JP3656640B2 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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、電気光学装置に関し、特に光透過性に優れた絶縁層の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶装置、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置等の表示装置として、マトリクス状に配置された多数の画素を、画素毎に駆動するために、各画素に薄膜半導体装置である薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)を設けたアクティブマトリクス型の表示装置が知られている。かかる構成の表示装置においては、画素電極とＴＦＴとを層間絶縁膜によって絶縁する一方、ＴＦＴからの駆動信号はコンタクトホールを介して画素電極に導通されている。
このような層間絶縁膜としては、例えばアクリル樹脂等を主体とする感光性樹脂が用いられており、このような感光性材料を用いた液晶パネルも知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２１１７７９号公報
【特許文献２】
特開平９−１５２６２５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、感光性樹脂には色付き（例えば黄色の色付き）が発生し易く、特に低波長の色光（例えば波長４００ｎｍ程度）の透過率が低下する場合があり、表示特性を低下させる惧れがあった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、電気光学装置等に用いるための絶縁材料であって、表示特性を低下させることのない樹脂絶縁層の製造方法、ならびに該方法を用いた電気光学装置用基板、電気光学装置の製造方法、さらには該電気光学装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明の樹脂絶縁層の製造方法は、
基板上に、感光性を有するアクリル樹脂を主体とする感光性樹脂層を形成する工程と、
形成した感光性樹脂層に対して露光を行う第１露光工程と、
露光した感光性樹脂層に対して現像を行う現像工程と、
現像した感光性樹脂層に対して、前記基板の温度を１００℃〜２５０℃としながら、約３６５ｎｍに発光ピークを備える高圧水銀ランプを用いて、３６５ｎｍにおける照度が８０ｍＷ／ｃｍ２以上、かつ照射エネルギー密度を５Ｊ／ｃｍ２〜３０Ｊ／ｃｍ２の露光を行う第２露光工程とを含むことを特徴とする。
【０００７】
このように樹脂絶縁層を感光性樹脂から構成するものとし、さらにこの感光性樹脂に対して前記条件にて露光を行うことで、製造される絶縁層に発生する色付きが大きく改善されることを見出した。すなわち、照度を８０ｍＷ／ｃｍ２以上として露光を行ったところ、感光性樹脂が色抜きされ、製造される絶縁材料において例えば波長４００ｎｍの色光の透過率が９５％以上となった。これは、照度の高い光を照射することにより、感光性樹脂の架橋反応が促進され、可視光域の吸収が少なくなったためであると推測される。露光工程において、照度を８０ｍＷ／ｃｍ２未満とすると、十分な色抜きが行われず、製造される絶縁材料に色付きが発生する場合がある。なお、本発明の露光工程において、照度を１００ｍＷ／ｃｍ２以上とすれば色抜きをさらに確実に行うことが可能となる。
【０００８】
また、本発明では照射エネルギー密度を５Ｊ／ｃｍ２〜３０Ｊ／ｃｍ２としているため、感光性樹脂に対する熱の影響も生じ難く、例えば熱により感光性樹脂が分解される等の不具合も殆ど生じ難い。ここで、照射エネルギー密度を５Ｊ／ｃｍ２未満とした場合、十分な色抜きが行われない場合があり、一方、３０Ｊ／ｃｍ２を超えるエネルギーの光を照射した場合には、樹脂に対して過度の熱が加わり、該樹脂の分解が生じる場合があり、また、例えば当該樹脂絶縁層を成膜する基板にも熱の影響により変形等が生じる場合がある。なお、本発明の露光工程において、照射エネルギーは好ましくは１０Ｊ／ｃｍ２〜２０Ｊ／ｃｍ２とするのが良い。
【０００９】
また、本発明では基板温度を１００℃〜２５０℃として露光を行うもとしているため加熱により樹脂の色抜きが促進されている。１００℃未満の場合、色抜きの促進効果が得られない場合があり、該露光工程に長時間を要する場合がある。また、２５０℃を超えると、樹脂が分解される場合があり、さらには例えば当該樹脂絶縁層を成膜する基板にも熱の影響により変形等が生じる場合がある。なお、例えば感光性樹脂を基板上に成膜した後に前記露光工程を行う場合には、該基板温度が前記温度範囲となるように設定するものとする。また、光照射により温度上昇を伴う場合には、所定の冷却装置、例えば冷却用ファン等により冷却することで前記温度範囲に設定することが可能となる。
【００１０】
前記感光性樹脂としては、例えばアクリル樹脂を主体とするものを用いることができる。
すなわち、アクリル樹脂は高い透明性及び絶縁性を有しているため、これを電気光学装置の層間絶縁膜用絶縁材料として用いることが適している。
【００１１】
また、前記第２露光工程は、約３６５ｎｍに発光ピークを備える高圧水銀ランプを用いて行い、３５０〜３８０ｎｍにおける照度を基板上で８０ｍＷ／ｃｍ２以上とすることができる。
このような高圧水銀ランプは比較的低波長の発光ピークを有し、高照度での露光を可能とする。
【００１２】
さらに第２露光工程において、前記高圧水銀ランプから発光される光のうち波長３００ｎｍ未満の光を遮るフィルターを用いるものとすることができる。
波長３００ｎｍ未満の光照射を行うと、樹脂が分解してしまう場合があり、これを遮るフィルターを用いることで該樹脂の分解を防止ないし抑制することが可能となる。
【００１３】
本発明の電気光学装用基板は、前記の樹脂絶縁層の製造方法で得られた樹脂絶縁層を、備えたことを特徴としている。
この電気光学装置用基板によれば、その樹脂絶縁層が、前述したように色光の透過率が高く、また、特に短波長側での色付きが問題となることもなく、色付きの少ない表示特性に優れた電気光学装置を提供し得るものとなる。
【００１４】
また、前記電気光学装用基板においては、前記樹脂絶縁層の、波長４００ｎｍの色光に対する透過率が９５％以上であるのが好ましい。
このようにすれば、より色付きが少なく表示特性に優れた電気光学装置を提供し得るものとなる。
【００１５】
また、前記電気光学装用基板においては、前記樹脂絶縁層の膜厚が３μｍ以上であるのが好ましい。
このようにすれば、樹脂絶縁層が良好な絶縁性を有し、しかも平坦化膜としても機能するようになる。
【００１６】
また、本発明の電気光学装置の製造方法は、前記樹脂絶縁層の製造工程を具備し、あるいは前記電気光学装置用基板を用いることを特徴とする。
このような方法によれば、樹脂絶縁膜が上述の通り透明性の高い絶縁材料となるため、色付きの少ない表示特性に優れた電気光学装置を提供することができるようになる。
【００１７】
また、本発明の電気光学装置は、前記製造方法により形成された樹脂絶縁層を具備し、あるいは前記の電気光学装置用基板を備えたことを特徴としている。
この電気光学装置によれば、色付きが少なく表示特性に優れた表示装置となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
［電気光学装置］
まず、本発明の電気光学装置に係る液晶表示装置について、その一実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
本実施の形態では、素子基板上の画素電極が反射表示領域と透過表示領域とを備えた、アクティブマトリクス方式の半透過反射型液晶表示装置の例を挙げて説明する。
図１は本実施の形態の液晶表示装置を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図であり、図２は図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。図３は、電気光学装置（液晶表示装置）の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００１９】
図１および図２において、本実施の形態の液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とがシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶５０が封入、保持されている。シール材５２の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる周辺見切り５３が形成されている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１および実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。
【００２０】
なお、データ線駆動回路２０１および走査線駆動回路２０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（Tape Automated Bonding）基板とＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的および機械的に接続するようにしてもよい。なお、液晶表示装置１００においては、使用する液晶５０の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
【００２１】
また、液晶表示装置１００をカラー表示用として構成する場合には、対向基板２０において、ＴＦＴアレイ基板１０の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【００２２】
このような構造を有する液晶表示装置１００の画像表示領域においては、図３に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。反射電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして反射電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図２に示す対向基板２０の対向電極２１との間で一定期間保持される。
【００２３】
なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、反射電極９と対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０が付加されている。例えば、反射電極９の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い液晶表示装置１００を実現することができる。なお、蓄積容量６０を形成する方法としては、図３に示すように、蓄積容量６０を形成するための配線である容量線３ｂとの間に形成する場合、または前段の走査線３ａとの間に形成する場合のいずれであってもよい。
【００２４】
図４は、本実施の形態に用いたＴＦＴアレイ基板の一つの画素を示す平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ’線における画素の断面図である。なお、図４及び図５においては、感光性樹脂を用いて複数の凸部を形成する場合を例として図示している。
【００２５】
図４において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、アルミニウムや銀、もしくはこれらの合金、または前記の金属膜とチタン、窒化チタン、モリブデン、タンタル等の金属膜との積層膜から構成された反射電極９と、該反射電極９と電気的に接続されたＩＴＯ等の透明導電膜から構成された透明電極９１とにより形成される画素電極がマトリクス状に形成されており、これら各反射電極９に対して画素スイッチング用のＴＦＴ３０（図３参照）がそれぞれ電気的に接続されている。また、画素電極が形成された領域の縦横の境界に沿って、データ線６ａ、走査線３ａおよび容量線３ｂが形成され、ＴＦＴ３０がデータ線６ａおよび走査線３ａに対して接続されている。
【００２６】
すなわち、データ線６ａは、コンタクトホール８を介してＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ａに電気的に接続され、反射電極９は、コンタクトホール１５およびドレイン電極６ｂを介してＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｄに電気的に接続されている。また、ＴＦＴ３０のチャネル形成用領域１ａ’に対向するように走査線３ａが延びている。なお、蓄積容量６０（蓄積容量素子）は、画素スイッチング用のＴＦＴ３０を形成するための半導体膜１の延設部分１ｆを導電化したものを下電極とし、この下電極１ｆに、走査線３ａと同層の容量線３ｂが上電極として重なった構造になっている。
【００２７】
なお、本実施形態の場合、反射電極９に形成された開口部９ｄには透明電極９１が形成されているので、透過表示モードにおいては、前記開口部９ｄ領域内の透明電極から液晶に画像信号が供給され、この開口部９ｄを介してバックライト（図示略）からの光が液晶層を透過することによって表示に供されることとなる。
【００２８】
図５に示すように、この反射領域のＡ−Ａ’線で切断したときの断面は、ＴＦＴアレイ基板１０の基体としての透明なＴＦＴアレイ基板用のガラス基板１０’の表面に、厚さが１００ｎｍ〜５００ｎｍのシリコン酸化膜（絶縁膜）からなる下地保護膜１１が形成され、この下地保護膜１１の表面には、厚さが３０ｎｍ〜１００ｎｍの島状の半導体膜１が形成されている。半導体膜１の表面には、厚さが約５０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜２が形成され、このゲート絶縁膜２の表面に、厚さが１００ｎｍ〜８００ｎｍの走査線３ａがゲート電極として形成されている。半導体膜１のうち、走査線３ａに対してゲート絶縁膜２を介して対向する領域がチャネル形成用領域１ａ’になっている。このチャネル形成用領域１ａ’に対して一方側には、低濃度領域１ｂおよび高濃度ソース領域１ａを備えるソース領域が形成され、他方側には低濃度領域１ｂおよび高濃度ドレイン領域１ｄを備えるドレイン領域が形成され、その中間には、ソース、ドレインのどちらの領域にも属さない高濃度領域１ｃが形成されている。
【００２９】
画素スイッチング用のＴＦＴ３０の表面側には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのシリコン酸化膜からなる第１層間絶縁膜４、および厚さが１００ｎｍ〜８００ｎｍのシリコン窒化膜からなる第２層間絶縁膜５（表面保護膜）が形成されている（この第２層間絶縁膜５（表面保護膜）は形成しなくてもよい）。第１層間絶縁膜４の表面には厚さが１００ｎｍ〜８００ｎｍのデータ線６ａが形成され、このデータ線６ａは、第１層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホール８を介して高濃度ソース領域１ａに電気的に接続されている。
【００３０】
第２層間絶縁膜５の上層には、アクリル樹脂を主体として構成される感光性樹脂（硬化樹脂）からなる凸部形成層（層間絶縁層）７が形成され、凸部形成層７の表面にはなだらかな湾曲面を有する凸部パターンが形成されている。凸部形成層７は、透明性の高い樹脂からなり、具体的には波長４００ｎｍの光の透過率が９５％以上の樹脂から構成されている。すなわち、アクリル樹脂にみられる黄色の色付きを所定の方法により回避した構成となっている。
【００３１】
そして、凸部形成層７の上層には、アルミニウムや銀、もしくはこれらの合金、またはこれらの金属膜とチタン、窒化チタン、モリブデン、タンタル等の金属膜との積層膜からなる反射電極９が形成されている。反射電極９には、各画素毎に開口部９ｄが形成され、該反射電極９及び該開口部９ｄ上には、ＩＴＯ等の透明導電膜から構成される透明電極が形成されている。そして、図示しないバックライトからの光を前記開口部９ｄから透過させることによって、透過表示可能としている。また、透明電極９１の表面側にはポリイミド膜からなる配向膜１２が形成されており、この配向膜１２の表面側には、ラビング処理が施されている。
【００３２】
なお、ＴＦＴ３０は、好ましくは上述のようにＬＤＤ構造（Lightly Doped Drain構造）を持つが、低濃度領域１ｂに相当する領域に不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を有していてもよい。また、ＴＦＴ３０は、ゲート電極（走査線３ａの一部）をマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込み、自己整合的に高濃度のソースおよびドレイン領域を形成したセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。
【００３３】
また、本実施の形態では、ＴＦＴ３０のゲート電極（走査線３ａ）をソース−ドレイン領域の間に２個配置したデュアルゲート（ダブルゲート）構造としたが、１個配置したシングルゲート構造であってもよく、また、これらの間に３個以上のゲート電極を配置したトリプルゲート以上の構造であってもよい。ゲート電極を複数個配置した場合、各々のゲート電極には同一の信号が印加されるようにする。このようにデュアルゲート（ダブルゲート）、またはトリプルゲート以上でＴＦＴ３０を構成すれば、チャネルとソース−ドレイン領域の接合部でのリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。これらのゲート電極の少なくとも１個をＬＤＤ構造またはオフセット構造にすれば、さらにオフ電流を低減でき、安定したスイッチング素子を得ることができる。
【００３４】
一方、対向基板２０においては、対向基板側のガラス基板２０’上であって、ＴＦＴアレイ基板１０上の反射電極９の縦横の境界領域と対向する領域に、ブラックマトリクスまたはブラックストライプと称せられる遮光膜２３が形成され、その上層側にはＩＴＯ膜からなる対向電極２１が形成されている。また、対向電極２１の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜２２が形成されている。そして、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶５０が封入されている。
【００３５】
［液晶表示装置の製造方法］
前記構成の液晶表示装置１００を製造する方法を、図６〜図１０を参照しつつ具体的に説明する。図６〜図１０は、本実施の形態のＴＦＴアレイ基板１０の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００３６】
まず、図６（Ａ）に示すように、超音波洗浄等により清浄化したＴＦＴアレイ基板用のガラス基板１０’を準備した後、基板温度が１５０℃〜４５０℃の温度条件下で、ＴＦＴアレイ基板用のガラス基板１０’の全面に、シリコン酸化膜からなる下地保護膜１１をプラズマＣＶＤ法により１００ｎｍ〜５００ｎｍの厚さに形成する。このときの原料ガスとしては、例えば、モノシランと笑気ガス（一酸化二窒素）との混合ガスやＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン：Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4）と酸素、またはジシランとアンモニアを用いることができる。
【００３７】
次に、基板温度が１５０℃〜４５０℃の温度条件下で、ＴＦＴアレイ基板用のガラス基板１０’の全面に、非晶質シリコン膜からなる半導体膜１をプラズマＣＶＤ法により３０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さに形成する。このときの原料ガスとしては、例えばジシランやモノシランを用いることができる。次に、半導体膜１に対してレーザ光を照射してレーザアニールを施す。その結果、アモルファスの半導体膜１は、一度溶融し、冷却固化過程を経て結晶化する。
【００３８】
次に、半導体膜１の表面にフォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク５５１を介して半導体膜１をエッチングすることにより、図６（Ｂ）に示すように、島状の半導体膜１（能動層）を形成するための半導体膜を各々分離した状態に形成する。
【００３９】
次に、３５０℃以下の温度条件下で、半導体膜１の表面を含むＴＦＴアレイ基板用のガラス基板１０’の全面に、ＣＶＤ法等によりシリコン酸化膜等からなるゲート絶縁膜２を５０ｎｍ〜１５０ｎｍの厚さに形成する。このときの原料ガスは、例えばＴＥＯＳと酸素ガスとの混合ガスを用いることができる。このゲート絶縁膜２は、シリコン酸化膜に代えて、シリコン窒化膜であってもよい。
【００４０】
次に、図示を省略するが、所定のレジストマスクを介して半導体膜１の延設部分１ｆに不純物イオンを打ち込んで、容量線３ｂとの間に蓄積容量６０を構成するための下電極を形成する（図４および図５参照）。
【００４１】
次に、図６（Ｃ）に示すように、スパッタ法等により、ＴＦＴアレイ基板用のガラス基板１０’の全面に、走査線３ａ等を形成するためのアルミニウム、タンタル、モリブデン等からなる金属膜、またはこれらの金属のいずれかを主成分とする合金膜からなる導電膜３を１００ｎｍ〜８００ｎｍの厚さに形成した後、フォトリソグラフィー技術を用いてレジストマスク５５２を形成する。
【００４２】
次に、レジストマスクを介して導電膜３をドライエッチングし、図６（Ｄ）に示すように、走査線３ａ（ゲート電極）、容量線３ｂ等を形成する。
【００４３】
次に、画素ＴＦＴ部および駆動回路のＮチャネルＴＦＴ部（図示せず）の側には、走査線３ａやゲート電極をマスクとして、約０．１×１０１３／ｃｍ２〜約１０×１０１３／ｃｍ２のドーズ量で低濃度の不純物イオン（リンイオン）を打ち込んで、走査線３ａに対して自己整合的に低濃度領域１ｂを形成する。ここで、走査線３ａの真下に位置し、不純物イオンが導入されなかった部分は半導体膜１のままのチャネル形成用領域１ａ’となる。
【００４４】
次に、図７（Ａ）に示すように、画素ＴＦＴ部では、走査線３ａ（ゲート電極）より幅の広いレジストマスク５５３を形成して高濃度の不純物イオン（リンイオン）を約０．１×１０１５／ｃｍ２〜約１０×１０１５／ｃｍ２のドーズ量で打ち込み、高濃度ソース領域１ａ、高濃度領域１ｃおよび高濃度ドレイン領域１ｄを形成する。
【００４５】
これらの不純物導入工程に代えて、低濃度の不純物の打ち込みを行わずにゲート電極より幅の広いレジストマスクを形成した状態で高濃度の不純物（リンイオン）を打ち込み、オフセット構造のソース領域およびドレイン領域を形成してもよい。また、走査線３ａをマスクにして高濃度の不純物を打ち込んで、セルフアライン構造のソース領域およびドレイン領域を形成してもよい。
【００４６】
次に、図７（Ｂ）に示すように、走査線３ａの表面側に、ＣＶＤ法等によりシリコン酸化膜等からなる層間絶縁膜４を３００ｎｍ〜８００ｎｍの厚さに形成する。このときの原料ガスは、例えば、ＴＥＯＳと酸素ガスとの混合ガスを用いることができる。次に、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマスク５５４を形成する。
【００４７】
次に、レジストマスク５５４を介して層間絶縁膜４のドライエッチングを行い、図７（Ｃ）に示すように、層間絶縁膜４においてソース領域およびドレイン領域に対応する部分等にコンタクトホールをそれぞれ形成する。
【００４８】
次に、図７（Ｄ）に示すように、層間絶縁膜４の表面側に、データ線６ａ（ソース電極）等を構成するためのアルミニウム膜、チタン膜、窒化チタン膜、タンタル膜、モリブデン膜、またはこれらの金属のいずれかを主成分とする合金膜、または積層膜からなる金属膜６をスパッタ法等で１００ｎｍ〜８００ｎｍの厚さに形成した後、フォトリソグラフィー技術を用いてレジストマスク５５５を形成する。
【００４９】
次に、レジストマスク５５５を介して金属膜６にドライエッチングを行い、図８（Ａ）に示すように、データ線６ａおよびドレイン電極６ｂを形成する。金属膜６は、ウェットエッチングで加工しても良い。
【００５０】
さらに、図８（Ｂ）に示すように、シリコン窒化膜からなる第２層間絶縁膜５を、データ線６ａおよびドレイン電極６ｂの表面側にＣＶＤ法等により１００ｎｍ〜８００ｎｍの膜厚に形成し、後で画素電極と電気的に導通する為のコンタクトホール１５’を形成する。
【００５１】
次に、図８（ｃ）に示すように、アクリル樹脂等の有機系の透光性の感光性樹脂７ａを３．０μｍ以上の厚さに例えばスピンコート法で塗布した後、感光性樹脂７ａをフォトリソグラフィー技術を用いてパターニングすることによって、図９（Ａ）に示すように、表面に複数の凸部パターン７ｇが形成された凸部形成層７を形成する。
【００５２】
この際、形成すべき凸部パターン７ｇに対応したパターンを有するフォトマスクを用いるが、仮にポジタイプの感光性樹脂を用いる場合には凸部パターン７ｇの個所が遮光パターンとなったフォトマスクを用いればよい。また、ネガタイプの感光性樹脂を用いる場合には凸部パターン７ｇの個所が透光パターンとなったフォトマスクを用いればよい。
【００５３】
次に、図９（Ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー技術を利用して、前記第２層間絶縁膜５に形成されたコンタクトホール１５’上の凸部形成層７を、ドレイン電極６ｂの表面に達するまで開口させて、コンタクトホール１５を形成する。
【００５４】
さらに、コンタクトホール１５を形成した凸部形成層７に対して、高圧水銀ランプによるブリーチ露光を行う。この場合、高圧水銀ランプは約３６５ｎｍに発光ピークを備え、その３６５ｎｍにおける照度を８０ｍＷ／ｃｍ２以上として露光を行うものとし、また、発光される光のうち波長３００ｎｍ未満の光を遮るフィルターを用いて露光を行うものとしている。
【００５５】
このような高照度の光により露光を行うことで、硬化後の樹脂に生じやすい色付きの問題を解消することができ、特に波長４００ｎｍ付近の光の透過率を向上させることが可能となる。なお、前記露光工程において、照射エネルギーを５Ｊ〜３０Ｊに設定することで、樹脂の色抜きを更に効果的に行うことが可能となる。また、露光を温度１００℃〜２５０℃の雰囲気にて行うことで、一層色抜きを促進させることが可能となる。
【００５６】
ブリーチ露光を行った後、図１０（Ａ）に示すように、凸部形成層７およびコンタクトホール１５の表面に、スパッタリング法等によってアルミニウムや銀、もしくはこれらの合金、またはチタン、窒化チタン、モリブデン、タンタル等との積層膜のような反射性を備えた金属膜９ａを形成する。
【００５７】
次に、図１０（Ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて、金属膜９ａをパターニングして開口部９ｄを備えた反射電極９を形成する。このようにして形成した反射電極９は、ドレイン電極６ｂと電気的に接続されるとともに、その表面には、凸部形成層７表面の凸部パターン７ｇによって平坦部のない、なだらかな形状の凸部パターン９ｇが形成されている。
【００５８】
その後、前記反射電極９及び前記開口部９ｄ上にＩＴＯ等の透明導電膜から構成される透明電極９１を形成する。そして該透明電極９１上にポリイミドからなる配向膜１２を形成する。それには、ポリイミド膜を形成した後、ラビング処理を施せばよい。以上の工程を経て、ＴＦＴアレイ基板１０が完成する。
【００５９】
一方、対向基板２０については、ガラス等からなる基板本体２０’を用意し、基板本体２０’表面の画素間に対応する領域に遮光膜２３を形成した後、スパッタリング法等によりＩＴＯ等の透明導電性材料を堆積し、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングすることにより、基板本体２０’のほぼ全面に共通電極２１を形成する。さらに、共通電極２１の全面に、配向膜形成用の塗布液を塗布した後、ラビング処理を施すことにより、配向膜２２を形成し、対向基板２０が製造される。
【００６０】
上述のようにして製造されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを、配向膜１２，２２が互いに対向するようにシール材を介して貼り合わせ、真空注入法などの方法により両基板間の空間に液晶を注入し、液晶層５０を形成する。最後に、こうしてできた液晶セルの外側に必要に応じて位相差板、偏光板等を貼付し、本実施の形態の液晶表示装置１００が完成する。
【００６１】
本実施の形態の液晶表示装置１００の製造プロセスにおいては、ブリーチ露光により絶縁材料たる凸部形成層７の色抜きを行い、特に低波長（波長４００ｎｍ付近）の光透過性を向上させた。したがって、この方法により形成される絶縁材料、すなわち凸部形成層７を備えた液晶表示装置１００は、該凸部形成層７に基づき色付き発生等の不具合が極めて生じ難いものとなっている。
【００６２】
［電子機器］
前記実施の形態の液晶表示装置を備えた電子機器の例について説明する。
図１１は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記の液晶表示装置を用いた液晶表示部を示している。
【００６３】
図１２は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１２において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は前記の液晶表示装置を用いた液晶表示部を示している。
【００６４】
図１３は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１３において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は前記の液晶表示装置を用いた液晶表示部を示している。
【００６５】
図１１〜図１３に示す電子機器は、前記実施の形態の液晶表示装置を用いた液晶表示部を備えているので、広い視野角で明るい反射表示が視認可能な液晶表示部を備えた電子機器を実現することができる。
【００６６】
なお、本発明の技術範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば前記実施の形態ではＴＦＴをスイッチング素子としたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置に本発明を適用した例を示したが、その他、ＴＦＤをスイッチング素子としたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置、あるいは一対の基板の各々に走査電極、データ電極を備えたパッシブマトリクス方式の液晶表示装置に本発明を適用することも可能である。また、前記実施の形態の画素電極は、反射電極上に透明電極が形成された構成となっているが、逆に透明電極上に反射電極が形成された構造にも、本発明を適用することができる。さらに、前記実施の形態では半透過反射タイプの液晶表示装置に本発明の反射板を適用した例を示したが、反射板を形成しない透過型タイプの液晶表示装置においても本発明の電気光学装置用絶縁層を適用することができ、この場合、該絶縁材料は例えば素子基板上の平坦化膜として構成することができる。
【００６７】
［実施例］
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
前記実施の形態で示した高圧水銀ランプによるブリーチ露光において、各種条件を変化させて実施例を行った。
【００６８】
（実施例１）
照度８０ｍＷ／ｃｍ２（波長３６５ｎｍ）で、６０秒間、図９（ｃ）に示すように高圧水銀ランプにてブリーチ露光を行った。なお、この場合の基板温度は約１００℃で、照射エネルギーは４．８Ｊある。この条件のブリーチ露光では、形成される凸部形成層（絶縁層）は、波長４００ｎｍの色光に対し透過率９５％以上を示した。
【００６９】
（実施例２）
照度１００ｍＷ／ｃｍ２（波長３６５ｎｍ）で３００秒間、図９（ｃ）に示すように高圧水銀ランプにてブリーチ露光を行った。なお、この場合の基板温度は約１２０℃で、照射エネルギーは３０Ｊある。この条件のブリーチ露光では、形成される凸部形成層（絶縁層）は、波長４００ｎｍの色光に対し透過率９５％以上を示した。
【００７０】
（実施例３）
照度２００ｍＷ／ｃｍ２（波長３６５ｎｍ）で、９０秒間、図９（ｃ）に示すように高圧水銀ランプにてブリーチ露光を行った。なお、この場合の基板温度は約２５０℃で、照射エネルギーは１８Ｊである。この条件のブリーチ露光では、形成される凸部形成層（絶縁層）は、波長４００ｎｍの色光に対し透過率９５％以上を示した。
【００７１】
（実施例４）
凸部形成層（絶縁層）を、その厚さが３．０μｍとなるようにして形成した。この凸部形成層（絶縁層）に対して、実施例３と同一の条件でブリーチ露光を行ったところ、得られた凸部形成層（絶縁層）は、波長４００ｎｍの色光に対し透過率９５％以上を示した。また、膜厚を３．０μｍと比較的厚くしたことから、この凸部形成層（絶縁層）は良好な絶縁性を有し、しかも平坦化膜としても十分に機能することが分かった。
【００７２】
（比較例１）
照度５０ｍＷ／ｃｍ２（波長３６５ｎｍ）で、３００秒間、図９（ｃ）に示すように高圧水銀ランプにてブリーチ露光を行った。なお、この場合の基板温度は約１００℃で、照射エネルギーは１５Ｊである。この条件のブリーチ露光では、照度が本発明の範囲外であるため、形成される凸部形成層（絶縁層）は、波長４００ｎｍの色光に対し透過率９０％未満を示した。
【００７３】
（比較例２）
照度３００ｍＷ／ｃｍ２（波長３６５ｎｍ）で、３０秒間、図９（ｃ）に示すように高圧水銀ランプにてブリーチ露光を行った。なお、この場合の基板温度は約３００℃で、照射エネルギーは９Ｊである。この条件のブリーチ露光では、色抜きは行われるものの、樹脂の分解が生じる場合がある。なお、冷却ファンにより基板に対し冷却を行いつつ同条件で露光を行ったところ、前記のような樹脂分解を伴わず、形成される凸部形成層（絶縁層）は、波長４００ｎｍの色光に対し透過率９５％以上を示した。
【００７４】
（比較例３）
照度８０ｍＷ／ｃｍ２（波長３６５ｎｍ）で、３０秒間、図９（ｃ）に示すように高圧水銀ランプにてブリーチ露光を行った。なお、この場合、冷却ファンにより基板温度を約５０℃に維持しつつ照射を行い、照射エネルギーは２．４Ｊである。この条件のブリーチ露光では、温度が低いため色抜きが若干劣る結果となった。しかしながら、照射時間を３００秒間としたところ（この場合、照射エネルギーは２４Ｊとなる）、形成される凸部形成層（絶縁層）は、波長４００ｎｍの色光に対し透過率９５％以上を示した。
【００７５】
（比較例４）
照度３００ｍＷ／ｃｍ２（波長３６５ｎｍ）で３００秒間、図９（ｃ）に示すように高圧水銀ランプにてブリーチ露光を行った。なお、この場合、照射エネルギーは９０Ｊで、基板温度を約２００℃に設定した。この条件のブリーチ露光では、樹脂の色抜きは行われるものの、樹脂に対して過度の熱が加わり、該樹脂の分解が生じる場合があり、また、例えば基板にも熱の影響により変形等が生じる場合がある。
【００７６】
以上の実施例及び比較例の結果から、照度８０ｍＷ／ｃｍ２以上の光照射により露光を行うことで、色抜きを行うことができることが分かった。また、特に、光照射のエネルギーを５Ｊ〜３０Ｊとし、基板温度を１００℃〜２５０℃することで、更に色抜き効率が向上することが分かった。
【００７７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、電気光学装置の層間絶縁膜等に適用される電気光学装置用絶縁層として、感光性樹脂に対して照度８０ｍＷ／ｃｍ２以上の露光を行ったものを採用したところ、形成される絶縁材料は色抜きされ、例えば波長４００ｎｍの色光の透過率が９５％以上となり、これを用いた電気光学装置は色付きの少ない優れた表示特性を示した。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の液晶表示装置を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図である。
【図２】 図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
【図３】 同、液晶表示装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【図４】 同、液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の一つの画素を示す平面図である。
【図５】 図４のＡ−Ａ'線における画素の断面図である。
【図６】 同、液晶表示装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図７】 同、工程断面図の続きである。
【図８】 同、工程断面図の続きである。
【図９】 同、工程断面図の続きである。
【図１０】 同、工程断面図の続きである。
【図１１】 本発明の電気光学装置を用いた電子機器の一例を示す斜視図である。
【図１２】 同、電子機器の他の例を示す斜視図である。
【図１３】 同、電子機器のさらに他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
７ 凸部形成層
７ａ 感光性樹脂
１０ ＴＦＴアレイ基板
１００ 液晶表示装置

Claims (7)

  1. 基板上に、感光性を有するアクリル樹脂を主体とする感光性樹脂層を形成する工程と、
    形成した感光性樹脂層に対して露光を行う第１露光工程と、
    露光した感光性樹脂層に対して現像を行う現像工程と、
    現像した感光性樹脂層に対して、前記基板の温度を１００℃〜２５０℃としながら、約３６５ｎｍに発光ピークを備える高圧水銀ランプを用いて、３６５ｎｍにおける照度が８０ｍＷ／ｃｍ２以上、かつ照射エネルギー密度を５Ｊ／ｃｍ２〜３０Ｊ／ｃｍ２の露光を行う第２露光工程とを含むことを特徴とする樹脂絶縁層の製造方法。
  2. 前記第２露光工程において、前記高圧水銀ランプから発光される光のうち波長３００ｎｍ未満の光を遮るフィルターを用いることを特徴とする請求項１に記載の樹脂絶縁層の形成方法。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の樹脂絶縁層の製造方法で得られた樹脂絶縁層を備えたことを特徴とする電気光学装置用基板。
  4. 前記樹脂絶縁層の、波長４００ｎｍの色光に対する透過率が９５％以上であることを特徴とする請求項３記載の電気光学装置用基板。
  5. 前記樹脂絶縁層の膜厚が３μｍ以上であることを特徴とする請求項３又は４記載の電気光学装置用基板。
  6. 請求項１又は請求項２に記載の樹脂絶縁層の製造方法を具備し、あるいは請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の電気光学装置用基板を用いることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  7. 請求項１又は請求項２に記載の製造方法により形成された樹脂絶縁層を具備し、あるいは請求項３ないし５のいずれか１項に記載の電気光学装置用基板を備えたことを特徴とする電気光学装置。
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