(57)【要約】【課題】均一なセル厚を有しており、良好な表示特性を示す液晶表示装置を提供する。【解決手段】アクティブマトリクス基板と対向基板とのセルギャップを制御するためにセルギャップ保持材を用いる。セルギャップ保持材は、その上面があらかじめ化学機械研磨処理されるので、基板全体にわたって均一なセルギャップを確保することができる。【選択図】図８
2008065357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板に対向して設けられた第２の基板と、
前記第１の基板に設けられ、前記第１の基板と前記第２の基板との基板間隔を保持する複数のギャップ保持材と、を有し、
前記第１の基板は、
画素電極と、前記画素電極に電気的に接続された薄膜トランジスタとを複数有する画素領域と、
前記薄膜トランジスタを駆動する駆動回路が設けられた駆動回路領域と、を有し、
前記画素領域と前記駆動回路領域とでは、前記複数のギャップ保持材の配置密度が異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
第１の基板と、
前記第１の基板に対向して設けられた第２の基板と、
前記第２の基板に設けられ、前記第１の基板と前記第２の基板との基板間隔を保持する複数のギャップ保持材と、を有し、
前記第１の基板は、
画素電極と、前記画素電極に電気的に接続された薄膜トランジスタとを複数有する画素領域と、
前記薄膜トランジスタを駆動する駆動回路が設けられた駆動回路領域と、を有し、
前記画素領域に対向する領域と前記駆動回路領域に対向する領域とでは前記複数のギャップ保持材の配置密度が異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１の基板の前記複数のギャップ保持材が形成された側に、前記複数のギャップ保持材を形成した後に設けられた第１の垂直配向膜と、
前記第２の基板の前記第１の基板と対向する側に設けられた第２の垂直配向膜と、を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記第２の基板の前記複数のギャップ保持材が形成された側に、前記複数のギャップ保持材を形成した後に設けられた第１の垂直配向膜と、
前記第１の基板の前記第２の基板と対向する側に設けられた第２の垂直配向膜と、を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４において、
前記第１の垂直配向膜及び前記第２の垂直配向膜は、ポリイミドからなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記複数のギャップ保持材は、感光性の樹脂からなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記複数のギャップ保持材は、前記薄膜トランジスタに信号を入力する信号線と選択線とが交差する領域に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一において、
前記画素電極は、ポリイミド膜上に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７のいずれか一において、
前記画素電極は、ポリイミド膜上に形成され、
当該ポリイミド膜は、窒化珪素膜上に形成され、
当該窒化珪素膜は、酸化珪素膜上に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一において、
前記第２の基板にカラーフィルタを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一において、
前記薄膜トランジスタは逆スタガ型であることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する発明は、薄膜トランジス（ＴＦＴと称される）を用いた電気光学装置に関する。また、その電気光学装置を作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近安価なガラス基板上に半導体薄膜を形成した半導体装置、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を作製する技術が急速に発達してきている。その理由は、アクティブマトリクス型液晶表示装置の需要が高まってきたことによる。
【０００３】
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、マトリクス状に配置された数十〜数百万個もの画素領域にそれぞれＴＦＴが配置され、各画素電極に出入りする電荷をＴＦＴのスイッチング機能により制御するものである。
【０００４】
ここで、薄膜トランジスタが配置されたアクティブマトリクス型液晶表示装置の基本的な構成を図１を用いて説明する。まず、液晶表示装置を基板に対して垂直な方向に切断した断面図を、図１（Ａ）に示す。この断面は、図１（Ｂ）のＡ−Ａ' で示される破線で切断した断面図に相当する。  
【０００５】
下地基板１０１は、透光性であり、絶縁膜が基板表面に形成されている（図示せず）。１０２はＴＦＴの活性層、１０３はゲイト電極、１０４はデータ線、１０５はドレイン電極、１０６は層間絶縁膜、１０７はブラックマトリクス、１０８は透明導電性膜から成る画素電極、１０９は配向膜である。  
【０００６】
上記のような構成を有するＴＦＴが配置された基板全体をアクティブマトリクス基板と呼ぶことにする。なお、図１（Ａ）では１つの画素のみに注目しているが、実際には、数十〜数百万個の画素スイッチングＴＦＴ（画素ＴＦＴと呼ぶ）を含む画素領域と、それらを駆動する複数のＴＦＴを含む周辺駆動回路領域とによってアクティブマトリクス基板が構成される。
【０００７】
一方、１１０は透光性を有する基板であり、１１１は透明導電性膜から成る対向電極、１１２は配向膜である。このような構成をとるアクティブマトリクス基板と対向する基板全体を、対向基板と呼ぶことにする。
【０００８】
図２（Ａ）に示すように、上記アクティブマトリクス基板および対向基板には、液晶材料の配向性を整えるためのラビングなどの配向処理が行われる。その後、アクティブマトリクス基板と対向基板との基板間隔（セルギャップ）を制御するために、アクティブマトリクス基板側に粒形のスペーサ２０１が基板全面に均一に散布される。次に、シール剤２０２が印刷される。シール剤２０２は、基板同士を貼り合わせる接着剤としての役割と、基板間に注入される液晶材料が基板外部に漏れないように封入するための封止剤としての役割とを果たす。
【０００９】
次に、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせる。その後、アクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶材料が充填され、液晶注入口が封止材で封止される。こうして、図１（Ａ）に示すような構成を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置が作製される。
【００１０】
しかし、上記のような構成を有する液晶表示装置には以下のような問題点がある。
【００１１】
アクティブマトリクス基板および対向基板の上面は、完全に平坦ではない。よって、アクティブマトリクス基板の上面に粒形のスペーサを散布し、セルギャップを確保しても、セルのギャップむらが生じ、基板全体に渡って均一なセル厚を実現することができない。その結果、対向基板にひずみを生じることになる。セル厚ムラや対向基板にひずみの生じた液晶表示装置には、表示ムラが生じる、対向基板上面に干渉縞が生じるなどの欠陥が現れる。
【００１２】
特に、液晶の複屈折性を用いて表示を行うような場合は、セルギャップの不均一性は、表示の劣化に顕著に現れる。
【００１３】
また、図１（Ｂ）に示すように、粒形のスペーサ１１５が画素領域に存在する場合、スペーサ１１５の近傍は液晶材料の配向性が乱れるため、画像表示の乱れ（ディスクリネーション）が観測される場合がある。
【００１４】
上述したように、従来の粒形のスペーサを用いてセルギャップを制御する場合は、良好な表示を得ることができないことがある。
【００１５】
また、一般的に製造または試作されている液晶表示装置は画素ピッチに関係なく、４〜６μｍ程度のセルギャップを確保しているようであるが、今後は、液晶パネルの高精細化が求められ、画素ピッチを更に微細化する傾向が強まってきている。
【００１６】
例えば、投射型液晶表示装置（プロジェクション）は、画像をスクリーンに拡大投射することを考えて可能な限り高精細な画像を表示できることが望ましい。またコストの面からも光学系を小型化する必要があり、パネルサイズを小さくすることが必要である。このため、今後は画素ピッチが４０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下の液晶表示装置を作製する必要がある。
【００１７】
このような高精細な画像を必要とする液晶表示装置には、数μｍの粒形スペーサでさえも、有効表示領域に存在する場合は表示品質の劣化につながる。
【００１８】
さらに、従来の粒形のスペーサは、液晶材料注入時に、液晶材料の流動によって粒形のスペーサ自体も流れてしまい、結果として均一なスペーサ散布密度を得ることができず、セル厚ムラの原因となることがあった。
【００１９】
また、最近注目されてきている強誘電性液晶を用いた液晶表示装置や、反射型液晶表示装置には、その特性上、小さいセルギャップが求められている。
【００２０】
しかし、従来のような粒形のスペーサを用いて小さく均一なセルギャップを有するセルを作製することは、一般的に困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、従来の粒形のスペーサを用いては困難であった、小さく均一なセルギャップを有するセルを作製することによって、セル厚ムラおよび表示ムラのない電気光学装置を提供することを課題とする。また、本発明は、あらかじめ決められた位置にスペーサを正確に配置することのできる電気光学装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のある実施態様によると、複数のＴＦＴと、前記ＴＦＴに電気的に接続された複数の画素電極と、を少なくとも有する第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との基板間隔を保持する複数のギャップ保持材と、
を少なくとも備えた電気光学装置であって、前記複数のギャップ保持材の前記第１の基板あるいは前記第２の基板側のいずれか一方の上面は、化学機械研磨によって平坦化されることを特徴とする電気光学装置が提供される。このことによって上記目的が達成される。
【００２３】
前記第１の基板と前記第２の基板との間に表示媒体をさらに備えていてもよい。
【００２４】
前記表示媒体は、印加電圧に応答して光学的特性が変調されてもよい。
【００２５】
前記表示媒体は、液晶材料であってもよい。
【００２６】
前記表示媒体は、液晶材料と高分子との混合層であってもよい。
【００２７】
前記表示媒体は、エレクトロルミネセンス素子であってもよい
【００２８】
前記ギャップ保持材は、紫外線硬化樹脂あるいは熱硬化樹脂から成っていてもよい。
【００２９】
前記ギャップ保持材は、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、またはポリイミドアミドのうちの何れか一つから成っていてもよい。
【００３０】
本発明のもう一つ別の実施態様によると、複数のＴＦＴと前記複数のＴＦＴに電気的に接続された複数の画素電極とを少なくとも有する画素領域と、前記複数の薄膜トランジスタを駆動する複数の薄膜トランジスタによって構成される複数の駆動回路を少なくとも有する、前記画素領域とは別の場所に設けられる駆動回路領域と、を少なくとも備える第１の基板と、前記第１の基板に対向する第２の基板と、複数のギャップ保持材と、を少なくとも備える電気光学装置であって、前記複数のギャップ保持材の前記第１の基板あるいは前記第２の基板側のいずれか一方の上面は、化学機械研磨によって平坦化されることを特徴とする電気光学装置が提供される。このことによって上記目的が達成される。
【００３１】
前記複数のギャップ保持材は、前記画素領域を除く領域に形成されてもよい。
【００３２】
前記複数のギャップ保持材は、前記画素領域および前記駆動回路領域を除く領域に形成されてもよい。  
【００３３】
前記ギャップ保持材は、円柱形、楕円柱形、多角柱形であってもよい。
【００３４】
また、本発明のもう一つ別の実施態様によると、複数のＴＦＴと、前記ＴＦＴに電気的に接続された複数の画素電極と、を少なくとも有するアクティブマトリクス基板と、少なくとも対向電極を有する対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との基板間隔を保持する複数のギャップ保持材と、を少なくとも備えた電気光学装置であって、前記複数のギャップ保持材は、前記対向基板に形成され、前記ギャップ保持材の上面は、化学機械研磨によって平坦化されることを特徴とする電気光学装置が提供される。このことによって上記目的が達成される。
【００３５】
また、本発明のもう一つ別の実施態様によると、第１の基板上に複数のＴＦＴを形成する工程と、第１の基板および第2の基板の少なくとも一方の上に絶縁性材料から成る膜を形成する工程と、前記絶縁性材料から成る膜の表面を化学機械研磨した後、前記絶縁性材料から成る膜から複数のギャップ保持材を形成する工程と、を少なくとも含む電気光学装置の製造方法が提供される。
【００３６】
また、本発明のもう一つ別の実施態様によると、一対の基板と、前記一対の基板の間に配置された複数のギャップ保持材と、を少なくとも有する電気光学装置であって、前記一対の基板の内側面には、少なくとも電極が設けられ、前記ギャップ保持材は、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の内側面に形成され、前記ギャップ保持材の上面は、化学機械研磨によって平坦化されることを特徴とする電気光学装置が提供される。このことによって上記目的が達成される。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によると、ギャップ保持材の上面が平坦化される。また、ギャップ保持材の上面を化学機械研磨することによってセルギャップの精度が高くなる。よって、セル厚分布のない均一なセル厚を有する電気光学装置が得られる。また、本発明によると、粒形上のスペーサを散布することなしにセルギャップを確保することができるので、基板の貼り合わせ時にＴＦＴに不必要な力がかかることを防ぐことができ、製品の歩留まりが向上する  
【００３８】
（作用）
本発明によると、複数のギャップ保持材の上面を平坦化し、セルギャップの制御を行うので、電気光学装置全体にわたって小さく均一なセル厚を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明では、画素スイッチングＴＦＴと駆動回路ＴＦＴとを同一基板上に一体形成し、電気光学装置を作製する。
【実施例１】
【００４０】
本実施例の液晶を用いた反射型の電気光学装置の作製方法を以下に説明する。まず、アクティブマトリクス基板の作製について図３〜図５を用いて説明する。それぞれの図の左側部分に駆動回路ＴＦＴの作製工程を、右側部分に画素ＴＦＴの作製工程を示すことにする。
【００４１】
最初に、図３（Ａ）を参照する。石英基板あるいはガラス基板３０１上に下地酸化膜として酸化珪素膜３０２を１００〜３００ｎｍの厚さに形成する。この酸化珪素膜３０２の形成方法としては、酸素雰囲気中でのスパッタ法やプラズマＣＶＤ法を用いればよい。
【００４２】
次に、プラズマＣＶＤ法やＬＰＣＶＤ法によってアモルファスもしくは多結晶のシリコン膜を３０〜１５０ｎｍ、好ましくは５０〜１００ｎｍの厚さに形成する。そして、熱アニールを行い、シリコン膜を結晶化させる。熱アニールは、５００℃以上、好ましくは８００〜９００℃の温度で行う。熱アニールによってシリコン膜を結晶化させた後、光アニールを行うことによって更に結晶性を高めてもよい。また、熱アニールによってシリコン膜を結晶化させる際に、特開平６−２４４１０４号広報に開示されているように、ニッケル等の元素（触媒元素）を添加することによって、シリコンの結晶化を促進させてもよい。
【００４３】
次に、島状の周辺駆動回路ＴＦＴの活性層（Ｐチャネル型ＴＦＴ活性層３０３、Ｎチャネル型ＴＦＴ活性層３０４）、および画素ＴＦＴ活性層３０５を形成する。図３では、便宜上、３つのＴＦＴが示されているが、実際は、数百万個のＴＦＴが同時に形成されている。
【００４４】
さらに、酸素雰囲気中でスパッタすることによって、厚さ５０〜２００ｎｍの酸化珪素のゲイト絶縁膜３０６を形成する。ゲイト絶縁膜を形成する方法としてプラズマＣＶＤ法を用いてもよい。プラズマＣＶＤ法によって酸化珪素膜を形成する場合には、原料ガスとして、一酸化二窒素（Ｎ2 Ｏ）、あるいは酸素（Ｏ2 ）とモノシラン（ＳｉＨ4 ）との混合ガスを用いるのが好ましい。
【００４５】
その後、 ＬＰＣＶＤ法によって多結晶シリコン膜を、厚さ２００ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは２００〜６００ｎｍで基板全面に形成する。この多結晶シリコン膜は、導電性を高めるために微量の燐を含有していてもよい。この多結晶シリコン膜をエッチングすることによって、ゲイト電極３０７、３０８および３０９を形成する。
【００４６】
次に、図３（Ｂ）に示すように、イオンドーピング法によって全ての島状活性層にゲイト電極をマスクとした自己整合的な燐のドーピングを行う。ドーピングガスとしては、フォスフィン（ＰＨ4 ）を用いる。この時の、ドーズ量は、１×１０12〜５×１０13原子／ｃｍ2 とする。この結果、弱いＮ型領域（Ｎ−領域）３１０、３１１、３１２が形成される。
【００４７】
次に、図３（Ｃ）に示すように、Ｐチャネル型ＴＦＴの活性層３０３を覆うフォトレジストのマスク３１３、および画素ＴＦＴの活性層３０５のうちゲイト電極３０９を覆うフォトレジストのマスク３１４を形成する。ゲイト電極を覆うフォトレジストのマスクは、ゲイト電極と平行に、ゲイト電極の端から３μｍ離れた部分までを覆う。そして、再びイオンドーピング法によって燐を注入する。ドーピングガスは、フォスフィンを用いる。ドーズ量は、１×１０14〜５×１０15原子／ｃｍ2 とする。この結果、強いＮ型領域（Ｎ＋領域）のソース／ドレイン３１５、３１６が形成される。画素ＴＦＴの活性層３０５の弱いＮ型領域（Ｎ−領域）３１２のうちマスク３１４で覆われていた領域３１７は、今回のドーピングでは燐が注入されない。したがって、領域３１７は、弱いＮ型領域のままである。
【００４８】
次に、図４（Ａ）に示すように、Ｎチャネル型ＴＦＴの活性層３０４、３０５をフォトレジストのマスク３１８で覆う。そして、ジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）をドーピングガスとしてイオンドーピングを行い、島状領域３０３に硼素を注入する。ドーズ量は、５×１０14〜８×１０15原子／ｃｍ2 とする。今回のドーピングでは、硼素のドーズ量が前述の図３（Ｃ）で示される工程においてドーピングされた燐のドーズ量を上回るため、先に形成されていた弱いＮ型領域３１０は、強いＰ型領域３１９に反転する。
【００４９】
以上のドーピングにより、強いＮ型領域（ソース／ドレイン）３１５，３１６、強いＰ型領域（ソース／ドレイン）３１９、弱いＮ型領域（低濃度不純物領域）３１７が形成される。本実施例においては、低濃度不純物領域３１７の幅ｘは、約３μｍである（図４（Ａ））。
【００５０】
その後、４５０〜８５０℃で、０．５〜３時間熱アニールを施すことにより、ドーピング不純物を活性化させ、かつシリコンの結晶性を回復させる。この熱アニール処理により、ドーピングによるシリコン膜のダメージを回復させる。
【００５１】
次に、図４（Ｂ）示すように、プラズマＣＶＤ法によって全面に酸化珪素の層間絶縁膜３２０を形成する。層間絶縁膜３２０の厚さは、３００〜６０００ｎｍとする。この層間絶縁膜３２０は、窒化珪素膜、あるいは酸化珪素膜と窒化珪素膜との多層膜であってもよい。次に、層間絶縁膜３２０をウエットエッチング法によってエッチングし、ソース／ドレインにコンタクトホールを形成する。
【００５２】
その後、スパッタ法によって、厚さ２００〜６００ｎｍのチタン膜を形成し、これをエッチングして駆動回路の電極・配線３２１、３２２、３２３、および画素ＴＦＴの電極・配線３２４、３２５を形成する。上記駆動回路の電極・配線３２１、３２２、３２３、および画素ＴＦＴの電極・配線３２４、３２５は、Ｔｉ−Ａｌ−Ｔｉといった多層膜で構成されてもよい。さらに、図４（Ｃ）に示すように、厚さ１００〜３００ｎｍのポリイミド膜３２６を形成する。このポリイミド膜上に、フォトレジスト３２７を形成し、フォトリソグラフィー法によって画素ＴＦＴの電極３２５まで達するコンタクトホールを形成する。
【００５３】
次に、画素電極を形成する。図５（Ａ）に示すように、スパッタ法によりアルミニウムを主成分とする膜３２８を厚さ５０〜１５０ｎｍに形成する。その後、図５（Ｂ）に示すように、マスク３２９を形成し、エッチングすることによって画素電極３３０を形成する（図５（Ｃ））。
【００５４】
なお、本実施例では、画素電極３３０には反射率の高い材料を用いる。本実施例では、画素電極３３０にアルミニウムを主成分とする材料を用いたが、その他、チタン、アルミニウムとシリコンとの合金、アルミニウムとチタンとの合金、あるいはアルミニウムとスカンジウムとの合金等を用いてもよい。あるいは、画素電極３３おは、これらの複数の材料の積層構造をとってもよい。
【００５５】
画素領域においては、それぞれの画素電極に少なくとも１つ以上のＴＦＴが配置され、電気的に接続されている。駆動回路としては、シフトレジスタやアドレスデコーダなどが用いられる。また、その他の回路が必要に応じて構成される。    
【００５６】
このようにして、複数の駆動回路ＴＦＴ（駆動回路領域）と複数の画素ＴＦＴ（画素領域）とが同一基板上に一体形成されたアクティブマトリクス基板が作製される。なお本実施例では、画素数は、縦１０２４×横７６８とした。なお、本明細書では、最端部の画素ＴＦＴを含む画素ＴＦＴが存在する領域を画素領域と呼び、最端部の駆動回路ＴＦＴを含む駆動回路ＴＦＴが存在する領域を駆動回路領域と呼ぶことにする。
【００５７】
ＴＦＴ基板を良く洗浄し、ＴＦＴ形成時の表面処理に用いられたエッチング液、レジスト剥離液等の各種薬品を十分に洗浄する。
【００５８】
次に、図６および図７を用いてギャップ保持材の形成工程を説明する。なお、便宜上、形成されるギャップ保持材とＴＦＴとの縮尺は異ならせてある。
【００５９】
前述の工程によって得られたＴＦＴ基板を図６（Ａ）に示す。図６（B）に示すように、スピンコート法によって感光性ポリイミド膜６０１を厚さ４．２μｍに形成した。その後、感光性ポリイミド膜６０１の膜厚をアクティブマトリクス基板全面に渡って均一にするために、３０分間、常温で放置した（レベリング）。そして、上面に感光性ポリイミド膜６０１が形成されたアクティブマトリクス基板を１２０℃で３分間プリベークした。
【００６０】
次に、感光性ポリイミド膜６０１の上面をＣＭＰ（化学機械研磨）処理によって研磨し、平坦化する。本実施例では、ＣＭＰ工程のスラリには、シリカ（ＳｉＯ2 ）微粉を酸性溶液中に分散させたコロイド状ものを用いた。ＣＭＰ処理の条件としては、基板を５０ｒｐｍで、研磨布を５０ｒｐｍで回転させ、研磨時間は３分間とした。このＣＭＰ処理工程によって、感光性ポリイミド膜６０１の上面は平坦化され、その膜厚は３．２μｍであった。また、ＣＭＰ処理を行った感光性ポリイミド膜６０１の加工精度は、０．１μｍであった。
【００６１】
なお、本実施例では、ＣＭＰ処理の際のスラリには、シリカ微粉を酸性溶液中に分散させたものを用いたが、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）や酸化セリウム（ＣｅＯ2 ）など酸性溶液中に分散させたものを用いてもよい。ＣＭＰ処理を施す材料によってスラリを変えることが望ましい。また、本実施例では、基板を５０ｒｐｍで、研磨布を５０ｒｐｍで回転させ、３分間ＣＭＰ処理を行ったが、ＣＭＰ処理を施す材料によって、最適な回転数および時間で行うのが望ましい。
【００６２】
なお、ＣＭＰ処理された感光性ポリイミド膜６０１の膜厚によって、セルギャップ（基板間隔）が決定されるので、所望のセルギャップに合わせて感光性ポリイミド膜６０１の膜厚を適宜設定し、かつＣＭＰ処理によって研磨する膜厚を調整すればよい。言い換えると、精度の高いセルギャップが実現できる。
【００６３】
なお、本実施例では、感光性ポリイミド膜６０１の研磨およひ平坦化工程にＣＭＰを用いたが、感光性ポリイミド膜６０１の上面を精度良く平坦化することができれば、いかなる方法によってこの処理工程を行ってもよい。例えば、エッチバックなどで処理してもよい。
【００６４】
次に、感光性ポリイミド膜６０１をパターンニングする。図７（Ａ）に示すように、感光性ポリイミド膜６０１をフォトマスク７０１で覆い、アクティブマトリクス基板上部より紫外線を照射した。その後、現像処理を行い、２８０℃で１時間ポストベークを施した。こうして、図７（Ｂ）に示すように、パターンニングされたセルギャップ保持材７０２を形成した。本願明細書では、ギャップ保持材のＣＭＰ処理された面を上面と呼ぶことにする。
【００６５】
図８（Ａ）に、本実施例のアクティブマトリクス基板８０１の上面図を示す。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）において点線で示された部分を拡大した斜視図を示す。なお、図８（Ａ）および（Ｂ）では、便宜上、ギャップ保持材７０２、画素領域８０２、および駆動回路領域８０３、８０４の縮尺は異なって示されている。本実施例では、図８（Ａ）および（Ｂ）に示されるようにギャップ保持材７０２の形状は円柱形であり、円柱の直径は４μｍ、高さは３．２μｍである。本実施例では、ギャップ保持材７０２をランダムに配置した。ギャップ保持材７０２の配置密度は、４０〜１６０個／ｍｍ2 とすればよい。本実施例では、ギャップ保持材７０２は、５０個／ｍｍ2 で配置された。
【００６６】
本実施例では、ギャップ保持材の形状は、円柱状としたが、ギャップ保持材の形状は、楕円形、流線形、あるいは、三角形、四角形などの多角形状であってもよく、アクティブマトリクス基板（第１の基板）と対向基板（第２の基板）とのギャップを制御できる形状であれば、いかなる形状を有することも許される。また、本実施例では、ギャップ保持材は全て同形としたが、複数種の形状を有したギャップ保持材が形成されてもよい。また、本実施例では、複数のセルギャップ保持材が、アクティブマトリクス基板前面に配置密度が均一となるように形成されたが、ある領域に形成されるギャップ保持材の数を多くしてもよい。  
【００６７】
次に、対向電極が形成された対向基板（図示せず）を用意する。本実施例では、対向電極には、ＩＴＯ（インディウム錫酸化物）を用いた。
【００６８】
その次に、配向膜（図示せず）をアクティブマトリクス基板上および対向基板上に形成する。配向膜には、ポリイミド系の垂直配向膜を用いた。このポリイミド系の垂直配向膜をスピンコート法によってアクティブマトリクス基板上および対向基板上にコートする。本実施例では、スピンコート法によって配向膜を形成した。配向膜の厚さは、１００ｎｍとした。その後、１８０℃の熱風を送り込むことによって加熱（ベーク）し、ポリイミドを硬化させた。
【００６９】
次に、配向膜が形成された対向基板表面を、毛足の長さ２〜３ｍｍのバフ布（レイヨン、ナイロン等の繊維）で一定方向に擦るラビング処理を行った。なお、本実施例では、アクティブマトリクス基板側のラビング処理は行わない。
【００７０】
その次に、アクティブマトリクス基板の外枠上にシール剤８０５を塗布した（図８（Ａ））。その後、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせた。
【００７１】
次に、表示媒体としての液晶材料を液晶注入口８０６より注入する。よって、アクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶材料が狭持された状態となる。本実施例では、ギャップ保持材の形状は円柱形であるので、液晶材料注入時に生じる液晶材料とギャップ保持材の表面との流動抵抗が小さい。よって、基板全面に渡って均一に液晶材料を注入することができた。なお、ギャップ保持剤の形状および配置は、この流動抵抗が小さくなるのが好ましい。
【００７２】
その後、液晶材料注入口に封止剤（図示せず）を塗布し、紫外線を照射することによって封止剤を硬化させ、液晶材料をセル内に完全に封止した。
【００７３】
作製されたセルを用いて実際にその表示特性を調べたところ、セル表面には干渉縞が観察されなかった。また、ディスクリネーションのない良好な表示が得られた。
【実施例２】
【００７４】
本実施例は、ギャップ保持材が形成される領域が実施例１と異なる。図９を参照する。９００はギャップ保持材、９０１はアクティブマトリクス基板、９０２は画素領域、９０３および９０４は駆動回路領域、９０５はシール剤、９０６は液晶注入口である。
【００７５】
図９に示すように、本実施例ではギャップ保持材９００は、画素領域、あるいは駆動回路領域において、ある一定の間隔をおいて形成された。なお、画素領域においては、好ましくは、ギャップ保持材９００は、ＴＦＴの信号線と選択線との交差している領域に形成されるのが好ましい。また、画素領域と駆動回路領域とで、ギャップ保持材９００を形成する間隔を異ならせてもよい。
【実施例３】
【００７６】
本実施例は、ギャップ保持材が形成される領域が実施例１および２と異なる。図１０を参照する。１０００はギャップ保持材、１００１は、アクティブマトリクス基板、１００２は画素領域、１００３および１００４は駆動回路領域、１００５はシール剤、１００６は液晶注入口である。
【００７７】
図１０に示すように、本実施例ではギャップ保持材１０００は、画素領域１００２、ならびに駆動回路領域１００３および１００４を除く領域に配置された。    
【００７８】
本実施例では、ギャップ保持材１０００が画素領域および駆動回路領域に存在しないので、画素の実質的な開口率を低下させることがなく、かつアクティブマトリクス基板と対向基板との張り合わせ時に、画素領域および駆動回路領域のＴＦＴに不必要な応力が生じることがない。よって、ＴＦＴがダメージをうけることがなく、製品の歩留まりの向上につながる。    
【実施例４】
【００７９】
本実施例では、アクティブマトリクス側の構成は、実施例１、２、あるいは３と同じである。ただし、対向基板側の構成が異なる。
【００８０】
本実施例の電気光学装置は、対向基板側に画素電極が形成された後、有機性樹脂膜が形成される。本実施例では、この有機性樹脂膜には、ポリイミドを用いた。この有機性樹脂膜には、ポリイミドの他、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミドなどの樹脂が用いられてもよい。
【００８１】
次に、上記有機性樹脂膜を実施例１と同様の方法で、ＣＭＰ処理する。よって、上記有機性樹脂膜は平坦化される。
【００８２】
その後、アクティブマトリクス基板および対向基板に配向膜が形成され、対向基板側にラビング処理が施される。以降の工程については、実施例１と同じである。
【００８３】
本実施例では、アクティブマトリクス基板側に設けられたギャップ保持材の上面が平坦であるだけでなく、対向基板に設けられた有機性樹脂膜の上面も平坦性が確保されているので、より均一なセルギャップが実現できる。
【実施例５】
【００８４】
実施例１〜４ではプレーナ型ＴＦＴを例にとって説明してきたが、本発明は当然の如くＴＦＴの構造には何ら影響されない。したがって、画素領域および駆動回路領域の個々のＴＦＴが逆スタガ型ＴＦＴであっても、あるいはマルチゲイト型ＴＦＴであってもよい。
【００８５】
上記実施例１〜４では、ギャップ保持材にはポリイミドを用いたが、アクリル、ポリアミド、またはポリイミドアミドなどの樹脂を用いてもよい。また、ギャップ保持材に熱硬化樹脂を用いてもよい。
【００８６】
さらに、上記実施例１〜４では、ギャップ保持材は、アクティブマトリクス基板側に形成されたが、対向基板側に形成されてもよい。また、ギャップ保持材は、アクティブマトリクス基板および対向基板の両方に形成されてもよい。これらの場合も、ギャップ保持材の形成方法は、実施例１の方法に従ってもよい。
【００８７】
また、上記実施例１〜４では、ポリイミドを用いてギャップ保持材を形成したが、他の絶縁性材料によってギャップ保持材を形成してもよい。
【００８８】
また、上記実施例１〜４では、反射型の電気光学装置について述べてきたが、画素電極を透明電極するなどの変更を加えることによって、透過型の電気光学装置を形成してもよい。
【００８９】
なお、上記実施例１〜４では、表示媒体として液晶材料を用いる場合につて説明してきたが、本発明のギャップ保持材は、液晶材料と高分子との混合層、いわゆる高分子分散型液晶表示装置にも用いることができる。また、本発明の電気光学装置の表示媒体は、印加電圧に応答して光学的特性が変調され得るその他のいかなる表示媒体を用いてもよい。例えば、エレクトロルミネセンス素子などを表示媒体として用いてもよい。
【００９０】
また、上記実施例１〜４では特に示さないが、カラー表示を行う必要がある場合には、対向基板側にカラーフィルタを設ければ良い。カラーフィルタには、厚さが均一で平坦であること、耐熱性および耐薬品性に優れていること等が要求される。
【００９１】
また、上記実施例１〜４では、対向基板側にのみラビング処理を施したが、アクティブマトリクス基板側にラビング処理を施してもよい。また、アクティブマトリクス基板と対向基板との両側にラビング処理を施してもよい。
【００９２】
また、上記実施例では、アクティブマトリクス型の電気光学装置について述べてきたが、本発明は、ＴＦＴなどのアクティブ素子を有しないパッシブ型の電気光学装置にも適用することができるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面図および平面図である。
【図２】従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置の作製工程を示す図である。
【図３】本発明によるアクティブマトリクス型液晶表示装置の作製工程を示す図である。
【図４】本発明によるアクティブマトリクス型液晶表示装置の作製工程を示す図である。
【図５】本発明によるアクティブマトリクス型液晶表示装置の作製工程を示す図である。
【図６】本発明によるギャップ保持材の作製工程を示す図である。
【図７】本発明によるギャップ保持材の作製工程を示す図である。
【図８】本発明によるアクティブマトリクス型液晶表示装置の上面図および斜視図である。
【図９】本発明によるアクティブマトリクス型液晶表示装置の上面図である。
【図１０】本発明によるアクティブマトリクス型液晶表示装置の上面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０１、１１０、４０１  基板
１０２  ＴＦＴ活性層
１０３  ゲイト電極
１０４  データ線
１０５  ドレイン電極
１０６  層間絶縁膜
１０７  ブラックマトリクス
１０８  画素電極
１０９、１１２  配向膜
１１１  対向電極
７０２、９００、１０００  ギャップ保持材
【図１】
2008065357.tif 000003
【図２】
2008065357.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008065357.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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