JP2001345024A

JP2001345024A - 電極基板および電極基板の作製方法

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Publication number: JP2001345024A
Application number: JP2001012526A
Authority: JP
Inventors: Takashi Fujikawa; 隆藤川; Masafumi Ogura; 雅史小倉; Yoshiharu Kataoka; 義晴片岡
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2001-12-14
Anticipated expiration: 2021-01-19
Also published as: JP4052804B2

Abstract

(57)【要約】【課題】有機絶縁膜上に形成された透明導電膜と無機
絶縁膜上に形成される透明導電膜を同時に精度良くエッ
チングする。【解決手段】本発明の電極基板の作製方法は、同一面
側に有機絶縁膜４９からなる有機絶縁膜領域と無機絶縁
膜１４４からなる無機絶縁膜領域とを有する該電極基板
において、該有機絶縁膜領域および該無機絶縁膜領域に
接して透明導電膜を形成し、該有機絶縁膜領域に接する
該透明導電膜の結晶粒径を２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下に
する工程と、該有機絶縁膜領域および該無機絶縁膜領域
に接する該透明導電膜を同時にエッチングする工程と、
を包含する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極基板および電
極基板の作製方法に関する。さらに詳しくは、無機絶縁
膜からなる無機絶縁膜領域および有機絶縁膜からなる有
機絶縁膜領域の両方に接する透明導電膜が形成される電
極基板および電極基板の作製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）を含む
透明導電膜は、光を透過させ，且つ、光を制御する電極
として利用可能である。そのような特性を有する透明導
電膜を使用した電極基板は、エレクトロルミネセンス表
示装置などの表示装置だけでなくタッチパネル、太陽電
池などの用途への実用化が進められている。

【０００３】有機絶縁膜および無機絶縁膜の両方の上に
透明導電膜を形成した電極基板を使用した表示装置とし
て液晶表示装置が挙げられる。液晶表示装置は、ＣＲＴ
に替わるフラットパネルディスプレイの一つとして盛ん
に研究が行われており、とくに消費電力が小さく、薄型
であるという特徴を活かして、電池駆動の超小型テレビ
やノートブック型のパーソナルコンピュータの表示装置
としてすでに実用化されている。ここでは、有機絶縁膜
および無機絶縁膜の両方の上に透明導電膜を形成した電
極基板を使用した表示装置としての具体例として液晶表
示装置を説明する。

【０００４】図１は液晶表示装置１００の基本的な構成
を模式的に示す。液晶表示装置１００は、薄膜トランジ
スタ（以下ＴＦＴと記す）をスイッチング素子に用いた
アクティブマトリクス型ＴＦＴアレイタイプであり、こ
れは高表示品質が望まれる場合に有利である。

【０００５】図１に示されるように液晶表示装置１００
は、上側基板１０２と下側基板（電極基板）１０１との
間に液晶層（図示せず）が設けられており、液晶層が上
側基板１０２上の上側電極１０４と下側基板１０１上の
複数の画素電極１０３とにより制御されるようになって
いる。下側基板１０１において、複数の画素電極１０３
のそれぞれはスイッチング素子（ＴＦＴ）１０８を介し
てソース配線１０５に接続され、ＴＦＴ１０８のゲート
はゲート配線１０６にそれぞれ接続されている。

【０００６】図２は液晶表示装置の下側基板１０１（電
極基板）の上面図を示す。ここで、液晶表示装置とし
て、透過型アクティブマトリクスの液晶表示装置を想定
している。ただし、液晶表示装置は、透過型に限定され
ず、透過／反射両用型液晶表示装置の透過領域も同様に
考えることができる。

【０００７】電極基板１０１は、絶縁性基板２０とその
上に形成される構成要素全体を指す。電極基板１０１
は、表示領域１５０および周辺領域１６０の２つの領域
に分けられる。図２において、表示領域１５０を斜線で
示す。表示領域１５０では、複数の画素電極１０３およ
び複数の各画素電極１０３を制御する複数のＴＦＴ１０
８が設けられる。画素電極１０３は透明導電膜により形
成される。電極基板１０１を透過型液晶表示装置に使用
する場合、絶縁性基板２０の少なくとも一部を透明材料
で形成し、表示側の反対側からの光（一般に光源）を利
用して表示を行うために電極を透明導電膜により形成す
ることで、光の透過および制御を行う。

【０００８】一方、周辺領域１６０には、複数のゲート
接続端子部１１０、複数のソース接続端子部１２０、複
数のコモン接続端子部１３０が設けられる。各ゲート接
続端子部１１０、ソース接続端子部１２０、コモン接続
端子部１３０にそれぞれ対応するゲート配線１０５、ソ
ース配線１０６、コモン配線１０７が、周辺領域１６０
から表示領域１５０にわたって形成されている。本明細
書において、ゲート接続端子部１１０、ソース接続端子
部１２０、コモン接続端子部１３０を総称して、周辺端
子部と名付ける。

【０００９】図３は、電極基板１０１の表示領域１５０
を拡大した上面図を示す。図３において、破線で囲まれ
る領域が１つの画素電極１０３に相当する。各ゲート配
線１０５と各コモン配線１０７とはそれぞれ平行に設け
られ、各ゲート配線１０５および各コモン配線１０７と
それぞれ直交するように複数のソース配線１０６がそれ
ぞれ設けられている。図３に示されるように、各ゲート
配線１０５と各ソース配線１０６とのそれぞれの交差部
では、各ゲート配線１０５およびソース配線１０６は、
スイッチング素子であるＴＦＴ１０８のゲート電極また
はソース電極と少なくとも接続するように分岐されてい
る。ＴＦＴ１０８のドレイン電極に接続される接続電極
４８はコモン配線１０７と一部が重なるように設けら
れ、さらに、接続電極４８とコモン配線１０７とが重な
る領域の一部にコンタクトホール５０が設けられる。

【００１０】図４は、図３のＡ−Ａ’線に沿った電極基
板１０１の表示領域１５０の断面図を示す。図４におい
て、左側（Ａ側）にＴＦＴ１０８、右側（Ａ’側）にコ
ンタクトホール５０が示される。ここで、図４のＡ側を
ＴＦＴ部、Ａ’側をコンタクトホール部とよぶ。

【００１１】ＴＦＴ部において、絶縁性基板２０上にゲ
ート配線１０５の分岐部分が形成され、ゲート絶縁膜４
４がそれらを覆うように設けられている。ゲート絶縁膜
４４としてはシリコンナイトライド（ＳｉＮ_x）が使用
され得る。ゲート絶縁膜４４上にアモルファス半導体層
４５が形成され、アモルファス半導体層４５の左側上方
にソース電極４６ａ、アモルファス半導体層４５の右側
上方にドレイン電極４６ｂが形成される。ソース電極４
６ａはソース配線１０６と接続され、ドレイン電極４６
ｂは接続電極４８と接続されている。このように形成さ
れたＴＦＴ１０８は透明材料からなる有機絶縁膜４９で
覆われ、平坦化された有機絶縁膜４９は透明導電膜から
なる画素電極１０３で覆われている。

【００１２】コンタクト部において、絶縁性基板２０上
にコモン配線１０７が形成され、ゲート絶縁膜４４がそ
れらを覆うように設けられている。ゲート絶縁膜４４は
接続電極４８で覆われている。コンタクトホール部にお
いて、接続電極４８上に有機絶縁膜４９が形成され、有
機絶縁膜４９は画素電極１０３で覆われている。ただ
し、接続電極４８と画素電極１０３とが直接的に接続す
るコンタクトホール５０が設けられている。

【００１３】電極基板１０１の表示領域１５０を上述し
たように形成することで、主に２つの利点により高開口
率が得られる。第１の理由は、表面が平坦化された有機
絶縁膜４９上に画素電極１０３が形成されるので、画素
電極１０３の段差部分により生じていた液晶層内の液晶
分子（図示せず）の配向乱れによる表示不良（ドメイン
現象）を無くすことができ、液晶層内の表示有効面積を
増やすことができるためである。第２の理由は、０．３
μｍから２μｍの比較的膜厚の厚い有機絶縁膜４９を形
成して、その上に画素電極１０３を形成することによっ
て、有機絶縁膜１０３の基板側にあるゲート配線１０５
・ソース配線１０６と上面側（表示側）にある画素電極
１０３との間の電気的短絡を生じることがないためであ
る。したがって、表示を目視する側から見た場合、ゲー
ト配線１０５・ソース配線１０６などの配線にオーバー
ラップさせるような広い面積で画素電極１０３を形成す
ることが可能となる。

【００１４】一方、周辺端子部では、実装部材との接続
不良などを生じるリワーク時の信頼性が欠けるため、一
般的に、電極となる無機絶縁膜上に透明導電膜が形成さ
れる。透明導電膜の形成は、周辺端子部の電極が酸化
し、その結果、電極が高抵抗化することを防ぐ。周辺端
子部の電極材料を有機絶縁膜上に形成することも考えら
れるが、有機絶縁膜の上に透明導電膜を形成すること
は、信頼性の観点から好ましいものではない。

【００１５】透明導電膜の成膜後のエッチングは、一般
にウエットエッチングを行う。なぜなら、ドライエッチ
ングを行うと有機絶縁膜が変質し、絶縁性が脆化してし
まうからである。また、電極基板を液晶表示装置に適用
する場合、ドライエッチングに起因して液晶層が汚染さ
れ、表示品位の劣化が引き起こされる可能性がある。し
たがって、本明細書において、特に言及しない限り「エ
ッチング」はウエットエッチングを意味する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述したように有機絶縁
膜および無機絶縁膜の両方の上に形成された透明導電膜
をエッチングする場合、同時にエッチングすることがで
きるように考えられるが、実際には両者のエッチングシ
フトは異なる。本明細書において、エッチングシフトと
は、エッチングによって除去される膜の長さを意味す
る。また、単位時間あたりのエッチングシフトを「エッ
チングレート」と規定する。有機絶縁膜上の透明導電膜
と無機絶縁膜上の透明導電膜とを実質的に同じサイズで
設計して、同じようなエッチングを行う場合、エッチン
グシフトが異なることにより、両者の透明導電膜の大き
さにずれが生じる。すなわち、エッチングレートが異な
る。したがって、透明導電膜をエッチングした際に、図
５に示すように、一方の透明導電膜の設計寸法と仕上寸
法との間に差が生じてしまう。したがって、有機絶縁膜
上の透明導電膜と無機絶縁膜上の透明導電膜は、同時に
エッチングすることができない。

【００１７】ここで、図６を参照して、図２に示す液晶
表示装置の電極基板の作製方法を説明する。図６は、工
程（ａ）〜（ｇ）によりＴＦＴ部の画素電極１０３、ゲ
ート接続端子部１１０・コモン接続端子部１３０、ソー
ス接続端子部１２０（図２参照）を形成する方法を示
す。図６では、ＴＦＴ部の画素電極１０３の形成工程を
示すが、画素電極１０３の形成工程はＴＦＴ部に特に限
定されるものではなく、表示領域１５０内の画素電極１
０３は同じように形成されると考えられる。

【００１８】工程（ａ）において、透明導電膜１５５
（例えばＩＴＯ）を、ＴＦＴ部および周辺領域１６０
（図２参照）の周辺端子部に同時に成膜する。

【００１９】ＴＦＴ部の画素電極１０３となる透明導電
膜１５５は、平坦に形成された有機絶縁膜４９上に形成
される。

【００２０】ゲート・コモン接続端子部１１０、１３０
では、絶縁性基板２０上にゲート配線１０５またはコモ
ン配線１０７を形成し、ゲート配線１０５またはコモン
配線１０７の上の中央部を除去した状態で、無機絶縁膜
１４４が形成される。ゲート配線１０５またはコモン配
線１０７の上の中央部は電極１５４が設けられている。
電極１５４上には、安定した接続抵抗をもつ透明電極１
５７となる透明導電膜１５５を成膜する。

【００２１】ソース接続端子部１２０では、絶縁性基板
２０を覆うように無機絶縁膜１４４を形成し、無機絶縁
膜１４４上にソース配線１０６を設けて，それらを覆う
ように、透明電極１５７となる透明導電膜１５５を成膜
する。

【００２２】工程（ｂ）において、周辺端子部のフォト
レジストパターニングを行う。周辺端子部において、透
明導電膜１５５を残す部分（すなわち、透明電極１５７
を形成する部分）上に第１のレジスト１６５を形成す
る。第１のレジスト１６５は、例えば、東京応化製のノ
ボラック樹脂のポジ型レジストを用いる。工程（ｂ）の
際、ＴＦＴ部の透明導電膜１５５上全面に第１のレジス
ト１６５を形成する。

【００２３】工程（ｃ）において、ウエットエッチング
を行い、周辺端子部の不必要な透明導電膜１５５を除去
する。

【００２４】工程（ｄ）において、第１のレジスト１６
５を剥離する。この時、周辺端子部において透明導電膜
１５５よりなる透明電極１５７が形成される一方で、Ｔ
ＦＴ部の透明導電膜１５５は全面に形成されたままであ
る。

【００２５】工程（ｅ）において、画素電極１０３のフ
ォトレジストパターニングを行う。透明導電膜１５５を
残す部分（すなわち、画素電極１０３となる部分）上に
第２のレジスト１６７を形成する。第２のレジスト１６
７は、例えば、東京応化製のノボラック樹脂のポジ型レ
ジストを用いる。工程（ｅ）の際、周辺端子部全面に第
２のレジスト１６７を形成する。

【００２６】工程（ｆ）において、ウエットエッチング
を行い、ＴＦＴ部の不必要な透明導電膜１５５を除去す
る。

【００２７】工程（ｇ）において、第２のレジスト１６
７を剥離することで、画素電極１０３が形成される。

【００２８】このように、電極基板１０１は形成される
が、上述したように、無機絶縁膜１４４上の透明導電膜
１５５のエッチング（図６の（ｃ））と有機絶縁膜４９
上の透明導電膜１５５のエッチング（図６の（ｆ））と
は、それぞれエッチングレートが異なるため別々に行う
必要がある。

【００２９】本発明は、このような現状に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、有機絶縁膜上に形成された
透明導電膜と無機絶縁膜上に形成される透明導電膜を同
時に精度良くエッチングすることができる、電極基板お
よび電極基板の作製方法を提供することである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明の電極基板の作製
方法は、同一面側に有機絶縁膜からなる有機絶縁膜領域
と無機絶縁膜からなる無機絶縁膜領域とを有する該電極
基板において、該有機絶縁膜領域および該無機絶縁膜領
域に接して透明導電膜を形成し、該有機絶縁膜領域に接
する該透明導電膜の結晶粒径を２０ｎｍ以上５０ｎｍ以
下にする工程と、該有機絶縁膜領域および該無機絶縁膜
領域に接する該透明導電膜を同時にエッチングする工程
と、を包含する。

【００３１】前記有機絶縁膜領域に接する前記透明導電
膜の結晶粒径が２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であってもよ
い。

【００３２】前記有機絶縁膜に接する前記透明導電膜を
形成する前に、前記有機絶縁膜にプラズマ処理を行って
もよい。

【００３３】本発明の電極基板は、有機絶縁膜からなる
有機絶縁膜領域と、該有機絶縁膜領域と同一面側に設け
られる無機絶縁膜からなる無機絶縁膜領域と、該有機絶
縁膜領域と該無機絶縁膜領域にそれぞれ接するように設
けられた透明導電膜と、を備える電極基板であって、該
有機絶縁膜領域に接する透明導電膜の結晶粒径の大きさ
は、該有機絶縁膜領域に接する透明導電膜のエッチング
レートと該無機絶縁膜に接する透明導電膜のエッチング
レートとがほぼ同程度になるように設定されている。

【００３４】前記有機絶縁膜領域に接する透明導電膜の
結晶粒径は、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であってもよ
い。

【００３５】前記有機絶縁膜領域に接する透明導電膜の
結晶粒径は、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であってもよ
い。

【００３６】

【発明の実施の形態】本願発明者らは、上記の課題を解
決するために、すなわち、無機絶縁膜からなる無機絶縁
膜領域に接する透明導電膜と、有機絶縁膜からなる有機
絶縁膜領域に接する透明導電膜のエッチングレートを同
程度にするために、透明導電膜の結晶粒径の制御を行え
ばよいことを見出した。

【００３７】尚、ここでいう有機絶縁膜領域とは、透明
導電膜に接する層または膜として、例えば、図１０に示
される有機絶縁膜４９、図１１に示される有機絶縁膜１
４４９が形成された領域、または、図１２に示されるプ
ラスチック基板１４２０において、無機絶縁膜が形成さ
れていない領域を示す。また、無機絶縁膜領域とは、透
明導電膜に接する層または膜として、図１０に示される
無機絶縁膜１４４、図１１または図１２に示される無機
絶縁膜１４４４が形成された領域を示す。

【００３８】図７は、透明導電膜をウエットエッチング
する時間（分）とエッチングシフト（μｍ）との関係を
示すグラフである。図７のグラフにおいて、有機絶縁膜
上の透明導電膜の結晶粒径が約４０ｎｍの場合の結果を
●、およびその線形補間を太線で示す。また、無機絶縁
膜上の透明導電膜の結果を■、およびその線形補間を細
線で示す。ここで、有機絶縁膜としてアクリル樹脂、透
明導電膜としてＩＴＯ、無機絶縁膜としてＳｉＮ_xを使
用した。図７のグラフに示されるように、エッチング時
間が３〜５分の場合、有機絶縁膜上の透明導電膜のエッ
チングシフトは、１．５μｍより小さく、無機絶縁膜上
の透明導電膜のエッチングシフトは１．０μｍより小さ
い。したがって、有機絶縁膜上の透明導電膜のエッチン
グシフトと無機絶縁膜上の透明導電膜のエッチングシフ
トとの差が比較的小さいため、所定のエッチング時間で
有機絶縁膜上の透明導電膜と無機絶縁膜上の透明導電膜
とを同時にエッチングすることが可能である。

【００３９】図７のグラフでは、有機絶縁膜上の透明導
電膜の結晶粒径は約４０ｎｍの場合を示したが、有機絶
縁膜上の透明導電膜の結晶粒径が２０ｎｍ以上５０ｎｍ
以下の範囲であれば、同様に、有機絶縁膜上の透明導電
膜と無機絶縁膜上の透明導電膜とのエッチングシフトの
差は小さく、両者を同時にエッチングすることができ
る。

【００４０】比較のために、有機絶縁膜上の透明導電膜
の結晶粒径が約１００ｎｍの場合の透明導電膜をウエッ
トエッチングする時間（分）とエッチングシフト（μ
ｍ）との関係を示すグラフを図８に示す。図８に示され
るように、無機絶縁膜上の透明導電膜の結晶は、有機絶
縁膜上の透明導電膜のエッチングシフトは、エッチング
時間が３分〜５分の場合、２．０μｍ以上であり、無機
絶縁膜上の透明導電膜のエッチングシフトと比べて大き
く、その差も大きい。したがって、両者を同時にエッチ
ングすることは困難である。

【００４１】なお、図７および図８に示されるグラフ
は、有機絶縁膜が形成される有機絶縁膜領域の透明導電
膜の結晶粒径を調整するための処理を、無機絶縁膜が形
成される無機絶縁膜領域に対しても同様に行った結果を
示している。図７および図８のグラフの比較から理解さ
れるように、無機絶縁膜上の透明導電膜のエッチングシ
フトは、有機絶縁膜上の透明導電膜の結晶粒径を制御す
るための処理を行ってもほぼ一定である。一般に無機絶
縁膜上の透明導電膜の結晶粒径は透明導電膜の成膜条件
によってほぼ決定される。

【００４２】有機絶縁膜上の透明導電膜の結晶粒径は、
例えば、有機絶縁膜上に透明導電膜を成膜する前にプラ
ズマ処理を行うことによって制御され得る。有機絶縁膜
上の透明導電膜を成膜する前に酸素プラズマ処理または
ＣＦ₄プラズマ処理を長時間行うと、有機絶縁膜表面が
荒れるため、その上に形成される透明導電膜の結晶粒径
が大きくなる傾向がある。また、透明導電膜の成膜前に
Ａｒプラズマ処理を行うと有機絶縁膜の表面粗さが緩和
されるため、その上に形成される透明導電膜の結晶粒径
が小さくなる傾向がある。

【００４３】図９は、有機絶縁膜上の透明導電膜のウエ
ットエッチング時間とエッチングシフトとの関係を示す
グラフである。有機絶縁膜としてアクリル樹脂、透明導
電膜としてＩＴＯを使用し、ウエットエッチング時間は
３．０分とした。図９に示されるように、有機絶縁膜上
の透明導電膜の結晶粒径が２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下で
あれば、エッチングシフトは１．０μｍ以下であり、無
機絶縁膜上の透明導電膜のエッチングシフト（約０．２
μｍ、図７参照）との差が小さいため、所定のエッチン
グ時間で同時エッチングができる。有機絶縁膜上の透明
導電膜の結晶粒径が２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であれ
ば、さらにエッチングシフトが小さいため、有機絶縁膜
上の透明導電膜の制御性は改善される。また、発明者ら
は、有機絶縁膜上の透明導電膜表面の結晶粒径が６０ｎ
ｍ以上の場合、図８に示されるようにエッチングシフト
は大きく増大し、有機絶縁膜上の透明導電膜と無機絶縁
膜上の透明導電膜とのエッチングレートが大きく異なる
ため、同時エッチングパターニングができなくなること
を確認している。

【００４４】本発明による電極基板の適用例として液晶
表示装置を、従来技術の電極基板を適用した液晶表示装
置と対比して説明する。ただし、液晶表示装置は、単な
る例示にすぎず、本発明は有機絶縁膜および無機絶縁膜
の両方の上に透明導電膜を形成した電極基板であればど
のような形態であっても適用できる。例えば、エレクト
ロルミネッセンス素子において、発光領域内では有機絶
縁体からなる基板上に陽極として透明導電膜を形成し、
他方、端子領域においては無機絶縁体上に透明導電膜を
形成するような場合にも本発明を適用することができ
る。

【００４５】本発明による電極基板を作製する方法を示
す図１０は、従来の電極基板の形成方法を説明する図６
に対応する。

【００４６】具体的には、図１０の工程（ａ）におい
て、表示領域１５０内の有機絶縁膜４９上、ならびに周
辺領域１６０の無機絶縁膜１４４上に透明導電膜１５５
を成膜する。プラズマ処理を行う場合、透明導電膜１５
５を形成する前に、有機絶縁膜４９および、有機絶縁膜
４９と無機絶縁膜１４４の両方に適切なプラズマ処理を
行い、すくなくとも有機絶縁膜４９上の透明導電膜１５
５の結晶粒径を２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下にする。プラ
ズマ処理は、例えば、Ａｒガス２９０ｓｃｃｍ、１．７
Ｐａの雰囲気で、ＲＦｐｏｗｅｒ１．０ｋｗにて３０
秒行われる。

【００４７】工程（ｂ）において、画素電極および周辺
端子部のフォトレジストパターニングを行う。周辺端子
部において、透明導電膜１５５を残す部分（すなわち、
画素電極１０３または透明電極１５７を形成する部分）
上にレジスト１６９を形成する。レジスト１６９は、例
えば、東京応化製のノボラック樹脂のポジ型レジストを
用いる。

【００４８】工程（ｃ）において、ウエットエッチング
を行い、画素電極および周辺端子部の不必要な透明導電
膜１５５を除去する。ウエットエッチングは、例えば４
０℃の第２塩化鉄をウエットエッチング液として、１８
０秒間行う。エッチング液としては、液温４０℃のＦｅ
Ｃｌ₃とＨＣｌの混合液が使用される。

【００４９】工程（ｄ）において、レジスト１６９を剥
離する。この時、周辺端子部において透明導電膜１５５
よりなる透明電極１５７が形成され、表示領域１５０内
において画素電極１０３が形成される。

【００５０】すなわち、本発明により、図６に示す工程
（ｂ）〜（ｄ）と（ｅ）〜（ｇ）とを同時に行うことが
できる。したがって、製造プロセスが短縮され、その結
果、製造コストを下げ、また、製造現場の生産能力を向
上させることができる。さらに、フォトレジストパター
ニング工程が減少するため、パターン不良による歩留ま
り低下を回避することができ、また、レジストおよび剥
離液の使用量が減少する。さらに、有機絶縁膜を剥離液
に晒す回数が減少するため、有機絶縁膜の膨潤を少なく
することができ、その結果、パネルの品質信頼性が向上
する。

【００５１】また、一般に透明導電膜の結晶粒径が２０
ｎｍ以上５０ｎｍ以下である場合、透明導電膜は電極と
して機能するのに好適な電気抵抗を有する。しかし、逆
に透明導電膜の結晶粒径が２０ｎｍより小さい場合、透
明導電膜の粒径が小さすぎて電気抵抗が高くなり、その
結果、電極として有効に機能しなくなる。また、このよ
うに透明導電膜の抵抗が大きい電極基板を液晶表示装置
に適用すると、表示領域の画素電極、および、周辺領域
のゲート接続端子部、コモン接続端子部、ソース接続端
子部の電気抵抗が増加する。とくに、周辺領域のゲート
接続端子部、コモン接続端子部、ソース接続端子部の電
気抵抗の増加は、高精細・大型液晶表示装置を製造する
際に望ましくない。

【００５２】図１１の工程（ａ）〜（ｅ）を参照して本
発明の概略を模式的に説明する。

【００５３】工程（ａ）において、絶縁性基板１４２０
上に、無機絶縁膜１４４４を形成する。絶縁性基板１４
２０として、透明ガラスのほかにプラスチック基板を使
用できる。プラスチック基板の材料としてポリイミド、
ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリレート、ポリ
エチレンなどが使用される。無機絶縁膜１４４４として
は、例えば、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ_xまたはＴａＯ₂を使用
し、５００〜５０００Åの厚さで形成する。

【００５４】工程（ｂ）において、絶縁性基板１４２０
上の別の領域に有機絶縁膜１４４９を形成する。有機絶
縁膜１４４９としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリカーボネートなどを使用し、１００Å〜１
ｍｍの厚さで形成する。

【００５５】プラズマ処理によって、後に形成される透
明導電膜１４５５の結晶粒径の制御を行う場合、プラズ
マ処理のガスとして、Ａｒ、ＣＦ₄または酸素を使用し
て、少なくとも有機絶縁膜１４４９表面をプラズマ処理
する。

【００５６】工程（ｃ）において、透明導電膜１４５５
をスパッタなどで、絶縁性基板１４２０、無機絶縁膜１
４４４、有機絶縁膜１４４９を覆うように成膜する。透
明導電膜１４５５として、ＩＴＯを使用してもよい。透
明導電膜１４５５は、厚さ５００〜３０００Åで形成す
る。上述のプラズマ処理を行った場合、少なくとも有機
絶縁膜１４４９透明導電膜１４５５の結晶粒径は、２０
ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。

【００５７】工程（ｄ）において、フォトレジスト１４
６５をパターニングした後、ウエットエッチングを行
い、透明導電膜１４５５のパターニングを行う。フォト
レジスト１４６５はノボラック樹脂を使用してもよく、
ウエットエッチングのエッチング液として、ＦｅＣｌ₃
とＨＣｌの混合液またはＨＢｒを使用してもよい。

【００５８】工程（ｅ）において、無機絶縁膜１４４
４、有機絶縁膜１４４９上に所望の形状の透明導電膜１
４５５が形成され、電極基板１７００が完成する。この
時、無機絶縁膜１４４４上の透明導電膜１４５５と有機
絶縁膜１４４９上の透明導電膜１４５５とのエッチング
シフトの差は、２μｍ以下であることが望ましいが、こ
れに限定されない。

【００５９】無機絶縁膜１４４４、有機絶縁膜１４４９
の成膜方法は、材料によって適切に選択される。具体的
な方法としては、凸版印刷、スクリーン印刷、スピンコ
ータなどがある。また、成膜後、さらに熱処理または紫
外線照射を行ってもよい。

【００６０】このように形成された透明導電膜１４５５
と無機絶縁膜１４４４の密着性ならびに透明導電膜１４
５５と有機絶縁膜１４４９との密着性は、ピールテスト
の結果、良好であることがわかった。

【００６１】上述の説明では、絶縁性基板１４２０上に
無機絶縁膜１４４４および有機絶縁膜１４４９を形成す
る電極基板１７００を示した。しかし、本発明はこれに
限定されるものではなく、図１８に示すように、絶縁性
基板１４２０としてプラスチック基板を使用し、その一
部の領域に無機絶縁膜１４４４を形成し、無機絶縁膜１
４４４とプラスチック基板１４２０上の一部に透明導電
膜１４５５を形成する電極基板１８００も範囲に含む。
このような電極基板１８００は、無機絶縁膜１４４４上
にスイッチング素子等を含む集積回路を組み込み、透明
導電膜１４５５は制御を行う電極だけでなく配線として
も利用可能である。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、透明導電膜の結晶粒径
の制御を行うことにより、有機絶縁膜領域に接するよう
に形成された透明導電膜と無機絶縁膜領域に接するよう
に形成された透明導電膜を同時にエッチング処理でき、
工程の短縮が可能となる。これにより、電極基板の製造
コストを低減することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶表示装置の構成を模式図である。

【図２】電極基板の上面図である。

【図３】図２の電極基板の表示領域の拡大図である。

【図４】図３のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。

【図５】設計寸法と仕上寸法との差をあらわす図であ
る。

【図６】従来の電極基板の作製方法を説明する図であ
る。

【図７】有機絶縁膜上の透明導電膜の結晶粒径が約４０
ｎｍの場合のエッチング時間とエッチングシフトとの関
係を示すグラフである

【図８】有機絶縁膜上の透明導電膜の結晶粒径が約１０
０ｎｍの場合のエッチング時間とエッチングシフトとの
関係を示すグラフである。

【図９】有機絶縁膜上の透明導電膜の結晶粒径とエッチ
ングシフトとの関係を示すグラフである。

【図１０】本発明による電極基板の作製方法を説明する
図である。

【図１１】本発明の電極基板作製の概略を説明する図で
ある。

【図１２】本発明の別の実施形態による電極基板を示す
図である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）特許法第30条第１項適用申請有り 2000年９月25日〜28 日ＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ主催の「20ＴＨＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＤＩＳＰＬＡＹＲＥＳＥＡＲＣＨＣＯＮＦＥＲＥＮＣＥ」において文書をもって発表 (72)発明者片岡義晴大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極基板の作製方法であって、同一面側に有機絶縁膜からなる有機絶縁膜領域と無機絶
縁膜からなる無機絶縁膜領域とを有する該電極基板にお
いて、該有機絶縁膜領域および該無機絶縁膜領域に接し
て透明導電膜を形成し、該有機絶縁膜領域に接する該透
明導電膜の結晶粒径を２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下にする
工程と、該有機絶縁膜領域および該無機絶縁膜領域に接する該透
明導電膜を同時にエッチングする工程と、を包含する電
極基板の作製方法。
【請求項２】前記有機絶縁膜領域に接する前記透明導
電膜の結晶粒径が２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下である、請
求項１に記載の電極基板の作製方法。
【請求項３】前記有機絶縁膜に接する前記透明導電膜
を形成する前に、前記有機絶縁膜にプラズマ処理を行
う、請求項１に記載の電極基板の作製方法。
【請求項４】有機絶縁膜からなる有機絶縁膜領域と、該有機絶縁膜領域と同一面側に設けられる無機絶縁膜か
らなる無機絶縁膜領域と、該有機絶縁膜領域と該無機絶縁膜領域にそれぞれ接する
ように設けられた透明導電膜と、を備える電極基板であ
って、該有機絶縁膜領域に接する透明導電膜の結晶粒径の大き
さは、該有機絶縁膜領域に接する透明導電膜のエッチン
グレートと該無機絶縁膜に接する透明導電膜のエッチン
グレートとがほぼ同程度になるように設定されている、
電極基板。
【請求項５】前記有機絶縁膜領域に接する透明導電膜
の結晶粒径は、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である、請求
項４に記載の電極基板。
【請求項６】前記有機絶縁膜領域に接する透明導電膜
の結晶粒径は、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下である、請求
項５に記載の電極基板。