(57)【要約】【課題】表示ムラを抑制もしくは防止できる表示パネル用の基板の製造方法を提供すること。【解決手段】所定の配線３４の第一の部分３４１を形成する段階と、第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２を形成する段階と、第三の絶縁膜３３を形成する段階と、第三の絶縁膜３３を所定のパターンに露光する段階と、露光した第三の絶縁膜３３を現像して所定の位置に開口部を形成する段階と、第三の絶縁膜３３をキュア処理する段階と、第三の絶縁膜３３をマスクとして用いて第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２を除去して前記所定の配線３４の第一の部分３４１を露出させる段階と、所定の配線３４の第二の部分３４２を形成する段階とを含み、前記第三の絶縁膜３３のキュア処理は、ガラス転移温度より２０℃低い温度以上ガラス転移温度以下の温度に加熱する処理であること。【選択図】図１
2009294572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の配線が形成される表示パネル用の基板の製造方法であって、
所定の配線の一部を形成する段階と、
該所定の配線の一部を覆う一の絶縁膜を形成する段階と、
該一の絶縁膜を覆う絶縁膜であって感光性樹脂材料からなる他の一の絶縁膜を形成する段階と、
該他の一の絶縁膜を所定のパターンに露光する段階と、
露光した前記他の一の絶縁膜を現像して前記他の一の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し前記一の絶縁膜の所定の領域を露出させる段階と、
前記他の一の絶縁膜をキュア処理する段階と、
前記他の一の絶縁膜をマスクとして用いて露出した前記一の絶縁膜の露出した領域を除去して前記所定の配線の一部を露出させる段階と、
露出した前記所定の配線の一部および前記他の一の絶縁膜の表面に所定の配線の残りの一部を形成する段階と、
を含み、
前記他の一の絶縁膜のキュア処理は、前記他の一の絶縁膜を前記他の一の絶縁膜のガラス転移温度より２０℃低い温度以上ガラス転移温度以下の温度に加熱する処理であることを特徴とする表示パネル用の基板の製造方法。
【請求項２】
前記他の一の絶縁膜をマスクとして用いて露出した前記一の絶縁膜の露出した領域を除去して前記所定の配線の一部を露出させる段階は、ＣＦ４ガスまたはＳＦ６ガスをプロセスガスとして用いるドライエッチングであることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル用の基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネル用の基板の製造方法および表示パネルの製造方法に関するものであり、特に、液晶表示パネル用の基板などといった、所定のパターンの導体膜、半導体膜、絶縁膜などが積層している構造を有する表示パネル用の基板の製造方法、および表示パネルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なアクティブマトリックスタイプの液晶表示パネルは、ＴＦＴアレイ基板と、対向基板とを備え、これらの基板が所定の微小な間隔をおいて対向して配設される。そしてこれらの基板の間に液晶が充填されるという構成を備える。
【０００３】
図１４は、ＴＦＴアレイ基板の断面構造を模式的に示した図である。図１４に示すように、ＴＦＴアレイ基板の片側表面（対向基板に対向する側の表面）には、信号線、ゲート絶縁膜（ＧＩ膜）、走査線、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）、ドレイン配線、保護膜、有機絶縁膜、絵素電極など、所定の材料からなる所定の形状の薄膜パターンが形成される。そして、これらの薄膜パターンが所定の順序で積層する構造を有する。
【０００４】
このような構成のＴＦＴアレイ基板の製造方法について、簡単に説明する。まず、ガラスなどからなる透明基板の表面に、走査線、補助容量信号線、ＴＦＴのゲート電極が形成され、これらを覆うようにゲート絶縁膜が形成される。次いで、ゲート絶縁膜の表面の所定の位置（ゲート電極に重畳する位置）に、半導体膜が形成される。また、ゲート絶縁膜の表面には、データ線、ドレイン配線、ＴＦＴのソース電極およびドレイン電極が形成される。これらを覆うように保護膜（パッシベーション膜）が形成され、さらにこの保護膜の表面には有機絶縁膜が形成される。そして、有機絶縁膜をマスクとして用いたドライエッチングなどにより、保護膜にコンタクトホールが形成される。次いで、有機絶縁膜の表面に絵素電極が形成される。前記コンタクトホールを通じて、所定の配線（たとえばドレイン配線）と絵素電極とが電気的に導通する。
【０００５】
図１４に示すように、所定の配線８３と絵素電極８２とが、コンタクトホール８１を通じて電気的に良好に導通するためには、コンタクトホール８１の内周面が、透明基板８４に対して所定の角度εだけ傾斜していることが好ましい。具体的には、この角度εが９０°未満であることが好ましい。この角度が９０°であると、コンタクトホール８１の内周面上には絵素電極８２の膜が形成されなくなることがある。そうすると、結果としてコンタクトホール８１の底面に露出する所定の配線８３と、有機絶縁膜８５の表面に形成される絵素電極８２とが電気的に導通しなくなるおそれがある。
【０００６】
そこで、有機絶縁膜８５をマスクとして用いて保護膜８６にコンタクトホール８１を形成する工程において、併せて有機絶縁膜８５もエッチングする。このような構成によれば、エッチングの進行に伴って、保護膜８６にコンタクトホール８１が形成されていくとともに、有機絶縁膜８５に形成される開口部の大きさも、徐々に大きくなっていく。そうすると、エッチングの進行に伴って、保護膜８６のエッチングされる範囲が拡大していくから、保護膜８６に形成されるコンタクトホール８１の内径は、上に向かって徐々に大きくなっていくようなテーパ孔となる。
【０００７】
ところで、このような構成のＴＦＴアレイ基板を備える表示パネルにおいて、表示パネルの特定の領域（具体的にはたとえば、マザーガラスの状態において、マザーガラスの周縁部に相当する領域など）に、縞状の表示ムラが発生することがあった。このため、表示パネルの表示品位が低下するおそれがあった。
【０００８】
この縞状の表示ムラの発生原因は、種々あるものと考えられるが、そのうちの一つに、有機絶縁膜の膜厚の不均一が挙げられる。前記のように、有機絶縁膜をマスクとして用いるエッチングによって保護膜にコンタクトホールを形成する際に、有機絶縁膜も併せてエッチングすることがある。この工程において、活性ガス（エッチングガス）が有機絶縁膜の表面を均一に流れるものであれば、有機絶縁膜は均一にエッチングされ、有機絶縁膜の膜厚が不均一になることはない。
【０００９】
しかしながら、エッチング工程において発生する生成物などにより、エッチング装置の活性ガス噴射孔が塞がるなどすると、活性ガスの流れが均一ではなくなることがある。そうすると、エッチングが均一に行われなくなり、結果として有機絶縁膜の膜厚が不均一になることがある。そして有機絶縁膜の膜厚が不均一になると、有機絶縁膜と絵素電極との界面で反射する光と、透明基板の表面で反射する光とが干渉を起こし、干渉縞が発生する。そしてこの干渉縞が、縞ムラとして視認される。
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２１５０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記実情に鑑み、本発明は、表示ムラを抑制もしくは防止できる表示パネル用の基板、表示パネル、表示パネル用の基板の製造方法および表示パネルの製造方法を提供すること、または有機保護膜の厚さが不均一となることを抑制もしくは防止できる表示パネル用の基板、表示パネル、表示パネル用の基板の製造方法および表示パネルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明は所定の配線が形成される表示パネル用の基板の製造方法であって、所定の配線の一部を形成する段階と、該所定の配線の一部を覆う一の絶縁膜を形成する段階と、該一の絶縁膜を覆う絶縁膜であって感光性樹脂材料からなる他の一の絶縁膜を形成する段階と、該他の一の絶縁膜を所定のパターンに露光する段階と、露光した前記他の一の絶縁膜を現像して前記他の一の絶縁膜の所定の位置に開口部を形成し前記一の絶縁膜の所定の領域を露出させる段階と、前記他の一の絶縁膜をキュア処理する段階と、前記他の一の絶縁膜をマスクとして用いて露出した前記一の絶縁膜の露出した領域を除去して前記所定の配線の一部を露出させる段階と、露出した前記所定の配線の一部および前記他の一の絶縁膜の表面に所定の配線の残りの一部を形成する段階とを備え、前記他の一の絶縁膜のキュア処理は、前記他の一の絶縁膜を前記他の一の絶縁膜のガラス転移温度より２０℃低い温度以上ガラス転移温度以下の温度に加熱することを要旨とするものである。
【００１３】
ここで、前記他の一の絶縁膜をマスクとして用いて露出した前記一の絶縁膜の露出した領域を除去して前記所定の配線の一部を露出させる段階は、ＣＦ４ガスまたはＳＦ６ガスをプロセスガスとして用いるドライエッチングであることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル用の基板の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、有機絶縁膜の硬化が促進される。したがって、後のエッチング工程において、有機絶縁膜の膜厚が不均一となることを防止または抑制できる。このため、有機絶縁膜の膜厚の不均一に起因する表示ムラの発生を防止または抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板は、液晶表示パネル用のＴＦＴアレイ基板である。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１のパネル額縁領域の構成を、模式的に示した断面図である。本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１のパネル額縁領域には、透明基板１１上に、所定の配線３４と、第一の絶縁膜３１と、第二の絶縁膜３２と、第三の絶縁膜３３とが形成される。
【００１７】
所定の配線３４は、走査線１３（後述）、ＴＦＴ１６のゲート電極１６１（後述）同じ材料により形成される部分（この部分を「第一の部分」３４１と称する）と、絵素電極２０（後述）と同じ材料により形成される部分（この部分を「第二の部分」３４２と称する）とを有する。例えば所定の配線の第一の部分３４１には、クロム、タングステン、モリブデン、アルミニウムからなる単層または多層の導体膜（この導体膜を「第一の導体膜」と称する）が適用できる。
【００１８】
第一の絶縁膜３１は、ゲート絶縁膜１７と同じ材料により形成される。第二の絶縁膜３２は、パッシベーション膜１８と同じ材料により形成される。第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２には、たとえば、ＳｉＮｘ（窒化シリコン）などが適用できる。
【００１９】
第三の絶縁膜３３は、有機絶縁膜１９と同じ材料により形成される。たとえば、感光性のアクリル樹脂などが適用できる。第三の絶縁膜３３に適用できる材料の組成および構造式は表１に示すとおりである。すなわち、ベース樹脂としてアクリル系樹脂を２０〜３０％含有し、感光剤としてナフトキノンジアルドスルホン酸エステルを１〜１０％含有し、溶剤としてジエチレングリコールメチルエチルエーテルを６５〜７５％含有する溶液が適用できる。
【００２０】
【表１】
2009294572.tif 000003
【００２１】
図１に示すように、透明基板１１の片側表面に、所定の配線３４の第一の部分３４１が所定の形状に形成される。そしてこの所定の配線３４の第一の部分３４１を覆うように、第一の絶縁膜３１、第二の絶縁膜３２および第三の絶縁膜３３が積層するように形成される。さらに第三の絶縁膜３３の表面には、所定の配線３４の第二の部分３４２が形成される。
【００２２】
第一の絶縁膜３１、第二の絶縁膜３２および第三の絶縁膜３３には、所定の位置に所定の大きさの開口部（すなわちコンタクトホール）３５が形成される。図１に示すように、この開口部（コンタクトホール）３５は、開口端側に向かうにしたがって、徐々に開口面積が大きくなるように形成される。換言すると、この開口部（コンタクトホール）３５は、その内周面が、透明基板１１の面方向に対して所定の角度θだけ傾斜するテーパ状の貫通孔である。
【００２３】
そして、開口部（コンタクトホール）３５を通じて露出する所定の配線３４の第一の部分３４１および開口部（コンタクトホール）３５の内周面にも、絵素電極２０と同じ材料からなる導体の膜が形成される。これにより、所定の配線３４の第一の部分３４１と、第三の絶縁膜３３の表面に形成される所定の配線３４の第二の部分３４２とは、開口部（コンタクトホール）３５を通じて電気的に導通する。
【００２４】
なお、この開口部（コンタクトホール）３５の内周面が、透明基板の面方向に対して所定の角度θだけ傾斜しているのは、この開口部（コンタクトホール）３５の内周面に、絵素電極２０の材料と同じ材料からなる導体の膜を形成しやすくするためである。たとえば、スパッタリングにより導体の膜を形成する方法が適用される場合には、導体の膜は、透明基板１１の面方向に直角の方向に堆積するように形成される。したがって、開口部（コンタクトホール）３５の内周面が、透明基板１１の面方向に略直角であると、スパッタリングなどによって、開口部（コンタクトホール）３５の内周面に導体の膜を形成することが困難となる。このため、開口部（コンタクトホール）３５の内周面を傾斜させることによって（換言すると、開口部端面に向かって徐々に断面積が大きくなるような形状にすることによって）、開口部（コンタクトホール）３５の内周面に、導体膜の層を形成しやすくなる。透明基板１１と開口部（コンタクトホール）３５の内周面とがなす角度θは、７０°程度以下であることが好ましい。
【００２５】
このような所定の配線３４の形成方法は、次のとおりである。図２および図３は、所定の配線３４の形成方法の各工程を模式的に示した断面図である。なお、各工程の間および／または各工程と同時に、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１を製造するための所定の工程が存在することがあるが、ここでは省略する。
【００２６】
まず、図２（ａ）に示すように、透明基板１１の片側表面に、所定の配線３４の第一の部分３４１が形成される。具体的には、透明基板１１の片側表面に、クロム、タングステン、モリブデン、アルミニウムなどからなる単層または多層の導体膜（第一の導体膜）が形成される。この第一の導体膜の形成方法には、公知の各種スパッタリング法などが適用できる。また、この第一の導体膜の厚さは特に限定されるものではないが、たとえば、２００ｎｍ程度の膜厚が適用できる。
【００２７】
形成された第一の導体膜は、所定の配線３４の第一の部分３４１の形状にパターニングされる。このパターニングには、公知の各種ウェットエッチングが適用できる。第一の導体膜がアルミニウムおよびチタンからなる構成においては、Ｃｌ２ガスを用いたドライエッチングが適用できる。
【００２８】
次に、図２（ｂ）に示すように、前記工程を経た透明基板の片側表面に、第一の絶縁膜３１、第二の絶縁膜３２および第三の絶縁膜３３が形成される。
【００２９】
第一の絶縁膜３１は、ゲート絶縁膜１７と同じ材料により形成される。具体的には厚さ４００ｎｍ程度のＳｉＮｘ（窒化シリコン）などが適用できる。第一の絶縁膜３１の形成方法としては、プラズマＣＶＤ法により第一の絶縁膜３１の材料（窒化シリコンなど）を、前記工程を経た透明基板１１の片側表面に堆積させる方法が適用できる。
【００３０】
第二の絶縁膜３２は、パッシベーション膜１８と同じ材料により形成される。具体的には、厚さが３００ｎｍ程度のＳｉＮｘ（窒化シリコン）が適用できる。第二の絶縁膜３２の形成方法には、プラズマＣＶＤ法などが適用できる。
【００３１】
第三の絶縁膜３３は、有機絶縁膜１９と同じ材料により形成される。この第三の絶縁膜３３は、感光性の樹脂材料からなる。具体的には、アクリル系の樹脂材料が適用できる。なお、第三の絶縁膜３３はポジ型の感光性材料であっても、ネガ型の感光性材料であってもよいが、ここでは、ポジ型の感光性材料からなるものとして説明する。
【００３２】
図２（ｃ）に示すように、ポジ型のフォトマスク９を用いて、開口部（コンタクトホール）となる部分に、光エネルギを照射する（図中の矢印は光エネルギを模式的に示す）。照射する光エネルギの強さは、通常のフォトリソグラフィ法における露光の際に照射する光エネルギよりも弱いエネルギとする。例えば、通常のフォトリソグラフィ法において１００ｍＪ／ｃｍ２程度の光エネルギを照射するのであれば、本発明の実施形態においては８０ｍＪ／ｃｍ２程度の光エネルギを照射する。
【００３３】
なお、光エネルギの照射の強さを弱くする代わりに、ハーフトーン領域９１を有するフォトマスク９’を用いてもよい。具体的には、図３（ａ）に示すように、開口部（コンタクトホール）が形成される領域よりも小さい領域の開口部９２と、この開口部９２を囲繞するハーフトーン領域９１を有するフォトマスク９’が適用できる。このようなフォトマスク９’を用いると、開口部９２における光エネルギの照射強度に比較して、ハーフトーン領域９１における光エネルギの照射強度は弱くなる。
【００３４】
このようにして光エネルギを照射すると、フォトマスク９，９’の開口部の中心は充分に露光されるが、フォトマスク９の開口部端縁近傍（またはハーフトーン領域９１）は、露光量が少なくなる。
【００３５】
その後、現像処理が施される。現像処理が施されると、図３（ｂ）に示すように、充分に露光された領域はフォトレジスト材料が除去されるが、露光が不充分な領域（フォトマスク９の開口部端縁近傍またはフォトマスク９’のハーフトーン領域９１）は、フォトレジスト材料が除去されずに透明基板状に残る。除去されずに残るフォトレジスト材料の膜の厚さは、フォトマスク９，９’の開口部の中心がほぼゼロであり、開口部端縁に向かうにしたがって次第に厚くなる。したがって、通常の光エネルギの強さで露光をした場合に比較して、開口部の内周面と透明基板とのなす角ηを小さくすることができる。
【００３６】
次に、前記工程を経た透明基板１１にキュア処理が施される。このキュア処理が施されると、第三の絶縁膜３３が硬化する。本発明の実施形態においては、通常に比較して高い温度でキュア処理が施される。たとえば、通常のキュア処理の条件が、２１０℃で４５分間加熱するものであれば、本発明の実施形態においては、２３０℃で４５分間加熱するものとする。なお、キュア処理の温度は、第三の絶縁膜３３のガラス転移点以上とならない範囲で高い温度であることが好ましい。たとえば、第三の絶縁膜３３のガラス転移温度より２０℃低い温度以上であり、かつガラス転移温度以下とする。このように、キュア処理における加熱温度を高くすることにより、第三の絶縁膜３３の硬化の度合が高くなり、結果として、Ｏ２ガスを用いたエッチングに対する耐性が高くなる（すなわち、Ｏ２ガスを用いたエッチングによっても除去されにくくなる）。
【００３７】
次いで、図３（ｃ）に示すように、開口部が形成された第三の絶縁膜３３をマスクとして用いて、第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２をエッチングする。このエッチングにより、第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２に開口部（コンタクトホール）３５が形成される。第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２のエッチングには、ＣＦ４ガスまたはＳＦ６ガスとＯ２ガスの混合ガスを用いたドライエッチングが適用できる。
【００３８】
なお、ＣＦ４ガスまたはＳＦ６ガスは、第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２をエッチングするガスであり、Ｏ２ガスは第三の絶縁膜３３をエッチングするガスである。本発明の実施形態においては、通常のエッチングに比較して、Ｏ２ガスの分圧を低くする。本発明の実施形態においては限りなくゼロに近いことが好ましく、Ｏ２ガスが混合されないガスを用いてもよい。このようにして、本発明の実施形態においては、第三の絶縁膜３３のエッチングレートを低くする。
【００３９】
このような条件でエッチング処理が施されると、第三の絶縁膜３３に形成される開口部から第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２が除去されていき、最終的には、第一の絶縁膜３１に覆われる所定の配線３４の第一の部分３４１が露出する。
【００４０】
このエッチング処理においては、Ｏ２ガスにより、第三の絶縁膜３３も僅かに除去されていく。第三の絶縁膜３３は膜厚の薄い部分から除去されていくから、図３（ｂ）の矢印Ａに示すように、開口部端縁の膜厚が薄い部分（エッジ状の部分）が徐々に後退していき、開口部の径が大きくなっていく。したがって、エッチングを継続すると、第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２の露出する領域も徐々に拡がっていくから、開口部端側に向かって徐々に断面積が大きくなっていくような、テーパ状の貫通孔（コンタクトホール）が形成される。
【００４１】
なお、キュア処理における加熱温度が高く設定されているから、第三の絶縁膜３３はＯ２ガスを用いたエッチングに対する耐性が高くなっている。さらにエッチングガスのＯ２の分圧は低く設定されている。したがって、第三の絶縁膜３３の膜厚が薄い部分（すなわち、フォトマスク９の開口部端縁近傍またはフォトマスク９’のハーフトーン領域）は、Ｏ２ガスエッチングにより除去されるが、それ以外の部分はほとんど除去されない。なお、前記のように、第三の絶縁膜３３の開口部の内周面と透明基板１１とのなす角ηは小さいから、第三の絶縁膜３３の開口部端縁の膜厚は薄い。このため、エッチングレートが低くても、開口部端縁を除去することができる。したがって、このエッチングに起因する第三の絶縁膜３３の平面度の低下を防止または抑制しつつ、第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２の開口部（コンタクトホール）３５の内周面に、所定の傾斜角θをつけることができる。
【００４２】
次いで、図３（ｃ）に示すように、所定の配線３４の第二の部分３４２が形成される。この所定の配線３４の第二の部分３４２は、絵素電極２０と同じ材料により形成される。たとえば、１５０ｎｍ程度の厚さのＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム酸化スズ）が適用できる。また、所定の配線３４の第二の部分３４２の成形方法としては、公知のスパッタリング法が適用できる。第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２の開口部３５の内周面と透明基板１１とは所定の傾斜角θを有しているから、第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２の開口部３５の内周面にも、導体の膜が形成される。
【００４３】
このように、本発明の実施形態によれば、第三の絶縁膜３３の硬化が促進され、かつその後のエッチングにおいて、第三の絶縁膜３３が除去される量が少ないから、第三の絶縁膜３３の平面度を高く維持することができる。したがって、第三の絶縁膜３３の膜厚の不均一に起因する干渉縞（表示ムラ）の発生を防止または抑制できる。また、第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２の開口部の内周面を、透明基板１１に対して所定の角度θだけ傾斜させることができるから、第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２の内周面にも導体の膜を形成することができる。したがって、所定の配線３４の第一の部分３４１と第二の部分３４２との電気的な導通が維持される。
【００４４】
次に、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板の全体的な構成について説明する。
【００４５】
図４は、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１の構成を、模式的に示した外観斜視図である。図４に示すように、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１は、表示領域１０１（アクティブエリアとも称する）と、パネル額縁領域１０２とを有する。表示領域１０１（アクティブエリア）には、複数の絵素電極２０がマトリックス状に配列される。また、各絵素電極２０を駆動するためのＴＦＴ１６が配列される。パネル額縁領域１０２には、各ＴＦＴ１６に所定の信号を伝送するための所定の配線３４などが形成される。
【００４６】
図５は、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１に配列される複数の絵素電極２０および複数のＴＦＴ１６から、一絵素分の絵素電極２０と一個のＴＦＴ１６の構成を抜き出して拡大して示した平面模式図である。図６は図５のＡ−Ａ線断面図であり、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１の断面構造を模式的に示す図である。
【００４７】
図５および図６に示すように、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１は、透明基板１１と、データ線１２（ソース配線とも称する）と、走査線１３（ゲート配線とも称する）と、ドレイン配線１４と、補助容量信号線１５と、ＴＦＴ１６と、ゲート絶縁膜（第一の絶縁膜）１７と、パッシベーション膜（第二の絶縁膜）１８と、有機絶縁膜（第三の絶縁膜）１９と、絵素電極２０とを有する。ＴＦＴ１６は、ゲート電極１６１と、ソース電極１６２と、ドレイン電極１６３とを有する。
【００４８】
ドレイン配線１４の一端部（すなわち基端部）は、ＴＦＴ１６のドレイン電極１６３に電気的に導通している。ドレイン配線１４の他端部（すなわち先端部）は、絵素電極２０に電気的に導通している。このような構成によれば、ドレイン配線１４は、ＴＦＴ１６のドレイン電極１６３から出力される電気信号を、絵素電極２０に伝送することができる。
【００４９】
次に、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１の製造方法について説明する。
【００５０】
図７から図１１は、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１の製造方法の各工程を、模式的に示した断面図である。これらの図のうち、図７（ａ）、図８（ａ）、図９（ａ）、図９（ｂ）、図１０（ａ）は、図５のＡ−Ａ線断面図に相当する。
【００５１】
まず、図７（ａ）に示すように、透明基板の表示領域（アクティブエリア）１０１に、データ線１２、走査線１３、補助容量信号線１５、およびＴＦＴ１６のゲート電極１６１が形成される。この工程において、図７（ｂ）に示すように併せてパネル額縁領域１０２には、所定の配線３４の第一の部分３４１が形成される。
【００５２】
具体的には、透明基板１１の片側表面に、クロム、タングステン、モリブデン、アルミニウムなどからなる単層または多層の導体膜（第一の導体膜）が形成される。この第一の導体膜の形成方法には、公知の各種スパッタリング法などが適用できる。また、この第一の導体膜の厚さは特に限定されるものではないが、たとえば３００ｎｍ程度の膜厚が適用できる。
【００５３】
そして、形成された第一の導体膜が、表示領域１０１においては、図７（ａ）に示すように、走査線１３、補助容量信号線１５、ＴＦＴ１６のゲート電極１６１などの形状にパターニングされる。また、パネル額縁領域１０２においては、図７（ｂ）に示すように、第一の導体膜が、所定の配線３４の第一の部分３４１などの形状にパターニングされる。この第一の導体膜のパターニングには、公知の各種ウェットエッチングが適用できる。第一の導体膜がクロムからなる構成においては、（ＮＨ４）２［Ｃｅ（ＮＨ３）６］＋ＨＮＯ３＋Ｈ２Ｏ液を用いたウェットエッチングが適用できる。
【００５４】
次に、図８（ａ）に示すように、前記工程を経た透明基板１１の表示領域１０１には、ゲート絶縁膜１７が形成される。また、図８（ｂ）に示すように、前記工程を経た透明基板１１のパネル額縁領域１０２には、この工程において第一の絶縁膜３１が形成される。ゲート絶縁膜１７および第一の絶縁膜３１には、厚さ３００ｎｍ程度のＳｉＮｘ（窒化シリコン）などが適用できる。ゲート絶縁膜１７および第一の絶縁膜３１の形成方法としては、プラズマＣＶＤ法が適用できる。図８（ａ）に示すように、ゲート絶縁膜１７が形成されると、走査線１３、補助容量信号線１５、ＴＦＴ１６のゲート電極１６１は、ゲート絶縁膜１７により覆われる。また、図８（ｂ）に示すように、所定の配線３４の第一の部分３４１は、第一の絶縁膜３１により覆われる。
【００５５】
次いで、図９（ａ）に示すように、ゲート絶縁膜１７の表面の所定の位置に、所定の形状の半導体膜２１が形成される。具体的には、この半導体膜２１は、第一の絶縁膜１７を介してゲート電極１６１に重畳する位置と、第一の絶縁膜１７を介して補助容量信号線１５と重畳する位置に形成される。この半導体膜２１は、第一のサブ半導体膜２１１と第二のサブ半導体膜２１２との二層構造を有する。第一のサブ半導体膜２１１には、厚さが約１００ｎｍ程度のアモルファスシリコンなどが適用できる。第二のサブ半導体膜２１２には、厚さが約２０ｎｍ程度のｎ＋型のアモルファスシリコンなどが適用できる。
【００５６】
第一のサブ半導体膜２１１は、データ線１２やドレイン配線１４などをエッチングにより形成する工程において、エッチングストッパ層として機能する。第二のサブ半導体膜２１２は、後の工程で形成されるソース電極１６２やドレイン電極１６３とのオーミックコンタクトを良好にするためのものである。
【００５７】
この半導体膜２１（第一のサブ半導体膜２１１と第二のサブ半導体膜２１２）は、プラズマＣＶＤ法とフォトリソグラフィ法を用いることにより形成できる。すなわち、まずプラズマＣＶＤ法を用いて、半導体膜２１（第一のサブ半導体膜２１１と第二のサブ半導体膜２１２）の材料を、前記工程を経た透明基板１１の片側表面に堆積させる。そして、形成された半導体膜２１（第一のサブ半導体膜２１１と第二のサブ半導体膜２１２）を、フォトリソグラフィ法などを用いることにより、所定の形状にパターニングする。このパターニングには、たとえばＨＦ＋ＨＮＯ３溶液を用いたウェットエッチングやＣｌ２とＳＦ６ガスを用いたドライエッチングが適用できる。これにより、半導体膜２１（第一のサブ半導体膜２１１と第二のサブ半導体膜２１２）が、第一の絶縁膜１７を介してゲート電極１６１に重畳するように形成されるとともに、補助容量信号線１５に重畳するように形成される。
【００５８】
次に、図９（ｂ）に示すように、データ線（ソース配線）１２、ドレイン配線１４、ＴＦＴ１６のソース電極１６２およびドレイン電極１６３が形成される。まず、前記工程を経た透明基板１１の片側表面に、データ線１２、ドレイン配線１４、ＴＦＴ１６のソース電極１６２およびドレイン電極１６３の材料となる導体膜（この導体膜を「第二の導体膜と称する」）が形成される。その後、形成された第二の導体膜が所定の形状にパターニングされる。
【００５９】
この第二の導体膜は、チタン、アルミニウム、クロム、モリブデンなどからなる二層以上の積層構造を有する。本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１においては、第二の導体膜が二層構造を有する。すなわち、第二の導体膜は、透明基板１１に近い側の第一のサブ導体膜と、絵素電極に近い側の第二のサブ導体膜とからなる二層構造を有する。第一のサブ導体膜には、チタンなどが適用できる。第二のサブ導体膜には、アルミニウムなどが適用できる。
【００６０】
第二の導体膜の形成方法としては、スパッタリング法などが適用できる。第二の導体膜のパターニングには、Ｃｌ２とＢＣｌ３ガスを用いたドライエッチングおよび燐酸、酢酸、硝酸を用いたウェットエッチングが適用できる。このパターニングによって、データ線１２、ドレイン配線１４、ＴＦＴ１６のソース電極１６２およびドレイン電極１６３が形成される。このパターニングにおいては、第一のサブ半導体膜２１１をエッチングストッパ層として、第二のサブ半導体膜２１２もエッチングされる。
【００６１】
以上の工程を経ると、図９（ｂ）に示すように、透明基板１１の表示領域１０１には、ＴＦＴ１６（ゲート電極１６１、ソース電極、ドレイン電極１６３）、データ線１２、走査線１３、ドレイン配線１４、補助容量信号線１５が形成される。
【００６２】
次いで、図１０（ａ）に示すように、前記工程を経た透明基板１１の表示領域１０１にはパッシベーション膜１８と有機絶縁膜１９が形成される。また、図１０（ｂ）に示すように、これらの工程において併せて、パネル額縁領域１０２には、第二の絶縁膜３２と第三の絶縁膜３３が形成される。
【００６３】
まず、前記工程を経た透明基板１１の表示領域１０１に、パッシベーション膜１８および第二の絶縁膜３２が形成される。このパッシベーション膜１８および第二の絶縁膜３２には、厚さが３００ｎｍ程度のＳｉＮｘ（窒化シリコン）が適用できる。パッシベーション膜１８および第二の絶縁膜３２の形成方法には、プラズマＣＶＤ法などが適用できる。そして形成されたパッシベーション膜１８の表面には有機絶縁膜１９が形成され、第二の絶縁膜３２の表面には第三の絶縁膜３３が形成される。この有機絶縁膜１９および第三の絶縁膜３３には、アクリル系の樹脂材料が適用できる。
【００６４】
形成された有機絶縁膜１９および第三の絶縁膜３３は、フォトリソグラフィ法などによって、所定のパターンにパターニングされる。このパターニングによって、有機絶縁膜１９には、絵素電極２０とドレイン配線１４とを電気的に導通させるための開口部（コンタクトホール）が形成される。また、第三の絶縁膜３３には、所定の配線３４の第一の部分３４１と第二の部分３４２とを電気的に導通させるための開口部（コンタクトホール）３５が形成される。
【００６５】
形成された有機絶縁膜１９および第三の絶縁膜３３は、キュア処理が施される。このキュア処理が施されると、有機絶縁膜１９および第三の絶縁膜３３が硬化する。本発明の実施形態においては、通常に比較して高い温度でキュア処理が施される。このキュア処理によって、有機絶縁膜１９および第三の絶縁膜３３は、Ｏ２ガスを用いたエッチングに対する耐性が高くなる（すなわち、Ｏ２ガスを用いたエッチングによっても除去されにくくなる）。有機絶縁膜１９および第三の絶縁膜３３のキュア処理の具体的な温度は、有機絶縁膜１９および第三の絶縁膜３３のガラス転移温度より２０℃低い温度以上であり、かつガラス転移温度以下とする。
【００６６】
有機絶縁膜１９に開口部（コンタクトホール）が形成されると、この開口部（コンタクトホール）を通じて、パッシベーション膜１８の所定の部分が露出する。また、第三の絶縁膜３３に開口部（コンタクトホール）が形成されると、この開口部（コンタクトホール）を通じて第二の絶縁膜３２が露出する。パターニングされた有機絶縁膜１９をマスクとして用いて、パッシベーション膜１８がパターニングされる。また、パターニングされた第三の絶縁膜３３をマスクとして用いて、第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２がパターニングされる。
【００６７】
このパターニングによって、表示領域１０１においては、パッシベーション膜１８のうち、有機絶縁膜１９の開口部（コンタクトホール）から露出する部分が除去される。これによりパッシベーション膜１８にも開口部（コンタクトホール）が形成される。また、パネル額縁領域１０２においては、第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２のうち、第三の絶縁膜３３の開口部（コンタクトホール）から露出する部分が除去される。これにより第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２に開口部（コンタクトホール）３５が形成され、開口部（コンタクトホール）３５を通じて所定の配線３４の第一の部分３４１が露出する。このパッシベーション膜１８、第一の絶縁膜３１および第二の絶縁膜３２のパターニングには、ＣＦ４＋Ｏ２ガスもしくはＳＦ６＋Ｏ２ガスを用いたドライエッチングが適用できる。
【００６８】
なお、前記キュア処理によって、有機絶縁膜１９および第三の絶縁膜３３のエッチングに対する耐性（特にＯ２ガスによるエッチングに対する耐性）が高くなっているから、有機絶縁膜１９および第三の絶縁膜３３の平面度が損なわれることが防止または抑制される。
【００６９】
次いで、図１１（ａ）に示すように、表示領域１０１においては、絵素電極２０が形成される。また、パネル額縁領域１０２においては、図１１（ｂ）に示すように、この工程において併せて所定の配線３４の第二の部分３４２が形成される。絵素電極２０および所定の配線３４の第二の部分３４２には、たとえば、１００ｎｍ程度の厚さのＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム酸化スズ）が適用できる。また、絵素電極２０および所定の配線３４の第二の部分３４２の成形方法としては、公知の各種スパッタリング法が適用できる。
【００７０】
以上の工程を経て、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１が製造される。
【００７１】
次に、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１を適用した表示パネルの製造方法について説明する。
【００７２】
図１２は、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１を適用した表示パネル３の構成を、模式的に示した外観斜視図である。図１２に示すように、本表示パネル３は、ＴＦＴアレイ基板（すなわち本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１）と、カラーフィルタ（すなわち対向基板５１）とを備える。そしてこれらの間に液晶が充填される。表示パネル３の構成には、一般的な液晶表示パネルの構成が適用できるから、詳細な説明は省略する。
【００７３】
本発明の実施形態にかかる表示パネルの製造方法は、ＴＦＴアレイ基板製造工程と、カラーフィルタ製造工程と、パネル（セル）製造工程とを含む。なお、ＴＦＴアレイ基板製造工程は、前記のとおりである。
【００７４】
カラーフィルタの構成とカラーフィルタ製造工程は次のとおりである。図１３は、対向基板（カラーフィルタ）５１の構成を模式的に示した図であり、具体的には図１３（ａ）は対向基板（カラーフィルタ）５１の全体構造を模式的に示した斜視図、図１３（ｂ）は対向基板（カラーフィルタ）５１に形成される一絵素の構成を抜き出して示した平面図、図１３（ｃ）は図１３（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図であって、絵素の断面構造を示した図である。
【００７５】
この図１３に示すように対向基板（カラーフィルタ）５１は、ガラスなどからなる透明基板５１７の表面にブラックマトリックス５１１が形成され、ブラックマトリックス５１１の各格子の内側には、赤色、緑色、青色のそれぞれの色の着色感材からなる着色層５１２が形成される。そしてこれら各色の着色層５１２が形成される格子が、所定の順序で配列される。ブラックマトリックス５１１および各色の着色層５１２の表面には保護膜５１３が形成され、保護膜５１３の表面には透明電極（共通電極）５１４が形成される。透明電極（共通電極）５１４の表面には、液晶の配向を制御する配向規制構造物５１５が形成される。
【００７６】
カラーフィルタ製造工程には、ブラックマトリックス形成工程と、着色層形成工程と、保護膜形成工程と、透明電極（共通電極）形成工程とが含まれる。
【００７７】
ブラックマトリックス形成工程の内容は、たとえば樹脂ＢＭ法であれば次のとおりである。まず、透明基板５１７の表面にＢＭレジスト（黒色着色剤を含有する感光性樹脂組成物をいう）などが塗布される。次いで塗布されたＢＭレジストがフォトリソグラフィ法などを用いて所定のパターンに形成される。これにより、所定のパターンのブラックマトリックスが得られる。
【００７８】
着色層形成工程では、カラー表示用の赤色、緑色、青色の各色の着色層５１２が形成される。たとえば着色感材法であれば次のとおりである。まず、ブラックマトリックス５１１が形成された透明基板５１７の表面に、着色感材（感光性材料に所定の色の顔料を分散した溶液をいう）が塗布される。次いで、塗布された着色感材が、フォトリソグラフィ法などを用いて所定のパターンに形成される。そしてこの工程が、赤色、緑色、青色の各色について行われる。これにより各色の着色層５１２が得られる。
【００７９】
ブラックマトリックス形成工程で用いる方法は、樹脂ＢＭ法に限定されるものではない。たとえばクロムＢＭ法、重ね合わせ法などの公知の各種方法が適用できる。着色層形成工程で用いる方法も、着色感材法に限定されるものではない。たとえば印刷法、染色法、電着法、転写法、エッチング法など、公知の各種方法が適用できる。また、先に着色層５１２が形成され、その後にブラックマトリックス５１１が形成される背面露光法を用いてもよい。
【００８０】
保護膜形成工程では、ブラックマトリックス５１１および着色層５１２の表面に、保護膜５１３が形成される。たとえば、スピンコータを用いて前記工程を経た透明基板５１７の表面に保護膜材料が塗布される方法（全面塗布法）や、印刷またはフォトリソグラフィ法などを用いて所定のパターンの保護膜が形成される方法（パターニング法）などが適用できる。保護膜材料には、たとえばアクリル樹脂やエポキシ樹脂などが適用できる。
【００８１】
透明電極（共通電極）膜形成工程においては、保護膜５１３の表面に透明電極（共通電極）５１４が形成される。たとえばマスキング法であれば、前記工程を経た透明基板５１７の表面にマスクが配置され、スパッタリングなどによってＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などを蒸着させて透明電極（共通電極）が形成される。
【００８２】
次いで配向規制構造物５１５が形成される。この配向規制構造物５１５は、たとえばフォトリソグラフィ法などを用いて形成される。前記工程を経た透明基板５１７の表面に感光性材料が塗布され、フォトマスクを通じて所定のパターンに露光される。そしてその後の現像工程において不要な部分が除去され、所定のパターンの配向規制構造物５１５が得られる。
【００８３】
このような工程を経て、対向基板（カラーフィルタ）５１が得られる。
【００８４】
次いで、パネル（セル）製造工程について説明する。まず、前記工程を経て得たＴＦＴアレイ基板（すなわち本発明のいずれかの実施形態にかかる表示パネル用の基板１）と対向基板（カラーフィルタ）５１のそれぞれの表面に、配向膜が形成される。そして形成された配向膜に配向処理が施される。その後、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１と対向基板（カラーフィルタ）５１とが貼り合わせるとともに、これらの間に液晶が充填される。
【００８５】
本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１と対向基板（カラーフィルタ）５１のそれぞれの表面に配向膜を形成する方法は次のとおりである。まず配向材塗布装置などを用いて、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１と対向基板（カラーフィルタ）５１のそれぞれの表面に配向材が塗布される。配向材とは、配向膜の原料となる物質を含む溶液をいう。配向材塗布装置には、たとえば円圧式印刷装置やインクジェット印刷装置など、従来一般の方法が適用できる。そして塗布された配向材は、配向膜焼成装置などを用いて加熱され、焼成される。
【００８６】
次いで、焼成された配向膜に配向処理が施される。この配向処理としては、ラビングロールなどを用いて配向膜の表面に微小な傷をつける方法や、配向膜の表面に紫外線などの光エネルギを照射して配向膜の表面性状を調整する光配向処理など、公知の各種処理方法が適用できる。
【００８７】
次いで、シールパターニング装置などを用いて、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１と対向基板（カラーフィルタ）５１の一方の表面に、シール材が塗布される。
【００８８】
そしてスペーサ散布装置などを用いて、セルギャップを所定の値に均一に保つためのスペーサが、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１と対向基板（カラーフィルタ）５１の一方の表面に散布される。そして、液晶滴下装置などを用いて、本発明のいずれかの実施形態にかかる表示パネル用の基板１と対向基板（カラーフィルタ）５１の一方の表面のシール材に囲まれる領域に、液晶が滴下される。
【００８９】
そして、減圧雰囲気下で本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板１と対向基板（カラーフィルタ）５１とを貼り合わせられる。なお、シール材を固化させた後に、本発明のいずれかの実施形態にかかる表示パネル用の基板１と対向基板（カラーフィルタ）５１の間に液晶が注入される方法であってもよい。
【００９０】
このような工程を経て、本発明にかかる表示パネル３が得られる。
【００９１】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明したが、本発明は前記各実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の改変が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板のパネル額縁領域の構成を、模式的に示した断面図である。
【図２】所定の配線の形成方法の各工程を模式的に示した断面図である。
【図３】所定の配線の形成方法の各工程を模式的に示した断面図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板の構成を、模式的に示した外観斜視図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板に配列される複数の絵素電極および複数のＴＦＴから、一絵素分の絵素電極と一個のＴＦＴの構成を抜き出して拡大して示した平面模式図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図であり、本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板の断面構造を模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板の製造方法の各工程を、模式的に示した断面図である。
【図８】本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板の製造方法の各工程を、模式的に示した断面図である。
【図９】本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板の製造方法の各工程を、模式的に示した断面図である。
【図１０】本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板の製造方法の各工程を、模式的に示した断面図である。
【図１１】本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板の製造方法の各工程を、模式的に示した断面図である。
【図１２】本発明の実施形態にかかる表示パネル用の基板を適用した表示パネルの構成を、模式的に示した外観斜視図である。
【図１３】対向基板（カラーフィルタ）の構成を模式的に示した図であり、（ａ）は対向基板（カラーフィルタ）の全体構造を模式的に示した斜視図、（ｂ）は対向基板（カラーフィルタ）に形成される一絵素の構成を抜き出して示した平面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図であって、絵素の断面構造を示した図である。
【図１４】ＴＦＴアレイ基板の断面構造の従来例を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  表示パネル用の基板
１０１  表示領域
１０２  パネル額縁領域
１１  透明基板
１２  データ線
１３  走査線
１４  ドレイン配線
１４１  第一のサブ導体膜
１４２  第二のサブ導体膜
１４３  パッド部
１５  補助容量信号線
１６  ＴＦＴ
１６１  ゲート電極
１６２  ソース電極
１６３  ドレイン電極
１７  ゲート絶縁膜
１８  パッシベーション膜
１９  有機絶縁膜
２０  絵素電極
２１  半導体膜
２１１  第一のサブ半導体膜
２１２  第二のサブ半導体膜
３１  第一の絶縁膜
３２  第二の絶縁膜
３３  第三の絶縁膜
３４  所定の配線
３４１  所定の配線の第一の部分
３４２  所定の配線の第二の部分
３５  コンタクトホール
【図１】
2009294572.tif 000004
【図２】
2009294572.tif 000005
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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