(57)【要約】【課題】工数の増加を伴うことなく、寄生容量を抑制できるとともに、高開口率および高透過率を示すアクティブ素子基板の製造方法を実現する。【解決手段】画素ＴＦＴ７および信号配線上に、コンタクトホール９ａ・１０ａを有する透明な絶縁層９・１０を形成する工程を備え、該工程は、画素ＴＦＴ７および信号配線を覆うように、感光性を有さない第１の絶縁層９を形成する工程と、第１の絶縁層９を覆うように、感光性を有する第２の絶縁層１０を形成する工程と、第２の絶縁層１０を露光および現像により、パターニングする工程と、第２の絶縁層１０をマスクとして上記第１の絶縁層９をエッチングする工程とを含む。【選択図】図１
2010191283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブ素子と、該アクティブ素子に接続された画素電極および信号配線とを備え、上記画素電極が、上記アクティブ素子および信号配線を覆う透明な絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して上記アクティブ素子に接続されているアクティブ素子基板の製造方法であって、
上記アクティブ素子および信号配線上に、上記コンタクトホールを有する透明な絶縁層を形成する工程を備え、該工程は、
上記アクティブ素子および信号配線を覆うように、有機材料を主成分とする、感光性を有さない第１の絶縁層を形成する工程と、
上記第１の絶縁層を覆うように、感光性を有する第２の絶縁層を形成する工程と、
上記第２の絶縁層を露光および現像により、パターニングする工程と、
上記第２の絶縁層をマスクとして上記第１の絶縁層をエッチングする工程とを含むことを特徴とするアクティブ素子基板の製造方法。
【請求項２】
上記第２の絶縁層として、シロキサン樹脂からなる層を形成することを特徴とする請求項１に記載のアクティブ素子基板の製造方法。
【請求項３】
上記第１の絶縁層に上記第２の絶縁層をマスクとするコンタクトホールが形成された時点で上記第２の絶縁層が全て除去されるように、上記第２の絶縁層の膜厚および上記第２の絶縁層と上記第１の絶縁層とのエッチング選択比が設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のアクティブ素子基板の製造方法。
【請求項４】
上記アクティブ素子と上記第１の絶縁層との間に無機保護膜を形成する工程と、
上記第１の絶縁層および第２の絶縁層をマスクとして、上記無機保護膜をエッチングする工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のアクティブ素子基板の製造方法。
【請求項５】
上記無機保護膜に上記第１の絶縁層をマスクとするコンタクトホールが形成された時点で上記第２の絶縁層が全て除去されるように、上記第２の絶縁層の膜厚および上記第２の絶縁層と上記無機保護膜とのエッチング選択比が設定されていることを特徴とする請求項４に記載のアクティブ素子基板の製造方法。
【請求項６】
上記第１の絶縁層は、カラーフィルタ層であり、
上記カラーフィルタ層は、印刷法またはインクジェット法で形成されることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のアクティブ素子基板の製造方法。
【請求項７】
アクティブ素子と該アクティブ素子に接続された画素電極および信号配線とを備え、
上記画素電極が、上記アクティブ素子および信号配線を覆う透明な絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して上記アクティブ素子に接続されているアクティブ素子基板であって、
上記絶縁層は、有機材料を主成分とする、感光性を有さない第１の絶縁層と、該第１の絶縁層上に形成された感光性を有する第２の絶縁層とを備えていることを特徴とするアクティブ素子基板。
【請求項８】
上記第２の絶縁層は、感光性シロキサン樹脂からなる層であることを特徴とする請求項７に記載のアクティブ素子基板。
【請求項９】
上記第１の絶縁層は、カラーフィルタ層であることを特徴とする請求項７または８に記載のアクティブ素子基板。
【請求項１０】
上記第１の絶縁層は、膜厚が０．５〜２０μｍに設けられていることを特徴とする請求項７から９の何れか１項に記載のアクティブ素子基板。
【請求項１１】
請求項７から１０の何れか１項に記載のアクティブ素子基板を備えていることを特徴とするアクティブ型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）などのアクティブ素子および信号配線を覆う透明な絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して画素電極がアクティブ素子に接続されているアクティブ素子基板の製造方法、および該製造方法により形成されるアクティブ素子基板およびそれを備えた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ブラウン管（ＣＲＴ）に代わり急速に普及している液晶表示装置や、有機ＥＬ表示装置に代表されるＴＦＴを用いたアクティブ型表示装置は、省エネ型、薄型、軽量型等の特徴を活かしテレビ、モニター、携帯電話等に幅広く利用されている。
【０００３】
従来から、これらのＴＦＴを用いたアクティブ型表示装置において、さらなる高品位表示が可能なように、露光工程および現像工程によりコンタクトホールなどのパターンの形成が可能な感光性層間絶縁膜を画素電極とＴＦＴの配線との間に設ける構成が知られている。
【０００４】
図８は、従来の上記感光性層間絶縁膜９２を備えたアクティブマトリクス基板９０の概略構成を示す図である。
【０００５】
図８に図示されているように、上記アクティブマトリクス基板９０には、各画素毎にＴＦＴ９１が備えられており、上記ＴＦＴ９１上には感光性層間絶縁膜９２が設けられている。
【０００６】
上記感光性層間絶縁膜９２は、露光された部分が現像されるポジ型の感光性レジストであり、ＵＶ光により露光された領域には、コンタクトホールが形成される。
【０００７】
また、図示されてないが、上記感光性層間絶縁膜９２上には、ＩＴＯ、ＩＺＯなどからなる透明な画素電極が形成されており、上記画素電極は、上記コンタクトホールを介して上記ＴＦＴ９１と接続されている。
【０００８】
上記構成によれば、比較的容易にコンタクトホールなどのパターンを形成できるとともに、上記画素電極を上記配線上にオーバーラップさせて設けることが可能となり、表示パネルの開口率を向上させることができる。
【０００９】
また、特許文献１には、感光性レジストをマスクとして用いて、有機膜と無機膜とからなる多層構造の絶縁膜層にドライエッチングにより、コンタクトホールを形成する方法について記載されている。
【００１０】
以下、図９に基づいて、上記コンタクトホールを形成する方法について具体的に説明する。
【００１１】
図９に図示されているように、データ配線１１９とＴＦＴとは透明基板１０１上に形成されており、上記ＴＦＴは、ゲート電極１２１ａ、ゲート絶縁層１２３、そしてソースとドレイン電極１１９ａ、１１９ｂを含む。
【００１２】
また、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）のようなＳｉ結合構造を有する有機保護膜１２９ａが上記ＴＦＴ上に形成されており、さらに、上記有機保護膜１２９ａ上には、ＳｉＮｘまたはＳｉＯｘなどの無機絶縁膜１２９ｂが形成されている。
【００１３】
図示されているように、上記無機膜１２９ｂは、有機膜１２９ａより薄く形成されており、上記無機膜１２９ｂ上には、さらに、フォトレジスト１４３が塗布されている。上記フォトレジスト１４３は、図示してないマスクを用いて露光した後、現像して所定のパターンを形成している。
【００１４】
その後、上記基板１０１を真空チャンバ１６１に入れ、上記有機膜１２９ａと上記無機膜１２９ｂとは、ＣＦ４／Ｏ２またはＳＦ６／Ｏ２ガスによってエッチングされると同時に、上記フォトレジストは、上記ガスに含まれているＯ２ガスによりアッシングされる。また、この際に、ＣＦ４やＳＦ６とＯ２ガスの混合比を調整し、上記有機膜１２９ａと上記無機膜１２９ｂのエッチング選択比を調整することにより、コンタクトホールを形成する方法について掲載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平１０−９６９６０号公報（１９９８年４月１４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、図８に図示されているように、上述した画素電極とＴＦＴの配線との間に感光性層間絶縁膜９２を設けた構成において、信号遅延などの問題を引き起こす寄生容量のさらなる削減のために、上記感光性層間絶縁膜９２を厚膜化しようとした場合には、図８の点線で図示されている領域のように、一定の膜厚以上において、通常の露光強度と時間ではコンタクトホールのパターニングができなくなるという問題がある。すなわち、上記感光性層間絶縁膜９２の膜厚が厚い場合には、パターニングに必要な露光量が飛躍的に増加し、上記感光性層間絶縁膜９２の露光領域における露光量が不十分となり、現像時にコンタクトホールを形成できなくなるのである。
【００１７】
また、露光強度を上げると精細なコンタクトホールの形成が難しくなり、一方、通常の露光強度で長時間露光する場合は、工程時間が長くなるという問題が生じる。
【００１８】
さらに、上記感光性層間絶縁膜９２には、感光性を持たせているため、形成された膜自体に高い透明性を持たせることが困難であり、結果として、上記感光性層間絶縁膜９２を備えた表示パネルの透過率を低下させてしまうのである。
【００１９】
また、上記特許文献１に記載されたコンタクトホールを形成する方法は、図９に図示されているように、有機膜１２９ａを形成する工程と、上記有機膜１２９ａ上に無機膜１２９ｂを形成する工程と、上記無機膜１２９ｂ上にフォトレジスト１４３を塗布して、所定のパターンを形成する工程と、コンタクトホールを形成するため、上記フォトレジストパターンのオープンされた部分に対応して、ＳＦ６／Ｏ２またはＣＦ４／Ｏ２ガスで上記有機膜１２９ａと上記無機膜１２９ｂとをエッチングすると同時に、上記Ｏ２ガスによってフォトレジスト１４３をアッシングする工程とを含むため、工程数が多く、タクトタイムの増加やコストアップの要因になるという問題がある。
【００２０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、工数の増加を伴うことなく、寄生容量を抑制できるとともに、高開口率および高透過率を示すアクティブ素子基板の製造方法を提供することを目的とする。
【００２１】
また、寄生容量を抑制できるとともに、高開口率および高透過率を示すアクティブ素子基板を提供することを目的とする。
【００２２】
また、上記アクティブ素子基板を備えることにより、表示品位が良好であるアクティブ型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明のアクティブ素子基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、アクティブ素子と、該アクティブ素子に接続された画素電極および信号配線とを備え、上記画素電極が、上記アクティブ素子および信号配線を覆う透明な絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して上記アクティブ素子に接続されているアクティブ素子基板の製造方法であって、上記アクティブ素子および信号配線上に、上記コンタクトホールを有する透明な絶縁層を形成する工程を備え、該工程は、上記アクティブ素子および信号配線を覆うように、有機材料を主成分とする、感光性を有さない第１の絶縁層を形成する工程と、上記第１の絶縁層を覆うように、感光性を有する第２の絶縁層を形成する工程と、上記第２の絶縁層を露光および現像により、パターニングする工程と、上記第２の絶縁層をマスクとして上記第１の絶縁層をエッチングする工程とを含むことを特徴としている。
【００２４】
また、本発明のアクティブ素子基板は、上記の課題を解決するために、アクティブ素子と該アクティブ素子に接続された画素電極および信号配線とを備え、上記画素電極が、上記アクティブ素子および信号配線を覆う透明な絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して上記アクティブ素子に接続されているアクティブ素子基板であって、上記絶縁層は、有機材料を主成分とする、感光性を有さない第１の絶縁層と、該第１の絶縁層上に形成された感光性を有する第２の絶縁層とを備えていることを特徴としている。
【００２５】
絶縁層が感光性の樹脂のみからなる場合、透明性が低下するという問題があり、また、一定の膜厚以上では現実的な露光時間でコンタクトホールを形成することができず、厚膜化できないという問題があった。しかしながら、上記の各構成によれば、上記第１の絶縁層は、感光性を有さないため、光を吸収し反応する物質が含まれておらず、透過率の高い膜とすることができる。
【００２６】
また、上記第１の絶縁層が有機材料を主成分とすることで厚膜化が可能であるとともに、上記絶縁層が上記した積層構造を有することで、第１の絶縁層が感光性を有していなくても、第２の絶縁層をマスクとしてエッチングすることにより、短時間で容易にコンタクトホールを形成することができる。このため、上記第１の絶縁層を比較的自由に厚膜化することができる。したがって、上記の構成によれば、寄生容量を大幅に削減することができるとともに、絶縁層を厚膜化したとしても、透過率の低下を抑制することができる。
【００２７】
また、上記第２の絶縁層は、感光性を有していることから、上記コンタクトホールを形成するために、上記第１および第２の絶縁層とは別にフォトレジストを形成する必要はなく、上記第２の絶縁層をパターニングし、そのまま、ドライエッチング工程において、マスクとして用いることができる。本発明によれば、上記第１の絶縁層が上記したように有機材料を含んでいることで、例えば、Ｏ２ガスアッシングなどのエッチングに対する選択比を向上させることができる。
【００２８】
さらには、厚膜化する上記第１の絶縁層が有機材料を主成分とすることで、厚膜である上記第１の絶縁層に柔軟性を付与することができ、クラックなどの発生を抑制することができる。
【００２９】
また、上記絶縁層は、上記第１の絶縁層と上記第２の絶縁層の積層構造を有していることで、より厚膜化が容易である。したがって、寄生容量をさらに抑制することができる。
【００３０】
以上のように、上記構成によれば、工数の増加を伴うことなく、寄生容量を抑制できるとともに、高開口率および高透過率を示すアクティブ素子基板を得ることができる。
【００３１】
本発明のアクティブ素子基板の製造方法は、上記第２の絶縁層として、感光性シロキサン樹脂からなる層を形成することが好ましい。
【００３２】
本発明のアクティブ素子基板において、上記第２の絶縁層は、感光性シロキサン樹脂からなる層であることが好ましい。
【００３３】
上記構成によれば、上記第２の絶縁層として、高透過率、高エッチング耐性、高平坦性、高硬度を示す、感光性シロキサン樹脂を用いているため、エッチングにおける選択比を高くすることができるとともに、高透過率、高平坦性、後工程に対するプロセス耐性を有するアクティブ素子基板の製造方法を実現することができる。
【００３４】
本発明のアクティブ素子基板の製造方法は、上記第１の絶縁層に上記第２の絶縁層をマスクとするコンタクトホールが形成された時点で上記第２の絶縁層が全て除去されるように、上記第２の絶縁層の膜厚および上記第２の絶縁層と上記第１の絶縁層とのエッチング選択比が設定されていることが好ましい。
【００３５】
上記構成によれば、上記第２の絶縁層の除去を必要とする場合において、以降の工程において、別途に第２の絶縁層の除去工程を加える必要がなくなる。
【００３６】
本発明のアクティブ素子基板の製造方法は、上記アクティブ素子と上記第１の絶縁層との間に無機保護膜を形成する工程と、上記第１の絶縁層および第２の絶縁層をマスクとして、上記無機保護膜をエッチングする工程とをさらに含むことが好ましい。
【００３７】
上記構成によれば、上記アクティブ素子上に、さらに、無機保護膜を設けることにより、上記アクティブ素子をイオン性不純物や水分などから保護することができる。したがって、より信頼性が向上されたアクティブ素子基板の製造方法を実現することができる。
【００３８】
本発明のアクティブ素子基板の製造方法は、上記無機保護膜に上記第１の絶縁層をマスクとするコンタクトホールが形成された時点で上記第２の絶縁層が全て除去されるように、上記第２の絶縁層の膜厚および上記第２の絶縁層と上記無機保護膜とのエッチング選択比が設定されていることが好ましい。
【００３９】
上記構成によれば、上記第２の絶縁層の除去を必要とする場合において、以降の工程において、別途に第２の絶縁層の除去工程を加える必要がなくなる。
【００４０】
本発明のアクティブ素子基板の製造方法おいて、上記第１の絶縁層は、カラーフィルタ層であり、上記カラーフィルタ層は、印刷法またはインクジェット法で形成されることが好ましい。
【００４１】
従来は、感光性着色レジストを用いて、カラーフィルタおよびホールを形成しており、このような場合、上記感光性着色レジストを各色毎に塗布・露光・現像する必要があったため、製造工程が長くなり、コストアップや歩留まりの低下を招いていた。
【００４２】
一方、上記構成によれば、上記第１の絶縁層であるカラーフィルタ層は、例えば、各色の顔料が含まれた感光性を有しない複数の第１の絶縁層材料を印刷法やインクジェット法を用いて形成しているため、上記第１の絶縁層材料の使用量を大幅に抑制することができるとともに、製造工程を短縮することができ、コストアップや歩留まりの低下を抑制することができる。
【００４３】
また、上記第１の絶縁層材料は、感光性を有する必要がないため、その材料の選択幅が広く、より色純度を向上させることのできる材料を用いることができる。
【００４４】
本発明のアクティブ素子基板において、上記第１の絶縁層は、上記したようにカラーフィルタ層であることが好ましい。
【００４５】
上記構成によれば、従来のように、カラーフィルタ基板側に、別途にカラーフィルタ層を設ける必要がなくなる。すなわち、上記第１の絶縁層が従来のカラーフィルタ層の役割をも兼ねているのである。
【００４６】
よって、上記構成によれば、従来のように、カラーフィルタ基板とアクティブ素子基板とを貼り合わせる時において、精度の高いアライメント調整を行う必要がなくなる。
【００４７】
また、上記第１の絶縁層材料は、感光性を有する必要がないため、その材料の選択幅が広く、より色純度を向上させることのできる材料を用いることができる。
【００４８】
本発明のアクティブ素子基板において、上記第１の絶縁層は、膜厚が０．５〜２０μｍに設けられていることが好ましい。
【００４９】
上記構成によれば、上記第１の絶縁層は、膜厚が０．５〜２０μｍに厚く設けられているため、信号遅延などの問題を引き起こす寄生容量を抑制することができる。
【００５０】
本発明のアクティブ型表示装置は、上記の課題を解決するために、上記アクティブ素子基板を備えていることを特徴としている。
【００５１】
上記構成によれば、上記アクティブ素子基板を備えていることにより、表示品位が良好であるアクティブ型表示装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００５２】
本発明のアクティブ素子基板の製造方法は、以上のように、上記アクティブ素子および信号配線上に、上記コンタクトホールを有する透明な絶縁層を形成する工程を備え、該工程は、上記アクティブ素子および信号配線を覆うように、有機材料を主成分とする、感光性を有さない第１の絶縁層を形成する工程と、上記第１の絶縁層を覆うように、感光性を有する第２の絶縁層を形成する工程と、上記第２の絶縁層を露光および現像により、パターニングする工程と、上記第２の絶縁層をマスクとして上記第１の絶縁層をエッチングする工程とを含む方法である。
【００５３】
それゆえ、工数の増加を伴うことなく、寄生容量を抑制できるとともに、高開口率および高透過率を示すアクティブ素子基板の製造方法を実現することができるという効果を奏する。
【００５４】
また、本発明のアクティブ素子基板は、上記絶縁層が、有機材料を主成分とする、感光性を有さない第１の絶縁層と、該第１の絶縁層上に形成された感光性を有する第２の絶縁層とを備え、上記第１の絶縁層は、有機絶縁層で形成されているものである。
【００５５】
それゆえ、寄生容量を抑制できるとともに、高開口率および高透過率を示すアクティブ素子基板を実現することができるという効果を奏する。
【００５６】
また、本発明のアクティブ型表示装置は、上記アクティブ素子基板を備えているものである。
【００５７】
それゆえ、表示品位が良好であるアクティブ型表示装置を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施の形態のアクティブ素子基板の断面構造を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態のアクティブ素子基板の一画素領域の概略構成を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態のアクティブ素子基板の製造プロセスを説明するためのプロセス図である。
【図４】本発明の一実施の形態のアクティブ素子基板を備えた液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態のアクティブ素子基板の一部の構成を示す図である。
【図６】本発明の他の実施の形態のアクティブ素子基板の構成を示す図である。
【図７】本発明の他の実施の形態のアクティブ素子基板を備えた液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図８】従来の感光性層間絶縁膜を備えたアクティブマトリクス基板の概略構成を示す図である。
【図９】従来技術において、多層構造の絶縁膜層にコンタクトホールを形成する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などはあくまで一実施形態に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。
【００６０】
本発明の一実施の形態のアクティブ素子基板は、寄生容量を抑制できるとともに、高開口率および高透過率を示すアクティブ素子基板である。
【００６１】
また、本発明の一実施の形態のアクティブ型表示装置は、上記アクティブ素子基板を備えることにより、より表示品位が向上されたアクティブ型表示装置である。
【００６２】
また、本発明の一実施の形態のアクティブ素子基板の製造方法は、工数の増加を伴うことなく、寄生容量を抑制できるとともに、高開口率および高透過率を示すアクティブ素子基板の製造方法である。
【００６３】
〔実施の形態１〕
以下、図１〜２に基づいて、本発明の一実施の形態のアクティブ素子基板１の構成について説明する。
【００６４】
本実施形態では、アクティブ素子基板１として、アクティブ素子としてＴＦＴを備えたＴＦＴ基板（アクティブマトリクス基板）を例に挙げて説明するものとする。また、本実施形態では、上記アクティブ素子基板１を備えた表示装置として、液晶表示装置を例に挙げて説明するものとする。
【００６５】
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、従来公知の各種アクティブ素子を用いることができる。また、上記表示装置は、液晶表示装置に限定されるものではなく、液晶に代えて、従来公知の各種表示媒体を用いることができる。
【００６６】
図１は、図２のＡ−Ａ’断面図であり、本発明の一実施の形態のアクティブ素子基板１の断面構造を示す図である。また、図２は、本発明の一実施の形態のアクティブ素子基板１の一画素領域の概略構成を示す平面図である。なお、図１は、図２のＡ−Ａ’線断面図に相当する。
【００６７】
上記アクティブ素子基板１は、マトリクス状に配置された多数の画素領域によって構成される表示領域を有している。上記各画素領域には、図２に図示されているように、画素電極１１を制御するため、アクティブ素子として画素ＴＦＴ７が形成されており、画像信号を供給するデータライン６が上記画素ＴＦＴ７のソース電極６ａに電気的に接続されている。
【００６８】
また、上記画素電極１１と画素ＴＦＴ７とは、ゲートバスライン３とデータライン６との交差点に対応するようにマトリクス状に設けられている。
【００６９】
さらに、図１に図示されている上記画素ＴＦＴ７のゲート電極３ａには、ゲートバスライン３が電気的に接続されており、所定のタイミングで、ゲートバスライン３にパルス走査信号を、順次印加するように構成されている。
【００７０】
また、図１および図２に図示されているように、上記画素電極１１は、画素ＴＦＴ７のドレイン電極６ｂに電気的に接続されており、アクティブ素子である上記画素ＴＦＴ７がスイッチオンとされた一定期間において、上記データライン６から供給される画像信号電圧が上記画素電極１１に印加される。
【００７１】
上記のように印加された電圧は、上記画素電極１１と、図示されてない対向電極とに挟まれた液晶層にかかり、上記画素ＴＦＴ７がスイッチオフとされた一定期間、保持されることとなる。
【００７２】
ここで、上記保持されるべき画像信号がリークし、フリッカーなどの表示不具合が発生するのを防ぐためには、上記画素電極１１によって形成される容量（上記画素電極１１と上記対向電極との間に形成された液晶容量）と並列に補助容量を設ける必要がある。
【００７３】
すなわち、上記のように補助容量を設ける構成とすることにより、上記補助容量によって、上記画像信号をさらに長い期間安定的に保持することが可能となり、表示品位の向上された液晶表示装置とすることができる。
【００７４】
本実施の形態においては、上記補助容量を確保するため、図２に図示されているように、ゲートバスライン３と並行に、上記画素電極１１の中央部を横切るように、補助容量配線１２が設けられている。
【００７５】
本実施の形態のアクティブ素子基板１においては、上記補助容量配線１２上には、詳しくは後述する第１の絶縁層９よりも薄く設けられたゲート絶縁層４が設けられており、上記ゲート絶縁層４上には、補助容量電極１３が、上記補助容量配線１２に対向するように設けられていることが好ましい。
【００７６】
上記構成によれば、詳しくは後述する上記第１の絶縁層９が厚膜であるため、補助容量配線１２／第１の絶縁層９／画素電極１１の構成により、十分な補助容量を確保することが困難である場合でも、補助容量配線１２／第１の絶縁層９よりも薄く設けられたゲート絶縁層４／上記画素ＴＦＴ７のドレイン電極６ｂと繋がっている補助容量電極１３の構成で補助容量を確保できる構成となっている。
【００７７】
よって、上記構成によれば、上記第１の絶縁層９が厚膜であっても、十分な補助容量を確保することができるアクティブ素子基板１を実現することができる。
【００７８】
以下、上記図１及び図２に基づいて、本発明の一実施の形態のアクティブ素子基板１の構成について、さらに詳細に説明をする。
【００７９】
既に上述したように、上記アクティブ素子基板１は、複数の画素を有し、各画素には画素ＴＦＴ７と画素電極１１とが設けられている。
【００８０】
また、図１および図２に図示されているように、上記画素電極１１と、上記画素ＴＦＴ７および上記画素ＴＦＴ７に接続されている配線３・６との間には、透明な絶縁層９・１０が設けられている。
【００８１】
上記透明な絶縁層９・１０は、上記画素ＴＦＴ７および上記配線３・６を覆うように設けられた感光性を有しない第１の絶縁層９と、上記第１の絶縁層９を覆うように設けられた感光性を有する第２の絶縁層１０とを備えている。
【００８２】
さらに、上記第１の絶縁層９は、膜厚が０．５〜２０μｍに厚く設けられており、上記第２の絶縁層１０は、上記第１の絶縁層９よりエッチング耐性が高く、さらには、上記第１の絶縁層９および上記第２の絶縁層１０には、上記画素電極１１と上記画素ＴＦＴ７とを接続するためのコンタクトホール９ａ・１０ａが形成されている。
【００８３】
上記構成によれば、上記第１の絶縁層９は、感光性を有しないため、光を吸収し反応する物質が含まれてなく、透過率の高い膜とすることができる。
【００８４】
さらに、上記第１の絶縁層９は、感光性を有しないため、露光によりパターニングを行う構成ではないので、比較的自由に厚膜化することができ、信号遅延などの問題を生じさせる寄生容量を大幅に削減することができるとともに、厚膜化したとしても、透過率の低下を抑制することができる。
【００８５】
また、上記第１の絶縁層９上に形成された上記第２の絶縁層１０は、感光性を有するとともに、上記第１の絶縁層９よりエッチング耐性が高いので、上記第１の絶縁層９にコンタクトホール９ａを形成するために、別途のフォトレジストを用いる必要はなく、上記第２の絶縁層１０をパターニングし、そのまま、エッチング工程において、マスクとして用いることができる。
【００８６】
また、上記アクティブ素子基板１において、絶縁層は、上記第１の絶縁層９と上記第２の絶縁層１０の２層構造からなり、上記それぞれの絶縁層９・１０は積層されているため、寄生容量をさらに抑制することができる。
【００８７】
以上のように、上記構成によれば、寄生容量を抑制できるとともに、高開口率および高透過率を示すアクティブ素子基板１を実現することができる。
【００８８】
なお、上記アクティブ素子基板１に備えられた上記第１の絶縁層９および／または上記第２の絶縁層１０は、多孔性であってもよい。
【００８９】
多孔性の絶縁層には、誘電率が１である空気が多数含まれるので、上記多孔性の絶縁層自体の誘電率を下げることができ、寄生容量をさらに削減することができる。
【００９０】
よって、寄生容量をさらに抑制することのできるアクティブ素子基板１を実現することができる。
【００９１】
本実施の形態において、上記第１の絶縁層９としては、従来の熱硬化性樹脂であるエポキシ基含有重合性不飽和化合物と重合性不飽和カルボン酸および／または重合性不飽和多価カルボン酸無水物などの共重合体からなるものを用いたが、有機材料（有機物）を主成分とするものであれば、これに限定されるものではない。
【００９２】
上記第１の絶縁層９は、厚膜化を図るとともに、ドライエッチング工程における選択比の観点から、有機物を２０重量％以上含んでいることが好ましく、６０重量％以上含んでいることがより好ましく、有機物のみで形成されていることがさらに好ましい。
【００９３】
上記第１の絶縁層９が上記したように有機物を含有していることにより、上記したように厚膜化が可能であるとともに、上記第１の絶縁層９に柔軟性を付与することができ、クラックなどの発生を抑制することができる。
【００９４】
また、上記第１の絶縁層９が、有機物を含有していることにより、Ｏ２ガスアッシングに対する選択比を向上させることができる。
【００９５】
なお、誘電率を調整するために、例えば、籠型のシルセスキオキサン誘導体を含有させた熱硬化性樹脂組成物を用いてもよい。
【００９６】
なお、本実施の形態において、エッチング方法として、Ｏ２ガスによるドライエッチング方法を用いているが、エッチング選択比を考慮し、ウェットエッチングなどを用いることも可能である。また、ドライエッチング方法については、従来公知の方法を用いることができるので、その説明を省略する。
【００９７】
よって、上記第１の絶縁層９を形成する工程におけるドライエッチング選択比を考慮した場合、上記熱硬化性樹脂組成物において、誘電率を調整するために含有される無機物の含有量は少量であることが好ましい。
【００９８】
なお、本実施の形態においては、上記第２の絶縁層１０としては、感光性を有する透明な絶縁材料からなるとともに、上記第１の絶縁層９にコンタクトホール９ａを形成する際のマスクとして用いることができるものであれば、特に限定されるものではない。
【００９９】
上記第２の絶縁層１０としては、例えば、感光性を有するシロキサン樹脂（シロキサン系ポリマー）からなる層を形成することが、高透過率と高ドライエッチング耐性の点、並びに、エッチング選択比の観点から望ましい。
【０１００】
本実施の形態では、上記第２の絶縁層１０として、アルコキシシランを加水分解・縮合することによって得られるシロキサン誘導体と、感光性を持たせるための光酸発生剤とを含むネガ型の光硬化性樹脂組成物を材料とするシロキサン樹脂層を形成したが、これに限定されることはない。
【０１０１】
上述したように、上記アクティブ素子基板１において、上記第１の絶縁層９は、有機絶縁層であることが好ましい。
【０１０２】
上記第１の絶縁層９が、有機絶縁層であることにより、Ｏ２ガスアッシングに対する選択比を向上させることができるとともに、厚膜である上記第１の絶縁層９に柔軟性を付与することができ、クラックなどの発生を抑制することができる。
【０１０３】
また、上記アクティブ素子基板１において、上記第２の絶縁層１０は、シロキサン樹脂であることが好ましい。
【０１０４】
上記構成によれば、上記第２の絶縁層１０は、高透過率、高ドライエッチング耐性、高平坦性、高硬度を示すシロキサン樹脂であるため、ドライエッチングにおける選択比が高いとともに、高透過率、高平坦性、後工程に対するプロセス耐性を有するアクティブ素子基板１を実現することができる。
【０１０５】
なお、本実施の形態においては、上記第２の絶縁層１０として、ネガ型の光硬化性樹脂組成物を用いたが、ポジ型の光硬化性樹脂組成物を用いてもよい。
【０１０６】
また、図１に図示されているように、上記アクティブ素子基板１においては、上記画素ＴＦＴ７と、上記画素ＴＦＴ７を覆うように設けられた上記第１の絶縁層９との間には、さらに、無機保護膜８が設けられていることが好ましい。
【０１０７】
上記構成によれば、上記画素ＴＦＴ７上に、さらに、無機保護膜８を設けることにより、上記画素ＴＦＴ７をイオン性不純物や水分などから保護することができる。したがって、より信頼性が向上されたアクティブ素子基板１を実現することができる。
【０１０８】
なお、本実施の形態においては、上記無機保護膜８として、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法などによって形成された緻密な構造を有するシリコン窒化膜を用いているが、シリコン酸化膜やシリコン酸化窒化膜などを用いてもよく、あるいは、上記それぞれの膜の積層からなる膜を用いてもよい。
【０１０９】
また、上記第１の絶縁層９および／または上記第２の絶縁層１０として、誘電率を考慮して多孔性の膜を用いる場合には、上記無機保護膜８を設ける構成とすることが好ましい。
【０１１０】
以下、図３に基づいて、アクティブ素子基板１の概略的な製造プロセスについて説明する。
【０１１１】
＜アクティブ素子基板１の製造プロセス＞
図３は、本発明の一実施の形態のアクティブ素子基板１の製造プロセスを説明するためのプロセス図である。
【０１１２】
なお、上記第１の絶縁層９を塗布する以前までの工程である上記画素ＴＦＴ７を基板２上に形成する方法については、従来公知の方法を用いることができるので、その説明を省略する。
【０１１３】
本実施形態においては、基板２として、ガラスを用いているが、これに限定されることはなく、基板２としては、上記ガラス以外にも、石英、プラスチック、シリコンウェハー、金属、セラミックなどを用いることができる。
【０１１４】
また、上記画素ＴＦＴ７における半導体チャネル層５としては、非晶質シリコンに限らず、多結晶シリコン、非晶質ゲルマニウム、多結晶ゲルマニウム、非晶質シリコン・ゲルマニウム、多結晶シリコン・ゲルマニウム、非晶質シリコン・カーバイド、多結晶シリコン・カーバイドなどを用いることができる。また、これらの酸化物や有機物半導体層を用いることもできる。
【０１１５】
図３（ａ）に図示されているように、上記画素ＴＦＴ７が形成されている上記基板２上に上述した上記第１の絶縁層９を形成する。
【０１１６】
上記第１の絶縁層９は、既に上述した熱硬化性樹脂組成物を塗布し、所定の熱処理を行うことによって形成される。
【０１１７】
続いて、図３（ｂ）に図示されているように、上記第１の絶縁層９上に感光性を有する第２の絶縁層１０を形成する。
【０１１８】
上記第２の絶縁層１０は、既に上述したネガ型の光硬化性樹脂組成物を塗布し、所定の温度でプリベーク（減圧乾燥）した後、図示されてない所定のパターンが形成されているマスクを用いて露光し、アルカリ現像液を用いて現像することにより、コンタクトホール１０ａを形成した後、さらに、所定の温度でポストベークすることによって得られた。
【０１１９】
続いて、図３（ｃ）に図示されているように、上記第２の絶縁層１０に形成されたパターンをマスクとして、下層である上記第１の絶縁層９をＯ２ガスアッシングすることにより、上記第１の絶縁層９にコンタクトホール９ａを形成する。
【０１２０】
次に、図３（ｄ）に図示されているように、パターニングされた上記第１の絶縁層９および上記第２の絶縁層１０をマスクとして、上述した上記無機保護膜８をドライエッチングし、上記無機保護膜８にもコンタクトホール８ａを形成する。
【０１２１】
なお、上記ゲート絶縁層４と上記無機保護膜８とが上記ドレイン電極６ｂを挟まず積層している箇所に、ホールを形成する場合においては、上記ゲート絶縁層４と上記無機保護膜８とを一つの工程でエッチングすることにより、コンタクトホールを形成することができる。また、上記第２の絶縁層１０は、上記ゲート絶縁層４と上記無機保護膜８とを合わせた膜厚より、十分厚く設けることもでき、このような場合、上記ゲート絶縁層４と上記無機保護膜８とにコンタクトホールを形成した後にも、上記第２の絶縁層１０を残すことができる。
【０１２２】
その後、図示されてないが、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明導電膜をスパッタ法などで全面に形成し、フォトレジストを使用して、所望のパターンを形成し、レジストパターンをマスクとして、上記透明導電膜をエッチングすることにより、パターニングを行い画素電極１１を形成する。なお、上記画素電極１１は、コンタクトホール８ａ・９ａ・１０ａを介して上記画素ＴＦＴ７のドレイン電極６ｂに接続されている。
【０１２３】
以上のように、上記アクティブ素子基板１の製造方法は、上記画素ＴＦＴ７および該配線３・６を覆うように、感光性を有しない第１の絶縁層９を形成する工程と、上記第１の絶縁層９を覆うように、感光性を有する第２の絶縁層１０を形成する工程と、上記第２の絶縁層１０を露光および現像により、パターニングする工程と、上記第２の絶縁層１０をマスクとして上記第１の絶縁層９をエッチングする工程とを含む方法である。
【０１２４】
よって、上記第１の絶縁層９は、上記第２の絶縁層１０をマスクとしてドライエッチングによりコンタクトホール９ａを形成するため、光を吸収し反応する物質を含まず、透過率の高い膜とすることができる。
【０１２５】
さらに、上記第１の絶縁層９は、上記のように、露光によりパターニングを行う構成ではないので、比較的自由に厚膜化することができ、寄生容量を大幅に削減することができるとともに、厚膜化したとしても、透過率の低下を抑制することができる。
【０１２６】
一方、上記第１の絶縁層９上に形成された上記第２の絶縁層１０は、露光および現像によりコンタクトホール１０ａを形成することができるとともに、上記第１の絶縁層９よりドライエッチング耐性を高くすることもできるので、上記第１の絶縁層９にコンタクトホール９ａを形成するために、別途のフォトレジストを用いる必要はなく、上記第２の絶縁層１０をパターニングし、そのまま、ドライエッチング工程において、マスクとして用いることができる。
【０１２７】
さらに、上記アクティブ素子基板１の製造方法において、絶縁層は、上記第１の絶縁層９と上記第２の絶縁層１０の２層構造からなり、上記それぞれの絶縁層９・１０は積層されているため、寄生容量をさらに抑制することができる。
【０１２８】
以上のように、上記構成によれば、工数の増加を伴うことなく、寄生容量を抑制できるとともに、高開口率および高透過率を示すアクティブ素子基板１の製造方法を実現することができる。
【０１２９】
そして、本実施の形態のアクティブ素子基板１ａは、図３（ｅ）に図示されているような構成を備えることができる。
【０１３０】
上記第２の絶縁層１０と上記無機保護膜８との膜厚やドライエッチング選択比を調整することにより、図３（ｅ）に図示されているように、上記無機保護膜８にコンタクトホール８ａが形成完了された時に、上記第２の絶縁層１０が残らないようにすることができる。
【０１３１】
また、上記ゲート絶縁層４と上記無機保護膜８とが上記ドレイン電極６ｂを挟まず積層している箇所に、ホールが形成完了された時に、上記第２の絶縁層１０が残らないようにすることもできる。
【０１３２】
以下、上記構成を実現するための具体例を説明すると、例えば、ドライエッチングレートが１：１の場合は、上記第２の絶縁層１０の膜厚が、無機保護膜８とゲート絶縁層４の合計膜厚と同等もしくはそれ以下であることが望ましい。
【０１３３】
また、無機保護膜８およびゲート絶縁層４と上記第２の絶縁層１０とのドライエッチングレートが１：Ｘである場合は、上記第２の絶縁層１０の膜厚が、無機保護膜８とゲート絶縁層４の合計膜厚をＸ倍したものと同等もしくはそれ以下であればよい。
【０１３４】
よって、上記構成によれば、上記第２の絶縁層１０の除去を必要とする場合において、以降の工程において、別途に第２の絶縁層１０の除去工程を加える必要がなくなる。
【０１３５】
なお、上記無機保護膜８や上記第２の絶縁層１０などのドライエッチング方法については、従来公知の方法を用いることができるので、その説明を省略する。
【０１３６】
最後に、図３（ｆ）に図示されているように、上記第２の絶縁層１０が完全にドライエッチングされた後に残った上記第１の絶縁層９上に、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明導電膜をスパッタ法などで全面に形成し、フォトレジストを使用して、所望のパターンを形成し、レジストパターンをマスクとして、上記透明導電膜をエッチングすることにより、パターニングを行い画素電極１１を形成した。なお、上記画素電極１１は、コンタクトホール８ａ・９ａを介して上記画素ＴＦＴ７のドレイン電極６ｂに接続されている。
【０１３７】
なお、上記図３（ｆ）は、アクティブ素子基板１ａの概略構成を示す。
【０１３８】
つぎに、図４に基づいて、上記アクティブ素子基板１を備えた液晶表示装置４０について説明する。説明の便宜上、上記アクティブ素子基板１を説明する箇所で既に説明をした部材については、その説明を省略する。
【０１３９】
図４は、本実施形態の液晶表示装置４０の概略構成を示す断面図である。
【０１４０】
図４に示すように、液晶表示装置４０は、上記アクティブ素子基板１と、これに対向する共通電極１６を備えるカラーフィルタ基板３０とを備え、これらの基板の間に液晶１７がシール材によって封入された構成を有する液晶表示パネルを備えている。
【０１４１】
さらに、上記アクティブ素子基板１とカラーフィルタ基板３０とには偏向板１８ａ、１８ｂが備えられている。
【０１４２】
また、図４に図示されているように、上記カラーフィルタ基板３０の基板１４上には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれの色を有する着色部と、ブラックマトリクスとから構成されるカラーフィルタ層１５が設けられている。
【０１４３】
また、液晶表示パネルの背面（上記アクティブ素子基板１側）には、バックライト２０が配置されており、バックライト２０は、上記液晶表示パネルへ向かって光を照射するようになっている。
【０１４４】
さらには、上記バックライト２０の出射面側には、光学シート１９を設けることができる。上記光学シート１９は、例えば、拡散板と複合機能光学シートとから構成されており、上記複合機能光学シートは、拡散、屈折、集光および偏光を含む各種光学的機能から選択された複数の光学的機能を備えている。
【０１４５】
上記光学シート１９は、液晶表示装置の価格や性能によって適宜組み合わせて使用することが好ましい。
【０１４６】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置４０は、上記アクティブ素子基板１を備えている。
【０１４７】
よって、表示品位が良好である液晶表示装置４０を実現することができる。
【０１４８】
〔実施の形態２〕
つぎに、図５〜６に基づいて、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、実施の形態１における第１の絶縁層９が、カラーフィルタ層である場合の変形例を示すものであり、上記カラーフィルタ層を形成する工程においては、印刷法またはインクジェット法が用いられている。
【０１４９】
なお、その他の構成及び製造プロセスについては実施の形態１において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態１の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１５０】
図５は、本発明の他の実施の形態のアクティブ素子基板１ｂの一部の構成を示す図である。
【０１５１】
図示されているように、上記画素ＴＦＴ７が形成されている上記基板２上に、第１の絶縁層９ｂとしてカラーフィルタ層が形成されている。
【０１５２】
上記第１の絶縁層９ｂは、例えば、既に上述した熱硬化性樹脂組成物に、従来のカラーフィルタ層を形成する時に用いられる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色レジストに含有された各色の顔料分散液が含まれたものである。
【０１５３】
本実施の形態においては、図示されているように、上記第１の絶縁層９ｂは、感光性の黒の着色レジストを用いて、露光・現像を行い所定のパターンを有するブラックマトリクス２１を形成した後、上記ブラックマトリクス２１によって囲まれて形成される部分（上記ブラックマトリクス２１が存在しない部分）に、インクジェット法を用いて、上記各色の顔料分散液が含まれた熱硬化性樹脂組成物を敵下し、所定の熱処理を行うことによって形成した。
【０１５４】
なお、本実施の形態においては、上記のように、インクジェット法を用いているが、これに限定されることはなく、印刷法なども用いることができるのは勿論である。
【０１５５】
上記構成によれば、従来のように、カラーフィルタ基板側に、別途にカラーフィルタ層を設ける必要がなくなる。すなわち、上記第１の絶縁層９ｂが従来のカラーフィルタ層の役割をも兼ねているのである。
【０１５６】
従来は、感光性着色レジストを用いて、カラーフィルタおよびコンタクトホールを形成しており、このような場合、上記感光性着色レジストを各色毎に塗布・露光・現像する必要があったため、製造工程が長くなり、コストアップや歩留まりの低下を招いていた。
【０１５７】
一方、上記構成によれば、各色の顔料が含まれた感光性を有しない複数の熱硬化性組成物を印刷法やインクジェット法を用いて形成することにより、上記熱硬化性組成物の使用量を大幅に抑制することができるとともに、製造工程を短縮することができ、コストアップや歩留まりの低下を抑制することができる。
【０１５８】
また、従来のように、カラーフィルタ基板とアクティブ素子基板とを貼り合わせる時において、精度の高いアライメント調整を行う必要がなくなる。
【０１５９】
また、上記第１の絶縁層９ｂを形成する熱硬化性組成物は、感光性を有する必要がないため、その材料の選択幅が広く、より色純度を向上させることのできる材料を用いることができる。
【０１６０】
図６は、本発明の他の実施の形態のアクティブ素子基板１ｂの構成を示す図である。
【０１６１】
図示されているように、インクジェット法により形成された上記第１の絶縁層９ｂ上には、第２の絶縁層１０が形成されている。
【０１６２】
上記第２の絶縁層１０は、上記ブラックマトリクス２１と上記第１の絶縁層９ｂとの間に生じる段差を平坦化するとともに、オーバーコートとして機能するため、後工程に対するプロセス耐性が良好なアクティブ素子基板１ｂを実現することができる。
【０１６３】
図７は、本発明の他の実施の形態のアクティブ素子基板１ｂを備えた液晶表示装置４０ａの概略構成を示す断面図である。
【０１６４】
図示されているように、上記アクティブ素子基板１ｂには、インクジェット法により、上記各色の顔料分散液が含まれた熱硬化性樹脂組成物を敵下し、所定の熱処理を行うことによって形成された第１の絶縁層９ｂが備えられているため、カラーフィルタ基板３０ａ側には、カラーフィルタ層が存在しない。
【０１６５】
本発明は上記した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６６】
本発明は、液晶表示装置や、有機ＥＬ表示装置に代表されるアクティブ素子を用いたアクティブ型表示装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１６７】
１、１ａ、１ｂ          アクティブ素子基板
２、１４                基板
３                      ゲートバスライン（信号配線）
３ａ                      ゲート電極
４                        ゲート絶縁層
６                        データライン（信号配線）
６ａ                      ソース電極
６ｂ                      ドレイン電極
７                      画素ＴＦＴ（アクティブ素子）
８                      無機保護膜
９、９ｂ                第１の絶縁層
１０                    第２の絶縁層
８ａ、９ａ、１０ａ      コンタクトホール
１１                    画素電極
１２                    補助容量配線
１３                    補助容量電極
３０                    カラーフィルタ基板
４０、４０ａ            液晶表示装置（アクティブ型表示装置）
【図１】
2010191283.tif 000003
【図２】
2010191283.tif 000004
【図３】
2010191283.tif 000005
【図４】
2010191283.tif 000006
【図５】
2010191283.tif 000007
【図６】
2010191283.tif 000008
【図７】
2010191283.tif 000009
【図８】
2010191283.tif 000010
【図９】
2010191283.tif 000011