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技術 表示装置用基板、表示装置用基板の製造方法、表示装置、液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス表示装置

出願人 シャープ株式会社
発明者 森脇弘幸
出願日 2009年6月11日 (12年0ヶ月経過) 出願番号 2010-531773
公開日 2012年3月1日 (9年3ヶ月経過) 公開番号 WO2010-038514
状態 特許登録済
技術分野 液晶5(電極、アクティブマトリックス) 要素組合せによる可変情報用表示装置2 要素組合せによる可変情報用表示装置1 エレクトロルミネッセンス光源 液晶3-1(基板及び絶縁膜) 液晶3-2(配向部材) 液晶3(基板、絶縁膜及び配向部材)
主要キーワード ストッパ材 外部接続部品 オゾンジェネレータ Nチャネル 比較形態 パリレン樹脂 線状突起 CSライン
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図面 (20)

課題・解決手段

本発明は、画素領域内気泡が発生することによる不良を抑制することができる表示装置用基板、表示装置用基板の製造方法、表示装置液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス表示装置を提供する。本発明は、感光性樹脂膜及び画素電極絶縁基板側からこの順に備える表示装置用基板であって、上記表示装置用基板は、上記感光性樹脂膜よりも上層側に、上記感光性樹脂膜から発生するガスの進行を妨げるガスバリア絶縁膜を有する表示装置用基板、又は、上記感光性樹脂膜と上記画素電極との間に、上記感光性樹脂膜から発生するガスの進行を妨げるガスバリア絶縁膜を有する表示装置用基板である。

概要

背景

液晶表示装置の表示モードとして、マルチドメイン垂直配向(MVA;Multi−domain Vertical Alignment)モードが知られている。MVAモードの液晶表示装置では、一対の基板間に封止された負の誘電率異方性を有する液晶と、液晶分子を基板面にほぼ垂直に配向させる垂直配向膜と、液晶分子の配向方位規制する配向規制用構造とが用いられる。配向規制用構造としては、例えば、誘電体からなる線状突起電極の抜き部(スリット)が挙げられる。このMVAモードの液晶表示装置によれば、配向規制用構造を用いて1画素内に液晶分子の配向方位が互いに異なる複数の領域(ドメイン)を設けることにより、広い視野角が得られる。

一方、MVAモードの液晶表示装置では、画素内の線状突起やスリットが設けられた領域等のドメインの境界部において白表示時の光透過率の低下が生じやすい。これを抑制するために配向規制用構造の配置間隔を大きくした場合、液晶の応答速度が低下してしまう。したがって、白表示時の光透過率の低下を抑制しつつ、液晶の高速応答を可能とする点から、配向膜に液晶を初期配向させるための配向処理を行うことが考えられる。しかしながら、MVAモードの液晶表示装置では、配向規制用構造が設けられるため、ラビングによる配向処理は一般に行われない。

これに対し、MVAモードの液晶表示装置を得るのに有効な技術として、ポリマー配向支持(PSA;Polymer Sustained Alignment)技術が知られている。PSA技術は、モノマーオリゴマー等の重合性成分を液晶に混入しておき、液晶に電圧印加して液晶分子を傾斜配向させた状態で重合性成分を重合することにより、液晶の倒れる方向を記憶した重合体を基板上に設ける方法である(例えば、特許文献1参照。)。

また、有機ELディスプレイにおいてはこれまで、有機EL素子の外部からの酸素や水分による劣化を防ぐため、掘り込みガラス乾燥剤を貼り付け、有機EL素子の外周部の外側を封止樹脂で枠状にシールした封止構造が一般に採用されてきた。しかしながら、この缶封止構造では、光をパネル上面から取り出すトップエミッション構造の採用(高開口率化)やパネル薄型化が困難なため、近年、平らな基板を用いた封止構造(以下、平板封止構造ともいう。)の開発が行われている。すなわち、有機EL素子上に感光性樹脂からなる接着剤により平らな基板を貼り付けることによって、有機EL素子を封止する技術が開発されている。

更に、従来の表示装置用基板、特にTFT(Thin Film Transistor)アレイ基板(以下、TFT基板ともいう。)には、配線断線を抑制する観点から、層間絶縁膜として平坦化作用を有する感光性樹脂膜が形成されている。そのような層間絶縁膜に関し、例えば、1分子鎖中にカルボキシル基又は酸無水物エポキシ基を含有するアルカリ水溶液に可溶な樹脂及び感放射線性酸生成化合物とからなる感放射線性樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。

概要

本発明は、画素領域内気泡が発生することによる不良を抑制することができる表示装置用基板、表示装置用基板の製造方法、表示装置、液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス表示装置を提供する。本発明は、感光性樹脂膜及び画素電極絶縁基板側からこの順に備える表示装置用基板であって、上記表示装置用基板は、上記感光性樹脂膜よりも上層側に、上記感光性樹脂膜から発生するガスの進行を妨げるガスバリア絶縁膜を有する表示装置用基板、又は、上記感光性樹脂膜と上記画素電極との間に、上記感光性樹脂膜から発生するガスの進行を妨げるガスバリア絶縁膜を有する表示装置用基板である。

目的

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、画素領域内にガスや気泡が発生することによる不良を抑制することができる表示装置用基板、表示装置用基板の製造方法、表示装置、液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス表示装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
4件

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請求項1

感光性樹脂膜及び画素電極絶縁基板側からこの順に備える表示装置用基板であって、該表示装置用基板は、該感光性樹脂膜と該画素電極との間に、該感光性樹脂膜から発生するガスの進行を妨げるガスバリア絶縁膜を有することを特徴とする表示装置用基板。

請求項2

感光性樹脂膜及び画素電極を絶縁基板側からこの順に備える表示装置用基板であって、該表示装置用基板は、該感光性樹脂膜よりも上層側に、該感光性樹脂膜から発生するガスの進行を妨げるガスバリア絶縁膜を有することを特徴とする表示装置用基板。

請求項3

前記ガスバリア絶縁膜は、前記画素電極の外縁部に重なるとともに、前記画素電極上に開口部を有することを特徴とする請求項1又は2記載の表示装置用基板。

請求項4

前記ガスバリア絶縁膜は、前記感光性樹脂膜の上面及び側面の前記画素電極で覆われていない領域を選択的に覆うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の表示装置用基板。

請求項5

前記表示装置用基板は、前記画素電極を複数有し、該複数の画素電極は、互いに間隔を有して設けられ、前記ガスバリア絶縁膜は、該複数の画素電極間の隙間に選択的に設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の表示装置用基板。

請求項6

前記ガスバリア絶縁膜は、熱硬化型樹脂膜を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の表示装置用基板。

請求項7

前記ガスバリア絶縁膜は、無機絶縁膜を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の表示装置用基板。

請求項8

前記ガスバリア絶縁膜は、酸化シリコン膜を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の表示装置用基板。

請求項9

前記表示装置用基板は、前記感光性樹脂膜の直上に前記無機絶縁膜が積層された有機無機膜積層体を有することを特徴とする請求項7又は8記載の表示装置用基板。

請求項10

前記感光性樹脂膜は、開口部を有することを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の表示装置用基板。

請求項11

前記表示装置用基板は、前記無機絶縁膜より上層に設けられた配線を有し、前記感光性樹脂膜の開口部は、該配線により覆われることを特徴とする請求項10記載の表示装置用基板。

請求項12

前記感光性樹脂膜の開口部の壁面の少なくとも上層側の一部は、前記無機絶縁膜で覆われることを特徴とする請求項10又は11記載の表示装置用基板。

請求項13

前記感光性樹脂膜の開口部の壁面の全部は、前記無機絶縁膜で覆われることを特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の表示装置用基板。

請求項14

前記表示装置用基板は、他の外部接続部品を接続するための接続端子が設けられた端子部と、周辺回路が設けられた周辺回路領域との少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項9〜13のいずれかに記載の表示装置用基板。

請求項15

前記表示装置用基板は、前記端子部及び前記周辺回路領域を備えることを特徴とする請求項14記載の表示装置用基板。

請求項16

前記表示装置用基板は、前記端子部に前記有機・無機膜積層体を有することを特徴とする請求項14又は15記載の表示装置用基板。

請求項17

前記表示装置用基板は、前記周辺回路領域に前記有機・無機膜積層体を有することを特徴とする請求項14〜16のいずれかに記載の表示装置用基板。

請求項18

前記表示装置用基板は、前記有機・無機膜積層体を複数有することを特徴とする請求項9〜17のいずれかに記載の表示装置用基板。

請求項19

前記表示装置用基板は、前記端子部に上記有機・無機膜積層体を複数有することを特徴とする請求項14〜18のいずれかに記載の表示装置用基板。

請求項20

前記表示装置用基板は、複数の配線層を有し、前記複数の有機・無機膜積層体と、該複数の配線層とは、交互に積層され、前記接続端子は、該複数の配線層のうち、最も下層側に位置する配線層を除く配線層を含んで構成されることを特徴とする請求項18又は19記載の表示装置用基板。

請求項21

前記接続端子は、前記複数の配線層のうち、最も上層側に位置する配線層を含んで構成されることを特徴とする請求項20記載の表示装置用基板。

請求項22

前記表示装置用基板は、前記周辺回路領域に前記複数の有機・無機膜積層体を有することを特徴とする請求項18〜21のいずれかに記載の表示装置用基板。

請求項23

前記表示装置用基板は、前記端子部において、前記接続端子の直上に前記無機絶縁膜が積層された領域を有することを特徴とする請求項14〜22のいずれかに記載の表示装置用基板。

請求項24

前記表示装置用基板は、前記端子部に前記感光性樹脂膜が設けられないことを特徴とする請求項14、15、17、18又は22記載の表示装置用基板。

請求項25

請求項1〜24のいずれかに記載の表示装置用基板を備えることを特徴とする表示装置

請求項26

請求項1〜24のいずれかに記載の表示装置用基板を備えることを特徴とする液晶表示装置

請求項27

前記液晶表示装置は、モノマー分散型液晶を含む液晶層を有することを特徴とする請求項26記載の液晶表示装置。

請求項28

前記液晶表示装置は、前記表示装置用基板に対向する対向基板と、前記表示装置用基板及び前記対向基板の間に封止された液晶材料と、前記表示装置用基板及び前記対向基板の間に該液晶材料を封止するためのシール材とを備え、前記ガスバリア絶縁膜は、該シール材にかかるまで形成されることを特徴とする請求項26又は27記載の液晶表示装置。

請求項29

請求項1〜24のいずれかに記載の表示装置用基板を備える有機エレクトロルミネセンス表示装置であって、該有機エレクトロルミネセンス表示装置は、前記表示装置用基板に光硬化型接着剤により貼り付けられた基板を有することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置。

請求項30

請求項7〜24のいずれかに記載の表示装置用基板の製造方法であって、該製造方法は、前記感光性樹脂膜をエッチングする感光性樹脂膜エッチング工程と、該感光性樹脂膜エッチング工程の後に、前記無機絶縁膜を成膜する無機絶縁膜成膜工程と、該無機絶縁膜成膜工程の後に、前記無機絶縁膜をエッチングする無機絶縁膜エッチング工程とを含むことを特徴とする表示装置用基板の製造方法。

請求項31

前記無機絶縁膜は、前記無機絶縁膜エッチング工程において、第一レジストを介してドライエッチングされることを特徴とする請求項30記載の表示装置用基板の製造方法。

請求項32

前記無機絶縁膜は、前記無機絶縁膜エッチング工程において、前記感光性樹脂膜のエッチング除去された領域と重なる領域がエッチング除去されることを特徴とする請求項30又は31記載の表示装置用基板の製造方法。

請求項33

前記表示装置用基板の製造方法は、前記感光性樹脂膜エッチング工程の前に、第一フォトマスクを介して前記感光性樹脂膜を感光する感光性樹脂膜感光工程を含むことを特徴とする請求項30〜32のいずれかに記載の表示装置用基板の製造方法。

請求項34

前記表示装置用基板の製造方法は、前記無機絶縁膜成膜工程の後に、前記無機絶縁膜上に第二レジストを成膜するレジスト成膜工程と、該レジスト成膜工程の後に、前記第一フォトマスクを介して該第二レジストを感光するレジスト感光工程とを含むことを特徴とする請求項33記載の表示装置用基板の製造方法。

請求項35

請求項7〜24のいずれかに記載の表示装置用基板の製造方法であって、該製造方法は、第三レジストをマスクとしてウェットエッチングにより前記無機絶縁膜をエッチングする無機絶縁膜エッチング工程と、該無機絶縁膜エッチング工程の後に、該第三レジストを除去するレジスト除去工程と、該レジスト除去工程の後に、前記無機絶縁膜をマスクとして前記感光性樹脂膜をエッチングする感光性樹脂膜エッチング工程とを含むことを特徴とする表示装置用基板の製造方法。

請求項36

請求項27又は28記載の液晶表示装置の製造方法であって、該製造方法は、液晶注入工程以降に、前記液晶層に光照射を行う工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

請求項37

請求項30〜35のいずれかに記載の表示装置用基板の製造方法により作製された表示装置用基板を備えることを特徴とする表示装置。

技術分野

0001

本発明は、表示装置用基板、表示装置用基板の製造方法、表示装置液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス表示装置に関する。より詳しくは、基板上に感光性樹脂膜が設けられた液晶表示装置や有機ELディスプレイに好適な表示装置用基板、表示装置用基板の製造方法、表示装置、液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス表示装置に関するものである。

背景技術

0002

液晶表示装置の表示モードとして、マルチドメイン垂直配向(MVA;Multi−domain Vertical Alignment)モードが知られている。MVAモードの液晶表示装置では、一対の基板間に封止された負の誘電率異方性を有する液晶と、液晶分子を基板面にほぼ垂直に配向させる垂直配向膜と、液晶分子の配向方位規制する配向規制用構造とが用いられる。配向規制用構造としては、例えば、誘電体からなる線状突起電極の抜き部(スリット)が挙げられる。このMVAモードの液晶表示装置によれば、配向規制用構造を用いて1画素内に液晶分子の配向方位が互いに異なる複数の領域(ドメイン)を設けることにより、広い視野角が得られる。

0003

一方、MVAモードの液晶表示装置では、画素内の線状突起やスリットが設けられた領域等のドメインの境界部において白表示時の光透過率の低下が生じやすい。これを抑制するために配向規制用構造の配置間隔を大きくした場合、液晶の応答速度が低下してしまう。したがって、白表示時の光透過率の低下を抑制しつつ、液晶の高速応答を可能とする点から、配向膜に液晶を初期配向させるための配向処理を行うことが考えられる。しかしながら、MVAモードの液晶表示装置では、配向規制用構造が設けられるため、ラビングによる配向処理は一般に行われない。

0004

これに対し、MVAモードの液晶表示装置を得るのに有効な技術として、ポリマー配向支持(PSA;Polymer Sustained Alignment)技術が知られている。PSA技術は、モノマーオリゴマー等の重合性成分を液晶に混入しておき、液晶に電圧印加して液晶分子を傾斜配向させた状態で重合性成分を重合することにより、液晶の倒れる方向を記憶した重合体を基板上に設ける方法である(例えば、特許文献1参照。)。

0005

また、有機ELディスプレイにおいてはこれまで、有機EL素子の外部からの酸素や水分による劣化を防ぐため、掘り込みガラス乾燥剤を貼り付け、有機EL素子の外周部の外側を封止樹脂で枠状にシールした封止構造が一般に採用されてきた。しかしながら、この缶封止構造では、光をパネル上面から取り出すトップエミッション構造の採用(高開口率化)やパネル薄型化が困難なため、近年、平らな基板を用いた封止構造(以下、平板封止構造ともいう。)の開発が行われている。すなわち、有機EL素子上に感光性樹脂からなる接着剤により平らな基板を貼り付けることによって、有機EL素子を封止する技術が開発されている。

0006

更に、従来の表示装置用基板、特にTFT(Thin Film Transistor)アレイ基板(以下、TFT基板ともいう。)には、配線断線を抑制する観点から、層間絶縁膜として平坦化作用を有する感光性樹脂膜が形成されている。そのような層間絶縁膜に関し、例えば、1分子鎖中にカルボキシル基又は酸無水物エポキシ基を含有するアルカリ水溶液に可溶な樹脂及び感放射線性酸生成化合物とからなる感放射線性樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。

先行技術

0007

特開2003−149647号公報
特開平5−165214号公報

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、従来のPSAモードの液晶表示装置(PSA技術を用いて作製された液晶表示装置)や平板基板を有する有機ELディスプレイにおいては、画素領域内に分散するモノマーをUV照射により重合する工程後や、感光性樹脂からなる接着剤をUV照射により硬化する工程後に、画素領域内にガス気泡が発生し、その結果、不良品となることがあった。図35は、従来のPSAモードの液晶表示パネルを示す平面模式図である。UV照射工程後、PSAモードの液晶表示パネルの衝撃試験を行うと、図35に示すように、衝撃により画素領域Pのセル内に気泡139が噴出することがあった。なお、衝撃試験は、高温(80℃)で、パチンコ球をパネル上方30cmの高さから落下させた。

0009

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、画素領域内にガスや気泡が発生することによる不良を抑制することができる表示装置用基板、表示装置用基板の製造方法、表示装置、液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス表示装置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

0010

本発明者らは、画素領域内にガスや気泡が発生することによる不良を抑制することができる表示装置用基板について種々検討したところ、TFT基板の平坦化膜として使用されている感光性樹脂に着目した。そして、従来においては、図36に示すように、UV照射(図36中の白抜き矢印)によって感光性樹脂膜152からガス138が発生し、特にそれは高温時のパネルへの機械的な打撃等の衝撃で液晶層110内に気泡となって現れることを見出した。この原因については以下が考えられる。まず、感光性樹脂膜には、通常、感光性を持たせるためのナフトキノンジアジド系感光剤と、エポキシ成分とが含まれており、第一露光現像、第二露光及びベークの工程の内、第一露光工程、第二露光工程及びベーク工程において、これらは、微量の窒素ガス加水分解による水蒸気とを放出すると考えられる。そのため、モノマー分散液晶(重合性成分が分散した液晶材料)を重合する工程や、感光性樹脂からなる接着剤を硬化する工程におけるUV照射において、UV光と熱により、感光性樹脂膜内に僅かに残存していた未反応物質が反応し、ガス(気体)が発生することが考えられる。この例としては、感光剤として用いられている感放射線性酸生成化合物(放射線照射によりアルカリ溶解性が高くなる性質を有する化合物)の未反応ジアゾ基が反応して窒素ガスが発生する過程や、反応酸生成物(放射線照射により生成した酸)が再度エステル化(加水分解)して、生成H2Oが高温で水蒸気になったこと等が考えられる。その結果、それらのガスが衝撃等のストレスにより液晶層や有機層中に噴出したと考えられる。そして、更に検討したところ、感光性樹脂膜よりも上層側や感光性樹脂膜と画素電極との間に、ガスバリア絶縁膜(感光性樹脂膜から発生するガスの進行を妨げる絶縁膜)を設けることにより、モノマー分散液晶を重合する工程や、感光性樹脂からなる接着剤を硬化する工程におけるUV照射により、例え感光性樹脂膜からガスが発生したとしても、このガスが液晶層や有機層に侵入するのをガスバリア絶縁膜により防ぐことができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

0011

すなわち、本発明は、感光性樹脂膜及び画素電極を絶縁基板側からこの順に備える表示装置用基板であって、上記表示装置用基板は、上記感光性樹脂膜よりも上層側に、上記感光性樹脂膜から発生するガスの進行を妨げるガスバリア絶縁膜を有する表示装置用基板(以下、「本発明の第一の表示装置用基板」ともいう。)である。これにより、本発明の第一の表示装置用基板を備える表示装置において、画素領域内にガスや気泡が発生することによる不良を抑制することができる。また、感光性樹脂膜が設けられるため、配線の接続不良が発生するのを抑制することができる。

0012

本発明の第一の表示装置用基板の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではない。

0013

本発明はまた、感光性樹脂膜及び画素電極を絶縁基板側からこの順に備える表示装置用基板であって、上記表示装置用基板は、上記感光性樹脂膜と上記画素電極との間に、上記感光性樹脂膜から発生するガスの進行を妨げるガスバリア絶縁膜を有する表示装置用基板(以下、「本発明の第二の表示装置用基板」ともいう。)でもある。これにより、本発明の第二の表示装置用基板を備える表示装置において、画素領域内にガスや気泡が発生することによる不良を抑制することができる。また、ガスバリア絶縁膜は、画素電極より下層側に配置されるため、液晶層や発光層にかかる電圧が降下するのを抑制することができる。更に、ガスバリア絶縁膜は、画素電極より下層側に配置されるため、ガスバリア絶縁膜を画素電極と画素電極より下層の配線層とで挟みこむ構造とすれば、該構造を画素補助容量として利用することも可能である。そして、感光性樹脂膜が設けられるため、配線の接続不良が発生するのを抑制することができる。

0014

なお、本明細書において、上とは、絶縁基板からより遠い方を意味し、一方、下とは、絶縁基板により近い方を意味する。すなわち、上層とは、絶縁基板からより遠い層を意味し、一方、下層とは、絶縁基板により近い層を意味する。

0015

本発明の第二の表示装置用基板の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではない。

0016

本発明の第一及び第二の表示装置用基板における好ましい形態について以下に詳しく説明する。なお、以下に示す各種形態は、適宜組み合わされてもよい。

0017

画素電極の上層側にガスバリア絶縁膜を配置した場合には、ガスバリア絶縁膜の容量成分で電圧降下が生じるおそれがある。それに対して、上記ガスバリア絶縁膜は、上記画素電極の外縁部に重なるとともに、上記画素電極上に(上記画素電極に対応する領域に)開口部を有してもよい。また、上記ガスバリア絶縁膜は、上記感光性樹脂膜の上面(上層側の面)及び側面の上記画素電極で覆われていない領域を選択的に覆ってもよい。更に、上記表示装置用基板は、上記画素電極を複数有し、上記複数の画素電極は、互いに間隔(隙間)を有して設けられ、上記ガスバリア絶縁膜は、上記複数の画素電極間の隙間に選択的に設けられてもよい。これらにより、電圧降下が生じるのを抑制しつつ、画素領域内にガスや気泡が発生するのをより抑制することができる。なお、これらの形態は、本発明の第一及び第二の表示装置用基板のいずれに適用されてもよいが、なかでも本発明の第一の表示装置用基板に好適である。

0018

上記ガスバリア絶縁膜は、熱硬化型樹脂膜を含んでもよい。これにより、ガスバリア絶縁膜は、熱反応により硬化するため、ガスバリア絶縁膜成膜後のUV照射工程において、UV光に起因してガスが発生するのを効果的に抑制することができる。

0019

上記ガスバリア絶縁膜は、無機絶縁膜を含んでもよい。これにより、ガスバリア絶縁膜成膜後のUV照射工程において、UV光に起因してガスが発生するのを効果的に抑制することができる。

0020

上記ガスバリア絶縁膜は、酸化シリコン膜を含んでもよい。これにより、ガスバリア絶縁膜で光、なかでもUV光が減衰するのを抑制することができる。

0021

上記表示装置用基板は、上記感光性樹脂膜の直上に上記無機絶縁膜が積層された有機無機膜積層体を有してもよい。これにより、感光性樹脂膜を機械的強度に優れた無機絶縁膜により保護することができる。したがって、有機・無機膜積層体を端子部に配置することによって、表示装置用基板と、他の回路基板素子、例えばFPC基板とを接続する工程においてリワークする必要が生じた場合でも、感光性樹脂膜が剥れたり傷付いたりするのを抑制することができる。そのため、感光性樹脂膜の下層に位置する配線層が剥き出しになり、この配線層が水分等により腐食するのを抑制することができる。また、剥れた感光性樹脂膜のカスに起因して端子FPC等の外部接続部品との接触不良が発生するのも抑制することができる。すなわち、端子部の信頼性を向上することができる。また、無機絶縁膜をレジストマスクアッシングに対するストッパ材として利用することができるため、有機・無機膜積層体にコンタクトホールを形成する方法として、アッシング工程を含む方法、すなわち、微細加工精度の高いドライエッチング等のレジストマスクを利用する方法が可能となる。その結果、有機・無機膜積層体の下層に位置する配線、なかでも微細な加工が求められる周辺回路領域に設けられる引き回し配線等の配線を微細かつ高精度に形成することができる。更に、感光性樹脂膜がアッシングによるダメージを受けにくくすることができるので、有機・無機膜積層体の上層及び下層にそれぞれ配置される配線間で接続不良が発生するのを抑制することができる。

0022

上記感光性樹脂膜は、開口部を有してもよい。そして、上記感光性樹脂膜の開口部は、上記無機絶縁膜より上層の配線により覆われることが好ましい。すなわち、上記表示装置用基板は、上記無機絶縁膜より上層に設けられた配線を有し、上記感光性樹脂膜の開口部は、上記配線(上層の配線)により覆われることが好ましい。これにより、感光性樹脂膜の開口部を上層の配線により覆うとともに、感光性樹脂膜の上層の配線に覆われていない領域を無機絶縁膜により覆うことができるので、感光性樹脂膜がアッシングやドライエッチングによるダメージを受けにくくすることができる。その結果、有機・無機膜積層体の上層及び下層にそれぞれ配置される配線間で接続不良が発生するのを抑制することができる。

0023

上記感光性樹脂膜の開口部の壁面の少なくとも上層側の一部は、上記無機絶縁膜で覆われてもよい。これにより、ウェットエッチングを用いて無機絶縁膜のパターニングを行ったとしても、感光性樹脂膜がアッシングやドライエッチングによるダメージを受けにくくすることができる。その結果、有機・無機膜積層体の上層及び下層にそれぞれ配置される配線間で接続不良が発生するのを抑制することができる。

0024

上記無機絶縁膜は、上記感光性樹脂膜の開口部の壁面の少なくとも下層側の一部を除く、全ての上記感光性樹脂膜を覆うように設けられてもよいし、上記感光性樹脂膜の開口部の壁面の全部は、上記無機絶縁膜で覆われてもよい。なかでも、後者によれば、微細加工精度の高いドライエッチング等のレジストマスクを利用する方法により無機絶縁膜をエッチングすることが可能となるので、有機・無機膜積層体の上層及び下層にそれぞれ配置される配線間で接続不良が発生するのを抑制しつつ、有機・無機膜積層体の下層に位置する配線の微細加工が可能となる。

0025

上記表示装置用基板は、他の外部接続部品を接続するための接続端子が設けられた端子部と、周辺回路が設けられた周辺回路領域との少なくとも一方を備えてもよい。これにより、周辺回路領域の配線の微細加工と、表示装置の信頼性の向上との少なくとも一方が可能になる。

0026

上記表示装置用基板は、上記端子部及び上記周辺回路領域を備えてもよい。すなわち、上記表示装置用基板は、上記絶縁基板上に、他の外部接続部品を接続するための接続端子が設けられた端子部と、周辺回路が設けられた周辺回路領域とを備えてもよい。これにより、周辺回路領域の配線の微細加工と、表示装置の信頼性の向上とが可能になる。

0027

なお、上記外部接続部品としては上記表示装置用基板を用いて構成される表示パネルに接続され得る回路基板や素子であれば特に限定されず、FPC(Flexible PrintedCircuits)基板、TCP(Tape Carrier Package)、COG(Chip on Glass)、抵抗素子容量素子等が挙げられるが、なかでもFPC基板が好適である。

0028

上記表示装置用基板は、上記端子部に上記有機・無機膜積層体を有してもよい。これにより、表示装置の信頼性の向上が可能になる。

0029

上記表示装置用基板は、上記周辺回路領域に上記有機・無機膜積層体を有してもよい。これにより、微細加工された配線を備えた周辺回路を形成することができる。

0030

上記表示装置用基板は、上記有機・無機膜積層体を複数有してもよい。これにより、配線の多層化が可能になる。

0031

上記表示装置用基板は、上記端子部に上記有機・無機膜積層体を複数有してもよい。これにより、端子部において、微細であり、かつ多層化された配線を形成することができる。

0032

このように、上記複数の有機・無機膜積層体は、互いに積層されることが好ましい。

0033

上記表示装置用基板は、上記複数の有機・無機膜積層体のにそれぞれ設けられた複数の配線層を有し、上記接続端子は、上記複数の配線層のうち、最も下層側に位置する配線層を除く配線層を含んで構成されてもよい。このように、上記表示装置用基板は、複数の配線層を有し、上記複数の有機・無機膜積層体と、上記複数の配線層とは、交互に積層され、上記接続端子は、上記複数の配線層のうち、最も下層側に位置する配線層を除く配線層を含んで構成されてもよい。これにより、表示装置の信頼性を確保しつつ、接続端子の下に配線を形成することができる。より具体的には、パッド部とパッド部以外の領域とにおける導電性微粒子の変形量の差を緩和することができ、応力不均一化に起因する接続不良の発生を抑制することができる。

0034

上記接続端子は、上記複数の配線層のうち、最も上層側に位置する配線層を含んで構成されてもよい。これにより、表示装置の信頼性を確保しつつ、接続端子の下に更に多くの配線を形成することができる。

0035

上記表示装置用基板は、上記端子部において、上記接続端子の直上に上記無機絶縁膜が積層された領域を有してもよいし、上記表示装置用基板は、上記端子部に上記感光性樹脂膜が設けられなくてもよい。これらにより、表示装置の機械的な信頼性を特に向上することができる。

0036

なお、上記端子部は、より具体的には、本発明の表示装置用基板と、他の外部接続部品(好適には回路基板)とを接続するための導電材料(好適には、ACF(anisotropic conductive film)等の異方性導電材料)が配置される領域であることが好ましい。このように、上記無機絶縁膜は、上記感光性樹脂膜が上記導電材料と少なくとも接触しないように上記感光性樹脂膜を覆ってもよい。

0037

上記表示装置用基板は、上記周辺回路領域に上記複数の有機・無機膜積層体を有してもよい。これにより、微細であり、かつ多層化された配線を備えた周辺回路を形成することができる。また、上記無機絶縁膜は、上記周辺回路領域において、上記感光性樹脂膜の少なくとも上層側の面(上面)を覆うように設けられてもよい。更に、上記無機絶縁膜は、周辺回路領域において、上記感光性樹脂膜の開口部の壁面の少なくとも下層側の一部を除く、全ての上記感光性樹脂膜を覆うように設けられてもよいし、周辺回路領域において、上記感光性樹脂膜の開口部の壁面を含む、全ての上記感光性樹脂膜を覆うように設けられてもよい。

0038

本発明はまた、本発明の表示装置用基板の製造方法であって、上記製造方法は、上記感光性樹脂膜をエッチングする感光性樹脂膜エッチング工程と、上記感光性樹脂膜エッチング工程の後に、上記無機絶縁膜を成膜する無機絶縁膜成膜工程と、上記無機絶縁膜成膜工程の後に、上記無機絶縁膜をエッチングする無機絶縁膜エッチング工程とを含む表示装置用基板の製造方法(以下、「本発明の第一の表示装置用基板の製造方法」ともいう。)でもある。これにより、配線の接続不良が発生するのを抑制しつつ、配線の微細加工が可能になる。

0039

本発明の第一の表示装置用基板の製造方法は、上記工程を有するものである限り、その他の工程により特に限定されるものではない。

0040

本発明の第一の表示装置用基板の製造方法における好ましい態様について以下に詳しく説明する。なお、以下に示す各種態様は、適宜組み合わされてもよい。

0041

上記無機絶縁膜は、上記無機絶縁膜エッチング工程において、第一レジストを介してドライエッチングされてもよい。これにより、配線の微細加工をより確実に行うことができる。

0042

上記無機絶縁膜は、上記無機絶縁膜エッチング工程において、上記感光性樹脂膜のエッチング除去された領域と重なる領域がエッチング除去されてもよい。これにより、微細なコンタクトホールを形成することができる。

0043

上記表示装置用基板の製造方法は、上記感光性樹脂膜エッチング工程の前に、第一フォトマスクを介して上記感光性樹脂膜を感光する感光性樹脂膜感光工程を含んでもよい。これにより、配線の接続不良が発生するのをより確実に抑制することができる。このように、上記感光性樹脂膜は、感光及びエッチング(現像)、すなわち感光エッチングされることが好ましい。

0044

上記表示装置用基板の製造方法は、上記無機絶縁膜成膜工程の後に、上記無機絶縁膜上に第二レジストを成膜するレジスト成膜工程と、上記レジスト成膜工程の後に、上記第一フォトマスクを介して上記第二レジストを感光するレジスト感光工程とを含んでもよい。これにより、感光性樹脂膜感光工程及びレジスト感光工程において共通の第一フォトマスクを用いることができるので、製造工程における必要なフォトマスクの枚数を一枚削減でき、製造コストを削減することができる。また、異なるフォトマスクを使用した場合、異なるフォトマスク間の仕上がりズレに起因して感光性樹脂膜及び無機絶縁膜それぞれの開口部の位置がずれてしまうことがあるが、これによれば、この感光性樹脂膜及び無機絶縁膜それぞれの開口部の位置ズレの発生を抑制することができる。

0045

本発明はまた、本発明の表示装置用基板の製造方法であって、上記製造方法は、第三レジストをマスクとしてウェットエッチングにより上記無機絶縁膜をエッチングする無機絶縁膜エッチング工程と、上記無機絶縁膜エッチング工程の後に、上記第三レジストを除去するレジスト除去工程と、上記レジスト除去工程の後に、上記無機絶縁膜をマスクとして上記感光性樹脂膜をエッチングする感光性樹脂膜エッチング工程とを含む表示装置用基板の製造方法(以下、「本発明の第二の表示装置用基板の製造方法」ともいう。)でもある。このように、無機絶縁膜をウェットエッチングによりエッチングするため、アッシング処理ではなく剥離液により第三レジストを剥離することができる。したがって、コンタクトホール内に露出する感光性樹脂膜の壁面部に対してアッシングのダメージが与えられるのを防ぐことができる。その結果、配線の接続不良が発生するのを抑制することができる。

0046

本発明の第二の表示装置用基板の製造方法は、上記工程を有するものである限り、その他の工程により特に限定されるものではない。

0047

本発明はまた、本発明の表示装置用基板を備える表示装置(以下、「本発明の第一の表示装置」ともいう。)でもある。これにより、画素領域内に気泡が発生することによる不良を抑制することができる。

0048

本発明の第一の表示装置としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではない。

0049

本発明はまた、本発明の表示装置用基板を備える液晶表示装置でもある。これにより、画素領域内に気泡が発生することによる不良を抑制することができる。

0050

本発明の液晶表示装置の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではない。

0051

上記液晶表示装置は、モノマー分散型液晶を含む液晶層を有してもよい。これにより、PSAモードの液晶表示装置において、画素領域内に気泡が発生することによる不良を効果的に抑制することができる。同様の観点から、上記液晶表示装置は、本発明の表示装置用基板に対向する基板と、上記両基板間に狭持された液晶層とを備え、上記両基板の少なくとも一方(好適には上記両基板)の上記液晶層側の表面には、上記液晶層に電圧を印加しながら上記液晶層中の重合性成分を重合させることにより、上記液晶層中の液晶分子のプレチルト角を規定する重合体が形成されてもよい。

0052

上記液晶表示装置は、上記表示装置用基板に対向する対向基板と、上記表示装置用基板及び上記対向基板の間に封止された液晶材料と、上記表示装置用基板及び上記対向基板の間に上記液晶材料を封止するためのシール材とを備え、上記ガスバリア絶縁膜は、上記シール材にかかる(接する)まで形成されてもよい。これにより、PSAモードの液晶表示装置において、画素領域内にガスや気泡が発生することによる不良をより効果的に抑制することができる。

0053

本発明はまた、本発明の液晶表示装置の製造方法であって、上記製造方法は、液晶注入工程以降に、上記液晶層に光照射を行う工程を含む液晶表示装置の製造方法でもある。これにより、画素領域内に気泡が発生することによる不良を効果的に抑制しつつ、PSAモードの液晶表示装置を作製することができる。

0054

本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記工程を有するものである限り、その他の工程により特に限定されるものではない。

0055

本発明はまた、本発明の表示装置用基板を備える有機エレクトロルミネセンス表示装置(以下、有機ELディスプレイともいう。)であって、上記有機エレクトロルミネセンス表示装置は、上記表示装置用基板に光硬化型接着剤により貼り付けられた基板を有する有機エレクトロルミネセンス表示装置でもある。これにより、平板封止構造を有する有機ELディスプレイにおいて、画素領域内にガスが発生することによる不良を効果的に抑制することができる。

0056

本発明の有機エレクトロルミネセンス表示装置の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではない。なお、上記基板としては、封止用基板が好適である。

0057

本発明はまた、本発明の表示装置用基板の製造方法により作製された表示装置用基板を備える表示装置(以下、「本発明の第二の表示装置」ともいう。)でもある。これにより、画素領域内にガスや気泡が発生することによる不良を抑制することができる。

0058

本発明の第二の表示装置の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではない。

発明の効果

0059

本発明の表示装置用基板、表示装置用基板の製造方法、表示装置、液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法及び有機エレクトロルミネセンス表示装置によれば、画素領域内にガスや気泡が発生することによる不良を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0060

実施形態1の液晶表示装置の画素領域における断面模式図である。
実施形態1の液晶表示装置の画素領域における変形例を示す断面模式図である。
実施形態1の別の液晶表示装置の画素領域における断面模式図である。
実施形態2の有機ELディスプレイの画素領域における断面模式図である。
実施形態3の液晶表示装置の額縁領域における断面模式図であり、(a)は、端子部を示し、(b)は、周辺回路領域を示す。
実施形態3の液晶表示装置の画素領域における断面模式図である。
実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の周辺回路領域を示す断面模式図である。
実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。
実施形態3の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、(a)は、額縁領域における端子部を示し、(b)は、額縁領域における周辺回路部を示す。
実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。
実施形態3の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、(a)は、額縁領域における端子部を示し、(b)は、額縁領域における周辺回路部を示す。
実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。
実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。
実施形態3の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、(a)は、額縁領域における端子部を示し、(b)は、額縁領域における周辺回路部を示す。
実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。
実施形態3の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、(a)は、額縁領域における端子部を示し、(b)は、額縁領域における周辺回路部を示す。
実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。
実施形態4の液晶表示装置の額縁領域における断面模式図であり、(a)は、端子部を示し、(b)は、周辺回路領域を示す。
実施形態4の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、(a)は、額縁領域における端子部を示し、(b)は、額縁領域における周辺回路部を示す。
実施形態5の液晶表示装置の端子部における断面模式図である。
実施形態5の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、額縁領域における端子部を示す。
実施形態5の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、(a)は、額縁領域における端子部を示し、(b)は、額縁領域における周辺回路部を示す。
実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。
実施形態6の液晶表示装置の端子部における断面模式図である。
実施形態6の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、額縁領域における端子部を示す。
実施形態6の液晶表示装置の変形例の端子部における断面模式図である。
実施形態1〜6に係るの液晶表示装置の周辺回路領域における断面模式図である。
(a)〜(d)は、製造工程における実施形態1〜6に係る液晶表示装置の周辺回路領域における断面模式図である。
(e)〜(g)は、製造工程における実施形態1〜6に係る液晶表示装置の周辺回路領域における断面模式図である。
図28−2(g)で示される周辺回路領域の別の形態の断面模式図である。
(a)〜(d)は、製造工程における実施形態1〜6に係る液晶表示装置の変形例の周辺回路領域における断面模式図である。
(e)〜(h)は、製造工程における実施形態1〜6に係る液晶表示装置の変形例の周辺回路領域における断面模式図である。
(a)〜(c)は、製造工程における実施形態1〜6に係る液晶表示装置の変形例の周辺回路領域における断面模式図である。
(d)〜(f)は、製造工程における実施形態1〜6に係る液晶表示装置の変形例の周辺回路領域における断面模式図である。
(a)及び(b)は、製造工程における実施形態1〜6に係る液晶表示装置の変形例の周辺回路領域における断面模式図である。
比較形態1の液晶表示装置の画素領域における断面模式図である。
比較形態2の液晶表示装置の額縁領域における断面模式図であり、(a)は、端子部を示し、(b)は、周辺回路領域を示す。
従来のPSAモードの液晶表示パネルを示す平面模式図である。
従来のPSAモードの液晶表示パネルを示す断面模式図である。
実施形態1の液晶表示装置の平面模式図である。

実施例

0061

以下に実施形態を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

0062

(実施形態1)
図1は、実施形態1の液晶表示装置の画素領域における断面模式図である。本実施形態の液晶表示装置700は、透過型の液晶表示装置であり、図1、37に示すように、表示装置用基板であるTFT基板15と、TFT基板15に対向配置されたCF基板90とを有し、更に、両基板15、90の周囲に設けられたシール材39により両基板15、90間に液晶材料が封止されることによって液晶層10が形成されている。

0063

TFT基板15は、画素領域(複数の画素が配列された表示領域)において、絶縁基板21上に、ベースコート膜22と、半導体層23と、ゲート絶縁膜24と、ゲート電極25と、層間絶縁膜として機能する無機絶縁膜41と、第一配線層61からなるソース電極34及びドレイン電極35と、層間絶縁膜及び平坦化膜として機能する感光性樹脂膜52及びガスバリア絶縁膜として機能する無機絶縁膜41aの積層体と、画素毎に設けられた画素電極36と、画素領域を覆うように設けられた配向膜37とが絶縁基板21側からこの順に積層された構造を有する。このように、TFT基板15を構成する絶縁基板21上には、半導体層23、ゲート絶縁膜24及びゲート電極25を含み、かつ画素スイッチング素子として機能するTFT29が画素毎に直接作り込まれている。第一配線層61からなるソース電極34及びドレイン電極35は、無機絶縁膜41aに設けられたコンタクトホール31fを介して半導体層23のソースドレイン領域に接続されている。また、画素電極36は、感光性樹脂膜52及び無機絶縁膜41aに設けられたコンタクトホール(ビアホール)31gを介して第一配線層61からなるドレイン電極35と接続されている。

0064

感光性樹脂膜52等の有機膜は、柔らかいために剥れが発生したり傷が付いたりしやすいが、平坦性に優れている。一方、無機絶縁膜41a等の無機膜は、平坦性は悪いが、固いために剥れにくいとともに傷が付きにくい。

0065

なお、本明細書において、平坦化膜とは、段差を平坦化(小さく)する平坦化作用を有する膜である。平坦化膜の表面は、実質的に平坦であることが好ましいが、高さ500nm(好ましくは200nm)程度以下の段差を有してもよい。平坦化膜が表面に段差部を有する場合、段差部の曲率半径は、段差の高さよりも大きいことが好ましく、これにより、平坦化膜の上層の配線層を形成するためのエッチング時に、エッチング残渣が発生するのを効果的に抑制することができる。平坦化膜としては、感光性樹脂膜52等の有機膜の他、(SOG:Spin on Glass)膜も挙げられる。

0066

一方、CF基板90は、画素領域において、絶縁基板91上に、各画素間に設けられた遮光部材からなるブラックマトリクス92と、画素毎に設けられた赤、緑及び青のカラーフィルタ93と、透明導電膜からなる共通電極94と、配向膜95とが絶縁基板91側からこの順に形成されている。

0067

以下に、実施形態1の液晶表示装置700の製造方法について説明する。

0068

TFT基板15の作製方法について説明する。
まず、絶縁基板21に対して、前処理として、洗浄プレアニールとを行う。絶縁基板21としては特に限定されないが、コスト等の観点からは、ガラス基板樹脂基板等が好適である。次に、以下(1)〜(14)の工程を行う。

0069

(1)ベースコート膜の形成工程
絶縁基板21上に、プラズマ化学気相成長(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition:PECVD)法により膜厚50nmのSiON膜と、膜厚100nmのSiOx膜とをこの順に成膜し、ベースコート膜22を形成する。SiON膜形成のための原料ガスとしては、モノシラン(SiH4)、亜酸化窒素ガス(N2O)及びアンモニア(NH3)の混合ガス等が挙げられる。なお、SiOx膜は、原料ガスとして正珪酸四エチル(Tetra Ethyl Ortho Silicate:TEOS)ガスを用いて形成されることが好ましい。また、ベースコート膜22は、原料ガスとしてモノシラン(SiH4)及びアンモニア(NH3)の混合ガス等を用いて形成された窒化シリコン(SiNx)膜を含んでもよい。

0070

(2)半導体層の形成工程
PECVD法により、膜厚50nmのアモルファスシリコン(a−Si)膜を形成する。a−Si膜形成のための原料ガスとしては、例えば、SiH4、ジシラン(Si2H6)等が挙げられる。PECVD法により形成したa−Si膜には水素が含まれているため、約500℃でa−Si膜中水素濃度を低減する処理(脱水素処理)を行う。続いて、レーザアニールを行い、a−Si膜を溶融、冷却及び結晶化させることにより、p−Si膜を形成する。レーザアニールには、例えば、エキシマレーザを用いる。p−Si膜の形成には、レーザアニールの前処理として、(連続粒界結晶シリコンCGシリコン)化するため)、脱水素処理せずニッケル等の金属触媒を塗布して、熱処理による固相成長を行ってもよい。また、a−Si膜の結晶化としては、熱処理による固相成長のみを行ってもよい。次に、四フッ化炭素(CF4)及び酸素(O2)の混合ガスによるドライエッチングを行い、p−Si膜をパターニングし、半導体層23を形成する。

0071

(3)ゲート絶縁膜の形成工程
次に、原料ガスとしてTEOSガスを用いて、膜厚45nmの酸化シリコンからなるゲート絶縁膜24を形成する。ゲート絶縁膜24の材質としては特に限定されず、SiNx膜、SiON膜等を用いてもよい。SiNx膜及びSiON膜形成のための原料ガスとしては、ベースコート膜の形成工程で述べたものと同様の原料ガスが挙げられる。また、ゲート絶縁膜24は、上記複数の材料からなる積層体でもよい。

0072

(4)イオンドーピング工程
TFT29の閾値を制御するために、イオンドーピング法イオン注入法等により、半導体層23に対してボロン等の不純物ドーピングする。より具体的には、Nチャネル型TFT又はPチャネル型TFTとなる半導体層に対してボロン等の不純物をドーピングした後(第一のドーピング工程)、Pチャネル型TFTとなる半導体層をレジストによりマスクした状態で、Nチャネル型となる半導体層に対して更にボロン等の不純物をドーピングする(第二のドーピング工程)。なお、Pチャネル型TFTの閾値制御が必要でない場合は、第一のドーピング工程は行わなくてもよい。

0073

(5)ゲート電極の形成工程
次に、スパッタリング法を用いて、膜厚30nmの窒化タンタル(TaN)膜と膜厚370nmのタングステン(W)膜とをこの順に成膜し、続いて、フォトリソグラフィ法によりレジスト膜を所望の形状にパターニングすることによってレジストマスクを形成した後、アルゴン(Ar)、六フッ化硫黄SF6)、四フッ化炭素(CF4)、酸素(O2)、塩素(Cl2)等の混合ガス分量を調整したエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、ゲート電極25を形成する。ゲート電極25の材料としては、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、モリブデンタングステン(MoW)等の表面が平坦で特性の安定した高融点金属や、アルミニウム(Al)等の低抵抗金属が挙げられる。また、ゲート電極25は、上記複数の材料からなる積層体であってもよい。

0074

(6)ソース・ドレイン領域の形成工程
次に、TFT29のソース・ドレイン領域を形成するため、ゲート電極25をマスクとして、半導体層23に対して、Nチャネル型TFTではリン等の不純物を、Pチャネル型TFTではボロン等の不純物をイオンドーピング法、イオン注入法等により高濃度にドーピングする。このとき、必要に応じて、LDD(Lightly Doped Drain)領域を形成してもよい。続いて、半導体層23中に存在している不純物イオン活性化させるために、約700℃、6時間の熱活性化処理を行う。これにより、ソース・ドレイン領域の電気伝導性を向上させることができる。なお、活性化の方法としては、エキシマレーザを照射する方法等も挙げられる。

0075

(7)無機絶縁膜の形成工程
次に、絶縁基板21全面にPECVD法により、膜厚100〜400nm(好適には、200〜300nm)のSiNx膜と、膜厚500〜1000nm(好適には、600〜800nm)のTEOS膜とを成膜することによって、無機絶縁膜41を形成する。無機絶縁膜41としては、SiON膜等を用いてもよい。また、トランジェント劣化(ホットキャリアによる劣化)等によりTFT特性が低下するのを抑制するとともに、TFT29の電気特性を安定化するため、無機絶縁膜41の下層には50nm程度の薄いキャップ膜(例えば、TEOS膜等)を形成してもよい。

0076

(8)コンタクトホールの形成工程
次に、フォトリソグラフィ法によりレジスト膜を所望の形状にパターニングすることによってレジストマスクを形成した後、フッ酸系のエッチング溶液を用いてゲート絶縁膜24及び無機絶縁膜41のウェットエッチングを行い、コンタクトホール31fを形成する。なお、エッチングには、ドライエッチングを用いてもよい。この後、無機絶縁膜41のSiNx膜から供給される水素によって結晶Siの欠陥補正を行うため、約400℃で1時間、熱処理を行う。

0077

(9)第一配線層の形成工程
次に、スパッタ法等で、膜厚100nmのチタン(Ti)膜と、膜厚500nmのアルミニウム(Al)膜と、膜厚100nmのTi膜とをこの順で成膜する。次に、フォトリソグラフィ法によりレジスト膜を所望の形状にパターニングすることによってレジストマスクを形成した後、ドライエッチングによりTi/Al/Tiの金属積層膜をパターニングし、第一配線層61を形成する。これにより、ソース電極34及びドレイン電極35が形成される。なお、第一配線層61を構成する金属としては、Alに代えてAl−Si合金等を用いてもよい。なお、ここでは、配線の低抵抗化のためにAlを用いたが、高耐熱性が必要であり、かつ抵抗値のある程度の増加が許される場合(例えば、短い配線構造にする場合)は、第一配線層61を構成する金属として、上述したゲート電極材料(Ta、Mo、MoW、W、TaN等)を用いてもよい。

0078

(10)有機・無機積層体の形成工程
次に、基板21全面にスピンコート法等により、膜厚1〜5μm(好適には、2〜3μm)の感光性アクリル樹脂、例えばナフトキノンジアジド系の紫外線硬化型樹脂を塗布することによって、感光性樹脂膜52を形成する。感光性樹脂膜52の材料としては、感光性のポリアルキルシロキサン系の樹脂を用いてもよい。続いて、所望の形状の遮光パターンが形成されたフォトマスクを通して感光性樹脂膜52を感光(露光)した後、エッチング(現像処理)を行うことによってコンタクトホール31gとなる領域の感光性樹脂膜52を除去する。続いて、感光性樹脂膜52のベーク工程(例えば、200℃、30分間)を行う。これにより、感光性樹脂膜52の開口部(孔部)の形状がなだらかとなり、コンタクトホール31gのアスペクト比を低減することができる。また、感光性樹脂膜52のコンタクト部(コンタクトホール31gとなる部分)を最初に除去する際、アッシング(剥離)工程が不要になる。

0079

次に、絶縁基板21全面にスパッタ法やPECVD法により膜厚10〜200nm(好適には、20〜100nm)のSiNx膜、又は、TEOSガスを原料ガスとして膜厚10〜200nm(好適には、20〜100nm)のSiO2膜を成膜することによって、無機絶縁膜41aを形成する。無機絶縁膜41aとしては、SiON膜等を用いてもよい。その他、無機絶縁膜41aとしては、スパッタ法、CATCVD法、ICPプラズマCVD法(例えば、セルバック社製、ICP−CVD装置を用いる方法)、オゾン酸化法(例えば、明電舎社製、明電ピュアオゾンジェネレータを用いる方法)等により形成されたSiO2膜やSiN膜を成膜してもよい。これらの方法によれば、低温で高品質な膜の形成が可能である。なかでも、SiO2膜は、UV光の減衰が少ない絶縁基板と同一基材であることから、無機絶縁膜41aとしてSiO2膜を用いた場合には、後述するUV照射工程において、UV光が減衰するのを効果的に抑制することができる。他方、ガスバリア絶縁膜としては、無機絶縁膜41aの代わりに、膜厚0.1〜3.0μm(好適には、0.5〜2.0μm)の熱硬化型樹脂、例えば、熱硬化型エポキシ樹脂膜や、熱硬化型ポリイミド樹脂膜、熱硬化型パリレン樹脂膜を形成してもよい。

0080

このように、ガスバリア絶縁膜は、パネル封止後やパネル封止時等のパネル内からガスの逃げ場がない状況で感光性樹脂膜52が光照射されたときに発生するガスの進行を妨げ、かつ光照射(なかでもUV照射)により自身からガスが発生しない絶縁膜であればその材質は特に限定されない。

0081

続いて、フォトリソグラフィ法によりレジスト膜を所望の形状にパターニングすることによってレジストマスクを形成する。このとき、感光性樹脂膜52を露光するために用いたフォトマスクと同じものを用いて無機絶縁膜41aパターニング用のレジストを露光してもよい。このように、感光性樹脂膜52と、無機絶縁膜41aパターニング用のレジストとの露光に同一のフォトマスクを用いることによって、必要なフォトマスクの枚数を一枚削減でき、製造コストを削減することができる。また、異なるフォトマスク間の仕上がりのズレに起因して発生し得る感光性樹脂膜52及び無機絶縁膜41aそれぞれの開口の位置ズレの発生を抑制することができる。なお、この場合は、感光性樹脂膜52をオーバー露光(適度な光量よりも過度の光量で露光すること)するとともに、無機絶縁膜41aパターニング用のレジストを通常の露光量で露光することが好ましい。これにより、感光性樹脂膜52の開口部の壁面に無機絶縁膜41aを残すことができる。

0082

その後、四フッ化炭素(CF4)等を用いたドライエッチングにより、感光性樹脂膜52が除去された領域と重なるようにコンタクトホール31gとなる領域の無機絶縁膜41aを除去する。無機絶縁膜41aをドライエッチングによりパターニングすることによって、コンタクトホール31gの微細加工が可能になるとともに、下層にある第一配線層61の微細化が可能になる。その後、無機絶縁膜41aをストッパ材として、O2プラズマによりレジストマスクをアッシング除去する。これにより、感光性樹脂膜52及び無機絶縁膜41aを貫通するコンタクトホール31gが形成される。

0083

このように、感光性樹脂膜52上に無機絶縁膜41a(パッシベーション膜)を形成することによって、ドライプロセスによるダメージが発生するのを抑制することができる。より具体的には、無機絶縁膜41aや画素電極36をドライエッチングによりエッチングする際に、感光性樹脂膜52の液晶層10側の全面が無機絶縁膜41aに覆われている。すなわち、感光性樹脂膜52の液晶層10側の上面及び側面(例えば、開口部の壁面)が無機絶縁膜41aに覆われている。そのため、感光性樹脂膜52にドライエッチングによるダメージが発生するのを抑制することができる。また、コンタクトホール31gの形成工程と、画素電極36の形成工程とおけるレジストアッシング時に、感光性樹脂膜52が酸素プラズマによるダメージを受けないようにすることができる。このような観点から、感光性樹脂膜52の開口部の壁面の全部は、無機絶縁膜41aで覆われていることが好ましい。

0084

また、無機絶縁膜41aは、ウェットエッチングされてもよい。この場合は、レジストマスクは剥離液により剥離すればよい。したがって、感光性樹脂膜52がアッシングやドライエッチングのダメージを受けなくすることができる。また、無機絶縁膜41aをウェットエッチングする場合は、感光性樹脂膜52の開口部よりも無機絶縁膜41aの開口部を大きくすることによって、図2に示すように、感光性樹脂膜52の開口部の壁面の下層側の一部が露出していてもよい。これによっても、同様に、感光性樹脂膜52がアッシングやドライエッチングのダメージを受けなくすることができる。

0085

なお、図2に示す形態を形成するには、まず、感光性樹脂膜52を露光するために用いたフォトマスクとは異なるフォトマスクで無機絶縁膜41aパターニング用のレジストをパターン形成し、次に、無機絶縁膜41aパターニング用のレジストをマスクとして、フッ酸(HF)等を用いたウェットエッチングにより、感光性樹脂膜52の開口部の壁面の下層側の一部が露出するように無機絶縁膜41aをエッチングすることによってコンタクトホール31gを形成し、最後に、剥離液により無機絶縁膜41aパターニング用のレジストを剥離すればよい。

0086

なお、ガスバリア絶縁膜として、熱硬化型樹脂膜を形成した場合には、CO2レーザ等のレーザを用いて熱硬化型樹脂膜に穴を形成すればよい。

0087

また、感光性樹脂膜52及び無機絶縁膜41aはそれぞれ、異なる材料からなる複数の膜が積層されてもよい。すなわち、ガスバリア絶縁膜も、異なる材料からなる複数の膜が積層されてもよい。

0088

これらの工程により、感光性樹脂膜52上に無機絶縁膜41aが積層された有機・無機積層体が形成される。なお、無機絶縁膜41a(ガスバリア絶縁膜)は、少なくとも画素領域を覆うように形成されればよく、必ずしも絶縁基板21全面に形成される必要はないが、図37に示すように、少なくともシール材39にかかる(重なる)まで形成されることが好ましい。これにより、感光性樹脂膜52から発生するガス38の進行をより効果的に防ぐことができる。また、後述する実施形態3以降のようにTFT基板15に端子部及び周辺回路領域を設ける場合は、無機絶縁膜41a(ガスバリア絶縁膜)は、端子部及び周辺回路領域にまで形成されることが好ましい。

0089

他方、感光性樹脂膜52及び無機絶縁膜41aは、以下のようにして形成してもよい。すなわち、まず、感光性樹脂膜52及び無機絶縁膜41aをこの順に形成する。次に、フォトリソグラフィ法によりレジスト膜を所望の形状にパターニングすることによってレジストマスクを形成した後、四フッ化炭素(CF4)及び酸素(O2)の混合ガスを用い、かつ両ガスの流量を調整しながらドライエッチングを行い、コンタクトホール31gを形成する。そして、無機絶縁膜41aをストッパ材として、レジストマスクのアッシング(剥離)を行う。これにより、コンタクトホール31gの微細加工が可能になることから、下層にある第一配線層61の微細化が可能になる。

0090

ただし、この場合、感光性樹脂膜52の膜厚は、例えば2μm以上と厚いため、感光性樹脂膜52及び無機絶縁膜41aの積層体に形成されるコンタクトホール31gのアスペクト比が高くなり、上下の配線層間のコンタクトが取りにくくなることがある。それに対して、上述の感光性樹脂膜52を開口した後に、無機絶縁膜41aの成膜及び開口を行う手法によれば、コンタクトホール31gのアスペクト比を低減することができる。

0091

またこの場合、レジストマスクのO2アッシング時に、コンタクトホール31g内に露出した感光性樹脂膜52の開口部の壁面も同時にアッシングされ、感光性樹脂膜52の開口部の壁面が上層の無機絶縁膜41aの開口部の壁面に対して後退し、コンタクトホール31gがオーバーハング状(突き出た形状)となり、コンタクトホール31g内で上層の画素電極36と下層の第一配線層61とが断線することが懸念される。それに対して、上述の感光性樹脂膜52を開口した後に、無機絶縁膜41aの成膜及び開口を行う手法によれば、コンタクトホール31g内で上層の画素電極36と下層の第一配線層61とが断線するのを効果的に抑制することができる。

0092

(11)画素電極及び配向膜の形成工程
次に、スパッタリング法等によって、膜厚50〜200nm(好適には、100〜150nm)のITO膜IZO膜を形成した後、フォトリソグラフィ法によって所望の形状にパターニングし、画素電極36を形成する。その後、少なくとも画素領域を覆うように、配向膜37として例えば印刷法によりポリイミド膜を画素電極36上に塗布するとともに、配向膜37の配向処理を行うことにより、TFT基板15が完成する。

0093

(12)CF基板の形成工程
CF基板90については、初めに絶縁基板21と同様の絶縁基板91を用意する。そして、遮光膜をスパッタリング法により成膜し、その膜をパターニングして、ブラックマトリクス92を形成する。次に、赤の顔料が分散された樹脂フィルムドライフィルム)を画素領域全面にラミネートし、露光、現像及びベーク(熱処理)を行って、赤のカラーフィルタ93を形成する。次に、赤のカラーフィルタ93に重ねて、緑色の顔料が分散された樹脂フィルムを画素領域全面にラミネートし、露光、現像及びベーク(熱処理)を行って、緑のカラーフィルタ93を形成する。同様に、青のカラーフィルタ93を形成する。またこのとき、画素開口部以外の遮光領域に、上記遮光膜及び上記樹脂フィルムの積層体からなる柱状スペーサ(図示せず)が形成される。次に、カラーフィルタ93の上層にITOを蒸着して共通電極94を形成する。次に、少なくとも画素領域を覆うように、配向膜95として例えば印刷法によりポリイミド膜を共通電極94上に塗布するとともに、配向膜95の配向処理を行うことにより、CF基板90が完成する。なお、カラーフィルタ93は、カラーレジストを用いたフォトリソグラフィ法によって形成してもよい。また、CF基板90には、カラーレジストを用いたフォトリソグラフィ法によってフォトスペーサを形成してもよい。更に、ブラックマトリクス92を形成せず、TFT基板15のソースラインCSライン等の配線で代用してもよい。

0094

(13)パネル貼り合わせ工程及び液晶注入工程
次に、TFT基板15の画素領域の外周にシール材39を塗布した後、ディスペンサ等を用いて、負の誘電率を有する液晶分子に重合性成分を添加した液晶材料をシール材39の内側に滴下する。重合性成分として使用できる材料は特に限定されず、例えば、光重合性モノマー光重合性オリゴマーを用いることができる。次に、液晶材料が滴下されたTFT基板15にCF基板90を貼り合わせる。ここまでの工程は真空中で行われる。次に、貼り合わせた両基板15、90を大気中に戻すと、貼り合わされた両基板11、90間を液晶材料が大気圧により拡散する。次に、シール材39の塗布領域に沿ってUV光源を移動させながらUV光をシール材39に照射し、シール材39を硬化させる。このようにして、拡散した液晶材料が2枚の基板11、90間に封止されて液晶層10が形成される。

0095

なお、液晶材料を注入する方法としては、両基板11、90の側方液晶注入口を設け、そこから液晶材料を注入し、その後、液晶注入口を紫外線硬化樹脂等で封止する方法であってもよい。

0096

(14)重合性成分の光照射工程
次に、TFT29がオンとなる電圧をゲート電極25に印加した状態でソース電極34と共通電極94との間に交流電圧を印加し、液晶分子をチルトさせながら液晶層10にTFT基板15側からUV光(図1中の白抜き矢印)を照射する。これにより、液晶材料に添加された光重合性モノマーが重合され、配向膜37、95の液晶層10側の表面に液晶分子のプレチルト角を規定する重合体が形成される。

0097

その後、パネル分断工程、偏光板の貼り付け工程、FCP基板の貼り付け工程、液晶表示パネル及びバックライトユニットの組み合わせ工程等を経て、本実施形態の液晶表示装置100を完成することができる。

0098

以上、本実施形態の液晶表示装置700によれば、感光性樹脂膜52と画素電極36との間にガスバリア絶縁膜が設けられていることから、図1に示すように、重合性成分の光照射工程において、感光性樹脂膜52にUV光が照射され、画素電極36より下層にある感光性樹脂膜52からガス38が発生したとしても、ガス38が液晶層10に侵入するのをガスバリア絶縁膜により防ぐことができる。したがって、液晶層10中に気泡が発生するのを抑制することができ、その結果、気泡による不良の発生を抑制することができる。

0099

また、ガス38は、隣接する画素電極36間の隙間から液晶層10に特に侵入しやすいと考えられるが、ガスバリア絶縁膜は、感光性樹脂膜52の上面及び側面(例えば、開口部の壁面)の画素電極36で覆われていない領域を覆うことから、ガス38をより効果的に遮断することができる。

0100

また同様に、ガスバリア絶縁膜は、画素電極36間の隙間に設けられることから、ガス38をより効果的に遮断することができる。

0101

図3は、実施形態1の別の液晶表示装置の画素領域における断面模式図である。
本実施形態においては、画素電極36及び無機絶縁膜41aをこの順に形成し、ガスバリア絶縁膜として機能する無機絶縁膜41aを画素電極36よりも上層側、具体的には直上に形成してもよく、この場合も気泡による不良の発生を抑制することができる。しかしながら、画素電極36の全てを無機絶縁膜41aで覆ってしまうと、ガスバリア絶縁膜の容量成分で電圧降下が生じるおそれがあるので、図3に示すように、無機絶縁膜41aを画素電極36がない領域に選択的に形成することが好ましい。すなわち、無機絶縁膜41aは、画素電極36の外縁部に重なるとともに、画素電極36上に開口部を有することが好ましく、感光性樹脂膜52の上面の画素電極36で覆われていない領域を選択的に覆うことが好ましく、互いに間隔を有して設けられた画素電極36間の隙間に選択的に設けられることが好ましい。これにより、ガスバリア絶縁膜の容量成分で電圧降下が生じるのを抑制しつつ、気泡による不良の発生を抑制することができる。なお、感光性樹脂膜52の側面(例えば、額縁領域に位置する感光性樹脂膜52の外縁部)に画素電極36で覆われていない領域がある場合には、無機絶縁膜41aによりこの領域も選択的に覆うことが好ましい。また、ガスバリア絶縁膜を画素電極36にどの程度重ねるかについては、電圧降下の許容範囲内であれば、パターニング精度やガスバリア絶縁膜の材質に応じて適宜設定することができる。

0102

なお、本実施形態の液晶表示装置700は、配向分割されたものであってもよい。また、本実施形態の液晶表示装置700は、白黒表示であってもよい。更に、本実施形態の液晶表示装置700は、反射型であってもよいし、半透過型反射透過両用型)であってもよい。

0103

(実施形態2)
図4は、実施形態2の有機ELディスプレイの画素領域における断面模式図である。なお、本実施形態と実施形態1とで重複する内容についての説明は省略する。

0104

本実施形態の有機ELディスプレイ800は、アクティブマトリクス型の有機ELディスプレイであり、図4に示すように、表示装置用基板であるTFT基板16と、TFT基板16に対向配置された封止用基板72とを有する。

0105

TFT基板16は、実施形態1のTFT基板15と同様に、画素領域において、絶縁基板21上に、ベースコート膜22と、半導体層23と、ゲート絶縁膜24と、ゲート電極25と、層間絶縁膜として機能する無機絶縁膜41と、第一配線層61からなるソース電極34及びドレイン電極35と、層間絶縁膜及び平坦化膜として機能する感光性樹脂膜52及びガスバリア絶縁膜として機能する無機絶縁膜41aの積層体とが絶縁基板21側からこの順に積層された構造を有する。また、無機絶縁膜41a上には画素毎に、アノード陽極)として機能する画素電極(下電極)36が設けられ、画素電極36上には画素の境界沿ってバンク73が設けられている。また、各画素に対応するバンク73の開口部には、正孔注入輸送層及び発光層からなるEL膜(有機膜)74が設けられている。そして、EL膜74上にはカソード陰極)として機能する上電極75が設けられている。このように、TFT基板16を構成する絶縁基板21上には、実施形態1と同様に、半導体層23、ゲート絶縁膜24及びゲート電極25を含み、かつ画素スイッチング素子として機能するTFT29が画素毎に直接作り込まれている。第一配線層61からなるソース電極34及びドレイン電極35は、無機絶縁膜41に設けられたコンタクトホール31hを介して半導体層23のソース・ドレイン領域に接続されている。更に、画素電極36は、感光性樹脂膜52及び無機絶縁膜41aに設けられたコンタクトホール(ビアホール)31iを介して第一配線層61からなるドレイン電極35と接続されている。

0106

そして、TFT基板16の上電極75側には、紫外線硬化型接着剤76により封止用基板72が貼り合わされている。

0107

以下に、実施形態2の有機ELディスプレイ800の製造方法について説明する。

0108

TFT基板16の作製方法について説明する。
まず、絶縁基板21に対して、前処理として、洗浄とプレアニールとを行う。絶縁基板21としては特に限定されないが、コスト等の観点からは、ガラス基板、樹脂基板、金属基板等が好適である。

0109

次に、実施形態1と同様に、上記(1)〜(10)の工程を行う。

0110

(11)画素電極の形成工程
次に、スパッタリング法等によって、膜厚50〜200nm(好適には、100〜150nm)のITO膜やIZO膜を形成した後、フォトリソグラフィ法によって所望の形状にパターニングし、各画素にアノードとして機能する画素電極36を形成する。

0111

(12)バンクの形成工程
基板21全面にスピンコート法等により、膜厚1〜4μm(好適には、2〜3μm)の感光性アクリル樹脂、例えばナフトキノンジアジド系の紫外線硬化型樹脂を塗布することによって、感光性樹脂膜を形成する。感光性樹脂膜の材料としては、感光性のポリアルキルシロキサン系の樹脂を用いてもよい。続いて、所望の形状の遮光パターンが形成されたフォトマスクを通して感光性樹脂膜を感光(露光)した後、エッチング(現像処理)を行うことによって各画素に開口を形成する。これにより、画素電極36が露出する。続いて、感光性樹脂膜のベーク工程(例えば、200℃、30分間)を行うことによって、バンク73が形成される。なお、バンク73形成前に、発光領域に開口部を有する厚さ50〜100nm程度のTEOS等の無機材料からなるバンクを先に形成してもよい。

0112

(13)EL膜の形成工程
次に、バンク73の開口内に、ポリエチレンジオキシチオフェン(Polyethylenedioxythiophene:PEDOT)とポリスチレンスルホン酸(Polystylenesulfonic acid:PSS)とを含む混合水溶液インクジェット装置によってパターン塗布した後、加熱乾燥処理を行う。この加熱乾燥処理により、PEDOT及びPSSが分散していた溶媒が除去されて、膜厚20〜70nm(好適には、40〜60nm)の電荷注入輸送層が形成される。その後、ポリフルオレン化合物等の赤色、青色及び緑色の高分子発光材料キシレン等の非極性溶媒にそれぞれ溶解させた3色の液状材料を、バンク73の開口内の電荷注入輸送層上にインクジェット装置を用いてパターン塗布する。パターン塗布の後、溶媒を除去することによって膜厚50〜150nm(好適には、80〜120nm)の発光層が形成される。このように、本実施形態の有機ELディスプレイ800のカラー表示方式は、3色方式である。

0113

(14)上電極の形成工程
次に、膜厚5〜30nm(好適には、10〜20nm)のカルシウムと、膜厚100〜400nm(好適には、200〜300nm)のアルミニウムとをこの順に発光層上に蒸着し、カソードとして機能する上電極75を形成する。

0114

(15)封止用基板の貼り付け工程
次に、EL膜74を全て覆うように、上電極75上に紫外線硬化型接着剤76を塗布した後、窒素(N2)ガス、ドライエア等の不活性ガスが導入された減圧又は真空環境下で、ガラス基板、樹脂基板等の平らな封止用基板72とTFT基板16とを紫外線硬化型接着剤76を介して貼り合わせる。

0115

なお、紫外線硬化型接着剤76としては特に限定されないが、特開2004−231938号公報に記載の光硬化性接着剤組成物が挙げられる。より具体的には、光カチオン重合性化合物としてビスフェノールA型エポキシ樹脂商品名「エピコート828」、ジャパンエポキシレジン社製)70重量部、同じく光カチオン重合性化合物としてナフタレン型エポキシ樹脂(商品名「エピクロンHP−4032」、大日本インキ化学工業社製)30重量部、光カチオン重合開始剤として波長340nm以上の近紫外線または可視光線で活性化するイオン性光酸生型(イオン性であり、かつ光により酸を発生する型)の光カチオン重合開始剤(商品名「アデカオプトマーSP170」、旭電化工業社製)1重量部、波長340nm以上の近紫外線または可視光線を吸収する光増感剤としてチオキサントン誘導体系光増感剤(商品名「カヤキュアETX−S」、日本化薬社製)0.2重量部及び充填剤として合成マイカ(商品名「ミクロマイカMK−100」、コープケミカル社製)20重量部を、ホモディスパー攪拌混合機型式「ホモディスパーL型」、特殊機化社製)を用い、攪拌速度3000rpmの条件で均一に攪拌混合することにより調整された光硬化性接着剤組成物が挙げられる。

0116

そして、TFT基板16側からUV光(図4中の白抜き矢印、例えば、波長365nm、照射量6000mJ/cm2)を照射することによって紫外線硬化型接着剤76を硬化させる。これにより、封止用基板72を用いてEL膜74を外気から遮断することができる。なお、UV光は、封止用基板72から照射されてもよい。

0117

その後、FCP基板の貼り付け工程等を経て、本実施形態の有機ELディスプレイ800を完成することができる。

0118

以上、本実施形態の有機ELディスプレイ800によれば、感光性樹脂膜52と画素電極36との間にガスバリア絶縁膜が設けられていることから、図4に示すように、封止用基板72の貼り付け工程において、感光性樹脂膜52にUV光が照射され、画素電極36より下層にある感光性樹脂膜52からガス38が発生したとしても、ガス38がEL膜74に侵入するのをガスバリア絶縁膜により防ぐことができる。したがって、ガス38による不良の発生を抑制することができる。

0119

また、ガス38は、隣接する画素電極36間の隙間からEL膜74に特に侵入しやすいと考えられるが、ガスバリア絶縁膜は、感光性樹脂膜52の上面の画素電極36で覆われていない領域を覆うことから、ガス38をより効果的に遮断することができる。

0120

また同様に、ガスバリア絶縁膜は、画素電極36間の隙間に設けられることから、ガス38をより効果的に遮断することができる。

0121

ただし、上述のように、バンク73を感光性樹脂により形成した場合には、バンク73からのガスの発生をガスバリア絶縁膜により遮断することはできないが、ガスの絶対量は、減少するので、従来に比べて不良の発生頻度は低減することができる。

0122

なお、ガスバリア絶縁膜は、画素電極36の外縁部に重なるとともに、画素電極36上に開口部を有してもよいし、感光性樹脂膜52の上面及び/又は側面の画素電極36で覆われていない領域を選択的に覆ってもよいし、互いに間隔を有して設けられた画素電極36間の隙間に選択的に設けられてもよい。

0123

また、本実施形態の有機ELディスプレイ800は、トップエミッション型であってもよいし、ボトムエミッション型であってもよい。また、本実施形態の有機ELディスプレイ800は、低分子発光材料を含んでもよい。このように、画素電極36及び上電極75間の有機層は、上述のように湿式法により形成されてもよいし、蒸着等の乾式法により形成されてもよい。更に、本実施形態の有機ELディスプレイ800のカラー表示方式は、色変換方式であってもよいし、カラーフィルタ方式であってもよい。

0124

以下に示す実施形態は、上述の無機絶縁膜等のガスバリア絶縁膜を端子部や周辺回路、画素領域にも適用することで、ガスバリア効果のみならず、工程数を増加させることなく付加効果を引き出した実施形態である。

0125

(実施形態3)
図5は、実施形態3の液晶表示装置の額縁領域における断面模式図であり、(a)は、端子部を示し、(b)は、周辺回路領域を示す。図6は、実施形態3の液晶表示装置の画素領域における断面模式図である。本実施形態の液晶表示装置100は、図5(a)に示すように、表示装置用基板であるTFT基板11と、他の回路基板であるFPC基板70とが端子部においてACF80により接続された構造を有する。

0126

なお、液晶表示装置100は、絶縁基板上に、遮光部材からなるブラックマトリクスと、赤、緑及び青のカラーフィルタと、オーバーコート層と、透明導電膜からなる共通電極と、配向膜とが絶縁基板側からこの順に形成されるとともに、TFT基板11に対向配置されたCF基板(図示せず)を有し、更に、TFT基板11及びCF基板間には液晶材料が充填されている。

0127

TFT基板11は、図5(a)に示すように、端子部において、絶縁基板21上に、ベースコート膜22と、ゲート絶縁膜24と、ゲート電極25と、層間絶縁膜として機能する無機絶縁膜41と、第一配線層61からなる接続端子(外部接続端子)26と、保護膜として機能する有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aの積層体とが絶縁基板21側からこの順に積層された構造を有する。また、接続端子26の端部上の有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aは除去されるとともに、接続端子26の端部上にはパッド部(ACF80中の導電性微粒子81との当接部)27が設けられている。このパッド部27と、FPC基板70の接続端子71とがACF80中の導電性微粒子81に接触することによって、TFT基板11とFPC基板70とが接続及び固定されている。第一配線層61からなる接続端子(外部接続端子)26は、無機絶縁膜41に設けられたコンタクトホール31aを介してゲート電極(ゲート配線)25に接続されている。

0128

また、TFT基板11は、図5(b)に示すように、周辺回路領域において、絶縁基板21上に、ベースコート膜22と、半導体層23と、ゲート絶縁膜24と、ゲート電極25と、層間絶縁膜として機能する無機絶縁膜41と、第一配線層61からなるソース・ドレイン電極28及び引き回し配線(素子や端子間を接続する配線)30aと、層間絶縁膜及び平坦化膜として機能する有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aの積層体と、第二配線層62からなる引き回し配線30bと、保護膜として機能する有機絶縁膜51とが絶縁基板21側からこの順に積層された構造を有する。このように、TFT基板11を構成する絶縁基板21上には、半導体層23、ゲート絶縁膜24及びゲート電極25を含み、かつドライバ回路等の周辺回路を構成するTFT29が直接作り込まれている。第一配線層61からなるソース・ドレイン電極28は、無機絶縁膜41に設けられたコンタクトホール31bを介して半導体層23のソース・ドレイン領域に接続されている。また、第二配線層62からなる引き回し配線30bは、有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aに設けられたコンタクトホール(ビアホール)31cを介して第一配線層61からなるソース・ドレイン電極28及び引き回し配線30aと接続されている。なお、周辺回路としては特に限定されず、トランスミッションゲートラッチ回路タイミングジェネレータ電源回路等によるインバータ等の回路を含むドライバ回路の他、バッファ回路デジタルアナログ変換回路DAC回路)、シフトレジスタサンプリングメモリ等の回路等であってもよい。

0129

TFT基板15は、図6に示すように、画素領域(複数の画素が配列された表示領域)において、絶縁基板21上に、ベースコート膜22と、半導体層23と、ゲート絶縁膜24と、ゲート電極25及び画素補助容量68aの上電極として機能する補助容量上電極66aと、層間絶縁膜として機能する無機絶縁膜41と、第一配線層61からなるソース電極34及びドレイン電極35と、層間絶縁膜及び平坦化膜として機能する有機絶縁膜51a及びガスバリア絶縁膜として機能する無機絶縁膜41aの積層体と、第二配線層62からなるドレイン配線65と、保護膜として機能する有機絶縁膜51と、画素毎に設けられた画素電極36と、画素領域を覆うように設けられた配向膜(図示せず)とが絶縁基板21側からこの順に積層された構造を有する。このように、TFT基板11を構成する絶縁基板21上には、半導体層23、ゲート絶縁膜24及びゲート電極25を含み、かつ画素スイッチング素子として機能するTFT29が画素毎に直接作り込まれている。また、補助容量下電極(画素補助容量の下電極として機能する電極)としても機能する半導体層23と、ゲート絶縁膜24と、補助容量上電極66aとを含む画素補助容量68aが画素毎に直接作り込まれている。第一配線層61からなるソース電極34及びドレイン電極35は、無機絶縁膜41に設けられたコンタクトホール31fを介して半導体層23のソース・ドレイン領域に接続されている。また、ドレイン配線65は、有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aに設けられたコンタクトホール(ビアホール)31gを介して第一配線層61からなるドレイン電極35と接続されている。更に、画素電極36は、有機絶縁膜51に設けられたコンタクトホール(ビアホール)31jを介して第二配線層62からなるドレイン配線65と接続されている。

0130

有機絶縁膜51a等を構成する有機膜は、柔らかいために剥れが発生したり傷が付いたりしやすいが、平坦性に優れている。一方、無機絶縁膜41a等を構成する無機膜は、平坦性は悪いが、固いために剥れにくいとともに傷が付きにくい。

0131

液晶表示装置100によれば、層間絶縁層及び/又は平坦化層として、有機絶縁膜51aの直上に無機絶縁膜41aが積層された有機・無機積層体を有する。このように、端子部において、有機絶縁膜51a(有機絶縁膜51aの少なくとも上層側の面)を無機絶縁膜41aにより覆うことにより、有機絶縁膜51aを無機絶縁膜41aにより保護することができる。したがって、パネルとFPC基板70、より具体的には、TFT基板11とFPC基板70とを接続する工程においてリワークする必要が生じた場合でも、有機絶縁膜51aが剥れたり傷付いたりするのを抑制することができる。そのため、有機絶縁膜51aの下層に位置する第一配線層61(接続端子26)が剥き出しになり、第一配線層61が水分等により腐食するのを抑制することができる。また、剥れた有機絶縁膜51aのカスに起因してFPC基板70の接触不良が発生するのも抑制することができる。すなわち、液晶表示装置100によれば、信頼性を向上することができる。

0132

また、無機絶縁膜41aをレジストマスクのアッシングに対するストッパ材として利用することができる。そのため、有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aにコンタクトホール31c、31gを形成する方法として、アッシング工程を含む方法、すなわち、微細加工精度の高いドライエッチング等のレジストマスクを利用する方法が可能となる。その結果、有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aの積層体の下層に位置する配線、なかでも微細な加工が求められる周辺回路領域に設けられる引き回し配線30a等の配線を微細かつ高精度に形成することができる。

0133

更に、平坦性に優れた有機絶縁膜51aや有機絶縁膜51を平坦化膜として用いることによって、下層側の第一配線層61やTFT29の段差を軽減し、短絡が発生するのを効果的に抑制しつつ、上層側に第二配線層62を引き回すことができる。

0134

以下に、実施形態3の液晶表示装置の製造方法について説明する。
まず、絶縁基板21に対して、前処理として、洗浄とプレアニールとを行う。絶縁基板21としては特に限定されないが、コスト等の観点からは、ガラス基板、樹脂基板等が好適である。次に、以下(1)〜(17)の工程を行う。

0135

(1)ベースコート膜の形成工程
絶縁基板21上に、プラズマ化学気相成長(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition:PECVD)法により膜厚50nmのSiON膜と、膜厚100nmのSiOx膜とをこの順に成膜し、ベースコート膜22を形成する。SiON膜形成のための原料ガスとしては、モノシラン(SiH4)、亜酸化窒素ガス(N2O)及びアンモニア(NH3)の混合ガス等が挙げられる。なお、SiOx膜は、原料ガスとして正珪酸四エチル(Tetra Ethyl Ortho Silicate:TEOS)ガスを用いて形成されることが好ましい。また、ベースコート膜22は、原料ガスとしてモノシラン(SiH4)及びアンモニア(NH3)の混合ガス等を用いて形成された窒化シリコン(SiNx)膜を含んでもよい。

0136

(2)半導体層の形成工程
PECVD法により、膜厚50nmのアモルファスシリコン(a−Si)膜を形成する。a−Si膜形成のための原料ガスとしては、例えば、SiH4、ジシラン(Si2H6)等が挙げられる。PECVD法により形成したa−Si膜には水素が含まれているため、約500℃でa−Si膜中の水素濃度を低減する処理(脱水素処理)を行う。続いて、レーザアニールを行い、a−Si膜を溶融、冷却及び結晶化させることにより、p−Si膜を形成する。レーザアニールには、例えば、エキシマレーザを用いる。p−Si膜の形成には、レーザアニールの前処理として、(連続粒界結晶シリコン(CG−シリコン)化するため)、脱水素処理せずニッケル等の金属触媒を塗布して、熱処理による固相成長を行ってもよい。また、a−Si膜の結晶化としては、熱処理による固相成長のみを行ってもよい。次に、四フッ化炭素(CF4)及び酸素(O2)の混合ガスによるドライエッチングを行い、p−Si膜をパターニングし、半導体層23を形成する。

0137

(3)ゲート絶縁膜の形成工程
次に、原料ガスとしてTEOSガスを用いて、膜厚45nmの酸化シリコンからなるゲート絶縁膜24を形成する。ゲート絶縁膜24の材質としては特に限定されず、SiNx膜、SiON膜等を用いてもよい。SiNx膜及びSiON膜形成のための原料ガスとしては、ベースコート膜の形成工程で述べたものと同様の原料ガスが挙げられる。また、ゲート絶縁膜24は、上記複数の材料からなる積層体でもよい。

0138

(4)イオンドーピング工程
TFT29の閾値を制御するために、イオンドーピング法、イオン注入法等により、半導体層23に対してボロン等の不純物をドーピングする。より具体的には、Nチャネル型TFT及びPチャネル型TFTとなる半導体層に対してボロン等の不純物をドーピングした後(第一のドーピング工程)、Pチャネル型TFTとなる半導体層をレジストによりマスクした状態で、Nチャネル型となる半導体層に対して更にボロン等の不純物をドーピングする(第二のドーピング工程)。なお、Pチャネル型TFTの閾値制御が必要でない場合は、第一のドーピング工程は行わなくてもよい。

0139

(5)ゲート電極及び補助容量上電極の形成工程
次に、スパッタリング法を用いて、膜厚30nmの窒化タンタル(TaN)膜と膜厚370nmのタングステン(W)膜とをこの順に成膜し、続いて、フォトリソグラフィ法によりレジスト膜を所望の形状にパターニングすることによってレジストマスクを形成した後、アルゴン(Ar)、六フッ化硫黄(SF6)、四フッ化炭素(CF4)、酸素(O2)、塩素(Cl2)等の混合ガス分量を調整したエッチングガスを用いてドライエッチングを行い、ゲート電極25及び補助容量上電極66aを形成する。ゲート電極25及び補助容量上電極66aの材料としては、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、モリブデンタングステン(MoW)等の表面が平坦で特性の安定した高融点金属や、アルミニウム(Al)等の低抵抗金属が挙げられる。また、ゲート電極25及び補助容量上電極66aは、上記複数の材料からなる積層体であってもよい。

0140

(6)ソース・ドレイン領域の形成工程
次に、TFT29のソース・ドレイン領域を形成するため、ゲート電極25をマスクとして、半導体層23に対して、Nチャネル型TFTではリン等の不純物を、Pチャネル型TFTではボロン等の不純物をイオンドーピング法、イオン注入法等により高濃度にドーピングする。このとき、必要に応じて、LDD(Lightly Doped Drain)領域を形成してもよい。続いて、半導体層23中に存在している不純物イオンを活性化させるために、約700℃、6時間の熱活性化処理を行う。これにより、ソース・ドレイン領域の電気伝導性を向上させることができる。なお、活性化の方法としては、エキシマレーザを照射する方法等も挙げられる。

0141

(7)無機絶縁膜の形成工程
次に、絶縁基板21全面にPECVD法により、膜厚100〜400nm(好適には、200〜300nm)のSiNx膜と、膜厚500〜1000nm(好適には、600〜800nm)のTEOS膜とを成膜することによって、無機絶縁膜41を形成する。無機絶縁膜41としては、SiON膜等を用いてもよい。また、トランジェント劣化等によりTFT特性が低下するのを抑制するとともに、TFT29の電気特性を安定化するため、無機絶縁膜41の下層には50nm程度の薄いキャップ膜(例えば、TEOS膜等)を形成してもよい。

0142

(8)コンタクトホールの形成工程
次に、フォトリソグラフィ法によりレジスト膜を所望の形状にパターニングすることによってレジストマスクを形成した後、フッ酸系のエッチング溶液を用いてゲート絶縁膜24及び無機絶縁膜41のウェットエッチングを行い、コンタクトホール31a、31b、31fを形成する。なお、エッチングには、ドライエッチングを用いてもよい。

0143

(9)水素化工程
次に、無機絶縁膜41のSiNx膜から供給される水素によって結晶Siの欠陥補正を行うため、約400℃で1時間、熱処理を行う。

0144

(10)第一配線層の形成工程
次に、スパッタ法等で、膜厚100nmのチタン(Ti)膜と、膜厚500nmのアルミニウム(Al)膜と、膜厚100nmのTi膜とをこの順で成膜する。次に、フォトリソグラフィ法によりレジスト膜を所望の形状にパターニングすることによってレジストマスクを形成した後、ドライエッチングによりTi/Al/Tiの金属積層膜をパターニングし、第一配線層61を形成する。これにより、接続端子(外部接続端子)26、ソース・ドレイン電極28、引き回し配線30a、ソース電極34及びドレイン電極35が形成される。なお、第一配線層61を構成する金属としては、Alに代えてAl−Si合金等を用いてもよい。なお、ここでは、配線の低抵抗化のためにAlを用いたが、高耐熱性が必要であり、かつ抵抗値のある程度の増加が許される場合(例えば、短い配線構造にする場合)は、第一配線層61を構成する金属として、上述したゲート電極材料(Ta、Mo、MoW、W、TaN等)を用いてもよい。

0145

(11)有機・無機積層体の形成工程
次に、絶縁基板21全面にスピンコート法等により、膜厚1〜5μm(好適には、2〜3μm)の感光性アクリル樹脂膜等の感光性樹脂を成膜(塗布)することによって、有機絶縁膜51aを形成する。有機絶縁膜51aの材料としては、非感光性アクリル樹脂等の非感光性樹脂や、感光性又は非感光性のポリアルキルシロキサン系やポリシラザン系、ポリイミド系パレリン系の樹脂等を用いてもよい。また、有機絶縁膜51aの材料としては、メチル含有ポリシロキサン(MSQ)系材料多孔質MSQ系材料も挙げられる。なかでも、有機絶縁膜51aの材料として、感光性樹脂を用いることによって、実施形態1の(10)有機・無機積層体の形成工程で示したように、無機絶縁膜41aを形成するよりも先に感光性樹脂膜の感光(露光)及びエッチング(現像処理)し、有機絶縁膜51aをパターン形成することもできる。続いて、絶縁基板21全面にスパッタ法やPECVD法により膜厚10〜200nm(好適には、20〜100nm)のSiNx膜、又は、TEOSガスを原料ガスとして膜厚10〜200nm(好適には、20〜100nm)のSiO2膜を成膜することによって、無機絶縁膜41aを形成する。無機絶縁膜41aとしては、SiON膜等を用いてもよい。また、無機絶縁膜41aとしては、その他、スパッタ法、CAT−CVD法、ICPプラズマCVD法(例えば、セルバック社製、ICP−CVD装置を用いる方法)、オゾン酸化法(例えば、明電舎社製、明電ピュアオゾンジェネレータを用いる方法)等により形成されたSiO2膜やSiN膜を成膜してもよい。これらの方法によれば、低温で高品質な膜の形成が可能である。これにより、有機絶縁膜51a上に無機絶縁膜41aが積層されたの有機・無機積層体が形成される。なお、有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aはそれぞれ、異なる材料からなる複数の膜が積層されてもよい。また、無機絶縁膜41aは、少なくとも端子部、周辺回路領域及び画素領域における有機絶縁膜51aを覆うように形成されればよく、必ずしも絶縁基板21全面に形成される必要はない。

0146

(12)コンタクトホールの形成工程
次に、フォトリソグラフィ法によりレジスト膜を所望の形状にパターニングすることによってレジストマスクを形成した後、四フッ化炭素(CF4)及び酸素(O2)の混合ガスを用い、かつ両ガスの流量を調整しながらドライエッチングを行い、コンタクトホール31c、31gを形成するとともに、パッド部27が設けられる領域の有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aを除去する。そして、無機絶縁膜41aをストッパ材として、レジストマスクのアッシング(剥離)を行う。これにより、コンタクトホール31c、31gの微細加工が可能になることから、下層にある第一配線層61の微細化が可能になる。

0147

ただし、この場合、レジストマスクのO2アッシング時に、コンタクトホール31c、31g内に露出した有機絶縁膜51aの開口部の壁面も同時にアッシングされ、有機絶縁膜51aの開口部の壁面が上層の無機絶縁膜41aの開口部の壁面に対して後退し、コンタクトホール31c、31gがオーバーハング状(突き出た形状)となり、コンタクトホール31c、31g内で上層の第二配線層62と下層の第一配線層61とが断線することが懸念される。

0148

(13)第二配線層の形成工程
次に、スパッタ法等により、膜厚100nmのチタン(Ti)膜と、膜厚500nmのアルミニウム(Al)膜と、膜厚100nmのTi膜とをこの順で成膜する。次に、フォトリソグラフィ法によりレジスト膜を所望の形状にパターニングすることによってレジストマスクを形成した後、ドライエッチングによりTi/Al/Tiの金属積層膜をパターニングし、第二配線層62を形成する。これにより、引き回し配線30b及びドレイン配線65が形成される。なお、第二配線層62を構成する金属としては、Alに代えてAl−Si合金等を用いてもよい。なお、ここでは、配線の低抵抗化のためにAlを用いたが、高耐熱性が必要であり、かつ抵抗値のある程度の増加が許される場合(例えば、短い配線構造にする場合)は、第二配線層62を構成する金属として、上述したゲート電極材料(Ta、Mo、MoW、W、TaN等)を用いてもよい。

0149

このとき、有機絶縁膜51aの開口部は、無機絶縁膜41aより上層の配線である第二配線層62により覆われる。これにより、有機絶縁膜51aの開口部を第二配線層62により覆うとともに、有機絶縁膜51aの第二配線層62に覆われていない領域を無機絶縁膜41aにより覆うことができるので、有機絶縁膜51aがアッシングやドライエッチングによるダメージを受けなくすることができる。その結果、有機・無機膜積層体の上層及び下層にそれぞれ配置される配線間で接続不良が発生するのを抑制することができる。

0150

(14)有機絶縁膜の形成工程
次に、スピンコート法等により、膜厚1〜3μm(好適には、2〜3μm)の感光性アクリル樹脂膜を成膜することによって、有機絶縁膜51を形成する。有機絶縁膜51としては、非感光性アクリル樹脂膜等の非感光性樹脂膜や、感光性又は非感光性のポリアルキルシロキサン系やポリシラザン系、ポリイミド系パレリン系の樹脂等を用いてもよい。また、有機絶縁膜51の材料としては、メチル含有ポリシロキサン(MSQ)系材料や多孔質MSQ系材料も挙げられる。

0151

ここでは、基板21全面にスピンコート法等により、膜厚1〜5μm(好適には、2〜3μm)の感光性アクリル樹脂、例えばナフトキノンジアジド系の紫外線硬化型樹脂を塗布することによって、有機絶縁膜51を形成する。続いて、所望の形状の遮光パターンが形成されたフォトマスクを通して有機絶縁膜51を感光(露光)した後、エッチング(現像処理)を行うことによってコンタクトホール31jとなる領域の有機絶縁膜51を除去する。続いて、有機絶縁膜51のベーク工程(例えば、200℃、30分間)を行う。これにより、有機絶縁膜51の開口部(孔部)の形状がなだらかとなり、コンタクトホール31jのアスペクト比を低減することができる。また、有機絶縁膜51のコンタクト部(コンタクトホール31jとなる部分)を最初に除去する際、アッシング(剥離)工程が不要になる。

0152

(15)パッド部及び画素部の形成工程
次に、スパッタリング法等によって、膜厚50〜200nm(好適には、100〜150nm)のITO膜やIZO膜を形成した後、フォトリソグラフィ法によって所望の形状にパターニングし、パッド部27及び画素部を形成する。これにより、表示領域の有機絶縁膜51上には、各画素に画素電極36が形成される。その後、表示領域に配向膜(図示せず)を塗布するとともに、配向膜の配向処理を行うことにより、TFT基板11が完成する。

0153

(16)パネル組み立て工程
次に、従来公知の方法と同様にして、TFT基板11及びCF基板の貼り合わせ工程と、液晶材料の注入工程と、偏光板の貼り付け工程とを行うことによって液晶表示パネルを作製する。なお、液晶表示パネルの液晶モードとして特に限定されず、例えば、TN(Twisted Nematic)モード、IPS(In Plane Switching)モード、VATN(Vertical Alignment Twisted Nematic)モード、PSAモード等が挙げられる。また、液晶表示パネルは、配向分割されたものであってもよい。更に、液晶表示パネルは、透過型であってもよいし、反射型であってもよいし、半透過型(反射透過両用型)であってもよい。そして、液晶表示パネルの駆動方式は、単純マトリクス型であってもよい。

0154

PSAモードを採用する場合は、パネル貼り合わせ工程及び液晶注入工程として以下の工程を行う。すなわち、まず、TFT基板11の画素領域の外周にシール材を塗布した後、ディスペンサ等を用いて、負の誘電率を有する液晶分子に重合性成分を添加した液晶材料をシール材の内側に滴下する。重合性成分として使用できる材料は特に限定されず、例えば、光重合性モノマーや光重合性オリゴマーを用いることができる。次に、液晶材料が滴下されたTFT基板11にCF基板を貼り合わせる。ここまでの工程は真空中で行われる。次に、貼り合わせた両基板を大気中に戻すと、貼り合わされた両基板間を液晶材料が大気圧により拡散する。次に、シール材の塗布領域に沿ってUV光源を移動させながらUV光をシール材に照射し、シール材を硬化させる。このようにして、拡散した液晶材料が2枚の基板間に封止されて液晶層が形成される。

0155

なお、液晶材料を注入する方法としては、両基板の側方に液晶注入口を設け、そこから液晶材料を注入し、その後、液晶注入口を紫外線硬化樹脂等で封止する方法であってもよい。

0156

続いて、重合性成分の光照射工程を行う。まず、TFT29がオンとなる電圧をゲート電極25に印加した状態でソース電極34とCF基板の共通電極との間に交流電圧を印加し、液晶分子をチルトさせながら液晶層にTFT基板11側からUV光を照射する。これにより、液晶材料に添加された光重合性モノマーが重合され、配向膜の液晶層側の表面に液晶分子のプレチルト角を規定する重合体が形成される。

0157

(17)FCP基板の貼り付け工程
次に、樹脂接着剤(例えば、熱硬化性エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂)中に導電性微粒子81が分散されたACF(異方性導電膜)80を介して、TFT基板11とFPC基板70とを熱圧着する。これにより、TFT基板11とFPC基板70とが接続及び固定される。このとき、リワークする必要が生じたとしても、有機絶縁膜51aは、無機絶縁膜41aにより保護され、ACF80に直接接していないため、有機絶縁膜51aが剥れたり傷付いたりするのを抑制することができる。そのため、有機絶縁膜51aの下層に位置する第一配線層61が剥き出しになり、第一配線層61が水分等により腐食するのを抑制することができる。また、剥れた有機絶縁膜51aのカスに起因してFPC基板70の接触不良が発生するのも抑制することができる。

0158

その後、TFT基板11及びCF基板の外側にそれぞれ偏光板を貼り付け、更に、液晶表示パネルとバックライトユニットとを組み合わせることによって、本実施形態の液晶表示装置100を完成することができる。

0159

以上、本実施形態の液晶表示装置100によれば、信頼性の向上と、配線の微細加工とが可能になる。

0160

また、有機絶縁膜51aと画素電極36との間にガスバリア絶縁膜として機能する無機絶縁膜41aが設けられていることから、PSAモードにおけるガスや気泡による不良の発生を抑制することができる。すなわち、有機絶縁膜51a等を感光性樹脂により形成し、重合性成分の光照射工程において有機絶縁膜51a等にUV光が照射され、画素電極36の下層からガスが発生したとしても、有機絶縁膜51aよりも下層から発生するガスが液晶層に侵入するのを無機絶縁膜41aにより防ぐことができる。したがって、液晶層中に気泡が発生するのを抑制することができる。

0161

なお、本実施形態において、有機絶縁膜51aや有機絶縁膜51は、無機絶縁膜からなる平坦化膜(無機平坦化膜)であってもよく、この場合、Si−H含有ポリシロキサン(MSQ)系材料からなる膜や多孔質シリカ膜を用いればよい。このように、本実施形態の液晶表示装置100は、平坦化膜の直上に無機絶縁膜が積層された平坦化膜・無機膜積層体を有してもよい。

0162

以下に、本実施形態の更なる変形例について説明する。
図7は、実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の周辺回路領域を示す断面模式図である。図8は、実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。
本変形例において、有機絶縁膜51aは、図7、8に示すように、感光性樹脂を用いて感光エッチングにより形成されている。より具体的には、無機絶縁膜41aを形成するよりも先に感光性樹脂膜の感光(露光)及びエッチング(現像処理)し、有機絶縁膜51aをパターン形成する。続いて、有機絶縁膜51aのベーク工程(例えば、200℃、30分間)を行う。これにより、有機絶縁膜51aの開口部(孔部)の形状がなだらかとなり、コンタクトホール31c、31gのアスペクト比を低減することができる。また、有機絶縁膜51aのコンタクト部(コンタクトホール31c、31gとなる部分)を最初に除去する際、アッシング(剥離)工程が不要になる。その後、無機絶縁膜41aを成膜し、四フッ化炭素(CF4)等を用いたドライエッチングにより、有機絶縁膜51aが除去された領域と重なるようにコンタクトホール31c、31gとなる領域の無機絶縁膜41aを除去する。無機絶縁膜41aをドライエッチングによりパターニングすることによって、コンタクトホール31c、31gの微細加工が可能になるとともに、下層にある第一配線層61の微細化が可能になる。その後、無機絶縁膜41aをストッパ材として、O2プラズマによりレジストマスクをアッシング除去する。これにより、有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aを貫通するコンタクトホール31c、31gが形成される。

0163

このように、感光性樹脂からなる有機絶縁膜51a上に無機絶縁膜41a(パッシベーション膜)を形成することによって、ドライプロセスによるダメージが発生するのを抑制することができる。より具体的には、無機絶縁膜41aをドライエッチングによりエッチングする際に、有機絶縁膜51aの液晶層側の全面が無機絶縁膜41aに覆われている。すなわち、有機絶縁膜51aの液晶層側の上面及び側面(例えば、開口部の壁面)が無機絶縁膜41aに覆われている。そのため、有機絶縁膜51aにドライエッチングによるダメージが発生するのを抑制することができる。また、コンタクトホール31c、31gの形成工程におけるレジストアッシング時に、有機絶縁膜51aが酸素プラズマによるダメージを受けないようにすることができる。このような観点から、有機絶縁膜51aの開口部の壁面の全部は、無機絶縁膜41aで覆われていることが好ましい。

0164

またこのとき、無機絶縁膜41aは、ウェットエッチングされてもよい。この場合は、レジストマスクは剥離液により剥離すればよい。したがって、有機絶縁膜51aがアッシングやドライエッチングのダメージを受けなくすることができる。

0165

図9は、実施形態3の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、(a)は、額縁領域における端子部を示し、(b)は、額縁領域における周辺回路部を示す。図10は、実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。
図9(b)、10に示すように、本変形例において、有機絶縁膜51上には、無機絶縁膜41aと同様にガスバリア絶縁膜として機能する無機絶縁膜41cが形成される。すなわち、有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aの積層体と同様に、有機絶縁膜51及び無機絶縁膜41cの積層体が形成される。

0166

このように、画素電極36よりも下層にガスバリア絶縁膜として機能する無機絶縁膜41a、41cが設けられていることから、PSAモードにおけるガスや気泡による不良の発生をより抑制することができる。すなわち、有機絶縁膜51a、51を感光性樹脂により形成し、重合性成分の光照射工程において有機絶縁膜51a、51にUV光が照射され、画素電極36の下層からガスが発生したとしても、画素電極36よりも下層から発生するガスが液晶層に侵入するのを無機絶縁膜41a、41cによりほぼ完全に防ぐことができる。したがって、液晶層中に気泡が発生するのをより抑制することができる。

0167

また、図9(a)に示すように、端子部には有機絶縁膜51は設けられていないことから、端子部において、無機絶縁膜41a上には無機絶縁膜41cが直接積層される。このように、端子部に無機絶縁膜41a、41cの積層体を設けることによって、無機絶縁膜41a単層の場合より、膜の機械的強度を向上することができる。したがって、FPC基板70の熱圧着時のリワークに起因する種々の不良をより効果的に抑制することができる。

0168

更に、画素電極36と同一層の最上層配線層(ITO膜やIZO膜等の透明導電膜)から形成されたパッド部27の下には、最上層配線層の直下の配線層(最近接下層配線層69、本実施形態では第二配線層62)が配置されている。これにより、パッド部27の端子抵抗を低減することができる。パッド部27を最上層配線層のみから形成した場合、最上層配線層は、通常、ITO膜等の透明導電膜であり、シート抵抗値が高くなるが、下層の低抵抗配線層(第一配線層61や第二配線層62)との積層構造にすることで、パッド部27のシート抵抗値を低減することが期待できる。しかしながらそのために、ドライエッチ等で最近接下層配線層69を除去した場合、最近接下層配線層69の下の配線層(本実施形態では第一配線層61)の表面がエッチングダメージを受けるため、最近接下層配線層69の下の配線層(第一配線層61)と最上層配線層(透明導電膜)とのコンタクト抵抗が増大し、結果的に端子抵抗が増加する。したがって、パッド部27の最上層配線層の下に最近接下層配線層69を残した方が好ましい。

0169

図11は、実施形態3の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、(a)は、額縁領域における端子部を示し、(b)は、額縁領域における周辺回路部を示す。図12は、実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。
本変形例において、図11(b)、12に示すように、無機絶縁膜41aが形成されない代わりに、有機絶縁膜51上に無機絶縁膜41aと同様のガスバリア絶縁膜として機能する無機絶縁膜41cが形成される。

0170

このように、画素電極36よりも下層にガスバリア絶縁膜として機能する無機絶縁膜41cが設けられていることから、PSAモードにおける気泡による不良の発生を抑制することができる。すなわち、有機絶縁膜51a、51を感光性樹脂により形成し、重合性成分の光照射工程において有機絶縁膜51a、51にUV光が照射され、画素電極36の下層からガスが発生したとしても、画素電極36よりも下層から発生するガスが液晶層に侵入するのを無機絶縁膜41cによりほぼ完全に防ぐことができる。したがって、液晶層中に気泡が発生するのをより抑制することができる。また、無機絶縁膜41aの形成工程を削減することができるので、製造工程の簡略化が可能となる。

0171

また、端子部においては、図11(a)に示すように、有機絶縁膜51a上に無機絶縁膜41cが積層され、有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41cの積層体が設けられている。これにより、無機絶縁膜41aを用いた場合と同様に、FPC基板70の熱圧着時のリワークに起因する種々の不良を抑制することができる。また、パッド部27の最上層配線層の下には最近接下層配線層69が設けられている。更に、有機絶縁膜51aは、図11、12に示すように、感光性樹脂を用いて感光エッチングにより形成されている。

0172

図13は、実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。
本変形例は、図13に示すように、有機絶縁膜51が感光性樹脂を用いて感光エッチングにより形成されていること以外は、図12で示した例と同じ構成を有する。すなわち、無機絶縁膜41cを形成するよりも先に感光性樹脂膜の感光(露光)及びエッチング(現像処理)し、有機絶縁膜51をパターン形成する。続いて、有機絶縁膜51のベーク工程(例えば、200℃、30分間)を行う。これにより、有機絶縁膜51の開口部(孔部)の形状がなだらかとなり、コンタクトホール31jのアスペクト比を低減することができる。また、有機絶縁膜51のコンタクト部(コンタクトホール31jとなる部分)を最初に除去する際、アッシング(剥離)工程が不要になる。その後、無機絶縁膜41cを成膜し、四フッ化炭素(CF4)等を用いたドライエッチングにより、有機絶縁膜51が除去された領域と重なるようにコンタクトホール31jとなる領域の無機絶縁膜41cを除去する。無機絶縁膜41cをドライエッチングによりパターニングすることによって、コンタクトホール31jの微細加工が可能になるとともに、下層にある第二配線層62の微細化が可能になる。その後、無機絶縁膜41cをストッパ材として、O2プラズマによりレジストマスクをアッシング除去する。これにより、有機絶縁膜51及び無機絶縁膜41cを貫通するコンタクトホール31jが形成される。

0173

このように、感光性樹脂からなる有機絶縁膜51上に無機絶縁膜41c(パッシベーション膜)を形成することによって、ドライプロセスによるダメージが発生するのを抑制することができる。より具体的には、無機絶縁膜41cをドライエッチングによりエッチングする際に、有機絶縁膜51の液晶層側の全面が無機絶縁膜41cに覆われている。すなわち、有機絶縁膜51の液晶層側の上面及び側面(例えば、開口部の壁面)が無機絶縁膜41cに覆われている。そのため、有機絶縁膜51にドライエッチングによるダメージが発生するのを抑制することができる。また、コンタクトホール31jの形成工程におけるレジストアッシング時に、有機絶縁膜51が酸素プラズマによるダメージを受けないようにすることができる。このような観点から、有機絶縁膜51の開口部の壁面の全部は、無機絶縁膜41cで覆われていることが好ましい。

0174

またこのとき、無機絶縁膜41cは、ウェットエッチングされてもよい。この場合は、レジストマスクは剥離液により剥離すればよい。したがって、有機絶縁膜51がアッシングやドライエッチングのダメージを受けなくすることができる。

0175

図14は、実施形態3の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、(a)は、額縁領域における端子部を示し、(b)は、額縁領域における周辺回路部を示す。図15は、実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。
本変形例において、有機絶縁膜51aは、図14、15に示すように、エッチバック(etch back)されている。より具体的には、有機絶縁膜51aを成膜した後、第一配線層61が露出するまで有機絶縁膜51aをドライエッチングによりエッチバックする。続いて、無機絶縁膜41aを成膜し、四フッ化炭素(CF4)等を用いたドライエッチングによりコンタクトホール31c、31gとなる領域の無機絶縁膜41aを除去する。本変形例では、有機絶縁膜51aの厚さ分だけパッド部27とパッド部27以外の領域とにおける段差が低減するため、パッド部27とパッド部27以外の領域とにおけるACF80中の導電性微粒子81の変形量が緩和され、ACFの接触性をより向上することができる。

0176

また、端子部においては、図14(a)に示すように、パッド部27の最上層配線層の下には最近接下層配線層69が設けられている。

0177

図16は、実施形態3の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、(a)は、額縁領域における端子部を示し、(b)は、額縁領域における周辺回路部を示す。図17は、実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。

0178

本変形例においては、図17に示すように、補助容量上電極66aと重なる領域に、第一配線層61により形成された第二の補助容量下電極67と、第二配線層62により形成された第二の補助容量上電極66bとが設けられている。そして、補助容量下電極67及び補助容量上電極66bが重なる領域の有機絶縁膜51aは除去され、補助容量下電極67及び補助容量上電極66bは、無機絶縁膜41aを介して対向配置されている。このように、各画素には、半導体層23、ゲート絶縁膜24及び補助容量上電極66aを含む画素補助容量68aのみならず、補助容量下電極67、無機絶縁膜41a及び補助容量上電極66bを含む第二の画素補助容量68bが設けられている。これにより、一つの画素内に一つの画素補助容量68aのみを形成する場合に比べて、画素補助容量68a及び画素補助容量68bの大きさ(面積)を小さくすることができるので、画素開口率を向上することができる。

0179

また、有機絶縁膜51a、51は、図16、17に示すように、感光性樹脂を用いて感光エッチングにより形成され、その後、無機絶縁膜41a、41cが成膜及びエッチングされることによってパターン形成されている。また、端子部においては、図16(a)に示すように、有機絶縁膜51a上に無機絶縁膜41a、41cの積層体が積層されている。更に、パッド部27の最上層配線層の下には最近接下層配線層69が設けられている。

0180

(実施形態4)
図18は、実施形態4の液晶表示装置の額縁領域における断面模式図であり、(a)は、端子部を示し、(b)は、周辺回路領域を示す。なお、本実施形態と実施形態3とで重複する内容についての説明は省略する。

0181

本実施形態の液晶表示装置200は、実施形態3の液晶表示装置における有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41の積層体上に、更に有機絶縁膜51b及び無機絶縁膜41bの積層体が形成された構造を有する。

0182

より具体的には、本実施形態のTFT基板12は、図18(a)に示すように、端子部において、層間絶縁膜及び平坦化膜として機能する有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aの積層体上に、第二配線層62からなる引き回し配線30cと、保護膜として機能する有機絶縁膜51b及び無機絶縁膜41bの積層体とが絶縁基板21側からこの順に更に積層された構造を有する。第二配線層62からなる引き回し配線30cは、有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aに設けられたコンタクトホール(ビアホール)31dを介して第一配線層61からなる接続端子(外部接続端子)26と接続されている。

0183

また、TFT基板12は、図18(b)に示すように、周辺回路領域において、第二配線層62上に、層間絶縁膜及び平坦化膜として機能する有機絶縁膜51b及び無機絶縁膜41bの積層体と、第三配線層63からなる引き回し配線30dとが絶縁基板21側からこの順に更に積層された構造を有する。第三配線層63からなる引き回し配線30dは、有機絶縁膜51b及び無機絶縁膜41bに設けられたコンタクトホール(ビアホール)31eを介して第二配線層62からなる引き回し配線30bと接続されている。

0184

このように、本実施形態の液晶表示装置200によれば、微細加工が可能である配線の更なる多層化が可能になる。

0185

なお、追加される配線層と、有機絶縁膜及び無機絶縁膜の積層体の数は特に限定されず、所望のレイアウトに合わせて適宜設定すればよい。

0186

また、本実施形態の液晶表示装置200は、実施形態3の(11)有機・無機積層体の形成工程と、(12)コンタクトホールの形成工程と、(13)第二配線層の形成工程とを適宜、必要回数繰り返し行うことによって作製することができる。なお、有機絶縁膜51b及び無機絶縁膜41bの膜厚はそれぞれ、膜厚1〜4μm(好適には、2〜3μm)及び膜厚10〜200nm(好適には、20〜100nm)とすればよい。また、有機絶縁膜51b及び無機絶縁膜41bはそれぞれ、有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aと同様、異なる材料からなる複数の膜が積層されてもよい。更に、有機絶縁膜51a及び有機絶縁膜51bと、無機絶縁膜41a及び無機絶縁膜41bとはそれぞれ、異なる材料から形成されてもよい。

0187

そして、本実施形態において、有機絶縁膜51aや有機絶縁膜51b、有機絶縁膜51は、無機絶縁膜からなる平坦化膜(無機平坦化膜)であってもよく、この場合、Si−H含有ポリシロキサン(MSQ)系材料からなる膜や多孔質シリカ膜を用いればよい。このように、本実施形態の液晶表示装置200は、平坦化膜の直上に無機絶縁膜が積層された平坦化膜・無機膜積層体を有してもよい。

0188

図19は、実施形態4の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、(a)は、額縁領域における端子部を示し、(b)は、額縁領域における周辺回路部を示す。
本変形例において、有機絶縁膜51a、51bは、図19に示すように、感光性樹脂を用いて感光エッチングにより形成され、その後、無機絶縁膜41a、41bが成膜及びエッチングされることによってパターン形成されている。また、端子部においては、図19(a)に示すように、最上層配線層により形成されたパッド部27の下には最近接下層配線層69が設けられている。

0189

(実施形態5)
図20は、実施形態5の液晶表示装置の端子部における断面模式図である。なお、本実施形態と実施形態3及び4とで重複する内容についての説明は省略する。

0190

本実施形態の液晶表示装置300は、接続端子(外部接続端子)26が第一配線層61ではなく、より上層の第二配線層62から形成されたことを除いては、実施形態4の液晶表示装置200と同様の形態を有する。

0191

より具体的には、本実施形態のTFT基板13は、図20に示すように、端子部において、無機絶縁膜41上に、第一配線層61からなる引き回し配線30eと、層間絶縁膜及び平坦化膜として機能する有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aの積層体と、第二配線層62からなる接続端子(外部接続端子)26と、保護膜として機能する有機絶縁膜51b及び無機絶縁膜41bの積層体とが絶縁基板21側からこの順に積層された構造を有する。第二配線層62からなる接続端子(外部接続端子)26は、有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aに設けられたコンタクトホール(ビアホール)31dを介して第一配線層61からなる引き回し配線30eと接続されている。

0192

実施形態4の液晶表示装置200においては、有機絶縁膜及び無機絶縁膜の積層体と、配線層との積層構造を増やすほど、パッド部27とパッド部27以外の領域とにおけるACF80中の導電性微粒子81の変形量の差が増大するため、応力の不均一化が生じ、その結果、TFT基板12とFPC基板70との接続不良に繋がることが懸念される。

0193

それに対して、本実施形態の液晶表示装置300のように、端子部において、なるべく上層、好ましくは最上層の無機絶縁膜及び有機絶縁膜の積層体の直下の配線層(本実施形態では第二配線層62)により接続端子26を形成することによって、パッド部27の溝が小さくなり、パッド部27とパッド部27以外の領域とにおけるACF80中の導電性微粒子81の変形量の差が緩和されるため、応力の不均一化に起因する接続不良の発生を抑制することができる。

0194

なお、本実施形態において、有機絶縁膜51aや有機絶縁膜51bは、無機絶縁膜からなる平坦化膜(無機平坦化膜)であってもよく、この場合、Si−H含有ポリシロキサン(MSQ)系材料からなる膜や多孔質シリカ膜を用いればよい。このように、本実施形態の液晶表示装置300は、平坦化膜の直上に無機絶縁膜が積層された平坦化膜・無機膜積層体を有してもよい。

0195

図21は、実施形態5の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、額縁領域における端子部を示す。
本変形例において、有機絶縁膜51a、51bは、図21に示すように、感光性樹脂を用いて感光エッチングにより形成され、その後、無機絶縁膜41a、41bが成膜及びエッチングされることによってパターン形成されている。

0196

図22は、実施形態5の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、(a)は、額縁領域における端子部を示し、(b)は、額縁領域における周辺回路部を示す。図23は、実施形態3の液晶表示装置に係る変形例の画素領域を示す断面模式図である。
有機絶縁膜51bは、図22(a)に示すように、端子部において除去され、接続端子26上には直接、無機絶縁膜41bが形成されている。本変形例では、有機絶縁膜51bの厚さ分だけパッド部27とパッド部27以外の領域とにおける段差が低減するため、パッド部27とパッド部27以外の領域とにおけるACF80中の導電性微粒子81の変形量が更に緩和され、ACFの接触性をより向上することができる。

0197

また、パッド部27の最上層配線層の下には最近接下層配線層69が設けられている。更に、有機絶縁膜51a、51bは、図22(b)、23に示すように、感光性樹脂を用いて感光エッチングにより形成され、その後、無機絶縁膜41a、41bが成膜及びエッチングされることによってパターン形成されている。

0198

(実施形態6)
図24は、実施形態6の液晶表示装置の端子部における断面模式図である。なお、本実施形態と実施形態3〜5とで重複する内容についての説明は省略する。

0199

本実施形態の液晶表示装置400は、端子部において有機絶縁膜が全て除去されていることを除いては、実施形態3の液晶表示装置100と同様の形態を有する。

0200

より具体的には、TFT基板14は、図7に示すように、端子部において、第一配線層61からなる接続端子(外部接続端子)26上に直接、保護膜として機能する無機絶縁膜41aが積層された構造を有する。

0201

実施形態3〜5の液晶表示装置100、200、300のように、端子部に有機絶縁膜が存在する限り、FPC基板70のリワークに起因する信頼性の低下を完全に解決することは困難である。また、実施形態5の液晶表示装置300は、応力の不均一化に起因する接続不良の発生を抑制することができるが、やはり有機絶縁膜51b及び無機絶縁膜41bの厚さの分だけパッド部27とパッド部27以外の領域とにおいて段差が存在するため、パッド部27とパッド部27以外の領域とにおけるACF80中の導電性微粒子81の変形量が完全に同一になることはなく、ACFの接触性の点が改善の余地がある。

0202

それに対して、本実施形態の液晶表示装置400は、端子部においてリワークで問題となる有機絶縁膜が全く存在しない構造であるため、上述のリワークに起因する信頼性の低下を完全に改善することができる。また、有機絶縁膜の厚さ分だけパッド部27とパッド部27以外の領域とにおける段差が低減するため、パッド部27とパッド部27以外の領域とにおけるACF80中の導電性微粒子81の変形量が更に緩和され、ACFの接触性をより向上することができる。

0203

なお、本実施形態の液晶表示装置400は、端子部に有機絶縁膜を設けないことを除いて、実施形態3の液晶表示装置100と同様にして作製することができる。

0204

また、本実施形態において、有機絶縁膜は、少なくともACF80等の異方性導電材料が設けられた領域に形成されないことが好ましい。

0205

図25は、実施形態6の液晶表示装置に係る変形例を示す断面模式図であり、額縁領域における端子部を示す。
本変形例は、図25に示すように、パッド部27の最上層配線層の下に最近接下層配線層69が設けられている。

0206

図26は、実施形態6の液晶表示装置の変形例の端子部における断面模式図である。
TFT基板14は、図26に示すように、ゲート電極(ゲート配線)25と同一層からなる接続端子(外部接続端子)26が端子部にまで延伸されるとともに、第一配線層61と、ITO膜等の透明導電膜とから構成されるパッド部27を有してもよい。これにより、無機絶縁膜41aを端子部に設けずとも、無機絶縁膜41を保護膜として機能されることができるので、図24で示した場合と同様の効果を奏することができる。

0207

他方、本実施形態の液晶表示装置400は、端子部において有機絶縁膜51bが除去されていることを除いては、図20で示した実施形態5の液晶表示装置300と同様の形態を有してもよい。すなわち、本実施形態のTFT基板14は、端子部において、無機絶縁膜41上に、第一配線層61からなる引き回し配線30eと、層間絶縁膜及び平坦化膜として機能する有機絶縁膜51a及び無機絶縁膜41aと、第二配線層62からなる接続端子(外部接続端子)26と、保護膜として機能する無機絶縁膜41bとが絶縁基板21側からこの順に積層された構造を有してもよい。これによっても、図24で示した場合と同様に、ACFの接触性をより向上することができる。なおこの形態において、有機絶縁膜51aは、無機絶縁膜からなる平坦化膜(無機平坦化膜)であってもよく、この場合、Si−H含有ポリシロキサン(MSQ)系材料からなる膜や多孔質シリカ膜を用いればよい。このように、本実施形態の液晶表示装置400は、平坦化膜の直上に無機絶縁膜が積層された平坦化膜・無機膜積層体を有してもよい。

0208

以下、上記実施形態1〜6において、無機絶縁膜を形成する前に有機絶縁膜をエッチングする実施形態をより詳細を説明する。なお以下では、周辺回路領域を例に説明するが、以下の実施形態は周辺回路領域に特に限定されず、端子部に適用してもよいし、画素領域に適用してもよい。
図27は、実施形態1〜6に係る液晶表示装置の周辺回路領域における断面模式図である。また、図28−1(a)〜(d)及び図28−2(e)〜(g)は、製造工程における実施形態1〜6に係る液晶表示装置の周辺回路領域における断面模式図である。なお、以下の形態と実施形態3〜6とで重複する内容についての説明は省略する。

0209

実施形態3で示した製造方法のように、有機絶縁膜と無機絶縁膜とを積層した後に、有機絶縁膜及び無機絶縁膜の積層体を一括してドライエッチングすることによってコンタクトホールを形成する場合、有機絶縁膜の膜厚は、例えば2μm以上と厚く、有機絶縁膜及び無機絶縁膜の積層体に形成されるコンタクトホールのアスペクト比が高くなり、上下の配線層間のコンタクトが取りにくくなることがある。また、このコンタクトホールの内壁では、ドライエッチング及びレジストアッシング時に有機絶縁膜が露出するため、上述のように、有機絶縁膜がエッチング及びレジストアッシングによるダメージを受ける場合がある。

0210

それに対して、本実施形態の液晶表示装置500は、有機絶縁膜51aや有機絶縁膜51の材料として感光性樹脂膜が用いられるとともに、以下に示す方法により作製される。

0211

まず、実施形態3の(10)第一配線層の形成工程までを行う。次に、図28−1(a)に示すように、実施形態3の方法と同様にして、絶縁基板の全面にスピンコート法等により感光性アクリル樹脂膜等の感光性樹脂を成膜(塗布)することによって、有機絶縁膜51aを形成する。これにより、第一配線層61が有機絶縁膜51aにより被覆されるとともに、TFT基板の表面が平坦化される。

0212

次に、有機絶縁膜51aの感光エッチングを行う。すなわち、図28−1(b)に示すように、所望の形状の遮光パターンが形成されたフォトマスク32aを介して有機絶縁膜51aを感光(露光)した後、エッチング(現像処理)を行うことによってコンタクトホール31cとなる領域の有機絶縁膜51aを除去する。

0213

次に、有機絶縁膜51a(感光性樹脂膜)のベーク工程(略200℃、30分間)を行う。これにより、図28−1(c)に示すように、有機絶縁膜51aの開口部の(孔部)の形状がなだらかとなり、コンタクトホール31cのアスペクト比を低減することができる。

0214

次に、図28−1(d)に示すように、実施形態3の方法と同様にして、絶縁基板の全面にスパッタ法やPECVD法等により無機絶縁膜41a(SiNx膜やSiO2膜)を形成する。なお、チャンバー内の汚染の影響等を考慮すると、無機絶縁膜41aは、基板温度を低温にした状態での成膜が可能であるスパッタ法により形成されることが好ましい。これにより、無機絶縁膜41aの膜質を向上することができる。これは、高温処理では有機成分が飛散し、膜性能の劣化や装置のチャンバーの汚染が発生する可能性があるためである。

0215

次に、フォトリソグラフィ法によりレジストをパターン形成する。具体的には、図28−2(e)に示すように、フォトマスク32aとは異なるフォトマスク32bでレジスト33aを感光した後、現像処理することによって、レジスト33aのコンタクトホール31cとなる領域を除去する。

0216

次に、図28−2(f)に示すように、レジスト33aをマスクとして、四フッ化炭素(CF4)等を用いたドライエッチング、又は、フッ酸(HF)等を用いたウェットエッチングにより、有機絶縁膜51aの開口部の壁面が無機絶縁膜41aにより全て覆われ、かつ無機絶縁膜41aの開口部が有機絶縁膜51aが除去された領域と重なるように無機絶縁膜41aをエッチングし、コンタクトホール31cを形成する。

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