JP2004302314A - Substrate for liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型液晶表示装置の製造方法に関し、とくに表面に凹凸を有する反射電極を備えた液晶表示装置用基板の容易な製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
画素電極に光反射性をもたせた反射型液晶表示装置は、外光の反射を利用するため屋外で使用可能なかつ消費電力が少ない表示装置として開発が進められている。
この反射型液晶表示装置では、表示を明瞭にするために、光の反射面となる画素電極の表面に凹凸を設けて反射光を散乱させる。かかる画素電極は、予め表面に凹凸が設けられた基板上に金属膜を蒸着、パターニングすることで形成され、金属のもつ高い反射率がそのまま維持される。
【0003】
このような表面に凹凸を有する基板は、絶縁性基板の表面を削り粉により研磨し、必要に応じて弗酸でエッチングすることにより製造することができる。(例えば、特許文献1参照)。しかし、この凹凸の形成方法では、均一な形状の凹凸を形成することができず、また形状の再現性も悪い。このため、凹凸形状を制御して散乱光の反射特性を制御するこができない。
【0004】
この問題を解決するため、基板の凹凸を、リソグラフィを用いたパターニングにより形成する方法が発明されている。(例えば、特許文献2参照)。以下、この従来の方法について説明する。
図20は従来の液晶表示装置平面図であり、上面(光の入出射面)から見た反射型液晶表示装置の基板を表している。図21は従来の液晶表示装置断面図であり、図20のA−A’断面を表している。
【0005】
この装置では、図20及び21を参照して、ガラス基板3上に平行な複数のゲートバスライン6及び蓄積容量バスライン12と、これらに直交する複数のドレインバスライン8が配置されている。さらに、ゲートバスライン6とドレインバスライン8の交差点近くにTFT(薄膜トランジスタ)が置かれ、基板上全面にTFTを被覆する保護膜13が形成されている。画素形成領域は、ゲートバスライン6とドレインバスライン8により画定される。この画素形成領域の直上の保護膜13上に設けられた突起40が、その上を被覆する絶縁性樹脂膜からなる絶縁膜54の上面に凹凸形状を付与する。光を反射する画素電極10は、この凹凸を有する絶縁膜54上に形成されて、その表面に凹凸が形成される。この突起40はパターニングにより形成されるため形状制御性に優れ、容易に反射特性を制御することができる。
【0006】
図22は従来の液晶表示装置の製造工程断面図であり、すぐ上で述べた反射型液晶表示装置の基板の製造方法を表している。
この基板の製造方法では、図22(a)を参照して、まずガラス基板1上に低抵抗の低抵抗金属5と高融点金属7を積層したゲートバスライン6を形成する。次いで、ゲート絶縁膜32を堆積する。次いで、ゲート絶縁膜32上にTFT2を形成し、さらに基板3全面を覆う保護膜13を堆積する。さらに、保護膜13にソース電極30を表出するコンタクトホール46を開設する。次いで、基板3上全面に樹脂膜を堆積後、これをパターニングして、画素電極形成領域に樹脂からなる突起40を形成する。この上に、絶縁性樹脂膜を積層して、突起40に対応した凹凸を表面に有する絶縁膜54を形成する。さらに、絶縁膜54及び保護膜を貫通してTFT2のソース電極30を表出するコンタクトホール46を開設する。その後、画素電極材料を蒸着し、パターニングすることで、表面に凹凸を有する画素電極10を有する液晶表示装置用基板(TFT基板)が形成される。
【0007】
【特許文献1】
特開平8−338993号公報(段落番号0013の記載)
【0008】
【特許文献2】
特開平5−232465号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の液晶表示装置用基板の製造方法では、基板表面の研磨痕を凹凸として利用するため、凹凸形状を制御することができず反射特性を制御することができないという問題がある。また、リソグラフィを用いて基板に突起パターンを形成し、その上に突起に対応した凹凸を表面に有する絶縁膜を形成する方法では、優れた反射特性の制御性を有するものの、突起の形成にリソグラフィを用いるため工程が複雑になるという問題がある。
【0010】
本発明は、パターニングをすることなく画素電極の下地となる基板表面に凹凸を形成する液晶表示装置用基板の製造方法に関する。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明では、基板上に、熱硬化性の第1及び第2樹脂膜を順次積層した積層絶縁膜を形成し、その後、第1及び第2硬化処理を順次行う。
この第1硬化処理は、第2樹脂膜の硬化が第1樹脂膜より進行する条件でなされる。続く第2硬化処理では、該第1及び該第2樹脂膜のいずれの硬化温度以上の温度に加熱して積層絶縁膜全体を硬化する。
【0012】
この第2硬化処理により、積層絶縁膜の表面に凹凸が形成される。これは、第1硬化処理後の積層絶縁膜は、上層の第2樹脂膜が硬化しているのに対し、下層の第1樹脂膜はまだ軟質のままである。この状態の積層絶縁膜を第2硬化処理で第1、第2樹脂膜とも完全に硬化すると、この過程における第1及び第2樹脂膜の膨張率の相違に基づき、軟質な第1樹脂膜の表面が変形してその表面に凹凸を生ずる。
【0013】
このとき、下層の第1樹膜膜の表面が凹凸状に変形するには、第2樹脂膜も同様に屈曲する必要がある。従って、第2樹脂膜は、この変形を妨げることなく屈曲できる程度の薄さでなければならない。逆に、第2樹脂膜が薄すぎては、第1及び第2樹脂膜間の膨張率の差に起因する応力が大きくならず、凹凸が発生しない。必要な第2樹脂膜の厚さは、第1及び第2樹脂膜の硬度、弾性率、膨張率等の変形に寄与する物性により異なるが、例えば実験的に定めることができる。
【0014】
第2硬化処理の過程における第1及び第2樹脂膜の膨張率の相違は、熱膨張率あるいは硬化の際の化学反応(例えば重合反応)に伴う堆積変化の違いに起因する。この膨張率の相違は、第1樹脂と第2樹脂との物性の相違に基づき生ずるものであっても、第1硬化処理によって付与されるものであってもよい。例えば、異なる分子構造、化学的若しくは物理的性質が異なる樹脂、又は濃度が異なる同一樹脂の溶液を用いて成膜された樹脂を用いて膨張率を制御することができる。
【0015】
第1硬化処理は、上層の第2樹脂膜を下層の第1樹脂膜より硬化させる処理であり、この処理後の第1及び第2樹脂膜の膨張率が異なるものであればよい。この様な硬化処理は、互いに物性が異なる第1及び第2樹脂膜からなる積層絶縁膜に熱、光、粒子ビーム、化学反応等のエネルギを加えることでなされる。
例えば、第1樹脂膜を第2樹脂膜より硬化温度が高い、又は硬化速度が遅いものとし、第1樹脂膜の硬化温度以下の温度で熱処理して第2樹脂膜を硬化させることでなされる。
【0016】
あるいは、UV硬化性の第2樹脂膜を用い、UV光の照射により上層の第2樹脂層を優先して硬化することができる。このとき、下層の第1樹脂膜もUV硬化性を有するときは、例えば、上層の光吸収特性を大としたり、UV硬化特性を調整することで、上層が硬くかつ第2硬化処理工程での上下層の膨張率が異なる積層絶縁膜を形成することができる。
【0017】
上述した本発明の構成により表面が凹凸が形成された基板が形成される。この基板上に画素電極材料を堆積することにより、凹凸の反射面を有する画素電極が形成された液晶表示装置用基板が製造される。
本発明によれば、基板表面の凹凸を、リソグラフィを用いることなく、二層の樹脂の形成とその2回の硬化処理により形成することができるので、簡単な工程で形成することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例に基づき本発明を説明する。図1は本発明の実施形態例組立図であり、本発明の実施形態例の液晶表示装置の構造を表している。図2は本発明の実施形態例回路図であり、図1の液晶表示装置の液晶表示用基板上に設けられた回路を表している。
【0019】
本発明の実施形態例に係る液晶表示装置は、図1及び2を参照して、スイッチング素子として機能するTFT2(薄膜トランジスタ)及び光の反射鏡として機能する画素電極10が形成された液晶表示装置用基板1(以下「TFT基板1」ともいう。)と、コモン電極が形成された対向基板4とを対向して配置し、その間に液晶が満たされる。これらの基板1、4は、偏光板20、24により挟まれ、必要により下面にバックライトユニットが設けられる。
【0020】
TFT基板1上面は、図2を参照して、TFT基板1上面に設けられたゲートバスライン6及びこれに直交するドレインバスライン8により格子状に区画され、各区画に光を反射する画素電極10が配置されている。この画素電極10は、ゲートバスライン6とドレインバスライン8の交差部分に形成されたTFTよりスイッチングされる。なお、ゲートバスライン6の間に蓄積容量バスライン12が配置される。
【0021】
これらのゲートバスライン6及びドレインバスライン8は、図1を参照して、それぞれTFT基板1の上端(又は下端)及び右端(又は左端)に形成されたゲートバスライン駆動回路14及びドレインバスライン駆動回路16を介して制御回路18により駆動される。
上述した図1及び図2を参照して説明した液晶表示装置の構造は、バックライトユニット22の配置を除き、とくに言及しない場合には以下で説明する本発明の全ての実施形態例に共通する。
【0022】
まず、本発明の第1実施形態例に係る液晶表示装置用基板を説明する。図3は本発明の第1実施形態例平面図であり、液晶表示装置用基板の平面構造をその一画素近傍を拡大して表している。図4は本発明の第1実施形態例A−A’断面図であり、図3のA−A’断面構造を表している。
本実施形態例に係る液晶表示装置用基板1は、図3及び図4を参照して、ガラス基板3上面に形成された平行な複数のゲートバスライン6と、その上を被覆するゲート絶縁膜32上に形成されたTFT2を備える。さらに、TFT2を覆い基板3上全面に、第1及び第2樹脂膜42、44からなる2層構造の積層絶縁膜58が設けられる。この積層絶縁膜58の上面に、コンタクトホール46を通してTFT2のソース電極30に接続する高融点金属7/低抵抗金属5の2層からなる画素電極10が設けられる。
【0023】
この積層絶縁膜58の上面、即ち下層の第1樹脂膜42の表面、及び上層の第2樹脂膜の全層は、凹凸形状をしており、その上に設けられた画素電極に凹凸を付与する。従って、画素電極は上面から入射された光を乱反射して散乱反射する。
以下、上述した第1実施形態例の液晶表示装置用基板の製造方法を説明する。図5、6及び7は、それぞれ本発明の第1実施形態例工程断面図(その1)、(その2)及び(その3)であり、液晶表示装置用基板の製造工程途中の断面(図4中のA−A’断面)を表している。
【0024】
図5(a)を参照して、まず、透明基板、例えばガラス基板1上に配線抵抗の小さな低抵抗金属5(例えば厚さ130nmのAl)、高融点金属7(例えば厚さ70nmのTi)を順次積層する。なお、必要に応じてSiOx 等の保護膜を基板3表面に形成されていてもよい。また、低抵抗金属5として、Al合金、例えばNd、Si、Cu、Ti、W、Ta又はSc等を含有するAl合金を使用することができる。高融点金属7として、Ti合金、及びCr、Mo、Ta、W若しくはこれらの合金を用いることができる。
【0025】
次いで、図5(b)を参照して、フォトリソグラフィを用いてこの低抵抗金属5/高融点金属7の2層膜をパターニングし、ゲートバスライン6を形成する。このパターニングは、例えば塩素系ガスを用いたドライエッチングにより行うことができる。このとき同時に、この2層膜からなる図示されていない蓄積容量バスライン12をゲートバスライン6の間に形成し、かつ図示されていないゲート端子電極をゲートバスライン6の一端に形成する。なお、本明細書の他の実施形態例においては、蓄積容量バスライン12及び端子電極等の図外の領域に形成されする構造についてとくに記述しないこともあるが、他の部分と同時に形成可能な部分は第1実施形態例と同様に同時に形成することができる。
【0026】
次いで、図5(c)を参照して、プラズマCVD法により、基板3上全面に厚さ400nmのシリコン窒化膜(SiN膜)からなるゲート絶縁膜32を堆積する。次いで、その上全面に、プラズマCVD法により、厚さ30nmのアモルファスシリコン(a−Si)からなる半導体層34を堆積し、その後、プラズマCVD法により厚さ150nmのシリコン窒化膜からなるチャネル保護膜34を基板3上全面に堆積する。
【0027】
次いで、図5(d)を参照して、レジスト膜をスピン塗布して形成し、ゲートバスライン6及び図外の蓄積容量バスライン12をマスクトとする背面露光(図の下側から露光光を照射する。)によりこれらに自己整合したレジストマスク(図示していない)を形成する。さらに、上面(図の上側)からマスクを用いて露光・現像し、TFT2のチャネル形成領域を画定するレジストマスクパターンと、蓄積容量電極38(図3参照)を画定するレジストマスクパターンとを形成する。次いで、これらのレジストマスクパターンをマスクとする弗素系ガスを用いたドライエッチングにより、チャネル保護膜28をパターニングし、TFTのチャネル形成領域を被覆するシリコン窒化膜からなるチャネル保護膜28と、蓄積容量電極38とを形成する。その後、希弗酸を用いて洗浄し、半導体層34表面の自然酸化膜を除去する。
【0028】
続いて、上記洗浄後速やかに、図5(e)を参照して、プラズマCVDにより厚さ30nmのn+ アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層36を堆積する。次いで、厚さ40nmの高融点金属7/厚さ75nmのAl5/厚さ80nmの高融点金属7を堆積する。この高融点金属は、例えばTi、Cr、Mo、Ta若しくはW、又はこれらの合金を用いることができる。
【0029】
次いで、レジストを塗布形成した後、露光・現像して、TFT2のチャネル形成領域を画定する開口を有し、かつソース電極30及びドレイン電極26を画定するレジストマスクを形成する。次いで、図6(f)を参照して、このレジストマスクをエッチングマスクとする塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、高融点金属7/Al5/高融点金属7の3層膜、オーミックコンタクト層36及び半導体層34をパターニングして、TFT2の動作領域として島状に分離された半導体層34、ソース電極30及びドレイン電極26を形成する。このとき同時に、蓄積容量電極38(図3参照)を形成する。なお、このドライエッチングにおいて、チャネル保護膜28はエッチングストッパとして機能し、チャネル形成領域の半導体層34のエッチングが回避される。
【0030】
次いで、図6(g)を参照して、プラズマCVD法によりシリコン窒化膜(SiN膜)からなる厚さ300nmの保護膜13を基板3上全面に堆積する。
次いで、図6(h)を参照して、ソース電極30上に開口を有するレジストマスクを用いた、酸素ガスを含む弗素系ガスをエッチングガスとするドライエッチングにより、保護膜13にソース電極30を表出するコンタクトホール46を開設する。このとき同時に、蓄積容量電極38及び図外の端子形成領域の上にコンタクトホール48(図3参照)を形成する。
【0031】
次いで、図7(i)を参照して、第1樹脂膜42及び第2樹脂膜44を順次形成する。まず、感光性ノボラック樹脂を第1樹脂とし、これを溶媒に溶かして粘度5〜50cPに調整した溶液を、スピンコータ又はスリットコータを用いて基板1上全面に厚さ0.5〜4μmに塗布する。次いで、プリベークして乾燥し、第1樹脂膜42を形成する。このプリベークは、第1樹脂膜42の硬化があまり進行しない温度、例えば160℃以下で行う。
【0032】
次いで、第1樹脂と同じ感光性ノボラック樹脂を第2樹脂とし、これを溶媒に溶かして粘度50〜200cPの溶液を調整する。なお、この第2樹脂溶液の粘度は、上述の第1樹脂溶液の粘度より大きく選定される。この溶液をスピンコータ又はスリットコータを用いて第1樹脂膜42上全面に厚さ0.3〜3μmに塗布し、例えば160℃以下のプリベークにより乾燥して第2樹脂膜44を形成する。この結果、第1及び第2樹脂膜42、44からなる積層絶縁膜58が形成される。
【0033】
次いで、マスクを用いて第2及び第1樹脂膜44、42を露光し、TMAH等のアルカリ性の現像液をもちいて現像して、積層絶縁膜58を貫通しソース電極30上面を表出するコンタクトホール46を開設する。
次いで、クリーンオーブン又はホットプレートを用いて積層絶縁膜58を熱処理する第1硬化処理を行う。この第1硬化処理は、例えば温度100〜180℃で0.2〜60分間の熱処理でなされる。この熱処理条件では、粘性の高い溶液から形成された上層の第2樹脂膜44は、粘性の低い溶液から形成された下層の第1樹脂膜42よりも硬化が早い。このため、この第1硬化処理により、上層の第2樹脂膜44の硬化が進み、他方下層の第2樹脂膜42は軟質のまま止まる。
【0034】
この熱処理による第1硬化処理に代えて、UV光を照射して第1硬化処理をしてもよい。この硬化処理は、例えば波長200〜470nm、強度10〜5500mJ/cm2 secのUV光を5〜300秒照射することでなされる。このUV硬化処理により、上述した熱処理による第1硬化処理と同様に、第2樹脂膜44が選択的に硬化される。
【0035】
第1硬化処理に続いて、クリーンオーブン又はホットプレートを用いた熱処理で、積層絶縁膜58を熱硬化する第2硬化処理を行う。この熱処理は、第1及び第2樹脂膜42、44の両方の樹脂膜が十分硬化するように、いずれの硬化温度よりも高温でかつ十分な時間なされる。例えば、180〜230℃で1時間の熱処理を行う。この結果、図7(j)を参照して、積層絶縁膜58全層が硬化するとともに、この熱処理の間に下層の第1樹脂膜42の表面が屈曲し表面に凹凸が形成される。同時に、第2樹脂膜44はこの第1樹脂膜42の凹凸に沿って屈曲する。このように、積層絶縁膜58の表面、即ち第2樹脂膜44の表面には、凹凸が自然発生的に形成される。
【0036】
次いで、図7(k)を参照して、高融点金属7/低抵抗金属5、例えば厚さ100nmのTi/厚さ100nmのAlを順次堆積し、これをレジストマスクを用いた塩素系ガスのドライエッチングによりパターニングして画素電極10を形成する。この画素電極10の上表面は、積層絶縁膜58の表面に形成された凹凸に応じた凹凸が形成されている。また、画素電極10上面は光反射率の高いAl等の低抵抗金属を使用することができる。従って、本実施形態例により製造された画素電極10は、高い反射率と優れた散乱特性を有している。なお、画素電極10は、コンタクトホール46を通してソース電極30に接続される。次いで、150〜230℃、好ましくは200℃で熱処理する。
【0037】
以上の工程を経て、本発明の第1実施形態例に係る液晶表示装置用基板1(TFT基板)が製造される。本構成によれば、凹凸の形成が塗布及び硬化処理工程でなされ、リソグラフィを必要としないので製造がきわめて容易である。
次に、上述した第1実施形態例の変形例として、部分透過型の液晶表示装置用基板を製造する例を以下に説明する。
【0038】
図7(i)を参照して、上述の第1実施形態例で積層絶縁膜58を形成後、露光・現像して積層絶縁膜58にコンタクトホール46を開設する工程において、画素形成領域の一部領域上の積層絶縁膜58を除去した図外の開口を形成する。次いで、第1及び第2硬化処理をして凹凸を形成した後、この開口内に反射面となる画素電極10が延在しないように形成する。
【0039】
この変形例形成された液晶表示装置用基板を用いて、図1を参照して、基板3下面側にバックライトユニット22を配置し、画素電極10による反射光の他に、積層絶縁膜58を除去した図外の開口を透過するバックライト光をも利用する部分透過型の液晶表示装置を構成することができる。
本発明の第2実施形態例は、コンタクトホールの開設順に関する。本実施形態例では、図6(g)を参照して、TFT2上に保護膜13を形成する工程までは第1実施形態例と同様である。本第2実施形態例では、その後、図8(a)を参照して、第1実施形態例と同様の方法で第1樹脂膜42及び第2樹脂膜44を塗布・乾燥して、これらの積層からなる積層絶縁膜58を形成する。ここで、第1実施形態例と異なり、保護膜13にはソース電極30を表出するコンタクトホールが開設されていない。
【0040】
次いで、第2及び第1樹脂膜42、44を貫通し保護膜13上面を表出するコンタクトホール46をソース電極30上に開設する。
次いで、図8(b)を参照して、酸素ガスを含む弗酸系ガスを用いたドライエッチングにより、コンタクトホール46底面に表出する保護膜13をエッチングして、第2並びに第1樹脂膜42、44及び保護膜13を貫通し、ソース電極30を表出するコンタクトホール46を形成する。
【0041】
次いで、図8(c)を参照して、第1実施形態例と同様の第1及び第2硬化処理を行い、積層絶縁膜58の表面に凹凸を形成する。その後、第1実施形態例と同様の工程で画素電極を形成し、液晶表示装置用基板が製造される。
本実施形態例によれば、保護膜13にコンタクトホール46を開設するための露光・現像工程を省略することができる。なお、本実施形態例において、保護膜13へコンタクトホール46を開設するドライエッチングの条件によっては、このドライエッチングにより第1硬化処理と同様の硬化が進行するので、第1硬化処理を省略することもできる。
【0042】
本発明の第3実施形態例は、感光性樹脂と非感光性樹脂とからなる積層絶縁膜を用いた例に関する。本実施形態例は、図6(h)を参照して、TFT2上の保護膜13にソース電極30を表出するコンタクトホール46を開設する工程までは第1実施形態例と同様である。
次いで、図9(a)を参照して、非感光性樹脂を溶剤に溶かした溶液を塗布、乾燥して厚さ0.5〜4μmの第1樹脂膜42を形成する。この溶液の粘度は、例えば5〜50cPとする。非感光性樹脂として、アクリル系又はノボラック系の樹脂を用いることができる。
【0043】
次いで、図9(b)を参照して、第1実施形態例と同様の条件で、ノボラック系の感光性樹脂からなる厚さ0.3〜3μmの第2樹脂膜44を、溶液の塗布・乾燥により形成する。この溶液は50〜200cPとした。第1、第2樹脂膜42、44とも、乾燥は160℃以下の熱処理で行う。
次いで、マスクを用いて第2樹脂膜44を露光、現像し、コンタクトホール46直上の第2樹脂膜44に開口46aを開設する。
【0044】
次いで、図9(c)を参照して、第2樹脂膜44をマスクとするドライエッチングにより、開口46a底面に表出する第1樹脂膜42をエッチングし、ソース電極30を表出するコンタクトホール46を開設する。この開設工程は、酸素ガスを用いた灰化及び酸素を含む弗素系ガスを用いたドライエッチングでなすことができる。
【0045】
次いで、第1実施形態例と同様の条件で第1硬化処理及び第2硬化処理を行う。これにより、積層絶縁膜58の表面に凹凸が形成される。さらに、光を反射する画素電極30を形成して、液晶表示装置用基板が製造される。なお、第1樹脂膜42にコンタクトホール46を形成するドライエッチング条件によっては、第1硬化処理を省略することもできる。
【0046】
本発明の第4実施形態例は、第3実施形態例のコンタクトホール形成工程の順序を代えたものである。本実施形態例は、図6(g)を参照して、TFT2上に保護膜13を形成するまで第1実施形態例と同様である。さらに、図10(a)を参照して、第3実施形態例と同様の条件及び工程により、非感光性樹脂からなる第1樹脂膜42、及び感光性樹脂からなる第2樹脂膜44を形成し、第2樹脂膜を露光・現像して開口46aを形成する。ここまで、第3実施形態例とは、図9(1)を参照して、保護膜13にコンタクトホール46が開設されていない点で異なる。
【0047】
次いで、図10(b)を参照して、第2樹脂膜44をマスクとして、酸素ガスによる灰化及び酸素ガスを含む弗素系ガスを用いたドライエッチングにより、第1樹脂膜42及び保護膜13を貫通してソース電極30を表出するコンタクトホール46を開設する。
次いで、第3実施形態例と同様の第1及び第2硬化処理を行い、積層絶縁膜58の表面に凹凸を形成する。その上に画素電極10を形成して液晶表示装置用基板が製造される。
【0048】
本発明の第5実施形態例は、エッチング選択性を有する2層からなる絶縁保護膜の上層を除去した後、画素電極を形成する形態例に関する。図11(a)を参照して、本実施形態例は、TFT2を覆う保護膜13を形成し、その保護膜13にTFT2のソース電極30を表出するコンタクトホール46を形成するまでは、図6(h)までの第1実施形態例の工程と同じである。
【0049】
本第5実施形態例では、その後、図11(b)を参照して、感光性ノボラック樹脂を溶剤に溶かし粘度5〜50cPに調整された溶液を塗布・乾燥して、厚さ0.4〜4μmの第1樹脂膜42を形成する。次いで、第1樹脂膜42を露光・現像して、第1樹脂膜42にソース電極30を表出するコンタクトホール46を開設する。これらの乾燥、露光・現像条件は既述の感光性ノボラック樹脂に対する加工条件と同様である。
【0050】
次いで、図11(c)を参照して、粘度50〜200cPに調整された第2樹脂溶液を塗布・乾燥して、厚さ0.3〜3μmの第2樹脂膜44を形成する。この結果、第1及び第2樹脂膜42、44が積層した積層絶縁膜58が形成される。なお、第2樹脂膜44は、第1樹脂膜42に対するエッチング選択性があれば、感光性の有無は問わない。
【0051】
次いで、図12(d)を参照して、第1実施形態例と同様の条件で第1及び第2硬化処理を行い、積層絶縁膜58の表面に凹凸を形成する。次いで、図12(e)を参照して、酸素ガスを用いた灰化又は酸素ガスを含む弗素系ガスを用いたドライエッチングにより、第2樹脂膜44を選択的にエッチングして除去し、第1樹脂膜42を表出する。このとき同時に、コンタクトホール46内部の第2樹脂膜44が除去され、コンタクトホール46の底面にソース電極30が表出する。
【0052】
次いで、図12(e)を参照して、第1実施形態例と同様に、第1樹脂膜42の表面に高融点金属7/低抵抗金属5の2層からなる画素電極を形成し、熱処理する。この実施形態例では、第1樹脂膜42のみからなる絶縁膜上に表面凹凸を有する画素電極10が形成された液晶表示装置用基板が製造される。
本発明の第6実施形態例は、第5実施形態例におけるコンタクトホールの開設工程の変形に関する。本第6実施形態例では、図6(g)を参照して、TFT2を覆う保護膜13を形成する工程までは第1実施形態例と同様である。
【0053】
次いで、図13(a)を参照して、第5実施形態例と同様に、第1樹脂膜42を感光性ノボラック樹脂溶液から形成し、これを露光・現像して第1樹脂膜42を貫通し保護膜13の上面を表出するコンタクトホール46を形成する。このコンタクトホール46は、第5実施形態例と異なり保護膜13を貫通しない。
次いで、図13(b)及び(c)を参照して、第5実施形態例と同様の材料及び条件下で、第2樹脂膜44を全面に形成した後、第1硬化処理及び第2硬化処理を行い積層絶縁膜58の表面に凹凸を形成する。
【0054】
次いで、図14(d)を参照して、第5実施形態例と同様のドライエッチングにより第2樹脂膜42を除去する。このとき、同時にコンタクトホール46の底面に表出する保護膜13をエッチングして、ソース電極30を表出するコンタクトホール46を形成する。次いで、図14(e)を参照して、画素電極10を形成後、熱処理して液晶表示装置用基板が製造される。
【0055】
本実施形態例によれば、保護膜13への開口工程が省略できるので、製造工程が簡素化される。
本発明の第7実施形態例は、積層絶縁膜上に画素電極材料を形成した後、第2硬化処理を行い凹凸を形成する方法に関する。本実施形態例では、図15(a)を参照して、第1樹脂膜42及び第2樹脂膜44を積層した積層絶縁膜58を形成し、この積層絶縁膜58にソース電極30を表出するコンタクトホール46を開設する工程までは、図7(i)、図8(b)、図9(c)及び図10(b)にそれぞれ示す第1、第2、第3及び第4実施形態例のいずれかの方法と同様の工程によりなされる。
【0056】
次いで、画素電極10の材料として全面に高融点金属7/低抵抗金属5、例えば厚さ100nmのTi/厚さ100nmのAlからなる2層膜を堆積する。
次いで図15(b)を参照して、第1〜第4実施形態例と同様の第1及び第2硬化処理を行い、積層絶縁膜58表面に凹凸を形成し、同時に画素電極10を屈曲する。次いで、高融点金属7/低抵抗金属5をパターニングして画素電極10を形成することで液晶表示装置用基板が製造される。
【0057】
なお、上記本発明の実施形態例において、画素電極材料として高融点金属7/低抵抗金属5を形成する際に、あるいはコンタクトホール46の開設の際に、第1硬化処理と同様の結果(硬化)が生ずる場合は第1硬化処理を省略できることは言う迄もない。
本発明の第8実施形態例は、チャネルエッチ型TFTを用い、かつ画素電極の凹凸に指向性が付与された液晶表示装置用基板の製造方法に関する。
【0058】
図16は本発明の第8実施形態例平面図であり、上面(光の入射面)からみた液晶表示装置用基板(TFT基板)の一画素近傍を拡大して表している。図17は本発明の第8実施形態例B−B’断面図であり、図16のB−B’に沿う液晶表示装置用基板の断面構造を表している。
図16及び図17を参照して、第8実施形態例に係る液晶表示装置用基板は、以下の2点を除き、既述の第1実施形態例に係る液晶表示装置用基板の構造と同様である。
【0059】
第1点は、画素電極形成領域のガラス基板3上面に突起パターン56を有することである。そして、積層絶縁膜58表面の凹凸は、この突起パターン56に対応する一定方向に沿って形成されている。即ち、凹凸は、突起パターン56に応じた指向性を有する。
第2点は、TFT2がチャネルエッチング型であることである。即ち、半導体層34のチャネル形成領域の上層が浅くエッチングされている。また、ゲートバスライン6は、TFT2のゲート電極となる部分でほぼ半導体層34と同程度の幅に拡幅されている。
【0060】
かかる本第8実施形態例に係る液晶表示装置用基板では、乱反射面を形成する凹凸とその凹凸の有する指向性とにより、その画素電極10の反射特性は優れた指向性と優れた散乱特性を有するものとなる。
以下、その製造方法を説明する。第8実施形態例では、図18(a)を参照して、必要により表面にSiOx を被覆したガラス基板3上に、厚さ130nmのAlからなる低抵抗金属5、及び厚さ70nmのTiからなる高融点金属7を順次積層する。これらの金属5、7として、第1実施形態例と同様の金属又は合金を使用できる。
【0061】
次いで、図18(b)を参照して、レジストマスクを用いた塩素系ガスのドライエッチングにより低抵抗金属5/高融点金属7をパターニングし、ゲートバスライン6、突起パターン56、図外の蓄積容量バスライン12及び図外のゲート端子電極を形成する。この突起パターン56は、画素電極の凹凸に指向性を付与する方向、例えばゲートバスライン6にほぼ平行に延在するパターンとする。
【0062】
次いで、図18(c)を参照して、プラズマCVDを用いて、厚さ400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁膜32、厚さ150nmの非晶質シリコンからなる半導体層34、及び厚さ30nmのn+ 非晶質シリコンからなるオーミックコンタクト層36を堆積する。このゲート絶縁膜32の表面には、突起パターン56に対応する凹凸が形成される。
【0063】
次いで、図18(d)を参照して、レジストマスクを用いた弗素系ガスのドライエッチングにより半導体層34及びオーミックコンタクト層36をパターニングし、ゲートバスライン6の拡幅部の直上に半導体層34及びオーミックコンタクト層36の島状に残る積層からなる島状半導体層37を形成する。
次いで、図18(e)を参照して、高融点金属7/低抵抗金属5/高融点金属7からなる3層を順次スパッタリングにより堆積する。この3層は、例えば下層から順に厚さ40nmのTi/厚さ75nmのAl/厚さ80nmのTiとする。このTiに代えて、Ti合金又は、Cr、Mo、Ta若しくはW若しくはこれらの合金を用いることができる。
【0064】
次いで、図19(f)を参照して、ソース電極30及びドレイン電極26を画定するレジストマスクを形成し、塩素系ガスによるドライエッチングを用いて高融点金属7/低抵抗金属5/高融点金属7をエッチングし、ソース及びドレイン電極30、26を形成する。さらに、塩素系ガスのドライエッチングを用いて、ソース電極30及びドレイン電極26により被覆されていないチャネル領域及び島状半導体層37の周縁部分に表出しているオーミックコンタクト層36をエッチングする。この結果、チャネルカットされたチャネル領域が形成される。なお、画素電極10の形成領域ではゲート絶縁膜32がエッチングストッパとして機能するため、ゲート絶縁膜32の凹凸がそのまま表出される。
【0065】
次いで、図19(g)を参照して、厚さ300nmのシリコン窒化膜からなる保護膜13をプラズマCVDにより堆積する。この保護膜13の上面には、突起パターン56に対応する凹凸パターンが形成される。
次いで、図19(h)を参照して、レジストマスクを用い、酸素を含む弗素系ガスを用いたドライエッチングにより、保護膜13にソース電極30上面を表出するコンタクトホール46を開設する。
【0066】
次いで、図19(i)を参照して、第1実施形態例と同様に、光性樹脂からなる第1樹脂膜42、第2樹脂膜を塗布、乾燥して積層絶縁膜58を形成する。樹脂、各種条件は第1実施形態例と同様とした。
次いで、マスク露光により積層絶縁膜58を露光し、アルカリ性の現像液を用いて現像して、積層絶縁膜58にソース電極30を表出するコンタクトホール46を開設する。次いで、第1実施形態例と同様の条件で第1及び第2硬化処理を施すことにより、積層絶縁膜58の表面に凹凸を形成する。
【0067】
本実施形態例では、積層絶縁膜58表面の凹凸は、突起パターン56の平面形状に沿うように指向性を有して形成される。しかし、この凹凸は、多数の例えばしわ状の凹凸の延在方向が突起パターン56の延在方向とほぼ同方向を向くのであって、突起パターン56の凹凸に直接対応していなくともよい。また、凹凸の高低差や周期が突起パターン56のそれと対応しなくともよい。
【0068】
次いで、基板3上全面に高融点金属7/低抵抗金属5を堆積してパターニングし、画素電極10を形成する。以上の工程を経て本第8実施形態例に係る液晶表示装置用基板が製造される。この本実施形態例により製造された液晶表示装置用基板の画素電極は、高い反射率と、指向性に優れた散乱特性を有する。なお、第8実施形態例における第1及び第2樹脂膜、第1及び第2の硬化処理、さらにはコンタクトホールの開口工程は、第2〜第7実施形態例で述べたものと同様のものに置き換えることができるのはいうまでもない。
【0069】
(付記1)上面に凹凸を有する基板上に光を乱反射する画素電極が形成されている液晶表示装置用基板の製造方法において、
該基板上に、熱硬化性の第1樹脂膜及び熱硬化性の第2樹脂膜が順次積層された積層絶縁膜を形成する工程と、
次いで、該第2樹脂膜を該第1樹脂膜よりも硬化する第1硬化処理工程と、
次いで、該積層絶縁膜を該第1及び該第2樹脂膜の硬化温度以上に加熱して硬化することで、該積層絶縁膜の表面に凹凸を形成する第2硬化処理工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
【0070】
(付記2)付記1記載の液晶表示装置用基板の製造方法において、
該基板上に、該凹凸が延在すべき方向に延在する突起パターンが予め設けられていることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
(付記3)付記1又は2記載の液晶表示装置用基板の製造方法において、
該第1樹脂膜は、該第2樹脂膜よりも高い硬化温度又は遅い硬化速度を有し、
第1硬化処理は、該第1樹脂膜の硬化温度未満の温度でなされる熱処理であることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
【0071】
(付記4)付記1又は2記載の液晶表示装置用基板の製造方法において、
該第2樹脂膜はUV光硬化性を有し、
第1硬化処理が、UV光の照射処理であることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
(付記5)付記1、2、3又は4記載の液晶表示装置用基板の製造方法において、
該第1樹脂膜及び該第2樹脂膜は、それぞれ第1樹脂及び第2樹脂の溶液の塗布・乾燥工程により形成され、
該第2樹脂の溶液は、該1樹脂と比べて大きな架橋率、大きな重合度、大きな分子密度、大きな平均分子量、異なる熱膨張率、硬化時の異なる膨張率、異なる高分子立体構造、異なる光透過率若しくは高いガラス転位温度を有する該第2樹脂を溶媒に溶かした溶液、又は該第1樹脂の溶液と比べて高い粘度を有する溶液からなることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
【0072】
(付記6)付記1、2、3、4又は5記載の液晶表示装置用基板の製造方法により製造された該基板の上面に、画素電極材料を堆積して表面に凹凸を有しかつ光を反射する該画素電極を形成する工程を含む液晶表示装置の製造方法。
【0073】
【発明の効果】
本発明によれば、優れた散乱反射特性を有する画素電極を備えた液晶表示装置用基板の散乱面の凹凸を、リソグラフィを用いることなく形成することができるから、簡単な工程により容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例組立図
【図2】本発明の実施形態例回路図
【図3】本発明の第1実施形態例平面図
【図4】本発明の第1実施形態例A−A’断面図
【図5】本発明の第1実施形態例工程断面図(その1)
【図6】本発明の第1実施形態例工程断面図(その2)
【図7】本発明の第1実施形態例工程断面図(その3)
【図8】本発明の第2実施形態例工程断面図
【図9】本発明の第3実施形態例工程断面図
【図10】本発明の第4実施形態例工程断面図
【図11】本発明の第5実施形態例工程断面図(その1)
【図12】本発明の第5実施形態例工程断面図(その2)
【図13】本発明の第6実施形態例工程断面図(その1)
【図14】本発明の第6実施形態例工程断面図(その2)
【図15】本発明の第7実施形態例工程断面図
【図16】本発明の第8実施形態例平面図
【図17】本発明の第8実施形態例B−B’断面図
【図18】本発明の第8実施形態例工程断面図(その1)
【図19】本発明の第8実施形態例工程断面図(その2)
【図20】従来の液晶表示装置平面図
【図21】従来の液晶表示装置断面図
【図22】従来の液晶表示装置の製造工程断面図
【符号の説明】
1 液晶表示装置用基板(TFT基板)
2 TFT
3 基板
4 対向基板
5 低抵抗金属
6 ゲートバスライン
7 高融点金属
8 ドレインバスライン
10 画素電極
12 蓄積容量バスライン
13 保護膜
14 ゲートバスライン駆動回路
16 ドレインバスライン駆動回路
18 制御回路
20、24 偏光板
22 バックライトユニット
26 ドレイン電極
28 チャネル保護膜
30 ソース電極
32 ゲート絶縁膜
34 半導体層
36 オーミックコンタクト層
37 島状半導体層
38 蓄積容量電極
40 突起
42 第1樹脂膜
44 第2樹脂膜
46、48 コンタクトホール
54 絶縁膜
56 突起パターン
58 積層絶縁膜[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a reflective liquid crystal display device, and more particularly to an easy method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device having a reflective electrode having unevenness on the surface.
[0002]
[Prior art]
A reflective liquid crystal display device having a pixel electrode having light reflectivity is being developed as a display device that can be used outdoors and consumes less power because it utilizes the reflection of external light.
In this reflective liquid crystal display device, in order to clarify the display, unevenness is provided on the surface of the pixel electrode serving as a light reflecting surface to scatter reflected light. Such a pixel electrode is formed by depositing and patterning a metal film on a substrate having an uneven surface in advance, and the high reflectance of the metal is maintained as it is.
[0003]
Such a substrate having irregularities on its surface can be manufactured by polishing the surface of an insulating substrate with shavings and, if necessary, etching with hydrofluoric acid. (For example, see Patent Document 1). However, with this method of forming irregularities, it is not possible to form irregularities having a uniform shape, and the reproducibility of the shape is poor. For this reason, it is impossible to control the reflection characteristic of the scattered light by controlling the uneven shape.
[0004]
In order to solve this problem, there has been invented a method of forming unevenness of a substrate by patterning using lithography. (For example, see Patent Document 2). Hereinafter, this conventional method will be described.
FIG. 20 is a plan view of a conventional liquid crystal display device, and shows a substrate of a reflection type liquid crystal display device as viewed from above (a light incident / emission surface). FIG. 21 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device, and shows a cross section taken along line AA ′ of FIG.
[0005]
In this device, referring to FIGS. 20 and 21, a plurality of parallel
[0006]
FIG. 22 is a cross-sectional view of a manufacturing process of a conventional liquid crystal display device, and shows a method of manufacturing a substrate of the above-described reflective liquid crystal display device.
In this substrate manufacturing method, referring to FIG. 22A, first, a
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-8-338993 (paragraph 0013)
[0008]
[Patent Document 2]
JP-A-5-232465
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, polishing marks on the substrate surface are used as irregularities, so that there is a problem that the irregularities cannot be controlled and the reflection characteristics cannot be controlled. In a method in which a projection pattern is formed on a substrate using lithography and an insulating film having irregularities corresponding to the projections on the surface is formed thereon, although excellent controllability of the reflection characteristics is obtained, lithography is used to form the projections. There is a problem that the process is complicated because of using.
[0010]
The present invention relates to a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device in which unevenness is formed on a substrate surface serving as a base of a pixel electrode without patterning.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention for solving the above-mentioned problems, a laminated insulating film in which thermosetting first and second resin films are sequentially laminated on a substrate is formed, and then, first and second curing treatments are sequentially performed.
The first curing process is performed under the condition that the curing of the second resin film proceeds from the first resin film. In the subsequent second curing treatment, the entire laminated insulating film is cured by heating to a temperature equal to or higher than the curing temperature of either the first or the second resin film.
[0012]
As a result of this second curing treatment, irregularities are formed on the surface of the laminated insulating film. This is because, in the laminated insulating film after the first curing treatment, the upper second resin film is cured, whereas the lower first resin film is still soft. When the laminated insulating film in this state is completely cured by the second curing treatment with both the first and second resin films, the soft first resin film is softened based on the difference in the expansion coefficients of the first and second resin films in this process. The surface is deformed, causing irregularities on the surface.
[0013]
At this time, in order for the surface of the lower first dendritic film to be unevenly deformed, the second resin film also needs to be bent similarly. Therefore, the second resin film must be thin enough to bend without hindering this deformation. Conversely, if the second resin film is too thin, the stress due to the difference in the expansion coefficient between the first and second resin films does not increase, and no irregularities occur. The required thickness of the second resin film depends on the physical properties of the first and second resin films that contribute to deformation such as hardness, elastic modulus, and expansion coefficient, but can be determined experimentally, for example.
[0014]
The difference between the expansion coefficients of the first and second resin films in the process of the second curing treatment is caused by a difference in thermal expansion coefficient or a change in deposition due to a chemical reaction (for example, a polymerization reaction) at the time of curing. This difference in expansion coefficient may be caused by a difference in physical properties between the first resin and the second resin, or may be provided by the first curing process. For example, the expansion coefficient can be controlled using a resin formed using a solution of a resin having different molecular structures, different chemical or physical properties, or the same resin having different concentrations.
[0015]
The first hardening process is a process of hardening the upper second resin film from the lower first resin film, and may be any process as long as the first and second resin films after this process have different expansion coefficients. Such a curing treatment is performed by applying energy such as heat, light, a particle beam, or a chemical reaction to the laminated insulating film including the first and second resin films having different physical properties.
For example, the first resin film has a higher curing temperature or a lower curing speed than the second resin film, and is heat-treated at a temperature lower than the curing temperature of the first resin film to cure the second resin film. .
[0016]
Alternatively, it is possible to use a UV-curable second resin film and to cure the upper second resin layer preferentially by irradiation with UV light. At this time, when the lower first resin film also has UV curability, for example, by increasing the light absorption characteristics of the upper layer or adjusting the UV curing characteristics, the upper layer is hard and the second hardening process is performed. Stacked insulating films having different expansion coefficients of the upper and lower layers can be formed.
[0017]
With the configuration of the present invention described above, a substrate having an uneven surface is formed. By depositing a pixel electrode material on this substrate, a substrate for a liquid crystal display device on which a pixel electrode having an uneven reflecting surface is formed is manufactured.
According to the present invention, the unevenness on the substrate surface can be formed by forming two layers of resin and performing the two curing processes without using lithography.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on exemplary embodiments of the present invention. FIG. 1 is an assembly view of the embodiment of the present invention, and shows the structure of the liquid crystal display device of the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram of the embodiment of the present invention, and shows a circuit provided on a liquid crystal display substrate of the liquid crystal display device of FIG.
[0019]
Referring to FIGS. 1 and 2, a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention is a liquid crystal display device having a TFT 2 (thin film transistor) functioning as a switching element and a
[0020]
Referring to FIG. 2, the upper surface of the
[0021]
Referring to FIG. 1, the
The structure of the liquid crystal display device described with reference to FIGS. 1 and 2 described above is common to all embodiments of the present invention described below unless otherwise specified, except for the arrangement of the
[0022]
First, a liquid crystal display device substrate according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a plan view of the first embodiment of the present invention, in which the planar structure of the substrate for a liquid crystal display device is shown in an enlarged manner in the vicinity of one pixel. FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA ′ of the first embodiment of the present invention, and shows the sectional structure taken along the line AA ′ of FIG.
Referring to FIGS. 3 and 4, a liquid crystal
[0023]
The upper surface of the laminated insulating
Hereinafter, a method for manufacturing the substrate for a liquid crystal display device of the first embodiment described above will be described. 5, 6 and 7 are process cross-sectional views (part 1), (part 2) and (part 3) of the first embodiment of the present invention, respectively. 4 (AA 'section).
[0024]
Referring to FIG. 5A, first, a low-resistance metal 5 (for example, Al having a thickness of 130 nm) and a high-melting metal 7 (for example, Ti having a thickness of 70 nm) having a low wiring resistance are formed on a transparent substrate, for example, a
[0025]
Next, referring to FIG. 5B, the two-layer film of low-
[0026]
Next, referring to FIG. 5C, a
[0027]
Next, referring to FIG. 5D, a resist film is formed by spin coating, and back exposure using the
[0028]
Subsequently, immediately after the above-mentioned cleaning, as shown in FIG. + An
[0029]
Next, after a resist is applied and formed, the resist is exposed and developed to form a resist mask having an opening for defining a channel formation region of the
[0030]
Next, referring to FIG. 6G, a 300 nm-thick
Next, referring to FIG. 6H, the
[0031]
Next, referring to FIG. 7I, a
[0032]
Next, the same photosensitive novolak resin as the first resin is used as the second resin, which is dissolved in a solvent to prepare a solution having a viscosity of 50 to 200 cP. The viscosity of the second resin solution is selected to be higher than the viscosity of the first resin solution. This solution is applied on the entire surface of the
[0033]
Next, the second and
Next, a first hardening process of heat-treating the stacked insulating
[0034]
Instead of the first curing treatment by the heat treatment, the first curing treatment may be performed by irradiating UV light. This curing treatment is performed, for example, at a wavelength of 200 to 470 nm and an intensity of 10 to 5500 mJ / cm. 2 The irradiation is performed by irradiating UV light for 5 to 300 seconds. By this UV curing treatment, the
[0035]
Subsequent to the first curing treatment, a second curing treatment for thermally curing the laminated insulating
[0036]
Next, referring to FIG. 7 (k), a high
[0037]
Through the above steps, the liquid crystal display device substrate 1 (TFT substrate) according to the first embodiment of the present invention is manufactured. According to this configuration, the unevenness is formed in the coating and curing steps, and lithography is not required, so that manufacturing is extremely easy.
Next, as a modified example of the above-described first embodiment, an example of manufacturing a substrate for a partially transmissive liquid crystal display device will be described below.
[0038]
Referring to FIG. 7I, in the step of forming a
[0039]
Referring to FIG. 1, a
The second embodiment of the present invention relates to the order of opening contact holes. This embodiment is the same as the first embodiment up to the step of forming the
[0040]
Next, a
Next, referring to FIG. 8B, the
[0041]
Next, referring to FIG. 8C, the same first and second curing processes as in the first embodiment are performed to form irregularities on the surface of the laminated insulating
According to the present embodiment, the exposure and development steps for opening the
[0042]
The third embodiment of the present invention relates to an example using a laminated insulating film made of a photosensitive resin and a non-photosensitive resin. This embodiment is the same as the first embodiment up to the step of forming a
Next, referring to FIG. 9A, a solution in which a non-photosensitive resin is dissolved in a solvent is applied and dried to form a
[0043]
Next, referring to FIG. 9B, under the same conditions as in the first embodiment, a 0.3 to 3 μm-thick
Next, the
[0044]
Next, referring to FIG. 9C, the
[0045]
Next, a first curing process and a second curing process are performed under the same conditions as in the first embodiment. Thereby, irregularities are formed on the surface of the laminated insulating
[0046]
In the fourth embodiment of the present invention, the order of the contact hole forming process of the third embodiment is changed. This embodiment is the same as the first embodiment until a
[0047]
Next, referring to FIG. 10B, using
Next, the same first and second curing processes as in the third embodiment are performed to form irregularities on the surface of the laminated insulating
[0048]
The fifth embodiment of the present invention relates to an embodiment in which a pixel electrode is formed after removing an upper layer of a two-layer insulating protective film having etching selectivity. Referring to FIG. 11A, in the present embodiment, a
[0049]
In the fifth embodiment, thereafter, referring to FIG. 11 (b), a photosensitive novolak resin is dissolved in a solvent, and a solution adjusted to have a viscosity of 5 to 50 cP is applied and dried to have a thickness of 0.4 to 50 cP. A
[0050]
Next, referring to FIG. 11C, a second resin solution having a viscosity of 50 to 200 cP is applied and dried to form a
[0051]
Next, referring to FIG. 12D, the first and second curing processes are performed under the same conditions as in the first embodiment to form irregularities on the surface of the laminated insulating
[0052]
Next, referring to FIG. 12E, similarly to the first embodiment, a pixel electrode composed of two layers of high
The sixth embodiment of the present invention relates to a modification of the contact hole opening process in the fifth embodiment. The sixth embodiment is the same as the first embodiment up to the step of forming the
[0053]
Next, referring to FIG. 13A, similarly to the fifth embodiment, a
Next, referring to FIGS. 13B and 13C, after the
[0054]
Next, referring to FIG. 14D, the
[0055]
According to the present embodiment, since the step of opening the
The seventh embodiment of the present invention relates to a method for forming irregularities by forming a pixel electrode material on a laminated insulating film and then performing a second curing process. In this embodiment, referring to FIG. 15A, a laminated insulating
[0056]
Next, a two-layer film made of a high-melting
Next, referring to FIG. 15B, the same first and second curing processes as those of the first to fourth embodiments are performed to form irregularities on the surface of the laminated insulating
[0057]
In the embodiment of the present invention, when forming the high-melting-
The eighth embodiment of the present invention relates to a method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display device using a channel-etch type TFT and providing directivity to unevenness of a pixel electrode.
[0058]
FIG. 16 is a plan view of the eighth embodiment of the present invention, in which the vicinity of one pixel of a liquid crystal display device substrate (TFT substrate) as viewed from above (light incident surface) is enlarged. FIG. 17 is a sectional view taken along the line BB 'of the eighth embodiment of the present invention, and shows the sectional structure of the liquid crystal display device substrate along the line BB' of FIG.
16 and 17, the liquid crystal display device substrate according to the eighth embodiment has the same structure as the liquid crystal display device substrate according to the first embodiment described above, except for the following two points. It is.
[0059]
The first point is that a
The second point is that the
[0060]
In the liquid crystal display device substrate according to the eighth embodiment, the reflection characteristics of the
Hereinafter, the manufacturing method will be described. In the eighth embodiment, referring to FIG. x A low-
[0061]
Next, referring to FIG. 18B, the low-
[0062]
Next, referring to FIG. 18C, a
[0063]
Next, referring to FIG. 18D, the
Next, referring to FIG. 18E, three layers of high
[0064]
Next, referring to FIG. 19 (f), a resist mask defining the
[0065]
Next, referring to FIG. 19G, a
Next, referring to FIG. 19H, a
[0066]
Next, referring to FIG. 19 (i), similarly to the first embodiment, a
Next, the laminated insulating
[0067]
In the present embodiment, the unevenness on the surface of the laminated insulating
[0068]
Next, a high-melting
[0069]
(Supplementary Note 1) In a method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, in which a pixel electrode that irregularly reflects light is formed on a substrate having irregularities on an upper surface,
Forming a laminated insulating film in which a thermosetting first resin film and a thermosetting second resin film are sequentially laminated on the substrate;
Next, a first curing treatment step of curing the second resin film more than the first resin film;
Then, a second curing treatment step of forming irregularities on the surface of the laminated insulating film by heating and curing the laminated insulating film at a temperature equal to or higher than the curing temperature of the first and second resin films is included. A method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, which is characterized by the following.
[0070]
(Supplementary Note 2) In the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device according to
A method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, wherein a projection pattern extending in a direction in which the irregularities should extend is provided on the substrate in advance.
(Supplementary Note 3) In the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device according to
The first resin film has a higher curing temperature or a lower curing speed than the second resin film,
The method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, wherein the first curing treatment is a heat treatment performed at a temperature lower than a curing temperature of the first resin film.
[0071]
(Supplementary Note 4) In the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device according to
The second resin film has UV light curability,
A method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, wherein the first curing treatment is irradiation treatment with UV light.
(Supplementary Note 5) In the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device according to
The first resin film and the second resin film are formed by applying and drying a solution of the first resin and the second resin, respectively.
The solution of the second resin has a higher cross-linking rate, a higher degree of polymerization, a higher molecular density, a higher average molecular weight, a different thermal expansion coefficient, a different expansion coefficient upon curing, a different polymer three-dimensional structure, a different light as compared with the first resin. A method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, comprising a solution in which the second resin having a transmittance or a high glass transition temperature is dissolved in a solvent, or a solution having a higher viscosity than the solution of the first resin. .
[0072]
(Supplementary Note 6) A pixel electrode material is deposited on the upper surface of the liquid crystal display substrate manufactured by the method for manufacturing a liquid crystal display substrate according to
[0073]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, since the unevenness | corrugation of the scattering surface of the liquid crystal display device board | substrate provided with the pixel electrode which has excellent scattering reflection characteristics can be formed without using lithography, it can manufacture easily by a simple process. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an assembly view of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA ′ of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a process sectional view of the first embodiment of the present invention (part 1).
FIG. 6 is a process sectional view of the first embodiment of the present invention (part 2).
FIG. 7 is a process sectional view of the first embodiment of the present invention (part 3).
FIG. 8 is a process sectional view of a second embodiment example of the present invention.
FIG. 9 is a process sectional view of a third embodiment example of the present invention.
FIG. 10 is a process sectional view of a fourth embodiment example of the present invention.
FIG. 11 is a process sectional view of a fifth embodiment example of the present invention (part 1).
FIG. 12 is a process sectional view of the fifth embodiment of the present invention (part 2).
FIG. 13 is a process sectional view of a sixth embodiment of the present invention (part 1).
FIG. 14 is a process sectional view of the sixth embodiment of the present invention (part 2);
FIG. 15 is a process sectional view of a seventh embodiment example of the present invention.
FIG. 16 is a plan view of an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a sectional view taken along the line BB ′ of the eighth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a process sectional view of the eighth embodiment of the present invention (part 1);
FIG. 19 is a process sectional view of the eighth embodiment of the present invention (part 2);
FIG. 20 is a plan view of a conventional liquid crystal display device.
FIG. 21 is a sectional view of a conventional liquid crystal display device.
FIG. 22 is a sectional view of a manufacturing process of a conventional liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
1 LCD substrate (TFT substrate)
2 TFT
3 substrate
4 Counter substrate
5 Low resistance metal
6 gate bus line
7 High melting point metal
8 Drain bus line
10 pixel electrode
12 Storage capacity bus line
13 Protective film
14. Gate bus line drive circuit
16 Drain bus line drive circuit
18 Control circuit
20, 24 polarizing plate
22 Backlight unit
26 Drain electrode
28 Channel protective film
30 source electrode
32 Gate insulating film
34 Semiconductor Layer
36 Ohmic contact layer
37 island-shaped semiconductor layer
38 Storage capacitance electrode
40 protrusion
42 First resin film
44 Second resin film
46, 48 Contact hole
54 Insulating film
56 Projection pattern
58 Multilayer insulating film
Claims (5)
該基板上に、熱硬化性の第1樹脂膜及び熱硬化性の第2樹脂膜が順次積層された積層絶縁膜を形成する工程と、
次いで、該第2樹脂膜を該第1樹脂膜よりも硬化する第1硬化処理工程と、
次いで、該積層絶縁膜を該第1及び該第2樹脂膜の硬化温度以上に加熱して硬化することで、該積層絶縁膜の表面に凹凸を形成する第2硬化処理工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。In a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, in which a pixel electrode for irregularly reflecting light is formed on a substrate having irregularities on an upper surface,
Forming a laminated insulating film in which a thermosetting first resin film and a thermosetting second resin film are sequentially laminated on the substrate;
Next, a first curing treatment step of curing the second resin film more than the first resin film;
Then, a second curing treatment step of forming irregularities on the surface of the laminated insulating film by heating and curing the laminated insulating film at a temperature equal to or higher than the curing temperature of the first and second resin films is included. A method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, which is characterized by the following.
該第1樹脂膜は、該第2樹脂膜よりも高い硬化温度又は遅い硬化速度を有し、第1硬化処理は、該第1樹脂膜の硬化温度未満の温度でなされる熱処理であることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。The method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device according to claim 1,
The first resin film has a higher curing temperature or a lower curing rate than the second resin film, and the first curing treatment is a heat treatment performed at a temperature lower than the curing temperature of the first resin film. A method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, which is characterized by the following.
該第2樹脂膜はUV光硬化性を有し、
第1硬化処理が、UV光の照射処理であることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。The method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device according to claim 1,
The second resin film has UV light curability,
A method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, wherein the first curing treatment is irradiation treatment with UV light.
該第1樹脂膜及び該第2樹脂膜は、それぞれ第1樹脂及び第2樹脂の溶液の塗布・乾燥工程により形成され、
該第2樹脂の溶液は、該1樹脂と比べて大きな架橋率、大きな重合度、大きな分子密度、大きな平均分子量、異なる熱膨張率、硬化時の異なる膨張率、異なる高分子立体構造、異なる光透過率若しくは高いガラス転位温度を有する該第2樹脂を溶媒に溶かした溶液、又は該第1樹脂の溶液と比べて高い粘度を有する溶液からなることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。The method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display device according to claim 1, 2, or 3,
The first resin film and the second resin film are formed by applying and drying a solution of the first resin and the second resin, respectively.
The solution of the second resin has a higher cross-linking rate, a higher degree of polymerization, a higher molecular density, a higher average molecular weight, a different thermal expansion coefficient, a different expansion coefficient upon curing, a different polymer three-dimensional structure, a different light as compared with the first resin. A method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display device, comprising a solution in which the second resin having a transmittance or a high glass transition temperature is dissolved in a solvent, or a solution having a higher viscosity than the solution of the first resin. .
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