JPH11295749A - 液晶素子用電極基板とその製造方法、該基板を用いた液晶素子 - Google Patents

液晶素子用電極基板とその製造方法、該基板を用いた液晶素子

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JPH11295749A
JPH11295749A JP9651798A JP9651798A JPH11295749A JP H11295749 A JPH11295749 A JP H11295749A JP 9651798 A JP9651798 A JP 9651798A JP 9651798 A JP9651798 A JP 9651798A JP H11295749 A JPH11295749 A JP H11295749A
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JP
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liquid crystal
electrode
substrate
crystal element
layer
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JP9651798A
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Masaaki Suzuki
正明 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多重マトリクス構造の情報電極基板を歩留良
く提供する。 【解決手段】 ガラス基板上に、情報電極パターンの金
属酸化物層2を形成し、該金属酸化物層2の配線領域1
1を完全に被覆するように、アルミニウムを含む金属層
7を形成し、ショートが発生した場合には、該当基板の
電極上に再度レジストを形成してウェットエッチングを
行い、ショート発生箇所の修復を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置やシャッ
タアレイ等に用いられる液晶素子、特にその構成部材で
ある情報電極基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、任意の画像表示を行うための液晶
素子としては、対向する一対の基板の一方には複数のス
トライプ状の走査電極群を配置し、他方には複数のスト
ライプ状の信号電極群を上記走査電極群に対して直交す
るように配置し、上記走査電極と情報電極との交差部に
あたる画素表示単位(画素)が上下左右に直交するマト
リクス状に配置されたものがあった。
【0003】上記構成では、1本の走査電極に対しては
該電極の長手方向に沿って1行の画素が配置している
が、さらに画面の走査スピードを速くするには、走査電
極の長手方向に沿って2行の画素が配置する多重マトリ
クス構造が有効である。図6にその電極構造を模式的に
示す。図中、8は走査電極で、該走査電極8の長手方向
に交差するように情報電極9が構成されているが、該情
報電極9は、表示にかかる画素領域12と、隣接する画
素領域を連絡する配線領域11からなる櫛歯状に形成さ
れ、2本ずつ、互いの画素領域が互いに違いに配置する
ように組み合わせて配置されている。また、情報電極9
は、該情報電極パターンに形成されたITO等の透明金
属酸化物層2上に、配線領域11の断線防止と配線抵抗
の低減を目的とした金属層7が、配線領域11の幅で形
成されている。
【0004】大面積・高精細化された液晶素子の電極配
線は、高開口率化を目的として配線領域の幅、隣接する
電極間の幅をそれぞれ10μm未満としており、さらな
る低抵抗化を目的として、本出願人は、ITO等のイン
ジウムを含む金属酸化物層と、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金を含む金属層の積層構成を微細加工した電
極配線を提案している。その際、大面積・高精細である
ほど、隣接する電極間でのショートによる不良が増える
が、上記微細加工と同様の、レジスト形成(フォトレジ
スト塗布、プリベーク、露光、アルカリ液現像)、金属
酸化物層のウエェットエッチング、金属層のウェットエ
ッチング、レジスト剥離工程を行うことにより上記ショ
ート箇所の修復が可能である。この工程は、ショート箇
所を特定する煩わしさがないため、効率良く行うことが
できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記シ
ョート箇所の修復工程において、逆に断線を生じてしま
う場合もあった。
【0006】本発明の目的は、このような問題を解決
し、ショート箇所の修復工程が容易で且つ当該工程にお
いて断線を生じない構成の電極基板、及び該基板を用い
た信頼性の高い液晶素子を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者が、上記ショー
ト箇所の修復工程において発生する断線について検討・
解析した結果、次のような知見が得られた。
【0008】微細加工中のレジストの露光時の微小なア
ライメントずれ等で、現像中に金属層中のアルミニウム
と透明電極中のインジウムとが露出し、それらがアルカ
リ現像液中の電解質の存在で電気化学反応を生じ、水素
ガスが発生して金属層が下地より浮き上がったり破けた
りする。その結果、ウェットエッチングの際に、エッチ
ング液が当該破損箇所より浸透して断線を生じる。
【0009】本発明の第一は、一方には情報電極群、他
方には走査電極群を形成した一対のガラス基板を、上記
電極群が互いに直交するように対向配置し、間隙に液晶
を挟持してなる液晶素子の、上記情報電極群を設けた基
板であって、該情報電極が、表示にかかる画素領域と隣
接する画素領域間を連絡する配線領域からなり、少なく
ともインジウムを含む金属酸化物層からなる情報電極パ
ターン上に部分的に、少なくともアルミニムを含む金属
層を有し、該金属層が、上記配線領域において、上記金
属酸化物層が露出しないように該金属酸化物層を被覆し
ていることを特徴とする。
【0010】また、本発明の第二は、上記本発明の液晶
素子用電極基板の製造方法であって、ショートを発生し
た基板について、再度、電極上にレジストを形成し、金
属酸化物層及び金属層のウェットエッチングを行って上
記ショート箇所を修復する工程を有することを特徴とす
る。
【0011】さらに、本発明の第三は、一方には情報電
極群、他方には走査電極群を形成した一対のガラス基板
を、上記電極群が互いに直交するように対向配置し、間
隙に液晶を挟持してなる液晶素子であって、上記情報電
極群を設けた基板が、上記本発明の電極基板であること
を特徴とする。
【0012】本発明においては、隣接する電極間でのシ
ョートを微細加工により修復する工程において、レジス
ト作製時に微小なアライメントずれを生じたとしても、
配線領域においては酸化金属層が金属層によって完全に
覆われているため、金属層中のアルミニウムが露出して
も、金属酸化物層は露出しない。従って、アルカリ現像
液中でも電気化学反応が起きる確率が非常に低くなり、
先に示したような、金属層の浮き上がりや破れが生じに
くくなり、当該金属層の破損による断線が低減される。
【0013】本発明は特に、配線領域の幅、及び、隣接
する電極間の距離がそれぞれ10μm未満の時に有効で
あり、さらには、隣接する電極間の距離が6μm以下の
時に非常に有効である。
【0014】
【発明の実施の形態】図1に本発明の電極基板の一実施
形態の電極構造を模式的に示す。図中、2は金属酸化物
層からなる透明電極、7は金属層である。また、図1中
のA−A’断面図を図2に示す。図2中、3及び5はモ
リブデン−タンタル合金層、4はアルミニウムを含む金
属層である。
【0015】本発明において、金属酸化物層2は、イン
ジウムを含む酸化物層であり、例えばITOが用いられ
る。また、金属層7は少なくともアルミニウムを含んで
いる、即ち、アルミニウム層か或いはアルミニウム合金
層を有しているが、好ましくは、アルミニウムを含む金
属層4の下層及び/または上層にモリブデン−タンタル
合金層3及び/または5を配置する。下層にモリブデン
−タンタル合金層3を形成した場合には、アルミニウム
を含む金属層4とインジウムを含む金属酸化物層2が接
していないため、金属酸化物層2が露出した場合でも、
アルカリ現像液との電気化学反応が起こりにくくなるた
め、好ましい。また、上層にモリブデン−タンタル合金
層5を形成した場合には、アルミニウムを含む金属層4
自体がアルカリ現像液に浸食されるのを防止できるた
め、好ましい。
【0016】本発明の電極基板においては、電極は表示
にかかる画素領域12と、隣接する画素領域間を連絡す
る配線領域11を有しており、少なくとも、配線領域1
1において、金属層7が下層の金属酸化物層2表面を完
全に覆っている。
【0017】ガラス基板1上に電極を作り込んだ後に、
各電極の断線及び隣接電極間でのショートを検知する。
そこで、ショートの発生した基板については、電極上に
レジストを形成し、再度金属酸化物層2や金属層7のエ
ッチング液でウェットエッチングを行い、ショート箇所
の修復を行う。
【0018】ここで、図3に示すように、フォトレジス
ト現像後のレジストパターン6は、露光時の微小なアラ
イメントずれや解像力の限界から、金属層7が露出して
しまう部分が発生する場合がある。しかし、本発明にお
いては、配線領域の金属酸化物層2は上層にある金属層
7により覆われており、露出面がないためアルカリ現像
液中でも電気化学反応が起きる確率が非常に低く、金属
層7及び金属酸化物層2のエッチング液による配線領域
での断線を生じることなく、ショート箇所を修復するこ
とができる。
【0019】本発明にかかるショート箇所修復は、具体
的には、先に示したように、レジスト形成(フォトレジ
スト塗布、プリベーク、露光、アルカリ液現像)、金属
酸化物層のウエェットエッチング、金属層のウェットエ
ッチング、レジスト剥離によって実施される。
【0020】本発明の液晶素子は、上記のようにして得
られた情報電極基板と、ストライプ状の走査電極群を形
成した基板とを、電極が互いに直交するように配置して
貼りあわせたセル内に液晶を充填して得られる。
【0021】
【実施例】(実施例1)図1、2に示す電極基板を作製
した。先ず、ガラス基板1(450mm×550mm×
1.1mm)上に、スパッタリングで温度をかけずにア
モルファス状態のITOを700Åの厚さで全面成膜
し、ポジ型フォトレジスト(長瀬電子化学社製「NPR
−3200」)を1.0μmの膜厚で、スピン塗布、プ
リベークした後、露光装置(トプコン社製「TME−5
50PLC)により露光し、有機アルカリを主成分とす
る現像液(テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド
2.38%)により現像し、レジストパターンを形成し
た。3.4%蓚酸水溶液でアモルファス状態のITOを
エッチングし、残ったフォトレジストを剥離液(長瀬電
子化学社製「N−320」)を用いて除去し、情報電極
を5120本、面積15インチ表示サイズ相当を2面パ
ターン形成した。
【0022】上記ITOからなる金属酸化物層2の上
に、下からMo−Ta(12.5%)合金層3を400
Å、Al−Si(0.5%)−Cu(1.0%)合金層
4を1300Å、Mo−Ta(8.75%)合金層5を
400Å、連続的にスパッタリングで全面成膜した。さ
らに、エッチング液として燐酸:硝酸:酢酸:水=1
6:1:2:1(容積比)を用いる以外は金属酸化物層
2と同じ工程で配線領域のみにパターン形成した。
【0023】本実施例においては、図2に示すように、
金属層7が金属酸化物層2を覆うように両側に1μmず
つ広い6μmとし(金属酸化物層2の幅は4μm)、隣
接する金属層との距離を6μmとした。この段階で、プ
ローバーにより全電極の断線と隣接電極間のショート検
査を行うと、数十%の確率でショート欠陥が発生してい
たが、断線はほぼ0%であった。そこで、ショートの発
生した基板のみ修復を目的として、再度、フォトレジス
トを塗布し、プリベーク、露光、アルカリ現像し、IT
Oエッチング液、金属層エッチング液でウェットエッチ
ングを行い、修復作業を行った。
【0024】再度、プローバーにより修復した基板の全
電極の断線と隣接電極間のショート検査を行ったとこ
ろ、95%以上が良品であった。
【0025】(比較例1)図4に示す断面構造で、金属
層7及び金属酸化物層2の幅6μm、隣接電極間の距離
6μmの電極基板を、実施例1と同様の工程で作製し
た。得られた基板のうち、ショートを発生した基板につ
いてショート修復作業を行ったが、修復率は85%で、
不良品はほとんどが断線不良であった。
【0026】(実施例2)金属層7を図5に示されるよ
うに、下からAl−Si(0.5%)−Cu(1.0
%)合金4を1300Åと、Mo−Ta(8.75%)
合金5を400Åの2層構成とし、他の条件、工程は実
施例1と同様とした。本実施例におけるショート基板の
修復率は95%以上であった。
【0027】(比較例2)実施例2と同じ2層構成で、
比較例1と同様に金属酸化物層2の幅を金属層7と同じ
6μmとした以外は、実施例1と同様にして電極基板を
作製した。本比較例におけるショート基板の修復率は8
0%以下であった。不良品は、断線不良がほとんどであ
った。本比較例の修復率が比較例1よりも低い理由は、
アルミニウム合金層4が金属酸化物層2に接しているた
め、アルカリ現像液との電気化学反応が発生する確率が
比較例1よりも高くなったためであると考えられる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大面積・高精細化された液晶素子に用いるための、高開
口率と低抵抗化を両立させた電極パターンを、効率よく
且つ歩留良く製造することができ、信頼性の高い液晶素
子を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電極基板の一実施形態の電極構成を示
す模式図である。
【図2】図1の電極基板の部分断面図である。
【図3】本発明にかかる電極基板のショート箇所修復工
程におけるレジストのアライメントずれを示す断面模式
図である。
【図4】本発明の比較例1の電極基板の部分断面図であ
る。
【図5】本発明の実施例2の電極基板の部分断面図であ
る。
【図6】従来の多重マトリクス構造の電極構造を模式的
に示す図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 金属酸化物層 3,5 モリブデン−タンタル合金層 4 アルミニウムを含む金属層 6 レジスト 7 金属層 8 走査電極 9 情報電極 11 配線領域 12 画素領域

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方には情報電極群、他方には走査電極
    群を形成した一対のガラス基板を、上記電極群が互いに
    直交するように対向配置し、間隙に液晶を挟持してなる
    液晶素子の、上記情報電極群を設けた基板であって、該
    情報電極が、表示にかかる画素領域と隣接する画素領域
    間を連絡する配線領域からなり、少なくともインジウム
    を含む金属酸化物層からなる情報電極パターン上に部分
    的に、少なくともアルミニムを含む金属層を有し、該金
    属層が、上記配線領域において、上記金属酸化物層が露
    出しないように該金属酸化物層を被覆していることを特
    徴とする液晶素子用電極基板。
  2. 【請求項2】 上記金属層が、少なくともアルミニウム
    を含む金属層と、該金属層の上層及び下層の少なくとも
    一方にモリブデン−タンタル合金層を積層した積層構造
    を有する請求項1記載の液晶素子用電極基板。
  3. 【請求項3】 上記配線領域において、上記金属層の
    幅、及び、隣接する情報電極間の距離が、それぞれ10
    μm未満である請求項1または2記載の液晶素子用電極
    基板。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の液晶素
    子用電極基板の製造方法であって、ショートを発生した
    基板について、再度、電極上にレジストを形成し、金属
    酸化物層及び金属層のウェットエッチングを行って上記
    ショート箇所を修復する工程を有することを特徴とする
    液晶素子用電極基板の製造方法。
  5. 【請求項5】 一方には情報電極群、他方には走査電極
    群を形成した一対のガラス基板を、上記電極群が互いに
    直交するように対向配置し、間隙に液晶を挟持してなる
    液晶素子であって、上記情報電極群を設けた基板が、請
    求項1〜3いずれかに記載の電極基板であることを特徴
    とする液晶素子。
JP9651798A 1998-04-09 1998-04-09 液晶素子用電極基板とその製造方法、該基板を用いた液晶素子 Withdrawn JPH11295749A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7705933B2 (en) 2005-01-19 2010-04-27 Seiko Epson Corporation Liquid crystal display apparatus and electronic apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7705933B2 (en) 2005-01-19 2010-04-27 Seiko Epson Corporation Liquid crystal display apparatus and electronic apparatus

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Effective date: 20050705