JP4905261B2 - Manufacturing method of display panel having reflector - Google Patents

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JP4905261B2 JP2007152420A JP2007152420A JP4905261B2 JP 4905261 B2 JP4905261 B2 JP 4905261B2 JP 2007152420 A JP2007152420 A JP 2007152420A JP 2007152420 A JP2007152420 A JP 2007152420A JP 4905261 B2 JP4905261 B2 JP 4905261B2
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Description

この発明は、層間膜上に形成された反射板を有する表示パネルの製造方法に関する。更
に詳しくは、本発明は、層間膜上及びコンタクトホール内に形成された反射板形成材料に
対して同時にフォトリソグラフィー法を適用する際、一括して最適露光量で露光でき、し
かも短時間でマスク設計値に近い隣接する反射板間距離を実現できる反射板を有する表示
パネルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a display panel having a reflector formed on an interlayer film. More specifically, in the present invention, when the photolithography method is simultaneously applied to the reflective plate forming material formed on the interlayer film and in the contact hole, the exposure can be performed collectively with the optimum exposure amount, and the mask can be formed in a short time. The present invention relates to a method of manufacturing a display panel having a reflector that can realize a distance between adjacent reflectors close to a design value.

たとえば、半透過型液晶示パネルないし反射型液晶表示パネルのように、反射板を有す
る液晶表示パネルは、透明基板上に形成された薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor
：ＴＦＴ）等のスイッチング素子と画素電極ないし反射板との間に層間膜が配置されてお
り、この層間膜に形成されたコンタクトホールを介して画素電極とスイッチング素子の電
極とが電気的に接続されている。 For example, a liquid crystal display panel having a reflector such as a transflective liquid crystal display panel or a reflective liquid crystal display panel is a thin film transistor (Thin Film Transistor) formed on a transparent substrate.
: TFT) etc., an interlayer film is arranged between the switching element and the pixel electrode or reflector, and the pixel electrode and the electrode of the switching element are electrically connected through a contact hole formed in the interlayer film. Has been.

これらの反射板を有する液晶表示パネルにおいては、光漏れ防止等の目的で反射板及び
画素電極が層間膜を介して信号線及び走査線の一部と重複するように設けられている。こ
の場合、信号線と画素電極との間に生じる寄生容量が大きくなるとフリッカないしクロス
トークが生じることが知られているため、層間膜にはある程度の膜厚が必要である。そこ
で、下記特許文献１に開示されている反射部を有する液晶表示装置においては、画素電極
ないしは反射層が基板上の信号線と重なる領域の層間膜を凹凸構造のないほぼ平坦な状態
となし、この平坦な層間膜上に画素電極ないし反射層が位置するようにして、信号線と画
素電極との間に生じる寄生容量を抑制するようにしている。 In a liquid crystal display panel having these reflecting plates, the reflecting plate and the pixel electrode are provided so as to overlap a part of the signal lines and the scanning lines through an interlayer film for the purpose of preventing light leakage and the like. In this case, since it is known that flicker or crosstalk occurs when the parasitic capacitance generated between the signal line and the pixel electrode increases, the interlayer film needs to have a certain thickness. Therefore, in the liquid crystal display device having a reflection portion disclosed in Patent Document 1 below, the interlayer film in the region where the pixel electrode or the reflection layer overlaps the signal line on the substrate is in a substantially flat state without an uneven structure, The pixel electrode or the reflective layer is positioned on the flat interlayer film so as to suppress the parasitic capacitance generated between the signal line and the pixel electrode.

また、反射板を有する液晶表示パネルにおいては、反射板により外光を拡散反射させて
表示画像の視認性を向上させるために、各画素部分の層間膜の表面に多数の散乱凹凸部が
形成されている。すなわち、反射板を有する液晶表示パネルにおいては、周囲の外光を利
用して明るい表示を行なう際には、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。そのため、散乱凹凸部によってあらゆ
る角度からの入射光に対して観察者の方向へ散乱させるようにしている。 In addition, in a liquid crystal display panel having a reflector, a large number of scattering irregularities are formed on the surface of the interlayer film of each pixel portion in order to diffusely reflect external light by the reflector and improve the visibility of the display image. ing. That is, in a liquid crystal display panel having a reflection plate, when performing bright display using ambient ambient light, the intensity of light scattered in a direction perpendicular to the display screen with respect to incident light from any angle is set. Need to increase. Therefore, the scattering irregularities are used to scatter incident light from all angles in the direction of the observer.

この場合、散乱凹凸部の形状は、反射層が適度な拡散反射特性を持つようにするために
、凸部の裾の径は約１０μｍ程度、凸部の高さは約０．５μｍ程度、また、凸部の傾斜角
度は１０°以下、好ましくは７°程度に形成される。そして、コンタクトホールの深さは
約１〜４μｍ程度であり、散乱凹凸部の深さ（高さと同じ）よりも深いので、フォトレジ
スト材料からなる層間膜にコンタクトホールを形成するための最適な露光量と散乱凹凸部
を形成するための最適な露光量は異なる。そこで、露光装置上の制約や露光工程の時間短
縮の目的から、多階調マスクを使用してフォトレジスト材料からなる層間膜に対して一括
露光することによってそれぞれ深さの異なるコンタクトホールと散乱凹凸部とを同時形成
することが行われている（下記特許文献２参照）。
特開２００５−２４２１３３号公報 特開２００６−１５４５８３号公報 In this case, the shape of the scattering irregularities is such that the diameter of the bottom of the convex portion is about 10 μm, the height of the convex portion is about 0.5 μm, so that the reflective layer has appropriate diffuse reflection characteristics, The inclination angle of the convex portion is 10 ° or less, preferably about 7 °. The depth of the contact hole is about 1 to 4 μm, which is deeper than the depth (the same as the height) of the scattering irregularities, so that the optimal exposure for forming the contact hole in the interlayer film made of the photoresist material. The amount of exposure and the optimum exposure amount for forming the scattering irregularities are different. Therefore, contact holes and scattering irregularities with different depths can be obtained by performing batch exposure on an interlayer film made of a photoresist material using a multi-tone mask for the purpose of limiting exposure equipment and shortening the exposure process time. The part is formed at the same time (see Patent Document 2 below).
JP 2005-242133 A JP 2006-154583 A

一方、前記のようなコンタクトホール及び散乱凹凸部の形成工程後には、アルミニウム
金属又はアルミニウム合金からなる反射板形成材料を所定のパターンに形成した後、ＩＴ
Ｏ（Indium Tin Oxide）ないしＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電性材料からな
る画素電極が形成される。このうち、アルミニウム金属又はアルミニウム合金からなる反
射板は、図６に示したように、層間膜５１にコンタクトホール５２及び散乱凹凸部５３を
形成した後、これらの表面全体に亘ってスパッタリング法等によってアルミニウム金属又
はアルミニウム合金膜５４を成膜し、フォトリソグラフィー法によって所定のパターンに
エッチングすることにより形成されている。なお、この反射板のパターニングのためのフ
ォトレジスト層５５の露光は、画素間５６及びコンタクトホール５２部分に対して行われ
る。 On the other hand, after forming the contact holes and the scattering irregularities as described above, a reflector forming material made of aluminum metal or aluminum alloy is formed into a predetermined pattern, and then IT
A pixel electrode made of a transparent conductive material such as O (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide) is formed. Among these, as shown in FIG. 6, a reflector made of aluminum metal or an aluminum alloy is formed by forming a contact hole 52 and a scattering uneven portion 53 in the interlayer film 51 and then sputtering the entire surface by sputtering or the like. An aluminum metal or aluminum alloy film 54 is formed and etched into a predetermined pattern by a photolithography method. The exposure of the photoresist layer 55 for patterning of the reflector is performed on the inter-pixel 56 and contact hole 52 portions.

なお、図６は、従来のバイナリーマスクを用いた反射板形成用の露光工程の概念を示す
断面図である。 FIG. 6 is a sectional view showing the concept of an exposure process for forming a reflector using a conventional binary mask.

しかしながら、フォトレジスト材料は液状であるから、コンタクトホールのように、基
板のパターンに高低差がある場合であっても、フォトレジスト材料が基板の表面に塗布さ
れた際に高低差がレベリングされてしまう。そのため、コンタクトホール５２部分のフォ
トレジスト層の厚さＬ１と画素間５６のフォトレジスト層の厚さＬ２とは大きく異なって
いる。この場合、コンタクトホール５２部分のフォトレジストの完全露光には例えば約５
０ｍｊ程度の露光量が必要であるが、画素間５６のフォトレジストの完全露光には例えば
約３０ｍｊ程度の露光量ですむ。 However, since the photoresist material is in a liquid state, even when there is a height difference in the pattern of the substrate, such as a contact hole, the height difference is leveled when the photoresist material is applied to the surface of the substrate. End up. For this reason, the thickness L1 of the photoresist layer in the contact hole 52 portion and the thickness L2 of the photoresist layer between the pixels 56 are greatly different. In this case, for example, about 5 for the complete exposure of the photoresist in the contact hole 52 portion.
An exposure amount of about 0 mj is necessary, but for the complete exposure of the photoresist between the pixels 56, an exposure amount of about 30 mj is sufficient.

このように、コンタクトホール５２部分及び画素間５６にそれぞれ存在するフォトレジ
ストの完全露光に必要な露光量は大きく相違している。そのため、従来は、コンタクトホ
ール５２部分の露光用のバイナリーマスクと、画素間５６の露光用のバイナリーマスクと
を使用する二重露光プロセスを採用しており、このフォトリソグラフィー工程は、１回の
露光で済むフォトリソグラフィー法に必要な時間の約１．５倍程度もの時間が必要であっ
た。従って、反射板を有する液晶表示パネル等の製造効率を向上させるためには、上述の
コンタクトホール５２部分及び画素間５６にそれぞれ存在するフォトレジストの同時露光
が要望されている。 Thus, the exposure amounts required for complete exposure of the photoresist existing in the contact hole 52 portion and between the pixels 56 are greatly different. For this reason, conventionally, a double exposure process using a binary mask for exposing the contact hole 52 portion and a binary mask for exposing the inter-pixel 56 is employed, and this photolithography process is performed once. About 1.5 times as long as the time required for the photolithographic method that is required. Therefore, in order to improve the manufacturing efficiency of a liquid crystal display panel or the like having a reflector, simultaneous exposure of the photoresist existing in the contact hole 52 portion and between the pixels 56 is desired.

ところで、フォトレジスト層５５の下部にはアルミニウム金属又はアルミニウム合金膜
５４が存在しているため、一応フォトレジスト層５５の厚さが薄い画素間５６もフォトレ
ジストが厚く塗布されたコンタクトホール５２部分を露光するために必要な露光量で露光
すれば、両者を同時に露光することは可能である。しかしながら、画素間５６に存在する
フォトレジスト層は、完全露光された後にもコンタクトホール５２部分のフォトレジスト
層が完全に露光されるまで露光光が照射されているため、露光光の散乱、反射等によって
オーバー露光されて、露光幅が広がってしまう。この露光幅の拡大は、画素間５６の距離
の増大に繋がる。 By the way, since the aluminum metal or aluminum alloy film 54 exists below the photoresist layer 55, the contact hole 52 portion where the photoresist is thickly applied also between the pixels 56 where the thickness of the photoresist layer 55 is thin. If exposure is performed with an exposure amount necessary for exposure, both can be exposed simultaneously. However, since the photoresist layer existing between the pixels 56 is irradiated with the exposure light until the photoresist layer in the contact hole 52 portion is completely exposed even after the complete exposure, the exposure light is scattered, reflected, etc. The overexposure causes the exposure width to widen. This expansion of the exposure width leads to an increase in the distance between the pixels 56.

特に、近年の液晶表示パネルの小型化及び高精細化の進展に伴い、要求される最短画素
間距離も約３μｍ程度以下と非常に狭くなっているので、上述のような画素間に存在する
フォトレジスト層のオーバー露光による露光幅の拡大は、反射板を有する液晶表示パネル
の高精細化の妨げとなっている。そのため、露光工程に必要な時間の短縮と画素間距離の
狭小化を達成するため、コンタクトホール５２部分及び画素間５６に存在するフォトレジ
ストを、一度の露光工程で、それぞれ最適な露光量で、完全露光できるようにすることが
要望されている。 In particular, with the progress of miniaturization and high definition of liquid crystal display panels in recent years, the required minimum distance between pixels is very narrow, about 3 μm or less. Expansion of the exposure width due to overexposure of the resist layer hinders high definition of a liquid crystal display panel having a reflector. Therefore, in order to achieve a reduction in the time required for the exposure process and a reduction in the distance between pixels, the photoresist existing in the contact hole 52 part and the inter-pixel 56 can be respectively subjected to an optimal exposure amount in one exposure process. There is a demand for enabling full exposure.

発明者等は、上述のような従来技術の問題点を解決すべく種々実験を重ねた結果、従来
は基板内で例えば表面に凹凸を形成するなど、異なる膜厚を残す目的で使用されている多
階調マスクを用いると、露光すべきフォトレジストの膜厚が下地の高低差によって大幅に
相違している場合であっても、一括して最適露光量で露光でき、しかも短時間でマスク設
計値に近い線幅を実現できることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。 The inventors have conducted various experiments in order to solve the problems of the prior art as described above. As a result, they have been used for the purpose of leaving different film thicknesses such as forming irregularities on the surface in the substrate. Using a multi-tone mask, even if the photoresist film thickness to be exposed differs greatly depending on the height of the underlying layer, it is possible to perform exposure at the optimal exposure in a batch and to design the mask in a short time. The inventors have found that a line width close to the value can be realized, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、層間膜上及びコンタクトホール内に形成された反射板形成材料に
対して同時にフォトリソグラフィー法を適用した際、一括して最適露光量で露光でき、し
かも短時間でマスク設計値に近い画素間距離を実現できる反射板を有する表示パネルの製
造方法を提供することを目的とする。 That is, according to the present invention, when the photolithography method is simultaneously applied to the reflection plate forming material formed on the interlayer film and in the contact hole, exposure can be performed at the optimum exposure amount all at once, and the mask design value can be obtained in a short time. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a display panel having a reflector capable of realizing a distance between pixels close to.

上記目的を達成するため、本発明の反射板を有する表示パネルの製造方法は、
基板上に画素毎にコンタクトホールが形成された層間膜を形成する工程、
前記層間膜が形成された基板の表面全体に亘ってアルミニウム又はアルミニウム合金か
らなる反射板形成材料を被覆する工程、
前記反射板形成材料の表面にフォトレジスト層を形成する工程、
全光量と中間光量を得る多階調マスクを用い、前記画素間のフォトレジスト層は中間光
量で、前記コンタクトホール内のフォトレジスト層は全光量で、一括露光する工程、
を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for producing a display panel having the reflector of the present invention comprises:
Forming an interlayer film in which a contact hole is formed for each pixel on a substrate;
Coating the reflecting plate forming material made of aluminum or aluminum alloy over the entire surface of the substrate on which the interlayer film is formed;
Forming a photoresist layer on the surface of the reflector forming material;
A multi-tone mask that obtains a total light amount and an intermediate light amount, the photoresist layer between the pixels is an intermediate light amount, the photoresist layer in the contact hole is a total light amount, a step of batch exposure,
It is characterized by having.

本発明の反射板を有する表示パネルの製造方法においては、従来基板内で異なるレジス
ト膜厚を残す目的で使用されている多階調マスクを用いる。この多階調マスクを用い、前
記画素間の厚さが薄いフォトレジスト層は多階調マスクの中間光量を得る部分で、コンタ
クトホール内に形成された厚いフォトレジスト層は多階調マスクの全光量を得る部分で、
それぞれ一括して露光する。そうすると、画素間の厚さが薄いフォトレジスト層もコンタ
クトホール内の厚さが厚いフォトレジスト層も、多階調マスクの中間光量を得る部分の光
透過率を適宜に調整することにより、最適露光量で一括して露光させることができるよう
になる。そのため、本発明の反射板を有する表示パネルの製造方法によれば、短時間で設
計値に近い画素間距離を有する表示パネルが得られる。 In the method of manufacturing a display panel having a reflector according to the present invention, a multi-tone mask that has been used for the purpose of leaving a different resist film thickness in a conventional substrate is used. Using this multi-tone mask, the thin photoresist layer between the pixels is a portion for obtaining an intermediate light quantity of the multi-tone mask, and the thick photoresist layer formed in the contact hole is the entire thickness of the multi-tone mask. In the part that gets the light,
Each is exposed at once. As a result, both the photoresist layer with a small inter-pixel thickness and the photoresist layer with a large thickness in the contact hole can be optimally exposed by appropriately adjusting the light transmittance of the portion that obtains the intermediate light quantity of the multi-tone mask. It becomes possible to perform exposure in a batch by amount. Therefore, according to the method for manufacturing a display panel having the reflector of the present invention, a display panel having a pixel-to-pixel distance close to a design value can be obtained in a short time.

本発明の反射板を有する表示パネルの製造方法においては、前記多階調マスクとして、
前記中間光量透過部の透過率が２０％〜６０％であるハーフトーンマスクを使用すること
が好ましい。 In the manufacturing method of the display panel having the reflector of the present invention, as the multi-tone mask,
It is preferable to use a halftone mask having a transmittance of 20% to 60% of the intermediate light quantity transmission portion.

ハーフトーンマスクは、バイナリーマスクの光透過部そのものと同様の構成の部分が全
光量透過部となり、このバイナリーマスクの光透過部に露光光の一部を吸収する光吸収部
材が設けられた部分が中間光量透過部となる。そして、中間光量透過部の透過率は、光吸
収部材の吸光度を変えることによって種々の数値をとることができる。この中間光量透過
部の吸光度が２０％未満であると露光機の光源の輝度の変動を考慮すると実質的に全光量
透過と変わらなくなる。また、中間光量透過部の吸光度が６０％以上であると透過する光
量が減少しすぎて薄いフォトレジスト層であっても完全露光に時間がかかるようになる。
そのため、最適な中間光量透過部の吸光度は２０％〜６０％である。 In the halftone mask, a portion having the same configuration as the light transmission portion of the binary mask itself becomes a total light amount transmission portion, and a portion where a light absorbing member for absorbing a part of exposure light is provided in the light transmission portion of the binary mask. It becomes an intermediate light quantity transmission part. And the transmittance | permeability of an intermediate | middle light quantity permeation | transmission part can take a various numerical value by changing the light absorbency of a light absorption member. When the absorbance of the intermediate light quantity transmission portion is less than 20%, the change in the luminance of the light source of the exposure machine is taken into consideration, so that it is substantially the same as the total light quantity transmission. Further, if the absorbance of the intermediate light amount transmission portion is 60% or more, the amount of transmitted light is excessively reduced, and even a thin photoresist layer takes time for complete exposure.
Therefore, the optimal absorbance of the intermediate light amount transmission part is 20% to 60%.

また、本発明の反射板を有する表示パネルの製造方法においては、前記多階調マスクと
して、前記中間光量透過部が解像限界以下のスリットを有し、前記中間光量透過部の幅が
０．５μｍ〜３μｍのグレイトーンマスクを使用することが好ましい。 In the method for manufacturing a display panel having a reflector according to the present invention, as the multi-tone mask, the intermediate light quantity transmission part has a slit having a resolution limit or less, and the intermediate light quantity transmission part has a width of 0. It is preferable to use a gray tone mask of 5 μm to 3 μm.

グレイトーンマスクは、解像度以下のスリットパターンの複数個形成された部分が中間
光量透過部となり、このスリットの幅や所定幅当たりのスリットの個数を変えることによ
り中間光量透過部の光透過率を変えることができる。このグレイトーンマスクの中間光量
透過部の最適な幅は、ハーフトーンマスクについて述べたのと同様の理由で、０．５μｍ
〜３μｍである。 In the gray tone mask, a plurality of slit patterns with a resolution or less are formed as an intermediate light amount transmission portion, and the light transmittance of the intermediate light amount transmission portion is changed by changing the width of the slit or the number of slits per predetermined width. be able to. The optimum width of the intermediate light transmission portion of this gray tone mask is 0.5 μm for the same reason as described for the half tone mask.
~ 3 μm.

以下、実施例、比較例及び図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明す
る。しかしながら、以下に示す実施例は、本発明をここに記載したものに限定することを
意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種
々の変更を行ったものにも均しく適用し得るものである。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to examples, comparative examples, and drawings. However, the examples shown below are not intended to limit the present invention to those described herein, and the present invention makes various modifications without departing from the technical idea described in the claims. It can be equally applied to the food.

なお、図１は実施例及び比較例に共通する半透過型液晶表示パネルのカラーフィルタ基
板を透視して表した１画素分の平面図である。図２は図１のII−II線に沿った模式断面図
である。図３は実施例１の露光方法を採用した場合の図１のIII−III線に対応する部分の
模式断面図である。図４は比較例の露光方法を採用した場合の図１のIII−III線に対応す
る部分の模式断面図である。図５は実施例２の露光方法を採用した場合の図１のIII−III
線に対応する部分の模式断面図である。 FIG. 1 is a plan view of one pixel that is seen through a color filter substrate of a transflective liquid crystal display panel common to the examples and the comparative examples. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a portion corresponding to the line III-III in FIG. 1 when the exposure method of Example 1 is employed. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a portion corresponding to the line III-III in FIG. 1 when the exposure method of the comparative example is adopted. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
It is a schematic cross section of the part corresponding to a line.

まず、実施例及び比較例に共通する半透過型液晶表示パネル１０を図１及び図２を用い
て説明する。この半透過型液晶表示パネル１０は互いに対向するアレイ基板ＡＲ及びカラ
ーフィルタ基板ＣＦを備えている。アレイ基板ＡＲはガラス基板等の透明基板１１上にア
ルミニウムやモリブデン等の金属薄膜からなる複数の走査線１２及び補助容量電極１３が
平行になるように形成され、更に走査線１２からＴＦＴ（Thin Film Transistor）のゲー
ト電極Ｇが延設されている。 First, a transflective liquid crystal display panel 10 common to the examples and comparative examples will be described with reference to FIGS. The transflective liquid crystal display panel 10 includes an array substrate AR and a color filter substrate CF facing each other. The array substrate AR is formed on a transparent substrate 11 such as a glass substrate so that a plurality of scanning lines 12 and auxiliary capacitance electrodes 13 made of a metal thin film such as aluminum or molybdenum are parallel to each other. Transistor) gate electrode G is extended.

更に、アレイ基板ＡＲの表面全体にわたり、走査線１２、補助容量電極１３及びゲート
電極Ｇを覆うようにして窒化ケイ素等からなるゲート絶縁膜１４が積層されている。そし
て、ゲート電極Ｇの上にはゲート絶縁膜１４を介して例えばアモルファスシリコン層又は
ポリシリコン層からなる半導体層１５が形成されている。これらの半導体層１５はゲート
絶縁膜１４の表面全体に亘って半導体層を形成した後にドライエッチングすることにより
形成される。 Furthermore, a gate insulating film 14 made of silicon nitride or the like is laminated over the entire surface of the array substrate AR so as to cover the scanning lines 12, the auxiliary capacitance electrodes 13, and the gate electrodes G. A semiconductor layer 15 made of, for example, an amorphous silicon layer or a polysilicon layer is formed on the gate electrode G via a gate insulating film 14. These semiconductor layers 15 are formed by dry etching after forming a semiconductor layer over the entire surface of the gate insulating film 14.

更に、ゲート絶縁膜１４上にアルミニウムやモリブデン等の金属薄膜からなる複数の信
号線１６が走査線１２と直交するように形成され、この信号線１６からＴＦＴのソース電
極Ｓが延設されてゲート電極Ｇ上の半導体層１５の一部と接触されている。また、ゲート
絶縁膜１４上には信号線１６及びソース電極Ｓと同一の材料でかつ同時に形成されたドレ
イン電極Ｄが設けられており、このドレイン電極Ｄもゲート電極Ｇ上の半導体層１５の一
部と接触されている。 Further, a plurality of signal lines 16 made of a metal thin film such as aluminum or molybdenum are formed on the gate insulating film 14 so as to be orthogonal to the scanning lines 12, and a source electrode S of the TFT is extended from the signal line 16 to form a gate. It is in contact with a part of the semiconductor layer 15 on the electrode G. In addition, a drain electrode D formed of the same material as the signal line 16 and the source electrode S and simultaneously formed on the gate insulating film 14 is provided, and this drain electrode D is also a part of the semiconductor layer 15 on the gate electrode G. In contact with the part.

ここで、走査線１２と信号線１６とに囲まれた領域が１画素に相当する。そしてゲート
電極Ｇ、ゲート絶縁膜１４、半導体層１５、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄによってスイ
ッチング素子となるＴＦＴが構成され、それぞれの画素にこのＴＦＴが形成されている。
この場合、ドレイン電極Ｄと補助容量電極１３によって各画素の補助容量を形成すること
になる。 Here, a region surrounded by the scanning lines 12 and the signal lines 16 corresponds to one pixel. The gate electrode G, the gate insulating film 14, the semiconductor layer 15, the source electrode S, and the drain electrode D constitute a TFT serving as a switching element, and this TFT is formed in each pixel.
In this case, the auxiliary capacitance of each pixel is formed by the drain electrode D and the auxiliary capacitance electrode 13.

これらの信号線１６、ＴＦＴ、ゲート絶縁膜１４を覆うようにしてアレイ基板ＡＲの表
面全体にわたり、例えば窒化硅素等からなるパッシベーション膜１７が積層され、このパ
ッシベーション膜１７上に有機絶縁物層からなる層間膜１８がアレイ基板ＡＲの表面全体
にわたり積層されている。そして、パッシベーション膜１７と層間膜１８には、それぞれ
の画素毎にＴＦＴのドレイン電極Ｄに対応する位置にコンタクトホール２０が形成され、
この画素毎の層間膜１８の表面には部分的に多数の散乱凹凸部１９が形成されているとと
もに、散乱凹凸部１９が形成されていない部分は表面が平らにされている。なお、層間膜
１８の散乱凹凸部１９はこの表面に形成される反射板２１によって外光を拡散反射させて
表示画像の視認性を向上させるために設けられるものであるが、図１においてはこの散乱
凹凸部１９は省略されている。 A passivation film 17 made of, for example, silicon nitride is laminated over the entire surface of the array substrate AR so as to cover the signal lines 16, the TFTs, and the gate insulating film 14, and an organic insulating layer is formed on the passivation film 17. An interlayer film 18 is laminated over the entire surface of the array substrate AR. A contact hole 20 is formed in the passivation film 17 and the interlayer film 18 at a position corresponding to the drain electrode D of the TFT for each pixel.
A large number of scattering irregularities 19 are partially formed on the surface of the interlayer film 18 for each pixel, and the surface where the scattering irregularities 19 are not formed is flat. Incidentally, the scattering uneven portion 19 of the interlayer film 18 is provided to diffusely reflect external light by the reflecting plate 21 formed on the surface to improve the visibility of the display image. In FIG. The scattering uneven portion 19 is omitted.

そして、層間膜１８の散乱凹凸部１９が形成されている部分の表面を被覆するように、
それぞれの画素毎に独立して例えばアルミニウム金属やアルミニウム合金（例えば、Ａｌ
−Ｎｄ合金。以下、両者を併せて「アルミニウム合金等」という。）等の反射性を有する
材料からなる反射板２１が形成されている。なお、この反射板２１の形成工程については
後述する。更に、それぞれの画素毎にこの反射板２１の表面及び層間膜１８の平らな表面
にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）ないしＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電性材
料からなる画素電極２２が形成され、更に、画素電極２２が形成された基板の表面全体を
覆うように配向膜（図示せず）が積層されている。この画素電極２２のうち、反射板２１
が形成された部分が反射部２３を形成し、反射板２１が形成されていない部分が透過部２
４を形成する。 Then, so as to cover the surface of the portion where the scattering uneven portion 19 of the interlayer film 18 is formed,
For example, an aluminum metal or an aluminum alloy (for example, Al
-Nd alloy. Hereinafter, both are collectively referred to as “aluminum alloy or the like”. A reflecting plate 21 made of a reflective material such as) is formed. In addition, the formation process of this reflecting plate 21 is mentioned later. Further, a pixel electrode 22 made of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide) is formed on the surface of the reflector 21 and the flat surface of the interlayer film 18 for each pixel. Further, an alignment film (not shown) is laminated so as to cover the entire surface of the substrate on which the pixel electrode 22 is formed. Among the pixel electrodes 22, the reflector 21
The part where the reflection plate is formed forms the reflection part 23, and the part where the reflection plate 21 is not formed is the transmission part 2.
4 is formed.

また、カラーフィルタ基板ＣＦは、ガラス等の透明基板２５上に、アレイ基板ＡＲに設
けられたそれぞれの画素に対応して、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）からな
るカラーフィルタ層２６がストライプ状に形成されるように設けられており、更に、この
カラーフィルタ層２６の表面には共通電極及び配向膜（いずれも図示せず）が積層されて
いる。そして、アレイ基板ＡＲ及びカラーフィルタ基板ＣＦの間に液晶２７を封入するこ
とにより半透過型液晶表示パネル１０が形成される。 The color filter substrate CF is a color made of, for example, red (R), green (G), or blue (B) corresponding to each pixel provided on the array substrate AR on the transparent substrate 25 such as glass. The filter layer 26 is provided in a stripe shape, and a common electrode and an alignment film (both not shown) are laminated on the surface of the color filter layer 26. Then, the transflective liquid crystal display panel 10 is formed by sealing the liquid crystal 27 between the array substrate AR and the color filter substrate CF.

ここで、実施例及び比較例に共通するアルミニウム合金等からなる反射板２１の形成工
程について説明する。まず、コンタクトホール２０が形成された層間膜１８の表面全体に
亘り、アルミニウム合金等からなる反射板形成材料２１ａをスパッタリング法によって所
定厚さに形成する。そうすると、層間膜１８の表面のみならずコンタクトホール２０の内
面もこのアルミニウム合金等からなる反射板形成材料２１ａによって被覆される。そこで
、フォトリソグラフィー法によってアルミニウム合金等からなる反射板形成材料２１ａを
パターニングして所定の形状の反射板２１を形成する必要がある。なお、コンタクトホー
ル２０内に形成されたアルミニウム合金等からなる反射板形成材料２１ａも、スイッチン
グ素子の電極（ドレイン電極Ｄ）の表面がパッシベーション膜１７で被覆されているため
、所定パターンの反射板２１の形成時に同時にエッチングによって除去する必要がある。
なお、コンタクトホール２０内のパッシベーション膜１７については、後の工程において
取り除かれる。 Here, the formation process of the reflecting plate 21 made of an aluminum alloy or the like common to the examples and the comparative examples will be described. First, a reflection plate forming material 21a made of an aluminum alloy or the like is formed to a predetermined thickness over the entire surface of the interlayer film 18 with the contact holes 20 formed by a sputtering method. Then, not only the surface of the interlayer film 18 but also the inner surface of the contact hole 20 is covered with the reflector forming material 21a made of this aluminum alloy or the like. Therefore, it is necessary to form the reflector 21 having a predetermined shape by patterning the reflector-forming material 21a made of an aluminum alloy or the like by photolithography. Note that the reflecting plate forming material 21a made of an aluminum alloy or the like formed in the contact hole 20 also has a predetermined pattern of the reflecting plate 21 because the surface of the electrode (drain electrode D) of the switching element is covered with the passivation film 17. It is necessary to remove by etching at the same time as forming the film.
The passivation film 17 in the contact hole 20 is removed in a later process.

次いで、このアルミニウム合金等からなる反射板形成材料２１ａの表面に例えばアクリ
ル系のポジ型フォトレジスト層２９を形成する。このフォトレジスト層２９は、液状のフ
ォトレジスト形成材料を例えばスピンコーティング法によってアルミニウム合金等からな
る反射板形成材料２１ａの表面に塗布することにより形成される。このようにして塗布さ
れた液状のフォトレジスト材料は、コンタクトホール２０内及び散乱凹凸部１９の凹み内
にも入り込み、レベリングされて、図３に示したように、表面は実質的に均一な高さにな
る。このフォトレジスト層２９が形成された基板を用いて、以下の実施例１及び２、比較
例１及び２の露光に使用した。 Next, for example, an acrylic positive photoresist layer 29 is formed on the surface of the reflecting plate forming material 21a made of an aluminum alloy or the like. The photoresist layer 29 is formed by applying a liquid photoresist forming material to the surface of the reflecting plate forming material 21a made of an aluminum alloy or the like by, for example, a spin coating method. The liquid photoresist material applied in this manner also enters the level of the contact hole 20 and the recesses of the scattering irregularities 19 and is leveled, as shown in FIG. It will be. Using the substrate on which the photoresist layer 29 was formed, it was used for exposure in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 below.

ここで、実施例１の露光用マスクとして多階調マスクの１種であるハーフトーンマスク
３０を使用し、コンタクトホール２０が形成された層間膜１８の表面に反射板２１を形成
する工程を図３を用いて説明する。なお、図３においては図１及び図２と共通する構成部
分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。 Here, a process of forming the reflecting plate 21 on the surface of the interlayer film 18 in which the contact holes 20 are formed using the halftone mask 30 which is a kind of multi-tone mask as the exposure mask of the first embodiment is illustrated. 3 will be described. In FIG. 3, the same reference numerals are assigned to components common to those in FIGS. 1 and 2, and detailed description thereof is omitted.

このハーフトーンマスク３０は、例えば光透過部３１ａ及び３１ｂを有する従来のバイ
ナリーマスク３１において、一方の光透過部３１ｂに所定の吸光度を有するハーフ膜３２
が積層された構成を備えている。このハーフ膜３２の吸光度は、露光機の光源の輝度の変
動及び画素間３３の部分のフォトレジスト層２９の厚さを考慮の上で、２０％〜６０％の
範囲で適宜選択されている。従って、ハーフトーンマスク３０は、ハーフ膜３２が積層さ
れた光透過部３１ｂが中間光量透過部３６となり、ハーフ膜３２が被積層されていない光
透過部３１ａが全光透過部となる。 This halftone mask 30 is, for example, a conventional binary mask 31 having light transmitting portions 31a and 31b, and a half film 32 having a predetermined absorbance in one light transmitting portion 31b.
Are stacked. The absorbance of the half film 32 is appropriately selected in the range of 20% to 60% in consideration of the luminance variation of the light source of the exposure machine and the thickness of the photoresist layer 29 in the portion 33 between the pixels. Therefore, in the halftone mask 30, the light transmission part 31b on which the half film 32 is laminated becomes the intermediate light quantity transmission part 36, and the light transmission part 31a on which the half film 32 is not laminated becomes the all light transmission part.

なお、一般的な層間膜１８のコンタクトホール２０の深さは１〜４μｍ程度、コンタク
トホール２０部分の露光幅は８〜１０μｍ程度、画素間３３の距離は、小型の高精細度の
液晶パネルの場合、２μｍ〜４μｍ程度が採用されている。 Note that the depth of the contact hole 20 in the general interlayer film 18 is about 1 to 4 μm, the exposure width of the contact hole 20 is about 8 to 10 μm, and the distance between the pixels 33 is the same as that of a small high-definition liquid crystal panel. In this case, about 2 μm to 4 μm is employed.

このように、コンタクトホール２０の部分を全光透過部によって露光し、画素間３３を
中間光量透過部３６によって同時露光すると、コンタクトホール２０内のフォトレジスト
層２９ａ及び画素間３３に存在するフォトレジスト層２９ｂも最適な露光量で完全露光さ
せることができる。したがって、実施例１で採用した露光方法によれば、一度の露光で画
素間３３の露光幅ｗ１も中間光量透過部３６の幅とほぼ同等となり、設計値に近い画素間
距離を有する反射板を形成できる。 As described above, when the portion of the contact hole 20 is exposed by the all light transmitting portion and the inter-pixel 33 is simultaneously exposed by the intermediate light amount transmitting portion 36, the photoresist existing in the photoresist layer 29a in the contact hole 20 and the inter-pixel 33 is obtained. The layer 29b can also be completely exposed with an optimal exposure amount. Therefore, according to the exposure method employed in the first embodiment, the exposure width w1 between the pixels 33 in one exposure is substantially equal to the width of the intermediate light quantity transmission part 36, and the reflection plate having a pixel-to-pixel distance close to the design value. Can be formed.

［比較例］
実施例１ではハーフトーンマスク３０を使用した例を示したが、比較例としては、図４
に示したように、従来のバイナリーマスク３１を使用して露光を行った。なお、図４にお
いては、バイナリーマスク３１にハーフ膜が形成されていないこと以外は図３に示した実
施例１の露光方法と実質的に同一であるので、図３と同一の構成部分には同一の参照符号
を付与してその詳細な説明は省略する。 [Comparative example]
In the first embodiment, an example in which the halftone mask 30 is used is shown. As a comparative example, FIG.
As shown in FIG. 5, exposure was performed using a conventional binary mask 31. 4 is substantially the same as the exposure method of the first embodiment shown in FIG. 3 except that the binary mask 31 is not formed with a half film. The same reference numerals are assigned and detailed description thereof is omitted.

この図４に示した比較例の露光方法では、画素間３３に存在するフォトレジスト層２９
ｂは、厚さが薄いために先に完全露光されるが、その後にもコンタクトホール２０内のフ
ォトレジスト層２９ａが完全に露光されるまで露光光が照射され続けている。そのため、
画素間３３に存在するフォトレジスト層２９ｂは、露光光の散乱、反射等によってオーバ
ー露光されるので、例えば画素間３３に対応する光透過部３１ｂの幅が３μｍであっても
露光幅ｗ２は５μｍにも広がってしまうことがある。このような露光幅の増大は、画素間
３３の距離の増大に繋がるため、高精細化の達成が困難となる。 In the exposure method of the comparative example shown in FIG. 4, the photoresist layer 29 existing between the pixels 33.
Since b is thin, it is completely exposed first because it is thin, but exposure light continues to be irradiated until the photoresist layer 29a in the contact hole 20 is completely exposed. for that reason,
Since the photoresist layer 29b existing between the pixels 33 is overexposed by scattering, reflection or the like of the exposure light, for example, even if the width of the light transmission portion 31b corresponding to the inter-pixel 33 is 3 μm, the exposure width w2 is 5 μm. May spread. Such an increase in the exposure width leads to an increase in the distance between the pixels 33, making it difficult to achieve high definition.

ここで、実施例２の露光用マスクとして多階調マスクの１種であるグレイトーンマスク
３５を使用し、コンタクトホール２０が形成された層間膜１８の表面に反射板を形成する
工程を図５を用いて説明する。なお、図５においては図３と共通する構成部分には同一の
参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。 Here, a process of forming a reflector on the surface of the interlayer film 18 in which the contact hole 20 is formed using the gray tone mask 35 which is one of the multi-tone masks as the exposure mask of the second embodiment is shown in FIG. Will be described. In FIG. 5, the same reference numerals are assigned to the components common to those in FIG. 3, and the detailed description thereof is omitted.

このグレイトーンマスク３５は、例えば光透過部３１ａ及び３１ｂを有する従来のバイ
ナリーマスク３１において、一方の光透過部３１ｂに複数の解像限界以下の細いスリット
３７が設けられた構成を備えている。この複数の解像限界以下の細いスリット３７では露
光光は回折せずに直進する。そのため、この解像限界以下の細いスリット３７の幅及びピ
ッチによってこの一方の光透過部３１ｂの光透過率が定まり、解像限界以下の細いスリッ
ト３７が形成された部分が中間光量透過部３６を構成する。また、この複数の解像限界以
下の細いスリット３７が形成されている部分の幅によって露光される分の幅が定まる。な
おスリット３７は０．３〜３μｍの程度のピッチのものを、光源との関係によって適宜使
い分ければよい。 This gray tone mask 35 has a configuration in which, for example, in a conventional binary mask 31 having light transmitting portions 31a and 31b, a plurality of thin slits 37 having a resolution limit or less are provided in one light transmitting portion 31b. In the thin slits 37 having a plurality of resolution limits or less, the exposure light goes straight without being diffracted. For this reason, the light transmittance of the one light transmitting portion 31b is determined by the width and pitch of the thin slit 37 below the resolution limit, and the portion where the thin slit 37 below the resolution limit is formed serves as the intermediate light quantity transmitting portion 36. Constitute. Further, the width of the portion to be exposed is determined by the width of the portion where the thin slits 37 below the plurality of resolution limits are formed. The slits 37 having a pitch of about 0.3 to 3 μm may be properly used depending on the relationship with the light source.

このようなグレイトーンマスクを使用した実施例２の露光方法によれば、実施例１の場
合と同様に、画素間３３を中間光量透過部３６で露光し、コンタクトホール２０の部分を
全光透過部である他方の光透過部３１ａによって同時露光すると、画素間３３に存在する
フォトレジスト層２９ｂもコンタクトホール２０内のフォトレジスト層２９ａも共に最適
な露光量で完全露光させることができる。したがって、実施例２で採用した露光方法によ
れば、画素間３３の露光幅ｗ３も中間光量透過部３６である一方の光透過部３１ｂの幅と
ほぼ同等となり、一度の露光で設計値に近い画素間距離を有する反射板を形成できる。 According to the exposure method of the second embodiment using such a gray-tone mask, as in the first embodiment, the inter-pixel 33 is exposed by the intermediate light amount transmission portion 36, and the contact hole 20 portion is totally transmitted. When the other light transmission part 31a, which is a part, is simultaneously exposed, both the photoresist layer 29b existing between the pixels 33 and the photoresist layer 29a in the contact hole 20 can be completely exposed with an optimum exposure amount. Therefore, according to the exposure method employed in the second embodiment, the exposure width w3 between the pixels 33 is also substantially equal to the width of the one light transmission portion 31b, which is the intermediate light amount transmission portion 36, and is close to the design value with a single exposure. A reflector having a distance between pixels can be formed.

なお、実施例１及び２では半透過型液晶表示装置の場合を例にとって説明したが、本発
明は、これに限らず、反射型液晶表示パネルの場合にも適用可能である。この反射型液晶
表示パネルの場合は、反射電極を層間膜の各画素部分の全面を被覆するように形成すれば
よい。更に、本発明は液晶表示パネルの場合だけでなく、層間膜の表面に反射板が形成さ
れているその他のパネル、例えば反射型プロジェクタ、反射型電子ペーパー等に対しても
等しく適用可能である。 In the first and second embodiments, the case of the transflective liquid crystal display device has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to the case of a reflective liquid crystal display panel. In the case of this reflective liquid crystal display panel, the reflective electrode may be formed so as to cover the entire surface of each pixel portion of the interlayer film. Furthermore, the present invention is equally applicable not only to a liquid crystal display panel but also to other panels in which a reflective plate is formed on the surface of an interlayer film, such as a reflective projector and reflective electronic paper.

実施例及び比較例に共通する半透過型液晶表示パネルのカラーフィルタ基板を透視して表した１画素分の平面図である。It is the top view for 1 pixel which sees through and showed the color filter board | substrate of the transflective liquid crystal display panel common to an Example and a comparative example. 図１のII−II線に沿った模式断面図である。It is a schematic cross section along the II-II line of FIG. 実施例１の露光方法を採用した場合の図１のIII−III線に対応する部分の模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a portion corresponding to the line III-III in FIG. 1 when the exposure method of Example 1 is employed. 比較例の露光方法を採用した場合の図１のIII−III線に対応する部分の模式断面図である。It is a schematic cross section of the part corresponding to the III-III line | wire of FIG. 1 at the time of employ | adopting the exposure method of a comparative example. 実施例２の露光方法を採用した場合の図１のIII−III線に対応する部分の模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a portion corresponding to line III-III in FIG. 1 when the exposure method of Example 2 is employed. 従来のバイナリーマスクを用いた反射板形成用の露光工程の概念を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the concept of the exposure process for reflecting plate formation using the conventional binary mask.

符号の説明Explanation of symbols

１０：半透過型液晶表示パネル １１：透明基板 １２：走査線 １３：補助容量電極
１４：ゲート絶縁膜 １５：半導体層 １６：信号線 １７：パッシベーション膜 １
８：層間膜 １９：散乱凹凸部 ２０：コンタクトホール ２１：反射板 ２１ａ：反射
板形成材料 ２２：画素電極 ２３：反射部 ２４：透過部 ２５：透明基板 ２６：カ
ラーフィルタ層 ２７：液晶 ２９：フォトレジスト層 ３０：ハーフトーンマスク ３
１ａ，３１ｂ：光透過部 ３２：ハーフ膜 ３３：画素間 ３５：グレイトーンマスク
３６ａ〜３６ｃ：中間光量透過部 ３７：解像限界以下の細いスリット 10: Transflective liquid crystal display panel 11: Transparent substrate 12: Scanning line 13: Auxiliary capacitance electrode 14: Gate insulating film 15: Semiconductor layer 16: Signal line 17: Passivation film 1
8: Interlayer film 19: Scattering uneven part 20: Contact hole 21: Reflecting plate 21a: Reflecting plate forming material 22: Pixel electrode 23: Reflecting part 24: Transmitting part 25: Transparent substrate 26: Color filter layer 27: Liquid crystal 29: Photo Resist layer 30: Halftone mask 3
1a, 31b: Light transmission part 32: Half film 33: Between pixels 35: Gray tone mask
36a to 36c: Intermediate light quantity transmission part 37: Thin slit below resolution limit

Claims (3)

基板上に画素毎にコンタクトホールが形成された層間膜を形成する工程、
前記層間膜が形成された基板の表面全体に亘って反射性の材料からなる反射板形成材料
を被覆する工程、
前記反射板形成材料の表面にフォトレジスト層を形成する工程、
全光量と中間光量を得る多階調マスクを用い、前記画素間のフォトレジスト層は中間光
量で、前記コンタクトホール内のフォトレジスト層は全光量で、一括露光する工程、
を有することを特徴とする、反射板を有する表示パネルの製造方法。 Forming an interlayer film in which a contact hole is formed for each pixel on a substrate;
Coating a reflecting plate forming material made of a reflective material over the entire surface of the substrate on which the interlayer film is formed;
Forming a photoresist layer on the surface of the reflector forming material;
A multi-tone mask that obtains a total light amount and an intermediate light amount, the photoresist layer between the pixels is an intermediate light amount, the photoresist layer in the contact hole is a total light amount, a step of batch exposure,
A method for producing a display panel having a reflector. 前記多階調マスクとして、前記中間光量透過部の透過率が２０％〜６０％であるハーフ
トーンマスクを使用したことを特徴とする請求項１に記載の表示パネルの製造方法。 2. The method of manufacturing a display panel according to claim 1, wherein a halftone mask having a transmittance of 20% to 60% is used as the multi-tone mask. 前記多階調マスクとして、前記中間光量透過部に解像限界以下となるようなスリットを
有するグレイトーンマスクを使用したことを特徴とする請求項１に記載の表示パネルの製
造方法。 2. The method of manufacturing a display panel according to claim 1, wherein a gray-tone mask having a slit that is less than or equal to a resolution limit in the intermediate light amount transmission portion is used as the multi-tone mask.
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