ohmic contact layer, 6a low resistance amorphous silicon film,
7 source electrode wiring, 7a source electrode, 8 drain electrode,
9 channels, 10 passivation films, 11 interlayer insulating films,
12 contact holes, 13 reflective pixel electrodes, 14 display units,
15 terminals, 17 masks, 18 UV cut film.