(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともマトリクス状に配置された導電性を有する複数の画素電極上にスピン塗布法により配向膜が形成され、かつ、光透過性及び導電性を有する透明電極との電気的接続をとるためのパッドが表面の所定位置に形成された駆動基板の前記配向膜が、透明基板の表面に形成された前記透明電極に離間対向するように配置されており、
前記駆動基板は、
前記駆動基板の複数の角のうちの少なくとも所定の一の角の近傍に配置された前記パッドが、その表面の一辺の部分と前記所定の一の角との間の領域がほぼ三角形状の領域となるように配置され、
前記ほぼ三角形状の領域は前記パッドの下層に形成されている層間絶縁膜が露出された領域とされ、
前記複数の画素電極上に形成された保護膜の上に有機材料をスピン塗布法により塗布して前記配向膜を形成する際に、余剰の前記有機材料が前記層間絶縁膜上の前記パッド及び前記層間絶縁膜が露出された前記ほぼ三角形状の領域をそれぞれ介して排出される構造とされていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
マトリクス状に配置された導電性を有する複数の画素電極が少なくとも駆動基板の層間絶縁膜上に形成され、かつ、前記駆動基板の複数の角のうちの少なくとも所定の一の角の近傍に、前記複数の画素電極と離間対向配置される光透過性及び導電性を有する透明電極との電気的接続をとるためのパッドが、その表面の一辺の部分と前記所定の一の角との間の領域がほぼ三角形状の領域となるように配置された駆動基板を作成する駆動基板作成工程と、
前記駆動基板作成工程により作成された前記駆動基板上に保護膜を被覆形成する保護膜形成工程と、
前記パッド及び前記ほぼ三角形状の領域の位置に開口を有するパターンのレジスト膜を使用したエッチングにより、前記パッド上の前記保護膜を除去すると同時に、前記ほぼ三角形の領域上の前記保護膜の部分を前記パッドをマスクとして自己整合的に除去して前記略三角形の領域を前記層間絶縁膜が露出した領域に形成するエッチング工程と、
前記複数の画素電極上に形成された前記保護膜の上に有機材料をスピン塗布法により塗布して配向膜を形成すると共に、余剰の前記有機材料は前記層間絶縁膜上の前記パッド及び前記層間絶縁膜が露出された前記ほぼ三角形状の領域をそれぞれ介して排出する配向膜形成工程と
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置及びその製造方法に係り、特に光反射性を有する複数の画素電極と対向電極との各表面にスピン塗布法により配向膜が形成された液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、一般的な反射型の液晶表示装置の一例の平面図を示す。同図において、液晶表示装置１は、表面に光反射性及び導電性を有する複数の画素電極（図示せず）がマトリクス状に配置された表示領域２を有する駆動基板３と、画素電極に対向する透明な対向電極（図示せず）を有する透明基板４とが環状のシール材５によって所定距離だけ離間対向配置されて貼り合わされ、その駆動基板３と透明基板４との間に液晶が充填される。
【０００３】
ここで、駆動基板３と透明基板４の対向するそれぞれの平面には配向膜（図示せず）が形成されている。また、駆動基板３における透明基板４の外側の領域には複数のボンディングパッド６が形成されると共に、ボンディングパッド６の反対側の角に金点パッド７が形成される。金点パッド７は、透明基板４の表面に形成された対向電極（図示せず）と、駆動基板３との電気的接続をとるための端子である。なお、表示領域２の周囲には表示領域２を囲むように加工上表面高さを揃えるためのダミーパターン領域が形成されている。
【０００４】
従来、強誘電液晶を用いた液晶表示装置の配向膜にはポリイミドなどの有機材料が用いられ、配向膜の成膜法については、スピン塗布法、印刷法等の方法が用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。しかし、昨今の配向膜は薄膜化の傾向が進み、配向膜の成膜方法については回転数で膜厚が制御し易いスピン塗布法が主流となっている。
【０００５】
このスピン塗布法の場合は基板全面に配向膜を形成するため、対向電極との電気的接続のための金点パッド７上の配向膜は何らかの方法で除去する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４９８８６号公報
【特許文献２】特開２００６−２３５０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来スピン塗布法で配向膜を基板表面に形成した場合、金点パッド７上から配向膜を十分に除去することができないなどの課題がある。この課題について、図６乃至図８と共に説明する。
【０００８】
図６は、従来の液晶表示装置の製造方法の一例の各工程の素子断面図、図７は、従来の液晶表示装置の製造方法で製造された液晶表示装置の要部の一例の部分平面図を示す。図６（Ａ）は、ウェハ状態からダイシング工程を経て切り出された配向膜塗布前の駆動基板３上の金点パッド７の近傍の断面図を示す。駆動基板３上には複数の画素電極が所定の隙間を隔ててマトリクス状に配置された表示領域の周囲にダミーパターン領域が配置されている。ダミーパターン領域は、図６（Ａ）に示すように互いに所定の隙間を隔てて配置された複数のダミーパッド１０から構成される。ダミーパッド１０は、画素電極（図示せず）と同様にシリコン酸化膜１１が保護膜として被覆されている。シリコン酸化膜１１は、成膜時には金点パッド７上にも形成されるが、金点パッド７が露出するようにエッチングにより除去される。しかし、上記のエッチングによってもシリコン酸化膜１１の一部は１１’に示す段差として除去されずに残存する。
【０００９】
次に、ポリイミド等の有機材料をシリコン酸化膜１１上に滴下した後、スピン塗布法によりシリコン酸化膜１１上にスピン塗布し、２００℃〜２５０℃で焼成して図６（Ｂ）に示すように配向膜１２を基板全面に被覆形成する。このとき、ポリイミド等の有機材料をスピン塗布すると、図６（Ｂ）に示すように、遠心力で駆動基板３の外周に集まってきた余剰なポリイミド等の有機材料の大半は駆動基板３の外に排出されるが、一部はシリコン酸化膜の段差１１’に堰きとめられて膜厚の厚い不均一領域１３を金点パッド７上に形成する。
【００１０】
また、数ｃｍ角である駆動基板３のシリコン酸化膜１１上にポリイミド等の有機材料を滴下してスピン塗布すると、図７の部分平面図に示すように、金点パッド７の一部などの基板の四隅に図６（Ｂ）で説明した不均一領域１３が膜厚の非常に厚い扇型の領域として形成されると共に、駆動基板３の四辺の端部には希望膜厚の２〜３倍程度の膜厚を持つ領域１４が形成される。なお、図示の便宜上、図７にはシリコン酸化膜１１及びその段差１１’の図示は省略してある。
【００１１】
そこで、次に、図６（Ｃ）に示すように、メタルマスク１５を用いてドライエッチングして金点パッド７上の配向膜１２及び不均一領域１３を除去する。しかし、図６（Ｃ）に示すように、ドライエッチングしても不均一領域１３の一部は１３’で示すように残存してしまう。この残存不均一領域１３’を残さず、不均一領域１３を完全に除去するには、ドライエッチングを長時間する必要があるが、その場合は表示領域上に形成された配向膜１２へダメージが入り、画素欠陥の要因となる。
【００１２】
また、図８に示すように、図６（Ｃ）に示した配向膜１２が形成された駆動基板３と、配向膜１６及び対向電極１７が形成された透明基板４とをシール材５により所定の間隙（セルギャップ）を有するように対向して貼り合わせる工程においても、図８に１８で示すように上記の残存不均一領域１３’が均一なセルギャップの形成を阻害する。
【００１３】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、配向膜の塗布均一性が向上し、パッド上の厚い配向膜領域が無くなり、表示領域へのダメージを最小限に抑制したパッド上の配向膜のエッチングが可能となると同時に、駆動基板と透明基板間のセルギャップを均一にできる液晶表示装置及びその製造方法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】
【００１４】
上記の目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、少なくともマトリクス状に配置された導電性を有する複数の画素電極上にスピン塗布法により配向膜が形成され、かつ、透明電極との電気的接続をとるためのパッドが表面の所定位置に形成された駆動基板の配向膜が、透明基板の表面に形成された光透過性及び導電性を有する透明電極に離間対向するように配置されており、駆動基板は、
駆動基板の複数の角のうちの少なくとも所定の一の角の近傍に配置されたパッドが、その表面の一辺の部分と所定の一の角との間の領域がほぼ三角形状の領域となるように配置され、ほぼ三角形状の領域はパッドの下層に形成されている層間絶縁膜が露出された領域とされ、複数の画素電極上に形成された保護膜の上に有機材料をスピン塗布法により塗布して配向膜を形成する際に、余剰の有機材料が層間絶縁膜上のパッド及び層間絶縁膜が露出されたほぼ三角形状の領域をそれぞれ介して排出される構造とされていることを特徴とする。
【００１５】
また、上記の目的を達成するため、本発明の液晶表示装置の製造方法は、マトリクス状に配置された導電性を有する複数の画素電極が少なくとも駆動基板の層間絶縁膜上に形成され、かつ、駆動基板の複数の角のうちの少なくとも所定の一の角の近傍に、複数の画素電極と離間対向配置される光透過性及び導電性を有する透明電極との電気的接続をとるためのパッドが、その表面の一辺の部分と所定の一の角との間の領域がほぼ三角形状の領域となるように配置された駆動基板を作成する駆動基板作成工程と、駆動基板作成工程により作成された駆動基板上に保護膜を被覆形成する保護膜形成工程と、パッド及びほぼ三角形状の領域の位置に開口を有するパターンのレジスト膜を使用したエッチングにより、パッド上の保護膜を除去すると同時に、ほぼ三角形の領域上の保護膜の部分をパッドをマスクとして自己整合的に除去して略三角形の領域を層間絶縁膜が露出した領域に形成するエッチング工程と、複数の画素電極上に形成された保護膜の上に有機材料をスピン塗布法により塗布して配向膜を形成すると共に、余剰の有機材料は層間絶縁膜上のパッド及び層間絶縁膜が露出されたほぼ三角形状の領域をそれぞれ介して排出する配向膜形成工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、配向膜の塗布均一性が向上し、パッド上の厚い配向膜領域が無くなり、表示領域へのダメージを最小限に抑制したパッド上の配向膜のエッチングが可能となると同時に、駆動基板と透明基板間のセルギャップを均一にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の液晶表示装置の一実施の形態の画素電極形成工程まで終了した段階での駆動基板の金点パッド近傍の平面図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の製造方法の一実施の形態の各工程での素子断面図である。
【図３】図２の所定の工程における素子の平面図である。
【図４】図２（Ｄ）の工程の素子の平面図である。
【図５】一般的な反射型の液晶表示装置の一例の平面図である。
【図６】従来の液晶表示装置の製造方法の一例の各工程の素子断面図である。
【図７】従来の液晶表示装置の製造方法で製造された液晶表示装置の要部の一例の部分平面図である。
【図８】従来の液晶表示装置の製造方法で製造された駆動基板と透明基板とを貼り合わせるときの課題を説明する素子断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明になる液晶表示装置の一実施の形態の画素電極形成工程まで終了した段階での駆動基板の金点パッド近傍の平面図を示す。本実施の形態の液晶表示装置２０の画素電極形成工程まで終了した駆動基板２１上には、光反射性及び導電性を有する複数の画素電極（図示せず）がマトリクス状に配置された表示領域だけでなく、表示領域を囲むように加工上表面高さを揃えるためのダミーパターン領域２２が形成されている。本実施の形態では、このダミーパターン領域２２の近傍位置に配置される金点パッド２３が従来の金点パッド７のレイアウトよりも４５度回転させてレイアウトされている点に特徴がある。
【００２０】
すなわち、矩形状表面を有する金点パッド２３は、その対角線の方向が四角形状平面の駆動基板２の隣接する２辺の一方に対して直交し、かつ、他方に対して平行な方向に配置され、これにより、金点パッド２３の所定の一辺と駆動基板２１の角との間に三角形状の領域が形成される。そして、本実施の形態では、この三角形状の領域を金点パッド２３よりも高さの低い層間絶縁膜が露出した領域２４として形成する。また、画素電極材料の複数のダミーパッドで形成されたダミーパターン領域２２も駆動基板２１の端面まで敷き詰めずに、例えば１００μｍ程度のオフセットをつけて駆動基板２１の外周に層間絶縁膜が露出した領域２５を有するように配置される。
【００２１】
かかる金点パッド２３及びその周囲の構造により、後述するように、配向膜の塗布均一性が向上し、金点パッド２３上の厚い配向膜領域が無くなり、表示領域へのダメージを最小限に抑制した金点パッド２３上の配向膜のエッチングが可能となると同時に、駆動基板２１と対向電極を有する透明基板との間のセルギャップを均一に貼り合わせることができるという効果を得ることができる。
【００２２】
次に、本発明になる液晶表示装置の製造方法の一実施の形態について図２乃至図４と共に説明する。
【００２３】
図２は、本発明になる液晶表示装置の製造方法の一実施の形態の各工程での素子断面図を示す。図２（Ａ）は、図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図を示す。図２（Ａ）において、駆動基板２１の表面の層間絶縁膜２６上に所定の間隔を隔てて形成された複数のダミーパッド２７は図１のダミーパターン領域２２を構成している。このダミーパターン領域２２に隣接して層間絶縁膜２６上に平面矩形状の金点パッド２３が図１に示したように従来のレイアウトと比較して４５度回転して形成されている。
【００２４】
次に、図２（Ｂ）に示すように、ダミーパッド２７及び金点パッド２３等の上に、保護膜としてシリコン酸化膜２８を例えば８０ｎｍ程度の膜厚でプラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)装置にて成膜する。
【００２５】
次に、図２（Ｃ）に示すように、金点パッド２３を露出させると共に層間絶縁膜２６を露出させた領域２４、２５を形成し、かつ、ボンディングパッド領域を形成するための開口部を有するパターンのレジスト膜２９を図２（Ｂ）の基板上に被覆形成し、フォトリソグラフィを行う。
【００２６】
次に、四フッ化メタン（ＣＦ4）、三フッ化メタン（ＣＨＦ3）の混合ガスを用いた反応性イオンエッチング装置を使い、金点パッド２３上のシリコン酸化膜２８をエッチングするのに必要なエッチング時間の４倍相当のエッチング時間でレジスト膜２９をマスクとしてエッチングを行う。
【００２７】
これにより、金点パッド２３上のシリコン酸化膜２８は、実際のエッチング時間の１／４の時間でエッチングされてしまうが、下層の金点パッド２３がストッパ膜として機能する。一方、レジスト膜２９の開口部の下の金点パッド２３が無い部分の層間絶縁膜２６は、ストッパ膜がないため金点パッド２３の高さ位置より深い約３００ｎｍの深さにエッチングされる。この結果、図３の平面図に示すように、金点パッド２３が露出すると共に層間絶縁膜２６を露出させた領域２４、２５が形成される。
【００２８】
上記のエッチング後にレジスト膜２９を除去すると、図２（Ｄ）に示すように金点パッド２３が露出すると共に、金点パッド２３の外周の層間絶縁膜２６の部分に段差３０が形成できていることが分かる。図４は、図２（Ｄ）の工程の素子の平面図であり、約３００ｎｍの深さでエッチングされた駆動基板外周部の層間絶縁膜２６が露出した領域２４、２５を示している。
【００２９】
図２（Ｅ）は、図４のＢ−Ｂ’線に沿う断面図を示す。図２（Ｃ）に示したレジスト膜２９をマスクとし、また、駆動基板２１上の層間絶縁膜２６の四隅に生ずる層間絶縁膜が露出した三角形状領域２４のシリコン酸化膜２８の部分を金点パッド２３をマスクとして自己整合的にエッチングする工程により、図２（Ｅ）に示すように、金点パッド２３から駆動基板２１の層間絶縁膜２６の角にかけて金点パッド２３の表面よりも高くなる箇所がなくなり、かつ、図２（Ｅ）及び図４に３１で示す金点パッド２３の一辺相当分の部分に、スピン塗布される配向膜用の開口部が設けられることとなる。
【００３０】
従って、図２（Ｄ）及び（Ｅ）に示す工程を経た素子のシリコン酸化膜２８上にポリイミド等の有機材料を滴下してスピン塗布した場合、遠心力で駆動基板上の層間絶縁膜２６の外周に集まってきた余剰なポリイミド等の有機材料は、前記配向膜用の開口部３１を通して、金点パッド２３よりも高さの低い段差３０により金点パッド２３上に滞留することなく全て駆動基板の外に排出されるため、図２（Ｆ）に示すように、シリコン酸化膜２８、金点パッド２３及び層間絶縁膜２６上に厚さが均一の配向膜３２が形成される。
【００３１】
その後、従来と同様にメタルマスクを用いてドライエッチングして金点パッド２３及び層間絶縁膜２６上の配向膜３２を除去し、それ以外の個所の配向膜３２を残す。これにより、所望の構造の駆動基板が形成される。その後、上記の駆動基板と透明な対向電極が形成された透明基板とを画素電極と対向電極とが対向するようにして、環状のシール材によって、所定距離だけ離間させて貼り合わせた後、その駆動基板と透明基板との間に液晶を充填することで液晶表示装置の製造が終了する。
【００３２】
このように、本実施の形態の液晶表示装置の製造方法によれば、金点パッド２３のレイアウトを従来のレイアウトよりも４５度回転させた配置とすると共に、金点パッド２３上のシリコン酸化膜２８をエッチングすると同時に、金点パッド２３を４５度回転させたために駆動基板２１の四隅に生ずる三角形の領域のシリコン酸化膜２８の部分を金点パッド２３をマスクとして自己整合的にエッチングすることにより、金点パッド２３から駆動基板上の層間絶縁膜２６の角にかけて金点パッド２３表面よりも高くなる箇所を無くし、かつ、開口部３１を形成するようにしたため、スピン塗布時に余剰の有機材料が金点パッド２３及び層間絶縁膜が露出した三角形状領域２４をそれぞれ介して排出され、層間絶縁膜２６の四隅に滞留して膜厚の厚い不均一領域を形成することを無くすことができる。
【００３３】
この結果、本実施の形態によれば、配向膜の塗布均一性が向上し、表示領域へのダメージを最小限に抑制した金点パッド上の配向膜のエッチングが可能となると同時に駆動基板と対向電極を有する透明基板との間のセルギャップを均一に貼り合わせることができる。
【００３４】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば透過型の液晶表示装置にも本発明を適用することができる。また、本発明が適用される金点パッドは、駆動基板上に１つだけ形成されているものであってもよく、また駆動基板の四隅にそれぞれ設けられているものであってもよい。また、複数の金点パッドのうち、特定の一つの金点パッドのみに対して本発明を適用するようにしてもよい。また、金点パッドの形状は以上の実施の形態に限定されるものではなく、金点パッドが駆動基板の角部側に設けられて、その角部と対向する一辺を金点パッドが有するものであればよい。
【符号の説明】
【００３５】
２０  液晶表示装置
２１  駆動基板
２２  ダミーパターン領域
２３  金点パッド
２４  層間絶縁膜が露出した三角形状領域
２５  層間絶縁膜露出領域
２６  駆動基板の層間絶縁膜
２７  ダミーパッド
２８  シリコン酸化膜
２９  レジスト膜
３０  段差
３１  開口部
３２  配向膜
【図１】
0005516490.tif 000002
【図２】
0005516490.tif 000003
【図３】
0005516490.tif 000004
【図４】
0005516490.tif 000005
【図８】
0005516490.tif 000006
【図５】
0005516490.tif 000007
【図６】
0005516490.tif 000008
【図７】
0005516490.tif 000009