JP2007017827A - 電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板上の熱容量が平面的に不均一となる場合でも、基板上に形成される樹脂膜の表面に平面的に均一な凹凸パターンを形成できる電気光学装置の製造方法を提供する。【解決手段】 基板７ａ上に形成されたＴＦＤ素子２１と、表面に凹凸パターンを備えると共にＴＦＤ素子２１上に形成された層間絶縁膜２２とを有する電気光学装置の製造方法である。ＴＦＤ素子２１を形成する工程では、基板７ａ上にＴＦＤ素子２１がある領域とない領域とで基板７ａ上に熱容量が異なる複数の領域が形成される。層間絶縁膜２２を形成する工程では、層間絶縁膜２２の表面に凹凸パターンを形成する際に露光マスク５６Ａを用いる。この露光マスク５６Ａは熱容量が大きい領域Ｋ０，Ｋ１に置かれる遮光パターン５５が、熱容量が小さい領域Ｋ２に置かれる遮光パターン５５に比べて、形状が大きいか、配置密度が小さいか、形状が大きく且つ配置密度が小さいか、のいずれかに形成される。
【選択図】 図８

Description

本発明は、液晶表示装置等といった電気光学装置を製造するための製造方法に関する。

近年、液晶表示装置、ＥＬ装置、プラズマディスプレイ等といった電気光学装置が産業界及び民生分野で広く用いられている。この種の電気光学装置において、従来、透光性のガラス基板上にＴＦＤ素子等といったアクティブ素子や、導電パターン等を形成し、その上に樹脂膜を形成し、その上に光反射膜を形成し、さらにその上に画素電極を形成するという構造が知られている。電気光学装置として液晶表示装置を考えれば、上記の画素電極の上には、さらに、配向膜や、電気光学物質としての液晶の層が形成される。なお、光反射膜と画素電極とを同一の部材によって形成することもある（例えば、特許文献１参照）。

上記の樹脂膜は、例えば、アクティブ素子と画素電極とを絶縁状態に設定するために用いられる。また、その樹脂膜は、例えば、上記の光反射膜に散乱特性や指向性を持たせるための凹凸パターンを形成するために用いられる。具体的には、その樹脂膜の表面に凹凸パターンを形成することにより、その樹脂膜の上に設けられる光反射膜に凹凸パターンを付与し、その凹凸パターンで光を反射することにより反射光を散乱させたり、反射光に指向性を持たせたりする。

特開２０００−１１１８９９号公報（第４頁、図１）

特許文献１に開示された電気光学装置においては、上記のように基板と樹脂膜との間にアクティブ素子、導電パターン等といった導電膜が形成されることがある。この導電膜は、基板上に直接に形成される場合以外に、ＴａＯ_Ｘ（タンタル酸化物）等によって形成された下地層を基板上に形成した上で、その下地層の上に形成される場合もある。基板上や下地層上にアクティブ素子を形成した場合には、基板上であってアクティブ素子を設けた領域とアクティブ素子を設けない領域とで熱容量に差異が生じることが多い。また、基板上に導電パターンを形成した場合には、基板上であって導電パターンを設けた領域と導電パターンを設けない領域とで熱容量に差異が生じることが多い。また、基板上に下地層を形成し、その下地層の上にアクティブ素子、導電パターン等を形成した場合には、アクティブ素子を設けた領域と下地層とで、あるいは導電パターンを設けた領域と下地層とで樹脂層に熱容量に差異が生じることが多い。

一般に、樹脂膜をフォトリソグラフィ処理等によって所定の形状に形成する際には、樹脂膜の形状及び性質を安定化させるために、露光処理及び現像処理の前後に樹脂膜に対して焼成処理を施すことがある。この焼成とは、樹脂膜を所定の高温度に所定時間置くことである。樹脂膜の表面に凹凸パターンを形成した場合、この樹脂膜に対して焼成を行うと、凹凸パターンは軟化して平坦化することになる。

この場合、樹脂膜と基板との間にアクティブ素子、導電パターン等といった導電膜が介在していて、基板上の熱容量が平面内で不均一であると、樹脂膜上に形成した凹凸パターンの平坦化の程度が平面内で不均一になり、その結果、樹脂膜上に形成した光反射膜の凹凸パターンの形状及び深さがそれに応じて平面内で不均一になって、反射光の散乱特性及び指向特性が平面内で不均一になり、それ故、反射光を用いた表示が不均一かつ不鮮明になるおそれがあった。

例えば、図１２に示すように、ガラス基板１０１上にＣｒ（クロム）から成る導電膜１０２を設ける領域とそれを設けない領域とを形成した上で、基板１０１上に樹脂膜１０３を形成し、さらにその樹脂膜１０３の上に露光及び現像によって凹凸パターンを形成し、さらにその凹凸パターンを焼成する場合を考える。

一般に、Ｃｒの熱容量Ｃｃはガラスの熱容量Ｃｇよりも大きいので、同じ形状の凹凸パターンを焼成した場合、導電膜１０２を設けた領域は熱容量が大きいので熱が下がり難くて凹凸パターンは大きく平坦化する。一方、導電膜１０２を設けないガラス地肌領域は熱容量が小さいので熱が下がり易くて凹凸パターンは平坦化し難い。これらのため、焼成後に樹脂膜の表面に得られる凹凸パターンの形状は、導電膜１０２を設けた領域とそれを設けない領域とで不均一になるおそれがあった。

また、凹凸パターンの形状が不均一になることは、基板上の熱容量の差異だけに限らず、その他種々の要因が考えられる。

本発明は、そのような問題点に鑑みて成されたものであって、基板上の熱容量が平面的に不均一となる場合でも、基板上に形成される樹脂膜の表面に平面的に均一な凹凸パターンを形成できる電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る第１の電気光学装置の製造方法は、基板と、該基板上に形成された導電膜と、表面に凹凸パターンを備えるとともに前記導電膜の上に形成された樹脂膜とを有する電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、（１）前記基板上に前記導電膜を選択的に形成する工程と、（２）前記基板上の前記導電膜が形成された領域と前記導電膜が形成されない領域とを跨いで前記樹脂膜を形成する工程と、（３）複数のドットパターンを有した露光マスクを用いて前記樹脂膜の表面に凹凸パターンを形成する工程とを有し、（４）前記露光マスクは、前記導電膜が形成された領域に対応して配置された複数のドットパターンと前記導電膜が形成されない領域に対応して配置された複数のドットパターンとを備え、（５）前記導電膜が形成された領域に対応して配置された複数のドットパターンは前記導電膜が形成されない領域に対応して配置された複数のドットパターンに比べて、形状が大きい、或いは、配置密度が小さい、或いは、形状が大きく且つ配置密度が小さく設定されていることを特徴とする。

この構成において、前記導電膜は、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子、ＴＦＤ（Thin Film Diode）素子、ＴＦＴ素子又はＴＦＤ素子から導出されてこれらの素子と画素電極とを電気的に接続するコンタクト部、及び信号を伝送する信号線の少なくとも１つである。ＴＦＴ素子は、例えば、半導体領域を複数の電極で挟むことによって形成されたスイッチング素子であり、構造の違いに応じてアモルファスＴＦＴ素子、高温ポリシリコンＴＦＴ素子、低温ポリシリコンＴＦＴ素子等といった種々のＴＦＴ素子がある。また、ＴＦＤ素子は、例えば、Ｔａ等から成る第１電極上に絶縁膜を形成しその絶縁膜上にＣｒ等によって第２電極を形成することによって形成された非線形抵抗素子である。

また、素子と画素電極とを電気的に接続させる上記のコンタクト部は、例えば、液晶表示装置における表示の最小単位であるサブ画素領域においてアクティブ素子と画素電極とを電気的に接続するための電気接続要素として用いられる。このコンタクト部は、例えば、Ｔａ、Ｃｒ等によって形成される。また、上記の信号線としては、例えば、ＴＦＤ素子へデータ信号や走査信号を伝送する信号線や、ＴＦＴ素子へデータ信号や走査信号を伝送する信号線等がある。

上記構成の電気光学装置の製造方法においては、露光マスク上に形成される複数のドットパターンのうち、基板上に導電膜が形成された領域に対応して配置されたドットパターンは、基板上に導電膜が形成されない領域に対応して配置されたドットパターンに比べて、形状が大きいか、配置密度が小さいか、あるいは形状が大きく且つ配置密度が小さいかのいずれかの状態、すなわち、散乱角度を広くする状態に設定される。

この露光マスクによって樹脂膜内に形成された露光像を焼成すると、導電膜が形成された領域では導電膜が形成されない領域に比べて、平坦化の程度が大きくなる。この平坦化の程度の違いは、例えば基板上における熱容量の分布の違いによって生じたものである。本発明では導電膜が形成された領域では、予め、散乱角度が広くなるように凹凸パターンが形成されるので、焼成後に樹脂膜表面に最終的に得られる凹凸パターンの散乱特性は、導電膜が形成された領域と導電膜が形成されない領域との間で均一になる。この結果、本発明に係る第１の電気光学装置の製造方法によって製造した電気光学装置によって反射型表示を行えば、鮮明な表示を得ることができる。

次に、本発明に係る第２の電気光学装置の製造方法は、基板と、該基板上に形成された下地層と、該下地層上に形成された導電膜と、表面に凹凸パターンを有し前記導電膜を覆うように形成された樹脂膜とを有する電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、（１）前記基板上に下地層を形成する工程と、（２）前記下地膜上に前記導電膜を選択的に形成する工程と、（３）前記下地膜上の前記導電膜が形成された領域と前記導電膜が形成されない領域とを跨いで前記樹脂膜を形成する工程と、（４）複数のドットパターンを有した露光マスクを用いて前記樹脂膜の表面に凹凸パターンを形成する工程とを有し、（５）前記露光マスクは、前記導電膜が形成された領域に対応して配置された複数のドットパターンと前記導電膜が形成されない領域に対応して配置された複数のドットパターンとを備え、（６）前記導電膜が形成された領域に対応して配置された複数のドットパターンは前記導電膜が形成されない領域に対応して配置された複数のドットパターンに比べて、形状が大きい、或いは、配置密度が小さい、或いは、形状が大きく且つ配置密度が小さく設定されていることを特徴とする。

上記第１の電気光学装置の製造方法では基板上に直接に導電膜を形成したが、上記第２の電気光学装置の製造方法では、基板上に下地層を形成した上で、その下地層の上に導電膜を形成する。この下地層は、例えば、ＴａＯｘ（タンタル酸化物）によって形成できる。

上記構成の第２の電気光学装置の製造方法においては、露光マスク上に形成される複数のドットパターンのうち、基板上に導電膜が形成された領域に対応して配置されるドットパターンは、基板上に導電膜が形成されない領域に対応して配置されるドットパターンに比べて、形状が大きいか、配置密度が小さいか、あるいは形状が大きく且つ配置密度が小さいかのいずれかの状態、すなわち、散乱角度を広くする状態に設定される。

この露光マスクによって樹脂膜内に形成された露光像を焼成すると、導電膜が形成された領域では導電膜が形成されない領域に比べて、平坦化の程度が大きくなる。この平坦化の程度の違いは、例えば基板上における熱容量の分布の違いによって生じたものである。本発明では導電膜が形成された領域では、予め、散乱角度が広くなるように凹凸パターンが形成されるので、焼成後に樹脂膜表面に最終的に得られる凹凸パターンの散乱特性は、導電膜が形成された領域と導電膜が形成されない領域との間で均一になる。この結果、本発明に係る第２の電気光学装置の製造方法によって製造した電気光学装置によって反射型表示を行えば、鮮明な表示を得ることができる。

次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法においては、前記基板上における熱容量に分布が生じ、前記熱容量が前記導電膜の形成された領域と前記導電膜の形成されない領域とによって異なっており、熱容量が大きい方の領域に対応して配置された前記露光マスクの複数のドットパターンが熱容量の小さい方の領域に対応して配置された前記露光マスクの複数のドットパターンよりも、形状が大きい、或いは、配置密度が小さい、或いは、形状が大きく且つ配置密度が小さく設定されていることが望ましい。

このような露光マスクによって樹脂膜内に形成された露光像を焼成すると、基板上で熱容量が大きくて熱が下がり難い領域では、基板上で熱容量が小さくて熱が下がり易い領域に比べて平坦化の程度が大きいのであるが、本発明では熱容量が大きい領域では、予め、散乱角度が広くなるように凹凸パターンが形成されるので、焼成後に樹脂膜表面に最終的に得られる凹凸パターンの散乱特性は、熱容量が大きい領域と熱容量が小さい領域との間で均一になる。この結果、本発明に係る電気光学装置の製造方法によって製造した電気光学装置によって反射型表示を行えば、鮮明な表示を得ることができる。

次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法においては、前記導電膜が形成された領域内に熱容量が異なる複数の領域を有し、熱容量が大きい方の領域に対応して配置された前記露光マスクの複数のドットパターンが熱容量の小さい方の領域に対応して配置された前記露光マスクの複数のドットパターンよりも、形状が大きい、或いは、配置密度が小さい、或いは、形状が大きく且つ配置密度が小さく設定されていることが望ましい。

このように、導電膜が形成された領域内においても、例えば、導電膜を形成する材料の違い等によって熱容量に分布が生じる。このような場合においても、熱容量が大きい方の領域に対応して配置された前記露光マスクの複数のドットパターンが熱容量の小さい方の領域に対応して配置された前記露光マスクの複数のドットパターンよりも、形状が大きい、或いは、配置密度が小さい、或いは、形状が大きく且つ配置密度が小さく設定すれば、焼成後に樹脂膜表面に最終的に得られる凹凸パターンの散乱特性は、熱容量が大きい領域と熱容量が小さい領域との間で均一になる。この結果、本発明に係る電気光学装置の製造方法によって製造した電気光学装置によって反射型表示を行えば、鮮明な表示を得ることができる。

次に、本発明に係る第１の電気光学装置の製造方法において、前記基板はガラスによって形成され、前記導電膜はＣｒ、Ｍｏ（モリブデン）、ＭｏＷ（モリブデン・タングステン）合金、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）のいずれかによって形成されることが望ましい。一般に、Ｃｒ、Ｍｏ、ＭｏＷ合金、ＩＴＯ等といった物質の熱容量はガラスの熱容量よりも大きいので、ガラス基板上にこれらの物質によって導電膜を形成した場合に本発明を適用すれば、樹脂膜上に散乱特性の均一な凹凸パターンを形成することに関して有効である。

次に、本発明に係る第２の電気光学装置の製造方法において前記下地層はＴａＯｘによって形成され、前記導電膜はＣｒ、Ｍｏ、ＭｏＷ合金、ＩＴＯのいずれかによって形成されることが望ましい。一般に、Ｃｒ、Ｍｏ、ＭｏＷ合金、ＩＴＯ等といった物質の熱容量はＴａＯｘの熱容量よりも大きいので、ガラス基板上に設けられた下地層上にこれらの物質によって導電膜を形成した場合に本発明を適用すれば、樹脂膜上に散乱特性の均一な凹凸パターンを形成することに関して有効である。

（電気光学装置の製造方法の第１実施形態）
以下、本発明に係る電気光学装置の製造方法を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がその実施形態に限定されないことはもちろんである。また、これ以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、これらの図面に示される構造は特徴的な部分を分かり易く示すために実際の構造に対して寸法を異ならせて示す場合がある。

電気光学装置の製造方法を説明するのに先立って、まず、その製造方法によって製造される電気光学装置について説明する。本実施形態では、電気光学装置の１つである液晶表示装置を製造するものとする。また、本実施形態の製造方法では、２端子型の非線形抵抗素子であるＴＦＤ（Thin Film Diode）素子をアクティブ素子として用いるアクティブマトリクス方式の液晶表示装置を製造するものとする。

図１は、本発明に係る電気光学装置の製造方法によって製造される液晶表示装置の一例を示している。図２は、図１のＺ１−Ｚ１線に従った側面断面図である。図３は、図１の液晶表示装置における１つの画素部分を拡大して示す図であって、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＺ２−Ｚ２線に従ってサブ画素の短手側の断面構造を示している。図４は、図３（ａ）のＺ３−Ｚ３線に従ってサブ画素の長手側の断面構造、すなわち図２の矢印Ｂで示す部分を示している。

図１において、電気光学装置としての液晶表示装置１は、電気光学パネルとしての液晶パネル２と、この液晶パネル２に付設された照明装置３とを有する。液晶パネル２にはＦＰＣ（Flexible Printed Circuit：可撓性プリント回路）基板４が接続されている。この液晶表示装置１に関しては矢印Ａが描かれた側が観察側であり、上記の照明装置３は液晶パネル２に関して観察側と反対側に配置されてバックライトとして機能する。

液晶パネル２は、長方形又は正方形で環状のシール材６によって互いに貼り合わされた一対の基板７及び８を有する。基板７はアクティブ素子が形成される素子基板である。また、基板８はカラーフィルタが形成されるカラーフィルタ基板である。シール材６は図２に示すように素子基板７とカラーフィルタ基板８との間に間隙、いわゆるセルギャップＧを形成する。シール材６は図１に示すようにその一部に液晶注入口６ａを有し、この液晶注入口６ａを介して素子基板７とカラーフィルタ基板８との間に電気光学物質としての液晶が注入される。注入された液晶は図２に示すようにセルギャップＧ内で液晶層１２を形成する。液晶注入口６ａは液晶の注入が完了した後に樹脂によって封止される。液晶の注入方法としては、上記のような液晶注入口６ａを通して行う方法以外に、液晶注入口を持たない連続する環状のシール材６によって囲まれる領域内に液晶滴を供給する方法も採用できる。

セルギャップＧの間隔、従って液晶層１２の層厚は、セルギャップＧ内に設けられる複数のスペーサ（図示せず）によって一定に維持される。このスペーサは、複数の球状の樹脂部材を素子基板７又はカラーフィルタ基板８の表面上にランダム（すなわち、無秩序）に置くことによって形成できる。また、スペーサは、フォトリソグラフィ処理によって所定の位置に柱状に形成することもできる。

図１において、照明装置３は、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）１３と、導光体１４とを有する。光源としては、ＬＥＤのような点状光源以外に、冷陰極管のような線状光源を用いることもできる。導光体１４は、例えば、透光性を有する樹脂を材料とする成形加工によって形成され、ＬＥＤ１３に対向する側面が光入射面１４ａであり、液晶パネル２に対向する面が光出射面１４ｂである。矢印Ａで示す観察側から見て導光体１４の背面には、必要に応じて、光反射層１６が設けられる。また、導光体１４の光出射面１４ｂには、必要に応じて、光拡散層１７が設けられる。

素子基板７は、図２において、第１の透光性の基板７ａを有する。この第１透光性基板７ａは、例えば、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成される。この第１透光性基板７ａの外側表面には偏光板１８ａが、例えば、貼着によって装着される。必要に応じて、偏光板１８ａ以外の光学要素、例えば位相差板を付加的に設けることもできる。他方、第１透光性基板７ａの内側表面には、矢印Ｂで示す部分の拡大図である図４にも示すように、データ線１９が列方向Ｙに延びて形成されている。そして、アクティブ素子として機能する非線形抵抗素子であるＴＦＤ（Thin Film Diode）素子２１がデータ線１９に接続して形成されている。データ線１９は図１に示すように複数本が互いに平行に設けられている。また、ＴＦＤ素子２１は複数個が各データ線１９に沿って等間隔に設けられている。

それらのＴＦＤ素子２１及びデータ線１９の上に、それらを覆うように樹脂膜としての層間絶縁膜２２が形成され、その上に光反射膜２３が形成され、その上に画素電極２４が形成され、その上に配向膜２６ａが形成されている。層間絶縁膜２２は、例えば、透光性、感光性、及び絶縁性を有する樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等をフォトリソグラフィ処理によってパターニングすることによって形成される。また、光反射膜２３は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｌ合金等といった光反射性材料をフォトエッチング処理によってパターニングすることによって形成される。画素電極２４は、例えばＩＴＯ等といった金属酸化物をフォトエッチング処理によってパターニングすることによって形成される。配向膜２６ａは、例えばポリイミド等を塗布することによって形成される。

光反射膜２３及び画素電極２４は、図１に示すように、素子基板７上にドットマトリクス状に複数形成される。これらの光反射膜２３及び画素電極２４は、個々のＴＦＤ素子２１に接続されて各データ線１９に沿って設けられている。複数の画素電極２３は図示の通り個々がドット状に形成されており、それらが縦横方向、すなわち行列方向へマトリクス状に並ぶように形成される。

なお、光反射膜２３は、図４に示すように個々の画素電極２４のうちの一部に設けられている。すなわち、個々の画素電極２４と層間絶縁膜２２との間には、光反射膜２３がある領域Ｒと光反射膜２３が無い領域Ｔとが形成される。光反射膜２３が有る領域Ｒは、外部光Ｌ０を用いて反射型表示を行う領域、すなわち反射表示領域Ｒである。一方、光反射膜２３が無い領域Ｔは、照明装置３（図２参照）からの光Ｌ１を用いて透過型表示を行う領域、すなわち透過表示領域Ｔである。

本実施形態の層間絶縁膜２２は反射表示領域Ｒに設けられており、透過表示領域Ｔには設けられていない。このため、反射表示領域Ｒ内の液晶層１２の層厚ｔ０は、透過表示領域Ｔ内の液晶層１２の層厚ｔ１よりも薄くなっている。望ましくはｔ０＝ｔ１／２になっている。このような液晶層１２の層厚の調整は、反射表示領域Ｒ内で光Ｌ０が液晶層１２を２回通過する反射表示の場合と、透過表示領域Ｔ内で光Ｌ１が液晶層１２を１回しか通過しない透過表示の場合とで、液晶層１２のリタデーション（Δｎｄ）を均一にして鮮明な表示を得るために行われるものである。但し、“Δｎ”は屈折率異方性、“ｄ”は液晶層厚を示している。

配向膜２６ａは図２において素子基板７の表面の略全域に形成される。そして、この配向膜２６ａに配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、素子基板７の近傍における液晶分子の初期配向が決められる。

図４に示すように、ＴＦＤ素子２１は、本実施形態では、互いに電気的に直列につながれた一対のＴＦＤ要素２５ａ及び２５ｂによって形成されている。第１のＴＦＤ要素２５ａは、第１素子電極２８、絶縁膜２９、そして第２素子電極３１ａをその順で重ねることによって形成されている。また、第２のＴＦＤ要素２５ｂは、第１素子電極２８、絶縁膜２９、そして第２素子電極３１ｂをその順で重ねることによって形成されている。第１素子電極２８は、例えば、Ｔａ（タンタル）又はＴａ合金によって形成される。Ｔａ合金としては、例えば、ＴａＷ（タンタル・タングステン）を用いることができる。絶縁膜２９は、例えば、陽極酸化処理によって形成される。第２素子電極３１ａ，３１ｂは、例えばＣｒによって形成される。

第２ＴＦＤ要素２５ｂは画素電極２４に導電接続される要素であるが、この第２ＴＦＤ要素２５ｂの第２素子電極３１ｂはその先端に図３（ａ）に示すように面積の大きい端子部、すなわちコンタクト部２７を有する。このコンタクト部２７は、図４に示すように、その一部が層間絶縁膜２２に埋まり、他の一部が層間絶縁膜２２の外部に露出している。そして、層間絶縁膜２２がある部分から層間絶縁膜２２が無い部分にわたってサブ画素領域Ｄの中に形成された画素電極２４がコンタクト部２７のその露出部分に接触し、これにより、ＴＦＤ素子２１と画素電極２４との間の電気的な接続が行われている。

第１ＴＦＤ要素２５ａ内の第２素子電極３１ａはデータ線１９から延びている。また、第２ＴＦＤ要素２５ｂ内の第２素子電極３１ｂはコンタクト部２７を介して画素電極２４に接続されている。データ線１９から画素電極２４へ信号が伝送されることを考えたとき、第１ＴＦＤ要素２５ａと第２ＴＦＤ要素２５ｂは電気的に逆極性である２つのＴＦＤ要素が直列に接続されることになる。この構造はバック・ツー・バック（Back-to-Back）構造と呼ばれることがある。本実施形態では、このようにバック・ツー・バック構造のＴＦＤ素子を用いたが、単一のＴＦＤ要素によってＴＦＤ素子を形成しても良い。

本実施形態では、画素電極２４の下に層間絶縁膜２２を設けることにより、画素電極２４の層とＴＦＤ素子２１の層とを別の層に分けている。この構造は、画素電極２４とＴＦＤ素子２１とを同じ層に形成する構造に比べて、素子基板７の表面を有効に活用することを可能とする。例えば、画素電極２４の面積、すなわち画素面積を大きくすることができ、そのため、液晶表示装置１において表示を見易くできる。

図２において、素子基板７に対向するカラーフィルタ基板８は、矢印Ａで示す観察側から見て長方形又は正方形の第２の透光性の基板８ａを有する。この第２透光性基板８ａは、例えば、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成される。この第２透光性基板８ａの外側表面には偏光板１８ｂが、例えば、貼着によって装着される。必要に応じて、偏光板１８ｂ以外の光学要素、例えば位相差板を付加的に設けることもできる。

第２透光性基板８ａの内側表面には、図４にも示すように、着色要素３６が形成され、その周囲に遮光部材３７が形成され、着色要素３６及び遮光部材３７の上にオーバーコート層３８が形成され、その上に帯状電極３９が形成され、その上に配向膜２６ｂが形成されている。帯状電極３９は、図４の紙面垂直方向（すなわち、行方向Ｘ）に延びている。また、配向膜２６ｂは、例えばポリイミド等を塗布することによって形成される。

着色要素３６は矢印Ａ方向から見て長方形又は正方形のドット状に形成されている。また、着色要素３６は複数個が矢印Ａ方向から見て行方向Ｘ（図４の紙面垂直方向）及び列方向Ｙ（図４の左右方向）にマトリクス状に配列されている。遮光部材３７はそれらの着色要素３６を囲む格子状に形成されている。着色要素３６の個々はＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の１つを通過させる光学的特性に設定され、それらＢ，Ｇ，Ｒの着色要素３６が矢印Ａ方向から見て所定の配列、例えばストライプ配列に並べられている。ストライプ配列とは、列方向ＹにＢ，Ｇ，Ｒの同色が並び、行方向ＸにＢ，Ｇ，Ｒが交互に順番に並ぶ配列である。

なお、着色要素３６の配列はストライプ配列以外の任意の配列とすることができ、例えば、モザイク配列、デルタ配列等とすることもできる。また、着色要素３６の光学的特性はＢ，Ｇ，Ｒの３原色に限られず、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３原色を通過させる特性とすることもできる。遮光部材３７は、本実施形態では、Ｂ，Ｇ，Ｒの３原色のうちのいずれか２色を重ねることによって形成されている。しかしながら、遮光部材３７は、Ｂ，Ｇ，Ｒの３色を重ねて形成することもできるし、所定の材料をフォトリソグラフィ処理によってパターニングすることによって形成することもできる。この場合の所定の材料としては、例えば、Ｃｒ等といった遮光性の材料が考えられる。

着色要素３６及び遮光部材３７の上に形成されたオーバーコート層３８は、着色要素３６及び遮光部材３７の表面を平坦化するものであり、帯状電極３９はこうして平坦化されたオーバーコート層３８の上に形成される。帯状電極３９は、例えばＩＴＯ等といった金属酸化物をフォトエッチング処理によってパターニングすることによって形成される。帯状電極３９は、図１に示すように、カラーフィルタ基板８上に複数本が互いに平行に並ぶように設けられている。個々の帯状電極３９は行方向Ｘに延びている。図４において帯状電極３９の上に形成された配向膜２６ｂには配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、カラーフィルタ基板８の近傍における液晶分子の初期配向が決められる。

図２において、素子基板７上に設けられた複数の画素電極２４は矢印Ａ方向から平面的に見て、行方向Ｘ及び列方向Ｙにマトリクス状に並んでいる。一方、カラーフィルタ基板８上に設けられた複数の帯状電極３９は、行方向Ｘに並ぶ複数の画素電極２４と矢印Ａ方向から平面的に見て重なるようにストライプ状に並んでいる。このように画素電極２４と帯状電極３９は矢印Ａ方向から見て重なり合っており、その重なり合った領域が表示のための最小単位であるサブ画素領域Ｄを形成している。そして、複数のサブ画素領域Ｄが行方向Ｘ及び列方向Ｙにマトリクス状に並ぶことにより図１の有効表示領域Ｖが形成され、この表示領域Ｖに文字、数字、図形等といった像が表示される。

本実施形態のように、Ｂ，Ｇ，Ｒの３色から成る着色要素３６を用いてカラー表示を行う場合は、Ｂ，Ｇ，Ｒの３色に対応する３つの着色要素３６に対応する３つのサブ画素領域Ｄによって１つの画素が形成される。他方、白黒又は任意の２色でモノカラー表示を行う場合は、１つのサブ画素領域Ｄによって１つの画素が形成される。１つの画素部分を平面的に示す図面である図３（ａ）に示すように、サブ画素領域Ｄは長方形状に形成されている。サブ画素領域Ｄの長手方向（すなわち、図３（ａ）の上下方向）の片側は光反射膜２３によって規定される反射表示領域Ｒであり、残りの片側は光反射膜２３が形成されない透過表示領域Ｔである。

図４において、層間絶縁膜２２の表面であって個々のサブ画素領域Ｄ内の反射表示領域Ｒに対応する部分には凸部又は凹部が形成されて凹凸パターンが形成されている。この凹凸パターンは矢印Ａ方向から見てランダム（すなわち、無秩序）なパターンとなっている。光反射膜２３は、そのような凹凸パターンが形成されている層間絶縁膜２２の上に形成されていて、それ自身も同じ凹凸パターンを有している。このように光反射膜２３に凹凸パターンを形成することにより、光反射膜２３で反射する光Ｌ０を、鏡面反射ではなくて、散乱光や指向性を持った光とすることができる。

カラーフィルタ基板８において着色要素３６の周囲に形成された遮光部材３７は、図３（ａ）に鎖線で示すように、サブ画素Ｄの周囲を取り囲むように形成されている。この遮光部材３７は、サブ画素Ｄの周囲から光が漏れ出るのを防止して表示のコントラストを向上させる。

次に、図２において、素子基板７を構成する第１透光性基板７ａはカラーフィルタ基板８の外側へ張り出す張出し部４６を有している。この張出し部４６の表面には、配線４７がフォトエチング処理等によって形成されている。配線４７は矢印Ａ方向から見て複数本形成されており、それらの複数本が紙面垂直方向へ互いに等間隔で平行に並べられている。また、張出し部４６の辺端には複数の外部接続用端子４８が紙面垂直方向へ互いに等間隔で平行に並ぶように形成されている。図１に示したＦＰＣ基板４に形成される配線は、図２の外部接続用端子４８に導電接続する。

複数の配線４７の一部はデータ線１９となって第１透光性基板７ａの表面上を延びている。また、複数の配線４７の残りの一部はシール材６の中にランダム（すなわち、無秩序）に含まれる導通材４９を介してカラーフィルタ基板８上に設けられた帯状電極３９に導電接続されている。導通材４９は、図２では模式的に大きく描かれているが、実際にはシール材６の断面の幅よりも小さいものであり、シール材６の１つの断面内に複数の導通材４９が含まれるのが普通である。

張出し部４６の表面には、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）５１を用いたＣＯＧ（Chip On Glass）技術によって、駆動用ＩＣ５２が実装されている。駆動用ＩＣ５２は、本実施形態では図１に示すように複数、例えば３個実装されている。例えば、中央の１つの駆動用ＩＣ５２は、データ線１９へデータ信号を伝送する。他方、両側の駆動用ＩＣ５２，５２は、カラーフィルタ基板８上に形成された帯状電極３９へ走査信号を伝送する。

以上のように構成された液晶表示装置１によれば、図２において、液晶表示装置１が明るい室外や明るい室内に置かれる場合は、太陽光や室内光等といった外部光を用いて反射型の表示が行われる。一方、液晶表示装置１が暗い室外や暗い室内に置かれる場合は、照明装置３をバックライトとして用いて透過型の表示が行われる。

上記の反射型表示を行う場合、図４において、観察側である矢印Ａの方向からカラーフィルタ基板８を通して液晶パネル２内へ入射した外部光Ｌ０は、液晶層１２を通過して素子基板７内へ入った後、反射表示領域Ｒにおいて光反射膜２３で反射して再び液晶層１２へ供給される。他方、上記の透過型表示を行う場合、図２の照明装置３の光源１３が点灯し、それからの光が導光体１４の光入射面１４ａから導光体１４へ導入され、さらに、光出射面１４ｂから面状の光として出射する。この出射光は、図４の符号Ｌ１で示すように透過表示領域Ｔにおいて光反射膜２３が存在しない領域を通って液晶層１２へ供給される。

以上のようにして液晶層１２へ光が供給される間、素子基板７側の画素電極２４とカラーフィルタ基板８側の帯状電極３９との間には、走査信号およびデータ信号によって特定される所定の電圧が印加され、これにより、液晶層１２内の液晶分子の配向がサブ画素領域Ｄごとに制御され、この結果、液晶層１２に供給された光がサブ画素領域Ｄごとに変調される。この変調された光が、カラーフィルタ基板８側の偏光板１８ｂ（図２参照）を通過するとき、その偏光板１８ｂの偏光特性に従ってサブ画素領域Ｄごとに通過を許容又は通過を阻止され、これにより、カラーフィルタ基板８の表面に文字、数字、図形等といった像が表示され、これが、矢印Ａ方向から視認される。

以下、上記構成より成る図１に示した液晶表示装置を製造するための製造方法について説明する。図５はその製造方法の一実施形態を示している。図５の工程Ｐ１〜工程Ｐ６に至る工程は図１の素子基板７を形成する工程である。また、図５の工程Ｐ１１〜工程Ｐ１６に至る工程は図１のカラーフィルタ基板８を形成する工程である。また、図５の工程Ｐ２１〜工程Ｐ２７に至る工程はそれらの基板を貼り合わせて製品である液晶表示装置を形成する工程である。

なお、本実施形態では、図１に示す素子基板７及びカラーフィルタ基板８を１つずつ形成するのではなく、素子基板７に関しては、複数の素子基板７を形成できる大きさの面積を有する素子側マザー透光性基板の上に素子基板７の複数個分の要素を同時に形成するものとする。また、カラーフィルタ基板８に関しては、複数のカラーフィルタ基板８を形成できる大きさの面積を有するカラーフィルタ側マザー透光性基板の上にカラーフィルタ基板８の複数個分の要素を同時に形成するものとする。素子側マザー透光性基板及びカラーフィルタ側マザー透光性基板は、例えば、透光性ガラス、透光性プラスチック等によって形成される。

まず、図５の工程Ｐ１において、素子側マザー透光性基板の表面にアクティブ素子である図３（ａ）、図３（ｂ）及び図４のＴＦＤ素子２１及び配線１９を基板７ａ上に同時に形成する。具体的には、図４の第１素子電極２８を例えばＴａＷを材料としてフォトエッチング処理によって形成し、絶縁膜２９を陽極酸化処理によって形成する。また、配線１９及び第２素子電極３１ｂを、例えばＣｒを材料としてフォトエッチング処理によって形成する。

次に、工程Ｐ２において、樹脂膜である図４の層間絶縁膜２２を基板７ａ上の一部に形成する。この層間絶縁膜２２は、ＴＦＤ素子２１から延びるコンタクト部２７の一部が層間絶縁膜２２から露出するように形成される。またこのとき、層間絶縁膜２２の表面に凹凸パターンが形成される。この工程についての詳細は後述する。次に、工程Ｐ３において、図４の光反射膜２３をＡｌ又はＡｌ合金を材料としてフォトエッチング処理によって所定のドット形状に形成する。光反射膜２３はサブ画素領域Ｄの一部に形成され、残りの一部には光反射膜２３は形成されない。光反射膜２３が形成された領域が反射表示領域Ｒとなり、光反射膜２３が形成されない領域が透過表示領域Ｔとなる。

次に、工程Ｐ４において、図４の画素電極２４をＩＴＯを材料としてフォトエッチング処理によって所定のドット形状に形成する。このとき、画素電極２４は光反射膜２３の直上に該光反射膜２３を覆うように形成される。また、画素電極２４は、領域Ｔ内において層間絶縁膜２２から露出したコンタクト部２７と接触し、このコンタクト部２７において画素電極２４とＴＦＤ素子２１とが電気的に導通する。この画素電極２４が形成された領域に基づいてサブ画素領域Ｄが規定される。なお、反射表示領域Ｒにおける画素電極２４と光反射膜２３は、導電性及び光反射性の両方を有する金属材料、例えばＡｌ、Ａｌ合金の単層によって形成することもできる。

次に、工程Ｐ５において、図４の配向膜２６ａが、例えばポリイミドを印刷することによって形成される。次に、工程Ｐ６において、配向膜２６ａにラビング処理が施される。以上により、素子側マザー透光性基板の上に素子基板７の複数個分の要素が形成されて大面積の素子側マザー基板が形成される。

次に、図５の工程Ｐ１１において、カラーフィルタ側マザー透光性基板の表面上に、図４の着色要素３６を形成し、同時に各色の着色要素３６を重ねることによって遮光部材、すなわちブラックマスク（ＢＭ）３７を形成する。遮光部３７は、例えば、個々の表示ドット領域Ｄの周りを埋めるような格子状パターンに形成される。着色要素３６については、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色ごとに順々に形成する。例えば、各色の顔料や染料を感光性樹脂に分散させて成る着色材料をフォトリソグラフィ処理によって所定の配列に形成する。次に、工程Ｐ１２において、図４のオーバーコート層３８を、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等といった感光性樹脂を材料としてフォトリソグラフィ処理によって形成する。

次に、工程Ｐ１３において、図４の帯状電極３９をＩＴＯを材料としてフォトエッチング処理によって形成し、さらに工程Ｐ１４において図４の配向膜２６ｂを形成し、さらに工程Ｐ１５において、配向処理としてのラビング処理を行う。さらにその後、工程Ｐ１６において、図１のシール材６が、例えばエポキシ系樹脂を印刷することによって長方形又は正方形の環状に形成される。以上により、カラーフィルタ側マザー透光性基板の上にカラーフィルタ基板８の複数個分の要素が形成されて大面積のカラーフィルタ側マザー基板が形成される。

その後、図５の工程Ｐ２１において、素子側マザー基板とカラーフィルタ側マザー基板とを貼り合わせる。これにより、素子側マザー基板とカラーフィルタ側マザー基板とが個々の液晶パネルの領域において図１のシール材６を挟んで貼り合わされた構造の大面積のパネル構造体が形成される。

次に、以上のようにして形成された大面積のパネル構造体に含まれるシール材６を、工程Ｐ２２において熱硬化または紫外線硬化によって硬化させて両マザー基板を接着して大面積のパネル構造体を形成する。次に、工程Ｐ２３において、そのパネル構造体を１次切断、すなわち１次ブレイクして、図１の液晶パネル２の複数個が１列に並んだ状態で含まれる中面積のパネル構造体、いわゆる短冊状のパネル構造体を複数形成する。シール材６には予めその適所に開口６ａが形成されており、上記の１次ブレイクによって短冊状のパネル構造体が形成されると、その開口６ａが外部に露出する。

次に、図５の工程Ｐ２４において、上記のシール材６の開口６ａを通して各液晶パネル部分の内部へ液晶を注入し、その注入の完了後、その開口６ａを樹脂によって封止する。次に工程Ｐ２５において、２回目の切断、すなわち２次ブレイクを行い、短冊状のパネル構造体から図１に示す個々の液晶パネル２を切り出す。

次に、図５の工程Ｐ２６において、図１の基板張出し部４６の表面に駆動用ＩＣ５２を実装し、さらに、図１の偏光板１８ａ及び１８ｂを液晶パネル２に接着する。そしてさらに、工程Ｐ２７において、図１の照明装置３を液晶パネル２に取付ける。これにより、液晶表示装置１が完成する。

以下、図５の工程Ｐ２の樹脂膜形成工程について説明する。この樹脂膜形成工程では所定の工程で露光マスクを用いた露光処理を実行する。樹脂膜形成工程の説明に入る前に、まず、露光マスクについて説明する。

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、ポジ型の感光性樹脂の表面に凹凸パターンを形成するための露光マスク５３Ａ及び５３Ｂを示している。これらの露光マスクは、透光性を有するガラス基板５４と、そのガラス基板５４の表面に形成された多数のドット状の遮光パターン５５とを有する。遮光パターン５５は光を通さない物質によって形成され、それ以外の領域はガラス地肌で光を通す領域である。個々の遮光パターン５５は、通常、図６（ｃ）に示すように６角形状に形成される。

この遮光パターン５５の大きさは、通常、４μｍ〜１０μｍの範囲内に規制される。その理由は、寸法がそれらの範囲から外れると露光機の解像限界を超えてしまうからでる。また、複数の遮光パターン５５の配置状態を表す指数としてパターン密度がある。このパターン密度ρは、基板５４上に設けられた遮光パターン５５の面積をＡ１とし、基板５４の表面の全体の面積をＡ０とするとき、
ρ＝Ａ１／Ａ０
で表される。通常の露光マスクでは、パターン密度は３０〜６０％の範囲内に収められる。

図６（ａ）に示す露光マスク５３Ａは、遮光パターン５５の大きさが最小値の４μｍに近く、パターン密度が最大値の６０％に近い状態を示している。また、図６（ｂ）に示す露光マスク５３Ｂは、遮光パターン５５の大きさが最大値の１０μｍに近く、パターン密度が最小値の３０％に近い状態を示している。露光マスクのマスクパターンが図６（ａ）に示す露光マスク５３Ａに近づけば近づく程、この露光マスクを用いて露光を行って得られた凹凸パターンの散乱特性は狭くなる。すなわち、遮光パターン５５が小さくなればなる程、又はパターン密度が大きくなればなる程、凹凸パターンの散乱特性は狭くなる。

一方、露光マスクのマスクパターンが図６（ｂ）に示す露光マスク５３Ｂに近づけば近づく程、この露光マスクを用いて露光を行って得られた凹凸パターンの散乱特性は広くなる。すなわち、遮光パターン５５が大きくなればなる程、又はパターン密度が小さくなればなる程、凹凸パターンの散乱特性は広くなる。ここで、「散乱特性が狭い」とは、反射膜の表面に平坦な部分が多いときの反射であって、鏡面反射に近い状態の散乱特性のことである。また、「散乱特性が広い」とは、反射膜で反射した光が広い角度範囲内に散乱することである。

以下、図５の工程Ｐ２の樹脂膜形成工程について図７、図８及び図９を参照して詳細に説明する。なお、図８（ａ）は図５の素子形成工程Ｐ１において基板７ａ上にＴＦＤ素子２１及びデータ線１９が形成された状態を示している。

樹脂膜形成工程が始まると、まず、図７の工程Ｐ３１において図８（ａ）の基板７ａを所定の洗浄液によって洗浄する。次に、図７の工程Ｐ３２において、図８（ｂ）に示すように、第１透光性基板７ａの上にＴＦＤ素子２１及びデータ線１９を覆うように、層間絶縁膜２２の材料、例えばポジ型レジストである感光性樹脂２２’をスピンコートによって一様な厚さに塗布する。感光性樹脂２２’としては、例えば、ＪＳＲ社製のＰＣ４０５Ｇを用いることができる。また、スピンコートの条件は、例えば、７００〜１０００ｒｐｍ、８．５秒である。また、感光性樹脂２２’の厚さは、１．２〜２．５μｍとする。

以上のように、感光性樹脂２２’を基板７ａ上に塗布したとき、導電膜としてのＴＦＤ素子２１を設けた領域をＫ０、同じく導電膜としてのコンタクト部２７を設けた領域をＫ１とする。また、ＴＦＤ素子２１及びコンタクト部２７を設けていない領域、すなわち感光性樹脂２２’が基板７ａ上に直接に設けられた領域をＫ２とする。ＴＦＤ素子２１を設けた領域Ｋ０とＴＦＤ素子２１を設けていない領域Ｋ２とではそれらの熱容量に差異が生じる。また、コンタクト部２７を設けた領域Ｋ１とコンタクト部２７を設けていない領域Ｋ２とでもそれらの熱容量に差異が生じる。

次に、工程Ｐ３３において、例えば９０℃で１２０秒のプリベークを行って、感光性樹脂２２’内の溶媒を除去する。次に、工程Ｐ３４において露光処理を実行する。具体的には、図８（ｃ）に示すように、素子基板７ａ（切断する前の大面積のもの）を露光装置、例えば一括露光装置の所定位置に設置し、さらに、露光マスク５６Ａを素子基板７ａに対向する所定位置に設置する。

露光マスク５６Ａは、遮光パターンの大きさ及び密度が異なる２つの領域を有する露光マスクである。具体的には、領域Ｋ０及びＫ１に対応する位置に図６（ｂ）の露光マスク５３Ｂ又はパターン形状がそれに近いマスクを配置し、その他の領域には図６（ａ）の露光マスク５３Ａ又はパターン形状がそれに近いマスクを配置したものである。より具体的には、領域Ｋ０及びＫ１に対応する位置には、遮光パターン５５が大きいか、遮光パターン５５の配置密度が小さいか、遮光パターン５５の形状が大きく且つ配置密度が小さい露光マスクを配置し、その他の領域には、遮光パターン５５が小さいか、遮光パターン５５の配置密度が大きいか、遮光パターン５５の形状が小さく且つ配置密度が大きい露光マスクを配置したものである。

以上の構成を有する露光マスク５６Ａを通して感光性樹脂２２’へ一定光量の露光光Ｌ２を照射すると、鎖線で示す露光像よりも上の部分が可溶化する。具体的には、遮光領域は露光されないので凸部の露光像が形成される。また、光透過領域では感光性樹脂２２’が露光されるので凹部の露光像が形成される。これにより、感光性樹脂２２’の表面に凹凸パターンの露光像が形成され、それよりも上の部分が可溶化する。

次に、図９（ｄ）において、セルギャップの調整のために層間絶縁膜２２を除去すべき部分Ｑに光透過領域を有し、さらに図１の有効表示領域Ｖの周辺部分に光透過領域を有する図９（ｄ）の露光マスク５６Ｂを基板７ａの前に置いて、一定光量の露光光Ｌ３を照射して露光を行う。すると、感光性樹脂２２’のうち層間絶縁膜２２を設けない部分及び図２における層間絶縁膜２２の周辺領域に対応する部分が可溶化する。

次に、図７の工程Ｐ３５において現像処理を行う。具体的には、図９（ｄ）の基板７ａを現像液に所定時間、浸漬する。すると、図８（ｃ）及び図９（ｄ）において可溶化した部分の感光性樹脂２２’が除去されて、図９（ｅ）に示すように、表面の必要な領域に凹凸パターンを有し、さらに図４の透過表示領域Ｔに対応する部分及び図２に示す周辺部分が除去された形状の層間絶縁膜２２が形成される。

層間絶縁膜２２の材料である感光性樹脂２２’はその性質上、黄色の光を多く通過させる傾向にある。図７の工程Ｐ３６では、図９（ｅ）の層間絶縁膜２２に適宜の光量の紫外線を照射する処理、いわゆるブリーチ露光を行う。これにより、層間絶縁膜２２による黄色光の通過量を抑制する。次に、図７の工程Ｐ３７において、図９（ｅ）の基板７ａ及び層間絶縁膜２２を、例えば、２２０℃、４０〜５０分で焼成を行う。高温で焼成することにより、層間絶縁膜２２の表面に形成された凹凸が平坦化されるので、層間絶縁膜２２の形状及び性質を安定状態に設定する。以上により、図５の工程Ｐ２が終了し、その後、既述した光反射膜工程Ｐ３以降の工程が実行される。

ところで、図７の露光工程Ｐ３４において、全ての領域でパターン形状が一定の遮光パターンを有する従来の露光マスクを用いた場合には、感光性樹脂の表面に均一な凹凸パターンの露光像が形成される。しかしながら、この場合には、焼成工程Ｐ３７において、層間絶縁膜上に形成された凹凸パターンが平面内で不均一に形成されることがあった。これは、基板上においてＴＦＤ素子やコンタクト部を設けた領域と、それらを設けていない領域（すなわち、基板のみの領域）とで熱容量が異なるために、焼成による樹脂の平坦化の程度が不均一になるためである。こうなると、層間絶縁膜上に形成する光反射膜の凹凸パターンの形状及び深さがそれに応じて不均一になって、反射光の散乱特性及び指向特性が平面内で不均一になり、それ故、反射光を用いた表示が不鮮明になるおそれがあった。

これに対し、本実施形態では、図８（ｃ）の露光マスク５６Ａ上に形成される複数の遮光パターン５５のうち、基板７ａ上で熱容量が大きくて熱が下がり難くて樹脂が平坦化し易い領域、すなわちＴＦＤ素子２１が設けられた領域Ｋ０及びコンタクト部２７が設けられた領域Ｋ１に置かれる遮光パターン５５は、基板７ａ上で熱容量が小さくて熱が下がり易くて樹脂が平坦化し難い領域、すなわち感光性樹脂２２’が基板７ａ上に直接に設けられた領域をＫ２に置かれる遮光パターン５５に比べて、形状が大きいか、配置密度が小さいか、あるいは形状が大きく且つ配置密度が小さいかのいずれかの状態、すなわち、散乱角度を広くする状態に設定される。

この露光マスク５６Ａによって感光性樹脂２２’内に形成された露光像を焼成すると、熱容量が大きい領域Ｋ０及びＫ１では熱容量が小さい領域Ｋ２に比べて、平坦化の程度が大きくなるのであるが、本実施形態では領域Ｋ０，Ｋ１では、予め、層間絶縁膜２２上に設けられる光反射膜２３（図４参照）において散乱角度が広くなるように感光性樹脂２２’上に凹凸パターンが形成されるので、焼成後に図４の層間絶縁膜２２の表面に最終的に得られる凹凸パターンの散乱特性は、熱容量が大きい領域Ｋ０，Ｋ１と熱容量が小さい領域Ｋ２との間で均一になる。この結果、図７の製造方法によって製造した液晶表示装置によって反射型表示を行えば、鮮明な表示を得ることができる。

（電気光学装置の製造方法の第２実施形態）
次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の実施形態を説明する。先の実施形態では、図４においてＴＦＤ素子２１、コンタクト部２７及びデータ線１９は第１透光性基板７ａ上に直接に形成されていた。これに対し本実施形態では、第１透光性基板上に下地層を設け、その下地層の上にＴＦＤ素子、コンタクト部及びデータ線を形成するようにした。以下、本実施形態を先の実施形態と異なる点を中心として説明するものとし、共通する構成については説明を省略する。

まず、本実施形態の製造方法を用いて製造する液晶表示装置を説明する。この液晶表示装置の外観形状は、概ね、図１及び図２と同じである。図１０は本実施形態に係る液晶表示装置の１画素部分の構造を示しており、（ａ）は平面構造を示し、（ｂ）は（ａ）のＺ４−Ｚ４線に従った断面構造を示している。図１１は、図１０（ａ）のＺ５−Ｚ５線に従ってサブ画素の長手側の断面構造、すなわち図２の矢印Ｂで示す部分を示している。図１及び図２に示す構成と図１０及び図１１に示す構成との間で異なる構成がある場合は、図１０及び図１１に示す構成が本実施形態であるものとする。

図１１において、素子基板７とカラーフィルタ基板８との間にセルギャップＧが形成され、そのセルギャップＧ内に液晶が封入されて液晶層１２が形成されている。素子基板７は第１透光性基板７ａを有し、この第１透光性基板７ａの内側表面の全域には、下地層６１が形成される。そして、その下地層６１の上にデータ線１９が列方向Ｙに延びて形成され、さらに、ＴＦＤ素子２１がデータ線１９に接続して形成されている。

下地層６１は、例えば、ＴａＯｘ（酸化タンタル）によって形成される。この下地層６１は、例えば、ＴＦＤ素子２１やデータ線１９等といった配線やＴＦＤ素子２１等がガラス基板である第１透光性基板７ａから剥がれることを防止したり、ＴＦＤ素子２１に不純物が拡散することを防止するために設けられる。

それらのＴＦＤ素子２１及びデータ線１９の上には、それらを覆うように樹脂膜としての層間絶縁膜２２が形成され、その上に光反射膜２３が形成され、その上に画素電極２４が形成され、その上に配向膜２６ａが形成されている。層間絶縁膜２２は、例えば、透光性、感光性、及び絶縁性を有する樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等をフォトリソグラフィ処理によってパターニングすることによって形成される。

光反射膜２３は、例えば、Ａｌ、Ａｌ合金等といった光反射性材料をフォトエッチング処理によってパターニングすることによって形成される。画素電極２４は、例えばＩＴＯ等といった金属酸化物をフォトエッチング処理によってパターニングすることによって形成される。配向膜２６ａは、例えばポリイミド等を塗布することによって形成される。この配向膜２６ａに配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、素子基板７の近傍における液晶分子の初期配向が決められる。

素子基板７に対向するカラーフィルタ基板８は第２透光性基板８ａを有し、この第２透光性基板８ａの内側表面には、着色要素３６が形成され、その周囲に遮光部材３７が形成され、着色要素３６及び遮光部材３７の上にオーバーコート層３８が形成され、その上に帯状電極３９が形成され、その上に配向膜２６ｂが形成されている。帯状電極３９は、図１１の紙面垂直方向（すなわち、行方向Ｘ）に延びている。また、配向膜２６ｂは、例えばポリイミド等を塗布することによって形成される。配向膜２６ｂには配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、カラーフィルタ基板８の近傍における液晶分子の初期配向が決められる。

本実施形態の製造方法は、図５に示した第１の実施形態に係る製造方法と以下の点について異なる。すなわち、第１の実施形態では、ＴＦＤ素子形成工程Ｐ１において図８（ａ）の基板７ａ上に直接にＴＦＤ素子２１、コンタクト部２７及び配線１９を形成していた。本実施形態では、まず、基板７ａ上に図１１の下地層６１を、例えばＴａＯｘ（タンタル酸化物）をスパッタ処理によって成膜することにより形成し、その後、下地層６１上に、ＴＦＤ素子２１、コンタクト部２７及び配線１９を形成する。樹脂膜形成工程Ｐ２を含むそれ以降の全体的な工程は、第１の実施形態に係る製造方法と同じである。

本実施形態においても下地層が設けられていることを除いて、図８及び図９に示す処理と同じ処理が実行される。図８（ｂ）において、ＴＦＤ素子２１を設けた領域Ｋ０とＴＦＤ素子２１を設けていない領域Ｋ２とではそれらの熱容量に差異が生じる。また、コンタクト部２７を設けた領域Ｋ１とコンタクト部２７を設けていない領域Ｋ２とでもそれらの熱容量に差異が生じる。そのため、図７の露光工程Ｐ３４で用いる露光マスク５６Ａは、遮光パターンの大きさ及び密度が異なる２つの領域を有する。

具体的には、領域Ｋ０及びＫ１に対応する位置に図６（ｂ）の露光マスク５３Ｂ又はパターン形状がそれに近い露光マスクを配置し、その他の領域には図６（ａ）の露光マスク５３Ａ又はパターン形状がそれに近い露光マスクを配置したものである。より具体的には、領域Ｋ０及びＫ１に対応する領域には、遮光パターン５５が大きいか、遮光パターン５５の配置密度が小さいか、遮光パターン５５の形状が大きく且つ配置密度が小さい露光マスクを配置し、その他の領域には、遮光パターン５５が小さいか、遮光パターン５５の配置密度が大きいか、遮光パターン５５の形状が小さく且つ配置密度が大きい露光マスクを配置したものである。

本実施形態においても、図８（ｃ）の露光マスク５６Ａ上に形成される複数の遮光パターン５５のうち、基板７ａ上で熱容量が大きくて熱が下がり難くて樹脂が平坦化し易い領域、すなわちＴＦＤ素子２１が設けられた領域Ｋ０及びコンタクト部２７が設けられた領域Ｋ１に置かれる遮光パターン５５は、基板７ａ上で熱容量が小さくて熱が下がり易くて樹脂が平坦化し難い領域、すなわち感光性樹脂２２’が基板７ａ上に直接に設けられた領域をＫ２に置かれる遮光パターン５５に比べて、形状が大きいか、配置密度が小さいか、あるいは形状が大きく且つ配置密度が小さいかのいずれかの状態、すなわち、散乱角度を広くする状態に設定される。

この露光マスク５６Ａによって感光性樹脂２２’内に形成された露光像を焼成すると、熱容量が大きい領域Ｋ０及びＫ１では熱容量が小さい領域Ｋ２に比べて、平坦化の程度が大きくなるのであるが、本実施形態では領域Ｋ０，Ｋ１では、予め、層間絶縁膜２２上に設けられる光反射膜２３（図１１参照）において散乱角度が広くなるように感光性樹脂２２’上に凹凸パターンが形成されるので、焼成後に図１１の層間絶縁膜２２の表面に最終的に得られる凹凸パターンの散乱特性は、熱容量が大きい領域Ｋ０，Ｋ１と熱容量が小さい領域Ｋ２との間で均一になる。この結果、図７の製造方法によって製造した液晶表示装置によって反射型表示を行えば、鮮明な表示を得ることができる。

（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、図８（ｃ）に示す実施形態では、露光マスク５６Ａにおいて遮光パターン５５が大きいか、遮光パターン５５の配置密度が小さいか、遮光パターン５５の形状が大きく且つ配置密度が小さい領域は、ＴＦＤ素子２１及びコンタクト部２７に対応する領域としていた。しかしながら、これに加えて、露光マスク５６Ａにおけるデータ線１９に対応する領域においても遮光パターン５５が大きいか、遮光パターン５５の配置密度が小さいか、遮光パターン５５の形状が大きく且つ配置密度が小さい遮光パターンを配置しても良い。

また、図８（ｃ）に示す実施形態では、ＴＦＤ素子２１を設けた領域Ｋ０とＴＦＤ素子２１を設けていない領域Ｋ２とにおいてそれらの熱容量に差異が生じる場合、及びコンタクト部２７を設けた領域Ｋ１とコンタクト部２７を設けていない領域Ｋ２とにおいてそれらの熱容量に差異が生じる場合を例示した。すなわち、領域Ｋ０及びＫ１に対応する領域には、遮光パターン５５が大きいか、遮光パターン５５の配置密度が小さいか、遮光パターン５５の形状が大きく且つ配置密度が小さい露光マスク５３Ｂを配置し、領域Ｋ２には、遮光パターン５５が小さいか、遮光パターン５５の配置密度が大きいか、遮光パターン５５の形状が小さく且つ配置密度が大きい露光マスク５３Ａを配置した。

しかしながら、図８（ｃ）に示す実施形態では、ＴＦＤ素子２１を設けた領域Ｋ０とコンタクト部２７を設けた領域Ｋ１との間においても熱容量に際が生じる場合が考えられる。このような場合には、領域Ｋ０又は領域Ｋ１のうちの熱容量が大きい方の領域に対応して遮光パターン５５が大きいか、遮光パターン５５の配置密度が小さいか、遮光パターン５５の形状が大きく且つ配置密度が小さい露光マスク５３Ｂを配置し、熱容量が小さい方の領域に対応して遮光パターン５５が小さいか、遮光パターン５５の配置密度が大きいか、遮光パターン５５の形状が小さく且つ配置密度が大きい露光マスク５３Ａを配置することができる。

また、上記実施形態では図４において、導電膜としてのＴＦＤ素子２１の最も上層にある第２素子電極をＣｒによって形成した。しかしながら、第２素子電極３１ａ，３１ｂはその他の材料、例えば、Ｍｏ（モリブデン）、ＭｏＷ（モリブデン・タングステン）合金、ＩＴＯ等によって形成されたものでも良い。

また、以上に説明した実施形態では、アクティブ素子として２端子型の非線形抵抗素子であるＴＦＤ素子を用いた液晶表示装置に本発明を適用したが、本発明は、その他のアクティブ素子、例えば、３端子型のスイッチング素子であるアモルファスＴＦＴ素子、高温ポリシリコンＴＦＴ素子、低温ポリシリコンＴＦＴ素子等を用いた液晶表示装置にも適用できる。

また、以上に説明した実施形態では、樹脂膜としてポジ型の感光性樹脂を用いたが、これに代えて、ネガ型の（すなわち、光を受けた部分が固化する性質を有する）感光性樹脂を用いることができる。また、本発明は、液晶表示装置以外の電気光学装置を製造する場合にも用いることができる。

本発明に係る電気光学装置の製造方法によって製造できる電気光学装置の一例である液晶表示装置の斜視図である。 図１のＺ１−Ｚ１線に従った断面図である。 図２の液晶表示装置の１つの画素部分を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＺ２−Ｚ２線に従った行部分の断面図である。 図２の矢印Ｂを拡大して示す図、従って図３（ａ）のＺ３−Ｚ３線に従った列部分の断面図である。 本発明に係る電気光学装置の製造方法の一実施形態を示す工程フロー図である。 本発明に係る電気光学装置の製造方法に用いられる露光マスクの一例を示す図である。 図５の工程フロー図の主要工程を詳しく示す工程フロー図である。 図７の工程フロー図に対応する層間絶縁膜の構造変遷図である。 図８に引き続く層間絶縁膜の構造変遷図である。 本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の実施形態によって製造される液晶表示装置の１画素部分を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＺ４−Ｚ４線に従った行部分の断面図である。 図１０（ａ）のＺ５−Ｚ５線に従った列部分の断面図である。 樹脂膜の凹凸パターンを示す断面図である。

符号の説明

１．液晶表示装置（電気光学装置）、 ２．液晶パネル（電気光学パネル）、
３．照明装置、 ４．ＦＰＣ基板、 ６．シール材、 ７．素子基板、
７ａ．第１透光性基板、 ８．カラーフィルタ基板、 ８ａ．第２透光性基板、
１２．液晶層、 １３．ＬＥＤ、 １４．導光体、 １６．光反射層、
１７．光拡散層、 １８ａ，１８ｂ．偏光板、 １９．データ線、
２１．ＴＦＤ素子（導電膜）、 ２２．層間絶縁膜（樹脂膜）、 ２３．光反射膜、
２４．画素電極、 ２５ａ．第１ＴＦＤ要素、 ２５ｂ．第２ＴＦＤ要素、
２６ａ，２６ｂ．配向膜、 ２７．コンタクト部（導電膜）、 ２８．第１素子電極、
２９．絶縁膜、 ３１ａ，３１ｂ．第２素子電極、 ３６．着色要素、
３７．遮光部材、 ３８．オーバーコート層、 ３９．帯状電極、 ４６．張出し部、
４７．配線、 ４８．外部接続用端子、 ４９．導通材、 ５１．ＡＣＦ、
５２．駆動用ＩＣ、 ５３Ａ，５３Ｂ，５６Ａ，５６Ｂ．露光マスク、
５４．ガラス基板、 ５５．遮光パターン（ドットパターン）、 ６１．下地層、
Ｄ．サブ画素領域、 Ｇ．セルギャップ、 Ｋ０．ＴＦＤ素子を設けた領域、
Ｋ１．コンタクト部を設けた領域、 Ｌ０，Ｌ１．光、 Ｌ２，Ｌ３．露光光、
Ｒ．反射表示領域、 Ｔ．透過表示領域、 Ｖ．表示領域

Claims (8)

1. 基板と、該基板上に形成された導電膜と、表面に凹凸パターンを備えるとともに前記導電膜の上に形成された樹脂膜とを有する電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、
   前記基板上に前記導電膜を選択的に形成する工程と、
   前記基板上の前記導電膜が形成された領域と前記導電膜が形成されない領域とを跨いで前記樹脂膜を形成する工程と、
   複数のドットパターンを有した露光マスクを用いて前記樹脂膜の表面に凹凸パターンを形成する工程とを有し、
   前記露光マスクは、前記導電膜が形成された領域に対応して配置された複数のドットパターンと前記導電膜が形成されない領域に対応して配置された複数のドットパターンとを備え、前記導電膜が形成された領域に対応して配置された複数のドットパターンは前記導電膜が形成されない領域に対応して配置された複数のドットパターンに比べて、形状が大きい、或いは、配置密度が小さい、或いは、形状が大きく且つ配置密度が小さく設定されていることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
2. 基板と、該基板上に形成された下地層と、該下地層上に形成された導電膜と、表面に凹凸パターンを有し前記導電膜を覆うように形成された樹脂膜とを有する電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、
   前記基板上に下地層を形成する工程と、
   前記下地膜上に前記導電膜を選択的に形成する工程と、
   前記下地膜上の前記導電膜が形成された領域と前記導電膜が形成されない領域とを跨いで前記樹脂膜を形成する工程と、
   複数のドットパターンを有した露光マスクを用いて前記樹脂膜の表面に凹凸パターンを形成する工程とを有し、
   前記露光マスクは、前記導電膜が形成された領域に対応して配置された複数のドットパターンと前記導電膜が形成されない領域に対応して配置された複数のドットパターンとを備え、前記導電膜が形成された領域に対応して配置された複数のドットパターンは前記導電膜が形成されない領域に対応して配置された複数のドットパターンに比べて、形状が大きい、或いは、配置密度が小さい、或いは、形状が大きく且つ配置密度が小さく設定されていることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２記載の電気光学装置の製造方法において、前記基板上における熱容量に分布が生じ、前記熱容量が前記導電膜の形成された領域と前記導電膜の形成されない領域とによって異なっており、熱容量が大きい方の領域に対応して配置された前記露光マスクの複数のドットパターンが熱容量の小さい方の領域に対応して配置された前記露光マスクの複数のドットパターンよりも、形状が大きい、或いは、配置密度が小さい、或いは、形状が大きく且つ配置密度が小さく設定されていることを特徴とする。
4. 請求項３記載の電気光学装置の製造方法において、前記導電膜の形成された領域内に熱容量が異なる複数の領域を有し、熱容量が大きい方の領域に対応して配置された前記露光マスクの複数のドットパターンが熱容量の小さい方の領域に対応して配置された前記露光マスクの複数のドットパターンよりも、形状が大きい、或いは、配置密度が小さい、或いは、形状が大きく且つ配置密度が小さく設定されていることを特徴とする。
5. 請求項２記載の電気光学装置の製造方法において、前記下地層はタンタル酸化物によって形成されることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の電気光学装置の製造方法において、前記導電膜は、半導体膜とそれを挟む電極とを有するＴＦＴ素子、絶縁膜とそれを挟む電極とを有するＴＦＤ素子、前記素子から導出されて画素電極と前記素子とを電気的に接続するコンタクト部、及び信号を伝送する信号線の少なくとも１つであることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
7. 請求項１記載の電気光学装置の製造方法において、前記導電膜はＣｒ、Ｍｏ、Ｍｏ・Ｗ合金、ＩＴＯのいずれかによって形成され、前記基板はガラスによって形成されることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
8. 請求項２記載の電気光学装置の製造方法において、前記導電膜はＣｒ、Ｍｏ、Ｍｏ・Ｗ合金、ＩＴＯのいずれかによって形成され、前記下地層はタンタル酸化物によって形成されることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
   
   

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