(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の導電配線を形成する第１工程と、
上記導電配線が形成された上記基板上に上記導電配線並びに上記導電配線間を覆う樹脂膜を形成する第２工程と、
少なくとも上記導電配線の表面の一部を露出させるように、上記樹脂膜における上記導電配線を覆う部分を除去する第３工程と、
上記導電配線の露出により上記導電配線端部周辺部に上記樹脂膜によって形成される隆起部の高さと導電配線が形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差、並びに、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が共に０．１１μｍ以下となるように、上記隆起部を部分的に除去する第４工程と、
上記樹脂膜および上記導電配線上に上記導電配線と導電接触する電極膜を形成する第５工程とを備えていることを特徴とする電極基板の製造方法。
【請求項２】
上記第２工程で、上記樹脂膜を上記導電配線の厚さより厚く形成することを特徴とする請求項１記載の電極基板の製造方法。
【請求項３】
上記第４工程で、上記導電配線端部周辺部に上記樹脂膜によって形成される隆起部の高さと上記導電配線の形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差が０．０５μｍ以下となるように上記隆起部を部分的に除去することを特徴とする請求項２記載の電極基板の製造方法。
【請求項４】
上記第２工程で、上記樹脂膜を上記導電配線の厚さより薄く形成することを特徴とする請求項１記載の電極基板の製造方法。
【請求項５】
上記第４工程で、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が０．０５μｍ以下となるように上記隆起部を部分的に除去することを特徴とする請求項４記載の電極基板の製造方法。
【請求項６】
上記第２および第３工程の間に、上記導電配線の表面を除いた上記樹脂膜上を覆う保護膜を形成する工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の電極基板の製造方法。
【請求項７】
上記保護膜を酸化シリコンまたは窒化シリコンにより形成することを特徴とする請求項６記載の電極基板の製造方法。
【請求項８】
上記第４工程が研磨工程を含んでいることを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の電極基板の製造方法。
【請求項９】
上記第４および第５工程の間に、酸によって上記導電配線の表面処理を行う工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１ないし８の何れか１項に記載の電極基板の製造方法。
【請求項１０】
上記第１工程において、インジウム錫酸化物からなる下地膜を形成し、その上に銅からなる低抵抗膜を形成し、上記下地膜をドライエッチングでパターニングすることを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項に記載の電極基板の製造方法。
【請求項１１】
上記第５工程において、上記導電配線を完全に覆うように上記電極膜を形成することを特徴とする請求項１ないし１０の何れか１項に記載の電極基板の製造方法。
【請求項１２】
対向する一対の電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示素子において、
少なくとも一方の電極基板が請求項１ないし１１の何れか１項に記載の製造方法によって製造された電極基板であることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１３】
上記電極基板の一方の上に形成され、他方の電極基板と接合されることによって、両電極基板間の間隔を一定に保持する壁状のスペーサを備えていることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示素子。
【請求項１４】
上記スペーサの上端面の面積に対する、他方の電極基板と接着する上記スペーサの上端面の有効接着面積の割合が７０％以上であることを特徴とする請求項１３記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大容量かつ高精細の表示に適するように、画素に電圧を印加する電極の抵抗を低下させる配線を有する電極基板の製造方法ならびにその電極基板を備えた液晶表示素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
強誘電性液晶は、メモリ性、高速応答性、広視野角などの優れた特性を備えている。しかも、強誘電性液晶を用いた液晶表示装置は、透明導電膜によって形成されるストライプ状の走査電極と信号電極とをマトリクス状に基板上に配置した単純マトリクス方式を適用すれば、同様に単純マトリクス方式を用いたＴＮ(Twisted Nematic) 型やＳＴＮ(Super-Twisted Nematic) 型の液晶表示装置よりも、大容量かつ高精細の表示を行うことができる。このような強誘電性液晶の有用性は、Applied PhysicsLetters 36, (1980) p.899-901において、N.A.Clark とS.T.Lagerwall とによって教示されている。
【０００３】
しかしながら、強誘電性液晶を単純マトリクス方式に適用する場合、透明導電膜のみでストライプ状電極を形成することで大容量かつ高精細の強誘電性液晶表示装置を作製しようとすると、表示面積の拡大に伴ってストライプ状電極を長く形成する必要があるので、電極抵抗が大きくなる。この結果、発熱、信号の遅延、画素領域に付与される信号波形の鈍りなどの駆動に影響する問題が発生する。
【０００４】
従来のＴＮ型やＳＴＮ型の液晶表示装置では、周期的に駆動電圧を印加するマルチプレクシング駆動を用いた複数のフレーム走査によって高コントラストな一画面を形成している。このため、駆動電圧の印加を遅延させる遅延効果によっても、表示品位の低下はほとんど問題にならなかった。しかしながら、このような液晶表示装置においても、近年、高まってきた画面の大型化および応答の高速化という要求に応じるには、遅延効果による影響を無視できなくなってきた。
【０００５】
上述の理由により、強誘電性液晶表示装置を大画面化する場合は、金属膜などの低抵抗の導電配線を設けることで、全体の電極抵抗を低下させる方法が採用されてきた。
【０００６】
上記の導電配線は、ストライプ状電極と導電接触するようにストライプ状電極の長手方向に沿って形成される。一方、小さいセルギャップで作製される必要のある強誘電性液晶セルやＳＴＮ型液晶セルでは、基板表面の平坦性が液晶の配向性に大きく影響する。したがって、このような液晶セルにとっては、基板の平坦性が良好であることが重要になる。このため、導電配線は、基板の平坦性を良好に確保できるような構造でなければならない。
【０００７】
このような導電配線を形成するために、従来、大きく分けて以下の４つの方法が採用されていた。
【０００８】
第１の方法は、NEPCON West '89, p426-p447, 1988に記載されているように研磨を利用している。この方法では、図１３（ａ）ないし図１３（ｃ）に示す各工程にしたがって導電配線を形成する。まず、ポリイミド１０２がコーティングされた基板１０１上に金属配線１０３…（導電配線）をストライプ状に形成する（図１３（ａ））。次に、基板１０１上に金属配線１０３…を覆うように絶縁膜１０４を形成する（図１３（ｂ））。そして、金属配線１０３…の上面が露出するように、金属配線１０３…上の絶縁膜１０４における隆起した部分のみを研磨する（図１３（ｃ））。さらに、金属配線１０３…上に透明導電膜をストライプ状に形成する。
【０００９】
この方法によれば、金属配線１０３…を厚く形成できるだけでなく、絶縁膜１０４を研磨するだけで金属配線１０３…の上面を露出させることができる。
【００１０】
第２の方法は、IEEE/CHMT '89, Japan IEMT Symposium, p128-p131に記載されているようにフォトリソグラフィーを利用している。この方法では、図１４（ａ）ないし図１４（ｄ）に示す各工程にしたがって導電配線を形成する。基板１０１上に金属配線１０３…をストライプ状に形成する（図１４（ａ））。次に、基板１０１上に金属配線１０３…を覆うようにネガ型の感光性樹脂（ポリイミド系ネガ型感光性樹脂）を成膜することによって絶縁膜１０５を形成する（図１４（ｂ））。そして、金属配線１０３…の上面が露出するように、金属配線１０３…上の絶縁膜１０５の一部をフォトマスク１０６を用いてフォトリソグラフィーによって除去する（図１４（ｃ））。
【００１１】
フォトリソグラフィーの工程においては、図１５（ａ）および（ｂ）に示すように、ストライプパターン１０６ａの両側に複数のスモールホール１０６ｂ…を有するフォトマスク１０６を用いる。これによって、金属配線１０３…の両側における絶縁膜１０５の隆起部１０５ａ…も除去される。そして、この結果、絶縁膜１０５の表面が金属配線１０３…の上面とともに平坦に形成される（図１４（ｄ））。スモールホール１０６ｂ…による露光では、露光量を調整することによって、金属配線１０３…の周辺の隆起部１０５ａ…のみを軟化させて除去することができる。
【００１２】
この方法によれば、第１の方法と同様に金属配線１０３…を厚く形成でき、しかも、フォトリソグラフィーによって金属配線１０３…の上面を露出させることができる。
【００１３】
第３の方法は、特開平８−７６１３４号公報に開示されているように、透明基板上にストライプ状の導電配線を形成し、導電配線間にＵＶ（紫外線）硬化樹脂を充填する方法である。この方法では、図１６（ａ）ないし図１６（ｄ）に示す各工程にしたがって導電配線を形成する。
【００１４】
まず、金属配線１０３…がストライプ状に形成された透明な基板１０１に対向するように、ＵＶ硬化樹脂１０７が滴下された平滑型１０８を配置する（図１６（ａ））。次に、基板１０１の裏面からＵＶ硬化樹脂１０７を紫外線露光することによって、金属配線１０３と同じ厚さの絶縁膜を形成する（図１６（ｂ））。そして、平滑型１０８を基板１０１から離し（図１６（ｃ））、金属配線１０３…およびＵＶ硬化樹脂１０７からなる層の表面上に透明電極１０９…を形成する（図１６（ｄ））。
【００１５】
この方法では、図１６（ｂ）の工程において、ＵＶ硬化樹脂１０７が滴下された平滑型１０８を金属配線１０３…が形成された基板１０１にあてがってから紫外線露光を行うため、ＵＶ硬化樹脂１０７からなる絶縁膜の平坦性が良好である。
【００１６】
第４の方法は、J.Electrochem. Soc.;SOLID-STATE SCIENCETECHNOLOGY August 1988, p2013-p2016に開示されているように、ＳｉＯ2 非晶質膜の液相析出成膜法(Liquid-phase deposition；ＬＰＤ) を利用している。ＬＰＤ法は、ケイフッ化水素酸溶液（Ｈ2 ＳｉＦ6：ＨＦ）を用い、その溶液の化学的平衡状態をＳｉＯ2の析出側に移動させて成膜する方法である。この方法では、図１７（ａ）ないし図１７（ｄ）に示す各工程にしたがって導電配線を形成する。
【００１７】
まず、基板１０１上に金属材料を成膜し（図１７（ａ））、この金属材料をレジスト１１０を用いてパターニングすることによって金属配線１０３…を形成する（図１７（ｂ））。なお、パターニング後はフォトレジスト１１０を除去せずに残しておく。次に、ＬＰＤ法によって金属配線１０３…の間にＳｉＯ2 膜１１１を形成した後（図１７（ｃ））、金属配線１０３…上のフォトレジスト１１０を剥離する（図１７（ｄ））。この方法によれば、金属配線１０３…とＳｉＯ2膜１１１との表面に段差や溝が生じない平坦な構造を提供することができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の各方法は、以下のような不都合を有するため、実用化が困難であるという問題を有している。
【００１９】
第１の方法では、絶縁膜１０４の研磨のされ方が均一でない。例えば、金属配線１０３…間の部分は、金属配線１０３…上の部分より研磨されやすい。つまり、第１の方法では、研磨だけで金属配線１０３…上部表面を剥き出しにしている。ところが、金属配線１０３…上の絶縁膜１０４のみを研磨するには極めて平坦性の高い研磨部材を金属配線１０３…上の絶縁膜１０４のみに接触させて研磨する必要がある。しかも、研磨部材として砥粒を使用すると金属配線１０３…上の絶縁膜１０４を研磨する間に金属配線１０３・１０３間の絶縁膜１０４も研磨され、金属配線１０３・１０３間の表面形状が凹形状になる。このため、実際には、表面が平坦になるように絶縁膜１０４を均一に研磨することができない。
【００２０】
第２の方法では、金属配線１０３…をストライプ状に形成した後、ポリイミド系ネガ型感光性樹脂を絶縁膜１０５として成膜し、フォトマスク１０６を用いたフォトリソグラフィーによって金属配線１０３…の上部表面を露出させている。そして、この場合、フォトマスク１０６にスモールホール１０６ｂ…を形成することで金属配線１０３…の周辺の絶縁膜１０５の隆起部１０５ａ…を除去している。しかしながら、第２の方法では、スモールホール１０６ｂ…によって露光量を制御することで硬化する絶縁膜１０５の膜厚を制御するため、露光量を常に安定させる必要があり、特に、本方法はネガ型の感光性樹脂を使用しているため、露光量オーバーは厳禁である。しかも、上記のIEEE/CHMT '89, Japan IEMT Symposiumに開示されている絶縁膜１０５の厚さは２５μｍであり、隆起部１０５ａ…の高さｈは約３μｍである。この文献の方法が強誘電性液晶セルのための電極を形成する方法でないため、絶縁膜１０５は、強誘電性液晶セルの絶縁膜より厚く形成されており、それだけ隆起部１０５ａ…も高くなる。したがって、第２の方法では、隆起部１０５ａ…を除去できる精度がせいぜい３μｍ程度であると考えられる。
【００２１】
本願発明者等が鋭意検討した結果、実際の強誘電性液晶セルに前記した第２の方法で金属配線１０３…を形成する場合、金属配線１０３…の周辺の隆起部１０５ａ…の高さｈは、絶縁膜１０５の厚さ（金属配線１０３の厚さに等しい）に左右されるものの、最大で０．５μｍ程度である。また、金属配線１０３の厚さは、抵抗値から求めると１〜３μｍ程度である。したがって、金属配線１０３…と絶縁膜１０５とで平坦面を形成するには、０．５μｍの高さｈを有する隆起部１０５ａ…を含む、１．５〜３．５μｍの厚さの絶縁膜１０５（金属配線１０３…の周辺部の絶縁膜１０５）を、隆起部１０５ａ…を除去し、１〜３μｍとなるように加工しなければならない。
【００２２】
しかしながら、第２の方法では、上記のように、隆起部１０５ａ…を除去できる精度が３μｍ程度であるので、絶縁膜１０５を１〜３μｍの厚さで硬化させ、この１〜３μｍの厚さの絶縁膜１０５が硬化している状態のまま０．５μｍの高さｈを有する隆起部１０５ａ…のみを除去することが困難であると考えられる。したがって、スモールホール１０６ｂ…を有するフォトマスク１０６を用いても、強誘電性液晶素子において所望通りに基板の平坦性を確保できないおそれが十分ある。
【００２３】
第３の方法では、ＵＶ硬化樹脂１０７に気泡が入り込むのを防ぐために、減圧槽（真空槽）内における減圧環境下で基板１０１を平滑型１０８にあてがう必要があり、しかも、平滑型１０８を基板１０１にあてがうための駆動系を必要とする。さらに、この方法では、平滑型１０８を使用する毎に、平滑型１０８を洗浄する必要があるなど、製造工程が複雑であるという問題がある。
【００２４】
第４の方法では、金属配線１０３…がフッ酸に対し化学的な耐性を有する必要があるので、金属配線１０３…を形成するための材料が限定される。また、ＬＰＤ法では、成膜速度が３００Å／ｈというように極端に遅いので、１μｍの成膜を行うために３０時間を要する。さらに、この方法では、化学反応によって膜を成長させるため、ケイフッ化水素酸溶液の各成分の濃度が成膜速度に影響を及ぼす。それゆえ、ＳｉＯ2 膜１１１の形成時にケイフッ化水素酸溶液の濃度管理を厳密にすることが要求される。
【００２５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、導電配線が絶縁層上の透明電極と導電接触するように絶縁層に形成される電極基板の構造を実用的な方法で作製すること、および平坦性の高い電極基板を備えた液晶表示素子を提供することを目的としている。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明の参考にかかる電極基板は、上記の課題を解決するために、基板上に形成された複数の導電配線と、上記導電配線間に形成された樹脂膜と、上記導電配線上に形成され、上記導電配線と導電接触する電極膜とを有し、上記導電配線端部周辺部に上記樹脂膜によって形成される隆起部の高さと上記導電配線の形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差、並びに、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が共に０．１１μｍ以下であることを特徴としている。
【００２７】
上記の構成によれば、導電配線の両端部周辺で隆起した隆起部がないことが理想的ではあるが、樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さと隆起部の高さとの差が０．１１μｍ以下であれば、樹脂膜において十分高い平坦性が確保される。また、隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が０．１１μｍ以下であれば、樹脂膜と導電配線との間についても十分高い平坦性が確保される。それゆえ、本電極基板が例えば液晶表示素子に用いられる場合、電極膜の上に形成される各種の膜も高い平坦性が確保されるので、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。それゆえ、本電極基板が例えば液晶表示素子に用いられる場合、電極膜の上に形成される各種の膜も高い平坦性が確保されるので、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。従って、本発明の参考にかかる電極基板によれば、平坦性が高く、上述した特性を有する液晶素子を得ることができる電極基板を確実に安定して提供することができる。
【００２８】
上記電極基板は、上記の課題を解決するために、上記導電配線が、上記基板に対する密着性を有する導電材料からなる下地膜と、低抵抗膜とを含むことが好ましい。上記下地膜が、基板に対する密着性を有する導電材料、例えば、タンタル、クロム、ニッケル、モリブデン、インジウム錫酸化物から形成されていることで、基板からの導電配線の剥がれを防止することができる。
【００２９】
また、上記電極基板は、上記の課題を解決するために、上記導電配線が、低抵抗膜と、該低抵抗膜上に形成される耐腐食性を有する導電材料からなる酸化防止膜とを含むことが好ましい。このような酸化防止膜によって、低抵抗膜の形成後に施される各種の処理による低抵抗膜の腐食を防止することができる。このような酸化防止膜としては、タンタル、クロム、ニッケル、モリブデン等の耐腐食性のある金属が用いられる。
【００３０】
さらに、上記の課題を解決するために、上記低抵抗膜は銅からなることが好ましい。この場合、上記低抵抗膜としては、銅、アルミニウム、金、銀等を用いることができるが、そのなかでも、銅、アルミニウムが好ましく、さらにそのなかでも、銅は、抵抗値、加工性およびコストの面で低抵抗膜に特に適している。
【００３１】
本発明の電極基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、基板上に複数の導電配線を形成する第１工程と、上記導電配線が形成された上記基板上に上記導電配線並びに上記導電配線間を覆う樹脂膜を形成する第２工程と、少なくとも上記導電配線の表面の一部を露出させるように、上記樹脂膜における上記導電配線を覆う部分を除去する第３工程と、上記導電配線の露出により上記導電配線端部周辺部に上記樹脂膜によって形成される隆起部の高さと導電配線が形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差、並びに、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が共に０．１１μｍ以下となるように、上記隆起部を部分的に除去する第４工程と、上記樹脂膜および上記導電配線上に上記導電配線と導電接触する電極膜を形成する第５工程とを備えていることを特徴としている。
【００３２】
上記の製造方法によれば、第３工程で上記導電配線の表面の一部を露出させる際に上記導電配線端部周辺部に上記樹脂膜によって形成される隆起部の高さと導電配線が形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差、並びに、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が、共に０．１１μｍ以下となるように、上記隆起部を部分的に除去することで、樹脂膜における表面の平坦性および樹脂膜の表面と導電配線の表面との間の平坦性を高く確保することができる。それゆえ、第５工程において、電極膜も樹脂膜および導電配線の上でほぼ平坦に形成される。
【００３３】
したがって、液晶表示素子に上記の諸工程で製造された電極基板を用いる場合、電極膜上にさらに設けられる各種の膜も平坦に形成することができる。それゆえ、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。
【００３４】
本発明によれば、上記の方法を用いることで、導電配線の形成されていない部分における樹脂膜の厚さを、上記導電配線の厚さより厚くまたは薄く形成しても、電極膜上にさらに設けられる各種の膜も平坦に形成することができ、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。
【００３５】
すなわち、本発明の電極基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、製造方法としての実用性の面から、特に、上記第２工程で、上記樹脂膜を上記導電配線の厚さより厚く形成するか、または、上記第２工程で、上記樹脂膜を上記導電配線の厚さより薄く形成することが好ましい。
【００３６】
そして、上記第２工程で、上記樹脂膜を上記導電配線の厚さより薄く形成する場合には、上記第４工程で、上記導電配線端部周辺部に上記樹脂膜によって形成される隆起部の高さと上記導電配線の形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差が０．０５μｍ以下となるように上記隆起部を部分的に除去することが特に好ましく、上記第２工程で、上記樹脂膜を上記導電配線の厚さより薄く形成する場合には、上記第４工程で、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が０．０５μｍ以下となるように上記隆起部を部分的に除去することが特に好ましい。
【００３７】
上記の製造方法では、第２工程で導電配線より厚いあるいは薄い樹脂膜が形成されると、第１工程で形成された導電配線は樹脂膜に覆われている。そこで、第３工程にて、導電配線の表面の一部を露出させるように、樹脂膜の一部を除去する。そして、第４工程において、導電配線に対する樹脂膜の厚さに応じて上記隆起部を部分的に除去することで、樹脂膜における表面の平坦性および樹脂膜の表面と導電配線の表面との間の平坦性を、簡素な方法にてより一層高く確保することができる。それゆえ、第５工程において、電極膜も樹脂膜および導電配線の上でほぼ平坦に形成される。したがって、上記の方法によれば、液晶の配向性およびスイッチング特性をさらに安定して良好に維持することができる電極基板を製造することができる。
【００３８】
また、上記電極基板の製造方法は、上記第３および第４工程がフォトプロセスを含んでいることが好ましい。より具体的には、上記第３および第４工程をフォトリソグラフィー、熱処理などを含むフォトプロセスにて行うことが好ましい。これにより、樹脂膜の平坦化のために特別な処理装置および長時間に及ぶ処理を必要としない。
【００３９】
この場合、上記樹脂膜は感光性樹脂により形成することが好ましい。感光性樹脂により形成された樹脂膜は、フォトプロセスによる加工が容易である。また、第４工程で隆起部を除去するためには、熱処理（樹脂膜の焼成）を行う際に形状が変化しやすいアクリル系感光性樹脂が適している。
【００４０】
また、本発明にかかる上記電極基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、上記第２および第３工程の間に、上記導電配線の表面を除いた上記樹脂膜上を覆う保護膜を形成する工程をさらに備えていることが好ましい。このような保護膜を設けることによって、第３工程で樹脂膜を除去する際に、例えばドライエッチングを用いる場合、樹脂膜において除去する必要のない部分を保護することができる。
【００４１】
この場合、上記電極基板の製造方法は、上記第３および第４工程がドライエッチング工程を含んでいることが好ましい。より具体的には、上記第３および第４工程をドライエッチングにて行うことが好ましい。ドライエッチングとしては、特に、酸素プラズマエッチングまたは酸素イオンエッチングが好適であり、これらを用いた場合、エッチングが等方的に進行するエッチング特性によって、保護膜のパターニング部から、さらに導電配線の両側端部の方に樹脂膜が除去される。それゆえ、導電配線の表面だけでなく、その周辺の樹脂膜も容易に除去することができる。
【００４２】
また、この場合、上記樹脂膜は非感光性樹脂により形成することが好ましい。非感光性樹脂としては、例えばアクリル系樹脂が好適であり、これを用いれば、上記の酸素プラズマエッチングまたは酸素イオンエッチングによって、容易に樹脂膜を除去することができる。
【００４３】
上記の保護膜としては、酸化シリコンまたは窒化シリコンにより形成することが好ましい。酸化シリコンまたは窒化シリコンは酸素プラズマおよび酸素イオンによるエッチングに耐性を有するので、酸化シリコンまたは窒化シリコンによっ
て形成された保護膜は、樹脂膜のエッチングにおけるマスクとして機能する。
【００４４】
さらに、本発明にかかる上記電極基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、上記第４工程を研磨によっても行うことが好ましい。つまり、上記第４工程が上記フォトプロセスまたはドライエッチング工程に加えてさらに研磨工程を含んでいることが好ましい。第４工程では、前述のように、具体的には、フォトプロセスまたはドライエッチングによって隆起部が除去されるが、この段階で隆起部は十分小さくなっている。したがって、その第４工程に研磨を用いることによって、少ない研磨回数で隆起部をほぼ完全に除去することができる。
【００４５】
さらに、本発明にかかる上記電極基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、上記第４および第５工程の間に、酸によって上記導電配線の表面処理を行う工程をさらに備えていることが好ましい。第４工程までの処理で、導電配線には、酸化膜や樹脂膜形成時に残留した樹脂薄膜が形成されている。そこで、酸によって導電配線の表面処理を行うことによって、上記の不要な膜が除去される。したがって、導電配線と電極膜との導電接触性を十分確保することができる。
【００４６】
また、本発明にかかる上記電極基板の製造方法では、上記の課題を解決するために、上記第１工程において、インジウム錫酸化物からなる下地膜を形成し、その上に銅からなる低抵抗膜を形成し、上記下地膜をドライエッチングでパターニングすることが好ましい。インジウム錫酸化物からなる下地膜は、液晶表示素子において一般に樹脂やガラスによって形成される基板と銅との双方の密着性に優れている。それゆえ、低抵抗膜の形成前に下地膜を形成することによって、基板からの導電配線の剥がれを防止することができる。また、下地膜をアルゴンプラズマなどによるドライエッチングを用いてエッチングすることによって、インジウム錫酸化物のオーバーエッチングが不要になるだけでなく、インジウム錫酸化物を介する電気的リークを防止することができる。したがって、安価に電極の低抵抗化を図ることができるとともに、液晶表示素子の歩留りを向上させることができる。
【００４７】
また、本発明にかかる上記電極基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、上記第５工程において、上記導電配線を完全に覆うように上記電極膜を形成することが好ましい。これにより、電極膜を覆うようにさらに形成される他の膜、例えば絶縁膜または配向膜の形成において、電極膜が導電配線を保護する役割を果たす。したがって、導電配線の劣化を防止することができる。
【００４８】
本発明の参考にかかる液晶表示素子は、上記の課題を解決するために、対向する一対の電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示素子において、少なくとも一方の電極基板が、上述した電極基板であることを特徴としている。該液晶表示素子は、上述したように、高い平坦性が確保された電極基板を用いるので、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。したがって、高コントラストかつ均一な表示特性を得ることができるとともに、上述した電極基板がそれぞれ備える優れた性能を併せて備えている。
【００４９】
また、本発明にかかる液晶表示素子は、上記の課題を解決するために、対向する一対の電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示素子において、少なくとも一方の電極基板が、上述した方法によって製造された電極基板であることを特徴としている。該液晶表示素子においても、上記の液晶表示素子と同様、上述したように、高い平坦性が確保された電極基板を用いるので、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。したがって、高コントラストかつ均一な表示特性を得ることができるとともに、上述した電極基板がそれぞれ備える優れた性能を併せて備えている。
【００５０】
本発明にかかるこれら液晶表示素子は、上記電極基板の一方の上に形成され、他方の電極基板と接合されることによって、両電極基板間の間隔を一定に保持する壁状のスペーサを備えていることが好ましい。これら液晶表示素子は、上記のように、電極基板の平坦性が高いので、スペーサにおける電極基板との接合部分の面積が十分大きく確保され、液晶表示素子の外圧に対する強度を高めることができる。したがって、本発明によれば、実用上で液晶表示素子に作用する外圧による配向乱れをなくし、表示品位を向上させることができる。
【００５１】
本発明にかかる上記液晶表示素子における上記スペーサの上端面の面積に対する、他方の電極基板と接着する上記スペーサの上端面の有効接着面積の割合は、好ましくは６５％以上であり、本発明によれば、従来よりも実用的かつ簡素な構成あるいは容易な方法により、７０％以上、より一層好適には８０％以上の値をも達成することができる。
【００５２】
また、上記液晶表示素子は、上記液晶が強誘電性液晶であることが好ましい。強誘電性液晶を用いることによって、その配向性およびスイッチング特性をより良好に維持することができる。
【００５３】
本発明の参考にかかる上記液晶表示素子は、上述した構成により、上記電極基板の配向乱れを生じる最低圧力が、使用可能最低圧力である１０kg/cm2を余裕で上回る２０kg/cm2以上、より一層好適には２５kg/cm2以上という高い値をも達成することができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１（ａ）ないし図５並びに図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００５５】
本実施の形態に係る液晶表示素子は、図５に示すように、電極基板１・２と、液晶層３とを備えている。
【００５６】
電極基板１・２は、図示しない壁状のスペーサ（後述する）や球状のスペーサにより所定の間隔に保たれ、図示しないシール剤により、その周辺部において互いに貼り合わされて接着固定されている。そして、電極基板１・２の間に形成される空間には、強誘電性液晶など（他に反強誘電性液晶であってもよい）の液晶材料が充填されることにより、液晶層３が形成されている。強誘電性液晶は、高速応答が可能でメモリ性を有するなどの優れた特性を持つことから、大容量かつ高精細な画像を表示することが可能となる。また、電極基板１・２のそれぞれの外面には、偏向軸が互いに直交するように配置された図示しない偏光板が、電極基板１・２を挟むように貼り付けられている。
【００５７】
電極基板１は、透明基板５と、カラーフィルタ層６と、オーバーコート膜７と、絶縁層８と、走査電極９…と、絶縁膜１０と、配向膜１１とを有している。
【００５８】
透明基板５は、ポリメチルメタクリレートのような透明樹脂、ガラスなどの透明材料からなる。カラーフィルタ層６は、透明基板５上に形成されており、カラーフィルタ６ａ…と、カラーフィルタ６ａ…間に配置されるブラックマトリクス６ｂ…によって構成されている。カラーフィルタ層６は、赤・緑・青のカラーフィルタ６ａ…とブラックマトリクス６ｂ…とが平行かつ交互に接して設けられている。オーバーコート膜７は、アクリル樹脂系の材料からなり、カラーフィルタ層６を覆うように設けられている。
【００５９】
絶縁層８は、アクリル系ポジ型感光性樹脂からなり、オーバーコート膜７上にストライプ状に形成されている。絶縁層８の隙間には、ストライプ状の導電配線１３…が設けられている。導電配線１３は、Ｃｕなどの低抵抗の金属材料によって形成されている。また、導電配線１３は、オーバーコート膜７および上記の金属材料との密着性の良好なインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの導電材料からなる密着層と、上記の金属材料からなる層との組み合わせで構成されていてもよい。
【００６０】
なお、電極基板２において、上記の密着層は、透明基板１４に対しても良好な密着性を示す。
【００６１】
透明電極としての走査電極９…は、ＩＴＯのような透明の導電材料からなり、互いに平行なストライプ状でカラーフィルタ層６上に設けられている。また、走査電極９…は、それぞれが導電配線１３…と個々に導電接触するように、導電配線１３…上に配置されている。
【００６２】
絶縁膜１０は、ＳｉＯ2（酸化シリコン）、ＳｉＮ（窒化シリコン）などの絶縁材料からなり、走査電極９…を覆うように設けられている。
【００６３】
配向膜１１は、ポリイミド、ナイロン、ポリビニルアルコールなどの有機高分子からなる膜またはＳｉＯ2 斜方蒸着膜などからなり、絶縁膜１０上に形成されている。配向膜１１は、ラビングなどの一軸配向処理が施されており、例えば、有機高分子膜からなる場合には、一般的に、液晶分子が電極基板１に対してほぼ平行に配向するように配向処理がなされる。
【００６４】
一方、電極基板２は、透明基板１４と、絶縁層１５と、信号電極１６…と、絶縁膜１７と、配向膜１８とを有している。
【００６５】
透明基板１４および絶縁層１５も、それぞれ透明基板５および絶縁層８と同じ材料からなっている。上記の絶縁層１５の隙間には、導電配線１３…と同様に構成されるストライプ状の導電配線１９…が設けられている。透明電極としての信号電極１６…は、走査電極９…と同じ導電材料からなり、互いに平行なストライプ状で走査電極９…と直交するように絶縁層１５上に設けられている。また、信号電極１６…は、それぞれが導電配線１９…と個々に導電接触するように、導電配線１９…上に配置されている。
【００６６】
また、走査電極９…および信号電極１６…が対向する領域により、図示しない画素領域が形成されている。この画素領域は、走査電極９と信号電極１６とに電圧が印加されると、強誘電性液晶分子の配向状態が切り替わることにより、表示状態を明と暗とで変化させて表示を行うようになっている。
【００６７】
絶縁膜１７および配向膜１８は、それぞれ絶縁膜１０および配向膜１１と同じ材料からなり、信号電極１６…上に積層されている。
【００６８】
ここで、上記の電極基板１・２の作製について説明する。
【００６９】
まず、透明基板５上にカラーフィルタ層６およびアクリル樹脂からなるオーバーコート膜７を形成しておき、オーバーコート膜７上にスパッタ装置を用いてＩＴＯを膜厚３０ｎｍでスパッタリングする。一方、透明基板１４上には、直接、上記と同様にしてＩＴＯを膜厚３０ｎｍでスパッタリングする。これによって、図１（ａ）に示すように、透明基板２１（透明基板５・１４）上に下地膜２２ａが形成される。
【００７０】
なお、図１（ａ）においては、カラーフィルタ層６およびオーバーコート膜７の図示を省略している。
【００７１】
引き続いて、下地膜２２ａ上にＣｕをスパッタリングすることによって、金属膜２２ｂを導電材料膜として形成する。このときの基板温度は１００〜１２０℃であり、成膜速度は３０〜５０ｎｍ／ｍｉｎである。また、電極抵抗および後述の導電配線２２の幅に基づいて、金属膜２２ｂの厚さが１〜３μｍとなるように金属膜２２ｂの蒸着量を制御する。
【００７２】
その後、下地膜２２ａおよび金属膜２２ｂ上に感光性樹脂としてのフォトレジスト２３をロールコーターで成膜し、導電配線形成用のフォトマスクと紫外線露光装置とを用いたフォトリソグラフィーによってフォトレジスト２３をストライプ状にパターニングする（図１（ａ））。そして、下地膜２２ａおよび金属膜２２ｂが形成された透明基板２１をリン酸・酢酸系エッチャントに室温で１０分間浸漬することによって金属膜２２ｂのエッチングを行う。さらに、下地膜２２ａにアルゴンプラズマによるエッチングを３００Ｗで２０分間施すことによって、図１（ｂ）に示すように、ＩＴＯ（下地膜２２ａ）およびＣｕ（金属膜２２ｂ）からなる導電配線２２（導電配線１３・１９）が形成される。ドライエッチングによれば、ウエットエッチングの場合に必要であったＩＴＯのオーバーエッチングが不要になる上、隣接する後述の透明電極２７・２７の間でのエッチング不足による短絡部が形成されることがないので、電気的リークをなくすことができる。
【００７３】
上記の製造プロセスにおいて、下地膜２２ａを形成する材料としてＩＴＯを挙げたが、勿論これ以外の材料を用いてもよい。このような材料としては、例えば、透明基板２１との密着性の良好なＴａ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏなどが考えられる。このような材料を用いた場合、ウエットエッチング以外にドライエッチングによっても下地膜２２ａをパターニングすることができる。
【００７４】
また、導電配線２２は、上記の例は２層の構造からなるが、図２に示すように、Ｃｕからなる金属膜２２ｂ上にＣｕの酸化を防止するための酸化防止膜２２ｃを形成した３層の構造からなっていてもよい。この酸化防止膜２２ｃとして用いる金属種としては、下地膜２２ａの材料と同じＴａ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏなどを使用することができる。
【００７５】
導電配線２２の厚さおよび幅は、導電配線２２と後述の透明電極２７（走査電極９および信号電極１６）とによって構成される電極に必要とされる抵抗値（シート抵抗）に基づいて決定される。ただし、この抵抗値は、透明電極２７の幅と導電配線２２の厚さおよび幅との関係によって異なる。例えば、必要とされる抵抗値が０．１Ω／□、透明電極２７の幅が３００μｍである場合、導電配線２２の厚さは２μｍであり、幅は３０μｍである。
【００７６】
なお、金属膜２２ｂの形成に用いられる材料としては、抵抗値および加工性の面で、Ｃｕ以外に、Ａｌ、ＡｇまたはＡｕを用いることができるが、コストなどを考慮すれば、特にＣｕとＡｌが適している。
【００７７】
次に、図１（ｃ）に示すように、導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ポジ型感光性樹脂（日本合成ゴム社製のＨＲＣシリーズ）を、導電配線２２の厚みである２μｍより０．０５μｍ厚くなるようにスピンコーターを用いて成膜することによって、感光性樹脂層２４を形成する。そして、８０℃で１０分間、感光性樹脂層２４をプリベークする。
【００７８】
その後、図３（ａ）に示すように、感光性樹脂層２４を、ストライプパターン２５ａ…を有するフォトマスク２５を用いて露光および現像し、さらに２００℃で１時間ポストベークすることによって、図１（ｄ）および図３（ｂ）に示すように、金属膜２２ｂの上面を露出させる。露光においては、フォトマスク２５を透明基板２１から１００μｍ離れた位置に配置する（即ち、マスクギャップ１００μｍ）とともに、ストライプパターン２５ａ…が導電配線２２の位置に合うようにフォトマスク２５の位置を調整し、露光量を２５０ｍＪに設定する。
【００７９】
このように、感光性樹脂層２４における金属膜２２ｂ上に隆起した部分を完全ではないが部分的に除去することによって、金属膜２２ｂとほぼ同じ高さの絶縁層が形成される。
【００８０】
フォトマスク２５は、金属膜２２ｂの幅（３０μｍ）より４μｍ幅の狭いストライプパターン２５ａ…を有しており、このストライプパターン２５ａ…を介して光を通過させる。ストライプパターン２５ａの幅が金属膜２２ｂの幅より狭いのは、フォトマスク２５のアライメント誤差を許容するように、換言すれば、ストライプパターン２５ａが金属膜２２ｂから外れないようにすることを目的としている。
【００８１】
図３（ａ）に示すように、感光性樹脂層２４は、金属膜２２ｂ上に山形に重なっており、金属膜２２ｂの中央部では１．０μｍの厚みを有し、金属膜２２ｂの両側端部付近では０．３μｍの厚みを有している。上記の処理においてアクリル系ポジ型感光性樹脂を用いた場合、感光性樹脂層２４は、図３（ｂ）に示すように、ストライプパターン２５ａの幅とほぼ等しく、かつなだらかにパターニングされている。具体的には、金属膜２２ｂの両側端部、すなわち、金属膜２２ｂにおける隣り合う金属膜２２ｂ側端部からその外側にかけて形成される感光性樹脂層２４の隆起部の頂点の高さと金属膜２２ｂの表面、すなわち、導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ2 （図１１参照）は０．１μｍ以下であり、その隆起部の頂点の高さと感光性樹脂層２４における導電配線２２が形成されていないほぼ平坦な部分の高さとの差Ｄ1（図１１参照）は０．０５μｍ以下である。
【００８２】
ここで、上記金属膜２２ｂの両側端部周辺に形成される感光性樹脂層２４の隆起部の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ2 とは、上記工程において得られた基板表面の表面形状を、段差計（タリステップ（テーラーホブソン社製））で、導電配線２２の長手方向に対して垂直方向に少なくとも１画素以上の範囲に渡って測定することにより、該測定点での上記隆起部の高さと導電配線２２の表面の高さとの差の最大値を計測し、それと同様の測定を基板全体に渡って行ったときの平均値を示し、本実施の形態では、上記と同様の測定を基板全体に渡って任意に合計で６点行ったときの平均値にて示す。
【００８３】
同様に、上記隆起部の高さと感光性樹脂層２４におけるほぼ平坦な部分の高さとの差Ｄ1 とは、上記工程において得られた基板表面の表面形状を、段差計（タリステップ（テーラーホブソン社製））で、導電配線２２の長手方向に対して垂直方向に少なくとも１画素以上の範囲に渡って測定することにより、該測定点での上記隆起部の高さと感光性樹脂層２４におけるほぼ平坦な部分の高さとの差の最大値を計測し、それと同様の測定を基板全体に渡って行ったときの平均値を示し、本実施の形態では、上記と同様の測定を基板全体に渡って任意に合計で６点行ったときの平均値にて示す。
【００８４】
以下、後述する実施の形態並びに比較例において、差Ｄ1 ・Ｄ2 ・Ｄ3 ・Ｄ4とは、基板表面の表面形状を、上記の段差計で、導電配線の長手方向に対して垂直方向に少なくとも１画素以上の範囲に渡って測定することにより各段差（差Ｄ1 ・Ｄ2 ・Ｄ3・Ｄ4 のうち、対応する段差）の最大値を計測し、それと同様の測定を基板全体に渡って任意に合計で６点行ったときの平均値にて示すものとする。
【００８５】
即ち、本発明において、導電配線端部周辺部に形成される隆起部の高さと導電配線の形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差、並びに、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差とは、基板上の任意の複数の領域（具体的には、例えば任意の複数の異なる画素）において計測された各段差の各々の領域での最大値を平均した値を各々示している。
【００８６】
ここで、アクリル系ポジ型感光性樹脂の代わりに、絶縁層の形成に通常用いられるポジ型フォトレジストを使用した場合、上記と同様にして、図３（ａ）に示すように、そのポジ型フォトレジストからなるフォトレジスト層２６を露光、現像およびポストベークによってパターニングすれば、図３（ｃ）に示す構造が得られる。具体的には、フォトレジスト層２６は、ストライプパターン２５ａの幅とほぼ等しくパターニングされているが、金属膜２２ｂの両側端部付近で、０．３μｍの高さにほぼ垂直に切り立つ形状に加工されている。このように切り立った絶縁層の構造は、その上に形成される透明電極などを大きく隆起させるので、液晶の配向性に悪影響を及ぼすおそれが大きい。
【００８７】
上記のように、材料（樹脂）の違いによって絶縁層の形状が異なるのは、露光および現像後に行われるポストベークによる形状の変化が大きく異なるためである。つまり、アクリル系ポジ型感光性樹脂は、ポジ型フォトレジストよりポストベークによって形状が大きく変化する。したがって、アクリル系ポジ型感光性樹脂を用いることによって、絶縁層における金属配線２２の両側端部およびその付近の突起を小さくし、絶縁層の平坦性を向上させることができる。
【００８８】
なお、上記の例では、アクリル系感光性樹脂としてポジ型を用いているが、ポストベークによる形状変化の大きい樹脂であればポジ型に限らず、ネガ型を用いてもよい。
【００８９】
次に、図１（ｄ）の工程を経た基板を２％の塩酸に１０分間浸漬することによって、導電配線２２…上の酸化膜および残留樹脂薄膜を除去する。この結果、導電配線２２…と後述する透明電極２７…との十分な電気的接触が確保される。
【００９０】
そして、上記のようにしてパターニングされた感光性樹脂層２４からなる絶縁層上に、ＩＴＯからなる透明導電膜をスパッタ装置によって形成し、この透明導電膜にフォトレジストを用いたフォトリソグラフィーとエッチング処理とを施す。これによって、図１（ｅ）に示すように、導電配線２２と導電接触するストライプ状の透明電極２７…が形成される。このとき、透明電極２７が導電配線２２を完全に覆うように透明導電膜をパターニングすることが好ましい。これによって、透明電極２７を覆うようにさらに形成される絶縁膜１０・１７の形成において、透明電極２７が導電配線２２を保護する役割を果たす。
【００９１】
ここで、上記のフォトレジストを剥離せずに、ＩＴＯと同じ厚さでＳｉをスパッタ装置を用いたスパッタリングによって成膜する。そして、透明電極２７…上のＳｉの膜をフォトレジストとともにリフトオフすることによって、透明電極２７…の間に、Ｓｉからなる平坦化部２８…が形成される。このような平坦化部２８…を設けることによって、透明電極２７と感光性樹脂層２４との間の段差をなくすことができる。
【００９２】
続いて、導電配線２２上にＳｉＯ2からなる絶縁膜（絶縁膜１０・１７）およびポリイミドからなる配向膜（配向膜１１・１８）をこの順に形成し、配向膜にラビングによる一軸配向処理を施す。
【００９３】
このようにして、図４（ａ）および（ｂ）に示すような電極基板１・２が作製される。なお、図４（ａ）においては、便宜上、カラーフィルタ層６およびオーバーコート膜７を省略している。
【００９４】
電極基板２には、配向膜１８上に、セルギャップを一定に制御するために、壁状のスペーサ４…が信号電極１６の長手方向と平行に形成されている。各スペーサ４は、信号電極１６の画素領域を形成する部分における光の透過を遮らないように、導電配線１９の上方の領域に配置されている。また、スペーサ４の上端面には、接着剤が約０．１〜０．２μｍ塗布されており、これによって接着層２０が形成されている。
【００９５】
そして、走査電極９…と信号電極１６…とが互いに直交するように、電極基板１・２を対向させた状態で、電極基板１・２をその周辺部に塗布されるシール材および上記の接着層２０によって貼り合わせる。そして、両基板１・２間に強誘電性液晶を注入することによって液晶層３を形成する。
【００９６】
上記のようにして作製された液晶表示素子では、走査電極９…および信号電極１６…に駆動電圧が印加されると、両電極間でショートが発生することはなく、また画素領域に付与される信号の波形が鈍ることもほとんどない。しかも、基板表面の平坦性が高いので、強誘電性液晶が均一に配向される結果、コントラストの高い表示を実現することができる。
【００９７】
また、先端が円形の加圧部を有する加圧装置で液晶表示素子の表面を圧力を変えて加圧することによって、外圧が配向に及ぼす影響を調べたところ、表１に示すように、２５kg/cm2の圧力で配向の乱れが生じることが観察された。つまり、本液晶表示素子は、実用上不都合のない程度の、外圧に対する配向安定性を備えている。
【００９８】
また、電極基板１・２の上記の作製方法では、アクリル系ポジ型感光性樹脂をスピンコーターを用いて成膜するので、短時間で感光性樹脂層２４を形成することができる。加えて、感光性樹脂層２４の一部を除去するために行われる熱処理、すなわちプリベークおよびポストベークも、前述のＬＰＤ法によってＳｉＯ2膜を形成する場合ほどの長時間を要することがない。しかも、導電配線２２および平坦な感光性樹脂層２４（絶縁層）を形成するために、電極基板の作製に一般的に用いられているフォトリソグラフィーおよびエッチングという手法を用いているので、電極基板の作製工程が複雑化しない。
【００９９】
〔実施の形態２〕
本発明の第２の実施の形態について図６ないし図９（ａ）、図９（ｂ）、および図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、本実施の形態において前記の実施の形態１と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記してその説明を省略する。
【０１００】
本実施の形態に係る液晶表示素子は、図６に示すように、電極基板１の絶縁層８上に保護膜３１が形成されていることと、電極基板２の絶縁層１５上に同様な保護膜３２が形成されていることを除いて、実施の形態１の液晶表示素子と同じ構造をなしている。電極基板１・２において、保護膜３１・３２は、絶縁層８・１５をそれぞれ保護するために設けられており、ＳｉＯ2 、ＳｉＮなどの絶縁材料からなる。また、絶縁層８・１５は、シリコン系樹脂によって形成されている。
【０１０１】
ここで、上記の電極基板１・２の作製について説明する。
【０１０２】
まず、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、透明基板２１に導電配線２２を形成するが、この工程は、実施の形態１における図１（ａ）および図１（ｂ）に示す工程と同じである。
【０１０３】
図７（ｃ）に示すように、導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系樹脂を、導電配線２２の厚みである２μｍより０．０５μｍ厚くなるようにスピンコーターを用いて成膜することによって、樹脂層４１を形成する。そして、樹脂層４１を、８０℃で５分間プリベークし、引き続いて２４０℃で１時間ポストベークする。さらに、樹脂層４１（樹脂膜）上にＳｉＯ2 をスパッタ装置を用いて３００〜１０００Åの厚さに成膜することで保護膜としてのＳｉＯ2 膜４２を形成する。このＳｉＯ2 膜４２は、後述する酸素プラズマを用いたドライエッチング（酸素プラズマエッチング）の際のマスクとしての役割を果たす。すなわち、樹脂層４１を除去する工程において、例えばドライエッチングを用いる場合、樹脂層４１において除去する必要のない部分を保護することができる。
【０１０４】
次に、ＳｉＯ2 膜４２の上にポジ型フォトレジスト４３をロールコーターによって成膜し、実施の形態１で用いたフォトマスク２５（図３参照）と同じフォトマスク（図示せず）を用いることによってポジ型フォトレジスト４３を露光する。このとき、フォトマスクを透明基板２１から１００μｍ離れた位置に配置し、ストライプパターンが導電配線２２の位置に合うようにフォトマスクの位置を調整する。
【０１０５】
ここで用いるフォトマスクも、前述のフォトマスク２５と同様、金属膜２２ｂの幅（３０μｍ）より４μｍ幅の狭いストライプパターンを有している。したがって、ストライプパターンが金属膜２２ｂから外れないようにして露光を行うことができる。
【０１０６】
露光の後、ポジ型フォトレジスト４３に現像およびポストベークの処理を行う。このときのポストベークは、１３０℃で２０分間行う。そして、上記の透明基板２１を１％のフッ酸溶液に浸漬することによって、ＳｉＯ2 膜４２のエッチングを行う。このようにして、図８（ａ）に示すように、ＳｉＯ2 膜４２における導電配線２２の上方の部分が除かれる。
【０１０７】
その後、酸素プラズマエッチングによってＳｉＯ2 膜４２の除去された部分から樹脂層４１を導電配線２２の上面までドライエッチングする。これによって、図７（ｄ）に示すように、導電配線２２の上面を露出させることができる。
【０１０８】
ここで、上記の酸素プラズマエッチング処理について、より詳しく説明する。
【０１０９】
まず、図８（ａ）に示すＳｉＯ2膜４２のパターニングが完了した状態から、酸素プラズマエッチングを３００Ｗの出力で１０分間施して、樹脂層４１を導電配線２２の上面までエッチングすると、図８（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2 膜４２に覆われている樹脂層４１は、ＳｉＯ2 膜４２のパターニング部からわずかに内側にエッチングされている。
【０１１０】
さらに、酸素プラズマエッチングを同出力で５〜１０分間持続すると、酸素プラズマエッチングが等方的に進行するため、ＳｉＯ2 膜４２に覆われている樹脂層４１は、図８（ｂ）に示す状態からさらにエッチングされる。つまり、導電配線２２の上面に残るアクリル系樹脂がエッチングされるとともに、導電配線２２の中央部から両側端部に向かう方向に樹脂層４１がエッチングされる。この結果、図８（ｃ）に示すように、アクリル系樹脂が、ＳｉＯ2 膜４２におけるパターニング部の端部近傍から２〜３μｍ程度エッチングされる。
【０１１１】
このようにして、導電配線２２上の全てのアクリル系樹脂および導電配線２２の両側端部近傍で隆起するアクリル系樹脂が除去される。また、ＳｉＯ2 膜４２に覆われていた樹脂層４１の一部が上記のように除去されると、その上のＳｉＯ2 膜４２は支えを失うので、図８（ｄ）に示すように除去される。
【０１１２】
樹脂層４１の除去（ドライエッチング）を、酸素プラズマエッチングの代わりに酸素イオンエッチングで行ってもよい。酸素イオンエッチングによっても、酸素プラズマエッチングと同程度に樹脂層４１をエッチングすることができる。このように、酸素プラズマエッチングまたは酸素イオンエッチングを用いるので、樹脂層４１が非感光性のシリコン系樹脂で形成されていても、容易に樹脂層４１を除去することができる。
【０１１３】
ＳｉＯ2 は、酸素プラズマエッチングおよび酸素イオンエッチングに耐性を有するので、ＳｉＯ2 膜４２をエッチングにおけるマスクとして利用することができる。それゆえ、エッチングのために別途マスクを用いる必要がない。これは、後述するように、ＳｉＮで保護膜を形成する構造でも同様である。
【０１１４】
以上のようなエッチング処理によって、樹脂層４１すなわち絶縁層は、その平坦面から隆起する部分が大きく削除されるので、良好な平坦性が確保される。上記のように作製された基板の表面の段差値（すなわち、図１１に示す差Ｄ1 、Ｄ2 ）を測定すると、その値は実施の形態１の基板と同程度である。このように、上記の基板は、実施の形態１の基板とほぼ同様な表面形状を有している。
【０１１５】
そして、ＩＴＯからなる透明導電膜をＳｉＯ2膜４２および導電配線２２…上に形成し、その透明導電膜にフォトレジストを用いたフォトリソグラフィーとエッチング処理とを施す。これによって、図７（ｅ）に示すように、導電配線２２と導電接触するストライプ状の透明電極２７…が形成される。
【０１１６】
ＳｉＯ2 膜４２のエッチングおよび透明導電膜の形成は、同一の真空槽内で連続して行われる。これによって、両工程の処理に要する時間を短縮することができる。
【０１１７】
その後の工程では、実施の形態１と同様にして、液晶表示素子を作製していく。すわなち、導電配線２２上に絶縁膜（絶縁膜１０・１７）および配向膜（配向膜１１・１８）をこの順に形成し、配向膜にラビングによる一軸配向処理を施す。
【０１１８】
このようにして、図９（ａ）および（ｂ）に示すような電極基板１・２が作製される。なお、図９（ａ）においては、便宜上、カラーフィルタ層６およびオーバーコート膜７を省略している。
【０１１９】
電極基板２には、実施の形態１の電極基板２と同様に、配向膜１８上に、スペーサ４…を形成する。走査電極９…と信号電極１６…とが互いに直交するように、電極基板１・２を対向させた状態で、電極基板１・２をその周辺部に塗布されるシール材および上記の接着層２０によって貼り合わせる。そして、両基板１・２間に強誘電性液晶を注入することによって液晶層３を形成する。
【０１２０】
上記のようにして作製された液晶表示素子では、走査電極９…および信号電極１６…に駆動電圧が印加されると、実施の形態１の液晶表示素子と同様、両電極間でショートが発生することはなく、また画素領域に付与される信号の波形が鈍ることもほとんどない。しかも、基板表面の平坦性が高いので、強誘電性液晶が均一に配向される結果、コントラストの高い表示を実現することができる。また、外圧が配向に及ぼす影響を調べたところ、表１に示すように、２４kg/cm2の圧力で配向の乱れが生じることが観察された。
【０１２１】
しかも、上記の図７（ｃ）の工程において、ＳｉＯ2 の代わりにＳｉＮを用いて保護膜が形成された液晶表示素子においても、上記の液晶表示素子と同様、品質の向上が図られる。すなわち、両電極間のショートの発生がなく、また信号波形が鈍ることもほとんどない。しかも、基板表面の高い平坦性によって強誘電性液晶の配向が均一化され、これによってコントラストの高い表示を実現することができる。また、外圧に対する配向乱れについても、ＳｉＯ2 を用いた場合と同程度の結果が得られた。
【０１２２】
電極基板１・２の上記の作製方法では、アクリル系樹脂をロールコーターを用いて成膜するので、短時間で樹脂層４１を形成することができる。加えて、樹脂層４１の一部を除去するために行われる熱処理、すなわちプリベークおよびポストベークも、前述のＬＰＤ法によってＳｉＯ2 膜を形成する場合ほどの長時間を要することがない。しかも、導電配線２２および平坦な樹脂層４１（絶縁層）を形成するために、電極基板の作製に一般的に用いられているフォトリソグラフィーおよびエッチングという手法を用いているので、電極基板の作製工程が複雑化しない。
【０１２３】
なお、本実施の形態では、樹脂層４１の材料としてアクリル系樹脂を用いたが、酸素プラズマエッチングまたは酸素イオンエッチングで除去することができる樹脂材料であれば、アクリル系樹脂に限定されない。
【０１２４】
〔実施の形態３〕
本発明の第３の実施の形態について図１（ａ）ないし図１（ｅ）、図４（ａ）および図４（ｂ）、図１０および図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、本実施の形態において前記の実施の形態１と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記してその説明を省略する。
【０１２５】
本実施の形態に係る液晶表示素子は、アクリル系ポジ型感光性樹脂をパターニングした後にポストベークを行うまでは、実施の形態１と同様の工程（図１（ａ）ないし図１（ｄ））で作製される。
【０１２６】
その後の工程では、図１０に示すラッピングテープ６１（３Ｍ社製の♯２００００）をサンシン社製の研磨装置（図示せず）に設置し、導電配線２２の両側端部上における感光性樹脂層２４の隆起部Ｐ（図１１参照）をラッピングテープ６１によって５回研磨する。このとき、ラッピングテープ６１がローラ６２によって、図１（ａ）ないし図１（ｄ）と同様の工程で作製された電極基板６３に押し付けられた状態で、ラッピングテープ６１と電極基板６３とをそれぞれ矢印方向に移動させる。ラッピングテープ６１は、その表面に研磨剤がコーティングされた樹脂フィルムからなる。また、この研磨における条件は、２０ｋｇの研磨重量、９００mm/minのテープ移動速度および３００mm/minの基板移動速度である。
【０１２７】
上記の研磨の結果、上記の隆起部Ｐがほぼ完全に除去される。つまり、感光性樹脂層２４において、導電配線２２の形成されていない部分の平坦な表面より高く隆起した部分が、ほとんど全て除去される。
【０１２８】
この結果、本実施の形態の液晶表示素子における電極基板表面は、本実施の形態を含む全ての実施の形態において最も良好な平坦性を備えるようになる。平坦性は、図４（ｂ）に示すスペーサ４の上端面の面積に対する、電極基板１と接着するスペーサ４の上端面の有効接着面積（実際に接着した面積）の割合で表される。表１に示すように、本実施の形態の場合、他の実施の形態の場合と比べて、最も大きい有効接着面積（８３％）を得ることができる。したがって、電極基板１・２が強固に固定されて、外圧による配向乱れの影響を受けにくくなる。具体的には、液晶表示素子に圧力を加えて外圧による配向乱れの影響を調べた結果、表１に示すように、配向乱れを生じさせる最低の圧力は、全ての実施の形態のうち最も高い２８kg/cm2であった。
【０１２９】
そして、実施の形態１と同様の工程（図１（ｅ）ならびに図４（ａ）および（ｂ）参照）を経ることによって、ＩＴＯ膜の形成以降の工程が行われる。このようにして作製された液晶表示素子は、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、実施の形態１の液晶表示素子と同様、両電極間のショートの発生がなく、また信号波形が鈍ることもほとんどない。しかも、基板表面の平坦性が高いので、均一に配向される結果、コントラストの高い表示を実現することができる。
【０１３０】
なお、本実施の形態では、図１（ｄ）に示すように、予め、フォトプロセスで感光性樹脂層２４の隆起部Ｐをある程度除去しているので、図１０に示すように、その後の研磨によって隆起部Ｐを除去する際に、わずかな研磨回数で隆起部Ｐを完全に除去することができる。これにより、平坦性の高い研磨部材を使用しなくても、良好な平坦性を得ることができる。
【０１３１】
ここで、基板表面の平坦性について、より詳細に述べる。
【０１３２】
本実施の形態に係る液晶表示素子においては、図１１に示すように、感光性樹脂層２４が導電配線２２より厚く形成されるので、この状態から上記のような研磨を施すと、隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層２４の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ1 は０．０１μｍになり、隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ2 は０．０６μｍになる。
【０１３３】
これに対し、表１に示すように、実施の形態１および２の基板表面の平坦性については、差Ｄ1 が０．０５μｍ以下になり、差Ｄ2 が０．１μｍ以下になるという結果が得られた。このように、本実施の形態で得られる基板表面の平坦性は、実施の形態１および２のそれより高いことがわかる。
【０１３４】
〔実施の形態４〕
本発明の第４の実施の形態について図１（ａ）ないし図１（ｅ）、図３および図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、本実施の形態において前記の実施の形態１と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記してその説明を省略する。
【０１３５】
本実施の形態に係る液晶表示素子は、以下の工程(i) および(ii)を除いて、実施の形態１と同様の工程（図１（ａ）ないし図１（ｅ））で作製される。(i) 導電配線２２上にアクリル系ネガ型感光性樹脂（日本合成ゴム社製のＪＮＰＣシリーズ）を、導電配線２２の厚みである２μｍより０．０５μｍ薄くなるようにスピンコーターを用いて成膜することによって、図１２に示すように、感光性樹脂層５１を形成する。(ii)図３（ａ）および（ｂ）に示すように、実施の形態１で用いたフォトマスク２５の白黒の部分を入れ替えたフォトマスク５２を使用して、感光性樹脂層５１の一部を除去する。
【０１３６】
導電配線２２上の感光性樹脂層５１が除去された状態では、図１２および表１に示すように、導電配線２２上に隆起する感光性樹脂層５１の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層５１の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ3 は０．１μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ4 は０．０５μｍである。
【０１３７】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態１と同様に、走査電極９および信号電極１６に電圧に印加されると、両電極間でショートが発生することはなく、また画素領域に付与される信号の波形が鈍ることもほとんどない。しかも、基板の平坦性が高いので、均一な配向が得られる結果、コントラストの高い表示を実現することができる。また、外圧による配向の乱れへの影響を測定したところ、表１に示すように、２２kg/cm2で配向の乱れが観察された。したがって、本液晶表示素子も、実用上不都合のない程度の、外圧に対する配向安定性を備えている。
【０１３８】
〔実施の形態５〕
本発明の第５の実施の形態について図７および図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、本実施の形態において前記の実施の形態２と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記してその説明を省略する。
【０１３９】
本実施の形態に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態２と同様の工程（図７（ａ）ないし図７（ｅ））で作製される。すなわち、この工程では、導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系樹脂を、導電配線２２の厚さである２μｍより０．０５μｍ薄くなるようにスピンコーターを用いて成膜することによって、図１２に示すように、感光性樹脂層５３を形成する。
【０１４０】
導電配線２２上の感光性樹脂層５３が除去された状態では、図１２および表１に示すように、導電配線２２上に隆起する感光性樹脂層５３の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層５３の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ3 は０．１μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ4 は０．０５μｍである。
【０１４１】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態２の液晶表示素子と同様に、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、両電極間でショートが発生することはなく、また画素領域に付与される信号の波形が鈍ることもほとんどない。しかも、基板の平坦性が高いので、均一な配向が得られる結果、コントラストの高い表示を実現することができる。また、外圧による配向の乱れへの影響を測定したところ、２１kg/cm2で配向の乱れが観察された。したがって、本液晶表示素子も、実用上不都合のない程度の、外圧に対する配向安定性を備えている。
【０１４２】
なお、実施の形態１および２の基板構造（感光性樹脂層が導電配線より厚く形成される構造）は、実施の形態４および５の基板構造（感光性樹脂層が導電配線より薄く形成される構造）と比較して、スペーサによる基板同士の接着ではほぼ同程度の接着力を示すが、より平坦性を高めようとする場合の容易さでは優れている。
【０１４３】
〔比較例１〕
ここで、実施の形態１の液晶表示素子に対する比較例について説明する。
【０１４４】
本比較例に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態１と同様の工程で作製される。導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ポジ型感光性樹脂を、導電配線２２の膜厚である２μｍより０．１５μｍ厚くなるようにスピンコーターを用いて成膜することによって、図１１に示すように、感光性樹脂層５４を形成する。
【０１４５】
導電配線２２上の感光性樹脂層５４が除去された状態では、図１１および表１に示すように、導電配線２２上に隆起する感光性樹脂層５４の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層５４の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ1 は０．０５μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ2 は０．２０μｍである。
【０１４６】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態１と同様に、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、電気的なショートが生じることはなく、表１に示すように、外圧による配向の乱れへの影響およびスペーサ４の前記有効接着面積も実施の形態１と比較しても問題はない。しかしながら、上記の差Ｄ2 が大きいために形成される、導電配線２２上の窪んだ部分を起点として配向の乱れが発生した。
【０１４７】
〔比較例２〕
次に、実施の形態４の液晶表示素子に対する比較例について説明する。
【０１４８】
本比較例に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態１と同様の工程で作製される。導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ネガ型感光性樹脂（日本合成ゴム社製のＪＮＰＣシリーズ）を、導電配線２２の膜厚である２μｍより０．１５μｍ薄くなるように、スピンコータを用いて成膜することによって図１２に示すように、感光性樹脂層５５を形成する。
【０１４９】
導電配線２２上の感光性樹脂層５５が除去された状態では、図１２および表１に示すように、導電配線２２上に隆起する感光性樹脂層５５の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層５５の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ3 は０．２０μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ4 は０．０５μｍである。
【０１５０】
上記のようにして作製された液晶表示素子においては、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、電気的なショートは生じないものの、外圧による配向の乱れへの影響を測定したところ、８kg/cm2の圧力が加わると配向の乱れが起こった。この圧力は、実用上問題なく（配向乱れがなく）液晶表示素子を使用するための最低の圧力（ほぼ１０kg/cm2）を下回っている。また、本液晶表示素子を分解して、両電極基板１・２の接着状態を観察すると、スペーサ４の有効接着面積は、表１に示すように、スペーサ４の上端面の面積の約１／６（１５％）であり、実際に接着していた部分は、対向する電極基板１の表面において隆起の大きい導電配線１３付近（すなわち、導電配線２２付近）にのみ分布していた。このように、本液晶表示素子は、実用に供することができない程度に外圧に対する配向の安定性が低い。
【０１５１】
なお、前述の各実施の形態では、本発明を液晶表示素子に適用した例について説明したが、本発明は、液晶表示素子に限らず表示以外の目的で使用される液晶素子または液晶以外の媒体を用いた類似の素子にも適用される。
【０１５２】
〔実施の形態６〕
本発明の第６の実施の形態について図１（ａ）ないし図１（ｅ）および図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、本実施の形態において前記の実施の形態１と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記してその説明を省略する。
【０１５３】
本実施の形態に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態１と同様の工程（図１（ａ）ないし図１（ｅ））で作製される。すなわち、この工程では、導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ポジ型感光性樹脂を、導電配線２２の厚さである２μｍとほぼ同じ厚さになるようにスピンコーターを用いて成膜した。この結果、導電配線２２の膜厚より０．０１μｍ厚く成膜された感光性樹脂層２４を形成した。
【０１５４】
この感光性樹脂層２４の一部を、表１に示すように露光条件（マスクギャップおよび露光量）を調整することにより、以下に示すように除去した。つまり、導電配線２２上の感光性樹脂層２４が除去された状態では、図１１および表１に示すように、導電配線２２両側端部周辺に隆起する感光性樹脂層２４の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層２４の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ1 は０．１μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ2 は０．１１μｍである。
【０１５５】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態１の液晶表示素子と同様に、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、両電極間でショートが発生することはない。また、外圧による配向の乱れへの影響を測定したところ、１５kg/cm2で配向の乱れが観察された。したがって、本液晶表示素子も、実用上不都合のない程度の、外圧に対する配向安定性を備えている。つまり、本液晶表示素子は、表１に示すように、外圧による配向の乱れへの影響および前記したスペーサ４の有効接着面積は実施の形態１と比較すると何れも劣るが、配向乱れを生じる最低圧力は、実用上問題なく（配向乱れがなく）液晶表示素子を使用するための最低の圧力（ほぼ１０kg/cm2）を上回っていると共に、初期配向の乱れも確認されなかった。
【０１５６】
〔実施の形態７〕
本発明の第７の実施の形態について図１（ａ）ないし図１（ｅ）および図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、本実施の形態において前記の実施の形態１と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記してその説明を省略する。
【０１５７】
本実施の形態に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態１と同様の工程（図１（ａ）ないし図１（ｅ））で作製される。すなわち、この工程では、導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ポジ型感光性樹脂を、導電配線２２の厚さである２μｍより若干厚くなるようにスピンコーターを用いて成膜することによって、段差測定の結果、導電配線２２の膜厚より０．０２μｍ厚く成膜された感光性樹脂層２４を形成した。
【０１５８】
この感光性樹脂層２４の一部を、表１に示すように露光条件を調整することにより、以下に示すように除去した。つまり、導電配線２２上の感光性樹脂層２４が除去された状態では、図１１および表１に示すように、導電配線２２両側端部周辺に隆起する感光性樹脂層２４の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層２４の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ1 は０．０７μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ2 は０．０９μｍである。
【０１５９】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態１の液晶表示素子と同様に、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、両電極間でショートが発生することはない。また、外圧による配向の乱れへの影響を測定したところ、２０kg/cm2で配向の乱れが観察された。したがって、本液晶表示素子も、実用上不都合のない程度の、外圧に対する配向安定性を備えている。つまり、本液晶表示素子は、表１に示すように、外圧による配向の乱れへの影響および前記したスペーサ４の有効接着面積は実施の形態１と比較すると何れも劣るが、配向乱れを生じる最低圧力は、実用上問題なく（配向乱れがなく）液晶表示素子を使用するための最低の圧力（ほぼ１０kg/cm2）を上回る２０kg/cm2を示している。この値は、実施の形態６に記載の液晶表示素子よりも大きく、実施の形態６に記載の液晶表示素子より基板表面の平坦性が良いことを反映している。
【０１６０】
〔実施の形態８〕
本発明の第８の実施の形態について図１（ａ）ないし図１（ｅ）および図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、本実施の形態において前記の実施の形態１と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記してその説明を省略する。
【０１６１】
本実施の形態に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態１と同様の工程（図１（ａ）ないし図１（ｅ））で作製される。すなわち、この工程では、導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ポジ型感光性樹脂を、導電配線２２の厚さである２μｍとほぼ同じ厚さになるようにスピンコーターを用いて成膜した。この結果、導電配線２２の膜厚より０．０１μｍ厚く成膜された感光性樹脂層２４を形成した。
【０１６２】
この感光性樹脂層２４の一部を、表１に示すように露光条件を調整することにより、以下に示すように除去した。つまり、導電配線２２上の感光性樹脂層２４が除去された状態では、図１１および表１に示すように、導電配線２２両側端部周辺に隆起する感光性樹脂層２４の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層２４の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ1 は０．０４μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ2 は０．０５μｍである。
【０１６３】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態１の液晶表示素子と同様に、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、両電極間でショートが発生することはない。しかも、本液晶表示素子は、表１に示すように、外圧による配向の乱れへの影響およびスペーサ４の前記有効接着面積が共に実施の形態１よりも優れ、特に、上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ2 が小さく、導電配線２２付近での接着性に優れたものであった。また、外圧による配向の乱れへの影響を測定したところ、配向乱れを生じる最低圧力は、２７kg/cm2と高いものであった。
【０１６４】
〔実施の形態９〕
本発明の第９の実施の形態について図１（ａ）ないし図１（ｅ）および図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、本実施の形態において前記の実施の形態４と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記してその説明を省略する。
【０１６５】
本実施の形態に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態１と同様の工程（図１（ａ）ないし図１（ｅ））で作製される。すなわち、この工程では、導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ポジ型感光性樹脂を、導電配線２２の厚さである２μｍとほぼ同じ厚さになるようにスピンコーターを用いて成膜した。この結果、図１２に示すように導電配線２２の膜厚より０．０１μｍ薄く成膜された感光性樹脂層５６を形成した。
【０１６６】
この感光性樹脂層５６の一部を、表１に示すように露光条件を調整することにより、以下に示すように除去した。つまり、導電配線２２上の感光性樹脂層５６が除去された状態では、図１２および表１に示すように、導電配線２２両側端部周辺に隆起する感光性樹脂層５６の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層５６の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ3 は０．１１μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ4 は０．１μｍである。
【０１６７】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態１の液晶表示素子と同様に、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、両電極間でショートが発生することはない。また、外圧による配向の乱れへの影響を測定したところ、１４kg/cm2で配向の乱れが観察された。したがって、本液晶表示素子も、実用上不都合のない程度の、外圧に対する配向安定性を備えている。つまり、本液晶表示素子は、表１に示すように、外圧による配向の乱れへの影響およびスペーサ４の前記有効接着面積は実施の形態１および４と比較すると何れも劣るが、配向乱れを生じる最低圧力は、実用上問題なく（配向乱れがなく）液晶表示素子を使用するための最低の圧力（ほぼ１０kg/cm2）を上回っていると共に、初期配向の乱れも確認されなかった。
【０１６８】
〔実施の形態１０〕
本発明の第１０の実施の形態について図１（ａ）ないし図１（ｅ）および図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、本実施の形態において前記の実施の形態４と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記してその説明を省略する。
【０１６９】
本実施の形態に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態１と同様の工程（図１（ａ）ないし図１（ｅ））で作製される。すなわち、この工程では、導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ポジ型感光性樹脂を、導電配線２２の厚さである２μｍとほぼ同じ厚さになるようにスピンコーターを用いて成膜した。この結果、図１２に示すように導電配線２２の膜厚より０．０１μｍ薄く成膜された感光性樹脂層５６を形成した。
【０１７０】
この感光性樹脂層５６の一部を、表１に示すように露光条件を調整することにより、以下に示すように除去した。つまり、導電配線２２上の感光性樹脂層５６が除去された状態では、図１２および表１に示すように、導電配線２２両側端部周辺に隆起する感光性樹脂層５６の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層５６の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ3 は０．０７μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ4 は０．０６μｍである。
【０１７１】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態１の液晶表示素子と同様に、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、両電極間でショートが発生することはない。しかも、本液晶表示素子は、表１に示すように、外圧による配向の乱れへの影響およびスペーサ４の前記有効接着面積が共に実施の形態４よりも優れ、配向乱れを生じる最低圧力は、実用上問題なく（配向乱れがなく）液晶表示素子を使用するための最低の圧力（ほぼ１０kg/cm2）を大きく上回る２３kg/cm2を示している。この値は、実施の形態４に記載の液晶表示素子よりも大きく、実施の形態４に記載の液晶表示素子より基板表面の平坦性が良いことを反映している。
【０１７２】
〔実施の形態１１〕
本発明の第１１の実施の形態について図１（ａ）ないし図１（ｅ）および図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、本実施の形態において前記の実施の形態４と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記してその説明を省略する。
【０１７３】
本実施の形態に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態１と同様の工程（図１（ａ）ないし図１（ｅ））で作製される。すなわち、この工程では、導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ポジ型感光性樹脂を、導電配線２２の厚さである２μｍより若干薄くなるようにスピンコーターを用いて成膜することによって、図１２に示すように、段差測定の結果、導電配線２２の膜厚より０．０２μｍ薄く成膜された感光性樹脂層５６を形成した。
【０１７４】
この感光性樹脂層５６の一部を、表１に示すように露光条件を調整することにより、以下に示すように除去した。つまり、導電配線２２上の感光性樹脂層５６が除去された状態では、図１２および表１に示すように、導電配線２２両側端部周辺に隆起する感光性樹脂層５６の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層５６の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ3 は０．０５μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ4 は０．０３μｍである。
【０１７５】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態１の液晶表示素子と同様に、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、両電極間でショートが発生することはない。しかも、本液晶表示素子は、表１に示すように、外圧による配向の乱れへの影響およびスペーサ４の前記有効接着面積が共に実施の形態４よりも優れ、配向乱れを生じる最低圧力は、実用上問題なく（配向乱れがなく）液晶表示素子を使用するための最低の圧力（ほぼ１０kg/cm2）を大きく上回る２６kg/cm2を示している。この値は、実施の形態４に記載の液晶表示素子よりも大きく、実施の形態４に記載の液晶表示素子より基板表面の平坦性が良いことを反映している。
【０１７６】
〔比較例３〕
ここで、実施の形態１の液晶表示素子に対する他の比較例について説明する。
【０１７７】
本比較例に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態１と同様の工程で作製される。導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ポジ型感光性樹脂を、導電配線２２の膜厚である２μｍより若干厚くなるようにスピンコーターを用いて成膜することによって、図１１に示すように、段差測定の結果、導電配線２２の膜厚より０．０２μｍ厚く成膜された感光性樹脂層５４を形成した。
【０１７８】
この感光性樹脂層５４の一部を、表１に示すように露光条件を調整することにより、以下に示すように除去した。つまり、導電配線２２上の感光性樹脂層５４が除去された状態では、図１１および表１に示すように、導電配線２２両側端部周辺に隆起する感光性樹脂層５４の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層５４の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ1 は０．１５μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ2 は０．１７μｍである。
【０１７９】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態１と同様に、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、電気的なショートが生じることはないものの、表１に示すように、外圧による配向の乱れへの影響を測定したところ、７kg/cm2の圧力が加わると配向の乱れが生じた。この圧力は、実用上問題なく（配向乱れがなく）液晶表示素子を使用するための最低の圧力（ほぼ１０kg/cm2）を下回っている。また、スペーサ４の前記有効接着面積は、表１に示すように、スペーサ４の上端面の面積の約１／６（１５％）であり、実際に接着していた部分は、対向する電極基板１の表面において、対向する電極基板１の表面において隆起の大きい導電配線１３（すなわち、導電配線２２）付近（隆起部）並びに上記隆起部から離れた部分にのみ分布していた。このように、本液晶表示素子は、実用に供することができない程度に外圧に対する配向の安定性が低い。
【０１８０】
〔比較例４〕
次に、実施の形態１の液晶表示素子に対するさらに他の比較例について説明する。
【０１８１】
本比較例に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態１と同様の工程で作製される。導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ポジ型感光性樹脂を、導電配線２２の膜厚である２μｍより０．０５μｍ厚くなるようにスピンコーターを用いて成膜することによって、図１１に示すように、感光性樹脂層５４を形成した。
【０１８２】
この感光性樹脂層５４の一部を、表１に示すように露光条件を調整することにより、以下に示すように除去した。つまり、導電配線２２上の感光性樹脂層５４が除去された状態では、図１１および表１に示すように、導電配線２２両側端部周辺に隆起する感光性樹脂層５４の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層５４の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ1 は０．１μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ2 は０．１５μｍである。
【０１８３】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態１と同様に、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、電気的なショートが生じることはないものの、表１に示すように、外圧による配向の乱れへの影響を測定したところ、１０kg/cm2の圧力が加わると配向の乱れが生じた。本液晶表示素子は、スペーサ４の前記有効接着面積が表１に示すようにスペーサ４の上端面の面積の６０％であるが、実用上問題なく（配向乱れがなく）液晶表示素子を使用するための最低の圧力がほぼ１０kg/cm2であることから、１０kg/cm2の圧力が加わると配向の乱れが生じる本液晶表示素子は、実用上好ましくない。しかも、比較例１と同様、本液晶表示素子でも、上記の差Ｄ2 が大きいために形成される、導電配線２２上の窪んだ部分を起点として配向の乱れが発生した。
【０１８４】
〔比較例５〕
次に、実施の形態１の液晶表示素子に対するさらに他の比較例について説明する。
【０１８５】
本比較例に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態１と同様の工程で作製される。導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ポジ型感光性樹脂を、導電配線２２の膜厚である２μｍとほぼ同じ厚さになるようにスピンコーターを用いて成膜した。この結果、図１１に示すように、導電配線２２の膜厚より０．０１μｍ厚く成膜された感光性樹脂層５４を形成した。
【０１８６】
この感光性樹脂層５４の一部を、表１に示すように露光条件を調整することにより、以下に示すように除去した。つまり、導電配線２２上の感光性樹脂層５４が除去された状態では、図１１および表１に示すように、導電配線２２両側端部周辺に隆起する感光性樹脂層５４の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層５４の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ1 は０．１１μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ2 は０．１２μｍである。
【０１８７】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態１と同様に、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、電気的なショートが生じることはないものの、表１に示すように、外圧による配向の乱れへの影響を測定したところ、１２kg/cm2の圧力が加わると配向の乱れが生じた。この圧力は、実用上問題なく（配向乱れがなく）液晶表示素子を使用するための最低の圧力（ほぼ１０kg/cm2）を上回っている。また、スペーサ４の前記有効接着面積は、表１に示すように、スペーサ４の上端面の面積の約６３％であり、実際に接着していた部分は、対向する電極基板１の表面において隆起の大きい導電配線１３（すなわち、導電配線２２）付近（隆起部）並びに上記隆起部から離れた部分にのみ分布していた。ところが、未接着部分を中心とした初期配向乱れが部分的に生じていた。このように、本液晶表示素子は、実用に供することができない程度に外圧に対する配向の安定性が低いものであった。
【０１８８】
〔比較例６〕
次に、実施の形態３の液晶表示素子に対する比較例について説明する。
【０１８９】
本比較例に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態３と同様の工程で作製される。導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ポジ型感光性樹脂を、導電配線２２の膜厚である２μｍより０．１４μｍ薄くなるようにスピンコーターを用いて成膜することによって、図１２に示すように、感光性樹脂層５７を形成した。
【０１９０】
この感光性樹脂層５７の一部を、表１に示すように露光条件を調整することにより、以下に示すように除去した。つまり、導電配線２２上の感光性樹脂層５７が除去された状態では、図１２および表１に示すように、導電配線２２両側端部周辺に隆起する感光性樹脂層５７の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層５７の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ3 は０．１５μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ4 は０．０１μｍである。
【０１９１】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態３と同様に、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、電気的なショートが生じることはないものの、表１に示すように、外圧による配向の乱れへの影響を測定したところ、９kg/cm2の圧力が加わると配向の乱れが生じた。この圧力は、実用上問題なく（配向乱れがなく）液晶表示素子を使用するための最低の圧力（ほぼ１０kg/cm2）を下回っている。また、スペーサ４の前記有効接着面積は、表１に示すように、スペーサ４の上端面の面積の約２０％であり、実際に接着していた部分は、対向する電極基板１の表面において、隆起の大きい導電配線１３（すなわち、導電配線２２）付近（隆起部）にのみ分布していた。このように、本液晶表示素子は、実用に供することができない程度に外圧に対する配向の安定性が低い。
【０１９２】
〔比較例７〕
次に、実施の形態４の液晶表示素子に対するさらに他の比較例について説明する。
【０１９３】
本比較例に係る液晶表示素子は、次の工程を除いて、実施の形態１と同様の工程で作製される。導電配線２２が形成された透明基板２１上にアクリル系ポジ型感光性樹脂を、導電配線２２の膜厚である２μｍとほぼ同じ厚さになるようにスピンコーターを用いて成膜した。この結果、図１２に示すように、導電配線２２の膜厚より０．０１μｍ薄く成膜された感光性樹脂層５８を形成した。
【０１９４】
この感光性樹脂層５８の一部を、表１に示すように露光条件を調整することにより、以下に示すように除去した。つまり、導電配線２２上の感光性樹脂層５８が除去された状態では、図１２および表１に示すように、導電配線２２両側端部周辺に隆起する感光性樹脂層５８の隆起部Ｐの頂点の高さと感光性樹脂層５８の表面における平坦な部分の高さとの差Ｄ3 は０．１３μｍであり、かつ上記の隆起部Ｐの頂点の高さと導電配線２２の表面の高さとの差Ｄ4 は０．１２μｍである。
【０１９５】
上記のようにして作製された液晶表示素子は、実施の形態４と同様に、走査電極９…および信号電極１６…に電圧が印加されると、電気的なショートが生じることはないものの、表１に示すように、外圧による配向の乱れへの影響を測定したところ、９kg/cm2の圧力が加わると配向の乱れが生じた。この圧力は、実用上問題なく（配向乱れがなく）液晶表示素子を使用するための最低の圧力（ほぼ１０kg/cm2）を下回っている。また、スペーサ４の前記有効接着面積は、表１に示すように、スペーサ４の上端面の面積の約２０％であり、実際に接着していた部分は、対向する電極基板１の表面において、隆起の大きい導電配線１３（すなわち、導電配線２２）付近（隆起部）並びに上記隆起部から離れた部分にのみ分布していた。このように、本液晶表示素子は、実用に供することができない程度に外圧に対する配向の安定性が低い。
【０１９６】
【表１】
0004526138.tif 000002
【０１９７】
以上のように、実施の形態１ないし１１並びに比較例１ないし７の結果、導電配線２２端部周辺部に形成される隆起部Ｐの高さと上記導電配線２２の形成されていない部分である導電配線２２・２２間における樹脂膜（感光性樹脂層）のほぼ平坦な表面の高さとの差（差Ｄ1 またはＤ3 ）並びに、上記隆起部Ｐの高さと導電配線２２の表面の高さとの差（差Ｄ2 またはＤ4 ）が共に０．１１μｍ以下の場合、平坦性に優れ、両電極間でショートが発生することはなく、また画素領域に付与される信号の波形が鈍ることもほとんどない。しかも、基板表面の平坦性が高いので、強誘電性液晶が均一に配向される結果、コントラストの高い表示を実現することができる。また、初期配向の乱れもなく、配向乱れが生じる最低圧力も液晶表示素子の使用可能最低圧力である１０kg/cm2を上回っている。
【０１９８】
これに対し、比較例１ないし７に示すように、導電配線２２端部周辺部に形成される隆起部Ｐの高さと上記導電配線２２の形成されていない部分である導電配線２２・２２間における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差または上記隆起部Ｐの高さと導電配線２２の表面の高さとの差が、何れか一方でも０．１１μｍを越えると、部分的に初期配向の乱れが生じるか、あるいは、配向乱れを生じる最低圧力が１０kg/cm2を下回る。
【０１９９】
また、比較例２・３・６・７に示すように、配向乱れを生じる最低圧力とスペーサの上端面の面積に対する前記有効接着面積の割合との関係から、該有効接着面積の割合が６０％を下回ると液晶表示素子の使用可能最低圧力である１０kg/cm2を下回ることが判る。配向乱れを生じる最低圧力と前記有効接着面積の割合とから実用に耐えるパネル（液晶表示素子）を考えたとき、上記電極基板を用いた液晶表示素子において、配向乱れを生じる最低圧力は、最低でも１０kg/cm2以上であり、余裕をもって１５kg/cm2程度はあることが好ましく、２０kg/cm2以上であることがより好ましく、２５kg/cm2以上であることがより一層好ましい。
【０２００】
そして、表１に示す配向乱れを生じる最低圧力と前記有効接着面積の割合との関係から、前記有効接着面積の割合は、６５％以上であることが好ましく、７０％以上であることがさらに好ましく、８０％以上であることがより一層好ましい。
【０２０１】
以上のように、本発明の電極基板は、基板上に形成された複数の導電配線と、上記導電配線間に形成された樹脂膜と、上記導電配線上に形成され、上記導電配線と導電接触する電極膜とを有し、上記差Ｄ1 またはＤ3 で表される、上記導電配線端部周辺部に上記樹脂膜によって形成される隆起部の高さと上記導電配線の形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差の平均値、好ましくは最大値、並びに、上記差Ｄ2 またはＤ4 で表される、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差の平均値、好ましくは最大値が共に０．１１μｍ以下である構成を有している。
【０２０２】
上記の構成によれば、導電配線の両端部周辺で隆起した隆起部がないことが理想的ではあるが、樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さと隆起部の高さとの差が０．１１μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下、特に好ましくは０．０５μｍ以下であれば、樹脂膜において十分高い平坦性が確保される。また、隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が０．１１μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下、特に好ましくは０．０５μｍ以下であれば、樹脂膜と導電配線との間についても十分高い平坦性が確保される。それゆえ、本電極基板が例えば液晶表示素子に用いられる場合、電極膜の上に形成される各種の膜も高い平坦性が確保されるので、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。つまり、導電配線の両端部周辺で隆起した樹脂膜の隆起部がある場合でも、上述したように、該隆起部の高さと上記導電配線の形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差、並びに、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差を０．１１μｍ以下に抑えることで、平坦性に優れ、初期配向の乱れがなく、配向乱れが生じる最低圧力が実使用に耐える１０kg/cm2を越える液晶表示素子を作製することができる。
【０２０３】
この場合、上記の差Ｄ1あるいはＤ3 と、差Ｄ2 あるいはＤ4 とは、上記導電配線の厚さに対する樹脂膜の厚さに応じて、何れか一方のみを測定することにより、得られる液晶表示素子について評価することができる。すなわち、上記導電配線の厚さに対する樹脂膜の厚さが厚いか薄いかによって、上記差Ｄ1 あるいはＤ3 と、差Ｄ2 あるいはＤ4 とのうち、何れか大きい方の段差を測定すればよい。例えば上記導電配線よりも樹脂膜の厚さが厚い場合は差Ｄ2 、上記導電配線よりも樹脂膜の厚さが薄い場合は差Ｄ3 を測定すればよい。つまり、上記差Ｄ1 あるいはＤ3 と、差Ｄ2 あるいはＤ4 とのうち、何れか段差が大きい方の段差が０．１１μｍ以下であればよい。尚、電極基板製造時には、この規定を満たすように製造条件を設定することで、上述した性能に優れた液晶表示素子を得ることができるが、得られた電極基板がこの規定を満たさない場合には、この規定を満たすように、例えば上述した研磨等を行うことで、この規定を満たし、上述した性能に優れた液晶表示素子を得ることができる。
【０２０４】
本発明にかかる電極基板の一例としては、例えば、基板上に形成された所定の形状の導電配線と、該導電配線間に形成された樹脂膜と、該導電配線の上に形成され、該導電配線と導電接触する電極膜とを有する電極基板において、上記導電配線の形成されていない部分における樹脂膜の厚さが該導電配線の厚さより厚く、樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さと隆起部の高さとの差が０．０５μｍ以下であり、かつ隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が０．１μｍ以下である電極基板が挙げられる。
【０２０５】
また、本発明にかかる電極基板の他の一例としては、例えば、基板上に形成された所定の形状の導電配線と、該導電配線間に形成された樹脂膜と、該導電配線の上に形成され、該導電配線と導電接触する電極膜とを有する電極基板において、上記導電配線の形成されていない部分における樹脂膜の厚さが該導電配線の厚さより薄く、樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さと上記導電配線の両側端部周辺で隆起した上記樹脂膜の隆起部の高さとの差が０．１μｍ以下であり、かつ上記隆起部の高さと上記導電配線の表面の高さとの差が０．０５μｍ以下である電極基板が挙げられる。
【０２０６】
本発明の電極基板の製造方法は、以上のように、以下の諸工程を備えている。これらの工程は、すなわち、
（１）基板上に複数の導電配線を形成する第１工程と、
（２）上記導電配線が形成された上記基板上に上記導電配線並びに上記導電配線間を覆う樹脂膜を形成する第２工程と、
（３）少なくとも上記導電配線の表面の一部を露出させるように、上記樹脂膜における上記導電配線を覆う部分を除去する第３工程と、
（４）上記導電配線の露出により上記導電配線端部周辺部に上記樹脂膜によって形成される隆起部の高さと導電配線が形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差、並びに、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が共に０．１１μｍ以下となるように、上記隆起部を部分的に除去する第４工程と、
（５）上記樹脂膜および上記導電配線上に上記導電配線と導電接触する電極膜を形成する第５工程である。
【０２０７】
上記の製造方法によれば、第３工程で上記導電配線の表面の一部を露出させる際に上記導電配線端部周辺部に上記樹脂膜によって形成される隆起部の高さと導電配線が形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差、並びに、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が、共に０．１１μｍ以下となるように、上記隆起部を部分的に除去することで、樹脂膜における表面の平坦性および樹脂膜の表面と導電配線の表面との間の平坦性を高く確保することができる。それゆえ、第５工程において、電極膜も樹脂膜および導電配線の上でほぼ平坦に形成される。
【０２０８】
したがって、液晶表示素子に上記の諸工程で製造された電極基板を用いる場合、電極膜上にさらに設けられる各種の膜も平坦に形成することができる。それゆえ、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。
【０２０９】
すなわち、導電配線の両端部周辺で隆起した樹脂膜の隆起部がある場合でも、上述したように、該隆起部の高さと上記導電配線の形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差、並びに、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差を０．１１μｍ以下に抑えることで、平坦性に優れ、初期配向の乱れがなく、配向乱れが生じる最低圧力が実使用に耐える１０kg/cm2を越える液晶表示素子を作製することができる。
【０２１０】
このため、樹脂膜の隆起部を完全に除去する従来の基板製造方法を使用しなくても、本発明にかかる電極基板の製造方法を用いれば、平坦性に優れる液晶表示素子を、容易かつ安価でしかも実用的な方法で製造することができる。
【０２１１】
また、上記の方法は、導電配線の形成されていない部分における樹脂膜の厚さを、上記導電配線の厚さより厚くまたは薄く形成することができる点で、より実用的かつ容易な方法ということができる。
【０２１２】
上記の方法において、上記第４工程にて隆起部を部分的に除去する際には、上記樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さと隆起部の高さとの差が０．１μｍ以下となるように隆起部を除去することがより好ましく、０．０５μｍ以下となるように隆起部を除去することがさらに好ましい。また、隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差も、０．１μｍ以下となるように隆起部を除去することがより好ましく、０．０５μｍ以下となるように隆起部を除去することがさらに好ましい。これにより、樹脂膜においてさらに高い平坦性が確保される。
【０２１３】
この場合、上記第２工程で、上記樹脂膜を上記導電配線の厚さより薄く形成する場合には、上記第４工程で、上記導電配線端部周辺部に上記樹脂膜によって形成される隆起部の高さと上記導電配線の形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差が０．０５μｍ以下となるように上記隆起部を部分的に除去することが特に好ましく、上記第２工程で、上記樹脂膜を上記導電配線の厚さより薄く形成する場合には、上記第４工程で、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が０．０５μｍ以下となるように上記隆起部を部分的に除去することが特に好ましい。
【０２１４】
具体例として、本発明にかかる電極基板の一例として例示した前述の電極基板を形成する方法としては、以下の諸工程を備えた方法が挙げられる。これらの工程は、すなわち、
（１）基板上に導電配線を所定の形状に形成する第１工程、
（２）上記導電配線を含む上記基板上に上記導電配線の厚さより厚い樹脂膜を形成する第２工程、
（３）少なくとも上記導電配線の表面の一部を露出させるように、上記樹脂膜における上記導電配線を覆う部分を除去する第３工程、
（４）上記樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さと上記導電配線の両側端部周辺で隆起した上記樹脂膜の隆起部の高さとの差が０．０５μｍ以下になり、かつ上記隆起部の高さと上記導電配線の表面の高さとの差が０．１μｍ以下になるように、上記隆起部を部分的に除去する第４工程、ならびに
（５）上記樹脂膜および上記導電配線上に上記導電配線と導電接触する電極膜を形成する第５工程である。
【０２１５】
また、具体例として、本発明にかかる電極基板の他の一例として例示した前述の電極基板を形成する方法としては、以下の諸工程を備えた方法が挙げられる。これらの工程は、すなわち、
（１）基板上に導電配線を所定の形状に形成する第１工程、
（２）上記導電配線を含む上記基板上に上記導電配線の厚さより薄い樹脂膜を形成する第２工程、
（３）少なくとも上記導電配線の表面の一部を露出させるように、上記樹脂膜における上記導電配線を覆う部分を除去する第３工程、
（４）上記樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さと上記導電配線の両側端部周辺で隆起した上記樹脂膜の隆起部の高さとの差が０．１μｍ以下になり、かつ上記隆起部の高さと上記導電配線の表面の高さとの差が０．０５μｍ以下になるように、上記隆起部を部分的に除去する第４工程、ならびに
（５）上記樹脂膜および上記導電配線上に上記導電配線と導電接触する電極膜を形成する第５工程である。
【０２１６】
上記の各製造方法では、第２工程で導電配線より厚いあるいは薄い樹脂膜が形成されると、第１工程で形成された導電配線は樹脂膜に覆われている。そこで、第３工程にて、導電配線の表面の一部を露出させるように、樹脂膜の一部を除去するようになっている。上記の方法によれば、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる前記例示の電極基板を製造することができる。
【０２１７】
以上のように、本発明にかかる液晶表示素子は、対向する一対の電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示素子において、少なくとも一方の電極基板が、上述した本発明にかかる電極基板である構成である。
【０２１８】
該液晶表示素子は、上述したように、高い平坦性が確保された電極基板を用いるので、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。したがって、高コントラストかつ均一な表示特性を得ることができるとともに、上述した電極基板がそれぞれ備える優れた性能を併せて備えている。
【０２１９】
また、本発明にかかる液晶表示素子は、対向する一対の電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示素子において、少なくとも一方の電極基板が、上述した方法によって製造された電極基板である構成である。
【０２２０】
該液晶表示素子においても、上記の液晶表示素子と同様、上述したように、高い平坦性が確保された電極基板を用いるので、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。したがって、高コントラストかつ均一な表示特性を得ることができるとともに、上述した電極基板がそれぞれ備える優れた性能を併せて備えている。
【０２２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の参考にかかる電極基板は、基板上に形成された複数の導電配線と、上記導電配線間に形成された樹脂膜と、上記導電配線上に形成され、上記導電配線と導電接触する電極膜とを有し、上記導電配線端部周辺部に上記樹脂膜によって形成される隆起部の高さと上記導電配線の形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差、並びに、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が共に０．１１μｍ以下である構成である。
【０２２２】
これにより、樹脂膜において高い平坦性が確保される一方、樹脂膜と導電配線との間についても高い平坦性が確保される。それゆえ、本電極基板が例えば液晶表示素子に用いられる場合、電極膜の上に形成される各種の膜も高い平坦性が確保されるので、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。したがって、上記の電極基板を採用することにより、高コントラストかつ均一な表示特性を得ることができるという効果を奏する。
【０２２３】
また、本発明の参考にかかる電極基板は、上記導電配線が、上記基板に対する密着性を有する導電材料からなる下地膜と、低抵抗膜とを含むことで、基板からの導電配線の剥がれを防止することができ、さらに、上記低抵抗膜が銅からなることで、低抵抗膜の抵抗値、加工性およびコストの面で優れている。したがって、上記の構成によれば、高品質の電極基板を提供することができるという効果を奏する。
【０２２４】
また、本発明の参考にかかる電極基板は、上記導電配線が、低抵抗膜と、該低抵抗膜上に形成される耐腐食性を有する導電材料からなる酸化防止膜とを含むことで、低抵抗膜の形成後に施される各種の処理による低抵抗膜の腐食を防止することができる。したがって、上記の方法によれば、導電配線の高い導電性を確保することができるという効果を奏する。さらに、上記低抵抗膜が銅からなることで、低抵抗膜の抵抗値、加工性およびコストの面で優れている。したがって、この場合、高品質の電極基板を提供することができるという効果を併せて奏する。
【０２２５】
本発明にかかる電極基板の製造方法は、以上のように、基板上に複数の導電配線を形成する第１工程と、上記導電配線が形成された上記基板上に上記導電配線並びに上記導電配線間を覆う樹脂膜を形成する第２工程と、少なくとも上記導電配線の表面の一部を露出させるように、上記樹脂膜における上記導電配線を覆う部分を除去する第３工程と、上記導電配線の露出により上記導電配線端部周辺部に上記樹脂膜によって形成される隆起部の高さと導電配線が形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差、並びに、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が共に０．１１μｍ以下となるように、上記隆起部を部分的に除去する第４工程と、上記樹脂膜および上記導電配線上に上記導電配線と導電接触する電極膜を形成する第５工程とを備えている方法である。
【０２２６】
これにより、樹脂膜における表面の平坦性および樹脂膜の表面と導電配線の表面との間の平坦性を高く確保することができる。それゆえ、液晶表示素子に上記の諸工程で製造された電極基板を用いる場合、電極膜上にさらに形成される各種の膜も平坦に形成することができる。それゆえ、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。したがって、上記の製造方法で電極基板を製造することによって、高コントラストかつ均一な表示特性を得ることができるという効果を奏する。
【０２２７】
本発明にかかる電極基板の製造方法は、製造方法としての実用性の面から、特に、上記第２工程で、上記樹脂膜を上記導電配線の厚さより厚く形成するか、または、上記第２工程で、上記樹脂膜を上記導電配線の厚さより薄く形成することが好ましい。上記の方法によれば、導電配線の形成されていない部分における樹脂膜の厚さを、上記導電配線の厚さより厚くまたは薄く形成しても、電極膜上にさらに設けられる各種の膜も平坦に形成することができ、より実用性が高く、容易な方法により、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる電極基板を製造する方法を提供することができるという効果を奏する。
【０２２８】
このとき、上記第２工程で、上記樹脂膜を上記導電配線の厚さより薄く形成する場合には、上記第４工程で、上記導電配線端部周辺部に上記樹脂膜によって形成される隆起部の高さと上記導電配線の形成されていない部分における樹脂膜のほぼ平坦な表面の高さとの差が０．０５μｍ以下となるように上記隆起部を部分的に除去することが特に好ましく、上記第２工程で、上記樹脂膜を上記導電配線の厚さより薄く形成する場合には、上記第４工程で、上記隆起部の高さと導電配線の表面の高さとの差が０．０５μｍ以下となるように上記隆起部を部分的に除去することが特に好ましい。
【０２２９】
このように、上記第４工程において、導電配線に対する樹脂膜の厚さに応じて上記隆起部を部分的に除去することで、樹脂膜における表面の平坦性および樹脂膜の表面と導電配線の表面との間の平坦性を、簡素な方法にてより一層高く確保することができる。それゆえ、第５工程において、電極膜も樹脂膜および導電配線の上でほぼ平坦に形成される。したがって、上記の方法によれば、液晶の配向性およびスイッチング特性をさらに安定して良好に維持することができる電極基板を製造することができるという効果を奏する。
【０２３０】
また、上記電極基板の製造方法は、上記第３および第４工程がフォトプロセスを含んでいることで、樹脂膜の平坦化のために特別な処理装置および長時間に及ぶ処理を必要としない。したがって、簡素な製造装置によって比較的短時間で段差のほとんどない基板構造を得ることができる。この結果、導電配線が絶縁層上の透明電極と導電接触するように絶縁層に形成される構造を実用的な方法で作製することができるという効果を奏する。この場合、上記樹脂膜を感光性樹脂により形成することで、フォトプロセスによって容易に樹脂膜を加工することができるという効果を併せて奏する。
【０２３１】
また、本発明にかかる上記電極基板の製造方法は、上記第２および第３工程の間に、上記導電配線の表面を除いた上記樹脂膜上を覆う保護膜を形成する工程をさらに備えていることで、第３工程で樹脂膜を除去する際に、例えばドライエッチングを用いる場合、樹脂膜において除去する必要のない部分を保護することができるという効果を奏する。
【０２３２】
この場合、上記第３および第４工程がドライエッチング工程を含んでいることで、等方的にエッチングが進行するので、保護膜のパターニング部から、さらに導電配線の両側端部の方に樹脂膜が除去されるという効果を奏する。それゆえ、導電配線の表面だけでなく、その周辺の樹脂膜も容易に除去することができる。また、この場合、上記樹脂膜を非感光性樹脂により形成することで、酸素プラズマエッチングまたは酸素イオンエッチングのようなドライエッチングによって、容易に樹脂膜を除去することができるという効果を併せて奏する。
【０２３３】
上記の保護膜としては、酸化シリコンまたは窒化シリコンにより形成することが好ましい。酸化シリコンまたは窒化シリコンは酸素プラズマおよび酸素イオンによるエッチングに耐性を有するので、上記の保護膜を酸化シリコンまたは窒化シリコンにより形成することで、酸素プラズマおよび酸素イオンによるエッチングに耐性を有する保護膜を得ることができ、それを樹脂膜のエッチングにおけるマスクとして利用することができるという効果を奏する。
【０２３４】
さらに、本発明にかかる上記電極基板の製造方法は、上記第４工程が研磨工程を含んでいることで、前述のように、フォトプロセスまたはドライエッチングによって隆起部が除去された後に十分小さくなった隆起部を研磨で除去することによって、少ない研磨回数で隆起部をほぼ完全に除去することができるという効果を奏する。
【０２３５】
さらに、本発明にかかる上記電極基板の製造方法は、上記第４および第５工程の間に、酸によって上記導電配線の表面処理を行う工程をさらに備えていることで、第４工程までの処理で、導電配線上に形成された酸化膜や樹脂膜形成時に残留した樹脂薄膜が酸による表面処理で除去される。したがって、導電配線と電極膜との導電接触性を十分確保することができるという効果を奏する。
【０２３６】
また、本発明にかかる上記電極基板の製造方法は、上記第１工程において、インジウム錫酸化物からなる下地膜を形成し、その上に銅からなる低抵抗膜を形成し、上記下地膜をドライエッチングでパターニングすることで、基板との密着性に優れたインジウム錫酸化物からなる下地膜を形成することができ、基板からの導電配線の剥がれを防止することができる。また、下地膜をアルゴンプラズマなどによるドライエッチングを用いてエッチングすることによって、インジウム錫酸化物のオーバーエッチングが不要になるだけでなく、インジウム錫酸化物を介する電気的リークが防止される。したがって、安価に電極の低抵抗化を図ることができるとともに、液晶表示素子の歩留りを向上させることができるという効果を奏する。
【０２３７】
また、本発明にかかる上記電極基板の製造方法は、上記第５工程において、上記導電配線を完全に覆うように上記電極膜を形成することで、電極膜を覆うようにさらに形成される他の膜、例えば絶縁膜または配向膜の形成において、電極膜が導電配線を保護する役割を果たす。したがって、導電配線の劣化を防止することができるという効果を奏する。
【０２３８】
本発明の参考にかかる液晶表示素子は、以上のように、対向する一対の電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示素子において、少なくとも一方の電極基板が、上述した電極基板である構成である。該液晶表示素子は、上述したように、高い平坦性が確保された電極基板を用いるので、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。したがって、高コントラストかつ均一な表示特性を得ることができるとともに、上述した電極基板がそれぞれ備える優れた性能を併せて備えるという効果を奏する。
【０２３９】
また、本発明にかかる液晶表示素子は、以上のように、対向する一対の電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示素子において、少なくとも一方の電極基板が、上述した方法によって製造された電極基板である構成である。該液晶表示素子においても、上記の液晶表示素子と同様、上述したように、高い平坦性が確保された電極基板を用いるので、液晶の配向性およびスイッチング特性を良好に維持することができる。したがって、高コントラストかつ均一な表示特性を得ることができるとともに、上述した電極基板がそれぞれ備える優れた性能を併せて備えるという効果を奏する。
【０２４０】
本発明にかかるこれら液晶表示素子は、上記電極基板の一方の上に形成され、他方の電極基板と接合されることによって、両電極基板間の間隔を一定に保持する壁状のスペーサを備えていることが好ましい。これにより、電極基板の平坦性が高くなるので、スペーサにおける電極基板との接合部分の面積が十分大きく確保される結果、液晶表示素子の外圧に対する強度を高めることができる。したがって、実用上で液晶表示素子に作用する外圧による配向乱れをなくし、表示品位を向上させることができるという効果を奏する。
【０２４１】
本発明にかかる上記液晶表示素子における上記スペーサの上端面の面積に対する、他方の電極基板と接着する上記スペーサの上端面の有効接着面積の割合は、好ましくは６５％以上であり、本発明によれば、従来よりも実用的かつ簡素な構成あるいは容易な方法により、７０％以上、より一層好適には８０％以上もの値をも達成することができる。
【０２４２】
また、上記液晶表示素子は、上記液晶が強誘電性液晶であることが好ましい。これにより、配向性およびスイッチング特性をより良好に維持することができるという効果を奏する。
【０２４３】
本発明の参考にかかる上記液晶表示素子は、上述した構成により、上記電極基板の配向乱れを生じる最低圧力が、使用可能最低圧力である１０kg/cm2を余裕で上回る２０kg/cm2以上、より一層好適には２５kg/cm2以上という高い値をも達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）ないし（ｅ）は、本発明の実施の形態１、３、４および６〜１１に係る電極基板の作製の各工程を示す断面図である。
【図２】  他の構造の導電配線を含む電極基板の構造を示す断面図である。
【図３】  （ａ）および（ｂ）は、上記電極基板の作製におけるアクリル系ポジ型感光性樹脂からなる絶縁層の一部を除去する工程を示す断面図であり、（ｃ）は、ポジ型フォトレジストからなる絶縁層の一部が除去された状態を示す断面図である。
【図４】  （ａ）および（ｂ）は、図１（ａ）ないし（ｅ）の工程で作製される２枚の電極基板の構造を示す斜視図である。
【図５】  上記電極基板を含む液晶表示素子の構造を示す断面図である。
【図６】  本発明の実施の形態２に係る液晶表示素子の構造を示す断面図である。
【図７】  （ａ）ないし（ｅ）は、本発明の実施の形態２および５に係る電極基板の作製の各工程を示す断面図である。
【図８】  （ａ）ないし（ｄ）は、図７（ａ）ないし（ｅ）に示す上記電極基板の作製におけるアクリル系樹脂からなる絶縁層の一部を除去する工程の詳細を示す断面図である。
【図９】  （ａ）および（ｂ）は、図７（ａ）ないし（ｅ）の工程で作製される２枚の電極基板の構造を示す斜視図である。
【図１０】  本発明の実施の形態３において電極基板の隆起部を研磨する様子を示す斜視図である。
【図１１】  感光性樹脂層が導電配線より厚く形成されている電極基板の構造を示す断面図である。
【図１２】  感光性樹脂層が導電配線より薄く形成されている電極基板の構造を示す断面図である。
【図１３】  （ａ）ないし（ｃ）は、基板上に導電配線を形成する従来の第１の方法の各工程を示す断面図である。
【図１４】  （ａ）ないし（ｄ）は、基板上に導電配線を形成する従来の第２の方法の各工程を示す断面図である。
【図１５】  （ａ）および（ｂ）は、上記第２の方法におけるフォトリソグラフィーの工程で用いるフォトマスクの構造を示す平面図および正面図である。
【図１６】  （ａ）ないし（ｄ）は、基板上に導電配線を形成する従来の第３の方法の各工程を示す断面図である。
【図１７】  （ａ）ないし（ｄ）は、基板上に導電配線を形成する従来の第４の方法の各工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１・２                電極基板
３                    液晶層
４                    スペーサ
５・１４・２１        透明基板（基板）
９                    走査電極（電極膜）
１６                    信号電極（電極膜）
１２                    保護膜
１３・１５・２２        導電配線
２２ａ                  下地膜
２２ｂ                  金属膜（低抵抗膜）
２２ｃ                  酸化防止膜（腐食防止膜）
２４                    感光性樹脂層（樹脂膜）
２７                    透明電極（電極膜）
４１                    樹脂層（樹脂膜）
４２                    ＳｉＯ2膜（保護膜）
５１                    感光性樹脂層（樹脂膜）
５３〜５８              感光性樹脂層（樹脂膜）
Ｐ                      隆起部
Ｄ1 〜Ｄ4               差
【図１】
0004526138.tif 000003
【図２】
0004526138.tif 000004
【図３】
0004526138.tif 000005
【図４】
0004526138.tif 000006
【図５】
0004526138.tif 000007
【図６】
0004526138.tif 000008
【図７】
0004526138.tif 000009
【図８】
0004526138.tif 000010
【図９】
0004526138.tif 000011
【図１０】
0004526138.tif 000012
【図１１】
0004526138.tif 000013
【図１２】
0004526138.tif 000014
【図１３】
0004526138.tif 000015
【図１４】
0004526138.tif 000016
【図１５】
0004526138.tif 000017
【図１６】
0004526138.tif 000018
【図１７】
0004526138.tif 000019