JPH06273780A

JPH06273780A - 液晶装置の製造方法及びそれを用いた液晶装置

Info

Publication number: JPH06273780A
Application number: JP8568693A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Murata; 辰雄村田; Senichi Hayashi; 専一林; Masayuki Shimamune; 正幸島宗; Takashi Enomoto; 隆榎本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 1994-09-30

Abstract

(57)【要約】【目的】透明電極３の電気抵抗を低減する金属薄膜２に
よる段差の発生を防止する。【構成】溝部１ａを有するガラス基板１に金属薄膜２を
被着させ（図１(a) 参照）、溝部１ａからはみ出した部
分を研磨により除去する（図１(b) 参照）。その上に透
明電極３を形成し、さらにこれら金属薄膜２及び透明電
極３を形成したガラス基板１を用いて液晶装置を製造す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性液晶を用いた
液晶装置の製造方法及びそれを用いた液晶装置に係り、
特に大面積液晶装置に用いて好適であり、詳しくは低抵
抗の無機薄膜の形成方法及びそれを用いた液晶装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に液晶装置は、図３に示すように、
透明基板として相対向する一対のガラス基板１（図３に
おいては片側のみ図示）を備えており、該ガラス基板１
上にはＩＴＯ膜等の透明電極３が形成されている。因み
に、かかる透明電極３は、まずスパッタリング法によっ
てガラス基板１の全体に透明電極膜を形成した後に、フ
ォトリソ・エッチング法によって不要部分を溶解除去し
て所望の形状（例えば、帯状など）を得るようにして形
成されている。そして、かかる透明電極３の一部は金属
薄膜２で被覆されており、該部分の電気抵抗を低減する
ようになっている。また、図３には図示しないが、これ
らの透明電極３及び金属薄膜２は、ショート防止用の絶
縁体膜及び配向制御膜によって被覆されており、配向制
御膜にはラビング処理が施されて配向規制力が付与され
ている。さらに、液晶装置の間隙寸法はビーズスペーサ
によって規定されるようになっており、該ビーズスペー
サにて規定された間隙内に液晶を注入した後シール接着
剤で密封するようになっている。

【０００３】しかし、このような透明電極３は平滑なガ
ラス基板１上に形成されているため、凹凸が出来てい
た。特に、金属薄膜２によって被覆された部分は、金属
薄膜２の厚み分ｄだけ突出しており、その結果以下のよ
うな問題があった。すなわち、金属薄膜２による凹凸に伴って配向制御膜にも凹凸
が生じるため、均一なラビング処理ができず、その結果
配向規制力にムラが生じて配向不良が生じてしまってい
た。

【０００４】液晶が注入される、液晶装置の間隙寸
法が一様でないため、液晶装置の駆動ムラが生じてしま
っていた。

【０００５】さらには、対向する電極間の絶縁を完
全に行うことが難しく、かつセルギャップが狭い等によ
り、これら電極間においてショート（短絡）が生じてし
まう場合があった。

【０００６】このような問題を解決する方法としては、
ガラス基板１に断面が凹形状の溝部１ａを形成（溝部形
成行程）して該溝部１ａ内に金属薄膜２を埋め込む（被
着行程）ことにより、上述したような凹凸を極力低減す
るようにしたものがある（図１(c) 参照）。この金属薄
膜２は、例えばスパッタリング法等によりガラス基板１
の全体に成膜し、これをフォトリソグラフィー及びエッ
チング等により溝部１ａ以外の薄膜を除去することによ
り形成される。かかる方法によれば、ガラス基板１上に
透明電極３が形成されて多少の凹凸ができるものの、少
なくとも金属薄膜２の厚さ分だけは凹凸を減少できると
いう効果があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
のようにガラス基板１に形成した溝部１ａ内に金属薄膜
２を精度よく埋め込もうとしても、実際にはフォトリソ
グラフィーの調整作業が難しいため金属薄膜２が溝部１
ａからはみ出す場合が多かった（図１(a) 参照）。した
がって、金属薄膜２による遮光エリアが広くなって液晶
装置の表示品質を低下させてしまうという問題があっ
た。また、該はみ出した部分はガラス基板表面よりも突
出しているため、依然として上述のような問題が
生じていた。一方、金属薄膜２による遮光エリアが所定
寸法（すなわち、溝部１ａの幅）よりも小さくなった場
合には、その上に形成される透明電極３が溝部１ａに入
り込んでしまい、該透明電極３の断線の原因となるおそ
れもあった。

【０００８】そこで、本発明は、透明基板に形成した溝
部に無機薄膜を精度よく埋め込んで無機薄膜表面と透明
基板表面との段差を解消することにより、配向制御膜に
おける配向規制力の均一化、液晶装置の駆動ムラ防止、
電極間のショート防止、及び遮光領域の適正化を実現す
る液晶装置の製造方法を提供することを目的とするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、その第１の発明は、液晶装置
を構成する透明基板に溝部を形成する溝部形成行程と、
該溝部に無機薄膜を被着させる被着工程と、を備えてな
る液晶装置の製造方法において、前記透明基板の表面と
前記無機薄膜の表面とが同じ高さになるように研磨する
研磨工程を備えてなる。

【００１０】この場合、前記無機薄膜が、導電性を有す
る金属薄膜であり、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｏ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ等のいずれかにより形成される、ようにすると
好ましい。

【００１１】また、第２の発明は、請求項１記載の液晶
装置の製造方法により形成された無機薄膜と、該無機薄
膜に接触するように前記透明基板上に形成された透明電
極と、を備え、かつ、該透明電極及び前記無機薄膜を有
した透明基板２枚を対向させて、これら２枚の透明基板
間の間隙に液晶を保持する、ようにしてもよい。

【００１２】

【作用】以上構成に基づき、研磨工程において透明基板
の表面と無機薄膜の表面とを同じ高さにすると、それら
の表面が平滑となる。したがって、前記無機薄膜に接触
するように透明電極を形成し、さらに配向制御膜で被覆
しても該配向制御膜の凹凸が低減される。

【００１３】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。

【００１４】まず、図１に沿って第１実施例について説
明する。なお、図３に示すものと同一部分は同一符号を
付して説明を省略する。

【００１５】本実施例において金属薄膜（無機薄膜）２
の形成は、ガラス基板（透明基板）１上に溝部１ａを形
成する溝部形成行程、溝部１ａに金属薄膜２を被着させ
る被着行程、及びガラス基板１の表面と金属薄膜２の表
面とを同じ高さに研磨する研磨行程、を経て行われる。
以下、各行程について説明する。

【００１６】溝部形成行程ではフォトリソ・エッチング
法を用いるが、まずガラス基板１上にフォトレジストを
塗布する。その後、アライナーによってフォトマスクを
介して所定のパターンを焼き付ける。そして、現像し露
光部を溶解除去してレジストパターンを得る。こうして
得られたレジストパターンをマスクとしてガラス基板１
をエッチングして断面が凹形状の溝部１ａを形成する。
なお、エッチング液には、５０_vol ％の弗化水素をさら
に純水で２０倍に希釈したものを用いた。また、エッチ
ングの時間は１分間であり、溝部１ａの深さを約３００
０Åとした。なお、次の被着行程に進む前にフォトレジ
ストを剥離しておく。

【００１７】被着行程において、ガラス基板１上には、
厚さが３０００Åの金属薄膜２を形成する。かかる薄膜
形成にはスパッタリング装置（ＩＬＣ＝７０５；日電ア
ネルバ社製品）を用いた。また、金属薄膜２の材質はア
ルミニウムとした。そして、フォトレジストを金属薄膜
２上に塗布し、最終的に金属薄膜２が溝部１ａに沿って
残るようにフォトマスクを介して露光する。さらに、上
述と同様に現像・エッチングを行って金属薄膜２を溝部
１ａに被着させる。但し、この状態では、図１(a) に示
すように、溝部１ａ周辺に金属薄膜２がはみ出してお
り、その部分はガラス基板１の表面より突出したものと
なっている。上述したように、フォトリソグラフィーの
調整作業が難しいからである。

【００１８】研磨行程においては、この金属薄膜２のは
み出し部を研磨機を用いて研磨する。その結果、図１
(b) に示すように、ガラス基板１の表面と金属薄膜２の
表面とが同じ高さになり、それらの表面が平滑となる。
本発明者は、研磨機として回転研磨機（ラップマスター
社製品）を用いると共に、研磨材には酸化セリウム０．
５μｍ径を用い、３分間回転研磨を行った。

【００１９】以上のように、溝部形成行程、被着行程、
及び研磨行程を経て、金属薄膜２が溝部１ａ内に埋め込
まれる。さらに、この金属薄膜２に接触するように透明
電極３をガラス基板１上に形成する（図１(c) 参照）。
またさらに、絶縁体膜及び配向制御膜によって被覆して
ラビング処理を施し、液晶を注入して液晶装置を製造す
る。

【００２０】これにより、金属薄膜２の突出がなくなり
金属薄膜２を溝部１ａ内に精度よく埋め込むことができ
る。したがって、透明電極３は平坦な面上に形成される
こととなり（図１(c) 参照）、配向制御膜の凹凸が小さ
くなって、ラビング処理による配向規制力の付与が均一
に行える。また、液晶装置の間隙寸法が一様となり、液
晶装置の駆動ムラも防止できる。さらに、電極間におけ
るショート（短絡）も防止できる。また、金属薄膜２に
よる遮光エリアが適正なものとなり、液晶装置の表示品
質も良好に保つことができる。

【００２１】ついで、図２に沿って、本発明の他の実施
例について説明する。なお、図１及び図３に示すものと
同一部分は同一符号を付して説明を省略する。

【００２２】本実施例において金属薄膜（無機薄膜）２
にはモリブデンが用いられ、その形成は、ガラス基板
（透明基板）１上に溝部１ａを形成する溝部形成行程、
溝部１ａに金属薄膜２を被着させる被着行程、及びガラ
ス基板１の表面と金属薄膜２の表面とを同じ高さに研磨
する研磨行程、を経て行われる。また、金属薄膜２の形
成にはリフトオフ法を用いた。以下、各行程について説
明する。

【００２３】溝部形成行程では、まずガラス基板１上に
フォトレジスト４を塗布する。その後、アライナーによ
ってフォトマスクを介して所定のパターンを焼き付け
る。そして、現像し露光部を溶解除去してレジストパタ
ーンを得る（図２(a) ）。こうして得られたレジストパ
ターンをマスクとしてガラス基板１をエッチングして断
面が凹形状の溝部１ａを形成する（図２(b) ）。なお、
エッチング液及びエッチング時間は上述実施例と同様で
ある。

【００２４】被着行程において、フォトレジスト４上及
び溝部１ａ上には、厚さが３０００Åの金属薄膜２を形
成する（図２(c) 参照）。かかる薄膜形成にはスパッタ
リング装置（ＩＬＣ＝７０５；日電アネルバ社製品）を
用いた。そして、ガラス基板１を有機溶剤（アセトン）
に浸漬し、フォトレジスト４を溶解すると同時にこのレ
ジスト４上にある金属薄膜２を除去してパターンを形成
する（図２(d) 参照）。但し、この状態では、図２(d)
に示すように、金属薄膜２のエッジはガラス面より約２
０００Å程度突出して、バリのようになっている。

【００２５】研磨行程では、この金属薄膜２のはみ出し
部を研磨機を用いて研磨する。その結果、図２(e) に示
すように、ガラス基板１の表面と金属薄膜２の表面とが
同じ高さになり、それらの表面が平滑となる。本発明者
は、研磨機としてテープ研磨機を用いると共に、研磨用
のテープには酸化鉄系粒度２μｍのものを用い、１０分
間研磨した。

【００２６】以上のように、溝部形成行程、被着行程、
及び研磨行程を経て、金属薄膜２が溝部１ａ内に埋め込
まれる。さらに、この金属薄膜２に接触するように透明
電極３をガラス基板１上に形成する。またさらに、絶縁
体膜及び配向制御膜によって被覆してラビング処理を施
し、液晶を注入して液晶装置を構成する。

【００２７】これにより、金属薄膜２の突出がなくなり
金属薄膜２を溝部１ａ内に精度よく埋め込むことができ
る。したがって、透明電極３は平坦な面上に形成される
こととなり（図２(f) 参照）、配向制御膜の凹凸が小さ
くなって、ラビング処理による配向規制力の付与が均一
に行える。また、液晶装置の間隙寸法が一様となり、液
晶装置の駆動ムラも防止できる。さらに、電極間におけ
るショート（短絡）も防止できる。また、金属薄膜２に
よる遮光エリアが適正なものとなり、液晶装置の表示品
質も良好に保つことができる。

【００２８】なお、上述実施例においては薄膜の形成を
スパッタリング法を用いて行ったが、もちろんこれに限
るものではなく、電着法等を用いてもよい。また、研磨
法は、薄膜に悪影響を与えないものであれば何でもよ
い。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると研
磨行程によって透明基板の表面と無機薄膜の表面とを同
じ高さにすることができるため、該無機薄膜を配向制御
膜で被覆する場合でも該配向制御膜の凹凸を低減でき
る。したがって、均一なラビング処理を行うことがで
き、配向規制力を均一に付与することができる。また、
液晶装置の間隙寸法が一様となり液晶装置の駆動ムラも
防止できる。さらに、電極間におけるショート（短絡）
も防止できる。また、無機薄膜による遮光エリアが適正
なものとなり、液晶装置の表示品質も良好に保つことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る液晶装置の製造方法
を示す図であり、(a) はガラス基板に形成した溝部に金
属薄膜を被着させた様子を示す図、(b) は研磨により金
属薄膜表面とガラス基板表面とが平滑になった状態を示
す図、(c) はガラス基板上に透明電極を形成した状態を
示す図。

【図２】本発明の第２実施例に係る液晶装置の製造方法
を示す図であり、(a) はフォトレジスタを塗布した後に
溝形成部分を溶解除去した状態を示す図、(b) はエッチ
ングによりガラス基板に溝部を形成した状態を示す図、
(c) は金属薄膜を形成した状態を示す図、(d) は有機溶
剤によりフォトレジストを溶解した後の状態を示す図、
(e) は研磨により金属薄膜表面とガラス基板表面とが平
滑になった状態を示す図、(f) はガラス基板上に透明電
極を形成した状態を示す図。

【図３】従来技術を説明するための図。

【符号の説明】

１ガラス基板（透明基板）１ａ溝部２金属薄膜（無機薄膜）３透明電極４フォトレジスト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者榎本隆東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶装置を構成する透明基板に溝部を形
成する溝部形成行程と、該溝部に無機薄膜を被着させる
被着工程と、を備えてなる液晶装置の製造方法におい
て、前記透明基板の表面と前記無機薄膜の表面とが同じ高さ
になるように研磨する研磨工程を備えてなる、液晶装置の製造方法。
【請求項２】前記無機薄膜が、導電性を有する金属薄
膜であり、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｎｉ
等のいずれかにより形成された、ことを特徴とする請求項１記載の液晶装置の製造方法。
【請求項３】請求項１記載の液晶装置の製造方法によ
り形成された無機薄膜と、該無機薄膜に接触するように前記透明基板上に形成され
た透明電極と、を備え、かつ、該透明電極及び前記無機薄膜を有した透明基板２枚を対
向させて、これら２枚の透明基板間の間隙に液晶を保持
する、ことを特徴とする液晶装置。