JP2008281813A - 表示装置と表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】膜浮き及び膜剥れを低減する表示装置を提供すること。
【解決手段】本発明に係る表示装置は、基板１１上に形成された第１の補助容量電極、第２の補助容量電極、第１のゲート電極配線、及び第２のゲート電極配線上に形成される第１の絶縁膜１３と、第１の絶縁膜１３上に形成されるソース電極１６及びドレイン電極１７上並びにソース配線５上に形成される第２の絶縁膜１８と、第２の絶縁膜１８上に形成される有機樹脂膜１９と、有機樹脂膜１９上に形成され、コンタクトホール２２を介してドレイン電極１７、第２の補助容量電極、及びソース配線５と接続される画素透過電極２４と、画素透過電極２４及び有機樹脂膜１９上の一部又は全部に形成される画素反射電極２５を有し、端子部の有機樹脂膜は、画素部の有機樹脂膜の膜厚より薄い膜厚調整領域を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、外部から入射する光を反射させて表示を行う反射型又は半透過型の液晶表示装置及びその製造方法に関する。

近年、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いた液晶表示装置及びＥＬ表示装置等の薄型表示装置の開発が進められている。ＣＲＴ（ブラウン管）に代わるフラットパネルディスプレイの１つである液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）は、消費電力が小さく薄型であるという利点を有する。このため、ノートブック型コンピュータ、カーナビゲーション、携帯端末機器、及びテレビ等に使用されている。一般的に、液晶を用いた電気光学素子は、対向する電極をそれぞれ有する基板間に液晶層が挟持されている。そして、基板の外側には偏光板が形成されている。

ＬＣＤの種類は、光源であるバックライトの光を透過させて表示を行う透過型ＬＣＤ、バックライトを有さず、外部から入射する光を反射させて表示を行う反射型ＬＣＤ、並びに透過型及び反射型の機能を有する半透過型ＬＣＤ又は部分反射型ＬＣＤがある。反射型ＬＣＤは、バックライトが不要であるため、消費電力を低減でき、薄型化が可能である。このため、携帯式の端末用ＬＣＤとして多用されている。また、反射型ＬＣＤの利点及び透過型ＬＣＤの利点を有する半透過型ＬＣＤは、外部から入射した光と表示光との明暗差に起因する視認性の低下を防止することができる。

ここで、反射型ＬＣＤは、表示装置の反射板が平坦の場合、反射板が鏡面となるため表示装置の背景が画面に映りこむ場合がある。これにより、視認性が低下するという問題点がある。視認性を向上させるために、蛍光灯及び太陽等からの光線に加えて、反射型ＬＣＤの周囲の壁等からの間接的な反射光を集光し、利用者側の目線に反射させるように反射板に凸部又は凹部を形成することが好ましい。例えば、反射率の高い金属薄膜を局所的にエッチングして凹凸を有する反射板を形成することにより、反射光を集光する。

そして、近年の反射型ＬＣＤ又は半透過型ＬＣＤにおいて、開口率を向上させるため、又は画素となる反射電極に凹凸を形成するために、絶縁性下地膜上に光反射性を有する金属からなる反射電極を形成する構成が多用されている（例えば、特許文献１参照）。この絶縁性下地膜は、パターニングの容易性から、例えば感光性有機樹脂膜が用いられていて、特に、感光性アクリル樹脂が多用される。

上述の反射電極を形成する工程において、反射電極のパターニングに用いるフォトレジストを剥離洗浄する際、例えば、アミン系剥離液が使用される。このとき、アミン系剥離液により、反射電極の下地膜である感光性有機樹脂膜が膨潤する。これは、感光性有機樹脂膜の下層に、例えばゲート配線電極、オーミックコンタクト膜、及びソース電極等が形成されており、感光性有機樹脂膜は場所毎に膜厚差が異なる。これにより、有機樹脂膜の膨潤量が場所毎に異なり、有機樹脂膜の膜浮き及び膜剥れが生じる。感光性有機樹脂膜の膜浮き及び膜剥れは、特に、感光性有機樹脂膜上に反射電極が形成されていない画素部以外の、例えば端子部等で顕著に発生する。

ここで、特許文献２乃至４に、感光性有機樹脂膜の膨潤を低減する半導体装置等が記載されている。特許文献２に記載の半導体装置は、炭素数３以上のアルカノールアミン５０〜９０重量％、水混和性溶媒８〜４０重量％、及び水２〜３０重量％からなるレジスト膜剥離剤を使用する半導体装置の製造方法が記載されている。また、特許文献３に有機樹脂膜表面にプラズマを照射することにより、感光性有機樹脂膜の膨潤を低減する半導体素子基板の製造方法が記載されている。さらに、特許文献４に、有機絶縁膜上に形成される反射電極となる金属膜を２層形成し、上側に形成された反射金属膜をマスクとして下側に形成された保護金属膜をエッチングする表示装置が記載されている。反射金属膜上に形成されるレジストを剥離する際、有機絶縁膜上には保護金属膜が形成されており、感光性有機絶縁膜にアミン系剥離液が塗布されない。
特開２００１−３０５５１５号公報 特開平１１−１３３６２７号公報 特開２００３−３１８４０２号公報 特開２０００−１４７５３４号公報

しかしながら、特許文献２に記載の半導体装置の製造方法は、上述のレジスト膜剥離剤を精製するための新規設備投入を行う必要があり、半導体装置の製造コストが増大する。また、特許文献３に記載の半導体素子基板の製造方法は、プラズマ処理のために製造工程数が増大し、プラズマ照射のための新規設備投入を行うため製造コストが増大する。さらに、特許文献４に記載の表示装置は、反射電極として金属膜を２層形成する必要があるため、製造工程数が増大し、表示装置の製造が煩雑になるという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、膜浮き及び膜剥れを低減する表示装置及び表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、基板上の画素部に形成された第１の補助容量電極及び第１のゲート電極配線、並びに端子部に形成された第２の補助容量電極及び第２のゲート電極配線と、前記第１の補助容量電極、前記第２の補助容量電極、前記第１のゲート電極配線、及び前記第２のゲート電極配線上に形成される第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上であって、前記画素部の前記第１のゲート電極配線と対向する領域の一部に形成されるソース電極、前記第１のゲート電極配線と対向する領域の他の一部及び前記第１の補助容量電極と対向する領域に形成されるドレイン電極、並びに前記端子部の前記第２の補助容量電極と対向する領域を除く位置に形成されるソース配線と、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上並びに前記ソース配線上に形成される第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜上に形成される有機樹脂膜と、前記有機樹脂膜上に形成され、コンタクトホールを介して前記ドレイン電極、前記第２の補助容量電極、及び前記ソース配線と接続される画素透過電極と、前記画素透過電極及び前記有機樹脂膜上の一部又は全部に形成される画素反射電極を有し、前記端子部の前記有機樹脂膜は、前記画素部の前記有機樹脂膜の膜厚より薄い膜厚調整領域を有することを特徴とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る表示装置の製造方法は、基板上の画素部に第１の補助容量電極及び第１のゲート電極配線、並びに端子部に第２の補助容量電極及び第２のゲート電極配線を形成する工程と、前記第１の補助容量電極、前記第２の補助容量電極、前記第１のソース配線、及び前記第２のゲート電極配線上に第１の絶縁膜を形成する工程と、前記第１の絶縁膜上であって、前記画素部の前記第１のゲート電極配線と対向する領域の一部にソース電極を形成する工程、前記第１のゲート電極配線と対向する領域の他の一部及び前記第１の補助容量電極と対向する領域にドレイン電極を形成する工程、及び前記端子部の前記第２の補助容量電極と対向する領域を除く位置にソース配線を形成する工程と、前記ソース電極及びドレイン電極並びに前記ソース配線上に第２の絶縁膜を形成する工程と、前記第２の絶縁膜上に有機樹脂膜を形成する工程と、前記有機樹脂膜上に形成され、コンタクトホールを介して前記ドレイン電極、前記第２の補助容量電極、又は前記ソース配線と接続される画素透過電極を形成する工程と、前記画素透過電極上及び前記有機樹脂膜上の一部に画素反射電極を形成する工程を有し、前記有機樹脂膜形成工程では、前記端子部の前記有機樹脂膜に、前記画素部の前記有機樹脂膜の膜厚より薄い膜厚調整領域を形成することを特徴とする。

本発明に係る表示装置及び表示装置の製造方法によれば、膜浮き及び膜剥れを低減することができる。

実施の形態１．
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、外部から入射する光を反射させて表示を行う半透過型の液晶表示装置に適用したものである。本実施の形態にかかる液晶表示装置は、ＴＦＴアレイ基板を有する。まず、図１を用いて本実施の形態にかかる表示装置のＴＦＴアレイ基板の構成について説明する。図１は本実施の形態にかかる表示装置に用いられるＴＦＴアレイ基板１の構成を示す平面模式図である。

図１に示すように、ＴＦＴアレイ基板１は、表示領域２と、表示領域２を囲んで設けられた額縁領域３とを有する。この表示領域２には、複数のゲート電極配線４及び複数のソース配線５とが形成されている。複数のゲート電極配線４はそれぞれ平行に設けられている。同様に、複数のソース配線５はそれぞれ平行に設けられている。またゲート電極配線４と、ソース配線５とは直交している。ゲート電極配線４とソース配線５とに囲まれた領域が画素６となる。すなわち、ＴＦＴアレイ基板１上では、画素６がマトリクス状に配列される。

さらに、ＴＦＴアレイ基板１の額縁領域３には、ゲート信号駆動回路７とソース信号駆動回路８とが設けられている。ゲート電極配線４及びソース配線５は、それぞれ表示領域２から額縁領域３まで延設されている。ゲート電極配線４は、ＴＦＴアレイ基板１の端部でゲート信号駆動回路７と接続される。ゲート信号駆動回路７の近傍には、図示せぬ外部配線が形成されていて、ゲート信号駆動回路７と接続されている。ソース配線５は、ＴＦＴアレイ基板１の端部で、ソース信号駆動回路８と接続される。また、ソース信号駆動回路８の近傍には、図示せぬ外部配線が形成されていて、ソース信号駆動回路８と接続される。

画素６内には、少なくとも１つのＴＦＴ９と保持容量部１０が形成されている。ＴＦＴ９はゲート電極配線４とソース配線５が交差する近傍に形成されている。また、ＴＦＴ９には保持容量部１０が直列に接続されている。

次に、このように構成されたＴＦＴアレイ基板１の構成について、更に詳細に説明する。図２（ａ）に、本実施の形態にかかるＴＦＴアレイ基板１の画素部の構成を示す平面図を示す。図２（ｂ）に、ＴＦＴアレイ基板１の端子部の構成を示す平面図を示す。図３に、図２（ａ）に示すＴＦＴアレイ基板１の画素部のＡ−Ａ'断面を示す断面図、及び図２（ｂ）に示すＴＦＴアレイ基板１の端子部のＢ−Ｂ'断面を示す断面図を示す。図３に示す表示装置において、破線より左側はＴＦＴ部、反射電極部、及び開口部からなる画素部を示し、破線より右側は、ＴＦＴアレイ基板１と対向して形成されるカラーフィルタ基板（以下、ＣＦ基板という。）に補助容量電極の電位を供給するＣｓ（補助容量電極）変換部、ＣＦ基板にソース電極の電位を供給するソース変換部、及びゲート電極とソース電極が交差して形成されているゲートソースクロス部からなる端子部を示す。

図２及び図３に示すように、絶縁性基板１１上の画素部にゲート電極配線４（第１のゲート電極配線）及び補助容量電極１２（第１の補助容量電極）、並びに、端子部にゲート電極配線４（第２のゲート電極配線）及び補助容量電極１２（第２の補助容量電極）が形成されている。補助容量電極１２は、画素電極に印加される電圧を一定時間保持するための補助容量を構成する。ゲート電極配線４及び補助容量電極１２上にゲート絶縁膜となる第１の絶縁膜１３が形成されている。そして、第１の絶縁膜１３上に半導体能動膜１４及びオーミックコンタクト膜１５が形成されている。画素部において、オーミックコンタクト膜１５上にソース電極１６及びドレイン電極１７が形成されていて、オーミックコンタクト膜１５を介して、ソース電極１６及びドレイン電極１７と半導体能動膜１４とが接続され、ＴＦＴ９を構成している。また、端子部において、第１の絶縁膜１３上にソース電極１６に接続されるソース配線５が形成されている。そして、ソース電極１６、ドレイン電極１７、及びソース配線５上に第２の絶縁膜１８が形成され、第２の絶縁膜１８上に有機樹脂膜１９が形成されている。また、有機樹脂膜１９上に凹部２０が形成されている。本実施の形態では、有機樹脂膜１９上にさらに、膜厚調整領域２１が形成されている。詳細については後述する。そして、画素部において、有機樹脂膜１９及び第２の絶縁膜１８を貫通するように第１のコンタクトホール２２ａが形成されている。また、端子部において、有機樹脂膜１９、第２の絶縁膜１８、及び第１の絶縁膜１３を貫通するコンタクトホール２２ｂ、有機樹脂膜１９及び第２の絶縁膜１８を貫通するコンタクトホール２２ｃが形成されている。さらに、画素部に開口部２３が形成されている。そして、有機樹脂膜１９上に画素透過電極２４が形成され、当該画素透過電極２４は、コンタクトホール２２ａを介してドレイン電極１７、コンタクトホール２２ｂを介して補助容量電極１２、コンタクトホール２２ｃを介してソース配線５に接続されている。そして、画素透過電極２４上であって、凹部２０、コンタクトホール２２ａ、及び開口部２３の一部に画素反射電極２５が形成されている。

次に、図４及び図５を用いて、図２及び図３に示す表示装置の製造方法について説明する。図４（ａ）乃至（ｇ）及び図５（ａ）乃至（ｇ）は、図２で示す表示装置のＡ−Ａ'断面及びＢ−Ｂ'断面を示す断面図を用いた製造工程断面図である。図４に示す表示装置において、破線より左側は画素部を示し、破線より右側は端子部を示す。

図４（ａ）に示すように、ガラス基板等の絶縁性基板１１上に、スパッタリング法等を用いて第１の金属膜を形成する。その後、第１の金属膜上にレジストを塗布し、塗布したレジストを露光及び現像する第１のフォトリソグラフィによって、第１の金属膜をパターニングし、ゲート電極配線４及び電気容量を形成するための補助容量電極１２を形成する。第１の金属膜は、例えば、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、及び銅（Ｃｕ）等、又はこれらに微量の不純物を添加した合金等を用いる。また、第１の金属膜は、これらの金属又は合金を積層した積層膜としてもよい。膜厚は、略１００ｎｍ〜５００ｎｍとすることが好ましい。本実施の形態では、第１の金属膜として、膜厚略２００ｎｍのＣｒ膜を形成し、第１のフォトリソグラフィによってパターニングする。そして、例えば、硝酸セリウムアンモニウム及び過塩素酸を含有する薬液を用いてウェットエッチングし、ゲート電極配線４及び補助容量電極１２を形成する。

次に、図４（ｂ）に示すように、ゲート電極配線４及び補助容量電極１２上に第１の絶縁膜１３を形成する。そして、画素部において、第１の絶縁膜１３上に半導体能動膜１４及びオーミックコンタクト膜１５を連続して形成する。第１の絶縁膜１３は、膜厚略５０ｎｍ〜４００ｎｍのＳｉＮ又はＳｉＯ２を形成する。半導体能動膜１４は、膜厚略１００ｎｍ〜２５０ｎｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）又はポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）を形成する。オーミックコンタクト膜１５は、シリコンにリン（Ｐ）を微量にドーピングしたｎ＋ａ−Ｓｉを膜厚略２０ｎｍ〜７０ｎｍに形成する。そして、オーミックコンタクト膜１５上に図示せぬレジストを塗布し、当該レジストを第２のフォトリソグラフィによるパターニング後、オーミックコンタクト膜１５及び半導体能動膜１４をエッチングして除去し、レジストを除去する。これにより、オーミックコンタクト膜１５及び半導体能動膜１４のパターニングを行う。本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法を用いて、第１の絶縁膜１３として膜厚略１００ｎｍのＳｉＮ膜、半導体能動膜１４として膜厚略１５０ｎｍのａ−Ｓｉ膜、オーミックコンタクト膜１５として膜厚略３０ｎｍのｎ＋ａ−Ｓｉ膜を連続して形成する。そして、第２のフォトリソグラフィによって、画素部のＴＦＴ９のパターンを形成する。なお、オーミックコンタクト膜１５及び半導体能動膜１４のエッチングは、例えば、ハロゲン元素を含むガスを用いたドライエッチング法を用いて行う。

図４（ｃ）に示すように、第１の絶縁膜１３及びオーミックコンタクト膜１５上に、例えばスパッタリング法等を用いて第２の金属膜を形成する。第２の金属膜は、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等、又はこれらに微量の不純物を添加した合金等を用いる。また、Ａｌ又はＣｕ等の低抵抗物質を用いる場合、下層に形成されているオーミックコンタクト膜１５との良好な電気的特性を得るために、当該低抵抗物質からなる第２の金属膜の下層にＣｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等を形成して積層膜とすることが好ましい。第２の金属膜の膜厚は、略１００〜５００ｎｍとすることが好ましい。その後、レジストを塗布して第３のフォトリソグラフィによって当該レジストをパターニングし、露出している第２の金属膜をエッチングして除去する。これにより、画素部におけるＴＦＴ９のソース電極１６及びドレイン電極１７、並びに端子部にソース配線５を形成する。その後、露出しているオーミックコンタクト膜１５及びレジストを除去する。

ここでは、第２の金属膜として、膜厚略２００ｎｍのＣｒ膜を形成し、第３のフォトリソグラフィによってレジストをパターニングする。これにより、端子部のソース配線５、画素部におけるＴＦＴ９のソース電極１６及びドレイン電極１７を形成する。なお、Ｃｒ膜は、硝酸セリウムアンモニウム及び過塩素酸を含有する薬液を用いてウェットエッチングにより形成する。その後、露出しているオーミックコンタクト膜１５をドライエッチングにより除去する。

次に、図４（ｄ）に示すように、ソース配線５、ソース電極１６、及びドレイン電極１７上に、例えば、プラズマＣＶＤによってＳｉＮからなる第２の絶縁膜１８を膜厚略１０ｎｍ〜１５０ｎｍに形成する。そして、第２の絶縁膜１８上に有機樹脂からなる有機樹脂膜１９を膜厚略２．５μｍ〜４．０μｍに形成する。有機樹脂膜１９は、形成後の表面が略平坦となるように形成する。そして、有機樹脂の材料等は、当該有機樹脂膜１９を形成後の表面が略平坦となるようなものを選択することが好ましい。

例えば、有機樹脂膜１９は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなるベースフィルム上に層状形成された有機樹脂を基板に転写した後、ベースフィルムを除去して形成する方法、又はノズルから有機樹脂膜を基板上に吐出し、スピン法を用いて塗布する方法等を用いる。また、有機樹脂膜１９には、感光性又は非感光性の有機樹脂がある。本実施の形態においては、感光性の有機樹脂を使用する。このような感光性の有機樹脂は、例えば、ＪＳＲ製ＰＣ３３５又はＰＣ４０３等があり、本実施の形態では、ＪＳＲ製ＰＣ３３５を、スピン法を用いて膜厚略２．５μｍ〜３．９μｍに形成する。この有機樹脂膜１９は、ポジ型である。ポジ型は、露光の際の光強度が強いほど、光が有機樹脂膜の深部まで到達し、現像による膜厚の減少量が増大する。すなわち、露光の際の光強度が強いほど、現像処理後に残存する有機樹脂膜１９の膜厚が薄くなるものである。

次に、図４（ｅ）に示すように、有機樹脂膜１９が感応する光を、局所的に光量を変えて露光を行って現像することにより、有機樹脂膜１９にコンタクトホール２２（コンタクトホール２２ａ乃至２２ｃ）及び開口部２３を形成する。そして、有機樹脂膜１９上であって、後に画素反射電極２５を形成する領域に複数の凹部２０を形成する。さらに、本実施の形態では、ゲートソースクロス部とソース変換部の間に膜厚調整領域２１を形成する。

ここで、コンタクトホール２２、開口部２３、凹部２０、及び膜厚調整領域２１の形成方法は、有機樹脂膜１９を露光する際、コンタクトホール２２及び開口部２３を形成するためのマスクと、凹部２０及び膜厚調整領域２１を形成するためのマスクを用いる。これらのマスクを用いて、それぞれ異なる光量を用いて露光を行う。凹部２０及び膜厚調整領域２１を形成するためのマスクは、凹部２０及び膜厚調整領域２１を形成する領域に露光装置の分解能未満のパターンが形成されている。分解能未満のパターンを有するマスクを用いることにより、当該分解能未満のパターンが形成されている領域には、パターンがぼやけてグレーな光が照射される。例えば、分解能が略５０％の場合、分解能１００％の際に除去される有機樹脂膜１９の略半分が除去される。これにより、分解能１００％の場合と比較して略半分の深さの領域を形成することができる。このため、分解能未満のパターンを有するマスクを介して露光を行うことにより、膜厚の厚い領域（凹部２０及び膜厚調整領域２１を形成する領域）にはグレーな光が照射され、現像の際に、膜厚の薄い領域（凹部２０及び膜厚調整領域２１を形成する領域以外）の膜厚に合わせて、膜厚の厚い領域の一部を除去し、凹部２０及び膜厚調整領域２１を形成する。その他、凹部２０及び膜厚調整領域２１を形成するためのマスクは、例えば、凹部２０及び膜厚調整領域２１を形成する領域以外を略完全に遮光し、凹部２０及び膜厚調整領域２１を形成する領域にパターンを有するマスクを用いる。このマスクを用いることにより、露光によって凹部２０及び膜厚調整領域２１に光が照射され、光が照射された領域が、現像の際に除去される。これにより、凹部２０及び膜厚調整領域２１を形成する。複数の凹部２０を形成することにより、表示装置の周囲の壁等からの間接的な反射光を集光することができ、視認性を向上させることができる。

また、有機樹脂膜１９は、当該有機樹脂膜１９上に後に形成する画素反射電極２５のパターニングにおいて使用されるレジスト剥離液によって膨潤し、膜浮き及び膜剥れ等が発生する。この有機樹脂膜１９の膜浮き及び膜剥れは、有機樹脂膜１９の下層に形成される段差部によって、有機樹脂膜１９が膨潤する際の応力が場所毎に異なるために生じる。すなわち、絶縁性基板１１上に形成されるゲート電極配線及び補助容量電極等の層数が場所毎に異なり、この層数の違いにより段差部が形成される。これにより、当該段差部上に形成される有機樹脂膜１９の膜厚が場所毎に異なることとなり、膨潤する際の有機樹脂膜１９にかかる応力が異なってしまう。例えば、端子部のゲートソースクロス部における、有機樹脂膜１９の下層にはゲート電極配線４及びソース配線５の２層形成されているが、端子部のソース変換部における、有機樹脂膜１９の下層にはソース配線５が１層形成されており、端子部のソース変換部とゲートソースクロス部において、有機樹脂膜１９の下側で段差部を有する。この段差部により、有機樹脂膜１９の剥離液膨潤量差が発生し、膜浮き膜剥れが生じる。また、膜浮き及び膜剥れは、画素反射電極２５が形成されない端子部で顕著に発生する。これは、画素部においては、画素反射電極２５が有機樹脂膜１９上に形成されているため、レジスト剥離液が有機樹脂膜１９に接する面積が小さいためである。そこで、本実施の形態では、有機樹脂膜１９の膜浮き及び膜剥れ等を低減するために、有機樹脂膜１９の下層に形成されている複数の膜の膜厚に応じて、当該有機樹脂膜１９の一部に膜厚調整領域２１を形成し、有機樹脂膜１９の膜厚を略一定にする。有機樹脂膜１９の膜厚を略一定にすることにより、有機樹脂膜１９が膨潤する際に略均一に応力がかかり、有機樹脂膜１９の剥離液膨潤量差を低減することができる。これにより、膜浮き及び膜剥れを低減することができる。

ここで、図５に、画素透過電極２４を形成する場合に、一定温度（例えば８０℃）で一定時間（例えば５分間）レジスト剥離液を使用する際の有機樹脂膜１９の膜厚との関係を示す。図５の横軸は、有機樹脂膜１９の膜厚（μｍ）を示し、縦軸は、レジスト剥離液による有機樹脂膜１９の膨潤量（μｍ）を示す。ここでは、有機樹脂膜１９は、ＪＳＲ製ＰＣ３３５を使用し、レジスト剥離液は東京応化製Ｔ−１０６を用いる。図５に示すように、有機樹脂膜１９の膜厚が増大するにつれて、レジスト剥離液による有機樹脂膜１９の膨潤量が増大する。これより、膜厚差が大きいほど、膨潤による応力が増大し、膜厚差が小さいほど、膨潤による応力を略一定にすることができることがわかる。

そして、図４（ｅ）に戻って、有機樹脂膜１９に、凹部２０、膜厚調整領域２１、コンタクトホール２２、及び開口部２３を形成の後、フッ素元素を含有するガスを用いてドライエッチング法により、画素部において、コンタクトホール２２ａ底部に形成されている第２の絶縁膜１８、並びに開口部２３底部に形成されている第２の絶縁膜１８及び第１の絶縁膜１３を除去する。また、端子部のＣｓ変換部において、コンタクトホール２２ｂの底部に形成されている第１の絶縁膜１３及び第２の絶縁膜１８、並びに、コンタクトホール２２ｃの底部に形成されている第２の絶縁膜１８及び第１の絶縁膜１３を除去する。

次に、図４（ｆ）に示すように、有機樹脂膜１９上の所定の領域に透明導電膜を形成する。本実施の形態では、ＩＴＯ膜を膜厚略５〜１５ｎｍに形成する。その後、第５のフォトリソグラフィによって透明導電膜をパターニングし、画素透過電極２４を形成する。これにより、コンタクトホールに形成された画素透過電極２４とドレイン電極１７、ゲート電極配線４、及びソース配線５とが接続される。また、開口部２３を介して絶縁性基板１１と接続される。

その後、図４（ｇ）に示すように、スパッタリング法を用いて有機樹脂膜１９及び画素透過電極２４上に第３の金属膜を形成する。有機樹脂膜１９は凹部２０が形成されている領域と、形成されていない領域を有する。凹部２０を有する有機樹脂膜１９上に第３の金属膜を形成することにより、当該第３の金属膜に凹部２０が形成される。その後、第６のフォトリソグラフィによって、第３の金属膜をパターニングする。これにより、有機樹脂膜１９の凹部２０及び開口部２３の一部上に画素反射電極２５が形成される。この画素反射電極２５のパターニングの際に使用されるレジストを除去する際に使用されるレジスト剥離液によって、有機樹脂膜１９が膨潤する。本実施の形態では、上述したように、有機樹脂膜１９の膜厚を略一定となるように膜厚調整領域２１を形成することで、有機樹脂膜１９の膨潤による、膜浮き及び膜剥れ等の発生を防止する。

なお、第３の金属膜は、画素部において画素電極と反射板とを兼ねる画素反射電極２５となるため、反射率の高い物質を用いることが好ましい。例えば、波長５５０ｎｍの可視光で９０％以上の反射率特性を有するＡｌ、銀（Ａｇ）、又はこれらに微量の不純物を添加した合金を用いる。また、膜厚は略５０〜４００ｎｍとすることが好ましいが、画素部の凹部における段差によって生じる可能性のある断線不良の防止、及び反射特性を発揮させるために、膜厚を略１００ｎｍ以上とすることがより好ましい。また、画素反射電極２５の密着力の向上及び下層に形成された画素透過電極２４とのコンタクト特性を向上させるために、画素反射電極２５は、当該画素反射電極２５の下側にＣｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等の金属薄膜を形成した積層構造としてもよい。本実施の形態では、第３の金属膜は、例えば、膜厚略３００ｎｍのＡｌ膜を形成する。これにより、ＴＦＴアレイ基板１が形成される。

以上に示すように、本実施の形態では、有機樹脂膜１９の膜厚を略一定にするために、例えば、有機樹脂膜１９の一部に膜厚調整領域２１を形成する。膜厚調整領域２１は、例えば、端子部のソース部とゲートソースクロス部の間に形成する。この膜厚調整領域２１は、有機樹脂膜１９の下層に形成されている複数の膜の段差に応じて形成する。膜厚調整領域２１を形成し、有機樹脂膜１９の膜厚を略一定にすることにより、有機樹脂膜１９が、当該有機樹脂膜１９上に形成される画素反射電極２５を形成する際に使用するレジスト剥離液によって膨潤する際の応力を低減することができる。これにより、有機樹脂膜１９の膜浮き及び膜剥れを低減することができる。

なお、本実施の形態では、例えば、端子部のゲートソースクロス部とソース変換部との間に膜厚調整領域２１を形成することとしたが、膜厚調整領域２１は、その他端子部のソース変換部とゲート部の間にも形成してもよい。さらに、本実施の形態では、有機樹脂膜１９の膜厚を略一定にするために、例えば、膜厚調整領域２１を形成することとしたが、端子部のＣｓ変換部、ソース変換部、及びゲートソースクロス部を絶縁性基板１１上に島状に形成してもよい。すなわち、Ｃｓ変換部、ソース変換部、及びゲートソースクロス部の間に形成されている、有機樹脂膜１９、第２の絶縁膜１８、及び第１の絶縁膜１３を除去し、Ｃｓ変換部、ソース変換部、及びゲートソースクロス部の間の絶縁性基板１１を露出するように形成する。これにより、ソース変換部、Ｃｓ変換部、及びゲートソースクロス部における有機樹脂膜１９がレジスト剥離液によって膨潤する際の応力を緩和することができ、有機樹脂膜１９の膜剥れ及び膜浮き等を低減することができる。

実施の形態２．
次に実施の形態２にかかる表示装置について図６を参照して説明する。図６は、実施の形態２にかかる表示装置の製造工程断面図である。図６に示す実施の形態２にかかる表示装置において、図４に示す実施の形態１と同一構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図６（ａ）乃至図６（ｄ）に示す実施の形態２にかかる表示装置において、図４（ａ）乃至図４（ｄ）に示す実施の形態１の、ソース配線５、ソース電極１６、及びドレイン電極１７上に、第２の絶縁膜１８を形成し、当該第２の絶縁膜１８上に有機樹脂からなる有機樹脂膜１９を形成する工程までは同工程である。実施の形態１においては、膜厚調整領域２１を形成することにより、有機樹脂膜１９の膜厚を略一定にし、有機樹脂膜１９の膜浮き及び膜剥れ等を低減させているが、本実施の形態では、図６（ｅ）に示すように、有機樹脂膜１９の膨潤が顕著である端子部の有機樹脂膜１９の膜厚を、画素部の有機樹脂膜１９の膜厚より薄く形成する。ここで、画素部より膜厚の薄い端子部の有機樹脂膜１９を薄膜化樹脂膜２６ということとする。以下に詳細を説明する。

画素部と端子部の有機樹脂膜１９の膜厚の可変方法は、図６（ｄ）に示すように、有機樹脂膜１９を基板全面に形成した後、当該有機樹脂膜１９を露光する際、コンタクトホール２２及び開口部２３を形成するためのマスクと、凹部２０及び薄膜化樹脂膜２６を形成するためのマスクを用いる。これらのマスクを用いて、それぞれ異なる光量を用いて露光を行う。実施の形態１と同様に、例えば、凹部２０及び薄膜化樹脂膜２６を形成するためのマスクは、凹部２０及び薄膜化樹脂膜２６を形成する領域に露光装置の分解能未満のパターンが形成されている。この分解能未満のパターンが形成されたマスクを用いて露光し、現像を行うことにより、画素部の有機樹脂膜１９より薄い、端子部の薄膜化樹脂膜２６が形成される。この場合、薄膜化樹脂膜２６を、例えば膜厚略２μｍ以下とすることができる。また、凹部２０及び薄膜化樹脂膜２６を形成するためのマスクは、例えば、凹部２０及び薄膜化樹脂膜２６を形成する領域以外を略完全に遮光し、凹部２０及び薄膜化樹脂膜２６を形成する領域にパターンが形成されているマスクを用いてもよい。さらに、例えば、図６（ｄ）に示す有機樹脂膜１９の形成工程において、画素部及び端子部に形成する有機樹脂膜１９を別工程で形成してもよい。すなわち、１工程目において、画素部のみに所望の膜厚の有機樹脂膜１９を形成し、２工程目において、画素部及び端子部に所望の厚さの有機樹脂膜１９を形成してもよい。これにより、画素部における有機樹脂膜１９と、端子部における薄膜化樹脂膜２６が形成され、端子部の薄膜化樹脂膜２６は、画素部の有機樹脂膜１９より薄く形成される。

本実施の形態では、端子部に形成される有機樹脂膜１９である薄膜化樹脂膜２６の膜厚を、画素部に形成される有機樹脂膜１９の膜厚より薄く形成する。これにより、有機樹脂膜１９上に画素反射電極２５を形成する際のレジスト剥離液による有機樹脂膜１９の膨潤を低減することができる。これは、図５に示す有機樹脂膜１９と膨潤量の関係の図に示すように、膜厚が厚い場合、膨潤量が大きいためである。このため、端子部の有機樹脂膜１９の膜厚を薄くすることにより、有機樹脂膜１９の膨潤を低減でき、有機樹脂膜１９の膜浮き及び膜剥れを低減することができる。

なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、本実施の形態では、感光性有機樹脂膜としてポジ型の材料を用いたが、ネガ型の感光性樹脂膜を用いてもよい。さらに、コンタクトホール２２及び開口部２３を形成するための露光のマスクと、凹部２０及び膜厚調整領域２１又は薄膜化樹脂膜２６を形成するための露光のマスクを用いて、それぞれの光量を異ならせて露光を行うこととしたが、マスクを共通化して１回の露光で凹部２０、開口部２３、コンタクトホール２２、膜厚調整領域２１あるいは薄膜化樹脂膜２６を形成してもよい。このとき、コンタクトホール２２及び開口部２３のマスクパターンよりも、凹部２０及び膜厚調整領域２１又は薄膜化樹脂膜２６のマスクパターンを光透過率が小さくなるように、膜厚略５０ｎｍ以下の極薄の金属膜等を、凹部２０及び膜厚調整領域２１又は薄膜化樹脂膜２６上に形成し、透過率を低減させることが好ましい。

また、本実施の形態においては、半透過型液晶表示装置に適用することとしたが、反射型液晶表示装置に適用してもよい。この場合、開口部２３及び画素透過電極２４を形成しなくてもよい。すなわち、有機樹脂膜１９に凹部２０、コンタクトホール２２、及び膜厚調整領域２１を形成した後、コンタクトホール２２の底部露出する第２の絶縁膜１８を除去する。その後、第３の金属膜を形成し、コンタクトホール２２を介してドレイン電極１７と接続させる。そして、凹部２０上に画素反射電極２５を形成する。ここで、第３の金属膜は積層構造としてもよい。例えば、下層に高融点金属膜を形成し、上層にＡｌ合金膜を形成してもよい。

本実施の形態にかかる表示装置に用いられるＴＦＴアレイ基板の構成を示す平面模式図である。 （ａ）本実施の形態にかかるＴＦＴアレイ基板の画素部の構成を示す平面図である。（ｂ）本実施の形態にかかるＴＦＴアレイ基板の端子部の構成を示す平面図である。 図２（ａ）に示すＴＦＴアレイ基板の画素部のＡ−Ａ'断面を示す断面図及び図２（ｂ）に示すＴＦＴアレイ基板１の端子部のＢ−Ｂ'断面を示す断面図である。 実施の形態１にかかる表示装置の製造工程を示す製造工程断面図である。 有機樹脂膜の膜厚と膨潤量の関係を示す図である。 実施の形態２にかかる表示装置の製造工程を示す製造工程断面図である。

符号の説明

１ ＴＦＴアレイ基板、２ 表示領域、３ 額縁領域、４ ゲート電極配線、５ ソース配線、６ 画素、７ ゲート信号駆動回路、８ ソース信号駆動回路、９ ＴＦＴ、１０ 保持容量部、 １１ 絶縁性基板、１２ 補助容量電極、１３ 第１の絶縁膜、１４ 半導体能動膜、１５ オーミックコンタクト膜、１６ ソース電極、１７ ドレイン電極、１８ 第２の絶縁膜、１９ 有機樹脂膜、２０ 凹部、２１ 膜厚調整領域、２２ コンタクトホール、２３ 開口部、２４ 画素透過電極、２５ 画素反射電極、２６ 薄膜化樹脂膜

Claims (5)

1. 基板上の画素部に形成された第１の補助容量電極及び第１のゲート電極配線、並びに端子部に形成された第２の補助容量電極及び第２のゲート電極配線と、
   前記第１の補助容量電極、前記第２の補助容量電極、前記第１のゲート電極配線、及び前記第２のゲート電極配線上に形成される第１の絶縁膜と、
   前記第１の絶縁膜上であって、前記画素部の前記第１のゲート電極配線と対向する領域の一部に形成されるソース電極、前記第１のゲート電極配線と対向する領域の他の一部及び前記第１の補助容量電極と対向する領域に形成されるドレイン電極、並びに前記端子部の前記第２の補助容量電極と対向する領域を除く位置に形成されるソース配線と、
   前記ソース電極及び前記ドレイン電極上並びに前記ソース配線上に形成される第２の絶縁膜と、
   前記第２の絶縁膜上に形成される有機樹脂膜と、
   前記有機樹脂膜上に形成され、コンタクトホールを介して前記ドレイン電極、前記第２の補助容量電極、及び前記ソース配線と接続される画素透過電極と、
   前記画素透過電極及び前記有機樹脂膜上の一部又は全部に形成される画素反射電極を有し、
   前記端子部の前記有機樹脂膜は、前記画素部の前記有機樹脂膜の膜厚より薄い膜厚調整領域を有する表示装置。
2. 前記膜厚調整領域は、前記端子部の前記有機樹脂膜の膜厚が一定になるように形成される
   ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記画素部の前記有機樹脂膜上に複数の凹部を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の表示装置。
4. 基板上の画素部に第１の補助容量電極及び第１のゲート電極配線、並びに端子部に第２の補助容量電極及び第２のゲート電極配線を形成する工程と、
   前記第１の補助容量電極、前記第２の補助容量電極、前記第１のゲート電極配線、及び前記第２のゲート電極配線上に第１の絶縁膜を形成する工程と、
   前記第１の絶縁膜上であって、前記画素部の前記第１のゲート電極配線と対向する領域の一部にソース電極を形成する工程、前記第１のゲート電極配線と対向する領域の他の一部及び前記第１の補助容量電極と対向する領域にドレイン電極を形成する工程、及び前記端子部の前記第２の補助容量電極と対向する領域を除く位置にソース配線を形成する工程と、
   前記ソース電極及び前記ドレイン電極並びに前記ソース配線上に第２の絶縁膜を形成する工程と、
   前記第２の絶縁膜上に有機樹脂膜を形成する工程と、
   前記有機樹脂膜上に形成され、コンタクトホールを介して前記ドレイン電極、前記第２の補助容量電極、又は前記ソース配線と接続される画素透過電極を形成する工程と、
   前記画素透過電極上及び前記有機樹脂膜上の一部に画素反射電極を形成する工程を有し、
   前記有機樹脂膜形成工程では、前記端子部の前記有機樹脂膜に、前記画素部の前記有機樹脂膜の膜厚より薄い膜厚調整領域を形成する表示装置の製造方法。
5. 前記有機樹脂膜形成工程では、前記端子部の前記有機樹脂膜の膜厚が一定になるように前記膜厚調整領域を形成する
   ことを特徴とする請求項４記載の表示装置の製造方法。

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