JP3093976B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
液晶表示装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は液晶の電気光学特
性を利用した液晶表示パネル等の液晶表示装置の製造方
法に関するものである。
性を利用した液晶表示パネル等の液晶表示装置の製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶の電気光学特性を利用した液晶表示
装置は、大画面化、大容量化によりＯＡ機器への応用が
盛んに進められている。現在一般に実用化されている液
晶表示装置の動作モードとして、２枚のガラス基板間で
液晶分子が９０゜ねじれた配向状態を呈するツイステッ
ドネマティック（ＴＮ）型と、１８０゜〜２７０゜ねじ
れた配向状態を呈するスーパーツイステッドネマティッ
ク（ＳＴＮ）型とがある。ＴＮ型は主としてアクティブ
マトリックス型液晶表示装置に、ＳＴＮ型は単純マトリ
ックス型液晶表示装置に用いられている。
装置は、大画面化、大容量化によりＯＡ機器への応用が
盛んに進められている。現在一般に実用化されている液
晶表示装置の動作モードとして、２枚のガラス基板間で
液晶分子が９０゜ねじれた配向状態を呈するツイステッ
ドネマティック（ＴＮ）型と、１８０゜〜２７０゜ねじ
れた配向状態を呈するスーパーツイステッドネマティッ
ク（ＳＴＮ）型とがある。ＴＮ型は主としてアクティブ
マトリックス型液晶表示装置に、ＳＴＮ型は単純マトリ
ックス型液晶表示装置に用いられている。
【０００３】特に近年、アクティブマトリックス型液晶
表示装置の使用用途が飛躍的に拡大し、それに伴い広視
野角化、高輝度化、低反射化、高精細化、フルカラー化
に対する要望が増大している。しかしながら、アクティ
ブマトリックス型液晶表示装置では、アレイ基板上に形
成された配線電極やスイッチング素子に起因する段差の
影響によりリバースチルトドメイン等の配向欠陥が発生
して、高精細化、フルカラーを実現する上で一つの阻害
要因となっている。この問題を解決した液晶表示装置と
しては、特開平８−６２５９５号公報に開示されたもの
がある。
表示装置の使用用途が飛躍的に拡大し、それに伴い広視
野角化、高輝度化、低反射化、高精細化、フルカラー化
に対する要望が増大している。しかしながら、アクティ
ブマトリックス型液晶表示装置では、アレイ基板上に形
成された配線電極やスイッチング素子に起因する段差の
影響によりリバースチルトドメイン等の配向欠陥が発生
して、高精細化、フルカラーを実現する上で一つの阻害
要因となっている。この問題を解決した液晶表示装置と
しては、特開平８−６２５９５号公報に開示されたもの
がある。
【０００４】その液晶表示装置のアレイ基板の断面図を
図５に示す。１０１はガラスより構成されるアレイ基
板、１０２はスイッチング素子としての薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）、１０３は低抵抗金属からなる配線電極と
してのゲート線、１０４は配線電極としてのソース線、
１０５は平坦化膜として機能する層間絶縁膜、１０６は
透明導電膜からなる画素電極である。
図５に示す。１０１はガラスより構成されるアレイ基
板、１０２はスイッチング素子としての薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）、１０３は低抵抗金属からなる配線電極と
してのゲート線、１０４は配線電極としてのソース線、
１０５は平坦化膜として機能する層間絶縁膜、１０６は
透明導電膜からなる画素電極である。
【０００５】この液晶表示装置は、図５に示すように、
アレイ基板１０１上の配線電極であるゲート線１０３お
よびソース線１０４とＴＦＴ素子１０２上の段差を緩和
するために、平坦化膜としの層間絶縁膜１０５を形成し
てあり、画素電極１０６がコンタクトホール１０７を介
して薄膜トランジスタ１０２のドレイン電極と電気的に
接続された状態で、層間絶縁膜１０５上に形成されてい
る。
アレイ基板１０１上の配線電極であるゲート線１０３お
よびソース線１０４とＴＦＴ素子１０２上の段差を緩和
するために、平坦化膜としの層間絶縁膜１０５を形成し
てあり、画素電極１０６がコンタクトホール１０７を介
して薄膜トランジスタ１０２のドレイン電極と電気的に
接続された状態で、層間絶縁膜１０５上に形成されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】層間絶縁膜１０５には
段差を緩和する平坦性と電気的接続を確保するためのコ
ンタクトホール１０７を形成する加工性と層間絶縁性の
３つの特性が要求される。平坦性を確保するためには、
ある程度の膜厚を確保する必要がある。またコンタクト
ホールを形成するためにエッチング等を行う必要がある
が、エッチングを精度よく行うためには、膜厚が大きす
ぎてもいけない。また、当然絶縁性も十分に有している
ことが必要である。これらの要望を満たす材料として
は、感光性樹脂が望ましい。
段差を緩和する平坦性と電気的接続を確保するためのコ
ンタクトホール１０７を形成する加工性と層間絶縁性の
３つの特性が要求される。平坦性を確保するためには、
ある程度の膜厚を確保する必要がある。またコンタクト
ホールを形成するためにエッチング等を行う必要がある
が、エッチングを精度よく行うためには、膜厚が大きす
ぎてもいけない。また、当然絶縁性も十分に有している
ことが必要である。これらの要望を満たす材料として
は、感光性樹脂が望ましい。
【０００７】ところが、層間絶縁膜１０５として感光性
樹脂を用いた場合には、材料を構成する感光基の４００
ｎｍ〜５００ｎｍ域の可視光吸収により黄色に着色し、
パネルの透過率が低下する。また、層間絶縁膜１０５の
介在による画素電極と配線電極とのオーバーラップ部の
寄生容量によるクロストークの発生によって輝度むらが
発生する。また、層間絶縁膜１０５の比抵抗値が小さい
ことによる液晶容量のリークに伴って表示むらが発生す
る。また、層間絶縁膜１０５の表面硬度不足に起因した
スペーサによる層間絶縁膜の変形に伴うＩＴＯ電極（７
００〜１５００Å程度の薄膜）、つまり画素電極のクラ
ック発生などの問題が発生し、その結果、断線等の問題
が発生し、画素電極に所定の電圧が印加されないことに
よって、画素光漏れ等の表示不良を招く。また、層間絶
縁膜１０５の硬度が不足することで、液晶表示装置の組
立後に層間絶縁膜１０５に凹みが発生し、液晶の配向異
常を引き起こし、表示品位が低下するため好ましくな
い。
樹脂を用いた場合には、材料を構成する感光基の４００
ｎｍ〜５００ｎｍ域の可視光吸収により黄色に着色し、
パネルの透過率が低下する。また、層間絶縁膜１０５の
介在による画素電極と配線電極とのオーバーラップ部の
寄生容量によるクロストークの発生によって輝度むらが
発生する。また、層間絶縁膜１０５の比抵抗値が小さい
ことによる液晶容量のリークに伴って表示むらが発生す
る。また、層間絶縁膜１０５の表面硬度不足に起因した
スペーサによる層間絶縁膜の変形に伴うＩＴＯ電極（７
００〜１５００Å程度の薄膜）、つまり画素電極のクラ
ック発生などの問題が発生し、その結果、断線等の問題
が発生し、画素電極に所定の電圧が印加されないことに
よって、画素光漏れ等の表示不良を招く。また、層間絶
縁膜１０５の硬度が不足することで、液晶表示装置の組
立後に層間絶縁膜１０５に凹みが発生し、液晶の配向異
常を引き起こし、表示品位が低下するため好ましくな
い。
【０００８】この発明の目的は、パネル透過率の低下な
どの特性劣化を引き起こすことなく均一配向を実現する
ことができる液晶表示装置の製造方法を提供することで
ある。
どの特性劣化を引き起こすことなく均一配向を実現する
ことができる液晶表示装置の製造方法を提供することで
ある。
【０００９】
【００１０】
【課題を解決するための手段】 請求項１記載の液晶表示
装置の製造方法は、少なくともソース線およびゲート線
からなる配線電極とスイッチング素子上に樹脂からなる
層間絶縁膜が形成され、画素電極がスイッチング素子に
電気的に接続された状態で層間絶縁膜上に形成されたア
レイ基板を有する液晶表示装置を製造する液晶表示装置
の製造方法であって、アレイ基板上にソース線およびゲ
ート線からなる配線電極とスイッチング素子を形成した
後に、樹脂として３８０ｎｍ以下の波長の紫外線に対し
て感光する感光性の透明絶縁性樹脂膜を形成する工程
と、透明絶縁性樹脂膜に対して所定のパターンを有する
フォトマスクを介して、３８０ｎｍ以下の波長を有する
紫外線を照射し、アルカリ水溶液に浸漬してパターンを
形成する工程と、透明絶縁性樹脂膜に対して１００℃以
下の温度で紫外線を照射する工程と、透明絶縁性樹脂膜
を窒素雰囲気中で焼成することにより層間絶縁膜を形成
する工程とを含む。
装置の製造方法は、少なくともソース線およびゲート線
からなる配線電極とスイッチング素子上に樹脂からなる
層間絶縁膜が形成され、画素電極がスイッチング素子に
電気的に接続された状態で層間絶縁膜上に形成されたア
レイ基板を有する液晶表示装置を製造する液晶表示装置
の製造方法であって、アレイ基板上にソース線およびゲ
ート線からなる配線電極とスイッチング素子を形成した
後に、樹脂として３８０ｎｍ以下の波長の紫外線に対し
て感光する感光性の透明絶縁性樹脂膜を形成する工程
と、透明絶縁性樹脂膜に対して所定のパターンを有する
フォトマスクを介して、３８０ｎｍ以下の波長を有する
紫外線を照射し、アルカリ水溶液に浸漬してパターンを
形成する工程と、透明絶縁性樹脂膜に対して１００℃以
下の温度で紫外線を照射する工程と、透明絶縁性樹脂膜
を窒素雰囲気中で焼成することにより層間絶縁膜を形成
する工程とを含む。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】この方法によると、容易に透明性の優れた
液晶表示装置の製造を可能にする。
液晶表示装置の製造を可能にする。
【発明の実施の形態】 以下、この発明の実施の形態につ
いて、説明する。 図１はこの発明の実施の形態の液晶表
示装置（液晶表示パネル）の構成を示す断面図である。
図１において、１０１はガラスより構成されるアレイ基
板、１０２はスイッチング素子としての薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）、１０３はアルミニュウム等の低抵抗金属
からなる配線電極としてのゲート線、１０４は配線電極
としてのソース線、１０５は感光性樹脂からなる層間絶
縁膜、１０６は酸化インジュウム・錫（ＩＴＯ）からな
る画素電極、１０７は画素電極１０６とスイッチング素
子１０２のドレイン電極を電気的に接続するコンタクト
ホール、１０８はガラスからなる対向基板、１０９はＩ
ＴＯからなる対向電極、１１０は耐熱性高分子からなる
配向膜、１１１は液晶、１１２はスペーサ、１１３はカ
ラーフィルタ、１１４はブラックマトリックス、１１５
は偏光板である。
いて、説明する。 図１はこの発明の実施の形態の液晶表
示装置（液晶表示パネル）の構成を示す断面図である。
図１において、１０１はガラスより構成されるアレイ基
板、１０２はスイッチング素子としての薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）、１０３はアルミニュウム等の低抵抗金属
からなる配線電極としてのゲート線、１０４は配線電極
としてのソース線、１０５は感光性樹脂からなる層間絶
縁膜、１０６は酸化インジュウム・錫（ＩＴＯ）からな
る画素電極、１０７は画素電極１０６とスイッチング素
子１０２のドレイン電極を電気的に接続するコンタクト
ホール、１０８はガラスからなる対向基板、１０９はＩ
ＴＯからなる対向電極、１１０は耐熱性高分子からなる
配向膜、１１１は液晶、１１２はスペーサ、１１３はカ
ラーフィルタ、１１４はブラックマトリックス、１１５
は偏光板である。
【００１８】この実施の形態では、アレイ基板１０１上
に、マトリックス状に配置される薄膜トランジスタ１０
２、ゲート線１０３、ソース線１０４を形成した後、感
光性樹脂からなる層間絶縁膜１０５を形成する。層間絶
縁膜１０５として感光性樹脂を用いる理由は、以下に示
すとおりである。すなわち、層間絶縁膜１０５上に画素
電極１０６を形成するが、画素電極１０６を薄膜トラン
ジスタ１０２のドレインとを層間絶縁膜１０５を介して
電気的に接続する必要があるために、層間絶縁膜１０５
に接続用のコンタクトホール１０７を設ける必要があ
る。層間絶縁膜１０５の材料として感光性樹脂を用いれ
ば、１回のフォトリソ工程でコンタクトホール１０７を
作ることができる。
に、マトリックス状に配置される薄膜トランジスタ１０
２、ゲート線１０３、ソース線１０４を形成した後、感
光性樹脂からなる層間絶縁膜１０５を形成する。層間絶
縁膜１０５として感光性樹脂を用いる理由は、以下に示
すとおりである。すなわち、層間絶縁膜１０５上に画素
電極１０６を形成するが、画素電極１０６を薄膜トラン
ジスタ１０２のドレインとを層間絶縁膜１０５を介して
電気的に接続する必要があるために、層間絶縁膜１０５
に接続用のコンタクトホール１０７を設ける必要があ
る。層間絶縁膜１０５の材料として感光性樹脂を用いれ
ば、１回のフォトリソ工程でコンタクトホール１０７を
作ることができる。
【００１９】感光性樹脂としては、透明性が高く、比誘
電率が小さく、比抵抗値が小さく、表面硬度が高いアク
リル系樹脂（透明絶縁性樹脂）を用いることが望まし
い。感光性樹脂はネガ型とポジ型に分けられる。ネガ型
ではベースポリマーとしてエポキシアクリレート、ウレ
タンアクリレート等の可視光に対して透明なアクリル系
材料を用いることが望ましい。
電率が小さく、比抵抗値が小さく、表面硬度が高いアク
リル系樹脂（透明絶縁性樹脂）を用いることが望まし
い。感光性樹脂はネガ型とポジ型に分けられる。ネガ型
ではベースポリマーとしてエポキシアクリレート、ウレ
タンアクリレート等の可視光に対して透明なアクリル系
材料を用いることが望ましい。
【００２０】また、感光基として３８０ｎｍ以下の波長
の紫外線に対して光化学反応を生じる感光基を添加した
材料を用いることが望ましい。なぜなら、可視光域に吸
収のある感光基を用いると、４００ｎｍから５００ｎｍ
の可視光領域の光吸収により着色が発生する。そのため
可視光よりも下の波長帯に吸収のある感光材料を用いる
と、着色は大幅に改善される。具体的には、２５２ｎｍ
と３３６ｎｍに感光ピークを有するベンジルジメチルケ
タール（商品名：イルガキュアー６５１）や、２４３ｎ
ｍと３２２ｎｍに吸収を持つ２−ヒドロキシ−２−メチ
ル−１−フェニルプロパン−１−オン（商品名：ダロキ
ュアー１１７３）等の材料を用いることができる。
の紫外線に対して光化学反応を生じる感光基を添加した
材料を用いることが望ましい。なぜなら、可視光域に吸
収のある感光基を用いると、４００ｎｍから５００ｎｍ
の可視光領域の光吸収により着色が発生する。そのため
可視光よりも下の波長帯に吸収のある感光材料を用いる
と、着色は大幅に改善される。具体的には、２５２ｎｍ
と３３６ｎｍに感光ピークを有するベンジルジメチルケ
タール（商品名：イルガキュアー６５１）や、２４３ｎ
ｍと３２２ｎｍに吸収を持つ２−ヒドロキシ−２−メチ
ル−１−フェニルプロパン−１−オン（商品名：ダロキ
ュアー１１７３）等の材料を用いることができる。
【００２１】ポジ型の材料では、オルソジアゾナフトキ
ノン−ノボラック樹脂系の材料を用いることができる。
感光基であるオルソジアゾナフトキノン系材料には、ｉ
線（３６５ｎｍ）に強い吸収を有するオルソナフトキノ
ン−４−スルフォン酸エステルをベンゾフェノンに結合
させた材料等を用いれば、ｇ線（４３６ｎｍ）に強い吸
収を持つオルソジアゾナフトキノン−５−スルフォン酸
エステルに比べて可視光域の吸収が比較的少ないので、
着色が少なく好ましい。またノボラック樹脂としては、
ポリビニルフェノールなどのアクリル樹脂を用いること
ができる。ポジ型材料の場合、未露光部分は感光基が光
化学反応せずに残るため、わずかに可視光域での吸収が
発生し、この吸収をなくすために再度紫外線を照射し
て、感光基を分解させる必要がある。
ノン−ノボラック樹脂系の材料を用いることができる。
感光基であるオルソジアゾナフトキノン系材料には、ｉ
線（３６５ｎｍ）に強い吸収を有するオルソナフトキノ
ン−４−スルフォン酸エステルをベンゾフェノンに結合
させた材料等を用いれば、ｇ線（４３６ｎｍ）に強い吸
収を持つオルソジアゾナフトキノン−５−スルフォン酸
エステルに比べて可視光域の吸収が比較的少ないので、
着色が少なく好ましい。またノボラック樹脂としては、
ポリビニルフェノールなどのアクリル樹脂を用いること
ができる。ポジ型材料の場合、未露光部分は感光基が光
化学反応せずに残るため、わずかに可視光域での吸収が
発生し、この吸収をなくすために再度紫外線を照射し
て、感光基を分解させる必要がある。
【００２２】図２は薄膜トランジスタ１０２と画素部の
段差と層間絶縁膜１０５の膜厚との関係を示したもので
ある。図２からは、層間絶縁膜の膜厚が２μｍ以下で
は、０．５μｍ以上の段差が残り、十分に平坦化されな
いことが分かった。この状態では逆チルトドメインや非
配向などの配向不良を引き起こすおそれがある。上記理
由から層間絶縁膜１０５の膜厚は２μｍ以上必要であ
る。
段差と層間絶縁膜１０５の膜厚との関係を示したもので
ある。図２からは、層間絶縁膜の膜厚が２μｍ以下で
は、０．５μｍ以上の段差が残り、十分に平坦化されな
いことが分かった。この状態では逆チルトドメインや非
配向などの配向不良を引き起こすおそれがある。上記理
由から層間絶縁膜１０５の膜厚は２μｍ以上必要であ
る。
【００２３】図３は直径５μｍの円形パターンを有する
フォトマスクを用いて、層間絶縁膜１０５上にコンタク
トホール１０７を形成し、その時のコンタクトホール１
０７の直径（内径）と層間絶縁膜１０５の膜厚との関係
を示したものである。ここで、コンタクトホール１０７
の形成条件は層間絶縁膜１０５の膜厚に係わらず同一に
した。図３からは、層間絶縁膜の膜厚が４μｍ以上にな
るとコンタクトホール直径が３μｍ以下になり、十分に
開口しない状態となることが分かった。このため電気的
接続が不安定になり、接続抵抗値が大きく変動して好ま
しくなかった。この図３と先の図２の結果より、層間絶
縁膜１０５の膜厚は２μｍ以上４μｍ以下が望ましいこ
とが分かった。
フォトマスクを用いて、層間絶縁膜１０５上にコンタク
トホール１０７を形成し、その時のコンタクトホール１
０７の直径（内径）と層間絶縁膜１０５の膜厚との関係
を示したものである。ここで、コンタクトホール１０７
の形成条件は層間絶縁膜１０５の膜厚に係わらず同一に
した。図３からは、層間絶縁膜の膜厚が４μｍ以上にな
るとコンタクトホール直径が３μｍ以下になり、十分に
開口しない状態となることが分かった。このため電気的
接続が不安定になり、接続抵抗値が大きく変動して好ま
しくなかった。この図３と先の図２の結果より、層間絶
縁膜１０５の膜厚は２μｍ以上４μｍ以下が望ましいこ
とが分かった。
【００２４】ところで、画素電極１０６とソース電極１
０４とは、層間絶縁膜１０５を介して寄生容量を形成す
る。この寄生容量はクロストークに影響を与える要因で
あり、表示むらを少なくする上でできるだけ小さくする
ことが望ましい。寄生容量は層間絶縁膜１０５の膜厚と
比誘電率およびオーバーラップ部の面積によって決まる
が、上述の層間絶縁膜１０５の膜厚を考慮すると層間絶
縁膜１０５の比誘電率は３．５以下が望ましい。３．５
以上ではクロストークが顕著になり、表示むらが生じ
る。つまり、クロストークが発生すると、例えば白背景
に黒のパターン表示を行った場合、黒パターンの上下ま
たは左右に規則的な帯状または線状の輝度変化（グレー
表示）が発生し、表示品位を大きく損なう原因となる。
０４とは、層間絶縁膜１０５を介して寄生容量を形成す
る。この寄生容量はクロストークに影響を与える要因で
あり、表示むらを少なくする上でできるだけ小さくする
ことが望ましい。寄生容量は層間絶縁膜１０５の膜厚と
比誘電率およびオーバーラップ部の面積によって決まる
が、上述の層間絶縁膜１０５の膜厚を考慮すると層間絶
縁膜１０５の比誘電率は３．５以下が望ましい。３．５
以上ではクロストークが顕著になり、表示むらが生じ
る。つまり、クロストークが発生すると、例えば白背景
に黒のパターン表示を行った場合、黒パターンの上下ま
たは左右に規則的な帯状または線状の輝度変化（グレー
表示）が発生し、表示品位を大きく損なう原因となる。
【００２５】また、層間絶縁膜１０５の比抵抗値は表示
に影響を与える。つまり、比抵抗値が低いと画素容量が
リークし、コントラスト低下や輝度傾斜等の表示むらの
問題を引き起こす。本構成では層間絶縁膜の比抵抗値が
１×１０14／□以上であれば、特性劣化を引き起こすこ
とはなかったことから、比抵抗値として１×１０14Ω／
□以上が望ましい。なお、本明細書では、コントラスト
低下や輝度傾斜等の表示均一性を低下させる不良モード
のことを総じて表示むらと表現している。
に影響を与える。つまり、比抵抗値が低いと画素容量が
リークし、コントラスト低下や輝度傾斜等の表示むらの
問題を引き起こす。本構成では層間絶縁膜の比抵抗値が
１×１０14／□以上であれば、特性劣化を引き起こすこ
とはなかったことから、比抵抗値として１×１０14Ω／
□以上が望ましい。なお、本明細書では、コントラスト
低下や輝度傾斜等の表示均一性を低下させる不良モード
のことを総じて表示むらと表現している。
【００２６】また、層間絶縁膜１０５の表面硬度は４Ｈ
以上が望ましい。なぜなら、３Ｈ以下では液晶表示装置
組立後にスペーサ１１２により層間絶縁膜１０５に凹み
が発生し、液晶の配向異常を引き起こし、表示品位が低
下するため好ましくない。また、層間絶縁膜１０５の変
形により画素電極１０６にクラックが発生するおそれが
ある。
以上が望ましい。なぜなら、３Ｈ以下では液晶表示装置
組立後にスペーサ１１２により層間絶縁膜１０５に凹み
が発生し、液晶の配向異常を引き起こし、表示品位が低
下するため好ましくない。また、層間絶縁膜１０５の変
形により画素電極１０６にクラックが発生するおそれが
ある。
【００２７】図４はこの発明の第１の実施の形態におけ
る層間絶縁膜１０６の光線透過率特性を示した図であ
る。この実施の形態の場合、可視光領域においてもほと
んど透過率低下がなく、透明性の高い層間絶縁膜が得ら
れた。なお、従来例では、可視光領域、特に短長領域に
おいて透過率の低下が見られた。図１に戻って説明を続
ける。画素電極１０６上には配向膜１１０を形成してい
る。配向膜１１０はポリアミド，ポリイミド等の高分子
薄膜からなる。対向電極１０９上には同様にポリイミド
などの高分子からなる配向膜１１１が形成されている。
配向膜１１０と配向膜１１１上での液晶のプレチルト角
は５°程度である。両基板１０１，１０８間には液晶１
１１が充填されており、液晶１１１としてはフッ素系の
カイラルネマチック液晶を用いることが望ましい。ガラ
ス製の両基板１０１，１０８の外面には偏光板１１５，
１１５が、その吸収軸が液晶１１１の配向方向にそれぞ
れ平行になるように配置されている。
る層間絶縁膜１０６の光線透過率特性を示した図であ
る。この実施の形態の場合、可視光領域においてもほと
んど透過率低下がなく、透明性の高い層間絶縁膜が得ら
れた。なお、従来例では、可視光領域、特に短長領域に
おいて透過率の低下が見られた。図１に戻って説明を続
ける。画素電極１０６上には配向膜１１０を形成してい
る。配向膜１１０はポリアミド，ポリイミド等の高分子
薄膜からなる。対向電極１０９上には同様にポリイミド
などの高分子からなる配向膜１１１が形成されている。
配向膜１１０と配向膜１１１上での液晶のプレチルト角
は５°程度である。両基板１０１，１０８間には液晶１
１１が充填されており、液晶１１１としてはフッ素系の
カイラルネマチック液晶を用いることが望ましい。ガラ
ス製の両基板１０１，１０８の外面には偏光板１１５，
１１５が、その吸収軸が液晶１１１の配向方向にそれぞ
れ平行になるように配置されている。
【００２８】この実施の形態の構成では、層間絶縁膜１
０５に３８０ｎｍ以下に吸収を有する感光基を有するア
クリル系材料を用いることにより、可視光領域での層間
絶縁膜１０５の着色を低減し、高い透明性を確保でき
る。また、層間絶縁膜１０５の膜厚を２μｍ以上４μｍ
以下にすることにより平坦性を確保できるとともにコン
タクトホール１０７の加工形状の安定化を図ることがで
きる。また、比誘電率を３．５以下、比抵抗値を１×１
０14Ω／□以上と規定することにより、層間絶縁膜１０
５に起因する表示むらを低減させることができる。ま
た、層間絶縁膜１０５の表面硬度を４Ｈ以上とすること
により、凹みによる配向不良を低減することができ、ま
た画素電極１０６のクラックの発生を防止できる。
０５に３８０ｎｍ以下に吸収を有する感光基を有するア
クリル系材料を用いることにより、可視光領域での層間
絶縁膜１０５の着色を低減し、高い透明性を確保でき
る。また、層間絶縁膜１０５の膜厚を２μｍ以上４μｍ
以下にすることにより平坦性を確保できるとともにコン
タクトホール１０７の加工形状の安定化を図ることがで
きる。また、比誘電率を３．５以下、比抵抗値を１×１
０14Ω／□以上と規定することにより、層間絶縁膜１０
５に起因する表示むらを低減させることができる。ま
た、層間絶縁膜１０５の表面硬度を４Ｈ以上とすること
により、凹みによる配向不良を低減することができ、ま
た画素電極１０６のクラックの発生を防止できる。
【００２９】 つぎに、この発明の実施の形態における液
晶表示装置の製造方法について図１を参照して説明す
る。この実施の形態では、まず、ゲート線１０３，ソー
ス線１０４およびＴＦＴ素子１０２を形成したアレイ基
板１０１の全面に、ｉ線に光吸収を有する感光材料を有
するアクリル系樹脂をスピンナーにより塗布する。
晶表示装置の製造方法について図１を参照して説明す
る。この実施の形態では、まず、ゲート線１０３，ソー
ス線１０４およびＴＦＴ素子１０２を形成したアレイ基
板１０１の全面に、ｉ線に光吸収を有する感光材料を有
するアクリル系樹脂をスピンナーにより塗布する。
【００３０】つぎに、層間絶縁膜１０５にコンタクトホ
ール１０７を形成するために、所定のフォトマスクを介
して３８０ｎｍ以下の紫外線を一定量照射する。特に、
ｉ線（３６５ｎｍ）以下に強度ピークを有する紫外線を
用いることが好ましい。つぎに、テトラメチルアンモニ
ュウムハイドロキシ等のアルカリ現像液に一定時間浸漬
し、紫外線照射部あるいは紫外線非照射部を溶解して、
所望のコンタクトホール１０７を形成する。
ール１０７を形成するために、所定のフォトマスクを介
して３８０ｎｍ以下の紫外線を一定量照射する。特に、
ｉ線（３６５ｎｍ）以下に強度ピークを有する紫外線を
用いることが好ましい。つぎに、テトラメチルアンモニ
ュウムハイドロキシ等のアルカリ現像液に一定時間浸漬
し、紫外線照射部あるいは紫外線非照射部を溶解して、
所望のコンタクトホール１０７を形成する。
【００３１】つぎに、残存したアクリル系樹脂に１００
℃以下の温度で紫外線を照射して、残存する感光基を完
全に分解させる。この場合、紫外線としてはディープＵ
Ｖ線（２５４ｎｍ）などの高エネルギーの紫外線を照射
すれば、より効率的に残存する感光基を分解させること
ができる。また１００℃以上の温度では、感光基が光分
解しなくなり好ましくない。
℃以下の温度で紫外線を照射して、残存する感光基を完
全に分解させる。この場合、紫外線としてはディープＵ
Ｖ線（２５４ｎｍ）などの高エネルギーの紫外線を照射
すれば、より効率的に残存する感光基を分解させること
ができる。また１００℃以上の温度では、感光基が光分
解しなくなり好ましくない。
【００３２】つぎに、窒素雰囲気中で一定時間高温で焼
成することにより、樹脂中に残存する溶媒を完全に除去
できるとともに、樹脂を架橋させて化学的に安定な層間
絶縁膜を得ることができる。この場合、酸素存在下で高
温で焼成を行うと樹脂の酸化により黄変し、光線透過率
が低下するので好ましくない。上記工程を行うことによ
り、容易に高透明な層間絶縁膜１０５を形成することが
できる。なお、層間絶縁膜１０５の膜厚は、アクリル系
樹脂の粘度、塗布条件により容易に制御できる。また、
誘電率および比抵抗値は添加する材料により制御可能で
あり、膜の表面硬度は、添加材料，焼成条件により制御
可能である。
成することにより、樹脂中に残存する溶媒を完全に除去
できるとともに、樹脂を架橋させて化学的に安定な層間
絶縁膜を得ることができる。この場合、酸素存在下で高
温で焼成を行うと樹脂の酸化により黄変し、光線透過率
が低下するので好ましくない。上記工程を行うことによ
り、容易に高透明な層間絶縁膜１０５を形成することが
できる。なお、層間絶縁膜１０５の膜厚は、アクリル系
樹脂の粘度、塗布条件により容易に制御できる。また、
誘電率および比抵抗値は添加する材料により制御可能で
あり、膜の表面硬度は、添加材料，焼成条件により制御
可能である。
【００３３】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置の製造方法によれ
ば、アレイ基板上に配線電極とスイッチング素子を形成
した後３８０ｎｍ以下の波長の紫外線に対して感光する
感光性の透明絶縁性樹脂膜を形成し、透明絶縁性樹脂膜
に対して所定のパターンを有するフォトマスクを介して
紫外線を照射し、透明絶縁性樹脂膜をアルカリ水溶液に
浸漬してパターンを形成し、透明絶縁性樹脂膜に対して
１００℃以下の温度で紫外線を照射し、さらに透明絶縁
性樹脂膜を窒素雰囲気中で焼成するので、容易に透明性
の優れた液晶表示装置の製造を可能にする。
ば、アレイ基板上に配線電極とスイッチング素子を形成
した後３８０ｎｍ以下の波長の紫外線に対して感光する
感光性の透明絶縁性樹脂膜を形成し、透明絶縁性樹脂膜
に対して所定のパターンを有するフォトマスクを介して
紫外線を照射し、透明絶縁性樹脂膜をアルカリ水溶液に
浸漬してパターンを形成し、透明絶縁性樹脂膜に対して
１００℃以下の温度で紫外線を照射し、さらに透明絶縁
性樹脂膜を窒素雰囲気中で焼成するので、容易に透明性
の優れた液晶表示装置の製造を可能にする。
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【図１】この発明の実施の形態の液晶表示装置の構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態における画素部の段差と
層間絶縁膜の膜厚との関係を示す特性図である。
層間絶縁膜の膜厚との関係を示す特性図である。
【図３】この発明の実施の形態におけるコンタクトホー
ルの直径と層間絶縁膜の膜厚との関係を示す特性図であ
る。
ルの直径と層間絶縁膜の膜厚との関係を示す特性図であ
る。
【図４】この発明の実施の形態における層間絶縁膜の透
過率特性を示す特性図である。
過率特性を示す特性図である。
【図５】従来例におけるアレイ基板の断面図である。
１０１ アレイ基板 １０２ 薄膜トランジスタ １０３ ゲート線 １０４ ソース線 １０５ 層間絶縁膜 １０６ 画素電極 １０７ コンタクトホール １０８ 対向基板 １０９ 対向電極 １１０ 配向膜 １１１ 液晶 １１２ スペーサ １１３ カラーフィルタ １１４ ブラックマトリクス １１５ 偏光板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−152625（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−32026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−151614（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1333 500 - 505 G02F 1/136 - 1/1368
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくともソース線およびゲート線から
なる配線電極とスイッチング素子上に樹脂からなる層間
絶縁膜が形成され、画素電極が前記スイッチング素子に
電気的に接続された状態で前記層間絶縁膜上に形成され
たアレイ基板を有する液晶表示装置を製造する液晶表示
装置の製造方法であって、 前記アレイ基板上に前記ソース線およびゲート線からな
る配線電極とスイッチング素子を形成した後に、前記樹
脂として３８０ｎｍ以下の波長の紫外線に対して感光す
る感光性の透明絶縁性樹脂膜を形成する工程と、前記透
明絶縁性樹脂膜に対して所定のパターンを有するフォト
マスクを介して、紫外線を照射し、アルカリ水溶液に浸
漬してパターンを形成する工程と、前記透明絶縁性樹脂
膜に対して１００℃以下の温度で紫外線を照射する工程
と、前記透明絶縁性樹脂膜を窒素雰囲気中で焼成するこ
とにより前記層間絶縁膜を形成する工程とを含む液晶表
示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24467196A JP3093976B2 (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 液晶表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24467196A JP3093976B2 (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 液晶表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1090669A JPH1090669A (ja) | 1998-04-10 |
| JP3093976B2 true JP3093976B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=17122224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24467196A Expired - Fee Related JP3093976B2 (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 液晶表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3093976B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010088329A (ko) | 2000-03-07 | 2001-09-26 | 가네꼬 히사시 | 액정표시장치 및 그 제조방법 |
| JP2001264810A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Nec Kagoshima Ltd | アクティブマトリクス基板及びその製造方法 |
| TWI362530B (en) | 2008-02-26 | 2012-04-21 | Au Optronics Corp | Pixel unit, liquid crystal display panel, electro-optical apparatus, and methods of manufacturing the same |
| JP6128961B2 (ja) * | 2013-05-30 | 2017-05-17 | 三菱電機株式会社 | 薄膜トランジスタ、表示パネル用基板、表示パネル、表示装置および薄膜トランジスタの製造方法 |
| JP6429664B2 (ja) * | 2015-02-17 | 2018-11-28 | ユニ・チャーム株式会社 | 拭き取りシート |
-
1996
- 1996-09-17 JP JP24467196A patent/JP3093976B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1090669A (ja) | 1998-04-10 |
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