JP2006215462A - Method for preparing transparent conductive layer, method for manufacturing electro-optic device, and electro-optic device - Google Patents
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Description
本発明は、透明導電層の製造方法、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a transparent conductive layer, a method for manufacturing an electro-optical device, and an electro-optical device.
従来、電気光学装置としての液晶表示装置には、液晶分子の配向状態を制御して照射装置の照射する光を変調するための薄膜トランジスタが備えられている。その薄膜トランジスタのドレイン領域には、コンタクトホールを介して電気的に接続される透明電極が備えられている。 Conventionally, a liquid crystal display device as an electro-optical device is provided with a thin film transistor for controlling the alignment state of liquid crystal molecules and modulating light emitted from the irradiation device. The drain region of the thin film transistor is provided with a transparent electrode that is electrically connected through a contact hole.
透明電極は、一般的に、錫を添加した酸化インジウム(ITO)等の透明導電材料によって形成され、対応する液晶分子に対して、配向状態を制御するための電位差を付与するようになっている(例えば、特許文献1)。 The transparent electrode is generally formed of a transparent conductive material such as indium oxide (ITO) to which tin is added, and applies a potential difference for controlling the alignment state to the corresponding liquid crystal molecules. (For example, patent document 1).
そして、薄膜トランジスタがオン状態となると、表示データに基づいて生成されたデータ信号が前記ドレイン領域を介して透明電極に出力され、同透明電極と共通電極との間に付与される電位差に応じて、液晶分子の配向状態が照射装置の照射する光を変調するように維持される。そして、変調された光が、液晶表示装置の表示面側に配設される偏光板を通過するか否かによって、その表示面に、所望する画像が表示される。
ところで、上記の透明電極は、その安定した電気的特性(例えば、安定した抵抗率)を得るために、空孔率の低い緻密な膜構造が必要とされ、一般的に、スパッタ法や真空蒸着等の気相プロセスによって製造されている。 By the way, the transparent electrode described above requires a dense film structure with a low porosity in order to obtain its stable electrical characteristics (for example, stable resistivity). Etc. are manufactured by a gas phase process.
しかしながら、上記する気相プロセスでは、コンタクトホールに対する段差被覆性が低いために以下の問題を招く。すなわち、上記の製造方法によって透明電極を製造すると、透明電極は、コンタクトホール内を充填することなく、同コンタクトホールの凹形状に沿った凹部を有するようになる。そのため、透明電極の上層に配向膜を塗布して、同配向膜をラビング処理すると、前記透明電極の凹部内に流れ込む配向膜の分だけ、配向膜の膜厚やラビング処理後の凹凸形状が不均一になる。その結果、配向膜の形状不良を招き、液晶表示装置の生産性を損なう問題となる。 However, the above-described gas phase process causes the following problems because the step coverage with respect to the contact hole is low. That is, when a transparent electrode is manufactured by the above manufacturing method, the transparent electrode has a recess along the concave shape of the contact hole without filling the contact hole. Therefore, when an alignment film is applied to the upper layer of the transparent electrode and the alignment film is rubbed, the alignment film thickness and the uneven shape after the rubbing process are not as much as the alignment film flowing into the recesses of the transparent electrode. It becomes uniform. As a result, the shape of the alignment film is deteriorated, and the productivity of the liquid crystal display device is impaired.
こうした問題は、透明電極形成材料を含む機能液を塗布することによって段差被覆性の高い透明電極を製造する、いわゆる液相プロセスによって回避可能と考えられる。しかし、液相プロセスによって製造した透明電極は、一般的に、空孔率の高い疎な膜構造(ポーラス構造)であって、経時的にその電気的特性を著しく劣化させる。その結果、液晶表示装置の電気的特性を劣化させ、その生産性を損なう問題を招く。 Such a problem can be avoided by a so-called liquid phase process in which a transparent electrode having a high step coverage is manufactured by applying a functional liquid containing a transparent electrode forming material. However, a transparent electrode manufactured by a liquid phase process generally has a sparse film structure (porous structure) with a high porosity, and its electrical characteristics are significantly deteriorated over time. As a result, the electrical characteristics of the liquid crystal display device are deteriorated and the productivity is impaired.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、透明導電層の形状を均一にして、かつ電気的特性の劣化を抑制することができる透明導電層の製造方法、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above problems, and its purpose is to make a transparent conductive layer uniform in shape and to suppress deterioration of electrical characteristics, a method for producing a transparent conductive layer, An electro-optical device manufacturing method and an electro-optical device are provided.
本発明の透明導電層の製造方法は、凹部を有した下地層上に透明導電層を形成するよう
にした透明導電層の製造方法において、前記凹部内に透明導電層形成材料を含む機能液を塗布して塗布透明導電層を形成した後に、前記塗布透明導電層上に、前記塗布透明導電層よりも緻密な緻密透明導電層を形成するようにした。
The method for producing a transparent conductive layer according to the present invention is a method for producing a transparent conductive layer in which a transparent conductive layer is formed on a base layer having a recess, and a functional liquid containing a transparent conductive layer forming material is provided in the recess. After coating and forming a coated transparent conductive layer, a dense transparent conductive layer denser than the coated transparent conductive layer was formed on the coated transparent conductive layer.
本発明の透明導電層の製造方法によれば、凹部内に塗布透明導電層を形成する分だけ、緻密透明導電層を形成する前の下地層の表面を平坦にすることができる。そして、塗布透明導電層よりも緻密な緻密透明導電層によって塗布透明導電層を覆うことができる。従って、透明導電層の形状を均一にすることができ、かつ電気的特性の劣化を抑制することができる。その結果、透明導電層の生産性を向上することができる。 According to the method for producing a transparent conductive layer of the present invention, the surface of the base layer before forming the dense transparent conductive layer can be flattened by the amount of forming the coated transparent conductive layer in the recess. The coated transparent conductive layer can be covered with a dense transparent conductive layer that is denser than the coated transparent conductive layer. Therefore, the shape of the transparent conductive layer can be made uniform, and deterioration of electrical characteristics can be suppressed. As a result, the productivity of the transparent conductive layer can be improved.
この透明導電層の製造方法は、前記機能液を塗布する前に、前記凹部の底面が前記機能液を親液するための親液処理を施すようにした。
この透明導電層の製造方法によれば、凹部の底面に親液処理を施す分だけ、同凹部の底面に対して、均一な塗布透明導電層を形成することができる。従って、透明導電層の形状を、さらに均一にすることができ、透明導電層の生産性を向上することができる。
In the method for producing the transparent conductive layer, a lyophilic treatment is performed so that the bottom surface of the recess makes the functional liquid lyophilic before the functional liquid is applied.
According to this method for producing a transparent conductive layer, a uniform coated transparent conductive layer can be formed on the bottom surface of the recess as much as the lyophilic treatment is applied to the bottom surface of the recess. Therefore, the shape of the transparent conductive layer can be made more uniform, and the productivity of the transparent conductive layer can be improved.
この透明導電層の製造方法は、前記機能液を塗布する前に、前記凹部の上面が前記機能液を撥液するための撥液処理を施すようにした。
この透明導電層の製造方法によれば、凹部の上面に撥液処理を施す分だけ、同凹部の上面に対して、塗布透明導電層の形成を抑制することができる。従って、凹部内にのみ塗布透明導電層を形成することができ、透明導電層の形状を、さらに均一にすることができる。
In the method for producing the transparent conductive layer, before the functional liquid is applied, a liquid repellent treatment is performed so that the upper surface of the concave portion repels the functional liquid.
According to this method for producing a transparent conductive layer, the formation of the coated transparent conductive layer can be suppressed on the upper surface of the concave portion as much as the liquid repellent treatment is applied to the upper surface of the concave portion. Therefore, the coated transparent conductive layer can be formed only in the recess, and the shape of the transparent conductive layer can be made more uniform.
この透明導電層の製造方法は、前記緻密透明導電層の厚みを、前記透明導電層の電気抵抗率を所定の値以下に維持可能な厚さにするようにした。
この透明導電層の製造方法によれば、緻密透明導電層の厚みによって、透明導電層の電気抵抗率が所定の値以下に維持することができ、透明導電層の電気的特性の劣化を抑制することができる。
In the method for producing the transparent conductive layer, the dense transparent conductive layer has a thickness that can maintain the electrical resistivity of the transparent conductive layer below a predetermined value.
According to this transparent conductive layer manufacturing method, the electrical resistivity of the transparent conductive layer can be maintained below a predetermined value depending on the thickness of the dense transparent conductive layer, and the deterioration of the electrical characteristics of the transparent conductive layer is suppressed. be able to.
この透明導電層の製造方法は、前記凹部内に前記塗布透明導電層を形成する前に、前記凹部内を予め前記緻密透明導電層で被覆するようにした。
この透明導電層の製造方法によれば、塗布透明導電層を緻密透明導電層によって囲うことができ、電気的特性の劣化を、さらに抑制することができる。
In the method for producing the transparent conductive layer, the concave portion is covered with the dense transparent conductive layer in advance before the coated transparent conductive layer is formed in the concave portion.
According to this method for producing a transparent conductive layer, the coated transparent conductive layer can be surrounded by the dense transparent conductive layer, and deterioration of electrical characteristics can be further suppressed.
この透明導電層の製造方法において、前記透明導電層は、少なくとも酸化亜鉛、酸化錫、錫を添加した酸化インジウム、フッ素を添加した酸化錫、酸化アンチモンを添加した酸化錫のいずれか1つからなる。 In this method for producing a transparent conductive layer, the transparent conductive layer comprises at least one of zinc oxide, tin oxide, indium oxide to which tin is added, tin oxide to which fluorine is added, and tin oxide to which antimony oxide is added. .
この透明導電層の製造方法によれば、少なくとも酸化亜鉛、酸化錫、錫を添加した酸化インジウム、フッ素を添加した酸化錫、酸化アンチモンを添加した酸化錫のいずれか1つからなる透明導電層の生産性を向上することができる。 According to this method for producing a transparent conductive layer, a transparent conductive layer comprising at least one of zinc oxide, tin oxide, indium oxide to which tin is added, tin oxide to which fluorine is added, and tin oxide to which antimony oxide is added. Productivity can be improved.
この透明導電層の製造方法において、前記塗布透明導電層は、スピンコート法、スプレイ法、ディスペンサ法、スリットコート法、インクジェット法のいずれか1つによって形成するようにした。 In this transparent conductive layer manufacturing method, the coated transparent conductive layer is formed by any one of a spin coating method, a spray method, a dispenser method, a slit coating method, and an ink jet method.
この透明導電層の製造方法によれば、塗布透明導電層をスピンコート法、スプレイ法、ディスペンサ法、スリットコート法、インクジェット法のいずれか1つによって形成する分だけ、同製造方法の選択幅を拡張することができ、透明導電層の生産性を向上することができる。 According to the manufacturing method of this transparent conductive layer, the selection range of the manufacturing method is increased by the amount that the coated transparent conductive layer is formed by any one of the spin coating method, the spray method, the dispenser method, the slit coating method, and the ink jet method. The productivity of the transparent conductive layer can be improved.
この透明導電層の製造方法において、前記緻密透明導電層は、スパッタ法、蒸着法、CVD法、SPD法(Spray Pyrolysis Deposition :噴霧熱分解法)のいずれか1つによ
って形成するようにした。
In this method for producing a transparent conductive layer, the dense transparent conductive layer is formed by any one of a sputtering method, a vapor deposition method, a CVD method, and an SPD method (Spray Pyrolysis Deposition).
この透明導電層の製造方法によれば、緻密透明導電層をスパッタ法、蒸着法、CVD法、SPD法のいずれか1つによって形成する分だけ、同製造方法の選択幅を拡張することができ、透明導電層の生産性を向上することができる。 According to this transparent conductive layer manufacturing method, the selection range of the manufacturing method can be expanded by forming the dense transparent conductive layer by any one of sputtering, vapor deposition, CVD, and SPD. The productivity of the transparent conductive layer can be improved.
本発明の電気光学装置の製造方法は、透明基板の一側面に形成される画素形成領域に透明電極を形成するようにした電気光学装置の製造方法において、上記透明導電層の製造方法によって前記透明電極を形成するようにした。 The electro-optical device manufacturing method of the present invention is the electro-optical device manufacturing method in which a transparent electrode is formed in a pixel formation region formed on one side surface of the transparent substrate. An electrode was formed.
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、透明電極の形状を均一にすることができ、かつ透明電極の電気的特性劣化を抑制することができる。その結果、電気光学装置の生産性を向上することができる。 According to the method for manufacturing an electro-optical device of the present invention, the shape of the transparent electrode can be made uniform, and deterioration of the electrical characteristics of the transparent electrode can be suppressed. As a result, the productivity of the electro-optical device can be improved.
本発明の電気光学装置は、上記電気光学装置の製造方法によって製造した。
本発明の電気光学装置によれば、電気光学装置の生産性を向上することができる。
The electro-optical device of the present invention is manufactured by the method for manufacturing the electro-optical device.
According to the electro-optical device of the present invention, the productivity of the electro-optical device can be improved.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図5に従って説明する。図1は、電気光学装置としての液晶表示装置を示す斜視図である。
液晶表示装置10は、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置であって、図1に示すように、平面状の光L1を照明する照射装置11と液晶パネル12を備えている。尚、本実施形態では、液晶パネル12の照射装置11側を照明側とし、液晶パネル12の照射装置11の反対側を観測側とする。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a liquid crystal display device as an electro-optical device.
The liquid
照射装置11は、LED等の光源11aと、同光源11aから出射された光L1を透過して平面状の光として液晶パネル12に照射する導光体11bを有している。
液晶パネル12は、その照明側と観測側に、それぞれ四角形状の対向基板13と素子基板14とを有している。対向基板13と素子基板14は、四角枠状のシール材15を介して貼り合わされ、これら対向基板13と素子基板14との間の間隙に、図示しない液晶材料が封入されている。尚、本実施形態では、この素子基板13の一側辺(図1における右側辺)に沿う方向をX方向とし、前記一側辺と直交する他側辺に沿う方向をY方向とする。
The
The
図2に示すように、対向基板13は、四角形状に形成された無アルカリガラスからなる透明基板であって、その素子基板14側の面(フィルタ形成面13a)には、遮光層16が形成されている。遮光層16は、クロムやカーボンブラック等の遮光性材料によって、X方向とY方向で交差する格子状に形成されている。そして、この遮光層16が形成されることによって、フィルタ形成面13a略全面に、略四角形状のカラーフィルタ形成領域17がマトリックス状に配列される。
As shown in FIG. 2, the
各カラーフィルタ形成領域17には、光源11aから出射された光L1に対して対応する色(赤色、緑色及び青色)に着色して出射する赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層が形成されている。尚、本実施形態における各色の着色層は、図2に示すように、フィルタ形成面13aのX方向右側から順に左側に向かって、第1赤色着色層Lr1、第1緑色着色層Lg1、第1青色着色層Lb1、・・・、第n赤色着色層Lrn,第n緑色着色層Lgn、第n青色着色層Lbnの順序で形成されている。
Each color
これら各色の着色層及び遮光層16の上層には、錫を添加した酸化インジュウム(ITO)等の透明導電材料によって形成される対向電極18が積層されている。対向電極18は、図示しない電源回路に電気的に接続され、その電源回路から所定の対向電極電圧が供給されるようになっている。その対向電極の上層には、ポリイミド等からなる図示しない配向膜が積層されている。配向膜は、ラビング処理等の配向処理が施され、同配向膜(対向基板13)近傍の液晶分子の配向を設定するようになっている。
A
この対向基板13の観測側には、図1に示すように、素子基板14が貼り合わされている。素子基板14は、前記対向基板13よりも若干大きいサイズに形成された無アルカリガラスからなる透明基板であって、その観測側には偏光板19が貼り付けられている。一方、素子基板14の対向基板13側の面(素子形成面14a)には、Y方向に延びる複数の走査線21が所定の間隔をおいて形成されている。各走査線21は、それぞれ素子基板14の一側端に配設される走査線駆動回路22に電気的に接続されている。走査線駆動回路22は、図示しない制御回路から供給される走査制御信号に基づいて、複数の走査線21の中から所定の走査線21を所定のタイミングで選択駆動し、その走査線21に走査信号を出力するようになっている。
As shown in FIG. 1, an
その素子形成面14aには、X方向に延びる複数のデータ線23が所定の間隔をおいて形成されている。各データ線23は、それぞれ素子基板14の一側端に配設されるデータ線駆動回路24に電気的に接続されている。データ線駆動回路24は、図示しない外部装置から供給される表示データに基づいてデータ信号を生成し、そのデータ信号を対応するデータ線23に所定のタイミングで出力するようになっている。
A plurality of
これらデータ線23と走査線21が形成されることによって、素子形成面14a略全面に、四角形状の画素形成領域25がマトリックス状に配列されている。そして、素子基板14は、これら各画素形成領域25を、それぞれ対応する前記カラーフィルタ形成領域17と相対向させるように、前記対向基板13に貼り合わされている。
By forming the data lines 23 and the
図3は、その画素形成領域25を示す要部概略平面図であって、図4は、図3のA−Aに沿う概略断面図である。
図3に示すように、各画素形成領域25内には、素子形成面14a上に形成された島状のチャンネル層31が備えられている。チャンネル層31は、モノシランガスを熱分解する減圧CVD法等によって素子形成面14a略全面に形成したポリシリコン膜をパターニングして形成されている。チャンネル層31は、図4に示すように、その中央位置に形成されたチャンネル領域31cの両側にn型のソース領域31s及びドレイン領域31dを有している。
FIG. 3 is a main part schematic plan view showing the
As shown in FIG. 3, in each
そのチャンネル層31上には、図4に示すように、素子形成面14a略全面を覆うように、下地層を構成するゲート絶縁膜32が形成されている。ゲート絶縁膜32は、ECRプラズマCVD法等によって素子形成面14a略全面に堆積したシリコン酸化膜等の絶縁膜である。
On the
そのゲート絶縁膜32上であって前記チャンネル領域31cの上方には、図3及び図4に示すように、走査線21から延出されたゲート電極33が形成されている。ゲート電極33(走査線21)は、スパッタ法等によって素子形成面14a略全面に形成したアルミニウムやタンタル等の金属膜をパターニングすることによって形成されている。尚、前記ソース領域31s及びドレイン領域31dは、このゲート電極33をマスクにしたリンイオンのイオン打ち込み法によって、自己整合的に形成されている。
A
そのゲート電極33上には、各ゲート電極33間を電気的に絶縁して下地層を構成する層間絶縁膜34が形成されている。層間絶縁膜34は、プラズマCVD法等によって素子形成面14a略全面に堆積したシリコン酸化膜等の絶縁膜である。この層間絶縁膜34の表層には、後述する機能液を撥液するための撥液処理(例えば、フッ素系のプラズマ処理等)によって撥液性が付与されている。
On the
図4に示すように、前記チャンネル層31のソース領域31sには、これらゲート絶縁膜32及び層間絶縁膜34を貫通するデータ線コンタクトホール35が形成されている。そのデータ線コンタクトホール35内には、ソース領域31sに電気的に接続されて、同コンタクトホール35を充填する前記データ線23が形成されている。そのデータ線23は、スパッタ法等によって素子形成面14a略全面に形成したアルミニウム等の金属膜をパターニングすることによって形成されている。
As shown in FIG. 4, a data
一方、前記チャンネル層31のドレイン領域31dには、ゲート絶縁膜32及び層間絶縁膜34を貫通する画素電極コンタクトホール36が形成されている。その画素電極コンタクトホール36の底部、すなわちドレイン領域31dの表層には、後述する機能液を親液するための親液処理(例えば、酸素系のプラズマ処理等)によって親液性が付与されている。
Meanwhile, a pixel
その画素電極コンタクトホール36内には、ドレイン領域31dに電気的に接続されて、同コンタクトホール36を充填する塗布透明導電層37が形成されている。塗布透明導電層37は、少なくとも酸化亜鉛、酸化錫、錫を添加した酸化インジウム(ITO)、フッ素を添加した酸化錫(FTO)、酸化アンチモンを添加した酸化錫(ATO)のいずれか1つを含む透明導電膜であって、スピンコート法、スプレイ法、ディスペンサ法、スリットコート法、インクジェット法等の段差被覆性の高い液相プロセスによって形成されている。
In the pixel
詳述すると、例えば、ITOからなる塗布透明導電層37をスピンコート法によって形成する場合には、画素電極コンタクトホール36を形成した素子基板14を、スピンコータによって500〜2000rpmで回転させる。そして、回転する素子基板14上に、透明導電層形成材料としての硝酸インジウム及び無水第2塩化錫をnブチルカルビトールに溶解した機能液(2.5ml)を塗布する。この際、層間絶縁膜34とドレイン領域31dの表層、すなわち画素電極コンタクトホール36の上側と底部には、それぞれ撥液性と親液性が付与されているため、素子基板14に塗布した機能液は、同画素電極コンタクトホール36の底部に濡れ広がり、同画素電極コンタクトホール36の上側で撥液するようになる。すなわち、塗布された機能液は、画素電極コンタクトホール36の内部のみに収容されるようになる。尚、本実施形態の機能液は、前記硝酸インジウムの濃度を0.1〜0.4mol/lに調整し、無水第2塩化錫の濃度を、錫(Sn)とインジウム(In)の組成比(Sn/(Sn+In))が0.075となるように調整した溶液であるが、これに限定されるものではない。
More specifically, for example, when the coated transparent
続いて、画素電極コンタクトホール36内に機能液を塗布すると、ホットプレートによって、同機能液(素子基板14)を10分間だけ40℃に加熱(予備乾燥)し、連続して120℃に加熱(本乾燥)する。そして、本乾燥した機能液を、窒素雰囲気下で350℃の焼成条件によって焼成する。これによって、画素電極コンタクトホール36内を充填して層間絶縁膜34表面を平坦にしたITOからなる塗布透明導電層37を形成することができる。
Subsequently, when a functional liquid is applied in the pixel
こうして形成した塗布透明導電層37上には、図4に示すように、同塗布透明導電層37(ドレイン領域31d)に電気的に接続され、層間絶縁膜34上に広がる緻密透明導電
層38が形成されている。緻密透明導電層38は、少なくとも酸化亜鉛、酸化錫、錫を添加した酸化インジウム(ITO)、フッ素を添加した酸化錫(FTO)、酸化アンチモンを添加した酸化錫(ATO)のいずれか1つを含む透明導電膜であって、前記塗布透明導電層37よりも緻密な膜構造で形成されている。その緻密透明導電層38は、スパッタ法、蒸着法、CVD法、SPD法(Spray Pyrolysis Deposition :噴霧熱分解法)等の緻
密な膜構造を形成可能な気相プロセスによって形成され、塗布透明導電層37よりも低い電気抵抗率を有している。
On the coated transparent
詳述すると、例えば、ITOからなる緻密透明導電層38をスパッタ法によって形成する場合には、塗布透明導電層37を形成した素子基板14を、アルゴン及び酸素の雰囲気下で1×10−4Paに減圧したスパッタチャンバー内に載置する。そして、素子基板14を250℃に加熱し、酸化錫を10w%の濃度で含有したITOターゲット(99.99w%)をスパッタする。これによって、素子基板14(層間絶縁膜34)略全面に、所定の膜厚からなるITO膜を形成することができ、同ITO膜をパターニングすることによって、緻密透明導電層38を形成することができる。
More specifically, for example, when the dense transparent
そして、これら塗布透明導電層37及び緻密透明導電層38によって、前記ドレイン領域31dに電気的に接続された透明導電材料からなる画素電極40が形成されている。
従って、画素電極40は、前記画素電極コンタクトホール36内を予め段差被覆性の高い塗布透明導電層37で充填した分だけ、その形状の平坦性を向上している。しかも、塗布透明導電層37をバリア性の高い緻密な緻密透明導電層38によって覆う分だけ、塗布透明導電層37(画素電極40)の電気特性の劣化を抑制している。
The coated transparent
Accordingly, the flatness of the shape of the
次に、本実施形態における前記緻密透明導電層38の膜厚の設定方法について以下に説明する。図5は、その緻密透明導電層38の膜厚に対する画素電極40の電気抵抗率を説明する説明図であって、画素電極40を形成した直後(成膜直後)の電気抵抗率と7日間経過後の電気抵抗率を示す。また、図5における画素電極40は、その膜厚が100nmを維持するように、緻密透明導電層38及び塗布透明導電層37の双方の膜厚が調整されている。
Next, a method for setting the film thickness of the dense transparent
図5に示すように、緻密透明導電層38の膜厚を25nmから徐々に厚くすると、成膜直後の電気抵抗率は、同膜厚を厚くした分だけ徐々に低下する。そして、7日経過後の電気抵抗率は、増加した緻密透明導電層38のバリア性によって、徐々に成膜直後の電気抵抗率に近接するようになる。すなわち、緻密透明導電層38の膜厚を徐々に厚くすると、画素電極40は、その電気抵抗率を低下させ、同電気抵抗率の経時劣化を抑制するようになる。
As shown in FIG. 5, when the film thickness of the dense transparent
そして、緻密透明導電層38の膜厚を40nm以上にすると、画素電極40の電気抵抗率は、その成膜直後の電気抵抗率を維持するようになる。しかし、画素電極40の総膜厚は、画素形成領域25のレイアウト設計等に基づいて所定の膜厚(本実施形態では100nmとする)に設定されている。そのため、緻密透明導電層38の膜厚を過剰に厚くすると、その膜厚を厚くした分だけ、塗布透明導電層37の膜厚が薄くなり、画素電極40の平坦性が損なわれる。
When the film thickness of the dense transparent
そこで、本実施形態における緻密透明導電層38の膜厚は、液晶分子の配向状態を制御可能にする値(目標抵抗率)以下の電気抵抗率を維持可能な膜厚の中で最小となる膜厚に設定している。尚、本実施形態では、その目標抵抗率が1×10−3Ω・cmであって、
同目標抵抗率に基づく緻密透明導電層38の膜厚が50nmである。
Therefore, the film thickness of the dense transparent
The film thickness of the dense transparent
これによって、画素電極40は、液晶分子の配向状態を制御可能な電気抵抗率を維持す
ることができ、かつその形状の平坦性を向上することができる。
図4に示すように、その画素電極40及び層間絶縁膜34上には、配向膜41が形成されている。配向膜41は、素子基板14(画素電極40及び層間絶縁膜34)上に塗布したポリイミド等の樹脂膜に、ラビング処理等の配向処理を施すことによって形成されている。
Accordingly, the
As shown in FIG. 4, an
従って、配向膜41には、画素電極40の平坦性を向上した分だけ、均一な配向処理形状が形成される。そして、配向膜41の配向処理形状が均一に形成される分だけ、同配向膜41(素子基板14)近傍の液晶分子の配向状態を均一にすることができる。
Accordingly, a uniform alignment processing shape is formed on the
今、走査線駆動回路22が、走査線21(ゲート電極33)を線順次走査に基づき1本ずつ順次選択すると、対応する画素形成領域25のチャンネル層31が順次、選択期間中だけオン状態になる。チャンネル層31がオン状態となると、データ線駆動回路24から供給されたデータ信号が、データ線23及びチャンネル層31を介して画素電極40に出力される。この際、上記配向膜41近傍の液晶分子の配向状態が均一に設定されているため、画素電極40と対向電極18との間の電位差に基づいて、確実に、素子基板14と対抗基板13との間の液晶分子の配向状態を制御することができ、照射装置11の照射する光L1を変調するように維持することができる。そして、変調された光が図示しない偏光板19を通過するか否かによって、液晶パネル12の観測側に所望するフルカラーの画像が表示される。
Now, when the scanning line driving circuit 22 sequentially selects the scanning lines 21 (gate electrodes 33) one by one based on the line sequential scanning, the channel layers 31 of the corresponding
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
(1)上記実施形態によれば、緻密な膜構造を有する緻密透明導電層38を気相プロセスで形成する前に、画素電極コンタクトホール36内を充填する段差被覆性の高い塗布透明導電層37を液相プロセスによって形成するようにした。
Next, effects of the present embodiment configured as described above will be described below.
(1) According to the embodiment, before forming the dense transparent
その結果、画素電極コンタクトホール36内を塗布透明導電層37で充填した分だけ、緻密透明導電層38の平坦性を向上することができ、画素電極40の平坦性を向上することができる。従って、画素電極40の平坦性を向上する分だけ、同画素電極40上に形成する配向膜41の配向処理形状を均一にすることができる、ひいては液晶表示装置10の生産性を向上することができる。
As a result, the flatness of the dense transparent
(2)しかも、塗布透明導電層37の上側をバリア性の高い緻密な緻密透明導電層38によって覆う分だけ、塗布透明導電層37(画素電極40)の電気特性の劣化を抑制することができる、ひいては液晶表示装置10の生産性を向上することができる。
(2) Moreover, the deterioration of the electrical characteristics of the coated transparent conductive layer 37 (pixel electrode 40) can be suppressed by the amount that the upper side of the coated transparent
(3)上記実施形態によれば、層間絶縁膜34の表層に機能液を撥液する撥液性を付与し、ドレイン領域31dの表層、すなわち画素電極コンタクトホール36の底部に機能液を親液する親液性を付与するようにした。その結果、素子基板14上に塗布した機能液を、画素電極コンタクトホール36の底部に濡れ広がらせることができ、同画素電極コンタクトホール36の上側で撥液させることができる。
(3) According to the above-described embodiment, the surface layer of the
その結果、画素電極コンタクトホール36の内部のみに機能液を収容することができ、同画素電極コンタクトホール36の内部のみ、確実に、塗布透明導電層37を形成することができる。従って、画素電極40の平坦性を、さらに向上することができる。
As a result, the functional liquid can be accommodated only in the pixel
(4)上記実施形態によれば、緻密透明導電層38の膜厚を、液晶分子の配向状態を制御可能にする値(目標抵抗率)以下の電気抵抗率を維持可能な膜厚の中で最小となる膜厚に設定するようにした。その結果、画素電極40は、液晶分子の配向状態を制御可能な電気抵抗率を維持することができ、かつその形状の平坦性を向上することができる、ひいて
は、液晶表示装置10の生産性を向上することができる。
(4) According to the above embodiment, the film thickness of the dense transparent
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ドレイン領域31d上に直接、塗布透明導電層37を形成する構成にした。これを変更し、図6に示すように、塗布透明導電層37を形成する前に、ドレイン領域31d上及び画素電極コンタクトホール36の内周面を、前記緻密透明導電層38と同様の形成方法からなる緻密透明導電層38aで被覆し、塗布透明導電層37を、緻密透明導電層38,38aで囲うようにしてもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the coated transparent
これによれば、緻密透明導電層38,38aによって塗布透明導電層37を囲う分だけ、さらに画素電極40の電気特性の劣化を抑制することができ、さらにはドレイン領域31dと画素電極40との間のコンタクト抵抗を低減することができる。
・上記実施形態では、透明導電層を画素電極40として具体化したが、これに限らず、例えば対向基板13に形成した対向電極であってもよく、あるいはエレクトロルミネッセンス素子に備えられる透明電極であってもよい。つまり、凹部を有した下地層上に形成される透明導電層であればよい。
・上記実施形態では、下地層をゲート絶縁膜32及び層間絶縁膜34として具体化したが、これに限らず、例えば対向基板13に形成した遮光層16や各色の着色層であってもよく、凹部を有した層であればよい。
・上記実施形態では、凹部を画素電極コンタクトホール36にする構成にしたが、これに限らず、例えばビアホールや金属配線間の間隙等であってもよい。つまり、塗布透明導電層37で充填することにより、同透明導電層(緻密透明導電層38)の平坦性を向上することができる凹部であればよい。
・上記実施形態では、電気光学装置を液晶表示装置10として具体化したが、これに限らず、例えば有機エレクトロルミネッセンスディスプレイや電界効果型ディスプレイ(FEDやSED等)であってもよく、凹部を有した下地層に透明導電層を形成した電気光学装置であればよい。
According to this, the deterioration of the electrical characteristics of the
In the above embodiment, the transparent conductive layer is embodied as the
In the above embodiment, the base layer is embodied as the
In the above embodiment, the concave portion is the pixel
In the above embodiment, the electro-optical device is embodied as the liquid
10…電気光学装置としての液晶表示装置、25…画素形成領域、32…下地層を構成するゲート絶縁膜、34…下地層を構成する層間絶縁膜、36…凹部としての画素電極コンタクトホール、37…塗布透明導電層、38,38a…緻密透明導電層、40…画素電極。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記凹部内に透明導電層形成材料を含む機能液を塗布して塗布透明導電層を形成した後に、前記塗布透明導電層上に、前記塗布透明導電層よりも緻密な緻密透明導電層を形成するようにしたことを特徴とする透明導電層の製造方法。 In the method for producing a transparent conductive layer in which a transparent conductive layer is formed on a base layer having a recess,
After applying a functional liquid containing a transparent conductive layer forming material in the recess to form a coated transparent conductive layer, a dense transparent conductive layer denser than the coated transparent conductive layer is formed on the coated transparent conductive layer. A method for producing a transparent conductive layer, characterized in that it is configured as described above.
前記機能液を塗布する前に、前記凹部の底面が前記機能液を親液するための親液処理を施すようにしたことを特徴とする透明導電層の製造方法。 In the manufacturing method of the transparent conductive layer of Claim 1,
A method for producing a transparent conductive layer, wherein a lyophilic treatment is performed on the bottom surface of the recess to make the functional liquid lyophilic before applying the functional liquid.
前記機能液を塗布する前に、前記凹部の上面が前記機能液を撥液するための撥液処理を施すようにしたことを特徴とする透明導電層の製造方法。 In the manufacturing method of the transparent conductive layer of Claim 1 or 2,
A method for producing a transparent conductive layer, wherein the upper surface of the concave portion is subjected to a liquid repellent treatment for repelling the functional liquid before the functional liquid is applied.
前記緻密透明導電層の厚みを、前記透明導電層の電気抵抗率を所定の値以下に維持可能な厚さにするようにしたことを特徴とする透明導電層の製造方法。 In the manufacturing method of the transparent conductive layer as described in any one of Claims 1-3,
A method for producing a transparent conductive layer, characterized in that the dense transparent conductive layer has a thickness capable of maintaining the electrical resistivity of the transparent conductive layer below a predetermined value.
前記凹部内に前記塗布透明導電層を形成する前に、前記凹部内を予め前記緻密透明導電層で被覆するようにしたことを特徴とする透明導電層の製造方法。 In the manufacturing method of the transparent conductive layer of Claim 1,
Before forming the coated transparent conductive layer in the recess, the recess is covered with the dense transparent conductive layer in advance.
前記透明導電層は、少なくとも酸化亜鉛、酸化錫、錫を添加した酸化インジウム、フッ素を添加した酸化錫、酸化アンチモンを添加した酸化錫のいずれか1つからなることを特徴とする透明導電層の製造方法。 In the manufacturing method of the transparent conductive layer as described in any one of Claims 1-5,
The transparent conductive layer comprises at least one of zinc oxide, tin oxide, indium oxide to which tin is added, tin oxide to which fluorine is added, and tin oxide to which antimony oxide is added. Production method.
前記塗布透明導電層は、スピンコート法、スプレイ法、ディスペンサ法、スリットコート法、インクジェット法のいずれか1つによって形成するようにしたことを特徴とする透明導電層の製造方法。 In the manufacturing method of the transparent conductive layer as described in any one of Claims 1-6,
The method for producing a transparent conductive layer, wherein the coated transparent conductive layer is formed by any one of a spin coating method, a spray method, a dispenser method, a slit coating method, and an ink jet method.
前記緻密透明導電層は、スパッタ法、蒸着法、CVD法、SPD法(Spray Pyrolysis Deposition :噴霧熱分解法)のいずれか1つによって形成するようにしたことを特徴と
する透明導電層の製造方法。 In the manufacturing method of the transparent conductive layer as described in any one of Claims 1-7,
The dense transparent conductive layer is formed by any one of a sputtering method, a vapor deposition method, a CVD method, and an SPD method (Spray Pyrolysis Deposition). .
請求項1〜8のいずれか1つに記載の透明導電層の製造方法によって前記透明電極を形成するようにした電気光学装置の製造方法。 In the method for manufacturing an electro-optical device in which a transparent electrode is formed in a pixel formation region formed on one side surface of a transparent substrate,
An electro-optical device manufacturing method in which the transparent electrode is formed by the transparent conductive layer manufacturing method according to claim 1.
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US8723193B2 (en) | 2011-09-16 | 2014-05-13 | Ricoh Company, Ltd. | Multi-layer wiring substrate, active matrix substrate, image display apparatus using the same, and multi-layer wiring substrate manufacturing method |
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2005
- 2005-02-07 JP JP2005030496A patent/JP2006215462A/en active Pending
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