JP4404747B2 - Reflective liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、外部から液晶層を透過してきた光を再び外部へ反射する反射板を有する反射型液晶表示装置、及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a reflective liquid crystal display device having a reflector that reflects light transmitted through a liquid crystal layer from the outside to the outside again, and a method for manufacturing the same.

反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置よりも低消費電力化、薄型化、軽量化が達成できるため、主に携帯端末用として利用されている。その理由は、外部から入射した光を装置内部の反射板で反射させることにより表示光源として利用できるので、バックライトが不要になるからである。   Reflective liquid crystal display devices are mainly used for portable terminals because they can achieve lower power consumption, thinner thickness, and lighter weight than transmissive liquid crystal display devices. The reason for this is that a backlight is not required because light incident from the outside can be used as a display light source by reflecting it with a reflecting plate inside the apparatus.

現在の反射型液晶表示装置の基本構造は、TN(ツイステッドネマテッィク)方式、一枚偏光板方式、STN(スーパーツイステッドネマテッィク)方式、GH(ゲストホスト)方式、PDLC(高分子分散)方式、コレステリック方式等を用いた液晶と、これを駆動するためのスイッチング素子と、液晶セル内部又は外部に設けた反射板とから構成されている。これらの一般的な反射型液晶表示装置は、薄膜トランジスタ(TFT)又は金属/絶縁膜/金属構造ダイオード(MIM)をスイッチング素子として用いて高精細及び高画質を実現できるアクティブマトリクス駆動方式が採用され、これに反射板が付随した構造となっている。   The basic structure of the present reflective liquid crystal display device is TN (twisted nematic), single polarizer, STN (super twisted nematic), GH (guest host), PDLC (polymer dispersion). A liquid crystal using a method, a cholesteric method, etc., a switching element for driving the liquid crystal, and a reflecting plate provided inside or outside the liquid crystal cell. These general reflective liquid crystal display devices employ an active matrix driving method that can achieve high definition and high image quality using thin film transistors (TFTs) or metal / insulating films / metal structure diodes (MIMs) as switching elements, This has a structure with a reflector.

図36は、従来の一枚偏光板方式の反射型液晶表示装置を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   FIG. 36 is a cross-sectional view showing a conventional reflective liquid crystal display device of a single polarizing plate type. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

対向側基板1は、偏光板2、位相差板3、ガラス基板4、カラーフィルタ5、透明電極6等から構成されている。下部側基板7は、ガラス基板8、ガラス基板8上に形成されたスイッチング素子である逆スタガー構造の薄膜トランジスタ9、凹凸構造のベースとなる絶縁膜からなる凸形状10、その上に形成された層間絶縁膜であるポリイミド膜11、薄膜トランジスタ9のソース電極12に接続されるとともに反射板兼画素電極として機能する反射電極13等から構成されている。対向側基板1と下部側基板7との間に、液晶層14が位置する。   The counter substrate 1 is composed of a polarizing plate 2, a retardation plate 3, a glass substrate 4, a color filter 5, a transparent electrode 6, and the like. The lower substrate 7 includes a glass substrate 8, a thin film transistor 9 having an inverted stagger structure as a switching element formed on the glass substrate 8, a convex shape 10 made of an insulating film serving as a base of a concavo-convex structure, and an interlayer formed thereon It is composed of a polyimide film 11 which is an insulating film, a reflective electrode 13 which is connected to the source electrode 12 of the thin film transistor 9 and functions as a reflector and pixel electrode. A liquid crystal layer 14 is located between the opposing substrate 1 and the lower substrate 7.

光源は反射光16を利用する。反射光16は、外部からの入射光15が、偏光板2、位相差板3、ガラス基板4、カラーフィルタ5、透明電極6、液晶層14を通過し、反射電極13で反射されるものである。   The light source uses reflected light 16. The reflected light 16 is that incident light 15 from the outside passes through the polarizing plate 2, the phase difference plate 3, the glass substrate 4, the color filter 5, the transparent electrode 6, and the liquid crystal layer 14 and is reflected by the reflective electrode 13. is there.

この反射型液晶表示装置の表示性能には、液晶透過状態のときに明るくかつ白い表示を呈することが要求される。この表示性能の実現には、様々な方位からの入射光15を効率的に前方へ出射させる必要がある。それゆえ、ポリイミド膜11に凹凸構造を形成することで、その上に位置する反射電極13に散乱機能を持たせることができる。したがって、反射電極13の凹凸構造の制御が、反射型液晶表示装置の表示性能を決めるのに重要となる。   The display performance of the reflective liquid crystal display device is required to display a bright and white display when the liquid crystal is in a transmissive state. In order to realize this display performance, it is necessary to efficiently emit incident light 15 from various directions forward. Therefore, by forming a concavo-convex structure in the polyimide film 11, the reflective electrode 13 positioned thereon can have a scattering function. Therefore, control of the concavo-convex structure of the reflective electrode 13 is important in determining the display performance of the reflective liquid crystal display device.

図37及び図38は、従来の反射型液晶表示装置における反射電極の製造方法を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   37 and 38 are cross-sectional views showing a method of manufacturing a reflective electrode in a conventional reflective liquid crystal display device. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

薄膜トランジスタ製造工程では、まずガラス基板20上にゲート電極21を形成する(図37[a])。続いて、ゲート絶縁膜22、半導体層23、ドーピング層24を成膜する(図37[b])。続いて、半導体層23及びドーピング層24のアイランド25を形成し(図37[c])、ソース電極26、ドレイン電極27を形成する(図37[d])。その後、反射電極の製造工程に移る。   In the thin film transistor manufacturing process, first, the gate electrode 21 is formed on the glass substrate 20 (FIG. 37 [a]). Subsequently, a gate insulating film 22, a semiconductor layer 23, and a doping layer 24 are formed (FIG. 37 [b]). Subsequently, the island 25 of the semiconductor layer 23 and the doping layer 24 is formed (FIG. 37 [c]), and the source electrode 26 and the drain electrode 27 are formed (FIG. 37 [d]). Then, it moves to the manufacturing process of a reflective electrode.

反射電極の製造工程では、まず感光性を有する有機系絶縁膜28を形成する(図37[e])。続いて、フォトリソグラフィを施すことにより反射電極形成領域に凸部29を形成し(図37[f])、加熱により凸部29をメルトさせて滑らかな凸形状30に変換する(図38[g])。続いて、この上部を有機系絶縁膜31で覆うことにより、より滑らかな凹凸面32を形成する(図38[h])。続いて、薄膜トランジスタのソース電極に反射電極を電気的に接続するためのコンタクト部33を形成し(図38[i])、その後に反射電極34を形成する(図38[j])。この反射電極の製造方法は、例えば特公昭61−6390号公報、又はプロシーディングス・オブ・エスアイディー(Tohru koizumi and Tatsuo Uchida, Proceedings of the SID, Vol.29,157,1988)に開示されている。
特公昭61−6390号公報 プロシーディングス・オブ・エスアイディー(Tohru koizumi and Tatsuo Uchida, Proceedings of the SID, Vol.29,157,1988)
In the manufacturing process of the reflective electrode, first, the organic insulating film 28 having photosensitivity is formed (FIG. 37 [e]). Subsequently, the convex portion 29 is formed in the reflective electrode formation region by performing photolithography (FIG. 37 [f]), and the convex portion 29 is melted by heating to be converted into a smooth convex shape 30 (FIG. 38 [g] ]). Subsequently, a smoother uneven surface 32 is formed by covering the upper portion with the organic insulating film 31 (FIG. 38 [h]). Subsequently, a contact portion 33 for electrically connecting the reflective electrode to the source electrode of the thin film transistor is formed (FIG. 38 [i]), and then the reflective electrode 34 is formed (FIG. 38 [j]). The manufacturing method of this reflective electrode is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. 61-6390 or Tohru koizumi and Tatsuo Uchida, Proceedings of the SID, Vol. 29, 157, 1988.
Japanese Patent Publication No. 61-6390 Proceedings of SID (Tohru koizumi and Tatsuo Uchida, Proceedings of the SID, Vol.29,157,1988)

以上の通り、従来の反射型液晶表示装置において反射電極下に位置する絶縁膜の凹凸構造は、感光性能を有する有機系絶縁膜又は無機系絶縁膜を用いてベースとなる凸部を形成し、その後有機系絶縁膜又は無機系絶縁膜で凸部を覆うことで形成されている。   As described above, the concavo-convex structure of the insulating film located under the reflective electrode in the conventional reflective liquid crystal display device forms a convex portion serving as a base using an organic insulating film or an inorganic insulating film having photosensitive performance, Thereafter, the protrusion is covered with an organic insulating film or an inorganic insulating film.

しかしながら、凸部の下には金属配線、電極、スイッチング素子等が形成されているので、凸部形成時のエッチング工程において、金属配線、電極、スイッチング素子等がエッチング液に曝されることになる。その結果、エッチング液と下地膜との反応によるスイッチング素子の特性劣化や、エッチング液の残留によるスイッチング素子の信頼性低下等が引き起こされていた。   However, since metal wirings, electrodes, switching elements, and the like are formed under the protrusions, the metal wirings, electrodes, switching elements, etc. are exposed to the etching solution in the etching process when forming the protrusions. . As a result, the characteristics of the switching element are deteriorated due to the reaction between the etching solution and the base film, and the reliability of the switching element is reduced due to the remaining etching solution.

また、反射電極下の絶縁膜に感光性能のない有機系絶縁膜又は無機系絶縁膜等を用いる場合、絶縁膜上にフォトレジストパターンを形成し、ドライエッチングにより凸部パターンを形成する。この場合は、エッチング処理中に下地膜がプラズマに曝されることになるため、プラズマダメージによりスイッチング素子特性の劣化が引き起こされていた。   Further, when an organic insulating film or an inorganic insulating film having no photosensitivity is used as the insulating film under the reflective electrode, a photoresist pattern is formed on the insulating film, and a convex pattern is formed by dry etching. In this case, since the base film is exposed to plasma during the etching process, the plasma damage causes deterioration of the switching element characteristics.

一方、従来の反射型液晶表示装置の製造には、前述したように多くの工程数を必要とする。そのため、製造コストの上昇により、反射型液晶表示装置の単価が高くなっていた。反射型液晶表示装置が多くの製造工程数を必要とする理由は、明るい高品位表示を得るために、高性能スイッチング素子と高性能反射板とを同一絶縁基板上に作り込むためである。更に、高性能反射板の製造に、反射板表面の凹凸構造を所望の形状に形成できる方法を用いる必要があるためである。それゆえ、従来の反射型液晶表示装置では、多数の成膜工程、PR(フォトレジスト)工程及びエッチング工程等が必要となっていた。   On the other hand, the production of the conventional reflective liquid crystal display device requires a large number of processes as described above. For this reason, the unit cost of the reflective liquid crystal display device has increased due to an increase in manufacturing cost. The reason why the reflective liquid crystal display device requires a large number of manufacturing steps is that a high-performance switching element and a high-performance reflector are formed on the same insulating substrate in order to obtain a bright high-quality display. Furthermore, it is because it is necessary to use the method which can form the uneven structure on the surface of a reflecting plate in desired shape for manufacture of a high performance reflecting plate. Therefore, in the conventional reflection type liquid crystal display device, a large number of film forming steps, PR (photoresist) steps, etching steps and the like are required.

これに対して、製造工程簡略化の有効な手段が、採られていないのが現状である。繰り返すが、反射電極下に位置する凹凸構造は次のように製造される。まず感光性樹脂を塗布形成し、露光工程及び現像工程により感光性樹脂にパターンニングを行い、凸部パターンを形成する。ただし、この凸部パターンの形成されない領域は、完全に感光性樹脂膜が除去されている。その後、凸部パターンに熱処理を加えることで丸みを有する凸形状へ変換し、更に所望の滑らかな凹凸面を作り出すために、凸形状パターンを覆うように有機絶縁層を塗布形成する。   On the other hand, the present condition is that the effective means of simplification of a manufacturing process is not taken. Again, the concavo-convex structure located under the reflective electrode is manufactured as follows. First, a photosensitive resin is applied and formed, and the photosensitive resin is patterned by an exposure process and a development process to form a convex pattern. However, the photosensitive resin film is completely removed from the region where the convex pattern is not formed. Thereafter, a heat treatment is applied to the convex pattern to convert it into a round convex shape, and in order to create a desired smooth irregular surface, an organic insulating layer is applied and formed so as to cover the convex pattern.

すなわち、反射電極下の絶縁膜は、凸形状からなる膜とその上に覆われた膜との二層で構成されている。そして、この絶縁膜は、反射電極とスイッチング素子及び配線とを電気的に絶縁する層間絶縁膜としての機能を有している。その後、この絶縁層にコンタクトホールを形成後、アルミニウム等の金属薄膜を堆積し、この金属薄膜をパターニングすることで、絶縁膜の微細な凹凸形状を反映した反射電極を得ていた。   That is, the insulating film under the reflective electrode is composed of two layers of a film having a convex shape and a film covered thereon. The insulating film functions as an interlayer insulating film that electrically insulates the reflective electrode from the switching element and the wiring. Thereafter, after forming a contact hole in this insulating layer, a metal thin film such as aluminum is deposited, and this metal thin film is patterned to obtain a reflective electrode reflecting the fine uneven shape of the insulating film.

このように、反射電極形成には、1)ベースとなる凸部を形成するための絶縁膜の形成工程、2)凸部形成工程、2)凸部パターン上の絶縁膜形成工程、3)コンタクトホール形成工程、4)高反射効率金属薄膜形成工程、5)反射電極の形成工程と、五つの工程数を必要としていた。   Thus, for the formation of the reflective electrode, 1) an insulating film forming step for forming a convex portion as a base, 2) a convex portion forming step, 2) an insulating film forming step on the convex pattern, and 3) a contact The hole forming step, 4) the high reflection efficiency metal thin film forming step, 5) the reflective electrode forming step, and the number of five steps are required.

そこで、本発明の目的は、製造工程中でのスイッチング素子の特性劣化を防止することにより高輝度及び高品位表示性能を実現し、かつ製造工程数の削減により製造コストの低下を実現する、反射型液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to realize a high luminance and high quality display performance by preventing deterioration of the characteristics of the switching element during the manufacturing process, and to realize a reduction in manufacturing cost by reducing the number of manufacturing processes. TYPE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND ITS MANUFACTURING METHOD

上記課題を解決する本発明の反射型液晶表示装置は、透明な第一の基板と、この第一の基板上に設けられた透明電極と、第二の基板と、この第二の基板上に設けられたスイッチング素子と、このスイッチング素子上に設けられるとともに表面に不規則な凹凸構造が形成された絶縁膜と、この絶縁膜上に前記凹凸構造を反映させた形状で設けられるとともに前記スイッチング素子に接続された反射電極と、前記第一の基板の前記透明電極側と前記第二の基板の前記反射電極側とで挟み込まれた液晶層とを備えたものである。そして、前記絶縁膜は、前記スイッチング素子と前記反射電極との接続部を除いて前記スイッチング素子全体を覆うと共に表面に形成された前記凹凸構造は線状の凸部により形成された滑らかな構造であり、かつ、前記反射電極を一部開口させることでバックライト光を透過させるものである。これにより、本発明の反射型液晶表示装置は透過型を兼ねている。 The reflective liquid crystal display device of the present invention that solves the above problems includes a transparent first substrate, a transparent electrode provided on the first substrate, a second substrate, and the second substrate. A switching element provided; an insulating film provided on the switching element and having an irregular concavo-convex structure formed on a surface thereof; and the switching element provided in a shape reflecting the concavo-convex structure on the insulating film And a liquid crystal layer sandwiched between the transparent electrode side of the first substrate and the reflective electrode side of the second substrate. The insulating film covers the entire switching element except for a connection portion between the switching element and the reflective electrode, and the uneven structure formed on the surface is a smooth structure formed by linear protrusions. In addition, backlight light is transmitted by partially opening the reflective electrode . Thereby, the reflective liquid crystal display device of the present invention also serves as a transmission type.

従来の反射型液晶表示装置では、金属配線、電極、スイッチング素子等の上に凸形状が位置することから、凸部形成時に下地部分がプロセス雰囲気に曝されるので、金属配線、電極、スイッチング素子等がダメージを受け、その結果、スイッチング素子の特性劣化が起きていた。これに対し、本発明における絶縁膜は、金属配線、電極、スイッチング素子等を常に覆っていることから、凹凸構造形成時に金属配線、電極、スイッチング素子等がプロセス雰囲気に曝されることがないため、これらをプロセスダメージから防ぐことができる。また、本発明における絶縁膜は、凹凸構造が膜厚の異なる領域からなり、すなわち、膜厚の厚い領域が凸部、膜厚の薄い領域が凹部で構成されている。そのため、凹凸構造に他の膜を必要としないので、工程数が削減される。   In the conventional reflective liquid crystal display device, since the convex shape is located on the metal wiring, electrode, switching element, etc., the base portion is exposed to the process atmosphere when forming the convex part, so the metal wiring, electrode, switching element As a result, the characteristics of the switching element deteriorated. On the other hand, since the insulating film in the present invention always covers the metal wiring, electrodes, switching elements, etc., the metal wiring, electrodes, switching elements, etc. are not exposed to the process atmosphere when forming the concavo-convex structure. These can be prevented from process damage. In addition, the insulating film in the present invention is composed of regions having different concavo-convex structures, that is, a thick region is a convex portion, and a thin region is a concave portion. Therefore, since no other film is required for the concavo-convex structure, the number of steps is reduced.

また、本発明に係る反射型液晶表示装置は、滑らかな形状を有する連続した凹凸構造の反射電極を有するので、明るい表示が可能である。なぜなら、反射型液晶表示装置の明るさは、反射電極の凹凸構造の有する傾斜角度により決定されるからである。   In addition, since the reflective liquid crystal display device according to the present invention includes a reflective electrode having a continuous uneven structure having a smooth shape, bright display is possible. This is because the brightness of the reflective liquid crystal display device is determined by the tilt angle of the concavo-convex structure of the reflective electrode.

また、凹凸構造が形成された絶縁膜は、同一材料からなる単層膜であってもよい。絶縁膜が単層かつ同一工程で形成されれば、絶縁膜の凹凸構造部分と層間絶縁部分とを別々の工程で形成する必要がなくなることから、従来の反射型液晶表示装置における複雑な凹凸形成工程が簡略化される。   Further, the insulating film on which the concavo-convex structure is formed may be a single layer film made of the same material. If the insulating film is formed in a single layer and in the same process, it is not necessary to form the concavo-convex structure portion and the interlayer insulating portion of the insulating film in separate steps. The process is simplified.

また、凹凸構造が形成された絶縁膜は、光吸収性を有していてもよい。これにより、隣接する反射電極間から入射する光を当該絶縁膜で吸収できることになる。したがって、反射電極裏面に回り込む入射光を遮断できることにより、入射光のスイッチング素子への照射を抑制できるので、良好なスイッチング特性を実現できる。   In addition, the insulating film in which the uneven structure is formed may have light absorptivity. As a result, light incident from between adjacent reflective electrodes can be absorbed by the insulating film. Therefore, since the incident light which wraps around the back surface of the reflective electrode can be blocked, irradiation of the incident light to the switching element can be suppressed, so that good switching characteristics can be realized.

また、凹凸構造は、複数の突起部が不規則に配置されたものとしてもよい。これにより、反射電極からの反射光の干渉を抑制することができるため、良好な反射性能を有する凹凸構造を形成できる。更に、凹凸構造の突起部は、島状又は線状の平面形状で構成してもよい。これにより、明るい反射性能が得られる。つまり、これらの凹凸構造を用いた反射型液晶表示装置は、明るい表示性能が得られる。   Further, the concavo-convex structure may be one in which a plurality of protrusions are irregularly arranged. Thereby, since the interference of the reflected light from the reflective electrode can be suppressed, an uneven structure having good reflection performance can be formed. Further, the projections of the concavo-convex structure may be configured in an island shape or a linear planar shape. Thereby, bright reflection performance is obtained. That is, the reflective liquid crystal display device using these uneven structures can obtain bright display performance.

また、凹凸構造は、複数の窪み部が不規則に配置されたものとしてもよい。これにより反射電極からの反射光の干渉を抑制することができるため、良好な反射板性能を有する凹凸構造を形成できる。更に、凹凸構造の窪み部は、穴状又は線状の平面形状で構成してもよい。これにより、明るい反射性能が得られる。つまり、これらの凹凸構造を用いた反射型液晶表示装置は、明るい表示性能が得られる。   Further, the concavo-convex structure may be a structure in which a plurality of depressions are irregularly arranged. Thereby, since interference of reflected light from the reflective electrode can be suppressed, an uneven structure having good reflector performance can be formed. Furthermore, you may comprise the hollow part of a concavo-convex structure by hole shape or a linear planar shape. Thereby, bright reflection performance is obtained. That is, the reflective liquid crystal display device using these uneven structures can obtain bright display performance.

また、凹凸構造は、1画素単位又は2以上の画素単位の不規則な凹凸形状の繰り返しから構成してもよい。これにより、反射光の干渉を抑制することができるため、この反射電極を用いて作成した反射型液晶表示装置は、光源による波長依存性もなく、色特性の劣化もない、明るく高品位な表示性能となる。   Further, the concavo-convex structure may be constituted by repeating irregular concavo-convex shapes of one pixel unit or two or more pixel units. As a result, interference of reflected light can be suppressed. Therefore, the reflective liquid crystal display device created using this reflective electrode has no wavelength dependency due to the light source, and there is no deterioration in color characteristics, and it is bright and high-quality display. It becomes performance.

また、凹凸構造が形成された絶縁膜は、感光性能を有する有機樹脂又は無機樹脂であってもよい。これにより、感光性樹脂に直接露光及び現像処理を行うことで所望の凹凸パターン形成が可能となるので、凹凸構造を形成するために必要とされたフォトレジストの塗布、形成、現像、剥離工程が一切不要となる。したがって、プロセス数の簡略化が図れるので、反射型液晶表示装置の低コスト化が可能となる。   Further, the insulating film on which the concavo-convex structure is formed may be an organic resin or an inorganic resin having photosensitive performance. This makes it possible to form a desired concavo-convex pattern by directly exposing and developing the photosensitive resin, so that the steps of applying, forming, developing, and stripping the photoresist required to form the concavo-convex structure are performed. It becomes absolutely unnecessary. Accordingly, since the number of processes can be simplified, the cost of the reflective liquid crystal display device can be reduced.

本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法は、本発明に係る反射型液晶表示装置を製造する方法である。すなわち、前記凹凸構造において、前記絶縁膜にフォトリソ処理を行うことで所定のパターン形成を行い、この際に所定の膜厚を残してパターンニングして、膜厚の薄い領域と厚い領域とを平面的に不規則に形成することにより、絶縁膜表面に凹凸構造を形成するものである。   The reflective liquid crystal display device manufacturing method according to the present invention is a method of manufacturing the reflective liquid crystal display device according to the present invention. That is, in the concavo-convex structure, a predetermined pattern is formed by performing a photolithography process on the insulating film, and in this case, a pattern is formed leaving a predetermined film thickness, and a thin film area and a thick film area are planarized. By forming them irregularly, a concavo-convex structure is formed on the surface of the insulating film.

これにより、絶縁膜に形成される凹凸構造の平面形状とその配置を、マスクパターンを反映して前記絶縁膜に作り込むことができることから、その平面形状を正確に制御でき、所望の凹凸形状を再現性よく形成することができる。更に、前記絶縁膜に対して、所望の膜厚を残すようにエッチングすれば、前記凹凸の断面形状も再現性よく制御できるため良好な凹凸構造を実現できる。しかも、これらの製造工程がわずか1PR工程+1エッチング工程でできることから、プロセスの簡略化も図れる。また、前記凹凸絶縁膜下に位置する、金属配線、電極、スイッチング素子、絶縁膜がプロセス雰囲気(エッチング液、エッチングガス等)に曝されることがないため、前記金属配線、絶縁膜、スイッチング素子にダメージを与えることがなく、良好な素子特性を有する反射型液晶表示装置を実現することができる。   As a result, the planar shape of the concavo-convex structure formed on the insulating film and its arrangement can be created in the insulating film reflecting the mask pattern, so that the planar shape can be accurately controlled, and the desired concavo-convex shape can be obtained. It can be formed with good reproducibility. Furthermore, if the insulating film is etched so as to leave a desired film thickness, the cross-sectional shape of the unevenness can be controlled with good reproducibility, so that an excellent uneven structure can be realized. In addition, since these manufacturing steps can be performed by only 1 PR step + 1 etching step, the process can be simplified. Further, since the metal wiring, electrode, switching element, and insulating film located under the uneven insulating film are not exposed to a process atmosphere (etching solution, etching gas, etc.), the metal wiring, insulating film, and switching element are not exposed. Thus, it is possible to realize a reflective liquid crystal display device having good element characteristics without causing damage.

更に、本発明によれば、前記絶縁膜に形成される凹凸構造は、該絶縁膜を形成する工程と、凹凸レジストパターンを形成するためのフォトリソ工程と、該絶縁膜の下部に所定の膜厚を残すようにエッチングを行う工程と、前記絶縁膜上に残ったレジスト膜を剥離する工程と、その後、前記凹凸膜を熱処理によりメルトさせる工程により、滑らかで且つ連続した凹凸構造を形成してもよい。   Furthermore, according to the present invention, the concavo-convex structure formed on the insulating film includes a step of forming the insulating film, a photolithography process for forming a concavo-convex resist pattern, and a predetermined film thickness under the insulating film. A smooth and continuous concavo-convex structure can be formed by a step of performing etching so as to leave a film, a step of removing a resist film remaining on the insulating film, and a step of melting the concavo-convex film by heat treatment. Good.

このような製造方法によれば、前記絶縁膜下に位置するスイッチング素子、配線、電極等を露出させることなく凹凸パターン加工が可能となるため、スイッチング素子等にプロセスダメージを与えることなく凹凸パターンを形成することができる。また、前記反射電極下に位置する凹凸絶縁膜は、従来の反射型液晶表示装置の凹凸絶縁膜と異なりベース凸形成工程とその上の膜形成工程とを必要としないので、同一膜を用いて同一工程で凹凸絶縁膜を形成できることから、工程数を簡略化できる。   According to such a manufacturing method, the concave / convex pattern can be processed without exposing the switching elements, wirings, electrodes, and the like located under the insulating film, so that the concave / convex patterns can be formed without damaging the switching elements. Can be formed. In addition, unlike the concavo-convex insulating film of the conventional reflective liquid crystal display device, the concavo-convex insulating film located under the reflective electrode does not require the base convex forming process and the film forming process thereon, so the same film is used. Since the uneven insulating film can be formed in the same process, the number of processes can be simplified.

更に、前記絶縁膜に形成される凹凸構造は、該絶縁膜として感光性能を有する有機系絶縁膜又は無機系絶縁膜を形成する工程と、凹凸パターンを形成するための露光工程と、該絶縁膜の下部に所定の膜厚を残すようにエッチング現像を行う現像工程と、その後、前記凹凸膜を熱処理によりメルトさせるメルト工程とにより、滑らかで且つ連続した凹凸構造を製造してもよい。   Furthermore, the concavo-convex structure formed in the insulating film includes a step of forming an organic insulating film or an inorganic insulating film having photosensitivity as the insulating film, an exposure step for forming a concavo-convex pattern, and the insulating film. A smooth and continuous concavo-convex structure may be manufactured by a developing process in which etching development is performed so as to leave a predetermined film thickness below, and a melt process in which the concavo-convex film is melted by heat treatment.

これにより凹凸構造を形成するために必要とされたレジストの塗布、形成、現像、剥離工程が、一切不要となり、感光性樹脂に直接、露光及び現像処理を行うことで所望の凹凸パターン形成が可能となり、これによりプロセス数の簡略化が一層図れ、反射型液晶表示装置の低コスト化が可能となる。   This eliminates the need for applying, forming, developing, and stripping the resist required to form the concavo-convex structure, and allows the desired concavo-convex pattern to be formed by directly exposing and developing the photosensitive resin. As a result, the number of processes can be further simplified, and the cost of the reflective liquid crystal display device can be reduced.

また、感光性能を有する有機系絶縁膜又は無機系絶縁膜を絶縁膜として用い、この絶縁膜に対して凹凸構造とコンタクト部とを同一現像工程で同時に製造するようにしてもよい。このような製造方法によれば、凹凸構造及びコンタクトホールをレジストプロセスを用いることなく簡便な方法で形成することができる。   Further, an organic insulating film or an inorganic insulating film having photosensitivity may be used as an insulating film, and the concavo-convex structure and the contact portion may be simultaneously manufactured in the same developing process. According to such a manufacturing method, the concavo-convex structure and the contact hole can be formed by a simple method without using a resist process.

このとき、ポジ型の感光性材料を用い、凹凸パターン形成のための露光量よりもコンタクトパターン形成のための露光量を多くすることで、同一現像工程で凹凸パターンとコンタクトパターンを同時形成できるようにしてもよい。これにより、コンタクト形成工程を省くことができるため、プロセスの簡略化が可能である。   At this time, by using a positive photosensitive material and increasing the exposure amount for forming the contact pattern rather than the exposure amount for forming the uneven pattern, it is possible to simultaneously form the uneven pattern and the contact pattern in the same development process. It may be. As a result, the contact formation step can be omitted, and the process can be simplified.

本発明に係る反射型液晶表示装置及びその製造方法によれば、反射電極下の凹凸構造が形成された絶縁膜が、製造工程中スイッチング素子を保護するとともに、膜厚の異なる領域が不規則に配置されたものであることにより、製造工程中でのスイッチング素子の特性劣化を防止できるとともに、凹凸構造に他の膜を必要としないので製造工程数を削減できる。   According to the reflective liquid crystal display device and the method for manufacturing the same according to the present invention, the insulating film formed with the concavo-convex structure under the reflective electrode protects the switching element during the manufacturing process, and the regions having different film thicknesses are irregular. By being arranged, it is possible to prevent deterioration of the characteristics of the switching element during the manufacturing process, and it is possible to reduce the number of manufacturing processes because no other film is required for the uneven structure.

図1は、本発明に係る反射型液晶表示装置の第一実施形態を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

本実施形態の反射型液晶表示装置は、透明な第一の基板としてのガラス基板53と、ガラス基板53上に設けられた透明電極55と、第二の基板としてのガラス基板40と、ガラス基板40上に設けられたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ44、薄膜トランジスタ44上に設けられるとともに表面に凹凸構造45aが形成された絶縁膜45と、絶縁膜45上に凹凸構造45aを反映させた形状で設けられるとともに薄膜トランジスタ44のソース電極に接続された反射電極48と、ガラス基板53の透明電極55側とガラス基板40の反射電極48側とで挟み込まれた液晶層56とを備えたものである。絶縁膜48は、薄膜トランジスタ44を薄膜トランジスタ44形成以降保護するとともに、膜厚の異なる領域が不規則に配置されたことにより凹凸構造45aが形成されたものである。   The reflective liquid crystal display device of this embodiment includes a glass substrate 53 as a transparent first substrate, a transparent electrode 55 provided on the glass substrate 53, a glass substrate 40 as a second substrate, and a glass substrate. The thin film transistor 44 serving as a switching element provided on the semiconductor layer 40, the insulating film 45 provided on the thin film transistor 44 and having a concavo-convex structure 45a formed on the surface thereof, and a shape reflecting the concavo-convex structure 45a on the insulating film 45 are provided. In addition, a reflective electrode 48 connected to the source electrode of the thin film transistor 44 and a liquid crystal layer 56 sandwiched between the transparent electrode 55 side of the glass substrate 53 and the reflective electrode 48 side of the glass substrate 40 are provided. The insulating film 48 protects the thin film transistor 44 after the formation of the thin film transistor 44, and the uneven structure 45a is formed by irregularly arranging regions having different film thicknesses.

薄膜トランジスタ44は、金属層41、絶縁層42、半導体層43等を成膜し、これらの膜に対してフォトリソグラフィー及びエッチングを施すことにより形成されたゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体膜、ソース電極、ドレイン電極等より構成された逆スタガー構造となっている。また、薄膜トランジスタ44上に、有機系絶縁材料又は無機系絶縁材料に用いた絶縁層45が位置している。絶縁膜45には、膜厚の異なる領域が不規則に配置されることで、所望の形状を有する凹凸構造45aが形成されている。凹凸構造45aは、膜厚の厚い凸部46と膜厚の薄い凹部47とで構成されている。そして、絶縁膜45上に反射電極48が形成されている。反射電極48は、絶縁膜45に穿設されたコンタクトホール49を介して薄膜トランジスタ44のソース電極と電気的に接続されており、画素電極としての機能も有している。   The thin film transistor 44 includes a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor film, and a source electrode formed by forming a metal layer 41, an insulating layer 42, a semiconductor layer 43, and the like, and subjecting these films to photolithography and etching. In addition, an inverted stagger structure composed of a drain electrode or the like is employed. An insulating layer 45 used for an organic insulating material or an inorganic insulating material is located on the thin film transistor 44. In the insulating film 45, regions having different film thicknesses are irregularly arranged to form a concavo-convex structure 45a having a desired shape. The concavo-convex structure 45a includes a thick convex portion 46 and a thin concave portion 47. A reflective electrode 48 is formed on the insulating film 45. The reflective electrode 48 is electrically connected to the source electrode of the thin film transistor 44 through a contact hole 49 formed in the insulating film 45, and also has a function as a pixel electrode.

また、反射電極48の表面には絶縁膜45に形成された凹凸構造45aが反映されており、この凹凸傾斜角度が反射光の光学特性を決定することとなる。それゆえ、凹凸構造45aの傾斜角度は所望の反射光学特性が得られるように設計される。なお、凹凸構造45aは、凸ピッチ、凹ピッチ、凸高さ、凹深さのいずれかが異なる2種以上の値で構成されていればよい。   In addition, the uneven structure 45a formed in the insulating film 45 is reflected on the surface of the reflective electrode 48, and this uneven inclination angle determines the optical characteristics of the reflected light. Therefore, the inclination angle of the concavo-convex structure 45a is designed so as to obtain a desired reflection optical characteristic. In addition, the uneven structure 45a should just be comprised by 2 or more types of values from which any one of convex pitch, concave pitch, convex height, and concave depth differs.

次に、本実施形態の反射型液晶表示装置の動作について説明する。   Next, the operation of the reflective liquid crystal display device of this embodiment will be described.

反射型液晶表示装置は、白状態のときに次のように動作する。ガラス基板53の外側方向から入射した入射光50は、偏光板51、位相差板52、ガラス基板53、カラーフィルタ54、透明電極55、液晶層56を通過して、反射電極48表面の凹凸の形状を反映した指向性に従って反射され、再び液晶層56、透明電極55、カラーフィルタ54、ガラス基板53、位相差板52、偏光板51を通過して、外側へ表示光58として戻される。一方、反射型液晶表示装置は、黒状態のときに次のように動作する。ガラス基板53の外側方向から入射した入射光50は、偏光板51、位相差板52、ガラス基板53、カラーフィルタ54、透明電極55、液晶層56を通過し、反射電極48で反射されるものの、偏光板51で遮光されるので外側に出射されない。これにより光のON/OFF動作が可能となる。   The reflective liquid crystal display device operates as follows when in a white state. Incident light 50 incident from the outside of the glass substrate 53 passes through the polarizing plate 51, the retardation plate 52, the glass substrate 53, the color filter 54, the transparent electrode 55, and the liquid crystal layer 56, and the unevenness on the surface of the reflective electrode 48. The light is reflected according to the directivity reflecting the shape, passes through the liquid crystal layer 56, the transparent electrode 55, the color filter 54, the glass substrate 53, the phase difference plate 52, and the polarizing plate 51 and is returned to the outside as display light 58. On the other hand, the reflective liquid crystal display device operates as follows when in a black state. Incident light 50 incident from the outside of the glass substrate 53 passes through the polarizing plate 51, the retardation plate 52, the glass substrate 53, the color filter 54, the transparent electrode 55, and the liquid crystal layer 56, and is reflected by the reflective electrode 48. Since it is shielded by the polarizing plate 51, it is not emitted to the outside. Thereby, ON / OFF operation | movement of light is attained.

図2は、本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第一実施形態を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a manufacturing method of a reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

まず、ガラス基板40上に薄膜トランジス44を形成する(図2[a])。続いて、有機系絶縁膜としてのアクリル樹脂膜60を塗布形成し、その上へのフォトレジスト(図示せず)を塗布及び露光して凹凸パターンを形成し、エッチングによりアクリル樹脂膜60に凹凸パターン61を形成し、その後フォトレジストを剥離する(図2[b][c])。続いて、再びフォトレジスト(図示せず)塗布、露光及び現像し、アクリル樹脂膜60をエッチングし、フォトレジストを剥離し、コンタクトホール62をアクリル樹脂膜60に形成する(図2[d])。最後に、アルミニウム膜を形成し、フォトレジストを塗布、露光及び現像し、アルミニウム膜をエッチングし、フォトレジストを剥離することにより、反射電極63を形成する(図2[e])。   First, the thin film transistor 44 is formed on the glass substrate 40 (FIG. 2 [a]). Subsequently, an acrylic resin film 60 as an organic insulating film is applied and formed, a photoresist (not shown) is applied and exposed thereon to form an uneven pattern, and the uneven pattern is formed on the acrylic resin film 60 by etching. 61 is formed, and then the photoresist is peeled off (FIGS. 2B and 2C). Subsequently, a photoresist (not shown) is applied, exposed and developed again, the acrylic resin film 60 is etched, the photoresist is peeled off, and a contact hole 62 is formed in the acrylic resin film 60 (FIG. 2 [d]). . Finally, an aluminum film is formed, a photoresist is applied, exposed and developed, the aluminum film is etched, and the photoresist is peeled off to form the reflective electrode 63 (FIG. 2 [e]).

図2[b][c]に示すアクリル樹脂膜60への凹凸形成では、膜厚の厚い領域からなる凸部46と薄い領域からなる凹部47とを作り込む。膜厚の薄い領域にもアクリル樹脂膜60を残すことで、スイッチング素子44等をアクリル樹脂膜60で常に覆う構造とする。このとき、レジストパターン下のアクリル樹脂膜60を所望の深さまでエッチングして薄いアクリル樹脂膜60を残すことにより、同一材料及び同一プロセスにより凹凸構造兼層間絶縁膜の形成ができる。なお、エッチング量を制御することにより、凸部46の高さ64及び凹部47の膜厚65を変えることができるため、凹凸形状又は凹部の膜厚を自由に制御することができる。   In the formation of irregularities on the acrylic resin film 60 shown in FIGS. 2B and 2C, a convex portion 46 formed of a thick region and a concave portion 47 formed of a thin region are formed. By leaving the acrylic resin film 60 in the thin film region, the switching element 44 and the like are always covered with the acrylic resin film 60. At this time, by etching the acrylic resin film 60 under the resist pattern to a desired depth and leaving the thin acrylic resin film 60, the concavo-convex structure / interlayer insulating film can be formed by the same material and the same process. In addition, since the height 64 of the convex part 46 and the film thickness 65 of the recessed part 47 can be changed by controlling the etching amount, the uneven shape or the film thickness of the recessed part can be freely controlled.

なお、本実施形態においては絶縁膜にアクリル樹脂を用いたが、反射板光学特性に必要とされる凹凸高さと、層間膜として必要とされる膜厚との要求を同時に満足できる厚さを形成できる絶縁膜であれば何でもよく、ポリイミド樹脂等のその他の有機系樹脂を用いてもよい。また、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜等の無機系絶縁膜を用いてもよい。   In this embodiment, acrylic resin is used for the insulating film, but a thickness that can satisfy the requirements of the uneven height required for the optical characteristics of the reflector and the film thickness required for the interlayer film is formed. Any insulating film can be used, and other organic resins such as polyimide resin may be used. Further, an inorganic insulating film such as a silicon nitride film or a silicon oxide film may be used.

このときの凹凸構造は、反射光の指向性を考えると、高さは0.2〜4μmまでの範囲、そのピッチは1〜30μmまでの範囲が好ましい。更に凸部又は凹部は平面上に不規則に配置され、凸部の平面形状は島状のパターンでも線状パターンでもよく、凹部の平面形状は穴状のパターンでも溝状のパターンでもよい。基本的には、これらの凸部又は凹部のパターンが不規則に配置されていればよく、これにより、反射電極における反射光の干渉を抑制することができるので、明るく波長依存のない良好な反射特性を実現できる。   In consideration of the directivity of reflected light, the uneven structure at this time preferably has a height in the range of 0.2 to 4 μm and a pitch in the range of 1 to 30 μm. Furthermore, the convex portion or the concave portion is irregularly arranged on the plane, and the planar shape of the convex portion may be an island-shaped pattern or a linear pattern, and the planar shape of the concave portion may be a hole-shaped pattern or a groove-shaped pattern. Basically, it suffices if the pattern of these convex portions or concave portions is irregularly arranged, and this makes it possible to suppress interference of reflected light at the reflective electrode, so that bright and good wavelength-independent reflection is possible. The characteristics can be realized.

図3及び図4は、本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第二実施形態を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   3 and 4 are cross-sectional views showing a second embodiment of the manufacturing method of the reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

本実施形態では、反射電極下の絶縁膜が凹凸形状膜と層間膜とから構成され、これらが別々の工程で形成される。まず、下層膜70を塗布形成し(図3[b])、続いて上層膜71を塗布形成する(図3[c])。続いて、フォトレジストのパターンニングにより、上層膜71に凹凸パターンを形成することにより、上層膜71を凹凸形状膜72とし、下層膜70を層間膜73とする(図4[d])。他の工程は、図2の実施形態と同じであるので説明を省略する。   In this embodiment, the insulating film under the reflective electrode is composed of a concavo-convex shaped film and an interlayer film, which are formed in separate steps. First, the lower layer film 70 is formed by coating (FIG. 3B), and then the upper layer film 71 is formed by coating (FIG. 3C). Subsequently, by forming a concavo-convex pattern in the upper layer film 71 by patterning a photoresist, the upper layer film 71 is formed into the concavo-convex shape film 72 and the lower layer film 70 is formed into the interlayer film 73 (FIG. 4D). The other steps are the same as in the embodiment of FIG.

下層膜70と上層膜71とは、異なる材料にしてもよい。例えば、凹凸形状の制御性の良好な材料であるアクリル樹脂等の有機系樹脂を上層膜71に使用し、電気的絶縁性能、パッシベーション性、耐プロセス性等に優れた材料であるシリコン窒化膜などの無機系絶縁膜を下層膜70に使用してもよい。また、凹凸形状膜72及び層間膜73として使用する膜には、これらの要求性能を満たしていれば、前述した絶縁材料に限定されず、様々な材料の組み合わせが適用できる。   The lower layer film 70 and the upper layer film 71 may be made of different materials. For example, an organic resin such as an acrylic resin, which is a material with good controllability of the concavo-convex shape, is used for the upper layer film 71, and a silicon nitride film that is a material excellent in electrical insulation performance, passivation property, process resistance, etc. Alternatively, an inorganic insulating film may be used for the lower layer film 70. In addition, the films used as the concavo-convex film 72 and the interlayer film 73 are not limited to the insulating materials described above as long as these required performances are satisfied, and various combinations of materials can be applied.

なお、本実施形態ではスイッチング素子として逆スタガー構造の薄膜トランジスタを適用した場合について説明したが、これに限定されず、順スタガー構造の薄膜トランジスタ又はMIMダイオード等のスイッチング素子を用いてもよい。また、下部側基板と対向側基板とにガラス基板を使用したが、これに限定されず、これ以外の基板例えばプラスチック基板、セラミックス基板、半導体基板等でもよく、更にこれらの異なる基板の組み合わせとしてもよい。   In this embodiment, the case where a thin film transistor having an inverted stagger structure is applied as a switching element is described. However, the present invention is not limited to this, and a switching element such as a forward staggered structure thin film transistor or an MIM diode may be used. Moreover, although the glass substrate was used for the lower side substrate and the opposite side substrate, the present invention is not limited to this, and other substrates such as a plastic substrate, a ceramic substrate, a semiconductor substrate, etc. may be used, and these different substrates may be combined. Good.

図5は、本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第三実施形態を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the manufacturing method of the reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

本実施形態では、突起物を形成後に熱処理を施して、凹凸形状を変化させることで、滑らかな凹凸形状となったものを反射電極下の凹凸構造に用いている。図5[a]の工程までは、図2に示す薄膜トランジスタ製造工程と同一工程で処理する。続いて、凹凸構造を有する絶縁膜74を形成し(図5[b])、絶縁膜74を熱処理にて溶融させることで、滑らかな凹凸構造の絶縁膜74’に変える(図5[c])。このときのベーク温度及びベーク時間を変化させることで絶縁膜74の凸部の溶融状態が変化し、従って最終的に形成される凹凸形状もこの溶融条件により制御できる。なお、本実施形態においては熱処理により凹凸構造を滑らかで連続したものとしたが、これに限られるものではなく、例えば凹凸構造に使用される材料を溶融性又は膨潤性を有する溶液に曝すことにより、凹凸面を滑らかな形状に変換させることもできる。   In the present embodiment, a heat treatment is performed after the protrusions are formed to change the uneven shape, so that a smooth uneven shape is used for the uneven structure under the reflective electrode. The process up to the process of FIG. 5A is performed in the same process as the thin film transistor manufacturing process shown in FIG. Subsequently, an insulating film 74 having a concavo-convex structure is formed (FIG. 5B), and the insulating film 74 is melted by heat treatment to be changed to a smooth concavo-convex insulating film 74 ′ (FIG. 5C). ). By changing the baking temperature and baking time at this time, the melting state of the convex portion of the insulating film 74 changes, and therefore the finally formed uneven shape can be controlled by this melting condition. In this embodiment, the concavo-convex structure is made smooth and continuous by heat treatment. However, the present invention is not limited to this. For example, by exposing a material used for the concavo-convex structure to a solution having meltability or swelling property. The uneven surface can be converted into a smooth shape.

その後、コンタクトホール62を形成し(図5[d])、反射電極63を形成することで(図5[e])、反射型TFT基板の製造が完了する。これにより、反射電極63表面に形成される凹凸形状がより滑らかとなることで、反射光学特性が良好となり、このTFT基板を用いた反射型液晶表示装置は明るい表示を実現することができる。本実施形態では滑らかな凹凸面を得るために、熱処理による溶融法を使用したが、これに限定されるものではなく、その他の方法として薬品による溶解でも同様の効果が得られる。   Thereafter, the contact hole 62 is formed (FIG. 5 [d]), and the reflective electrode 63 is formed (FIG. 5 [e]), thereby completing the production of the reflective TFT substrate. As a result, the uneven shape formed on the surface of the reflective electrode 63 becomes smoother, so that the reflective optical characteristics are improved, and the reflective liquid crystal display device using this TFT substrate can realize a bright display. In this embodiment, in order to obtain a smooth uneven surface, a melting method by heat treatment is used. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained by dissolving with a chemical as another method.

ところで、図2及び図5に示す実施形態では、反射電極下に位置する絶縁膜が同一工程で、同一材料を用いて形成されている。すなわち、反射電極下の絶縁膜として単層膜が形成され、この単層膜をフォトリソ工程によりパターンニング処理し、絶縁膜のエッチングを行うことで、絶縁膜の形成領域に膜厚の厚い領域と薄い領域を選択的に形成し、これを凹凸構造に使用する。したがって、凹凸構造を単層膜で形成することができるため、製造工程の短縮化に最も適し、これにより反射型液晶表示装置を低コストで提供できる。   In the meantime, in the embodiment shown in FIGS. 2 and 5, the insulating film located under the reflective electrode is formed in the same process and using the same material. That is, a single-layer film is formed as an insulating film under the reflective electrode, and this single-layer film is patterned by a photolithography process, and the insulating film is etched. A thin region is selectively formed and used for the concavo-convex structure. Therefore, since the concavo-convex structure can be formed with a single layer film, it is most suitable for shortening the manufacturing process, and a reflective liquid crystal display device can be provided at low cost.

上記各実施形態では、フォトリソ工程により、絶縁膜の膜厚の厚い領域と薄い領域とを平面に選択的に形成して凹凸構造の形成を行ったが、これに限定されない。その他の方法として、スクリーン印刷による印刷樹脂の膜厚を制御してもよく、また絶縁膜表面を薬液により荒らすことで膜厚の差を発生させ、段差を形成してもよい。   In each of the above embodiments, the concavo-convex structure is formed by selectively forming a thick region and a thin region of the insulating film on a plane by a photolithography process, but the present invention is not limited to this. As other methods, the film thickness of the printing resin by screen printing may be controlled, or the difference in film thickness may be generated by roughening the surface of the insulating film with a chemical solution to form a step.

図2及び図5の実施形態では、反射電板下に位置する絶縁膜が、同一工程かつ同一材料により形成されている。しかし、これに限定されず、図3及び図4の実施形態で示すように、異なる工程で下地膜と上部凸膜とを形成してもよく、又は異なる材料の膜を用いて凹凸構造を形成してもよい。これを絶縁膜の凹凸構造に用いて反射電極を作成しても、所望の光学特性を有する反射電極を提供できる。ただし、この場合、工程数が増加するという欠点はあるものの、下地膜の厚さを確実に制御できるという利点を有する。   In the embodiment shown in FIGS. 2 and 5, the insulating film located under the reflector plate is formed of the same process and the same material. However, the present invention is not limited to this, and as shown in the embodiments of FIGS. 3 and 4, the base film and the upper convex film may be formed in different processes, or the uneven structure is formed using films of different materials. May be. Even if a reflective electrode is produced by using this for an uneven structure of an insulating film, a reflective electrode having desired optical characteristics can be provided. However, in this case, although there is a disadvantage that the number of steps is increased, there is an advantage that the thickness of the base film can be reliably controlled.

図6は、本発明に係る反射型液晶表示装置の第二実施形態を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

本実施形態では、反射電極48下に形成される絶縁膜45が、薄膜トランジスタ44、配線80、電極81等を覆うように形成されている。そして、コンタクト部49により薄膜トランジスタ44と電気的に接続された反射板兼画素電極としての反射電極48が、絶縁膜45を介して層間分離された構造となっている。すなわち、絶縁膜45は保護膜としての機能を備えている。本実施形態おける絶縁膜45は、薄膜トランジスタ44に直接、接することで、薄膜トランジスタ44のパッシベーション膜として使用されている。絶縁膜45と薄膜トランジスタ44との間には、従来から薄膜トランジスタ44の保護膜として用いられているシリコン窒化膜(SiN)又はシリコン酸化膜(SiO)を挿入してもよい。   In this embodiment, the insulating film 45 formed under the reflective electrode 48 is formed so as to cover the thin film transistor 44, the wiring 80, the electrode 81, and the like. A reflective electrode 48 serving as a reflective plate and pixel electrode electrically connected to the thin film transistor 44 by a contact portion 49 has a structure in which an interlayer is separated through an insulating film 45. That is, the insulating film 45 has a function as a protective film. The insulating film 45 in this embodiment is used as a passivation film for the thin film transistor 44 by directly contacting the thin film transistor 44. A silicon nitride film (SiN) or silicon oxide film (SiO) conventionally used as a protective film for the thin film transistor 44 may be inserted between the insulating film 45 and the thin film transistor 44.

図7は、本発明に係る反射型液晶表示装置の第三実施形態を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

本実施形態おいて、反射電極48下に形成された絶縁膜101は、絶縁性能を有するものであれば有機系樹脂又は無機系樹脂でもよく、更に透明性、着色性、光吸収性等を有していてもよい。特に、絶縁膜101が光吸収性を有する場合、隣接する反射電極48間に入射する光100を絶縁膜101で完全に吸収できることから、薄膜トランジスタ44への光入射を防ぐことができる。これにより薄膜トランジスタ44特性の光オフリークを防止できるため、良好なスイッチング素子特性を有する反射型液晶表示装置を実現できる。   In the present embodiment, the insulating film 101 formed under the reflective electrode 48 may be an organic resin or an inorganic resin as long as it has insulating performance, and further has transparency, coloring property, light absorption property, and the like. You may do it. In particular, when the insulating film 101 has light absorptivity, the light 100 incident between the adjacent reflective electrodes 48 can be completely absorbed by the insulating film 101, so that light incident on the thin film transistor 44 can be prevented. As a result, light off-leakage of the thin film transistor 44 characteristic can be prevented, so that a reflective liquid crystal display device having good switching element characteristics can be realized.

このときの光吸収性を有する絶縁膜101は、光が薄膜トランジスタ44へ照射されることを防ぐように配置されていれば、同様な効果を実現できることから、この位置に特に限定されるものではない。また、絶縁膜101は、反射電極48下に形成された滑らかな凹凸構造を有する絶縁膜を兼ねるので、プロセスの簡略化が図れる。絶縁膜101の材料として、東京応化工業株式会社製の商品名「ブラックレジスト」、「CFPR」、「BK−748S」、「BK−430S」等を使用すれば、良好な光吸収層の形成、及び良好な凹凸構造の形成ができる。また、その他のブラック樹脂材料でも同様の効果が得られる。更に、光吸収層としては、光吸収性の他に光反射性の膜でもよく、金属材料、又は光を透過しない絶縁物若しくは無機化合膜でもよい。   The insulating film 101 having light absorption at this time is not particularly limited to this position because a similar effect can be realized as long as the insulating film 101 is disposed so as to prevent light from being applied to the thin film transistor 44. . In addition, since the insulating film 101 also serves as an insulating film having a smooth concavo-convex structure formed under the reflective electrode 48, the process can be simplified. If the product names “Black Resist”, “CFPR”, “BK-748S”, “BK-430S”, etc., manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. are used as the material of the insulating film 101, the formation of a good light absorption layer, In addition, a good uneven structure can be formed. Similar effects can be obtained with other black resin materials. Further, the light absorbing layer may be a light reflecting film in addition to the light absorbing property, or may be a metal material, or an insulator or inorganic compound film that does not transmit light.

図8は、本発明に係る反射型液晶表示装置の第四実施形態を示すマスクパターンの平面図である。以下、この図面に基づき説明する。   FIG. 8 is a plan view of a mask pattern showing a fourth embodiment of the reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

上記各実施形態に示したように、反射電極下に位置する絶縁膜の凹凸構造の断面形状は、絶縁膜の形成領域に膜厚の厚い領域と薄い領域とを平面的に選択形成することで形成されている。この凹凸構造が反射電極表面の凹凸構造へ反映される。この絶縁膜の凹凸構造は、マスク上に不規則に配置されたパターンを用いて形成する。この凹凸形成に使用した1画素に相当するマスクパターンを、図8に示す。なお、符号110,112は光透過領域である。   As shown in each of the above embodiments, the cross-sectional shape of the concavo-convex structure of the insulating film located under the reflective electrode is obtained by selectively forming a thick region and a thin region in a planar manner in the insulating film formation region. Is formed. This uneven structure is reflected in the uneven structure on the surface of the reflective electrode. The uneven structure of the insulating film is formed using a pattern irregularly arranged on the mask. FIG. 8 shows a mask pattern corresponding to one pixel used for forming the unevenness. Reference numerals 110 and 112 are light transmission regions.

本実施形態においては、凸パターンを不規則に配置しており、凸パターンの大きさは外形2〜20μm程度、ピッチ2〜40μm程度となっている。図8[a]では島状の凸パターン111が不規則に配置され、図8[b]では線状の凸パターン113が不規則に配置されている。どちらのマスクを用いて形成した凹凸構造においても、良好な反射光学特性を有する反射電極を形成することが可能となる。したがって、これを用いて製造した反射型液晶表示装置は良好な表示特性を得ることができる。   In the present embodiment, the convex patterns are irregularly arranged, and the size of the convex patterns is about 2 to 20 μm for the outer shape and about 2 to 40 μm for the pitch. In FIG. 8A, island-shaped convex patterns 111 are irregularly arranged, and in FIG. 8B, linear convex patterns 113 are irregularly arranged. In the concavo-convex structure formed using either mask, it becomes possible to form a reflective electrode having good reflective optical characteristics. Therefore, a reflective liquid crystal display device manufactured using the same can obtain good display characteristics.

なお、本実施形態では、同一サイズの島状パターン又は同一線幅の線状パターンを用いたがこれに限定されない。例えば、島状パターンでは、異なる大きさのものを用いてもよく、更に個々のパターンが四角以外の、多角形パターン(三角、五角、六角、七角等)、円形、楕円形等でもよく、更に様々な形状のパターンが混在したものでも同様の効果が得られる。更に、線状パターンでは、様々な幅の線パターン、又は曲線パターンでもよく、これらのパターンが不均一でもよい。また、島状パターンと線状パターンとが混在したものでもよい。   In the present embodiment, island-shaped patterns having the same size or linear patterns having the same line width are used, but the present invention is not limited to this. For example, island-shaped patterns may be used with different sizes, and each pattern may be a polygon pattern (triangle, pentagon, hexagon, heptagon, etc.) other than a square, a circle, an ellipse, etc. Further, the same effect can be obtained even when patterns having various shapes are mixed. Further, the linear pattern may be a line pattern with various widths or a curved pattern, and these patterns may be non-uniform. Further, a mixture of island patterns and linear patterns may be used.

図9は、本発明に係る反射型液晶表示装置の第五実施形態を示すマスクパターンの平面図である。以下、この図面に基づき説明する。   FIG. 9 is a plan view of a mask pattern showing a fifth embodiment of the reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

本実施形態のマスクパターンは、図8のマスクパターンの凹凸が反転したものとなっている。すなわち、穴状の凹パターン115又は溝状の凹パターン117が不規則に配置されている。このようなマスクパターンを使用しても高輝度反射電極を得ることができた。このとき使用したマスクパターンの凹パターンの大きさは外形2〜20μm程度、ピッチ2〜40μm程度となっている。なお。符号114,116は遮光領域である。   In the mask pattern of this embodiment, the unevenness of the mask pattern in FIG. 8 is inverted. That is, the hole-shaped concave pattern 115 or the groove-shaped concave pattern 117 is irregularly arranged. Even when such a mask pattern was used, a high-intensity reflective electrode could be obtained. The size of the concave pattern of the mask pattern used at this time has an outer shape of about 2 to 20 μm and a pitch of about 2 to 40 μm. Note that. Reference numerals 114 and 116 denote light shielding regions.

本実施形態の場合においても、同一サイズの穴状パターン又は同一幅の溝状パターンを用いたが、これに限定されない。例えば、穴状パターンでは、異なる大きさのものを用いてもよく、更に個々のパターンが四角以外の、多角形パターン(三角、五角、六角、七角等)、円形、楕円形等でもよく、更に様々な形状のパターンが混在したものでも同様の効果が得られる。更に、溝状パターンでは、様々な幅の線パターン、又は曲線パターンでもよく、これらのパターンが不均一でもよい。また、穴状パターンと溝状パターンとが混在したものでもよい。   Also in the case of the present embodiment, the hole-shaped pattern having the same size or the groove-shaped pattern having the same width is used, but the present invention is not limited to this. For example, holes having different sizes may be used, and each pattern may be a polygonal pattern (triangle, pentagon, hexagon, heptagon, etc.), circle, ellipse, etc. Further, the same effect can be obtained even when patterns having various shapes are mixed. Further, the groove pattern may be a line pattern or a curve pattern having various widths, and these patterns may be non-uniform. Further, a mixture of a hole pattern and a groove pattern may be used.

図10は、本発明に係る反射型液晶表示装置の第六実施形態を示す説明図である。以下、この図面に基づき説明する。   FIG. 10 is an explanatory view showing a sixth embodiment of the reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

本実施形態における凹凸パターンは、反射型液晶表示装置の1画素以上の範囲で不規則であればよく、例えばRGB又はRGGB等の3画素又は4画素の領域で不規則でもよい。また、それ以上の画素数の領域で不規則な凹凸パターンとし、これを繰り返してパネル表示部全面の反射電極領域へ凹凸を形成してもよい。この場合、反射板パネル全面を完全な不規則パターンで形成した場合と同様の明るい反射板を得ることができる。   The uneven pattern in the present embodiment may be irregular in a range of one or more pixels of the reflective liquid crystal display device, and may be irregular in a region of 3 pixels or 4 pixels such as RGB or RGGB. Further, an irregular uneven pattern may be formed in a region having a larger number of pixels, and this may be repeated to form unevenness in the reflective electrode region on the entire panel display unit. In this case, a bright reflector similar to the case where the entire surface of the reflector panel is formed with a complete irregular pattern can be obtained.

図10[a]は一つの不規則配置パターンで全面表示領域を形成した例、図10[b]は1画素単位の不規則配置パターンの繰り返しで全面表示領域を形成した例、図10[c]は1画素以上の単位の不規則配置パターンの繰り返しで全面表示領域を形成した例を示している。望ましくは、1画素以上の画素単位で不規則な領域とし、この不規則領域パターンを繰り返して、反射電極全領域に凹凸を形成する。なお、本実施形態では島状パターンについて示したが、これに限定されない。図8及び図9に示すように、線状パターン、穴状パターン、溝状パターン等いずれにおいても同様の効果が実現できる。   10A shows an example in which the entire display area is formed with one irregular arrangement pattern, FIG. 10B shows an example in which the entire display area is formed by repeating the irregular arrangement pattern in units of one pixel, and FIG. ] Shows an example in which the entire display area is formed by repeating an irregular arrangement pattern of a unit of one pixel or more. Desirably, an irregular region is formed in units of one or more pixels, and the irregular region pattern is repeated to form irregularities in the entire reflective electrode region. In the present embodiment, an island pattern is shown, but the present invention is not limited to this. As shown in FIGS. 8 and 9, the same effect can be realized in any of a linear pattern, a hole pattern, a groove pattern, and the like.

図11及び図12は、本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第四実施形態を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   11 and 12 are cross-sectional views showing a fourth embodiment of the manufacturing method of the reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

本実施形態は、反射電極下に用いられる絶縁膜が感光性能を有する材料で構成されている点が図2の実施形態と異なり、それ以外が図2の実施形態と同一となる。図11はフォトレジストを用いて絶縁膜133に凹凸パターンの形成を行った場合(比較例)、図12は本実施形態の場合について示している。本実施形態の場合、反射電極下に位置する絶縁膜の上層凹凸130と下層膜131とがともに感光性樹脂132で構成されている。この場合、感光性樹脂132を塗布形成し、その後、露光、現像工程で上層凹凸130及び下層膜131が同時形成されることとなる。   This embodiment is different from the embodiment of FIG. 2 in that the insulating film used under the reflective electrode is made of a material having photosensitivity, and other than that is the same as the embodiment of FIG. FIG. 11 shows a case where a concavo-convex pattern is formed on the insulating film 133 using a photoresist (comparative example), and FIG. 12 shows a case of this embodiment. In the case of this embodiment, the upper layer unevenness 130 and the lower layer film 131 of the insulating film located under the reflective electrode are both composed of the photosensitive resin 132. In this case, the photosensitive resin 132 is applied and formed, and then the upper layer unevenness 130 and the lower layer film 131 are simultaneously formed in the exposure and development processes.

本実施形態では、感光性樹脂を用いているために、フォトレジスト層134によるマスクパターン135の工程である図11[b1],[c1],[d1]を必要としない。つまり、感光性樹脂を直接、露光及び現像することによりパターン加工ができることから、レジスト塗布及び剥離工程を簡略化できるので、図11の比較例に示した製造工程数よりも短縮化でき、その結果、反射型液晶表示装置を低コストで提供することができる。   In this embodiment, since the photosensitive resin is used, FIG. 11 [b1], [c1], and [d1] which are processes of the mask pattern 135 by the photoresist layer 134 are not required. That is, since the patterning can be performed by directly exposing and developing the photosensitive resin, the resist coating and peeling process can be simplified, so that the number of manufacturing processes shown in the comparative example of FIG. A reflective liquid crystal display device can be provided at low cost.

なお、本実施形態における感光性樹脂には、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の有機系樹脂、又は無機系樹脂を用いてもよい。また、前述したように、反射電極下の絶縁膜の上層凹凸と下層膜とを異なる材料の感光性樹脂を用いてもよく、更には、上層凹凸のみ又は下層膜のみを感光性樹脂を用いてもよい。また、本実施形態で使用した下部側基板又は対向側基板は、ガラス基板である必要はなく、前述したようにその他の材質の基板を用いてもよい。また、本実施形態における感光性樹脂は、透明である必要もなく、光吸収の可能な黒色のものでもよい。特に半透過型には透明感光性材料、反射型には黒色感光性材料を用いればよい(次の第七実施形態に示す)。   In addition, you may use organic resin, such as an acrylic resin and a polyimide resin, or inorganic resin for the photosensitive resin in this embodiment. Further, as described above, the upper layer unevenness and the lower layer film of the insulating film under the reflective electrode may be made of a photosensitive resin of different materials, and further, only the upper layer unevenness or only the lower layer film is made of a photosensitive resin. Also good. Further, the lower substrate or the opposite substrate used in the present embodiment does not need to be a glass substrate, and a substrate made of another material may be used as described above. Moreover, the photosensitive resin in this embodiment does not need to be transparent, and may be black that can absorb light. In particular, a transparent photosensitive material may be used for the transflective type, and a black photosensitive material may be used for the reflective type (shown in the next seventh embodiment).

図13は、本発明に係る反射型液晶表示装置の第七実施形態を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   FIG. 13 is a sectional view showing a seventh embodiment of the reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

図13[a]は反射型液晶表示装置であり、絶縁膜101aは黒色感光性材料からなる。図13[b]は透過型を兼ねる反射型液晶表示装置(半透過型液晶表示装置)であり、絶縁膜101bは透明感光性材料からなる。図13[b]における反射電極48’を薄膜化することで、バックライト140の光が透過できるようになっている。なお、半透過型液晶表示装置に関しては、この構成に限定されずその他の構成を有していてもよく、例えば、画素内における反射電極を一部開口させることで、その領域内でバックライト光141を透過させる方式でもよい。   FIG. 13A shows a reflective liquid crystal display device, and the insulating film 101a is made of a black photosensitive material. FIG. 13B shows a reflective liquid crystal display device (semi-transmissive liquid crystal display device) that also serves as a transmissive type, and the insulating film 101b is made of a transparent photosensitive material. By thinning the reflective electrode 48 'in FIG. 13B, the light of the backlight 140 can be transmitted. Note that the transflective liquid crystal display device is not limited to this configuration, and may have other configurations. For example, by partially opening a reflective electrode in a pixel, backlight light is generated in the region. 141 may be used.

図14及び図15は、本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第五実施形態を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   14 and 15 are cross-sectional views showing a fifth embodiment of the method for manufacturing a reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

本実施形態では、スイッチング素子として逆スタガー構造薄膜トランジスタを使用している。本実施形態におけるTFT基板の製造工程は、[a]電極材の形成、[b]ゲート電極150の形成、[c]ゲート絶縁膜151、半導体層152、ドーピング層153の形成、[d]電極材の形成、[e]アイランド154の形成、[f]ソース電極155、ドレイン電極156の形成、[g]絶縁膜157の形成、[h]絶縁膜上層部への凹凸158の形成、[i]コンタクトホール159の形成、[j]反射電極160の形成等からなる。   In this embodiment, an inverted staggered thin film transistor is used as a switching element. The manufacturing process of the TFT substrate in this embodiment includes [a] formation of an electrode material, [b] formation of a gate electrode 150, [c] formation of a gate insulating film 151, a semiconductor layer 152, a doping layer 153, and a [d] electrode. Formation of material, [e] formation of island 154, [f] formation of source electrode 155 and drain electrode 156, [g] formation of insulating film 157, [h] formation of irregularities 158 on the upper layer of the insulating film, [i] ] Forming a contact hole 159, [j] forming a reflective electrode 160, and the like.

更に工程[h]は、絶縁膜157上への(1)レジスト163形成、(2)凹凸パターン164形成、(3)絶縁膜157上層部への凹凸158形成、(4)レジスト剥離等の各工程からなる。このときの凹凸高さXと下層の膜厚Yは、前記(3)工程の絶縁膜157上層部のエッチング量で制御できる。それゆえ、凹凸高さXは所望とする反射板光学特性に必要な凹凸高さより決定すればよく、下層膜の厚さYは下地のスイッチング素子、配線等に対するカバレージ性、絶縁性等より決定すればよい。   Further, the step [h] includes (1) formation of a resist 163 on the insulating film 157, (2) formation of a concavo-convex pattern 164, (3) formation of the concavo-convex 158 on the upper layer portion of the insulating film 157, and (4) stripping of the resist. It consists of a process. At this time, the uneven height X and the film thickness Y of the lower layer can be controlled by the etching amount of the upper layer part of the insulating film 157 in the step (3). Therefore, the concavo-convex height X may be determined from the concavo-convex height necessary for the desired optical characteristics of the reflector, and the thickness Y of the lower layer film is determined by the coverage with respect to the underlying switching element, wiring, etc., insulation, etc. That's fine.

なお、本実施形態ではスイッチング素子として逆スタガー構造薄膜トランジスタを適用した場合について説明したが、これに限定されず、順スタガー構造薄膜トランジスタ又はMIMダイオード等のスイッチング素子を用いてもよい。また、逆スタガー構造薄膜トランジスタにおいても、本実施形態で示した構造に限定されるものではなく、これ以外の構造を有したものでもよい。また、下部側基板と対向側基板とにガラス基板を使用したが、これに限定されず、これ以外の基板、例えばプラスチック基板、セラミクス基板、半導体基板等でもよい。更に、本実施形態では、前記工程(3)の凹凸構造を表面に有する絶縁膜において、同一工程での単膜構造を用いているが、これに限定されない。   In this embodiment, the case where an inverted staggered thin film transistor is applied as a switching element has been described. However, the present invention is not limited to this, and a switching element such as a forward staggered thin film transistor or an MIM diode may be used. Also, the inverted staggered thin film transistor is not limited to the structure shown in this embodiment, and may have a structure other than this. Moreover, although the glass substrate was used for the lower side substrate and the opposite side substrate, it is not limited to this, and other substrates such as a plastic substrate, a ceramic substrate, a semiconductor substrate, and the like may be used. Furthermore, in the present embodiment, the insulating film having the concavo-convex structure in the step (3) has a single film structure in the same step, but is not limited thereto.

図16及び図17は、本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第六実施形態を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   16 and 17 are cross-sectional views showing a sixth embodiment of the reflective liquid crystal display device manufacturing method according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

凹凸構造を表面に有する絶縁膜の形成以外の製造工程に関しては、図14及び図15の製造工程と同一とする。すなわち、本実施形態の凹凸絶縁膜は、スイッチング素子の形成までは図14[a]〜[f]と同一工程とし、その後、(1)層間膜用の絶縁層161を形成、(2)凹凸形成用の絶縁層162を形成、(3)レジスト163による凹凸パターン164の形成、(4)凹凸構造165の形成、(5)レジスト剥離の各工程で形成される。   The manufacturing process other than the formation of the insulating film having the concavo-convex structure on the surface is the same as the manufacturing process of FIGS. That is, the concavo-convex insulating film of this embodiment is the same process as FIGS. 14A to 14F until the switching element is formed, and then (1) the insulating layer 161 for the interlayer film is formed, and (2) the concavo-convex The insulating layer 162 for formation is formed, (3) formation of the uneven pattern 164 with the resist 163, (4) formation of the uneven structure 165, and (5) resist removal.

これにより、反射電極下に形成される絶縁層の凹凸層166と下層膜167とを別工程で形成することができる。そのため、上層部の凹凸層には凹凸形状の制御の容易なアクリル樹脂、下層部には下地とのパッシベーション性能又は電気的絶縁性の優れたシリコン窒化膜を用いて、より良好な光学特性、かつ良好な素子特性を有するスイッチング素子基板を提供できる。その結果、高性能かつ高品位表示の反射型液晶表示装置が実現できる。   Thereby, the uneven | corrugated layer 166 and the lower layer film | membrane 167 of the insulating layer formed under a reflective electrode can be formed in another process. Therefore, using the acrylic resin that can easily control the concavo-convex shape for the concavo-convex layer in the upper layer part, and using the silicon nitride film with excellent passivation performance or electrical insulation for the lower part part, better optical characteristics, and A switching element substrate having good element characteristics can be provided. As a result, a reflective liquid crystal display device with high performance and high quality display can be realized.

なお、本実施形態で使用される凹凸層及び下層膜は、これに限定されず、その他のポリイミド等の有機系絶縁膜、シリコン酸化膜等の無機系絶縁膜を使用してもよく、更には、上層と下層の材料が同一であってもよい。   In addition, the uneven | corrugated layer and lower layer film | membrane used by this embodiment are not limited to this, You may use organic type insulation films, such as another polyimide, inorganic type insulation films, such as a silicon oxide film, and also The material of the upper layer and the lower layer may be the same.

図18及び図19は、本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第七実施形態を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   18 and 19 are cross-sectional views showing a seventh embodiment of the manufacturing method of the reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

本実施形態では、反射電極160下に用いられる絶縁膜157が感光性能を有している材料で構成されている点が図14及び図15の実施形態と異なり、それ以外が図14及び図15の実施形態と同一となる。   In this embodiment, the point that the insulating film 157 used under the reflective electrode 160 is made of a material having photosensitivity is different from the embodiment of FIGS. 14 and 15, and the other points are FIGS. This is the same as the embodiment.

本実施形態によれば、感光性樹脂を直接、露光及び現像することによりパターン加工ができることから、レジスト塗布及び剥離工程を簡略化でき、図14及び図15の実施形態に示した製造工程数よりも大幅な短縮化ができ、その結果、反射型液晶表示装置を低コストで提供することができる。   According to the present embodiment, the patterning can be performed by directly exposing and developing the photosensitive resin, so that the resist coating and peeling process can be simplified, and the number of manufacturing steps shown in the embodiment of FIGS. As a result, the reflection type liquid crystal display device can be provided at low cost.

図20及び図21は、本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第八実施形態を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。   20 and 21 are cross-sectional views illustrating an eighth embodiment of a method for manufacturing a reflective liquid crystal display device according to the present invention. Hereinafter, description will be given based on this drawing.

本実施形態では、反射電極下に用いられる絶縁膜へのコンタクトホール形成工程を凹凸形成工程と同時に行う点が図18及び図19の実施形態と異なり、それ以外が図18及び図19の実施形態と同一となる。本実施形態におけるTFT基板の製造工程は、[a]電極材の形成、[b]ゲート電極の形成、[c]ゲート絶縁膜、半導体層、ドーピング層の形成、[d]電極材の形成、[e]アイランドの形成、[f]ソース電極、ドレイン電極の形成からなる。その後、[g]感光性絶縁層170の形成、[h]感光性絶縁層(コンタクト領域171及び凹凸領域172)への露光、[i]現像工程において感光性絶縁層へのコンタクト及び凹凸の同時形成、加熱処理による凹凸面のメルト、[j]反射電極173の形成と続く。   The present embodiment is different from the embodiment of FIGS. 18 and 19 in that the contact hole forming step for the insulating film used under the reflective electrode is performed simultaneously with the unevenness forming step, and the other embodiments are the embodiment of FIGS. 18 and 19. Is the same as The manufacturing process of the TFT substrate in this embodiment includes [a] formation of an electrode material, [b] formation of a gate electrode, [c] formation of a gate insulating film, a semiconductor layer, and a doping layer, [d] formation of an electrode material, [E] An island is formed, and [f] a source electrode and a drain electrode are formed. Thereafter, [g] formation of the photosensitive insulating layer 170, [h] exposure to the photosensitive insulating layer (contact region 171 and uneven region 172), and [i] simultaneous contact and unevenness to the photosensitive insulating layer in the development step. Following the formation, the melt on the uneven surface by heat treatment, and the formation of the [j] reflective electrode 173.

本実施形態の[h]工程では、同一露光工程でコンタクト形成領域と凹凸形成領域とに同時に各パターンを露光することとなる。その後、現像エッチング工程においては、凹凸形成部分は深さX、コンタクト形成部分は深さZのエッチング量となるように処理を行う。   In the step [h] of the present embodiment, each pattern is exposed simultaneously to the contact formation region and the unevenness formation region in the same exposure step. Thereafter, in the development etching process, the unevenness forming portion is processed to have an etching depth of depth X, and the contact forming portion is processed to have an etching depth of depth Z.

この場合、[h]工程において、凹凸パターン部175とコンタクト部174の露光工程における露光エネルギー量を凹凸パターン部175よりもコンタクト部174が多くなる関係とし、更に、感光性絶縁層170の下層部が所望の膜厚Yとなるように、露光エネルギー量を調整すればよい。この露光量を調整する方法としては、凹凸パターン形成用マスクとコンタクトパターン形成用マスクとの二種類を用いて、それぞれの露光量が異なるように二重露光を行ってもよく、又は1枚のマスク内における凹凸パターン部とコンタクトパターン部との露光の光透過率が異なるようにマスク材を調整したマスクを用いてもよい。このように露光工程の露光エネルギーをパターン部により異なるようにすれば、同一現像条件下で同一基板内で異なるエッチング量を有するパターン形成が実現できる。本実施形態では、凹凸面は、絶縁膜に熱処理を加えることで滑らかな形状に変換されている。   In this case, in the step [h], the exposure energy amount in the exposure process of the concavo-convex pattern portion 175 and the contact portion 174 is set so that the contact portion 174 is larger than the concavo-convex pattern portion 175, and further, the lower layer portion of the photosensitive insulating layer 170 May be adjusted so that the desired film thickness Y is obtained. As a method of adjusting the exposure amount, double exposure may be performed by using two types of masks for forming a concavo-convex pattern and a mask for forming a contact pattern so that each exposure amount is different. You may use the mask which adjusted the mask material so that the light transmittance of exposure with the uneven | corrugated pattern part and contact pattern part in a mask may differ. In this way, if the exposure energy of the exposure process is made different depending on the pattern portion, pattern formation having different etching amounts in the same substrate under the same development conditions can be realized. In this embodiment, the uneven surface is converted into a smooth shape by applying a heat treatment to the insulating film.

本実施形態によれば、感光性樹脂を直接、露光及び現像することによりパターン加工ができること、更に凹凸形成工程とコンタクト形成工程とを同一露光及び現像エッチング工程で実現できることとから、図18及び図19の実施形態に示した製造工程数よりも更に短縮化ができ、低コストで反射型液晶表示装置を提供できる。   According to the present embodiment, patterning can be performed by directly exposing and developing the photosensitive resin, and the unevenness forming step and the contact forming step can be realized by the same exposure and development etching step. The number of manufacturing steps shown in the nineteenth embodiment can be further shortened, and a reflective liquid crystal display device can be provided at low cost.

また、本実施形態では、凹凸絶縁層成膜に感光性材料を使用したが、レジストプロセスを用いれば、非感光性材料を用いて同様の構成を得ることができる。ただし、レジストプロセスを必要とするため工程数が増加するものの、従来の反射型液晶表示装置の製造工程よりは工程数の短縮化が図れる。   In this embodiment, a photosensitive material is used for forming the uneven insulating layer. However, if a resist process is used, a similar structure can be obtained using a non-photosensitive material. However, although the number of steps is increased because a resist process is required, the number of steps can be shortened as compared with the manufacturing process of the conventional reflective liquid crystal display device.

(実施例1) 本実施例に用いた反射型液晶表示装置の製造工程を図22及び図23に示す。スイッチング素子には順スタガー構造の薄膜トランジスタを採用した。   Example 1 A manufacturing process of a reflective liquid crystal display device used in this example is shown in FIGS. A forward staggered thin film transistor was adopted as the switching element.

製造は、ガラス基板上に以下の工程を行う。[a]ITOをスパッタリング法により50nm形成。[b]ソース200、ドレイン電極201の形成。(1PR)[c]ドーピング層202を100nm、半導体層203を100nm、ゲート絶縁膜204を400nmプラズマCVDにより成膜。[d]Cr層205をスパッタリング法により50nm形成。[e]ゲート電極及びTFT素子部のアイランド206形成。(2PR目)[f]有機絶縁膜207(3μm)の形成。[g]有機絶縁膜上層部の凹凸パターン208の形成(3PR)[h]コンタクト209の形成(4PR)[i]アルミニウムをスパッタリング法により300nm形成。[j]反射画素電極板210の形成。(5PR)   Manufacture performs the following processes on a glass substrate. [A] 50 nm of ITO is formed by sputtering. [B] Formation of source 200 and drain electrode 201. (1PR) [c] The doping layer 202 is 100 nm, the semiconductor layer 203 is 100 nm, and the gate insulating film 204 is formed by 400 nm plasma CVD. [D] A Cr layer 205 is formed to a thickness of 50 nm by sputtering. [E] Island 206 formation of gate electrode and TFT element part. (Second PR) [f] Formation of organic insulating film 207 (3 μm). [G] Formation of concavo-convex pattern 208 on the organic insulating film upper layer (3PR) [h] Formation of contact 209 (4PR) [i] 300 nm of aluminum is formed by sputtering. [J] Formation of the reflective pixel electrode plate 210. (5PR)

なお、上記工程[c]において、ゲート絶縁膜にはシリコン酸化膜とシリコン窒化膜の積層膜、半導体層にはアモルファスシリコン膜、ドーピング層にはn型化アモルファスシリコン膜を使用し、これらのプラズマCVD条件は以下に示すように設定した。シリコン酸化膜の場合、反応ガスにシランと酸素ガスを用い、ガス流量比(シラン/酸素)は0.1〜0.5程度に設定し、成膜温度200〜300℃、圧力133Pa、プラズマパワー200Wとした。シリコン窒化膜の場合、反応ガスにシランとアンモニアガスを用い、ガス流量比(シラン/アンモニア)は0.1〜0.8に設定し、成膜温度250℃、圧力133Pa、プラズマパワー200Wとした。アモルファスシリコン膜の場合、反応ガスにシランと水素ガスを用い、ガス流量比(シラン/水素)は0.25〜2に設定し、成膜温度200〜250℃、圧力133Pa、プラズマパワー50Wとした。n型化アモルファスシリコン膜の場合、反応ガスにシランとホスフィンを用い、ガス流量比(シラン/フォスフィン)は1〜2に設定し、成膜温度200〜250℃、圧力133Pa、プラズマパワー50Wとした。   In the step [c], a laminated film of a silicon oxide film and a silicon nitride film is used for the gate insulating film, an amorphous silicon film is used for the semiconductor layer, and an n-type amorphous silicon film is used for the doping layer. The CVD conditions were set as shown below. In the case of a silicon oxide film, silane and oxygen gas are used as the reaction gas, the gas flow rate ratio (silane / oxygen) is set to about 0.1 to 0.5, the film forming temperature is 200 to 300 ° C., the pressure is 133 Pa, and the plasma power. 200W. In the case of a silicon nitride film, silane and ammonia gas are used as the reaction gas, the gas flow ratio (silane / ammonia) is set to 0.1 to 0.8, the film forming temperature is 250 ° C., the pressure is 133 Pa, and the plasma power is 200 W. . In the case of an amorphous silicon film, silane and hydrogen gas are used as the reaction gas, the gas flow rate ratio (silane / hydrogen) is set to 0.25 to 2, the film forming temperature is 200 to 250 ° C., the pressure is 133 Pa, and the plasma power is 50 W. . In the case of an n-type amorphous silicon film, silane and phosphine are used as the reaction gas, the gas flow ratio (silane / phosphine) is set to 1 to 2, the film forming temperature is 200 to 250 ° C., the pressure is 133 Pa, and the plasma power is 50 W. .

また、上記工程[e]のTFT素子部のアイランド形成では、Cr層にはウェットエッチングを採用し、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜及びアモルファスシリコン層にはドライエッチングを採用した。Cr層のエッチングには、過塩化水素酸と硝酸第2セリウムアンモニウムとの混合水溶液を用いた。また、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜のエッチングには、エッチングガスに四塩化フッ素と酸素ガスとを用い、反応圧力0.665〜39.9Pa、プラズマパワー100〜300Wとした。また、アモルファスシリコン層のエッチングには、塩素と水素ガスとを用い、反応圧力0.665〜39.9Pa、プラズマパワー50〜200Wとした。また、フォトリソ工程では、全て通常のレジストプロセスを用いた。   In the island formation of the TFT element portion in the above step [e], wet etching was adopted for the Cr layer, and dry etching was adopted for the silicon oxide film, silicon nitride film, and amorphous silicon layer. For the etching of the Cr layer, a mixed aqueous solution of perhydrochloric acid and ceric ammonium nitrate was used. For etching the silicon nitride film and the silicon oxide film, fluorine tetrachloride and oxygen gas were used as the etching gas, the reaction pressure was 0.665 to 39.9 Pa, and the plasma power was 100 to 300 W. The amorphous silicon layer was etched using chlorine and hydrogen gas at a reaction pressure of 0.665 to 39.9 Pa and a plasma power of 50 to 200 W. In the photolithography process, a normal resist process was used.

本実施例においては、ソース、ドレイン電極にITO、ゲート電極にCr金属を用いたが、各電極材料はこれらに限定されない。これ以外の電極材として、Ti、W、Mo、Ta、Cu、Al、Ag、ITO、ZnO、SnO等の単層膜、又はこれらの電極の組み合わせによる積層膜を採用してもよい。   In this embodiment, ITO is used for the source and drain electrodes and Cr metal is used for the gate electrode, but each electrode material is not limited to these. As an electrode material other than this, a single layer film such as Ti, W, Mo, Ta, Cu, Al, Ag, ITO, ZnO, SnO, or a laminated film of a combination of these electrodes may be adopted.

本実施例では、反射電極下に形成される凹凸は、上記[f][g]工程で形成される。すなわち、上記工程[f]で形成した絶縁膜上部に、レジスト膜2μmを形成し、露光及び現像プロセスにより凹凸レジストパターンを形成し、前記絶縁膜を1μmの深さでエッチング処理し、レジスト剥離により前記絶縁層の上層部に凹凸構造を形成できる。   In this embodiment, the unevenness formed under the reflective electrode is formed in the above [f] [g] process. That is, a resist film 2 μm is formed on the insulating film formed in the above step [f], an uneven resist pattern is formed by an exposure and development process, the insulating film is etched at a depth of 1 μm, and the resist is peeled off. An uneven structure can be formed in the upper layer portion of the insulating layer.

上記工程[f]の有機系絶縁膜には、ポリイミド膜(日産化学工業株式会社製商品名「RN−812」)を使用した。塗布条件は、前記ポリイミドの場合、スピン回転数1200rpm、仮焼成温度90℃、仮焼成時間10分間とし、本焼成温度250℃、本焼成時間1時間とした。一方、パターン形成に使用した前記レジストの場合、スピン回転数1000rpm、仮焼成温度90℃、仮焼成時間5分間、その後、露光及び現像によりパターン形成後、ポストベーク90℃かつ30分間処理した。該レジストパターンをマスク層として行った該ポリイミド膜のドライエッチング条件は、エッチングガスに四塩化フッ素と酸素ガスを用い、ガス流量比(四塩化フッ素/酸素)は0.5〜1.5に設定し、反応圧力0.665〜39.9Pa、プラズマパワー100〜300Wとした。なお、フォトリソ工程は、全て通常のレジストプロセスを用いた。   A polyimide film (trade name “RN-812” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was used as the organic insulating film in the step [f]. In the case of the polyimide, the coating conditions were a spin rotation speed of 1200 rpm, a temporary baking temperature of 90 ° C., a temporary baking time of 10 minutes, a main baking temperature of 250 ° C., and a main baking time of 1 hour. On the other hand, in the case of the resist used for pattern formation, the spin rotation speed was 1000 rpm, the pre-baking temperature was 90 ° C., the pre-baking time was 5 minutes, and then the pattern was formed by exposure and development, followed by post-baking at 90 ° C. for 30 minutes. The dry etching conditions of the polyimide film performed using the resist pattern as a mask layer are as follows: fluorine tetrachloride and oxygen gas are used as the etching gas, and the gas flow ratio (fluorine tetrachloride / oxygen) is set to 0.5 to 1.5. The reaction pressure was 0.665 to 39.9 Pa, and the plasma power was 100 to 300 W. Note that a normal resist process was used for all photolithography processes.

また、本実施例においては、反射板とTFT素子の間に位置する凹凸絶縁層に同一工程で形成された前記絶縁層を用いたが、この他の実施例として、上記[e]のTFT形成完了後、第1の有機樹脂を形成(2μm)し、第2の有機樹脂を形成(1μm)し、レジスト工程及びエッチング工程を施すことにより第2の有機樹脂に凹凸構造を形成しても、所望の凹凸絶縁層を形成できた。基本製造プロセスは、前記実施形態に記載された工程と同様にすればよい。   In this embodiment, the insulating layer formed in the same process is used for the concave-convex insulating layer located between the reflector and the TFT element. As another embodiment, the TFT formation of the above [e] is used. After completion, a first organic resin is formed (2 μm), a second organic resin is formed (1 μm), and a concavo-convex structure is formed on the second organic resin by performing a resist process and an etching process. A desired uneven insulating layer could be formed. The basic manufacturing process may be the same as the process described in the embodiment.

また、前記の第1の絶縁膜と第2の絶縁膜に同一の有機樹脂材料を用いたが、異なる材料を用いても同様に凹凸絶縁層を形成できる。第1の絶縁膜と第2の絶縁膜に、アクリル樹脂とポリイミド樹脂、シリコン窒化膜とアクリル樹脂、シリコン酸化膜とポリイミド樹脂などの無機系樹脂と有機系樹脂の組み合わせ、又は逆の組み合わせを用いても実現できた。   In addition, although the same organic resin material is used for the first insulating film and the second insulating film, the uneven insulating layer can be similarly formed even if different materials are used. A combination of an inorganic resin and an organic resin such as an acrylic resin and a polyimide resin, a silicon nitride film and an acrylic resin, a silicon oxide film and a polyimide resin, or the reverse combination is used for the first insulating film and the second insulating film. But it was possible.

本実施例では、その後、反射効率の高く、TFTプロセスとの整合性がよいアルミニウム金属を形成し、これをパターン形成することで、画素電極兼反射板を形成した。このときのアルミニウムにはウェットエッチング処理を行い、エッチング液には60℃に加熱したリン酸、酢酸及び硝酸からなる混合液を使用した。   In this embodiment, after that, an aluminum metal having high reflection efficiency and good consistency with the TFT process was formed, and this was patterned to form a pixel electrode / reflector. The aluminum at this time was wet-etched, and a mixed solution composed of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid heated to 60 ° C. was used as the etching solution.

本実施例では、凹凸形成工程において、スイッチング素子上部に絶縁層が覆われた状態で、凹凸形成のためのパターン形成工程が行われることから、スイッチング素子が、エッチングプロセスに直接曝されることない。そのため、プロセスダメージによるスイッチング素子特性の劣化又は不安定性等の問題を引き起こすことがないので、反射型液晶表示の高性能化に大きな成果を有する。   In this embodiment, since the pattern forming process for forming the unevenness is performed in the state where the insulating layer is covered on the switching element in the unevenness forming process, the switching element is not directly exposed to the etching process. . For this reason, problems such as deterioration or instability in switching element characteristics due to process damage are not caused, so that a great achievement has been made in improving the performance of the reflective liquid crystal display.

なお、該凹凸の最大高さは1μm程度、凹凸の平面形状はランダムな形状に設定した。その後、上記TFT基板と、ITOからなる透明電極を有する対向基板とを、各々の膜面が対向するようにして重ね合わせた。なお、TFT基板と対向基板には、配向処理が施され、両基板はプラスチック粒子等のスペーサを介して、パネル周辺部にエポキシ系の接着剤を塗ることにより、張り合わされた。その後液晶を注入し液晶層とすることで、反射型液晶表示装置を製造した。   The maximum height of the unevenness was set to about 1 μm, and the planar shape of the unevenness was set to a random shape. Thereafter, the TFT substrate and the counter substrate having a transparent electrode made of ITO were overlapped so that the respective film surfaces were opposed to each other. The TFT substrate and the counter substrate were subjected to an alignment treatment, and the two substrates were bonded to each other by applying an epoxy adhesive to the peripheral portion of the panel through a spacer such as plastic particles. Thereafter, liquid crystal was injected to form a liquid crystal layer, thereby manufacturing a reflective liquid crystal display device.

図24に、本実施例において得られた反射型液晶表示装置の断面図を示す。図24における符号は、212が対向基板、213が上部ガラス基板、214がカラーフィルタ、215がITO(インジウム・チン・オキサイド)、216が入射光、217が反射光、218が液晶、219が反射板、220が有機絶縁膜、221がガラス基板である。   FIG. 24 is a cross-sectional view of the reflective liquid crystal display device obtained in this example. 24, reference numeral 212 denotes a counter substrate, 213 denotes an upper glass substrate, 214 denotes a color filter, 215 denotes ITO (indium tin oxide), 216 denotes incident light, 217 denotes reflected light, 218 denotes liquid crystal, and 219 reflects. A plate, 220 is an organic insulating film, and 221 is a glass substrate.

この反射型液晶表示装置の反射画素電極は、均一で、光散乱性のよい反射性能を有している。そのため、新聞紙よりも明るい白表示を有するモノクロ反射型パネルを、低コストで実現することができる。また、対向基板側に、RGBカラーフィルタを設置した場合、明るいカラー反射型パネルを低コストで実現した。   The reflective pixel electrode of this reflective liquid crystal display device is uniform and has a reflective performance with good light scattering properties. Therefore, a monochrome reflective panel having a white display brighter than newspaper can be realized at low cost. In addition, when an RGB color filter was installed on the counter substrate side, a bright color reflective panel was realized at low cost.

なお、本実施例の凹凸の高さは、上記に限定されるものではない。該凹凸の高さは広い範囲で変えることができるため、この凹凸構造を用いることで、反射板性能の指向性を大きく変えた反射型液晶表示装置を提供できる。   In addition, the height of the unevenness | corrugation of a present Example is not limited above. Since the height of the unevenness can be changed in a wide range, by using this uneven structure, it is possible to provide a reflective liquid crystal display device in which the directivity of the reflector performance is greatly changed.

(実施例2)本実施例に用いた反射型液晶表示装置の製造工程を図25及び図26に示す。本反射型液晶表示装置におけるスイッチング素子には、逆スタガー構造の薄膜トランジスタを採用した。   (Embodiment 2) FIGS. 25 and 26 show the manufacturing process of the reflective liquid crystal display device used in this embodiment. A thin film transistor having an inverted stagger structure is employed as a switching element in the reflective liquid crystal display device.

製造は、ガラス基板230の上に以下の工程を行う。[a]Crをスパッタリング法により50nm形成。[b]ゲート電極231の形成。(1PR)[c]ゲート絶縁膜232を400nm、半導体層233及びドーピング層234をそれぞれ100nmプラズマCVDにより成膜。[d]アイランド形成235(2PR目)[e]Cr、ITO層をスパッタリング法によりそれぞれ50nm形成。[f]ソース電極236、ドレイン電極237の形成。(3PR目)[g]有機絶縁膜238(3μm)の形成。[h]有機絶縁膜上層部の凹凸パターン239の形成(4PR)[i]コンタクト241の形成(5PR)[j]アルミニウム242をスパッタリング法により300nm形成。[k]反射画素電極板243の形成。(6PR目)[l]ゲート線端子出し(7PR目)   Manufacture performs the following processes on the glass substrate 230. [A] Cr is formed to 50 nm by sputtering. [B] Formation of the gate electrode 231. (1PR) [c] The gate insulating film 232 is formed by 400 nm, and the semiconductor layer 233 and the doping layer 234 are formed by 100 nm plasma CVD. [D] Island formation 235 (2PR eyes) [e] Cr and ITO layers were each formed by sputtering to a thickness of 50 nm. [F] Formation of source electrode 236 and drain electrode 237. (3PR eyes) [g] Formation of organic insulating film 238 (3 μm). [H] Formation of concavo-convex pattern 239 on the organic insulating film upper layer (4PR) [i] Formation of contact 241 (5PR) [j] 300 nm of aluminum 242 is formed by sputtering. [K] Formation of reflective pixel electrode plate 243. (6PR eyes) [l] Gate line terminal extension (7PR eyes)

本実施例では、反射板下部に形成される凹凸240は、上記[g]工程で形成される。この時の形成方法は実施例1と同一条件とした。本実施例においては、トランジスタ構造に逆スタガー構造を採用したため、実施例1に対して工程数が増加している。   In the present embodiment, the unevenness 240 formed at the lower part of the reflector is formed in the above [g] step. The formation method at this time was the same as in Example 1. In this embodiment, since the inverted stagger structure is adopted for the transistor structure, the number of processes is increased compared to the first embodiment.

なお、本実施例における反射画素電極板の開口率は86%とした。その後、上記TFT基板と、ITOからなる透明電極を有する対向基板とを、各々の膜面が対向するようにして重ね合わせた。なお、TFT基板と対向基板とには、配向処理が施され、両基板はプラスチック粒子等のスペーサを介して、パネル周辺部にエポキシ系の接着剤を塗ることにより、張り合わされた。その後GH型の液晶を注入し液晶層とすることで、反射型液晶表示装置を製造した。   The aperture ratio of the reflective pixel electrode plate in this example was 86%. Thereafter, the TFT substrate and the counter substrate having a transparent electrode made of ITO were overlapped so that the respective film surfaces were opposed to each other. The TFT substrate and the counter substrate were subjected to an alignment treatment, and the two substrates were bonded to each other by applying an epoxy adhesive to the periphery of the panel through spacers such as plastic particles. Then, a reflective liquid crystal display device was manufactured by injecting GH type liquid crystal to form a liquid crystal layer.

図27に本実施例で製造された反射型液晶表示装置の断面構造図を示す。図27における符号は、15が入射光、16が反射光、239がレジスト凹凸パターン、241がコンタクト、243が反射板、250が対向基板、251がガラス基板、252がカラーフィルタ、253が透明電極、254がゲストホスト液晶である。   FIG. 27 is a sectional structural view of the reflective liquid crystal display device manufactured in this example. In FIG. 27, reference numeral 15 is incident light, 16 is reflected light, 239 is a resist uneven pattern, 241 is a contact, 243 is a reflector, 250 is a counter substrate, 251 is a glass substrate, 252 is a color filter, and 253 is a transparent electrode. Reference numeral 254 denotes a guest-host liquid crystal.

本実施例における反射型液晶表示装置の場合においても、実施例1の場合と同様にスイッチング素子にプロセスダメージを与えることがなく、これにより良好な素子特性を得ることができ、且つ所望の凹凸反射板構造を得ることができた。その結果、本実施例で製造されたカラー反射型パネルは、明るい高品位表示を有したものとなった。   Also in the case of the reflective liquid crystal display device in this example, process damage is not given to the switching element as in the case of Example 1, and thereby good element characteristics can be obtained and desired uneven reflection can be obtained. A plate structure could be obtained. As a result, the color reflective panel manufactured in this example had a bright high-quality display.

(実施例3) 本実施例では、反射電極下に位置する凹凸表面が滑らかな凹凸形状で構成されている。図28及び図29に本実施例において製造された反射型液晶表示装置の断面構造図を示す。   (Example 3) In the present Example, the uneven surface located under a reflective electrode is comprised by smooth uneven shape. 28 and 29 are sectional structural views of the reflective liquid crystal display device manufactured in this example.

本実施例は、反射電極下の凹凸を滑らかな形状に変換するプロセスが付加される以外は、実施例1又は実施例2と全く同一である。異なる点は、実施例1では工程[i]、実施例2では工程[h]における凹凸パターン形成後に、熱処理を加える工程が加わるだけである。そのため、図28は図25と全く同じである。   This example is exactly the same as Example 1 or Example 2 except that a process for converting the unevenness under the reflective electrode into a smooth shape is added. The only difference is that in Example 1, the step [i] is performed, and in Example 2, the step of applying heat treatment is added after the formation of the concavo-convex pattern in the step [h]. Therefore, FIG. 28 is exactly the same as FIG.

本実施例では、凹凸形成後の前記熱処理工程として、窒素雰囲気中でオーブンにより260℃かつ1時間の処理を行った。これにより、熱処理前の凹凸の傾斜角度が60〜80度程度であったものが、熱処理後10〜40度程度まで変化した。すなわち、得られた凹凸形状は、矩形状からサインカーブ状の滑らかな凹凸面261に変換された。なお、本実施例における反射型液晶表示装置の場合、凹凸表面の凹凸傾斜角度の平均値は8度程度となるように設定された。また、前記熱処理工程のベーク温度を変化させることで、凹凸傾斜角度を制御できる。   In this example, as the heat treatment step after forming the irregularities, a treatment was performed at 260 ° C. for 1 hour in an oven in a nitrogen atmosphere. Thereby, what the inclination angle of the unevenness | corrugation before heat processing was about 60 to 80 degree | times changed to about 10 to 40 degree | times after heat processing. That is, the obtained uneven shape was converted from a rectangular shape to a smooth uneven surface 261 having a sine curve shape. In the case of the reflective liquid crystal display device in this example, the average value of the uneven inclination angle on the uneven surface was set to be about 8 degrees. Further, the uneven inclination angle can be controlled by changing the baking temperature in the heat treatment step.

また、本実施例では、凹凸の高さは実施例1及び実施例2と同様に1μmに設定した。ただし、凹凸高さを更に高くすることで、得られる反射板の光学性は散乱性の非常に強いものが得られる。この場合、特に大きな画面サイズを有する反射型液晶表示装置に適用することで、パネル表示特性の明るさに対する視野依存性が小さいため、見やすい反射型液晶表示装置を得ることができる。   In the present example, the height of the unevenness was set to 1 μm as in the case of the first and second examples. However, when the height of the unevenness is further increased, the obtained reflector can have a highly scattering optical property. In this case, when applied to a reflective liquid crystal display device having a particularly large screen size, the visual field dependency on the brightness of the panel display characteristics is small, so that an easy-to-see reflective liquid crystal display device can be obtained.

また、凹凸高さを低くすることで反射板の光学特性は指向性の強いものが得られる。この場合、比較的画面サイズの小さい携帯情報機器用の反射型液晶表示装置に適用することで、より明るい表示特性を実現できる。このように、使用用途、又はパネル表示面積に応じて、凹凸表面構造を自由に制御できる。   Further, by reducing the height of the unevenness, the optical characteristics of the reflector can be obtained with strong directivity. In this case, brighter display characteristics can be realized by applying to a reflective liquid crystal display device for portable information equipment having a relatively small screen size. Thus, the uneven surface structure can be freely controlled according to the intended use or panel display area.

また、本実施例における絶縁層は、その上部に位置する反射板と、下部に位置するスイッチング素子との間に位置することで、スイッチング素子の保護膜として機能している。   In addition, the insulating layer in this embodiment functions as a protective film of the switching element by being positioned between the reflection plate positioned above and the switching element positioned below.

(実施例4) 本実施例では、反射板下部に位置する絶縁層が感光性能を有する有機系絶縁膜で構成されている。図30及び図31に本実施例において製造された反射型液晶表示装置の断面構造図を示す。   (Example 4) In this example, the insulating layer located under the reflector is composed of an organic insulating film having photosensitive performance. 30 and 31 are sectional structural views of the reflective liquid crystal display device manufactured in this embodiment.

本実施例における反射型液晶表示装置の製造プロセスは、反射板下部に有する絶縁層に感光性樹脂(本実施例では感光性アクリル樹脂)が使用される以外は、前記実施例1又は前記実施例2と全く同一にできる。異なる点は、実施例1では工程(f)、実施例2では工程(g)において形成される絶縁層に感光性膜270を使用するところにある。   The manufacturing process of the reflective liquid crystal display device in this example is the same as that in Example 1 or Example except that a photosensitive resin (photosensitive acrylic resin in this example) is used for the insulating layer in the lower part of the reflector. 2 can be exactly the same. The difference is that the photosensitive film 270 is used for the insulating layer formed in the step (f) in the first embodiment and in the step (g) in the second embodiment.

感光性膜の工程を加えるだけで、凹凸形成は、感光性膜の形成工程、感光成膜への直接露光工程、エッチング現像工程、熱処理によるメルト工程となる。そのため、実施例1、2、3で行われた凹凸形成工程に比べて、レジスト塗布、レジスト現像、レジスト剥離工程が不要になることから、プロセスの簡略化ができる。   By simply adding a photosensitive film process, the formation of irregularities becomes a photosensitive film forming process, a direct exposure process to the photosensitive film, an etching development process, and a melt process by heat treatment. This eliminates the need for resist coating, resist development, and resist stripping steps as compared with the irregularity forming steps performed in Examples 1, 2, and 3. Therefore, the process can be simplified.

本実施例では、感光性材料として、感光性アクリル樹脂を使用したが、これに限定されることはない。その他の感光性材料、例えば、感光性有機樹脂、感光性無機膜でも同様の効果が実現できた。なお、感光性材料として、東京応化工業株式会社製の商品名「OFPR800」、シプレー社製の商品名「LC100」、日本合成ゴム株式会社製の商品名「オプトマーシリーズ」、日産化学工業株式会社製の商品名「感光性ポリイミド」を使用しても、同様の凹凸絶縁層が得られた。   In this embodiment, a photosensitive acrylic resin is used as the photosensitive material, but the present invention is not limited to this. Similar effects could be realized with other photosensitive materials such as a photosensitive organic resin and a photosensitive inorganic film. As photosensitive materials, trade name “OFPR800” manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., trade name “LC100” manufactured by Shipley Co., Ltd., trade name “Optomer Series” manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd., Nissan Chemical Industries, Ltd. Even when the product name “photosensitive polyimide” was used, a similar uneven insulating layer was obtained.

(実施例5) 本実施例に用いた反射型液晶表示装置の製造工程を図32及び図33に示す。スイッチング素子には逆スタガー構造の薄膜トランジスタを採用した。   (Example 5) The manufacturing process of the reflective liquid crystal display device used for the present Example is shown in FIG.32 and FIG.33. A thin film transistor having an inverted stagger structure is employed as the switching element.

製造は、ガラス基板230上に以下の工程を行う。[a]Crをスパッタリング法により50nm形成。[b]ゲート電極231の形成。(1PR)[c]ゲート絶縁膜232を400nm、半導体層233及びドーピング層234をそれぞれ100nm、プラズマCVDにより成膜。[d]アイランド形成235(2PR目)[e]Cr、ITO層をスパッタリング法によりそれぞれ50nm形成。[f]ソース電極237、ドレイン電極236、凹凸形成用電極の形成130。(3PR目)[g]感光性アクリル樹脂270(3μm)の形成。[h]感光性アクリル樹脂への凹凸パターン及びコンタクトパターン露光(4PR)[i]現像エッチング工程による凹凸239及びコンタクト241の同時形成[j]アルミニウム242をスパッタリング法により300nm形成。[k]反射画素電極板243の形成。(5PR目)[l]ゲート線端子だし(6PR目)   Manufacture performs the following processes on the glass substrate 230. [A] Cr is formed to 50 nm by sputtering. [B] Formation of the gate electrode 231. (1PR) [c] The gate insulating film 232 is formed by 400 nm, the semiconductor layer 233 and the doping layer 234 are formed by 100 nm, respectively, by plasma CVD. [D] Island formation 235 (2PR eyes) [e] Cr and ITO layers were each formed by sputtering to a thickness of 50 nm. [F] Source electrode 237, drain electrode 236, formation of unevenness forming electrode 130. (3PR eyes) [g] Formation of photosensitive acrylic resin 270 (3 μm). [H] Irregular pattern and contact pattern exposure (4PR) on photosensitive acrylic resin [i] Simultaneous formation of irregularities 239 and contacts 241 by development etching process [j] 300 nm of aluminum 242 is formed by sputtering. [K] Formation of reflective pixel electrode plate 243. (5PR) [l] Gate line terminal (6PR)

その後、対向基板を重ね合わせることで反射型液晶表示装置を製造した。得られた反射型液晶表示装置は、明るい高品位カラー表示を実現することが可能であった。   Thereafter, a reflective liquid crystal display device was manufactured by superimposing the counter substrate. The obtained reflective liquid crystal display device was able to realize bright high-quality color display.

本実施例では、工程(h)工程の凹凸及びコンタクトの同時形成以外は実施例3の製造工程と同一条件とした。本実施例において、3μmの膜厚を有する前記絶縁膜を、コンタクト領域は完全に除去し、凹凸領域は下層膜2μm残るように除去することを、同一現像工程で実現した。   In this example, the same conditions as in the manufacturing process of Example 3 were adopted except for the simultaneous formation of the unevenness and the contact in the step (h). In this embodiment, the same development process was used to remove the insulating film having a film thickness of 3 μm so that the contact region was completely removed and the uneven region was left 2 μm of the lower layer film.

具体的には、図34に示すコンタクトパターン280と凹凸パターン281とが描画された1枚マスクを使用し、このときのコンタクトパターン領域の光透過量が、凹凸パターンの光透過量よりも大きくなるようにマスク材282が制御されているマスクを使用する。これにより、露光された感光性アクリル樹脂283は、パターンにより照射エネルギーが異なる結果、同一現像時間でエッチング量に差が生じるので、所望の膜厚を残す領域と、完全にエッチング完了する領域とを同時に実現できる。   Specifically, a single mask on which the contact pattern 280 and the uneven pattern 281 shown in FIG. 34 are drawn is used, and the light transmission amount of the contact pattern area at this time is larger than the light transmission amount of the uneven pattern. Thus, a mask in which the mask material 282 is controlled is used. As a result, the exposed photosensitive acrylic resin 283 has a difference in etching amount in the same development time as a result of different irradiation energy depending on the pattern. Therefore, an area where a desired film thickness is left and an area where etching is completely completed are obtained. It can be realized at the same time.

本実施例では、この光透過量を制御することで透過露光量の比がコンタクトパターン部と凹凸パターン部で3:1となるように設定した。その後の現像工程においては、東京応化工業株式会社製の商品名「NMD―3」を使用することで、現像時間90秒で、コンタクト領域は完全に膜が除去され、凹凸領域は下層膜2μmが残るようにできた。   In this embodiment, the light transmission amount is controlled so that the ratio of the transmission exposure amount is set to 3: 1 between the contact pattern portion and the uneven pattern portion. In the subsequent development process, by using the product name “NMD-3” manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., the development time is 90 seconds, the film is completely removed from the contact area, and the uneven area is 2 μm of the lower layer film. I was able to remain.

本実施例では、絶縁膜に感光性を使用すること、更に凹凸とコンタクトパターン形成を同時に行うことで、実施例1〜4に比べて、反射型液晶表示装置のTFT基板側の製造工程数を少なくすることができた。また、このときのTFT基板側の製造工程におけるPR数は6となり、従来反射型液晶表示装置におけるTFT基板側の製造工程PR数の8よりも低減化できることから、低コストで反射型液晶表示装置を提供できる。   In this example, the number of manufacturing steps on the TFT substrate side of the reflective liquid crystal display device is reduced by using photosensitivity for the insulating film, and further by performing unevenness and contact pattern formation at the same time, as compared with Examples 1-4. I was able to reduce it. Further, the PR number in the manufacturing process on the TFT substrate side at this time is 6, which can be reduced from 8 in the manufacturing process PR number on the TFT substrate side in the conventional reflection type liquid crystal display device. Can provide.

また、本実施例では、凹凸パターンとコンタクトパターンの同時形成用マスクのマスク材の透過量を制御することで露光量を制御したが、凹凸パターンマスクとコンタクトパターンマスクをそれぞれ用いて、2度露光を行うことでも実現できた。ただし、露光量は凹凸パターン露光量よりもコンタクトパターン露光量を大きくする必要がある。   In this embodiment, the exposure amount is controlled by controlling the transmission amount of the mask material of the mask for simultaneous formation of the concavo-convex pattern and the contact pattern. However, exposure is performed twice using the concavo-convex pattern mask and the contact pattern mask, respectively. It was also possible to do it. However, the exposure amount needs to be larger than the concavo-convex pattern exposure amount.

(実施例6) 本発明の実施例に用いた反射型液晶表示装置の断面図を図35に示す。図35における符号は、290が対向基板、291が凹凸反射板、292が凹凸層、293が画素電極、294が信号線、295が液晶層、296が絶縁層、297がMIM素子である。   Example 6 FIG. 35 is a cross-sectional view of a reflective liquid crystal display device used in an example of the present invention. 35, reference numeral 290 denotes a counter substrate, 291 denotes an uneven reflector, 292 denotes an uneven layer, 293 denotes a pixel electrode, 294 denotes a signal line, 295 denotes a liquid crystal layer, 296 denotes an insulating layer, and 297 denotes an MIM element.

スイッチング素子には金属、絶縁膜、金属構造からなるMIMダイオード素子を採用した。この場合においても、スイッチング素子に薄膜トランジスタを使用した場合と同様に、良好な表示性能を有した。   As the switching element, an MIM diode element composed of a metal, an insulating film, and a metal structure was adopted. Also in this case, the display performance was good as in the case where a thin film transistor was used as the switching element.

本発明に係る反射型液晶表示装置及びその製造方法によれば、反射電極下の凹凸構造が形成された絶縁膜が、製造工程中スイッチング素子を保護するとともに、膜厚の異なる領域が不規則に配置されたものであることにより、製造工程中でのスイッチング素子の特性劣化を防止できるとともに、凹凸構造に他の膜を必要としないので製造工程数を削減できる。   According to the reflective liquid crystal display device and the method for manufacturing the same according to the present invention, the insulating film formed with the concavo-convex structure under the reflective electrode protects the switching element during the manufacturing process, and the regions having different film thicknesses are irregular. By being arranged, it is possible to prevent deterioration of the characteristics of the switching element during the manufacturing process, and it is possible to reduce the number of manufacturing processes because no other film is required for the uneven structure.

本発明に係る反射型液晶表示装置の第一実施形態を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a reflective liquid crystal display device according to the present invention. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第一実施形態を示す断面図であり、図2[a]〜図2[e]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows 1st embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 2 [a]-FIG. 2 [e]. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第二実施形態を示す断面図であり、図3[a]〜図3[c]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows 2nd embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 3 [a]-FIG. 3 [c]. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第二実施形態を示す断面図であり、図4[d]〜図4[f]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows 2nd embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 4 [d]-FIG. 4 [f]. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第三実施形態を示す断面図であり、図5[a]〜図5[e]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows 3rd embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 5 [a]-FIG. 5 [e]. 本発明に係る反射型液晶表示装置の第二実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 2nd embodiment of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention. 本発明に係る反射型液晶表示装置の第三実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 3rd embodiment of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention. 本発明に係る反射型液晶表示装置の第四実施形態を示すマスクパターンの平面図であり、図8[a]が第一例、図8[b]が第二例である。It is a top view of the mask pattern which shows 4th embodiment of the reflective liquid crystal display device which concerns on this invention, FIG. 8 [a] is a 1st example and FIG. 8 [b] is a 2nd example. 本発明に係る反射型液晶表示装置の第五実施形態を示すマスクパターンの平面図であり、図9[a]が第一例、図9[b]が第二例である。It is a top view of the mask pattern which shows 5th embodiment of the reflective liquid crystal display device based on this invention, FIG. 9 [a] is a 1st example and FIG. 9 [b] is a 2nd example. 本発明に係る反射型液晶表示装置の第六実施形態を示す説明図であり、図10[a]が第一例、図10[b]が第二例、図10[c]が第三例である。It is explanatory drawing which shows 6th embodiment of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, FIG. 10 [a] is a 1st example, FIG. 10 [b] is a 2nd example, FIG. 10 [c] is a 3rd example. It is. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第四実施形態における比較例を示す断面図であり、図11[a1]〜図11[f1]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows the comparative example in 4th embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 11 [a1]-FIG. 11 [f1]. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第四実施形態を示す断面図であり、図12[a2]〜図12[c2]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows 4th embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 12 [a2]-FIG. 12 [c2]. 本発明に係る反射型液晶表示装置の第七実施形態を示す断面図であり、図13[a]が第一例、図13[b]が第二例である。It is sectional drawing which shows 7th embodiment of the reflective liquid crystal display device which concerns on this invention, FIG. 13 [a] is a 1st example and FIG. 13 [b] is a 2nd example. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第五実施形態を示す断面図であり、図14[a]〜図14[g]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows 5th embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 14 [a]-FIG. 14 [g]. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第五実施形態を示す断面図であり、図15[h]〜図15[k]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows 5th embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 15 [h]-FIG. 15 [k]. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第六実施形態を示す断面図であり、図16[1]〜図16[3]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows 6th embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 16 [1]-FIG. 16 [3]. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第六実施形態を示す断面図であり、図17[4]〜図17[6]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows 6th embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 17 [4]-FIG. 17 [6]. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第七実施形態を示す断面図であり、図18[a]〜図18[g]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows 7th embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 18 [a]-FIG. 18 [g]. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第七実施形態を示す断面図であり、図19[h]〜図19[k]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows 7th embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 19 [h]-FIG. 19 [k]. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第八実施形態を示す断面図であり、図20[a]〜図20[h]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows 8th embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 20 [a]-FIG. 20 [h]. 本発明に係る反射型液晶表示装置の製造方法の第八実施形態を示す断面図であり、図21[i]〜図21[j]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows 8th embodiment of the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on this invention, and a process progresses in order of FIG. 21 [i]-FIG. 21 [j]. 本発明の実施例1に係る反射型液晶表示装置の製造方法を示す断面図であり、図22[a]〜図22[f]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 1 of this invention, and a process progresses in order of FIG. 22 [a]-FIG. 22 [f]. 本発明の実施例1に係る反射型液晶表示装置の製造方法を示す断面図であり、図23[g]〜図23[j]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 1 of this invention, and a process progresses in order of FIG.23 [g]-FIG.23 [j]. 本発明の実施例1に係る反射型液晶表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係る反射型液晶表示装置の製造方法を示す断面図であり、図25[a]〜図25[g]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 2 of this invention, and a process progresses in order of FIG.25 [a]-FIG.25 [g]. 本発明の実施例2に係る反射型液晶表示装置の製造方法を示す断面図であり、図26[h]〜図26[l]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 2 of this invention, and a process advances in order of FIG.26 [h]-FIG.26 [l]. 本発明の実施例2に係る反射型液晶表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る反射型液晶表示装置の製造方法を示す断面図であり、図28[a]〜図28[g]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 3 of this invention, and a process progresses in order of FIG. 28 [a]-FIG. 28 [g]. 本発明の実施例3に係る反射型液晶表示装置の製造方法を示す断面図であり、図29[h]〜図29[l]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 3 of this invention, and a process progresses in order of FIG. 29 [h]-FIG. 29 [l]. 本発明の実施例4に係る反射型液晶表示装置の製造方法を示す断面図であり、図30[a]〜図30[g]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 4 of this invention, and a process progresses in order of FIG. 30 [a]-FIG. 30 [g]. 本発明の実施例4に係る反射型液晶表示装置の製造方法を示す断面図であり、図31[h]〜図31[l]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 4 of this invention, and a process progresses in order of FIG. 31 [h]-FIG. 31 [l]. 本発明の実施例5に係る反射型液晶表示装置の製造方法を示す断面図であり、図32[a]〜図32[g]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 5 of this invention, and a process progresses in order of FIG. 32 [a]-FIG. 32 [g]. 本発明の実施例5に係る反射型液晶表示装置の製造方法を示す断面図であり、図33[h]〜図33[l]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 5 of this invention, and a process progresses in order of FIG. 33 [h]-FIG. 33 [l]. 本発明の実施例5に係る反射型液晶表示装置の製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 5 of this invention. 本発明の実施例6に係る反射型液晶表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the reflection type liquid crystal display device which concerns on Example 6 of this invention. 従来の反射型液晶表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional reflection type liquid crystal display device. 従来の反射型液晶表示装置の製造方法を示す断面図であり、図37[a]〜図37[f]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the conventional reflection type liquid crystal display device, and a process progresses in order of FIG. 37 [a]-FIG. 37 [f]. 従来の反射型液晶表示装置の製造方法を示す断面図であり、図38[g]〜図38[j]の順に工程が進行する。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the conventional reflection type liquid crystal display device, and a process progresses in order of FIG. 38 [g]-FIG. 38 [j].

符号の説明Explanation of symbols

53 ガラス基板(第一の基板)
55 透明電極
40 ガラス基板(第二の基板)
44 薄膜トランジスタ(スイッチング素子)
45 絶縁膜
45a 凹凸構造
48 反射電極
56 液晶層
53 Glass substrate (first substrate)
55 Transparent electrode 40 Glass substrate (second substrate)
44 Thin film transistor (switching element)
45 Insulating film 45a Uneven structure 48 Reflective electrode 56 Liquid crystal layer

Claims (10)

透明な第一の基板と、この第一の基板上に設けられた透明電極と、第二の基板と、この第二の基板上に設けられたスイッチング素子と、このスイッチング素子上に設けられるとともに表面に不規則な凹凸構造が形成された絶縁膜と、この絶縁膜上に前記凹凸構造を反映させた形状で設けられるとともに前記スイッチング素子に接続された反射電極と、前記第一の基板の前記透明電極側と前記第二の基板の前記反射電極側とで挟み込まれた液晶層とを備えた反射型液晶表示装置において、
前記絶縁膜は、前記スイッチング素子と前記反射電極との接続部を除いて前記スイッチング素子全体を覆うと共に表面に形成された前記凹凸構造は線状の凸部により形成された滑らかな構造であり、かつ、前記反射電極を一部開口させることでバックライト光を透過させる、
透過型を兼ねることを特徴とする反射型液晶表示装置。
A transparent first substrate, a transparent electrode provided on the first substrate, a second substrate, a switching element provided on the second substrate, and provided on the switching element An insulating film having an irregular concavo-convex structure formed on the surface; a reflective electrode provided on the insulating film in a shape reflecting the concavo-convex structure and connected to the switching element; and the first substrate In a reflective liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer sandwiched between a transparent electrode side and the reflective electrode side of the second substrate,
The insulating film covers the entire switching element except for the connection part between the switching element and the reflective electrode, and the uneven structure formed on the surface is a smooth structure formed by linear protrusions, And the backlight is transmitted by partially opening the reflective electrode,
A reflection-type liquid crystal display device that also serves as a transmission type .
前記絶縁膜の前記凹凸構造は、その表面一体が熱処理により溶融された滑らかな構造であることを特徴とする請求項1に記載の反射型液晶表示装置。   2. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the concavo-convex structure of the insulating film is a smooth structure in which the surface integral is melted by heat treatment. 前記絶縁膜の前記凹凸構造は、その表面一体が薬品により溶解された滑らかな構造であることを特徴とする請求項1に記載の反射型液晶表示装置。  2. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the concavo-convex structure of the insulating film is a smooth structure in which the surface integral is dissolved by a chemical. 前記絶縁膜は光吸収性を有する、請求項1、2または3記載の反射型液晶表示装置。   The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the insulating film has light absorption. 前記絶縁層は同一材料からなる単層膜であることを特徴とする請求項1、2、3または4記載の反射型液晶表示装置。  5. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the insulating layer is a single layer film made of the same material. 前記絶縁層は無機系絶縁膜と有機系樹脂との積層膜であることを特徴とする請求項1、2または3記載の反射型液晶表示装置。  4. The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the insulating layer is a laminated film of an inorganic insulating film and an organic resin. 前記凹凸構造において凸部が不規則に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の反射型液晶表示装置。  The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein convex portions are irregularly arranged in the concavo-convex structure. 前記凹凸構造は1画素単位又は2以上の画素単位の不規則な凹凸形状の繰り返しからなる、請求項1に記載の反射型液晶表示装置。   The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the concavo-convex structure is formed by repeating irregular concavo-convex shapes of one pixel unit or two or more pixel units. 前記絶縁膜は感光性能を有する有機樹脂又は無機樹脂からなる、請求項1記載の反射型液晶表示装置。   The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the insulating film is made of an organic resin or an inorganic resin having photosensitive performance. 前記凹凸構造は、凸部が網目状につながっていることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示装置。  The reflective liquid crystal display device according to claim 1, wherein the concavo-convex structure has convex portions connected in a mesh pattern.
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