JP2013231994A

JP2013231994A - 液晶表示装置の製造方法

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Publication number: JP2013231994A
Application number: JP2013139500A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Otani; 美晴大谷; Jun Tanaka; 順田中; Kazuto Masuda; 和人増田; Masaya Adachi; 昌哉足立; Takahito Hiratsuka; 崇人平塚
Original assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd; Japan Display Inc
Current assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2013-11-14

Abstract

【課題】透過表示部と反射表示部とを備える半透過型液晶表示装置において、反射領域に内蔵する偏光層の二色比を高め、表示性能を向上させる。
【解決手段】
反射領域の反射層よりも第１の基板側に形成されたクロモニック液晶性の偏光層と、偏光層よりも第１の基板側に形成された画素電極と、偏光層と画素電極との間の反射領域に形成され、偏光層と密接する保護層とを備え、偏光層および保護層は、第１の基板上の反射層上に偏光層となる第一材料を形成する第一工程と、第一材料上に保護層となる第二材料を形成する第二工程と、第二材料上に形成されたレジスト材料を用いて第二材料をパターン加工して保護層を形成する第三工程と、保護層をマスクとして透過領域から第一材料を除去して偏光層を形成する第四工程とにより形成され、保護層はシリコンウエハよりも硬度が大きい膜で形成され、保護層が偏光層のクロモニック液晶性の分子の配向を保持する液晶表示装置の製造方法である。
【選択図】図２

Description

本発明は液晶表示装置の製造方法に関し、特に反射表示部と透過表示部とを兼ね備えた半透過型液晶表示装置の製造方法に関する。

液晶表示装置は、従来から表示装置の主流であるＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）よりも、薄型軽量、低消費電力といった利点を有しており、さまざまな電子機器の表示装置として用途が拡大されてきた。中でも、携帯型情報機器用の表示装置には、室内や外部に光源が存在しない暗いところから晴天時の屋外など高照度のところまでを含む多様な環境下での視認性向上が求められており、一つの画素内に透過表示部と反射表示部を有する半透過型液晶表示装置が広く用いられるようになってきている。

半透過型液晶表示装置においては、透過表示部ではバックライトを用い、環境によらず輝度が一定であるため、屋内から暗室までの比較的暗い環境下で良好な表示が得られる。一方、反射表示部では、外部からの光を内蔵する反射板を用いて反射して表示を行い、外部の明るさによらずコントラストが一定であるため、晴天時の屋外から室内までの比較的明るい環境下で良好な表示が得られる。

一方、従来から広視野角な液晶表示装置として、IPS（In-Plane Switching）方式の液晶表示装置が知られているが、IPS方式を半透過型液晶表示装置に適用した場合には、反射部において黒表示が得られないという問題があった。これに対し、下記特許文献１では、偏光層を内蔵することで反射型表示および透過型表示を実現している。

また、下記特許文献２には、ツイストネマチック（TN(Twisted Nematic)モードの半透過型液晶表示装置が記載されている。本半透過型液晶表示装置においても、偏光層を内蔵することで反射表示と透過表示を両立させている。

また、下記特許文献３には、透過型、または半透過型液晶表示装置が記載されている。本透過型または半透過型液晶表示装置においては、偏光層を内蔵し、さらに偏光層上に感光性樹脂による層間絶縁膜を形成することで、画像品質を向上し、小型化でき、工程を簡略化して製造歩留まりの向上や信頼性向上を実現している。

なお、下記特許文献1〜３において内蔵する偏光層は、下記特許文献４に記載されているようなリオトロピック液晶を偏光材料として含む塗布液を塗布したあと硬化させることによって形成している。

特開2006-184325号公報特開2006-171723号公報特開2005-250430号公報特表平08-511109号公報

特許文献３では、内蔵する偏光層（第１偏光層）の上に層間絶縁膜を感光性樹脂によって形成し、これを用いて偏光層をパターン加工するとの記載があるが、このときアルカリ現像液に浸漬しパターン加工を行うと、水溶性の偏光層がサイドエッチにより溶出しリフトオフにより層間絶縁膜が剥離するという問題がある。また、偏光層を内蔵する場合、偏光層の上層層間絶縁膜形成やパターン加工にともない加熱工程を経ることがあるが、偏光層にかかる熱プロセスにより偏光層の二色比が劣化するという問題がある。

半透過型液晶表示装置に内蔵する偏光層では、その二色比は大きいほどコントラスト比の向上が期待できることから、画像品質向上には偏光膜の特性向上または特性劣化の抑止が求められている。本発明の目的は、画像品質を向上することができ、製造歩留まりの向上や信頼性の向上が可能な液晶表示装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決すべく、本願発明は、例えば、下記のように構成される。

（１）本発明の液晶表示装置の製造方法は、透過領域と反射領域とが画素毎に形成された第１の基板と、
液晶層を介して前記第１の基板に対して対向配置される第２の基板と、
前記第１の基板の前記反射領域に形成された反射層と、
前記反射層よりも前記第１の基板の液晶層側に形成され、クロモニック液晶性の分子からなる偏光層と、
前記偏光層よりも前記第１の基板の液晶層側に形成され、薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された画素電極と、
前記偏光層と前記画素電極との間の反射領域に形成され、前記偏光層と密接する保護層とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、
前記偏光層および前記保護層は、
前記第１の基板上の前記反射層上に前記偏光層となる第一材料を形成する第一工程と、
前記第一材料上に前記保護層となる第二材料を形成する第二工程と、
フォトリソグラフィー技術により前記第二材料上に形成されたレジスト材料を用いて前記第二材料をパターン加工して前記保護層を形成する第三工程と、
前記保護層をマスクとして前記透過領域から前記第一材料を除去することで前記偏光層を形成する第四工程とにより形成され、
前記保護層はシリコンウエハよりも硬度が大きい膜で形成され、前記保護層が前記偏光層の前記クロモニック液晶性の分子の配向を保持することを特徴とする。

（２）本発明の液晶表示装置の製造方法は、透過領域と反射領域とが画素毎に形成された第１の基板と、
液晶層を介して前記第１の基板に対して対向配置される第２の基板と、
前記第１の基板の前記反射領域に形成された反射層と、
前記反射層よりも前記第１の基板の液晶層側に形成され、クロモニック液晶性の分子からなる偏光層と、
前記偏光層よりも前記第１の基板の液晶層側に形成され、薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された透光性の画素電極と、
前記偏光層よりも前記第１の基板の液晶層側に形成され、前記偏光層と前記画素電極との間に形成される共通電極と、
前記偏光層と前記画素電極との間の反射領域に前記偏光層と密接して形成され、前記偏光層を保護する保護層とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、
前記偏光層および前記保護層は、
前記第１の基板上の前記反射層上に前記偏光層となる第一材料を形成する第一工程と、
前記第一材料上に前記保護層となる第二材料を形成する第二工程と、
フォトリソグラフィー技術により前記第二材料上に形成されたレジスト材料を用いて前記第二材料をパターン加工して前記保護層を形成する第三工程と、
前記保護層をマスクとして前記透過領域から前記第一材料を除去することで前記偏光層を形成する第四工程とにより形成され、
前記保護層はシリコンウエハよりも硬度が大きい膜で形成され、前記保護層が前記偏光層の前記クロモニック液晶性の分子の配向を保持することを特徴とする。

（３）前述する（１）または（２）に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記保護層が酸素プラズマ耐性のある膜であり、
前記第四工程は、前記偏光層を酸素プラズマ照射によるドライエッチングプロセスで形成する工程であることを特徴とする。

（４）前述する（３）に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記レジスト材料は、透明な感光性レジスト材料であり、前記画素電極と前記保護膜との間に存在し、前記薄膜トランジスタのソースに接続するためのコンタクトホールを有する層間絶縁膜であることを特徴とする。

（５）本発明の液晶表示装置の製造方法は、液晶層を介して対向配置される第１及び第２の基板を有し、前記第１の基板に透過領域と反射領域とが画素ごとに形成された液晶表示装置の製造方法において、
前記第１の基板上の前記反射領域に反射層を形成する第一工程と、
前記反射層上にクロモニック液晶性の分子を有する第一材料を形成する第二工程と、
前記第一材料上に保護層となる第二材料を形成する第三工程と、
フォトリソグラフィー技術により前記第二材料上に形成されたレジスト材料を用いて前記第二材料をパターン加工して前記保護層を形成する第四工程と、
前記保護層をマスクとして前記透過領域から前記第一材料を除去することで前記反射領域に偏光層を形成する第五工程と、
前記保護層を覆うように薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された画素電極を形成する第六工程とを有し、
前記保護層はシリコンウエハよりも硬度が大きい膜で形成され、前記保護層が前記偏光層の前記クロモニック液晶性の分子の配向を保持することを特徴とする。

（６）前述する（５）に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記第三工程は、前記第二材料を酸素プラズマ耐性のある膜により形成する工程であり、
前記第五工程は前記第二材料をマスクとして前記第一材料を酸素プラズマ照射によりドライプロセスによりパターン加工して前記偏光層を形成する工程であることを特徴とする。

（７）前述する（６）に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記レジスト材料は、透明な感光性レジスト材料であり、前記画素電極と前記保護膜との間に存在し、前記薄膜トランジスタのソースに接続するためのコンタクトホールを有する層間絶縁膜であることを特徴とする。

（８）本発明の液晶表示装置の製造方法は、液晶層を介して対向配置される第１及び第２の基板を有し、前記第１の基板に透過領域と反射領域とが画素ごとに形成され、前記第２の基板に共通電極が形成された液晶表示装置の製造方法において、
前記第１の基板上の前記反射領域に反射層を形成する第一工程と、
前記反射層上にクロモニック液晶性の分子を有する第一材料を形成する第二工程と、
前記第一材料上に保護層となる第二材料を密接するように形成する第三工程と、
フォトリソグラフィー技術により前記第二材料上に形成されたレジスト材料を用いて前記第二材料をパターン加工して前記保護層を形成する第四工程と、
前記保護層をマスクとして前記透過領域から前記第一材料を除去することで前記反射領域に偏光層を形成する第五工程と、
前記保護層を覆うように薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された画素電極を形成する第六工程とを有し、
前記保護層はシリコンウエハよりも硬度が大きい膜で形成され、前記保護層が前記偏光層の前記クロモニック液晶性の分子の配向を保持することを特徴とする。

（９）前述する（６）に記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記第三工程は、前記第二材料を酸素プラズマ耐性のある膜により形成する工程であり、
前記第五工程は前記第二材料をマスクとして前記第一材料を酸素プラズマ照射によりドライプロセスによりパターン加工して前記偏光層を形成する工程であることを特徴とする。

（１０）前述する（９）の液晶表示装置の製造方法において、
前記レジスト材料は、透明な感光性レジスト材料であり、前記画素電極と前記保護膜との間に存在し、前記薄膜トランジスタのソースに接続するためのコンタクトホールを有する層間絶縁膜であることを特徴とする。

本発明の液晶表示装置では、偏光層の上層保護膜が、酸素プラズマ耐性を有する層であり、偏光層をドライプロセスにてパターン加工する際のマスクとして作用し、偏光層の溶出を防止できる。また、上層保護膜の硬さにより偏光層の配向が熱揺らぎにより乱れること抑止することができ、二色比劣化を抑止し、高信頼性、高画質が実現できる。

本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。

本発明に係わる液晶表示装置を説明するための画素領域平面図である。本発明に係わる液晶表示装置を説明するための画素領域断面図である。本発明に係わる液晶表示装置を説明するための画素領域平面図である。本発明に係わる液晶表示装置を説明するための画素領域断面図である。

以下、本発明が適用された実施形態の例について、図面を用いて説明する。なお、下記では、液晶表示装置の構成を、その製造工程により説明する場合もある。また、各図および各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態の液晶表示装置を構成する１画素の上面図である。図２は、図１のＡ−Ａ方向断面図である。図１及び図２において、本発明による液晶表示装置はＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置として例示されるが、ＩＰＳ方式以外の半透過型液晶表示装置にも本発明は適用され得る。

図２に示すように、本発明の液晶表示装置は、主に、対向する第１の基板２０１と第２の基板２２１と、対向する第１の基板２０１と第２の基板２２１とで挟持された液晶層２１９とを備えている。

まず、第１の基板２０１上に透過領域と反射領域を形成する工程及びその構造を説明する。

ただし、以下の説明では、偏光層２１２及び保護層２１３の形成工程を除く他の形成工程は周知のＩＰＳ方式の半透過型液晶表示装置と同じとなるので、詳細な説明は省略する。

第１の基板２０１となる透明基板上には、スイッチング素子が形成されている。

スイッチング素子は、ポリシリコンやアモルファスシリコンあるいは有機物からなる半導体層を備える薄膜トランジスタ１１１から構成される。ここでは一例として、ポリシリコンからなる薄膜トランジスタ１１１の場合を説明する。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

ポリシリコン薄膜トランジスタからなるスイッチング素子１０５は、ソース・ドレイン領域やチャネル領域となる半導体層２０３などを含むポリシリコン層の上に、ゲート絶縁層２０４、ゲート電極２０５、層間絶縁層２０６、電極層２０７、第１の絶縁層２０８を有する。

スイッチング素子と第1の透明基板２０１との間には、第１の透明基板２０１から半導体層２０３やゲート絶縁層２０４へのＮａやＫなどのイオンの混入をブロックするために、下地層２０２を設けると良い。下地層２０２は第１の透明基板２０１側から順に窒化シリコンなどからなる層と酸化シリコンなどからなる層を積層した構造とする。

ゲート絶縁層２０４、層間絶縁層２０６は、例えば酸化シリコンからなる。第１の絶縁層２０８は、例えば窒化シリコンからなる。

電極層２０７としては、金属電極材料を用いればよく、例えばアルミニウム層の上下をチタン（Ｔｉ）やタングステン（Ｗ）などでサンドイッチした三層積層構造の膜を用いることができる。ただし、これに限定されるものではない。

電極層２０７は、層間絶縁層２０６に形成した開口を通して、半導体層２０３のソース領域とドレイン領域とにそれぞれ接続する。

薄膜トランジスタ１１１は、走査配線１０１と、信号配線１０２と、画素電極１０８とに接続されている。

すなわち、スイッチング素子１０５のゲート電極２０４は走査配線１０１と電気的に接続されている。また、スイッチング素子１０５のドレインは層間絶縁層２０６のドレイン領域部分に形成した開口を通し、ドレイン側の電極層２０７を介して信号配線１０２と電気的に接続されている。スイッチング素子１０５のソース領域は層間絶縁膜２０６のソース領域部分に形成した開口を通し、ソース側の電極層２０７である入出力配線１０４を介して画素電極１０８、２１７と電気的に接続されている。

第１の基板は、この他に、共通配線１０３と共通電極１０９とを有する。走査配線１０１と信号配線１０２とは交差しており、薄膜トランジスタ１１１は、その交差部近辺に存在する。

第１の基板２０１に薄膜トランジスタ１１１とともに形成された共通配線１０３は、当該第１の基板２０１に共通電極１０９が形成されたＩＰＳ方式の液晶表示装置に特有である。これを含めて成る上記反射表示部は、ＴＮ方式やＶＡ方式の半透過型液晶表示装置には見られない。

スイッチング素子の上には、第２の絶縁層２０９が設けられている。この第２の絶縁層２０９は、スイッチング素子や配線などによる段差を平坦化する機能を有するが、後述する反射層に凹凸形状を持たせる機能を兼備してもよい。

段差を平坦化するには、溶液状態で層形成可能な材料が望ましい。従って、第２の絶縁層２０９としては有機系の材料、あるいは溶剤に分散させ塗布成膜を可能とした無機材料を用いることができる。さらに、第２の絶縁層２０９がその表面を凹凸形状にする工程を必要とする場合には、材料自身に感光性があれば工程が簡略化できるという利点がある。

また、第２の絶縁層２０９は、透過領域ではバックライトからの光を効率よく通過させるために可視光に対する吸収が小さい透明な材料が望ましい。従って、第２の絶縁層２０９としては、感光性のポリイミドやアクリル系樹脂などの有機材料が望ましい。

第２の絶縁層２０９の表面は、反射領域においては反射層の表面を凹凸形状にするために凹凸形状を形成してもよい。この凹凸形状は、フォトリソグラフィー技術により凹凸パターンを形成した後、温度を上げ溶融することで実現してもよいし、露光工程の際にマスクとしてハーフトーンマスクを使用して実現するなどしても良い。一方、透過領域においては第２の絶縁層２０９の表面は平坦とする。

第２の絶縁層２０９の上には、反射領域に相当する部分に反射板として機能する反射層２１０を形成する。反射層２１０は、アルミニウムや銀などの反射率が高い金属材料を用いると反射率も高く、配線とも共通に形成できて良い。反射層２１０は、フォトリソグラフィー技術などにより透過領域からは除去する。なお、反射層２１０は、その下層にある第２の絶縁層２０９の表面に凹凸形状を形成した場合には、形成された凹凸形状を反映して、その表面が凹凸形状となる。反射層２１０が凹凸形状となっていることで、液晶表示パネルに外部から入射する光が反射層２１０で反射する角度に広がりが生じ、実使用時においては反射表示がより明るくなる。共通配線等の配線を反射層２１０で兼用すれば、夫々に要する製造過程を低減する効果が得られる。

反射層２１０の上に下地層２１１を設ける。下地層２１１は、反射層２１０が凹凸形状を有する場合、上層に形成する偏光層２１２の光学性能が反射層２１０が凹凸形状となっていることに起因して劣化することを防止するための平坦化層としての機能を有する。つまり、偏光層２１２が形成される下地面を平坦化するための層として機能する。この下地層２１１を設けることにより偏光層２１２の光学性能の劣化は抑制され、より明るく、よりコントラスト比が高い画像表示に貢献できる。

下地層２１１は、絶縁材料から構成し、溶液状態で層形成が可能で、可視光に対する吸収が小さい透明な材料が望ましい。つまり、第２の絶縁層２０９と同様、ポリイミド系樹脂あるいはアクリル系樹脂などの有機材料その他市販の感光性ポリマ材料、あるいは溶剤に分散させ塗布成膜を可能とした無機材料を用いることができる。

反射層２１０の上層には、下地層２１１を介して偏光層２１２を形成する。偏光層２１２は、例えば、クロモニックメソゲンとして日本化薬（株）製C.I.Direct Blue 67を含む溶液を用い、それを塗布することで形成することができる。偏光層を形成する材料として、上記のほかに、下記式（３）〜（２０）の分子構造を有するクロモニックメソゲンを含む溶液を用いてもよいが、これに限定されるものではない。

ただし、式（１４）中のMはカチオンであり、R¹はHまたはClであり、RはH、アルキル基、ArNH、またはArCONHであり、Arは置換または無置換アリール基である。また、式（１５）中のMはカチオンであり、RはH、アルキル基、ハロゲンまたはアルコキシ基であり、Arは置換または無置換アリール基であり、ｎは、2または3である。

ただし、式（１６）中のMはカチオンであり、RはH、アルキル基、ハロゲンまたはアルコキシ基であり、Arは置換または無置換アリール基であり、ｎは2または3である。また、式（１７）中のMはカチオンである。

ただし、式（１８）中のMはカチオンであり、RはH、アルキル基、ハロゲンまたはアルコキシ基であり、Arは置換または無置換アリール基であり、ｎは2または3である。また、式（１９）中のMはカチオンである。

ただし、式（２０）中のMはカチオンであり、ｎは3,4または5である。

次に、偏光層２１２を塗布するが、偏光層２１２の塗布には例えばスリットダイコーターを用いると良い。スリットダイコーターは溶液状態の偏光層材料を塗布面に供給しつつ、当該材料へ圧力を加えながら塗布方向に引き伸ばすことができる。この工程により染料は配向し、乾燥固定化することで偏光層が形成できる。

偏光層２１２は、１００％の透明性を有していないために、偏光層を透過する光量が減り、透過部の輝度が低下し、透過部のコントラスト比にも影響が生じ、透過部の表示画質が低下する。このため、偏光層２１２は、透過領域に形成しないことが望ましい。

保護層２１３は、偏光層形成後の工程で偏光層２１２が劣化することを抑制すること、あるいは、偏光層２１２から不純物が染み出し他の構造物を汚染することを防止するために設ける。保護層２１３としては酸素プラズマ耐性があり、可視光に対して透明な材料が良く、溶剤に分散させ塗布成膜を可能とした無機材料や、SOG（スピンオングラス）材料、酸化シリコンや窒化シリコンなどの透明な無機材料が使用できる。特に保護層として高い性能を求めるなら緻密な層が形成できる窒化シリコンが望ましい。

なお、偏光層２１２を透過領域から除去する場合、例えばフォトリソグラフィー技術により保護層をパターン加工し、続いて保護層をマスクとして酸素プラズマを照射することにより、透過領域から偏光層を除去することができる。この場合は偏光層が液体に触れることなく加工できるため、偏光層の溶出を防ぐことができ、高信頼性を確保できるという効果がある。

保護層２１３は、その前駆体が液体である場合、偏光層２１２上にその材料が塗布され形成される。塗布には、スリットコータやインクジェット装置などを用いることができる。スリットコータの場合は、偏光層２１２上の全面に塗布することになる。この場合、既知のフォトリソグラフィー技術により、反射層２１０に相当する領域のみに保護層を残す。その場合、保護層２１３は有機溶剤現像可能な膜であることが望ましいが、これに限定されない。インクジェット塗布の場合は、保護層２１３は、反射層２１０に相当する領域のみに塗布できる。これにより、反射層２１０に相当する領域の偏光層２１２上にのみ、保護層２１３の材料が積層された構造を得ることができる。

保護層２１３をマスクとして、酸素プラズマ照射により、透過領域から偏光層２１２を除去し、反射層２１０に相当する領域のみの偏光層２１２に、保護層２１３の材料が積層されたパターンを得ることができる。

第３の絶縁層２１４は、すべての領域を被うように形成される。第３の絶縁層２１４としては可視光に対して透明な材料が良く、ポリイミド系やアクリル系などの透明樹脂材料その他市販の感光性ポリマ材料、あるいは酸化シリコンや窒化シリコンなどの透明な無機材料が使用できる。

なお、例えばフォトリソグラフィー技術により下地層２１１に共通電極２１５と反射層２１０との導通をとるための第１のスルーホール２１８を形成する場合、レジスト材料として透明な感光性レジスト材料を用い、第１のスルーホール２１８を形成した後も、このレジスト材を保護層２１３上に残し、これを第３の絶縁層２１４としても良い。この場合は工程数が少なく出来るという効果がある。

反射領域及び透過領域には共に偏光層２１２よりも上層に位置する部分に共通電極１０９，２１５を形成する。つまり、透過領域では偏光層２１２の有無に関わらず共通電極１０９，２１５を形成する。

共通電極１０９，２１５は透明な導電材料で構成する。共通電極１０９，２１５としては例えばＩＴＯ（Indium tin oxide）が好適であり、ＩｎＺｎＯやＺｎＯなどその他の透明な導電材料を使用することも出来る。これらは，電導度がある程度高く，しかも可視光を透過させるという機能を有する。

共通電極１０９，２１５の上層には第４の絶縁層２１６を形成し、さらにその上に画素電極１０８，２１７を形成する。第４の絶縁層２１６としては可視光に対して透明な絶縁材料が良く、ポリイミド系やアクリル系などの透明樹脂材料その他市販の感光性ポリマ材料、あるいは酸化シリコンや窒化シリコンなどの透明な無機材料が使用できる。

なお、例えばフォトリソグラフィー技術により画素電極１０７、２１７と薄膜トランジスタ１１１との導通をとるため、第１の絶縁層、第２の絶縁層、下地層、第３の絶縁層を貫通する第２のスルーホール１０６，２２４を形成する場合、レジスト材料として透明な感光性レジスト材料を用い、第２のスルーホール１０６，２２４を形成した後も、このレジスト材を共通電極１０８，２１５上に残し、これを第４の絶縁層２１６としても良い。この場合は工程数が少なく出来るという効果がある。

画素電極１０７，２１７は、透明な導電材料で構成することが望ましく、共通電極１０８，２１５と同様、例えばＩＴＯ（Indium tin oxide）が好適であり、ＩｎＺｎＯやＺｎＯなどその他の透明な導電材料を使用することもできる。これらは、電導度がある程度高く、しかも可視光を透過させるという機能を有する。また、画素電極１０７、２１７は第４の絶縁層２１６、第３の絶縁層２１４、下地層２１１、第２の絶縁層２０９、第１の絶縁層２０８を貫通する開口（第２のスルーホール）１０６、２２４を介して、スイッチング素子を構成する電極層２０７と接続する。第２のスルーホール１０６、２２４は直接、画素電極と同じ導電材料で充填する。或いは、電極層２０７と画素電極１０７、２１７を構成する電極材料の電気的な接続を確実にするために図示しない導電性の材料からなる中間層を設けるようにしても良い。

なお、共通電極１０８、２１５は、第２のスルーホール１０６、２２４において画素電極１０７、２１７と接触することがないように、第２のスルーホール１０６、２２４に相当する位置に開口を設けて、画素電極とは完全に分離する。

反射層２１０が導電材料の場合は同じく、第２のスルーホール１０６、２２４において画素電極１０７、２１７と接触することがないように、第２のスルーホール１０６、２２４に相当する位置に開口を設けて、画素電極とは完全に分離する。

第４の絶縁層２１６及び画素電極１０７、２１７の上には、これらを被覆するようにポリイミド材料を主成分とする液晶用の配向膜を形成する（図示せず）。形成は、フレキソ印刷やインクジェット塗布成膜方法を用いることができる。

これにより基板表面上に液晶用の配向膜（図示せず）を形成する。

次に、液晶層２１９を介して第１の基板に対向配置される第２の基板について説明する。

対向基板として、透明基板２２１上にカラーフィルタ層２２０を形成した基板を用意する。カラーフィルタ層２２０は、赤、緑、青色のストライプ状パターン配列しており、各ストライプは信号電極（信号配線１０２）に平行となっている。

カラーフィルタ層２２０には、液晶用配向膜（図示せず）を形成する。

上述のように形成した第１の基板と第２の基板に対して、液晶層２１９を挟持した液晶セルを形成する。

液晶セルの基板外側両面に外付け偏光板２２２，２２３を貼り付けて、光源となるバックライトユニット（図示せず）と組み合わせて、液晶表示装置ができる。

液晶表示装置は、バックライトを透過させて表示に利用する透過部と、外光を内部で反射させて表示に利用する反射部を兼ね備えている。

液晶配向膜（図示せず）は、液晶層２１９に近接してその配向方向を規定する。

画素電極２１７と共通電極２１５は、第４の絶縁層２１６で隔てられている。電圧印加時には画素電極２１７と共通電極２１５の間に電界が形成され、第４の絶縁層２１６と透明導電膜の開口１１０との影響により、電界はアーチ状に歪められて液晶層中を通過する。このことにより、電圧印加時に液晶層２１９に配向変化が生じる。

共通配線１０３は、画素電極１０８と交差する部分において、画素電極内に張り出した構造を有し、光を反射する。図１および２において、共通配線が画素電極と重なる部分が反射表示部（反射領域）であり、これ以外の画素電極と共通電極の重なる部分が透過表示部（透過領域）である。

上述において、偏光層の上層保護膜にCVD成膜により形成する酸化シリコンあるいは窒化シリコンを用いる場合も同様の液晶表示装置を得ることができる。

上述のように、偏光層の上層保護膜が酸素プラズマ耐性を有することにより、クロモニック液晶性の分子からなる偏光板をドライプロセスにより加工することができる。また、二色比の劣化を抑止することができ、半透過型液晶表示装置の画像品質向上が達成できる。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置では、第１の基板２０１の反射領域に反射層２１０を形成し、クロモニック液晶性の分子からなる偏光層２１２を反射層２１０よりも第１の基板２１０の液晶層２１９側すなわち反射層２１０よりも第１の基板２１０の上側部分に形成し、薄膜トランジスタ１１１のソース側の電極２０７に電気的に接続された透光性の画素電極１０７、２１７を偏光層２１２よりも第１の基板２０１の液晶層２１９側に形成し、画素電極１０７、２１７と透光性の共通電極２１５とが絶縁膜である第４の絶縁層２１６を介して、共通電極２１５よりも画素電極１０７、２１７を液晶層２１９側に、偏光層２１２よりも共通電極２１５を液晶層２１９側に形成すると共に、偏光層２１２と画素電極１０７、２１７との間に偏光層２１２を保護する保護層２１３を偏光層２１２と密接して形成しているので、共通電極２１５及び画素電極２１７、第３の絶縁層２１４等を形成する際の熱の衝撃による偏光層２１２の液晶分子の配向の乱れを抑止することができる。

その結果、二色比劣化で示される液晶表示装置の白黒コントラストの低下を抑止でき、液晶表示装置の高信頼性及び高画質が実現できる。

また、保護層２１３を酸素プラズマ耐性のある膜で形成することによって、偏光層２１２をドライプロセスにてパターン加工する際のマスクとして使用することができるので、偏光層２１２の溶出を防止できる。その結果、二色比劣化をさらに抑止することができるので、液晶表示装置のさらなる信頼性及び画質の向上が実現できる。

＜第２の実施形態＞
上述した液晶表示装置の変形として、本発明によるＶＡ方式の半透過型液晶表示装置を、図４，５を参照しながら説明する。図４は、ＶＡ方式の半透過型液晶表示装置に形成された画素の一つの平面構造を示す。図５は、当該一つの画素の断面構造（図４のＡ−Ａ断面）を示す。

この半透過液晶表示装置は、第１の基板２０１とそれに対向するように設けられた第２の基板２２１と、両基板の間に挟持されるように設けられた液晶層２１９とを備えている。

第１の基板２０１は、相互に並行に延びるように設けられた複数のゲート線４０１と、それらのゲート線４０１と直行する方向に相互に並行に延びるように設けられた複数のソース線４０２と、各ゲート線４０１の間にゲート線と並行に延びるように設けられた容量線４０３と、ゲート線４０１およびソース線４０２の各々の交差部分に設けられたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）４０４と、各ＴＦＴ４０４に対応して隣り合うゲート線４０１および隣り合うソース線４０２で囲われる表示領域に設けられ透明電極からなる画素電極２１７とを備えている。

第１の基板２０１とゲート絶縁層２０４との層間に、ゲート線４０１および容量線４０３が設けられている。このゲート線４０１は、各ＴＦＴ４０４に対応してソース線４０２の延びる方向に突出したゲート電極２０５を有している。

ゲート絶縁層２０４と第１の絶縁層２０８との層間には、ＴＦＴ４０４を構成する半導体層２０３が設けられ、半導体層２０３の上層には、ソース線４０２、各ＴＦＴ４０４に対応してソース線４０２からゲート線４０１の延びる方向に突出したソース電極２０７a、ソース電極２０７aと対峙するドレイン電極２０７ｂが設けられている。

第３の絶縁層２１４には、画素電極２１７が設けられている。

画素電極２１７上には、配向膜２２６が設けられている。

この第１の基板２０１において、ＴＦＴ４０４は、ゲート電極２０５、ゲート絶縁層２０４、半導体層２０３、ソース電極２０７ａおよびドレイン電極２０７ｂから構成される。反射層２１０は、外光を反射して反射光を表示に使用するだけでなく、ＴＦＴ４０４の上層に位置するので、ＴＦＴ４０４へ入射する外光を遮断する遮光膜にもなる。これにより、ＴＦＴ４０４の光によるリーク電流の発生を抑止することができる。

第２の基板（対向基板）２２１は、カラーフィルタ層２２０、共通電極２１５ならびに配向膜２２６が順に積層された多層積層基板になっている。そして、共通電極２１５と配向膜２２６との層間には反射層２１０および画素電極２１７に対応して、突出部である突起２２５が設けられている。

ここで、突起２２５は、各透過部および反射部において、電圧印加状態での配向中心を形成するためのものである。

具体的には、液晶層２１９に電圧が印加されていないときには、各突起２２５の付近の液晶分子２１９だけが突起２２５を中心として放射状に傾斜配向すると共に、それ以外の各突起２２５から離れた液晶分子が基板面に対し実質的に垂直に配向すると考えられる。また、液晶層２１９に電圧が印加されているときには、各突起２２５から離れた液晶分子も上記放射状傾斜配向に整合するように配向すると考えられる。そして、このような液晶分子の配向によって、画像表示の際の視野角が広くなる。

この半透過型液晶表示装置は、画素電極ごとに１つの画素が構成されており、各画素において、ゲート線４０１からゲート信号が送られてＴＦＴ４０４がオン状態になったときに、ソース線４０２からソース信号が送られてソース電極領域およびドレイン電極領域を介して、画素電極２１７に所定の電荷が書き込まれ、画素電極２１７と共通電極２１５との間で電位差が生じることになり、液晶層２１９に所定の電圧が印加されるように構成されている。

半透過型液晶表示装置では，液晶層２１９に電圧が印加されると、基板面に対してほぼ垂直に配向していた液晶層の液晶分子が、基板面に対して平行にかつ突起２２５を中心に放射状に配向することになる。そして、その印加電圧の大きさに応じて、液晶分子の配向状態が変わることを利用して、光の透過率を調整して画像が表示される。

次に、本実施形態に係わる半透過型液晶表示装置の製造方法について説明する。第１の基板２０１に、上記第１の実施形態と同様に、ＴＦＴ４０４を形成する。ただし、本第２の実施形態は、ＶＡ方式の半透過液晶表示装置であるため、第１の実施形態の第１の基板が有する、共通配線１０３と共通電極１０９を有していない。

次に、第１の実施形態と同様に、反射層２１０を形成し、反射層２１０の上に下地層２０２、偏光層２１２、保護層２１３をこの順に積層する。第１の絶縁層２０８、第２の絶縁層２０９を形成する。

次に、保護層２１３および反射層２１０のない領域をすべて被うように第３の絶縁層２１４を形成する。第３の絶縁層２１４としては可視光に対して透明な材料が良く、ポリイミド系やアクリル系などの透明樹脂材料その他市販の感光性ポリマ材料、あるいは酸化シリコンや窒化シリコンなどの透明な無機材料が使用できる。

次に、画素電極２１７とドレイン電極２０７ｂを接続するためのスルーホール２２４を形成する。このとき例えばフォトリソグラフィー技術によりスルーホールを形成する場合には、レジスト材料として透明な感光性レジスト材料を用い、スルーホール２２４を形成した後も、このレジスト材を保護層２１３上に残し、これを第３の絶縁層２１４としても良い。この場合は工程数が少なく出来るという効果がある。

次に、画素電極２１７を形成する。画素電極２１７は透明な導電材料で構成することが望ましく、例えばＩＴＯ（Indium tin oxide）が好適であり、ＩｎＺｎＯやＺｎＯなどその他の透明な導電材料を使用することも出来る。これらは，電導度がある程度高く，しかも可視光を透過させるという機能を有する。また、画素電極２１７、第３の絶縁層２１４、下地層２１１、第２の絶縁層２０９、第１の絶縁層２０８を貫通する開口（第２のスルーホール）２２４を介して、スイッチング素子を構成する電極層であるソース電極２０７ｂと接続する。第２のスルーホール２２４は直接、画素電極２１７と同じ導電材料で充填する。或いは、電極層２０７ｂと画素電極２１７を構成する電極材料の電気的な接続を確実にするために図示しない導電性の材料からなる中間層を設けるようにしても良い。

次いで、画素電極２１７上の基板全体に例えばポリイミド樹脂からなる液晶配向膜を形成する。

対向基板として、第２の基板２２１上にカラーフィルタ層２２０を形成した基板を用意する。カラーフィルタ層２２０の上層には例えばアクリル樹脂を塗布してオーバーコート層（図示せず）を形成する。次に、オーバーコート層上に基板全体に例えばＩＴＯ膜を成膜して共通電極２１５を形成する。共通電極２１５は画素電極２１７と同様に透明な導電材料で構成することが望ましい。

次いで、共通電極２１５上の基板全体に、例えば感光性アクリル樹脂を塗布し、フォトリソグラフィー技術により、第１の基板２０１上の反射表示部および透過表示部に対応するようにパターン形成して、突起２２５を形成する。

ここで、共通電極２１５上に突起２２５を形成する代わりに、突起２２５に対応する位置のＩＴＯ膜に穴を形成したり、対向する第１の基板２０１上の画素電極２１７に穴を形成してもよい。

次に、突起２２５上の基板全体に例えばポリイミド樹脂からなる液晶配向膜２２６を形成する。上述のように形成した第１の基板と第２の基板に対して、液晶層２１９を挟持した液晶セルを形成する。

液晶セルの基板外側両面に外付け偏光板２２２，２２３を貼り付けて、光源となるバックライトユニット（図示せず）と組み合わせて、図４，５に示すＶＡ方式の液晶表示装置ができる。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態の液晶表示装置では、第１の基板２０１の反射領域に形成された反射層２１０と、この反射層２１０よりも第１の基板２０１の液晶層２１９側に形成され、クロモニック液晶性の分子からなる偏光層２１２と、この反射層２１２よりも第１の基板２０１の液晶層２１９側に形成され、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ４０４）のドレイン電極２０７ｂに電気的に接続された画素電極２１７と、偏光層２１２と画素電極２１７との間に前記偏光層２１２と密接して形成された保護層２１３とを備えるので、画素電極２１７及び第３の絶縁層２１４等を形成する際の熱の衝撃による偏光層２１２の液晶分子の配向の乱れを抑止することができる。

以上、いくつかの実施形態について説明した。次に、実施例により本願発明をより具体的に説明する。ただし、本願発明は、下記実施例に限定されない。

まず、偏光層の保護層が偏光層の光学特性のプロセス耐性に及ぼす効果について説明する。

表1に、クロモニック液晶の分子からなる偏光層の上層保護膜として、窒化シリコン膜を形成し、熱プロセスを経ることによる二色比の変化を示した。

初めに、クロモニック液晶からなる溶液をスリットコータを用いて塗布し、乾燥固化して偏光層とした。塗膜として形成することができた偏光層の厚みは215ｎｍである。

次に、偏光層の上層保護膜である窒化シリコン膜の形成について、以下の工程により実施した。

偏光層の上層保護膜である窒化シリコン膜は、よく知られたプラズマＣＶＤ法により、成膜温度200℃で形成した。窒化シリコン膜の膜厚は300nmである。

二色比は、ヨウ素系偏光素子を入射光学系に配した分光光度計で偏光層の透過率を測定したのち、次式により算出した。

二色比(D)=ln(直交透過率)/ln(平行透過率)
ホットプレート上で200℃、30分の加熱を繰り返したときの透過率を測定し、二色比を算出した。

〔比較例１〕
実施例１と同様の工程により、偏光層を形成した。次に、偏光層の上層保護膜として、アクリル系有機膜を以下の工程により形成した。偏光層の上層保護膜であるアクリル系有機膜として、東京応化工業（株）製TPARをスピン塗布し、90℃、５分間加熱した。TPARは感光性ポリマーであるため、全面露光して、感光剤を光分解させ、200℃、20分間加熱焼成し、偏光層の上層保護膜であるアクリル系有機膜を得た。アクリル系有機膜の膜厚は600nmである。

次に、実施例１と同様に加熱を繰り返したときの透過率を測定し、二色比を算出した（表１参照）。

〔比較例２〕
実施例１と同様の工程により、偏光層を形成した。次に、偏光層の上層保護膜として、アクリル系有機膜を以下の工程により形成した。偏光層の上層保護膜であるアクリル系有機膜として、ＪＳＲ（株）製オプトマーをスピン塗布し、90℃、５分間加熱した。オプトマーは感光性ポリマーであるため、全面露光して、感光剤を光分解させ、200℃、20分間加熱焼成し、偏光層の上層保護膜であるアクリル系有機膜を得た。アクリル系有機膜の膜厚は710nmである。

以上より、偏光層の上層保護膜として窒化シリコンを用いた場合には、加熱処理を繰り返すことによる二色比の劣化がみられないが、ＴＰＡＲやオプトマーを用いた場合には二色比の劣化が認められることが明らかとなった。この現象を説明するために、偏光層の上層保護膜材料の硬度のＳｉウエハに対する相対値を表２に示す。

これより、窒化シリコンは有機膜に比べ70倍の硬度であり、クロモニック液晶からなる偏光膜の配向状態が熱による揺らぎにより乱されることなく固定されるのに対し、柔らかい有機膜では偏光膜が熱による揺らぎの影響を受け配向が乱れてその二色比が劣化する。

なお、偏光層の上層保護膜を形成する材料、プロセスは上記した実施例に限定されるものではない。

偏光層を上層保護膜をマスクとしてパターン形成するプロセスについて説明する。

初めに、クロモニック液晶からなる溶液をスリットコータを用いて塗布し、乾燥固化して偏光層とした。塗膜として形成することができた偏光層の厚みは200ｎｍである。偏光層の上層保護膜として、ＳＯＧ材料を以下の工程により形成した。偏光層の上層保護膜であるＳＯＧ材料として、東京応化工業（株）製 OCD Type-12（ハイドロキシシロキサンポリマー）をインクジェット法により、所望のパターンに塗布し、80℃、150℃、200℃のホットプレート上でそれぞれ1分間加熱し、さらに200℃のオーブン炉で30分間加熱焼成した。ＳＯＧ膜の膜厚は300nmである。

次に上層保護膜、および偏光膜表面に対し、下記条件を用いて酸素アッシングにより偏光膜のエッチングを行った。

酸素アッシング条件の例
・ＲＦ出力：800 Ｗ
・圧力：1.0 Ｔｏｒｒ
・基板温度：60 ℃
・酸素流量：400 ｓｃｃｍ
・処理時間：30分

このとき、上層保護膜であるＳＯＧ膜は酸素プラズマ耐性があるため、エッチングされないが、クロモニック液晶からなる偏光層はエッチングされ、ＳＯＧを塗布した所望のパターンにパターン加工することができる。

次に、偏光層として、クロモニック液晶からなる溶液をスリットコータを用いて塗布し、乾燥固化して偏光層とした。塗膜として形成することができた偏光層の厚みは250ｎｍである。二色比および純水接触角は実施例１と同様に算出、測定した。

〔比較例３〕
実施例２と同様の工程により、偏光層を形成した。次に、偏光層の上層保護膜として、アクリル系有機膜を以下の工程により形成した。偏光層の上層保護膜であるアクリル系有機膜として、東京応化工業（株）製TPARをスピン塗布し、90℃、５分間加熱した。TPARは感光性ポリマーであるため、所望のフォトマスクを用いて露光し、露光した領域の保護層をTetramethyl ammonium hydroxide水溶液であるアルカリ液で除去する。このとき、保護層の下層に存在する偏光層もアルカリ液で除去することができるが同時に、保護層の下にある偏光層が溶け出して、保護層がリフトオフし、偏光層も消失した。

〔比較例４〕
実施例２と同様の工程により、偏光層を形成した。次に、偏光層の上層保護膜として、アクリル系有機膜を以下の工程により形成した。偏光層の上層保護膜であるアクリル系有機膜として、ＪＳＲ（株）製オプトマーをスピン塗布し、90℃、５分間加熱した。オプトマーは感光性ポリマーであるため、所望のフォトマスクを用いて露光し、露光した領域の保護層をTetramethyl ammonium hydroxide水溶液であるアルカリ液で除去する。このとき、保護層の下層に存在する偏光層もアルカリ液で除去することができるが同時に、保護層の下にある偏光層が溶け出して、保護層がリフトオフし、偏光層も消失した。

以上より、偏光層をウエットエッチングによりパターン加工する場合には、偏光層が溶出し、保護膜がリフトオフし、偏光層も消失してしまうが、酸素プラズマ耐性のある保護膜をマスクとしたドライエッチングによりパターン加工する場合には、所望のパターンが形成できることが明確となった。

実施例１と同様の工程により、偏光層ならびに上層保護膜を形成した。次に、上層保護膜をパターニングするためのレジストとして、有機溶剤により現像するレジスト（ＢＡＳＦ社製アクリレート付き液晶モノマーＬＣ242に光重合開始剤を添加したもの）をスピン塗布し、70℃のホットプレート上で2分間加熱した。所望のフォトマスクを用いて露光し、露光した領域のレジストを、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）で現像し、所望のパターンを得た。次に、ＣＦ₄/Ｏ₂系ガスを用いてエッチングし、引き続き、下記条件を用いて酸素アッシングにより偏光膜のエッチングを行うと同時にレジストを除去した。

酸素アッシング条件の例
・ＲＦ出力：800 Ｗ
・圧力：1.0 Ｔｏｒｒ
・基板温度：60 ℃
・酸素流量：400 ｓｃｃｍ
・処理時間：30分

このとき、レジストが除去された後は上層保護膜である窒化シリコン膜に酸素プラズマ耐性があるため、これをマスクとして、クロモニック液晶からなる偏光層はエッチングされ、所望のパターンにパターン加工することができる。

なお、偏光層の上層保護膜を形成する材料、プロセス、またそれをパターン加工するプロセスは上記した実施例に限定されるものではない。

１０１・・・走査配線
１０２・・・信号配線
１０３・・・共通配線
１０４・・・入出力配線
１０５・・・半導体層
１０６・・・第２のスルーホール
１０７・・・第１のスルーホール
１０８・・・画素電極
１０９・・・共通電極
１１０・・・透明導電膜の開口
１１１・・・薄膜トランジスタ
２０１・・・第１の基板
２０２・・・下地層
２０３・・・半導体層
２０４・・・ゲート絶縁層
２０５・・・ゲート電極
２０６・・・層間絶縁層
２０７・・・電極層
２０７ａ・・ソース電極
２０７ｂ・・ドレイン電極
２０８・・・第１の絶縁層
２０９・・・第２の絶縁層
２１０・・・反射層
２１１・・・平坦化層
２１２・・・偏光層
２１３・・・保護層
２１４・・・第３の絶縁層
２１５・・・共通電極
２１６・・・第４の絶縁層
２１７・・・画素電極
２１８・・・第１のスルーホール
２１９・・・液晶層
２２０・・・カラーフィルタ層
２２１・・・第２の基板
２２２・・・外付け偏光板
２２３・・・外付け偏光板
２２４・・・第２のスルーホール
２２５・・・突起
２２６・・・配向膜
４０１・・・ゲート線
４０２・・・ソース線
４０３・・・容量線
４０４・・・ＴＦＴ

Claims

透過領域と反射領域とが画素毎に形成された第１の基板と、
液晶層を介して前記第１の基板に対して対向配置される第２の基板と、
前記第１の基板の前記反射領域に形成された反射層と、
前記反射層よりも前記第１の基板の液晶層側に形成され、クロモニック液晶性の分子からなる偏光層と、
前記偏光層よりも前記第１の基板の液晶層側に形成され、薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された画素電極と、
前記偏光層と前記画素電極との間の反射領域に形成され、前記偏光層と密接する保護層とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、
前記偏光層および前記保護層は、
前記第１の基板上の前記反射層上に前記偏光層となる第一材料を形成する第一工程と、
前記第一材料上に前記保護層となる第二材料を形成する第二工程と、
フォトリソグラフィー技術により前記第二材料上に形成されたレジスト材料を用いて前記第二材料をパターン加工して前記保護層を形成する第三工程と、
前記保護層をマスクとして前記透過領域から前記第一材料を除去することで前記偏光層を形成する第四工程とにより形成され、
前記保護層はシリコンウエハよりも硬度が大きい膜で形成され、前記保護層が前記偏光層の前記クロモニック液晶性の分子の配向を保持することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
透過領域と反射領域とが画素毎に形成された第１の基板と、
液晶層を介して前記第１の基板に対して対向配置される第２の基板と、
前記第１の基板の前記反射領域に形成された反射層と、
前記反射層よりも前記第１の基板の液晶層側に形成され、クロモニック液晶性の分子からなる偏光層と、
前記偏光層よりも前記第１の基板の液晶層側に形成され、薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された透光性の画素電極と、
前記偏光層よりも前記第１の基板の液晶層側に形成され、前記偏光層と前記画素電極との間に形成される共通電極と、
前記偏光層と前記画素電極との間の反射領域に前記偏光層と密接して形成され、前記偏光層を保護する保護層とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、
前記偏光層および前記保護層は、
前記第１の基板上の前記反射層上に前記偏光層となる第一材料を形成する第一工程と、
前記第一材料上に前記保護層となる第二材料を形成する第二工程と、
フォトリソグラフィー技術により前記第二材料上に形成されたレジスト材料を用いて前記第二材料をパターン加工して前記保護層を形成する第三工程と、
前記保護層をマスクとして前記透過領域から前記第一材料を除去することで前記偏光層を形成する第四工程とにより形成され、
前記保護層はシリコンウエハよりも硬度が大きい膜で形成され、前記保護層が前記偏光層の前記クロモニック液晶性の分子の配向を保持することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
前記保護層が酸素プラズマ耐性のある膜であり、
前記第四工程は、前記偏光層を酸素プラズマ照射によるドライエッチングプロセスで形成する工程であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記レジスト材料は、透明な感光性レジスト材料であり、前記画素電極と前記保護膜との間に存在し、前記薄膜トランジスタのソースに接続するためのコンタクトホールを有する層間絶縁膜であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
液晶層を介して対向配置される第１及び第２の基板を有し、前記第１の基板に透過領域と反射領域とが画素ごとに形成された液晶表示装置の製造方法において、
前記第１の基板上の前記反射領域に反射層を形成する第一工程と、
前記反射層上にクロモニック液晶性の分子を有する第一材料を形成する第二工程と、
前記第一材料上に保護層となる第二材料を形成する第三工程と、
フォトリソグラフィー技術により前記第二材料上に形成されたレジスト材料を用いて前記第二材料をパターン加工して前記保護層を形成する第四工程と、
前記保護層をマスクとして前記透過領域から前記第一材料を除去することで前記反射領域に偏光層を形成する第五工程と、
前記保護層を覆うように薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された画素電極を形成する第六工程とを有し、
前記保護層はシリコンウエハよりも硬度が大きい膜で形成され、前記保護層が前記偏光層の前記クロモニック液晶性の分子の配向を保持することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
前記第三工程は、前記第二材料を酸素プラズマ耐性のある膜により形成する工程であり、
前記第五工程は前記第二材料をマスクとして前記第一材料を酸素プラズマ照射によりドライプロセスによりパターン加工して前記偏光層を形成する工程であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記レジスト材料は、透明な感光性レジスト材料であり、前記画素電極と前記保護膜との間に存在し、前記薄膜トランジスタのソースに接続するためのコンタクトホールを有する層間絶縁膜であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
液晶層を介して対向配置される第１及び第２の基板を有し、前記第１の基板に透過領域と反射領域とが画素ごとに形成され、前記第２の基板に共通電極が形成された液晶表示装置の製造方法において、
前記第１の基板上の前記反射領域に反射層を形成する第一工程と、
前記反射層上にクロモニック液晶性の分子を有する第一材料を形成する第二工程と、
前記第一材料上に保護層となる第二材料を密接するように形成する第三工程と、
フォトリソグラフィー技術により前記第二材料上に形成されたレジスト材料を用いて前記第二材料をパターン加工して前記保護層を形成する第四工程と、
前記保護層をマスクとして前記透過領域から前記第一材料を除去することで前記反射領域に偏光層を形成する第五工程と、
前記保護層を覆うように薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された画素電極を形成する第六工程とを有し、
前記保護層はシリコンウエハよりも硬度が大きい膜で形成され、前記保護層が前記偏光層の前記クロモニック液晶性の分子の配向を保持することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
前記第三工程は、前記第二材料を酸素プラズマ耐性のある膜により形成する工程であり、
前記第五工程は前記第二材料をマスクとして前記第一材料を酸素プラズマ照射によりドライプロセスによりパターン加工して前記偏光層を形成する工程であることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の製造方法。
前記レジスト材料は、透明な感光性レジスト材料であり、前記画素電極と前記保護膜との間に存在し、前記薄膜トランジスタのソースに接続するためのコンタクトホールを有する層間絶縁膜であることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。