JPH0496020A - 液晶表示素子用基板、その製造方法および液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子用基板、その製造方法および液晶表示素子

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JPH0496020A
JPH0496020A JP21162290A JP21162290A JPH0496020A JP H0496020 A JPH0496020 A JP H0496020A JP 21162290 A JP21162290 A JP 21162290A JP 21162290 A JP21162290 A JP 21162290A JP H0496020 A JPH0496020 A JP H0496020A
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liquid crystal
film
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Toshifumi Yoshioka
利文 吉岡
Takashi Enomoto
隆 榎本
Yasuyuki Watabe
渡部 泰之
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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512Light shielding layers, e.g. black matrix
    • GPHYSICS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、液晶表示素子用基板、その製造方法およびそ
れを使用した液晶表示素子に関し、特に画素間に遮光層
を有する液晶表示素子のパターン形成方法に関する。
[従来の技術] 近年、液晶表示素子においては、高精細、高コントラス
ト、大画面化が進んでおり、これに伴ない、基板上の透
明電極パターンに沿って金属電極配線を設けることによ
る配線抵抗の低下や、画素間に遮光層を設けることによ
りコントラストを向上させることが必要とされている。
この様な対策を図った従来技術として、例えば基板上に
透明電極となる透明導電被膜を成膜し、次に該透明導電
被膜上に金属電極となる金属被膜を成膜した後、前記2
層をパターニングして透明電極のパターンを形成した後
、その上に感光性着色樹脂を塗布し、透明電極上に積層
されている金属被膜をマスクとして基板裏面より露光、
現像して透明電極のパターンの画素間に感光性着色樹脂
からなる遮光層を形成し、その後、金属電極をパターニ
ングする方法が知られており、透明電極として、酸化イ
ンジウム(ITO) 、金属電極として、モリブデン(
Mo)、 ITOのエツチング液として、Moを腐食し
ないヨウ化水素酸(HI)が使用されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記の従来技術では、 ITOをエツチ
ングする際に使用するエツチング液により、金属電極と
なる金属被膜の腐食が発生するため、金属電極にMoよ
り低抵抗、例えばAp、 Cuなどの金属を使用するこ
とは不可能である。したがって、より低い配線抵抗を実
現するためには、金属電極のMo電極の巾、あるいは厚
みを太き(する必要があるが、前者のMo電極の巾を広
げると高精細の防げとなり、後者のMo電極の厚みを太
き(すると、特に強誘電性液晶表示素子などにおいては
、液晶の配向欠陥を引き起こしたり、また対向する上下
基板の電極間ショートが発生しやすいという問題があっ
た。
本発明は、この様な従来技術の問題点を解決し、配線抵
抗を低下した液晶表示素子用基板およびその製造方法、
さらにその基板を使用して大画面、高精細化を実現させ
ることができる液晶表示素子を提供することを目的とす
るものである。
[課題を解決するための手段] 即ち、本発明は、基板上に設けた透明電極パターンの画
素間に感光性着色樹脂からなる遮光層を形成すると共に
、前記透明電極の上に第1の金属電極と該第1の金属よ
りも抵抗値が低い第2の金属電極を順次形成してなるこ
とを特徴とする液晶表示素子用基板である。
また、本発明は、基板上に透明電極となる透明導電被膜
を成膜し、該透明導電被膜上に第1の金属被膜を成膜し
た後、前記2層をパターニングして透明電極パターンを
形成し、次いでその上に感光性着色樹脂を塗布し、透明
電極上に積層されている前記第1の金属被膜をマスクと
して基板裏面より露光、現像して透明電極パターンの画
素間に感光性着色樹脂からなる遮光層を形成し、さらに
該遮光層と第1の金属被膜の上に第1の金属被膜よりも
抵抗値が低い第2の金属被膜を成膜し、フォトリソグラ
フィーにより第1及び第2の金属被膜をパターニングし
て第1及び第2の金属電極を形成することを特徴とする
液晶表示素子用基板の製造方法である。
さらに、本発明は、基板上に設けた透明電極パターンの
画素間に感光性着色樹脂からなる遮光層を形成すると共
に、前記透明電極の上に第1の金属電極と該第1の金属
よりも抵抗値が低い第2の金属電極を順次形成してなる
一対の液晶表示素子用基板間に液晶層を挟持してなるこ
とを特徴とする液晶表示素子である。
以下に、本発明を、図面を用いて詳細に説明する。
第1図 (a)〜(h)は本発明の液晶表示素子用基板
の製造方法の一例を示す工程図である。同第1図におい
て、まずガラス基板4上に透明電極となる透明導電被膜
1aとして酸化インジウムを成膜する(第1図(a)参
照)。次に、その上に第1の金属被膜2aとしてモリブ
デンを薄く成膜する(第1図(b)参照)。このように
して得られた酸化インジウム、モリブデンの2層膜上に
フォトレジスト3を塗布し、フォトマスク5を通して露
光し、現像、エツチングのフォトリソ工程により透明電
極1のパターンを形成する(第1図(c) 、 (d)
参照)。第1図(d)に示した構成において、透明電極
1のパターンの画素間8は遮光層形成部となる。次に、
前記透明電極のパターンの上に感光性樹脂中に着色材料
を分散してなるネガ型感光性着色樹脂を例えば14mの
厚さにスピンコードにより形成し、プリベークした後に
透明電極1の酸化インジウム上に積層されている第1の
金属被膜2aのモリブデンをマスクとしてガラス基板4
の裏面からtJV光(例えば、300mJ/cm2)で
全面露光した後に、専用現像液により現像し、透明電極
のパターンの画素間に厚さ約4000人の遮光層6を形
成する(第1図(e)参照)。
その後、第1の金属被膜2aよりも抵抗値が低い第2の
金属被膜7aとして、アルミニウムを成膜する(第1図
(f)参照)。
その上に、フォトレジスト3aを塗布し、フォトマスク
5aを使用して、フォトリソグラフィー工程により、第
1の金属被膜2aおよび第2の金属被膜7aをパターニ
ングし、第1の金属電極2及び第2の金属電極7を形成
することにより液晶表示素子用基板を得ることができる
。(第1図(g) 、 (h)参照)。
本発明においては、第1の金属被膜2aのモリブデンは
、遮光層6を形成するためのマスクとしてのみ機能して
おり、膜厚は極く薄くてもよく、例えば300〜500
人でもよい。
また、酸化インジウムの透明電極のパターンを形成して
から、第2の金属被膜7aのアルミニウムを成膜、パタ
ーニングするため、アルミニウムは透明電極のパターニ
ング液に触れることがなく、良好なアルミニウムの金属
電極を得ることが可能である。
本発明において、透明電極の上に形成される第1の金属
電極はCr、 Mo、 Ta、 Tiまたはそれらの合
金が、また第2の金属電極はApV、 Aj)合金また
はCuが好ましい。
次に、本発明の液晶表示素子は、第2図に示すように、
上記の方法により得られた液晶表示素子用基板の第2の
金属電極7.透明電極lおよび遮光層6の上に絶縁層9
を形成し、さらに該絶縁層9の上に配向膜10を設け、
配向処理を施した2枚の基板を、セルキャップ材12を
介して貼り合わせた液晶セルに、液晶11を封入するこ
とにより得ることができる。
[作用] 本発明においては、基板上に透明導電被膜を成膜した後
、 ITOの透明導電被膜のエツチング液に腐食されな
い第1の金属被膜を成膜し、前記2層をパターニングし
て透明電極のパターンを形成した後、感光性着色樹脂を
塗布し、前記第1の金属被膜をマスクとして遮光層を形
成し、さらに、その上に、低抵抗な、第2の金属被膜を
成膜し、パターニングして第1および第2の金属電極を
形成することにより、配線抵抗を低下した液晶表示素子
用基板が得られ、さらにその基板を使用した液晶表示素
子により、特に強誘電性液晶素子においても、大画面、
高精細化を実現させることができる。
[実施例] 以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。
実施例1 第1図(a)〜(h)に示す工程により液晶表示素子の
パターンを形成した。まず、ガラス基板上に酸化インジ
ウム(膜厚2000人)を成膜した(第1図(a) e
照)。その上に第1の金属被膜であるモリブデン(膜厚
500人)を成膜した後に(第1図(b)参照)、フォ
トレジストを用いてパターニングした(第1図(c)参
照)。次に、露光、現像、エツチングを夜(モリブデン
用ニリン酸系エツチング液、酸化インジウム用:ヨウ化
水素酸エツチング液)を用いてエツチングしてモリブデ
ン及び酸化インジウムを除去して透明電極のパターンを
形成した。透明電極のパターンの画素間8は遮光層形成
部となる(第1図(d) 参照)。その後、遮光材料(
感光性アクリル樹脂中にカーボンを分散させたもの、商
品名 カラーモザイクシステム ブラック、富士ハント
社製品)を厚さ1 pmにスピンコードした後に、′9
0℃、3分のベークを行いアライナ−を用いて基板裏面
より 300mJ/cm2で全面露光した。このときに
は、モリブデン膜がマスクの役割をするのでセルフアラ
イメント露光になる。
次に、専用現像液を用いて60秒間現像した後に水によ
りリンスを行い、200℃−30分のボストベークを行
い遮光層(厚さ4000人)を形成した(第1図(e)
参照)。
その後、第2の金属被膜として、アルミニウム(膜厚1
500人)を成膜しく第1図(f)参照)、フォトリソ
グラフィー技術によって、アルミニウム及びモリブデン
をエツチングし、液晶パネル基板を形成した(第1図(
g) 、 (h)参照)。
このときのアルミニウムのエツチング液は、モリブデン
と同じリン酸系エツチング液夜を使用した。
こうして得られた液晶パネル基板の配線抵抗は、モリブ
デンのみのものに比べて、約3分の1であった。
次に、液晶素子の上下のショート防止用の絶縁膜として
、5102膜を500人の厚さにスパッタにて形成し、
この上に配向膜を100人の厚さに形成し配向処理を施
した。これら2つの基板を平均粒子径2pmのシリカビ
ーズのセルギャップ材を介して貼り合わせて液晶を注入
して、液晶表示素子を作製した。
この様にして得られた、液晶表示素子は画素間からの漏
れ光もな(、大画面、高精細化を実現させることができ
た。
実施例2 第1の金属電極として、クロム(膜厚300人)、第2
の金属電極として銅(膜厚1700人)を使用し、その
他は実施例1と全て同じ構成及び工程により液晶パネル
基板を形成した。
こうして得られた液晶パネル基板の配線抵抗は、モリブ
デンのみのものに比べて、約4分の1であった。
次に、実施例1と同様の方法により、液晶表示素子を作
製した。
この様にして得られた、液晶表示素子は画素間からの漏
れ光もなく、大画面、高精細化を実現させることができ
た。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、遮光層のセルフ
アライメントが可能で、且つ第1の金属電極の上に、第
2の金属電極として、銅、アルミニウム等の低抵抗な金
属を金属配線電極として用いることが可能であり、金属
電極巾、あるいは厚みを太き(すること無く、液晶表示
素子用基板の配線抵抗を下げることができ、またその基
板を使用して大画面、且つ高精細の液晶表示素子を歩留
り良く得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図 (a)〜(h)は本発明の液晶表示素子用基板
の製造方法の一例を示す工程図および第2図は本発明の
液晶表示素子の一例を示す説明図である。 1・・・透明電極 1a・・・透明導電被膜 2・・・第1の金属電極 2a・・・第1の金属被膜 3.3a・・・フォトレジスト 4・・・ガラス基板 5.5a・・・フォトマスク 6・・・遮光層 7・・・第2の金属電極 7a・・・第2の金属被膜 8・・・画素間 9・・・絶縁層 lO・・・配向膜 11・・・l夜晶 12・・・セルキャップ材 第1図 第1図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上に設けた透明電極パターンの画素間に感光
    性着色樹脂からなる遮光層を形成すると共に、前記透明
    電極の上に第1の金属電極と該第1の金属よりも抵抗値
    が低い第2の金属電極を順次形成してなることを特徴と
    する液晶表示素子用基板。
  2. (2)前記第1の金属電極がCr、Mo、Ta、Tiま
    たはそれらの合金からなり、第2の金属電極がAl、A
    l合金またはCuからなる請求項1記載の液晶表示素子
    用基板。
  3. (3)基板上に透明電極となる透明導電被膜を成膜し、
    該透明導電被膜上に第1の金属被膜を成膜した後、前記
    2層をパターニングして透明電極パターンを形成し、次
    いでその上に感光性着色樹脂を塗布し、透明電極上に積
    層されている前記第1の金属被膜をマスクとして基板裏
    面より露光、現像して透明電極パターンの画素間に感光
    性着色樹脂からなる遮光層を形成し、さらに該遮光層と
    第1の金属被膜の上に第1の金属被膜よりも抵抗値が低
    い第2の金属被膜を成膜し、フォトリソグラフィーによ
    り第1及び第2の金属被膜をパターニングして第1及び
    第2の金属電極を形成することを特徴とする液晶表示素
    子用基板の製造方法。
  4. (4)基板上に設けた透明電極パターンの画素間に感光
    性着色樹脂からなる遮光層を形成すると共に、前記透明
    電極の上に第1の金属電極と該第1の金属よりも抵抗値
    が低い第2の金属電極を順次形成してなる一対の液晶表
    示素子用基板間に液晶層を挟持してなることを特徴とす
    る液晶表示素子。
  5. (5)前記第1の金属電極がCr、Mo、Ta、Tiま
    たはそれらの合金からなり、第2の金属電極がAl、A
    l合金またはCuからなる請求項4記載の液晶表示素子
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