JP3641629B2

JP3641629B2 - Manufacturing method of liquid crystal display device

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Publication number: JP3641629B2
Application number: JP2002307014A
Authority: JP
Inventors: 和彦津田; 一洋石塚; 裕之大上
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2019-06-16
Also published as: JP2003195292A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部からの入射光を反射することによって表示を行う液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ワードプロセッサ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、ポケットテレビなどへの液晶表示装置の応用が急速に進展している。特に、液晶表示装置の中でも外部から入射した光を反射させて表示を行う反射型液晶表示装置は、バックライトが不要であるため消費電力が低く、薄型であり、軽量化が可能であることから注目されている。
【０００３】
しかしながら、従来の反射型液晶表示装置は、周囲の明るさなどの使用環境あるいは使用条件によって、その表示の明るさやコントラストなどが左右されてしまうというような問題を有しており、そのため、現在では、良好な反射特性を有し、容易にかつ再現性よく作製することができるとともに、表示品位の高い反射型液晶表示装置の実現に大きな期待が寄せられている。
【０００４】
ここで、特開平６−７５２３８号公報には、反射型液晶表示装置の表示品位を向上させるために、反射電極に凹凸をランダムにかつ高密度に発生させる技術が開示されている。
【０００５】
これは、反射電極に微細な凹凸形状を付加するための樹脂層を、ランダムな凹凸をパターニングした第一の感光性樹脂層と、この凹凸をさらに滑らかにするための第二の感光性樹脂層とから構成したものであり、この第一の感光性樹脂をパターニングするためのマスクを円形の遮光部をランダムに配置し、その遮光領域の面積を反射板の面積の４０％以上にするというものである。
【０００６】
そして、このようにランダム性を増大させることによって繰り返しパターンによる干渉を防止し、反射光の色づきを避けるとともに、凹凸密度を上げることによって、平坦部を減少させて正反射成分を減少させるということが記載されている。
【０００７】
また、従来の反射型液晶表示装置の製造プロセス短縮のために、ポジ型感光性樹脂を１層のみ用いて凹凸形成用パターンとコンタクトホールとを同時に露光する技術がある。
【０００８】
ここで、従来の反射型液晶表示装置の製造方法について、図面を用いて簡単に説明する。
【０００９】
図１４は、従来の製造方法を基に作製された反射型液晶表示装置の構造を示した断面図であり、図１５は、その製造工程のフローを示した断面図である。
【００１０】
図１４に示すように、従来の反射型液晶表示装置は、反射基板２３として液晶駆動用素子２４が形成された基板を用い、反射基板２３に設けられるアルミ画素電極１０と、これに対向する透明電極１２と、この透明電極１２を支持するカラーフィルター基板２５と、これらによって挟持される液晶１１と、カラーフィルター基板の上方（液晶と対向しない面側）に配置される位相差板１５と、位相差板１５上に配置される偏光板１６とを有する構成となっている。
【００１１】
そして、この反射基板２３は、ガラス基板１上に液晶駆動用素子２４としてアモルファスシリコントランジスタを形成した構成となっており、図１４に示すように、この液晶駆動用素子２４は、ガラス基板１上のゲート電極２としてのＴａ、ゲート絶縁層３としてのＳｉＮｘ、半導体層４としてのａ−Ｓｉ、ｎ型半導体層５としてのｎ型ａ−Ｓｉ、ソース電極７としてのＴｉ、ドレイン電極８としてのＴｉなどから構成されている。
【００１２】
ここで、従来の反射型液晶表示装置の反射基板２３の製造工程について、図１５を基に説明する。
【００１３】
まず、図１５（ａ）に示すように、基板１上にポジ型の感光性樹脂９を塗布する。
【００１４】
次に、図１５（ｂ）に示すように、図１６に示すようなコンタクトホール部３０を透過部とし、それ以外にも凹凸形成部に透過部１８を有するフォトマスクを用いて、高照度で露光を行う。
【００１５】
次に、図１５（ｃ）に示すように、現像液により現像を行うことにより、上述した露光部分の樹脂が完全に除去され、マスクパターンに対してポジ型の樹脂形状が形成される。
【００１６】
次に、図１５（ｄ）に示すように、加熱処理を行うことにより、熱だれ現象によって露光された領域の樹脂が変形し、滑らかな凹凸形状となる。ただし、このときの露光領域については、上述した現像工程によって樹脂が完全に除去されているため平面となっている。
【００１７】
次に、図１５（ｅ）に示すように、反射電極１０としてＡｌ薄膜を形成し、１つのトランジスタに対して１つの反射電極１０が対応するようにパターニングを行っている。
【００１８】
従来の反射型液晶表示装置は、以上のような工程によって反射電極１０を形成しているが、このような反射基板２３は、露光部分のポジ型感光性樹脂が完全に除去された状態で凹凸形状を形成しているため、平面部の多い反射板となってしまう。このような平面部の多い反射板では、その平面領域において光源を移し込んでしまうため、正反射成分の多い反射板となる。光源が写り込んでしまうと表示が確認しづらくなるため、一般に反射型の表示装置を見るときには正反射成分を避ける傾向がある。
【００１９】
従って、従来の反射型液晶表示装置における反射板の正反射成分は、明るさに寄与するものではなく、結果として暗い表示になってしまう。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の反射型液晶表示装置に対して、先出の特開平６−７５２３８号公報には、反射板の凹凸密度を向上させて理想的な散乱状態を作り出すために複雑な凹凸形成プロセスを採用した反射型液晶表示装置が開示されている。これは、第一のポジ型感光性樹脂を塗布後、十分な強度の第一の露光現像を行い、凹凸形状を完全にパターニングした後、凹凸の隙間を埋めて滑らかな凹凸とし、平坦部分を減少させるために第二のポジ型感光性樹脂を塗布して、その後コンタクトホール部分のみを第二の露光現像を行って再度パターニングするというものである。
【００２１】
しかしながら、このようなプロセスでは、感光性樹脂を２層重ねていることから、感光性樹脂のフォトプロセス（塗布−露光−現像−熱処理）が２回必要となってしまい、コスト高となることが明白である。
【００２２】
さらに、従来の反射型液晶表示装置では、１層のポジ型感光性樹脂を使用しており、よって感光性樹脂のフォトプロセスが１回ですむため簡潔なプロセスとなりコストの削減を図ることが可能となるものの、コンタクトホール部の感光性樹脂を確実に除去する必要があるため、必然的に凹凸形成パターン部の被露光エリアのポジ型感光性樹脂も除去されることになり、従って、被露光エリアは平面となって凹凸密度の小さな正反射の多い反射板となってしまう。
【００２３】
また、感光性樹脂を除去するための露光領域にダストなどが存在すると、未露光となった部分が現像によって除去することができなくなってしまう。したがって、コンタクトホールや信号入力端子部において導通不良が発生しやすくなってしまう。
【００２４】
本発明は、上述したような反射型液晶表示装置における問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、導通不良が起こりにくく、良好な反射特性を有する液晶表示装置を容易にかつ再現性よく作製することができる液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、液晶層を介在して対向配置される一対の基板のうち一方の基板上に、他方の基板側からの入射光を反射する反射手段を有し、画素電極が反射領域と透過領域とを備える液晶表示装置の製造方法であって、前記一方の基板上にネガ型の感光性樹脂を塗布する工程と、第１領域の感光性樹脂に、円形もしくは多角形の領域の総面積が前記反射手段の総面積の２０％以上４０％以下であるフォトマスクを用いて露光し、前記第１領域の感光性樹脂が受ける露光量の積分値を第２領域の感光性樹脂が受ける露光量の積分値よりも多くするように露光する工程と、前記第１領域の感光性樹脂を現像して、該第１領域の感光性樹脂の表面に凹凸を形成し、前記第２領域の感光性樹脂を現像して除去する工程と、現像後の感光性樹脂を加熱処理する工程と、加熱処理後の感光性樹脂上に反射膜を形成する工程と、を含むことにより、上記目的は達成される。
【００２６】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、液晶層を介在して対向配置される一対の基板のうち一方の基板上に、他方の基板側からの入射光を反射する反射手段を有し、画素電極が反射領域と透過領域とを備える液晶表示装置の製造方法であって、前記一方の基板上にネガ型の感光性樹脂を塗布する工程と、第１領域の感光性樹脂に、円形もしくは多角形の領域が隣り合う該領域の重心間隔を１０μｍ以上５０μｍ以下としたフォトマスクを用いて露光し、前記第１領域の感光性樹脂が受ける露光量の積分値を第２領域の感光性樹脂が受ける露光量の積分値よりも多くするように露光する工程と、前記第１領域の感光性樹脂を現像して、該第１領域の感光性樹脂の表面に凹凸を形成し、前記第２領域の感光性樹脂を現像して除去する工程と、現像後の感光性樹脂を加熱処理する工程と、加熱処理後の感光性樹脂上に反射膜を形成する工程と、を含むことにより、上記目的は達成される。
【００２７】
このとき、前記フォトマスクに形成された円形もしくは多角形の領域が透過部であることが望ましい。
【００２８】
また、前記第２領域は前記透過領域を含むことが望ましい。
【００２９】
また、前記感光性樹脂の第１領域には前記反射膜からなる反射電極が形成されるとともに、該反射電極は該感光性樹脂の第２領域において該反射電極の下層に形成される配線と接続されていることが望ましい。
【００３０】
また、前記一方の基板上の表示外領域には端子部が形成されるとともに、該端子部には前記感光性樹脂の第２領域が形成されていることが望ましい。
【００３１】
また、前記感光性樹脂を露光する工程は、透過部と遮光部と半透過部とを有するフォトマスクを用いて露光する工程を含み、該フォトマスクの透過部および半透過部に対応する領域に前記第１領域を形成し、該フォトマスクの遮光部に対応する領域に前記第２領域を形成することが望ましい。
【００３２】
また、前記感光性樹脂を露光する工程は、第１のフォトマスクを用いて露光する工程と、第２のフォトマスクを用いて露光する工程とを含み、該第１および第２のフォトマスクにより、前記第１領域および第２領域をそれぞれ形成することが望ましい。
【００３３】
このとき、前記第１のフォトマスクを用いて露光する工程と前記第２のフォトマスクを用いて露光する工程とは、それぞれ照射する光量が同じであることが望ましい。
【００３４】
また、前記第１のフォトマスクを用いて露光する工程では均一かつ低照度な露光を行い、前記第２のフォトマスクを用いて露光する工程では均一かつ高照度な露光を行うことが望ましい。
【００３５】
以下に、本発明の液晶表示装置の製造方法における作用について説明する。
【００３６】
本発明によれば、基板上に塗布した感光性樹脂のパターンが異なる領域に対して、露光量の積分値を面積的に分割して露光することにより、滑らかで高密度な凹凸形状とそれ以外の領域とをより少ない工程で形成することができる。
【００３７】
すなわち、凹凸形成領域には、感光性樹脂の完全に除去された部分がない状態で、熱処理工程により曲面化させることができるため、平面部がほとんど存在しなくなる。したがって、正反射成分を少なくした良好な反射特性を実現することができる。
【００３８】
ここで、露光工程では、フォトマスクにより遮光された部分（遮光領域）のネガ型の感光性樹脂は現像液に溶解されやすいため、円形もしくは多角形の柱または穴が形成されることになり、また、フォトマスクにより遮光されない部分（透過領域）のネガ型の感光性樹脂は現像液に溶解されにくくなるため、露光後に感光性樹脂を現像液により現像することによって、フォトマスクの透過領域と遮光領域とに対応して、基板上に凹凸形状の感光性樹脂が形成されることになる。
【００３９】
なお、感光性樹脂を層間絶縁膜として作用させることにより、工程数をなるべく少なくして反射電極を製造することができる。そして、感光性樹脂の第１領域に反射電極を形成するとともに、この反射電極を感光性樹脂の第２領域において反射電極の下層に形成される配線と接続することにより、すなわち、反射電極と液晶駆動用素子とを接続するためのコンタクトホールに対応する領域の樹脂は除去していることにより、コンタクトホールを除く表示絵素領域全体にわたって感光性樹脂が残るため、平面部の少ない、かつ絵素領域全体にわたって滑らかな凹凸を形成することが可能になり、正反射が低減された明るい反射光を得ることが可能となる。
【００４０】
また、感光性樹脂を層間絶縁膜として作用させ、感光性樹脂の第２領域において外部からの信号を入力するための端子部に対応する透過領域を形成していることにより、工程数をなるべく少なくして端子部を製造することができる。
【００４１】
また、透過部と遮光部と半透過部とを有するフォトマスクを用いて露光する工程を含み、フォトマスクの透過部および半透過部に対応する領域に第１領域を形成し、フォトマスクの遮光部に対応する領域に前記第２領域を形成することで、露光回数を一回にすることができる。
【００４２】
また、第１のフォトマスクを用いて露光する工程と、第２のフォトマスクを用いて露光する工程とを含み、第１および第２のフォトマスクにより、第１領域および第２領域をそれぞれ形成することで、透過部および遮光部のみで構成されたフォトマスクを使用することが可能となり、フォトマスクの設計や製造が簡単であり、露光工程数も少なくすることができる。
【００４３】
このとき、第１のフォトマスクを用いた露光と第２のフォトマスクを用いた露光とをそれぞれ同じ照射光量で行うことにより、光量調整が簡単になるため露光工程のスループットを向上させることができる。
【００４４】
また、第１のフォトマスクを用いて露光する工程では均一かつ低照度な露光を行い、第２のフォトマスクを用いて露光する工程では均一かつ高照度な露光を行うことにより、第１領域のうちの凸部を形成する領域にのみ高照度露光で照射することが可能となるため、第１領域にはより確実に感光性樹脂を完全に残膜することができる。なお、ここでいう高照度露光とは、ネガ型の感光性樹脂において樹脂の架橋が十分に進み、現像後の残膜量が現像前の膜厚のほぼ５０％より大きくなるような露光量を示しており、また、低照度露光とは、ネガ型の感光性樹脂において樹脂の架橋が十分に行われず、現像後の残膜量が現像前の膜厚の０％より大きく５０％未満、好ましくは１０％以上５０％未満となるような露光量を示している。
【００４５】
更に詳しくは、基板上に形成されたネガ型の感光性樹脂は、第１のフォトマスクを用いて低照度露光を行うことにより、第１のフォトマスクを用いて低照度露光を行った部分の感光性樹脂の架橋が十分に行われないため、露光後の現像液による現像によって低照度露光部は一様に膜減りした状態となる。
【００４６】
また、基板上に形成されたネガ型の感光性樹脂は、第２のフォトマスクを用いて高照度露光を行うことにより、第２のフォトマスクを用いて高照度露光を行った部分の感光性樹脂の架橋が十分に進むため、露光後の現像液による現像によって第２のフォトマスクによる未露光部分よりも一段高い凸部が形成された状態となり、その後の熱処理工程によって熱だれを起こして、滑らかな凹凸形状を形成することを可能としている。
【００４７】
このように、１層のネガ型の感光性樹脂に対して、高照度の露光と低照度の露光とを行って現像した後、この感光性樹脂を加熱処理することにより、基板上に形成された凹凸形状の感光性樹脂は熱だれの変形を起こし、平面部分のない連続した高密度で滑らかな凹凸面が基板上に形成されることになる。
【００４８】
さらに、この加熱処理後の滑らかな凹凸面を有する感光性樹脂上に反射電極を形成することによって、正反射成分の少ない良好な反射手段を作製することが可能となる。
【００４９】
なお、本発明では、第１の露光工程と第２の露光工程との順序は、上述したものと逆の順序であってもかまわない。
【００５０】
また、露光工程から現像工程へのプロセスについては、露光（低照度露光と高照度露光）−現像のプロセスと、露光（低照度露光もしくは高照度露光）−現像−露光（高照度露光もしくは低照度露光）−現像のプロセスとの２つが考えられ、本発明ではどちらのプロセスでも可能であるが、プロセスの簡略化という点から前者のプロセスが望ましい。
【００５１】
また、第２のフォトマスクには円形もしくは多角形の領域が不規則に配列されて、この円形もしくは多角形の領域の総面積がフォトマスクの総面積の２０％以上４０％以下となっており、円形もしくは多角形の領域が不規則に配列していることにより、基板上に形成される感光性樹脂の凹凸パターンに周期性が無くなり、光干渉現象を防ぐことが可能で、結果として色づきのない白色の散乱光を得ることが可能となる。また、この凹凸面からの散乱光は特定方向に偏ることがなくなるため、均一な散乱光を得ることもできる。
【００５２】
そして、この第２のフォトマスクにおける円形もしくは多角形の領域の総面積をフォトマスクの総面積の２０％以上４０％以下としていることにより、光を効率よく利用できるように、基板上に形成される感光性樹脂の凹凸形状の傾斜角度を制御することができる。
【００５３】
ここで、フォトマスクの総面積とは、具体的には反射電極の総面積のことであり、この第２のフォトマスクにおける円形もしくは多角形の領域を４０％以上にすると、円形もしくは多角形の領域をランダムに配置した場合に、互いに隣り合う円形もしくは多角形の領域が重なり合って大きなパターンとなってしまい、全体としてパターンの密度が下がってしまい平坦部の比率が増加して正反射の多い反射板となってしまう。また、この第２のフォトマスクにおける円形もしくは多角形の領域を２０％以下にすると、円形もしくは多角形の領域をランダムに配置した場合に、互いに隣り合う円形もしくは多角形の領域の間隔が離れてすぎて、現像によって形成される感光性樹脂の形状の凸部と凸部または凹部と凹部の間隔が離れてしまい、加熱による熱だれ時に凸部と凸部または凹部と凹部の間に平坦部が残存してしまい正反射の多い反射板となってしまう。このような点から、本発明では第２のフォトマスクにおける円形状の領域の総面積をフォトマスクの総面積の２０％以上４０％以下とした。
【００５４】
なお、第２のフォトマスクに配列された円形もしくは多角形の領域において隣り合う領域の重心間隔を５μｍ以上５０μｍ以下の範囲内で不規則に配列させることにより、液晶表示装置の１絵素に対して十分な数の凹凸パターンを配置することが可能となり、絵素間における特性差の無い散乱光を得ることができる。
【００５５】
ここで、隣り合う円形もしくは多角形の領域を重ねないように配置すると、ステッパの解像力限界より、重心間隔が５μｍ以下のパターンは解像せずに平坦部となって正反射の多い反射板となってしまう。また、一般に液晶表示装置においては、１つの絵素サイズが１００μｍ×３００μｍ程度以下であることから、均一な散乱性を得るために１つの絵素に１０個程度以上の凸部または凹部を配するためには、重心間隔をほぼ５０μｍ以下とする必要があり、重心間隔を５０μｍより大きくしてしまうと円形状の領域の間隔が広いために平坦部の比率が大きくなって正反射の多い反射板となってしまう。このような点から、本発明では第２のフォトマスクに配列された円形もしくは多角形の領域を隣り合う円形もしくは多角形の領域の重心間隔が５μｍ以上５０μｍ以下の範囲内となるように不規則に配列した。
【００５６】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における反射型の液晶表示装置について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態における反射型の液晶表示装置における反射基板を示した平面図であり、図２は、図１に示した反射基板の断面図であり、図３は、その製造工程のフローを示した断面図である。
【００５７】
図１および図２に示すように、本実施の形態における反射型の液晶表示装置に使用される反射基板２３には、反射電極１０が形成され、その表面は円形状の凹部または凸部３３からなる滑らかな凹凸状を有している。そして、ガラス基板１上に液晶駆動用素子２４としてアモルファスシリコントランジスタを形成した構成となっている。この液晶駆動用素子２４は、ガラス基板１上のゲート電極２としてのＴａ、ゲート絶縁層３としてのＳｉＮｘ、半導体層４としてのａ−Ｓｉ、ｎ型半導体層５としてのｎ型ａ−Ｓｉ、ソース電極７としてのＴｉ、ドレイン電極８としてのＴｉなどから構成されている。
【００５８】
また、ゲートバスラインおよびソースバスラインに信号を入力するための信号入力端子部２７は、ゲートバスライン、ゲート電極と同時にパターニングされるＴａからなる端子部電極２とＩＴＯからなる端子部接続電極部２６との２層により構成されている。
【００５９】
ここで、本実施の形態における反射型液晶表示装置の反射基板２３の製造工程について、図３を基に説明する。なお、図中、左側には画素領域を示し、右側には信号入力端子部領域を示している。
【００６０】
まず、図３（ａ）に示すように、ガラス基板１上にネガ型の感光性樹脂９（製品名：ＦＥ３０１Ｎ：富士フィルムオーリン製）を１〜５μｍの厚さに塗布する。本実施の形態では、３μｍの厚さで塗布した。
【００６１】
次に、図４に示すように、コンタクトホール部３０に対応する遮光部１８が配置された第１のフォトマスク１９を用いて、図３（ｂ）に示すように、コンタクトホール部を除いた領域を均一に低照度で露光を行った。なお、このときの露光量は２０ｍｊ〜１００ｍｊが好ましいが、本実施の形態では、４０ｍｊの露光量により露光を行った。
【００６２】
次に、図５に示すように、コンタクトホール部３０を除いた領域に円形状の領域として透過部１７の面積が２０％以上４０％以下である第２のフォトマスク２０を用いて、図３（ｃ）に示すように、コンタクトホール部３０を除いた領域を均一に高照度で露光を行った。このときの露光量は１６０ｍｊ〜５００ｍｊが好ましいが、本実施の形態では、２４０ｍｊの露光量により露光を行った。なお、このときの第２のフォトマスクの円形もしくは多角形の透過部１７は、隣り合う透過部１７の中心間隔が５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ〜２０μｍとなるようにランダムに配置されたものを用いた。
【００６３】
なお、このとき、第１および第２のフォトマスクは、コンタクトホールの遮光状態と同様に信号入力端子部２７も遮光するような構造とした。
【００６４】
次に、図３（ｄ）に示すように、現像液である東京応化工業（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）により現像を行うことにより、上述した未露光部分（コンタクトホール部および信号入力端子部）の樹脂は完全に除去されるとともに、低照度露光部分の樹脂は初期の膜厚に対して約４０％残膜し、また、高照度露光部分の樹脂は初期の膜厚に対して約８０％残膜した状態となった。
【００６５】
次に、図３（ｅ）に示すように、２００℃で６０分間の加熱処理を行うことにより、熱だれ現象によって上述したような状態の樹脂が変形し、滑らかな凹凸形状となった。
【００６６】
次に、図３（ｆ）に示すように、基板１上に反射電極１０としてＡｌ薄膜をスパッタリング法によって２０００Åの厚さに形成し、図３（ｇ）〜（ｋ）に示すように、１つのトランジスタに対して１つの反射電極１０が対応するようにパターニングを行った。
【００６７】
具体的には、図３（ｇ）に示すように、フォトレジスト２８を塗布し、図３（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２７を露光し、図３（ｉ）〜（ｋ）に示すように、現像、エッチング、剥離の工程を行うことによって反射電極１０となるＡｌ電極のパターニングを行った。
【００６８】
以上のような工程により、滑らかで高密度な凹凸部を有する反射電極１０を形成した。このような反射基板２３は、平坦部が減少しており、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となっている。また、感光性樹脂のフォトプロセスの回数を削減することが可能となっており、反射板の製造に必要なコストの低減も可能となっている。
【００６９】
最後に、従来技術と同様な方法で、反射基板２３と、透明電極を支持するカラーフィルター基板とをスペーサーを介して貼り合わせ、液晶を注入して、カラーフィルター基板に位相差板と偏光板とを貼り付けて本実施の形態における反射型の液晶表示装置を完成させた。
【００７０】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における反射型の液晶表示装置について、図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態における反射型の液晶表示装置を構成する反射基板は、図１に示した反射基板と同じものであるが、その製造方法が異なるので、図６に示した断面図を用いて以下に説明する。
【００７１】
図６は、本実施の形態における反射型の液晶表示装置に使用される反射基板の製造工程を示した断面図であり、図中、左側には画素領域を示し、右側には信号入力端子部領域を示している。
【００７２】
まず、図６（ａ）に示すように、ガラス基板１上にネガ型の感光性樹脂９（製品名：ＦＥ３０１Ｎ：富士フィルムオーリン製）を１〜５μｍの厚さに塗布する。本実施の形態では、３μｍの厚さで塗布した。
【００７３】
次に、図７に示すように、透過部１７と遮光部１８とそれ以外の半透過部２９とが混在し、円形状の領域として透過部１７の面積が２０％以上４０％以下であるフォトマスク３５を用いて、図６（ｂ）に示すように、均一に高照度で露光を行った。このときの露光量は１６０ｍｊ〜５００ｍｊが好ましいが、本実施の形態では、２４０ｍｊの露光量により露光を行った。なお、このときのフォトマスクの円形もしくは多角形の透過部１７の面積は３０％で、隣り合う透過部１７の中心間隔が５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ〜２０μｍとなるようにランダムに配置されており、また、コンタクトホール３０に対応する領域には遮光部１８、それ以外の領域には、光透過率が透過部の１７％であるような半透過部２９がそれぞれ配置されているものを用いた。また、図示していないが、表示領域以外の領域については遮光領域とした構造となっている。
【００７４】
その後の工程は、上述した実施の形態１と同様で、図６（ｃ）に示すように現像を行い、図６（ｄ）に示すように加熱処理を行うことにより、熱だれ現象によって滑らかな凹凸形状を形成した。
【００７５】
そして、図６（ｅ）に示すように、基板１上に反射電極１０としてＡｌ薄膜を形成し、図６（ｆ）〜（ｊ）に示すように、１つのトランジスタに対して１つの反射電極１０が対応するようにパターニングを行った。
【００７６】
以上のような工程により、滑らかで高密度な凹凸部を有する反射電極１０を形成した。このような反射基板２３は、平坦部が減少しており、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となっている。また、感光性樹脂のフォトプロセスの回数を削減することが可能となっており、反射板の製造に必要なコストの低減も可能となっている。
【００７７】
最後に、従来技術と同様な方法で、反射基板２３と、透明電極を支持するカラーフィルター基板とをスぺーサーを介して貼り合わせ、液晶を注入して、カラーフィルター基板に位相差板と偏光板とを貼り付けて本実施の形態における反射型の液晶表示装置を完成させた。
【００７８】
なお、本実施の形態における反射型の液晶表示装置では、上述した実施の形態１と同様に、滑らかで高密度な反射凹凸を有する反射電極を形成しているが、感光性樹脂のフォトプロセス中で半透過部を有するフォトマスクを用いることにより、更に露光の回数を削減することが可能となっており、反射基板の製造に必要なコストを低減させることが可能となっている。
【００７９】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３における反射型の液晶表示装置について、図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態における反射型の液晶表示装置を構成する反射基板は、図１に示した反射基板と同じものであるが、その製造方法が異なるので、図８に示した断面図を用いて以下に説明する。
【００８０】
図８は、本実施の形態における反射型の液晶表示装置に使用される反射基板の製造工程を示した断面図であり、図中、左側には画素領域を示し、右側には信号入力端子部領域を示している。
【００８１】
まず、図８（ａ）に示すように、ガラス基板１上にネガ型の感光性樹脂９（製品名：ＦＥ３０１Ｎ：富士フィルムオーリン製）を１〜５μｍの厚さに塗布する。本実施の形態では、３μｍの厚さで塗布した。
【００８２】
次に、図５に示すように、コンタクトホール部３０を除いた領域に円形状の領域として透過部１７の面積が２０％以上４０％以下である第２のフォトマスク２０を用いて、図８（ｂ）に示すように、コンタクトホール部３０を除いた領域を均一に低照度で露光を行った。このときの露光量は２０ｍｊ〜１００ｍｊが好ましいが、本実施の形態では、４０ｍｊの露光量によりで露光を行った。なお、このときの第２のフォトマスクの円形もしくは多角形の透過部１７は、隣り合う透過部１７の中心間隔が５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ〜２０μｍとなるようにランダムに配置されたものを用いた。
【００８３】
次に、図４に示すように、コンタクトホール部３０に対応する遮光部１８を配置した第１のフォトマスク１９を用いて、図８（ｃ）に示すように、コンタクトホール部３０を除いた領域を均一に、上述した第１の露光工程と同じ４０ｍｊの露光量で露光を行った。なお、この第１および第２のフォトマスクは、コンタクトホールの遮光状態と同様に、信号入力端子部２７についても遮光するような構造とした。
【００８４】
次に、図８（ｄ）に示すように、現像液である東京応化工業（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）により現像を行うことにより、未露光の部分（コンタクトホール部および信号入力端子部）の樹脂は完全に除去されるとともに、１回露光された部分の樹脂は初期の膜厚に対して約３０％残膜し、また、２回露光された部分の樹脂は初期の膜厚に対して約７０％残膜した状態となった。
【００８５】
次に、図８（ｅ）に示すように、２００℃で６０分間の加熱処理を行うことにより、熱だれ現象によって上述したような状態の樹脂が変形し、滑らかな凹凸形状となった。
【００８６】
その後の工程は、上述した実施の形態１および２と同様で、図８（ｆ）に示すように、基板１上に反射電極１０としてＡｌ薄膜を形成し、図８（ｊ）〜（ｋ）に示すように、１つのトランジスタに対して１つの反射電極１０が対応するようにパターニングを行った。
【００８７】
以上のような工程により、滑らかで高密度な凹凸部を有する反射電極１０を形成した。このような反射基板２３は、平坦部が減少しており、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となっている。また、感光性樹脂のフォトプロセスの回数を削減することが可能となっており、反射板の製造に必要なコストの低減も可能となっている。
【００８８】
最後に、従来技術と同様な方法で、反射基板２３と、透明電極を支持するカラーフィルター基板とをスぺーサーを介して貼り合わせ、液晶を注入して、カラーフィルター基板に位相差板と偏光板とを貼り付けて本実施の形態における反射型の液晶表示装置を完成させた。
【００８９】
なお、本実施の形態における反射型の液晶表示装置では、上述した実施の形態１と同様に、滑らかで高密度な反射凹凸を有する反射電極を形成しているが、感光性樹脂のフォトプロセス中の１回目と２回目の露光量を等しくすることにより、装置のスループットが向上し、反射基板の製造に必要なコストを低減させることが可能となっている。
【００９０】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４における透過反射両用型の液晶表示装置について、図面に基づいて説明する。図９は、本実施の形態における透過反射両用型の液晶表示装置における基板を示した平面図であり、図１０は、図９に示した基板の断面図であり、図１１は、その製造工程のフローを示した断面図である。
【００９１】
図９および図１０に示すように、本実施の形態における透過反射両用型の液晶表示装置に使用される基板２３には、基板２３上に形成された１つの画素電極が反射電極１０が形成される反射領域と、透明電極が形成される透過領域３１とに分割されている。そして、この反射電極１０の表面は、実施の形態１〜３と同様に、円形状の凹部または凸部からなる滑らかで高密度な凹凸状を有している。
【００９２】
このような構造により、透過型の液晶表示装置では表示が霞んでしまう位に強い周囲光であれば、反射型の液晶表示装置として使用することができ、一方、薄暗い環境で反射型の液晶表示装置では表示が見えにくいようであれば、バックライトを点灯して透過型の液晶表示装置として使用することができる。
【００９３】
このような本実施の形態における透過反射両用型の液晶表示装置は、図９および図１０に示すように、ガラス基板１上に液晶駆動用素子２４としてアモルファスシリコントランジスタを形成した構成となっている。この液晶駆動用素子２４は、ガラス基板１上のゲート電極２としてのＴａ、ゲート絶縁層３としてのＳｉＮｘ、半導体層４としてのａ−Ｓｉ、ｎ型半導体層５としてのｎ型ａ−Ｓｉ、ＩＴＯからなるソース電極７、ドレイン電極８と、それに積層するＴａ層３２などから構成されている。なお、このドレイン電極８のＩＴＯは、画素領域にまで延在して透過領域に構成される透明電極を形成している。
【００９４】
また、ゲートバスラインおよびソースバスラインに信号を入力するための信号入力端子部２７については、本実施の形態では図示していないが、上述した実施の形態１〜３と同様である。
【００９５】
ここで、本実施の形態における透過反射両用型の液晶表示装置の基板２３の製造工程について、図１１を基に説明する。なお、この図１１では、透過領域３１に存在するＩＴＯは省略した。
【００９６】
まず、図１１（ａ）に示すように、ガラス基板１上にネガ型の感光性樹脂９を１〜５μｍの厚さに塗布する。本実施の形態では、３μｍの厚さで塗布した。
【００９７】
次に、図１２に示すように、コンタクトホール部３０および透過領域３１に対応する遮光部１８を配置した第１のフォトマスク３４を用いて、図１１（ｂ）に示すように、コンタクトホール部３０および透過領域３１以外を均一に低照度で露光を行った。なお、このときの第１および第２のフォトマスクは、コンタクトホールの遮光状態と同様に信号入力端子部２７についても遮光するような構造とした。このときの露光量は２０ｍｊ〜１００ｍｊが好ましいが、本実施の形態では、４０ｍｊの露光量により露光を行った。
【００９８】
次に、図１３に示すように、円形状の領域として透過部１７がコンタクトホール部３０と透過領域３１とに存在しないように配置されたの第２のフォトマスク３６を用いて、図１１（ｃ）に示すように、均一に高照度で露光を行った。このときの露光量は１６０ｍｊ〜５００ｍｊが好ましいが、本実施の形態では、透過部１７の面積が３０％の第２のフォトマスク３６を用いて２４０ｍｊの露光量により露光を行った。なお、このときの第２のフォトマスク３６の円形もしくは多角形の透過部１７は、反射電極の面積の３０％、隣り合う透過部１７の中心間隔が５μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ〜２０μｍとなるようにランダムに配置されたものを用いた。
【００９９】
次に、図１１（ｄ）に示すように、現像液である東京応化工業（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）により現像を行うことにより、上述した未露光部分（コンタクトホール部、透過領域、信号入力端子部）の樹脂は完全に除去されるとともに、低照度露光部分の樹脂は初期の膜厚に対して約４０％残膜し、また、露光部の樹脂は初期の膜厚に対して約８０％残膜した状態となった。
【０１００】
次に、図１１（ｅ）に示すように、２００℃で６０分間の加熱処理を行うことにより、熱だれ現象によって上述したような状態の樹脂が変形し、滑らかな凹凸形状となった。
【０１０１】
その後の工程は、上述した実施の形態１〜３と同様で、図１１（ｆ）の示すように、基板１上に反射電極１０としてＡｌ薄膜を形成し、１つのトランジスタに対して１つの反射電極１０が対応するようにパターニングを行った。
【０１０２】
以上のような工程により、滑らかで高密度な凹凸部を有する反射電極１０からなる反射領域と透明電極からなる透過領域とを有する基板を形成した。このような基板における反射電極は、平坦部が減少しており、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となっている。また、感光性樹脂のフォトプロセスの回数を削減することが可能となっており、反射板の製造に必要なコストの低減も可能となっている。
【０１０３】
最後に、従来技術と同様な方法で、基板２３と、透明電極を支持するカラーフィルター基板とをスペーサーを介して貼り合わせ、液晶を注入して、カラーフィルター基板に位相差板と偏光板とを貼り付けて、基板の背面にはバックライトを設置して本実施の形態における透過反射両用型の液晶表示装置を完成させた。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明によれば、基板上に塗布した１層の感光性樹脂に対して、面積的に分割して露光量の積分値を異ならせて露光を行うことにより、滑らかで高密度の凹凸形状を形成することができ、平坦部を減少させ正反射成分の少ない理想的な反射手段を作製することが可能となっている。従って、感光性樹脂のフォトプロセス回数を削減し製造に必要なコストの削減を図ることが可能となっている。
【０１０５】
なお、本発明では、ネガ型の感光性樹脂を用いていることにより、ダストなどにより未露光となった部分の樹脂を現像によって除去することが可能となっていることから、コンタクトホール部および信号入力端子部などにダストが付着した場合であっても、確実に導通を確保することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における反射型の液晶表示装置に使用する反射基板の平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態における反射型の液晶表示装置に使用する反射基板の断面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｋ）は、本発明の実施の形態における反射型の液晶表示装置に使用する反射基板の製造工程を示した断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態における第１のフォトマスクの透過領域と遮光領域とのパターンを示した概略平面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態における第２のフォトマスクの透過領域と遮光領域とのパターンを示した概略平面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｊ）は、本発明の実施の形態における反射型の液晶表示装置に使用する反射基板の製造工程を示した断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態におけるフォトマスクのパターンを示した概略平面図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｋ）は、本発明の実施の形態における反射型の液晶表示装置に使用する反射基板の製造工程を示した断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態における透過反射両用型の液晶表示装置に使用する反射基板の平面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態における透過反射両用型の液晶表示装置に使用する反射基板の断面図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態における透過反射両用型の液晶表示装置に使用する反射基板の製造工程を示した断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態における第１のフォトマスクの透過領域と遮光領域とのパターンを示した概略平面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態における第２のフォトマスクの透過領域と遮光領域とのパターンを示した概略平面図である。
【図１４】図１４は、従来の製造方法により作製した反射型の液晶表示装置を示した断面図である。
【図１５】図１５（ａ）〜（ｅ）は、従来の反射型の液晶表示装置における反射基板の製造工程を示した断面図である。
【図１６】図１６は、従来のフォトマスクの透過領域と遮光領域とのパターンを示した概略平面図である。
【符号の説明】
１ガラス基板
２ゲートライン、ゲート電極、ゲート電極と同じ材質の端子部電極
３ゲート絶縁膜
４半導体層
５ｎ＋層
６エッチストッパ
７ソースライン、ソース電極
８ドレイン電極
９層間絶縁膜（感光性樹脂）
１０反射電極
１１液晶層
１２ＩＴＯ電極
１３カラーフィルター
１４カラーフィルター側ガラス基板
１５位相差板
１６偏光板
１７透過部
１８遮光部
１９第１のフォトマスク
２０第２のフォトマスク
２１フォトマスク
２２ＵＶ光
２３反射基板
２４液晶駆動用素子
２５カラーフィルター基板
２６端子部接続電極
２７信号入力端子部
２８フォトレジスト
２９半透過部
３０コンタクトホール
３１透過領域
３２金属層
３３凹部または凸部
３４第１のフォトマスク
３５フォトマスク
３６第２のフォトマスク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a liquid crystal display device that performs display by reflecting incident light from the outside.
[0002]
[Prior art]
In recent years, application of liquid crystal display devices to word processors, laptop personal computers, pocket televisions, and the like is rapidly progressing. In particular, a reflection type liquid crystal display device that reflects light incident from the outside among liquid crystal display devices does not require a backlight, and thus has low power consumption, is thin, and can be reduced in weight. Attention has been paid.
[0003]
However, the conventional reflection type liquid crystal display device has a problem that the brightness and contrast of the display are influenced by the use environment or use conditions such as ambient brightness. There is great expectation for the realization of a reflective liquid crystal display device having good reflection characteristics, easy and reproducible and having high display quality.
[0004]
Here, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-75238 discloses a technique for generating irregularities randomly and densely on the reflective electrode in order to improve the display quality of the reflective liquid crystal display device.
[0005]
This is because a resin layer for adding a fine uneven shape to the reflective electrode, a first photosensitive resin layer patterned with random unevenness, and a second photosensitive resin layer for further smoothing the unevenness The mask for patterning the first photosensitive resin is randomly arranged with a circular light shielding portion, and the area of the light shielding region is 40% or more of the area of the reflector. It is.
[0006]
And by increasing the randomness in this way, it is possible to prevent interference due to repetitive patterns, avoid coloring of reflected light, and increase the uneven density to reduce the flat part and reduce the regular reflection component. Are listed.
[0007]
In order to shorten the manufacturing process of the conventional reflective liquid crystal display device, there is a technique in which a pattern for forming irregularities and a contact hole are simultaneously exposed using only one layer of a positive photosensitive resin.
[0008]
Here, a conventional method for manufacturing a reflective liquid crystal display device will be briefly described with reference to the drawings.
[0009]
FIG. 14 is a cross-sectional view showing the structure of a reflective liquid crystal display device manufactured based on a conventional manufacturing method, and FIG. 15 is a cross-sectional view showing the flow of the manufacturing process.
[0010]
As shown in FIG. 14, a conventional reflective liquid crystal display device uses a substrate on which a liquid crystal driving element 24 is formed as a reflective substrate 23, and an aluminum pixel electrode 10 provided on the reflective substrate 23 and a transparent opposite to the aluminum pixel electrode 10. An electrode 12, a color filter substrate 25 that supports the transparent electrode 12, a liquid crystal 11 sandwiched between them, a retardation plate 15 disposed above the color filter substrate (on the side that does not face the liquid crystal), The polarizing plate 16 is disposed on the phase difference plate 15.
[0011]
The reflection substrate 23 has a configuration in which an amorphous silicon transistor is formed as the liquid crystal driving element 24 on the glass substrate 1, and the liquid crystal driving element 24 is formed on the glass substrate 1 as shown in FIG. Ta as the gate electrode 2, SiNx as the gate insulating layer 3, a-Si as the semiconductor layer 4, n-type a-Si as the n-type semiconductor layer 5, Ti as the source electrode 7, and as the drain electrode 8 It is made of Ti or the like.
[0012]
Here, the manufacturing process of the reflective substrate 23 of the conventional reflective liquid crystal display device will be described with reference to FIG.
[0013]
First, as shown in FIG. 15A, a positive photosensitive resin 9 is applied on the substrate 1.
[0014]
Next, as shown in FIG. 15 (b), the contact hole portion 30 as shown in FIG. 16 is used as a transmission portion, and a photomask having a transmission portion 18 in the unevenness forming portion is also used. Perform exposure.
[0015]
Next, as shown in FIG. 15C, by developing with a developer, the resin in the exposed portion is completely removed, and a positive resin shape is formed with respect to the mask pattern.
[0016]
Next, as shown in FIG. 15D, by performing the heat treatment, the resin in the exposed region is deformed due to the thermal dripping phenomenon, and a smooth uneven shape is obtained. However, the exposure area at this time is flat because the resin is completely removed by the development process described above.
[0017]
Next, as shown in FIG. 15E, an Al thin film is formed as the reflective electrode 10, and patterning is performed so that one reflective electrode 10 corresponds to one transistor.
[0018]
In the conventional reflective liquid crystal display device, the reflective electrode 10 is formed by the process as described above. However, the reflective substrate 23 is uneven in a state where the exposed photosensitive resin is completely removed. Since the shape is formed, the reflecting plate has many flat portions. In such a reflecting plate having many flat portions, the light source is moved in the flat region, so that the reflecting plate has many regular reflection components. When the light source is reflected, it is difficult to confirm the display. Therefore, when a reflective display device is viewed, the regular reflection component tends to be avoided.
[0019]
Therefore, the regular reflection component of the reflection plate in the conventional reflection type liquid crystal display device does not contribute to the brightness, resulting in a dark display.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
In contrast to the conventional reflective liquid crystal display device as described above, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-75238 describes the formation of complex unevenness in order to improve the unevenness density of the reflector and create an ideal scattering state. A reflective liquid crystal display device employing a process is disclosed. This is because, after applying the first positive photosensitive resin, the first exposure and development with sufficient strength is performed, the uneven shape is completely patterned, the gap between the unevenness is filled to make smooth unevenness, and the flat portion is formed. In order to reduce this, a second positive photosensitive resin is applied, and then only the contact hole portion is subjected to second exposure and development to be patterned again.
[0021]
However, in such a process, since two layers of the photosensitive resin are stacked, the photo process (application-exposure-development-heat treatment) of the photosensitive resin is required twice, which may increase the cost. It is obvious.
[0022]
Furthermore, the conventional reflective liquid crystal display device uses a single layer of positive photosensitive resin, so that the photo process of the photosensitive resin is only one time, so that the process can be simplified and the cost can be reduced. However, since the photosensitive resin in the contact hole portion needs to be surely removed, the positive photosensitive resin in the exposed area of the concavo-convex pattern portion is inevitably removed. The area becomes flat and becomes a reflector with a large irregularity density and a lot of regular reflection.
[0023]
Further, if dust or the like is present in the exposure area for removing the photosensitive resin, the unexposed part cannot be removed by development. Therefore, conduction failure is likely to occur in the contact hole and the signal input terminal portion.
[0024]
The present invention has been made in order to solve the problems in the reflection type liquid crystal display device as described above, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which is less likely to cause poor conduction and has good reflection characteristics. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device that can be easily and reproducibly manufactured.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention has a reflecting means for reflecting incident light from the other substrate side on one of a pair of substrates opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. A method of manufacturing a liquid crystal display device in which an electrode includes a reflective region and a transmissive region, the step of applying a negative photosensitive resin on the one substrate, and a circular or multi-layered photosensitive resin in the first region. Exposure is performed using a photomask whose total area of the square area is 20% or more and 40% or less of the total area of the reflecting means, and the integrated value of the exposure amount received by the photosensitive resin of the first area is obtained as the second area. A step of exposing the photosensitive resin so as to be larger than an integral value of an exposure amount received, developing the photosensitive resin in the first region, and forming irregularities on the surface of the photosensitive resin in the first region; Developing and removing the photosensitive resin in the second region, and after development A step of heating the photosensitive resin, forming a reflection film on the photosensitive resin after the heat treatment, by containing the above object is achieved.
[0026]
Also, the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention has a reflecting means for reflecting incident light from the other substrate side on one of a pair of substrates opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. A method of manufacturing a liquid crystal display device in which a pixel electrode includes a reflective region and a transmissive region, wherein a step of applying a negative photosensitive resin on the one substrate and a circular shape on the photosensitive resin in the first region Or the distance between the centers of gravity of the adjacent areas 10 Exposure is performed using a photomask having a size of not less than 50 μm and not more than 50 μm so that the integral value of the exposure amount received by the photosensitive resin in the first region is larger than the integral value of the exposure amount received by the photosensitive resin in the second region. Exposing the photosensitive resin in the first region, forming irregularities on the surface of the photosensitive resin in the first region, and developing and removing the photosensitive resin in the second region; The above object is achieved by including a step of heat-treating the developed photosensitive resin and a step of forming a reflective film on the heat-treated photosensitive resin.
[0027]
At this time, it is desirable that a circular or polygonal region formed on the photomask is a transmission part.
[0028]
The second region preferably includes the transmissive region.
[0029]
In addition, a reflective electrode made of the reflective film is formed in the first region of the photosensitive resin, and the reflective electrode is connected to a wiring formed under the reflective electrode in the second region of the photosensitive resin. It is desirable that
[0030]
Further, it is desirable that a terminal portion is formed in a non-display region on the one substrate, and a second region of the photosensitive resin is formed in the terminal portion.
[0031]
Further, the step of exposing the photosensitive resin includes a step of exposing using a photomask having a transmissive portion, a light shielding portion, and a semi-transmissive portion, and in a region corresponding to the transmissive portion and the semi-transmissive portion of the photomask. Preferably, the first region is formed, and the second region is formed in a region corresponding to the light shielding portion of the photomask.
[0032]
Further, the step of exposing the photosensitive resin includes a step of exposing using the first photomask and a step of exposing using the second photomask, and the first and second photomasks are used. It is desirable to form the first region and the second region, respectively.
[0033]
At this time, it is desirable that the amount of light to be irradiated is the same between the step of exposing using the first photomask and the step of exposing using the second photomask.
[0034]
In addition, it is desirable that uniform and low illuminance exposure be performed in the step of exposure using the first photomask, and uniform and high illuminance exposure be performed in the step of exposure using the second photomask.
[0035]
The operation of the liquid crystal display device manufacturing method of the present invention will be described below.
[0036]
According to the present invention, a region having a different pattern of the photosensitive resin applied on the substrate is exposed by dividing the integral value of the exposure amount in terms of area, thereby providing a smooth and high-density uneven shape and the like. These regions can be formed with fewer steps.
[0037]
In other words, in the unevenness formation region, since there is no portion from which the photosensitive resin is completely removed, it can be curved by the heat treatment step, so that there is almost no flat portion. Therefore, it is possible to realize good reflection characteristics with less regular reflection components.
[0038]
Here, in the exposure process, since the negative photosensitive resin in the portion (light-shielding region) shielded by the photomask is easily dissolved in the developer, a circular or polygonal column or hole is formed, In addition, since the negative photosensitive resin in a portion (transmission region) that is not shielded by the photomask is difficult to be dissolved in the developer, the photosensitive resin is developed with the developer after exposure, whereby the transmission region of the photomask is shielded from light. Corresponding to the region, a concavo-convex photosensitive resin is formed on the substrate.
[0039]
In addition, a reflective electrode can be manufactured by reducing the number of processes as much as possible by making photosensitive resin act as an interlayer insulation film. Then, the reflective electrode is formed in the first region of the photosensitive resin, and the reflective electrode is connected to the wiring formed in the lower layer of the reflective electrode in the second region of the photosensitive resin, that is, the reflective electrode and the liquid crystal Since the resin in the region corresponding to the contact hole for connecting to the driving element is removed, the photosensitive resin remains over the entire display pixel region excluding the contact hole. Smooth unevenness can be formed over the entire region, and bright reflected light with reduced regular reflection can be obtained.
[0040]
In addition, since the photosensitive resin acts as an interlayer insulating film and the transmission region corresponding to the terminal portion for inputting a signal from the outside is formed in the second region of the photosensitive resin, the number of processes is reduced as much as possible. Thus, the terminal portion can be manufactured.
[0041]
In addition, the method includes an exposure process using a photomask having a transmissive portion, a light-shielding portion, and a semi-transmissive portion, forming a first region in a region corresponding to the transmissive portion and the semi-transmissive portion of the photomask, and shielding the photomask By forming the second region in the region corresponding to the part, the number of exposures can be reduced to one.
[0042]
In addition, the method includes an exposure step using a first photomask and an exposure step using a second photomask, and the first region and the second region are formed by the first and second photomasks, respectively. By doing so, it becomes possible to use a photomask composed only of a transmissive portion and a light-shielding portion, the design and manufacture of the photomask is simple, and the number of exposure steps can be reduced.
[0043]
At this time, by performing the exposure using the first photomask and the exposure using the second photomask with the same irradiation light amount, the light amount can be easily adjusted, so that the throughput of the exposure process can be improved. .
[0044]
Further, in the step of exposing using the first photomask, uniform and low illuminance exposure is performed, and in the step of exposing using the second photomask, uniform and high illuminance exposure is performed. Since it becomes possible to irradiate only the area | region which forms a convex part by high illumination intensity exposure, the photosensitive resin can be completely made to remain in the 1st area | region more reliably. The high-illuminance exposure here refers to an exposure amount such that the crosslinking of the resin proceeds sufficiently in the negative photosensitive resin, and the residual film amount after development is larger than about 50% of the film thickness before development. In addition, the low-illuminance exposure means that the resin is not sufficiently crosslinked in the negative photosensitive resin, and the residual film amount after development is larger than 0% of the film thickness before development and less than 50%, preferably Indicates an exposure amount that is 10% or more and less than 50%.
[0045]
More specifically, the negative photosensitive resin formed on the substrate is subjected to low-illuminance exposure using the first photomask, so that the portion of the negative-light-exposed portion using the first photomask is exposed. Since the photosensitive resin is not sufficiently cross-linked, the low-illuminance exposed portion is uniformly reduced by development with a developer after exposure.
[0046]
In addition, the negative photosensitive resin formed on the substrate is exposed to high illuminance exposure using the second photomask, so that the photosensitivity of the portion subjected to high illuminance exposure using the second photomask is obtained. Since the cross-linking of the resin proceeds sufficiently, development with a developer after exposure results in a state where a convex portion is formed that is one step higher than the unexposed portion by the second photomask, causing heat dripping by the subsequent heat treatment step, It is possible to form a smooth uneven shape.
[0047]
In this way, a negative photosensitive resin of one layer is developed by performing exposure with high illuminance and exposure with low illuminance, and then heat-treating the photosensitive resin to form on the substrate. The uneven concavo-convex photosensitive resin undergoes heat dripping deformation, and a continuous high-density smooth concavo-convex surface having no flat portion is formed on the substrate.
[0048]
Furthermore, by forming a reflective electrode on the photosensitive resin having a smooth uneven surface after the heat treatment, it is possible to produce a good reflecting means with few regular reflection components.
[0049]
In the present invention, the order of the first exposure step and the second exposure step may be the reverse order as described above.
[0050]
As for the process from the exposure process to the development process, exposure (low illumination exposure and high illumination exposure) -development process and exposure (low illumination exposure or high illumination exposure) -development-exposure (high illumination exposure or low illumination intensity). Exposure) -development process can be considered, and either process is possible in the present invention, but the former process is preferable in terms of simplification of the process.
[0051]
In addition, circular or polygonal regions are irregularly arranged in the second photomask, and the total area of the circular or polygonal regions is 20% to 40% of the total area of the photomask. Since the circular or polygonal regions are irregularly arranged, the uneven pattern of the photosensitive resin formed on the substrate has no periodicity and can prevent the light interference phenomenon. White scattered light can be obtained. Moreover, since the scattered light from the uneven surface is not biased in a specific direction, uniform scattered light can be obtained.
[0052]
Then, the total area of the circular or polygonal area in the second photomask is set to 20% to 40% of the total area of the photomask, so that the light can be efficiently used. The inclination angle of the uneven shape of the photosensitive resin can be controlled.
[0053]
Here, the total area of the photomask is specifically the total area of the reflective electrode. If the circular or polygonal area in the second photomask is 40% or more, the circular or polygonal area When the areas are randomly arranged, the adjacent circular or polygonal areas overlap to form a large pattern, and the overall pattern density decreases, the ratio of flat portions increases, and regular reflection increases. It becomes a board. Further, if the circular or polygonal area in the second photomask is 20% or less, when the circular or polygonal areas are randomly arranged, the intervals between the adjacent circular or polygonal areas are separated. Thus, the distance between the convex portion and the convex portion or the concave portion and the concave portion in the shape of the photosensitive resin formed by the development is separated, and there is a flat portion between the convex portion and the convex portion or the concave portion and the concave portion when the heat is caused by heating It remains and becomes a reflector with a lot of regular reflection. From this point, in the present invention, the total area of the circular region in the second photomask is set to 20% to 40% of the total area of the photomask.
[0054]
In addition, by arranging irregularly the center-of-gravity interval between adjacent regions in a circular or polygonal region arranged on the second photomask within a range of 5 μm or more and 50 μm or less, one pixel of the liquid crystal display device Therefore, a sufficient number of uneven patterns can be arranged, and scattered light having no characteristic difference between picture elements can be obtained.
[0055]
Here, if the circular or polygonal areas adjacent to each other are arranged so as not to overlap, a pattern having a center-of-gravity interval of 5 μm or less from the stepper resolution limit becomes a flat part without resolving and a reflecting plate with a lot of regular reflections. turn into. Further, in general, in a liquid crystal display device, since one picture element size is about 100 μm × 300 μm or less, about ten or more protrusions or depressions are arranged in one picture element in order to obtain uniform scattering. For this purpose, it is necessary to set the center-of-gravity interval to approximately 50 μm or less. If the center-of-gravity interval is greater than 50 μm, the interval between the circular regions is wide, so that the ratio of the flat portion increases and the reflector is highly specular. End up. In view of the above, in the present invention, the circular or polygonal regions arranged on the second photomask are irregularly arranged so that the center-of-gravity distance between adjacent circular or polygonal regions is in the range of 5 μm or more and 50 μm or less. Arranged.
[0056]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, a reflective liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a reflective substrate in a reflective liquid crystal display device according to the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of the reflective substrate shown in FIG. 1, and FIG. It is sectional drawing which showed this flow.
[0057]
As shown in FIGS. 1 and 2, the reflective electrode 23 is formed on the reflective substrate 23 used in the reflective liquid crystal display device according to the present embodiment, and the surface thereof is formed from a circular concave or convex portion 33. It has a smooth uneven shape. In addition, an amorphous silicon transistor is formed as the liquid crystal driving element 24 on the glass substrate 1. This liquid crystal driving element 24 includes Ta as the gate electrode 2 on the glass substrate 1, SiNx as the gate insulating layer 3, a-Si as the semiconductor layer 4, n-type a-Si as the n-type semiconductor layer 5, The source electrode 7 is made of Ti, the drain electrode 8 is made of Ti, and the like.
[0058]
Further, the signal input terminal portion 27 for inputting signals to the gate bus line and the source bus line includes a terminal portion electrode 2 made of Ta and a terminal portion connection electrode portion made of ITO which are patterned simultaneously with the gate bus line and the gate electrode. 26 and two layers.
[0059]
Here, the manufacturing process of the reflective substrate 23 of the reflective liquid crystal display device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the drawing, the pixel area is shown on the left side, and the signal input terminal area is shown on the right side.
[0060]
First, as shown in FIG. 3A, a negative photosensitive resin 9 (product name: FE301N: manufactured by Fuji Film Ohlin) is applied on a glass substrate 1 to a thickness of 1 to 5 μm. In the present embodiment, the coating was applied with a thickness of 3 μm.
[0061]
Next, as shown in FIG. 4, using the first photomask 19 in which the light shielding portion 18 corresponding to the contact hole portion 30 is arranged, the contact hole portion is removed as shown in FIG. The area was uniformly exposed at low illumination. In addition, although the exposure amount at this time is preferably 20 mj to 100 mj, in this embodiment, the exposure is performed with an exposure amount of 40 mj.
[0062]
Next, as shown in FIG. 5, the second photomask 20 in which the area of the transmissive portion 17 is 20% or more and 40% or less as a circular region in the region excluding the contact hole portion 30 is used. As shown in (c), the area excluding the contact hole portion 30 was uniformly exposed with high illuminance. The exposure amount at this time is preferably 160 mj to 500 mj, but in this embodiment, the exposure was performed with an exposure amount of 240 mj. At this time, the circular or polygonal transmission parts 17 of the second photomask are randomly arranged so that the center distance between adjacent transmission parts 17 is 5 μm or more and 50 μm or less, preferably 10 μm to 20 μm. Was used.
[0063]
At this time, the first and second photomasks are structured to shield the signal input terminal portion 27 as well as the light shielding state of the contact hole.
[0064]
Next, as shown in FIG. 3 (d), by developing with TMAH (tetramethylammonium hydroxide) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., which is a developer, the above-mentioned unexposed portions (contact hole portions and The resin in the signal input terminal portion) is completely removed, and the resin in the low-illuminance exposed portion remains about 40% of the initial film thickness, and the resin in the high-illuminance exposed portion has the initial film thickness. In contrast, about 80% of the film remained.
[0065]
Next, as shown in FIG. 3 (e), by performing a heat treatment at 200 ° C. for 60 minutes, the resin in the state as described above was deformed due to the thermal dripping phenomenon, and a smooth uneven shape was obtained.
[0066]
Next, as shown in FIG. 3 (f), an Al thin film is formed as a reflective electrode 10 on the substrate 1 to a thickness of 2000 mm by sputtering, and as shown in FIGS. Patterning was performed so that one reflective electrode 10 corresponds to one transistor.
[0067]
Specifically, as shown in FIG. 3 (g), a photoresist 28 is applied, and as shown in FIG. 3 (h), the exposed portion and the signal input terminal portion 27 for separating each pixel electrode are exposed. Then, as shown in FIGS. 3 (i) to 3 (k), patterning of the Al electrode to be the reflective electrode 10 was performed by performing development, etching, and peeling processes.
[0068]
The reflective electrode 10 having a smooth and high-density concavo-convex portion was formed by the process as described above. Such a reflective substrate 23 has a reduced flat portion, and can realize ideal reflection characteristics with less regular reflection components. Further, it is possible to reduce the number of photo processes of the photosensitive resin, and it is possible to reduce the cost required for manufacturing the reflector.
[0069]
Finally, in the same manner as in the prior art, the reflective substrate 23 and the color filter substrate that supports the transparent electrode are bonded together via a spacer, liquid crystal is injected, and the retardation plate and polarizing plate are injected into the color filter substrate. Was attached to complete the reflection type liquid crystal display device in this embodiment.
[0070]
(Embodiment 2)
Hereinafter, a reflective liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the reflective substrate constituting the reflective liquid crystal display device in this embodiment is the same as the reflective substrate shown in FIG. 1, but the manufacturing method is different, so the sectional view shown in FIG. 6 is used. Will be described below.
[0071]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a reflective substrate used in the reflective liquid crystal display device according to the present embodiment, in which the pixel region is shown on the left side and the signal input terminal portion is shown on the right side. Indicates the area.
[0072]
First, as shown in FIG. 6A, a negative photosensitive resin 9 (product name: FE301N: manufactured by Fuji Film Ohlin) is applied on a glass substrate 1 to a thickness of 1 to 5 μm. In the present embodiment, the coating was applied with a thickness of 3 μm.
[0073]
Next, as shown in FIG. 7, a photo in which the transmission part 17, the light shielding part 18, and the other semi-transmission part 29 are mixed, and the area of the transmission part 17 is 20% or more and 40% or less as a circular region. Using the mask 35, as shown in FIG. 6B, exposure was performed uniformly with high illuminance. The exposure amount at this time is preferably 160 mj to 500 mj, but in this embodiment, the exposure was performed with an exposure amount of 240 mj. At this time, the area of the circular or polygonal transmission part 17 of the photomask is 30%, and the center distance between adjacent transmission parts 17 is 5 μm or more and 50 μm or less, preferably 10 μm to 20 μm. In addition, a light shielding portion 18 is disposed in a region corresponding to the contact hole 30, and a semi-transmissive portion 29 having a light transmittance of 17% of the transmissive portion is disposed in the other region. Using. Although not shown, the area other than the display area is a light shielding area.
[0074]
Subsequent steps are the same as those in the first embodiment described above, and development is performed as shown in FIG. 6C, and heat treatment is performed as shown in FIG. An uneven shape was formed.
[0075]
Then, as shown in FIG. 6E, an Al thin film is formed as the reflective electrode 10 on the substrate 1, and as shown in FIGS. 6F to 6J, one reflective electrode is provided for one transistor. Patterning was performed so that 10 corresponds.
[0076]
The reflective electrode 10 having a smooth and high-density concavo-convex portion was formed by the process as described above. Such a reflective substrate 23 has a reduced flat portion, and can realize ideal reflection characteristics with less regular reflection components. Further, it is possible to reduce the number of photo processes of the photosensitive resin, and it is possible to reduce the cost required for manufacturing the reflector.
[0077]
Finally, in the same manner as in the prior art, the reflective substrate 23 and the color filter substrate that supports the transparent electrode are bonded together via a spacer, liquid crystal is injected, and the phase difference plate and polarization are injected into the color filter substrate. A reflection type liquid crystal display device in this embodiment was completed by pasting a plate.
[0078]
Note that, in the reflective liquid crystal display device in the present embodiment, a reflective electrode having smooth and high-density reflective irregularities is formed as in the first embodiment described above. By using a photomask having a semi-transmissive portion, it is possible to further reduce the number of exposures, and to reduce the cost required for manufacturing the reflective substrate.
[0079]
(Embodiment 3)
Hereinafter, a reflective liquid crystal display device according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. The reflective substrate constituting the reflective liquid crystal display device in this embodiment is the same as the reflective substrate shown in FIG. 1, but the manufacturing method is different, so the cross-sectional view shown in FIG. 8 is used. Will be described below.
[0080]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a reflective substrate used in the reflective liquid crystal display device according to the present embodiment, in which the pixel region is shown on the left side and the signal input terminal portion is shown on the right side. Indicates the area.
[0081]
First, as shown in FIG. 8A, a negative photosensitive resin 9 (product name: FE301N: manufactured by Fuji Film Ohlin) is applied on a glass substrate 1 to a thickness of 1 to 5 μm. In the present embodiment, the coating was applied with a thickness of 3 μm.
[0082]
Next, as shown in FIG. 5, a second photomask 20 in which the area of the transmissive portion 17 is 20% or more and 40% or less as a circular region in the region excluding the contact hole portion 30 is used. As shown in (b), the region excluding the contact hole portion 30 was uniformly exposed at low illuminance. The exposure amount at this time is preferably 20 mj to 100 mj, but in this embodiment, the exposure was performed with an exposure amount of 40 mj. At this time, the circular or polygonal transmission parts 17 of the second photomask are randomly arranged so that the center distance between adjacent transmission parts 17 is 5 μm or more and 50 μm or less, preferably 10 μm to 20 μm. Was used.
[0083]
Next, as shown in FIG. 4, the contact hole portion 30 is removed as shown in FIG. 8C using the first photomask 19 in which the light shielding portion 18 corresponding to the contact hole portion 30 is arranged. The exposure was performed uniformly with the same 40 mj exposure amount as in the first exposure step described above. The first and second photomasks are structured so as to shield light from the signal input terminal portion 27 as well as the light shielding state of the contact hole.
[0084]
Next, as shown in FIG. 8 (d), development is performed with TMAH (tetramethylammonium hydroxide) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., which is a developer, so that an unexposed portion (contact hole portion and signal) The resin of the input terminal portion) is completely removed, and the resin exposed once is left about 30% of the initial film thickness, and the resin exposed twice is the initial resin. About 70% of the film remained with respect to the film thickness.
[0085]
Next, as shown in FIG. 8 (e), by performing a heat treatment at 200 ° C. for 60 minutes, the resin in the state as described above was deformed due to the thermal dripping phenomenon, and a smooth uneven shape was obtained.
[0086]
The subsequent steps are the same as those in the first and second embodiments described above. As shown in FIG. 8F, an Al thin film is formed on the substrate 1 as the reflective electrode 10, and FIGS. As shown, the patterning was performed so that one reflective electrode 10 corresponds to one transistor.
[0087]
The reflective electrode 10 having a smooth and high-density concavo-convex portion was formed by the process as described above. Such a reflective substrate 23 has a reduced flat portion, and can realize ideal reflection characteristics with less regular reflection components. Further, it is possible to reduce the number of photo processes of the photosensitive resin, and it is possible to reduce the cost required for manufacturing the reflector.
[0088]
Finally, in the same manner as in the prior art, the reflective substrate 23 and the color filter substrate that supports the transparent electrode are bonded together via a spacer, liquid crystal is injected, and the phase difference plate and polarization are injected into the color filter substrate. A reflection type liquid crystal display device in this embodiment was completed by pasting a plate.
[0089]
Note that, in the reflective liquid crystal display device in the present embodiment, a reflective electrode having smooth and high-density reflective irregularities is formed as in the first embodiment described above. By making the first and second exposure amounts equal, it is possible to improve the throughput of the apparatus and reduce the cost required for manufacturing the reflective substrate.
[0090]
(Embodiment 4)
Hereinafter, a transflective liquid crystal display device according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a plan view showing a substrate in the transflective liquid crystal display device according to the present embodiment, FIG. 10 is a cross-sectional view of the substrate shown in FIG. 9, and FIG. It is sectional drawing which showed this flow.
[0091]
As shown in FIGS. 9 and 10, on the substrate 23 used in the transflective liquid crystal display device in the present embodiment, one pixel electrode formed on the substrate 23 is formed with the reflective electrode 10. And a transmissive region 31 where a transparent electrode is formed. And the surface of this reflective electrode 10 has the smooth and high-density uneven | corrugated shape which consists of a circular recessed part or convex part similarly to Embodiment 1-3.
[0092]
With such a structure, ambient light that is strong enough to cause a transmissive liquid crystal display device can be used as a reflective liquid crystal display device. On the other hand, a reflective liquid crystal display device can be used in a dim environment. If the display is difficult to see on the device, the backlight can be turned on and used as a transmissive liquid crystal display device.
[0093]
Such a transflective liquid crystal display device according to the present embodiment has a configuration in which an amorphous silicon transistor is formed on the glass substrate 1 as the liquid crystal driving element 24 as shown in FIGS. . This liquid crystal driving element 24 includes Ta as the gate electrode 2 on the glass substrate 1, SiNx as the gate insulating layer 3, a-Si as the semiconductor layer 4, n-type a-Si as the n-type semiconductor layer 5, A source electrode 7 and a drain electrode 8 made of ITO and a Ta layer 32 laminated thereon are formed. The ITO of the drain electrode 8 forms a transparent electrode that extends to the pixel region and is configured in the transmissive region.
[0094]
Further, the signal input terminal portion 27 for inputting a signal to the gate bus line and the source bus line is not shown in the present embodiment, but is the same as in the first to third embodiments.
[0095]
Here, a manufacturing process of the substrate 23 of the transflective liquid crystal display device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 11, ITO existing in the transmission region 31 is omitted.
[0096]
First, as shown in FIG. 11A, a negative photosensitive resin 9 is applied on a glass substrate 1 to a thickness of 1 to 5 μm. In the present embodiment, the coating was applied with a thickness of 3 μm.
[0097]
Next, as shown in FIG. 11, the contact hole portion 30 and the first photomask 34 in which the light shielding portion 18 corresponding to the transmissive region 31 is arranged are used as shown in FIG. Except for 30 and the transmission region 31, exposure was performed uniformly at low illuminance. Note that the first and second photomasks at this time have a structure that shields the signal input terminal portion 27 as well as the light shielding state of the contact hole. The exposure amount at this time is preferably 20 mj to 100 mj, but in this embodiment, the exposure was performed with an exposure amount of 40 mj.
[0098]
Next, as shown in FIG. 13, using a second photomask 36 in which the transmissive portion 17 is arranged so as not to exist in the contact hole portion 30 and the transmissive region 31 as a circular region, as shown in FIG. As shown in c), exposure was performed uniformly at high illuminance. The exposure amount at this time is preferably 160 mj to 500 mj, but in this embodiment, the exposure is performed with an exposure amount of 240 mj using the second photomask 36 in which the area of the transmissive portion 17 is 30%. At this time, the circular or polygonal transmission part 17 of the second photomask 36 is 30% of the area of the reflection electrode, and the center distance between adjacent transmission parts 17 is 5 μm or more and 50 μm or less, preferably 10 μm to 20 μm. What was randomly arranged was used.
[0099]
Next, as shown in FIG. 11 (d), by developing with TMAH (tetramethylammonium hydroxide) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., which is a developer, the above-mentioned unexposed part (contact hole part, The resin in the transmission region and the signal input terminal portion) is completely removed, and the resin in the low-illuminance exposed portion remains about 40% of the initial film thickness. About 80% of the remaining film.
[0100]
Next, as shown in FIG. 11 (e), by performing a heat treatment at 200 ° C. for 60 minutes, the resin in the above-described state was deformed due to a thermal dripping phenomenon, and a smooth uneven shape was obtained.
[0101]
Subsequent steps are the same as those in the first to third embodiments, and as shown in FIG. 11F, an Al thin film is formed as the reflective electrode 10 on the substrate 1, and one reflection is performed for one transistor. Patterning was performed so as to correspond to the electrode 10.
[0102]
Through the above-described steps, a substrate having a reflective region composed of the reflective electrode 10 having smooth and high-density irregularities and a transmissive region composed of a transparent electrode was formed. The reflective electrode on such a substrate has a reduced flat portion and can realize ideal reflection characteristics with less regular reflection components. Further, it is possible to reduce the number of photo processes of the photosensitive resin, and it is possible to reduce the cost required for manufacturing the reflector.
[0103]
Finally, the substrate 23 and the color filter substrate that supports the transparent electrode are bonded together through a spacer in the same manner as in the prior art, liquid crystal is injected, and the retardation plate and polarizing plate are attached to the color filter substrate. The backlight was attached to the back surface of the substrate to complete the transflective liquid crystal display device of this embodiment.
[0104]
【The invention's effect】
According to the present invention, a single layer of photosensitive resin coated on a substrate is exposed by dividing the area and varying the integral value of the exposure amount, thereby forming a smooth and high-density uneven shape. It is possible to form an ideal reflecting means that can reduce the flat portion and has less regular reflection component. Therefore, it is possible to reduce the number of photo processes for the photosensitive resin and reduce the cost required for manufacturing.
[0105]
In the present invention, since the negative photosensitive resin is used, it is possible to remove the resin that has not been exposed by dust or the like by development. Even when dust adheres to the input terminal portion or the like, it is possible to reliably ensure conduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a reflective substrate used in a reflective liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a reflective substrate used in a reflective liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3A to 3K are cross-sectional views showing a manufacturing process of a reflective substrate used in a reflective liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic plan view showing patterns of a transmission region and a light shielding region of the first photomask in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic plan view showing a pattern of a transmission region and a light shielding region of a second photomask in the embodiment of the present invention.
FIGS. 6A to 6J are cross-sectional views showing a manufacturing process of a reflective substrate used in a reflective liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic plan view showing a photomask pattern in an embodiment of the present invention.
FIGS. 8A to 8K are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a reflective substrate used in a reflective liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view of a reflective substrate used in a transflective liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a reflective substrate used in a transflective liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 11A to 11F are cross-sectional views showing a manufacturing process of a reflective substrate used in a transflective liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic plan view showing patterns of a transmission region and a light shielding region of the first photomask according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic plan view showing a pattern of a transmission region and a light shielding region of a second photomask according to the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a reflective liquid crystal display device manufactured by a conventional manufacturing method.
FIGS. 15A to 15E are cross-sectional views showing a manufacturing process of a reflective substrate in a conventional reflective liquid crystal display device.
FIG. 16 is a schematic plan view showing a pattern of a transmission region and a light shielding region of a conventional photomask.
[Explanation of symbols]
1 Glass substrate
2 Gate line, gate electrode, terminal electrode made of the same material as the gate electrode
3 Gate insulation film
4 Semiconductor layer
5 n + layers
6 Etch stopper
7 Source line, source electrode
8 Drain electrode
9 Interlayer insulation film (photosensitive resin)
10 Reflective electrode
11 Liquid crystal layer
12 ITO electrode
13 Color filter
14 Color filter side glass substrate
15 Retardation plate
16 Polarizing plate
17 Transmission part
18 Shading part
19 First photomask
20 Second photomask
21 Photomask
22 UV light
23 Reflective substrate
24 Liquid crystal drive elements
25 Color filter substrate
26 Terminal connection electrode
27 Signal input terminal
28 photoresist
29 Translucent part
30 Contact hole
31 Transmission area
32 metal layers
33 Concave or convex
34 First photomask
35 photomask
36 second photomask

Claims

A liquid crystal having reflection means for reflecting incident light from the other substrate side on one of a pair of substrates opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and a pixel electrode having a reflection region and a transmission region A method for manufacturing a display device, comprising:
Applying a negative photosensitive resin on the one substrate;
The photosensitive resin of the first region is exposed using a photomask whose total area of the circular or polygonal region is 20% to 40% of the total area of the reflecting means,
Exposing so that the integral value of the exposure amount received by the photosensitive resin in the first region is larger than the integral value of the exposure amount received by the photosensitive resin in the second region;
Developing the photosensitive resin in the first region, forming irregularities on the surface of the photosensitive resin in the first region,
Developing and removing the photosensitive resin in the second region;
Heat-treating the photosensitive resin after development;
And a step of forming a reflective film on the photosensitive resin after the heat treatment.

A liquid crystal having reflection means for reflecting incident light from the other substrate side on one of a pair of substrates opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and a pixel electrode having a reflection region and a transmission region A method for manufacturing a display device, comprising:
Applying a negative photosensitive resin on the one substrate;
The photosensitive resin of the first region is exposed using a photomask in which the center of gravity of the region adjacent to the circular or polygonal region is 10 μm or more and 50 μm or less,
Exposing so that the integral value of the exposure amount received by the photosensitive resin in the first region is larger than the integral value of the exposure amount received by the photosensitive resin in the second region;
Developing the photosensitive resin in the first region, forming irregularities on the surface of the photosensitive resin in the first region,
Developing and removing the photosensitive resin in the second region;
Heat-treating the photosensitive resin after development;
And a step of forming a reflective film on the photosensitive resin after the heat treatment.

The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein a circular or polygonal region formed on the photomask is a transmission part.

The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the second region includes the transmissive region.