JP2009015199A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 有機系透明絶縁膜とその上に形成される電極との密着性を改善すると同時に、前記電極が存在していない箇所における前記有機系透明絶縁膜の透過率の低下を抑制し、もって前記電極のパターン化不良を防止しながら表示の明るさを向上できる液晶表示装置とその製造方法を提供する。
【解決手段】 有機絶縁膜１３の表面をヘリウムガス等でプラズマ処理して改質層１４を形成し、その改質層１４上に画素電極１７と共通電極１８（透明電極）を形成する。改質層１４と画素電極１７および共通電極１８は、相互に接触して密着状態が保持されている。画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所では、改質層１４の少なくとも一部がその厚さ方向に除去されていて、両電極１７および１８と重なっていない領域における改質層１４の厚さが、両電極１７および１８と重なっている領域における改質層１４の厚さよりも小さい。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関し、さらに言えば、有機系透明絶縁膜上にその改質層を介して形成された透明電極を有する液晶表示装置と、その液晶表示装置の製造方法に関する。

液晶表示装置は、対向する二枚の透明基板に挟まれた液晶層に電界を印加し、液晶分子を回転させることによって画像の表示を行っている。その代表例としては、対向する二枚の透明基板上にそれぞれ形成された電極を用いて液晶層に垂直な方向の電界（縦電界）を生成することによって、液晶分子を前記両基板の面に垂直な方向に向けるＴＮ（Twisted Nematic）モードのような縦電界方式と、同一の透明基板内に形成された電極を用いて液晶層に平行な方向の電界（横電界）を生成することによって、液晶分子の回転方向を前記両基板の面に平行な方向に向けるＩＰＳ（In-Plane Switching）モードやＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードなどの横電界方式がある。

横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、例えば特開２００２−３２３７０６号公報（特許文献１）に開示されている（要約、図２）。その液晶表示装置の概略構成を図１４に示す。

この液晶表示装置は、図１４に示すように、透明な能動素子基板１１１と、透明な対向基板１１２と、両基板１１１および１１２の間に挟まれた状態で保持されている液晶層１１３とから構成されている。能動素子基板１１１には透明な第２層間絶縁膜１１４が形成されており、その上に透明な共通電極１１５と画素電極１１６が形成されている。共通電極１１５と画素電極１１６は、いずれも櫛歯状とされていて、各画素領域内で相互に噛合するように配置されているため、図１４では交互に並置して描かれている。第２層間絶縁膜１１４は、感光性アクリル樹脂を用いて形成され、共通電極１１５と画素電極１１６は、透明な導電体であるインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, ＩＴＯ）により形成されている。

共通電極１１５および画素電極１１６は、第２層間絶縁膜１１４上に形成された配向膜１１７で覆われている。対向基板１１２の内面は、配向膜１１８で覆われている。配向膜１１７と１１８の内面には、それぞれ所定の配向処理が施されている。液晶層１１３の液晶分子は、配向膜１１７と１１８の配向処理が施された内面に接触していて、能動素子基板１１１と対向基板１１２の面に平行な面内で所定方向に初期配向されている。

共通電極１１５と画素電極１１６の間に所定の電圧が印加されると、両基板１１１および１１２の面に平行な方向の電界（横電界）が生成され、液晶層１１３の液晶分子はその横電界によって初期配向方向から両基板１１１および１１２の面に平行な面内で回転し、それによって画像が表示される。このように、液晶分子の配向は常に両基板１１１および１１２の面に平行な面内に保持され、液晶分子は両基板１１１および１１２に垂直な方向の回転をすることがない。このため、横電界方式の液晶表示装置では、視野角による輝度変化や色変化を少なくすることができるという利点が得られる。

ところで、アクリル樹脂やポリイミド樹脂のような有機材料からなる絶縁膜（有機絶縁膜）の上にＩＴＯ膜を形成し、それをフォトリソグラフィ法とウエットエッチング法によりパターン化して画素電極等の透明電極を得る場合、パターン化不良が生じやすいことが知られている。たとえば、パターン化されたＩＴＯ膜（すなわち透明電極）の線幅が、所望の線幅よりも細くなったり、そのＩＴＯ膜自体が有機絶縁膜から剥がれたりしやすいのである。その原因は、有機絶縁膜とその上に形成されたＩＴＯ膜との密着性が低いため、ウエットエッチングの際に使用されるエッチャントが有機絶縁膜とＩＴＯ膜の界面に入り込みやすいことにある。このような問題を解消する方法が特開平４−２５７８２６号公報（特許文献２）および特許第３６１２５２９号公報（特開２００３−２０７７７４号公報）（特許文献３）に開示されている。

特許文献２に開示されたアクティブマトリクス基板の製造方法は、アクリル樹脂やポリイミド樹脂のような有機材料からなる有機系透明絶縁膜の表面を、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスをプラズマ化した雰囲気下で処理し、その後、前記有機系透明絶縁膜上にＩＴＯ膜等の透明導電膜を形成してから、この透明導電膜をフォトリソグラフィ法とウエットエッチング法によりパターン化することによって画素電極等の透明電極を形成する、というものである（図１、請求項１）。特許文献２に開示されたアクティブマトリクス基板の製造方法は、このように、不活性ガスでプラズマ処理することによって有機系透明絶縁膜の表面を改質し、それによって当該有機系透明絶縁膜とその上に形成される透明電極の密着性を改善して、当該透明電極のパターン化不良を防止するものである。

特許第３６１２５２９号公報（特開２００３−２０７７７４号公報）（特許文献３）に開示された半透過型液晶表示装置の製造方法は、有機絶縁膜に対して例えばヘリウムガスによるプラズマ処理をしてその有機絶縁膜の表面に改質層を形成し、前記改質層の表面を洗浄してからＩＴＯ等の透明導電膜を形成し、その後、前記透明導電膜を所望の形状にパターニングして透明電極を得る、というものである（請求項１、図３〜図１１）。この方法も、特許文献２に開示された方法と同様に、前記有機絶縁膜の表面に改質層を形成することにより、前記有機絶縁膜と前記透明導電膜の間の密着性を改善して、当該透明電極のパターン化不良を防止するものである。
特開２００２−３２３７０６号公報 特開平４−２５７８２６号公報 特開２００３−２０７７７４号公報

上記特許文献２および３に開示された有機系透明絶縁膜上に透明電極を形成する方法、すなわち、有機系透明絶縁膜を不活性ガスをプラズマ化した雰囲気下で表面処理してから、前記有機系透明絶縁膜上に透明導電膜を形成し、この透明導電膜をパターン化することによって画素電極等の透明電極を形成することによって、前記有機系透明絶縁膜と前記透明導電膜との密着性を改善するという方法は、いずれも、ＴＮモード（縦電界方式）の液晶表示装置に対して適用されるものである。この方法を、図１４に示したようなＩＰＳモード液晶表示装置に対して適用する場合、以下に述べるような問題がある。

すなわち、有機系透明絶縁膜の表面を上記特許文献２および３に開示された方法で処理すると、その表面には高屈折率の改質層が形成される。よって、前記有機系透明絶縁膜の表面での光の反射が大きくなり、結果として前記有機系透明絶縁膜の光の透過率（以下、単に透過率ともいう）が低下する。ＴＮモードの液晶表示装置では、光の透過すべき箇所においては前記改質層上に前記透明導電膜（前記透明電極）が存在しており、前記透明導電膜（前記透明電極）による光の反射あるいは吸収が大きいため、前記改質層による透過率低下を抑制することができる。したがって、前記改質層に起因する問題は生じない。

しかし、共通電極１１５と画素電極１１６の一方あるいは両方を、有機系透明絶縁膜上に透明導電膜で形成するＩＰＳモードの液晶表示装置（図１４を参照）では、第２層間絶縁膜（有機系透明絶縁膜）１１４上の共通電極１１５と画素電極１１６が存在していない箇所においても、光が透過しなければならないため、共通電極１１５および画素電極１１６またはいずれか一方を形成する工程に上記特許文献２および３に開示された方法を適用すると、前記改質層に起因する問題が生じる。すなわち、前記有機系透明絶縁膜上の共通電極１１５と画素電極１１６が存在していない箇所において透過率が低下し、当該液晶表示装置の表示の明るさが低下する、という問題が生じるのである。

本発明は、ＩＰＳモードの液晶表示装置における上記問題を解消しようとするものであり、その目的とするところは、有機系透明絶縁膜とその上に形成される電極との密着性を改善すると同時に、前記電極が存在していない箇所（前記電極と重なっていない領域）における前記有機系透明絶縁膜の透過率の低下を抑制し、もって前記電極のパターン化不良を防止しながら表示の明るさを向上することができる液晶表示装置と、その製造方法を提供するものである。

ここに明記しない本発明の他の目的は、以下の説明及び添付図面から明らかになるであろう。

（１） 本発明の第１の観点による液晶表示装置は、
透明基板と、
前記透明基板上に形成された、表面に改質層を含む有機系透明絶縁膜と、
前記有機系透明絶縁膜上に形成された電極とを備え、
前記電極が前記改質層に接触している液晶表示装置において、
前記電極と重なっていない領域では、前記有機系透明絶縁膜が前記電極から露出していると共に、前記改質層の少なくとも一部を含んで前記有機系透明絶縁膜がその厚さ方向に選択的に除去されており、
前記電極と重なっていない領域における前記改質層の厚さが、前記電極と重なっている領域における前記改質層の厚さよりも小さいことを特徴とするものである。

本発明の第１の観点による液晶表示装置では、前記電極と重なっていない領域では、前記有機系透明絶縁膜が前記電極から露出していると共に、前記改質層の少なくとも一部を含んで前記有機系透明絶縁膜がその厚さ方向に選択的に除去されている。そして、前記電極と重なっていない領域における前記改質層の厚さが、前記電極と重なっている領域における前記改質層の厚さよりも小さくなっている（前記電極と重なっていない領域における前記改質層の厚さがゼロの場合も含む）。このため、前記電極と重なっていない領域、すなわち前記電極が存在していない箇所における前記改質層による透過率の低下が緩和され、前記有機系透明絶縁膜の本来の透過率に近づく。したがって、前記電極と重なっていない領域（前記電極が存在していない箇所）における前記改質層の除去を行っていない場合に比べて、当該液晶表示装置の表示の明るさを向上することができる。

また、前記有機系透明絶縁膜の前記電極と重なっている領域では、前記電極は前記改質層に接触しているため、前記改質層による前記有機系透明絶縁膜と前記電極との密着性の改善は保持される。したがって、前記電極のパターン化不良は生じない。

よって、前記電極のパターン化不良を防止しながら表示の明るさを向上することができる。

（２） 本発明の第１の観点による液晶表示装置の好ましい例では、前記有機系透明絶縁膜の前記電極と重なっていない領域に前記選択的除去によって露出せしめられた前記有機系透明絶縁膜の面と、前記電極の表面との間には、所定の大きさの段差が形成されており、前記段差の大きさは液晶分子のディスクリネーションが発生しない範囲に設定される。この例では、前記段差に起因して前記電極を覆う配向膜に凹凸が形成されても、液晶分子のディスクリネーションの発生を防止することができる。

（３） 本発明の第１の観点による液晶表示装置の他の好ましい例では、前記段差の大きさが１００ｎｍ以下に設定される。前記段差の大きさが１００ｎｍを越えると、その段差により液晶分子の配向が乱れてディスクリネーションが発生しやすくなるからである。

（４） 本発明の第１の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、前記電極と重なっていない領域における前記有機系透明絶縁膜のその厚さ方向の除去深さが、前記改質層の厚さよりも大きく設定される。この例では、前記電極と重なっていない領域に前記改質層が存在しなくなる（前記改質層の厚さがゼロとなる）ため、当該領域では前記改質層による透過率の低下が解消され、前記有機系透明絶縁膜の本来の透過率に等しくなる。したがって、当該液晶表示装置の表示の明るさを前記改質層を形成しない場合と同等にまで向上することができる利点がある。他方、これによって前記電極のパターン化不良は生じない。

（５） 本発明の第１の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、前記電極が、画素電極および共通電極の少なくとも一方とされる。この場合により効果が大であるからである。

（６） 本発明の第１の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、前記電極が、画素電極および共通電極とされる。ＩＰＳモードでは通常、このように構成されるからである。

（７） 本発明の第１の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、前記画素電極および共通電極が、同一材料から形成される。ＩＰＳモードでは通常、このように構成されるからである。

（８） 本発明の第１の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、その表示形式が横電界方式とされる。この場合に効果が顕著であるからである。

（９） 本発明の第１の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、その表示形式がＩＰＳモードとされる。この場合に効果が顕著であるからである。

（１０） 本発明の第１の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、前記有機系透明絶縁膜がアクリル樹脂またはポリイミド樹脂により形成される。この場合に効果が顕著であるからである。

（１１） 本発明の第１の観点による液晶表示装置のさらに他の好ましい例では、前記改質層が、ガスをプラズマ化した雰囲気下で前記有機系透明絶縁膜の表面を処理することによって形成されたものとされる。この場合に前記改質層が所望の性質を持つからである。

（１２） 本発明の第２の観点による液晶表示装置の製造方法は、
透明基板と、
前記透明基板上に形成された、表面に改質層を含む有機系透明絶縁膜と、
前記有機系透明絶縁膜上に形成された電極とを備え、
前記電極が前記改質層に接触している液晶表示装置の製造方法において、
前記透明基板上に前記有機系透明絶縁膜を形成する工程と、
前記有機系透明絶縁膜の表面を改質することによってその表面に前記改質層を形成する工程と、
前記改質層上に前記電極用の導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上にマスクを形成する工程と、
前記マスクを用いて前記導電膜を選択的に除去して所望パターンを持つ前記電極を形成すると共に、前記マスクと重なっていない領域で前記有機系透明絶縁膜を前記導電膜から露出させる工程と、
前記導電膜から露出せしめられた前記有機系透明絶縁膜を、前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去し、もって前記電極と重なっていない領域における前記改質層の厚さを、前記電極と重なっている領域における前記改質層の厚さよりも小さくする工程と
を備えたことを特徴とするものである。

本発明の第２の観点による液晶表示装置の製造方法では、前記マスクを用いて前記導電膜を選択的に除去して前記電極を形成すると共に、前記マスクと重なっていない領域で前記有機系透明絶縁膜を前記導電膜から露出させた後、前記導電膜から露出せしめられた前記有機系透明絶縁膜を、前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去する。こうして、前記電極と重なっていない領域における前記改質層の厚さを、前記電極と重なっている領域における前記改質層の厚さよりも小さくする（前記電極と重なっていない領域における前記改質層の厚さがゼロの場合も含む）。このため、前記電極と重なっていない領域、すなわち前記電極が存在していない箇所における前記改質層による透過率の低下が緩和され、前記有機系透明絶縁膜の本来の透過率に近づく。したがって、前記電極と重なっていない領域（前記電極が存在していない箇所）における前記改質層の除去を行っていない場合に比べて、当該液晶表示装置の表示の明るさを向上することができる。

また、前記有機系透明絶縁膜の前記電極と重なっている領域では、前記電極は前記改質層に接触しているため、前記改質層による前記有機系透明絶縁膜と前記電極との密着性の改善は保持される。したがって、前記電極のパターン化不良は生じない。

よって、前記電極のパターン化不良を防止しながら表示の明るさを向上することができる。

（１３） 本発明の第２の観点による液晶表示装置の製造方法の好ましい例では、前記有機系透明絶縁膜を前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去する工程において、前記有機系透明絶縁膜の前記電極と重なっていない領域に前記選択的除去によって露出せしめられた前記有機系透明絶縁膜の面と、前記電極の表面との間には、所定の大きさの段差が形成されており、前記段差の大きさは液晶分子のディスクリネーションが発生しない範囲に設定される。この例では、前記段差に起因して前記電極を覆う配向膜に凹凸が形成されても、液晶分子のディスクリネーションの発生を防止することができる。

（１４） 本発明の第２の観点による液晶表示装置の製造方法の他の好ましい例では、前記段差の大きさが１００ｎｍ以下に設定される。前記段差の大きさが１００ｎｍを越えると、その段差により液晶分子の配向が乱れてディスクリネーションが発生しやすくなるからである。

（１５） 本発明の第２の観点による液晶表示装置の製造方法のさらに他の好ましい例では、前記電極と重なっていない領域における前記有機系透明絶縁膜のその厚さ方向の除去深さが、前記改質層の厚さよりも大きく設定される。この例では、前記電極と重なっていない領域に前記改質層が存在しなくなる（前記改質層の厚さがゼロとなる）ため、前記改質層による透過率の低下が解消され、前記有機系透明絶縁膜の本来の透過率に等しくなる。したがって、当該液晶表示装置の表示の明るさを前記改質層を形成しない場合と同等にまで向上することができる利点がある。他方、これによって前記電極のパターン化不良は生じない。

（１６） 本発明の第２の観点による液晶表示装置の製造方法のさらに他の好ましい例では、前記有機系透明絶縁膜を前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去する工程が、（ａ）酸素（Ｏ_２）ガス単体、（ｂ）六弗化硫黄（ＳＦ_６）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス、（ｃ）四弗化炭素（ＣＦ_４）と酸素（Ｏ_２）の混合ガス、（ｄ）三弗化メタン（ＣＨＦ_３）と酸素（Ｏ_２）の混合ガス、および（ｅ）四弗化炭素（ＣＦ_４）と三弗化メタン（ＣＨＦ_３）と酸素（Ｏ_２）の混合ガスからなる群から選ばれる１種をエッチングガスとして使用するドライエッチングにより実施される。この例では、他の部分に与える影響を可能な限り少なくして、前記改質層を効率的にエッチング除去することができる。

（１７） 本発明の第２の観点による液晶表示装置の製造方法のさらに他の好ましい例では、前記有機系透明絶縁膜がアクリル樹脂またはポリイミド樹脂により形成される。この場合に効果が顕著であるからである。

（１８） 本発明の第２の観点による液晶表示装置の製造方法のさらに他の好ましい例では、前記有機系透明絶縁膜を前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去する工程で、前記電極をマスクとして、前記有機系透明絶縁膜が前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去される。この例では、当該工程用に別のマスクを用意することが不要となるので、製造工程が簡易化される。

（１９） 本発明の第２の観点による液晶表示装置の製造方法のさらに他の好ましい例では、前記有機系透明絶縁膜を前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去する工程で、前記電極を形成するために使用された前記マスクをマスクとして、前記有機系透明絶縁膜が前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去される。この例では、当該工程用に別のマスクを用意することが不要となるのでので、製造工程が簡略化され、且つ前記改質層を選択的に除去する際に使用するエッチャントが前記電極に与える悪影響を少なくすることができる。

（２０） 本発明の第２の観点による液晶表示装置の製造方法のさらに他の好ましい例では、前記有機系透明絶縁膜の表面に前記改質層を形成する工程において、前記改質層が、ガスをプラズマ化した雰囲気下で前記有機系透明絶縁膜の表面を処理することによって形成される。この場合に所望の性質を持つ前記改質層が得られるからである。

（２１） 本発明の第２の観点による液晶表示装置の製造方法のさらに他の好ましい例では、前記ガスとして、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガスおよび窒素（Ｎ_２）ガスからなる群から選ばれる少なくとも１種が使用される。この場合に所望の性質を持つ前記改質層が得られるからである。

本発明の第１の観点による液晶表示装置および本発明の第２の観点による液晶表示装置の製造方法によれば、有機系透明絶縁膜とその上に形成される電極との密着性を改善すると同時に、前記電極が存在していない箇所における前記有機系透明絶縁膜の透過率の低下を抑制し、もって前記電極のパターン化不良を防止しながら表示の明るさを向上することができる、という効果が得られる。

以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態の液晶表示装置の構成）
図１は本発明の第１実施形態に係るＩＰＳ方式の液晶表示装置に使用されている薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin-Film Transistor）アレイ基板の平面図、図２は図１のＢ−Ｂ線に沿ったＴＦＴアレイ基板の要部断面図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿ったＴＦＴアレイ基板の要部断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線に沿った当該液晶表示装置の断面図である。これらの図面は、マトリックス状に形成された多数の画素領域のうちの一つの構成を示している。

図１に示すように、このＴＦＴアレイ基板は、横方向（左右方向）に延在する複数のゲート線３と、縦方向（上下方向）に延在する複数のデータ線８を有している。ゲート線３とデータ線８は、ゲート絶縁膜５によって絶縁分離されている。ゲート線３は上下方向に所定間隔で配置され、データ線８は左右方向に所定間隔で配置されている。ゲート線３とデータ線８は直交していて、両線３および８によって画定された略矩形部分が画素領域となっている。

各画素領域内には、透明電極である画素電極１７が形成されている。画素電極１７は櫛歯状とされている。透明電極である共通電極１８は、全画素領域に対して共用されるものであり、各画素領域内にある櫛歯状部分と、それら櫛歯状部分を相互に接合する複数のストライプ状部分とから形成されている。共通電極１８の画素領域内にある櫛歯状部分は、当該画素領域内にある櫛歯状の画素電極１７と相互に噛み合うように配置されている。共通電極１８のストライプ状部分は、対応するデータ線８と重なり合ってそれに並行して図１の上下方向に延在している。

各画素領域には、ゲート線３とデータ線８の交差部の近傍にＴＦＴ４０が配置されている。ＴＦＴ４０のゲート電極２は、対応するゲート線３と一体的に形成されており、相互に接続されている。ＴＦＴ４０のソース電極９は、対応するデータ線８と一体的に形成されており、相互に接続されている。ＴＦＴ４０のドレイン電極１０は、対応する画素用コンタクトホール１５を介して、対応する画素電極１７と接続されている。

各ゲート線３に並行して２本の共通電極配線４ａ、４ｂが形成されており、一方の共通電極配線４ｂは、対応する共通電極用コンタクトホール１６を介して、共通電極１８に接続されている。画素領域内において、櫛歯状の画素電極１７とそれに噛合する共通電極１８の櫛歯状部分は、データ線８と並行して上下方向に延在している。共通電極１８のストライプ状部分は、対応するデータ線８の上方においてそのデータ線８を完全に覆っている。画素補助電極１１は、共通電極配線４ａ、４ｂと重なりを持つように配置されている。

図２は図１のＢ−Ｂ線に沿ったＴＦＴアレイ基板の断面を示したものである。ゲート絶縁膜５は、ガラス基板等からなる透明基板１の表面に形成されている。ゲート絶縁膜５の上には、データ線８と画素補助電極１１が形成されている。データ線８と画素補助電極１１は、ゲート絶縁膜５の上に形成されたパッシベーション膜１２で覆われている。パッシベーション膜１２の上には、アクリル樹脂やポリイミド樹脂のような透明な有機絶縁材料からなる厚い有機絶縁膜１３が形成されている。有機絶縁膜１３の表面は平坦である。

透明な有機絶縁膜１３の表面には、その改質層１４を介して画素電極１７と共通電極１８が形成されている。画素電極１７と共通電極１８は、ＩＴＯ等の透明導電膜をパターン化して形成されたものであるが、有機絶縁膜１３の表面に直接配置されているのではなく、有機絶縁膜１３の表面との間に改質層１４を介在させて配置されている。したがって、画素電極１７と共通電極１８は改質層１４に接触している。改質層１４は、後述するように、有機絶縁膜１３の表面をプラズマ処理して形成された部分であり、有機絶縁膜１３の表面における光の屈折率または反射率（以下、単に反射率ともいう）が増加したことによって透過率が低下した部分である。改質層１４は、画素電極１７および共通電極１８と同じパターンを有しており、したがって、画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所には改質層１４は存在していない。

このように、画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所では、改質層１４に相当する厚さより大きく有機絶縁膜１３の表面が選択的に除去されており、当該箇所には透過率が有機絶縁膜１３の他の部分よりも低い改質層１４は存在していない。その代わりに、改質層１４に隣接する有機絶縁膜１３の内部領域の面が露出している。有機絶縁膜１３の内部領域の露出面は、符号３１で示してある。その結果、画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所では、有機絶縁膜１３の露出面３１が、画素電極１７と共通電極１８の下にある改質層１４の表面よりも低くなっていて、前述の除去厚さに等しい窪みが生じている。換言すれば、画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所にある有機絶縁膜１３の露出面３１と、画素電極１７および共通電極１８の表面との間には、Δｔの大きさを持つ段差が生じている。この段差の大きさΔｔは、１００ｎｍ以下とするのが好ましい。その理由は以下のとおりである。

すなわち、画素電極１７および共通電極１８とそれらの間の有機絶縁膜１３の露出面３１は、後述するように、組立時に配向膜２９ａ（図４を参照）で覆われるため、前記段差を反映して配向膜２９ａの表面には凹凸が生じる。配向膜２９ａの表面には、液晶層２３の液晶分子が接触するので、配向膜２９ａの表面の凹凸は液晶分子の配向に影響を及ぼす。Δｔが小さいときは、当該段差が液晶分子の配向に及ぼす影響は無視できるが、Δｔが１００ｎｍを越えると、当該段差が液晶分子の配向に及ぼす影響が無視できなくなって、液晶分子のディスクリネーションが発生しやすくなる。よって、Δｔは１００ｎｍ以下とするのが好ましい。

本発明者の研究によれば、一般に、配向膜２９ａの厚さが大きいとき、具体的に言えばその厚さが１００ｎｍを越えるときは、前記段差は緩和され、配向膜２９ａの表面に表れる凹凸は前記段差の大きさΔｔよりも小さくなる。他方、配向膜２９ａの厚さが小さいとき、具体的に言えばその厚さが１００ｎｍ以下のときは、前記段差がそのまま反映されて、配向膜２９ａの表面には前記段差の大きさΔｔに等しい凹凸が形成される。

画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所では、有機絶縁膜１３の表面に形成された改質層１４はすべて除去されているため、その箇所における透過率は有機絶縁膜１３が本来有しているものに等しい。したがって、改質層１４による透過率低下という影響が除去される。

図３は、図１のＡ−Ａ線に沿ったＴＦＴ４０の断面を示したものである。図３のように、ゲート電極２と共通電極配線４ａは、透明基板１の表面に形成されており、ゲート絶縁膜５で覆われている。ゲート絶縁膜５の上には、ゲート電極２と重なるように半導体膜６と高濃度半導体膜７がこの順に積層されており、さらにその上に、高濃度半導体膜７と重なるようにソース電極９およびドレイン電極１０が形成されている。ゲート絶縁膜５、ソース電極９およびドレイン電極１０は、パッシベーション膜１２によって覆われており、パッシベーション膜１２の上に有機絶縁膜１３が形成されている。

パッシベーション膜１２および有機絶縁膜１３には、ドレイン電極１０に達する画素電極用コンタクトホール１５が開口されている。有機絶縁膜１３の上には、その表面をプラズマ処理することによって形成された改質層１４を介在させて画素電極１７が形成されている。画素電極１７および共通電極１８が存在しない箇所では、改質層１４は除去されて有機絶縁膜１３の露出面３１が形成されている。改質層１４は、コンタクトホール１５の内壁面にも形成されている。画素電極１７は、コンタクトホール１５を介してドレイン電極１０と電気的に接続されている。

図４は本実施形態の液晶表示装置の図１のＢ−Ｂ線に沿った断面を示したものである。本実施形態の液晶表示装置は、上述した構成を持つＴＦＴアレイ基板２１に、対向基板２２を組み合わせて構成されたものである。

ＴＦＴアレイ基板２１の内面すなわち有機絶縁膜１３の表面には、画素電極１７と共通電極１８を覆うように配向膜２９ａが形成されている。配向膜２９ａの内面は、所定の方向にラビング処理されている。ＴＦＴアレイ基板２１の外面には、偏光板３０ａが貼り付けられている。

対向基板２２は、ガラス基板等の透明基板２４を有しており、その表面に所定パターンのブラックマトリクス２５および色層２６が形成されている。ブラックマトリクス２５および色層２６は、その上に形成されたオーバーコート膜２７で覆われている。透明基板２４の裏面には、帯電防止のための透明導電膜２８が形成されている。

対向基板２２の内面すなわちオーバーコート膜２７の表面には、配向膜２９ｂが形成されている。配向膜２９ｂの内面は、所定の方向にラビング処理されている。対向基板２２の外面には、偏光板３０ｂが貼り付けられている。

ＴＦＴアレイ基板２１と対向基板２２は、略一定の間隔となるように配向膜２９ａおよび２９ｂを向かい合わせにして接合・一体化されている。ＴＦＴアレイ基板２１と対向基板２２との間には液晶層２３が設けられている。ＴＦＴアレイ基板２１の側にはバックライト（図示せず）が配置されている。

本第１実施形態の液晶表示装置は、画素電極１７と共通電極１８との間に信号電圧が印加され、それによって液晶層２３中に生成される横電界を利用して液晶層２３中の液晶分子の配向状態を変化させ、もってバックライトからの透過光を調整して所望の画像を表示するようになっている。

（第１実施形態の液晶表示装置の製造方法）
次に、図１〜図４に示した構成を持つ本第１実施形態の液晶表示装置の製造方法について、図５〜図１１を参照しながら説明する。

図５〜図１１は、この液晶表示装置のＴＦＴ基板のＴＦＴ部、画素部および共通電極用コンタクトホール部の断面を示したものであり、各図の（ａ）は図１のＡ−Ａ線に沿った要部断面図、各図の（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った要部断面図、各図の（ｃ）はＣ−Ｃ線に沿った要部断面図である。

まず、ＴＦＴ基板用の透明基板１上に、導電膜あるいは絶縁膜をスパッタリング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によって形成した後、その膜をフォトリソグラフィ法とウエットエッチング法あるいはドライエッチング法によってパターン化する。これらの工程を適宜繰り返すことによって、図５に示す構成を得る。

具体的に言えば、透明基板１上に、第１導電膜として、例えばアルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）あるいはこれらを主成分とする合金からなる単層膜、またはそれらの積層膜を形成し、それをパターン化することによってゲート電極２とゲート線３と共通電極配線４ａおよび４ｂを形成する。その後、第１導電膜を覆うように、ゲート絶縁膜５として、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）膜あるいはＳｉＮ_ｘ膜と酸化シリコン（ＳｉＯ_ｘ）膜の積層膜を形成する。

次に、ゲート絶縁膜５の上に、半導体膜６として、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）膜または多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）膜を形成し、その上に、高濃度半導体膜７として、例えば燐（Ｐ）を高濃度にドープしたａ−Ｓｉ膜またはｐ−Ｓｉ膜を形成する。そして、半導体膜６と高濃度半導体膜７を島状にパターン化する。

次に、第２導電膜を形成して所定形状にパターン化することにより、データ線８、ソース電極９、ドレイン電極１０および画素補助電極１１を形成する。第２導電膜としては、上記第１導電膜と同様の金属膜を用いることができる。ソース電極９およびドレイン電極１０の間にある高濃度半導体膜７と半導体膜６の上側一部を、エッチングにより選択的に除去し、チャネル領域を形成すると、ＴＦＴ４０が形成される。そして、パッシベーション膜１２として例えばＳｉＮ_ｘ膜を形成して、ＴＦＴ４０、データ線８および画素補助電極１１を覆う。こうして図５に示す構造が得られる。

次に、図６に示すように、パッシベーション膜１２の上に厚い有機絶縁膜１３を形成する。例えば、有機絶縁材料として透明な感光性のアクリル樹脂を用い、それをスピンコート法でパッシベーション膜１２上に塗布してから、露光、現像を行う。その際に、感光性アクリル樹脂膜の画素用コンタクトホール１５と共通電極用コンタクトホール１６に対応する部分と、表示領域以外の不要部分（図示せず）を選択的に除去する。その後、この感光性アクリル樹脂膜の焼成を行って熱硬化させると、図６に示すような構成の有機絶縁膜１３が得られる。有機絶縁材料としてポリイミド樹脂を用いてもよい。

次に、図７に示すように、不活性ガスをプラズマ化した雰囲気下で有機絶縁膜１３の表面処理を行う。例えば、ヘリウム（Ｈｅ）ガスを用いて有機絶縁膜１３の表面に対してプラズマ処理を行う。その結果、有機膜絶縁膜１３の表面に薄い改質層１４が形成される。この時、画素用コンタクトホール１５の内側面と共通電極用コンタクトホール１６の内側面も当該プラズマに接触するので、改質層１４は両コンタクトホール１５および１６の内側面にも形成される。

具体的に言えば、例えば、有機絶縁膜１３の厚さを１μｍ〜２μｍとし、Ｈｅガス流量を１００ｓｃｃｍ、圧力を２０Ｐａ、出力パワーを１２００Ｗとして２０秒間処理を行うと、厚さ１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度の改質層１４が形成される。なお、この表面処理には、Ｈｅガス以外のガス、例えばアルゴン（Ａｒ）ガスあるいは窒素（Ｎ_２）ガスを用いてもよい。

続いて、図８に示すように、有機絶縁膜１３（露出した表面に改質層１４が形成されている）に形成された画素用コンタクトホール１５と共通電極用コンタクトホール１６の直下にあるパッシベーション膜１２とゲート絶縁膜５を選択的に除去し、ドレイン電極１０、共通電極配線４ｂ、ゲート線３およびデータ線８を露出させる。こうして、画素用コンタクトホール１５、共通電極用コンタクトホール１６および端子開口部（図示せず）が完成する。

その後、図９に示すように、表面に改質層１４が形成された有機膜絶縁膜１３の上に透明導電膜として、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）膜を形成し、これをフォトリソグラフィ法とウエットエッチング法によりパターニングすることによって、画素電極１７と共通電極１８を形成する。画素電極１７は、有機膜絶縁膜１３の上に画素用コンタクトホール１５を覆うように配置され、ドレイン電極１０と電気的に接続される。共通電極１８は、有機膜絶縁膜１３の上に共通電極用コンタクトホール１６を覆うように配置され、共通電極配線４ｂと電気的に接続される。

図９は、ＩＴＯ膜のウエットエッチングが終了後、パターン化してフォトレジスト膜５１が残っている状態を表している。フォトレジスト膜５１は、ＩＴＯ膜のウエットエッチングの際にマスクとして使用したものである。

次に、図１０に示すように、フォトレジスト膜５１をマスクとして、例えば酸素（Ｏ_２）ガスを用いたドライエッチングにより、有機膜絶縁膜１３（露出した表面に改質層１４が形成されている）の表面を選択的にエッチングし、画素電極１７と共通電極１８で覆われていない箇所（画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所）において、有機膜絶縁膜１３の改質層１４をその厚さ方向に選択的に除去する。その結果、画素電極１７と共通電極１８で覆われていない箇所では、有機絶縁膜１３の表面にある改質層１４の全体が除去されて、改質層１４の下にある有機絶縁膜１３の内部領域が露出せしめられる。改質層１４の下にある有機絶縁膜１３の内部領域は、改質されていないため、換言すれば透過率が低下していないため、画素電極１７と共通電極１８で覆われていない箇所における透過率は、有機絶縁膜１３が本来持っている透過率に等しくなる。こうして露出した有機絶縁膜１３の内部領域の面が、露出面３１である。

画素電極１７と共通電極１８で覆われていない箇所において改質層１４を選択的に除去することにより、図１１に示すように、有機絶縁膜１３の露出面３１と、画素電極１７と共通電極１８の表面との間には、有機絶縁膜１３の表面の除去厚さ（エッチング深さ）に相当する大きさΔｔを持つ段差が形成される。

画素電極１７と共通電極１８で覆われていない箇所において有機膜絶縁膜１３の改質層１４を選択的に除去する上記ドライエッチング工程は、図示しているように、画素電極１７と共通電極１８をパターニングした後にフォトレジスト膜（マスク）５１を除去しない状態で実施するのが望ましい。エッチングガス（Ｏ_２）が画素電極１７と共通電極１８を酸化してそれらの透過率を低下させるという悪影響を抑制することが可能だからである。

なお、上記ドライエッチング工程を、フォトレジスト膜（マスク）５１を除去してから実施してもよいことは言うまでもない。その場合は、画素電極１７と共通電極１８がマスクとして使用される。

上記ドライエッチングで、改質層１４だけでなく、改質層１４の直下にある有機絶縁膜１３の内部領域を厚く除去すればするほど、画素電極１７と共通電極１８で覆われていない箇所の透過率は向上するが、厚く除去すればするほど、有機絶縁膜１３の露出面３１と画素電極１７と共通電極１８の表面との間に生じる段差が大きくなる。上述したように、画素電極１７および共通電極１８とそれらの間の有機絶縁膜１３の露出面３１を覆う配向膜２９ａの表面には、当該段差に応じた凹凸が生じ、液晶分子の配向に影響を及ぼす（図４を参照）。したがって、改質層１４の除去による透過率の向上という効果が得られる範囲で、有機絶縁膜１３の除去厚さ（エッチング深さ）をできるだけ小さくするのが好ましい。

本発明者の研究によれば、画素電極１７と共通電極１８の厚さを４０ｎｍ、有機絶縁膜１３の除去厚さ（エッチング深さ）を６０ｎｍとし、前記段差の大きさΔｔを１００ｎｍに設定しても、液晶分子のディスクリネーションは発生しないことが確認されている。したがって、前記段差の大きさΔｔが１００ｎｍ以下となるようにしながら、画素電極１７および共通電極１８の厚さと有機絶縁膜１３の除去厚さ（エッチング深さ）を調整するのが好ましい。

画素電極１７と共通電極１８で覆われていない箇所において有機膜絶縁膜１３の改質層１４を選択的に除去する上記ドライエッチング工程が終了すると、残存しているフォトレジスト膜５１を剥離し、画素電極１７と共通電極１８を露出させる。こうして図１１に示した構成を持つＴＦＴ基板２１が得られる。

その後、ＴＦＴ基板２１の内面に配向膜２９ａを形成してラビング処理を施し、その外面に偏光板３０ａを貼り付けると、図４に示したＴＦＴ基板の構成となる。そこで、図４に示した構成を持つ対向基板２２と貼り合わせると、本第１実施形態の液晶表示装置が完成する。

以上述べたように、本第１実施形態の液晶表示装置では、ＴＦＴ基板２１が透明な有機絶縁膜１３を有していて、その表面に改質層１４を介して、ＩＴＯ等の透明導電膜をパターン化して形成された画素電極１７と共通電極１８が配置されている。有機絶縁膜１３の他の部分よりも透過率が低下している改質層１４は、画素電極１７および共通電極１８と同じパターンを有しており、画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所には存在していない。画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所では、改質層１４の厚さより大きい深さ（エッチング深さ）にわたって有機絶縁膜１３の表面が選択的に除去されており、改質層１４の全体が除去されていると共に、有機絶縁膜１３の内部領域（改質層１４に隣接する有機絶縁膜１３の内部領域）が露出している。そして、有機絶縁膜１３の内部の露出面３１と画素電極１７および共通電極１８の表面との間に所定の大きさΔｔを持つ段差が形成されている。このため、画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所では、透過率が相対的に低い改質層１４が存在しなくなり、この箇所の透過率が低下しない、つまり有機絶縁膜１３の本来の透過率に等しくなる。よって、当該液晶表示装置の表示の明るさを向上することができる。

また、改質層１４は、有機絶縁膜１３の表面を例えばＨｅガスをプラズマ化した雰囲気下で処理することによって形成されたものであり、画素電極１７と共通電極１８の直下に残存している。換言すれば、有機絶縁膜１３の画素電極１７および共通電極１８と重なっている領域では、両電極１７および１８と改質層１４は、相互に接触した状態を保っている。このため、前記改質層による前記有機系透明絶縁膜と前記電極との密着性の改善は保持される。したがって、前記電極のパターン化不良は生じない。

よって、画素電極１７と共通電極１８のパターン化不良を防止しながら表示の明るさを向上することができる。

また、上述した本第１実施形態の液晶表示装置の製造方法では、有機絶縁膜１３の表面に改質層１４を形成した後、改質層１４の上に画素電極１７と共通電極１８（透明電極）用のＩＴＯ膜（透明導電膜）を形成してから、フォトレジスト膜（マスク）５１を用いて前記ＩＴＯ膜を選択的に除去して画素電極１７と共通電極１８を形成している。そして、画素電極１７と共通電極１８から露出している改質層１４を除去して、画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所での有機絶縁膜１３（改質層１４）の厚さを、画素電極１７と共通電極１８が存在する箇所での有機絶縁膜１３（改質層１４）の厚さよりも小さくしている。このため、画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所では、透過率が相対的に低い改質層１４が存在しなくなり、この箇所の透過率が低下しない、つまり有機絶縁膜１３の本来の透過率に等しくなる。よって、当該液晶表示装置の表示の明るさを向上することができる。

改質層１４は、有機絶縁膜１３の表面を例えばＨｅガスをプラズマ化した雰囲気下で処理することによって形成されたものであり、画素電極１７と共通電極１８の下方に残存しているから、改質層１４による有機絶縁膜１３と画素電極１７および共通電極１８との密着性の改善は保持される。したがって、画素電極１７と共通電極１８のパターン化不良は生じない。

よって、この液晶表示装置の製造方法においても、画素電極１７と共通電極１８のパターン化不良を防止しながら表示の明るさを向上することができる。

（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係るＩＰＳ方式の液晶表示装置と、その製造方法について説明する。

本発明の第２実施形態に係るＩＰＳ方式の液晶表示装置は、有機絶縁膜１３の画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所（画素電極１７および共通電極１８と重ならない箇所）において、改質層１４の一部が残存している点を除いて、上述した第１実施形態の液晶表示装置と同一の構成である。

上述した第１実施形態では、有機絶縁膜１３の画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所（画素電極１７および共通電極１８と重ならない箇所）において、改質層１４をすべて除去しているが、改質層１４全体の除去により有機絶縁膜１３の露出面３１と画素電極と共通電極１８の表面の間に生じる段差が過大になり、ディスクリネーション等の不具合が発生する場合には、改質層１４の一部を除去するようにしてもよい。本第２実施形態の液晶表示装置は、このような場合に好適である。

本第２実施形態の液晶表示装置では、図１３に示すように、画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所において、有機絶縁膜１３の表面が改質層１４の残部１４ａで覆われた状態となり、有機絶縁膜１３の内部領域は露出しない。その他の構成は、上述した第１実施形態の液晶表示装置と同一である。

本第２実施形態の液晶表示装置では、画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所において、有機絶縁膜１３の表面に改質層１４の残部１４ａが残るので、上述した第１実施形態に比べると透過率の改善は小さくなる。しかし、改質層１４の持つ透過率は、その表面部が最低であって、その底部に向かう（深さが大きくなる）につれて徐々に上昇すると考えられるため、改質層１４の表面部さえ除去されていれば、その残部１４ａが当該箇所に残っていても、透過率の改善は上記第１実施形態より少し低い程度に抑えられる。

よって、本第２実施形態の液晶表示装置は、改質層１４の全体を除去すると有機絶縁膜１３の露出面３１と画素電極と共通電極１８の表面の間に生じる段差が過大になって、ディスクリネーション等の不具合が生じるような場合に好適であり、そのような場合でも、前記不具合を防止しながら透過率改善の効果を得ることが可能となるという利点がある。

次に、図１２〜図１３を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。図１２と図１３は、第１実施形態の図１０と図１１にそれぞれ対応している。

本第２実施形態の製造方法では、有機膜絶縁膜１３の改質層１４の上にマスクとしてのフォトレジスト膜５１を形成する工程（図１０）までは、第１実施形態の製造方法と同じである。

次に、図１２に示すように、フォトレジスト膜５１をマスクとして、例えばＯ_２ガスを用いたドライエッチングにより、有機膜絶縁膜１３（露出した表面に改質層１４が形成されている）の表面を選択的にエッチングする。このエッチングにより、画素電極１７と共通電極１８で覆われていない箇所（画素電極１７と共通電極１８が存在しない箇所）において、有機膜絶縁膜１３の改質層１４をその厚さ方向に選択的に除去する。この点は第１実施形態と同様であるが、改質層１４の全体が除去される前にエッチングを停止し、改質層１４の残部１４ａを有機絶縁膜１３の表面に残す点で、第１実施形態とは異なる。

その後、フォトレジスト膜５１を剥離して画素電極１７と共通電極１８を露出させると、図１３に示すような状態になり、改質層１４の残部１４ａの表面と画素電極１７および共通電極１８の表面との間に、大きさΔｔの段差が形成される。こうして図１２に示す構成を持つＴＦＴ基板２１が得られる。

その後、ＴＦＴ基板２１の内面に配向膜２９ａを形成してラビング処理を施し、その外面に偏光板３０ａを貼り付けると、図４に示したのと同様の構成のＴＦＴ基板が得られる。そこで、図４に示した構成を持つ対向基板２２と貼り合わせると、本第２実施形態の液晶表示装置が完成する。

（その他の実施形態）
上記第１および第２の実施形態は、本発明の好適な例を示すものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されず、種々の変形が可能なことは言うまでもない。

例えば、上記両実施形態では、改質層１４を除去するドライエッチング工程で酸素ガスを使用しているが、改質層１４を除去できるエッチングガスであれば他の任意のガスを利用することができる。例えば、六弗化硫黄（ＳＦ_６）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガスや、四弗化炭素（ＣＦ_４）と酸素（Ｏ_２）の混合ガスや、三弗化メタン（ＣＨＦ_３）と酸素（Ｏ_２）の混合ガスを用いてもよいし、四弗化炭素（ＣＦ_４）と三弗化メタン（ＣＨＦ_３）と酸素（Ｏ_２）の混合ガスを用いてもよい。

また、上記両実施形態では、画素電極１７と共通電極１８を有機絶縁膜１３上にあるＩＴＯ膜（透明導電膜）により形成しているが、画素電極１７および共通電極１８のいずれか一方は有機絶縁膜１３上になくてもよいし、有機絶縁膜１３上にない電極は不透明な材料（例えば金属膜）により形成されていてもよい。

また、上記両実施形態では、データ線８、画素電極１７および共通電極１８が直線状に並行している構造となっているが、並行していれば、直線状でなくてもよい。例えば、データ線８の延在（伸長）方向に対して一定の角度で屈曲せしめられたジグザグ形状であってもよい。

また、上記両実施形態では、ＩＰＳモードの液晶表示装置としているが、本発明はこれに限定されるものではない。有機系透明絶縁膜上に透明電極が形成されており、且つ透明電極が存在しない箇所が光の透過領域として利用される構成を持つものであれば、ＩＰＳモード以外の液晶表示装置にも適用可能である。

また上記両実施形態では、改質層１４を、有機絶縁膜１３をＨｅガス等をプラズマ化した雰囲気下で処理することによって形成しているが、有機絶縁膜１３上に形成される透明電極（例えば画素電極１７および共通電極１８）との密着性を改善できるのであれば、これ以外の方法で形成することもできる。例えば、有機絶縁膜１３の表面に紫外線を照射することによって改質層１４を形成してもよい。

本発明の第１実施形態の液晶表示装置に使用されているＴＦＴアレイ基板の平面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿ったＴＦＴアレイ基板の要部断面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿ったＴＦＴアレイ基板の要部断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿った液晶表示装置の断面図である。 本発明の第１実施形態の液晶表示装置のＴＦＴアレイの製造方法の各工程を示す要部断面図である。 本発明の第１実施形態の液晶表示装置のＴＦＴアレイの製造方法の各工程を示す要部断面図で、図５の続きである。 本発明の第１実施形態の液晶表示装置のＴＦＴアレイの製造方法の各工程を示す要部断面図で、図６の続きである。 本発明の第１実施形態の液晶表示装置のＴＦＴアレイの製造方法の各工程を示す要部断面図で、図７の続きである。 本発明の第１実施形態の液晶表示装置のＴＦＴアレイの製造方法の各工程を示す要部断面図で、図８の続きである。 本発明の第１実施形態の液晶表示装置のＴＦＴアレイの製造方法の各工程を示す要部断面図で、図９の続きである。 本発明の第１実施形態の液晶表示装置のＴＦＴアレイの製造方法の各工程を示す要部断面図で、図１０の続きである。 本発明の第２実施形態の液晶表示装置のＴＦＴアレイの製造方法の各工程を示す要部断面図である。 本発明の第２実施形態の液晶表示装置のＴＦＴアレイの製造方法の各工程を示す要部断面図で、図１２の続きである。 従来の液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 透明基板
２ ゲート電極
３ ゲート線
４ａ，４ｂ 共通電極配線
５ ゲート絶縁膜
６ 半導体膜
７ 高濃度半導体膜
８ データ線
９ ソース電極
１０ ドレイン電極
１１ 画素補助電極
１２ パッシべーション膜
１３ 有機絶縁膜
１４ 有機絶縁膜の改質層
１５ 画素用コンタクトホール
１６ 共通電極用コンタクトホール
１７ 画素電極（透明電極）
１８ 共通電極（透明電極）
２１ ＴＦＴアレイ基板
２２ 対向基板
２３ 液晶層
２４ 透明基板
２５ ブラックマトリクス
２６ 色層
２７ オーバーコート膜
２８ 透明導電膜
２９ 配向膜
３０ａ，３０ｂ 偏光板
３１ 有機絶縁膜の露出面
４０ ＴＦＴ
５１ フォトレジスト膜（マスク）

Claims (21)

1. 透明基板と、
   前記透明基板上に形成された、表面に改質層を含む有機系透明絶縁膜と、
   前記有機系透明絶縁膜上に形成された電極とを備え、
   前記電極が前記改質層に接触している液晶表示装置において、
   前記電極と重なっていない領域では、前記有機系透明絶縁膜が前記電極から露出していると共に、前記改質層の少なくとも一部を含んで前記有機系透明絶縁膜がその厚さ方向に選択的に除去されており、
   前記電極と重なっていない領域における前記改質層の厚さが、前記電極と重なっている領域における前記改質層の厚さよりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記有機系透明絶縁膜の前記電極と重なっていない領域に前記選択的除去によって露出せしめられた前記有機系透明絶縁膜の面と、前記電極の表面との間には、所定の大きさの段差が形成されており、前記段差の大きさは液晶分子のディスクリネーションが発生しない範囲に設定されている請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記段差の大きさが１００ｎｍ以下に設定されている請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記電極と重なっていない領域における前記有機系透明絶縁膜のその厚さ方向の除去深さが、前記改質層の厚さよりも大きく設定されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記電極が、画素電極および共通電極の少なくとも一方である請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記電極が、画素電極および共通電極である請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記画素電極および共通電極が、同一材料から形成されている請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記液晶表示装置の表示形式が横電界方式である請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
9. 前記表示形式がＩＰＳモードである請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 前記有機系透明絶縁膜が、アクリル樹脂またはポリイミド樹脂により形成されている請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
11. 前記改質層が、ガスをプラズマ化した雰囲気下で前記有機系透明絶縁膜の表面を処理することによって形成されたものである請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
12. 透明基板と、
    前記透明基板上に形成された、表面に改質層を含む有機系透明絶縁膜と、
    前記有機系透明絶縁膜上に形成された電極とを備え、
    前記電極が前記改質層に接触している液晶表示装置の製造方法において、
    前記透明基板上に前記有機系透明絶縁膜を形成する工程と、
    前記有機系透明絶縁膜の表面を改質することによってその表面に前記改質層を形成する工程と、
    前記改質層上に前記電極用の導電膜を形成する工程と、
    前記導電膜上にマスクを形成する工程と、
    前記マスクを用いて前記導電膜を選択的に除去して所望パターンを持つ前記電極を形成すると共に、前記マスクと重なっていない領域で前記有機系透明絶縁膜を前記導電膜から露出させる工程と、
    前記導電膜から露出せしめられた前記有機系透明絶縁膜を、前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去し、もって前記電極と重なっていない領域における前記改質層の厚さを、前記電極と重なっている領域における前記改質層の厚さよりも小さくする工程と
    を備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
13. 前記有機系透明絶縁膜を前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去する工程において、前記有機系透明絶縁膜の前記電極と重なっていない領域に前記選択的除去によって露出せしめられた前記有機系透明絶縁膜の面と、前記電極の表面との間には、所定の大きさの段差が形成されており、前記段差の大きさは液晶分子のディスクリネーションが発生しない範囲に設定されている請求項１２に記載の液晶表示装置の製造方法。
14. 前記段差の大きさが１００ｎｍ以下に設定される請求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法。
15. 前記電極と重なっていない領域における前記有機系透明絶縁膜のその厚さ方向の除去深さが、前記改質層の厚さよりも大きく設定される請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
16. 前記有機系透明絶縁膜を前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去する工程が、（ａ）酸素（Ｏ_２）ガス単体、（ｂ）六弗化硫黄（ＳＦ_６）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス、（ｃ）四弗化炭素（ＣＦ_４）と酸素（Ｏ_２）の混合ガス、（ｄ）三弗化メタン（ＣＨＦ_３）と酸素（Ｏ_２）の混合ガス、および（ｅ）四弗化炭素（ＣＦ_４）と三弗化メタン（ＣＨＦ_３）と酸素（Ｏ_２）の混合ガスからなる群から選ばれる１種をエッチングガスとして使用するドライエッチングにより実施される請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
17. 前記有機系透明絶縁膜がアクリル樹脂またはポリイミド樹脂により形成される請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
18. 前記有機系透明絶縁膜を前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去する工程で、前記電極をマスクとして、前記有機系透明絶縁膜を前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去する請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
19. 前記有機系透明絶縁膜を前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去する工程で、前記電極を形成するために使用された前記マスクをマスクとして、前記有機系透明絶縁膜を前記改質層の少なくとも一部を含んでその厚さ方向に選択的に除去する請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
20. 前記有機系透明絶縁膜の表面に前記改質層を形成する工程において、前記改質層が、ガスをプラズマ化した雰囲気下で前記有機系透明絶縁膜の表面を処理することによって形成される請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
21. 前記ガスとして、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガスおよび窒素（Ｎ_２）ガスからなる群から選ばれる少なくとも１種が使用される請求項２０に記載の液晶表示装置の製造方法。
    

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