JP3488681B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示装置の
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ等のＯＡ
(オフィス・オートメーション)機器のポータブル化が進
み、ＯＡ機器に使用される表示装置の低コスト化が重要
な課題となってきている。この表示装置は、電極が形成
された一対の基板で電気光学特性を有する表示媒体を挟
んで形成されており、上記電極間に電圧を印加すること
によって上記表示媒体の電気光学特性に変化を与えて表
示を行うようになっている。
【０００３】上記表示装置としては、表示性能の点か
ら、個々の画素にスイッチング素子を設けて、駆動可能
な走査線の本数を増加させることができるアクティブマ
トリックス方式が主流となってきている。そして、上記
走査線本数の増加等の技術によって、ディスプレイの高
解像度化,光コントラスト化,多階調化および広視野角化
が達成されつつある。
【０００４】上記アクティブマトリックス方式の液晶表
示装置においては、マトリックス状に設けられた画素電
極とこの画素電極の近傍を通る走査線とが、アクティブ
素子(上記スイッチング素子)を介して電気的に接続され
ている。上記アクティブ素子としては２端子の非線形素
子(ＭＩＭ)あるいは３端子の非線形素子があり、現在使
用されているアクティブ素子の代表格は、３端子の非線
形素子である薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)である。
【０００５】また、近年、より低消費電極化の要求が高
まり、通常バックライトを必要とする透過型液晶表示装
置に代って、反射型液晶表示装置および反射/透過型液
晶表示装置の開発が盛んである。
【０００６】ここで、上記反射型液晶表示装置において
は、明るい表示を得るために、反射電極の面積を拡大さ
せ、更に、入射光を散乱させるために複数の凹凸を形成
した樹脂膜上に反射電極としてＡl膜を形成している。
また、映像信号を送る配線と液晶駆動用のドライバとの
接続には、後工程での酸化による高抵抗化を防止する等
の目的で、透明電極部分等に用いられるＩＴＯ(インジ
ュウム錫酸化物)が用いられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の反射型液晶表示装置においては、以下に記載するよ
うな問題がある。すなわち、上述のように複数の凹凸を
形成した樹脂膜上にＡl系金属膜を成膜して反射電極を
形成する場合において、特に量産工程では、マスクデポ
等の特殊な成膜手段を用いる他にはＡl系金属膜を部分
的に成膜することは不可能である。したがって、上述の
ように配線とドライバとを接続する端子部分や透明電極
等のＩＴＯ部分を含めた液晶パネル全面にＡl系金属膜
を成膜することになる。ところが、この反射電極膜(Ａl
系金属膜)をパターンニングする際に、下記のような問
題が生ずるのである。
【０００８】上記ＩＴＯ膜とＡl膜とが積層された状態
でＡl膜を所定の形状にエッチングする場合には、フォ
トリソ工程を利用することになる。その場合、レジスト
膜の形成に露光および現像を行うと、アルカリ系の現像
液を使用することによって、ＩＴＯ膜とＡl膜との間で
電池が構成されてしまう。その結果、Ａl膜とＩＴＯ膜
とが腐食,溶解されるので歩留まりを低下させる。この
現象を電食と呼び、ＩＴＯ膜とＡl膜との組み合せに限
ったことではなく、アルカリ系の現像液を使用すること
によって電池反応が生ずる組み合せの総てに生ずる。
【０００９】この電食の問題を解決するために、Ａl等
の金属膜を成膜する前にＭo(モリブデン)を成膜して２
層構造とする技術が提案されている。この技術によれ
ば、ＡlおよびＭoの層は連続して成膜でき、また、リン
酸,硝酸,酢酸および水からなる混合液によって２層同時
にエッチングできるため、工程数を増やすことなく且つ
電食を起こすことなく反射電極膜(Ａl膜)のパターンを
形成できるのである。
【００１０】ところで、上記樹脂膜上に反射電極として
形成されたＡl等の金属膜若しくは透明導電膜のパター
ンニングを行う場合に、レジストの剥離液による上記樹
脂膜の膨潤によって上記樹脂膜と金属膜との密着力が弱
まって、上記金属膜が剥がれてしまうことがしばしば見
られる。上記Ｍoの場合においても、アクリル樹脂上に
成膜し、パターンニングした後にピールテストを行う
と、Ｍoが樹脂膜から剥がれてしまい、歩留りの低下に
つながる現象が発生するという問題がある。
【００１１】ここで、上記ピールテストとは、粘着性を
有する接着テープを基板上の薄膜に貼りつけ、接着テー
プを剥がした場合に上記薄膜が基板側に残るか接着テー
プに粘着するかによって、上記薄膜の基板に対する付着
力の強さの程度を調べるテスト方法である。具体的に
は、 （１）ＪＩＳ規格(ＪＩＳ Ｋ‐５４００等)に習い、テ
スト膜を成膜した樹脂膜上にカッターナイフによって１
mm角の１００個の枡目を切る。 （２）枡目が切られたテスト膜上に接着テープを貼り付
けた後、一定の剥がし角度で剥がす。 （３）その際に、１００個の枡目のうち幾つの枡目のテ
スト膜が剥がれたかによって、 テスト膜と樹脂膜との
密着性を評価する。つまり、１００個の枡目が剥がれた
場 合には密着力が弱く、全く剥がれない場合には十分
な密着力があると評価する。 のである。
【００１２】また、一般に、高分子フィルム等の絶縁物
上に金属配線を施す場合、上記高分子フィルムと金属膜
との密着力が弱いことが問題となっており、従来から様
々な試みがなされている。その一例として、上記金属膜
の成膜に、蒸着法よりもスパッタ法を用いることが強い
密着力を得る上で有効であることが紹介されている。し
かしながら、上記Ｍoを成膜する場合には、スパッタ法
を用いても十分な密着力を得ることができないという問
題がある。
【００１３】そこで、この発明の目的は、絶縁膜上に形
成された金属膜における上記絶縁膜との密着性が改善さ
れた製品歩留りおよび信頼性が高い液晶表示装置を提供
することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、一対の基板間に液晶層が挟持され,こ
の液晶層が複数に分割されて成る画素領域内に光反射機
能を有する反射金属膜を備えて,上記画素領域毎に上記
液晶層に印加する電圧が制御される液晶表示装置におい
て、上記反射金属膜は, 上記液晶層に電圧を印加するた
めの電極であって , 且つ ,上記基板側から感光性樹脂膜お
よびＭoＮ膜の順に積層されて成る積層構造体上に形成
されており、上記Ｍ o Ｎ膜は窒素含有量 ( 原子％ ) が５％
以上且つ３０％以下であることを特徴としている。
【００１５】Ｍoを窒化することによって高分子樹脂等
でなる感光性樹脂膜とＭo膜との密着性が向上される。
上記構成によれば、感光性樹脂膜上にはＭoＮ膜と反射
金属膜とが順次積層されている。したがって、上記感光
性樹脂膜としてアクリル樹脂を用いた場合であっても、
上記アクリル樹脂と反射金属膜との密着性が向上され
て、製品歩留りおよび信頼性が向上される。
【００１６】さらに、上記ＭoＮ膜における窒素含有量
は５％以上であるから、上記感光性樹脂膜と反射金属膜
との密着性が十分向上される。また、上記窒素含有量は
３０％以下であるから、エッチングレートは低下するこ
とがない。したがって、上記ＭoＮ膜および反射金属膜
のエッチング処理に時間を要することによるパターニン
グ工程のスループットの悪化が防止される。
【００１７】こうして、上記感光性樹脂膜と反射/画素
電極との密着性が向上されて、製品歩留りおよび信頼性
の高い液晶表示装置が得られる。
【００１８】また、この発明の液晶表示装置は、上記反
射金属膜が形成されている側の基板上にはＩＴＯ膜が形
成されていることが望ましい。
【００１９】上記構成によれば、上記反射金属膜として
Ａl系金属膜が用いられ、上記基板上には、例えばドラ
イバとの接続端子や透明電極として機能するＩＴＯ膜が
形成されており、上記ＩＴＯ膜上にＡl系金属膜を形成
してパターニングを行う場合でも、上記Ａl系金属膜と
ＩＴＯ膜との間には上記Ｍo膜が形成されるため、上記
Ａl系金属とＩＴＯとの電食反応が防止される。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明するが、この発明は以下の実施の形
態に限定されるものではない。
【００２１】＜第１実施の形態＞ 図１は、本実施の形態の液晶表示装置としての反射型液
晶表示装置の画素領域部分における平面図である。ま
た、図２は、図１における反射基板を含む縦断面図であ
る。
【００２２】図１および図２(a)に示すように、本実施
の形態における反射型液晶表示装置においては、絶縁性
基板４２上に、スイッチング素子としてのＴＦＴ４３が
形成されている。そして、このＴＦＴ４３を含む絶縁性
基板４２上には、凹凸形状を有する層間絶縁膜としての
感光性樹脂４４,ＭoＮ膜４５および反射電極４６が順次
形成されて、滑らかな凹凸状を有する反射基板４１を構
成している。尚、上記ＭoＮ層４５は、密着力を有して
耐電食機能を備えている。また、反射電極４６はＡlで
形成されている。
【００２３】上述のごとく、ガラス等で成る絶縁性基板
４２上にＴＦＴ４３が形成されている。このＴＦＴ４３
は、絶縁性基板４２上に、走査信号線であるゲートバス
ライン４７、ゲートバスライン４７から分岐したＴa(タ
ンタル)で成るゲート電極４８、ＳiＮxで成るゲート絶
縁層４９、ａ‐Ｓi(アモルファスシリコン)で成る半導
体層５０、ｎ型ａ‐Ｓiで成るｎ型半導体層５１、デー
タバスライン５２、このデータバスライン５２から分岐
したＩＴＯで成るソース電極５３、Ｔi（チタン)で成る
ドレイン電極５４等が順次成膜されて構成される。尚、
５５は、エッチストッパである。
【００２４】また、図２(b)に示すように、上記ゲート
バスラインおよびソースバスライン（共に図示せず)に
信号を入力するための信号入力端子部５６は、ゲートバ
スライン４７およびゲート電極４８と同時にパターニン
グされるＴaから成る端子部電極５７とＩＴＯから成る
端子部接続電極部５８との２層によって構成されてい
る。
【００２５】次に、上記ＭoＮ層４５の構造について説
明する。図３に、感光性樹脂４４上にＭoＮ膜４５を成
膜する際におけるＮ2ガス及びＡr(アルゴン)の成分比Ｎ
2/Ａrと、密着力との関係を示す。感光性樹脂４４上に
おけるＭoの成膜を１００sccmのＡrのみで行った場合
は、ピールテストの結果１００枡目中１００枡目が剥が
れた。ところが、Ａrに流量２０sccmでＮ2を加えたとこ
ろ、４８枡目が剥がれただけでかなり密着性が向上し
た。さらにＮ2を増加して４０sccmで加えた場合には、
剥がれる枡目は全くなかった。その場合におけるＮ2の
含有量(原子％)をオージェ分光分析装置によって調査し
た結果、Ｎ2の含有量は約１０％であった。
【００２６】上記ＡrにＮ2を流量６０sccm,８０sccm,１
００sccmで加えた場合にも、流量４０sccmで加えた場合
と同様に、剥がれる枡目は全くなかった。尚、Ｎ2の流
量を８０sccm,１００sccmとした場合におけるＮ2の含有
量(原子％)は約２５％,３０％であった。尚、上記オー
ジェ分光分析装置によるＮ2含有量の測定条件は以下通
りである。 ・オージェ分光分析装置：Perkin-Elmer社 ＳＡＭ６７
０ ・電子ビーム加速電圧 ３kＶ ・電子ビーム電流 ２２nＡ ・電子ビーム径 １６００Å ・電子ビーム入射角度 ６０°
【００２７】以上の結果は、感光性樹脂４４上に成膜す
るＭoを窒化することによって、感光性樹脂(アクリル樹
脂)４４とＭoＮ層４５との密着力を大きくすることがで
きることを示している。その場合、Ｍo膜は窒化するこ
とによってエッチングレートが低下する。図３に示すよ
うに、Ｎ2の流量が０sccmの場合におけるＭo膜のエッチ
ングレートが最も大きく、Ｎ2流量が増加するに連れて
エッチングレートは小さくなって行き、Ｎ2流量が１０
０sccmの場合には０sccmの場合の約１/３となる。エッ
チングレートは小さくなるということは、それだけエッ
チングするために時間を要することになり、生産量が低
下することを意味する。そこで、この発明においては、
１/３の生産量低下を限界とし、ＭoＮ層のＮ2含有量を
５％以上且つ３０％以下とする。
【００２８】尚、上述のように、感光性樹脂４４上に成
膜するＭo層の密着力を上げるためにＭo層を窒化するの
であるが、その場合、ＭoＮ膜４５上に形成される反射
電極４６としてのＡl膜とＭoＮ膜との密着力は、Ａl膜
とＭo膜との密着力に比して低下することはない。
【００２９】次に、本反射型液晶表示装置における反射
基板４１の製造工程、特に感光性樹脂４４上に対するＭ
oＮ層(凹凸形状を有して密着力を持つ電食防止膜)４５
およびＡlで成る反射電極４６の形成工程について説明
する。図４および図５は、図２における反射基板４１の
製造工程を示すプロセス断面図である。尚、図中、左側
には画素領域のプロセス断面図を示し、右側には信号入
力端子部領域のプロセス断面図を示している。
【００３０】先ず、図４(a)に示すように、上記ＴＦＴ
４３(図４及び図５では図示せず)が形成されたガラス等
の絶縁性基板４２上に、層間絶縁膜としてのポジ型の感
光性樹脂４４(製品名：ＯＦＰＲ‐８００：東京応化製)
を１μm〜５μmの厚さに塗布する。本実施の形態におい
ては３μmの厚さで塗布した。そして、この状態で、図
４(b)に示すように、図６に示すような円形の遮光部６
２をその面積が２０％以上４０％以下で形成された第１
フォトマスク６１を配置して、低照度の紫外線光６４で
均一に第１の露光を行う。次に、図４(c)に示すよう
に、図７に示すような第２フォトマスク６５配置して、
コンタクトホール６６の形成部を高照度の紫外線光６４
で第２の露光を行う。
【００３１】ここで、上記第１フォトマスク６１は、Ｔ
ＦＴ４３の位置に対応する遮光部とコンタクトホール６
６の位置に対応する開口部(共に図示せず)とを有してい
る。さらに、円形遮光部６２は、隣り合う円形遮光部６
２との中心間隔が５μm以上且つ５０μm以下、好ましく
は１０μm〜２０μmになるようにランダムに配置されて
いる。尚、６３は、透明部である。また、第２フォトマ
スク６５は、コンタクトホール６６の位置に対応する透
過部６７を開口している。また、両フォトマスク６１,
６５共、信号入力端子部５６の位置が透過部となるよう
な構造を有している。そして、コンタクトホール６６の
露光と同時に信号入力端子部５６にも紫外線光６４で露
光可能になっている。
【００３２】次に、図４(d)に示すように、現像液とし
て東京応化工業(株)製のＴＭＡＨ(テトラ・メチルアン
モニウム・ハイドロオキサイド)を用いて現像を行い、
上述した高照度露光部分(上記２度の露光が行われたコ
ンタクトホール６６および信号入力端子部５６の部分)
の感光性樹脂４４を完全に除去する。また、低照度露光
部分(上記第１の露光による１度の露光が行われた透明
部６３の部分)６８の感光性樹脂４４を初期の膜厚に対
して約４０％残膜させ、未露光部分(ＴＦＴ４３および
上記円形遮光部６２の部分)の感光性樹脂４４を初期の
膜厚に対して約８０％残膜させる。
【００３３】次に、２００℃で６０分間の加熱処理を行
い、図４(e)に示すように、熱だれ現象によって感光性
樹脂４４を変形させて、表面に滑らかな凹凸を形成す
る。そして、図５(f)に示すように、絶縁性基板４２上
にＭoＮとＡlとをスパッタリング法によって各々５００
Å,１０００Åの膜厚で形成する。そして、図５(g)〜図
５(k)に示すように、１つのＴＦＴ４３に１つの反射電
極４６が存在するようにパターニングを行い、ＭoＮ膜
４５とＡl膜４６との積層膜を形成するのである。
【００３４】尚、上記ＭoＮ膜は、ＤＣマグネトロンス
パッタ法によって、１００sccmのＡr,４０sccmのＮ2に
よって、ガス圧が０.５Ｐaの雰囲気下で成膜する。ま
た、上記Ａl膜は、１００sccmのＡr、ガス圧が０.４Ｐa
の雰囲気下で成膜する。また、上記ＭoＮ膜４５と反射
電極４６の積層膜のパターニングは、図５(g)に示すよ
うにフオトレジスト６９を塗布し、図５(h)に示すよう
に画素電極毎に分離するためのヌキ部および信号入力端
子部５６を紫外線光６４で露光し、図５(i)〜図５(k)に
示すように、現像工程,エッチング工程および剥離工程
を行うことによって行うのである。
【００３５】以上のような工程によって、滑らかで高密
度な凹凸部を有する反射電極４６を形成できる。このよ
うな反射基板４６は、平坦部が減少しているため、正反
射成分の少ない理想的な反射特性を実現することが可能
である。また、感光性樹脂４４のフォトプロセス回数を
削減することが可能であり、反射電極４６の製造に必要
なコストの低減も可能である。
【００３６】最後に、上述のように形成された反射基板
４１と透明電極を支持するカラーフィルタ基板(共に図
示せず)とをスペーサーを介して貼り合わせ、上記両基
板間に液晶を注入して、上記カラーフィルタ基板に位相
差板と偏光板とを貼り付けて反射型液晶表示装置が完成
する。
【００３７】上述のように、本実施の形態においては、
反射型液晶表示装置を作成するに際して、絶縁性基板４
２上にＴＦＴ４３を形成し、さらにＴＦＴ３を覆って層
間絶縁膜としての感光性樹脂４４を成膜する。そして、
円形遮光部６２が散在された第１フォトマスク６１と第
２フォトマスク６５とで２回の露光を行い、感光性樹脂
４４にコンタクトホール６６を形成すると共に、ＴＦＴ
４３以外の領域に滑らかな凹凸を形成する。その後、上
記凹凸が形成された感光性樹脂４４上にＭoＮ膜４５お
よび反射電極４６とを順次積層して、滑らかで高密度な
凹凸を有する反射電極４６を形成するようにしている。
【００３８】したがって、正反射成分が少なくペーパー
ホワイト表示が可能な反射電極４６を１つの画素領域内
に有する反射型基板４１を形成することができる。
【００３９】その際に、上記絶縁性基板４２上全面に反
射電極４６を成膜する際にはＭoＮ膜４５上に成膜して
いる。そのために、図５(f)に示すように、Ａl膜である
反射電極４６と信号入力端子部５６を構成するＩＴＯか
ら成る端子部接続電極部５８との間にはＭoＮ膜４５が
存在することになる。したがって、ＭoＮ層４５と反射
電極４６との積層膜をパターニングするに際して、フォ
トリソによるレジスト膜の形成時にアルカリ系の現像液
を使用しても、ＭoＮ層４５の存在によってＩＴＯ膜と
Ａl膜との間で電食現象は発生しないのである。
【００４０】また、上記感光性樹脂４４上にＭoＮ膜４
５を成膜する場合、Ｎ2の含有量が５原子％より小さい
場合には感光性樹脂(アクリル樹脂)４４に対するＭoＮ
層４５の密着力は低く、実用的ではない。また、３０原
子％より大きい場合にはエッチングレートが低下してし
まい、エッチング処理に時間を要してしまう。その場合
には、ＭoＮ層４５と反射電極４６とのパターニング工
程のスループットが悪化してしまう。すなわち、本実施
の形態においては、ＭoＮ膜４５におけるＮ2の含有量を
５原子％以上且つ３０原子％以下にすることによって、
感光性樹脂４４に対するＭoＮ層４５の高い密着力を得
ることができ、且つ、エッチングレートの低下を抑制し
てパターニング工程のスループットの悪化を防止できる
のである。
【００４１】＜第２実施の形態＞ 図８は、本実施の形態の液晶表示装置としての透過/反
射両用型液晶表示装置の画素領域部分における平面図で
ある。また、図９は、図８におけるＡ‐Ａ'矢視断面図
である。
【００４２】本実施の形態における透過/反射両用型液
晶表示装置においては、図９に示すように、絶縁性基板
２上に、スイッチング素子としてのＴＦＴ３が形成され
ている。そして、このＴＦＴ３を含む絶縁性基板２上に
は、凹凸形状を有する層間絶縁膜としての感光性樹脂
４,ＭoＮ膜５及び反射電極６が順次形成されて、透過/
反射両用基板１を構成している。さらに、絶縁性基板２
上には透明電極７が形成されている。尚、上記ＭoＮ層
５は、密着力を有して耐電食機能を備えている。また、
反射電極６はＡlで形成され、透明電極７はＩＴＯで形
成されている。そして、反射電極６および透明電極７に
よって、画素領域の反射部および透過部を構成している
のである。
【００４３】また、上記透過/反射両用基板１に対向す
るカラーフィルタ基板８上には、カラーフィルタ層９と
透明電極１０とが順次形成されている。そして、透明電
極１０側を反射電極６側に向けて互いに対向した透過/
反射両用基板１とカラーフィルタ基板８との間には、液
晶層１１が設けられている。また、両基板１,８の外側
には、位相差板１２,１２と偏光板１３,１３とが配置さ
れている。さらに、透過/反射両用基板１側の最も外側
には、バックライト１４が配置されている。
【００４４】尚、本実施の形態においては、液晶表示モ
ードとして偏光モードを使用しているが、この発明はこ
れに限定されるものではない。例えば、ゲストホストモ
ードを使用すれば、位相差板１２および偏光板１３は省
略することが可能になる。
【００４５】上述のごとく、図８および図９に示すよう
に、ガラス等で成る絶縁性基板２上にＴＦＴ３が形成さ
れている。このＴＦＴ３は、絶縁性基板２上に、走査信
号線であるゲートバスライン１５、このゲートバスライ
ン１５から分岐したＴaで成るゲート電極１７、ＳiＮx
で成るゲート絶縁層１８、ａ‐Ｓiで成る半導体層１
９、ｎ型ａ‐Ｓiで成るｎ型半導体層２０、データバス
ライン１６、このデータバスライン１６から分岐したＴ
aとＩＴＯとの積層膜で成るソース電極２１、ＴaとＩＴ
Ｏとの積層膜で成るドレイン電極２２等が順次成膜され
て構成される。このＴＦＴ３は、ドレイン電極２２をデ
ータバスライン１６に接続するスイッチング素子として
機能する。尚、２３は、半導体層１９に形成されるチャ
ネル領域である。
【００４６】上記ドレイン電極２２の延長部はＩＴＯの
みで形成されており、このＩＴＯ部分が画素電極の一部
を構成する透明電極７となっている。また、上述のよう
に上記画素電極の一部を構成する反射電極６は、ＭoＮ
層５およびコンタクトホール２４を介してドレイン電極
２２に接続されており、層間絶縁膜としての感光性樹脂
４を介して透明電極７上に延在している。尚、ＭoＮ層
５のＮ2含有量は、上記第１実施の形態と同様に５％以
上且つ３０％以下である。
【００４７】次に、本透過/反射両用型液晶表示装置に
おける透過/反射両用基板１の製造工程、特に感光性樹
脂４上に対するＭoＮ層(凹凸形状を有して密着力を持つ
電食防止膜)５およびＡlで成る反射電極６の形成工程に
ついて説明する。図１０は、図９における透過/反射両
用基板１の製造工程を示すプロセス断面図である。尚、
本実施の形態においても、上記第１実施の形態の場合と
同様に、端子部電極とＩＴＯから成る端子部接続電極部
との２層構成を有する信号入力端子部を備えている。し
かしながら、この信号入力端子部に対する製造プロセス
は上記第１実施の形態の場合と同じであるため図１０に
おいては省略し、画素領域のみを記載している。
【００４８】先ず、図１０(a)に示すように、上記ＴＦ
Ｔ３および透明電極７が形成された絶縁性基板２の表面
に、層間絶縁膜としての感光性樹脂４を１μm〜５μmの
厚さに塗布する。本実施の形態においては４μmで成膜
した。そして、この状態で、図１１に示すような第１フ
ォトマスク２５を配置して、５２mｊで第１の露光を行
う。次に、図１０(b)に示すように、図１２に示すよう
な第２フォトマスク２６を配置して第２の露光を行う。
【００４９】ここで、上記第１フォトマスク２５は、図
１１に示すように、ＴＦＴ３に対応する領域２７は完全
に遮光し、コンタクトホール２４に対応する領域２８お
よび上記透過領域に対応する領域２９は完全に開口し、
その他の領域には円形遮光部３０を散在させて構成され
ている。また、第２フォトマスク２６は、図１２に示す
ように、コンタクトホール２４に対応する領域３１およ
び上記透過領域に対応する領域３２のみを完全に開口し
て構成されている。
【００５０】そうした後に、絶縁性基板２上の感光性樹
脂４を現像する。そうすると、上記第１の露光のみによ
って光が照射された領域の感光性樹脂４は、１回だけの
露光であるため露光強度が弱い。したがって、完全に除
去されることはなく、且つ、両フォトマスク２５,２６
で覆われて全く露光されていない領域(ＴＦＴ３上の領
域)よりも１０〜５０％膜減りする。その結果、図１０
(c)に示すように、表面に凹凸形状が形成された状態と
なる。
【００５１】これに対して、上記第１,第２の露光によ
って光が照射された領域(コンタクトホール２４形成部
と透過部との領域)の感光性樹脂４は、２回の露光であ
るため露光強度が強く、図１０(c)に示すように、完全
に除去されることになる。
【００５２】次に、図１０(d)に示すように、上述のご
とく滑らかな凹凸が形成された感光性樹脂４上に、Ｍo
ＮとＡlとをスパッタリングによって５００Å,１０００
Å程度の膜厚に順次形成する。そして、１つのＴＦＴ３
上に１つの反射電極６が存在するようにパターニングを
行い、ＭoＮ層５とＡlの反射電極６との積層膜を形成す
るのである。
【００５３】尚、上記ＭoＮ膜は、ＤＣマグネトロンス
パッタ法によって、１００sccmのＡr,４０sccmのＮ2に
よって、ガス圧が０.５Ｐaの雰囲気下で成膜する。ま
た、上記Ａl膜は、１００sccmのＡr、ガス圧が０.４Ｐa
の雰囲気下で成膜する。また、上記パターニングは、フ
ォトリソによるマスクパターン形成後、リン酸,硝酸,酢
酸および水からなる混合液によって上記ＭoＮ膜とＡl膜
との２層を同時にエッチングすることによって行う。
【００５４】また、上記反射電極６は、コンタクトホー
ル２４を介してＴＦＴ３のドレイン電極２２に接続され
ると共に、感光性樹脂４上に形成された滑らかな凹凸に
沿って形成されている。したがって、表示に寄与する反
射電極６の表面にも、感光性樹脂４の凹凸に応じた不規
則な円形の凹凸が存在するのである。
【００５５】上述のように、本実施の形態においては、
透過/反射両用型液晶表示装置を作成するに際して、絶
縁性基板２上にＴＦＴ３及び透明電極７を形成し、さら
にＴＦＴ３を覆う反射部には層間絶縁膜としての感光性
樹脂４を成膜する。そして、円形遮光部３０が散在され
た第１フォトマスク２５と第２フォトマスク２６とで２
回の露光を行い、感光性樹脂４にコンタクトホール２４
および上記透過領域を形成すると共に、ＴＦＴ３以外の
領域に滑らかな凹凸を形成する。その後、上記凹凸が形
成された感光性樹脂４上にＭoＮ膜５および反射電極６
とを順次積層して、滑らかで高密度な凹凸を有する反射
電極６を形成するようにしている。
【００５６】したがって、正反射成分が少なくペーパー
ホワイト表示が可能な反射電極６と透明電極７とを１つ
の画素領域内に有する透過/反射両用型基板１を形成す
ることができる。
【００５７】その際に、上記Ａl膜である反射電極６
は、ＩＴＯ膜である透明電極７やＩＴＯとＴaとの２層
膜であるソース電極２１およびドレイン電極２２と、層
間絶縁膜としての感光性樹脂４およびＭoＮ膜５を介し
て対向している。したがって、ＭoＮ層５と反射電極６
との積層膜をパターニングするに際して、フォトリソに
よるレジスト膜の形成時にアルカリ系の現像液を使用し
ても、ＭoＮ層５の存在によってＩＴＯ膜とＡl膜との間
で電食現象は発生しないのである。
【００５８】また、上記説明では省略しているが、上記
感光性樹脂４上にＡl膜である反射電極６を成膜する際
にはＭoＮ膜５上に成膜している。そのために、上述の
ごとくＩＴＯから成る端子部接続電極部上に反射電極６
が成膜された場合には、端子部接続電極部(ＩＴＯ)とＡ
l膜(反射電極６)との間にはＭoＮ膜５が存在することに
なる。したがって、ＭoＮ層５と反射電極６との積層膜
をパターニングするに際してアルカリ系の現像液を使用
しても、ＭoＮ層５の存在によってＩＴＯ膜(端子部接続
電極部)とＡl膜(反射電極６)との間で電食現象は発生し
ないのである。
【００５９】また、本実施の形態においても、上記Ｍo
Ｎ膜５におけるＮ2の含有量を５原子％以上で且つ３０
原子％以下にすることによって、感光性樹脂４に対する
ＭoＮ層５の高い密着力を得ることができ、且つ、エッ
チングレートの低下を抑制してパターニング工程のスル
ープットの悪化を防止できるのである。
【００６０】＜第３実施の形態＞ 上述したように、Ｎ2含有量が５原子％以上且つ３０％
以下であるＭoＮ層は、高分子樹脂に対して高い密着力
を得ることができ、且つ、エッチングレートの低下を抑
制してパターニング工程のスループットの悪化を防止で
きる。本実施の形態は、上記ＭoＮの利点を利用して、
樹脂上にＭoＮの配線パターンを形成して成る配線基板
に関する。
【００６１】図１３は、本実施の形態の配線基板の部分
断面図である。７１はＰＥＴフィルムであり、７２はＭ
oＮ配線であり、７３はＭo配線である。上記構成の配線
基板は、次のようにして形成される。
【００６２】先ず、上記ＰＥＴフィルム７１上に、Ａr
ガス流量１００sccm,Ｎ2ガス流量４０sccm,真空度０.５
０Ｐaの雰囲気で、ＭoＮ膜を成膜する。さらに、Ａrガ
ス流量１００sccm,真空度０.５０Ｐaの雰囲気で、Ｍo膜
を約１０００Åの膜厚で成膜する。その後、フォトリソ
およびエッチングを行って上記ＭoＮ膜およびＭo膜を所
定の配線形状にパターンニングする。こうして、ＭoＮ
配線７２およびＭo配線７３が形成されるのである。
【００６３】ここで、上記ＭoＮ配線７２とＭo配線７３
との二層構造に成膜するのは、ＭoＮ配線７２のみでは
抵抗値が高く、単独では配線として使用することが不可
能であるためである。尚、本実施の形態におけるＭoＮ
膜形成時のＮ2ガス流量は、４０sccmに限定するもので
はなく、上記第１,第２実施の形態の場合と同様に、２
０sccm以上で且つ１００sccmの範囲であればよい。そう
することによって、ＭoＮ膜におけるＮ2含有量を５原子
％以上で且つ３０原子％以下にすることができる。その
結果、ＰＥＴフィルム７１に対するＭoＮ配線７２の高
い密着力を得ることができ、且つ、エッチングレートの
低下を抑制してパターニング工程のスループットの悪化
を防止できるのである。また、得られた配線基板の用途
は特に限定するものではないが、上記第１,第２実施の
形態の液晶表示装置に適用しても差し支えない。
【００６４】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の液
晶表示装置は、画素領域内に設けられた反射金属膜は、
基板側から感光性樹脂膜およびＭoＮ膜の順に積層され
て成る積層構造体上に形成されているので、上記感光性
樹脂膜と反射金属膜との間には、上記感光性樹脂膜との
密着性が高いＭoＮ膜を介在させることができる。した
がって、上記感光性樹脂膜としてアクリル樹脂を用いた
場合であっても、上記アクリル樹脂と反射金属膜との密
着性を向上できる。
【００６５】すなわち、この発明によれば、上記反射金
属膜がアクリル樹脂から剥がれることを防止して、製品
歩留りおよび信頼性の高い液晶表示装置を提供すること
ができるのである。
【００６６】さらに、上記ＭoＮ膜の窒素含有量(原子
％)を５％以上且つ３０％以下にしているので、上記Ｍo
Ｎ膜における窒素含有量を５％以上にして上記感光性樹
脂膜と反射金属膜との密着性を十分向上できる。また、
上記窒素含有量を３０％以下にしてエッチングレートの
低下を抑制できる。したがって、上記ＭoＮ膜および反
射金属膜のエッチング処理に時間を要することによるパ
ターニング工程のスループットの悪化を防止できる。
【００６７】また、この発明の液晶表示装置は、上記反
射金属膜が形成されている側の基板上にＩＴＯ膜(ドラ
イバとの接続端子や透明電極)を形成すれば、上記反射
金属膜としてＡl系金属膜を上記ＩＴＯ膜上に形成して
パターニングを行う場合でも、上記Ａl系金属膜とＩＴ
Ｏ膜との間には上記Ｍo膜が形成されているため、上記
Ａl系金属とＩＴＯとの電食反応を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の液晶表示装置としての反射型液晶
表示装置の画素領域部分における平面図である。
【図２】 図１における反射基板を含む縦断面図であ
る。
【図３】 ＭoＮ膜の成膜時におけるＮ2の流量と密着力
との関係を示す図である。
【図４】 反射基板の製造工程を示すプロセス断面図で
ある。
【図５】 図４に続く示すプロセス断面図である。
【図６】 図４における第１フォトマスクの平面図であ
る。
【図７】 図４における第２フォトマスクの平面図であ
る。
【図８】 この発明の液晶表示装置としての透過/反射
両用型液晶表示装置の画素領域部分における平面図であ
る。
【図９】 図８におけるＡ‐Ａ'矢視断面図である。
【図１０】 図９における透過/反射両用基板の製造工
程を示すプロセス断面図である。
【図１１】 図１０における第１フォトマスクの平面図
である。
【図１２】 図１０における第２フォトマスクの平面図
である。
【図１３】 この発明の配線基板における部分断面図で
ある。
【符号の説明】
１…透過/反射両用基板、 ２,４２…絶縁性基板、 ３,４３…ＴＦＴ、 ４,４４…感光性樹脂、 ５,４５…ＭoＮ膜、 ６,４６…反射電極、 ７,１０…透明電極、 ８…カラーフィルタ基板、 １１…液晶層、 １７,４８…ゲート電極、 １９,５０…半導体層、 ２０,５１…ｎ型半導体層、 ２１,５３…ソース電極、 ２２,５４…ドレイン電極、 ２４,６６…コンタクトホール、 ２５,６１…第１フォトマスク、 ２６,６５…第２フォトマスク、 ３０,６２…円形遮光部、 ４１…反射基板、 ５６…信号入力端子部、 ５７…端子部電極、 ５８…端子部接続電極部、 ６９…フォトレジスト、 ７１…ＰＥＴフィルム、 ７２…ＭoＮ配線、 ７３…Ｍo配線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−133597（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−20319（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−38440（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−281972（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1343 G02F 1/1333

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一対の基板間に液晶層が挟持され、この
    液晶層が複数に分割されて成る画素領域内に光反射機能
    を有する反射金属膜を備えて、上記画素領域毎に上記液
    晶層に印加する電圧が制御される液晶表示装置におい
    て、 上記反射金属膜は、上記液晶層に電圧を印加するための
    電極であって、且つ、上記基板側から感光性樹脂膜およ
    び窒化モリブデン膜の順に積層されて成る積層構造体上
    に形成されており、 上記窒化モリブデン膜は、窒素含有量 ( 原子％ ) が５％以
    上且つ３０％以下であ ることを特徴とする液晶表示装
    置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の液晶表示装置におい
    て、上記反射金属膜が形成されている側の基板上には、
    インジュウム錫酸化膜が形成されていることを特徴とす
    る液晶表示装置。
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