JP2003195329A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents
表示装置およびその製造方法Info
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表示品位の劣化を防止するとともに、フォト
マスクの使用数が低減され、製造方法の容易な表示装置
およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の表示装置は、マトリクス状に配
列された複数の画素電極を主面に有する基板と、前記複
数の画素電極に対向するように配置された対向電極と、
前記複数の画素電極と前記対向電極との間に設けられた
表示媒体層とを有する表示装置であり、前記複数の画素
電極のそれぞれは反射電極および透過電極を有し、前記
複数の画素電極のそれぞれは前記反射電極上に前記透過
電極が直接コンタクトして形成された反射電極領域を含
み、前記対向電極と前記透過電極とが同程度の仕事関数
を有する導電材料から形成されている。
マスクの使用数が低減され、製造方法の容易な表示装置
およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の表示装置は、マトリクス状に配
列された複数の画素電極を主面に有する基板と、前記複
数の画素電極に対向するように配置された対向電極と、
前記複数の画素電極と前記対向電極との間に設けられた
表示媒体層とを有する表示装置であり、前記複数の画素
電極のそれぞれは反射電極および透過電極を有し、前記
複数の画素電極のそれぞれは前記反射電極上に前記透過
電極が直接コンタクトして形成された反射電極領域を含
み、前記対向電極と前記透過電極とが同程度の仕事関数
を有する導電材料から形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は表示装置およびその製造
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示装置の低消費電力化の要
望が高まり、反射電極を用いた反射型液晶表示装置が普
及しつつある。しかし、反射型液晶表示装置は、外光を
利用して表示を行うために、室内等の明るさが十分でな
いところでは利用できないという欠点があった。その欠
点を解消するために、反射型液晶表示装置および透過型
液晶表示装置の双方の構造を組み合わせたタイプの半透
過型液晶表示装置が開発、製品化されている。
望が高まり、反射電極を用いた反射型液晶表示装置が普
及しつつある。しかし、反射型液晶表示装置は、外光を
利用して表示を行うために、室内等の明るさが十分でな
いところでは利用できないという欠点があった。その欠
点を解消するために、反射型液晶表示装置および透過型
液晶表示装置の双方の構造を組み合わせたタイプの半透
過型液晶表示装置が開発、製品化されている。
【０００３】この半透過型液晶表示装置は図５に示すよ
うに、上面（表示面）から観察した場合、各画素毎に、
透過型表示を行う領域（以下、透過表示領域と称する。
図５の斜線領域）と、反射型表示を行う領域（以下、反
射表示領域と称する。）とが併設された構成となってい
る。透過表示領域では、液晶層に電圧を印加するための
画素電極１２３（以下、透過表示領域における画素電極
のことを透過電極領域と称する）としてＩＴＯ等からな
る透明導電膜が設けられており、表示装置の背面に設け
られたバックライトから光が導入され、この光が液晶層
を透過することにより表示が行われる。
うに、上面（表示面）から観察した場合、各画素毎に、
透過型表示を行う領域（以下、透過表示領域と称する。
図５の斜線領域）と、反射型表示を行う領域（以下、反
射表示領域と称する。）とが併設された構成となってい
る。透過表示領域では、液晶層に電圧を印加するための
画素電極１２３（以下、透過表示領域における画素電極
のことを透過電極領域と称する）としてＩＴＯ等からな
る透明導電膜が設けられており、表示装置の背面に設け
られたバックライトから光が導入され、この光が液晶層
を透過することにより表示が行われる。
【０００４】一方、反射表示領域においては、画素電極
１１８（以下、反射表示領域における画素電極を反射電
極領域と称する）としてＡｌ等からなる光反射性の導電
膜が設けられており、反射電極によって外光が反射さ
れ、液晶層で反射光の変調が行われることにより表示が
行われる。このように、半透過型液晶表示装置は、同一
画素内に透過電極１２３と反射電極１１８という２種類
の電極膜からなる画素電極を備えていた。
１１８（以下、反射表示領域における画素電極を反射電
極領域と称する）としてＡｌ等からなる光反射性の導電
膜が設けられており、反射電極によって外光が反射さ
れ、液晶層で反射光の変調が行われることにより表示が
行われる。このように、半透過型液晶表示装置は、同一
画素内に透過電極１２３と反射電極１１８という２種類
の電極膜からなる画素電極を備えていた。
【０００５】また、それぞれの画素には、薄膜トランジ
スタ１３０（ＴＦＴ）等からなるスイッチング素子が接
続されている。一つのスイッチング素子が各画素内の透
過電極１２３及び反射電極１１８を同時に駆動するた
め、透過電極１２３と反射電極１１８とは互いに電気的
に接続されている必要があった。
スタ１３０（ＴＦＴ）等からなるスイッチング素子が接
続されている。一つのスイッチング素子が各画素内の透
過電極１２３及び反射電極１１８を同時に駆動するた
め、透過電極１２３と反射電極１１８とは互いに電気的
に接続されている必要があった。
【０００６】しかしながら、Ａｌからなる反射電極材料
とＩＴＯからなる透過電極材料とが直接コンタクトする
素子構造を作製しようとすると、レジストを用いたフォ
トリソグラフィープロセスでパターニングする際のアル
カリ現像工程で、上記電極材料の仕事関数の差に起因す
る電蝕が発生し、問題となる。この問題を回避するた
め、以下のような、透過電極と反射電極とを直接コンタ
クトさせず、他の金属を介して接続する方法が提案され
ている。
とＩＴＯからなる透過電極材料とが直接コンタクトする
素子構造を作製しようとすると、レジストを用いたフォ
トリソグラフィープロセスでパターニングする際のアル
カリ現像工程で、上記電極材料の仕事関数の差に起因す
る電蝕が発生し、問題となる。この問題を回避するた
め、以下のような、透過電極と反射電極とを直接コンタ
クトさせず、他の金属を介して接続する方法が提案され
ている。
【０００７】その一つに、ＩＴＯからなる透過電極とＡ
ｌからなる反射電極とを電飾防止膜を介して接続する方
法がある（以下、従来技術１と称する）。この方法は例
えば特開平１１−３１６３８２号公報に開示されてい
る。以下、図６および図７を参照しながら、従来技術１
の製造方法について説明する。なお、図６（ａ）〜
（ｄ）および図７（ａ）〜（ｃ）は、図５の５Ａ―５Ａ
‘に対応する断面図である。
ｌからなる反射電極とを電飾防止膜を介して接続する方
法がある（以下、従来技術１と称する）。この方法は例
えば特開平１１−３１６３８２号公報に開示されてい
る。以下、図６および図７を参照しながら、従来技術１
の製造方法について説明する。なお、図６（ａ）〜
（ｄ）および図７（ａ）〜（ｃ）は、図５の５Ａ―５Ａ
‘に対応する断面図である。
【０００８】まず、図６（ａ）に示すように、絶縁基板
上１０１にゲート電極１０２、ゲート絶縁膜１０３、お
よび半導体層１０４ａ、１０４ｂを所望の形に形成す
る。さらに、透過電極用の透明導電膜としてスパッタリ
ング法等によってＩＴＯ膜１０６を成膜する。その後Ｉ
ＴＯ膜１０６の上に、Ｔａ／ＴａＮやＴａＮ／Ｔａ／Ｔ
ａＮなどの電飾防止膜１０９をスパッタリング法等によ
り成膜する。
上１０１にゲート電極１０２、ゲート絶縁膜１０３、お
よび半導体層１０４ａ、１０４ｂを所望の形に形成す
る。さらに、透過電極用の透明導電膜としてスパッタリ
ング法等によってＩＴＯ膜１０６を成膜する。その後Ｉ
ＴＯ膜１０６の上に、Ｔａ／ＴａＮやＴａＮ／Ｔａ／Ｔ
ａＮなどの電飾防止膜１０９をスパッタリング法等によ
り成膜する。
【０００９】次に、この電飾防止膜１０９をフォトリソ
グラフィープロセスによってパターニングし、ソース配
線（図５）、ソース電極１０９ａ及びドレイン電極１０
９ｂを形成する。さらに、ソース電極１０９ａおよびド
レイン電極１０９ｂをマスクとしてフォトリソグラフィ
ープロセスによってＩＴＯ膜１０６をパターニングし、
上記フォトリソグラフィープロセスで形成したレジスト
を剥離する。
グラフィープロセスによってパターニングし、ソース配
線（図５）、ソース電極１０９ａ及びドレイン電極１０
９ｂを形成する。さらに、ソース電極１０９ａおよびド
レイン電極１０９ｂをマスクとしてフォトリソグラフィ
ープロセスによってＩＴＯ膜１０６をパターニングし、
上記フォトリソグラフィープロセスで形成したレジスト
を剥離する。
【００１０】次に電飾防止膜１０９の上に感光性アクリ
ル樹脂を付与する。続いて図６（ｂ）に示すように、フ
ォトリソグラフィー技術を用いてこの感光性アクリル樹
脂をエッチングし、ドレイン電極１０９ｂとコンタクト
を取るためのコンタクトホール１１３および、透過電極
用開口部１１４を形成した層間絶縁膜１１０を形成す
る。なお、この層間絶縁膜１１０を形成する工程におい
て、反射表示領域となる層間絶縁膜１１０の表面には、
光拡散用の凹凸１１２が同時に形成される。
ル樹脂を付与する。続いて図６（ｂ）に示すように、フ
ォトリソグラフィー技術を用いてこの感光性アクリル樹
脂をエッチングし、ドレイン電極１０９ｂとコンタクト
を取るためのコンタクトホール１１３および、透過電極
用開口部１１４を形成した層間絶縁膜１１０を形成す
る。なお、この層間絶縁膜１１０を形成する工程におい
て、反射表示領域となる層間絶縁膜１１０の表面には、
光拡散用の凹凸１１２が同時に形成される。
【００１１】次に、図６（ｃ）に示すように、層間絶縁
膜１１０が形成された基板上に、反射電極となるＡｌ膜
１１６をスパッタリング法等によって成膜する。このと
き、Ａｌ膜１１６とＩＴＯ膜１０６との間には、他の導
電膜（電飾防止膜１０９）が存在しているので、Ａｌ膜
１１６とＩＴＯ膜１０６とは直接コンタクトしない。こ
のようにＡｌ膜１１６とＩＴＯ膜１０６との間に電飾防
止膜１０９を存在させるのは、次工程で用いるエッチン
グ液やレジスト現像液等によって、Ａｌ膜１１６とＩＴ
Ｏ膜１０６とが電蝕されるのを防ぐためである。
膜１１０が形成された基板上に、反射電極となるＡｌ膜
１１６をスパッタリング法等によって成膜する。このと
き、Ａｌ膜１１６とＩＴＯ膜１０６との間には、他の導
電膜（電飾防止膜１０９）が存在しているので、Ａｌ膜
１１６とＩＴＯ膜１０６とは直接コンタクトしない。こ
のようにＡｌ膜１１６とＩＴＯ膜１０６との間に電飾防
止膜１０９を存在させるのは、次工程で用いるエッチン
グ液やレジスト現像液等によって、Ａｌ膜１１６とＩＴ
Ｏ膜１０６とが電蝕されるのを防ぐためである。
【００１２】その後、このＡｌ膜１１６上にフォトレジ
スト１１７を塗布、露光して所望の形に形成し、図６
（ｄ）に示すように透過表示領域となる領域内のＡｌ膜
１１６をウェットエッチングによって除去する。
スト１１７を塗布、露光して所望の形に形成し、図６
（ｄ）に示すように透過表示領域となる領域内のＡｌ膜
１１６をウェットエッチングによって除去する。
【００１３】さらに、図７（ａ）に示すように透過表示
領域となる領域内に残されている電飾防止膜１０９をド
ライエッチングにより除去する。この後、レジストを剥
離することによって透過表示領域となる領域内のＩＴＯ
膜１０６を露出させて透過電極１２３とする。このと
き、透過表示領域となる領域内のＡｌ膜１１６のみエッ
チングを行い、これ以外の領域のＡｌ膜のエッチングを
行わない。これは、ドレイン電極のエッチングを行う際
に層間絶縁膜１１０がダメージを受けるのを防止するた
めである。
領域となる領域内に残されている電飾防止膜１０９をド
ライエッチングにより除去する。この後、レジストを剥
離することによって透過表示領域となる領域内のＩＴＯ
膜１０６を露出させて透過電極１２３とする。このと
き、透過表示領域となる領域内のＡｌ膜１１６のみエッ
チングを行い、これ以外の領域のＡｌ膜のエッチングを
行わない。これは、ドレイン電極のエッチングを行う際
に層間絶縁膜１１０がダメージを受けるのを防止するた
めである。
【００１４】その後、再度フォトリソグラフィープロセ
スにより、ＴＦＴ１３０上などに残っているＡｌ膜１１
６をエッチングによってパターニングした後、レジスト
を剥離する。これにより、図７（ｂ）に示すように、反
射電極１１８が完成する。
スにより、ＴＦＴ１３０上などに残っているＡｌ膜１１
６をエッチングによってパターニングした後、レジスト
を剥離する。これにより、図７（ｂ）に示すように、反
射電極１１８が完成する。
【００１５】さらに、基板上に配向膜（図示せず）を形
成し、図７（ｃ）に示すように、絶縁基板１１９上に対
向電極１２０を備えた対向基板１２１と貼り合せ、二枚
の基板の間隙に液晶材料１２２を注入・封止する。以上
の方法により、従来技術１の液晶表示素子が完成され
る。
成し、図７（ｃ）に示すように、絶縁基板１１９上に対
向電極１２０を備えた対向基板１２１と貼り合せ、二枚
の基板の間隙に液晶材料１２２を注入・封止する。以上
の方法により、従来技術１の液晶表示素子が完成され
る。
【００１６】上記の方法以外に、特開平１１−２８１９
９３号公報に開示（公報の図２０〜２２に関する実施
例）されている製造方法もある（以下、従来技術２と称
する）。以下、図８を参照して従来技術２の製造方法を
説明する。なお、図８（ａ）〜（ｅ）は図５の５Ａ―５
Ａ‘に対応する断面図である。
９３号公報に開示（公報の図２０〜２２に関する実施
例）されている製造方法もある（以下、従来技術２と称
する）。以下、図８を参照して従来技術２の製造方法を
説明する。なお、図８（ａ）〜（ｅ）は図５の５Ａ―５
Ａ‘に対応する断面図である。
【００１７】まず、図８（ａ）に示すように、絶縁基板
上１０１にゲート電極１０２、ゲート絶縁膜１０３、お
よび半導体層１０４ａ、１０４ｂを所望の形に形成す
る。この上に、ＩＴＯ膜１０６をスパッタリング法等に
よって成膜し、さらにフォトリソグラフィープロセスお
よびウェットエッチングプロセスによりパターニング
し、レジストを剥離する。これにより、何れもＩＴＯ膜
１０６からなる透過電極１２３、ソース電極１０９ａ、
ドレイン膜１０９ｂおよびソース配線１１５（図５に示
す）が形成される。
上１０１にゲート電極１０２、ゲート絶縁膜１０３、お
よび半導体層１０４ａ、１０４ｂを所望の形に形成す
る。この上に、ＩＴＯ膜１０６をスパッタリング法等に
よって成膜し、さらにフォトリソグラフィープロセスお
よびウェットエッチングプロセスによりパターニング
し、レジストを剥離する。これにより、何れもＩＴＯ膜
１０６からなる透過電極１２３、ソース電極１０９ａ、
ドレイン膜１０９ｂおよびソース配線１１５（図５に示
す）が形成される。
【００１８】次に、感光性アクリル樹脂を塗布した後に
層間絶縁膜１１０を形成し、露光する。これにより図８
（ｂ）に示すように、層間絶縁膜１１０にドレイン電極
１０９ｂとコンタクトを取るためのコンタクトホール１
１３と、透過電極用開口部１１４とを形成する。
層間絶縁膜１１０を形成し、露光する。これにより図８
（ｂ）に示すように、層間絶縁膜１１０にドレイン電極
１０９ｂとコンタクトを取るためのコンタクトホール１
１３と、透過電極用開口部１１４とを形成する。
【００１９】次に、図８（ｃ）に示すように、層間絶縁
膜１１０が形成された基板上に、Ｍｏ膜１２４及びＡｌ
膜１１６をスパッタリング法等によって成膜する。な
お、Ｍｏ膜１２４は、Ａｌ膜１１６とＩＴＯ膜１０６と
が、次の工程でのレジスト現像液やエッチング液等によ
って電蝕を生じないための電蝕防止膜である。
膜１１０が形成された基板上に、Ｍｏ膜１２４及びＡｌ
膜１１６をスパッタリング法等によって成膜する。な
お、Ｍｏ膜１２４は、Ａｌ膜１１６とＩＴＯ膜１０６と
が、次の工程でのレジスト現像液やエッチング液等によ
って電蝕を生じないための電蝕防止膜である。
【００２０】続いて、フォトリソグラフィープロセス・
ウェットエッチングプロセスによりＡｌ膜１１６をパタ
ーニングし、レジストを剥離する。これにより、図８
（ｄ）に示すように、反射電極１１８が形成され、ＴＦ
Ｔ基板が完成する。なお、必要に応じて配向膜（図示せ
ず）を形成してもよい。
ウェットエッチングプロセスによりＡｌ膜１１６をパタ
ーニングし、レジストを剥離する。これにより、図８
（ｄ）に示すように、反射電極１１８が形成され、ＴＦ
Ｔ基板が完成する。なお、必要に応じて配向膜（図示せ
ず）を形成してもよい。
【００２１】さらに、図８（ｅ）に示すように、対向基
板１２１と貼り合せ、基板間に液晶材料１２２を注入・
封止することにより、液晶表示素子が完成される。
板１２１と貼り合せ、基板間に液晶材料１２２を注入・
封止することにより、液晶表示素子が完成される。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術１の製造方法では、ＩＴＯ膜１０６とＡｌ膜１１
６とが電蝕するのを防止するために、両者の間に一旦、
電蝕防止膜１０９を形成した後、最終的には透過電極用
開口部内で電飾防止膜１０９をエッチングして除去して
いた。また、隣接画素間で画素電極が分離されるよう
に、Ａｌ膜１１６をエッチングする必要があった。この
ため、マスク枚数及び工程数の増加等の不具合を招来し
ていた。
来技術１の製造方法では、ＩＴＯ膜１０６とＡｌ膜１１
６とが電蝕するのを防止するために、両者の間に一旦、
電蝕防止膜１０９を形成した後、最終的には透過電極用
開口部内で電飾防止膜１０９をエッチングして除去して
いた。また、隣接画素間で画素電極が分離されるよう
に、Ａｌ膜１１６をエッチングする必要があった。この
ため、マスク枚数及び工程数の増加等の不具合を招来し
ていた。
【００２３】これに対して従来技術２の方法では、従来
技術１よりもマスク枚数は少なくて済むが、ＩＴＯ膜１
０６とＡｌ膜１１６との間に電触防止膜を設けた後に、
透過電極用開口部内で、Ａｌ膜１１６と電触防止膜１２
４とをエッチングする必要があり、また、隣接画素間で
画素電極が分離するように、Ａｌ膜１１６をエッチング
する必要があるため、製造工程が複雑であった。
技術１よりもマスク枚数は少なくて済むが、ＩＴＯ膜１
０６とＡｌ膜１１６との間に電触防止膜を設けた後に、
透過電極用開口部内で、Ａｌ膜１１６と電触防止膜１２
４とをエッチングする必要があり、また、隣接画素間で
画素電極が分離するように、Ａｌ膜１１６をエッチング
する必要があるため、製造工程が複雑であった。
【００２４】また、いずれの従来技術でも、図７（ｃ）
および図８（ｄ）に示すように、ＴＦＴ基板表面の反射
電極１１８（Ａｌ膜１１６）と、対向基板１２１上の対
向電極１２０（ＩＴＯ膜１０６）とは、絶縁体である液
晶層１２２を介して互いに対面している。このとき、Ａ
ｌ膜１１６とＩＴＯ膜１０６との仕事関数の差によって
液晶表示装置内で電位分布が生じ、これによりフリッカ
の発生、コントラスト比の低下等の表示品位の劣化が問
題となっていた。
および図８（ｄ）に示すように、ＴＦＴ基板表面の反射
電極１１８（Ａｌ膜１１６）と、対向基板１２１上の対
向電極１２０（ＩＴＯ膜１０６）とは、絶縁体である液
晶層１２２を介して互いに対面している。このとき、Ａ
ｌ膜１１６とＩＴＯ膜１０６との仕事関数の差によって
液晶表示装置内で電位分布が生じ、これによりフリッカ
の発生、コントラスト比の低下等の表示品位の劣化が問
題となっていた。
【００２５】本発明は上記課題を解決するためのもので
あり、表示品位の劣化を防止するとともに、フォトマス
クの使用数が低減され、製造方法の容易な表示装置およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
あり、表示品位の劣化を防止するとともに、フォトマス
クの使用数が低減され、製造方法の容易な表示装置およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、マ
トリクス状に配列された複数の画素電極を主面に有する
基板と、前記複数の画素電極に対向するように配置され
た対向電極と、前記複数の画素電極と前記対向電極との
間に設けられた表示媒体層とを有する表示装置であり、
前記複数の画素電極のそれぞれは反射電極および透過電
極を有し、前記複数の画素電極のそれぞれは前記反射電
極上に前記透過電極が直接コンタクトして形成された反
射電極領域を含み、前記対向電極と前記透過電極とが同
程度の仕事関数を有する導電材料から形成されており、
これにより上記課題を解決する。
トリクス状に配列された複数の画素電極を主面に有する
基板と、前記複数の画素電極に対向するように配置され
た対向電極と、前記複数の画素電極と前記対向電極との
間に設けられた表示媒体層とを有する表示装置であり、
前記複数の画素電極のそれぞれは反射電極および透過電
極を有し、前記複数の画素電極のそれぞれは前記反射電
極上に前記透過電極が直接コンタクトして形成された反
射電極領域を含み、前記対向電極と前記透過電極とが同
程度の仕事関数を有する導電材料から形成されており、
これにより上記課題を解決する。
【００２７】前記複数の画素電極のそれぞれは透過電極
領域をさらに有し、前記透過電極領域は、前記反射電極
領域の前記透過電極が延設された領域を含むことが好ま
しい。
領域をさらに有し、前記透過電極領域は、前記反射電極
領域の前記透過電極が延設された領域を含むことが好ま
しい。
【００２８】前記反射電極のほぼ全領域が、前記透過電
極と直接コンタクトしていることが好ましい。
極と直接コンタクトしていることが好ましい。
【００２９】前記透過電極領域は前記複数の画素電極の
それぞれの内側部分に設けられ、かつ、前記反射電極領
域は前記透過電極領域の周囲に設けられており、前記複
数の画素電極のそれぞれは、前記反射電極と前記透過電
極との端部が略一致して形成された端部を有することが
好ましい。
それぞれの内側部分に設けられ、かつ、前記反射電極領
域は前記透過電極領域の周囲に設けられており、前記複
数の画素電極のそれぞれは、前記反射電極と前記透過電
極との端部が略一致して形成された端部を有することが
好ましい。
【００３０】前記複数の画素電極のそれぞれは、撥水部
によって実質的に包囲されていることが好ましい。
によって実質的に包囲されていることが好ましい。
【００３１】前記撥水部は凸状のリブであることが好ま
しい。
しい。
【００３２】前記導電材料は、ＩＴＯであることが好ま
しい。
しい。
【００３３】前記反射電極は、Ａｌから形成されている
ことが好ましい。
ことが好ましい。
【００３４】前記表示媒体層は液晶材料を含み得る。
【００３５】前記表示媒体層は有機ＥＬ材料を含み得
る。
る。
【００３６】本発明の表示装置の製造方法は、マトリク
ス状に配列された複数の画素電極を主面に有する基板
と、前記複数の画素電極に対向するように配置された対
向電極と、前記複数の画素電極と前記対向電極との間に
設けられた表示媒体層とを有する表示装置の製造方法で
あり、前記主面に、撥水部で実質的に包囲された複数の
領域を、マトリクス状に形成する工程と、前記主面に反
射電極膜を堆積し、前記撥水部が露出するように前記反
射電極膜をパターニングし、複数の反射電極を形成する
工程と、前記主面に透明導電材料分散溶液を付与し、前
記撥水部の撥水性を利用して、前記複数の領域毎に分離
された前記複数の透過電極を形成する工程とを包含し、
これにより上記課題を解決する。
ス状に配列された複数の画素電極を主面に有する基板
と、前記複数の画素電極に対向するように配置された対
向電極と、前記複数の画素電極と前記対向電極との間に
設けられた表示媒体層とを有する表示装置の製造方法で
あり、前記主面に、撥水部で実質的に包囲された複数の
領域を、マトリクス状に形成する工程と、前記主面に反
射電極膜を堆積し、前記撥水部が露出するように前記反
射電極膜をパターニングし、複数の反射電極を形成する
工程と、前記主面に透明導電材料分散溶液を付与し、前
記撥水部の撥水性を利用して、前記複数の領域毎に分離
された前記複数の透過電極を形成する工程とを包含し、
これにより上記課題を解決する。
【００３７】前記撥水部が撥水性材料から形成された凸
状のリブであることが好ましい。
状のリブであることが好ましい。
【００３８】前記透明導電材料分散溶液がＩＴＯを含
み、前記反射電極膜がＡｌから形成されていることが好
ましい。
み、前記反射電極膜がＡｌから形成されていることが好
ましい。
【００３９】本発明のパターニングされた透過電極膜の
形成方法は、主面を有する基板を用意する工程と、前記
主面に撥水部で実質的に包囲された複数の領域を形成す
る工程と、前記主面に透明導電材料分散溶液を付与する
工程と、前記撥水部の撥水性を利用して、前記複数の領
域毎に分離された透過電極膜を形成する工程とを包含
し、これにより上記課題を解決する。
形成方法は、主面を有する基板を用意する工程と、前記
主面に撥水部で実質的に包囲された複数の領域を形成す
る工程と、前記主面に透明導電材料分散溶液を付与する
工程と、前記撥水部の撥水性を利用して、前記複数の領
域毎に分離された透過電極膜を形成する工程とを包含
し、これにより上記課題を解決する。
【００４０】
【発明の実施の形態】本発明の表示装置は、マトリクス
状に配列された複数の画素電極を主面に有する基板と、
その画素電極に対向するように配置された対向電極と、
画素電極と対向電極との間に設けられた表示媒体層とを
有する。複数の画素電極のそれぞれは、反射電極および
透過電極を有している。また、複数の画素電極のそれぞ
れは、反射電極上に透過電極が直接コンタクトして形成
された反射電極領域を含んでいる。対向電極と透過電極
とは、同程度の仕事関数を有する導電材料から形成され
ている。
状に配列された複数の画素電極を主面に有する基板と、
その画素電極に対向するように配置された対向電極と、
画素電極と対向電極との間に設けられた表示媒体層とを
有する。複数の画素電極のそれぞれは、反射電極および
透過電極を有している。また、複数の画素電極のそれぞ
れは、反射電極上に透過電極が直接コンタクトして形成
された反射電極領域を含んでいる。対向電極と透過電極
とは、同程度の仕事関数を有する導電材料から形成され
ている。
【００４１】本発明の表示装置では上述したように、透
過電極と対向電極とが同程度の仕事関数を有する導電材
料から形成されており、これらの電極は互いに表示媒体
層を介して対向している。従って、両電極間において電
位分布に偏りが生じるのを抑制できる。これにより、フ
リッカの発生、コントラスト比の低下等の表示品位の劣
化を抑制できる。ここで、仕事関数が同程度とは、仕事
関数の値の差が０．２程度であることを意味する。
過電極と対向電極とが同程度の仕事関数を有する導電材
料から形成されており、これらの電極は互いに表示媒体
層を介して対向している。従って、両電極間において電
位分布に偏りが生じるのを抑制できる。これにより、フ
リッカの発生、コントラスト比の低下等の表示品位の劣
化を抑制できる。ここで、仕事関数が同程度とは、仕事
関数の値の差が０．２程度であることを意味する。
【００４２】なお、対向電極および透過電極は典型的に
はいずれもＩＴＯから形成され、反射電極はＡｌから形
成され得る。また、表示媒体層には、液晶材料または有
機ＥＬが使用され得る。表示媒体層に有機ＥＬを用いる
場合には、光の利用効率を高めるために画素電極を反射
電極とすることが好ましい。
はいずれもＩＴＯから形成され、反射電極はＡｌから形
成され得る。また、表示媒体層には、液晶材料または有
機ＥＬが使用され得る。表示媒体層に有機ＥＬを用いる
場合には、光の利用効率を高めるために画素電極を反射
電極とすることが好ましい。
【００４３】また、液晶表示装置の場合、複数の画素電
極のそれぞれが、上述した反射電極領域に加えて、透過
電極領域を有する構成としてもよい。これにより、反射
モードおよび透過モードの両方で表示できる半透過型表
示装置を提供することが可能となる。この場合、反射電
極領域の透過電極が反射電極領域を超えて延設され、こ
の延設部分が画素電極の透過電極領域を形成することが
好ましい。これにより、後述する簡便な製造方法で表示
装置を作製することができるからである。なお、透過電
極領域とは、画素電極内における透過モードで表示が行
われる領域をいう。
極のそれぞれが、上述した反射電極領域に加えて、透過
電極領域を有する構成としてもよい。これにより、反射
モードおよび透過モードの両方で表示できる半透過型表
示装置を提供することが可能となる。この場合、反射電
極領域の透過電極が反射電極領域を超えて延設され、こ
の延設部分が画素電極の透過電極領域を形成することが
好ましい。これにより、後述する簡便な製造方法で表示
装置を作製することができるからである。なお、透過電
極領域とは、画素電極内における透過モードで表示が行
われる領域をいう。
【００４４】また、反射電極のほぼ全面を透過電極で覆
うことが好ましい。これにより、画素電極のほぼ全面で
透過電極と対向電極とが、液晶層を介して対向するの
で、画素電極と対向電極との間で電位分布に偏りが生じ
ることをより確実に抑制できる。
うことが好ましい。これにより、画素電極のほぼ全面で
透過電極と対向電極とが、液晶層を介して対向するの
で、画素電極と対向電極との間で電位分布に偏りが生じ
ることをより確実に抑制できる。
【００４５】また、透過電極領域が画素電極のそれぞれ
の内側部分に設けられ、かつ、反射電極領域が透過電極
領域の周囲に設けられている構成を採用した場合、画素
電極は、反射電極と透過電極との端部がほぼ一致して形
成された端部を有することが好ましい。これにより、反
射電極を透明電極で覆うと共に、反射電極の面積を大き
くすることができる。この構造は、後述する撥水部を利
用する製造方法により、簡便に製造することができる。
の内側部分に設けられ、かつ、反射電極領域が透過電極
領域の周囲に設けられている構成を採用した場合、画素
電極は、反射電極と透過電極との端部がほぼ一致して形
成された端部を有することが好ましい。これにより、反
射電極を透明電極で覆うと共に、反射電極の面積を大き
くすることができる。この構造は、後述する撥水部を利
用する製造方法により、簡便に製造することができる。
【００４６】次に、本発明の表示装置の製造方法を説明
する。
する。
【００４７】本発明の表示装置の製造方法は、基板の主
面に、撥水部で実質的に包囲された複数の領域をマトリ
クス状に形成する工程と、基板の主面に反射電極膜を堆
積し、撥水部が露出するように反射電極膜をパターニン
グし、複数の反射電極を形成する工程と、基板の主面に
透明導電材料分散溶液を付与し、撥水部の撥水性を利用
して、複数の領域毎に分離する複数の透過電極を形成す
る工程とを含む。
面に、撥水部で実質的に包囲された複数の領域をマトリ
クス状に形成する工程と、基板の主面に反射電極膜を堆
積し、撥水部が露出するように反射電極膜をパターニン
グし、複数の反射電極を形成する工程と、基板の主面に
透明導電材料分散溶液を付与し、撥水部の撥水性を利用
して、複数の領域毎に分離する複数の透過電極を形成す
る工程とを含む。
【００４８】本発明の表示装置の製造方法では、透過電
極の材料として透明導電材料分散溶液を用い、撥水部の
撥水性を用いて透過電極のパターニングを行う。従っ
て、マスクエッチング等の複雑なパターニング工程を使
用することなしに、複数の透明電極をパターニングする
ことができるので、製造プロセスコストの軽減や、製造
時間の短縮が可能となる。またこのようにして形成した
画素電極では、隣接する画素電極間の短絡不良の発生を
十分に防止できる。
極の材料として透明導電材料分散溶液を用い、撥水部の
撥水性を用いて透過電極のパターニングを行う。従っ
て、マスクエッチング等の複雑なパターニング工程を使
用することなしに、複数の透明電極をパターニングする
ことができるので、製造プロセスコストの軽減や、製造
時間の短縮が可能となる。またこのようにして形成した
画素電極では、隣接する画素電極間の短絡不良の発生を
十分に防止できる。
【００４９】なお、撥水部は撥水性材料から形成された
凸状のリブであることが好ましい。これにより、透明導
電材料分散溶液を基板の主面に付与した場合に、透明導
電材料分散溶液がより確実に複数の領域毎に分離され
る。従って、隣接する画素電極間の短絡不良の発生をよ
り確実に防止できる。
凸状のリブであることが好ましい。これにより、透明導
電材料分散溶液を基板の主面に付与した場合に、透明導
電材料分散溶液がより確実に複数の領域毎に分離され
る。従って、隣接する画素電極間の短絡不良の発生をよ
り確実に防止できる。
【００５０】上述した透明導電材料分散溶液は典型的に
はＩＴＯを含み、反射電極膜はＡｌから形成される。
はＩＴＯを含み、反射電極膜はＡｌから形成される。
【００５１】また本発明によると、パターニングされた
透過電極膜の簡便な形成方法が提供される。本発明のパ
ターニングされた透過電極膜の形成方法は、主面を有す
る基板を用意する工程と、主面に撥水部で実質的に包囲
された複数の領域を形成する工程と、主面に透明導電材
料分散溶液を付与する工程と、撥水部の撥水性を利用し
て、複数の領域毎に分離する透過電極膜を形成する工程
とを包含する。
透過電極膜の簡便な形成方法が提供される。本発明のパ
ターニングされた透過電極膜の形成方法は、主面を有す
る基板を用意する工程と、主面に撥水部で実質的に包囲
された複数の領域を形成する工程と、主面に透明導電材
料分散溶液を付与する工程と、撥水部の撥水性を利用し
て、複数の領域毎に分離する透過電極膜を形成する工程
とを包含する。
【００５２】本発明の透過電極膜の形成方法によると、
マスクエッチング等の複雑なパターニング工程を使用す
ることなしに、所定のパターンの複数の透過電極膜を形
成することができるので、製造プロセスコストの軽減
や、製造時間の短縮が可能となる。
マスクエッチング等の複雑なパターニング工程を使用す
ることなしに、所定のパターンの複数の透過電極膜を形
成することができるので、製造プロセスコストの軽減
や、製造時間の短縮が可能となる。
【００５３】上記に説明した本発明は、１画素内に反射
電極領域と透過電極領域とが併設され、反射モードおよ
び透過モードの両方で表示できる半透過型液晶表示装置
に好適に適用される。以下、このような液晶表示装置の
実施形態を説明する。
電極領域と透過電極領域とが併設され、反射モードおよ
び透過モードの両方で表示できる半透過型液晶表示装置
に好適に適用される。以下、このような液晶表示装置の
実施形態を説明する。
【００５４】（実施形態）図１および図２を参照しなが
ら本発明の一実施形態に係る液晶表示装置５０を説明す
る。図１は液晶表示装置５０の部分平面図であり、図２
は図１の１Ａ―１Ａ‘に対応する断面図である。なお、
図１では対向基板２０および液晶層３０を省略して示し
ている。
ら本発明の一実施形態に係る液晶表示装置５０を説明す
る。図１は液晶表示装置５０の部分平面図であり、図２
は図１の１Ａ―１Ａ‘に対応する断面図である。なお、
図１では対向基板２０および液晶層３０を省略して示し
ている。
【００５５】図１および図２に示すように、液晶表示装
置５０は、一対の基板７および５２と、一対の基板の間
に配置された液晶層３０（表示媒体層）とを有する。一
対の基板のうち、対向基板５２の液晶層側表面には、ほ
ぼ全面にＩＴＯからなる対向電極１８が設けられている
（図２）。
置５０は、一対の基板７および５２と、一対の基板の間
に配置された液晶層３０（表示媒体層）とを有する。一
対の基板のうち、対向基板５２の液晶層側表面には、ほ
ぼ全面にＩＴＯからなる対向電極１８が設けられている
（図２）。
【００５６】これに対して、他方の基板７の液晶層側表
面には図１に示すように、列方向に配列された複数の信
号線１と、行方向に配列された複数の走査線２と、マト
リクス状に配列された複数の画素電極５４と、ＴＦＴ３
のような複数のスイッチング素子と、画素電極５４をほ
ぼ囲むように設けられた凸状のリブ６とが設けられてい
る。
面には図１に示すように、列方向に配列された複数の信
号線１と、行方向に配列された複数の走査線２と、マト
リクス状に配列された複数の画素電極５４と、ＴＦＴ３
のような複数のスイッチング素子と、画素電極５４をほ
ぼ囲むように設けられた凸状のリブ６とが設けられてい
る。
【００５７】各画素電極５４は、隣接する一対の走査線
２と、隣接する一対の信号線１とによって包囲されるよ
うに配置され、各画素電極５４はその端部において、信
号線１または走査線２と隣接する。リブ６（図１の斜線
部）は、信号線１または走査線２のそれぞれにほぼ対応
するように配置されており、各画素電極５４を実質的に
包囲している。後の製造方法の説明で詳述するが、リブ
６は、画素電極５４を容易に形成するために設けられた
ものであり、画素電極５４を形成した後に除去すること
も可能である。
２と、隣接する一対の信号線１とによって包囲されるよ
うに配置され、各画素電極５４はその端部において、信
号線１または走査線２と隣接する。リブ６（図１の斜線
部）は、信号線１または走査線２のそれぞれにほぼ対応
するように配置されており、各画素電極５４を実質的に
包囲している。後の製造方法の説明で詳述するが、リブ
６は、画素電極５４を容易に形成するために設けられた
ものであり、画素電極５４を形成した後に除去すること
も可能である。
【００５８】走査線２にはＴＦＴ３をオン／オフを制御
するための信号が供給され、信号線１にはデータ信号が
供給される。複数の画素電極５４のそれぞれには複数の
ＴＦＴ３のそれぞれが電気的に接続されており、各画素
電極５４は、各ＴＦＴ３を介して、対応する信号線１と
電気的に接続されている。
するための信号が供給され、信号線１にはデータ信号が
供給される。複数の画素電極５４のそれぞれには複数の
ＴＦＴ３のそれぞれが電気的に接続されており、各画素
電極５４は、各ＴＦＴ３を介して、対応する信号線１と
電気的に接続されている。
【００５９】図２に示すように画素電極５４は反射電極
５と透過電極４とを有しており、反射電極５はＡｌの導
電膜から形成されており、透過電極４はＩＴＯの導電膜
から形成されている。画素電極５４は、反射電極５上に
透過電極４が直接コンタクトして形成された反射電極領
域と、反射電極領域の透過電極４が反射電極領域を超え
て延設されて構成された透過電極領域とを有する。これ
により、液晶表示装置５０の１画素内には、反射モード
で表示を行う反射表示領域と、透過モードで表示を行う
透過表示領域とが併設されている。液晶表示装置５０
は、外光を反射して表示する反射モードと、バックライ
ト光を透過して表示する透過モードとの両方で表示して
おり、半透過型表示装置である。図１に示すように液晶
表示装置５０では、各画素のほぼ中央領域に透過表示領
域が設けられ、この透過表示領域の周囲に反射表示領域
が設けられている。これにより、反射表示領域がＴＦ
Ｔ、走査線および信号線の上、またはこれらに近接して
設けられるので、画素開口率の低下を抑制できる。
５と透過電極４とを有しており、反射電極５はＡｌの導
電膜から形成されており、透過電極４はＩＴＯの導電膜
から形成されている。画素電極５４は、反射電極５上に
透過電極４が直接コンタクトして形成された反射電極領
域と、反射電極領域の透過電極４が反射電極領域を超え
て延設されて構成された透過電極領域とを有する。これ
により、液晶表示装置５０の１画素内には、反射モード
で表示を行う反射表示領域と、透過モードで表示を行う
透過表示領域とが併設されている。液晶表示装置５０
は、外光を反射して表示する反射モードと、バックライ
ト光を透過して表示する透過モードとの両方で表示して
おり、半透過型表示装置である。図１に示すように液晶
表示装置５０では、各画素のほぼ中央領域に透過表示領
域が設けられ、この透過表示領域の周囲に反射表示領域
が設けられている。これにより、反射表示領域がＴＦ
Ｔ、走査線および信号線の上、またはこれらに近接して
設けられるので、画素開口率の低下を抑制できる。
【００６０】また上述したように、液晶表示装置５０で
は透過電極領域が画素電極５４の内側部分に設けられ、
かつ、反射電極領域が透過電極領域の周囲に設けられて
いるので、画素電極５４の端部５４Ｅでは、反射電極５
と透過電極４との端部がほぼ一致していることが好まし
い。これにより、反射電極５を透過電極４で覆うと共
に、反射電極の面積を大きくすることができる。
は透過電極領域が画素電極５４の内側部分に設けられ、
かつ、反射電極領域が透過電極領域の周囲に設けられて
いるので、画素電極５４の端部５４Ｅでは、反射電極５
と透過電極４との端部がほぼ一致していることが好まし
い。これにより、反射電極５を透過電極４で覆うと共
に、反射電極の面積を大きくすることができる。
【００６１】以下、液晶表示装置５０をより詳細に説明
する。
する。
【００６２】図２に示すように、液晶表示装置５０の対
向基板２０は、絶縁基板５２と、その主面に形成された
ＩＴＯからなる対向電極１８を有している。
向基板２０は、絶縁基板５２と、その主面に形成された
ＩＴＯからなる対向電極１８を有している。
【００６３】この対向基板２０に対向するように配置さ
れたＴＦＴ基板４０は、絶縁基板７と、その上に形成さ
れた、ゲート電極８、ゲート電極８の上のゲート絶縁膜
９、半導体層１０ａ、１０ｂ、積層導電膜（ＩＴＯ／Ｔ
ａ／ＴａＮ）からなるソース電極１１およびドレイン電
極１２と、層間絶縁膜１３とを有する。層間絶縁膜１３
には、ドレイン電極１２上にコンタクトホール１４と、
画素中央付近の透過表示領域に配置される透過電極用開
口部１５が設けられている。
れたＴＦＴ基板４０は、絶縁基板７と、その上に形成さ
れた、ゲート電極８、ゲート電極８の上のゲート絶縁膜
９、半導体層１０ａ、１０ｂ、積層導電膜（ＩＴＯ／Ｔ
ａ／ＴａＮ）からなるソース電極１１およびドレイン電
極１２と、層間絶縁膜１３とを有する。層間絶縁膜１３
には、ドレイン電極１２上にコンタクトホール１４と、
画素中央付近の透過表示領域に配置される透過電極用開
口部１５が設けられている。
【００６４】さらに、隣接する画素間の層間絶縁膜１３
上には、画素周縁を囲む様にして撥水性樹脂からなるリ
ブ６が設けられ、これよりも画素内側にＡｌからなる反
射電極５とＩＴＯからなる透過電極４とが形成されてい
る。反射電極５はコンタクトホール１４でドレイン電極
１２と接続され、透過電極４は同じくコンタクトホール
１４で反射電極５を介してドレイン電極１２と接続され
ている。透過電極４は、さらに透過電極用開口部１５ま
で延設されている。
上には、画素周縁を囲む様にして撥水性樹脂からなるリ
ブ６が設けられ、これよりも画素内側にＡｌからなる反
射電極５とＩＴＯからなる透過電極４とが形成されてい
る。反射電極５はコンタクトホール１４でドレイン電極
１２と接続され、透過電極４は同じくコンタクトホール
１４で反射電極５を介してドレイン電極１２と接続され
ている。透過電極４は、さらに透過電極用開口部１５ま
で延設されている。
【００６５】層間絶縁膜１３に透過電極用開口部１５を
設けることにより、透過表示領域の液晶層１３の厚さ
を、反射表示領域の液晶層１３の厚さよりも大きくする
ことができる。また、透過表示領域の液晶層１３の厚さ
を、反射表示領域の液晶層１３の厚さ約２倍にすること
によって、表示品質を最適化することができる。
設けることにより、透過表示領域の液晶層１３の厚さ
を、反射表示領域の液晶層１３の厚さよりも大きくする
ことができる。また、透過表示領域の液晶層１３の厚さ
を、反射表示領域の液晶層１３の厚さ約２倍にすること
によって、表示品質を最適化することができる。
【００６６】また、反射表示領域の層間絶縁膜１３の表
面には光拡散用の凹凸１６が形成されている。この凹凸
１６を反映した表面プロファイルを有する反射電極が外
光を拡散反射する。
面には光拡散用の凹凸１６が形成されている。この凹凸
１６を反映した表面プロファイルを有する反射電極が外
光を拡散反射する。
【００６７】本実施形態では、ソース電極１１及びドレ
イン電極１２を積層導電膜から形成しているが、単層の
金属層から形成してもよい。また、必要に応じて、両基
板４０、２０の液晶層側表面には配向膜（図示せず）等
が形成され得る。
イン電極１２を積層導電膜から形成しているが、単層の
金属層から形成してもよい。また、必要に応じて、両基
板４０、２０の液晶層側表面には配向膜（図示せず）等
が形成され得る。
【００６８】次に、図３および図４を参照して、液晶表
示装置５０の製造方法を説明する。
示装置５０の製造方法を説明する。
【００６９】まず、図３（ａ）に示すように、絶縁基板
７上に、ゲート配線（図１）と、ゲート配線の一部を構
成するゲート電極８と、ゲート絶縁膜９と、半導体層１
０ａ、１０ｂとを所望の形状に形成する。
７上に、ゲート配線（図１）と、ゲート配線の一部を構
成するゲート電極８と、ゲート絶縁膜９と、半導体層１
０ａ、１０ｂとを所望の形状に形成する。
【００７０】さらに、ＩＴＯからなる透明導電膜をスパ
ッタリング法等によって成膜し、その上にＴａ／ＴａＮ
からなる金属積層膜をスパッタリング法等によって成膜
する。その後、フォトレジストを塗布、露光して所望の
形状に形成し、金属積層膜をドライエッチングによって
パターニングし、ＩＴＯからなる透明導電膜をウェット
エッチングプロセスでパターニングすることにより、ソ
ース電極１１およびドレイン電極１２を形成する。以上
のようにしてＴＦＴ３が形成される。
ッタリング法等によって成膜し、その上にＴａ／ＴａＮ
からなる金属積層膜をスパッタリング法等によって成膜
する。その後、フォトレジストを塗布、露光して所望の
形状に形成し、金属積層膜をドライエッチングによって
パターニングし、ＩＴＯからなる透明導電膜をウェット
エッチングプロセスでパターニングすることにより、ソ
ース電極１１およびドレイン電極１２を形成する。以上
のようにしてＴＦＴ３が形成される。
【００７１】なお、上記金属積層膜の材料には、Ｔａ／
ＴａＮに限らず、ＴａＮ／Ｔａ／ＴａＮやＡｌ／Ｔｉ等
を用いてもよい。金属積層膜にＡｌ／Ｔｉの積層膜を使
用する場合、これをエッチングする時に、下層にある半
導体膜と良好な選択比が取れるので、透明導電膜を設け
る必要がなくなる。
ＴａＮに限らず、ＴａＮ／Ｔａ／ＴａＮやＡｌ／Ｔｉ等
を用いてもよい。金属積層膜にＡｌ／Ｔｉの積層膜を使
用する場合、これをエッチングする時に、下層にある半
導体膜と良好な選択比が取れるので、透明導電膜を設け
る必要がなくなる。
【００７２】次に、図３（ｂ）に示すように、層間絶縁
膜１３となる感光性アクリル樹脂２５を塗布し、この上
に撥水性樹脂２６（例えば、ＦまたはＳｉなどの撥水性
材料を含有するアクリル樹脂）を塗布する。さらにこの
上にレジスト２７を塗布する。
膜１３となる感光性アクリル樹脂２５を塗布し、この上
に撥水性樹脂２６（例えば、ＦまたはＳｉなどの撥水性
材料を含有するアクリル樹脂）を塗布する。さらにこの
上にレジスト２７を塗布する。
【００７３】次に図３（ｃ）のように、レジスト２７を
ハーフトーン露光し、パターニングする。その後、この
レジスト２７を用いて感光性アクリル樹脂２５（層間絶
縁膜１３）をパターニングし、図３（ｄ）に示すよう
に、コンタクトホール１４及び透過電極用開口部１５を
形成する。コンタクトホール１４内にドレイン電極１２
が露出され、透過電極用開口部１５内に絶縁膜９が露出
される。
ハーフトーン露光し、パターニングする。その後、この
レジスト２７を用いて感光性アクリル樹脂２５（層間絶
縁膜１３）をパターニングし、図３（ｄ）に示すよう
に、コンタクトホール１４及び透過電極用開口部１５を
形成する。コンタクトホール１４内にドレイン電極１２
が露出され、透過電極用開口部１５内に絶縁膜９が露出
される。
【００７４】さらにこれをドライエッチング等の手法を
用いてエッチングを行った後、レジストを剥離すること
によって層間絶縁膜１３の表面に撥水性樹脂膜２６から
なるリブ６を露出させる。なお、リブ６は、基板７の表
面でマトリクス状の複数の領域を実質的に囲むように形
成されており（図１参照）、最終的に、この複数の領域
のそれぞれに画素電極が形成される。
用いてエッチングを行った後、レジストを剥離すること
によって層間絶縁膜１３の表面に撥水性樹脂膜２６から
なるリブ６を露出させる。なお、リブ６は、基板７の表
面でマトリクス状の複数の領域を実質的に囲むように形
成されており（図１参照）、最終的に、この複数の領域
のそれぞれに画素電極が形成される。
【００７５】本実施形態では層間絶縁膜層１３上に撥水
性樹脂膜によるリブ６（撥水部）を形成したが、撥水部
の材料や形成方法は上述したものに限定されない。例え
ば、層間絶縁膜１３で予めリブ６を形成しておき、この
リブの表面に他の領域と撥水性を異ならせるような表面
加工を施してもよい。あるいは、リブ６の表面に撥水性
材料を塗布してもよい。
性樹脂膜によるリブ６（撥水部）を形成したが、撥水部
の材料や形成方法は上述したものに限定されない。例え
ば、層間絶縁膜１３で予めリブ６を形成しておき、この
リブの表面に他の領域と撥水性を異ならせるような表面
加工を施してもよい。あるいは、リブ６の表面に撥水性
材料を塗布してもよい。
【００７６】また、必ずしも立体的なリブを形成しなく
ても、層間絶縁膜１３上に平面的（二次元）に撥水性を
付与するものであっても構わない。また、リブ６の表面
あるいは二次元撥水部の撥水性としては、水との接触角
が６０°以上であることが好ましい。さらに、撥水部と
その周囲の非撥水部（または親水部）のそれぞれ接触角
の差が４０°以上であることがさらに好ましい。これに
より、ＩＴＯ溶液を付与したときに、ＩＴＯ溶液がリブ
を超えて隣接画素領域に侵入することがない。
ても、層間絶縁膜１３上に平面的（二次元）に撥水性を
付与するものであっても構わない。また、リブ６の表面
あるいは二次元撥水部の撥水性としては、水との接触角
が６０°以上であることが好ましい。さらに、撥水部と
その周囲の非撥水部（または親水部）のそれぞれ接触角
の差が４０°以上であることがさらに好ましい。これに
より、ＩＴＯ溶液を付与したときに、ＩＴＯ溶液がリブ
を超えて隣接画素領域に侵入することがない。
【００７７】なお、ＩＴＯ溶液に用いる溶媒には極性溶
媒が好ましく、撥水部の撥水性やリブの高さなどに応じ
て十分撥水されるように選定すればよい。また、ＩＴＯ
溶液を画素領域ごとに分離できれば、撥水部で画素領域
を完全に包囲しなくても良い。本明細書で、撥水部で
「実質的に」画素領域を囲む、という表現は、ＩＴＯ溶
液を画素領域ごとに分離できる程度に、画素領域を撥水
部で囲んでいることを示す。
媒が好ましく、撥水部の撥水性やリブの高さなどに応じ
て十分撥水されるように選定すればよい。また、ＩＴＯ
溶液を画素領域ごとに分離できれば、撥水部で画素領域
を完全に包囲しなくても良い。本明細書で、撥水部で
「実質的に」画素領域を囲む、という表現は、ＩＴＯ溶
液を画素領域ごとに分離できる程度に、画素領域を撥水
部で囲んでいることを示す。
【００７８】立体的なリブ６を形成する際には、リブの
厚み、つまり反射電極の下地表面から撥水部表面までの
距離（層間絶縁膜１３の表面からの高さ）は３μｍ未満
であることが好ましい。これよりも厚くなると、例えば
真空注入法等によって液晶材料の注入を行う場合に、注
入ムラが生じ易くなったり、あるいは、ラビングにより
配向処理を行う際に配向ムラが生じ易くなったりするこ
とがある。逆に、リブ６の厚さが薄いと、後に付与する
ＩＴＯ溶液の粘度が低い場合等に、たとえリブ表面の撥
水性が高くても隣接画素間でＩＴＯがリークしてしまう
ことがある。リブの最低限の厚みは、ＩＴＯ溶液中のＩ
ＴＯ濃度、溶液粘度、溶液と撥水性樹脂膜との接触角
等、幾つかの要素を考慮して決定することが好ましい。
厚み、つまり反射電極の下地表面から撥水部表面までの
距離（層間絶縁膜１３の表面からの高さ）は３μｍ未満
であることが好ましい。これよりも厚くなると、例えば
真空注入法等によって液晶材料の注入を行う場合に、注
入ムラが生じ易くなったり、あるいは、ラビングにより
配向処理を行う際に配向ムラが生じ易くなったりするこ
とがある。逆に、リブ６の厚さが薄いと、後に付与する
ＩＴＯ溶液の粘度が低い場合等に、たとえリブ表面の撥
水性が高くても隣接画素間でＩＴＯがリークしてしまう
ことがある。リブの最低限の厚みは、ＩＴＯ溶液中のＩ
ＴＯ濃度、溶液粘度、溶液と撥水性樹脂膜との接触角
等、幾つかの要素を考慮して決定することが好ましい。
【００７９】続いて、図４（ａ）のように、層間絶縁膜
１３が形成された基板上に、反射電極用のＡｌまたはＡ
ｇなどの金属膜２８をスパッタリング法等によって成膜
する。所望の形にパターニングしたフォトレジストを用
いて、金属膜２８をエッチングすることにより、リブ６
を露出させ、透過電極用開口部１５の金属膜２８を除去
し、図４（ｂ）に示すような反射電極５を形成する。こ
のとき、透過電極用開口部１５では、絶縁膜９が露出さ
れている。
１３が形成された基板上に、反射電極用のＡｌまたはＡ
ｇなどの金属膜２８をスパッタリング法等によって成膜
する。所望の形にパターニングしたフォトレジストを用
いて、金属膜２８をエッチングすることにより、リブ６
を露出させ、透過電極用開口部１５の金属膜２８を除去
し、図４（ｂ）に示すような反射電極５を形成する。こ
のとき、透過電極用開口部１５では、絶縁膜９が露出さ
れている。
【００８０】次に、反射電極５の上にＩＴＯ溶液をスピ
ンコート、ディップ、スプレーまたはインクジェットな
どの方法を用いて付与する。さらにこのＩＴＯ溶液をア
ニールし、ＩＴＯ成分を基板上に固着させることによ
り、図４（ｃ）に示すように、リブ６に実質的に包囲さ
れた領域内に透過電極４が形成される。
ンコート、ディップ、スプレーまたはインクジェットな
どの方法を用いて付与する。さらにこのＩＴＯ溶液をア
ニールし、ＩＴＯ成分を基板上に固着させることによ
り、図４（ｃ）に示すように、リブ６に実質的に包囲さ
れた領域内に透過電極４が形成される。
【００８１】本実施形態の製造方法では上述したよう
に、それぞれが所望のパターンの画素電極５４に対応す
る複数の領域を実質的に包囲するように、撥水性樹脂膜
からなるリブ６が基板に形成され（図３（ｄ））、この
基板にＩＴＯ溶液が付与される（図４（ｃ））。リブ６
は撥水性樹脂膜からなるので、リブ６上にＩＴＯ溶液が
固着することがなく、ＩＴＯ溶液は、各領域ごとに分離
される。従って、ＩＴＯ溶液を付与後、アニールするの
みで透過電極４を形成することができる。これにより、
従来のマスクエッチング等の複雑なパターニング工程が
不要となり、プロセスコストの低減及び製造時間の短縮
が可能となる。また、上述した方法によってパターニン
グされた透過電極４は、隣接する画素間での短絡不良の
発生を十分に回避できる。
に、それぞれが所望のパターンの画素電極５４に対応す
る複数の領域を実質的に包囲するように、撥水性樹脂膜
からなるリブ６が基板に形成され（図３（ｄ））、この
基板にＩＴＯ溶液が付与される（図４（ｃ））。リブ６
は撥水性樹脂膜からなるので、リブ６上にＩＴＯ溶液が
固着することがなく、ＩＴＯ溶液は、各領域ごとに分離
される。従って、ＩＴＯ溶液を付与後、アニールするの
みで透過電極４を形成することができる。これにより、
従来のマスクエッチング等の複雑なパターニング工程が
不要となり、プロセスコストの低減及び製造時間の短縮
が可能となる。また、上述した方法によってパターニン
グされた透過電極４は、隣接する画素間での短絡不良の
発生を十分に回避できる。
【００８２】また本実施形態の製造方法では、ＩＴＯ溶
液を基板に付与する際には、透過電極用開口部１５内の
金属膜２８、および、隣接する画素の間隙（すなわちリ
ブ６の上）の金属膜２８がエッチング除去されており、
透過電極用開口部１５内の絶縁膜９およびリブ６が露出
している。従って、ＩＴＯ溶液を付与した後に金属膜２
８をパターニング工程がないので、ＩＴＯ溶液を付与し
た後にレジスト現像液やエッチング液が付与されること
がない。よって、ＩＴＯ溶液を基板に付与する前に、あ
らかじめ電飾防止のための金属積層膜を形成することな
しに、Ａｌなどからなる反射電極５の上に直接コンタク
トするようにＩＴＯ溶液を付与することができる。
液を基板に付与する際には、透過電極用開口部１５内の
金属膜２８、および、隣接する画素の間隙（すなわちリ
ブ６の上）の金属膜２８がエッチング除去されており、
透過電極用開口部１５内の絶縁膜９およびリブ６が露出
している。従って、ＩＴＯ溶液を付与した後に金属膜２
８をパターニング工程がないので、ＩＴＯ溶液を付与し
た後にレジスト現像液やエッチング液が付与されること
がない。よって、ＩＴＯ溶液を基板に付与する前に、あ
らかじめ電飾防止のための金属積層膜を形成することな
しに、Ａｌなどからなる反射電極５の上に直接コンタク
トするようにＩＴＯ溶液を付与することができる。
【００８３】なお、リブ６は、透過電極形成後にアッシ
ング等で除去してもよい。
ング等で除去してもよい。
【００８４】上述したＩＴＯ溶液としては、本実施形態
では、蟻酸インジウムと有機酸錫化合物を有機極性溶媒
であるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解
させた溶液を用いた。なおＩＴＯ溶液はこれに限定され
ることはなく、特開平１１−２２７７４０号公報等に開
示されたＩＴＯ粉末を溶媒に分散または溶解した塗料
や、特開平２００１−２９５４号公報等に開示された蟻
酸インジウムと有機酸錫化合物を溶媒に溶解させた溶液
等を用いることもできる。溶媒の選択にあたっては、Ａ
ｌがその溶媒に対して安定であることが必要である。ま
た、電蝕が発生しない溶媒を選択すべきである。その
点、上記ＩＴＯ溶液の溶媒としてはアルコール類等、ほ
ぼ中性の溶媒を選択することができるので、電蝕発生の
心配がない。さらに、必要に応じて、透過電極４上に配
向膜（図示せず）を形成し、配向処理を行う。以上の工
程により、ＴＦＴ基板４０が完成される。
では、蟻酸インジウムと有機酸錫化合物を有機極性溶媒
であるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解
させた溶液を用いた。なおＩＴＯ溶液はこれに限定され
ることはなく、特開平１１−２２７７４０号公報等に開
示されたＩＴＯ粉末を溶媒に分散または溶解した塗料
や、特開平２００１−２９５４号公報等に開示された蟻
酸インジウムと有機酸錫化合物を溶媒に溶解させた溶液
等を用いることもできる。溶媒の選択にあたっては、Ａ
ｌがその溶媒に対して安定であることが必要である。ま
た、電蝕が発生しない溶媒を選択すべきである。その
点、上記ＩＴＯ溶液の溶媒としてはアルコール類等、ほ
ぼ中性の溶媒を選択することができるので、電蝕発生の
心配がない。さらに、必要に応じて、透過電極４上に配
向膜（図示せず）を形成し、配向処理を行う。以上の工
程により、ＴＦＴ基板４０が完成される。
【００８５】最後に図４（ｄ）に示すように、ＩＴＯか
らなる対向電極１８を備えた対向基板２０と図４（ｃ）
のＴＦＴ基板４０とを貼り合せ、基板間に液晶材料３０
を封入することにより、本実施形態の液晶表示装置５０
が完成される。
らなる対向電極１８を備えた対向基板２０と図４（ｃ）
のＴＦＴ基板４０とを貼り合せ、基板間に液晶材料３０
を封入することにより、本実施形態の液晶表示装置５０
が完成される。
【００８６】以上、説明した製造方法では、反射電極５
と透過電極４との電蝕反応（局部電池反応）が生じるこ
とがないので、反射電極５と透過電極４とを直接コンタ
クトさせることができる。また、ＩＴＯ溶液および撥水
性材料からなるリブ６を用い、マスクを使用することな
しに透過電極４を形成することができるので、従来に比
べて製造の際に使用するマスク枚数を削減することがで
きる。
と透過電極４との電蝕反応（局部電池反応）が生じるこ
とがないので、反射電極５と透過電極４とを直接コンタ
クトさせることができる。また、ＩＴＯ溶液および撥水
性材料からなるリブ６を用い、マスクを使用することな
しに透過電極４を形成することができるので、従来に比
べて製造の際に使用するマスク枚数を削減することがで
きる。
【００８７】また、得られた液晶表示装置５０では、画
素電極５４のほぼ全面で透過電極１６と対向基板２０の
対向電極１８とが液晶層３０を介して対向しており、こ
れらの電極は同じ材料であるＩＴＯから形成されてい
る。従って、画素電極５４と対向電極１８との間で電位
分布に偏りが生じにくいので、従来問題となっていた仕
事関数の差に起因していた電圧分布（ムラ）等の問題を
解消することができ、良好な表示品位の液晶表示装置が
提供される。
素電極５４のほぼ全面で透過電極１６と対向基板２０の
対向電極１８とが液晶層３０を介して対向しており、こ
れらの電極は同じ材料であるＩＴＯから形成されてい
る。従って、画素電極５４と対向電極１８との間で電位
分布に偏りが生じにくいので、従来問題となっていた仕
事関数の差に起因していた電圧分布（ムラ）等の問題を
解消することができ、良好な表示品位の液晶表示装置が
提供される。
【００８８】なお、上述した実施形態では、透過電極１
６と対向電極１８とをＩＴＯから形成しているが、透過
電極１６および対向電極１８の材料はこれに限定され
ず、同程度の仕事関数を有する異なる電極材料を用いて
透過電極１６および対向電極１８をそれぞれ形成しても
よい。
６と対向電極１８とをＩＴＯから形成しているが、透過
電極１６および対向電極１８の材料はこれに限定され
ず、同程度の仕事関数を有する異なる電極材料を用いて
透過電極１６および対向電極１８をそれぞれ形成しても
よい。
【００８９】
【発明の効果】上述したように本発明によると、表示品
位の劣化を防止するとともに、フォトマスクの使用数が
低減され、製造方法の容易な表示装置およびその製造方
法を提供することができる。
位の劣化を防止するとともに、フォトマスクの使用数が
低減され、製造方法の容易な表示装置およびその製造方
法を提供することができる。
【００９０】本発明は、Ａｌから形成される反射電極
と、ＩＴＯから形成される透過電極とを有する半透過型
液晶表示装置に好適に適用される。
と、ＩＴＯから形成される透過電極とを有する半透過型
液晶表示装置に好適に適用される。
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の部分
平面図である。
平面図である。
【図２】図１の１Ａ―１Ａ’に対応する断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る
液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る
液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図５】従来の半透過型液晶表示装置の部分平面図であ
る。
る。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、従来の液晶表示装置の製造
方法を説明する図である。
方法を説明する図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、従来の液晶表示装置の製造
方法を説明する図である。
方法を説明する図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、従来の液晶表示装置の製造
方法を説明する図である。
方法を説明する図である。
１ 信号線
２ 走査線
３ ＴＦＴ
４ 透過電極
５ 反射電極
６ リブ
７ 絶縁基板
８ ゲート電極
９ 絶縁膜
１０ａ、１０ｂ 半導体層
１１ ソース電極
１２ ドレイン電極
１３ 層間絶縁膜
１４ コンタクトホール
１５ 透過電極用開口部
１６ 凹凸
１８ 対向電極
２０ 対向基板
２５ 感光性アクリル樹脂
２６ 撥水性樹脂膜
２７ レジスト
２８ 金属膜
３０ 液晶層
４０ ＴＦＴ基板
５０ 液晶表示装置
５２ 絶縁基板
５４ 画素電極
５４Ｅ 画素電極の端部
１１５ ソース配線
１２３ 透過電極
１１８ 反射電極
１０１、１１９ 絶縁基板
１０２ ゲート電極
１０３ ゲート絶縁膜
１０４ａ、１０４ｂ 半導体層
１０６ ＩＴＯ膜
１９０ 電飾防止膜
１０９ａ ソース電極
１０９ｂ ドレイン電極
１１０ 層間絶縁膜
１１３ コンタクトホール
１１４ 透過電極用開口部
１１２ 凹凸
１２０ 対向電極
１２１ 対向基板
１１７ レジスト
１１６ Ａｌ膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ
(72)発明者 中川 智和
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
(72)発明者 若崎 環樹
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
(72)発明者 藤井 朝子
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 FA14Y FA41Z FB08 FC01
FC10 FC26 GA02 GA03 GA13
LA12 LA16
2H092 GA17 GA29 HA04 HA05 JA24
JA46 JB07 KA18 MA05 MA13
MA15 MA17 MA18 NA01 NA27
NA29
3K007 CC00 DB03
5C094 AA02 AA43 BA03 BA27 BA43
CA24 EA04 EA06 FA02 FA10
FB15 GB10 HA08
Claims (14)
- 【請求項１】 マトリクス状に配列された複数の画素電
極を主面に有する基板と、前記複数の画素電極に対向す
るように配置された対向電極と、前記複数の画素電極と
前記対向電極との間に設けられた表示媒体層とを有する
表示装置であって、 前記複数の画素電極のそれぞれは反射電極および透過電
極を有し、前記複数の画素電極のそれぞれは前記反射電
極上に前記透過電極が直接コンタクトして形成された反
射電極領域を含み、 前記対向電極と前記透過電極とが同程度の仕事関数を有
する導電材料から形成されている表示装置。 - 【請求項２】 前記複数の画素電極のそれぞれは透過電
極領域をさらに有し、前記透過電極領域は、前記反射電
極領域の前記透過電極が延設された領域を含む請求項１
に記載の表示装置。 - 【請求項３】 前記反射電極のほぼ全領域が、前記透過
電極と直接コンタクトしている請求項１または２に記載
の表示装置。 - 【請求項４】 前記透過電極領域は前記複数の画素電極
のそれぞれの内側部分に設けられ、かつ、前記反射電極
領域は前記透過電極領域の周囲に設ｓけられており、 前記複数の画素電極のそれぞれは、前記反射電極と前記
透過電極との端部が略一致して形成された端部を有する
請求項２または３に記載の表示装置。 - 【請求項５】 前記複数の画素電極のそれぞれは、撥水
部によって実質的に包囲されている請求項１から４のう
ちのいずれかに記載の表示装置。 - 【請求項６】 前記撥水部は凸状のリブである請求項５
に記載の表示装置。 - 【請求項７】 前記導電材料は、ＩＴＯである請求項１
から６のうちのいずれかに記載の表示装置。 - 【請求項８】 前記反射電極は、Ａｌから形成されてい
る請求項１から７のうちのいずれかに記載の表示装置。 - 【請求項９】 前記表示媒体層は液晶材料を含む請求項
１から８のいずれかに記載の表示装置。 - 【請求項１０】 前記表示媒体層は有機ＥＬ材料を含む
請求項１、３、５、６、７および８のいずれかに記載の
表示装置。 - 【請求項１１】 主面を有する基板を用意する工程と、 前記主面に撥水部で実質的に包囲された複数の領域を形
成する工程と、 前記主面に透明導電材料分散溶液を付与する工程と、 前記撥水部の撥水性を利用して、前記複数の領域毎に分
離された透過電極膜を形成する工程とを包含するパター
ニングされた透過電極膜の形成方法。 - 【請求項１２】 マトリクス状に配列された複数の画素
電極を主面に有する基板と、前記複数の画素電極に対向
するように配置された対向電極と、前記複数の画素電極
と前記対向電極との間に設けられた表示媒体層とを有す
る表示装置の製造方法であって、 前記主面に、撥水部で実質的に包囲された複数の領域
を、マトリクス状に形成する工程と、 前記主面に反射電極膜を堆積し、前記撥水部が露出する
ように前記反射電極膜をパターニングし、複数の反射電
極を形成する工程と、 前記主面に透明導電材料分散溶液を付与し、前記撥水部
の撥水性を利用して、前記複数の領域毎に分離された前
記複数の透過電極を形成する工程とを包含する表示装置
の製造方法。 - 【請求項１３】 前記撥水部が撥水性材料から形成され
た凸状のリブである請求項１２に記載の表示装置の製造
方法。 - 【請求項１４】 前記透明導電材料分散溶液がＩＴＯを
含み、前記反射電極膜がＡｌから形成されている請求項
１２または１３に記載の表示装置の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2001395658A JP2003195329A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 表示装置およびその製造方法 |
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