JP3537289B2 - アクティブマトリックス基板の製造方法およびその製造装置 - Google Patents
アクティブマトリックス基板の製造方法およびその製造装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
ックス基板の製造方法およびその製造装置に関し、特
に、表示画素毎にアクティブ素子を備えたアクティブマ
トリックス（以下、「ＡＭ」と称する）基板であって、
この基板の表面を平坦化するように設けた透明絶縁膜を
介してアクティブ素子と表示電極とを接続するようにし
たＡＭ基板の製造方法およびその製造装置に関するもの
である。
ックス基板の製造方法およびその製造装置に関し、特
に、表示画素毎にアクティブ素子を備えたアクティブマ
トリックス（以下、「ＡＭ」と称する）基板であって、
この基板の表面を平坦化するように設けた透明絶縁膜を
介してアクティブ素子と表示電極とを接続するようにし
たＡＭ基板の製造方法およびその製造装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示装置（以下、「ＬＣＤ」
と称する）は、大型化および高精細度化が急速に進展
し、すでに１０インチ以上の画面サイズを有するような
ディスプレイが商品化されている。ＡＭ型ＬＣＤは、表
示画素毎に設けられたアクティブ素子を制御することに
より、画素電極の電位を制御し、液晶の光学特性を変化
させることによって、所望の画像を表示させている。
と称する）は、大型化および高精細度化が急速に進展
し、すでに１０インチ以上の画面サイズを有するような
ディスプレイが商品化されている。ＡＭ型ＬＣＤは、表
示画素毎に設けられたアクティブ素子を制御することに
より、画素電極の電位を制御し、液晶の光学特性を変化
させることによって、所望の画像を表示させている。
【０００３】現在のところ一般的に採用されているアド
レス線と画素電極とが同一平面に存在するような構成の
場合では、高精細度化に伴い、表示画素の面積が小さく
なる。このため、アドレス配線やアクティブ素子の領域
が大きくなるばかりでなく、アドレス線と画素電極との
短絡を回避するために、一定の距離の分離が必要とな
る。その結果、表示画素の有効面積比率である画素開口
率が低下するため、表示輝度を低下させることになる。
レス線と画素電極とが同一平面に存在するような構成の
場合では、高精細度化に伴い、表示画素の面積が小さく
なる。このため、アドレス配線やアクティブ素子の領域
が大きくなるばかりでなく、アドレス線と画素電極との
短絡を回避するために、一定の距離の分離が必要とな
る。その結果、表示画素の有効面積比率である画素開口
率が低下するため、表示輝度を低下させることになる。
【０００４】アドレス配線とアクティブ素子とは、欠く
ことのできない構成要素であるが、上記のように分離す
るための領域は、本来機能からは不要なものである。こ
の分離領域を減少させるために、アクティブ素子および
アドレス配線を形成した後、透明絶縁膜を介して、最上
層に表示画素電極を設けたＬＣＤが提案されている（例
えば、特開昭６３−２７９２２８号公報）。
ことのできない構成要素であるが、上記のように分離す
るための領域は、本来機能からは不要なものである。こ
の分離領域を減少させるために、アクティブ素子および
アドレス配線を形成した後、透明絶縁膜を介して、最上
層に表示画素電極を設けたＬＣＤが提案されている（例
えば、特開昭６３−２７９２２８号公報）。
【０００５】以下に、このような従来例について、図面
を参照しながら説明する。図３はこの種の従来のＡＭ基
板の断面構造図を示す。このＡＭ基板は、ガラス基板等
の絶縁性基板１にアドレス配線２、アクティブ素子３が
形成され、ＡＭ基板表面を覆うように透明絶縁膜４が形
成され、この透明絶縁膜４に設けられたコンタクト穴５
を介してアクティブ素子３と接続する画素電極６が、透
明絶縁膜４上に設けられた構造となっている。この透明
絶縁膜４としては、感光性の有機系樹脂材料が用いられ
ることが多く、ベースとなる樹脂や感光剤や硬化剤等を
溶剤に溶かし込ませたものが用いられる。
を参照しながら説明する。図３はこの種の従来のＡＭ基
板の断面構造図を示す。このＡＭ基板は、ガラス基板等
の絶縁性基板１にアドレス配線２、アクティブ素子３が
形成され、ＡＭ基板表面を覆うように透明絶縁膜４が形
成され、この透明絶縁膜４に設けられたコンタクト穴５
を介してアクティブ素子３と接続する画素電極６が、透
明絶縁膜４上に設けられた構造となっている。この透明
絶縁膜４としては、感光性の有機系樹脂材料が用いられ
ることが多く、ベースとなる樹脂や感光剤や硬化剤等を
溶剤に溶かし込ませたものが用いられる。
【０００６】感光剤としては、半導体プロセスのフォト
リソグラフィにおける露光装置に広く利用されている高
圧水銀灯の発光波長に感度を合わせたものが用いられ
る。図４および図５に、露光処理に用いられる水銀灯の
波長分布を示す。図４は高圧水銀灯の波長分布を示し、
図５は低圧水銀灯の波長分布を示す。図４に示す高圧水
銀灯では、主な波長として、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線
（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）が用いられる。
リソグラフィにおける露光装置に広く利用されている高
圧水銀灯の発光波長に感度を合わせたものが用いられ
る。図４および図５に、露光処理に用いられる水銀灯の
波長分布を示す。図４は高圧水銀灯の波長分布を示し、
図５は低圧水銀灯の波長分布を示す。図４に示す高圧水
銀灯では、主な波長として、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線
（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）が用いられる。
【０００７】上述の硬化剤は、紫外線の照射によって硬
化反応するものあるが、ＡＭ基板では、アクティブ素子
３への影響を回避するために、熱によって硬化反応する
ものが用いられる。
化反応するものあるが、ＡＭ基板では、アクティブ素子
３への影響を回避するために、熱によって硬化反応する
ものが用いられる。
【０００８】次にこの感光性の透明絶縁膜４の形成工程
について説明する。図６は、従来のＡＭ基板における感
光性の透明絶縁膜の形成工程と、そのＡＭ基板の断面と
を示す。まず、同図（ａ）に示すように、ガラス基板等
の絶縁性基板１にアドレス配線２とアクティブ素子３と
が形成されたＡＭ基板表面に、感光性の透明絶縁膜４を
塗布する。そして、所定の温度（その後の露光や現像に
支障の無い条件）にて第１の熱処理を行う。
について説明する。図６は、従来のＡＭ基板における感
光性の透明絶縁膜の形成工程と、そのＡＭ基板の断面と
を示す。まず、同図（ａ）に示すように、ガラス基板等
の絶縁性基板１にアドレス配線２とアクティブ素子３と
が形成されたＡＭ基板表面に、感光性の透明絶縁膜４を
塗布する。そして、所定の温度（その後の露光や現像に
支障の無い条件）にて第１の熱処理を行う。
【０００９】次に、同図（ｂ）に示すように、アクティ
ブ素子３と画素電極とを接続するためのコンタクト穴５
に対応した所望のパターンが形成されたフォトマスク８
を用いて、第１の露光７にて露光処理を行う。この第１
の露光７による露光処理には、一般的には高圧水銀灯を
利用し、特に、ｇ，ｈ，ｉ線の少なくとも一つの波長を
利用して露光する。
ブ素子３と画素電極とを接続するためのコンタクト穴５
に対応した所望のパターンが形成されたフォトマスク８
を用いて、第１の露光７にて露光処理を行う。この第１
の露光７による露光処理には、一般的には高圧水銀灯を
利用し、特に、ｇ，ｈ，ｉ線の少なくとも一つの波長を
利用して露光する。
【００１０】その後、同図（ｃ）に示すように現像およ
びリンス工程を行い、第１の露光７による処理にて焼き
付けられた所望のパターン通りに透明絶縁膜４の加工を
行ってコンタクト穴５を形成する。パターン形成後、第
１の露光７にもとづく露光処理の際と同様な波長を用い
て、第２の露光９にて露光処理を行うことにより、透明
絶縁膜４の光学特性（透過率および色再現性）を改善さ
せる。最後に透明絶縁膜４をＡＭ基板表面に密着硬化さ
せるための第２の熱処理を行う。
びリンス工程を行い、第１の露光７による処理にて焼き
付けられた所望のパターン通りに透明絶縁膜４の加工を
行ってコンタクト穴５を形成する。パターン形成後、第
１の露光７にもとづく露光処理の際と同様な波長を用い
て、第２の露光９にて露光処理を行うことにより、透明
絶縁膜４の光学特性（透過率および色再現性）を改善さ
せる。最後に透明絶縁膜４をＡＭ基板表面に密着硬化さ
せるための第２の熱処理を行う。
【００１１】上記のような工程によって形成されたＡＭ
基板では、図３に示すようにアドレス配線２と画素電極
６とは別平面に分離され、双方が近接したとしても、短
絡することが無くなる。また、積極的に画素電極６をア
ドレス配線２にオーバーラップするような構成が可能に
なり、画素電極６によりアドレス配線２を電気的に遮蔽
することもできるため、アドレス配線２の電界による表
示異常に関しても抑制されることになり、先の近接配置
が可能となることと相俟って開口率の阻害要因を解消す
ることができ、飛躍的な表示性能の向上が図れることに
なる。また、ＡＭ基板表面に存在する各種の段差に起因
する表示異常も、透明絶縁膜４による平滑効果によって
軽減されることになる。
基板では、図３に示すようにアドレス配線２と画素電極
６とは別平面に分離され、双方が近接したとしても、短
絡することが無くなる。また、積極的に画素電極６をア
ドレス配線２にオーバーラップするような構成が可能に
なり、画素電極６によりアドレス配線２を電気的に遮蔽
することもできるため、アドレス配線２の電界による表
示異常に関しても抑制されることになり、先の近接配置
が可能となることと相俟って開口率の阻害要因を解消す
ることができ、飛躍的な表示性能の向上が図れることに
なる。また、ＡＭ基板表面に存在する各種の段差に起因
する表示異常も、透明絶縁膜４による平滑効果によって
軽減されることになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のＡＭ
基板では、必然的に画素電極６の下側に透明絶縁膜４が
存在することになり、この透明絶縁膜４の光学特性によ
って、高開口率化によるＬＣＤの透過率の改善効果が大
幅に変動することになる。
基板では、必然的に画素電極６の下側に透明絶縁膜４が
存在することになり、この透明絶縁膜４の光学特性によ
って、高開口率化によるＬＣＤの透過率の改善効果が大
幅に変動することになる。
【００１３】図７に、透明絶縁膜４として利用する代表
的なアクリル系感光性樹脂（例えば日本合成ゴム社製オ
プトマーＰＣ３０２等）の、初期光学特性と、第２の露
光９の処理によって改善された光学特性とを示す。図示
のように、この種の樹脂では、４００〜５５０ｎｍの範
囲の波長において顕著な吸収傾向が見られることから、
可視光領域において透過率が低下すると共に、淡黄色の
色付きが発生して、色再現性が劣化することになる。
的なアクリル系感光性樹脂（例えば日本合成ゴム社製オ
プトマーＰＣ３０２等）の、初期光学特性と、第２の露
光９の処理によって改善された光学特性とを示す。図示
のように、この種の樹脂では、４００〜５５０ｎｍの範
囲の波長において顕著な吸収傾向が見られることから、
可視光領域において透過率が低下すると共に、淡黄色の
色付きが発生して、色再現性が劣化することになる。
【００１４】この問題を解決するために、従来において
は、前述したように、現像処理後に、第２の露光９によ
る処理を行うことによって、図７に示すように、透明絶
縁膜の光学特性（透過率および色再現性）の大幅な改善
を行っている。
は、前述したように、現像処理後に、第２の露光９によ
る処理を行うことによって、図７に示すように、透明絶
縁膜の光学特性（透過率および色再現性）の大幅な改善
を行っている。
【００１５】しかし、十分な改善効果を得るためには十
分な露光量を与える必要があり（ｇ線の場合：６０００
ｍＪ／ｃｍ2 以上、ｇｈｉ線の３波長の場合：３００ｍ
Ｊ／ｃｍ2 以上必要であり、通常のフォトレジストの露
光量：３０ｍＪ／ｃｍ2 と比較して１０倍以上必要とな
る）、このために露光量が増大することになる。一般的
に露光量は以下の式で定義される。
分な露光量を与える必要があり（ｇ線の場合：６０００
ｍＪ／ｃｍ2 以上、ｇｈｉ線の３波長の場合：３００ｍ
Ｊ／ｃｍ2 以上必要であり、通常のフォトレジストの露
光量：３０ｍＪ／ｃｍ2 と比較して１０倍以上必要とな
る）、このために露光量が増大することになる。一般的
に露光量は以下の式で定義される。
【００１６】露光量（ｍＪ／ｃｍ2 ）＝露光照度（ｍＷ
／ｃｍ2 ）×露光時間（ｓｅｃ）
／ｃｍ2 ）×露光時間（ｓｅｃ）
【００１７】露光量の増大のためには、第１のファクタ
ーである露光照度の増大が考えられる。露光照度を増大
させるためには、使用する高圧水銀灯を単純に高電力化
することが考えられる。ところが、高電力化には限界が
あり（近年８ｋＷ以上のものも実用化されているが、現
在生産用として多く用いられているものは５ｋＷ程度で
ある）、現実的には第２のファクターである露光時間を
増大せざるを得ない。そのため処理タクトが増大し、露
光装置の生産性を著しく低下させることになる。この問
題に関しては露光装置を増設することによって解消する
ことができるが、一般的に露光装置は高価な設備であ
り、設備コストが増大するために、結果としてＡＭ基板
のコストを増大させてしまうことになる。近年ＡＭ基板
を用いた液晶表示装置は急激に低価格化されており、こ
れに対応するためには、コスト増大を発生させることな
しに、透明絶縁膜の光学特性を改善する第２の露光処理
を行う必要がある。
ーである露光照度の増大が考えられる。露光照度を増大
させるためには、使用する高圧水銀灯を単純に高電力化
することが考えられる。ところが、高電力化には限界が
あり（近年８ｋＷ以上のものも実用化されているが、現
在生産用として多く用いられているものは５ｋＷ程度で
ある）、現実的には第２のファクターである露光時間を
増大せざるを得ない。そのため処理タクトが増大し、露
光装置の生産性を著しく低下させることになる。この問
題に関しては露光装置を増設することによって解消する
ことができるが、一般的に露光装置は高価な設備であ
り、設備コストが増大するために、結果としてＡＭ基板
のコストを増大させてしまうことになる。近年ＡＭ基板
を用いた液晶表示装置は急激に低価格化されており、こ
れに対応するためには、コスト増大を発生させることな
しに、透明絶縁膜の光学特性を改善する第２の露光処理
を行う必要がある。
【００１８】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、ＡＭ基板表面への透明絶縁膜の形成工程におい
て、現像工程後に新たな方式での露光処理を行うことに
よって、露光量増大の要求に対応することができるとと
もに、生産性を低下させることなく、安価な露光装置を
利用することによって設備コストを大幅に低減させるこ
とができるようにして、視認性の高い良好な表示性能を
安価に実現できるＡＭ基板およびＬＣＤを提供すること
を目的としている。
あり、ＡＭ基板表面への透明絶縁膜の形成工程におい
て、現像工程後に新たな方式での露光処理を行うことに
よって、露光量増大の要求に対応することができるとと
もに、生産性を低下させることなく、安価な露光装置を
利用することによって設備コストを大幅に低減させるこ
とができるようにして、視認性の高い良好な表示性能を
安価に実現できるＡＭ基板およびＬＣＤを提供すること
を目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するため、ＡＭ基板表面に形成した透明絶縁膜の光学
特性を改善する目的で、現像処理工程の後に新たな方式
での露光処理を行うものである。
決するため、ＡＭ基板表面に形成した透明絶縁膜の光学
特性を改善する目的で、現像処理工程の後に新たな方式
での露光処理を行うものである。
【００２０】すなわち本発明は、この現像処理後に、第
１の熱処理工程のときの温度以下で、酸素濃度が１００
０ｐｐｍ以下の雰囲気で、主たる露光波長が３００ｎｍ
以下の波長にて露光処理を行うものである。
１の熱処理工程のときの温度以下で、酸素濃度が１００
０ｐｐｍ以下の雰囲気で、主たる露光波長が３００ｎｍ
以下の波長にて露光処理を行うものである。
【００２１】
【００２２】これによれば、透明絶縁膜の光学特性を極
めて効率良く改善することができ、従来と同様に透過率
の大幅な改善と色再現性の改善とを実現することができ
ることから、極めて高い表示性能を得ることができるＡ
Ｍ基板を用いたＬＣＤが得られる。
めて効率良く改善することができ、従来と同様に透過率
の大幅な改善と色再現性の改善とを実現することができ
ることから、極めて高い表示性能を得ることができるＡ
Ｍ基板を用いたＬＣＤが得られる。
【００２３】また、生産性を低下させず、かつ安価な露
光装置を利用することができることから、高性能な表示
性能を有するＡＭ基板を用いたＬＣＤを安価に実現でき
る。
光装置を利用することができることから、高性能な表示
性能を有するＡＭ基板を用いたＬＣＤを安価に実現でき
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】請求項１記載の本発明は、アクテ
ィブ素子およびアドレス配線をマトリックス状に具備す
る基板表面に感光性の透明絶縁膜を形成し、この透明絶
縁膜に前記アクティブ素子との接続を行うためのコンタ
クト穴を形成し、このコンタクト穴を被覆しかつ前記ア
クティブ素子に接続される表示電極を形成して、ＡＭ基
板を製造する方法が、前記基板表面に前記感光性の透明
絶縁膜を塗布して第１の熱処理を行う工程と、塗布した
前記透明絶縁膜を所定のパターンで露光および現像処理
することによってコンタクト穴を形成する工程と、現像
処理後に、第１の熱処理工程のときの温度以下で、酸素
濃度が１０００ｐｐｍ以下の雰囲気で、主たる露光波長
が３００ｎｍ以下の波長にて露光処理を行う工程と、そ
の後に前記透明絶縁膜を硬化する第２の熱処理工程とを
具備したものである。
ィブ素子およびアドレス配線をマトリックス状に具備す
る基板表面に感光性の透明絶縁膜を形成し、この透明絶
縁膜に前記アクティブ素子との接続を行うためのコンタ
クト穴を形成し、このコンタクト穴を被覆しかつ前記ア
クティブ素子に接続される表示電極を形成して、ＡＭ基
板を製造する方法が、前記基板表面に前記感光性の透明
絶縁膜を塗布して第１の熱処理を行う工程と、塗布した
前記透明絶縁膜を所定のパターンで露光および現像処理
することによってコンタクト穴を形成する工程と、現像
処理後に、第１の熱処理工程のときの温度以下で、酸素
濃度が１０００ｐｐｍ以下の雰囲気で、主たる露光波長
が３００ｎｍ以下の波長にて露光処理を行う工程と、そ
の後に前記透明絶縁膜を硬化する第２の熱処理工程とを
具備したものである。
【００２５】このようにすると、透明絶縁膜の光学特性
を極めて効率良く改善することができて、透過率の大幅
な改善と色再現性の改善とを実現することができること
から、極めて高い表示性能を備えたＡＭ基板を用いた液
晶表示装置が得られる。
を極めて効率良く改善することができて、透過率の大幅
な改善と色再現性の改善とを実現することができること
から、極めて高い表示性能を備えたＡＭ基板を用いた液
晶表示装置が得られる。
【００２６】
【００２７】
【００２８】また請求項２記載の本発明は、上記ＡＭ基
板の製造方法を実施するための製造装置が、アクティブ
素子およびアドレス配線をマトリックス状に具備するＡ
Ｍ基板表面に感光性の透明絶縁膜を形成する塗布及び現
像装置を備え、この塗布及び現像装置が、前記透明絶縁
膜の塗布工程のための構成要素と、第１の熱処理工程の
ための構成要素と、露光後の現像工程のための構成要素
と、現像処理後に、第１の熱処理工程のときの温度以下
で、酸素濃度が１０００ｐｐｍ以下の雰囲気で、主たる
露光波長が３００ｎｍ以下の波長にて露光処理を行う工
程のための構成要素と、第２の熱処理工程のための構成
要素とを具備したものである。
板の製造方法を実施するための製造装置が、アクティブ
素子およびアドレス配線をマトリックス状に具備するＡ
Ｍ基板表面に感光性の透明絶縁膜を形成する塗布及び現
像装置を備え、この塗布及び現像装置が、前記透明絶縁
膜の塗布工程のための構成要素と、第１の熱処理工程の
ための構成要素と、露光後の現像工程のための構成要素
と、現像処理後に、第１の熱処理工程のときの温度以下
で、酸素濃度が１０００ｐｐｍ以下の雰囲気で、主たる
露光波長が３００ｎｍ以下の波長にて露光処理を行う工
程のための構成要素と、第２の熱処理工程のための構成
要素とを具備したものである。
【００２９】これによれば、生産性を低下させず、かつ
安価な露光装置を利用することができることから、高性
能な表示性能を有するＡＭ基板を用いたＬＣＤを安価に
実現できる。
安価な露光装置を利用することができることから、高性
能な表示性能を有するＡＭ基板を用いたＬＣＤを安価に
実現できる。
【００３０】
【００３１】
【００３２】以下、本発明の実施の形態について、詳細
に述べる。図１は、本発明の実施の形態における透明絶
縁膜の形成工程と、そのＡＭ基板の断面とを示す。図２
は、透明絶縁膜を形成するための製造装置すなわち塗布
・現像装置の構成図である。これらの図１、２におい
て、図３、５と同等もしくは相当する部分には、同一の
符号を付している。
に述べる。図１は、本発明の実施の形態における透明絶
縁膜の形成工程と、そのＡＭ基板の断面とを示す。図２
は、透明絶縁膜を形成するための製造装置すなわち塗布
・現像装置の構成図である。これらの図１、２におい
て、図３、５と同等もしくは相当する部分には、同一の
符号を付している。
【００３３】まず、図１（ａ）に示すように、絶縁性基
板１にアドレス配線２とアクティブ素子３とが形成され
たＡＭ基板の表面に感光性の透明絶縁膜４を塗布し、所
定の温度にて第１の熱処理を行う。次に、図１（ｂ）に
示すように、アクティブ素子２と接続するためのコンタ
クト穴５を形成するための所望のパターンが形成された
フォトマスク８を用いて、第１の露光７による処理（従
来と同様に高圧水銀灯を利用）を行う。その後、図１
（ｃ）に示すように現像処理およびリンス処理を行い、
第１の露光７による処理にて焼き付けられた所望のパタ
ーン通りに透明絶縁膜４の加工を行う。
板１にアドレス配線２とアクティブ素子３とが形成され
たＡＭ基板の表面に感光性の透明絶縁膜４を塗布し、所
定の温度にて第１の熱処理を行う。次に、図１（ｂ）に
示すように、アクティブ素子２と接続するためのコンタ
クト穴５を形成するための所望のパターンが形成された
フォトマスク８を用いて、第１の露光７による処理（従
来と同様に高圧水銀灯を利用）を行う。その後、図１
（ｃ）に示すように現像処理およびリンス処理を行い、
第１の露光７による処理にて焼き付けられた所望のパタ
ーン通りに透明絶縁膜４の加工を行う。
【００３４】さらに、透明絶縁膜４の光学特性を改善す
るために、第１の熱処理の温度以下の温度で、かつ酸素
濃度が１０００ｐｐｍ以下となる雰囲気で、主たる露光
波長が３００ｎｍ以下の光で、第２の露光９による処理
を行う。
るために、第１の熱処理の温度以下の温度で、かつ酸素
濃度が１０００ｐｐｍ以下となる雰囲気で、主たる露光
波長が３００ｎｍ以下の光で、第２の露光９による処理
を行う。
【００３５】あるいは、第１の熱処理の温度以下の温度
で、２００ｎｍから３００ｎｍまでの波長の光で、第２
の露光９による処理を行う。最後に、透明絶縁膜４を密
着・硬化させるための第２の熱処理を行う。
で、２００ｎｍから３００ｎｍまでの波長の光で、第２
の露光９による処理を行う。最後に、透明絶縁膜４を密
着・硬化させるための第２の熱処理を行う。
【００３６】図２に示す通り、製造装置すなわち塗布・
現像装置は、上記の製造工程の内、第１の露光７による
処理の工程を除いた他の工程を実行可能なユニットを少
なくとも具備した構成となっており、第１の露光処理を
行う露光装置との連携によって、透明絶縁膜の形成工程
の処理に対応可能となっている。
現像装置は、上記の製造工程の内、第１の露光７による
処理の工程を除いた他の工程を実行可能なユニットを少
なくとも具備した構成となっており、第１の露光処理を
行う露光装置との連携によって、透明絶縁膜の形成工程
の処理に対応可能となっている。
【００３７】このような第２の露光処理に際し、第１の
熱処理の温度以上の温度になると、透明絶縁膜４の硬化
反応が促進され、第２の露光処理にてこの透明絶縁膜４
の光学特性を改善することができなくなる。
熱処理の温度以上の温度になると、透明絶縁膜４の硬化
反応が促進され、第２の露光処理にてこの透明絶縁膜４
の光学特性を改善することができなくなる。
【００３８】また、透明絶縁膜４を形成するための一般
的な有機系の感光性樹脂材料は、熱硬化過程において、
ある温度域にて急激な粘度低下を示すものが多く、粘度
低下に伴う材料の軟化効果により、コンタクト穴５等の
パターンエッジの断面形状はなだらかなものなる。その
ため、このように軟化によってなだらかな形状となった
絶縁膜４の上層に設ける画素電極６等の薄膜の段差被覆
性が大幅に改善されるわけである。しかし、３００ｎｍ
以下の波長の光による第２の露光処理では、照射エネル
ギーが高くなるため、透明絶縁膜４を構成する材料の一
部が分解され、比較的低温にても硬化が促進されること
になり、前述の第２の熱処理時の軟化効果による断面形
状の改善効果を低下させることになる。第２の露光処理
時の温度と硬化との関係を調べたところ、第１の熱処理
の温度を越えた温度条件になると硬化が一部促進され、
なだらかな断面形状が得られ難くなった。したがって、
これらの影響を排除する条件として、第２の露光処理時
の温度条件は、上述のように第１の熱処理工程の温度以
下と規定されることになる。
的な有機系の感光性樹脂材料は、熱硬化過程において、
ある温度域にて急激な粘度低下を示すものが多く、粘度
低下に伴う材料の軟化効果により、コンタクト穴５等の
パターンエッジの断面形状はなだらかなものなる。その
ため、このように軟化によってなだらかな形状となった
絶縁膜４の上層に設ける画素電極６等の薄膜の段差被覆
性が大幅に改善されるわけである。しかし、３００ｎｍ
以下の波長の光による第２の露光処理では、照射エネル
ギーが高くなるため、透明絶縁膜４を構成する材料の一
部が分解され、比較的低温にても硬化が促進されること
になり、前述の第２の熱処理時の軟化効果による断面形
状の改善効果を低下させることになる。第２の露光処理
時の温度と硬化との関係を調べたところ、第１の熱処理
の温度を越えた温度条件になると硬化が一部促進され、
なだらかな断面形状が得られ難くなった。したがって、
これらの影響を排除する条件として、第２の露光処理時
の温度条件は、上述のように第１の熱処理工程の温度以
下と規定されることになる。
【００３９】透明絶縁膜４の光学特性の改善に関して、
第２の露光９の主たる波長が３００ｎｍ以下であれば、
必要とする多量の露光量を得ることができ、極めて短時
間のうちに処理を完了することができる。また、高圧水
銀灯を用いる必要がなくなり、低圧水銀灯を用いること
が可能となるため、安価でかつコンパクトな露光装置を
利用することができる。したがって、第２の露光処理を
行うユニットを通常の塗布・現像装置に搭載することが
できることになる。
第２の露光９の主たる波長が３００ｎｍ以下であれば、
必要とする多量の露光量を得ることができ、極めて短時
間のうちに処理を完了することができる。また、高圧水
銀灯を用いる必要がなくなり、低圧水銀灯を用いること
が可能となるため、安価でかつコンパクトな露光装置を
利用することができる。したがって、第２の露光処理を
行うユニットを通常の塗布・現像装置に搭載することが
できることになる。
【００４０】しかしながら、大気雰囲気下においては、
２００ｎｍ以下の波長にて露光処理を行うと、オゾンが
発生することになる。なお、低圧水銀灯の波長分布は、
前述のように図５に示す通りである。主な波長として１
８５ｎｍ、２５４ｎｍがあり、この波長にて酸素が分解
され、オゾンおよび活性酸素が発生する。一般的に有機
系樹脂膜は、オゾンおよび活性酸素によって樹脂が酸化
分解するために、膜減り等のダメージを受ける。そのた
め、第２の露光９による処理時にオゾンおよび活性酸素
の発生を抑制する必要がある。
２００ｎｍ以下の波長にて露光処理を行うと、オゾンが
発生することになる。なお、低圧水銀灯の波長分布は、
前述のように図５に示す通りである。主な波長として１
８５ｎｍ、２５４ｎｍがあり、この波長にて酸素が分解
され、オゾンおよび活性酸素が発生する。一般的に有機
系樹脂膜は、オゾンおよび活性酸素によって樹脂が酸化
分解するために、膜減り等のダメージを受ける。そのた
め、第２の露光９による処理時にオゾンおよび活性酸素
の発生を抑制する必要がある。
【００４１】オゾン発生を抑制するために、第１の方法
として、オゾンおよび活性酸素の元材料である酸素分子
の濃度（以下、酸素濃度と呼ぶ）を十分に低下させるこ
とがある。酸素濃度と、発生するオゾンおよび活性酸素
による透明絶縁膜４のダメージとの関係を調べた結果、
１０００ｐｐｍ以下の酸素濃度であれば、十分な透明絶
縁膜４の光学特性を改善し得る条件下においても、膜減
りダメージが１０ｎｍ以下と実用上問題ないレベルまで
抑制することができた。
として、オゾンおよび活性酸素の元材料である酸素分子
の濃度（以下、酸素濃度と呼ぶ）を十分に低下させるこ
とがある。酸素濃度と、発生するオゾンおよび活性酸素
による透明絶縁膜４のダメージとの関係を調べた結果、
１０００ｐｐｍ以下の酸素濃度であれば、十分な透明絶
縁膜４の光学特性を改善し得る条件下においても、膜減
りダメージが１０ｎｍ以下と実用上問題ないレベルまで
抑制することができた。
【００４２】第２の方法として、オゾンを発生させる因
子である２００ｎｍ以下の波長（低圧水銀灯では１８５
ｎｍ）をカットすることがある。こうすることで、大気
の雰囲気でも酸素の分解がなくなり、オゾンの発生が殆
どなくなることから、先の方法と同様にダメージを抑制
する効果が得られることになる。
子である２００ｎｍ以下の波長（低圧水銀灯では１８５
ｎｍ）をカットすることがある。こうすることで、大気
の雰囲気でも酸素の分解がなくなり、オゾンの発生が殆
どなくなることから、先の方法と同様にダメージを抑制
する効果が得られることになる。
【００４３】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
上記のようなＡＭ基板の製造方法および製造装置によっ
て、透明絶縁膜の光学特性を極めて効率的に改善するこ
とができる。また、安価な露光装置を用いることがで
き、かつその装置を従来の塗布・現像装置の一つのユニ
ットとして組み入れることも可能なことから、設備コス
トを大幅に低減することができる。このため、ＡＭ基板
のコストも低減することができることから、高性能な表
示性能を有するＡＭ基板を用いたＬＣＤを安価に実現で
きることになる。
上記のようなＡＭ基板の製造方法および製造装置によっ
て、透明絶縁膜の光学特性を極めて効率的に改善するこ
とができる。また、安価な露光装置を用いることがで
き、かつその装置を従来の塗布・現像装置の一つのユニ
ットとして組み入れることも可能なことから、設備コス
トを大幅に低減することができる。このため、ＡＭ基板
のコストも低減することができることから、高性能な表
示性能を有するＡＭ基板を用いたＬＣＤを安価に実現で
きることになる。
【００４４】なお本発明は、ＡＭ基板に限定されるもの
ではなく、たとえば本発明のＡＭ基板を用いたＬＣＤ
も、ＡＭ基板と同様な改善効果を享受できるので、これ
をも含むものである。
ではなく、たとえば本発明のＡＭ基板を用いたＬＣＤ
も、ＡＭ基板と同様な改善効果を享受できるので、これ
をも含むものである。
【図１】本発明の実施の形態における透明絶縁膜の形成
のための工程フローおよびＡＭ基板の断面を示す図であ
る。
のための工程フローおよびＡＭ基板の断面を示す図であ
る。
【図２】本発明の実施の形態における塗布・現像装置の
基本構成および工程フローを示す図である。
基本構成および工程フローを示す図である。
【図３】従来のＡＭ基板の断面構造図である。
【図４】露光処理に用いられる高圧水銀灯の波長分布を
示す図である。
示す図である。
【図５】露光処理に用いられる低圧水銀灯の波長分布を
示す図である。
示す図である。
【図６】従来の透明絶縁膜の形成のための工程フローお
よびＡＭ基板の断面を示す図である。
よびＡＭ基板の断面を示す図である。
【図７】透明絶縁膜の光学特性を示す図である。
１ 絶縁性基板
２ アドレス配線
３ アクティブ素子
４ 透明絶縁膜
７ 第１の露光
９ 第２の露光
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 沖田 光隆
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 平９−127553（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−262709（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−152625（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/1368
G02F 1/1333
Claims (2)
- 【請求項１】 アクティブ素子およびアドレス配線をマ
トリックス状に具備する基板表面に感光性の透明絶縁膜
を形成し、この透明絶縁膜に前記アクティブ素子との接
続を行うためのコンタクト穴を形成し、このコンタクト
穴を被覆しかつ前記アクティブ素子に接続される表示電
極を形成して、アクティブマトリックス基板を製造する
方法であって、前記基板表面に前記感光性の透明絶縁膜
を塗布して第１の熱処理を行う工程と、塗布した前記透
明絶縁膜を所定のパターンで露光および現像処理するこ
とによってコンタクト穴を形成する工程と、現像処理後
に、第１の熱処理工程のときの温度以下で、酸素濃度が
１０００ｐｐｍ以下の雰囲気で、主たる露光波長が３０
０ｎｍ以下の波長にて露光処理を行う工程と、その後に
前記透明絶縁膜を硬化する第２の熱処理工程とを具備す
ることを特徴とするアクティブマトリックス基板の製造
方法。 - 【請求項２】請求項１に記載のアクティブマトリックス
基板の製造方法を実施するための製造装置であって、ア
クティブ素子およびアドレス配線をマトリックス状に具
備するアクティブマトリックス基板表面に感光性の透明
絶縁膜を形成する塗布及び現像装置を備え、この塗布及
び現像装置は、前記透明絶縁膜の塗布工程のための構成
要素と、第１の熱処理工程のための構成要素と、露光後
の現像工程のための構成要素と、現像処理後に、第１の
熱処理工程のときの温度以下で、酸素濃度が１０００ｐ
ｐｍ以下の雰囲気で、主たる露光波長が３００ｎｍ以下
の波長にて露光処理を行う工程のための構成要素と、第
２の熱処理工程のための構成要素とを具備することを特
徴とするアクティブマトリックス基板の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12905697A JP3537289B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | アクティブマトリックス基板の製造方法およびその製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12905697A JP3537289B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | アクティブマトリックス基板の製造方法およびその製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10319432A JPH10319432A (ja) | 1998-12-04 |
| JP3537289B2 true JP3537289B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=15000005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12905697A Expired - Fee Related JP3537289B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | アクティブマトリックス基板の製造方法およびその製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3537289B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108492759A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种感光器件、光学检测电路及驱动方法、显示装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3656640B2 (ja) | 2002-08-28 | 2005-06-08 | セイコーエプソン株式会社 | 樹脂絶縁層の製造方法、電気光学装置用基板、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置 |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP12905697A patent/JP3537289B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108492759A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种感光器件、光学检测电路及驱动方法、显示装置 |
| CN108492759B (zh) * | 2018-04-12 | 2021-04-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种感光器件、光学检测电路及驱动方法、显示装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10319432A (ja) | 1998-12-04 |
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