JP2000284272A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射特性の良好な反射板を持つ透過反射両用
型液晶表示装置及び反射型液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 本発明による液晶表示装置の製造方法
は、第１の基板１０、１８０と、液晶層を挟んで該第１
の基板に対向する対向基板と、を備えた液晶表示装置の
製造方法であって、該第１の基板の該液晶層側表面にお
ける第１の領域Ａ及び第２の領域Ｂ上に、凹凸を持つ光
反射板６９、１８６が設けられており、該方法は、該第
１の基板上に、該第１の領域と該第２の領域とを覆うよ
うに感光性樹脂層６８を形成する工程と、遮光マスク１
２０を用いて、該第１の領域と該第２の領域とにおける
露光量が異なるように該感光性樹脂層を露光することに
よって、該第１の基板の上面に該感光性樹脂層による凹
凸を形成する工程と、該感光性樹脂層の上に、該凹凸が
反映されるように該光反射板を形成する工程と、を包含
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関
し、特に、通過反射両用型液晶表示装置及び反射型液晶
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ等のＯＡ
（Ｏｆｆｉｃｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器のポータ
ブル化が進み、表示装置の低コスト化が重要な課題とな
っている。表示装置は、電気光学特性を有する表示媒体
を挟んで各々電極が形成された一対の基板が設けられ、
その電極間に電圧を印加することによって表示を行う構
成を有する。このような表示装置の表示媒体としては、
液晶、エレクトロルミネッセンス、プラズマ、エレクト
ロクロミック等が使用されており、特に、液晶を用いた
液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓ
ｐｌａｙ、ＬＣＤ）が、薄型で低消費電力であるために
最も実用化が進んでいる。液晶表示装置は、現在ワード
プロセッサやパーソナルコンピューターなどのＯＡ機器
や、電子手帳等の携帯情報機器、及び液晶モニターを備
えたカメラー体型ＶＴＲ等に多く用いられている。

【０００３】液晶表示装置の表示モード及び駆動方法に
ついて、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）
モードを初めとする単純マトリクス方式は、最も低コス
ト化を実現できる部類に属する。しかし、今後、情報の
マルチメディア化が進むにつれ、ディスプレイの高解像
度化、高コントラスト化、多階調（マルチカラー、フル
カラー）化及び広視野角化が要求されるようになるの
で、単純マトリクス方式では対応が困難であると考えら
れる。そこで、個々の画素にスイッチング素子（アクテ
ィブ素子）を設けて駆動可能な走査電極の本数を増加さ
せるアクティブマトリクス方式が提案されている。この
方式により、ディスプレイの高解像度化、高コントラス
ト化、多階調化及び広視野角化が達成されつつある。ア
クティブマトリクス方式の液晶表示装置においては、マ
トリクス状に設けられた画素電極と、画素電極の近傍を
通る走査線とが、アクティブ素子を介して電気的に接続
された構成となっている。アクティブ素子としては、２
端子の非線形素子及び３端子の非線形素子があり、現在
採用されているアクティブ素子の代表格は、３端子素子
の薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）である。

【０００４】液晶表示装置は透過型及び反射型を有す
る。液晶ディスプレイはＣＲＴ（ブラウン管）やＥＬ
（エレクトロルミネッセンス）とは異なり自らは発光し
ないため、バックライトと呼ばれる蛍光管からなる装置
を背後に設置して照明する透過型が一般的である。しか
し、バックライトは通常液晶ディスプレイの全消費電力
のうち５０％以上を消費するため、バックライトの代わ
りに反射板を設置し、周囲光を利用して表示を行う反射
型は、戸外や常時携帯して使用する機会が多い形態情報
機器にとって低消費電力化の観点から有利である。

【０００５】反射型液晶表示装置で用いられる表示モー
ドには、現在透過型で広く用いられているＴＮ（ツイス
テッドネマテイック）モード、ＳＴＮモードといった偏
光板を利用するタイプの他、偏光板を用いないため明る
い表示が実現できる相転移型ゲストホストモードも近年
盛んに開発が行われている。

【０００６】反射型液晶表示装置は周囲の光が暗い場合
には視認性が極端に低下するという欠点を有する。一
方、透過型液晶表示装置はこれとは逆に周囲光が非常に
明るい場合−例えば晴天下等での視認性が低下する問題
があった。そこで、絶縁基板上に、光反射機能を有する
材料からなる反射電極とそれとは別に光透過機能を有す
る材料からなる透明電極を有する基板を用いることで、
周囲の光が暗い場合ではバックライトを用いて透明電極
を透過する光を利用して表示する透過型液晶表示装置と
して、周囲光が明るい場合には、光反射率の比較的高い
膜で形成した反射電極での反射光を利用して表示する反
射型液晶表示装置として表示が可能になる。これによ
り、１枚のパネルで周囲の光が暗い場合ではバックライ
トを用いて、周囲光が明るい場合はバックライトを使わ
ずに周囲光を利用する透過反射両用型液晶表示装置とし
て用いることが可能になる。

【０００７】これは、従来の透過型液晶表示よりも周囲
光が明るい場合にはバックライトを使わない分低消費電
力であり、周囲の光が暗い場合ではバックライトを用い
ることで、従来の反射型液晶表示装置のように周囲の光
が暗いと十分な表示が得られないという欠点を克服でき
る。

【０００８】上記のような反射型液晶表示装置及び透過
反射両用型液晶表示装置において、周囲光を利用して明
るい表示を行なう為には、あらゆる角度からの入射光に
対して表示画面に垂直な方向へ散乱する光の強度を増加
させる必要がある。最適な反射特性を有する反射板を製
造するために、反射板に凹凸部を再現性よく均一に形成
することが必要になる。

【０００９】反射板の形成について、絶縁基板に感光性
樹脂層を塗布してパターン化した後熱処理を行うことに
よりパターン部を丸くなるように角落としを行うことに
よる方法がある。以下に、透過反射両用型液晶表示装置
の透過反射両用型基板（素子側基板）の従来の製造工程
について、図１〜３を参照しながら説明する。

【００１０】図１は、透過反射両用型基板１０の一画素
分の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’断面図であ
る。透過反射両用型基板１０は、ソースバスライン１
２、ゲ―トバスライン１４、ソースバスライン１２とゲ
―トバスライン１４に囲まれる領域に形成されている画
素電極２７及び２９、ならびに各画素電極に対応して設
けられているアモルファスシリコントランジスタ（ＴＦ
Ｔ）１６を含んでいる。複数の画素電極が基板上にマト
リクス状に配置され、液晶表示装置の表示部を構成す
る。画素電極は、光透過領域１８（電極２７に対応）と
光透過領域１８以外の光反射領域１９（電極２９に対
応）とを含んでいる。光反射領域１９はゲ―トバスライ
ン１４と部分的に重なっている（領域Ａ）。

【００１１】ＴＦＴ１６部は、図２に示すように、ガラ
ス基板２０上のゲート電極１４ａ（Ｔａ膜）、絶縁層２
１（ＳｉＮｘ膜）、半導体層２２（ａ−Ｓｉ膜）、ｎ型
半導体層２３（ｎ型ａ−Ｓｉ膜）、ソース電極２４・ド
レイン電極２５（ＩＴＯ膜）、及びＴａによる２つの層
２６を含んでいる。光透過領域における画素電極２７
は、ソース電極２４・ドレイン電極２５と同時に形成し
たＩＴＯなどの膜から構成されている（なお、透過画素
電極２７上にはＴａ膜は存在しない）。基板上部には凹
凸部を有する感光性樹脂層２８が形成され、その上面の
一部にＡｌ／Ｍｏ膜による光反射領域１９の画素電極２
９が設けられている。

【００１２】この透過反射両用型基板１０は図３（ａ）
〜（ｆ）に示すような工程により形成される。なお、図
３（ａ）〜（ｆ）は図２のＴＦＴ１６を省略した部分に
対応する。まず、図３（ａ）に示すように、上面にゲー
トバスライン１４、絶縁層２１及び画素電極２７が形成
されている基板２０の上に、ポジ型の感光性樹脂層２８
（日本合成ゴム製アクリル樹脂）を３．７μｍの厚さに
塗布する。感光性樹脂層２８の領域Ａにおける部分の下
には、ゲートバスライン１４などの表面反射が比較的高
いパターンが存在しており、感光性樹脂層２８の領域Ｂ
における部分の下には、絶縁膜２１及び透明電極（画素
電極２７）等の表面反射が比較的低い層のみが形成され
表面反射が比較的高いパターンが存在しない。

【００１３】このような基板に対し、図４に示す遮光部
４２を有するフォトマスク（遮光マスク）４０を用い
て、均一に低照度で露光４４を行う（図３（ｂ））。フ
ォトマスク４０について、遮光部４２は直径１２μｍの
丸型の形状を有し、遮光部４２の中心間隔が１４μｍで
ある。但し、均一に遮光部４２の中心間隔が１４μｍと
なるように配置すると反射光の干渉が問題となるので、
遮光部４２の中心間隔は最小が１４μｍ前後になるよう
にランダムに配置したものを用いる。露光強度は、素ガ
ラスにおいて露光条件をふりながら反射特性を評価し、
良好な反射特性が得られる露光強度を求めた結果に基づ
き、５０ｍＪに設定されている。

【００１４】次に、図５に示すような、コンタクトホー
ル部２８ａ及び透過領域１８の透過電極２７に対応する
部分を開口した露光部２８ｂ及び２７ｂを持つフォトマ
スク５０を用いて、図３（ｃ）に示すように均一に高照
度で露光を行なう。露光強度は２６０ｍＪである。

【００１５】次に、図３（ｄ）に示すように、現像液で
現像を行う。これにより、上述した高照度露光部分（露
光部２８ｂ及び２７ｂ）の樹脂が完全に除去され、低照
度露光部の樹脂は初期の膜厚に対して幾らか膜減りす
る。

【００１６】次に、図３（ｅ）に示すように、１００℃
で１１分加熱処理を行ない、その後２２０℃で６０分間
の加熱処理を行うことにより、熱だれ現象によって低照
度露光された領域の樹脂が変形し、なだらかな凹凸形状
を得る。

【００１７】次に、反射電極２９としてＭｏ薄膜をスパ
ッタリング法によって１００ｎｍの厚さに形成し、その
上にＡ１薄膜をスパッタリング法によって１００ｎｍの
厚さに形成しパターニングを行う。具体的には、フォト
レジストを基板上に塗布し、透過電極部２７ａ上部のフ
ォトレジストの部分を露光してから、現像、エッチン
グ、剥離の工程を行うことによってＡｌ／Ｍｏ電極のパ
ターニングを行い、図３（ｆ）に示すような反射画素電
極２９を完成させる。

【００１８】以下に、従来の反射型液晶表示装置につい
て簡単に説明する。反射型液晶表示装置の素子側基板の
形成について、ガラス等からなる基板の表面に最適な反
射特性を有するために制御された凹凸を形成しその上に
銀などの薄膜を形成し反射板を形成する手段がある。特
開平６−７５２３８号公報において、基板上に感光性樹
脂を塗布し、円形の遮光部が配列された遮光マスクを介
して感光性樹脂を露光及び現像した後に熱処理を行うこ
とにより複数の凸部を形成している。この凸部の上に凸
部の形状に沿って絶縁体保護膜を形成し絶縁体保護膜上
に金属薄膜からなる反射板を形成している。また、反射
板を外側に形成することで問題となるガラス厚みの影響
による二重映りの発生を、反射板を内部に形成し画素電
極と兼ねる構造にすることで解決している。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】従来の上記のような工
程により形成される透過反射両用型液晶表示装置の反射
板において、次のような問題点がある。

【００２０】感光性樹脂層２８の下にバスラインや補助
容量等の表面反射が比較的強い配線パターンが存在する
領域Ａと、感光性樹脂層２８の下に絶縁膜、透明電極等
の表面反射が比較的弱い領域Ｂでは、同じ露光強度で凹
凸形状を形成しても、凹凸の段差形状に差が見られる。
例えば上記図３の工程によれば、領域Ａにおいては凸部
の感光性樹脂層２８の厚さａが２．７μｍ、凹部の厚さ
ｂが１．０μｍであるに対して、領域Ｂにおいては凸部
の感光性樹脂層２８の厚さａ’が２．９μｍ、凹部の厚
さｂ’が１．９μｍである（図３（ｅ））。領域Ａにお
いて凹凸形状の段差が大きくなった原因としては、領域
Ａにおいては感光性樹脂層の下に存在するパターンでの
表面反射により露光量が増加するため、凹凸形状の段差
が、領域Ｂに比べて大きくなることが考えられる。

【００２１】すなわち、絶縁基板に感光性樹脂を塗布し
てパターン化する際に、感光性樹脂の下地がバスライン
等の表面反射が比較的高い場合と、絶縁膜、透明電極等
の表面反射が比較的低い場合とでは、その上に形成され
た凹凸形状が異なって設計通りの反射特性が実現できな
かった。同じ露光強度で凹凸形状をパターン化しても、
感光性樹脂の下地が表面反射の比較的高い場合には、表
面反射により露光量が増加するため、凹凸形状の段差
が、下地が表面反射の比較的低い場合に比べて大きくな
る。

【００２２】また、３端子非線形抵抗素子が形成された
基板上には、バスラインや補助容量などの導電性薄膜
層、絶縁体層、半導体層などの積層が多く形成されてお
り平坦ではなく、それぞれの層ごとに段差が存在してい
る。このため、凹凸部を形成するための感光性樹脂も下
層の段差の影響を受け均一な膜厚を保つことができなく
なる。領域Ｂのように、領域Ａ上に感光性樹脂を塗布す
ると、基板表面の段差のためにバスラインや補助容量な
どの上の感光性樹脂の膜厚が、それ以外の部分（領域
Ｂ）の感光性樹脂の膜厚より薄くなる。ポジ型感光性樹
脂で凹凸部を形成する際、すべて同じ直径の円形の遮光
部を有する遮光手段を用いた場合、感光性樹脂の膜厚が
異なる領域で、大きさ（直径）の異なる円形の凸部が形
成されてしまう。また、すべて同じ直径の円形の透光部
を有する遮光手段を用いた場合も、感光性樹脂の膜厚が
異なる領域で、大きさ（直径）の異なる円形の凹部が形
成されてしまう。ネガ型感光性樹脂で凹凸部を形成する
際も同様に異なる円形の凹部あるいは凸部が形成されて
しまう。また、絶縁基板に感光性樹脂を塗布してパター
ン化する際に、領域Ａで反射効率が良好になるように露
光すると、領域Ｂでは露光量不足で凹凸形状が十分に形
成されず、良好な反射特性が得られない。一方、絶縁基
板に感光性樹脂を塗布してパターン化する際に、領域Ｂ
で反射効率が良好になるように露光すると、領域Ａでは
露光量オーバーで急峻な凹凸形状が形成され、良好な反
射特性が得られない。

【００２３】上記のように、同一画素内でも凹凸形状が
領域ごとに異なることとなり、最適な反射特性を得るた
めに制御された凹凸を画素内で均一に形成することが困
難であった。

【００２４】以上の説明は透過反射両用型液晶表示装置
に関しているが、反射型液晶表示装置は表示部が透過領
域１８を有しておらずすべてが反射領域となる場合であ
り、基本的に上記と同様な問題を持っている。反射型液
晶表示装置の反射板の凹凸部は、円形のものがランダム
に配置されて形成されており、その直径φが１μｍ〜３
０μｍであり、またそれらの隣接する間隔も同様に１μ
ｍ〜３０μｍと非常に微少である。このため、高精細な
フォトリソグラフィが要求され、均一な凹凸部を持つ反
射板を形成することが困難であった。

【００２５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、均一な凹凸形状を
持ち良好な反射特性を有する反射板を備えた透過反射両
用型液晶表示装置及び反射型液晶表示装置、ならびにそ
れらの製造方法を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置の製造方法は、第１の基板と、液晶層を挟んで該第１
の基板に対向する対向基板と、を備えた液晶表示装置の
製造方法であって、該第１の基板の該液晶層側表面にお
ける第１の領域及び第２の領域上に、表面凹凸を持つ光
反射板が設けられており、該方法は、該第１の基板上
に、該第１の領域と該第２の領域とを覆うように感光性
樹脂層を形成する工程と、遮光マスクを用いて、該第１
の領域と該第２の領域とにおける露光量が異なるように
該感光性樹脂層を露光することによって、該第１の基板
の上面に該感光性樹脂層による凹凸を形成する工程と、
該感光性樹脂層の上に、該凹凸が反映されるように該光
反射板を形成する工程と、を包含しており、そのことに
より上記目的が達成される。

【００２７】ある実施形態では、前記感光性樹脂層の下
に、前記第１の領域における第１の下地膜と前記第２の
領域における第２の下地膜とが形成されており、該第１
の下地膜の反射率が該第２の下地膜の反射率より高い。

【００２８】ある実施形態では、前記感光性樹脂層の、
前記第１の領域における部分の厚さが、該感光性樹脂層
の前記第２の領域における部分の厚さより小さい。

【００２９】ある実施形態では、前記第１の領域と前記
第２の領域とに形成された前記光反射板は画素電極であ
り、前記第１の基板と前記感光性樹脂層との間で、該第
１の領域には配線が設けられている。

【００３０】ある実施形態では、前記遮光マスクを用い
て前記感光性樹脂層を露光する工程において、該遮光マ
スクの露光面積が、前記第１の領域と前記第２の領域と
について異なっている。

【００３１】ある実施形態では、前記遮光マスクの前記
第１の領域における遮光面積に対する露光面積の比率
は、前記第２の領域における遮光面積に対する露光面積
の比率より小さい。

【００３２】ある実施形態では、前記遮光マスクは複数
の不規則に配置された円形の露光部を有し、隣接の該露
光部の最小間隔が同一である場合、該露光部の直径は、
前記第２の領域より前記第１の領域の方が小さい。

【００３３】ある実施形態では、前記遮光マスクは複数
の露光部を有し、該複数の露光部の大きさが同一である
場合、該露光部の最小間隔は、前記第２の領域より前記
第１の領域の方が大きい。

【００３４】ある実施形態では、前記遮光マスクは複数
の不規則に配置された円形の遮光部を有し、隣接の該遮
光部の最小間隔が同一である場合、該遮光部の直径は、
前記第２の領域より前記第１の領域の方が大きい。

【００３５】ある実施形態では、前記第１の下地膜は、
画素電極の補助容量部の一部を含んでいる。

【００３６】ある実施形態では、前記液晶表示装置は通
過反射両用型液晶表示装置であり、前記第１の基板上に
設けられた画素電極が入射光を通過させる通過部と入射
光を反射させる反射部とに分割されている。

【００３７】ある実施形態では、前記液晶表示装置は反
射型液晶表示装置であり、前記光反射板が画素電極とし
て機能し、前記対向基板は透明基板である。

【００３８】本発明による液晶表示装置は、第１の基板
と、液晶層を挟んで該第１の基板に対向する対向基板
と、を備えた液晶表示装置であって、該第１の基板の該
液晶層側表面に光反射板が設けられており、該光反射板
は実質的に同一のサイズの複数の凹凸を有しており、そ
のことにより上記目的が達成される。

【００３９】ある実施形態では、前記光反射板の下に、
該光反射板の前記複数の凹凸と同様な形状の複数の凹凸
を持つ感光性樹脂層が形成されており、該感光性樹脂層
の該複数の凹凸は、遮光マスクを用いて該感光性樹脂層
を、異なる領域に対して異なる露光量で露光することに
よって形成されている。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の基本的なコンセ
プトを説明する。

【００４１】本発明では、良好な反射特性を有する反射
板を持つ透過反射両用型液晶表示装置及び反射型液晶表
示装置を形成するために、感光性樹脂層の露光工程にお
いて、感光性樹脂層の異なる領域に対して露光量を変え
る。より具体的には、感光性樹脂の下地が表面反射の比
較的高い領域又は配線などが存在することで感光性樹脂
層の厚さが比較的に小さい領域（領域Ａ）の露光量を、
下地が表面反射の比較的低い領域又は配線などが存在し
ないことで感光性樹脂層の厚さが比較的に大きい領域
（領域Ｂ）の露光量より低くなるように設定する。

【００４２】この露光量の調整について、均一なパター
ンを持つフォトマスク（遮光マスク）を用い露光する光
の強度（露光強度）を制御する方法と、異なる領域のパ
ターンが異なっているフォトマスクを用いて露光を行う
方法などがある。

【００４３】（第１の実施形態）以下に、本発明の第１
の実施形態として、透過反射両用型基板を備えた透過反
射両用型液晶表示装置及びその製造方法を説明する。

【００４４】本実施形態における透過反射両用基板の一
画素分の平面図は、基本的には図１に示す構成と同様で
あり、その説明を省略する。図６は、本発明による透過
反射両用型基板６０の図１のＡ―Ａ’線に沿った断面構
造を示す。透過反射両用型基板６０における反射板６９
は、実質的に同一なサイズの凹凸を持っており、均一で
良好な反射特性を有する。本願明細書において、反射板
が持っている「実質的に同一なサイズの凹凸」とは、反
射板が、１つの画素内で表示品質に不均一を生じさせな
い反射特性を示すようなサイズのばらつきを有する凹凸
を指す。なお、透過反射両用型基板６０の他の部分は図
２に示す対応の部分と基本的に同様である。

【００４５】以下に、図７（ａ）〜（ｇ）を参照しなが
ら透過反射両用型液晶表示装置の製造方法を説明する。
本実施形態において、均一なパターンを持つフォトマス
クを用い感光性樹脂層を露光する露光量を制御すること
で、感光性樹脂層の表面に所望の凹凸を形成する。な
お、図７（ａ）〜（ｇ）は図６のＴＦＴ１６を省略した
部分に対応する。

【００４６】まず、図７（ａ）に示すように、上面にゲ
ートバスライン１４、絶縁層２１及び画素電極２７が形
成されている基板２０の上に、ポジ型の感光性樹脂層６
８（日本合成ゴム製アクリル樹脂）を３．７μｍ程度の
厚さに塗布する。感光性樹脂層６８の領域Ａにおける部
分の下には、ゲートバスライン１４などの表面反射が比
較的高いパターンが存在しており、感光性樹脂層６８の
領域Ｂにおける部分の下には、絶縁膜２１及び透明電極
（画素電極２７）等の表面反射が比較的低い層のみが形
成され表面反射が比較的高いパターンが存在しない。こ
のため、感光性樹脂層６８の厚さは領域Ａの部分が領域
Ｂの部分より小さい。

【００４７】このような基板を、図８に示すような、領
域Ａがすべて遮光し、それ以外の領域（領域Ｂ）が不規
則に配置された遮光部８２を有する第１のフォトマスク
８０を用いて、均一に低照度で露光４４を行う（図７
（ｂ））。フォトマスク８０について、遮光部８２は直
径Ｄが１２μｍの丸型の形状を有し、遮光部８２の中心
間隔Ｅが１４μｍである。但し、均一に遮光部８２の中
心間隔が１４μｍとなるように配置すると反射光の干渉
が問題となるので、遮光部８２の中心間隔は、最小が１
４μｍ前後になるようにランダムに配置したものを用い
る。露光強度は、約５０ｍＪに設定されている。

【００４８】次に、図９に示すような、領域Ａは不規則
に配置された遮光部８２を有し、それ以外の領域（領域
Ｂ）が全面遮光している第２のフォトマスク９０を用い
て、図７（ｃ）に示すように均一に低照度で露光４４を
行う。遮光部８２のサイズ及び配置は上記の第１のフォ
トマスク８０を用いる露光工程のそれと同一である。こ
の工程で、露光強度を第１のフォトマスク８０の場合と
同じく５０ｍＪで露光を行なうと、感光性樹脂層の領域
Ａにおける凹凸形状の段差が領域Ｂのそれより大きくな
る。なぜなら、感光性樹脂層６８の領域Ａの下には表面
反射が比較的強い配線パターン（ゲートバスライン１
４）が存在しており、さらにこれにより感光性樹脂層６
８の領域Ａの部分の膜厚がそれ以外の部分（領域Ｂ）の
それより薄いからである。

【００４９】領域Ａについての最適な露光強度を設定す
るために、透過反射両用型基板に対して、図４に示す従
来のフォトマスク４０を用いて露光を行い、露光強度と
領域Ａと領域Ｂでの凹凸形状の段差の関係を調べた。そ
の結果を図１０に示す。図１０では、反射特性を支配す
る凹凸のサイズのばらつきとして、凹凸の相対的な形状
だけでなく、同一面からの高さの均一性も考慮するた
め、樹脂膜厚に下地膜を加算した値を縦軸に設定してい
る。すなわち、領域Ａにおいては、領域Ｂと同一面から
の高さの均一性も比較できるように、ゲートバスライン
の膜厚０．３μmを加算している。図１０から分かるよ
うに、領域Ａの凸部の感光性樹脂層の厚さａと領域Ｂの
凸部の感光性樹脂層の厚さａ’（図３（ｅ）参照）は、
露光強度に関係なくほぼ一定である。一方、凹部の感光
性樹脂層の厚さは、露光強度３５ｍＪ時（厚さｂ）と、
露光強度５０ｍＪ時（厚さｂ’）がほぼ等しい。上記の
結果に基づいて、本実施形態では、図７（ｃ）に示す工
程において領域Ａに対する第２のフォトマスク９０を用
いて露光する場合の露光強度を約３５ｍＪに設定する。

【００５０】次に、図５に示すような、コンタクトホー
ル部２８ａ及び透過領域１８の透過電極２７ａに対応す
る部分を開口した露光部２８ｂ及び２７ｂを持つフォト
マスク５０（第３のフォトマスク）を用いて、図７
（ｄ）に示すように均一に高照度で露光を行なう。露光
強度は２６０ｍＪである。

【００５１】次に、図７（ｅ）に示すように、現像液で
現像を行う。これにより、上述した高照度露光部分（露
光部２８ｂ及び２７ｂ）の樹脂が完全に除去され、低照
度露光部の樹脂は初期の膜厚に対して幾らか膜減りす
る。

【００５２】次に、図７（ｆ）に示すように、１００℃
で１１分加熱処理を行ない、その後２２０℃で６０分間
の加熱処理を行うことにより、熱だれ現象によって低照
度露光された領域の樹脂が変形し、なだらかな凹凸形状
を得る。

【００５３】次に、反射電極６９としてＭｏ薄膜をスパ
ッタリング法によって１００ｎｍの厚さに形成し、その
上にＡ１薄膜をスパッタリング法によって１００ｎｍの
厚さに形成しパターニングを行う。具体的には、フォト
レジストを基板上に塗布し、透過電極２７ａ上部のフォ
トレジストの部分を露光してから、現像、エッチング、
剥離の工程を行うことによってＡｌ／Ｍｏ電極のパター
ニングを行い、図７（ｇ）に示すような反射画素電極６
９を完成させる。反射画素電極６９は実質的に感光性樹
脂層６８と同一の凹凸形状を有する。

【００５４】以上の工程により、なだらかで高密度な反
射凹凸を有する反射板を形成していると共に、領域Ａに
おいても領域Ｂにおいても反射板が形成されている領域
では段差が均一な凹凸形状が得られる。つまり、従来技
術による反射板が有する凹凸形状（Ａ領域における段差
（ａ−ｂ＝２．７μｍ−１．０μｍ）が１．７μｍ、Ｂ
領域における段差（ａ’−ｂ’＝２.９μｍ−１.９μ
ｍ）が１.０μｍに対し、本発明による反射板の凹凸
は、領域Ａでも領域Ｂでも段差（ａ−ｂ＝２．７−１．
６＝１．１、及びａ’−ｂ’＝３．０−１．９＝１．
１）が１.１μmという同一なサイズを有する。この結
果、従来の反射板と比べて、本発明による反射板が均一
で良好な反射率を示す。

【００５５】上記のように形成した透過反射両用型基板
と対向電極を有するカラーフィルタ基板とを貼り合わせ
て、基板間に液晶を注入して透過反射両用型液晶表示パ
ネルを作成する。

【００５６】以上の説明では、フォトマスクの遮光部が
円形の形状となっているが、円形の代わりに、四方形、
長方形などの他の幾何学的形状を有してもよい。さら
に、本実施形態では、感光性樹脂層現像後、凹部が存在
するように露光しているが、後述する図２０に示すよう
に、感光性樹脂層現像後、凸部だけが存在する工程にお
いても、凸部の形状を調整するため、最適な露光量を設
定することで、実質的に同一なサイズを有する凹凸形状
を実現することができる。これらのことは以下の実施形
態についても同様である。

【００５７】（第２の実施形態）以下に、本発明の第２
の実施形態として、透過反射両用型液晶表示装置の他の
製造方法を説明する。上記の第１の実施形態では、感光
性樹脂層に凹凸を形成するために２枚のフォトマスク
（８０及び９０）を用いて感光性樹脂層の領域Ａ及び領
域Ｂの部分を２つの工程で露光している。本実施形態で
は、凹凸を形成するために、領域Ａ及び領域Ｂに対応す
る部分が異なるパターンを持つ１枚のフォトマスクを用
いて１つの露光工程を行う。このフォトマスクにおい
て、領域Ａにおける露光する面積対遮光する面積の比率
が、領域Ｂにおける露光する面積対遮光する面積の比率
より小さく設定される。図１１（ａ）〜（ｆ）を参照し
ながら、本実施形態により対角２インチの透過反射両用
型液晶表示装置の製造方法を説明する。

【００５８】まず、図１１（ａ）に示すように、上面に
ゲートバスライン１４、絶縁層２１及び画素電極２７が
形成されている基板２０の上に、ポジ型の感光性樹脂層
６８（日本合成ゴム製アクリル樹脂）を３．７μｍ程度
の厚さに塗布する。

【００５９】このような基板を、図１２に示すフォトマ
スク１２０を用いて、均一に低照度で露光４４（露光強
度、約５０ｍＪ）を行う（図１１（ｂ）。フォトマスク
１２０は、不規則に配置された円形の遮光部１２２ａを
持つ領域Ａのパターンと、領域Ａのパターンと遮光部１
２２ａの直径及び中心間隔が異なる遮光部１２２ｂを持
つ領域Ｂのパターンを有する。遮光部１２２ａ及び１２
２ｂの大きさ及び中心間隔を調整すれば、感光性樹脂層
６８の領域Ａの部分に対する露光量を領域Ｂの部分に対
する露光量より少なくすることができる。（遮光部１２
２ａ及び１２２ｂの大きさ及び中心間隔の最適な値につ
いての考察は後ほど詳細に説明する。）本実施形態で
は、フォトマスク１２０の領域Ａの丸型遮光部１２２ａ
は直径が１０μｍ、中心間隔が１２μｍであり、領域Ｂ
の丸型遮光部１２２ｂは直径が１２μｍ、中心間隔が１
４μｍである。但し、遮光部の中心間隔を均一に１２μ
ｍ及び１４μｍに設定すると反射光の干渉が問題となる
ので、遮光部の中心間隔は、最小がそれぞれ１２μｍ及
び１４μｍ前後になるようにランダムに設定することが
好ましい。露光条件は第１の実施形態と同様に、５０ｍ
Ｊの露光強度に設定される。

【００６０】次に、図５に示すような、コンタクトホー
ル部２８ａ及び透過領域１８の透過電極２７ａに対応す
る部分を開口した露光部２８ｂ及び２７ｂを持つフォト
マスク５０を用いて、図１１（ｃ）に示すように均一に
高照度で露光を行なう。露光強度は２６０ｍＪである。

【００６１】次に、図１１（ｄ）に示すように、現像液
で現像を行う。これにより、上述した高照度露光部分
（露光部２８ｂ及び２７ｂ）の樹脂が完全に除去され、
低照度露光部の樹脂は初期の膜厚に対して幾らか膜減り
する。

【００６２】次に、図１１（ｅ）に示すように、１００
℃で１１分加熱処理を行ない、その後２２０℃で６０分
間の加熱処理を行うことにより、熱だれ現象によって低
照度露光された領域の樹脂が変形し、なだらかな凹凸形
状を得る。

【００６３】次に、反射電極６９としてＭｏ薄膜をスパ
ッタリング法によって１００ｎｍの厚さに形成し、その
上にＡ１薄膜をスパッタリング法によって１００ｎｍの
厚さに形成しパターニングを行う。具体的には、フォト
レジストを基板上に塗布し、透過電極２７ａ上部のフォ
トレジストの部分を露光してから、現像、エッチング、
剥離の工程を行うことによってＡｌ／Ｍｏ電極のパター
ニングを行い、図１１（ｆ）に示すような反射画素電極
６９を完成させる。このように形成した透過反射両用型
基板と対向電極を有するカラーフィルタ基板とを貼り合
わせて、基板間に液晶を注入して透過反射両用型液晶表
示パネルを作成する。

【００６４】以下に、本実施形態で用いられるフォトマ
スク１２０の遮光部１２２ａ及び１２２ｂの大きさ及び
中心間隔の最適な値について考察する。

【００６５】まず、この考察を行うために、遮光部の大
きさ及び中心間隔が異なる複数のフォトマスク（図４に
示すフォトマスク４０を参照）を用いて、複数の透過反
射両用型基板を形成する。具体的には、素ガラス基板の
上に、ポジ型の感光性樹脂層を３．７μｍ程度の厚さに
塗布してから、一定の大きさ及び中心間隔を持つ遮光部
を有するフォトマスクを用いて、均一に低照度で露光
（露光強度、約５０ｍＪ）を行う。現像後、１００℃で
１１分加熱処理を行ない、さらに２２０℃で６０分間の
加熱処理を行う。そして基板上にＡｌ（厚さ１００ｎ
ｍ）／Ｍｏ（厚さ１００ｎｍ）による反射板を形成す
る。この反射基板とガラス基板をサリチル酸メチルを挟
んで貼り合わせ、ミノルタＣＭ−２００２を用いて標準
白色板をリファレンスにして、反射強度を表すＹ値を測
定した。この結果を図１３に示す。

【００６６】図１３において、曲線（８−２Ｐ）は丸型
遮光部の直径が８μｍであり中心間隔が１０μｍである
パターンを有するフォトマスクを用いて形成した反射基
板、曲線（１０−２Ｐ）は丸型遮光部の直径が１０μｍ
であり中心間隔が１２μｍであるパターンを有するフォ
トマスクを用いて形成した反射基板、曲線（１２−２
Ｐ）は丸型遮光部の直径が１２μｍであり中心間隔が１
４μｍであるパターンを有するフォトマスクを用いて形
成した反射基板の場合の、露光強度と反射板のＹ値との
関係を示す。但し、均一に遮光部の中心間隔がそれぞれ
１４μｍ、１２μｍ、１０μｍとなるように配置すると
反射光の干渉が問題となるので、遮光部の中心間隔は、
それぞれ最小が１４μｍ、１２μｍ、１０μｍ前後にな
るようにランダムに配置したものを用いた。

【００６７】図１３によると、遮光部の直径が１２μｍ
から１０μｍ、８μｍと小さくなるに連れて、Ｙ値が最
大になる露光強度が大きくなるのがわかる。このことか
ら、図１２に示すフォトマスク１２０を用いて感光性樹
脂層の露光を行う場合、領域Ａの遮光部１２２ａの直径
を領域Ｂの遮光部１２２ｂの直径よりも小さくすること
で、遮光部の直径が全面同じであるフォトマスクで露光
した場合よりも、より良好な反射特性が得られることが
分かる。

【００６８】本実施形態によって形成される表示パネル
は、従来技術にる表示パネルに比べてより高いＹ値が得
られる（なお、Ｙ値の測定に関して、液晶層の層厚が反
射特性に影響を与えないように、偏光板はパネルに貼り
合わせずに測定を行なっている）。より具体的に、図４
に示すフォトマスク４０（遮光部は均一に直径１２μ
ｍ、中心間隔が１４μｍとなっている）を用いる従来技
術によるパネルは、Ｙ値が５.２８となっている。これ
に対し、第２の実施形態の方法により、領域Ａの遮光部
１２２ａの直径が８μｍ、中心間隔が１０μｍ、領域Ｂ
の遮光部１２２ｂの直径が１２μｍ、中心間隔が１４μ
ｍとなるフォトマスク１２０を用いて形成したパネルの
Ｙ値が５.３１となる。また、同様に第２の実施形態の
方法により、領域Ａの遮光部１２２ａの直径が１０μ
ｍ、中心間隔が１２μｍ、領域Ｂの遮光部１２２ｂの直
径が１２μｍ、中心間隔が１４μｍとなるフォトマスク
１２０を用いて形成したパネルのＹ値が５.７３とな
り、従来例のパネルに比べて約９％の反射特性の改善が
認められる。この様に、フォトマスクの領域Ａと領域Ｂ
で遮光部の直径又は中心間隔を変えることで、反射板の
反射特性の向上が可能である。

【００６９】本実施形態は、第１の実施形態に比べてさ
らに次のような利点を有する。第１の実施形態では、感
光性樹脂層に凹凸を形成するための露光工程において、
２枚のフォトマスクを用いて２回の工程を行うが、第２
の実施形態によれば、２種類のパターンを持つフォトマ
スクを用いることで、１枚のフォトマスクにより１つの
露光工程で所望の凹凸が形成できる。このため、露光量
を変えることでマスク数や工程数の増加による生産効率
の低下が避けられる。

【００７０】なお、基板上に形成された配線パターンな
どを考慮して、その上に反射画素電極（反射板）が形成
される感光性樹脂層の全面に均一な形状の凹凸を形成す
るのに必要であれば、感光性樹脂層の露光に用いられる
フォトマスクの遮光部のパターン（遮光部のサイズ及び
間隔）を２種類以上にしても良い。

【００７１】（第３の実施形態）本発明の第３の実施形
態として、透過反射両用型液晶表示装置のさらに他の製
造方法を説明する。本実施形態は、感光性樹脂層に凹凸
を形成するために用いるフォトマスクのパターンが第２
の実施形態のそれと異なっており、製造方法は第２の実
施形態の場合に類似する。以下では、主にこのフォトマ
スクのパターンについて説明する。

【００７２】図１４に示すように、本実施形態に用いる
フォトマスク１４０の領域Ａ及び領域Ｂの２種類のパタ
ーンは、不規則に配置された遮光部１４２ａ及び１４２
ｂの直径が同一で遮光部の中心間隔が異なっている。感
光性樹脂層に均一な凹凸形状を形成するために、フォト
マスク１４０の領域Ａにおける遮光部１４２ａの中心間
隔を、領域Ｂにおける遮光部１４２ｂの中心間隔より小
さくしている。

【００７３】遮光部の間隔を変化させ、遮光部の直径を
一定にしたマスクパターンでの最適露光強度を評価する
ために、遮光部の直径が８μｍの丸型で、遮光部の中心
間隔が１０μｍとなるように配置したパターン（８−２
Ｐ）と、遮光部の直径が８μｍの丸型で、遮光部１７の
中心間隔が１１μｍとなるように配置したパターン（８
−３Ｐ）を有するフォトマスクを用いて露光強度を変化
させて反射板を作成し、その露光強度とＹ値との関係を
調べた。その結果を図１５に示す。反射板の作成におい
て、均一に遮光部の中心間隔がそれぞれ１０μ、１１μ
ｍとなるように配置すると反射光の干渉が問題となるの
で、遮光部の中心間隔は、それぞれ最小が１０μｍ又は
１１μｍ前後になるようにランダムに配置したものを用
いた。

【００７４】図１５によると、遮光部の間隔が１１μｍ
から１０μｍと小さくなるに連れて、Ｙ値が最大になる
露光強度が大きくなるのがわかる。このことからも、領
域Ａの遮光部１４２ａの間隔を領域Ｂの遮光部１４２ｂ
の間隔よりも小さくすることで、領域Ａにおける感光性
樹脂層の露光する面積を領域Ｂにおける感光性樹脂層の
露光する面積より小さくすることによって、領域Ａ及び
領域Ｂに対して同じ強度の光を照射しても均一な形状の
凹凸を形成することが期待できる。その結果、遮光部の
間隔が全面同じであるフォトマスクで露光した場合より
も、より良好な反射特性を示す反射電極が得られる。

【００７５】本実施形態によるフォトマスク１４０を用
いて感光性樹脂層に凹凸を形成する場合、フォトマスク
のパターン１４２ａ及び１４２ｂの具体的な寸法は、感
光性樹脂の塗布膜厚や、感光性樹脂の下にある配線パタ
ーンの表面反射特性や膜厚を考慮して適切に設定すれば
よい。

【００７６】（第４の実施形態）本発明の第４の実施形
態として、透過反射両用型液晶表示装置のさらに他の製
造方法を説明する。本実施形態は、感光性樹脂層に凹凸
を形成するために用いるフォトマスクのパターンが第２
の実施形態のそれと異なっており、製造方法は第２の実
施形態の場合に類似する。以下では、主にこのフォトマ
スクのパターンについて説明する。

【００７７】図１６に示すように、本実施形態によるフ
ォトマスク１６０は、領域Ａの透光部１６２ａの直径が
領域Ｂの透光部１６２ｂの直径より小さく、透光部１６
２ａの最小間隔（１つの透光部の辺と隣りの透光部の辺
との最小間隔）と透光部１６２ｂの最小間隔とは同一に
なるように設定される。なお、透光部１６２ａ及び透光
部１６２ｂは不規則に配置されている。

【００７８】このようなフォトマスクでの最適露光強度
を評価するために、透光部の直径が８μｍの丸型で、透
光部の中心間隔が最小１２μｍとなるように配置したパ
ターン（８−４Ｎ）と、透光部の直径が６μｍの丸型
で、透光部の中心間隔が最小１０μｍとなるように配置
したパターン（６−４Ｎ）を有するフォトマスクを用い
て露光強度を変化させて作成した反射板に対し、露光強
度とＹ値の依存性を調べた。その結果を図１７に示す。
なお、反射板の作成において、均一に透光部の中心間隔
がそれぞれ最小１０μmと最小１２μｍとなるように配
置すると反射光の干渉が問題となるので、透光部の中心
間隔は、それぞれ１０μm前後と１２μｍ前後になるよ
うにランダムに配置したものを用いた。

【００７９】図１７によると、透光部の直径が８μｍか
ら６μｍと小さくなるに連れて、Ｙ値が最大になる露光
強度が大きくなるのがわかる。このことからも、領域Ａ
の透光部１６２ａの直径を領域Ｂの透光部１６２ｂの直
径よりも小さくすることで、透光部の直径が全面同じで
あるフォトマスクで露光した場合よりも、より良好な反
射特性が得られることが期待できる。よって、領域Ｂよ
りも領域Ａの方が、感光性樹脂の低照度露光する面積を
小さくすることで、同じ露光強度で領域Ａでも領域Ｂで
も良好な反射特性を持つ反射電極を形成できる。

【００８０】本実施形態によるフォトマスク１６０を用
いて感光性樹脂層に凹凸を形成する場合、フォトマスク
のパターン１６２ａ及び１６２ｂの具体的な寸法は、感
光性樹脂の塗布膜厚や、感光性樹脂の下にある配線パタ
ーンの表面反射特性や膜厚を考慮して適切に設定すれば
よい。

【００８１】以上の実施形態では、透過電極領域である
領域１８（領域Ｃ）は領域Ｂに含まれるようにし（図２
参照）、領域Ｂと同じマスクパターンで低照度露光を行
なったが、領域Ｃはコンタクトホール部と共に感光性樹
脂をすべて除去するので、透過電極領域である領域Ｃは
領域Ａと同じマスクパターンで低照度露光を行なっても
よい。

【００８２】また、上記の説明では反射板の凹凸を１層
の感光性樹脂で形成しているが、複数の感光性樹脂層を
用いて凹凸を形成してもよい。例えば、第１の感光性樹
脂を塗布後凹凸パターンを形成した後、その上に第２の
感光性樹脂層を塗布し、反射板を形成することができ
る。

【００８３】なお、下地が表面反射の比較的低い領域
（領域Ｂ）の感光性樹脂層表面の凹凸形状と同様な凹凸
をバスライン上（領域Ａ）の感光性樹脂層表面に形成す
ることが理想的であるが、バスラインのパターンが比較
的細い場合は、バスライン上の感光性樹脂層表面に所望
の凹凸を形成することが困難なときがある。しかし、バ
スライン上には通常、反射層は一部しか形成されないた
め、面積の大きな補助容量形成部上に形成された反射層
と比べると、反射特性には大きく寄与しない。よって、
下地が表面反射の比較的高い領域（例えば補助容量形成
部）の一部に、下地が表面反射の比較的低い領域に形成
された凹凸と異なる凹凸形状を形成するだけでも、反射
電極の反射特性の向上が図れる。

【００８４】（第５の実施形態）以下に、本発明の第５
の実施形態として、反射型液晶表示装置の製造方法を説
明する。

【００８５】図１８は、素子側基板１８０の一画素分の
平面図である。図１９は、図１８のＡ−Ａ’断面図であ
る。素子側基板１８０は、ソースバスライン１８１、ゲ
―トバスライン１８２、ソースバスライン１８１とゲ―
トバスライン１８２に囲まれる領域に形成されている反
射板を兼ねた画素電極（反射電極）１８６、ならびに各
画素電極に対応して設けられている３端子非線形抵抗素
子１８５を含んでいる。複数の画素電極がガラス基板１
９０上にマトリクス状に配置され、液晶表示装置の表示
部を構成する。なお、ガラス基板１９０上には、補助容
量電極及び補助容量配線１９４が、反射電極１８６と一
部重なるように設けられている。

【００８６】３端子非線形抵抗素子１８５は、図１９に
示すように、ガラス基板１９０の上の導電薄膜からなる
ゲート電極１８２ａと、ゲート電極１８２ａ及び補助容
量電極１９４上に形成された絶縁体層１８９と、半導体
層１８７と、コンタクト層１８７ａ及び１８７ｂと、ソ
ース電極１８３及びドレイン電極１８４とによって構成
されている。

【００８７】この３端子非線形抵抗素子１８５の上には
絶縁体保護層１９２が形成され、この絶縁体保護層１９
２にはドレイン電極１８４の引き回し電極１８４ａの上
部にコンタクトホール１９８が位置するようにパターン
形成されている。その上にさらに、アルミニウムなどか
ら形成された反射電極１８６が、ドレイン電極１８４の
引き回し電極１８４ａにコンタクトホール１９８を介し
て電気的に接続されるように形成されている。

【００８８】また、あらゆる角度からの入射光に対し表
示画面に垂直な方向へ散乱する光の強度を増加させるよ
うな最適な反射特性を有する反射板を形成するために、
反射電極１８６が形成される部分の絶縁体保護層１９２
の下部には複数の凹凸部からなる感光性樹脂層１９１が
形成されている。

【００８９】以下に、図２０（ａ）〜（ｆ）を参照しな
がら、上記の反射型液晶表示装置の製造方法を説明す
る。

【００９０】図２０（ａ）に示すように、補助容量電極
１９４、絶縁体層１８９、ドレイン電極１８４及び端子
非線形抵抗素子１８５（不図示）が形成された基板１９
０の全面にポジ型感光性樹脂１９１ａを塗布する。感光
性樹脂１９１ａであるレジスト材料として、例えばＯＦ
ＰＲ−８００（東京応化社製）を好ましくは５００ｒｐ
ｍ〜３０００ｒｐｍでスピンコートにより塗布する。本
実施例では、２０００ｒｐｍで３０秒間塗布を行った。

【００９１】３端子非線形抵抗素子１８５が形成された
基板１９０上には多くの金属薄膜層（補助容量電極１９
４、ドレイン電極１８４等）、絶縁体層１８９、半導体
層（不図示）等が積層されているため平坦ではなく、そ
れぞれの層ごとに段差が存在している。図２０（ａ）に
示すように、基板１９０は、感光性樹脂１９１ａの厚さ
が比較的に小さい領域Ａと、感光性樹脂層１９１ａの厚
さが比較的に大きい領域Ｂを有する。領域Ａにおける感
光性樹脂層１９１ａの厚さは２μｍ、領域Ｂにおける感
光性樹脂層１９１ａの厚さは３μｍとなる。

【００９２】次に、図２１に示すようなフォトマスク２
１０を用いて、図２０（ｂ）に示されるように露光を行
う。フォトマスク２１０は、斜線で示す円形の遮光領域
２１２ａ及び２１２ｂが不規則に配置されている。遮光
領域２１２ａは基板１９０上の補助容量電極１９４が下
層に形成されている領域Ａに配置され、遮光領域２１２
ｂはその他のドレイン電極の位置する領域Ｂに配置され
ている。遮光領域２１２ａの直径Ｄ１は、遮光領域２１
２ｂの直径Ｄ２よりも大きく形成されている。たとえ
ば、直径Ｄ１は１５μｍであり、直径Ｄ２は１０μｍで
ある。フォトマスク２１０を用いることにより、領域Ａ
における露光する面積対遮光する面積の比率が、領域Ｂ
における露光する面積対遮光する面積の比率より小さく
設定される。

【００９３】フォトマスク２１０により露光する際、補
助容量電極１９４が下層に形成されている領域Ａは、そ
の他のドレイン電極の位置する領域Ｂよりも感光性樹脂
１９１ａの膜厚が薄いためオーバー露光となり、図２０
（ｂ）における感光性樹脂層１９１ａ中の矢印で示す位
置まで露光されることとなる。

【００９４】次に、図２０（ｃ）に示されるように、感
光性樹脂１９１ａを現像し円形の凸部を形成する。現像
液として、２．３８％のＮＭＤ−３（東京応化社製）を
用いる。これにより、補助容量電極１９４が下層に形成
されている領域Ａの凸部は図２０（ｂ）の工程で用いた
フォトマスク２１０の遮光領域２１２ａよりも、小さな
直径の円形の凸部となり、その他のドレイン電極の位置
する領域Ｂに形成された凸部と同じ直径の円形の凸部と
なる。

【００９５】次に、図２０（ｄ）に示されるように、好
ましくは１２０℃〜２５０℃で熱処理をすることで凸部
（感光性樹脂層１９１ａ）の角が取り除かれ滑らかな凸
部による感光性樹脂層１９１が形成される。本実施例で
は、１８０℃で３０分間熱処理を行う。

【００９６】その後、図２０（ｅ）に示されるように、
凸部による感光性樹脂層１９１を形成した基板上に絶縁
体保護膜１９２として、レジスト樹脂を好ましくは１０
００ｒｐｍ〜３５００ｒｐｍでスピンコートにより塗布
する。本実施例では、２２００ｒｐｍで２０秒間塗布す
ることで、１μｍの膜厚となる。これにより絶縁体保護
膜１９２上には感光性樹脂層１９１の凸部に応じた凸部
が生じるが、感光性樹脂層１９１の凸部よりも滑らかな
形状となる。さらに、ドレイン電極１８４と次の工程で
形成される反射電極１８６とを接続するためのコンタク
トホール１９８（図１９参照）をフォトリソグラフイ法
を用いて形成する。

【００９７】最後に、図２０（ｆ）に示されるように、
絶縁体保護膜１９２上に反射電極１８６となる金属薄膜
を２０００Åの膜厚で真空蒸着を行う。これによりドレ
イン電極１８４と反射電極１８６はコンタクトホール１
９８を介して接続される。さらに金属薄膜を画素ごとに
パターニングすることで反射電極１８６は完成される。
金属薄膜は本実施例ではアルミニウムを用いたが、銀、
銅、ニッケル、クロムなどを用いることも可能である。
なお、上記のように形成した素子側基板１８０を、周知
の方法で対向基板と張り合わせ、その間に液晶を注入す
ることで反射型液晶表示装置が得られる。

【００９８】以上の工程により、感光性樹脂１９１の膜
厚が異なる領域Ａ及びＢで直径の異なる遮光領域２１２
ａ及び２１２ｂを有する遮光手段２１０を用いることで
同一画素内で均一な凹凸形状を作成することができ、最
適な反射特性を有する反射電極をかねた反射板が得られ
る。

【００９９】なお、本実施例ではポジ型感光性樹脂を用
いたが、ネガ型感光性樹脂を用いることで領域Ａ、Ｂ共
に同じ直径の円形の凹部が形成され、同一画素内で均一
な凹凸形状を作成することができ、ボジ型感光性樹脂を
用いた場合と同じ効果を得ることができる。

【０１００】本実施例では、２種類の遮光領域２１２
ａ、２１２ｂを有するフォトマスク２１０を用いたが、
遮光手段はこれに限定されない。たとえば３端子非線形
抵抗素子１８５上にも異なる直径の円形の遮光領域を形
成してもよく、遮光領域は３種類以上の円形形状でもよ
い。

【０１０１】（第６の実施形態）以下に、本発明の第６
の実施形態として、反射型液晶表示装置の他の製造方法
を説明する。本実施形態は、感光性樹脂層を複数の凸部
に形成するための露光工程において用いるフォトマスク
が第５の実施形態の場合と異なっており、それ以外の工
程は基本的には同様である。

【０１０２】図２２は、本実施形態で用いるフォトマス
ク２２０の平面を示す。フォトマスク２２０と第５の実
施形態のフォトマスク２１０との違いは、フォトマスク
２１０では遮光部として円形の遮光領域が設けられてい
るが、フォトマスク２２０ではそれとは反対に透光部と
して円形の透過領域２２２ａ及び２２２ｂが設けられて
いる。

【０１０３】図２３（ａ）〜（ｆ）を参照しながら、本
実施形態の反射型液晶表示装置の製造方法を説明する。

【０１０４】まず、図２３（ａ）に示すように、補助容
量電極１９４、絶縁体層１８９、ドレイン電極１８４及
び端子非線形抵抗素子１８５（不図示）が形成された基
板１９０の全面にポジ型感光性樹脂１９１ａを塗布す
る。感光性樹脂１９１ａであるレジスト材料として、例
えばＯＦＰＲ−８００（東京応化社製）を好ましくは５
００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍでスピンコートにより塗布
する。本実施例では、２０００ｒｐｍで３０秒間塗布を
行った。

【０１０５】３端子非線形抵抗素子１８５が形成された
基板１９０上には多くの金属薄膜層（補助容量電極１９
４、ドレイン電極１８４等）、絶縁体層１８９、半導体
層（不図示）等が積層されているため平坦ではなく、そ
れぞれの層ごとに段差が存在している。図２３（ａ）に
示すように、基板１９０は、感光性樹脂１９１ａの厚さ
が比較的に小さい領域Ａと、感光性樹脂層１９１ａの厚
さが比較的に大きい領域Ｂを有する。領域Ａにおける感
光性樹脂層１９１ａの厚さは２μｍ，領域Ｂにおける感
光性樹脂層１９１ａの厚さは３μｍとなる。

【０１０６】次に、図２２に示すようなフォトマスク２
２０を用いて、図２３（ｂ）に示されるように露光を行
う。フォトマスク２２０は、円形の透光領域２２２ａ及
び２２２ｂが形成され、さらにドレイン電極１８４と反
射電極１８６（図１９参照）を電気的に接続させるコン
タクトホール１９８を形成するための透光領域２２２ｃ
が形成されている。透光領域２２２ａは基板１９０上の
補助容量電極１９４が下層に形成されている領域Ａに配
置され、透光領域２２２ｂはその他のドレイン電極の位
置する領域Ｂに配置されている。透光領域２２２ａの直
径Ｆ１は、透光領域２２２ｂの直径Ｆ２よりも小さく形
成されている。たとえば、直径Ｆ１は５μｍであり、直
径Ｆ２は１０μｍである。フォトマスク２２０を用いる
ことにより、領域Ａにおける露光する面積対遮光する面
積の比率が、領域Ｂにおける露光する面積対遮光する面
積の比率より小さく設定される。

【０１０７】フォトマスク２２０により露光する際、補
助容量電極１９４が下層に形成されている領域Ａは、そ
の他のドレイン電極の位置する領域Ｂよりも感光性樹脂
１９１ａの膜厚が薄いためオーバー露光となり、図２３
（ｂ）における感光性樹脂１９１ａ中の矢印で示す位置
まで露光されることとなる。

【０１０８】次に、図２３（ｃ）に示されるように、感
光性樹脂１９１ａを現像し円形の凸部を形成する。現像
液として、２．３８％のＮＭＤ−３（東京応化社製）を
用いる。これにより、補助容量電極１９４が下層に形成
されている領域Ａの凸部は図２３（ｂ）の工程で用いた
フォトマスク２２０の透光領域２２２ａよりも、大きな
直径の円形の凹部となり、その他のドレイン電極の位置
する領域Ｂに形成された凸部と同じ直径の円形の凹部と
なる。

【０１０９】次に、図２３（ｄ）に示されるように、好
ましくは１２０℃〜２５０℃で熱処理をすることで凸部
（感光性樹脂層１９１ａ）の角が取り除かれ滑らかな凸
部による感光性樹脂層１９１が形成される。本実施例で
は、１８０℃で３０分間熱処理を行う。

【０１１０】その後、図２３（ｅ）に示されるように、
凸部による感光性樹脂層１９１を形成した基板上に絶縁
体保護膜１９２として、レジスト樹脂を好ましくは１０
００ｒｐｍ〜３５００ｒｐｍでスピンコートにより塗布
する。本実施例では、２２００ｒｐｍで２０秒間塗布す
ることで、１μｍの膜厚となる。これにより絶縁体保護
膜１９２上には感光性樹脂層１９１の凸部に応じた凸部
が生じるが、感光性樹脂層１９１の凸部よりも滑らかな
形状となる。さらに、ドレイン電極１８４と次の工程で
形成される反射電極１８６とを接続するためのコンタク
トホール１９８（図１９参照）をフォトリソグラフイ法
を用いて形成する。

【０１１１】最後に、図２３（ｆ）に示されるように、
絶縁体保護膜１９２上に反射電極１８６となる金属薄膜
を２０００Åの膜厚で真空蒸着を行う。これによりドレ
イン電極１８４と反射電極１８６はコンタクトホール１
９８を介して接続される。さらに金属薄膜を画素ごとに
パターニングすることで反射電極１８６は完成される。
金属薄膜は本実施例ではアルミニウムを用いたが、銀、
銅、ニッケル、クロムなどを用いることも可能である。
なお、上記のように形成した素子側基板１８０を、周知
の方法で対向基板と張り合わせ、その間に液晶を注入す
ることで反射型液晶表示装置が得られる。

【０１１２】以上の工程により、感光性樹脂１９１の膜
厚が異なる領域Ａ及びＢで直径の異なる透光領域２２２
ａ及び２２２ｂを有する遮光手段２２０を用いることで
同一画素内で均一な凹凸形状を作成することができ、最
適な反射特性を有する反射電極をかねた反射板が得られ
る。

【０１１３】なお、本実施例ではポジ型感光性樹脂を用
いたが、ネガ型感光性樹脂を用いることで領域Ａ、Ｂ共
に同じ直径の円形の凹部が形成され、同一画素内で均一
な凹凸形状を作成することができ、ボジ型感光性樹脂を
用いた場合と同じ効果を得ることができる。

【０１１４】本実施例では、２種類の透光領域２２２
ａ、２２２ｂを有するフォトマスク２２０を用いたが、
透光手段はこれに限定されない。たとえば３端子非線形
抵抗素子１８５上にも異なる直径の円形の透光領域を形
成してもよく、透光領域は３種類以上の円形形状でもよ
い。

【０１１５】上記の第５及び６の実施形態では補助容量
画素電極１９４が設けられており、第１〜４の実施形態
では補助容量画素電極が示されていないが、第１〜４の
実施形態についても補助容量画素電極を設けてもよい。
例えば、図２４（図１に対応）に示すように、画素電極
の中心部に、補助容量画素電極２４２をゲートバスライ
ン１４と同一の工程で同一の材料で形成することができ
る。この場合、補助容量画素電極２４２が形成されてい
る領域も、上記の説明で定義している領域Ａ（感光性樹
脂の下地が表面反射の比較的高い領域又は配線などが存
在することで感光性樹脂層の厚さが比較的に小さい領
域）となる。

【０１１６】

【発明の効果】本発明によれば反射板の凹凸を形成する
ための感光性樹脂の下地膜の光反射特性不均一であり又
は下地膜に表面段差がある場合でも、均一な大きさの凹
凸形状を作成することができ、反射特性の良好な透過反
射両用型液晶表示装置及び反射型液晶表示装置を得るこ
とが可能となる。

【０１１７】また、透過反射両用型液晶表示装置の場
合、透光部はバスライン等を形成する表面反射の比較的
高い領域に形成することはできないため、反射部におけ
る感光性樹脂の下地が表面反射の比較的高い領域の存在
比率が高い。よって、画素すべてが反射部である反射型
晶装置装置と比べて、透過反射両用型液晶表示装置では
バスライン等を形成する表面反射率の比較的高い領域上
に形成された反射層の特性が、反射板の特性に大きく影
響する。このことから、透過反射両用型液晶表示装置に
ついて、本発明による反射板の反射特性向上の効果がよ
り著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】透過反射両用型基板の一画素分の平面図。

【図２】図１の線Ａ―Ａ’に沿った断面図。

【図３】（ａ）〜（ｆ）は従来技術による透過反射両用
型液晶表示装置の製造工程図。

【図４】図３の工程で用いられるフォトマスクの平面
図。

【図５】図３の工程で用いられるフォトマスクの平面
図。

【図６】本発明による透過反射両用型基板の断面図（図
１の断面図に対応）。

【図７】（ａ）〜（ｇ）は本発明の第１の実施形態によ
る透過反射両用型液晶表示装置の製造工程図。

【図８】図７の工程で用いられるフォトマスクの平面
図。

【図９】図７の工程で用いられるフォトマスクの平面
図。

【図１０】感光性樹脂層の厚さと露光強度との関係を示
す図。

【図１１】（ａ）〜（ｆ）は本発明の第２の実施形態に
よる透過反射両用型液晶表示装置の製造工程図。

【図１２】図１１の工程で用いられるフォトマスクの平
面図。

【図１３】反射強度を表すＹ値と感光性樹脂層に対する
露光強度との関係を示す図。

【図１４】本発明による第３の実施形態で用いられるフ
ォトマスクの平面図。

【図１５】反射強度を表すＹ値と感光性樹脂層に対する
露光強度との関係を示す図。

【図１６】本発明による第４の実施形態で用いられるフ
ォトマスクの平面図。

【図１７】反射強度を表すＹ値と感光性樹脂層に対する
露光強度との関係を示す図。

【図１８】本発明の第５の実施形態による反射型液晶表
示装置の素子側基板の一画素分の平面図。

【図１９】図１８の線Ａ―Ａ’に沿った断面図。

【図２０】（ａ）〜（ｆ）は第５の実施形態による反射
型液晶表示装置の製造工程図。

【図２１】図２０の工程で用いられるフォトマスクの平
面図。

【図２２】本発明の第６の実施形態で用いられるフォト
マスクの平面図。

【図２３】（ａ）〜（ｆ）は第６の実施形態による反射
型液晶表示装置の製造工程図。

【図２４】補助容量画素電極が設けられている場合の図
１に対応する平面図。

【符号の説明】

１０ 透過反射両用型液晶表示装置の素子側基板 １２ ソースバスライン １４ ゲートバスライン １６ ＴＦＴ ２０ ガラス基板 ２１ 絶縁層 ２７ 画素電極 ２７ａ 透過電極 ２８、６８、１９１ 感光性樹脂層 ２９、６９、１８６ 反射板（反射画素電極） ４０、５０、８０、９０、1２０、１６０、２２０ フ
ォトマスク ４２、８２、１２２ａ、１２２ｂ、２１２ａ、２１２ｂ
遮光部 ４４ 露光 １６２ａ、１６２ｂ、２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ
透光部 １８０ 反射型液晶表示装置の素子側基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳴瀧 陽三 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 藤岡 正悟 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA14Z FA34Y FB02 FB08 FC02 FC10 FC22 FC26 FD05 FD06 GA02 GA07 GA13 LA18 2H092 JA24 JA38 JA40 JA42 JA44 JB05 JB07 JB52 JB56 KB13 KB21 MA05 MA15 PA12

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の基板と、液晶層を挟んで該第１の
   基板に対向する対向基板と、を備えた液晶表示装置の製
   造方法であって、該第１の基板の該液晶層側表面におけ
   る第１の領域及び第２の領域上に、表面凹凸を持つ光反
   射板が設けられており、該方法は、 該第１の基板上に、該第１の領域と該第２の領域とを覆
   うように感光性樹脂層を形成する工程と、 遮光マスクを用いて、該第１の領域と該第２の領域とに
   おける露光量が異なるように該感光性樹脂層を露光する
   ことによって、該第１の基板の上面に該感光性樹脂層に
   よる凹凸を形成する工程と、 該感光性樹脂層の上に、該凹凸が反映されるように該光
   反射板を形成する工程と、を包含する液晶表示装置の製
   造方法。
2. 【請求項２】 前記感光性樹脂層の下に、前記第１の領
   域における第１の下地膜と前記第２の領域における第２
   の下地膜とが形成されており、該第１の下地膜の反射率
   が該第２の下地膜の反射率より高い、請求項１に記載の
   液晶表示装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記感光性樹脂層の、前記第１の領域に
   おける部分の厚さが、該感光性樹脂層の前記第２の領域
   における部分の厚さより小さい、請求項１に記載の液晶
   表示装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記第１の領域と前記第２の領域とに形
   成された前記光反射板は画素電極であり、前記第１の基
   板と前記感光性樹脂層との間で、該第１の領域には配線
   が設けられている、請求項１から３の何れかに記載の液
   晶表示装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記遮光マスクを用いて前記感光性樹脂
   層を露光する工程において、該遮光マスクの露光面積
   が、前記第１の領域と前記第２の領域とについて異なっ
   ている、請求項１から４の何れかに記載の液晶表示装置
   の製造方法。
6. 【請求項６】 前記遮光マスクの前記第１の領域におけ
   る遮光面積に対する露光面積の比率は、前記第２の領域
   における遮光面積に対する露光面積の比率より小さい、
   請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記遮光マスクは複数の不規則に配置さ
   れた円形の露光部を有し、隣接の該露光部の最小間隔が
   同一である場合、該露光部の直径は、前記第２の領域よ
   り前記第１の領域の方が小さい、請求項１から６の何れ
   かに記載の液晶表示装置の製造方法。
8. 【請求項８】 前記遮光マスクは複数の露光部を有し、
   該複数の露光部の大きさが同一である場合、該露光部の
   最小間隔は、前記第２の領域より前記第１の領域の方が
   大きい、請求項１から６の何れかに記載の液晶表示装置
   の製造方法。
9. 【請求項９】 前記遮光マスクは複数の不規則に配置さ
   れた円形の遮光部を有し、隣接の該遮光部の最小間隔が
   同一である場合、該遮光部の直径は、前記第２の領域よ
   り前記第１の領域の方が大きい、請求項１から６の何れ
   かに記載の液晶表示装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記第１の下地膜は、画素電極の補助
    容量部の一部を含んでいる、請求項２に記載の液晶表示
    装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記液晶表示装置は通過反射両用型液
    晶表示装置であり、前記第１の基板上に設けられた画素
    電極が入射光を通過させる通過部と入射光を反射させる
    反射部とに分割されている、請求項１から１０の何れか
    に記載の液晶表示装置の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記液晶表示装置は反射型液晶表示装
    置であり、前記光反射板が画素電極として機能し、前記
    対向基板は透明基板である、請求項１から１１の何れか
    に記載の液晶表示装置の製造方法。
13. 【請求項１３】 第１の基板と、液晶層を挟んで該第１
    の基板に対向する対向基板と、を備えた液晶表示装置で
    あって、該第１の基板の該液晶層側表面に光反射板が設
    けられており、該光反射板は実質的に同一のサイズの複
    数の凹凸を有する液晶表示装置。
14. 【請求項１４】 前記光反射板の下に、該光反射板の前
    記複数の凹凸と同様な形状の複数の凹凸を持つ感光性樹
    脂層が形成されており、 該感光性樹脂層の該複数の凹凸は、遮光マスクを用いて
    該感光性樹脂層を、異なる領域に対して異なる露光量で
    露光することによって形成されている、液晶表示装置。