JP2002341368A - アクティブマトリックス基板及びその製造方法とそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリックス基板及びその製造方法とそれを用いた液晶表示装置Info
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- JP2002341368A JP2002341368A JP2001151532A JP2001151532A JP2002341368A JP 2002341368 A JP2002341368 A JP 2002341368A JP 2001151532 A JP2001151532 A JP 2001151532A JP 2001151532 A JP2001151532 A JP 2001151532A JP 2002341368 A JP2002341368 A JP 2002341368A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ＡＭ基板の製造工程を複雑にすることなく、比
較的簡単な方法で、視認性の高い良好な反射と透過の両
表示性能を有し、且つ安価に製造できるＡＭ基板及びそ
の製造方法とそれを用いたＬＣＤを提供する。 【解決手段】絶縁性基板１上にアクティブ素子及びアド
レス配線を備え、アクティブ素子及びアドレス配線が少
なくとも１層以上の絶縁膜で覆われ、絶縁膜上に開口部
を通じてアクティブ素子と接続された画素電極をマトリ
ックス状に具備したアクティブマトリックス基板であっ
て、画素電極が透明電極１４と反射電極１３からなり、
且つ透過電極１４上の一部に反射電極１３が形成されて
いるアクティブマトリックス基板とする。
較的簡単な方法で、視認性の高い良好な反射と透過の両
表示性能を有し、且つ安価に製造できるＡＭ基板及びそ
の製造方法とそれを用いたＬＣＤを提供する。 【解決手段】絶縁性基板１上にアクティブ素子及びアド
レス配線を備え、アクティブ素子及びアドレス配線が少
なくとも１層以上の絶縁膜で覆われ、絶縁膜上に開口部
を通じてアクティブ素子と接続された画素電極をマトリ
ックス状に具備したアクティブマトリックス基板であっ
て、画素電極が透明電極１４と反射電極１３からなり、
且つ透過電極１４上の一部に反射電極１３が形成されて
いるアクティブマトリックス基板とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型の液晶表示
装置（以下、ＬＣＤと呼ぶ）に用いられる表示画素毎に
アクティブ素子を備えたアクティブマトリックス（以
下、ＡＭと呼ぶ）基板表面を覆うように設けた絶縁膜を
介してアクティブ素子と画素電極を接続したＡＭ基板及
びその製造方法とそのＡＭ基板を用いたＬＣＤに関する
ものである。
装置（以下、ＬＣＤと呼ぶ）に用いられる表示画素毎に
アクティブ素子を備えたアクティブマトリックス（以
下、ＡＭと呼ぶ）基板表面を覆うように設けた絶縁膜を
介してアクティブ素子と画素電極を接続したＡＭ基板及
びその製造方法とそのＡＭ基板を用いたＬＣＤに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＣＤのモバイル用途への拡大に
伴い、軽量・薄型・低消費電力のディスプレイが求めら
れ、バックライトを必要としない反射型ＬＣＤ、特にカ
ラー型が注目を集めている。反射型ＬＣＤは既に携帯情
報端末用としてのＳＴＮ−ＬＣＤ方式のものが商品化さ
れており、アクティブ素子として薄膜トランジスタ（以
下、ＴＦＴと呼ぶ）を用いたＬＣＤ（以下、ＴＦＴ−Ｌ
ＣＤと呼ぶ）もモバイル用途として中・小型のものが一
部商品化されている。今後、多色化・色再現性の改善に
よって、現在透過型ＬＣＤが主流であるノート型ＰＣ用
途等にも、その低消費電力化のメリットから、その展開
が可能となることから、大型・高精細の反射型ＬＣＤの
実現に向けての開発も急激な進展を見せている。
伴い、軽量・薄型・低消費電力のディスプレイが求めら
れ、バックライトを必要としない反射型ＬＣＤ、特にカ
ラー型が注目を集めている。反射型ＬＣＤは既に携帯情
報端末用としてのＳＴＮ−ＬＣＤ方式のものが商品化さ
れており、アクティブ素子として薄膜トランジスタ（以
下、ＴＦＴと呼ぶ）を用いたＬＣＤ（以下、ＴＦＴ−Ｌ
ＣＤと呼ぶ）もモバイル用途として中・小型のものが一
部商品化されている。今後、多色化・色再現性の改善に
よって、現在透過型ＬＣＤが主流であるノート型ＰＣ用
途等にも、その低消費電力化のメリットから、その展開
が可能となることから、大型・高精細の反射型ＬＣＤの
実現に向けての開発も急激な進展を見せている。
【０００３】ここで、従来のＡＭ基板を用いた反射型Ｌ
ＣＤとＡＭ基板の構造、及びその製造方法に関して以下
で詳細に説明する。図７は従来のアクティブ素子として
ＴＦＴを使用したＡＭ基板を用いた反射型ＬＣＤの構造
を示す断面図、また、図８は従来の反射型ＬＣＤに用い
られるＴＦＴを使用したＡＭ基板の製造工程を示す工程
断面図である。
ＣＤとＡＭ基板の構造、及びその製造方法に関して以下
で詳細に説明する。図７は従来のアクティブ素子として
ＴＦＴを使用したＡＭ基板を用いた反射型ＬＣＤの構造
を示す断面図、また、図８は従来の反射型ＬＣＤに用い
られるＴＦＴを使用したＡＭ基板の製造工程を示す工程
断面図である。
【０００４】従来のＡＭ基板は次のように作成される。
即ち、ガラス基板等の絶縁性基板１に走査線であるゲー
ト線電極２、窒化シリコン（ＳｉＮx）膜からなるゲー
ト絶縁膜３、半導体膜４、信号線であるソース線電極５
及びドレイン電極６を順次を形成することにより（図８
(a)）、アクティブ素子であるＴＦＴとゲート線及びソ
ース線のアドレス配線をマトリックス状に形成し、この
表面を覆うように第２の絶縁膜７（通常、ＳｉＮx膜等
が多い）を設け、且つ前記第２の絶縁膜７に反射電極１
３と接続するための第１の開口部８を形成した後に（図
８(b)）、アクリル系樹脂やポリイミド系樹脂等の感光
性樹脂等からなる絶縁膜を用いて散乱反射性を持たすた
めの核となる第１の凹凸部９を形成し（図８(c)）、次
に同様な感光性樹脂等の第３の絶縁膜１０を用いてＡＭ
基板の有する不要な凹凸（アクティブ素子であるＴＦＴ
及びアドレス配線などによる凹凸）を平滑にし、有用な
第２の凹凸部１２の傾斜を制御することにより所望の拡
散反射特性を制御し、且つ反射電極１３と接続するため
に前記第２の絶縁膜７と同様に第２の開口部１１を形成
し（図８(d)）、その上に反射電極１３が形成される
（図８(e)）。また、このＡＭ基板と、対向電極３１、
ブラックマトリックス３２（以下、ＢＭと呼ぶ）、カラ
ーフィルタ３３（以下、ＣＦと呼ぶ）を形成した対向基
板３０との間に配向膜３４を介して液晶３５を挟持する
ことによって、反射型ＬＣＤは構成されている（図
７）。
即ち、ガラス基板等の絶縁性基板１に走査線であるゲー
ト線電極２、窒化シリコン（ＳｉＮx）膜からなるゲー
ト絶縁膜３、半導体膜４、信号線であるソース線電極５
及びドレイン電極６を順次を形成することにより（図８
(a)）、アクティブ素子であるＴＦＴとゲート線及びソ
ース線のアドレス配線をマトリックス状に形成し、この
表面を覆うように第２の絶縁膜７（通常、ＳｉＮx膜等
が多い）を設け、且つ前記第２の絶縁膜７に反射電極１
３と接続するための第１の開口部８を形成した後に（図
８(b)）、アクリル系樹脂やポリイミド系樹脂等の感光
性樹脂等からなる絶縁膜を用いて散乱反射性を持たすた
めの核となる第１の凹凸部９を形成し（図８(c)）、次
に同様な感光性樹脂等の第３の絶縁膜１０を用いてＡＭ
基板の有する不要な凹凸（アクティブ素子であるＴＦＴ
及びアドレス配線などによる凹凸）を平滑にし、有用な
第２の凹凸部１２の傾斜を制御することにより所望の拡
散反射特性を制御し、且つ反射電極１３と接続するため
に前記第２の絶縁膜７と同様に第２の開口部１１を形成
し（図８(d)）、その上に反射電極１３が形成される
（図８(e)）。また、このＡＭ基板と、対向電極３１、
ブラックマトリックス３２（以下、ＢＭと呼ぶ）、カラ
ーフィルタ３３（以下、ＣＦと呼ぶ）を形成した対向基
板３０との間に配向膜３４を介して液晶３５を挟持する
ことによって、反射型ＬＣＤは構成されている（図
７）。
【０００５】上記のようなＡＭ基板の構成により、アド
レス配線と反射電極とは別平面に分離され、双方が近接
したとしても短絡することが無くなる。また、積極的に
反射電極をアドレス配線にオーバーラップするような構
成が可能になり、反射電極によりアドレス配線を電気的
に遮蔽することもできるため、アドレス配線の電界によ
る表示異常に関しても抑制されることになり、先の近接
配置が可能となることと相俟って開口率の阻害要因を解
消することができ、飛躍的に有効表示領域の向上が図れ
ることになる。
レス配線と反射電極とは別平面に分離され、双方が近接
したとしても短絡することが無くなる。また、積極的に
反射電極をアドレス配線にオーバーラップするような構
成が可能になり、反射電極によりアドレス配線を電気的
に遮蔽することもできるため、アドレス配線の電界によ
る表示異常に関しても抑制されることになり、先の近接
配置が可能となることと相俟って開口率の阻害要因を解
消することができ、飛躍的に有効表示領域の向上が図れ
ることになる。
【０００６】また、反射型ＬＣＤの究極的な目標として
は、紙の白さをＬＣＤで実現することであるが、紙と同
じように明るく、紙と同じように視角が広いという表示
性能を得るための実現手段として、１）反射電極に高反
射率材料を用いる、２）反射電極に強い拡散反射性を付
与する等のことが考えられる。１）に関しては、高い反
射率を得るために、ＡＭ基板表面を平滑にした上に、反
射電極としてＡｌ等の高反射率の金属材料用いることに
より解決され、２）に関しては、図７に示したように反
射板表面に凹凸を形成し、その分布状態、密度、高さな
どのファクタを最適化して強い拡散反射性を付与するこ
とによって、角度依存性が極めて小さく、紙に近い見栄
えが得られるようになる。尚、凹凸の形状としては凸型
を主体とした例で説明したが、すり鉢状の凹型を主体と
したものもある。
は、紙の白さをＬＣＤで実現することであるが、紙と同
じように明るく、紙と同じように視角が広いという表示
性能を得るための実現手段として、１）反射電極に高反
射率材料を用いる、２）反射電極に強い拡散反射性を付
与する等のことが考えられる。１）に関しては、高い反
射率を得るために、ＡＭ基板表面を平滑にした上に、反
射電極としてＡｌ等の高反射率の金属材料用いることに
より解決され、２）に関しては、図７に示したように反
射板表面に凹凸を形成し、その分布状態、密度、高さな
どのファクタを最適化して強い拡散反射性を付与するこ
とによって、角度依存性が極めて小さく、紙に近い見栄
えが得られるようになる。尚、凹凸の形状としては凸型
を主体とした例で説明したが、すり鉢状の凹型を主体と
したものもある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように近年反射型
ＬＣＤは理想とする紙のような白表示に近い性能が得ら
れるようになりつつあるが、反射型ＬＣＤの最大の問題
としては夜間の室外使用等、即ち、照明が無い状況にお
いて表示を見ることができないという点である。特にモ
バイル用途においては、室内では内部照明がほぼ完備さ
れているために比較的問題とはならないが、先の述べた
ような夜間の外出等の場合には、外灯等の照明はある程
度あるものの、明るさが不足しているために表示内容を
十分に認識することは困難となるという問題がある。
ＬＣＤは理想とする紙のような白表示に近い性能が得ら
れるようになりつつあるが、反射型ＬＣＤの最大の問題
としては夜間の室外使用等、即ち、照明が無い状況にお
いて表示を見ることができないという点である。特にモ
バイル用途においては、室内では内部照明がほぼ完備さ
れているために比較的問題とはならないが、先の述べた
ような夜間の外出等の場合には、外灯等の照明はある程
度あるものの、明るさが不足しているために表示内容を
十分に認識することは困難となるという問題がある。
【０００８】そこで、本発明は、前記従来の問題を解決
するため、ＡＭ基板の製造工程を複雑にすることなく、
比較的簡単な方法で、視認性の高い良好な反射と透過の
両表示性能を有し、且つ安価に製造できるＡＭ基板及び
その製造方法とそれを用いたＬＣＤを提供することを目
的とする。
するため、ＡＭ基板の製造工程を複雑にすることなく、
比較的簡単な方法で、視認性の高い良好な反射と透過の
両表示性能を有し、且つ安価に製造できるＡＭ基板及び
その製造方法とそれを用いたＬＣＤを提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のアクティブマトリックス基板は、絶縁性基
板上にアクティブ素子及びアドレス配線を備え、前記ア
クティブ素子及び前記アドレス配線が少なくとも１層以
上の絶縁膜で覆われ、前記絶縁膜上に開口部を通じて前
記アクティブ素子と接続された画素電極をマトリックス
状に具備したアクティブマトリックス基板であって、前
記画素電極が透過電極と反射電極からなり、且つ前記透
過電極上の一部に前記反射電極が形成されていることを
特徴とする。
め、本発明のアクティブマトリックス基板は、絶縁性基
板上にアクティブ素子及びアドレス配線を備え、前記ア
クティブ素子及び前記アドレス配線が少なくとも１層以
上の絶縁膜で覆われ、前記絶縁膜上に開口部を通じて前
記アクティブ素子と接続された画素電極をマトリックス
状に具備したアクティブマトリックス基板であって、前
記画素電極が透過電極と反射電極からなり、且つ前記透
過電極上の一部に前記反射電極が形成されていることを
特徴とする。
【００１０】また、本発明のアクティブマトリックス基
板は、前記絶縁膜の少なくとも１層に凹凸形状を形成す
ることが好ましい。
板は、前記絶縁膜の少なくとも１層に凹凸形状を形成す
ることが好ましい。
【００１１】また、本発明のアクティブマトリックス基
板は、前記反射電極が、基板表面に形成された凹凸部に
形成されることが好ましい。
板は、前記反射電極が、基板表面に形成された凹凸部に
形成されることが好ましい。
【００１２】また、本発明のアクティブマトリックス基
板は、前記反射電極の材料が、前記透過電極の材料と電
気化学反応をしない材料であることが好ましい。
板は、前記反射電極の材料が、前記透過電極の材料と電
気化学反応をしない材料であることが好ましい。
【００１３】また、本発明のアクティブマトリックス基
板の製造方法は、絶縁性基板上にアクティブ素子及びア
ドレス配線を備え、前記アクティブ素子及び前記アドレ
ス配線が少なくとも１層以上の絶縁膜で覆われ、前記絶
縁膜上に開口部を通じて前記アクティブ素子と接続され
た画素電極をマトリックス状に具備したアクティブマト
リックス基板の製造方法であって、前記画素電極として
透過電極及び反射電極を形成する材料を連続的に薄膜形
成する工程、異なる透過率を用いて前記透過電極を形成
するパターンと前記反射電極を形成するパターンを形成
したフォトマスクを使用してフォトリソグラフィ法によ
り所定のフォトレジストパターンを形成する工程、前記
フォトレジストパターンをマスクにして前記反射電極及
び前記透過電極を順次エッチングする工程、前記反射電
極の形成領域のみにフォトレジストを残すようにフォト
レジストをエッチングする工程、残存したフォトレジス
トをマスクにして前記反射電極を再度エッチングする工
程を具備することを特徴とする。
板の製造方法は、絶縁性基板上にアクティブ素子及びア
ドレス配線を備え、前記アクティブ素子及び前記アドレ
ス配線が少なくとも１層以上の絶縁膜で覆われ、前記絶
縁膜上に開口部を通じて前記アクティブ素子と接続され
た画素電極をマトリックス状に具備したアクティブマト
リックス基板の製造方法であって、前記画素電極として
透過電極及び反射電極を形成する材料を連続的に薄膜形
成する工程、異なる透過率を用いて前記透過電極を形成
するパターンと前記反射電極を形成するパターンを形成
したフォトマスクを使用してフォトリソグラフィ法によ
り所定のフォトレジストパターンを形成する工程、前記
フォトレジストパターンをマスクにして前記反射電極及
び前記透過電極を順次エッチングする工程、前記反射電
極の形成領域のみにフォトレジストを残すようにフォト
レジストをエッチングする工程、残存したフォトレジス
トをマスクにして前記反射電極を再度エッチングする工
程を具備することを特徴とする。
【００１４】また、本発明のアクティブマトリックス基
板の製造方法は、前記フォトレジストのエッチングをＯ
2プラズマ処理にて行なうことが好ましい。
板の製造方法は、前記フォトレジストのエッチングをＯ
2プラズマ処理にて行なうことが好ましい。
【００１５】また、本発明のアクティブマトリックス基
板の製造方法は、前記フォトレジストのエッチングをオ
ゾン処理にて行なうことが好ましい。
板の製造方法は、前記フォトレジストのエッチングをオ
ゾン処理にて行なうことが好ましい。
【００１６】また、本発明の液晶表示装置は、絶縁性基
板上にアクティブ素子及びアドレス配線を備え、前記ア
クティブ素子及び前記アドレス配線が少なくとも１層以
上の絶縁膜で覆われ、前記絶縁膜上に開口部を通じて前
記アクティブ素子と接続された画素電極をマトリックス
状に具備したアクティブマトリックス基板と、対向電
極、ブラックマトリックス及びカラーフィルタを具備し
た対向基板との間に配向膜を介して液晶を挟持した液晶
表示装置であって、前記アクティブマトリックス基板の
画素電極が透過電極と反射電極からなり、且つ前記透過
電極上の一部に前記反射電極が形成されていることを特
徴とする。
板上にアクティブ素子及びアドレス配線を備え、前記ア
クティブ素子及び前記アドレス配線が少なくとも１層以
上の絶縁膜で覆われ、前記絶縁膜上に開口部を通じて前
記アクティブ素子と接続された画素電極をマトリックス
状に具備したアクティブマトリックス基板と、対向電
極、ブラックマトリックス及びカラーフィルタを具備し
た対向基板との間に配向膜を介して液晶を挟持した液晶
表示装置であって、前記アクティブマトリックス基板の
画素電極が透過電極と反射電極からなり、且つ前記透過
電極上の一部に前記反射電極が形成されていることを特
徴とする。
【００１７】本発明は上記した構成及び製造方法をとる
ことによって、ＡＭ基板の製造工程を複雑にすることな
く、比較的簡単に画素電極に反射電極の機能と透過電極
の機能を同時に形成することができることから、良好な
拡散反射特性が得られるだけでなく、夜間の室外使用時
などの外部照明のない状況下においても、通常の透過型
のバックライトシステムとの組み合わせにより、十分に
表示を認識することができることから、使用環境に依ら
ず視認性の高い良好な表示性能を有する反射型と透過型
の両方の機能を有するＡＭ基板及びＬＣＤを安価に実現
できる。
ことによって、ＡＭ基板の製造工程を複雑にすることな
く、比較的簡単に画素電極に反射電極の機能と透過電極
の機能を同時に形成することができることから、良好な
拡散反射特性が得られるだけでなく、夜間の室外使用時
などの外部照明のない状況下においても、通常の透過型
のバックライトシステムとの組み合わせにより、十分に
表示を認識することができることから、使用環境に依ら
ず視認性の高い良好な表示性能を有する反射型と透過型
の両方の機能を有するＡＭ基板及びＬＣＤを安価に実現
できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て構造及びその製造方法に関して詳細に述べる。
て構造及びその製造方法に関して詳細に述べる。
【００１９】図１は本発明におけるアクティブ素子とし
てＴＦＴを用いたＡＭ基板の製造工程を説明する工程断
面図、図２は本発明における反射と透過の両表示機能を
有する画素電極の製造工程の中の成膜工程を説明する工
程断面図、図３は同じく露光工程を説明する工程断面
図、図４は同じく第１のエッチング工程を説明する工程
断面図、図５は同じく第２のエッチング工程を説明する
工程断面図、図６は同じく剥離工程を説明する工程断面
図である。図１〜図６において、図７と同等又は相当部
分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
てＴＦＴを用いたＡＭ基板の製造工程を説明する工程断
面図、図２は本発明における反射と透過の両表示機能を
有する画素電極の製造工程の中の成膜工程を説明する工
程断面図、図３は同じく露光工程を説明する工程断面
図、図４は同じく第１のエッチング工程を説明する工程
断面図、図５は同じく第２のエッチング工程を説明する
工程断面図、図６は同じく剥離工程を説明する工程断面
図である。図１〜図６において、図７と同等又は相当部
分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００２０】ＡＭ基板は、ガラス基板等の絶縁性基板１
に走査線であるゲート線電極２、窒化シリコン（ＳｉＮ
x）膜からなるゲート絶縁膜３、半導体膜４、信号線で
あるソース線電極５及びドレイン電極６を順次形成する
ことにより（図１(a)）、アクティブ素子であるＴＦＴ
とゲート線及びソース線のアドレス配線をマトリックス
状に形成し、パシベーション膜としてこの表面を覆うよ
うに第２の絶縁膜７（通常、ゲート絶縁膜と同様にＳｉ
Ｎx膜が用いられる）を形成し、前記第２の絶縁膜７に
ＴＦＴと接続するための第１の開口部８を形成し（図１
(b)）、第１の開口部８の形成と同時に拡散反射性の核
となる微小な第１の凹凸部９を形成する（図１(c)）。
に走査線であるゲート線電極２、窒化シリコン（ＳｉＮ
x）膜からなるゲート絶縁膜３、半導体膜４、信号線で
あるソース線電極５及びドレイン電極６を順次形成する
ことにより（図１(a)）、アクティブ素子であるＴＦＴ
とゲート線及びソース線のアドレス配線をマトリックス
状に形成し、パシベーション膜としてこの表面を覆うよ
うに第２の絶縁膜７（通常、ゲート絶縁膜と同様にＳｉ
Ｎx膜が用いられる）を形成し、前記第２の絶縁膜７に
ＴＦＴと接続するための第１の開口部８を形成し（図１
(b)）、第１の開口部８の形成と同時に拡散反射性の核
となる微小な第１の凹凸部９を形成する（図１(c)）。
【００２１】続いて、ＡＭ基板に内在する不要な凹凸
（ＴＦＴやアドレス配線によって形成される凹凸）を平
滑化し、且つ先に形成した拡散反射性の核となる第１の
凹凸部９を所望の形状に整えるために、感光性樹脂等に
より平滑性能を有する第３の絶縁膜１０を形成すること
で、所望の第２の凹凸部１２と同時に反射電極との接続
をするために第２の絶縁膜（パシベーション膜）７に設
けた第１の開口部８と同位置に第２の開口部１１を形成
し（図１(d)）、前記第２の開口部１１を覆うように前
記第３の絶縁膜１０の上に透過電極１４を設け、先に形
成した所望の第２の凹凸部１２の位置の透過電極１４の
上に反射電極１３を形成する（図１(e)）。
（ＴＦＴやアドレス配線によって形成される凹凸）を平
滑化し、且つ先に形成した拡散反射性の核となる第１の
凹凸部９を所望の形状に整えるために、感光性樹脂等に
より平滑性能を有する第３の絶縁膜１０を形成すること
で、所望の第２の凹凸部１２と同時に反射電極との接続
をするために第２の絶縁膜（パシベーション膜）７に設
けた第１の開口部８と同位置に第２の開口部１１を形成
し（図１(d)）、前記第２の開口部１１を覆うように前
記第３の絶縁膜１０の上に透過電極１４を設け、先に形
成した所望の第２の凹凸部１２の位置の透過電極１４の
上に反射電極１３を形成する（図１(e)）。
【００２２】次に、透過電極上の反射電極の形成の方法
の詳細を図２〜図６を用いて以下に述べる。フォトレジ
ストとしては二種類のものがあり、ポジ型と呼ばれるも
のは露光された部分が現像液に溶解し、ネガ型と呼ばれ
るものはその逆となる。現在、ＡＭ基板の製造工程で通
常用いられるフォトレジストはポジ型のものが多く、本
発明ではポジ型フォトレジストを用いた場合で説明す
る。先ず、第３の絶縁膜１０のパターン形成後、画素電
極として透過電極１４及び反射電極１３を形成する薄膜
を連続的に形成する（図２）。次に、透過電極１４を形
成するパターン１９を半透過で形成し、且つ反射電極を
形成するパターン２０を非透過で形成したフォトマスク
１７を用いてフォトリソグラフィ法により、ＡＭ基板上
に形成した感光性樹脂等からなるフォトレジスト１５に
対して、フォトマスク１７を介して露光用の光２１を照
射することで、フォトレジストに所望のパターンを転写
する（図３）。
の詳細を図２〜図６を用いて以下に述べる。フォトレジ
ストとしては二種類のものがあり、ポジ型と呼ばれるも
のは露光された部分が現像液に溶解し、ネガ型と呼ばれ
るものはその逆となる。現在、ＡＭ基板の製造工程で通
常用いられるフォトレジストはポジ型のものが多く、本
発明ではポジ型フォトレジストを用いた場合で説明す
る。先ず、第３の絶縁膜１０のパターン形成後、画素電
極として透過電極１４及び反射電極１３を形成する薄膜
を連続的に形成する（図２）。次に、透過電極１４を形
成するパターン１９を半透過で形成し、且つ反射電極を
形成するパターン２０を非透過で形成したフォトマスク
１７を用いてフォトリソグラフィ法により、ＡＭ基板上
に形成した感光性樹脂等からなるフォトレジスト１５に
対して、フォトマスク１７を介して露光用の光２１を照
射することで、フォトレジストに所望のパターンを転写
する（図３）。
【００２３】フォトマスク１７の透過部１８を通過した
光２２によりフォトレジストは完全に露光されるため、
現像後は完全に除去され、透過電極を形成する半透過パ
ターン１９の部分では通過した光２３は強度が減少する
ためにフォトレジスト膜厚のすべてを露光するために必
要な照射量が得られず、未露光部分が残ることになり、
現像後は未露光部分のレジストが残存することになる。
また、反射電極を形成する非透過パターン２０の部分は
光が通過することができないため、フォトレジストは露
光されず、現像後は現像液による多少の膜減りはあるも
のの、ほぼ初期に形成した膜厚に近いレジストが残存す
ることになる。以上のようにフォトレジストの残存膜厚
の異なる領域を有するレジストパターン１６をエッチン
グのマスクとして用いて、最初に反射電極の材料をエッ
チングし、次に透過電極の材料をエッチングする（図
４）。
光２２によりフォトレジストは完全に露光されるため、
現像後は完全に除去され、透過電極を形成する半透過パ
ターン１９の部分では通過した光２３は強度が減少する
ためにフォトレジスト膜厚のすべてを露光するために必
要な照射量が得られず、未露光部分が残ることになり、
現像後は未露光部分のレジストが残存することになる。
また、反射電極を形成する非透過パターン２０の部分は
光が通過することができないため、フォトレジストは露
光されず、現像後は現像液による多少の膜減りはあるも
のの、ほぼ初期に形成した膜厚に近いレジストが残存す
ることになる。以上のようにフォトレジストの残存膜厚
の異なる領域を有するレジストパターン１６をエッチン
グのマスクとして用いて、最初に反射電極の材料をエッ
チングし、次に透過電極の材料をエッチングする（図
４）。
【００２４】エッチング完了後、フォトレジスト１６を
Ｏ2アッシング処理又はＵＶオゾン処理等で灰化させる
ことにより透過電極のパターンの形成に用いた薄い膜厚
のフォトレジストが除去され、反射電極を形成する部分
に形成された厚いフォトレジスト１６のみが残る。次
に、残存したフォトレジスト１６をマスクとして再度反
射電極の材料をエッチングし（図５）、残ったフォトレ
ジスト１６を除去するために剥離処理をすることで、透
過電極１４の上にあって、且つ所望の位置に反射電極１
３が形成される（図６）。
Ｏ2アッシング処理又はＵＶオゾン処理等で灰化させる
ことにより透過電極のパターンの形成に用いた薄い膜厚
のフォトレジストが除去され、反射電極を形成する部分
に形成された厚いフォトレジスト１６のみが残る。次
に、残存したフォトレジスト１６をマスクとして再度反
射電極の材料をエッチングし（図５）、残ったフォトレ
ジスト１６を除去するために剥離処理をすることで、透
過電極１４の上にあって、且つ所望の位置に反射電極１
３が形成される（図６）。
【００２５】上記のようなＡＭ基板の構成及び製造方法
により、ＡＭ基板の製造工程を複雑にすることなく、比
較的簡単に画素電極に反射電極の機能と透過電極の機能
を同時に形成することができ、夜間の室外使用時などの
外部照明のない状況下においても十分に表示を認識する
ことができることから、使用環境に依らず視認性の高い
良好な表示性能を有する反射型と透過型の両方の表示機
能を有するＡＭ基板及びそれを用いたＬＣＤを安価に実
現できる。
により、ＡＭ基板の製造工程を複雑にすることなく、比
較的簡単に画素電極に反射電極の機能と透過電極の機能
を同時に形成することができ、夜間の室外使用時などの
外部照明のない状況下においても十分に表示を認識する
ことができることから、使用環境に依らず視認性の高い
良好な表示性能を有する反射型と透過型の両方の表示機
能を有するＡＭ基板及びそれを用いたＬＣＤを安価に実
現できる。
【００２６】本発明ではポジ型のフォトレジストを用い
て説明したが、ネガ型のフォトレジストを用いても同時
に実現することができる。この場合、先に説明したよう
にレジストの露光に対する現像特性が逆になることか
ら、フォトマスクのパターンの透過特性を全く逆にする
必要がある。また、本発明では良好な拡散反射特性を得
るために凸型の核を形成した部分に反射電極を形成して
いるが、前述したように同様の拡散反射特性を改善し得
るすり鉢状の凹型の場合でも、また凹凸形成がない場合
でも、本発明の構成及び製造方法にて透過と反射の両方
の表示性能を有する画素電極を形成できるものである。
て説明したが、ネガ型のフォトレジストを用いても同時
に実現することができる。この場合、先に説明したよう
にレジストの露光に対する現像特性が逆になることか
ら、フォトマスクのパターンの透過特性を全く逆にする
必要がある。また、本発明では良好な拡散反射特性を得
るために凸型の核を形成した部分に反射電極を形成して
いるが、前述したように同様の拡散反射特性を改善し得
るすり鉢状の凹型の場合でも、また凹凸形成がない場合
でも、本発明の構成及び製造方法にて透過と反射の両方
の表示性能を有する画素電極を形成できるものである。
【００２７】透過電極の材料としては一般的にはＩＴＯ
（インジウム・錫合金酸化物）が多く使用されている
が、これに限定されるものではない。酸化錫膜等の導電
性を有し、且つ透過特性を有するものであればよい。本
発明では透過電極と反射電極が積層構造となっているた
めに、反射電極の材料が透過電極である材料と電気化学
反応をしない材料にしなければならない。透過電極の材
料としてＩＴＯを用いた場合、先の理由から反射電極の
材料としてはＩＴＯとの電気化学的な反応をしないＡｇ
又はＡｇ合金を用いることによって、腐食など経時的劣
化が発生しにくくなるため、信頼性の良好なＬＣＤを実
現することができる。
（インジウム・錫合金酸化物）が多く使用されている
が、これに限定されるものではない。酸化錫膜等の導電
性を有し、且つ透過特性を有するものであればよい。本
発明では透過電極と反射電極が積層構造となっているた
めに、反射電極の材料が透過電極である材料と電気化学
反応をしない材料にしなければならない。透過電極の材
料としてＩＴＯを用いた場合、先の理由から反射電極の
材料としてはＩＴＯとの電気化学的な反応をしないＡｇ
又はＡｇ合金を用いることによって、腐食など経時的劣
化が発生しにくくなるため、信頼性の良好なＬＣＤを実
現することができる。
【００２８】また、本発明ではアクティブ素子としてＴ
ＦＴを例として説明したが、これに限定されるものでは
ない。アクティブ素子としてＭＩＭやダイオードなど２
端子素子を用いる場合であっても、アクティブ素子の上
方に画素電極を形成する構成の場合、同様な方法にて同
様な効果が得られるものである。
ＦＴを例として説明したが、これに限定されるものでは
ない。アクティブ素子としてＭＩＭやダイオードなど２
端子素子を用いる場合であっても、アクティブ素子の上
方に画素電極を形成する構成の場合、同様な方法にて同
様な効果が得られるものである。
【００２９】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、比較的簡易な方法によって、ＡＭ基板の製造工程を
複雑にすることなく、良好な拡散反射特性を維持したま
ま、反射型ＬＣＤの最大の欠点である夜間の室外使用時
などの外部照明のない状況下においても十分に表示を認
識することができる、使用環境に依らず視認性の高い良
好な表示性能を有する反射型と透過型の両方の表示機能
を有するＡＭ基板及びそれを用いたＬＣＤを安価に実現
できる。
ば、比較的簡易な方法によって、ＡＭ基板の製造工程を
複雑にすることなく、良好な拡散反射特性を維持したま
ま、反射型ＬＣＤの最大の欠点である夜間の室外使用時
などの外部照明のない状況下においても十分に表示を認
識することができる、使用環境に依らず視認性の高い良
好な表示性能を有する反射型と透過型の両方の表示機能
を有するＡＭ基板及びそれを用いたＬＣＤを安価に実現
できる。
【図１】本発明におけるアクティブ素子としてＴＦＴを
用いたＡＭ基板の製造工程を説明する工程断面図であ
る。
用いたＡＭ基板の製造工程を説明する工程断面図であ
る。
【図２】本発明における反射と透過の両表示機能を有す
る画素電極の製造工程の中の成膜工程を説明する工程断
面図である。
る画素電極の製造工程の中の成膜工程を説明する工程断
面図である。
【図３】本発明における反射と透過の両表示機能を有す
る画素電極の製造工程の中の露光工程を説明する工程断
面図である。
る画素電極の製造工程の中の露光工程を説明する工程断
面図である。
【図４】本発明における反射と透過の両表示機能を有す
る画素電極の製造工程の中の第１のエッチング工程を説
明する工程断面図である。
る画素電極の製造工程の中の第１のエッチング工程を説
明する工程断面図である。
【図５】本発明における反射と透過の両表示機能を有す
る画素電極の製造工程の中の第２のエッチング工程を説
明する工程断面図である。
る画素電極の製造工程の中の第２のエッチング工程を説
明する工程断面図である。
【図６】本発明における反射と透過の両表示機能を有す
る画素電極の製造工程の中の剥離工程を説明する工程断
面図である。
る画素電極の製造工程の中の剥離工程を説明する工程断
面図である。
【図７】従来のＡＭ基板を用いた反射型ＬＣＤの構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図８】従来の反射型ＬＣＤに用いられるＴＦＴを使用
したＡＭ基板の製造工程を示す工程断面図である。
したＡＭ基板の製造工程を示す工程断面図である。
１ 絶縁性基板 ２ ゲート線電極 ３ ゲート絶縁膜 ４ 半導体膜 ５ ソース線電極 ６ ドレイン電極 ７ 第２の絶縁膜 ８ 第１の開口部 ９ 第１の凹凸部 １０ 第３の絶縁膜 １１ 第２の開口部 １２ 第２の凹凸部 １３ 反射電極 １４ 透過電極 １５ フォトレジスト １６ レジストパターン １７ フォトマスク １８ 透過部 １９ 半透過パターン ２０ 非透過パターン ２１ 露光用の光 ２２ フォトマスクの透過部を通過した光 ２３ 半透過パターンを通過した光 ３０ 対向基板 ３１ 対向電極 ３２ ブラックマトリックス ３３ カラーフィルタ ３４ 配向膜 ３５ 液晶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H090 HA02 HB03X HB04X HB08X HC11 JA02 LA04 LA15 LA20 2H091 FA02Y FA14Y FA14Z FA35Y FD06 GA03 GA07 GA13 LA12 2H092 JA24 JA34 JA37 JA41 MA13 MA15 PA08 PA09 PA12 5F110 AA16 AA30 BB01 CC07 DD02 FF03 HL07 NN03 NN05 NN22 NN24
Claims (8)
- 【請求項１】 絶縁性基板上にアクティブ素子及びアド
レス配線を備え、前記アクティブ素子及び前記アドレス
配線が少なくとも１層以上の絶縁膜で覆われ、前記絶縁
膜上に開口部を通じて前記アクティブ素子と接続された
画素電極をマトリックス状に具備したアクティブマトリ
ックス基板であって、前記画素電極が透過電極と反射電
極からなり、且つ前記透過電極上の一部に前記反射電極
が形成されていることを特徴とするアクティブマトリッ
クス基板。 - 【請求項２】 前記絶縁膜の少なくとも１層に凹凸形状
を形成した請求項１に記載のアクティブマトリックス基
板。 - 【請求項３】 前記反射電極が、基板表面に形成された
凹凸部に形成されている請求項１に記載のアクティブマ
トリックス基板。 - 【請求項４】 前記反射電極の材料が、前記透過電極の
材料と電気化学反応をしない材料である請求項１に記載
のアクティブマトリックス基板。 - 【請求項５】 絶縁性基板上にアクティブ素子及びアド
レス配線を備え、前記アクティブ素子及び前記アドレス
配線が少なくとも１層以上の絶縁膜で覆われ、前記絶縁
膜上に開口部を通じて前記アクティブ素子と接続された
画素電極をマトリックス状に具備したアクティブマトリ
ックス基板の製造方法であって、前記画素電極として透
過電極及び反射電極を形成する材料を連続的に薄膜形成
する工程、異なる透過率を用いて前記透過電極を形成す
るパターンと前記反射電極を形成するパターンを形成し
たフォトマスクを使用してフォトリソグラフィ法により
所定のフォトレジストパターンを形成する工程、前記フ
ォトレジストパターンをマスクにして前記反射電極及び
前記透過電極を順次エッチングする工程、前記反射電極
の形成領域のみにフォトレジストを残すようにフォトレ
ジストをエッチングする工程、残存したフォトレジスト
をマスクにして前記反射電極を再度エッチングする工程
を具備することを特徴とするアクティブマトリックス基
板の製造方法。 - 【請求項６】 前記フォトレジストのエッチングをＯ2
プラズマ処理にて行なう請求項５に記載のアクティブマ
トリックス基板の製造方法。 - 【請求項７】 前記フォトレジストのエッチングをオゾ
ン処理にて行なう請求項５に記載のアクティブマトリッ
クス基板の製造方法。 - 【請求項８】 絶縁性基板上にアクティブ素子及びアド
レス配線を備え、前記アクティブ素子及び前記アドレス
配線が少なくとも１層以上の絶縁膜で覆われ、前記絶縁
膜上に開口部を通じて前記アクティブ素子と接続された
画素電極をマトリックス状に具備したアクティブマトリ
ックス基板と、対向電極、ブラックマトリックス及びカ
ラーフィルタを具備した対向基板との間に配向膜を介し
て液晶を挟持した液晶表示装置であって、前記アクティ
ブマトリックス基板の画素電極が透過電極と反射電極か
らなり、且つ前記透過電極上の一部に前記反射電極が形
成されていることを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001151532A JP2002341368A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | アクティブマトリックス基板及びその製造方法とそれを用いた液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001151532A JP2002341368A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | アクティブマトリックス基板及びその製造方法とそれを用いた液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002341368A true JP2002341368A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18996359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001151532A Pending JP2002341368A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | アクティブマトリックス基板及びその製造方法とそれを用いた液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002341368A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018077515A (ja) * | 2005-12-28 | 2018-05-17 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置の作製方法 |
-
2001
- 2001-05-21 JP JP2001151532A patent/JP2002341368A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018077515A (ja) * | 2005-12-28 | 2018-05-17 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置の作製方法 |
| US10444564B1 (en) | 2005-12-28 | 2019-10-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and manufacturing method thereof |
| US10739637B2 (en) | 2005-12-28 | 2020-08-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and manufacturing method thereof |
| US11269214B2 (en) | 2005-12-28 | 2022-03-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and manufacturing method thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20061109 |