JP2004070308A

JP2004070308A - 表示装置用アレイ基板及びその製造方法

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Publication number: JP2004070308A
Application number: JP2003167105A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Shigeno; 滋野　博誉
Original assignee: TFPD KK
Current assignee: TFPD KK
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2023-06-11
Also published as: US20040008167A1; US7042149B2; TWI245155B; KR20030096044A; JP4342217B2; CN1295555C; US20060009108A1; KR100532906B1; CN1470923A; TW200406630A; US7021983B2

Abstract

【課題】平面表示装置用のアレイ基板及びその製造方法において、接続パッド１４やこれに接続する端子ピン１０１同士の短絡を充分に防止することができる装置及び方法を提供する。
【解決手段】アレイ基板の周縁において、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）１００の端子ピン９１が、厚型樹脂膜５の上面から端面５ａに沿って、基板内側へと延びている。そして、端子ピン１０１先端の当接部１０３が接続パッド１４に接続している。このような構成において、厚型樹脂膜５の端面５ａには、ショルダー５５が設けられている。これにより、金属の反射画素電極を形成する工程において、塗布されたレジストの厚みが過大になることが防止され、端面５ａの麓（ふもと）に、露光不充分のためのレジストの未可溶部分が残ることが防止される。そのため、レジストの未可溶化部分に起因する金属層のエッチング残り及びこれによる端子ピン１０１間の短絡が生じることがない。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置その他の表示装置に用いられるアレイ基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＲＴディスプレイに代わる表示装置として、例えば平面型の表示装置が盛んに開発されており、中でも液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力等の利点から注目を集めている。特には、各画素にスイッチ素子９を設け、オン画素とオフ画素とを電気的に分離し、かつオン画素へ書き込まれる映像信号を保持する機能を有するアクティブマトリクス型表示装置は、隣接画素間でクロストークのない良好な表示画像を実現できることから、表示装置の主流となっている。
【０００３】
以下に、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）をスイッチ素子９とする光透過型のアクティブマトリクス型液晶表示装置を例にとり説明する。
【０００４】
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板との間に配向膜を介して液晶層が保持されて成っている。アレイ基板においては、ガラスや石英等の透明絶縁基板上に、複数本の信号線と複数本の走査線とが絶縁膜を介して格子状に配置され、格子の各マス目に相当する領域にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材料からなる画素電極が配される。そして、格子の各交点部分には、各画素のオン−オフを制御するスイッチング素子としてのＴＦＴが配置される。ＴＦＴのゲート電極は走査線に、ドレイン電極は信号線にそれぞれ電気的に接続され、さらにソース電極は画素電極に電気的に接続されている。
【０００５】
対向基板は、ガラス等の透明絶縁基板上にＩＴＯから成る対向電極が配置され、またカラー表示を実現するのであればカラーフィルタ層が配置されて構成されている。
【０００６】
液晶表示装置の外周部では、アレイ基板が対向基板から突き出して棚状の接続領域をなしており、この接続領域にて、走査線または信号線からの延在部で構成される接続パッドと、外部駆動系統からの入力を行うための端子とが接続される。また、対向基板の端縁の部分とアレイ基板との間にシール材が配置されて、液晶層の四周を封止している。
【０００７】
ところで、近年、透過型表示装置の画素開口率向上や反射型表示装置の光反射率を向上すべく、絶縁性の厚型樹脂膜を介して、画素電極の四周の縁部を信号線及び走査線と重ね合わせることが行われている。厚型樹脂膜は、一般に１〜１０μｍ、典型的には２〜４μｍの厚さを有する低誘電率の有機樹脂からなり、これを介して重ねられる画素電極と信号線等との間での、電気容量の発生や短絡のおそれを充分に小さくすることを可能にするものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような表示装置にあっては、通常、アレイ基板の周縁に配列される接続パッドを露出させるための抜き部が、接続領域の厚型樹脂膜の対応個所に設けられる。この接続パッドに接続される外部の端子は、テープキャリアパッケージ（Ｔａｐｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｐａｃｋａｇｅ；ＴＣＰ）の出力端子であり、高精細化への対応及び組み立ての容易さから、ピン状であって、例えば、鉤（かぎ）状または肉厚の先端部が接続パッドに当接して接続を行う。
【０００９】
ところが、このような表示装置において、隣り合う端子ピン同士が短絡を起こす場合があること知るに至った。本件発明者は、この原因について鋭意検討した結果、接続パッドの外側の個所で、樹脂膜の斜面の根元に沿って、画素電極をなす導電層がエッチングされずに帯状に残る（図１０）ことがあることを見出した。
【００１０】
本発明は、表示装置用のアレイ基板及びその製造方法において、接続パッド同士の短絡を充分に防止することができるアレイ基板及びその製造方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のアレイ基板は、絶縁基板上に略平行に配列される配線パターンと、前記配線パターンの一端部に接続する接続パッドと、前記配線パターンを覆い、前記接続パッドの列を露出させる抜き部を形成した厚さ１μｍ以上の絶縁性の樹脂膜と、この樹脂膜の上に配置される導電層のパターンからなり画素領域にマトリクス状に配列される画素電極とを備える平面表示装置用のアレイ基板において、前記抜き部を画する前記樹脂膜の内縁端面には、前記接続パッドの列を基板外側から臨む個所に、肩部が備えられており、前記樹脂膜には、前記画素電極が配される領域の少なくとも一部に凹凸パターンが設けられ、この凹凸パターンの前記樹脂膜の平坦面からの深さが、前記肩部までの深さよりも小さいことを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、接続パッドやこれに接続する端子ピン同士の短絡を充分に防止することができる。また、同時に形成する凹凸パターンの深さ、及び肩部までの深さを、いずれも適当な範囲とすることが可能である。
【００１３】
好ましくは、前記内縁端面が、平面図において、基板内側に向かって凹凸する波形をなし、この波形のピッチが、前記接続パッドの配列ピッチに略等しい。
【００１４】
このような構成であると、端子ピン同士の短絡を、さらに確実に防止することができる。
【００１５】
本発明のアレイ基板の製造方法は、絶縁基板上に略平行に配列される配線パターンと、前記配線パターンの一端部に接続する接続パッドとを設ける一連の工程と、前記積層配線パターンを覆う厚さ１μｍ以上の絶縁性の樹脂膜、及び、前記接続パッドを露出させる抜き部を、感光性樹脂の塗布、露光、及び現像を経て作成する工程と、この樹脂膜の上に配置される導電層のパターンとからなり、画素領域にマトリクス状に配列される画素電極を作成する工程とを含む表示装置用のアレイ基板の製造方法において、前記樹脂膜のパターンを形成するための露光の際、非露光領域と、前記抜き部を設けるための全露光領域と、積算露光強度がこれら領域の間の値となるように設定される中間露光領域とに区分し、これにより、前記抜き部を画する前記樹脂膜の内縁端面にあって、前記接続パッドを基板外側から臨む個所に、肩部を設け、また、前記画素電極が配される領域の少なくとも一部に凹凸パターンを設け、この凹凸パターンの前記樹脂膜の平坦面からの深さを、前記肩部までの深さよりも小さくすることを特徴とする。
【００１６】
ある好ましい態様によると、前記画素電極を作成する際に、反射画素電極をなす光反射金属層のパターンが形成され、一つのマスクパターンを用いた露光により、前記肩部を形成すると同時に、前記光反射金属層のパターンの配置個所に凹凸パターンを形成する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例のアレイ基板及びその製造方法について、液晶表示装置を例にとり、図面を用いて説明する。
【００１８】
図１は、液晶表示装置の概略全体斜視図であり、図２は画素領域についてのアレイ基板の概略部分断面図である。また、図３は、接続領域についての液晶表示装置の模式的な積層断面図であり、図４は接続領域についてアレイ基板の部分平面図である。
【００１９】
この液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板と液晶層とシール材を含む表示セルと、駆動回路基板と、ＴＣＰと、面光源を備えて構成される。表示セルと駆動回路基板とをＴＣＰで電気的に接続する。面光源は、表示セルの表示領域を照射する。
【００２０】
アレイ基板は、ガラス等の光透過性絶縁基板１８上に複数の走査線と、複数の信号線３１と、複数のスイッチ素子９と、複数の画素電極６と、補助容量Ｃｓを含む。走査線と信号線３１とは、絶縁膜を介して直交配置される。スイッチ素子９は、走査線と信号線３１の各交点付近に配置され、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で構成される。スイッチ素子９のゲートは対応走査線に接続し、ドレインは対応信号線３１に接続し、ソースは対応画素電極６に接続する。
【００２１】
ここで、スイッチ素子９は、逆スタガ型のＴＦＴを例にとり説明するが、これに限定されるものではない。
【００２２】
スイッチ素子９のゲート電極１１ａは走査線からの延在部により形成されており、スイッチ素子９のドレイン電極３２は、信号線３１と一体的に形成されている。そして、スイッチ素子９のソース電極３３は、層間絶縁膜４及び透光性の厚型樹脂膜５を貫くコンタクトホール４３，５３を通じて、画素電極６に電気的に接続している。
【００２３】
画素電極６は、走査線と信号線３１とにより画されるマス目状の領域（画素ドット領域）ごとに配置され、該領域の略全体を覆うとともに両縁部が信号線３１と重ねられている。各画素電極６は、金属からなる一つの反射画素電極７３と、ＩＴＯからなる透明画素電極６３とが組み合わさってなる。透明画素電極６３は、反射画素電極７３の窓状開口に配置され、窓状開口の内縁部が透明画素電極６３の外縁部に直接重ね合わされて互いに導通されている。尚、反射画素電極７３に対応する位置の厚型樹脂膜５は、その表面に凹部５６を有する。
【００２４】
画素ドットの略中央では、反射画素電極７３により覆われる領域内で、補助容量線幅広部１３ａと、ソース電極３３から延在された補助容量電極３５とが重ね合わされて、画素の補助容量Ｃｓを形成している。
【００２５】
信号線３１は、接続領域まで延在形成され、接続パッドを介してＴＣＰと接続する。
【００２６】
図３は、液晶表示装置の接続領域の概略断面図、図４はアレイ基板の接続領域の概略平面図である。
【００２７】
図３および図４に示すように、接続領域では、厚型樹脂膜５の抜き部５４中に、接続パッド１４が配列される。
【００２８】
接続パッド１４は、走査線と同一材料にて同時に作成され、ゲート絶縁膜１５及び層間絶縁膜４の対応箇所を除去した絶縁膜抜き部４４により、上記抜き部５４内の所定個所にて露出されている。
【００２９】
なお、接続パッド１４は、該接続パッド１４から基板内側へと延在されるパッド用配線１４ａと、コンタクトホール４１，４２，５１，５２及びこれらを覆うブリッジ状導電膜７１とにより、信号線３１の先端部３１ａに電気的に接続されている。ここで、パッド用配線１４ａとブリッジ状導電膜７１とが接続する部分では、厚型樹脂膜５を貫く上層コンタクトホール５１の底部に、層間絶縁膜４及びゲート絶縁膜１５を貫く下層コンタクトホール４１が配置されている。一方、信号線３１とブリッジ状導電膜７１とが接続する部分では、厚型樹脂膜５を貫く上層コンタクトホール５２の底部に、層間絶縁膜４を貫く下層コンタクトホール４２が配置されている。
【００３０】
透光性の厚型樹脂膜５は、例えば厚さが１μｍ以上であり、低誘電率の絶縁性の樹脂材料からなる。特には、アクリル系樹脂等の感光型の硬化性有機樹脂材料からなる。厚型樹脂膜５は、接続パッド１４を露出するための抜き部５４と、上層コンタクトホール５１〜５３の個所とを除き、アレイ基板上の全体を被覆する。
【００３１】
図３に示すように、抜き部５４を画する厚型樹脂膜５の内縁端面のうち、接続パッド１４の列を基板外側から臨む端面５ａには、ショルダー５５が形成されている。ショルダー５５上の平坦部の幅は、好ましくは５〜２０μｍ、例えば１０μｍに設定される。つまり、厚型樹脂膜５のうち、外部駆動回路であるＴＣＰの端子と重複配置される側の抜き部端面５ａにショルダー５５を有する段差が形成される。
【００３２】
図３中右端部には、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）１００が実装された様子を模式的に示している。
【００３３】
テープキャリアパッケージ１００の本体基板部分１０２が、アレイ基板の端縁に沿って、厚型樹脂膜５上に載置され、本体基板部分１０２の基板内側の端縁からは基板内側へと向かって端子ピン１０１が突き出している。端子ピン１０１の先端の当接部１０３は、他の部分よりも肉厚に形成されており、特には、下方に膨出するとともに下面に平坦な当接面をなしている。端子ピン１０１先端の当接部１０３は、テープャリアパッケージ１００が実装された際に、絶縁膜抜き部４４内に位置し、端子ピン１０１の曲げ弾性力でもって、接続パッド１４に押し付けられる。
【００３４】
図示の例において、端子ピン１０１は、根元から先端の当接部１０３に至る中間の領域で、厚型樹脂膜５の端面５ａに当接している。
【００３５】
一方、図４に示すように、厚型樹脂膜５の、抜き部５４を外側から画する端面５ａは、平面図において、一様なパルス波形をなす。すなわち、基板内側に向かって突き出すパルス波状の張り出し部５ｂが、等ピッチで繰り返される形の波形をなしている。
【００３６】
これら張り出し部５ｂは、突き出し寸法及び幅が互いに等しく、配列のピッチが、接続パッド１４のピッチと略等しい。すなわち、各張り出し部５ｂは、接続パッド１４に対応する位置に設けられており、接続パッドの幅に対してわずかに幅広に形成されている。
【００３７】
図示の具体的な寸法構成例において、張り出し部５ｂは、幅が１８０μｍ、突き出し寸法が３７０μｍ、また、繰り返しのピッチが４６０μｍである。また、接続パッド１４の幅は、１５０μｍである。
【００３８】
このように基板端にある厚型樹脂膜５のパターンの内縁を、ジグザグ状または波状とするのは、後述するように、隣り合う端子ピン１０１間での短絡をより確実に防止するためである。
【００３９】
なお、図示の例では、張り出し部５ｂの上に端子ピン９１が来る配置としたが、隣り合う張り出し部５ｂの間に端子ピン９１が配置されるのであっても、全く同様に、短絡を確実に防止することができる。また、ショルダー５５は、抜き部５４を外側から画する端面５ａの全体にわたって設けてもよい。
【００４０】
以下に、アレイ基板の製造工程について詳細に説明する。図５は、製造工程の一例を示す工程図であり、接続領域部分を図示している。
【００４１】
（１）　第１のパターニング
ガラス基板１８上に、スパッタ法によりモリブデン−タングステン合金膜（ＭｏＷ膜）を２３０ｎｍ堆積させる。そして、第１のマスクパターンを用いるパターニングにより、対角寸法２．２インチ（５６ｍｍ）の長方形領域ごとに、１７６本の走査線、その延在部からなるゲート電極１１ａ、及び画素ドットごとに幅広部１３ａをなす補助容量線１３を形成する。
【００４２】
また、同時に、接続領域では、接続パッド１４及びこれから延在されるパッド用配線１４ａを作成する。
【００４３】
（２）　第２のパターニング
まず、ゲート絶縁膜１５をなす３５０ｎｍ厚の酸化シリコン膜・窒化シリコン膜（ＳｉＯｘ／ＳｉＮｘ膜）を堆積する。表面をフッ酸で処理した後、さらに、スイッチ素子９の半導体膜を作成するための５０ｎｍ厚のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）層、及び、スイッチ素子９のチャネル保護膜２１等を形成するための膜厚２００ｎｍの窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ膜）を、大気に曝すことなく連続して成膜する。
【００４４】
レジスト層を塗布した後、第１のパターニングにより得られた走査線等のパターンをマスクとする裏面露光技術により、各ゲート電極１１ａ上にチャネル保護膜２１を作成する。
【００４５】
（３）　第３のパターニング
良好なオーミックコンタクトが得られるように、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）層の露出する表面をフッ酸で処理した後、低抵抗半導体膜を作成するための５０ｎｍ厚のリンドープアモルファスシリコン（ｎ^＋ａ−Ｓｉ：Ｈ）層を上記と同様のＣＶＤ法により堆積する。
【００４６】
この後、スパッタ法により、２５ｎｍ厚のボトムＭｏ層、２５０ｎｍ厚のＡｌ層、及び、５０ｎｍ厚のトップＭｏ層からなる三層金属膜（Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ）を堆積する。
【００４７】
そして、第３のマスクパターンを用いて、レジストを露光、現像した後、ａ−Ｓｉ：Ｈ層、ｎ^＋ａ−Ｓｉ：Ｈ層、及び三層金属膜（Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ）を一括してパターニングする。この第３のパターニングにより、対角寸法２．２インチ（５６ｍｍ）の長方形領域ごとに、２２０×３本の信号線３１と、各信号線３１から延在するドレイン電極３２と、ソース電極３３とを作成する。
【００４８】
また、同時に、補助容量線１３の幅広部１３ａにほぼ重なり合うように、補助容量用電極３５が形成される。
【００４９】
（４）　第４のパターニング
上記のように得られた多層膜パターンの上に、５０ｎｍ厚の窒化シリコン膜からなる層間絶縁膜４を堆積した後、絶縁膜４，１５を貫くコンタクトホール４１〜４３、及び、パッド用絶縁膜抜き部４４を形成する。
【００５０】
（５）　第５のパターニング
引き続いて、アクリル樹脂からなるポジ型の感光性の硬化性樹脂液を、コーターにより、乾燥後の膜厚が２μｍとなるよう均一に塗布する。そして、以下に説明するような露光操作を行った後、現像、紫外線照射、ポストベーク、及び洗浄の操作を行う。紫外線照射は、厚型樹脂膜５中の未反応部分を低減させることにより、厚型樹脂膜５の光透過率を向上させる操作である。
【００５１】
露光操作は、上層コンタクトホール５１〜５３を設ける個所、及び接続パッドのための抜き部５４では、強い露光を行い、ショルダー５５及び凹部５６を設ける個所では、弱い露光を行うようにする（図５（ａ）参照）。
【００５２】
図６は、本実施例で用いた露光方法の例について示す、表示領域および接続領域の略断面図である。
【００５３】
このフォトマスクは、一枚のマスク上に、透光部、遮光部、半透過部９８，９８’としてのメッシュパターンを所定領域に有する。すなわち、いわゆるハーフトーンパターニングを採用している。ショルダー５５および凹部を形成する部分が半透過部に対応し、厚型樹脂膜を除去する部分が透光部、残す部分が遮光部に対応する。
【００５４】
ここで、ショルダー５５の形成のための半透過部９８は、反射画素電極７３に対応する位置に形成される凹部５６を形成するための半透過部９８’よりも、光透過率大きく、ショルダー５５及び凹部を、樹脂膜５上の平坦面から見て所望の深さとなるようにしている。すなわち、メッシュパターンの密度を変えることにより、光透過率を制御し、深さの制御を行なう。
【００５５】
このようにハーフトーンパターニング方式のフォトマスク９７を用いることにより、フォトマスクの位置合わせ等の操作が一回で済む。なお、上記の説明では、金属遮光膜のメッシュパターンにより半透過部を設けるとしたが、いうまでもなく、顔料や染料を用いるなどの他の方法によっても設けることができる。
【００５６】
ショルダー５５の個所の膜厚は、樹脂膜５の厚さの約１／２とするのが、後述するようなエッチング残差を防止する上で、最も好ましい。
【００５７】
一方、反射画素電極７３を配置する領域に設けられる多数の凹部５６は、０．５μｍ前後の深さとするのが、反射画素電極７３に光散乱機能を付与する上で好ましい。すなわち、このような深さ寸法に設定することで、反射画素電極７３に光散乱機能をもたせるための最適な凹凸パターンを形成することができる。
【００５８】
なお、厚型樹脂膜５は、液晶表示装置に組み立てられた場合に液晶層の厚さを略均一にする平坦化膜の役割を果たすとともに、画素電極を信号線等に重ねられるようにすることで、光利用効率を向上させる役割を果たす。
【００５９】
上記の説明において、厚型樹脂膜５がポジ型の感光性樹脂により形成されるとして説明したが、ネガ型の感光性樹脂を用いることも可能である。この場合、露光を行わない領域と、強い露光を行う領域とが入れ替わるが、弱い露光を行う領域は全く同様である。
【００６０】
（６）　第６のパターニング
透明導電層としての４０ｎｍ厚のａ−ＩＴＯを、堆積した後、アレイ基板上の全体にレジストの塗布、露光及び現像を行う。そして、このレジストパターンの下で、シュウ酸水溶液をエッチング液として用いるパターニングを行うことにより、透明画素電極６３を形成する。
【００６１】
（７）　第７のパターニング（図５（ｂ）〜（ｄ））
スパッタ法により、５０ｎｍ厚のモリブデン金属膜と、この上の５０ｎｍ厚のアルミニウム金属膜とからなる積層膜（Ｍｏ／Ａｌ）を堆積する。
【００６２】
この後、ポジ型のレジスト８の塗布、フォトマスクを用いた露光を行った後、現像により所定のレジストパターンを形成する。
【００６３】
図５（ｂ）に示すように、厚型樹脂膜５の端面５ａであってショルダー５５が形成された個所では、レジスト８の厚みＴ１が過大になることがないので、充分な露光が行われる。すなわち、端面５ａの麓（ふもと）の個所でも充分な露光が行われる。そのため、図５（ｃ）に示すように、現像の後、端面５ａの麓にレジストが残留するといったことがない。
【００６４】
また、万一、工程操作上のエラーによりレジスト８の塗布厚を過大にしすぎるなどして、帯状の金属層が端面５ａの麓（ふもと）に部分的に残留した場合にも、端子ピン１０１間の短絡は防止されている。すなわち、図４に示すように、平面図における厚型樹脂膜５の端面５ａがジクザグ状ないし波状であることから、帯状金属層が端子ピン１０１間にわたって連続することはない。
【００６５】
このレジストパターンの下で、ウェットエッチングにより金属積層膜（Ｍｏ／Ａｌ）のパターニングを行うことにより、コンタクト用のブリッジ状導電膜７１と、反射画素電極７３とを作成する。この際、図５（ｄ）に示すように、レジスト８残りのないレジストパターンを用いてウェットエッチングを行なうことにより、厚型樹脂膜５の端面５ａの麓（厚型樹脂膜と層間絶縁膜の接する部分）の付近に金属積層膜が残留することはない。
【００６６】
なお、各画素ドットにおいて、反射画素電極７３は透過画素電極６３の周縁部に重なり合わされることで、これら各画素電極６３と電気的に導通している。反射画素電極７３は、スイッチ素子９の個所をも被覆しており、ソース電極３３上のコンタクトホール４３，５３により、ソース電極３３に、直接接続して導通している。また、反射画素電極７３は、信号線３１に沿った縁部が、厚型樹脂膜５を介して信号線３１の両縁と重ね合わされている。
【００６７】
このようにして、アレイ基板が完成する。
【００６８】
これに組み合わされる、対向基板の原基板は、（ｉ）遮光層パターン（ブラックマトリクス）の形成、（ｉｉ）各画素ドットにレッド（Ｒ）、ブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）のカラーフィルタ層の形成、（ｉｉｉ）柱状スペーサの形成、及び、（ｉｖ）対向電極をなすＩＴＯ膜の成膜の各工程を経て作成される。
【００６９】
この後、いずれかの原基板にシール材が塗布されて圧着、硬化を行う。スクライブによるセル構造体の切り出しの後、液晶材料の注入及び注入口の封止により表示パネル本体（液晶セル）が完成する。
【００７０】
完成した表示パネル本体の接続用周縁部、すなわち、アレイ基板の周縁部が外側に突き出た個所には、ＴＣＰ１００の装着が行われる（図５（ｅ））。この際、厚型樹脂膜５の端面５ａに沿って連続した帯状の金属層が残留するといったことがない。
【００７１】
以上説明したように、スイッチ素子上に厚型樹脂膜を介して画素電極を配置する構造の表示装置において、外部駆動回路との接続部分における厚型樹脂膜の抜き部の端面に段差を形成することにより、外部端子間の短絡を抑制することができる。
【００７２】
さらに、平面構造において厚型樹脂膜の端面に凸凹パターンを形成し、少なくとも各凹部または各凸部に配置される接続パッドを１つとすることにより、より一層短絡を抑制することができる。
【００７３】
また、厚型樹脂膜の段差部と凹部の形成において、同一マスク、同一光を用いても、それぞれ異なる深さのパターニングが可能となる。
【００７４】
尚、第５のパターニング方法は上記方法に限定されない。
【００７５】
例えば、図７に示すように、２枚のフォトマスク９５，９６を用意し、一方のフォトマスク９５の下で強い露光を行い、他方のフォトマスク９６の下で弱い露光を行う。この「強い露光」及び「弱い露光」は、露光強度及び露光時間の調整により、有効な光線の積算露光量に適宜差を設けることにより行うことができる。
【００７６】
図示の例では、まず、「強い露光」を行う。図７上段に示すように、この際用いるフォトマスク９５には、パッド用抜き部５４に対応する透光部９５Ａと、樹脂膜５を貫く上層コンタクトホール５１〜５３に対応する透光部９５Ｂとが設けられている。そして、「強い露光」の後には、これらの個所で、樹脂膜５が表層から下地の絶縁膜４に至るまで可溶化される。
【００７７】
次ぎに、「弱い露光」が行われる。図７中段に示すように、この際用いるフォトマスク９６には、ショルダー５５に対応する透光部９６Ａと、凹部５６に対応する透光部９６Ｂとが設けられている。
【００７８】
寸法構成の具体例を挙げるならば、ショルダー５５に対応する透光部９６Ａが、１０μｍの幅のスリットとして設けられているのに対して、凹部５６に対応する透光部９６Ｂは、４μｍ角の多数の矩形状の穴として設けられる。ＵＶ光が通過する際、１０μｍ幅スリットの透光部９６Ａでは干渉をあまり受けないが、４μｍ角小穴状の透光部９６Ｂでは、干渉により弱くなってしまう。
【００７９】
そのため、具体例においては、図中に示すように、１０μｍ幅スリット状透光部９６Ａの下方では、１μｍの深さまで可溶化されるのに対し、４μｍ角小穴状の透光部９６Ｂの下方では、約０．５μｍの深さまでしか可溶化されない。
【００８０】
したがって、可溶化部分５’を除去する現像等の操作の後には、樹脂膜５上の平坦面から見て、約０．５μｍの深さの凹部５６と、１μｍの深さのショルダー５５とが形成されている（図７下段）。樹脂膜５の厚さ、すなわち、露光を全く受けない個所の膜厚が２μｍなので、ショルダー５５の個所での膜厚Ｔ２は１μｍである。なお、ショルダー５５上の平坦部の幅は、図４の説明で述べたように、具体例において１０μｍである。このように、同一マスクを用いて深さの制御をする場合、スリット幅を開口幅の２倍以上とすることが望ましい。
【００８１】
また、図８に示すようにパターニングを行うこともできる。ここでは、パッド用抜き部５４、及びコンタクトホール５１〜５３の形成個所で、「弱い露光」を繰り返すことにより、樹脂膜を除去する上で充分な積算露光量を付与している。
【００８２】
第１段の「弱い露光」に用いるフォトマスク９５には、パッド用抜き部５４に対応する透光部９５Ａと、樹脂膜５を貫く上層コンタクトホール５１〜５３に対応する透光部９５Ｂとが設けられている。これは、実施例にて「強い露光」に用いたフォトマスクと同一である。
【００８３】
そして、第１段の「弱い露光」の後には、これら透光部９５Ａ，９５Ｂの個所で、樹脂膜５の上層側の略半分だけが可溶化される。
【００８４】
第２段の「弱い露光」に用いるフォトマスク９６’には、ショルダー５５及びパッド用抜き部５４の個所に対応する透光部９６’Ａと、コンタクトホール５１〜５３に対応する透光部９６’Ｂとが設けられている。そして、この第２段の「弱い露光」の後には、パッド用抜き部５４及びコンタクトホール５１〜５３の個所で、樹脂膜５が表層から下地の絶縁膜４に至るまで可溶化される。また、ショルダー５５の個所で、約１μｍの深さに至るまで可溶化される。
【００８５】
第３段の弱い露光に用いるフォトマスク９６”には、反射画素電極７３のための凹部５６に対応する透光部９６”Ｂだけが設けられている。そして、第３段の露光では、第１〜２段の弱い露光よりも、さらに弱い露光が行われる。これにより凹部５６の個所で約０．５μｍの深さに至るまで可溶化される。
【００８６】
現像により可溶化部分５’を除去した後には、実施例の場合と同様の構成のアレイ基板が得られる。
【００８７】
尚、上述の実施例においては、各画素ドット内の反射画素電極に対応する位置に凹部を有するものについて説明したが、透過画素電極と同様に、平坦な構造であってもよい。また、透過画素電極を形成する部分の厚型樹脂膜を除去し、層間絶縁膜上に透過画素電極を形成してもよい。
【００８８】
また、上述の実施例においては、各画素ドット内に反射画素電極と透過画素電極を有する半透過型表示装置について説明したが、これに限定されず、反射画素と透過画素が部分的に設けられる部分反射型表示装置や、反射型表示装置、透過型表示装置等に適用することも可能である。
【００８９】
図９は一例として、透過型表示装置用のアレイ基板の断面図を示す。
【００９０】
透明画素電極６３は、コンタクトホール４３，５３を通じて、ソース電極３３の延在部の上面に直接接触することで、導通を行っている。
【００９１】
また、図示は省略するが、アレイ基板の周縁部においては、金属膜からなるコンタクト用のブリッジ状導電膜７１に代えて、ＩＴＯ層からなるブリッジ状導電膜を用いてもよい、すなわち、反射金属層７３と同時に設けられる導電膜に代えて、透明画素電極６３と同時に形成される導電膜が配置される。
【００９２】
また、上記実施例においては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）ＴＦＴタイプのアレイ基板について説明したが、多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）ＴＦＴタイプ等のアレイ基板であっても同様である。この場合、例えば、特開２０００−３３０４８４や特開２００１−３３９０７０に記載の方法により、ＴＦＴの形成のための成膜及びパターニングを行うことができる。
【００９３】
また、上記実施例においては、外部駆動回路との接続をＴＣＰの端子ピンを当接する場合について説明したが、これに限定されず、ＡＣＦ等を介して接着してもよい。
【００９４】
また、ＴＣＰ形状は実施例の形態に限定されず、配線の形成されたポリイミドフィルム等の可とう性を有するプラスチック基板に、ＩＣチップが搭載したものであってもよい。
【００９５】
また、液晶表示装置に限らず、有機ＥＬ等の平面表示装置であっても、全く同様である。
【００９６】
【発明の効果】
平面表示装置用のアレイ基板及びその製造方法において、接続パッドやこれに接続する端子ピン同士の短絡を充分に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す液晶表示装置の概略斜視図である。
【図２】本発明の一実施例のアレイ基板の画素領域について模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の一実施例の液晶表示装置の接続領域を示す概略断面図である。
【図４】本発明の一実施例のアレイ基板の接続領域を示す概略平面図である。
【図５】本発明の一実施例のアレイ基板の製造方法に係る要部について、説明するための模式的な断面図からなる工程図である。
【図６】図５（ａ）のハーフ露光によるパターニングについて、さらに説明するための模式的な断面図からなる工程図である。
【図７】２枚のフォトマスクを用いたハーフ露光によるパターニングについて説明するための、図６に対応する、模式的な断面図からなる工程図である。
【図８】３枚のフォトマスクを用いたハーフ露光によるパターニングについて説明するための、図６に対応する、模式的な断面図からなる工程図である。
【図９】本発明の他の実施例に係るアレイ基板の要部について示す、図２に対応する積層断面図である。
【図１０】比較例のアレイ基板の製造方法に係る要部について説明するための、図５に対応する、模式的な断面図からなる工程図である。
【符号の説明】
１４　接続パッド
４４　ゲート絶縁膜１５及び層間絶縁膜４を貫くパッド用絶縁膜抜き部
５　感光性樹脂からなる厚型樹脂膜
５ａ　厚型樹脂膜の端面
５４　厚型樹脂膜５の抜き部
５５　端面５ａにあるショルダー
１００　ＴＣＰ
１０１　ＴＣＰの端子ピン
１０３　端子ピン９１の先端の当接部

Claims

絶縁基板上に略平行に配列される配線パターンと、前記配線パターンの一端部に接続する接続パッドと、
前記配線パターンを覆い、前記接続パッドを露出させる抜き部を形成した厚さ１μｍ以上の絶縁性の樹脂膜と、
この樹脂膜の上に配置される導電層のパターンからなり画素領域にマトリクス状に配列される画素電極とを備える平面表示装置用のアレイ基板において、
前記抜き部を画する前記樹脂膜の内縁端面には、前記接続パッドの列を基板外側から臨む個所に、肩部が備えられており、
前記樹脂膜には、前記画素電極が配される領域の少なくとも一部に凹凸パターンが設けられ、この凹凸パターンの前記樹脂膜の平坦面からの深さが、前記肩部までの深さよりも小さいことを特徴とするアレイ基板。
前記内縁端面が、平面図において、基板内側に向かって凹凸する波形をなし、この波形のピッチが、前記接続パッドの配列ピッチに略等しいことを特徴とする請求項１記載のアレイ基板。
絶縁基板上に、絶縁基板上に略平行に配列される配線パターンと、前記配線パターンの一端部に接続する接続パッドとを設ける一連の工程と、
前記配線パターンを覆う厚さ１μｍ以上の絶縁性の樹脂膜、及び、前記接続パッドを露出させる抜き部を、感光性樹脂の塗布、露光、及び現像を経て作成する工程と、
この樹脂膜の上に配置される導電層のパターンからなり画素領域にマトリクス状に配列される画素電極を作成する工程とを含む表示装置用のアレイ基板の製造方法において、
前記樹脂膜のパターンを形成するための露光の際、非露光領域と、前記抜き部を設けるための全露光領域と、積算露光強度がこれら領域の間の値となるように設定される中間露光領域とに区分し、
これにより、前記抜き部を画する前記樹脂膜の内縁端面にあって、前記接続パッドを基板外側から臨む個所に、肩部を設け、
また、前記画素電極が配される領域の少なくとも一部に凹凸パターンを設け、この凹凸パターンの前記樹脂膜の平坦面からの深さを、前記肩部までの深さよりも小さくすることを特徴とするアレイ基板の製造方法。
前記画素電極は、反射画素電極をなす光反射金属層のパターンを含み、
一つのマスクパターンを用いた露光により、前記肩部を形成すると同時に、前記光反射金属層のパターンの配置個所に前記凹凸パターンを形成することを特徴とする請求項３記載のアレイ基板の製造方法。
前記マスクパターンにおいて、前記凹凸パターンを設けるための開口部または半透過部と、前記肩部を設けるための開口部または半透過部との間に、開口径または透過率に差を設け、
これにより、前記凹凸パターンの前記樹脂膜の平坦面からの深さが、前記肩部までの深さの約１／２またはそれ以下となることを特徴とする請求項４記載のアレイ基板の製造方法。