JP2005275323A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フリッカや液晶の焼き付きの発生しない液晶表示装置を、工程数を増加させることなく低コストで製造することが可能な液晶表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 反射画素電極１１（第３の金属膜）とその上層の第２の透明導電性膜１２を同じマスクパターンでパターニングし、同じエッチング液を用いて一括ウェットエッチング処理した。これにより、対向電極基板の透明共通電極との仕事関数差を小さくし、フリッカや液晶の焼き付きの発生しない液晶表示装置を、工程数を増加させることなく低コストで製造することが可能である。また、第２の透明導電性膜１２を選択的にエッチングする薬液でのウェットエッチング処理を追加することにより、第２の透明導電性膜１２の膜剥がれを防止することができる。これにより、隣接画素間の電気的短絡による点欠陥不良の発生しない、高品質、高歩留りで安価な液晶表示装置を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子に用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）およびその製造方法に関し、特に反射画素電極上に透明導電性膜を備えたＴＦＴアレイ基板を低コストで製造する方法を提供するものである。

アクティブマトリクス型液晶表示装置は、ガラス基板上に薄膜トランジスタをマトリクス状に配置したＴＦＴアレイ基板と、対向電極を備えたカラーフィルタ基板との間に液晶を配置し、それぞれの基板に形成された電極によって液晶の配向を制御することで表示を行うものであり、ノート型パーソナルコンピュータやＯＡモニタ用の表示装置として広く開発が進められている。

従来の一般的な液晶表示装置として、光源をその背面または側面に設置して画像表示を行う透過型液晶表示装置と、反射層を設置し周囲光を反射層表面で反射させることにより画像表示を行う反射型液晶表示装置がある。透過型液晶表示装置には、周囲光が非常に明るい場合に、周囲光に比べて表示光が暗いため表示を観察できないという課題がある。また反射型液晶表示装置には、周囲光が暗い場合には視認性が極端に低下するという課題がある。そこで、１つの画素部分に光を透過する透過画素電極と、光を反射する反射画素電極を有する液晶表示装置（以下、半透過型液晶表示装置と称す）が注目されている。

従来の半透過型液晶表示装置におけるＴＦＴアレイ基板の構造について、その製造方法に従って簡単に説明する。透明絶縁性基板上に第１の金属膜を形成し、これを第１回目の写真製版工程によりパターニングしてゲート電極および補助容量電極を形成する。次に、ゲート絶縁膜、半導体層、オーミックコンタクト層をプラズマＣＶＤ法等で積層し、第２回目の写真製版工程により半導体層とオーミックコンタクト層を、少なくとも薄膜トランジスタが形成される部分に残存するようパターニングする。

次に第２の金属膜を形成し、これを第３回目の写真製版工程によりパターニングし、ソース電極を備えたソース配線、ドレイン電極を形成し、さらにこれらのソース電極およびドレイン電極をマスクにしてオーミックコンタクト層をパターニングして薄膜トランジスタを作成する。続いてパッシベーション膜、有機膜を形成した後、第４回目の写真製版工程にて有機膜に凹凸部を形成し、また、後に形成される画素電極とドレイン電極を電気的に接続するためのコンタクトホールをパターニングする。次に、ＩＴＯ等の透明導電性膜を形成し、これを第５回目の写真製版工程によりパターニングし、透過画素電極を形成する。さらに、高反射率の第３の金属膜を形成し、これを第６回目の写真製版工程にてパターニングし、反射画素電極を形成してＴＦＴアレイ基板が完成する。なお、上記の製造方法では、６回の写真製版工程において計６枚のマスクを用いた。

透過型液晶表示装置においては通常、ＴＦＴアレイ基板上の画素電極およびカラーフィルタ基板上の対向電極のいずれも透明であることが求められており、双方とも電極材料としてＩＴＯ等の透明導電性膜が用いられていた。このため、液晶の交流駆動に際して、上記画素電極と対向電極は、互いに正、負電圧をほぼ同一の条件で液晶に印加することができた。しかしながら、上記の半透過型液晶表示装置または反射型液晶表示装置の場合は、反射画素電極としてＡｌなどの第３の金属膜を用いるため、仕事関数差によるＤＣ電位が形成され、駆動条件によって表示のちらつき（フリッカ）や液晶の焼き付きが発生するという問題があった。

このようなフリッカおよび焼き付き対策として、例えば特許文献１では、有機膜上の反射層（反射画素電極）を直接覆うように形成されたＩＴＯ等の透明導電材料から構成された透明電極を備えた液晶表示装置が提示されている。しかし、特許文献１の構造では、反射層とソース電極は同様な材料（Ａｌ等）から構成されるため、ソース電極が反射層のエッチング液に侵食されて断線等が発生してしまうことから、有機膜に設けられたコンタクトホール部において、接続用金属層を別途設ける必要があった。このため、新たなマスクパターンが必要になり、工程数が増え、製造コストが上がるという問題があった。
特開２００３−２５５３７８号公報（第４頁−第７頁、図２）

本発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、フリッカや液晶の焼き付きの発生しない液晶表示装置を、工程数を増加させることなく低コストで製造することが可能な液晶表示装置の製造方法を提供し、高品質で安価な液晶表示装置を得ることを目的とする。

本発明に係わる液晶表示装置は、１つの画素部分に光を透過する透過画素電極と光を反射する反射画素電極とを有するＴＦＴアレイ基板、透明共通電極を有する対向電極基板、およびＴＦＴアレイ基板と対向電極基板との間に挟まれた液晶を備えた液晶表示装置であって、ＴＦＴアレイ基板は、
ゲート電極を有する複数本のゲート配線、
ソース電極を有しゲート配線と交差する複数本のソース配線、
ゲート電極と、ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、ソース電極およびドレイン電極とから構成される薄膜トランジスタ、
薄膜トランジスタと、ゲート配線と、ソース配線との上部に設けられた層間絶縁膜、
ドレイン電極上部の層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介してドレイン電極と電気的に接続された第１の透明導電性膜からなる透過画素電極、
コンタクトホールにて第１の透明導電性膜を介してドレイン電極に電気的に接続された高反射率の金属材料からなる反射画素電極、および反射画素電極上に形成された第２の透明導電性膜を備えており、反射画素電極と第２の透明導電性膜が、同じマスクパターンで形成された同一パターン形状を有するものである。

また、本発明に係わる液晶表示装置の製造方法は、透明絶縁性基板上に第１の金属膜を形成し、第１の写真製版工程によりパターニングしてゲート電極を有する複数本のゲート配線を形成する第１工程、この第１工程の後で、第１の絶縁膜、半導体層、オーミックコンタクト層を形成し、第２の写真製版工程により半導体層およびオーミックコンタクト層を少なくとも薄膜トランジスタが形成される部分に残存するようパターニングする第２工程、この第２工程の後で、第２の金属膜を形成し、第３の写真製版工程によりパターニングしてソース電極を有する複数本のソース配線およびドレイン電極を形成する第３工程、この第３工程の後で、第２の絶縁膜および有機膜を形成し、第４の写真製版工程によりパターニングして薄膜トランジスタ、ゲート配線およびソース配線の上部に層間絶縁膜を形成すると共に、少なくともドレイン電極上部の層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する第４工程、この第４工程の後で、第１の透明導電性膜を形成し、第５の写真製版工程によりパターニングしてコンタクトホールを介してドレイン電極と電気的に接続された透過画素電極を形成する第５工程、およびこの第５工程の後で、第３の金属膜を形成し、さらにこの第３の金属膜上に第２の透明導電性膜を形成し、第６の写真製版工程により第３の金属膜と第２の透明導電性膜を同じマスクパターンでパターニングして、コンタクトホールにて第１の透明導電性膜を介してドレイン電極と電気的に接続された反射画素電極と、この反射画素電極と同一パターン形状を有する第２の透明導電性膜を形成する第６工程を含んで製造するものである。

本発明の液晶表示装置およびその製造方法によれば、第３の金属膜と第２の透明導電性膜を同じマスクパターンでパターニングして、反射画素電極と、この反射画素電極と同一パターン形状を有する第２の透明導電性膜を形成するようにしたので、工程数を増加させることなく、フリッカや液晶の焼き付きの発生しない液晶表示装置を低コストで製造することが可能である。

また、本発明の液晶表示装置およびその製造方法によれば、反射画素電極上に第２の透明導電性膜を形成することにより、対向電極基板の透明共通電極との仕事関数差を小さくし、フリッカや液晶の焼き付きを低減することができる。さらに、反射画素電極と第２の透明導電性膜が同一パターン形状を有するため、第２の透明導電性膜の膜剥がれを防止することができ、隣接画素間の電気的短絡による点欠陥不良の発生しない高品質、高歩留りで安価な液晶表示装置を得ることができる。

実施の形態１．
以下に、本発明を実施するための最良の形態である実施の形態１について述べる。図１は、本発明の実施の形態１における半透過型液晶表示装置の一部の断面を示す断面図、図２は、実施の形態１における半透過型液晶表示装置の１つの画素部分を示す平面図、図３（ａ）〜（ｆ）は、実施の形態１における半透過型液晶表示装置の一部の断面を、その製造プロセスにおける第１工程〜第６工程の６つの工程に沿って示す断面図である。図中、同一、相当部分には同一符号を付している。

本実施の形態における半透過型液晶表示装置は、図１および図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板２０上の各画素中に、光を透過する透過画素電極１０ａと、光を反射する反射画素電極１１１を有するもので、このＴＦＴアレイ基板２０に、透明共通電極を有する対向電極基板（図示せず）を対向して配置し、それらの間に液晶を配置したものである。
以下に、第１工程〜第６工程におけるＴＦＴアレイ基板２０の構成を、図３を参照して説明する。

［第１工程における構成（図３（ａ））］
ガラス基板１上には、ゲート電極Ｇを有する複数本のゲート配線２ａ、補助容量電極および補助容量配線２ｂおよびゲート端子部（図示せず）等が形成される。これらのゲート配線２ａ、補助容量電極および補助容量配線２ｂおよびゲート端子部は、第１の金属膜により構成されている。

［第２工程における構成（図３（ｂ））］
この第２工程では、第１の金属膜は、第１の絶縁膜であるゲート絶縁膜３により覆われ、各画素部分のゲート電極Ｇ上では、さらにゲート絶縁膜３に上に、半導体能動膜を構成する半導体層４と、オーミックコンタクト層５が形成される。

［第３工程における構成（図３（ｃ））］
第３工程では、複数本のソース電極Ｓを有するソース配線６とソース端子部（図示せず）とドレイン電極７とが、第２の金属膜により形成される。ソース配線６は、ゲート絶縁膜３、半導体層４、オーミックコンタクト層５を介して、ゲート配線２ａと交差するように形成され、ドレイン電極７はソース電極Ｓと間隔をおいて対向するように形成される。結果として、ゲート電極Ｇ上には、ゲート絶縁膜３を介して半導体層４およびオーミックコンタクト層５が設けられ、これらのゲート電極Ｇ、半導体層４、ソース電極Ｓおよびドレイン電極７により、スイッチング素子である薄膜トランジスタＴが形成される。この薄膜トランジスタＴも、各画素部分に対応して形成される。

［第４工程における構成（図３（ｄ））〕
第４工程では、薄膜トランジスタＴ、ゲート配線２ａおよびソース配線６の上部に、パッシベーション膜８と有機膜９からなる層間絶縁膜ＩＬが設けられ、この層間絶縁膜ＩＬには、コンタクトホール１３が形成される。コンタクトホール１３は、層間絶縁膜ＩＬにおいて、ゲート端子部（図示せず）の上部、ソース端子部（図示せず）の上部、およびドレイン電極７の上部にそれぞれ形成されている。コンタクトホール１３から少し離れた場所に、画素開口１４が各画素部分に対応して形成され、この画素開口１４は有機膜９、パッシベーション膜８およびゲート絶縁膜３を貫通し、ガラス基板１に達するように形成される。またコンタクトホール１３に隣接する部分には、有機膜９の上面に、凹部９ａによる凹凸面が形成される。

［第５工程における構成（図３（ｅ））
第５工程では、第１の透明導電性膜１０が形成され、それぞれコンタクトホールを介してソース端子部、ゲート端子部、ドレイン電極７に電気的に接続される。ドレイン電極７に接続された第１の透明導電性膜１０は、画素部分において画素開口１４に配置され、透過画素電極１０ａを形成している。また、第１の透明導電性膜１０は、画素開口１４の他に、層間絶縁膜ＩＬ上の凹部９ａによる凹凸面も覆っている。

［第６工程の構成（図３（ｆ））］
第６工程では、層間絶縁膜ＩＬ上の凹部９ａによる凹凸面およびコンタクトホール１３上に、第１の透明導電性膜１０を介して、高反射率の反射画素電極１１が形成される。この反射画素電極１１は第４の金属膜により構成される。さらに、反射画素電極１１上には、フリッカおよび焼き付き対策として、第２の透明導電性膜１２が配置されている。これらの反射画素電極１１と第２の透明導電性膜１２は、同じマスクパターンで形成された同一パターン形状を有するものである。

さて、本実施の形態１における液晶表示装置の製造プロセスの第１工程〜第６工程について、図３を用いて具体的に説明する。なお、本実施の形態１では、６回の写真製版工程により計６枚のマスクパターンを用いてＴＦＴアレイ基板を製造するプロセスについて述べる。

［第１工程のプロセス（図３（ａ））］
洗浄により表面を浄化したガラス基板１上に、スパッタリング法等により第１の金属膜を成膜する。第１の金属膜としては、例えばクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、あるいはＭｏ合金等の高融点金属からなり、膜厚２００ｎｍ〜３００ｎｍ程度の単層または積層構造の薄膜を用いることができる。成膜条件は、例えば１５０〜２２０℃でＡｒを１００ｓｃｃｍ流し、圧力０．２〜０．４Ｐａ、ＤＣパワー１０〜１５ｋＷで行う。

次に、第１回目の写真製版工程により第１の金属膜をパターニングし、ゲート電極Ｇおよびゲート配線２ａ、補助容量電極および補助容量配線２ｂ、ゲート端子部（図示せず）等を形成する。写真製版工程では、基板洗浄後、感光性レジストを塗布、乾燥し、所定のパターンが形成されたマスクパターンを通して露光、現像を行い基板上にマスクパターンを転写したレジストを形成し、感光性レジストを加熱硬化させたのちに第１の金属膜のエッチングを行い、感光性レジストを剥離する。なお、第１の金属膜のエッチング処理としては、例えば液組成がリン酸＋硝酸＋酢酸＋純水のエッチング液を用いたウェットエッチングを行う。

［第２工程のプロセス（図３（ｂ））］
次に、プラズマＣＶＤ法等により第１の絶縁膜であるゲート絶縁膜３、半導体層４、オーミックコンタクト層５を連続して成膜する。ゲート絶縁膜３としては、膜厚３００〜５００ｎｍの窒化ケイ素膜（ＳｉＮｘ）、半導体層４としては膜厚１００〜２００ｎｍのａ−Ｓｉ：Ｈ（水素原子が添加されたアモルファスシリコン）、オーミックコンタクト層５としては膜厚３０〜５０ｎｍのａ―Ｓｉにリン（Ｐ）を微量にドーピングしたｎ型ａ―Ｓｉ膜等がそれぞれ用いられる。

続いて、第２回目の写真製版工程により、半導体層４およびオーミックコンタクト層５を少なくとも薄膜トランジスタＴが形成される部分に残存するようアイランド状にパターニングする。半導体層４およびオーミックコンタクト層５のエッチング処理としては、例えばＳＦ_６とＯ_２の混合ガスまたはＣＦ_４とＯ_２の混合ガスによるドライエッチングを行う。

［第３工程のプロセス（図３（ｃ））］
次に、スパッタリング法等により第２の金属膜を成膜する。第２の金属膜としては、例えばクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、あるいはＭｏ合金等の高融点金属からなり、膜厚２００ｎｍ〜３００ｎｍ程度の単層または積層構造の薄膜を用いることができる。成膜条件は、例えば１５０〜２２０℃でＡｒを１００ｓｃｃｍ流し、圧力０．２〜０．４Ｐａ、ＤＣパワー１０〜１５ｋＷで行う。
続いて、第３回目の写真製版工程により第２の金属膜をパターニングし、ソース電極Ｓおよびソース配線６、ドレイン電極７およびソース端子部（図示せず）を形成する。次に、形成されたソース電極６およびドレイン電極７をマスクにして、オーミックコンタクト層５のエッチングを行い、薄膜トランジスタＴのオーミックコンタクト層５の中央部を除去し、半導体層４を露出させる。オーミックコンタクト層５のエッチング処理としては、例えばＳＦ_６とＯ_２の混合ガスまたはＣＦ_４とＯ_２の混合ガスによるドライエッチングを行う。

［第４工程のプロセス（図３（ｄ））
次に、プラズマＣＶＤ法等により第２の絶縁膜であるパッシベーション膜８を形成し、その上からさらに有機膜９を形成し、層間絶縁膜ＩＬを形成する。パッシベーション膜８としては、例えば膜厚１００ｎｍのＳｉＮｘ膜を用いることができる。また、有機膜９としては、公知の感光性有機樹脂膜が用いられ、膜厚３．２μｍから３．９μｍ程度に形成される。

続いて、第４回目の写真製版工程により、有機膜９、パッシベーション膜８およびゲート絶縁膜３をパターニングする。この工程では、有機膜９の反射部に相当する部分に凹部９ａによる凹凸面を、またドレイン電極７上にコンタクトホール１３を形成し、併せて画素開口１４を形成する。なお、図示しないゲート端子部上およびソース端子部上にもそれぞれコンタクトホールが形成される。各コンタクトホールは、有機膜９をマスクとしたドライエッチングによりパッシベーション膜８を除去することにより形成される。反射部に相当する有機膜９の表面に凹部９ａによる凹凸面を設けることにより、入射された外光が散乱され良好な表示特性を得ることができる。

なお、この工程では有機膜９の露光に２種類のマスクを用いてもよいが、コンタクトホールパターンと凹部ハーフトーンパターンを同時に形成した１種類のマスクを用いてもよい。このとき凹部ハーフトーンパターンは露光光の透過量がコンタクトホールパターンの透過量の２０％から８０％となるようにしておくのが好ましい。このようなハーフトーンマスクを用いれば、１回の露光で有機膜９に凹部９ａによる凹凸面とコンタクトホール１３とを同時に形成することができる。

なお、この時点においては、図３（ｄ）に示すように、薄膜トランジスタＴと反射部の間に位置する画素／ドレインコンタクト部のコンタクトホール１３では、有機膜９、パッシベーション膜８が除去されドレイン電極７が露出している。さらに画素開口１４では、有機膜９、パッシベーション膜８およびゲート絶縁膜３が除去され、ガラス基板１が露出している。

［第５工程のプロセス（図３（ｅ））］
次に、スパッタリング法等により第１の透明導電性膜１０を成膜する。第１の透明導電性膜１０としては、ＩＴＯ、ＳｎＯ_２、ＩＺＯなどを用いることができ、特に化学的安定性の点からＩＴＯを用いることが好ましい。第１の透明導電性膜１０としてアモルファスＩＴＯを用いた場合は、成膜時、あるいはパターニング後に加熱して結晶化させる。

続いて、第５回目の写真製版工程により、第１の透明導電性膜１０をパターニングし、透過画素電極１０ａを形成する。なお、第１の透明導電性膜１０は、有機膜９に形成された凹部９ａによる凹凸面上およびコンタクトホール１３上にも形成される。第１の透明導電性膜１０のエッチング処理は、使用する材料によって公知のウェットエッチングを用いる。例えば、結晶化ＩＴＯの場合には塩酸および硝酸が混合されてなる水溶液を用いて行うことができる。また、ＩＴＯの場合、公知のガス組成（たとえば、ＨＩ、ＨＢｒ）でのドライエッチングも可能である。

［第６工程のプロセス（図３（ｆ））］
次に、スパッタリング法等により第３の金属膜を成膜する。第３の金属膜としては、例えばＡｌ合金の単層膜、あるいはＭｏまたはＭｏを主成分とする金属材料を下地層としその上にＡｌ合金層を積層した積層膜等を用いることができる。第３の金属膜は反射画素電極として用いられるため、高反射率の金属膜であることが好ましい。続いて、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の第２の透明導電性膜１２を２０〜１００Å成膜する。なお、第２の透明導電性膜１２としては、非結晶のものを用いる。

次に、第６回目の写真製版工程により、有機レジストをパターニングした後、液組成がリン酸＋硝酸＋酢酸＋純水のエッチャントを用いたウェットエッチングを行う。この時、反射画素電極１１（第３の金属膜）のエッチングのリフトオフ作用により、第３の金属膜と第２の透明導電性膜１２を同時にエッチングし、反射画素電極１１を形成する。すなわち、本実施の形態では、反射画素電極１１とその上層の第２の透明導電性膜１２を同じマスクパターンで形成し、同じエッチング液を用いて一括ウェットエッチング処理したものである。以上の工程を経て、図１、図２および図３（ｆ）に示すようなＴＦＴアレイ基板２０が完成する。

完成したＴＦＴアレイ基板２０は、その後のセル化工程において配向膜が塗布され、一定の方向にラビング処理が施される。同様に、透明絶縁性基板上にブラックマトリクス、カラーフィルタ、カラーフィルタの保護膜、共通透明画素電極等が形成された対向電極基板にも配向膜が塗布されラビング処理が施される。これらのＴＦＴアレイ基板２０と対向電極基板とを互いの配向膜が向き合うようにスペーサを介して重ね合わせ、基板周縁部をシール材にて接着し、両基板間に液晶を封止する。このようにして形成された液晶セルの背面にバックライトユニットに取り付けることにより、本実施の形態における半透過型液晶表示装置が完成する。

以上のように、本実施の形態１によれば、反射画素電極１１上に第２の透明導電性膜１２を形成することにより、対向電極基板の透明共通電極との仕事関数差を小さくし、フリッカや液晶の焼き付きを低減することができる。また、反射画素電極１１（第３の金属膜）と第２の透明導電性膜１２を同じマスクパターンでパターニングし、同じエッチング液を用いて一括ウェットエッチング処理することにより、反射画素電極１１と、この反射画素電極１１と同一パターン形状を有する第２の透明導電性膜１２を形成するようにしたので、工程数を増加させることなく、フリッカや液晶の焼き付きの発生しない液晶表示装置を低コストで製造することが可能となった。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、反射画素電極１１とその上層の第２の透明導電性膜１２を同じマスクパターンで形成し、同じエッチング液を用いて一括ウェットエッチング処理した。本実施の形態２では、一括ウェットエッチング処理した後、そのままのレジストパターンで第２の透明導電性膜１２を選択的にエッチングする薬液でのウェットエッチング処理を追加する製造方法について説明する。

図４は、反射画素電極１１と上層の第２の透明導電性膜１２を成膜した後、第６の写真製版工程において有機レジスト１５を所望の形状にパターニングした後の構造を示す断面図である。また、図５および図６は、図４中Ａで示す部分の拡大断面図である。

上記実施の形態１による一括ウェットエッチングでは、第２の透明導電性膜１２よりも反射画素電極１１（第３の金属膜）のエッチングレートが速いために、第２の透明導電性膜１２のパターン端が反射画素電極１１のパターン端よりも横方向に庇部分Lが０．５μm〜１．０μm程度突出した構造となる（図５）。このような構造では、後のパネル工程におけるラビング処理等の基板を擦る工程において、第２の透明導電性膜１２の膜剥がれが発生し、剥がれた膜が隣の画素間で短絡すると点欠陥不良となることがある。

本実施の形態では、上記のような不良を防ぐために、非晶質の第２の透明導電性膜１２を選択的にエッチングする薬液、例えばしゅう酸が混合されてなる水溶液でのウェットエッチング処理を追加し、第２の透明導電性膜１２の横方向に突出した庇部分を削るようにする。具体的には、第２の透明導電性膜１２のパターン端が反射画素電極１１のパターン端よりも横方向に突出した庇部分Ｌが０．５μｍ以下になるように追加のウェットエッチング処理を行うことにより、図６に示すような構造のＴＦＴアレイ基板が得られる。

以上のように、本実施の形態２では、第６工程の第６回目の写真製版工程において、反射画素電極１１（第３の金属膜）と第２の透明導電性膜１２を同じエッチング液を用いて一括ウェットエッチング処理した後、そのままのレジストパターンで第２の透明導電性膜１２を選択的にエッチングする薬液でのウェットエッチング処理を追加することにより、第２の透明導電性膜１２の横方向に突出した庇部分を削ることができるため、反射画素電極１１と第２の透明導電性膜１２が同一パターン形状を有するようになり、第２の透明導電性膜１２の膜剥がれを防止することができる。これにより、上記実施の形態１と同様の効果に加えて、隣接画素間の電気的短絡による点欠陥不良の発生しない、高品質、高歩留りで安価な液晶表示装置を得ることができる。

なお、上記実施の形態１および実施の形態２では、半透過型液晶表示装置について説明したが、本発明は、画素表示部全面に亘って反射画素電極が形成された全反射型液晶表示装置にも適用可能である。また、上記実施の形態１では、６回の写真製版工程において計6枚のマスクを用いる製造方法について述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明は、液晶表示装置に利用され、特にパーソナルコンピュータ等のＯＡ機器や携帯電話、電子手帳等の携帯情報機器、あるいは液晶モニターを備えたカーナビゲーションシステムやカメラ一体型ＶＴＲ等に用いられる。

本発明の実施の形態１における半透過型液晶表示装置の一部の断面を示す断面図である。 本発明の実施の形態１における半透過型液晶表示装置の１つの画素部分を示す平面図である。 本発明の実施の形態１における半透過型液晶表示装置の一部の断面を、その製造プロセスにおける第１工程〜第６工程の６つの工程に沿って示す断面図である。 本発明の実施の形態２における第６の写真製版工程にて有機レジストをパターニングした後の構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態２における第６の写真製版工程にて１回目のウェットエッチング処理後の構造を示す拡大断面図である。 本発明の実施の形態２における第６の写真製版工程にて２回目のウェットエッチング処理後の構造を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ ガラス基板、２ａ ゲート配線、２ｂ 補助容量電極および補助容量配線、
３ ゲート絶縁膜、４ 半導体層、５ オーミックコンタクト層、６ ソース配線、
７ ドレイン電極、８ パッシベーション膜、９ 有機膜、９ａ 凹部、
１０ 第１の透明導電性膜、１０ａ 透過画素電極、１１ 反射画素電極、
１２ 第２の透明導電性膜、１３ コンタクトホール、１４ 画素開口、
１５ 有機レジスト、２０ ＴＦＴアレイ基板。

Claims (12)

1. １つの画素部分に光を透過する透過画素電極と光を反射する反射画素電極とを有するＴＦＴアレイ基板、透明共通電極を有する対向電極基板、および前記ＴＦＴアレイ基板と前記対向電極基板との間に挟まれた液晶を備えた液晶表示装置であって、
   前記ＴＦＴアレイ基板は、
   ゲート電極を有する複数本のゲート配線、
   ソース電極を有し前記ゲート配線と交差する複数本のソース配線、
   前記ゲート電極と、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、前記ソース電極およびドレイン電極とから構成される薄膜トランジスタ、
   前記薄膜トランジスタと、前記ゲート配線と、前記ソース配線との上部に設けられた層間絶縁膜、
   前記ドレイン電極上部の前記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して前記ドレイン電極と電気的に接続された第１の透明導電性膜からなる透過画素電極、および
   前記コンタクトホールにて前記第１の透明導電性膜を介して前記ドレイン電極に電気的に接続された高反射率の金属材料からなる反射画素電極、および前記反射画素電極上に形成された第２の透明導電性膜を備えており、
   前記反射画素電極と前記第２の透明導電性膜が、同じマスクパターンで形成された同一パターン形状を有することを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１記載の液晶表示装置であって、前記第２の透明導電性膜のパターン端が前記反射画素電極のパターン端よりも横方向に突出した庇部分の寸法が０．５μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項１記載の液晶表示装置であって、前記ゲート配線として、ＭｏあるいはＭｏを主成分とする金属膜を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項１記載の液晶表示装置であって、前記ソース配線およびドレイン電極として、ＭｏあるいはＭｏを主成分とする金属膜を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項１記載の液晶表示装置であって、前記反射画素電極として、Ａｌ合金の単層膜、あるいはＭｏまたはＭｏを主成分とする金属材料とＡｌ合金との積層層を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
6. 透明絶縁性基板上に第１の金属膜を形成し、第１の写真製版工程によりパターニングしてゲート電極を有する複数本のゲート配線を形成する第１工程、
   この第１工程の後で、第１の絶縁膜、半導体層、オーミックコンタクト層を形成し、第２の写真製版工程により前記半導体層および前記オーミックコンタクト層を少なくとも薄膜トランジスタが形成される部分に残存するようにパターニングする第２工程、
   この第２工程の後で、第２の金属膜を形成し、第３の写真製版工程によりパターニングしてソース電極を有する複数本のソース配線およびドレイン電極を形成する第３工程、
   この第３工程の後で、第２の絶縁膜および有機膜を形成し、第４の写真製版工程によりパターニングして前記薄膜トランジスタ、前記ゲート配線および前記ソース配線の上部に層間絶縁膜を形成すると共に、少なくとも前記ドレイン電極上部の前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する第４工程、
   この第４工程の後で、第１の透明導電性膜を形成し、第５の写真製版工程によりパターニングして前記コンタクトホールを介して前記ドレイン電極と電気的に接続された透過画素電極を形成する第５工程、および
   この第５工程の後で、第３の金属膜を形成し、さらにこの第３の金属膜上に第２の透明導電性膜を形成し、第６の写真製版工程により前記第３の金属膜と前記第２の透明導電性膜を同じマスクパターンでパターニングして、前記コンタクトホールにて前記第１の透明導電性膜を介して前記ドレイン電極と電気的に接続された反射画素電極と、この反射画素電極と同一パターン形状を有する第２の透明導電性膜を形成する第６工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
7. 請求項６記載の液晶表示装置の製造方法であって、前記第６工程の第６回目の写真製版工程において、前記第３の金属膜と前記第２の透明導電性膜を同じエッチング液を用いて一括ウェットエッチング処理したことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
8. 請求項６記載の液晶表示装置の製造方法であって、前記第６工程の第６回目の写真製版工程において、前記第３の金属膜と前記第２の透明導電性膜を同じエッチング液を用いて一括ウェットエッチング処理した後、そのままのレジストパターンで前記第２の透明導電性膜を選択的にエッチングする薬液でのウェットエッチング処理を追加したことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
9. 請求項８記載の液晶表示装置の製造方法であって、前記第２の透明導電性膜のパターン端が前記反射画素電極のパターン端よりも横方向に突出した庇部分の寸法が０．５μｍ以下になるように追加のウェットエッチング処理を行ったことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
10. 請求項６記載の液晶表示装置の製造方法であって、前記第１工程において、前記第１の金属膜として、MｏあるいはＭｏを主成分とする金属膜を用いたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
11. 請求項６記載の液晶表示装置の製造方法であって、前記第３工程において、前記第２の金属膜として、MｏあるいはＭｏを主成分とする金属膜を用いたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
12. 請求項６記載の液晶表示装置の製造方法であって、前記第６工程において、前記第３の金属膜として、Ａｌ合金の単層膜、あるいはＭｏまたはＭｏを主成分とする金属材料とＡｌ合金との積層膜を用いたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

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