JP2001075090A

JP2001075090A - 液晶表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP2001075090A
Application number: JP2000092389A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Sawayama; 豊澤山; Kazuhiko Tsuda; 和彦津田; Shigemitsu Mizushima; 繁光水嶋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2001-03-23
Anticipated expiration: 2020-03-29
Also published as: JP3490375B2; KR100378754B1; KR20010007536A; US6376271B1; TW586045B

Abstract

(57)【要約】【課題】層間絶縁膜の膜厚分布を小さくして安定した
セル厚を得ることができ、さらに該層間絶縁膜の厚膜化
を容易に行うことができる液晶表示装置の製造方法を実
現する。【解決手段】ＰＯＰ構造の液晶表示装置の製造方法に
おいて、層間絶縁膜３を形成する際にドライフィルムレ
ジスト１８を用いる。該ドライフィルムレジスト１８
は、ベースフィルム１９上に感光性樹脂２０を均一に塗
布し、さらに該感光性樹脂２０の膜面に保護フィルム層
２１が形成されて作製される。ガラス基板１付近まで誘
導されたドライフィルムレジスト１８は、転写直前に保
護フィルム２１が剥離され、転写ローラ２５により上記
ガラス基板１に感光性樹脂２０が加熱・圧着されて、層
間絶縁膜３が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置の製
造方法に関し、特にＰＯＰ（Pixel on Passivat-ion ）
構造の液晶表示装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置を構成する単位画素の開口
率は、ディスプレイそのものの明るさに直結するため、
従来より液晶表示装置の高開口率化が求められてきた。
この手法として図１０（ｃ）に示すように、ＴＦＴ１０
２（Thin Film Transistor）等のアクティブ素子（スイ
ッチング素子）付きのガラス基板１０１と画素電極１０
３ｂ（図１０（ａ）中、一点鎖線で示されている）との
間に層間絶縁膜１０４を設け、画素電極１０３ｂと、Ｉ
ＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなる透明電極である下
層電極１０５とを、コンタクトホール１０６を介して接
続するＰＯＰ構造が考えられる。該ＰＯＰ構造の液晶表
示装置の場合、図１０（ａ）に示されている信号配線
（ゲート信号配線１２２およびソース信号配線１２１）
の上部までを画素領域とすることが可能となるため、図
１０（ｂ）に示されているＰＯＰ構造でない液晶表示装
置の画素電極１０３ａ（図１０（ａ）中、二点鎖線で示
されている）と比較すると開口率が高い。

【０００３】尚、上記図１０（ａ）は、画素電極が形成
される側の基板である画素基板（背面基板）の一画素分
周辺を示す平面図であり、ＰＯＰ構造ではない画素電極
１０３ａと、ＰＯＰ構造の画素電極１０３ｂとを、比較
のため同時に示している。

【０００４】また、図１１（ａ）および（ｂ）に示すよ
うに、ＰＯＰ構造の液晶表示装置における画素電極１０
３ｂに光拡散性を持たせるために、層間絶縁膜１０４の
表面に微細な凹凸を形成して、かつ上記画素電極１０３
ｂにアルミなどの高反射材料を採用して反射電極を形成
することで、開口率が高く、かつ視差の発生しない反射
型の液晶表示装置が実現可能となる。

【０００５】尚、図１１（ａ）は、凹凸が形成された反
射電極を備えた画素基板の平面図（コンタクトホールは
図示せず）であり、図１１（ｂ）は、該画素基板の一画
素当たりの断面図である。

【０００６】更に、図１２（ａ）および（ｂ）に示すよ
うに、凹凸領域（反射領域）１０７と、層間絶縁膜１０
４を除いた領域（透過領域）１０８とを同時に作製し、
反射領域１０７には画素電極１０３ｂにアルミなどの高
反射材料を採用した反射電極、透過領域１０８には透明
電極の下層電極１０５を利用することで、透過と反射と
が両方使用可能なハイブリット型液晶表示装置も開発さ
れている。

【０００７】上記層間絶縁膜１０４に対しては、次の３
つの特性が要求される。

【０００８】十分な膜厚が得られること。

【０００９】面内での膜厚分布の変化が小さいこと。

【００１０】加工性の良いこと。

【００１１】この様な層間絶縁膜１０４としては、Ｓｉ
Ｎｘ、ＳｉＯ₂等の無機膜、またはフォトレジスト等の
感光性有機膜（感光性樹脂）が考えられるが、ＳｉＮ
ｘ、ＳｉＯ₂等の無機膜は厚膜化や加工性に難があるの
で、所望の光散乱特性を得るために、形状を制御した微
細な凹凸が必要となる反射型液晶表示装置への利用は不
可能に近い。

【００１２】これに対して上記感光性有機膜は、フォト
リソ工程によりコンタクトホール１０６および凹凸等を
形成することができるので、ＰＯＰ構造の液晶表示装置
に対して層間絶縁膜１０４として使用されることが多
い。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、（１）層間絶縁膜の膜厚分布、（２）寄
生容量、（３）反射型液晶表示装置の製造、および
（４）ハイブリット型液晶表示装置の製造に関して、そ
れぞれ以下に示すような問題が生じる。

【００１４】（１）層間絶縁膜の膜厚分布図１３（ａ）ないし（ｅ）には、ＰＯＰ構造の液晶表示
装置の代表的な製造工程図が示されている。尚、図１３
（ａ）ないし（ｅ）では、図の煩雑化を避けるため、Ｔ
ＦＴ、信号配線等は省略されている。ＰＯＰ構造の液晶
表示装置の製造方法は以下のとおりである。

【００１５】下層電極１０５が形成されたガラス基板
１０１上に、層間絶縁膜１０４としてスピンコータによ
り感光性樹脂膜が形成される（図１３（ａ）参照）。

【００１６】上記下層電極１０５と、後の工程で形成
される画素電極１０３ｂとを接続するためのコンタクト
ホール１０６を形成するため、フォトマスク１１０を用
いて上記層間絶縁膜１０４に露光する（図１３（ｂ）参
照）。

【００１７】現像、焼成を経て、層間絶縁膜１０４が
完成する（図１３（ｃ）参照）。

【００１８】上記層間絶縁膜１０４上に、画素電極１
０３ｂ形成用としてＩＴＯ膜が成膜される（図１３
（ｄ）参照）。

【００１９】上記ＩＴＯ膜を所定の形状に形成して、
画素電極１０３ｂを形成する（図１３（ｅ）参照）。

【００２０】上記図１３（ａ）に示されるの工程にお
いて、層間絶縁膜１０４はスピンコータにより形成され
ている。スピンコータの利点は、比較的均一な膜厚を得
やすいことであるが、溶媒を含んだ感光性樹脂材料を塗
布するため、溶媒の乾燥時に「乾きむら」のような状態
が発生する。この「乾きむら」の現象は層間絶縁膜１０
４の膜厚が厚くなるほど顕著となる。

【００２１】さらに、図１４（ａ）に示すように、スピ
ンコータの動作原理上、基板周辺部分上の周辺層間絶縁
膜１０４ａの膜厚は、基板中央部分上の中央層間絶縁膜
１０４ｂの膜厚に比べて、表面張力等の影響で厚くなり
やすい。その結果、同一基板内である程度の膜厚分布が
発生してしまう。

【００２２】層間絶縁膜の厚膜化の効果については、後
述の「寄生容量」の部分で説明するためここでは省略す
るが、スピンコータにより層間絶縁膜等の塗布材料の厚
膜化を図る場合、考えられる方法は次の３つである。

【００２３】コータの回転数を落とす。

【００２４】重ね塗りを行う。

【００２５】塗布する材料の粘度を上げる。

【００２６】しかし、上記各方法はそれぞれ大きな問題
点を有している。

【００２７】スピンコータを使用した塗布工程の場合、
基板を回転させることで均一な膜厚を得るとともに、材
料に混入された溶剤を蒸発させている。一般に、高速に
回転するほどこれらの効果は大きくなるため、低速回転
にて膜を形成した場合にはこれらの効果は少なくなって
しまう。このため、ＰＯＰ構造に代表される、「最終形
態として液晶表示装置内に塗布材料が残る」液晶表示装
置においては、の手法を採用することは難しい。

【００２８】また、の方法での問題点は明らかであ
り、「塗布→フォトリソ→焼成」の工程を繰り返すこと
は、いたずらに工程数を増加させてスループットの低
下、不良の増加を招く。また、単に塗布を繰り返した場
合、つまり、「塗布→塗布→……→塗布→フォトリソ→
焼成」とした場合、レジストなどの材料が焼成される前
に次の材料が吐出されるので、その溶剤により先に形成
された膜が溶けてしまう。その結果、例えば１回目の塗
布により形成される膜厚がａμｍで、ｎ回塗布工程を繰
り返したとしても、その膜厚はａ×ｎμｍとはならず
（ａ×ｎμｍ以下となる）、また塗布むらも発生しやす
くなる。

【００２９】の手法は、厚膜化の方法として、広く一
般に使用されている方法である。しかしながらこの方法
の場合、（ａ）材料の吐出時間の増加、（ｂ）塗布工程
の各種条件の最適化、といった問題が挙げられる。

【００３０】上記（ａ）の問題について説明する。レジ
ストなどの材料を吐出する場合には、混入した異物など
を取り除くためにフィルタを介することが多い。このと
き、吐出する材料の粘度が大きいと、フィルタを通すた
めにかなりの圧力を加えなくてはならず、時間も要する
こととなる。また、吐出時間を短くするためにフィルタ
の目を荒くすると、異物等を充分に除去することができ
なくなるので、フィルタの目を荒くして吐出時間の増加
を抑えることもできない。

【００３１】また、上記（ｂ）の問題は、材料、塗布さ
れる基板によって変化はするものの、吐出した材料を基
板全体にひきのばすことの困難さ（塗布されない領域が
発生するなど）や、基板全体の膜厚を均一化するための
最終段階における振りきりなど、塗布工程の各段階にお
いて、いわゆる「条件だし」をかなり厳密に行う必要が
生じることである。仮に、最適な条件が見つかったとし
ても、基板の状態の変化、周辺環境、材料その物の経時
的変化により、その「最適条件」も変化することから、
常に安定した膜質（厚さ、面内分布）の、厚膜化された
層間絶縁膜を形成することは非常に困難である。

【００３２】上述したような厚膜化の問題が非常に大き
く取り上げられることの少なかった理由は、液晶表示装
置に使用されるＴＦＴ等のアクティブ素子を形成するた
めのレジスト膜はエッチング後に剥離されるので、従来
の解像度の液晶表示装置を作製する上では、該レジスト
膜の膜厚分布が特に問題視されることがなかったからで
ある。しかし、レジスト膜をＰＯＰ構造の液晶表示装置
の層間絶縁膜に使用する場合は、最終形態で、膜厚分布
の形状がそのままセル内に残ることになる。このため、
ＰＯＰ構造の液晶表示装置では、層間絶縁膜の膜厚の分
布はセル厚の不良に直結する。

【００３３】図１４（ｂ）には、層間絶縁膜１０４の膜
厚分布が基板単位で発生した場合に、ガラス基板１０１
上に層間絶縁膜１０４が形成された画素基板１１１と、
対向基板１１２とを、基板シール材１１３にて貼り合わ
せてパネル化した時の断面図が模式的に示されている。
このような液晶セルにおける中央部のセルギャップｄ３
は、周辺部のセルギャップｄ４よりも大きくなってしま
う。この様なセル厚の不均一（基板内でのセル厚分布が
大きい）は、特に反射型液晶表示装置で顕著に確認され
る。その理由は、周囲光を利用するため、透過型のよう
にバックライトによる調整が不可能であることや、リタ
ーデイションがセル厚の２倍に比例するため、透過型に
比べ２倍の影響をうけること、等が挙げられる。

【００３４】このように、セル厚の不均一さが表示の均
一性に直接影響を与えるような液晶表示装置では、層間
絶縁膜の厚膜化をスピンコータにて実現することは非常
に困難である。

【００３５】（２）寄生容量図１５に示すように、ＰＯＰ構造の透過型液晶表示装置
において、信号配線（ゲート信号配線１２２およびソー
ス信号配線１２１）の境界までを表示に利用する場合、
自ずと画素電極１０３ｂ（図中一点鎖線で示されてい
る）と信号配線（ゲート信号配線１２２およびソース信
号配線１２１）とが重なり合う領域１１４が発生する。
更に反射型液晶表示装置では、前面からの光を利用する
ため、ゲート信号配線１２２およびソース信号配線１２
１上も画素電極１０３ｂとして利用できるため、前述の
重なり合う領域１１４（斜線領域）の幅が更に大きくな
る。

【００３６】この領域１１４に応じて、寄生容量と呼ば
れる容量成分が発生する。この寄生容量は、以下に式１
にて示すように、各信号配線（ゲート信号配線１２２、
ソース信号配線１２１）と画素電極１０３ｂとが重なる
領域１１４が増加すると、当然ながら大きくなる。

【００３７】Ｃ＝εｒ・ε０・Ｓ／ｄ（式１）Ｃ：寄生容量，εｒ：比誘電率，ε０：真空の誘電率Ｓ：信号配線と画素電極の重なり部分の面積，ｄ：電極
間距離上記のような寄生容量は、クロストークの発生、ドライ
バヘの負荷等の問題を発生させる。また寄生容量の発生
を無視できるようなドライバ、アクティブ素子の設計も
可能ではあるものの、その場合、消費電流の増大を招
き、液晶表示装置の低消費電力という優位性が損なわれ
る。

【００３８】以上のことから、寄生容量を低減する必要
がある。寄生容量を低減するためには、前述の（式１）
より、信号配線と画素電極との重なり部分の面積Ｓを
小さくする、層間絶縁膜の比誘電率εｒを下げる、
信号配線と画素電極との重なり部分の電極間距離ｄを広
くする、等が考えられる。しかし、上記面積Ｓは開口率
を保つために低下させることができず、また、有機膜の
比誘電率は液晶に対し極端に低下させることが困難であ
る事から、電極間距離ｄを大きくする手法が最も有効と
考えられる。

【００３９】本出願人は、液晶の厚さと同程度の厚みを
有する有機膜を層間絶縁膜として用いた場合、その膜厚
が３〜４μｍ以上であれば表示に悪影響（クロストー
ク）を与えず、かつ消費電力の増加を防ぐことが可能と
なることを実験的に確認した。しかしながら、前述のス
ピンコータにより、３〜４μｍ以上という膜厚を、液晶
パネルのセル厚に影響を与えない程度の膜厚分布で塗布
することは非常に困難である上、現像等の工程で必然的
に発生する「膜減り」と呼ばれる膜厚の低下が、更に膜
厚分布を大きくする傾向があることも確認された。この
様な膜厚分布は、特に反射型液晶表示装置を作製する場
合、「反射むら」と呼ばれる光拡散性のむらも同時に引
き起こし、極端に表示品位を低下させる。

【００４０】（３）反射型液晶表示装置の製造反射型液晶表示装置は、パネル前面からの光を反射電極
により反射して表示に利用しているが、この際、反射電
極に光拡散機能を付加することで「白い」表示を行って
いる。このため層間絶縁膜表面には微細な凹凸が加工さ
れることとなる。図１６（ａ）ないし（ｅ）には、上記
層間絶縁膜表面の凹凸パターンを製造する工程が示され
ている。

【００４１】下層電極１０５が形成されているガラス
基板１０１上に、層間絶縁膜１０４としてスピンコータ
により感光性樹脂を塗布する（図１６（ａ）参照）。

【００４２】凹凸形成用フォトマスク１１５により層
間絶縁膜１０４をハーフ露光する（図１６（ｂ）参
照）。

【００４３】コンタクトホール形成用フォトマスク１
１０により、コンタクトホール１０６形成部分を露光す
る（図１６（ｃ）参照）。

【００４４】現像により、露光された部分を除去する
（図１６（ｄ）参照）。

【００４５】焼成により、層間絶縁膜１０４が熱ダレ
を起こして、凹凸部分が滑らかに変形する（図１６
（ｅ）参照）。

【００４６】上記の工程では、プロセス短縮を図るた
め、層間絶縁膜１０４の表面の凹凸形状そのものは「ハ
ーフ露光」プロセスを採用している。「ハーフ露光」プ
ロセスとは、現像完了時に除去領域の感光性樹脂からな
る膜がある程度残るように、即ち、上記感光性樹脂から
なる膜の下地が露出しないように露光したプロセスのこ
とを示している。該ハーフ露光プロセスを採用すると、
現像完了時の層間絶縁膜１０４の断面は図１６（ｄ）に
示すようになり、その後の焼成によりなだらかな凹凸形
状を容易に形成することが可能となる。しかしながら、
このプロセスを採用しつつ、層間絶縁膜１０４の厚膜化
を行うと次のような問題が発生する。

【００４７】（ａ）露光、現像工程終了時に残った凹凸
の底の部分の膜厚が厚いので、焼成時の熱ダレにより平
坦化してしまう（図１７（ａ）参照）。

【００４８】（ｂ）露光量を増大させるとある程度の凹
凸形状は実現できるが、焼成時の熱ダレにより平坦化は
発生するため、結果的に膜厚が減少してしまう（図１７
（ｂ）参照）。

【００４９】（ｃ）寄生容量の発生を抑えるために、信
号配線（ゲート信号配線１２２，ソース信号配線１２
１）上の層間絶縁膜１０４の表面に凹凸パターンを施さ
ずに、この部分の層間絶縁膜１０４をそのまま残す場
合、凹凸形成領域と信号配線領域間とで段差が発生して
しまうため（図１６（ｃ）参照）、画素部分のセル厚が
厚くなる、スイッチングドメインが発生する、等の問題
が発生する。

【００５０】以上のように、「ハーフ露光」プロセスと
感光性樹脂からなる層間絶縁膜の厚膜化との両方を満足
するプロセスを確立するのは非常に困難であり、また、
プロセス上のマージンも狭い。

【００５１】（４）ハイブリット型液晶表示装置の製造図１８（ａ）にハイブリット型液晶表示装置の基本的な
構造を示す。該ハイブリット型液晶表示装置において、
透過領域１０８の液晶層１１８のリターデイションＲ１
および反射領域１０７の液晶層１１８のリターデイショ
ンＲ２は、次に示す式で求められる。

【００５２】Ｒ１＝Δｎ・ｄ１（式２）Ｒ２＝Δｎ・２・ｄ２（式３）Ｒ１：透過領域のリターデイション，Ｒ２：反射領域の
リターデイション Δｎ：液晶の屈折率異方性，ｄ１：透過領域のセル厚ｄ２：反射領域のセル厚上記式２および式３に示すように、各領域のリターデイ
ションＲ１，Ｒ２は、各領域のセル厚ｄ１，ｄ２の値に
より変化する、つまり、ｄ１、ｄ２の値により電圧−透
過（反射）率特性が変化する。尚、図１８（ａ）に示さ
れているハイブリット型液晶表示装置は、ノーマリブラ
ックモードの場合を示している。また、図１８（ａ）に
おいて、１１６は偏光素子であり、１１７はバックライ
トである。

【００５３】図１８（ｂ）には、透過領域１０８の電圧
−透過率特性が示されている。透過領域１０８のセル厚
ｄ１が反射領域１０７のセル厚ｄ２に対して、ｄ１＜２
・ｄ２（式４）の関係をみたしている場合、反
射領域１０７の電圧−透過率特性は、図１８（ｃ）に示
すように、透過領域１０８と比較してリターデイション
変化が大きくなる。

【００５４】これに対して、透過領域１０８のセル厚ｄ
１が反射領域１０７のセル厚ｄ２に対して、ｄ１＝２・ｄ２（式５）の関係をみたしている場合、図１８（ｄ）に示すよう
に、反射領域１０７の電圧−透過率特性は、透過領域１
０８と略一致する。

【００５５】このため反射領域１０７の層間絶縁膜１０
４をセル厚ｄ２と同程度にし、透過領域１０８のセル厚
ｄ１を反射領域１０７のセル厚ｄ２の２倍にすること
で、光学特性の一致が図れる。しかし、液晶のセル厚は
３〜５μｍ程度であることを考えると、厚い層間絶縁膜
１０４を形成する必要が生じるが、この点については先
に述べたようにスピンコータでは困難である。

【００５６】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
ので、層間絶縁膜の膜厚分布を小さくして安定したセル
厚を得ることができ、さらに該層間絶縁膜の厚膜化を容
易に行うことができる液晶表示装置の製造方法を実現す
ることを課題とする。

【００５７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の液晶表示装置の製造方法は、液晶層を介
して対向配置される一対の基板のうち、少なくとも一方
の基板が透光性を有する透光性基板であり、該透光性基
板に対向配置される背面基板上に層間絶縁膜を介して画
素電極が形成されて、該層間絶縁膜に形成されたコンタ
クトホールを介して下層電極と上記画素電極とが接続さ
れる液晶表示装置の製造方法において、上記背面基板上
に信号配線および下層電極を形成する第１の工程と、上
記背面基板上に、ドライフィルムレジストを用いて層間
絶縁膜を形成する第２の工程と、上記層間絶縁膜を所定
の形状にパターニングし、上記下層電極の位置に合わせ
てコンタクトホールを形成する第３の工程と、上記層間
絶縁膜上に画素電極を形成する第４の工程とを含むこと
を特徴としている。

【００５８】上記の方法によれば、画素電極が形成され
る側の背面基板と画素電極との間に層間絶縁膜が形成さ
れるＰＯＰ（Pixel on Passivation）構造の液晶表示装
置を形成する際、上記層間絶縁膜をドライフィルムレジ
ストを用いて形成することで、上記背面基板内における
膜厚分布が非常に小さく、また膜厚の厚い層間絶縁膜を
容易に形成することが可能となる。これは、ドライフィ
ルムレジストに予め形成された、均一で所望の膜厚の層
間絶縁膜用の膜を用いて、層間絶縁膜を形成するためで
ある。

【００５９】さらに、例えば従来のスピンコータによる
層間絶縁膜の形成方法では、初回に滴下した材料の大半
が遠心力で基板外に飛び散るために、実際に背面基板上
に残る材料はごく僅かとなってしまうが、ドライフィル
ムレジストを用いて形成することで、材料の無駄を省い
てコストの増加を抑制することができる。

【００６０】これにより、セル厚のムラによる表示不良
の発生を低減できるとともに、スピンコータによる形成
方法と比較して材料の節約を行うことができるため、コ
ストダウンを図ることができる。

【００６１】さらに、本発明の液晶表示装置の製造方法
は、上記の課題を解決するために、上記第２の工程にお
いて、上記層間絶縁膜の表面に凹凸が形成されており、
さらに、上記第４の工程において形成される画素電極
を、反射膜にて形成することもできる。

【００６２】上記の方法によれば、上記画素電極が反射
層としての機能を兼ね備える反射電極として形成される
ので、膜厚が厚く、かつ均一な層間絶縁膜を備えた反射
型液晶表示装置を形成することができる。さらに、上記
反射電極に光拡散性を持たせるための凹凸を形成するた
めに、該反射電極の下地となる層間絶縁膜の表面に凹凸
を形成するのであるが、このように表面に凹凸を有する
層間絶縁膜をドライフィルムレジストを用いて形成する
ことにより、層間絶縁膜の膜厚に関係なく、再現性（安
定性）良く凹凸を有する層間絶縁膜を形成することがで
きる。

【００６３】これにより、セル厚のムラによる表示不良
を抑制し、かつ層間絶縁膜の厚膜化と安定性の良い凹凸
形状を同時に実現して、安定した光拡散性を有する反射
型液晶表示装置を製造することができる。

【００６４】さらに、本発明の液晶表示装置の製造方法
は、上記の課題を解決するために、上記した液晶表示装
置の製造方法において、上記ドライフィルムレジスト
が、ベースフィルム表面に凹凸パターンを形成し、さら
に該ベースフィルムの凹凸形成面側に感光性材料が成膜
されて形成されることが望ましい。

【００６５】上記の方法によれば、ドライフィルムレジ
ストを構成しているベースフィルムにあらかじめ凹凸パ
ターンを形成しておき、該凹凸パターンを層間絶縁膜と
なる感光性材料に反映させる、すなわちドライフィルム
レジストの段階で、上記感光性材料に予め凹凸パターン
を形成しておくことができる。

【００６６】これにより、層間絶縁膜表面の凹凸を、ド
ライフィルムレジストを用いて容易に、かつ従来の熱ダ
レ法と比較して格段に安定した再現性で実現することが
できる。

【００６７】また、本発明の液晶表示装置の製造方法
は、上記の課題を解決するために、上記第１の工程にお
いて、背面基板上の表示画素領域内に下層電極を形成
し、さらに、上記第３の工程において、上記表示画素領
域内における上記層間絶縁膜の一部をパターニングによ
り除去することも可能である。

【００６８】上記の方法によれば、ドライフィルムレジ
ストを用いて、透過および反射の双方で使用可能なハイ
ブリット型液晶表示装置を製造することで、反射型液晶
表示装置を製造した場合と同様の効果が得られる上、さ
らに層間絶縁膜の膜厚を安定して制御することが可能と
なり、透過領域と反射領域の電圧−透過（反射）率特性
を略一致させることが容易となる。

【００６９】これにより、反射型液晶表示装置を製造し
た場合に得られる上述した効果に加えて、透過領域と反
射領域の電気−光学特性のズレを抑制したハイブリット
型液晶表示装置を製造することができる。

【００７０】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の第１の
実施の形態について図１ないし図３、および図８に基づ
いて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形
態においては、ＰＯＰ構造（P-ixel on Passivation ）
の透過型液晶表示装置の製造方法について説明する。

【００７１】図２（ａ）ないし（ｅ）には、上記ＰＯＰ
構造の透過型液晶表示装置の製造工程が示されている。
尚、図２においては、図の煩雑化を避けるため、スイッ
チング素子として用いられる薄膜トランジスタ（以下、
ＴＦＴ（Thin Film Transis-tor ）と称する。）、およ
び信号配線等は省略されている。上記ＰＯＰ構造の透過
型液晶表示装置の製造方法は以下のとおりである。

【００７２】ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなる
透明電極である下層電極２が形成されたガラス基板（背
面基板）１上に、層間絶縁膜３として感光性樹脂膜がド
ライフィルムレジストを用いて形成される（図２（ａ）
参照）。

【００７３】上記下層電極２と、後の工程で形成され
る画素電極５とを接続するためのコンタクトホール４を
形成するため、図８（ａ）に示されているフォトマスク
６（黒部分：遮光領域，白部分：透光領域）を用いて上
記層間絶縁膜３に露光する（図２（ｂ）参照）。

【００７４】現像、焼成を経て、層間絶縁膜３、コン
タクトホール４が完成する（図２（ｃ）参照）。

【００７５】上記層間絶縁膜３上に画素電極５となる
ＩＴＯ膜が成膜される（図２（ｄ）参照）。

【００７６】上記ＩＴＯ膜を所定の形状に形成して、
画素電極５を形成する（図２（ｅ）参照）。

【００７７】尚、上記下層電極２は必ずしもＩＴＯであ
る必要はなく、不透明な金属膜でもよい。

【００７８】以上のような工程により完成した透過型液
晶表示装置の画素基板の、一画素分周辺を示す平面図を
図３（ａ）に、該図３（ａ）のＡ−Ａ断面図を図３
（ｂ）に示す。尚、図３（ａ）および（ｂ）には、図２
において省略されていたＴＦＴおよび信号配線が示され
ている。

【００７９】ガラス基板１上に複数のゲート信号配線７
および補助容量作成用信号線８が互いに略平行に設けら
れている。上記ゲート信号配線７からは、一画素毎にゲ
ート電極９が分岐している。上記ゲート信号配線７に
は、後述するゲート絶縁膜１２を介してソース信号配線
１０が交差して配されている。該ソース信号配線１０か
らは、一画素毎にソース電極１１が分岐している。上記
ゲート絶縁膜１２は、上記ゲート信号配線７、ソース信
号配線１０、および補助容量作成用信号線８を覆って、
ガラス基板１上のほぼ全面に設けられている層である。

【００８０】上記ソース電極１１は、上記ゲート絶縁膜
１２、後述するａ−Ｓｉ層１３、およびコンタクト層で
あるｎ⁺ａ−Ｓｉ層１４ａを介して上記ゲート電極９の
一方の側部に重畳形成されている。上記ａ−Ｓｉ層１３
は、ゲート電極９の上方にゲート絶縁膜１２を介して形
成されている層である。

【００８１】また、上記ゲート電極９の他方の側部に
は、上記ゲート絶縁膜１２、上記ａ−Ｓｉ層１３、およ
びコンタクト層であるｎ⁺ａ−Ｓｉ層１４ｂを介してド
レイン電極である下層電極２が重畳形成されている。該
下層電極２は上記補助容量作成用信号線８上まで延長し
て形成されている。該下層電極２の延長部分２ａと該補
助容量作成用信号線８とは、上記ゲート絶縁膜１２介し
て対向配置されており、補助容量１５を形成している。
また、上記ａ−Ｓｉ層１３上に設けられている１６は、
エッチストッパである。

【００８２】尚、画素電極５を選択的に駆動するための
スイッチング素子であるＴＦＴ１７は、上記ゲート電極
９、ソース電極１１、下層電極２等から構成されてい
る。

【００８３】上記ＴＦＴ１７および下層電極２等の上
に、層間絶縁膜３を介して画素電極５（図３（ａ）にお
いては一点鎖線で示されている）が配置されている。

【００８４】次に、本実施の形態に係る液晶表示装置の
製造方法における層間絶縁膜３の形成方法について、詳
細に説明する。

【００８５】本実施の形態に係る液晶表示装置の製造方
法では、上述したの工程において層間絶縁膜３を形成
する際、ドライフィルムレジストが用いられる。そこ
で、図１（ａ）および（ｂ）を用いて、ドライフィルム
レジストによる層間絶縁膜３の形成方法について、以下
に説明する。

【００８６】図１（ａ）に示すように、ドライフィルム
レジスト１８は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタ
レート）からなる透明なベースフィルム１９上に、感光
性樹脂２０をスリットコータ等の塗工機を用いて、感光
性樹脂塗布用保護スリット２３から均一に塗布し、ヒー
タ２４を用いて１００℃で５分間乾燥させ、さらに、上
記感光性樹脂２０の膜面に、ポリエチレンテレフタレー
トからなる保護フィルム層２１を形成することで得るこ
とができる。該保護フィルム層２１は、感光性樹脂２０
に対する外部からの損傷や異物の付着を防止するために
設けられる層である。このように形成されたドライフィ
ルムレジスト１８は、ロール状に巻き取られてロール状
ドライフィルムレジスト２２となる。尚、上記感光性樹
脂２０には、特に制限無く公知の材料が使用できるが、
アクリル系の感光性樹脂材料を用いることがより望まし
い。

【００８７】次に、以上のように作製されたドライフィ
ルムレジスト１８を、真空ラミネータを用いてＴＦＴ１
７、下層電極２等が形成されているガラス基板１に転写
する。上記真空ラミネータの例としては、アンガーエレ
クトロニック（ANGER ELECT-RONIC ）（ＧＭＢＨ社製）
の、VACUUM LAMINATOR TYPE VCL 等がある。図１（ｂ）
には、上記真空ラミネータを用いて、ドライフィルムレ
ジスト１８をガラス基板１上に転写する様子が模式的に
示されている。尚、図１（ｂ）においては、上記ガラス
基板１上に形成されているＴＦＴ１７および下層電極２
等は省略されている。

【００８８】図１（ｂ）中において、転写（加熱・圧
着）ローラ２５とロール状ドライフィルムレジスト２２
との間には、該ロール状ドライフィルムレジスト２２か
らのドライフィルムレジスト１８の導入領域２６にて、
ドライフィルムレジスト１８にタワミやシワが発生しな
いようテンションがかけられている。上記導入領域２６
でのシワやタワミは、ガラス基板１への転写時に発生す
る、レジスト層である感光性樹脂２０のムラ、気泡のか
み込みとなるため、使用する感光性樹脂２０の材料、及
び転写するガラス基板１のサイズに応じ、上記テンショ
ンに対して適時条件出しされる。

【００８９】ガラス基板１付近まで誘導されたドライフ
ィルムレジスト１８は、該ガラス基板１への転写直前に
保護フィルム剥離装置２７により保護フィルム２１が剥
離されて、転写ローラ２５によりガラス基板１に感光性
樹脂２０が加熱・圧着されて、層間絶縁膜３が形成され
る。尚、剥離された保護フィルム２１は、保護フィルム
巻取りローラ２８に巻きとられる。また、感光性樹脂２
０が転写された後に残るベースフィルム１９は、ベース
フィルム巻取りローラ２９に巻き取られる。

【００９０】以上の工程により作製された、層間絶縁膜
３が設けられたガラス基板１は、前述の図２（ｂ）ない
し（ｅ）に示される工程ないしを経て、ＰＯＰ構造
の透過型液晶表示装置の画素基板として完成する。

【００９１】本実施の形態に係る製造方法のように、層
間絶縁膜３を形成する際にドライフィルムレジスト１８
を用いる利点としては、スピンコータを用いるよりも部
材のコストメリットがあるのは当然として（スピンコー
タでは初回に滴下したレジスト等の大半が遠心力でガラ
ス基板１外に飛ぶために、実際にガラス基板１上に残る
レジストは僅かとなってしまう。）、膜厚の均一性が良
いことが挙げられる。

【００９２】たしかに、ベースフィルム１９上に塗工さ
れる感光性樹脂２０は、塗工の始点および終点部分で、
やはり膜厚の変動が発生する。しかし、ロール状ドライ
フィルムレジスト２２には、非常に長いドライフィルム
レジスト１８が巻き取られるため、非常に長いベースフ
ィルム１９上における感光性樹脂２０の塗工の始点およ
び終点部分の領域は、全体に比べれば極僅かである。こ
れにより、膜厚の変動した上記始点および終点部分を使
用せずともコスト的にデメリットになることは少なく、
ましてスピンコータと比較した場合では、問題にならな
い程の部材が節約できる。

【００９３】また、ベースフィルム１９に感光性樹脂２
０を塗工した段階で、図１（ａ）に示されているヒータ
２４により溶媒の乾燥が行われるため、スピンコータで
塗布した時の様に、塗布した後ガラス基板１上で溶媒の
乾燥を行う必要がない。換言すれば、事前にある程度乾
燥させてあるため、仮に「乾きムラ」が発生したとして
もその部分のフィルムを使用しなければ、パネルに対す
る影響を無くすことができる。

【００９４】更に、本実施の形態においては、スリット
コータ等の塗工機により感光性樹脂２０を塗工するた
め、３〜６μｍ程度の厚い膜厚も容易に作製することが
できる。また、ベースフィルム１９上にもともと均一に
形成された感光性樹脂２０をガラス基板１上に転写する
ため、スピンコータを用いた場合のように、ガラス基板
１の中央部と周辺部とで膜厚差が大きくなることもな
い。

【００９５】以上のように、層間絶縁膜３をドライフィ
ルムレジスト１８を用いて感光性樹脂材料により形成す
ることで、同一基板内の層間絶縁膜３の均一性、および
層間絶縁膜３の厚膜化といった、スピンコータでは実現
が困難であった問題を解決することができる。さらに、
コンタクトホール４の形成工程などは、これまでと同様
に、フォトリソ工程を利用することができる。

【００９６】尚、本実施の形態においては、レジストと
して、光の当たった所が除去されるポジ型のレジストを
用いて説明しているが、光の当たった所が残るネガ型の
レジストを用いることも当然可能である。

【００９７】〔実施の形態２〕本発明の第２の実施の形
態について図４ないし図６、および図８に基づいて説明
すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態におい
ては、ＰＯＰ構造の反射型液晶表示装置の製造方法につ
いて説明する。該反射型液晶表示装置における画素電極
は、その表面に凹凸が形成された反射電極である。ま
た、説明の便宜上、前記した実施の形態１で説明した構
成と同一の構成については同じ参照番号を付記し、その
説明を省略する。

【００９８】本実施の形態では、層間絶縁膜を形成する
際に、感光性樹脂２０を塗工するベースフィルム１９の
表面上にあらかじめ凹凸を形成して、且つ上記感光性樹
脂２０には加熱による形状変化の小さい感光性樹脂材料
を用いてドライフィルムレジスト４０を作製している。
以下に、該ドライフィルムレジスト４０の形成方法につ
いて説明する。

【００９９】層間絶縁膜を形成する際に、スピンコー
タ、ハーフ露光、熱ダレプロセスを用いる場合、面内で
の層間絶縁膜の膜厚がばらついて、安定（再現）性が得
られないという問題があることは、上述したとおりであ
る。また、プロセス上の問題として、反射電極表面に形
成される凹凸自身の高低差は露光量によってある程度決
定されてしてしまうため、高さ方向のランダム性を求め
た場合、複数回のスピンコート、フオトリソ工程が必須
となる。各パネル（基板）毎にそれらプロセスを行うこ
とは、生産性の点から現実的ではない。

【０１００】また、「熱ダレプロセス」における問題点
の１つについて説明する。反射電極上に形成する凹凸形
状を、上述したような「熱ダレプロセス」により作製す
る場合、そのフォトリソ工程の露光装置として適してい
るのは、ステッパと呼ばれる光源光の平行度が非常に良
い装置である。しかし、この装置の場合、露光領域はパ
ネル換算でおおよそ数型となる程度の範囲である。これ
に対し、通常生産にて使用されるマザーガラスと呼ばれ
る大判のガラスは、３００ｍｍ□以上のものであり、ス
テッパの露光エリアに比べて非常に大きい。

【０１０１】また、ステッパといえども露光領域全面に
渡って光源光が完全に平行というわけではなく、若干の
光量分布、平行度の分布等が発生する。この分布が発生
しやすいのが露光領域周辺である。この部分（露光領域
周辺）で隣り合う領域を接続すると、その接続部分に境
界線が発生してしまうことは本出願人らによって確認さ
れている。このような境界線（継ぎ目）が有る限り、多
面取りの領域に合わせた凹凸付きドライフィルムレジス
トを形成した上、更に基板のパターンに合わせて貼り合
わせる必要が生じてしまう。また、大型画面の液晶表示
装置では、このような方法すら利用できず、画面内に露
光領域の継ぎ目が発生してしまうという問題が生じる。

【０１０２】この問題に対し、ＵＳＰ５，９７３，８４
３や特開平１１−７０３２号公報に開示されているよう
な、継ぎ目の発生を無くして露光領域を継ぐ技術が開発
されることにより、上記マザーガラス全面に渡る凹凸パ
ターンを形成することが可能となる。これによれば、ス
テッパの露光領域以上の大型画面液晶表示装置（極端に
いえばマザーガラス１枚がパネルサイズになる程度の大
きさのもの）にも充分に対応することができるものの、
依然として複雑、かつ多様な「条件だし」が必要となっ
てしまう。

【０１０３】また、ＵＳＰ５，９７３，８４３や特開平
１１−７０３２号公報に開示されている技術を利用しな
くても、ステッパの露光領域の中でも特に光量および平
行度の分布が小さい部分のみを用いて露光することによ
り、継ぎ目をなくすことが可能である。しかし、この方
法を従来の工程に用いた場合の最大の問題は、１基板当
たりの露光回数が極端に増加することである。この様に
露光回数（ショット数）が増加すると、１基板当たりの
処理時間が増加することとなり、スループットの大幅な
低下が招かれる。従って、この方法を生産に利用するの
は、現実的ではない。

【０１０４】しかし、上記した各手法を用いて、最適な
形状を１度（数度）だけ試験的に作製することは可能で
ある。本実施の形態のようにドライフィルムレジストの
ベースフィルムを形成するマスタとして使用する場合、
一旦、上記した何れかの手法を用いてマスタを形成すれ
ば、前記した実施の形態１で示した製造工程と同様に、
反射電極製造工程を実現することができる。

【０１０５】すなわち、一旦マスタさえ作製してしまえ
ば、その後の工程、つまり実際に反射型液晶表示装置を
作製する工程は、何ら増加することがない。それどころ
か、従来の「熱ダレプロセス」の方式と比較して、各段
に安定した生産が実現可能となる。また、最も完成度の
高いマスタを用いてドライフィルムレジストを作製すれ
ば、常にその最高の完成度を有する反射電極の製造が可
能となる、製造上、従来の「熱ダレプロセス」の方式と
比較して、はかり知れない効果を得ることができる。

【０１０６】例えば、ＵＳＰ５，９７３，８４３や特開
平１１−７０３２号公報に開示されている技術により、
マザーガラスの全面に継ぎ目無く凹凸が形成された基板
をマスタとして、前記実施の形態１に示した方法により
ドライフィルムレジストのベースフィルムを作製すれ
ば、上述したようにマザーガラス内のパネル形成領域と
ドライフィルムの凹凸形成領域とを位置合わせすること
なく、容易に転写することができる。これにより、製造
するパネルサイズ、画素ピッチ等によらず、常に同一の
ドライフィルムレジストを用いることを指し、製造プロ
セスとしては非常に大きな利点となる。

【０１０７】以上のように、反射電極の製造工程にドラ
イフィルムレジスト工程を導入することにより、従来の
「熱ダレプロセス」が生産性、再現性の面で抱えていた
大きな問題点を一度に解決することができる。

【０１０８】そこで、図４（ａ）ないし（ｇ）を用い
て、上記凹凸金型の作製方法について以下に説明する。
尚、簡単化のため、原版となる凹凸基板の作製プロセス
は、ハーフ露光、「熱ダレプロセス」を各々１回行った
ものとして以下に説明するが、これらのプロセスを数回
行うことは当然可能である。

【０１０９】下層電極３２が形成されたガラス基板３
１上に、感光性樹脂３３をスピンコータにより塗布する
（図４（ａ）参照）。

【０１１０】感光性樹脂材料３３を図８（ｂ）に示す
フォトマスク３６（黒部分：遮光領域，白部分：透光領
域）を用いてハーフ露光する（図４（ｂ）参照）。

【０１１１】現像を行う（図４（ｃ）参照）。

【０１１２】２００℃で１時間焼成し、熱ダレを生じ
させる（図４（ｄ）参照）。

【０１１３】スパッタ装置により、電鋳用の金属膜と
してＮｉ（ニッケル）を成膜して、電鋳用Ｎｉ層３４を
形成する（図４（ｅ）参照）。

【０１１４】Ｎｉ電鋳（陽極：電解Ｎｉ、メッキ浴：
Ｎｉ−ＳＯ₄−ＮＨ₄Ｃｌ−Ｈ₃Ｂ０₃）を行い、凹凸
形成用金型（凹凸マスタ）３５を形成する（図４（ｆ）
参照）。

【０１１５】凹凸形成用金型３５が完成する（図４
（ｇ）参照）。

【０１１６】この時、凹凸形成用金型３５の作製時に用
いられる原板としての凹凸基板は、反射むら、膜厚む
ら、異物などの欠陥のない領域を選択することが望まし
い。

【０１１７】このように作製された凹凸形成用金型３５
を原版としてドライフィルムレジスト４０を形成する工
程について、図５（ａ）および（ｂ）に基づき説明す
る。

【０１１８】ＰＥＴフィルムなどのベースフィルム３
７に凹凸形成用金型３５の凹凸形状を転写する（図５
（ａ）参照）。

【０１１９】上記ベースフィルム３７上に、実施の形
態１において図１（ａ）で示した方法と同様の方法によ
り、感光性樹脂膜３８、保護フィルム３９を形成し、ド
ライフィルムレジスト４０を作製する（図５（ｂ）参
照）。

【０１２０】次に、以上のようにして形成されたドライ
フィルムレジスト４０を用いて、反射型液晶表示装置の
画素基板を形成する工程について、図６（ａ）ないし
（ｅ）を用いて説明する。

【０１２１】下層電極２が形成されたガラス基板１上
に、実施の形態１において図１（ｂ）で示した方法と同
様の方法により、ドライフィルムレジスト４０を用い
て、感光性樹脂４１をガラス基板１上に転写して、層間
絶縁膜４１を形成する（図６（ａ）参照）。

【０１２２】図８（ａ）に示すコンタクトホール用の
フォトマスク６を用いて、露光する（図６（ｂ）参
照）。

【０１２３】現像、焼成を行い、コンタクトホール４
を形成する（図６（ｃ）参照）。

【０１２４】反射電極４２として、Ａｌ（アルミニウ
ム）膜をスパッタ装置にて成膜する（図６（ｄ）参
照）。この時、下層電極２がＩＴＯにより形成されてい
る場合、反射電極４２との電食を防止するため、図示し
ていないが、バリアメタルとしてＭｏ（モリブデン）層
を、Ａｌ膜の下地として成膜しておく。

【０１２５】フォトリソ工程、エッチング工程により
反射電極４２を所定の形状に加工する（図６（ｅ）参
照）。

【０１２６】以上の工程により反射型液晶表示装置の画
素基板が完成する。尚、本実施の形態においては、上記
下層電極２をＴｉ、Ｔａ等の金属を用いて形成し、上記
バリアメタルを形成しない構成とすることも可能であ
る。

【０１２７】尚、本実施の形態に係る製造方法によって
形成される層間絶縁膜４１は、実施の形態１に係る液晶
表示装置の製造方法によって形成される層間絶縁膜３と
は表面に凹凸が形成されていることのみが異なるだけで
ある。従って、本実施の形態に係る製造方法にて作製さ
れた層間絶縁膜４１も、実施の形態１で説明した利点と
同様の利点を有する。

【０１２８】更に、本実施の形態に係る反射型液晶表示
装置の製造方法は、熱ダレによる凹凸の平坦化の問題も
解決できるため、最適な表面形状、層間絶縁膜の厚膜化
を同時に行うことが可能となる。

【０１２９】また、本実施の形態に係る反射型液晶表示
装置の製造方法は、装置依存性が非常に大きく、また作
製状況にも大きく依存するハーフ露光、熱ダレという工
程により層間絶縁膜４１を形成する場合と比較して、良
好な再現性（プロセスの安定性）を得ることができる。

【０１３０】また、感光性樹脂３８として、加熱による
変化に乏しい材料を使用することで、ベースフィルム３
７の凹凸形状を反映した状態で焼成を行うことも可能で
ある。

【０１３１】尚、本実施の形態においては、レジストと
して、光の当たった所が除去されるポジ型のレジストを
用いて説明しているが、光の当たった所が残るネガ型の
レジストを用いることも当然可能である。

【０１３２】〔実施の形態３〕本発明の第３の実施の形
態について図７ないし図９に基づいて説明すれば、以下
のとおりである。尚、本実施の形態においては、ハイブ
リット型液晶表示装置の製造方法について述べる。該ハ
イブリット型液晶表示装置とは、透過型および反射型の
双方の特徴を有する液晶表示装置である。また、説明の
便宜上、前記した実施の形態１または２で説明した構成
と同一の構成については同じ参照番号を付記し、その説
明を省略する。

【０１３３】本実施の形態に係るハイブリット型液晶表
示装置の製造方法によって形成される層間絶縁膜は、前
記実施の形態２において作製されたドライフィルムレジ
スト４０（ベースフィルム３７の表面上に凹凸を形成し
たドライフィルムレジスト）を使用し、感光性樹脂３８
をガラス基板１に転写して層間絶縁膜４１とするまでの
工程は、実施の形態２と同様である。尚、この時の層間
絶縁膜４１の膜厚（表面に凹凸が形成されるため、膜厚
とは平均の膜厚のことである）は、液晶層のセル厚と同
程度とする。層間絶縁膜４１が形成されたガラス基板１
を図７（ａ）ないし（ｅ）に示した工程により処理し、
画素基板を作製する方法について、以下に説明する。

【０１３４】下層電極２が形成されたガラス基板１上
に、ドライフィルムレジスト４０を用いて層間絶縁膜４
１を形成する（図７（ａ）参照）。

【０１３５】層間絶縁膜４１を図８（ｃ）に示すフォ
トマスク４５（黒部分：遮光領域，白部分：透光領域）
を用いて露光し（図７（ａ）参照）、コンタクトホール
４と同時に透過領域４３を形成する（図７（ｃ）参
照）。

【０１３６】反射電極４２として、Ａｌ膜をスパッタ
装置にて成膜する（図７（ｄ）参照）。この時、下層電
極２は透過領域の画素電極となるためＩＴＯにより形成
されており、このＩＴＯと、反射電極４２との電食を防
止するため、図示していないが、バリアメタルとしてＭ
ｏ（モリブデン）層を、Ａｌ膜の下地として成膜してお
く。

【０１３７】反射電極４２を、フオトリソ工程、エッ
チングにより、所定の形状に加工し、かつ透過領域４３
に成膜されたものは除去する（図７（ｅ）参照）。

【０１３８】以上のように作製された画素基板は、画素
部に、透過領域４３と、反射領域４４との双方を有する
ため、図９に示す様に、透過でも反射でも使用可能なハ
イブリット型液晶表示装置を製造することができる。こ
のように、ドライフィルムレジスト４０を用いて層間絶
縁膜を４１を形成することにより、層間絶縁膜４１の厚
みを、反射領域４４におけるセル厚（液晶層４６の層
厚）ｄ２と等しくなるように厚く形成することができ
る。このように、層間絶縁膜４１の膜厚は、反射領域４
４のセル厚ｄ２に等しいため、透過領域４３のセル厚
（液晶層４６の層厚）ｄ１は反射領域４４のセル厚ｄ２
の２倍となる。従って、反射領域４４のセル厚ｄ２は式
５の関係を満足するので、図１８（ｄ）に示した電圧─
反射率特性と同様に、反射および透過の２つの領域でリ
ターデイションを略一致させることができる。尚、図９
において、４７は偏光素子であり、４８はバックライト
であり、４９は対向基板である。

【０１３９】またドライフィルムレジスト４０を使用し
て層間絶縁膜４１を形成することにより、精度良く、ま
た均一な分布の層間絶縁膜４１を形成することができる
ので、セル厚のむら、透過領域４３と反射領域４４との
光学特性のズレの発生等を低減したハイブリット型液晶
表示装置を製造することができる。

【０１４０】尚、本実施の形態においては、レジストと
して、光の当たった所が除去されるポジ型のレジストを
用いて説明しているが、光の当たった所が残るネガ型の
レジストを用いることも当然可能である。

【０１４１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る液晶表示装
置の製造方法は、背面基板上に信号配線および下層電極
を形成する第１の工程と、上記背面基板上に、ドライフ
ィルムレジストを用いて層間絶縁膜を形成する第２の工
程と、上記層間絶縁膜を所定の形状にパターニングし、
上記下層電極の位置に合わせてコンタクトホールを形成
する第３の工程と、上記層間絶縁膜上に画素電極を形成
する第４の工程とを含む方法である。

【０１４２】それゆえ、背面基板内における膜厚分布が
非常に小さく、また膜厚の厚い層間絶縁膜を容易に形成
することが可能となる。これは、ドライフィルムレジス
トに予め形成された、均一で所望の膜厚の層間絶縁膜用
の膜を用いて、層間絶縁膜を形成するためである。さら
に、スピンコータによる形成方法と比較すれば、ドライ
フィルムレジストを用いて層間絶縁膜を形成すること
で、材料の無駄を省いてコストの増加を抑制するとがで
きる。これにより、セル厚のムラによる表示不良の発生
を低減できるとともに、スピンコータによる形成方法と
比較して材料の節約を行うことができるため、コストダ
ウンを図ることができるという効果を奏する。

【０１４３】本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、
上記第２の工程において、上記層間絶縁膜の表面に凹凸
が形成されており、さらに、上記第４の工程において形
成される画素電極を、反射膜にて形成することができ
る。

【０１４４】それゆえ、画素電極が反射層としての機能
を兼ね備えた反射電極として形成されるので、膜厚が厚
く、かつ均一な層間絶縁膜を備えた反射型液晶表示装置
を形成することができる。さらに、表面に凹凸を有する
層間絶縁膜をドライフィルムレジストを用いて形成する
ことにより、層間絶縁膜の膜厚に関係なく、再現性（安
定性）良く凹凸を有する層間絶縁膜を形成することがで
きる。これにより、セル厚のムラによる表示不良を抑制
し、かつ層間絶縁膜の厚膜化と安定性の良い凹凸形状を
同時に実現して、安定した光拡散性を有する反射型液晶
表示装置を製造することができるという効果をさらに奏
する。

【０１４５】さらに、本発明に係る液晶表示装置の製造
方法は、上記液晶表示装置の製造方法において、上記ド
ライフィルムレジストが、ベースフィルム表面に凹凸パ
ターンを形成し、さらに該ベースフィルムの凹凸形成面
側に感光性材料が成膜されて形成されることが望まし
い。

【０１４６】それゆえ、ドライフィルムレジストの段階
で、上記感光性材料に予め凹凸パターンを形成しておく
ことができる。これにより、層間絶縁膜表面の凹凸を、
ドライフィルムレジストを用いて容易に、かつ従来の熱
ダレプロセスの方法と比較して格段に安定した再現性で
実現することができるという効果をさらに奏する。

【０１４７】さらに、本発明に係る液晶表示装置の製造
方法は、上記第１の工程において、背面基板上の表示画
素領域内に下層電極を形成し、さらに、上記第３の工程
において、上記表示画素領域内における上記層間絶縁膜
の一部をパターニングにより除去することができる。

【０１４８】それゆえ、上述した反射型液晶表示装置を
製造した場合と同様の効果が得られる上、さらに層間絶
縁膜の膜厚を安定して制御することが可能となり、透過
領域と反射領域の電圧−透過（反射）率特性を略一致さ
せることが容易となる。これにより、反射型液晶表示装
置を製造した場合に得られる上述した効果に加えて、透
過領域と反射領域との光学特性のズレを抑制したハイブ
リット型液晶表示装置を製造することができるという効
果をさらに奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る液
晶表示装置の製造方法において、ドライフィルムレジス
トを作製する様子を模式的に示した説明図であり、
（ｂ）は、前記ドライフィルムレジストを用いて層間絶
縁膜を形成する様子を模式的に示した説明図である。

【図２】（ａ）ないし（ｅ）は、上記液晶表示装置の製
造方法において、画素基板を形成する工程を概略的に示
す工程図である。

【図３】（ａ）は、上記画素電極の一画素分周辺の構成
を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ─Ａ断面図で
ある。

【図４】（ａ）ないし（ｇ）は、本発明の第２の実施の
形態に係る液晶表示装置の製造方法において用いられ
る、ドライフィルムレジスト形成用の凹凸形成用金型の
製造工程を概略的に示す工程図である。

【図５】（ａ）および（ｂ）は、上記凹凸形成用金型を
用いてドライフィルムレジストを形成する工程を概略的
に示す工程図である。

【図６】（ａ）ないし（ｅ）は、上記液晶表示装置の製
造方法において、画素基板を形成する工程を概略的に示
す工程図である。

【図７】（ａ）ないし（ｅ）は、本発明の第３の実施の
形態に係る液晶表示装置の製造方法において、画素基板
を形成する工程を概略的に示す工程図である。

【図８】（ａ）は、上記第１および第２の実施の形態に
おける層間絶縁膜形成時に用いられるフォトマスク、
（ｂ）は、上記第２および第３の実施の形態における層
間絶縁膜形成時に用いられるフォトマスク、（ｃ）は、
上記第３の実施の形態における層間絶縁膜形成時に用い
られるフォトマスクを示す平面図である。

【図９】上記液晶表示装置の製造方法により製造され
る、ハイブリット型液晶表示装置の概略断面を示す説明
図である。

【図１０】（ａ）は、従来のＰＯＰ構造ではない液晶表
示装置の画素電極と、従来のＰＯＰ構造の液晶表示装置
の画素電極との比較を行う説明図であり、（ｂ）は、Ｐ
ＯＰ構造ではない従来の液晶表示装置の、上記（ａ）に
おけるＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は、ＰＯＰ構造の従
来の液晶表示装置の、上記（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図
である。

【図１１】（ａ）は、従来のＰＯＰ構造の反射型液晶表
示装置において、凹凸が形成された反射電極を備えた画
素基板の平面図であり、（ｂ）は、上記画素基板の一画
素当たりの断面図である。

【図１２】（ａ）は、従来のＰＯＰ構造のハイブリット
型液晶表示装置において、凹凸が形成された反射電極を
備えた画素基板の平面図であり、（ｂ）は、上記画素基
板の一画素当たりの断面図である。

【図１３】（ａ）ないし（ｅ）は、従来の液晶表示装置
の製造方法において、画素基板を形成する工程を概略的
に示す工程図である。

【図１４】（ａ）は、層間絶縁膜の膜厚分布が発生した
様子を示す画素基板の断面図であり、（ｂ）は、上記画
素基板をパネル化した際のセル厚分布を示す断面図であ
る。

【図１５】画素電極と信号配線との重なり部分を説明す
る、ＰＯＰ構造の液晶表示装置の概略平面図である。

【図１６】（ａ）ないし（ｅ）は、従来の反射型液晶表
示装置の製造方法を概略的に示す工程図である。

【図１７】（ａ）ないし（ｃ）は、厚膜化した層間絶縁
膜表面に凹凸を形成する場合に発生する問題点を説明す
る説明図である。

【図１８】（ａ）は、ハイブリット型液晶表示装置の基
本的な構成を示す断面図であり、（ｂ）は、上記ハイブ
リット型液晶表示装置の透過領域における電圧−透過率
特性を示すグラフであり、（ｃ）は、上記透過領域にお
けるセル厚ｄ１と、上記ハイブリット型液晶表示装置の
反射領域におけるセル厚ｄ２とが、ｄ１＜２・ｄ２の関
係を満たす場合の、上記反射領域における電圧−反射率
特性を示すグラフであり、（ｄ）は、上記透過領域にお
けるセル厚ｄ１と、上記反射領域におけるセル厚ｄ２と
が、ｄ１＝２・ｄ２の関係を満たす場合の、上記反射領
域における電圧−反射率特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１ガラス基板（背面基板）２下層電極３層間絶縁膜４コンタクトホール７ゲート信号配線（信号配線）１０ソース信号配線（信号配線）１８ドライフィルムレジスト１９ベースフィルム２０感光性樹脂（感光性材料）３７ベースフィルム３８感光性樹脂（感光性材料）４０ドライフィルムレジスト４１層間絶縁膜４２反射電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水嶋繁光大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H091 FA15Y FA16Y FB04 FB08 FC01 FC02 FC16 FC22 FC23 FC26 FC29 FC30 FD04 FD06 FD14 FD23 GA11 GA13 LA03 LA18 2H092 HA05 HA06 JA24 JB13 KB25 MA04 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA35 MA37 NA01 NA25 NA27 PA12 QA07 5C058 AA06 AB01 BA05 BA35 5C094 AA43 AA44 BA03 BA43 CA19 DA09 EA05 EA06 EB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層を介して対向配置される一対の基板
のうち、少なくとも一方の基板が透光性を有する透光性
基板であり、該透光性基板に対向配置される背面基板上
に層間絶縁膜を介して画素電極が形成されて、該層間絶
縁膜に形成されたコンタクトホールを介して下層電極と
上記画素電極とが接続される液晶表示装置の製造方法に
おいて、上記背面基板上に信号配線および下層電極を形成する第
１の工程と、上記背面基板上に、ドライフィルムレジストを用いて層
間絶縁膜を形成する第２の工程と、上記層間絶縁膜を所定の形状にパターニングし、上記下
層電極の位置に合わせてコンタクトホールを形成する第
３の工程と、上記層間絶縁膜上に画素電極を形成する第４の工程とを
含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】上記第２の工程において、上記層間絶縁膜
の表面に凹凸が形成されており、さらに、上記第４の工程において形成される画素電極
を、反射膜にて形成することを特徴とする請求項１に記
載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】上記ドライフィルムレジストは、ベースフ
ィルム表面に凹凸パターンを形成し、さらに該ベースフ
ィルムの凹凸形成面側に感光性材料が成膜されて形成さ
れることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置の
製造方法。
【請求項４】上記第１の工程において、背面基板上の表
示画素領域内に下層電極を形成し、さらに、上記第３の工程において、上記表示画素領域内
における上記層間絶縁膜の一部をパターニングにより除
去することを特徴とする請求項２または３に記載の液晶
表示装置の製造方法。