JP2003215575A - 凹凸構造の散光面を有する反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた散光効果の凹凸構造散光面を有す
る画素電極を少ない工程数で形成可能な生産性の高い反
射式薄膜トランシ゛スタ(TR)液晶表示装置の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 透明絶縁基板上のTR素子を感光性絶縁材
料層で被覆し、複数の独立ブロックハ゜ターン(BP)とコンタクトホールハ゜
ターン(CHP)を具えるフォトマスクを利用して該感光性絶縁材料層
にテ゛フォーカス露光、現像により露光部分を除去し、該感光
性材料層上に画素電極を形成し、該TR素子のト゛レイン構造
に電気的に接続する。該フォトマスクの独立BP間の最小距離は
露光装置の解像度許容範囲の距離よりも小さくし、該CH
Pと独立BPとの距離は該許容範囲の距離よりも大きく
し、該感光性材料層の独立BPに対応する範囲を露光が不
完全な第１露光領域として、該コンタクトホールに対応する範囲
を露光が完全な第２露光領域とし、テ゛フォーカス露光、現像
により露光部分を除去し波状表面とコンタクトホールを形成す
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、薄膜トランジスタ
液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）の製造方法及びその装
置に関し、特に凹凸構造の散光表面（diffuser）を形成
した画素電極を有する反射式薄膜トランジスタ液晶表示
装置の反射層（reflected layer）の製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】薄膜トランジスタの製造技術の急速な進
歩によって、液晶表示装置は体積が小さく、軽量で、パ
ワーの消費が少ないなどの優れた特徴を具えるようにな
った。このためパーソナルデジタルアシスト（ＰＤ
Ａ）、ノートブックタイプのコンピュータ、高画質カラ
ーテレビ又は携帯電話機など各種の電子製品に幅広く、
且つ大量に使用されている。

【０００３】新しい時代の反射式液晶表示装置を例に挙
げると、これは外部から入射する光源を利用してディス
プレー効果を得るものであって、薄膜トランジスタのド
レインに対して電気的に接続した画素電極（pixel ele
ctrode）は、金属材質によって構成されて必要とされる
反射を得る。また、外部の光源からの光がこの種の画素
電極に照射されると、該照射された光が反射し、液晶分
子及びカラーフィルタを透明して、対応する画像をディ
スプレーに結像する。このような液晶表示装置は、外部
の光線を液晶表示装置の光源とするため、液晶表示装置
を構成する上でバックライトを付加する必要がなく、従
来の液晶表示装置に比してさらに軽量、薄型化を達成す
ることができ、かつさらに大きな節電効果を得る液晶表
示装置であるといえる。

【０００４】上述の反射式液晶表示装置において技術上
注意すべき点は、外部から照射される光線を光源とする
点にある。即ち、如何にして画素電極の光線反射効率を
高めるかが極めて重要なポイントとなる。このため従来
の反射式液晶表示装置においては、分極板などの手段を
設けることによって入射光の位相を調整し、光線の反射
効率を高める技術が応用されている。また、凹凸構造の
表面を有する画素電極を反射層として使用し、該画素電
極の凹凸構造の表面が有する散光特性（diffuser）によ
って外部から照射される光線の効果を十分に利用して、
光線の反射効率を大幅に高め、ディスプレー装置の輝度
を高める技術が応用されている。

【０００５】図１に、従来の薄膜トランジスタ液晶表示
装置において、凹凸構造の反射面を有する画素電極を絶
縁透明基板上に形成した構造の断面図を開示する。図面
によれば、ガラス基板（１０）にゲート極（１２）を形
成し、該ゲート極構造（１２）の表面を覆う絶縁層（１
４）を形成する。次いで、該ゲート極構造（１２）の上
方に当たる位置に例えば無定形ケイ素などによる半導体
層（１６）と、ドーピングケイ素層（１８）と、金属層
を順に形成する。さらに、マイクロフォトエッチングに
よってドレイン構造（２０）とソース構造（２２）とを
形成し、薄膜トランジスタ全体の構造を形成した後、さ
らに別途、次の工程を進める。即ち、後続の工程によっ
て画素電極を形成する領域にフォトレジスト材料によっ
て複数のバンプ（２６）を形成する。ついで、例えば高
分子重合材料などによる保護層（２８）を該バンプ（２
６）上に塗布し、画素電極（pixel electrode）（３
０）をその上に形成する。このため、画素（３０）は凹
凸形状が連続して起伏する波状の粗い表面を具えること
になり、全体的な反射効率を高めることができる。次い
で、比較的厚い保護層（３２）を該画素電極（３０）と
薄膜トランジスタ（２４）上に形成して平坦化の効果を
得る。

【０００６】上述のようにバンプを形成することによっ
て粗い凹凸構造の散光表面を形成する以外に、分極板を
利用しても同様の効果を得ることができる。図２に開示
するように薄膜トランジスタ（２４）と画素電極（３
０）を順に形成した後、比較的厚い保護層（３２）を沈
着させて形成し、平坦化の効果を得る。次いでカラーフ
ィルタ（３４）をシーリングした後、液晶分子（図示し
ない）を注入し、カラーフィルタ（３４）を保護層（３
２）上に設ける。ここで特筆すべき点は、入射光線に散
光効果を発生させるために、該カラーフィルタ（３４）
の方面に分極板（３６）を設ける点である。しかし、別
途分極板（３６）を追加することはコストを増加させる
のみならず、関連する製造工程の複雑さを増すことに繋
がる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、高い反射効率を具える反射式薄膜トランジスタ液晶
表示装置であって、簡易な製造工程によって製造でき、
かつ製造コストを節減することのできる凹凸構造の散光
面を有する反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造
方法及びその装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、従
来の技術に見られる欠点に鑑みて鋭意研究を重ねて、保
護層に凹凸構造を形成した反射式薄膜トランジスタ液晶
表示装置の構造により前記課題を解決できることに着目
して本発明を完成させた。

【０００９】すなわち、透明絶縁基板上に少なくともト
ランジスタエレメントと、第１保護層と、画素電極と、
第２保護層とを形成し、該第１保護層によってトランジ
スタエレメントと透明絶縁基板とを覆い、該第１保護層
の表面に画素電極を形成し、さらに該第２保護層を該第
１保護層と画素電極上に形成し、該第２保護層上の表面
に凹凸構造を形成して散光効果を具えさせることによっ
て、本発明の課題を解決したものである。

【００１０】また、前記第１保護層上に尾根状ブロック
を形成し、該尾根状ブロックの表面に凹凸構造を形成
し、第２保護層上にも凹凸構造を形成して散光効果を具
えさせることにより、前記課題を解決したものである。

【００１１】すなわち、第１の発明は、入射光に対して
散光作用を発生させる反射式薄膜トランジスタ液晶表示
装置（TFT-LCD）の構造を透明絶縁基板上に形成する製
造方法であって、該透明絶縁基板上に薄膜トランジスタ
を形成した後、さらに第１保護層を形成して該透明絶縁
基板及び該薄膜トランジスタのソース構造とドレイン構
造を被覆する工程と、該第１保護層にエッチングを行
い、コンタクトホールを形成して該ソース構造とドレイ
ン構造を露出させる工程と、該コンタクトホールを形成
した第１保護層上に画素電極を形成し、かつ該画素電極
を該ソース構造とドレイン構造とに電気的に接続する工
程と、該画素電極と第１保護層上に第２保護層を形成し
て十分に被覆して平坦化する工程と、該第2保護層の表
面に対してエッチングを行い、波状の凹凸構造を有する
散光表面を形成する工程とを含んでなることを特徴とす
る凹凸構造の散光面を有する反射式薄膜トランジスタ液
晶表示装置の製造方法に関するものである。

【００１２】また、第２の発明は、透明絶縁基板上に散
光表面を具える画素電極が形成された薄膜トランジスタ
液晶表示装置（TFT-LCD）の製造方法であって、該透明
絶縁基板上に薄膜トランジスタエレメントを形成した
後、少なくとも第１保護層を形成して該透明絶縁基板及
び該薄膜トランジスタのソース構造と、ドレイン構造を
被覆する工程と、該第１保護層にマイクロフォトエッチ
ングを行ない、コンタクトホールを形成して該ソース構
造と、ドレイン構造を露出させるとともに、該透明絶縁
基板上の画素電極を形成する領域に複数の尾根状ブロッ
クを形成し、該尾根状ブロックの表面にエッチングを行
って波状に起伏する凹凸構造の散光表面を形成し、該第
１保護層と波状に起伏する凹凸構造の散光表面に画素電
極を形成し、かつ該画素電極を該ソース構造と、ドレイ
ン構造とに電気的に接続する工程とを含み、該画素電極
が該尾根状ブロックの表面に沿って起伏して凹凸構造の
散光表面が形成されるように構することを特徴とする反
射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造方法に関する
ものである。

【００１３】さらに、第３の発明によれば、入射光に対
して散光作用を発生させる反射式薄膜トランジスタ液晶
表示装置（TFT-LCD）であって、該反射式薄膜トランジ
スタ液晶表示装置は少なくともトランジスタエレメント
と、第１保護層と、画素電極と、第２保護層とを含んで
なり、該トランジスタエレメントは、ゲート極構造と、
ドレイン構造と、ソース構造とからなり、該第１保護層
は、該トランジスタエレメントと、該透明絶縁基板とを
覆い、かつ該ドレイン構造とソース構造とを露出させる
ためのコンタクトホールが形成されてなり、該画素電極
は、該第１保護層の表面に形成され、かつ該コンタクト
ホールを介してドレイン構造とソース構造とに電気的に
接続し、該第２保護層は、該第１保護層と画素電極上に
形成されて、該トランジスタエレメントを均一に被覆し
て平坦化し、さらに波状に起伏する凹凸構造が表面に形
成されて散光効果を具えることを特徴とする反射式薄膜
トランジスタ液晶表示装置が提供される。

【００１４】以下、本発明について詳述する。請求項１
に記載の凹凸構造の散光面を有する反射式薄膜トランジ
スタ液晶表示装置の製造方法は、入射光に対して散光作
用を発生させる反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置
（TFT-LCD）の構造を透明絶縁基板に形成する製造方法
であって、該透明絶縁基板上に薄膜トランジスタを形成
した後、さらに第１保護層を形成して該透明絶縁基板及
び該薄膜トランジスタのソース構造と、ドレイン構造を
被覆する工程と、該第１保護層にエッチングを行い、コ
ンタクトホールを形成して該ソース構造と、ドレイン構
造を露出させる工程と、該コンタクトホールを形成した
第１保護層上に画素電極を形成し、かつ該画素電極を該
ソース構造と、ドレイン構造とに電気的に接続する工程
と、該画素電極と、第１保護層上に第２保護層を形成し
て十分に被覆して平坦化する工程と、該第2保護層の表
面に対してエッチングを行い、波状の凹凸構造を有する
散光表面を形成する工程を含む。

【００１５】請求項２に記載する凹凸構造の散光面を有
する反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造方法
は、請求項における第1保護層に対してエッチングを行
う場合、コンタクトホールを形成すると同時に、前記透
明絶縁基板上の画素電極を形成するエリアに複数の尾根
状ブロックを形成する。

【００１６】請求項３に記載する凹凸構造の散光面を有
する反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造方法
は、請求項２における尾根状ブロックに感光性絶縁層を
塗布し、マイクロフォトエッチングを利用して該尾根状
ブロックの表面に波状の起伏を形成する凹凸構造面を形
成する。

【００１７】請求項４に記載する凹凸構造の散光面を有
する反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造方法
は、請求項１における第2保護層に対してマイクロフォ
トエッチングを行なう場合、第２保護層上に複数の円滑
な外形のフォトレストブロックを形成し、さらに該第２
保護層に対してエッチングを行って波状の凹凸構造を有
する散光表面を形成する。

【００１８】請求項５に記載する凹凸構造の散光面を有
する反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造方法
は、請求項１における第２保護層が感光性絶縁材料によ
ってなる。

【００１９】請求項６に記載する凹凸構造の散光面を有
する反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造方法
は、請求項５における第２保護層に対してマイクロフォ
トエッチングを行なう場合、複数の円形パターンを有す
るフォトマスクを利用し、該第2保護層に対して露光を
行ない、さらに現像溶剤を利用して該第2保護層に対し
て現像を行って波状の凹凸構造を有する散光表面を形成
する。

【００２０】請求項７に記載する反射式薄膜トランジス
タ液晶表示装置の製造方法は、透明絶縁基板上に散光表
面を具える画素電極が形成された薄膜トランジスタ液晶
表示装置（TFT-LCD）の製造方法であって、該透明絶縁
基板上に薄膜トランジスタエレメントを形成した後、少
なくとも第１保護層を形成して該透明絶縁基板及び該薄
膜トランジスタのソース構造と、ドレイン構造を被覆す
る工程と、該第１保護層にマイクロフォトエッチングを
行ない、コンタクトホールを形成して該ソース構造と、
ドレイン構造を露出させるとともに、該透明絶縁基板上
の画素電極を形成する領域に複数の尾根状ブロックを形
成し、該尾根状ブロックの表面にエッチングを行って波
状に起伏する凹凸構造の散光表面を形成し、該第１保護
層と波状に起伏する凹凸構造の散光表面に画素電極を形
成し、かつ該画素電極を該ソース構造と、ドレイン構造
とに電気的に接続する工程とを含み、該画素電極が該尾
根状ブロックの表面に沿って起伏して凹凸構造の散光表
面が形成されるように構する。

【００２１】請求項８に記載する反射式薄膜トランジス
タ液晶表示装置の製造方法は、請求項７における画素電
極を形成した後、さらに第2保護層を該第１保護層と該
画素電極上に形成し、トランジスタエレメントを十分に
被覆して平坦化する工程を含む。

【００２２】請求項９に記載する反射式薄膜トランジス
タ液晶表示装置の製造方法は、請求項８における第2保
護層の表面に対してマイクロフォトエッチングの工程を
行ない、波状の凹凸構造を有する散光表面を形成する。

【００２３】請求項１０に記載する反射式薄膜トランジ
スタ液晶表示装置の製造方法は、請求項９における第２
保護層に対してマイクロフォトエッチングを行なう場
合、該第２保護層上に複数の円滑な外形のフォトレスト
ブロックを形成し、さらに該第２保護層に対してエッチ
ングを行って波状の凹凸構造を有する散光表面を形成す
る。

【００２４】請求項１１に記載する反射式薄膜トランジ
スタ液晶表示装置の製造方法は、請求項８における第２
保護層が感光性絶縁材料によってなる。

【００２５】請求１２に記載する反射式薄膜トランジス
タ液晶表示装置の製造方法は、請求項１１における第２
保護層に対して、複数の円形パターンを有するフォトマ
スクを利用して露光を行ない、さらに現像溶剤を利用し
て該第2保護層に対して現像を行って波状の凹凸構造を
有する散光表面を形成する。

【００２６】請求項１３に記載する反射式薄膜トランジ
スタ液晶表示装置の製造方法は、請求項７における記尾
根状ブロックに対してエッチングを行なう工程におい
て、先に複数のフォトレジストブロックを該尾根状ブロ
ックの表面に形成した後、該尾根状ブロックにエッチン
グを行って波状に起伏する凹凸構造の散光表面を形成す
る。

【００２７】請求項１４に記載する反射式薄膜トランジ
スタ液晶表示装置は、入射光に対して散光作用を発生さ
せる反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置（TFT-LCD）
であって、該反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置は少
なくともトランジスタエレメントと、第１保護層と、画
素電極と、第２保護層とを含んでなり、該トランジスタ
エレメントは、ゲート極構造と、ドレイン構造と、ソー
ス構造によってなり、該第１保護層は、該トランジスタ
エレメントと、該透明絶縁基板とを覆い、かつ該ドレイ
ン構造と、ソース構造とを露出させるためのコンタクト
ホールが形成されてなり、該画素電極は、該第１保護層
の表面に形成され、該コンタクトホールを介してドレイ
ン構造とソース構造とに電気的に接続し、該第２保護層
は、該第１保護層と画素電極上に形成されて、該トラン
ジスタエレメントを均一に被覆して平坦化し、さらに波
状に起伏する凹凸構造が表面に形成されて散光効果を具
える。

【００２８】請求項１５に記載する反射式薄膜トランジ
スタ液晶表示装置は、請求項１４における透明絶縁基板
と画素電極との間に複数の尾根状ブロックを形成して該
画素電極に波状に起伏する凹凸構造の散光表面を形成す
る。

【００２９】請求項１６に記載する反射式薄膜トランジ
スタ液晶表示装置は、請求項１４における尾根状ブロッ
クは、さらにマイクロフォトエッチングによって表面に
凹凸構造が形成されてなる。

【００３０】請求項１７に記載する反射式薄膜トランジ
スタ液晶表示装置は、請求項１４における第２保護層が
感光性絶縁材料によってなる。

【００３１】請求項１８に記載する反射式薄膜トランジ
スタ液晶表示装置は、請求項１４における第２保護層が
高分子材料によってなる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明は、凹凸構造の傾斜表面を
形成した画素電極を有する反射式薄膜トランジスタ液晶
表示装置の反射層（reflected layer）の製造方法によ
れば、透明絶縁基板上に少なくともトランジスタエレメ
ントと、第１保護層と、画素電極と、第２保護層とを形
成し、該第１保護層によってトランジスタエレメント
と、透明絶縁基板とを覆い、該第１保護層の表面に画素
電極を形成し、さらに該第２保護層を該第１保護層と画
素電極上に形成し、該第２保護層上の表面に凹凸構造を
形成することにより散光効果を奏することができる。か
かる反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の特徴と効果
を詳述するために具体的な実施例を挙げ、図面を参照し
て以下に説明する。

【００３３】

【実施例】第１実施例 本発明に係る凹凸構造の散光面を有する反射式薄膜トラ
ンジスタ液晶表示装置の製造方法は、図３に開示するよ
うに、まず透明絶縁基板（５０）上に薄膜トランジスタ
を形成する。該透明絶縁基板（５０）としては、一般に
ガラス、石英又はこれらに類似する透過性の材質が用い
られる。薄膜トランジスタの関連製造工程は次の通りで
ある。即ちスパッタリング(sputtering)などの物理的気
相蒸着工程（ＰＶＤ）によって該透明絶縁基板（５０）
の表面に金属層を形成し、さらに、例えばイオン反応エ
ッチング（ＲＩＥ）などのマイクロフォト工程により該
金属層に対してエッチングを行いゲート極構造（５２）
を形成する。該ゲート極構造（５２）は、アルミニウ
ム、チタン、クロム、タングステン、タンタル又はこれ
ら金属を任意に選択して得られる合金からなる。

【００３４】前記のゲート極構造（５２）を形成した
後、該透明絶縁基板（５０）上に第一絶縁層（５４）を
付着させて形成し、該ゲート極構造（５２）を被覆す
る。該絶縁層（５４）は、一般に酸化物、窒化物又は窒
酸化ケイ素(SiON)などの適宜な絶縁材料からなるもので
ある。次いで、該絶縁層（５４）上にゲート極絶縁層
（５６）と、半導体層（５８）とを順に形成する。該ゲ
ート極絶縁層（５６）は、例えば窒化ケイ素などから選
択される絶縁材料からなる。また、半導体層（５８）
は、半導体（例えば無定形ケイ素）からなり、薄膜トラ
ンジスタ（TFT）のチャネルとされる。

【００３５】次いで、該ゲート極構造（５２）の上方に
形成した半導体層（５８）の表面に、エッチングストッ
パー（６０）を形成する。更に、ソース構造（６２）
と、ドレイン構造（６４）とを該エッチングストッパー
（６０）の両側の半導体層（５８）の表面に形成する。
ソース構造（６２）とドレイン構造（６４）とを形成す
る場合、先にドーピングケイ素材料と金属層との複合層
を付着させて形成し、更にマイクロフォトエッチングに
よってソース構造（６２）と、ドレイン構造（６４）と
を形成する。該エッチングストッパー（６０）は、マイ
クロフォトエッチングを行なう場合、下方の半導体層
（５８）の損傷を防ぐために設けたものである。

【００３６】薄膜トランジスタの形成が完成した後、第
1保護層（６６）を該透明絶縁基板（５０）上に形成
し、該ソース構造（６２）と、ドレイン構造（６４）
と、エッチングストッパー（６０）とを被覆する。好ま
しくは、高分子重合材料又は感光性絶縁材料によって該
第1保護層（６６）を形成する。次に、マイクロフォト
エッチングによって第1保護層（６６）にコンタクトホ
ールを形成し、ソース構造（６２）とドレイン構造（６
４）とを露出させる。

【００３７】次いで、該第2保護層（７０）の表面に複
数のフォトレジストブロック（７２）を形成する。好ま
しくは、マイクロフォト工程のパラメーターを制御する
ことによってこれら複数のフォトレジストブロック（７
２）を半球形に形成する。次に該複数のフォトレジスト
ブロック（７２）をエッチングフォトマスクとして下方
の第2保護層（７０）に対してエッチングを行い、フォ
トレジストブロック（７０）の表面の形状を第2保護層
（７０）に複製する。余剰のフォトレジストブロック
（７２）を除去し、第2保護層（７０）上に波状の凹凸
構造を有する散光表面（７４）を形成する。この為外部
から照射され、入射する光線が該第2保護層（７０）の
表面に至ると、散光の効果が発生する。

【００３８】当然のことながら、該フォトレジストブロ
ック（７２）を利用して第2保護層（７０）に対してエ
ッチングを行なうことによって、必要とする凹凸構造の
散光表面（７４）を形成させる以外に、第2保護層（７
０）に対して光線を照射させる工程によっても類似する
効果を得ることができる。即ち第2保護層（７０）を感
光性絶縁有機材料によって構成した場合、図５に開示す
る複数の円形パターン（７６）を有するフォトマスク
（７０）を利用し、第2保護層（７０）に対して露光、
現像を行い、第2保護層（７０）の表面に露光エリア
（８０）を形成してフォトレジスタとし、次いで図７に
開示するように、現像溶剤を利用して第2保護層（７
０）に対して現像を行い、第2保護層（７０）上に波状
の凹凸構造を有する散光表面（８２）を形成する。

【００３９】ここにおいて特筆すべきは、図５において
開示する円形パターンを除いては実際の製造工程の必要
に応じて様々の形状のパターンを形成し、応用すること
である。例えば図8には方形パターン（８４）を有する
フォトマスクを開示する。また、図9には三角形パター
ン（８６）を有するフォトマスクを開示する。当然のこ
とながら、異なる形状又は異なるサイズのパターンを応
用することによって第2保護層（７０）の表面に形成さ
れる波状凹凸構造の起伏の程度と、形状とを更に一歩進
んで制御することができ、この為、入射光の散光状況を
調整することができる。

【００４０】第２実施例 上述のように、第2保護層（７０）に対してエッチング
を行ない、必要とする散光表面を形成する以外に、第1
保護層（６６）に対して直接エッチングを行なっても同
様の効果を得ることができる。図１０に開示するよう
に、透明絶縁基板（５０）上に第1保護層（６６）を形
成した後、該第1保護層（６６）に対してマイクロフォ
トエッチングを行い、コンタクトホールを形成すると同
時に、後続の工程によって画素電極を形成するエリアに
複数の尾根状ブロック（８８）を形成する。次いで、複
数のフォトレジストブロック（９０）を該尾根状ブロッ
ク（８８）の表面に形成する。好ましくは該複数のフォ
トレジストブロック（９０）は、半円球状を有する形状
に形成する。次に該複数のフォトレジストブロック（９
０）をエッチングマスクとして下方の尾根状ブロック
（８８）に対してエッチングを行ない、フォトレジスト
ブロック（９０）の表面の形状を尾根状ブロック（８
８）上に複製する。また、同様に余剰のフォトレジスト
ブロック（９０）を除去して該尾根状ブロック（８８）
上に波状の凹凸表面（９２）を形成する。

【００４１】次いで図１２に開示するように、画素電極
（９４）を第１保護層（６６）と尾根状ブロック（８
８）の表面に形成し、前記コンタクトホールを介してド
レイン構造と電気的に接続する。形成される画素電極
（９４）は、尾根状ブロック（８８）の波状凹凸表面
（９２）の起伏に沿って凹凸構造の散光表面を形成す
る。

【００４２】当然のことながら、外部から入射する光線
に対する散光効果を更に高める為に、凹凸構造の表面を
具える画素電極（９４）を形成した後、比較的厚い第２
保護層（７０）を形成して薄膜トランジスタ全体を十分
に被覆し、必要とされる平坦化特性を与える。次いで第
１実施例に開示するように、マイクロフォトエッチング
によって第2保護層（７０）上に波状の起伏を有する凹
凸構造の散光表面（７４）を形成する。この為外部から
入射した光線は、第2保護層（７０）に照射すると散光
効果が発生し、また、凹凸構造の散光表面を有する画素
電極（９４）によってさらに光線の散光効果が高められ
る。

【００４３】ここで注意すべき点は、上述の第１及び２
実施例に開示する製造方法は、エッチングストッパー
（etching stopper）を有する薄膜トランジスタ液晶表
示装置に関する製造方法であるが、本発明による製造方
法をエッチングストッパーを必要としないバック・チャ
ネル・エッチング(Back Channel Etching)に応用でき
ることは、当業者であれば当然理解できる。上述の薄膜
トランジスタを製造する場合、半導体層を形成した後、
別途エッチングストッパーを形成することなく、バック
・チャネル・エッチングの工程によって直接ソース／ド
レイン構造を形成する。さらに、上述の実施例の方法を
応用し、凹凸構造の表面を有する画素電極と第2保護層
を形成する。

【００４４】また、本発明の特徴は、トップゲートタイ
プ（Top Gate Type）関連製造工程に応用することも
できる。即ち、図１３に開示するように透明絶縁基板
（１００）上にソース構造（１０２）と、ドレイン構造
（１０４）を形成し、該透明絶縁基板（１００）と、ソ
ース構造（１０２）と、ドレイン構造（１０４）上に無
定形ケイ素層（１０８）と、ゲート極絶縁層（１１０）
と、ゲート極構造（１１４）とを順に付着させて形成す
る。該無定形ケイ素層（１０８）は、後続の工程におい
てトランジスタのチャネル部分とする。次いで、透明絶
縁基板（１００）上に第1保護層を形成し、マイクロフ
ォトエッチングによって該第1保護層にコンタクトホー
ルを形成してドレイン構造（１０４）を露出させる。同
時に画素電極を形成するエリア内に、複数の尾根状ブロ
ック（１８８）を形成し、同様に関連する工程を進行さ
せて該尾根状ブロック（１８８）上に波状の表面を形成
する。

【００４５】次いで画素電極（１９４）を第1保護層と
尾根状ブロック（１８８）の表面に形成し、該ドレイン
構造（１０４）と電気的に接続する。形成された画素電
極（１９４）は、尾根状ブロック（１８８）の波状の表
面に沿って起伏し、凹凸構造の散光表面を形成する。次
いで比較的厚い第２保護層（１７０）を形成して薄膜ト
ランジスタ全体を十分に被覆し、必要とされる平坦化特
性を与える。次いで第１実施例に開示するように、マイ
クロフォトエッチングによって第2保護層（１７０）上
に波状の起伏を有する凹凸構造の散光表面を形成する。
この為外部から入射した光線は、第2保護層（１７０）
に照射すると散光効果が発生し、また、凹凸構造の散光
表面を有する画素電極（９４）によって更に光線の散光
効果が高められる。

【００４６】

【発明の効果】本発明による凹凸構造の散光面を有する
反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造方法によれ
ば、優れた散光効果の凹凸構造散光面を有する画素を形
成することができるとともに、製造工程を減少させて、
生産性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の透明絶縁基板上に形成された凹凸構造
を有する反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の断面図
である。

【図２】 従来の透明絶縁基板上に形成された散光面を
具える薄膜トランジスタ液晶表示装置の断面図である。

【図３】 本発明の製造方法において透明絶縁基板上の
第２保護層上にフォトレジストブロックを形成した状態
の反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の断面図であ
る。

【図４】 本発明の製造方法において透明絶縁基板上の
第２保護層上にマイクロフォトエッチングを行い、波状
の凹凸構造を形成した状態の反射式薄膜トランジスタ液
晶表示装置の断面図である。

【図５】 本発明の製造方法におけるフォトマスクの平
面図である。

【図６】 本発明の製造方法において透明絶縁基板上の
第２保護層上にマイクロフォトを行なった状態の反射式
薄膜トランジスタ液晶表示装置の断面図である。

【図７】 本発明の製造方法において透明絶縁基板上の
第２保護層上に波状の凹凸構造を形成した状態の反射式
薄膜トランジスタ液晶表示装置の断面図である。

【図８】 本発明の製造方法における他のフォトマス
クの平面図である。

【図９】 本発明の製造方法におけるその他のフォトマ
スクの平面図である。

【図１０】 第２実施例において透明絶縁基板上のフォ
トレジストブロックを尾根状ブロックの表面に形成した
状態の反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の断面図で
ある。

【図１１】 第２実施例において透明絶縁基板上の尾根
状ブロックの表面に凹凸構造を形成した状態の反射式薄
膜トランジスタ液晶表示装置の断面図である。

【図１２】 第２実施例において透明絶縁基板の第２保
護層に凹凸構造を形成した状態の反射式薄膜トランジス
タ液晶表示装置の断面図である。

【図１３】 本発明を応用した透明絶縁基板上のトップ
ゲートタイプの薄膜トランジスタ液晶表示装置の断面図
である。

【符号の簡単な説明】

１０ ガラス基板 １００ 透明絶縁基板 １０２ ソース構造 １０４ ドレイン構造 １０８ 無定形ケイ素層 １１０ ゲート極絶縁層 １１４ ゲート極構造 １７０ 第2保護層 １８８ 尾根状ブロック １９４ 画素電極 １２ ゲート極構造 １４ 絶縁層 １６ 半導体層 １８ ドーピングケイ素層 ２０ ドレイン構造 ２２ ソース構造 ２４ 薄膜トランジスタ ２６ バンプ ３０ 画素電極 ３２ 保護層 ３４ カラーフィルター ３６ 分極板 ５０ 透明絶縁基板 ５２ ゲート極構造 ５４ 第1絶縁層 ５６ ゲート極絶縁層 ５８ 半導体層 ６０ エッチングストッパー ６２ ソース構造 ６４ ドレイン構造 ６６ 第1保護層 ７０ 第2保護層 ７２ フォトレジストブロック ７４ 散光表面 ８０ 露光エリア ８２ 散光表面 ８４ 方形パターン ８６ 三角形パターン ８８ 尾根状ブロック ９０ フォトレジストブロック ９２ 凹凸表面 ９４ 画素電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 BA04 BA12 BA15 BA20 2H090 HA01 HA03 HA07 HB07X HB08X HC05 HC10 HC11 HD01 HD03 HD06 LA10 LA20 2H091 FA16Z FA31Z FB04 FC10 FC23 FD23 GA07 GA16 LA12 LA13 LA16 LA17 LA30 2H092 GA11 GA12 GA13 GA17 GA19 GA25 GA29 GA35 HA27 HA28 JA24 JA36 JA40 JA41 JA44 JA46 JB07 JB08 JB24 JB33 KB24 KB25 MA02 MA09 MA12 MA13 MA14 MA15 MA16 MA17 MA18 MA19 MA20 NA27 NA29 PA12

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射光に対して散光作用を発生させる
   反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置（TFT-LCD）の構
   造を透明絶縁基板上に形成する製造方法であって、 該透明絶縁基板上に薄膜トランジスタを形成した後、さ
   らに第１保護層を形成して該透明絶縁基板及び該薄膜ト
   ランジスタのソース構造とドレイン構造を被覆する工程
   と、 該第１保護層にエッチングを行い、コンタクトホールを
   形成して該ソース構造とドレイン構造を露出させる工程
   と、 該コンタクトホールを形成した第１保護層上に画素電極
   を形成し、かつ該画素電極を該ソース構造とドレイン構
   造とに電気的に接続する工程と、 該画素電極と第１保護層上に第２保護層を形成して十分
   に被覆して平坦化する工程と、 該第2保護層の表面に対してエッチングを行い、波状の
   凹凸構造を有する散光表面を形成する工程とを含んでな
   ることを特徴とする凹凸構造の散光面を有する反射式薄
   膜トランジスタ液晶表示装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記第1保護層に対してエッチングを
   行う場合、コンタクトホールを形成すると同時に、前記
   透明絶縁基板上の画素電極を形成するエリアに複数の尾
   根状ブロックを形成することを特徴とする請求項１に記
   載の凹凸構造の散光面を有する反射式薄膜トランジスタ
   液晶表示装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記尾根状ブロックに感光性絶縁層を
   塗布し、マイクロフォトエッチングを利用して該尾根状
   ブロックの表面に波状の起伏を形成する凹凸構造面を形
   成することを特徴とする請求項２に記載の凹凸構造の散
   光面を有する反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製
   造方法。
4. 【請求項４】 前記第2保護層に対してマイクロフォ
   トエッチングを行なう場合、第２保護層上に複数の円滑
   な外形のフォトレストブロックを形成し、さらに該第２
   保護層に対してエッチングを行って波状の凹凸構造を有
   する散光表面を形成することを特徴とする請求項１に記
   載の凹凸構造の散光面反射式薄膜トランジスタ液晶表示
   装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記第２保護層が感光性絶縁材料によ
   ってなることを特徴とする請求項１に記載の凹凸構造の
   散光面を有する反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の
   製造方法。
6. 【請求項６】 前記第２保護層に対してマイクロフォ
   トエッチングを行なう場合、複数の円形パターンを有す
   るフォトマスクを利用し、該第2保護層に対して露光を
   行ない、さらに現像溶剤を利用して該第2保護層に対し
   て現像を行って波状の凹凸構造を有する散光表面を形成
   することを特徴とする請求項５に記載の凹凸構造の散光
   面を有する反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造
   方法。
7. 【請求項７】 透明絶縁基板上に散光表面を具える画
   素電極が形成された薄膜トランジスタ液晶表示装置（TF
   T-LCD）の製造方法であって、 該透明絶縁基板上に薄膜トランジスタエレメントを形成
   した後、少なくとも第１保護層を形成して該透明絶縁基
   板及び該薄膜トランジスタのソース構造と、ドレイン構
   造を被覆する工程と、 該第１保護層にマイクロフォトエッチングを行ない、コ
   ンタクトホールを形成して該ソース構造と、ドレイン構
   造を露出させるとともに、該透明絶縁基板上の画素電極
   を形成する領域に複数の尾根状ブロックを形成し、 該尾根状ブロックの表面にエッチングを行って波状に起
   伏する凹凸構造の散光表面を形成し、 該第１保護層と波状に起伏する凹凸構造の散光表面に画
   素電極を形成し、かつ該画素電極を該ソース構造と、ド
   レイン構造とに電気的に接続する工程とを含み、 該画素電極が該尾根状ブロックの表面に沿って起伏して
   凹凸構造の散光表面が形成されるように構することを特
   徴とする反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造方
   法。
8. 【請求項８】 前記画素電極を形成した後、さらに第
   2保護層を該第１保護層と該画素電極上に形成し、トラ
   ンジスタエレメントを十分に被覆して平坦化する工程を
   含むことを特徴とする請求項７に記載の反射式薄膜トラ
   ンジスタ液晶表示装置の製造方法。
9. 【請求項９】 前記第2保護層の表面に対してマイク
   ロフォトエッチングの工程を行ない、波状の凹凸構造を
   有する散光表面を形成することを特徴とする請求項８に
   記載の反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造方
   法。
10. 【請求項１０】 前記第２保護層に対してマイクロフォ
    トエッチングを行なう場合、該第２保護層上に複数の円
    滑な外形のフォトレストブロックを形成し、さらに該第
    ２保護層に対してエッチングを行って波状の凹凸構造を
    有する散光表面を形成することを特徴とする請求項９に
    記載の反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造方
    法。
11. 【請求項１１】 前記第２保護層が感光性絶縁材料によ
    ってなることを特徴とする請求８記載の反射式薄膜トラ
    ンジスタ液晶表示装置の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記第２保護層に対して、複数の円形
    パターンを有するフォトマスクを利用して露光を行な
    い、さらに現像溶剤を利用して該第2保護層に対して現
    像を行って波状の凹凸構造を有する散光表面を形成する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の反射式薄膜トラン
    ジスタ液晶表示装置の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記尾根状ブロックに対してエッチン
    グを行なう工程において、先に複数のフォトレジストブ
    ロックを該尾根状ブロックの表面に形成した後に該尾根
    状ブロックにエッチングを行って波状に起伏する凹凸構
    造の散光表面を形成することを特徴とする請求項７に記
    載の反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造方法。
14. 【請求項１４】 入射光に対して散光作用を発生させる
    反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置（TFT-LCD）であ
    って、 該反射式薄膜トランジスタ液晶表示装置は少なくともト
    ランジスタエレメントと、第１保護層と、画素電極と、
    第２保護層とを含んでなり、 該トランジスタエレメントは、ゲート極構造と、ドレイ
    ン構造と、ソース構造とからなり、 該第１保護層は、該トランジスタエレメントと、該透明
    絶縁基板とを覆い、かつ該ドレイン構造とソース構造と
    を露出させるためのコンタクトホールが形成されてな
    り、 該画素電極は、該第１保護層の表面に形成され、かつ該
    コンタクトホールを介してドレイン構造とソース構造と
    に電気的に接続し、 該第２保護層は、該第１保護層と画素電極上に形成され
    て、該トランジスタエレメントを均一に被覆して平坦化
    し、さらに波状に起伏する凹凸構造が表面に形成されて
    散光効果を具えることを特徴とする反射式薄膜トランジ
    スタ液晶表示装置。
15. 【請求項１５】 前記透明絶縁基板と画素電極との間に
    複数の尾根状ブロックを形成して該画素電極に波状に起
    伏する凹凸構造の散光表面を形成することを特徴とする
    請求項１４に記載の反射式薄膜トランジスタ液晶表示装
    置。
16. 【請求項１６】 前記尾根状ブロックは、さらにマイク
    ロフォトエッチングによって表面に凹凸構造が形成され
    てなることを特徴とする請求項１４に記載の反射式薄膜
    トランジスタ液晶表示装置。
17. 【請求項１７】 前記第２保護層が感光性絶縁材料から
    なることを特徴とする請求項１４に記載の反射式薄膜ト
    ランジスタ液晶表示装置。
18. 【請求項１８】 前記第２保護層が高分子材料からなる
    ことを特徴とする請求項１４に記載の反射式薄膜トラン
    ジスタ液晶表示装置。