(57)【要約】【課題】厚膜化したレジスト膜の表面凹凸形状を維持した状態で熱硬化させることが可能な工程を備えた表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】基板上に塗布成膜したレジスト膜に対して露光および現像処理を行うことにより当該レジスト膜をパターニングした後、乾燥処理する（Ｓ１）。乾燥処理後のレジスト膜に対して乾燥ガスを充填した雰囲気下において紫外線を照射する（Ｓ２）。この紫外線照射は加熱条件下において、乾燥ガスを充填した雰囲気を大気圧程度に保って行われる。紫外線を照射した後にレジスト膜を熱硬化させる（Ｓ３）。【選択図】図２
2008164789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に塗布成膜したレジスト膜に対して露光および現像処理を行うことにより当該レジスト膜をパターニングする工程と、
前記レジスト膜をパターニングした後の基板を乾燥処理する工程と、
前記乾燥処理後のレジスト膜に対して乾燥ガスを充填した雰囲気下において紫外線を照射する工程と、
前記紫外線を照射した後に前記レジスト膜を熱硬化させる工程とを行う
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記紫外線を照射する工程は、加熱条件下において行われる
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記紫外線を照射する工程は、乾燥ガスを充填した雰囲気を大気圧程度に保って行われる
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記乾燥処理は、減圧乾燥、または減圧乾燥と加熱乾燥との組み合わせによって行う
ことをを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記現像処理する工程と前記紫外線を照射する工程との間に、前記レジスト膜にｉ線を照射する工程を行う
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記乾燥処理する工程および前記紫外線を照射する工程のうちの少なくとも一方の処理条件をパラメータとして、前記熱硬化後における前記レジスト膜の表面形状を制御する
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記熱硬化させた後の前記レジスト膜が、透明絶縁膜として形成される
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記熱硬化させた後のレジスト膜は、表示光を拡散させるための凹凸形状の光拡散面を備えて形成される
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記熱硬化させた後のレジスト膜の上方に対向基板を配置し、当該レジスト膜と対向基板との間に液晶層を充填する工程をさらに行う方法であって、
前記熱硬化させた後のレジスト膜は、前記液晶層の層厚を部分的に調整するための表面段差を備えて形成される
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記熱硬化させた後のレジスト膜の上方に対向基板を配置し、当該レジスト膜と対向基板との間に液晶層を充填する工程をさらに行う方法であって、
前記熱硬化させた後のレジスト膜は、前記液晶層の層厚を制御するための柱状スペーサ部を備えて形成される
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記熱硬化させた後のレジスト膜の上方に対向基板を配置し、当該レジスト膜と対向基板との間に液晶層を充填する工程をさらに行う方法であって、
前記熱硬化させた後のレジスト膜は、前記液晶層を構成する液晶分子の配向を規制するための凹状または凸状の配向子を備えて形成される
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記レジスト膜は、ジアゾ化合物を感光剤として含有している
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１記載の表示装置の製造方法において、
前記レジスト膜は、ベース樹脂としてアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルの少なくとも一方の重合体を用いている
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の表示装置の製造方法において、
前記レジスト膜には、エポキシ基を有する化合物を含有している
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１５】
基板と、当該基板上を覆うレジスト膜と、当該レジスト膜の上方に配置された対向基板と、当該レジスト膜と対向基板との間に充填された液晶層とを備えた表示装置において、
前記レジスト膜は、表示光を拡散させるための凹凸形状の光拡散面と共に、前記液晶層の層厚を部分的に調整するための表面段差および当該液晶層の層厚を制御するための柱状スペーサ部の少なくとも一方が一体形成されたものである
ことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置の製造方法および表示装置に関し、特にはリソグラフィー技術を適用して厚膜のレジスト膜の表面をパターニングする工程を備えた表示装置の製造方法および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
主にモバイル用途目的の液晶表示装置（ＬＣＤ：liquid crystal display）として市場提供されている透過反射併用型の液晶表示装置は、自然な反射映像を得る目的で、拡散反射板を有している。拡散反射板は、表面凹凸形状の光拡散面を備えたレジスト膜と、その光拡散面を覆う状態で設けられた反射材料層とで構成されている。
【０００３】
以上のような光拡散面を備えたレジスト膜は、リソグラフィー技術を適用して形成される。この際、レジスト材料としては、例えば下記特許文献１に示すようなジアゾ化合物を感光剤、透明性の高いアクリル系重合体をベース樹脂としたものが用いられる。そして、基板上に塗布成膜した未硬化のレジスト膜に対して露光／現像処理を施すことによって表面に凸凹形状を形成し、その後さらにパターニングされたレジスト膜の熱硬化を行う（下記特許文献１参照）。
【０００４】
また以上のようなレジスト膜の耐熱性を向上させる手段としては、例えば熱硬化時に紫外線を含む光を照射する方法が提案されている（下記特許文献２参照）。さらに、現像処理後に、減圧下において高エネルギー線を照射し、次いで熱硬化を行う方法が提案されている。この手順によれば感光剤であるジアゾ化合物がカルボン酸になることが防止されて架橋反応が進行し、緻密で耐熱性、耐薬品性の向上が図られたレジスト膜が得られるとしている（下記特許文献３参照）。
【０００５】
ところで、液晶表示装置においては、液晶層が挟持される２枚の基板間の間隔（セルギャップ）を維持するために、一方の基板上に柱状のスペーサを設ける場合がある。そして、工程数を増加させずに柱状のスペーサを形成する手段として、例えばリソグラフィーの際に露光量を変化させた２段階の露光を行うことで、例えばカラーフィルタを覆う保護膜と柱状のスペーサとを同一工程で形成する方法が提案されている（下記特許文献４参照）。この他にも、紫外線吸収剤を含有したネガ型レジストを用い、柱状のスペーサ部分のみにパターン露光を行うことで、パターン露光部に柱状のスペーサを形成し他の部分は薄膜状の保護膜として残す方法が提案されている（下記特許文献５参照）。
【０００６】
さらに上述した光拡散面を備えたレジスト膜であれば、薄膜トランジスタ（thin film transistor：ＴＦＴ）を含む画素駆動回路と画素電極との間の層間絶縁膜として併用され、さらにこのレジスト膜に段差を設けることにより透過表示部と反射表示部との間のセルギャップを調整する構成も検討されている。この場合、多段回路の露光を行う１度のリソグラフィー工程で、これらの形状をレジスト膜に一括形成することが可能である。
【０００７】
【特許文献１】特許３６４２０４８号、
【特許文献２】特許３３５６１１５号
【特許文献３】特開２００４−３０９９５５号公報
【特許文献４】特開２００５−８４２３１号公報
【特許文献５】特開２０００−３４７０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、上述したような柱状スペーサはセルギャップを規定するものであるため、このような柱状スペーサをレジスト膜にパターン形成する場合には、レジスト膜が厚膜化する。また、光拡散面を構成するレジスト膜を層間絶縁膜として用いる場合や、透過表示部と反射表示部との間のセルギャップ調整のために段差を備えたレジスト膜を用いる場合であっても、レジスト膜が厚膜化する。
【０００９】
そして、レジスト膜を用いた構造体においては、その膜厚が大きくバルク体積が大きいほど耐熱性が低下し、現像処理後の熱硬化時にレジスト材料が流動して形状が損なわれ易くなることが知られている。例えば、４．５μｍ程度の厚膜でポジ型のレジスト膜を塗布成膜し、露光、現像によって所望の凹凸形状を形成した後、２００℃で熱硬化処理を行った場合には、レジスト材料の再流動によって凹凸形状が消失または変形することが実験によって確認されている。
【００１０】
以上のようなレジスト材料の再流動による凹凸形状の消失は、上述した特許文献２，３の方法であっても充分に防止することはできず、レジスト膜の膜厚は３μｍ以下の範囲で設計されているのが実情である。
【００１１】
また特許文献３の方法では、減圧雰囲気下において紫外線を照射する方法であるため、水分や残存溶媒、さらには低分子成分を主体とする昇華物が、紫外線の照射窓や減圧チャンバー内部に固着し、照度劣化やパーティクル汚染等の不具合を引き起こす事が知られている。
【００１２】
そして、２インチＶＧＡクラスの高精細な液晶表示装置においては、１画素に設けることができる反射表示部の面積が狭くなり、反射面に微細な凹凸形状が求められるようになる。この場合、厚膜化したレジスト膜において微細な凹凸形状を維持することが困難となってきており、このことが画素の微細化を妨げる要因ともなっている。
【００１３】
さらに、量産工程においては、製造コスト削減の為にスループットの向上が求められており、露光量を低減できる高感度のフォトレジストの採用が望まれる。しかしながら高感度化の為には、現像液への溶解性を上げる必要があり、耐熱性が犠牲になるのが一般的である。特に液晶表示装置の拡散反射板を構成するレジスト膜は、下層に設けられるＴＦＴ画素回路と画素電極との間の層間絶縁膜を兼ねているため、低誘電率であることが求められている。さらに、透過反射併用型の液晶表示装置においては、層間絶縁膜を兼ねたレジスト膜に対して、透過表示部においての光透過性が求められる。したがって、一般的なノボラック樹脂をベースとするポジレジストと比較して材料的な制約が多く、耐熱性の向上に対する難易度が高い。
【００１４】
そこで本発明は、厚膜化したレジスト膜においても表面凹凸形状を維持した状態で熱硬化させることが可能な工程を備えた表示装置の製造方法を提供すること、さらにはこの製造方法を適用することで実現される表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような目的を達成するための本発明の表示装置の製造方法は、次の工程を順次行うことを特徴としている。先ず、基板上に塗布したレジスト膜に対して、露光および現像処理を行うことにより当該レジスト膜をパターニングする工程を行う。次に、レジスト膜をパターニングした後の基板を乾燥処理する工程を行う。その後、レジスト膜に対して乾燥ガスを充填した雰囲気下において紫外線を照射する工程を行う。次いで、レジスト膜を熱硬化させる工程を行う。
【００１６】
以上のような製造方法によれば、露光・現像によってパターニングしたレジスト膜を熱硬化させる前に、乾燥ガスを充填した雰囲気下において紫外線を照射する工程を行うことにより、熱硬化の際のレジスト材料の再流動が防止され、レジスト膜の表面形状が露光・現像によってパターニングされた形状に維持されることが確認された。
【００１７】
また本発明は、基板と、この基板上を覆うレジスト膜と、レジスト膜の上方に配置された対向基板と、レジスト膜と対向基板との間に充填された液晶層とを備えた表示装置である。そして特に、レジスト膜が、表示光を拡散させるための凹凸形状の光拡散面と共に、液晶層の層厚を部分的に調整するための表面段差および当該液晶層の層厚を制御するための柱状スペーサ部の少なくとも一方が一体形成されたものであることを特徴としている。
【００１８】
このようなレジスト膜の形状は、上述した製造方法を適用することにより実現される形状である。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、熱硬化の際にレジスト材料の再流動が防止され、レジスト膜の表面凹凸形状を維持することが可能になる。したがって、表面凹凸形状を維持した状態で、厚膜化したレジスト膜を熱硬化させることができる。これにより、例えば透過表示部と共に反射表示部を備えた液晶表示装置であれば、表面凹凸形状の光拡散面と共に、液晶層の層厚を部分的に調整するため表面段差や液晶層の層厚を制御するための柱状スペーサをレジスト膜に一体形成した構成を実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を透過反射併用型の液晶表示装置に適用した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。尚、各実施形態においては、先ず表示装置の製造方法を説明し、次にこの製造方法によって得られる表示装置の構成を説明する。
【００２１】
＜第１実施形態＞
図１の断面工程図は、表示装置における１画素分の断面工程図である。
【００２２】
先ず、図１（１）に示すように、ガラスなどの透明基板１上に、ゲート電極３、ゲート絶縁膜５、および半導体層７を順に積層してなる薄膜トランジスタＴｒを形成する。この薄膜トランジスタＴｒを層間絶縁膜９で覆い、層間絶縁膜９に形成した接続孔を介して薄膜トランジスタＴｒに接続された配線１１を設けて画素回路を形成する。以上のようにして、いわゆるＴＦＴ基板２０を形成する。このＴＦＴ基板２０の表面側には、薄膜トランジスタＴｒや配線１１による凹凸形状が発生した状態となっている。
【００２３】
次に、図１（２）に示すように、ＴＦＴ基板２０上に未硬化のレジスト膜２２を塗布成膜する。ここでは、ジアゾ化合物を感光剤とし、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルの少なくとも一方をベース樹脂として用いる。尚、このようなレジスト材料としては、例えば特許３６４２０４８号に例示されたレジスト材料を用いて良い。さらにレジスト材料として、エポキシ基を有する化合物を含有していることが好ましく、これによりレジスト膜が硬化し易くなる。
【００２４】
またここでは、以上のようなレジスト材料を用いたレジスト膜２２を、３．５μｍ〜６．０μｍ程度の厚膜に塗布成膜する。これにより、ＴＦＴ基板２０表面の凹凸形状を充分に埋め込むと共に、このレジスト膜２２で形成される構造体が充分な高さで形成されるようにする。
【００２５】
次に、厚膜で塗布成膜されたレジスト膜２２に対して、露光量を調整した多段階のパターン露光を行う。ここでは、レジスト膜２２としてポジ型レジストを用いているため、現像処理後にレジスト膜２２が厚膜で残る部分ほど露光量が少なくなるように調整された多段階露光を行う。
【００２６】
例えば、配線１１の直上の接続部２０ｃに対しては、レジスト膜２２を全て除去して貫通させた接続孔を形成するため最も多い露光量での露光を行う。一方、液晶表示装置におけるセルギャップを制御するための柱状スペーサを形成するためのスペーサ部２０ｄは、最もレジスト膜２２の残膜厚が多くなるように露光光が照射されないようにする。そして、透過表示領域２０ａは、反射表示領域２０ｂよりも段差の下部となるように掘下げるため、反射領域２０ｂよりも多い露光量での露光を行う。反射表示領域２０ｂには表面凹凸形状の光拡散面を設けるための露光を行う。さらに、透過表示領域２０ａおよび反射表示領域２０ｂには、必要に応じて液晶層を構成する液晶分子の配向を規制するための凹状または凸状の配向子を設けるための露光を行う。
【００２７】
以上のような多段階露光の後に、レジスト膜２２に対して現像処理を行い、露光部を現像液に溶解させたパターニングを行う。
【００２８】
これにより、図１（３）に示すように、透過表示領域２０ａが下部となり反射表示領域２０ｂが上部となるような所定の段差ｄを備え、さらに反射表示領域２０ｂに凹凸形状の光拡散面２４ｂを備えると共に、配線１１に達する接続孔２４ｃおよび柱状スペーサ２４ｄを備える形状にパターニングされたレジスト膜２４が得られる。また、必要に応じて凹状または凸状の配向子がパターン形成される。
【００２９】
以上までの工程は、レジスト膜２４に必要とされる形状に応じて従来技術を適用して行うことができる。
【００３０】
そして、次の工程からは、パターニングされたレジスト膜２４を硬化させる工程になり、ここからが本第１実施形態において特徴的な部分となる。以下、図２のフローチャートを用いて硬化の工程を説明する。
【００３１】
先ず、ステップＳ１では、上述したようにしてレジスト膜をパターニングした後の基板を乾燥処理する。これにより、レジスト膜回りの雰囲気およびレジスト膜中から水分を除去する。この乾燥処理は、減圧乾燥、または減圧乾燥と加熱乾燥との組み合わせによって行うこととする。尚、加熱乾燥を組み合わせて行う場合には、加熱温度をジスト材料のガラス転移点未満に保つことによって、レジスト材料の再流動を防止することが重要である。
【００３２】
ここで、この乾燥処理の工程における処理条件は、熱硬化後のレジスト膜の表面形状の凹凸を制御するパラメータとなる。具体的には、乾燥処理における処理条件として減圧度および加熱温度を変化させることによって、熱硬化時のレジスト材料の流動性が制御される。これにより、熱硬化後のレジスト膜の表面形状の凹凸が現像処理の直後よりも小さい範囲で制御されるのである。このため、例えば予備実験を行うことにより、熱硬化後のレジスト膜の表面形状の凹凸が所定状態となるような処理条件を検出しておき、検出された処理条件での乾燥処理を行うことが好ましい。
【００３３】
次に、ステップＳ２では、乾燥処理後のレジスト膜に対して乾燥ガスを充填した雰囲気下において紫外線を照射する。
【００３４】
ここでは、乾燥ガスとして不活性ガスを用いることとする。このため例えば、ガスの露点が−６０℃以下の乾燥ガスが好ましく用いられ、一例として露点−６０℃（水分濃度１１ｐｐｍ程度）の窒素（Ｎ2）雰囲気が用いられる。
【００３５】
また、レジスト膜中からの低分子化合物の揮発（脱ガス）を防止することが重要であり、乾燥ガス雰囲気の圧力を大気圧程度に保つことが好ましい。
【００３６】
ここで照射する紫外線は、波長λ＝２００ｎｍ〜３００ｎｍ程度が好ましく、例えば波長λ＝２５４ｎｍ程度の紫外線を照射することとする。
【００３７】
さらに、この紫外線を照射する工程は加熱条件下で行われても良い。この場合、加熱温度をレジスト材料のガラス転移点未満に保つことによって、レジスト材料の再流動を防止することが重要であり、例えば８０℃程度の加熱条件下で行われることとする。
【００３８】
ここで、この紫外線を照射する工程における処理条件は、熱硬化後のレジスト膜の表面形状の凹凸を制御するパラメータとなる。具体的には、紫外線を照射する工程の処理条件として紫外線照射エネルギーや紫外線照射時の加熱温度を変化させることによって、熱硬化時のレジスト材料の流動性が制御される。これにより、熱硬化後のレジスト膜の表面形状の凹凸が、現像処理の直後よりも小さい範囲で制御されるのである。このため、このため、例えば予備実験を行うことにより、熱硬化後のレジスト膜の表面形状の凹凸が所定状態となるような処理条件を検出しておき、検出された処理条件で紫外線の照射を行うことが好ましい。
【００３９】
その後、ステップＳ３では、レジスト膜の熱硬化処理を行う。ここでは、レジスト膜を構成するレジスト材料に合わせた加熱温度での熱硬化、すなわち本焼成を行うことにより現像処理によって所定形状にパターニングされたレジスト膜を確実に硬化させる。このような熱硬化においては、おおむね２００℃〜３００℃の加熱温度での本焼成を行う。
【００４０】
以上の後には、図３に示すように、パターニングされた状態で熱硬化されたレジスト膜２４’上に、画素電極２６，２８を形成する。これらの画素電極２６，２８は、透過表示領域２０ａにおいてはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）のような透明電極材料からなる透明電極２６として形成する。一方、反射表示領域２０ｂにおいては、アルミニウムのような光反射特性の良好な反射電極２８として形成する。ここで反射電極２８は、レジスト膜２４に形成された凹凸形状の光拡散面２４ｂにならって成膜されることが重要である。これにより、光拡散面２４ｂが形成されたレジスト膜２４’部分と反射電極２８とで拡散反射板が構成され、反射電極２８の表面が光拡散反射面となる。
【００４１】
尚、透明電極２６と反射電極２８とで１画素分の画素電極を構成するため、これらの電極２６，２８は接続された状態で設けられることとする。また、薄膜トランジスタＴｒを備えた画素回路の表示への影響を防止するために、画素回路に重なる位置に反射電極２８を設ける。そして、接続孔２４ｃを介して透明電極２８を配線１１に接続させ、この接続部分を反射電極２８で覆う構成とする。さらに、柱状スペーサ２４ｄの位置では画素電極２６，２８を除去する。
【００４２】
以上のように透明電極２６と反射電極２８とからなる画素電極を形成した後には、これらを覆う配向膜（図示省略）を形成する。
【００４３】
また、以上のようなＴＦＴ基板２０に対する対向基板３０を用意する。この対向基板３０は、ガラスなどの透明基板からなり、透明導電性材料からなるベタ膜状の対向電極３２が設けられている。また対向電極３２を覆う状態で、配向膜尚（図示省略）が設けられている。尚、対向基板３０側には、必要に応じてここでの図示を省略したカラーフィルタがパターン形成されていても良い。カラーフィルタは、対向電極３２の下層に設けられることとする。
【００４４】
次に、ＴＦＴ基板２０側に形成した画素電極２６，２８と、対向基板３０側に形成した対向電極３２とを向かい合わせて配置し、これらの間に柱状スペーサ２４ｄを挟持させる。この状態で、基板２０−３０間に液晶分子ｍを含む液晶層３４を充填して基板２０−３０間を封止する。
【００４５】
以上のようにして、２枚の基板２０−３０間に液晶層３４を挟持してなる液晶表示装置３６が得られる。この液晶表示装置３６においては、ＴＦＴ基板２０上を覆うレジスト膜２４’が、ＴＦＴ基板２０の凹凸を埋め込むと共に、その表面に複数の凹凸形状が形成された一体構造として形成されているところが特徴的である。
【００４６】
つまり、レジスト膜２４’は確実に熱硬化されたものであって、表示光を拡散させるための表面凹凸形状の光拡散面２４ｂと共に、液晶層４３の層厚（つまりセルギャップｇ１，ｇ２）を部分的に調整するための段差ｄおよび柱状スペーサ２４ｄが一体形成されたものとなる。
【００４７】
以上説明した第１実施形態によれば、図２を用いて説明したように、露光・現像によってパターニングしたレジスト膜を熱硬化させる工程（ステップＳ３）の前に、乾燥ガスを充填した雰囲気下において紫外線を照射する工程（ステップＳ２）を行う構成である。これにより、ステップＳ３における熱硬化の際のレジスト材料の再流動が防止され、レジスト膜の表面形状が露光・現像によってパターニングされた形状に維持される。
【００４８】
したがって、表面凹凸形状を維持した状態で、厚膜化したレジスト膜を熱硬化させることが可能になる。
【００４９】
図４には、各履歴のレジスト膜の表面状態を示す。このレジスト膜は、ジアゾ化合物を感光剤とし、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルをベース樹脂としたレジスト材料を用いて形成した。そして、薄膜トランジスタを形成したＴＦＴ基板上に５μｍの膜厚でレジスト膜を塗布成膜し、露光／現像行った。これにより、図１（３）に示したように、光拡散面２４、段差ｄ、柱状スペーサ２４ｄを一括形成した立体構造を作製した。尚、塗布成膜時のレジスト膜の膜厚が、現像後の最大膜厚（５μｍ）となっている。
【００５０】
図４（Ａ）は、現像後のレジスト膜である。
【００５１】
図４（Ｂ）は、第１実施形態の手順に沿って、現像後のレジスト膜を８０℃に加熱しながら１０Ｐａにまで減圧して乾燥処理を行った後、露点−６０℃（水分濃度１１ｐｐｍ程度）のＮ2大気圧雰囲気において８０℃加熱中に１５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線（波長λ＝２５４ｎｍ）を照射し、次いで２００℃で熱硬化させたものである。
【００５２】
図４（Ｃ）は、現像後に、直ちに２００℃で熱硬化させたものである。
【００５３】
これらのレジスト膜の比較により、第１実施形態の手順で熱硬化させたレジスト膜［図４（Ｂ）］では、現像処理後のレジスト膜［図４（Ａ）］の表面凹凸形状が維持されることが確認できた。一方、第１実施形態を適用せずに現像後に直ちに熱硬化させたレジスト膜［図４（Ｃ）］では、熱硬化の際にレジスト材料が再流動し、現像後の形状を維持できなかった。
【００５４】
ここで図５には、塗布成膜時のレジスト膜の膜厚に対する、現像処理後に直ちに熱硬化（２００℃）させたレジスト膜における凹凸接線の傾きを示す。尚、塗布成膜時のレジスト膜の膜厚が、現像後の最大膜厚となっている。尚、ここで示す凹凸接線の傾きとは、図６に示すように、凹凸形状の側壁傾斜部に引いた接線と下地平坦面とのなす角度θである。これは、以下においても同様であることとする。
【００５５】
図５のグラフに示すように、レジスト膜の膜厚が厚いほど、熱硬化後における凹凸接線の傾きが小さくなりレジスト材料が再流動することがわかる。そして、膜厚４μｍでは、ほとんど凹凸接線の傾斜がなくなることが確認される。
【００５６】
しかしながら、第１実施形態の手順を適用することにより、図４（Ｂ）に示したように膜厚５μｍに厚膜化されたレジスト膜であっても、表面凹凸形状を維持した熱硬化を行うことが可能になるのである。
【００５７】
以上のように、本発明によれば、透過表示部と共に反射表示部を備えた液晶表示装置であれば、表面凹凸形状の光拡散面と共に、液晶層の層厚を部分的に調整するため表面段差や液晶層の層厚を制御するための柱状スペーサをレジスト膜に一体形成した構成を実現することが可能になる。
【００５８】
また、図７には、各処理履歴のレジスト膜における凹凸接線の傾きを示す。尚、現像までは図４のレジスト膜と同様の履歴であることとする。
【００５９】
（１）は現像のみを行ったレジスト膜、（２）は乾燥時の減圧雰囲気において紫外線を照射した後に熱硬化を行ったレジスト膜、（３）は現像後に直ちに熱硬化を行ったレジスト膜、（４）第１実施形態の手順に沿って熱硬化を行ったレジスト膜である。
【００６０】
図７の各値に示されるように、（４）第１実施形態の手順に沿って熱硬化を行ったレジスト膜は、現像のみのレジスト膜と同程度に凹凸接線の傾きが維持されることが確認された。これに対して本発明を適用せずに熱硬化させた（２），（３）のレジスト膜は、凹凸接線の傾きが小さくなり、熱硬化時にレジスト材料が再流動していることがわかる。
【００６１】
また、（２）のレジスト膜は、乾燥時の減圧雰囲気において紫外線を照射して熱硬化を行ったものであるが、紫外線照射時の真空度が大きな値であるほど、すなわち乾燥時の到達圧力が大きな値であるほど、凹凸接線の傾きが小さくレジスト材料が再流動が起き易いことが確認できる。このことから、乾燥処理における処理条件によって、熱硬化後のレジスト膜の凹凸形状を制御できることがわかる。
【００６２】
図８には、（４）第１実施形態の手順においての紫外線照射エネルギーに対する凹凸接線の傾きを示す。尚、現像までは図４のレジスト膜と同様の履歴であることとする。また図８には、比較として（１）現像のみを行ったレジスト膜の凹凸接線の傾きも示した。
【００６３】
図８の各値に示されるように、熱硬化前の紫外線照射エネルギーによって凹凸接線の傾きが変化することが分かる。図８に示した範囲においては、紫外線照射エネルギーが高いほど、レジスト膜の凹凸接線の傾きを現像後の状態に維持することが可能であることが示されている。これにより、紫外線照射エネルギーを含む紫外線の照射時の処理条件により、熱硬化後のレジスト膜の凹凸形状を制御できることがわかる。
【００６４】
図９には、各処理履歴のレジスト膜における透過スペクトルを示す。尚、現像までは図４のレジスト膜と同様の履歴であることとする。
【００６５】
この透過スペクトルに示すように、（１）現像後のレジスト膜と比較して、（３）現像後に直ちに熱硬化を行ったレジスト膜、（４）第１実施形態の手順に沿って熱硬化を行ったレジスト膜、（５）'第１実施形態の手順で紫外線の照射まで行ったレジスト膜は、短波長側での光透過率が上昇している。そして、（４）第１実施形態の手順に沿って熱硬化を行ったレジスト膜は、（３）現像後に直ちに熱硬化を行ったレジスト膜よりも、波長領域全体において光透過率が向上していることが確認された。
【００６６】
これにより、本発明の手順は、液晶表示装置の透過表示部の絶縁膜における脱色プロセスとしても有効な手段となる。
【００６７】
さらに、上述下第１実施形態においては、レジスト膜に対する紫外線の照射を、乾燥ガス雰囲気中で行うようにしたことにより、水分や、残存溶媒、低分子成分を主体とする昇華物が、ランプ照射窓やチャンバー内部に固着し、照度劣化やパーティクル汚染等といった不具合を引き起こす事なく、効率良くレジスト材料の重合反応を進めることが可能である。特に、乾燥ガス雰囲気の圧力を大気圧程度に保つことで、レジスト膜中からの低分子化合物の揮発（脱ガス）を防止することも可能になるため、照度劣化やパーティクル汚染等を防止する高い効果を得ることができる。
【００６８】
そして、液晶表示装置の製造工程で使用される大面積の基板においても、昇華物付着によって紫外線照度が劣化することによるレジスト膜の耐熱性のバラツキや、照射装置内部に固着したパーティクルによる装置の不具合、さらには液晶表示装置の不具合を大幅に軽減する事が可能となる。
【００６９】
またさらに、上述したような３．５μｍ〜６μｍ程度の厚膜のレジスト膜を、凹凸形状を維持した状態で熱硬化させることが可能になることから、様々な凹凸および段差形状を１枚のレジスト膜に対して一体形成することが可能になるため、安価でかつ複数回のリソグラフィーにおいての重ねズレの影響を最小限に抑えた機能性透明絶縁膜を実現することが可能になる。
【００７０】
また、通常は耐熱性が低いとされている高感度レジスト材料を用いて熱硬化させたレジスト膜を用いた場合であっても、凹凸形状を保って熱硬化させることが可能になることから、露光量を低減してスループットを上げることも可能となる。
【００７１】
＜第２実施形態＞
本第２実施形態が上述した第１実施形態と異なるところは、レジスト膜の硬化の手順にある。すなわち、図１０に示すように本第２実施形態においては、紫外線の照射を２段階で行うのである。以下第２実施形態を説明する。
【００７２】
先ず、第１実施形態において図１（１）〜図１（３）を用いて説明したと同様に、ＴＦＴ基板２０上にパターニングされたレジスト膜２４を形成するまでを行う。
【００７３】
その後、図１０のフローチャートに示すように、ステップＳ１として乾燥処理を行う。この乾燥処理は、第１実施形態と同様に行う。
【００７４】
次に、ステップＳ２ａとして、現像によってパターン形成されたレジスト膜に対して、ｉ線（３６５ｎｍ）を照射する。ここでは、ｉ線が照射されれば良くｉ線以外の波長を含む紫外線であっても良い。また特にｉ線の照射雰囲気が限定されることはなく、基板を加熱する必要もない。尚、紫外線のエネルギーは、レジスト膜中における感光剤の分解により、レジスト膜の短波長透過率が充分に上昇するエネルギーであることとする。また、このステップＳ２ａは、レジスト膜を現像処理してパターニングした後であれば、ステップＳ１の前に行っても良い。
【００７５】
その後、ステップＳ２ｂとして、乾燥ガスを充填した雰囲気下においてレジスト膜に対して紫外線を照射する。紫外線を照射する環境は、第１実施形態においてステップＳ２で説明した環境と同様であって良い。すなわち、乾燥ガスとして不活性ガスを用いることとする。このため例えば、ガスの露点が−６０℃以下の乾燥ガスが好ましく用いられ、一例として露点−６０℃（水分濃度１１ｐｐｍ程度）の窒素（Ｎ2）雰囲気が用いられる。また、レジスト膜中からの低分子化合物の揮発（脱ガス）を防止することが重要であり、乾燥ガス雰囲気の圧力を大気圧程度に保つことが好ましい。さらに、この紫外線照射の工程は加熱条件下で行われても良い。この場合、加熱温度をレジスト材料のガラス転移点未満に保つことによって、レジスト材料の再流動を防止することが重要であり、例えば８０℃程度の加熱条件下で行われることとする。
【００７６】
また、この紫外線を照射する工程における処理条件は、熱硬化後のレジスト膜の表面形状の凹凸を制御するパラメータとなることも、第１実施形態と同様であり、紫外線照射エネルギー、紫外線照射時の加熱温度については、例えば予備実験を行うことにより検出した条件で行うこととする。
【００７７】
尚、上述したステップＳ２ａは、ステップＳ２ｂと同一の環境下において実施されても良い。この場合、ステップＳ２ａにおいてはレジスト膜に対してｉ線（波長λ＝３６５ｎｍ）を含む紫外線を照射し、ステップＳ２ｂにおいては紫外線の照射波長を切り替えてｉ線よりも短波長の紫外線（例えば波長λ＝２５４ｎｍ）が照射されるようにする。
【００７８】
その後、ステップＳ３として、第１実施形態と同様にレジスト膜の熱硬化を行う。
【００７９】
以上の後には、第１実施形態で図３を用いて説明したと同様に画素電極２６，２８の形成を行い、さらに組み立て工程を行うことにより、液晶表示装置３６を得る。
【００８０】
このようにして得られた液晶表示装置３６は、第１実施形態と同様に２枚の基板２０−３０間に液晶層３４を挟持してなり、ＴＦＴ基板２０上を覆うレジスト膜２４’が、ＴＦＴ基板２０の凹凸を埋め込むと共に、その表面に複数の凹凸形状が形成された一体構造として形成されているところが特徴的である。
【００８１】
このような第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、露光・現像によってパターニングしたレジスト膜を熱硬化させる前に、乾燥ガスを充填した雰囲気下において紫外線を照射する工程（ステップＳ２ｂ）を行う構成である。このため、第１実施形態と同様の効果を得ることができ、厚膜化したレジスト膜にける表面凹凸形状を維持した状態で熱硬化させることが可能である。
【００８２】
また本第２実施形態においては、乾燥ガスを充填した雰囲気下において紫外線を照射する工程（ステップＳ２ｂ）の前に、ｉ線（波長λ＝３６５ｎｍ）を含む紫外線を照射する工程（ステップＳ２ａ）を行っている。これにより、熱硬化後のレジスト膜における透過率特性が良好になり、特に短波長側においての光透過率の向上を図ることが可能になる。
【００８３】
図１１には、第１実施形態で形成したレジスト膜と、第２実施形態で形成したレジスト膜とについての透過スペクトルを示す。この透過スペクトルに示すように、（５）ｉ線を含む紫外線を照射するステップＳ２ａを挿入して熱硬化させた第２実施形態のレジスト膜は、（４）第１実施形態のレジスト膜と比較して特に短波長側においての光透過率が向上していることが確認された。
【００８４】
＜表示装置の回路構成＞
図１２は、上述した実施形態の表示装置３６の回路構成の概略を示す図である。
【００８５】
この図に示すように、液晶表示装置３６のＴＦＴ基板２０側の透明基板１上には、表示領域１ａとその周辺領域１ｂとが設定されている。表示領域１ａは、複数の走査線４１と複数の信号線４３とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して１つの画素が設けられた画素アレイ部として構成されている。また周辺領域１ｂには、走査線４１を走査駆動する走査線駆動回路４５と、輝度情報に応じた映像信号（すなわち入力信号）を信号線４３に供給する信号線駆動回路４７とが配置されている。
【００８６】
走査線４１と複数の信号線４３との交差部に対応した各画素に設けられる画素回路は、例えば画素電極２６，２８、薄膜トランジスタＴｒ、および保持容量Ｃｓで構成されている。そして、走査線駆動回路４５による駆動により、薄膜トランジスタＴｒを介して信号線４７から書き込まれた映像信号が保持容量Ｃｓに保持され、保持された信号量に応じた電圧が画素電極２６，２８に供給され、この電圧に応じて液晶層を構成する液晶分子が傾斜して表示光の透過が制御される。
【００８７】
尚、以上のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成しても良い。また、周辺領域１ｂには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加される。
【００８８】
＜適用例＞
以上説明した本発明に係る表示装置は、図１３〜図１７に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。 
【００８９】
図１３は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。 
【００９０】
図１４は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す斜視図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【００９１】
図１５は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 
【００９２】
図１６は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 
【００９３】
図１７は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【００９４】
尚、以上の各実施形態においては、本発明を液晶表示装置に適用した構成を説明したが、本発明は有機電界発光素子を配列して構成された表示装置（いわゆる有機ＥＬディスプレイにも適用可能である。この場合、有機電界発光素子が設けられる表示領域を覆う絶縁膜として、実施形態において説明したレジスト膜が適用される。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】実施形態の製造方法を説明する断面工程図である。
【図２】第１実施形態の製造方法の要部を説明するフローチャートである。
【図３】実施形態の製造方法とこれによって得られる表示装置の要部断面図である。
【図４】各履歴のレジスト膜の表面状態を示す図である。
【図５】塗布成膜時のレジスト膜の膜厚に対する、現像処理後に直ちに熱硬化（２００℃）させたレジスト膜における凹凸接線の傾きを示すグラフである。
【図６】凹凸接線の傾きを説明する図である。
【図７】各処理履歴のレジスト膜における凹凸接線の傾きを示す図である。
【図８】第１実施形態の手順においての紫外線照射エネルギーに対する凹凸接線の傾きを示すグラフである。
【図９】各処理履歴のレジスト膜における透過スペクトルである。
【図１０】第２実施形態の製造方法の要部を説明するフローチャートである。
【図１１】各実施形態を適用して形成したレジスト膜の透過スペクトルである。
【図１２】実施形態の表示装置の回路構成の一例を示す図である。
【図１３】本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。
【図１４】本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。
【図１５】本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。
【図１６】本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。
【図１７】本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。
【符号の説明】
【００９６】
２０…ＴＦＴ基板（基板）、２２…レジスト膜（塗布成膜後）、２４…レジスト膜（現像によるパターニング後）、２４’…レジスト膜（熱硬化後）、２４ｂ…光拡散面、２４ｄ…柱状スペーサ、３０…対向基板、３４…液晶層、３６…液晶表示装置、ｄ…段差、ｇ１，ｇ２…セルギャップ（液晶層の層厚）、ｍ…液晶分子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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