(57)【要約】【課題】  透過部および反射部を有する画素が複数形成された液晶ディスプレイ用基板において、透過部と反射部とで色調整を容易に行なう。【解決手段】  液晶ディスプレイ用基板は、絶縁性基板１０と、絶縁性基板１０上に形成された層間絶縁膜と、透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１ａ上に形成された透明電極と、反射部Ｒにおける層間絶縁膜１１ｂ上に形成された反射電極と、両電極上に形成されたカラーフィルタとを有する。反射部Ｒにおける層間絶縁膜１１ｂは、凹部と凸部から構成された凹凸面を有する。透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１ａの高さｈ１が、凸部の高さｈ２以下である。【選択図】  図２
2008241726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過部および反射部を有する画素が複数形成された液晶ディスプレイ用基板であって、
絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成された絶縁膜と、前記透過部における前記絶縁膜上に形成された透過部用電極と、前記反射部における前記絶縁膜上に形成された反射部用電極と、前記透過部用電極および前記反射部用電極上に形成されたカラーフィルタとを有しており、
前記反射部における前記絶縁膜は、凹部と凸部から構成された凹凸面を有しており、
前記透過部における前記絶縁膜の高さが、前記絶縁膜の前記凸部の高さ以下である液晶ディスプレイ用基板。
【請求項２】
前記透過部における前記絶縁膜の高さは、前記絶縁膜の前記凹部の高さ以上である請求項１に記載の液晶ディスプレイ用基板。
【請求項３】
前記透過部における前記絶縁膜の高さは、前記絶縁膜の前記凸部および前記凹部の平均高さに略等しい請求項１に記載の液晶ディスプレイ用基板。
【請求項４】
前記凹凸面は、傾斜角度分布０°以上20°以下の全存在確率が90％以上であり、かつ傾斜角度分布の最大値が２°以上10°以下である請求項１に記載の液晶ディスプレイ用基板。
【請求項５】
前記透過部における前記絶縁膜の高さは、前記絶縁膜の前記凹部の高さ以下である請求項６に記載の液晶ディスプレイ用基板。
【請求項６】
前記基板はプラスチック基板である請求項１に記載の液晶ディスプレイ用基板。
【請求項７】
請求項１に記載の液晶ディスプレイ用基板と、前記液晶ディスプレイ用基板に対向して配置され、かつ共通電極を有する対向基板と、前記液晶ディスプレイ用基板および前記対向基板との間に介在する液晶層とを備え、前記透過部は前記液晶ディスプレイ用基板側から入射する光を用いて透過モードで表示を行い、前記反射部は前記対向基板側から入射する光を用いて反射モードで表示を行う液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の液晶ディスプレイ用基板を製造する方法であって、
前記絶縁性基板上に感光性樹脂膜を成膜する工程と、
露光機およびフォトマスクを用いて、前記感光性樹脂膜にハーフトーン露光を行なう工程と、
露光後の前記感光性樹脂膜を加熱して、前記絶縁膜を形成する工程とを有する方法。
【請求項９】
前記フォトマスクは、前記透過部に対応するパターンが前記露光機の分解能以下のパターン幅またはパターン径を有する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記フォトマスクは、前記透過部に対応するパターンが２μｍ以上４μｍ以下のパターン幅またはパターン径を有する請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過モードによる表示と反射モードによる表示とが可能な反射透過両用型の液晶表示装置に用いられる液晶ディスプレイ用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistance ）などのモバイル機器はさまざまな用途や場所で利用されるようになり、次々と新しい製品が開発されている。これらの機器で良く用いられる液晶ディスプレイとして、反射透過両用型（以下、単に「両用型」という。）の液晶ディスプレイが挙げられる。両用型の液晶ディスプレイは、太陽光などの周囲の強い光を反射板により反射させて利用する反射型ディスプレイと、バックライトなどの照明装置からの透過光を利用する透過型ディスプレイの両方の性能を持ち合わせており、さまざまな場所でも使用できる。そのため、両用型の液晶ディスプレイの技術開発も盛んに行われ、これまでにさまざまな技術や工夫がディスプレイパネル内に取り入れられている。
【０００３】
図１２は、現在一般的に使用されている両用型の液晶ディスプレイを模式的に示す断面図である。図１２に示すように、両用型の液晶ディスプレイでは、内部バックライトからの光301 を透過させる透明な透過部用電極101 と、外部からの光302 を反射するための反射板102 が１つの画素内に備えられている。反射板102 は、微小の凹凸形状をもつ層間絶縁膜103 上に、AlやAgなどの反射率の高い導電性の金属メタルを形成することによって作成され、反射部用電極としても用いられる。反射板102 表面の凹凸形状は、フォトリソグラフィ技術などを用いて精密に設計されており、入射光301 を効率よく反射し、明るさを向上させて、反射表示特性を上げる工夫が採られている。
【０００４】
さらに、両用型のディスプレイでは、反射板102 により反射された光302 を利用する場合における反射部の光路長と、内部の光301 を利用する場合における透過部の光路長とで差が生じてしまうので、反射部の表示性能と透過部の表示性能を同等にするためのさまざまな工夫が必要となる。特に、色設計は非常に重要な表示特性であるので、反射表示では光302 がカラーフィルタ201 を２回通ってしまうことを考慮して、反射部のカラーフィルタ201 を透過部のカラーフィルタ202 よりも色純度の小さいものにしたり、厚みを変えたりして、透過部と反射部とで色の調整を行っている。
【０００５】
一方、大型画面のディスプレイだけでなく、画面の小さいモバイル機器用ディスプレイにおいても、画面の綺麗さの要求が次第に高まっており、精細度が200ppi(pixel per inch)を越える非常に高精細なモバイル機器用のディスプレイも開発されている。しかしながら、精細度を高めていくと画素サイズが非常に小さくなるので、製造工程において、アライメントずれを考慮したマージンを大きくとる必要がある。したがって、開口率（画素サイズに対する表示サイズの割合）が小さくなってしまうという問題が生じる。液晶表示素子においては、薄膜トランジスタ(TFT) 基板と、カラーフィルタが形成された対向基板とを貼り合わせる工程でのアライメントずれが大きいので、高精細度のディスプレイを製造する場合の大きな課題になっていた。そのため、対向基板側にカラーフィルタ(CF)を形成するという現在の方法に代えて、ＴＦＴ基板上にカラーフィルタを直接作り込んでしまういわゆるCF on TFT の技術開発も行われている（例えば特許文献１を参照）。
【０００６】
近年、軽量であり、かつフレキシブル性に富んだプラスチック基板が次世代ディスプレイとして注目を浴びている。プラスチック基板を用いたフレキシブルディスプレイの製造においては、プラスチック基板がガラス基板に比べ温度や水分による寸法変化が非常に大きいので、貼り合わせ工程時のアライメントずれの生じないCF on TFT 技術は特に有望な製造方法になる。
【特許文献１】特開平8-122824号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、図１２に示すＴＦＴ基板にCF on TFT 技術を採用すると、カラーフィルタ制御において大きな問題が生じる。具体的には、図１２に示すＴＦＴ基板では、透過部に深さが３μｍ程度の大きな凹みが存在するので、スピンコート法などにより透過部上にカラーフィルタを塗布すると、その凹みの中にカラーフィルタが堆積する。すなわち、透過部のカラーフィルタの膜厚が反射部のカラーフィルタの膜厚と大きく異なるという課題がある。機種によって透過部の面積が異なり、凹みの大きさも異なるので、凹みを制御する必要性は様々である。また、カラーフィルタ材料の粘性によっても凹みによる影響が異なる。したがって、特に両用型のディスプレイでは、反射部と透過部におけるカラーフィルタ制御が表示性能に非常に大きな影響を与えるので、凹みによる問題をさらに深刻化させている。
【０００８】
また、凹みによる問題は、カラーフィルタの塗布時だけでなく、配向膜や導電膜の塗布時においても生じて、膜厚が不均一となったり、液溜まりが生じたりする。さらに、液晶分子を配向させるために、一定方向に布などで配向膜を接触処理するラビン工程においても、凹みによりラビング不良が生じて、配向ムラなどが起きるおそれもある。
【０００９】
本発明は、透過部および反射部を有する画素が複数形成されたカラー液晶ディスプレイ用基板において、透過部と反射部とで色調整を容易に行なうことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の液晶ディスプレイ用基板には、透過部および反射部を有する画素が複数形成されている。本発明の液晶ディスプレイ用基板は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成された絶縁膜と、前記透過部における前記絶縁膜上に形成された透過部用電極と、前記反射部における前記絶縁膜上に形成された反射部用電極と、前記透過部用電極および前記反射部用電極上に形成されたカラーフィルタとを有する。前記反射部における前記絶縁膜は、凹部と凸部から構成された凹凸面を有する。前記透過部における前記絶縁膜の高さが、前記絶縁膜の前記凸部の高さ以下である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、透過部と反射部とで色調整を容易に行なうことかできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態では、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）液晶表示装置を例にして説明する。また、同族的な構成要素を総括的に表すために、参照符号の英字を省略して、参照符号の数字のみを表記することがある。例えば、透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１ａと、反射部Ｒにおける層間絶縁膜１１ｂを総括的に層間絶縁膜１１と表記することがある。
【００１３】
（実施形態１）
図１は本実施形態の液晶表示装置を模式的に示す断面図である。本実施形態の液晶表示装置は、ＴＦＴ基板１と、ＴＦＴ基板１に対向して配置された対向基板２と、ＴＦＴ基板１および対向基板２に挟まれた液晶層３とを備え、マトリクス状に配列された複数の画素を有する。
【００１４】
複数の画素のうち少なくとも１つの画素は透過部Ｔと反射部Ｒを有する。透過部ＴはＴＦＴ基板１側から入射する光を用いて透過モードで表示を行い、反射部Ｒは対向基板２から入射する外光を用いて反射モードで表示を行う。
【００１５】
ＴＦＴ基板１は、画素ごとに設けられた画素電極（不図示）、画素電極に対応して設けられたＴＦＴ（不図示）、ＴＦＴに電気的に接続された走査配線および信号配線（いずれも不図示）などを有する。
【００１６】
ＴＦＴ基板１はプラスチック基板やガラス基板などの絶縁性基板１０を有する。絶縁性基板１０上には、走査配線、信号配線およびＴＦＴなどが形成され、これらを覆う層間絶縁膜１１が形成されている。層間絶縁膜１１の表面には、透過部用電極としての透明電極１２が透過部Ｔに形成され、反射部用電極としての反射電極１３が反射部Ｒに形成されている。透明電極１２は例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などの透明導電材料から形成され、反射電極１３は例えばアルミニウムや銀などの高反射率金属から形成される。透明電極１２は、層間絶縁膜１１に設けられたコンタクトホール（不図示）を介してＴＦＴのドレイン電極と電気的に接続されている。反射電極１３は、透明電極１２を介して、ドレイン電極に電気的に接続されている。ドレイン電極に電気的に接続された透明電極１２および反射電極１３が、画素電極として機能する。
【００１７】
透明電極１２および反射電極１３上にはカラーフィルタ１４が形成されている。カラーフィルタ１４は、典型的には、赤、緑および青の色相を有している。透過部Ｔにおけるカラーフィルタ１４の膜厚は、反射部Ｒにおけるカラーフィルタ１４の膜厚よりも大きい。これにより、カラーフィルタ１４を２回通過する反射部Ｒと、カラーフィルタ１４を１回通過する透過部Ｔとで、色調を調整することができる。
【００１８】
図２は本実施形態における層間絶縁膜１１を拡大して示す断面図である。なお、図２においては透明電極１２、反射電極１３およびカラーフィルタ１４の記載を省いている。
【００１９】
本実施形態における層間絶縁膜１１は、透過部Ｔにおいて平坦面を有しており、反射部Ｒにおいて凹部と凸部から構成された凹凸面を有する。透過部Ｔにおける基板表面から層間絶縁膜１１の平坦面までの高さｈ１は、３μｍ程度であり、反射部Ｒにおける基板表面から凸部までの高さｈ２よりも低く、反射部Ｒにおける基板表面から凹部までの高さｈ３よりも高い。
【００２０】
また、反射部Ｒの凸部および凹部のそれぞれに対する透過部Ｔとの段差を略同じにすることができる。言い換えれば、透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１の高さｈ１を反射部Ｒにおける凸部および凹部の平均高さに略等しくすることができる。なお、反射部Ｒにおける凸部と凹部との凹凸差（ｈ２−ｈ３）は０．５μｍ以上１μｍ以下程度である。透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１の高さｈ１は、反射部Ｒにおける凸部の高さｈ２と等しくても良く、あるいは反射部Ｒにおける凹部の高さｈ３と等しくても良い。
【００２１】
対向基板２はプラスチック基板やガラス基板などの絶縁性基板２０を有する。絶縁性基板２０の反射部Ｒに対応する領域、言い換えれば反射電極１３に対向する領域には、透明誘電体層２１が設けられている。透明誘電体層２１は、典型的には無色であり、例えばアクリル樹脂を用いて形成される。絶縁性基板２０上には、例えばＩＴＯなどの透明導電材料からなる対向電極２２が形成されている。
【００２２】
さらに、典型的には、ＴＦＴ基板１および対向基板２の液晶層３側の表面に、例えばポリイミド等の高分子材料からなる配向層（不図示）がそれぞれ形成されており、これらの配向層にはラビング処理が施されている。ＴＦＴ基板１と対向基板２は、例えばエポキシ樹脂等からなるシール材（不図示）を介して貼り合わされており、これらの基板１，２間に液晶層３となる液晶材料が封入されている。
【００２３】
本実施形態では、反射部Ｒにおける液晶層３の厚さは、透過部Ｔにおける液晶層３の厚さの約１／２である。対向基板２の表面段差と反射部Ｒにおける液晶層３の厚さとがほぼ等しくなるように透明誘電体層２１を形成することによって、反射部Ｒにおける液晶層３の厚さＲを透過部Ｔにおける液晶層３の厚さの約１／２とすることができる。これにより、反射部Ｒにおける光路長と、透過部Ｔにおける光路長とを整合させることができる。
【００２４】
本実施形態の層間絶縁膜１１は、反射部Ｒ用の滑らかな凹凸形状と、透過部Ｔ用の平坦な形状とを有するので、良好な反射特性を持った反射透過両用型の表示デバイスが得られる。特に、透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１ａの高さｈ１が、反射部Ｒにおける凸部の高さｈ２以下であり、かつ反射部Ｒにおける凹部の高さｈ３以上であるので、透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１ａの高さと反射部Ｒにおける層間絶縁膜１１ｂの高さを略等しくすることができる。したがって、層間絶縁膜１１上に形成する薄膜や塗布材料を透過部Ｔおよび反射部Ｒにおいて略同じ高さで製造することが可能となるので、機能制御が容易な表示デバイスを製造することができる。
【００２５】
また、透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１ａの高さが反射部Ｒにおける凸部および凹部の平均高さに略等しい場合には、層間絶縁膜１１上に形成する薄膜や塗布材料を透過部Ｔおよび反射部Ｒにおいて体積を略同じにすることができる。すなわち、機能制御がさらに容易な表示デバイスを製造することができる。
【００２６】
本発明者らは、本発明の完成途上において、下記の試験を通じて新たな知見を得た。図面を参照しながら、その試験について説明する。
【００２７】
スピンコート法（回転数1500rpm 程度）を用いて、透明性の高いポジ型感光性樹脂（例えば東京応化製OFPR-800）を膜厚３μｍで均一に絶縁性基板１０上に塗布した。その後、ホットプレートやオーブンなどで100 ℃程度の比較的低い温度のプリベークを行い、余分な有機溶剤を蒸発させると共に、樹脂膜の密着性を向上させた。図３に示すフォトマスクを通して樹脂膜にＵＶ露光を行い、現像液（例えば東京応化製NMD-3 ）にてパターンの現像を行った。図３に示すフォトマスクは、反射部Ｒの凹凸に対応する円形の遮光部（直径５μm 程度）が分散されたマスクパターン401 と、透過部Ｔに対応する遮光パターン402
を有する。
【００２８】
ホットプレートやオーブンなどを用いて、プリベーク温度よりも高温（例えば100 ℃〜200 ℃）でポストベークを行った。これにより、反射部Ｒにおける凹凸の高さが約0.5 μｍ程度となり、反射部Ｒの樹脂膜表面が滑らかな凹凸面となった。一方、未露光部である透過部Ｔは現像されないので、透過部Ｔの樹脂膜表面は平坦であった。得られた層間絶縁膜上に、AlやAgなどの反射率の高いメタル膜をスパッタ法により成膜した。フォトリソグラフィ工程とエッチング工程を経て、反射部Ｒの凹凸パターンにのみメタル膜を残すことによって、滑らかな凹凸形状の反射板が完成した。ポストベークは、加熱によって樹脂材料の熱ダレを引き起こし、急峻な凹凸面を滑らかな凹凸面に変化させる工程である。ポストベークは、反射板の凹凸形状において、さらには反射特性において非常に重要な工程の１つである。
【００２９】
ポストベーク条件と反射部Ｒの凹凸形状との関係について説明する。図４はポストベークが不十分であった場合の層間絶縁膜103 の凹凸形状の断面図である。図４では、ポストベークによる熱ダレが不十分であるので、凹凸形状があまり滑らかではなく、切立った断面形状になっている。但し、透過部Ｔである未露光部の平坦面との段差はほとんどない。
【００３０】
一方、図５はポストベークが十分であった場合の層間絶縁膜103 の凹凸形状の断面図である。図５では、ポストベークによる熱ダレが十分であるので、滑らかな凹凸形状が形成されている。しかしながら、滑らかな形状を作るために、凸部の熱ダレも利用されているので、凸部が低くなってしまい、未露光部である透過部Ｔの平坦面との段差が大きくなることが分かった。
【００３１】
これらの結果を図６および図７にまとめた。図６はポストベーク温度と反射部Ｒの凹凸形状との関係を示すグラフである。具体的には、ポストベーク温度と、凹凸形状の傾斜角度分布において０°以上20°以下の傾斜角度が存在する存在確率の合計との関係を示している。併せて、ポストベーク温度の変化に対する、凸部と未露光部との段差の変化を示している。傾斜角度分布の存在確率は、各傾斜角度を持つ凹凸形状がどの程度存在するかを表している。傾斜角度が大き過ぎる凹凸形状では、反射光が入射方向から大きくずれて反射されることを意味する。凹凸形状の傾斜角度が傾斜角度分布０°以上20°以下の範囲内に存在する確率が高いほど、効率よく入射光を反射できることが知られている。好ましくは、傾斜角度分布０°以上20°以下の全存在確率が90％以上である。
【００３２】
図７はポストベーク温度と反射部Ｒにおける傾斜角度分布の最大値（最大角）との関係を示すグラフである。図７では、傾斜角度分布０°以上20°以下の全存在確率が90％以上であり、かつ傾斜角度分布の最大値（最大角）が約２°以上の領域を理想領域としているが、理想領域は用いる材料等によって多少変動する。一般には、傾斜角度分布０°以上20°以下の全存在確率が90％以上であり、かつ傾斜角度分布の最大値が２°以上10°以下であることが望ましい。
【００３３】
図８は、図７の理想領域内、理想領域外ＡおよびＢにおける各反射部の散乱角反射特性を示している。理想領域外Ａの反射部では、反射部の凹凸形状が急峻であるので、反射光のロスが大きく、反射部としては不十分である。また、理想領域外Ｂの反射部では、反射光のロスはないが、散乱角の変化によって反射光強度が大きく変化するので、見る角度によって明るさが違って見えてしまう。すなわち、理想領域外Ｂの反射部では、凹凸形状を作るメリットが得られない。一方、理想領域内の反射部は、反射光のロスはなく、かつ見る角度を３０°近くまで変えてもほぼ一定の反射強度が得られるので、理想的な反射部と言える。
【００３４】
図６から分かるように、理想的な滑らかな凹凸形状をもつ反射板を製造するための温度にてポストベークを行なうと、透過部用の層間絶縁膜（平坦面）の高さが反射部用の層間絶縁膜（凸部）の高さよりも高くなることが本発明者らによる試験から判明した。さらに、その透過部用の平坦面の高さと反射部用の凹凸形状の凸部の高さとの段差が最低1.0 μｍ程度必要であることも分かった。
【００３５】
ところが、このような凹凸形状が反射部全体の大面積領域にある場合、図１２の液晶表示装置と同様の課題が生じる。具体的には、カラーフィルタ材料などの塗布材料をスピンコートコート法などで塗布した場合、カラーフィルタ材料が反射部の凹みに堆積して、周りに広がらなくなる。したがって、反射部内にカラーフィルタ材料が厚く堆積してしまったり、カラーフィルタの表面に大きな段差ができたりするおそれが生じる。加えて、反射部のカラーフィルタの方が厚くなることは、反射部の色純度の方が高くなることを意味するので、両用型ディスプレイの反射部と透過部の各光路長の関係によって、カラーフィルタの色設計がさらに難しくなるという大きな問題が生じる。
【００３６】
そこで本発明者らは、新たなフォトマスクを用いることによって、反射部用の滑らかな凹凸形状を持ちつつ、反射部との段差が実質的にない透過部用の平坦な形状を持つ層間絶縁膜を製造する方法を見出した。
【００３７】
図９は本実施形態で用いられるフォトマスクの一画素に対応するパターンを示す平面図である。図９に示すフォトマスクは、反射部Ｒの凹凸に対応する円形の遮光部（直径５μｍ程度）が分散されたマスクパターン４１と、透過部Ｔに対応するハーフトーン露光パターン４２を有する。
【００３８】
ハーフトーン露光パターンとは、露光機の分解能よりも小さい幅または径を有するパターンを露光機の光が通ることによって、露光量を平均的に減らす技術である。したがって、ハーフトーン露光パターン４２を用いて露光、現像することにより、遮光パターンを用いた場合に比して、透過部Ｔにおける平坦面が低くなる。また、余分な露光量調整用のマスクをわざわざ作成する必要がないので、製造コストを抑制することができるメリットがある。
【００３９】
一般的に用いられるステッパ型の露光機の分解能（解像度）は２μｍ程度であるので、通常は、その解像度以下の微細パターン（例えば１μｍ程度）でハーフトーン露光パターン４２が作成される。しかしながら、本実施形態では、露光および現像の後に、ポストベークが行なわれるので、露光および現像後の表面が多少凹凸形状であっても、熱ダレにより表面を平坦できることが判明した。したがって、ハーフトーン露光パターン４２を１μｍ程度の微細パターンに形成する必要がなく、露光機の分解能以上の幅または径を有するパターン、例えば２μｍ以上４μｍ以下のパターン幅またはパターン径を有するハーフトーン露光パターン４２を用いることができる。１μｍ程度の非常に微細なパターンを有するフォトマスクを作成する場合には、２μｍ程度のマスクパターンを作成する場合に比して数倍のコストがかかる。したがって、本実施形態によれば、余分なコストを抑えながらハーフ露光パターン技術を用いることが可能となるので、製造コストを大幅に減らすことができる。
【００４０】
図９に示すハーフトーン露光パターン４２はスリットタイプのパターンであり、幅（長手方向に対して交差する方向）が約３μｍの遮光部421 と、幅方向に遮光部421 に挟まれた、幅が約２μｍの隙間（ギャップ）422 とを有する。しかし、ハーフトーン露光パターン４２のパターン形状はこれに限定されない。例えば、遮光部に包囲された四角や円形などのドットタイプでも良い。遮光部421 のパターンサイズとギャップ422 のサイズとの割合を調整することによって、ハーフトーン露光量を調整することができる。図９に示す新たなマスクパターンを用いることによって、通常のハーフトーン露光と同様の方法で、滑らかな凹凸形状および平坦な形状の両方をもつ層間絶縁膜１１を製造することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、露光部が現像されるポジ型感光性樹脂を用いた場合について説明しが，未露光部が現像されるネガ型感光性樹脂を用いても良い。この場合、遮光部421
の幅を露光機の分解能以上、例えば２μｍ以上４μｍ以下にすることができる。
【００４２】
次に、図１０を参照しながら、本実施形態の層間絶縁膜１１上にカラーフィルタ１４を形成する工程について説明する。まず、透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１ａ上に膜厚０．１μｍ程度の透明電極１２を形成し、反射部Ｒにおける層間絶縁膜１１ｂ上に膜厚0.1 μｍ程度の反射電極１３を形成する。スピンコート法により膜厚が３μｍ程度になるように回転数1000rpm で、感光性の塗布型カラーフィルタ１４を層間絶縁膜１１上に塗布する。図１０（ａ）に示すように、透過部Ｔと反射部Ｒとで層間絶縁膜１１の段差がほとんどないので、カラーフィルタ１４の膜厚が反射部Ｒと透過部Ｔとでほぼ同じになるようにカラーフィルタ１４を層間絶縁膜１１上に塗布することができる。すなわち、膜厚の精度を高めてカラーフィルタ１４を塗布することができる。なお、赤、緑および青それぞれの塗布型カラーフィルタ材料は粘性が異なるので、カラーフィルタ材料の粘性に応じて、スピンコートの際の回転数を決定すれば良い。
【００４３】
次に、図１０（ｂ）に示すように、ハーフトーン露光技術等を用いて露光量調整を行って、カラーフィルタ１４のパターニングを行なう。具体的には、反射部Ｒおよび透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１上のみにカラーフィルタ１４が残り、なおかつ反射部Ｒにおけるカラーフィルタ１４ｂの厚みが透過部Ｔにおけるカラーフィルタ１４ａの厚みの概ね半分になるように、カラーフィルタ１４のパターニングを行なう。これにより、光が２回通過する反射部Ｒにおけるカラーフィルタ１４ｂの色調と、光が１回通過する透過部Ｔにおけるカラーフィルタ１４ａの色調とを調整することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では反射部Ｒにおけるカラーフィルタ１４ｂのみの膜厚を半分にすることによって色調整を行っているが、反射部Ｒにおけるカラーフィルタ１４ｂの一部をパターニングして透明領域（白領域）を形成することによって色調整を行ってもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、層間絶縁膜１１上にカラーフィルタ１４を形成する場合について説明したが、層間絶縁膜１１上に他の塗布材料をスピンコートする場合についても、カラーフィルタ１４を形成する場合と同等の効果が得られる。例えば、透過部Ｔおよび反射部Ｒ上に、塗布用ITO などの導電性材料、液晶ギャップ調整用の層間絶縁膜や液晶配向膜などの絶縁性材料を塗布する場合においても、透過部Ｔおよび反射部Ｒにおける膜厚を略均一にすることができる。言い換えれば、反射部Ｒの高さと透過部Ｔの高さが略等しい層間絶縁膜１１上に塗布材料を塗布できるので、塗布材料を制御よく塗布することが可能となり、表示デバイスを精密設計して製造することができる。
【００４６】
本実施形態のＴＦＴ基板１はカラーフィルタ１４を有するので、ガラス基板に比べ温度や水分による寸法変化が非常に大きいプラスチック基板を用いた場合であっても、貼り合わせずれ等のアライメントずれを減らすことができる。すなわち、開口率の向上が可能なCF on TFT 技術を利用することができる。したがって、軽量かつフレキシブル性に富んだフレキシブル表示デバイスを容易かつ精度よく製造することが可能となる。言い換えれば、開口率の大きく採ることができると共に色設計を精度良く行なうことができる反射透過両用型の表示デバイスを製造することができる。
【００４７】
（実施形態２）
実施形態１では、透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１ａの高さが、反射部Ｒにおける凸部の高さ以下であり、かつ反射部Ｒにおける凹部の高さ以上である場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００４８】
本実施形態では、透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１ａの高さが、反射部Ｒにおける凸部および凹部の高さよりも低い場合について説明する。図１１は本実施形態のＴＦＴ基板１の一画素部分を模式的に示す断面図である。なお、図１１において、実施形態１のＴＦＴ基板１と同様の構成要素に同じ参照符号を付すことにより、その説明を省略する。
【００４９】
本実施形態では、層間絶縁膜１１の段差調整を積極的に活用することにより、層間絶縁膜１１の上に塗布されるカラーフィルタ１４の膜厚調整を行なっている。具体的には、透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１ａの高さを反射部Ｒにおける層間絶縁膜１１ｂの高さよりも少しだけわざと低くする。例えば、透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１ａの高さｈ１を反射部Ｒにおける凸部の高さｈ２よりも約１μｍ低くする。透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１ａの高さ調整は、図９に示すハーフトーン露光パターン４２のパターンサイズ等を調整することにより行なうことができる。なお、反射部Ｒにおける凸部の高さｈ２と凹部の高さｈ３との差は約０．５μｍである。
【００５０】
スピンコート法により透過部Ｔにおける膜厚が３μｍ程度になるように回転数1000rpm
で、感光性の塗布型カラーフィルタ１４を層間絶縁膜１１上に塗布すると、透過部Ｔにおけるカラーフィルタ１４ａの体積が反射部Ｒにおけるカラーフィルタ１４ｂの体積の概ね２倍になる。したがって、反射部Ｒにおけるカラーフィルタ１４ｂをわざわざパターニングすることなく、すなわちカラーフィルタ１４を層間絶縁膜１１上に塗布するだけで、反射部Ｒ上のカラーフィルタ１４ｂの色調を調整することができるので、実施形態１の場合に比して製造工程を簡略化できるメリットがある。
【００５１】
以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せに、さらにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば、上記実施形態では、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置について説明したが、ＭＩＭ(Metal Insulator Metal) などの二端子素子をスイッチ素子とするアクティブマトリクス型液晶表示装置やパッシブ（マルチプレックス）駆動型液晶表示装置にも本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の液晶ディスプレイ用基板は、デジタルスチルカメラ、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance ）、液晶テレビ、ノートパソコン、パーソナルコンピュータ用ディスプレイ、カーナビゲーションシステムのディスプレイ、ゲームやパチンコなどのアミューズメント機器などに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態１の液晶表示装置を模式的に示す断面図である。
【図２】実施形態１における層間絶縁膜１１を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明者らによる試験で用いたフォトマスクの一画素に対応するパターンを示す平面図である。
【図４】ポストベークが不十分であった場合の層間絶縁膜103 の凹凸形状の断面図である。
【図５】ポストベークが十分であった場合の層間絶縁膜103 の凹凸形状の断面図である。
【図６】ポストベーク温度と反射部Ｒの凹凸形状との関係を示すグラフである。
【図７】ポストベーク温度と反射部Ｒにおける傾斜角度分布の最大値（最大角）との関係を示すグラフである。
【図８】図７の理想領域内と理想領域外Ａ，Ｂの傾斜角度分布を持つ各反射部の散乱反射特性を示すグラフである。
【図９】実施形態１で用いられるフォトマスクの一画素に対応するパターンを示す平面図である。
【図１０】実施形態１の層間絶縁膜１１上にカラーフィルタ１４を形成する工程を模式的に示す断面図である。
【図１１】実施形態２のＴＦＴ基板１の一画素部分を模式的に示す断面図である。
【図１２】現在一般的に使用されている両用型の液晶ディスプレイを模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１      ＴＦＴ基板
２      対向基板
３      液晶層
１０      絶縁性基板
１１      層間絶縁膜
１２      透明電極
１３      反射電極
１４      カラーフィルタ
２０      絶縁性基板
２１      透明誘電体層
２２      対向電極
４１      マスクパターン
４２      ハーフトーン露光パターン
Ｔ        透過部
Ｒ        反射部
ｈ１      透過部Ｔにおける層間絶縁膜１１の高さ
ｈ２      反射部Ｒにおける凸部の高さ
ｈ３      反射部Ｒにおける凹部の高さ
【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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