説明

反射電極を形成する方法及び液晶表示装置

【課題】TFTと凹部又は凸部を有する反射電極とを形成する方法であって、製造工程数及び製造コストの削減が図られた方法、及びこの方法が適用された液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 金属膜7の上に感光性膜8を形成し、この感光性膜8から残部81、82及び83を形成し、この残部81、82及び83をマスクとして金属膜7をエッチングし、この残部81、82及び83を剥離せずに感光性膜9及び反射電極膜10を形成する。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定領域にTFTと凹部又は凸部を有する反射電極とを形成する方法及び液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、TFTを備えた液晶表示装置が急速に普及している。この液晶表示装置を反射型や半透過型の構成にする場合、各画素領域には、TFTに加えて、外光を反射するための反射電極が設けられる。反射電極が設けられた液晶表示装置では、表示される画像の品質を向上させる目的で、反射電極に凹部又は凸部を持たせることがしばしば行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】各画素領域に設けられるTFTが例えばトップゲート構造を有する場合、反射電極を形成する前に、リソグラフィ工程によるゲート電極の形成が行われる。その後、このゲート電極の上に感光性膜を形成し、この感光性膜を多数の凹部又は凸部を有する形状にパターニングした後、反射電極が形成される。リソグラフィ工程は、露光工程や現像工程を含む多数の工程を有するため、リソグラフィ工程によるゲート電極の形成を行った後に、更に感光性膜を形成し、この感光性膜を多数の凹部又は凸部を有する形状にパターニングする場合、製造工程数及び製造コストがかかるという問題がある。
【0004】本発明は、上記の事情に鑑み、TFTと凹部又は凸部を有する反射電極とを形成する方法であって、製造工程数及び製造コストの削減が図られた方法、及びこの方法が適用された液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発明の方法は、所定領域にTFTと凹部又は凸部を有する反射電極とを形成する方法であって、前記方法が、第1の膜を加工することにより少なくともゲート電極とゲートバスとを形成する方法であって、前記第1の膜を形成する工程、前記第1の膜の上に感光性膜を形成する工程、前記感光性膜を所定の形状にパターニングする工程であって、前記感光性膜のうちの前記ゲート電極に対応する第1の部分と、前記ゲートバスに対応する第2の部分と、前記第1及び第2の部分とは異なる第3の部分とが残るように、前記感光性膜をパターニングする工程、前記第1、第2及び第3の部分をマスクとして、前記第1の膜をエッチングする工程、及び前記反射電極の少なくとも一部が、前記第1、第2及び第3の部分のうちの少なくとも前記第3の部分の上に存在するように前記反射電極を形成する工程を備えたことを特徴とする。
【0006】本発明は、感光性膜をパターニングする工程で、前記感光性膜のうち、前記ゲート電極に対応する第1の部分と、前記ゲートバスに対応する第2の部分と、前記第1及び第2の部分とは異なる第3の部分とが残るように、この感光性膜をパターニングする。更に、エッチングする工程では、感光性膜の第1、第2及び第3の部分をマスクとして前記第1の膜をエッチングしているため、ゲート電極及びゲートバスが形成される。その後、反射電極を形成する工程で、これら第1、第2及び第3の部分を除去せずに反射電極が形成される。従って、第1、第2及び第3の部分の形状に応じて反射電極の形状を調整することができ、反射電極に凹部又は凸部を持たせることが可能となる。
【0007】このように、本発明では、感光性膜は、ゲート電極及びゲートバスを形成するためのマスクとしての役割を果たすだけでなく、反射電極に凹部又は凸部を持たせる役割をも果たしている。つまり、ゲート電極及びゲートバスを形成するためのマスクとして用いられる部材と、反射電極に凹部又は凸部を持たせるための部材は、同一の感光性膜から形成される、従って、ゲート電極及びゲートバスを形成するためのマスクとして用いられる部材と、反射電極に凸部を持たせるための部材とを別個の膜から形成する必要はなく、製造工程数及び製造コストの削減が図られる。
【0008】ここで、本発明の方法は、前記第3の部分が前記所定領域内に散在してもよいし、前記第3の部分が前記所定領域内に複数の孔を有してもよい。
【0009】第3の部分を上記の構造にすることにより、反射電極に凹部又は凸部を持たせることができる。
【0010】更に、本発明の方法は、前記第2の部分のエッジが、曲線状に延在することが好ましい。
【0011】第2の部分のエッジを曲線状に延在させることにより、反射電極の反射特性を更に良好な特性にすることができる。
【0012】また、本発明の液晶表示装置は、所定領域にTFTと凹部又は凸部を有する反射電極とが形成された基板を有する液晶表示装置であって、前記反射電極が請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法を用いて形成されたことを特徴とする。
【0013】ここで、本発明の液晶表示装置は、前記第3の部分が前記反射電極の下に存在し、前記第3の部分の下に、前記第1の膜の材料が存在することを特徴とする。
【0014】更に、本発明の液晶表示装置は、前記ゲートバスのうちの、前記反射電極の下に形成された部分のエッジが、曲線状に延在することが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について説明する。
【0016】図1は、本発明による方法の一実施形態を用いてTFT及び反射電極が形成されたTFT基板を示す平面図、図2は、図1をI−I方向から見た断面図である。
【0017】以下、図3乃至図12を参照しながら、図1R>1及び図2に示すTFT基板の製造方法について説明する。
【0018】図3は、ゲート絶縁膜6が形成された直後の基板の平面図、図4は、図3のII−II方向から見た断面図である。
【0019】図4に示すように、基板1上に、ソース電極2、ドレイン電極3、ソースバス4、例えばa−Si等の半導体層5及びゲート絶縁膜6を形成する。このゲート絶縁膜6には、ドレイン電極3の一部を露出するための矩形状の窓6a(図3参照)が形成されている。ゲート絶縁膜6を形成した後、ゲート電極及びゲートバスを形成するための金属膜を形成する(図5参照)。
【0020】図5は、金属膜が形成された基板の断面図である。
【0021】この金属膜7には、例えばAl膜等を用いることができる。金属膜7を形成した後、この金属膜7をパターニングせずに、感光性膜を形成する(図6参照)。
【0022】図6は、感光性膜が形成された基板の断面図である。
【0023】図6に示すように感光性膜8を形成した後、この感光性膜8を露光、現像することによりこの感光性膜8をパターニングする(図7及び図8参照)。尚、本実施形態では、感光性膜8は金属膜7に接触しているが、この感光性膜8と金属膜7との間に、別の膜を介在させてもよい。
【0024】図7は、感光性膜8がパターニングされた後の基板の平面図、図8は、図7のIII−III方向から見た断面図である。
【0025】感光性膜8を現像することにより、この感光性膜8の一部は除去され、残部81、82及び83が残る。残部81は、金属膜7のうちの後述するゲート電極71(図10参照)に対応する部分に残っている(図7R>7参照)。この残部81はy方向に延在するように残っている。また、残部82は、金属膜7のうちの後述するゲートバス72(図10参照)に対応する部分に残っている。この残部82は、x方向に延在するように残存している(図7参照)。この残部82のエッジ82aは、平面図(図7参照)で見ると曲線状に形成されている。このエッジ82aを曲線状にする理由については後述する。この残部81及び82は、互いに分離されずに連続的に繋がった状態に残っている。また、残部83は略半球形状を有しており、基板上に散在するように残っている。この残部83は、後述する反射電極100(図2参照)に凸部10cを持たせるための役割を有するものである。この残部83は残部81及び82とは分離された状態に残っている。次に、これら残部81、82及び83をマスクとして金属膜7をエッチングする(図9及び図10参照)。
【0026】図9は、金属膜7がエッチングされた後の基板の平面図、図10は、図9のIV−IV方向から見た断面図である。
【0027】金属膜7をエッチングすると、図10に示すように、残部81の下にゲート電極71が形成され、残部82の下にゲートバス72が形成される。残部82のエッジ82aが曲線状に形成されているため、ゲートバス72のエッジも曲線状に形成される。また、残部83の下には、金属膜7の材料からなる金属片73が残る。残部83は残部81及び82とは分離されているため、この残部83の下に残る金属片73は、ゲート電極71及びゲートバス72とは分離される。このようにして、残部81、82及び83の下に、ゲート電極71、ゲートバス72及び金属片73がそれぞれ形成される。尚、本実施形態では、後述する反射電極100(図2参照)に凸部10cを持たせるために、残部83を残している。従って、この金属膜7をエッチングすることにより、残部83がマスクとして作用し、多数の金属片73が形成される。しかしながら、本実施形態では、この金属片73を形成する目的で残部83を残しているのではなく、この金属片73は、残部83を残したことにより形成される単なる副産物であり、TFTの動作には寄与しないものである。また、本実施形態では、金属膜7から、ゲート電極71、ゲートバス72及び金属片73を形成しているが、この他に、例えば、各画素領域に蓄積容量を持たせるための電極を形成してもよい。
【0028】上記のように金属膜7をエッチングした後、感光性膜を形成する(図11参照)。
【0029】図11は、感光性膜が形成された基板を示す断面図である。
【0030】この感光性膜9は、ドレイン電極3の一部を露出させるための窓9dを有する。感光性膜9の下には、残部81、82及び83が形成されているため、この感光性膜9の表面には、これら残部81、82及び83の形状を反映して、凸部9a、9b及び9cが形成される。これら凸部9a、9b及び9cによって、感光性膜9の表面全体に渡って緩やかな起伏が形成される。感光性膜9を形成した後、この感光性膜9を覆うように反射電極膜を形成する(図12参照)。
【0031】図12は、反射電極膜10が形成された基板を示す断面図である。
【0032】感光性膜9には窓9d(図11参照)が形成されているため、反射電極膜10はドレイン電極3と接続される。また、反射電極膜10の下には感光性膜9が形成されているため、この反射電極膜10には、感光性膜9の凸部9a、9b及び9c(図11参照)の形状を反映して、凸部10a、10b及び10cが形成される。これら凸部10a、10b及び10cによって反射電極膜10の表面全体に渡って緩やかな起伏が形成される。このように反射電極膜10を形成した後、この反射電極膜10をリソグラフィ工程によって各画素領域毎に分離することにより、図1及び図2に示すように、各画素領域毎に、凸部10a、10b及び10cを有する反射電極(斜線で示されている)100が形成される。このように反射電極100に凸部を持たせることにより、反射電極100の反射特性を所望の特性にすることができる。尚、本実施形態では、各反射電極100は、残部83が形成された領域の上だけでなく残部81及び82が形成された領域の上にまで広がるように形成されているが(図2参照)、反射電極100は、例えば残部83が形成された領域の上にのみに広がるように形成されてもよい。
【0033】本実施形態では、感光性膜8をパターニングすることにより、残部81、82及び83を残し、これら残部81、82及び83をマスクとして金属膜7をエッチングしている。残部81及び82がマスクとして作用することにより、ゲート電極71及びゲートバス72が形成され、更に、残部83がマスクとして作用することにより、金属片73が形成される。残部83は残部81及び82とは分離された状態に形成されるため、金属片73はゲート電極71及びゲートバスとは電気的に分離された状態に形成される。これら残部81、82及び83は除去されず、これら残部81、82及び83を覆うように感光性膜9が形成され、この感光性膜9の上に反射電極膜10が形成される。反射電極膜10には感光性膜9の形状に倣って凸部10a、10b及び10cが形成される。このように、本実施形態では、感光性膜8をエッチングすることにより、ゲート電極71及びゲートバス72を形成するためのマスクとしての役割を果たす残部81及び82だけでなく、反射電極100に凸部を持たせる役割を果たす残部83も形成される。従って、ゲート電極71及びゲートバスを形成するためのマスクとして用いられる部材と、反射電極100に凸部を持たせるための部材とを別々の感光性膜から形成する必要はなく、製造工程数及び製造コストの削減が図られる。以下に、製造工程数及び製造コストの削減が図られる様子について、従来例と比較しながら簡単に説明する。
【0034】図13は、TFT及び反射電極が形成された従来の基板を示す断面図である。
【0035】従来では、ゲート電極及びゲートバスを形成するための金属膜を形成した後、この金属膜をリソグラフィ工程によりパターニングしてゲート電極71及びゲートバス(図示せず)を形成し、次いで、感光性膜を形成した後、この感光性膜を露光、現像することにより、多数の残部800を形成する必要がある。従って、金属膜をパターニングするためのマスクと、反射電極100に凸部を持たせるための残部800とを別々の感光性膜から形成する必要がある。これに対し、本実施形態では、上記のように、ゲート電極71及びゲートバス72を形成するためのマスクとしての役割を果たす残部81及び82と、反射電極100に凸部を持たせる役割を果たす残部83とを、同一の感光性膜8から形成している。従って、本発明を用いることにより、製造工程数及び製造コストの削減が図られることがわかる。
【0036】更に、本実施形態では、残部82のエッジ82aは曲線状に形成されている。残部82のエッジ82aを曲線状にしておくことにより、エッジ82aの曲線形状が反射電極100の凸部10bの形状に反映され、反射電極100の反射特性を更に向上させることができる。尚、所望の反射特性が得られるのであれば、第2の残部82のエッジ82aを曲線形状にする必要はなく、単なる直線形状であってもよい。
【0037】尚、本実施形態では、金属膜7は単層構造であるが、例えばAl/Mo膜等の複数層からなる積層構造としてもよい。金属膜7を積層構造とすることにより、ゲート電極71及びゲートバス72それぞれを二層以上の積層構造とすることができる。
【0038】また、本実施形態では、残部83を半球形状に形成しているが、この残部83は半球形状以外の形状であってもよい。以下に、残部が半球形状以外の形状である場合の一例について図14を参照しながら簡単に説明する。
【0039】図14は、残部830が網目状のパターンを有する例を示す平面図である。
【0040】残部830に網目状のパターンを持たせるには、感光性膜8を形成した後(図6参照)、この感光性膜8に多数の孔830aを形成すればよい。これにより、残部81及び82の他に、斜線で示された網目状の残部830が形成される。半球状の多数の残部83を散在させる代わりに、多数の孔830aを有する残部830を形成した場合、反射電極100は、多数の孔830aの形状を反映して凸部10c(図12参照)ではなく凹部を有する。このように、反射電極100に凹部を持たせても、反射電極100の反射特性を所望の特性にすることができる。尚、図14では、残部830は残部81及び82と分離した状態に形成されているが、この残部830を、例えば残部82と繋がった状態に形成することも可能である。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、TFTと凹部又は凸部を有する反射電極とを形成する方法であって、製造工程数及び製造コストの削減が図られた方法、及びこの方法が適用された液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による方法の一実施形態を用いてTFT及び反射電極が形成されたTFT基板を示す平面図である。
【図2】図1をI−I方向から見た断面図である。
【図3】ゲート絶縁膜6が形成された直後の基板の平面図である。
【図4】図3のII−II方向から見た断面図である。
【図5】金属膜が形成された基板の断面図である。
【図6】感光性膜が形成された基板の断面図である。
【図7】感光性膜8の一部が除去された後の基板の平面図である。
【図8】図7のIII−III方向から見た断面図である。
【図9】金属膜7がエッチングされた後の基板の平面図である。
【図10】図9のIV−IV方向から見た断面図である。
【図11】感光性膜が形成された基板を示す断面図である。
【図12】反射電極膜10が形成された基板を示す断面図である。
【図13】TFT及び反射電極が形成された従来の基板を示す断面図である。
【図14】残部83が網目状のパターンを有する例を示す平面図である。
【符号の説明】
1 基板
2 ソース電極
3 ドレイン電極
4 ソースバス
5 半導体層
6 ゲート絶縁膜
6a、9d 窓
7 金属膜
8 感光性膜
9a、9b、9c、10c 凸部
10 反射電極膜
71 ゲート電極
72 ゲートバス
73 金属片
81、82、83、830 残部
82a エッジ
100 反射電極
830a 孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】 所定領域にTFTと凹部又は凸部を有する反射電極とを形成する方法であって、前記方法が、第1の膜を加工することにより少なくともゲート電極とゲートバスとを形成する方法であって、前記第1の膜を形成する工程、前記第1の膜の上に感光性膜を形成する工程、前記感光性膜を所定の形状にパターニングする工程であって、前記感光性膜のうちの前記ゲート電極に対応する第1の部分と、前記ゲートバスに対応する第2の部分と、前記第1及び第2の部分とは異なる第3の部分とが残るように、前記感光性膜をパターニングする工程、前記第1、第2及び第3の部分をマスクとして、前記第1の膜をエッチングする工程、及び前記反射電極の少なくとも一部が、前記第1、第2及び第3の部分のうちの少なくとも前記第3の部分の上に存在するように前記反射電極を形成する工程を備えたことを特徴とする方法。
【請求項2】 前記第3の部分が前記所定領域内に散在することを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】 前記第3の部分が前記所定領域内に複数の孔を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項4】 前記第2の部分のエッジが、曲線状に延在することを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載の方法。
【請求項5】 所定領域にTFTと凹部又は凸部を有する反射電極とが形成された基板を有する液晶表示装置であって、前記反射電極が請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法を用いて形成されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項6】 前記第3の部分が前記反射電極の下に存在し、前記第3の部分の下に、前記第1の膜の材料が存在することを特徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。
【請求項7】 前記ゲートバスのうちの、少なくとも前記反射電極の下に形成された部分のエッジが、曲線状に延在することを特徴とする請求項5又は6に記載の液晶表示装置。

【図2】
image rotate


【図4】
image rotate


【図1】
image rotate


【図3】
image rotate


【図5】
image rotate


【図6】
image rotate


【図7】
image rotate


【図8】
image rotate


【図9】
image rotate


【図10】
image rotate


【図11】
image rotate


【図12】
image rotate


【図13】
image rotate


【図14】
image rotate


【公開番号】特開2003−29253(P2003−29253A)
【公開日】平成15年1月29日(2003.1.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2001−208502(P2001−208502)
【出願日】平成13年7月9日(2001.7.9)
【出願人】(590000248)コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【氏名又は名称原語表記】Koninklijke Philips Electronics N.V.
【住所又は居所原語表記】Groenewoudseweg 1,5621 BA Eindhoven, The Netherlands
【Fターム(参考)】