JP2007279102A - 露光用マスク及び反射部を有する液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents

露光用マスク及び反射部を有する液晶表示パネルの製造方法 Download PDF

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慎一郎 田中
Hironori Taniguchi
博教 谷口
Tae Nakahara
多惠 中原
Shinji Ariga
真司 有賀
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Abstract

【課題】コンタクトホール部分の露光と反射板間の露光とを同時に行うことができるよう
にした露光用マスク及びこの露光用マスクを用いた反射部を備えた液晶表示パネルの製造
方法を提供すること。
【解決手段】本発明の露光用マスク1aは、本発明の露光用マスク1aは、作製すべき液
晶表示パネルの行方向に隣接する2画素分の反射板形成領域を一体に覆う大きさを有する
とともにそれぞれの画素に対応する2個のコンタクトホール形成用開口5a及び5a
を備えた反射板形成用遮光部2aが、行方向及び列方向にそれぞれ所定間隔L2及びL5
ずつ隔てられて複数個が整列配置されていることを特徴とする。この露光用マスク1aを
用いて所定位置で1回目の露光を行った後、1画素分行方向にずらして2回目の露光を行
うと、コンタクトホール内のフォトレジストは2回露光されるため、完全に露光すること
ができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、露光用マスク及びこの露光用マスクを用いた反射部を有する液晶表示パネル
の製造方法に関し、特にコンタクトホール及び反射板間の間隙形成時の露光を同時に行う
ことができる露光用マスク及びこの露光用マスクを用いた反射部を備えた液晶表示パネル
の製造方法に関する。
近年、情報通信機器のみならず一般の電気機器においても液晶表示装置の適用が急速に
普及している。液晶表示パネルは、自ら発光しないために、バックライトと組み合わされ
た透過型の液晶表示パネルが多く使用されている。しかしながら、バックライトの消費電
力が大きいために、特に携帯型のものについては消費電力を減少させるためにバックライ
トを必要としない反射型の液晶表示パネルが用いられているが、この反射型液晶表示パネ
ルは、外光を光源として用いるために、暗い室内などでは見え難くなってしまう。そこで
、近年に至り特に透過型と反射型の性質を併せ持つ半透過型の液晶表示装置の開発が進め
られてきている(下記特許文献1、2参照)。
この半透過型の液晶表示装置に使用される液晶表示パネルは、一つの画素領域内に画素
電極を備えた透過部と画素電極及び反射板の両方を備えた反射部を有しており、暗い場所
においてはバックライトを点灯して透過部を利用して画像を表示し、明るい場所において
はバックライトを点灯することなく反射部において外光を利用して画像を表示しているの
で、常時バックライトを点灯する必要がなくなり、消費電力を大幅に低減させることがで
きるという利点を有している。
このうち、下記特許文献2に開示されているMVA方式の半透過型液晶表示パネルにつ
いて図6及び図7を用いて説明する。なお、図6(a)はMVA方式の半透過型液晶表示
パネル50の概略的な構造を示す斜視図であり、図6(b)は液晶層の液晶に電界を印加
したときの液晶の傾斜状態を示す概略図であり、図7は図6(a)のVII−VII断面図であ
る。
この半透過型液晶表示パネル50においては、反射部51と透過部52との間には層間
膜により形成された傾斜面又は段差53が設けられており、反射部51と透過部52とは
段差53を介して連続している。この半透過型液晶表示パネル50における第1基板54
の画素電極55には、画素電極55が形成されていない領域としての第1開口領域(スリ
ット)56が形成されている。
この第1開口領域56が第1の配向規制手段を構成し、段差53を挟んで反射部51及
び透過部52にまたがって形成されている。この結果、反射部51における画素電極55
aと透過部52における画素電極55bとは半透過型液晶表示パネル50の長手方向に延
びる一個のライン57を介して相互に接続されている。
第2基板58の対向電極59には、反射部51における画素電極55a及び透過部52
における画素電極55bに対向して、それぞれ第2開口領域60a、60bが形成されて
いる。この第2開口領域60a、60bが第2の配向規制手段を構成する。第2開口領域
60a、60bは十字型のスリットとして構成されており、鉛直方向において、第2開口
領域60aの中心が画素電極55aの中心と一致するように、更に、第2開口領域60b
の中心が画素電極55bの中心と一致するように配置されている。
この半透過型液晶表示パネル50によれば、図6(b)及び図7に示すように、液晶層
の液晶61に電界を印加したとき、段差53における第1開口領域56上においては、液
晶は対向電極59側におけるライン57の方向に傾斜し、反射部51及び透過部52上に
おいては、対向電極59における反射部51に対応する領域の中心又は透過部52に対応
する領域の中心に傾斜する。このように、半透過型液晶表示パネル50においては、液晶
分子の配向方向が定まるので、視覚特性の悪化や応答速度の劣化を低減することができる
というものである。
上述のMVA方式の半透過型液晶表示パネル50は、第1基板54側の反射部51と透
過部52との間に層間膜による段差53を設けて、周知のように反射部51におけるセル
ギャップd1と透過部におけるセルギャップd2との関係がd1=(d2)/2となるよ
うにして、反射部51における表示画質と透過部における表示画質が同じになるように調
整されているが、このようなセルギャップ調整のための構成を第2基板側に設けたMVA
方式の半透過型液晶表示パネルも知られている。
このセルギャップ調整のための構成であるトップコート層を第2基板側に設けた従来例
に係るMVA方式の半透過型液晶表示パネルの一例を図8〜図9を用いて説明する。なお
、図8はセルギャップ調整のためのトップコート層を第2基板側に設けた従来のMVA方
式の半透過型液晶表示パネルの第2基板を透視して表した1画素分の平面図であり、図9
は図8のIX−IX断面図である。
この半透過型液晶表示パネル10Cにおいては、第1基板の透明な絶縁性を有するガラ
ス基板11上には複数の走査線12及び信号線13がそれぞれ直接ないし無機絶縁膜14
を介してマトリクス状に形成されている。ここで、走査線12と信号線13とで囲まれた
領域が1画素に相当し、スイッチング素子となるTFT(Thin Film Transistor)(図示
せず)がそれぞれの画素毎に形成されており、各画素のTFT等の表面はパッシベーショ
ン膜23で被覆されている。
そして、走査線12、信号線13、無機絶縁膜14、パッシベーション膜23等を覆う
ようにして、反射部15においては表面に微細な凹凸部が形成され、透過部16において
は表面が平坦に形成された有機絶縁膜からなる層間膜17が積層されている。なお、図8
及び図9においては反射部15の凹凸部は省略してある。そして層間膜17にはTFTの
ドレイン電極Dに対応する位置にコンタクトホール20が設けられ、それぞれの画素にお
いて、コンタクトホール20上及び層間膜17の表面には、反射部15に例えばアルミニ
ウム金属からなる反射板18が設けられ、この反射板18の表面及び透過部16の層間膜
17の表面には例えばITO(Indium Tin Oxide)ないしIZO(Indium Zinc Oxide)から
なる透明な画素電極19が形成されている。
そして、反射部15側においては、層間膜17の反射板18が存在する位置の下側に補
助容量線21が配置され、また、平面視で、反射板18及び画素電極19は隣接する画素
の反射板及び画素電極とは接しないで、かつ走査線12及び信号線13とは同じく光漏れ
を防止するために若干重なるようにして形成されており、透過部16側における画素電極
19は隣接する画素の画素電極及び反射板とは接しないでかつ走査線12及び信号線13
と若干重なるように形成されている。
また、この半透過型液晶表示パネル10Cにおいては、画素電極19の反射部15と透
過部16の境界領域で液晶分子の配向を規制するためにスリット33が設けられて、画素
電極19は実質的に反射部15の画素電極19aと透過部16の画素電極19bに分割さ
れており、反射部15の画素電極19aと透過部16の画素電極19bとは幅の狭い部分
34を介して電気的に接続されている。そして、画素電極19の表面には全ての画素を覆
うように垂直配向膜(図示せず)が積層されている。
また、第2基板の透明な絶縁性を有するガラス基板25の表示領域上に、それぞれの画
素に対応して形成される赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のうち何れか一色からなる
ストライプ状のカラーフィルタ層26が設けられている。また、反射部15と透過部16
とで同じ厚さのカラーフィルタ層26を使用するため、反射部15のカラーフィルタ層2
6の一部分に所定の厚さのトップコート層27が設けられている。このトップコート層2
7は、反射部15全体にわたって設けられており、その厚さは反射部15における液晶層
の厚さ、いわゆるセルギャップd1が透過部16のセルギャップd2の半分となるように
、すなわちd1=(d2)/2となるようにされている。
加えて、透過部16に位置するカラーフィルタ層26の表面の一部及び反射部15に位
置するトップコート層27の表面の一部にそれぞれ液晶の配向を規制するための突起31
及び32がそれぞれ設けられており、カラーフィルタ層26、トップコート層27及び突
起31、32の表面には共通電極及び垂直配向膜(いずれも図示せず)が順次積層されて
いる。
そして、前記第1基板及び第2基板を互いに対向させ、両基板の周囲にシール材を設け
ることにより両基板を貼り合せ、両基板間に負の誘電異方性を有する液晶29を充填する
ことによりMVA方式の半透過型液晶表示パネル10Cとなる。なお、第1基板の下方に
は、図示しない周知の光源、導光板、拡散シート等を有するバックライト装置が配置され
ている。
これらのMVA方式の半透過型液晶表示パネル50、10Cにおいては、画素電極と対
向電極間に電界が印加されない状態においては、液晶層の液晶分子は長軸が画素電極及び
対向電極の表面に対して垂直をなすように配向されているため、光が透過しない状態とな
り、しかも、画素電極と対向電極間に電界が印加されたときには光が透過するため、透過
部における光漏れはあまり表示画質に影響しなくなり、更には画素電極に設けられたスリ
ット及び対向電極側に設けられたスリットないしは突起からなる配向規制手段の存在によ
り、液晶分子は画素電極と対向電極間に電界が印加されたときに対向電極側に設けられた
配向規制手段に向かうように傾斜するため、視野角が非常に広くなるという特性を備えて
いる。
なお、上述のようなスリットないしは突起からなる配向規制手段を備えたMVA方式の
半透過型液晶表示パネルだけでなく、このような配向規制手段を有しないVA(Vertical
Aligned)方式の半透過型液晶表示パネルやTN(Twisted Nematic)方式の半透過型液晶
表示パネルないしは反射型液晶表示パネルも既に知られている。
このうち、従来のVA方式のないしTN方式の半透過型液晶表示パネル10Dの第2基
板を透視して表した1画素分の平面図は図10に示すとおりになる。なお、図10におい
ては、スリットや突起等からなる配向規制手段を有しない以外は図8及び図9に示した従
来例のMVA方式の半透過型液晶表示パネル10Cと実質的に同一の構成となるので、従
来例のMVA方式の半透過型液晶表示パネル10Cと同一の構成部分には同一の参照符号
を付与してその詳細な説明は省略する。
また、従来の反射型液晶表示パネルは、透過部を有せず、実質的に1画素分の全面に亘
り反射板が設けられている以外は、図10に示した半透過型液晶表示パネル10Dと実質
的に同一の構成となるので、その具体的構成についての説明は省略する。
特開2003−167253号公報(特許請求の範囲、段落[0050]〜[0057]、図1) 特開2004−069767号公報(特許請求の範囲、段落[0044]〜[0053]、図1)
このような従来の各種方式の半透過型液晶表示パネルないしは反射型液晶表示パネルに
おいては、一般にこのコンタクトホール20の形成は次のようにして行われる。まず最初
に、例えば図9に示したように、第1基板に形成された各画素のTFT等の表面を絶縁す
るために表示領域全体にわたって酸化硅素ないしは窒化硅素からなるパッシベーション膜
23を被覆し、その後に反射部15のみ或いは表示領域全体に亘りフォトレジスト等から
なる層間膜17を塗布及び露光、現像し、層間膜17のコンタクトホール部分の開口を形
成する。
更に、層間膜17の表面に全体に亘りアルミニウム金属等からなる反射板形成材料の被
膜を形成し、これらの表面全体にスピンコート法によりフォトレジストを塗布した後、反
射板形成材料が所定のパターンの反射板18となるように及びコンタクトホール部分に開
口ができるように設計したフォトマスクパターンを用い、露光及びエッチングすることに
より所定のパターンの反射板18を形成するとともにコンタクトホール部分の開口を形成
する。次いで、層間膜、反射板及びコンタクトホールの表面全体に亘りITOやIZO等
の透明導電性材料からなる層を設け、フォトレジストを塗布した後、露光及びエッチング
することにより所定のパターンの画素電極19を形成するとともに、コンタクトホール2
0において画素電極19とスイッチング素子であるTFTのドレイン電極Dとの電気的導
通を取っている。
しかしながら、反射板形成材料の被膜の表面に塗布されたフォトレジストは、スピンコ
ート法により成膜され膜表面が均一となるので、層間膜17に形成されたコンタクトホー
ル部分の開口内にも入り込むことになり、露光すべきフォトレジストは反射板間に対応す
る位置の厚さよりもコンタクトホール部分の開口内の方が厚くなる。そのため、従来はコ
ンタクトホール部分の露光と反射板間の露光とを別々に行い、一例としてコンタクトホー
ル部分の露光時間は約10秒であり、反射板間の露光時間は約5秒が採用されていた。
このように、従来は反射板形成材料上に設けられたフォトレジストを露光するに際し、
コンタクトホール部分の露光と反射板間の露光とが別々に行なわれているため、露光に時
間がかかるという問題点が存在している。この露光時間が長くなると、液晶表示パネルの
大量生産の場合には、露光時間が累積される結果、製造効率の低下として現れるため、各
工程における露光時間の短縮を成し遂げることは急務である。
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、その目
的は、マスクの構造を見直し、反射板形成材料上に塗布されたフォトレジストを露光して
所定のパターンの反射板及びコンタクトホール部の開口を形成する際に、コンタクトホー
ル部分の露光と反射板間の露光とを同時に行うことができるようにした露光用マスク及び
この露光用マスクを用いた反射部を備えた液晶表示パネルの製造方法を提供することにあ
る。
上記目的を達成するため、本願の露光用マスクの発明は、
作製すべき液晶表示パネルの行方向に隣接する2画素分の反射板形成領域を一体に覆う
大きさを有するとともにそれぞれの画素に対応するコンタクトホール形成用開口を2個備
えた反射板形成用遮光部が、行方向及び列方向にそれぞれ所定間隔ずつ隔てられて複数個
が整列配置されていることを特徴とする。
また、本願発明は、上記露光用マスクの発明において、前記各画素の反射板の行方向の
幅をL1、前記反射板形成用遮光部の行方向の所定間隔をL2としたとき、前記反射板形
成用遮光部の行方向の幅は(L1)×2+L2とされており、かつ、前記2個のコンタク
トホール形成用開口は、互いの行間距離はL1とされているとともに列方向位置は同一と
されていることを特徴とする。この発明においては、前記行方向の各反射板間距離L2は
、作製すべき液晶表示パネルの信号線の幅と同じかそれよりも僅かに狭い範囲で選択する
ことができる。
また、本願発明は、上記露光用マスクの発明において、前記反射板形成用遮光部は、行
方向には実質的に行方向の画素数の1/2、列方向には実質的に列方向の画素数設けられ
ていることを特徴とする。
更に、本願の反射部を有する液晶表示パネルの製造方法の発明は、前記請求項1〜3の
いずれかに記載の露光用マスクを使用し、以下の(1)〜(5)の工程を経て所定のパタ
ーンの反射板及びコンタクトホールを形成する工程を含むことを特徴とする。
(1)コンタクトホールが形成された基板の表面に反射板形成材料層及びポジ型フォトレ
ジスト層を順次形成する工程、
(2)前記露光用マスクを使用し、所定位置で予め定めた所定時間露光する操作を行う工
程、
(3)前記露光用マスクを1画素分だけ行方向に相対的に移動させて前記予め定めた所定
時間露光する工程、
(4)露光されたフォトレジストを現像する工程、
(5)露出した反射板をエッチングする工程。
本発明は上述のような構成を備えることにより以下に述べるような優れた効果を奏する
。すなわち、本願の露光用マスクの発明によれば、最初の露光工程で反射板間に対応する
部分である反射板形成用遮光部間のフォトレジスト層の露光とコンタクトホールに対応す
る部分のフォトレジスト層の1回目の露光が行われる。このとき、露光時間を反射板間に
対応する部分のフォトレジスト層の露光に最適な時間を選択すると、コンタクトホール中
に存在するフォトレジスト層の厚さは反射板間に対応する部分のフォトレジスト層の厚さ
よりも厚いために露光不足となる。次いで、2回目の露光に際して1画素分行方向に相対
的に移動させて同様の露光を行うと、基板の行方向の両端部にそれぞれ位置する1つずつ
のコンタクトホール部分のフォトレジスト層は1回しか露光されないために露光不足とな
るが、その間のコンタクトホール部分に存在するフォトレジスト層は全て2回露光される
ために完全に露光されるとともに、反射板間に対応する部分のフォトレジスト層も完全に
露光される。
したがって、上記発明によれば、コンタクトホール中に存在しているフォトレジスト層
と反射板間に存在しているフォトレジスト層の露光を同時に行うことができ、従来例のよ
うにコンタクトホール中に存在しているフォトレジスト層の露光と反射板間に存在してい
るフォトレジスト層の露光とを分ける必要がなくなるため、露光に必要な時間を大幅に短
縮することができ、反射部を有する液晶表示パネルの製造効率が大幅に向上する。
なお、上記発明によれば、反射板形成用遮光部の列方向の間隔によって液晶表示パネル
の少なくとも走査線に沿った部分のフォトレジスト層の露光が行われるが、この部分のフ
ォトレジストには2回露光されるために露光オーバーとなる部分が存在するとしても、反
射板形成用遮光部の列方向の間隔をその分を見込んで定めておけば補正することができる
。また、上記発明においては、基板の行方向の両端側のそれぞれに1つずつ存在する反射
板間に対応する部分及びコンタクトホールに対応する部分の露光は、ダミーとして露光さ
せておけば、実質的に全てのコンタクトホール中に存在しているフォトレジスト層の露光
と反射板間に存在しているフォトレジスト層の露光を同時に行うことができるようになる
なお、反射板形成用遮光部の列方向の間隔を走査線の幅よりも僅かに狭い間隔とすれば
、各画素の全てが反射板に被覆された状態となるため、反射型液晶表示パネルを作製する
ことができ、また、この、反射板形成用遮光部の列方向の間隔を走査線の幅よりも大きく
すると、各画素が部分的に反射板に被覆された状態となるため、半透過型液晶表示パネル
を作製することができる。
また、上記発明によれば、各画素の反射板の行方向の幅をL1、反射板形成用遮光部の
行方向の間隔をL2としたとき、反射板形成用遮光部の行方向幅は(L1)×2+L2と
なるため、このような条件を満たすようにマスクを設計すれば、本発明の露光用マスクを
1画素分ずつ行方向に移動させて露光させても位置ずれが生じないため、精度よく反射部
を有する液晶表示パネルを製造できるようになる。
また、上記発明によれば、コンタクトホール形成用開口間距離はL1とされているとと
もに列方向位置は同一とされているから、本発明の露光用マスクを1画素分だけ行方向に
移動させて露光させても、コンタクトホール部分に位置ずれが生じないので、コンタクト
ホール部分のフォトレジスト層の厚さが厚くても精度よく2回露光されるためにコンタク
トホール部分のフォトレジスト層の露光不足は解消され、高精度の反射部を有する液晶表
示パネルを製造できるようになる。
更に、本願の液晶表示パネルの製造方法の発明によれば、上記の効果を奏する液晶表示
パネルが得られる。この発明においては、露光用マスクと基板との相対的移動は、露光用
マスク(及び光源)を移動させてもよく、あるいは、基板を移動させてもよい。
以下、実施例及び図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明するが、以
下に示す実施例は本発明をここに記載したものに限定することを意図するものではなく、
本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものに
も均しく適用し得るものである。
実施例1で使用した露光用マスク及びこの露光用マスクを用いた露光工程を図1〜図3
を用いて説明する。なお、図1Aは実施例1で使用した半透過型液晶表示パネル製造用の
露光用マスクの2画素分の平面図であり、図1Bは実施例1で使用した半透過型液晶表示
パネル製造用の露光用マスクの全体の平面図である。また、図2は実施例1で製造した反
射板をエッチングした後の2画素分の平面図である。また、図3(a)〜図3(d)は図
1Aに示した露光用マスクを用いた各露光工程を示す図である。なお、図3においては、
露光用マスク1aは、図1BのIII−III線断面図として表されている。更に、実施例1で
製造される半透過型液晶表示パネル10Aの具体的構成は図8〜図10に示した従来例の
半透過型液晶表示パネル10Cないし10Dと実質的に相違はないので、図8〜10に記
載された従来例の半透過型液晶表示パネル10Cないし10Dと同一の構成部分には同一
の参照符号を付与して、その詳細な説明は省略するとともに、必要に応じて図8〜10を
援用して説明することとする。
実施例1で使用した半透過型液晶表示パネル製造用の露光用マスク1aは、図1A及び
図1Bに示すように、作製すべき液晶表示パネルの行方向に隣接する2画素分の反射板形
成領域を一体に覆う大きさの反射板形成用遮光部2aと、この反射板形成用遮光部2aの
所定位置に設けられた2個のコンタクトホール用開口5a及び5aがそれぞれ設けら
れている。反射板形成用遮光部2aの行方向の幅は、半透過型液晶表示パネル10A(図
2参照)の反射板18A及び18Aのそれぞれの行方向の幅をL1とし、行方向の前
記各反射板18A及び18A間の距離をL2とした場合、反射板18A及び18A
の全体を同時に覆うことができる長さ、すなわち、
(L1)×2+L2
とされており、また、反射板形成用遮光部2aの列方向の幅は予め定めた反射板の列方向
の長さL3とされている。
また、それぞれの反射板形成用遮光部2a間の行方向の間隔は前記各反射板18A
び18A間の距離と同じL2とされている。更に、2つのコンタクトホール形成用開口
5a及び5a間の距離は、反射板18A及び18Aのそれぞれの行方向の幅と同
じく、L1とされており、また、2つのコンタクトホール形成用開口5a及び5a
方向位置は反射板18A及び18Aの列方向上端から予め定めた距離L4だけ離れた
位置になるように設けられている。更に、反射板形成用遮光部2aの列方向の間隔は予め
定めた反射板の列方向の間隔L5とされている。
この実施例1の露光用マスク1aを用いて所定の露光処理は次のようにして行われる。
まず、図9の断面図に示されているように、第1基板の表面全体に層間膜17を設け、こ
の層間膜17の所定位置にコンタクトホール20を形成する。このコンタクトホール20
の形成位置は、反射板18及び18の行方向において中央部とした例を示すが、必ず
しも中央部である必要はない。次いで、この第1基板の表面全体をアルミニウム又は銀か
らなる反射板形成材料の層18αで被覆し、この表面全体を例えばアクリル系のポジ型フ
ォトレジスト層9をスピンコーティング法により被覆する。そうすると、フォトレジスト
層は、反射板形成材料の表面全体に一定の厚さで被覆されるが、予め設けられているコン
タクトホール20内にも浸入する。したがって、コンタクトホール20内のフォトレジス
ト層の厚さは反射板形成材料の表面のフォトレジスト層の厚さよりも厚くなる。
この状態の第1基板を露光手段にセットした状態を図3(a)に示す。このとき、例え
ば露光用マスク1aの最左端のコンタクトホール形成用開口5a及び5aの位置がそ
れぞれ予め第1基板のコンタクトホール20及び20が形成された位置に合致するよ
うに第1基板と露光用マスク1aとの相対的位置関係を合わせてセットする。ただし、図
3(a)において露光用マスクをもう一画素分左方向へずらして、露光用マスク1aのコ
ンタクトホール形成用開口5aがコンタクトホール20に合致するようにセットして
もよい。
この状態で、各反射板18A及び18A間に存在しているフォトレジスト層の最適
な露光時間、例えば5秒間露光すると、露光された部分xは図3(b)に示したとおりと
なる。このうち、最右端のコンタクトホール20内に存在しているフォトレジスト層は
全く露光されないが、他のコンタクトホール20、20・・・内に存在しているフォ
トレジスト層は露光される。ただし、これらの、コンタクトホール20、20・・・
内のフォトレジスト層は厚さが厚いために部分的にしか露光されていない。
次いで、露光用マスク1aと第1基板との相対的位置関係を1画素分だけ列方向へ移動
させた状態は図3(c)に示したとおりとなる。この状態で、同じく各反射板18A
び18A間に存在しているフォトレジスト層の最適な露光時間である5秒間露光すると
、新たに露光された部分yは図3(d)に示したとおりとなる。すなわち、この2回目の
露光で、最左端のコンタクトホール20内に存在しているフォトレジスト層は露光され
ないが、他のコンタクトホール20〜20が露光され、このうち最右端のコンタクト
ホール20を除いて2回目の露光が行われる。従って、最左端のコンタクトホール20
及び最右端のコンタクトホール20以外のコンタクトホール内に存在していたフォト
レジスト層は完全に露光させることができる。なおこのような方法で行うと両端コンタク
トホール20、20は露光が不十分となる。しかしながら通常液晶表示パネルには、
パネルを製造する際の静電気対策などのため実際の表示に用いる画素とは別に表示エリア
の端に所謂ダミー画素と言われる様な実際の表示に用いない画素を設ける領域が存在して
いるので、その領域にコンタクトホール20、20が位置するように製造すればよい
このような露光を行った後、フォトレジストを現像し、所定のエッチング液を用いて露
出した反射板形成材料の層18αをエッチング処理すると、図2に示したように、各画素
毎に所定のパターンの反射板18A、18Aが形成されるとともに、コンタクトホー
ル20、20内の反射板形成材料の層18αもエッチングされて、ドレイン電極D(
図9参照)が露出する。その後、第1基板表面全体に亘ってITO等からなる透明電極材
料を積層し、フォトリソグラフィー法により所定のパターンの画素電極を形成する。次い
で、第1基板の表面全体に配向膜を設け、従来例と同様にして、図9に示したように、別
途作製されたカラーフィルタ基板と対向配置するとともに両基板間に液晶を封入すること
により実施例1の半透過型液晶表示パネル10Aが完成される。
このように、実施例1で用いた露光用マスク1aを使用すると、最初の露光工程で2画
素の両端側の反射板間に対応する部分のフォトレジスト層の露光と2つのコンタクトホー
ルに対応する部分のフォトレジスト層の1回目の露光が行われるが、露光時間を反射板間
に対応する部分のフォトレジスト層の露光に最適な時間を選択すると、コンタクトホール
中に存在するフォトレジスト層の厚さは反射板間に対応する部分のフォトレジスト層の厚
さよりも厚いために露光不足となる。しかし、2回目の露光では1画素分ずらして同様の
露光が行われるため、基板の行方向の両端部にそれぞれ位置する1つずつのコンタクトホ
ール部分のフォトレジスト層は1回しか露光されないために露光不足となるが、その間の
コンタクトホール部分に存在するフォトレジスト層は全て2回露光されるために完全に露
光される。
したがって、実施例1で使用した露光用マスク1aを用いると、コンタクトホール中に
存在しているフォトレジスト層と反射板間に存在しているフォトレジスト層の露光を同時
に行うことができ、従来例のようにコンタクトホール中に存在しているフォトレジスト層
の露光と反射板間に存在しているフォトレジスト層の露光とを分ける必要がなくなるため
、露光に必要な時間を大幅に短縮することができ、半透過型液晶表示パネルの製造効率が
大幅に向上する。
実施例2では、図4に示した露光用マスク1bを用い、反射型液晶表示パネル10Bを
作製した。なお、図4Aは実施例2で使用した反射型液晶表示パネル製造用露光用マスク
の2画素分の平面図であり、図4Bは実施例2で使用した反射型液晶表示パネル製造用の
露光用マスクの全体の平面図である。また、図5は実施例2で製造した反射板をエッチン
グした後の2画素分の平面図である。なお、実施例2で製造した反射型液晶表示パネル1
0Bの具体的構成は反射板が一画素分の領域全体を被覆している以外は実施例1の半透過
型液晶表示パネルの構成と実質的に同じであるので、図1及び図2に記載された実施例1
の半透過型液晶表示パネル10Aと同一の構成部分には同一の参照符号を付与してその詳
細な説明は省略することとし、更に、実施例2における露光用マスク1bを使用した各露
光工程は、図3に示した実施例1の場合と同様であるので、その詳細な説明も省略する。
実施例2で使用した反射型液晶表示パネル製造用露光用マスク1bは、図4に示すよう
に、作製すべき液晶表示パネルの行方向に隣接する2画素分の反射板形成領域を一体に覆
う大きさの反射板形成用遮光部2bを備え、この反射板形成用遮光部2bには2個のコン
タクトホール用開口5b及び5bがそれぞれ設けられている。
反射板形成用遮光部2bの行方向の長さは、反射型液晶表示パネル10B(図4参照)
の反射板18B及び18Bのそれぞれの行方向の幅をL1とし、行方向の前記各反射
板18B及び18B間の距離をL2とした場合、反射板18B及び18Bの全体
を同時に覆うことができる幅、すなわち、
(L1)×2+L2
とされており、また、反射板形成用遮光部2bの列方向の幅は予め定めた幅L3とされて
いる。
更に、2つのコンタクトホール形成用開口5b及び5bの位置は、反射板18B
及び18Bのそれぞれの行方向の幅と同じく、L1とされており、また、2つのコンタ
クトホール形成用開口5b及び5b列方向位置は反射板18B及び18Bの列方
向上端から予め定めた距離L4だけ離れた位置になるように設けられている。更に、反射
板形成用遮光部2bの列方向の間隔は、走査線の幅よりも僅かに狭く定められた反射板の
列方向の間隔L5とされている。
この実施例2の露光用マスク1bを用いた所定の露光処理は、図3に示した実施例1の
露光処理の場合と同様である。このような露光を行った後、フォトレジストを現像し、所
定のエッチング液を用いて露出した反射板形成材料の層18αをエッチング処理すると、
図5に示したように、各画素毎に所定のパターンの反射板18B、18Bが形成され
るとともに、コンタクトホール20、20内の反射板形成材料の層18αもエッチン
グされて、ドレイン電極D(図9参照)が露出する。その後、第1基板表面全体に亘って
ITO等からなる透明電極材料を積層し、フォトリソグラフィー法により所定のパターン
の画素電極を形成する。次いで、第1基板の表面全体に配向膜を設け、従来例と同様にし
て、図9に示したように、別途作製されたカラーフィルタ基板と対向配置するとともに両
基板間に液晶を封入することにより実施例2の反射型液晶表示パネル10Bが完成される
この実施例2の露光用マスク1bを用いた場合においても、実質的に実施例1の場合と
同様の効果を奏する反射型液晶表示パネルの製造方法が提供される。なお、実施例1及び
2では、反射板及びコンタクトホール部の形成工程のみを詳細に説明したが、本発明は図
8〜図10に示したような従来例のMVA方式の半透過型液晶表示パネルの場合だけでな
く、VA方式の半透過型液晶表示パネルの場合にも、更には、反射型液晶表示パネルの場
合にも、等しく適用することができる。
図1Aは実施例1で使用した半透過型液晶表示パネル製造用の露光用マスクの2画素分の平面図であり、図1Bは実施例1で使用した半透過型液晶表示パネル製造用の露光用マスクの全体の平面図である。 実施例1で製造した反射板をエッチングした後の2画素分の平面図である。 図3(a)〜図3(d)は図1Aに示した露光用マスクを用いた各露光工程を示す図1のIII−III線に沿った断面図である。 図4Aは実施例2で使用した反射型液晶表示パネル製造用露光用マスクの2画素分の平面図であり、図4Bは実施例2で使用した反射型液晶表示パネル製造用の露光用マスクの全体の平面図である。 実施例2で製造した反射板をエッチングした後の2画素分の平面図である。 図6(a)は従来のMVA方式の半透過型液晶表示パネルの概略的な構造を示す斜視図であり、図6(b)は液晶層の液晶に電界を印加したときの液晶の傾斜状態を示す概略図である。 図6(a)のVII−VII断面図である。 セルギャップ調整のためのトップコート層を第2基板側に設けた従来の半透過型液晶表示パネルの第2基板を透視して表した1画素分の平面図である。 図8のIX−IX断面図である。 別の従来例の半透過型液晶表示パネルの第2基板を透視して表した1画素分の平面図である。
符号の説明
1a、1b 露光用マスク
2a、2b 反射板形成用遮光部
3a、3a、3b、3b スリット
5a、5a、5b、5b コンタクトホール形成用開口
10A、10C、10D 半透過型液晶表示パネル
10B 反射型液晶表示パネル
11、25 ガラス基板
12 走査線
13 信号線
14 無機絶縁膜
15 反射部
16 透過部
17 層間膜
18、18A、18A、18B、18B 反射板
18α 反射板形成材料の層
19、19a、19b 画素電極
20、20、20 コンタクトホール
21 補助容量線
26 カラーフィルタ層

Claims (4)

  1. 作製すべき液晶表示パネルの行方向に隣接する2画素分の反射板形成領域を一体に覆う
    大きさを有するとともにそれぞれの画素に対応するコンタクトホール形成用開口を2個備
    えた反射板形成用遮光部が、行方向及び列方向にそれぞれ所定間隔ずつ隔てられて複数個
    が整列配置されていることを特徴とする露光用マスク。
  2. 前記各画素の反射板の行方向の幅をL1、前記反射板形成用遮光部の行方向の所定間隔
    をL2としたとき、前記反射板形成用遮光部の行方向の幅は(L1)×2+L2とされて
    おり、かつ、前記2個のコンタクトホール形成用開口は、互いの行間距離はL1とされて
    いるとともに列方向位置は同一とされていることを特徴とする請求項1に記載の露光用マ
    スク。
  3. 前記反射板形成用遮光部は、行方向には実質的に行方向の画素数の1/2、列方向には
    実質的に列方向の画素数設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の露光用
    マスク。
  4. 前記請求項1〜3のいずれかに記載の露光用マスクを使用し、以下の(1)〜(5)の
    工程を経て所定のパターンの反射板及びコンタクトホールを形成する工程を含むことを特
    徴とする反射部を有する液晶表示パネルの製造方法。
    (1)コンタクトホールが形成された基板の表面に反射板形成材料層及びポジ型フォトレ
    ジスト層を順次形成する工程、
    (2)前記露光用マスクを使用し、所定位置で予め定めた所定時間露光する操作を行う工
    程、
    (3)前記露光用マスクを1画素分だけ行方向に相対的に移動させて前記予め定めた所定
    時間露光する工程、
    (4)露光されたフォトレジストを現像する工程、
    (5)露出した反射板をエッチングする工程。
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