JP3423495B2 - 配線基板の製造方法 - Google Patents

配線基板の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示パネルのため
の光学変調素子として用いる配線基板の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来用いられていた液晶表示素子用の電
極基板はガラス基板上にITOなどの透明電極を形成し
ていた。しかしながら、上記の透明電極では抵抗率が高
いため、表示面積の大型化、高精細化にともない素子パ
ネル内における電圧波形の遅延が問題となっていた。
【0003】また、透明電極を厚く形成することも考え
られるが、成膜に時間・コストがかかり、かつ透明性が
悪くなる等の欠点があった。
【0004】このような問題を解決するために、膜厚の
薄い透明電極に併設して金属からなる電極を形成するこ
とが行われている(特開平2−63019号参照)。こ
れは、金属配線を透明な絶縁物で埋め込み表面に金属パ
ターンを露出した配線基板上に、ITO膜等の透明電極
を形成したものである。
【0005】上記のような構成の基板を作成する時に、
金属配線間を埋める絶縁物として透明な樹脂を用いた発
明(特願平5−158182号参照)がある。この製造
方法を図7、図8に示す。
【0006】先ず、図7(a)に示すように、平滑な型
基板201の表面に紫外線(UV)硬化型樹脂等のモノ
マー液202を所定量滴下する。次に、図7(b),
(c)に示すように、あらかじめ金属配線パターン20
3が施された基板204を、配線面が型基板201に向
けて樹脂液202を挟むように接触させる。
【0007】さらに、図7(d)、図8(a)に示すよ
うに、型基板201と配線基板204をプレス機205
等で上下から圧力を加え全面にわたって密着させ、その
後、図8(b)に示すようにUV光206をあてて樹脂
を硬化させ、図8(c),(d)に示すように型基板を
離型して金属配線埋め込み基板207を形成する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のような製造方法
において、型基板と配線基板を加圧密着する工程で配線
端のところで樹脂が盛り上がるという問題が起こる場合
があった。
【0009】このことを、図を使って説明する。樹脂3
02を挟んで型基板301と配線基板303を合わせる
と、図9(a)に示すように、配線303より高いとこ
ろまで樹脂302が存在する。
【0010】これに上下から圧力を加えると、図9
(b)に示すように、配線303が広い範囲に渡って存
在しているところでは樹脂層の厚さと配線高さが同一に
なるが、配線が途切れる付近では配線のない部分の基板
301がたわみ、樹脂が完全にプレスされず配線端部に
だけ樹脂の高さが配線より高くなる部分304が生じる
ことがあった。
【0011】このような配線基板303を用いて液晶セ
ルを構成した場合、画素エリア内にセルギャップむらが
発生し、均一な表示が行えないという問題があった。
【0012】本発明の目的は、画素エリア内の樹脂の盛
り上がり部分を解消し、画素エリア内において平坦な配
線基板を得ることにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記のような問題を解決
するために、本発明は、基板上に画素配線電極及び該
配線電極の列の端部に隣接するダミー配線を形成する
工程と、該画素配線電極及びダミー配線が形成された基
板に紫外線硬化性樹脂を介して型基板を対向配置し、両
基板間に圧力を加える工程と、画素エリア以外を遮光層
でマスクした後、画素エリアの紫外線硬化性樹脂に紫外
線を照射し、硬化させる工程と、紫外線硬化性樹脂を
硬化させた後、該型基板を離型する工程と、を有するこ
とを特徴としている。
【0014】この場合に、前記ダミー配線の厚さは前記
画素配線電極の厚さにほぼ等しいことが望ましく、また
前記ダミー配線は、前記画素配線電極と同一の工程で形
成されることが好適である。
【0015】また、前記硬化性樹脂としては、紫外線硬
化樹脂を用いることが好ましい。
【0016】〔作用〕 本発明は、圧力を加えた際に基板のたわみによって画素
配線電極上に生じる樹脂の盛り上がり部を、(ダミー配
線によって基板に掛かる歪みを受け止めることにより)
画素配線電極端部においても基板に均一な力が加えられ
るようにして樹脂の盛り上がりをダミー配線部に移し画
素エリアから離すことが可能となる。
【0017】以下に図を使って説明する。図10(a)
は、液晶表示装置に用いられる配線基板の平面図を模式
的に示したものである。このような形状に厚膜メタルを
配線電極としてパターニングした基板を、前述したよう
に樹脂を使って配線段差を平坦化するために型基板と配
線基板を加圧密着すると、図10(a)のB−B′線に
よる端面図である図10(b)に示すように、基板のた
わみによって配線電極の列の端部403の部分に、樹脂
の盛り上がり405が発生する。
【0018】特に、端部403の部分は表示画素領域内
404で、液晶のセルギャップが盛り上がり樹脂によっ
て狭くなり表示品質が低下する。
【0019】そこで、図10(c)に示すように、配線
電極列終端部に配線と同程度高さ(厚さ)のダミー配線
406を配置して、樹脂の盛り上がり領域を406の部
分へ移し、画素領域内404の平坦性を確保する。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1〜図3
を使って説明する。
【0021】図1(a)に示すように、基板501上に
画素電極用の配線502と、それに平行な方向に隣接す
る部分に配線とほぼ同じ高さ(厚さ)のダミー配線50
3を配置する。なお、図1(b)は(a)のA−A′線
による端面図である。
【0022】このダミー配線は画素電極と同一のプロセ
スで形成することが望ましいが、レジスト等の物質で配
線と別個に形成してもかまわない。
【0023】ダミー配線の形状は図2の504で示すよ
うな島状等でもかまわないが、埋め込み樹脂の流動性を
考慮すると配線と同様な帯状が望ましい。ダミー配線の
厚みは画素電極と同一であることが望ましいが、ガラス
基板の歪みが生じない程度の差ならばかまわない。ダミ
ー配線は画素電極に隣接して、一般には1〜20mm程
度、望ましくは5〜10mmの幅に配置する。
【0024】配置の幅が20mmを越えてもかまわない
が、それ以下の場合と画素電極上の樹脂を平坦化すると
いう効果の点では特に差はない。また、配置の幅が1m
m以下では、圧力を加えて樹脂を平坦化する際に起きる
基板のたわみを吸収できず、画素電極領域に樹脂の盛り
上がりを生じてしまう場合もある。
【0025】この基板501を、図3(a)に示すよう
に、配線面が型基板505に向けて平坦化用の埋め込み
樹脂の液506を挟むように接触させる。この際、型基
板505としては金属、ガラス、セラミック、合成樹脂
等を用いることが可能で、基板501としてはガラス、
セラミック、樹脂等の透明性のものを用いることが出来
る。 また、埋め込み樹脂506としてはエポキシ系、
アクリル系等の紫外線(UV)硬化型樹脂のモノマーを
用いることができる。樹脂液506は、型基板505、
配線基板501のどちらの上に先に滴下してあっても良
い。
【0026】つぎに、図3(b)に示すように、型基板
505と配線基板501をプレス機507等で上下から
圧力を加え全面にわたって密着させる。
【0027】その後、図3(c)に示すように、UV光
508をあてて硬化させ、型基板を離型して、図3
(d)に示すような金属配線埋め込み基板509を形成
する。この時、UV光は型基板505側から当てても配
線基板501側から当てても、また両方から同時にあて
ても良い。
【0028】樹脂による平坦化を行う画素部以外を遮光
して画素部以外の樹脂を未硬化のまま、洗浄除去すれば
より好ましい。
【0029】本発明による表面平坦化基板は、特に液晶
表示装置において有効であるが、用途はこれに限られる
ものではなく、マトリックス駆動を用いた表示装置全般
に応用可能であることは言うまでもない。
【0030】
【実施例】
(実施例1)図4は、本発明によるプロセスを模式的に
示したものである。100mm□のガラス基板601上
に、10μm幅で厚み2μmのCrパターンを100μ
mピッチで画素配線602として形成し、その配線に平
行な両端に100μm離して、10μm幅で厚み2μm
のダミー配線603を100μmピッチで100本、同
一のプロセスで形成した。
【0031】この基板にUV照射オゾン処理を5分間行
った後、シランカップリング剤としてA−174(日本
ユニカー(株))とエチルアルコールを1:4に混合し
たもの(図示せず)をスピンコートし100℃、20分
熱処理を行い密着処理を施した。
【0032】基板601上にディスペンサー604を使
って、アクリル系UV硬化樹脂(ペンタエリストールト
リアクリレート:ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン=5
0:50:2)605を滴下した。
【0033】ガラスを型基板606として、UV硬化樹
脂605を挟んで配線基板601と密着させ、プレス機
607によって20kg/cm2 の圧力を3分間加え
た。
【0034】プレス機から取り出した後、画素エリア以
外はマスク608で遮光した後、中心波長365nmの
UV光(光強度200mJ/cm2 )を照射し、UV硬
化樹脂605を光硬化した。
【0035】離型治具を用いて配線基板601から型基
板606を離型し、イソプロパノール溶液中で超音波洗
浄し未硬化のUV硬化樹脂を除去し、金属配線埋め込み
基板609を作製した。
【0036】この基板609上にITO膜、配向膜等を
形成した後、2枚を対向してギャップ材を挟んでセル組
し液晶を注入し、1.5μmのギャップを持った液晶表
示装置を作製したところ、画素エリアの全域にわたって
均一なセルギャップが得られていた。
【0037】(比較例)本発明の比較例を図5を用いて
示す。ガラス基板701上に、10μm幅で厚み2μm
のCrパターンを100μmピッチで画素配線702と
して形成し、実施例1とは異なってダミー配線は設け
ず、シランカップリング処理以下は実施例1と同様の工
程を経てセルギャップ1.5μmのギャップを持った液
晶表示装置を作製したところ、画素表示エリアの周囲5
mm幅の領域703が、セルギャップが狭くなった為に
黄色に着色してしまった。
【0038】(実施例2)100mm□のガラス基板上
に、10μm幅で厚み2μmのCrパターンを100μ
mピッチで画素配線として形成し、その際に配線に平行
な両端に500μm離して、15μm幅で厚み2μmの
ダミー配線を300μmピッチで20本、同一のプロセ
スで形成した。
【0039】シランカップリング処理以下は実施例1と
同様の工程を経てセルギャップ1.5μmのギャップを
持った液晶表示装置を作製したところ、画素エリアの全
域にわたって均一なセルギャップが得られていた。
【0040】(実施例3)図6に示すように、100m
m□のガラス基板801上に、10μm幅で厚み2μm
のMoパターンを100μmピッチで画素配線802と
して形成し、その際に配線に平行な両端に300μm離
して、200μm幅で長さ10mm、厚み2μmの島状
のダミー配線803を配線802に平行な方向に300
μm間隔で8個、垂直な方向に2個並べた配置に同一の
プロセスで形成した。
【0041】シランカップリング処理以下は実施例1と
同様の工程を経てセルギャップ2.1μmのギャップを
持った液晶表示装置を作製したところ、画素エリアの全
域にわたって均一なセルギャップが得られていた。
【0042】(実施例4)100mm□のガラス基板上
に、10μm幅で厚み2μmのCrパターンを100μ
mピッチで画素配線として形成した後、その配線に平行
な両端に300μm離して、20μm幅で厚み1μmの
ダミー配線を300μmピッチで10本、フォトレジス
トを用いて形成した。
【0043】シランカップリング処理以下は実施例1と
同様の工程を経てセルギャップ2.1μmのギャップを
持った液晶表示装置を作製したところ、画素エリアの全
域にわたって均一なセルギャップが得られていた。
【0044】(実施例5)100mm□のガラス基板上
に、10μm幅で厚み4μmのCrパターンを100μ
mピッチで画素配置として形成した後、その配線に平行
な両端に1mm離して、4mm幅で長さ20mm、厚み
4.3μmのAuの箔でできた島状のダミー配線を配線
に平行な方向に10mm間隔で3個、垂直な方向に1個
並べた配置に転写法で形成した。
【0045】シランカップリング処理以下は実施例1と
同様の工程を経てセルギャップ2.1μmのギャップを
持った液晶表示装置を作製したところ、画素エリアの全
域にわたって均一なセルギャップが得られていた。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
樹脂を用いて埋め込み配線を平坦化する際に表示画素領
域で均一な表面ができ、特に液晶表示装置に適用すると
セルギャップむらのない高品位な画像を得ることが出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示した図で、
(a)は平面図、(b)は(a)のA−A′線による端
面図である。
【図2】他の実施の形態を示した図である。
【図3】本配線基板の製造工程を説明する図である。
【図4】配線基板の製造工程の実施例を示す図である。
【図5】比較例による配線基板の図である。
【図6】他の実施例の配線基板の平面図である。
【図7】配線基板の製造工程を示す図である。
【図8】同じく図7の続きである。
【図9】従来の配線基板の問題点を説明するための図で
ある。
【図10】従来の配線基板の課題を解決するための解決
原理を示す図である。
【符号の説明】
501 配線基板 502 メタル配線 503 ダミー配線 504 ダミー配線 505 型基板 506 紫外線硬化樹脂 507 プレス機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友野 晴夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−92477(JP,A) 特開 平4−55823(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1343 G02F 1/1333 505

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に画素配線電極及び該画素配線電
    極の列の端部に隣接するダミー配線を形成する工程と、 該画素配線電極及びダミー配線が形成された基板に紫外
    硬化性樹脂を介して型基板を対向配置し、両基板間に
    圧力を加える工程と、画素エリア以外を遮光層でマスクした後、画素エリアの
    紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射し、硬化させる工程
    と、 紫外線硬化性樹脂を硬化させた後、該型基板を離型す
    る工程と、を有することを特徴とする配線基板の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記ダミー配線の厚さは、前記画素配線
    電極の厚さにほぼ等しいことを特徴とする請求項1に記
    載の配線基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記ダミー配線は、前記画素配線電極と
    同一の工程で形成されることを特徴とする請求項1又は
    2に記載の配線基板の製造方法。
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