JP2002277899A - アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法Info
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Abstract
ブラックマトリクスを保護し、スペーサを別途設けなく
てもTFT基板と対向基板のギャップを高精度かつ簡便
に規定することができるアクティブマトリクス型液晶表
示装置及びその製造方法の提供。 【解決手段】ゲート線5とデータ線7とを有するTFT
基板に、カラーフィルタ(CF)10とTFT上層及び
データ線7上層のブラックマトリクス(BM)11と画
素電極とが設けられたCFオンTFT構造の液晶表示装
置であって、BM11上には厚膜の第1のオーバーコー
ト層と薄膜の第2のオーバーコート層とが配設され、表
示領域のCF10上には薄膜の第2のオーバーコート層
のみが配設され、第1のオーバーコート層によりBM1
1が確実に保護され、第2のオーバーコート層により入
射光の減衰が抑制されて実効的な開口率が向上する。
Description
クス型液晶表示装置及びその製造方法に関し、特に、T
FT(薄膜トランジスタ)などのスイッチング素子とC
F(カラーフィルタ)を同一基板上に形成したCFオン
TFT構造のアクティブマトリクス型液晶表示装置及び
その製造方法に関する。
グ素子として用いるアクティブマトリクス型液晶表示装
置の開発が進められている。この液晶表示装置は、薄膜
トランジスタ等のスイッチング素子が形成されるTFT
基板と対向電極が形成される対向基板と両基板間に狭持
される液晶とからなり、TFT基板は、ゲート電極、ゲ
ート絶縁膜、半導体層、ソース/ドレイン電極からなる
薄膜トランジスタ、画素毎に形成される画素電極、これ
らを覆うパッシベーション膜、配向膜、外部回路と接続
するための端子等を有し、対向基板は、薄膜トランジス
タ領域及び配線層に入射する光を遮断するブラックマト
リクス、カラー表示を行うRGBの各色のカラーフィル
タ、ITOなどの透明電極、配向膜等を有し、両基板間
にはギャップを所定の距離に保つスペーサが挟み込まれ
ている。
示装置では、表示品位を向上させるために高精細化が求
められており、そのためには画素の高密度化を達成する
必要があるが、上述したようなカラーフィルタ及びブラ
ックマトリクスが対向基板側に配置された構造の液晶表
示装置では、組立工程における両基板間の位置合わせに
誤差が生じることから、カラーフィルタ及びブラックマ
トリクスをあらかじめマージンを見込んで形成する必要
があり、画素開口部の面積(開口率)を最大限に確保す
ることが困難であり、高密度化の妨げになっていた。
リクスのマージンを減らし開口率を向上させるために、
薄膜トランジスタなどのスイッチング素子が形成される
TFT基板側にカラーフィルタ及びブラックマトリクス
を形成する方法、いわゆるCFオンTFTが提案されて
おり、特開平2−54217号公報、特開平3−237
432号公報等にその構造が記載されている。
カラーフィルタ及びブラックマトリクスが形成されるた
めに、TFT基板と対向基板の位置合わせマージンを考
慮する必要がなく、製造工程が簡略化できると同時に、
画素開口率の拡大を達成することができるが、一方、カ
ラーフィルタ上に画素電極を形成するために、カラーフ
ィルタ等の凹凸を反映して画素電極に段差が生じ、この
段差によって液晶の配向に乱れが生じ、ディスクリネー
ションやリバースチルトドメイン等を引き起こすという
問題が生じる。
号公報では、カラーフィルタ及びブラックマトリクスの
凹凸を埋めるために、カラーフィルタ及びブラックマト
リクスをパターニングした後に平坦化膜を形成する方法
が開示されている。上記公報に記載された平坦化膜を有
する液晶表示装置について、図17を参照して説明す
る。なお、特開平8−122824号公報では多結晶シ
リコンTFT(p−SiTFT)をスイッチング素子と
して用いる技術を開示しているが、ここでは説明の都合
上、スイッチング素子としてチャネルエッチ型アモルフ
ァスシリコンTFT(a−SiTFT)を用いたものと
して説明を行う。
表示装置は、透明絶縁性基板4上に、ゲート電極5bが
形成され、ゲート電極5bを覆うようにゲート絶縁膜6
が形成されている。その上には、ゲート電極5bと重畳
するように半導体層15が形成され、その中央部上で隔
てられたソース電極8b、ドレイン電極8aがオーミッ
クコンタクト層(図示せず)を介して半導体層15に接
続され、薄膜トランジスタが形成されている。そして、
この薄膜トランジスタを覆うようにパッシベーション膜
9が形成されている。
置では、このパッシベーション膜9の上に、カラーフィ
ルタ10およびブラックマトリクス11が形成され、そ
の上にオーバーコート層を介して画素電極14が形成さ
れるが、上記公報では、カラーフィルタ10およびブラ
ックマトリクス11の段差を平坦化するために厚膜の平
坦化膜24を設け、カラーフィルタ10およびブラック
マトリクス11を完全に埋め込むことを特徴としてい
る。そして、平坦化膜24およびパッシベーション膜9
を貫くコンタクトホール19を形成した後に画素電極1
4となる透明導電膜を形成し、ソース電極8bと接続し
ている。
いては、薄膜トランジスタの遮光膜としてOptica
l Density(OD)=3程度(BMに入射する
光量をT0、出射する光量をT1としたとき、OD=−
log10(T1/T0)と定義)の感光性樹脂ブラッ
クマトリクス層の微細パターンを形成することが必要と
なるが、特願2000−013571号公報には、感光
性樹脂ブラックマトリクスを下地カラーフィルタ10上
に設けて露光することにより微細なパターンを形成する
技術が開示されている。この方法によれば、高ODのブ
ラックマトリクス11が表面のみしか露光されなくて
も、下地カラーフィルタ10とブラックマトリクス11
の密着性が良いため、下地カラーフィルタ10から剥れ
ることなく微細なパターンを形成することができる。
TFT基板に形成される段差を覆うように平坦化膜24
が塗布されるが、一般に、ブラックマトリクス11及び
カラーフィルタ10の膜厚は1〜2μm程度であり、そ
れらを重ねあわせた場合には2〜3μm程度の段差が生
じる。従って、この段差を平坦化膜24で被覆しようと
する場合、段差の1.5倍程度の膜厚が必要となり、平
坦化膜24として3〜4.5μm程度の膜厚が必要とさ
れ、カラーフィルタ10上の平坦化膜24の膜厚は厚く
なってしまう。
リル樹脂、特に、ポジ型の感光性のアクリル樹脂を用い
る場合には、波長400〜500nm付近の光の透過率
は膜厚1μm当り95%程度であり、3μm厚の平坦化
膜24全体では透過光量は85%程度となってしまい、
液晶表示装置の透過率が悪くなったり、ホワイトバラン
スが崩れる等の問題が生じてしまう。このように厚膜の
平坦化膜24により実効的な透過率が低くなるために、
カラーフィルタ10やブラックマトリクス11の段差を
完全に平坦化することなく、段差によって生じるディス
クリネーションをブラックマトリクスで遮光した方が、
却って実効的に透過率が高くなる場合も生じる。
は、カラーフィルタ10やブラックマトリクス11はそ
の後のパターニング工程で使用する剥離液などにより膨
潤し、その端部から剥れが生じることがわかった。ま
た、カラーフィルタ10やブラックマトリクス11上に
平坦化膜24と同じアクリルなどの材料を薄膜状に形成
し、オーバーコート層としてのみ使う場合、一般にオー
バーコート層はスピンコートによって塗布されるが、カ
ラーフィルタ10やブラックマトリクス11の段差が大
きすぎるために、カラーフィルタ10やブラックマトリ
クス11の段差の大きな部分の表面にはほとんど塗布で
きず、オーバーコート層形成後の工程の、例えば画素電
極形成工程中のレジスト剥離工程でブラックマトリクス
が膨潤して膜はがれが生じるなどの不具合が生じること
がわかった。
ば、TFT基板と対向基板の位置合わせのマージンを減
らして開口率を向上させることはできるが、カラーフィ
ルタ10やブラックマトリクス11により大きな段差が
生じてしまい、この段差を埋めるために厚膜の平坦化膜
24を形成すると、今度は平坦化膜24による光吸収に
より透過率が低下してしまい、開口率向上の効果が相殺
されてしまうという問題がある。
のであって、その主たる目的は、透過率を低減させるこ
となく、カラーフィルタやブラックマトリクスを確実に
保護することができるCFオンTFT構造のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置及びその製造方法を提供する
ことにある。
途設けることなく、TFT基板と対向基板のギャップを
高精度かつ簡便に規定することができるアクティブマト
リクス型液晶表示装置及びその製造方法を提供すること
にある。
め、本発明は、対向配置された一対の基板間に液晶が狭
持され、一側の基板に、互いに交差する複数のゲート線
及びデータ線と、前記ゲート線及び前記データ線の交差
領域近傍に設けられる薄膜トランジスタと、前記ゲート
線と前記データ線とで囲まれる各画素領域に配設される
カラーフィルタと、前記薄膜トランジスタ及び前記カラ
ーフィルタを含む前記一側の基板表面を覆うオーバーコ
ート層とを有するアクティブマトリクス型液晶表示装置
であって、前記オーバーコート層が、前記カラーフィル
タ上の膜厚が前記カラーフィルタを除く領域上の膜厚よ
りも薄くなるように形成されている、という基本構成を
有する。本発明の基本構成のアクティブマトリクス型液
晶表示装置は、次のような好適な適用形態を有する。
記カラーフィルタを除く領域上において、複数のオーバ
ーコート層を積層した構造をなす。
間に液晶が狭持され、一側の基板に、互いに交差する複
数のゲート線及びデータ線と、前記ゲート線及び前記デ
ータ線の交差領域近傍に設けられる薄膜トランジスタ
と、前記ゲート線と前記データ線とで囲まれる各画素に
配設されるカラーフィルタと、前記薄膜トランジスタ及
び前記カラーフィルタを含む前記一側の基板表面を覆う
オーバーコート層とを有するアクティブマトリクス型液
晶表示装置であって、前記オーバーコート層が、第1の
オーバーコート層と第2のオーバーコート層とからな
り、前記カラーフィルタ上には前記第2のオーバーコー
ト層のみが配設されている。
間に液晶が狭持され、一側の基板に、互いに交差する複
数のゲート線及びデータ線と、前記ゲート線及び前記デ
ータ線の交差領域近傍に設けられる薄膜トランジスタ
と、前記ゲート線と前記データ線とで囲まれる各画素領
域に配設されるカラーフィルタと、前記薄膜トランジス
タ及び前記カラーフィルタを含む前記一側の基板表面を
覆うオーバーコート層とを有するアクティブマトリクス
型液晶表示装置であって、前記オーバーコート層が、第
1のオーバーコート層と第2のオーバーコート層とから
なり、前記カラーフィルタ上には前記第2のオーバーコ
ート層のみが配設されている。
間に液晶が狭持され、一側の基板に、互いに交差する複
数のゲート線及びデータ線と、前記ゲート線及び前記デ
ータ線の交差領域近傍に設けられる薄膜トランジスタ
と、前記ゲート線と前記データ線とで囲まれる各画素領
域に配設されるカラーフィルタと、前記薄膜トランジス
タ及び前記カラーフィルタを含む前記一側の基板表面を
覆うオーバーコート層とを有するアクティブマトリクス
型液晶表示装置であって、 前記オーバーコート層が、
第1のオーバーコート層と第2のオーバーコート層とを
有し、前記カラーフィルタは、前記第1のオーバーコー
ト層の間に形成され、前記第2のオーバーコート層は、
前記カラーフィルタ及び前記第1のオーバーコート層を
含む前記一側の基板表面を覆う形に形成されていること
を特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
記オーバーコート層とを含んで形成される凸部上にスペ
ーサが形成され、前記凸部と前記スペーサとにより対向
する基板間のギャップが規定される、或いは、前記薄膜
トランジスタと前記オーバーコート層とを含んで形成さ
れる凸部が対向する基板に当接するように、前記オーバ
ーコート層の膜厚が設定され、前記凸部により対向する
基板間のギャップが規定される。
の上にはブラックマトリクスが形成され、前記薄膜トラ
ンジスタ領域の上には前記カラーフィルタが形成されて
いる。
クマトリクスが形成される。
晶表示装置の製造方法は、第1の基板に互いに交差する
複数のゲート線及びデータ線と共に、前記ゲート線と前
記データ線とで囲まれる各画素領域に薄膜トランジスタ
を形成する工程と、パッシベーション膜を介して、前記
ゲート線と前記データ線とで囲まれる各画素領域にカラ
ーフィルタを配設する工程と、前記カラーフィルタを含
む前記一側の基板表面を覆うようにオーバーコート層を
形成する工程と、前記オーバーコート層上に画素電極を
形成する工程と、前記第1の基板に第2の基板を対向配
置し、前記第1及び第2の基板間に液晶を狭持する工程
と、を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置の製
造方法であって、 前記オーバーコート層を形成するに
際し、前記カラーフィルタ上のオーバーコート層を他の
領域のオーバーコート層よりも薄く形成する、という基
本構成を有する。本発明の基本構成のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の製造方法は、次のような好適な適
用形態を有する。
複数のオーバーコート層をスピン塗布することにより形
成され、前記カラーフィルタ上のオーバーコート層に他
の領域のオーバーコート層よりも粘度の低いオーバーコ
ート層を用いる、或いは、前記オーバーコート層は、複
数のオーバーコート層をスピン塗布することにより形成
され、前記カラーフィルタ上のオーバーコート層を他の
領域のオーバーコート層よりも回転数が高いスピン塗布
により形成する。
る複数のゲート線及びデータ線と共に、前記ゲート線と
前記データ線とで囲まれる各画素領域に薄膜トランジス
タを形成する工程と、パッシベーション膜を介して、前
記ゲート線と前記データ線とで囲まれる各画素領域にカ
ラーフィルタを配設する工程と、前記カラーフィルタを
含む前記第1の基板表面を覆うようにオーバーコート層
を形成する工程と、前記オーバーコート層上に画素電極
を形成する工程と、前記第1の基板に第2の基板を対向
配置し、前記第1及び第2の基板間に液晶を狭持する工
程と、を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置の
製造方法であって、 前記オーバーコート層を形成する
工程が、第1のオーバーコート層及び第2のオーバーコ
ート層を順次形成することにより行われ、前記カラーフ
ィルタ上を前記第2のオーバーコート層が覆う形に形成
される。
る複数のゲート線及びデータ線と共に、前記ゲート線と
前記データ線とで囲まれる各画素領域に薄膜トランジス
タを形成する工程と、パッシベーション膜を介して、前
記ゲート線と前記データ線とで囲まれる各画素領域にカ
ラーフィルタを配設する工程と、前記カラーフィルタを
含む前記第1の基板表面を覆うようにオーバーコート層
を形成する工程と、前記オーバーコート層上に画素電極
を形成する工程と、前記第1の基板に第2の基板を対向
配置し、前記第1及び第2の基板間に液晶を狭持する工
程と、を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置の
製造方法であって、 前記オーバーコート層を形成する
工程が、前記カラーフィルタを除く前記第1の基板表面
に第1のオーバーコート層を形成し、前記カラーフィル
タ上に前記第1のオーバーコート層よりも薄い第2のオ
ーバーコート層を形成することにより行われ、前記第1
のオーバーコート層と前記第2のオーバーコート層を、
各オーバーコート層部分の露光量を異ならせることによ
り一の工程で行い、前記露光量の調整は、遮光部と半透
過部と透過部とから構成されるグレートーンマスクを用
いて一の工程で行う。
る複数のゲート線及びデータ線と共に、前記ゲート線と
前記データ線とで囲まれる各画素領域に薄膜トランジス
タを形成する工程と、パッシベーション膜を介して、前
記ゲート線と前記データ線とで囲まれる各画素領域にカ
ラーフィルタを配設する工程と、前記カラーフィルタを
含む前記第1の基板表面を覆うようにオーバーコート層
を形成する工程と、前記オーバーコート層上に画素電極
を形成する工程と、前記第1の基板に第2の基板を対向
配置し、前記第1及び第2の基板間に液晶を狭持する工
程と、を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置の
製造方法であって、 前記オーバーコート層を形成する
工程が、第1のオーバーコート層を形成する工程と第2
のオーバーコート層を形成する工程とを含み、前記第1
のオーバーコート層を形成する工程は、前記薄膜トラン
ジスタを形成する工程と、前記カラーフィルタを形成す
る工程との間にあって、前記カラーフィルタの形成領域
を除く前記第1の基板表面に第1のオーバーコート層を
形成することにより行われ、前記カラーフィルタを形成
する工程は、前記第1のオーバーコート層の間にカラー
フィルタを形成することにより行われ、前記第2のオー
バーコート層を形成する工程は、前記カラーフィルタを
形成する工程と、前記画素電極を形成する工程との間に
あって、前記カラーフィルタ及び前記第1のオーバーコ
ート層を含む前記第1の基板表面を第2のオーバーコー
ト層で覆うことにより行われる。
記オーバーコート層とを含む凸部を形成後、前記凸部上
に、前記第1及び第2の基板間のギャップを規定するス
ペーサを形成する、或いは、前記薄膜トランジスタと前
記オーバーコート層とを含む凸部を形成するに際し、前
記凸部が前記第2の基板に当接して前記第1及び第2の
基板間のギャップを規定するように、前記オーバーコー
ト層の膜厚を調整する。
の上にはブラックマトリクスが形成され、前記薄膜トラ
ンジスタ領域の上には前記カラーフィルタが形成され
る。
ックマトリクスが形成される。
ス型液晶表示装置は、その好ましい一実施の形態におい
て、ゲート線とデータ線とTFTとが形成されるTFT
基板に、カラーフィルタと、TFT上層及びデータ線上
層に形成されるブラックマトリクスと、画素電極とが設
けられたCFオンTFT構造の液晶表示装置であって、
ブラックマトリクス上には厚膜の第1のオーバーコート
層と薄膜の第2のオーバーコート層とが配設され、表示
領域のカラーフィルタ上には薄膜の第2のオーバーコー
ト層のみが配設され、厚膜の第1のオーバーコート層に
よりブラックマトリクスが確実に保護されると共に、薄
膜の第2のオーバーコート層により入射光の減衰が抑制
され、実効的な開口率の向上を図ることができる。
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。
例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその
製造方法について、図1乃至図5を参照して説明する。
図1は、液晶表示装置の構成を示す回路図であり、図2
及び図3は、カラーフィルタとブラックマトリクスと本
実施例の特徴部分であるオーバーコート層との位置関係
を模式的に示す平面図である。また、図4は、本実施例
の液晶表示装置の構造を示す断面図であり、図5は、そ
の製法方法を示す工程断面図である。
型液晶表示装置は、透明絶縁性基板の上にゲート線5、
データ線7が互いに直交するように配置され、これらの
配線の交差部分に対応するようにTFT17が形成され
る。ゲート線5はTFT17のゲート電極に接続され、
ゲート線5からゲート電極に入力される走査信号によっ
て画素に対応するTFT17が駆動される。また、デー
タ線7はTFT17のドレイン電極に接続され、ドレイ
ン電極にデータ信号を入力する。TFT17のソース電
極には画素電極が接続され、画素電極と対向基板上に形
成された対向電極との間の液晶層3により画素容量18
が形成される。
の液晶表示装置におけるカラーフィルタ10とブラック
マトリクス11と第1及び第2のオーバーコート層1
2、13との位置関係について説明する。なお、図2及
び図3は画素部分の構成を示したものであり、各層を同
一図面に表すと重なり関係が不明瞭になるため、図2に
は、ゲート線5、データ線7とブラックマトリクス1
1、第1及び第2のオーバーコート層12、13の位置
関係を記載し、図3には、ゲート線5、データ線7とカ
ラーフィルタ10とブラックマトリクス11の位置関係
を記載する。
データ線7上にはブラックマトリクス11が形成され、
TFT17の遮光および配線まわりの光漏れの遮光を行
っている。そして、これらブラックマトリクス11を覆
うようにして第1のオーバーコート層12が設けられ、
ブラックマトリクス11を保護している。さらにブラッ
クマトリクス11、カラーフィルタ10、第1のオーバ
ーコート層12を覆うようにして第2のオーバーコート
層13が設けられている。なお、画素電極は、第2のオ
ーバーコート層13のコンタクトホール19を介してソ
ース電極8bに接続されている。
オーバーコート層12、13は平坦化を目的とするもの
ではなく、むしろ、TFT基板の凸部となるブラックマ
トリクス11上で厚く、カラーフィルタ10上で薄く形
成され、ブラックマトリクス11やカラーフィルタ10
の段差は、該オーバーコート層12、13によって平坦
化されていないため、液晶の配向乱れによって生じるデ
ィスクリネーションを隠す必要があり、ブラックマトリ
クス11と画素電極とのオーバーラップ幅は2〜5μm
程度確保することが好ましい。
ィブマトリクス型液晶表示装置の構造について説明す
る。図4に示すように、本実施例のTFT基板1は、透
明絶縁性基板4上にゲート電極5bが設けられ、それら
を覆うようにゲート絶縁膜6が形成される。その上にゲ
ート電極5bと重畳するように半導体層15が設けら
れ、その半導体層15の中央部上で隔てられたソース電
極8b、ドレイン電極8aがオーミックコンタクト層
(図示せず)を介して半導体層15に接続されている。
また、ソース電極8bとドレイン電極8aとの間のオー
ミックコンタクト層はエッチング除去されてチャネル部
が設けられ、TFT17が形成されている。そして、こ
のTFT17を覆うようにパッシベーション膜9が形成
され、各画素の表示領域及びTFT領域にはRGB各色
のカラーフィルタ10が配設され、更に、TFT領域の
半導体層15上層及びデータ線7の上層には遮光のため
のブラックマトリクス11が形成されている。
それを被覆するための厚膜の第1のオーバーコート層1
2がブラックマトリクス11の外形に沿って設けられて
いる。この第1のオーバーコート層12は、第2のオー
バーコート層13によって覆いきれない部分に形成する
ものであり、その膜厚は、ブラックマトリクス11を覆
うことができる厚さ、例えば1μmから3μm程度であ
ればよいが、第2の実施例で示すように、第1のオーバ
ーコート層12によって基板間のギャップを調整する場
合には更に厚く形成しても良い。
クマトリクス11上に設けられた第1のオーバーコート
層12を覆うように薄膜の第2のオーバーコート層13
が設けられ、カラーフィルタ10が保護される。この第
2のオーバーコート層13の膜厚は、カラーフィルタ1
0の透過率の低下を抑制するために薄い方がよく、0.
5μmであることが好ましい。
て用いる場合は、ソース電極8bが画素電極14との接
続のための引出し電極として働き、第2のオーバーコー
ト層13とパッシベーション膜9を貫通して設けられた
コンタクトホール19を通してソース電極8bと画素電
極14とが接続されている。また、パッシベーション膜
9上にはR、G、Bの各色層のカラーフィルタ10が画
素表示領域に対応した部分に設けられているが、このコ
ンタクトホール19の周囲にはカラーフィルタ10が形
成されていない。
ーフィルタ10を形成しているが、これはブラックマト
リクスの密着性を高めるためのものであり、HMDS処
理などのその他の手段によりパッシベーション膜との密
着性を高めた場合にはブラックマトリクス下のカラーフ
ィルタ10はあってもなくても良い。また、図4では、
データ線7上にもブラックマトリクス11を形成してい
るが、このブラックマトリクス11によって、データ線
7の電位の影響で配向方向が乱れた領域への光の入射を
防止し、表示品位を向上させることができるが、このデ
ータ線7上のブラックマトリクス11は必ずしも設ける
必要はない。
の製造方法について説明する。まず、図5(a)に示す
ように、透明絶縁性基板4上にチャネルエッチ型TFT
を形成する。具体的には、ガラス等からなる透明絶縁性
基板4上に、アルミニウム(Al)、モリブデン(M
o)、クロム(Cr)等の金属からなる材料をスパッタ
法等により100〜400nm程度の膜厚で成膜し、公
知のフォトリソグラフィ法により所望のゲート電極5b
及びゲート線5をパターニングする。
4上にゲート絶縁膜6となるシリコン酸化膜、シリコン
窒化膜、これらの積層膜等の絶縁膜をCVD法等により
100〜200nm程度の膜厚で成膜する。次に、アモ
ルファスシリコンをCVD法等により膜厚400nm程
度成膜し、所望の形状にパターニングして半導体層15
を形成する。そして、ソース電極8b、ドレイン電極8
aとなるAl、Mo、Cr等の金属からなる材料をスパ
ッタ法等により100〜400nm程度の膜厚で成膜
し、フォトリソグラフィ法により所望の電極形状にパタ
ーニングするとともに、ソース電極8b、ドレイン電極
8aの間の不要なオーミックコンタクト層を除去してT
FT17のチャネル部を形成する。
等のパッシベーション膜9を100〜200nm程度の
膜厚で堆積し、パターニングを行って画素電極14とソ
ース電極8bとを接続するためのコンタクトホール19
を形成する。なお、パッシベーション膜9としてはシリ
コン窒化膜などの無機材料の他、エポキシ系樹脂、アク
リル系樹脂などの透明な樹脂材料を使用することもでき
る。
板1にカラーフィルタ10及びブラックマトリクス11
を形成する。まず、赤色顔料をアクリル系樹脂に分散さ
せたネガ型光硬化性カラーレジストを、スピンコート法
で基板上に塗布する。その際、膜厚が約1.6μm程度
となるようにスピン回転数を調整する。次に、ホットプ
レートで80℃/2分間プリベークを行い、露光した
後、TMAH(テトラメチルアンモニウムヒドロオキサ
イド)0.04%溶液で現像し、230℃/1時間焼成
して、対応する部分に赤色カラーフィルタ10を形成す
る。同様に、緑色、青色カラーフィルタ10、ブラック
マトリクス11を形成する。
ーフィルタ10上に設けられたブラックマトリクス11
の表面を保護するための厚膜の第1のオーバーコート層
12を形成する。第1のオーバーコート層12の形成
は、例えば、粘度15cp程度のアクリル系のポジ型感
光性樹脂を回転数800rpm/10sでスピンコート
塗布する。その後、TMAH0.4%溶液で現像したの
ち、220℃/1時間焼成する。これにより、ブラック
マトリクス11上に1μm程度の厚さの第1のオーバー
コート層12が形成される。
フィルタ10を保護するための薄膜の第2のオーバーコ
ート層13を形成する。第2のオーバーコート層13の
形成は、例えば、粘度5cp程度のアクリル系のポジ型
感光性樹脂を回転数1000rpm/10s程度の条件
でスピンコート塗布し、その後、TMAH0.4%溶液
で現像することにより行う。その際、画素電極14とソ
ース電極8bとを接続するためのコンタクトホール19
を形成する。その後、更にポジ型感光性樹脂を透明にす
るために、ghi線混合のUV光を4〜8J程度の照度
で全面露光することにより光架橋を行い、第2のオーバ
ーコート層13を透明化する。その後、220℃/1時
間程度焼成する。これにより、カラーフィルタ10上の
第2のオーバーコート層13の膜厚は0.5μm〜1.
5μm程度となる。
バーコート層12、13を形成するに際し、粘度の異な
るポジ型感光性樹脂を用い、更にスピン塗布の回転数を
変えてその膜厚を変化させているが、粘度が等しい感光
性樹脂を用い、スピン塗布の回転数のみを変えて膜厚を
変化させることもできる。また、厚膜の第1のオーバー
コート層12を形成した後、薄膜の第2のオーバーコー
ト層13を形成しているが、その順序を逆にして、先に
薄膜のオーバーコート層を形成した後、厚膜のオーバー
コート層を形成しても良い。更に、パッシベーション膜
9のコンタクトホールを形成した後、第2のオーバーコ
ート層13のコンタクトホールを形成したが、その順序
を逆にして、第2のオーバーコート層13のコンタクト
ホールを形成した後にパッシベーション膜9のコンタク
トホールをパターニングすることも可能である。
タ法等によりITO等の透明導電膜を成膜してパターニ
ングすることにより、画素電極14を形成する。このと
き、画素電極14の膜厚は厚い程良好なカバレッジが得
られるが、ITOの透明性を保つためには膜厚は40〜
100nm程度が適当である。その後、通常の方法に従
って、TFT基板1とITO等の対向電極16を配置し
た対向基板2に配向膜を形成した後、両基板を重ね合わ
せ、液晶を注入してCFオンTFT構造の液晶表示装置
が形成される。
タ10とブラックマトリクス11とを形成するCFオン
TFT構造の液晶表示装置では、カラーフィルタ10及
びブラックマトリクス11による基板の段差は大きくな
るが、本実施例では、ブラックマトリクス11上には粘
度の大きい厚膜の第1のオーバーコート層12を設け、
カラーフィルタ10上には粘度の小さい薄膜の第2のオ
ーバーコート層13を形成することにより、ブラックマ
トリクス11の表面を十分に被覆・保護すると共に、カ
ラーフィルタ10に入射する光の透過率の低下を抑制す
ることができる。
晶表示装置では、基板の透過率は400〜450nmの
波長領域で97%程度となり、従来のような平坦化膜2
4を設ける構造に比べて、透過率の低下を大幅に改善す
ることができた。なお、本実施例では、平坦性を犠牲に
して、ブラックマトリクス11上の第1のオーバーコー
ト層12を厚く形成しており、その上に形成される画素
電極14の凹凸に起因するディスクリネーションを防止
するために、ブラックマトリクス11と画素電極14の
オーバーラップ幅を、完全平坦化した場合(W=1.5
μm程度)に比べて2〜5μmと大きくとっているため
に開口率は小さくなるが、透過率がそれ以上に向上して
いるため、実効的なパネルの透過率は平坦化構造の液晶
表示装置よりも大きくなっている。
も厚膜の第1のオーバーコート層12が形成されている
ため、データ線7と画素電極14との距離を大きくする
ことができ、これによりデータ線7と画素電極14との
カップリング容量を低減することができ、表示品位の向
上が可能となる。
のオーバーコート層12、13は、アクリル系のポジ型
感光性樹脂を用いてスピンコートにより形成する例につ
いて説明したが、第1及び第2のオーバーコート層1
2、13は上記材料に限定されるものではなく、第1の
オーバーコート層12としては粘度の調整が容易でパタ
ーン形成が可能な材料、第2のオーバーコート層13と
しては、更に透過率が高い材料であれば良く、両者を異
なる材料を用いて形成しても良い。また、形成する方法
は塗布法に限られず、例えば、絶縁膜等をスパッタ法や
CVD法等で形成しても良い。
素子との接続が、カラーフィルタ10またはブラックマ
トリクス11を貫通して行われるような液晶表示装置で
あれば適用することが可能であり、スイッチング素子と
しては特に制限はなく、TFTに限らずMIM、ダイオ
ードなどであってもよく、また、TFTも逆スタガー・
順スタガー型のa−SiTFT17であっても、プレー
ナー型のp−SiTFT17であってもよい。
外の構成については特に制限はなく、例えば、液晶材
料、配向膜、対向基板、対向電極などはアクティブマト
リックス型液晶表示装置に一般に用いられるように構成
すればよい。また、各色カラーフィルタはフルカラー表
示のために一般的には赤(R)、緑(G)、青(B)の
3色で構成するが、適宜変更することも可能である。
例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその
製造方法について、図6を参照して説明する。図6は、
本実施例の液晶表示装置の構造を示す断面図である。な
お、本実施例は、データ線上のブラックマトリクスをカ
ラーフィルタに埋め込むことによりデータ線上の段差を
減らし、データ線上の第1のオーバーコート層を省略す
ることを特徴とするものであり、他の部分の構造、製造
方法に関しては前記した第1の実施例と同様である。
1は、透明絶縁性基板4上にゲート電極5b、ゲート絶
縁膜6が形成され、その上にゲート電極5bと重畳する
ように半導体層15が設けられ、その半導体層15にソ
ース電極8b、ドレイン電極8aがオーミックコンタク
ト層を介して接続されてTFT17が形成されている。
そして、このTFT17を覆うようにパッシベーション
膜9が設けられている。
G、Bの各色層のカラーフィルタ10が画素表示領域に
対応した部分に設けられ、その上に、遮光のためのブラ
ックマトリクス11が設けられている。ここで前記した
第1の実施例では、密着性を向上させるためにブラック
マトリクス11はカラーフィルタ10上に設けたが、本
実施例では、隣り合うカラーフィルタ10の間に隙間を
設け、その隙間にブラックマトリクス11を埋設してい
る。
るための厚膜の第1のオーバーコート層12が設けられ
るが、本実施例では、データ線7上のブラックマトリク
ス11はカラーフィルタ10に埋め込まれているために
段差は小さくなり、この部分に第1のオーバーコート層
12を設ける必要がなくなる。そして、カラーフィルタ
10およびブラックマトリクス11上に設けられた第1
のオーバーコート層12を覆うように薄膜の第2のオー
バーコート層13が設けられている。
は、TFT17上には大きな段差(0.5〜1μm)が
形成されているために、カラーフィルタ10上に形成さ
れたブラックマトリクス11を保護するための第1のオ
ーバーコート層12が必要であるが、データ線7上は段
差が0.1〜0.2μmと小さいので、第1のオーバー
コート層12を省略することができる。
ート層12をなくすことにより、データ線7近傍におけ
る段差が小さくなり、画素電極14の競り上がりを防
ぎ、ディスクリネーション等を抑制することができる。
これにより、ブラックマトリクス11と画素電極14と
のオーバーラップ幅を小さくすることができ、前記した
第1の実施例よりも開口率を大きくすることができる。
また、カラーフィルタ10端部のブラックマトリクス1
1による段差が小さくなるために、第2のオーバーコー
ト層13を形成する際に液溜まりが生じにくく、カラー
フィルタ10上の第2のオーバーコート層13を薄く、
かつ均一に形成することができる。
例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその
製造方法について、図7を参照して説明する。図7は、
本実施例の液晶表示装置の構造を示す断面図である。な
お、本実施例では、データ線上のブラックマトリクスを
カラーフィルタの間に配置するところは第2の実施例と
同じであるが、カラーフィルタを第1のオーバーコート
層の後に形成し、かつ、第1のオーバーコート層の開口
部で形状が規定され、その上に第2のオーバーコート層
を形成することを特徴とするものである。従って、ブラ
ックマトリクス、カラーフィルタ、第1のオーバーコー
ト層、第2のオーバーコート層以外の構造、製造方法に
関しては前記した第1の実施例と同様である。
1は、透明絶縁性基板4上にゲート電極5b、ゲート絶
縁膜6が形成され、その上にゲート電極5bと重畳する
ように半導体層15が設けられ、その半導体層15にソ
ース電極8b、ドレイン電極8aがオーミックコンタク
ト層を介して接続されてTFT17が形成されている。
そして、このTFT17を覆うようにパッシベーション
膜9が設けられている。この半導体層15上には、ブラ
ックマトリクス11が設けられ、さらにその上には第1
のオーバーコート層12が形成されている。またコンタ
クトホール19を介して画素電極14の下には、第2の
オーバーコート層13、カラーフィルタ10が形成され
ている。そして、本実施例に従って、カラーフィルタ1
0は先に形成されている第1のオーバーコート層12の
内側に形成されている。この実施例で第1及び第2のオ
ーバーコート層には、感光性アクリル系樹脂を用いてい
る。
電極を兼ねる)上のオーバーコート層の膜厚合計は第1
のオーバーコート層12と第2のオーバーコート層13
の和となり、ドレイン電極8aと画素電極14が互いに
影響を起こさない距離を保つことが出来ると同時に、コ
ンタクトホール19部分のオーバーコート層は第2のオ
ーバーコート層だけで構成されることになり、動作時の
バックライトの光を減衰することなく充分な透過率を保
つことが出来る。
示す方法によって形成される。TFT基板1側の透明絶
縁性基板4上に、ゲート電極5b、ゲート絶縁膜6、半
導体層15、ドレイン電極8a、パッシベーション膜
9、ブラックマトリクス11をフォトレジスト法などを
用いて順次成膜パターンニングする。その後、第1のオ
ーバーコート層12をフォトレジスト法を用いて形成す
る。この時用いられるオーバーコート材料は、アクリル
系樹脂などで構成される光感光型のレジストを用いる。
この光感光型のレジストをスピンコート法あるいは印刷
法など均一な膜厚が得られる塗布方法で塗布し露光、現
像、焼成を行い第1のオーバーコート層12を形成す
る。このとき、第1のオーバーコート層12には、次の
工程で形成されるカラーフィルタを収容する開口29が
形成される。また、第1のオーバーコート層12はドレ
イン電極8a上或いはドレイン電極8a上及びゲート電
極5b上に用いられる膜の誘電率に応じて数μmの厚さ
に形成される。
であるカラーフィルタ10を印刷法を用いて基板表面に
塗布し、露光、現像、焼成を続けて行って前の工程で形
成した第1のオーバーコート層12の開口29にカラー
フィルタ10を埋め込む。このとき、コンタクトホール
19の形成される領域にはカラーフィルタが形成されな
いようにカラーフィルタを開口しておく。
様にアクリル系樹脂などで構成される光感光型のレジス
トで平坦化膜としての第2のオーバーコート層13をス
ピンコート法、印刷法など均一な膜厚が得られる塗布方
法で塗布し露光、現像、焼成を行い形成する。その後、
コンタクトホール19を形成するために、開口29に露
出するパッシベーション膜9をフォトレジスト法を用い
て除去してパッシベーション膜9にコンタクトホール1
9を形成する。
ンタクトホール19を通してソース電極8bと接続され
る画素電極14を形成する。
号電極)、データ線7等の配線上とカラーフィルタ10
上でオーバーコート層の膜厚を異ならせたCFonTF
T基板を得ることが出来る。
例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその
製造方法について、図8を参照して説明する。図8は、
本実施例の液晶表示装置の構造を示す断面図である。な
お、本実施例は、第2の実施例とはブラックマトリクス
と第1のオーバーコート層の上下関係のみが異なる。従
って、ブラックマトリクス、第1のオーバーコート層以
外の構造、製造方法に関しては第3の実施例と同様であ
る。
ゲート電極5b、ゲート絶縁膜6、半導体層15、ドレ
イン電極8a、パッシベーション膜9が形成されてい
る。この半導体層15上には、第1のオーバーコート層
12が設けられ、さらにその上にブラックマトリクス1
1が形成されている。またコンタクトホール19を介し
て画素電極14の下には、第2のオーバーコート層1
3、カラーフィルタ10が形成されている。そして、本
実施例においても第3の実施例と同様に、カラーフィル
タ10は先に形成されている第1のオーバーコート層1
2の内側に形成されている。この実施例では、第1及び
第2のオーバーコート層は、感光性アクリル系樹脂を用
いている。
に、ドレイン電極8aと画素電極14が互いに影響を起
こさない距離を保つことが出来ると同時に、コンタクト
ホール19部分のオーバーコート層は第2のオーバーコ
ート層だけで構成されることになり、動作時のバックラ
イトの光を減衰することなく充分な透過率を保つことが
出来る。
示す方法によって形成される。TFT基板1側の透明絶
縁性基板4上に、ゲート電極5b、ゲート絶縁膜6、半
導体層15、ドレイン電極8a、パッシベーション膜
9、第1のオーバーコート層12をフをフォトレジスト
法などを用いて順次成膜パターンニングする。この時用
いられるオーバーコート層は、アクリル系樹脂などで構
成される光感光型のレジストで、スピンコート法あるい
は印刷法など均一な膜厚が得られる塗布方法で塗布し露
光、現像、焼成を行い形成する。
レジスト法で形成する。ここで、第1のオーバーコート
層12及びブラックマトリクス11は、概略同一平面パ
ターンを有するように形成され、カラーフィルタ10を
収容するための開口29が形成されている。
であるカラーフィルタ10を第1のオーバーコート層1
2と同様に印刷法を用いて塗布し、露光、現像、焼成を
行って、第1のオーバーコート層12及びブラックマト
リクス11の開口29に埋め込む。このとき、カラーフ
ィルタ10は、コンタクトホール19部分には形成され
ず、開口29が形成されている。
様にアクリル系樹脂などで構成される光感光型のレジス
トで平坦化膜としての第2のオーバーコート層13をや
はりスピンコート法あるいは印刷法など均一な膜厚が得
られる塗布方法で塗布し、露光、現像、焼成を行い形成
する。このとき、カラーフィルタ10と同様に、第2の
オーバーコート層13はコンタクトホール19部分には
形成されず、開口29が形成されている。
ョン膜9をフォトレジスト法を用いて除去してパッシベ
ーション膜9にコンタクトホール19を形成する。その
上にTFT側透明画素電極301を形成して配線上と開
口部上でオーバーコートの膜厚を異ならせたCFonT
FT基板を得ることが出来る。
ンタクトホール19を通してソース電極8bと接続され
る画素電極14を形成する。
号電極)、データ線7等の配線上とカラーフィルタ10
上でオーバーコート層の膜厚を異ならせたCFonTF
T基板を得ることが出来る。
例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその
製造方法について、図9及び図10を参照して説明す
る。図9は、本実施例の液晶表示装置の構造を示す断面
図であり、図10は基板間のギャップ形成のためのスペ
ーサの位置を示す平面図である。なお、本実施例は、第
1のオーバーコート層形成による生じる段差を積極的に
利用して、ギャップ調整のためのスペーサの形成を容易
にすることを特徴とするものである。
と対向基板2との間隔を保持するために、通常は球状の
スペーサボールを散布して、3〜4.5μm程度のギャ
ップを形成している。しかし、スペーサボールを用いて
ギャップを形成すると、スペーサボールが配置される部
分の基板の凹凸により、ギャップの均一性が損なわれて
しまう。従って、ギャップの制御を正確に行うために
は、基板の所定の場所にパターニングにより柱状スペー
サ20を形成する必要がある。
を3〜5μm程度の厚さで塗布し、露光、現像、焼成す
ることにより柱状スペーサ20を形成するが、塗布する
樹脂の膜厚が厚く、特にghi混合線やgh混合線で露
光した場合に、各g線やi線の波長で焦点深度が異なる
ために正確にパターン形成ができず、柱状スペーサ20
の形状が不均一になり、場合によっては柱状スペーサ2
0が崩れてしまい、ギャップが不均一になるという不良
が生じる場合がある。
は、前記した第1及び第2の実施例に示したように、T
FT部分には厚膜の第1のオーバーコート層12が形成
されているために、従来に比べてTFT部分は高くなっ
ており、この第1のオーバーコート層12によってTF
T上に生じる段差を積極的に利用して、その上に形成す
る柱状スペーサ20の高さを低くすることができる。
によってTFT上に1〜2μmの段差が形成されている
ため、柱状スペーサ20形成のための樹脂の膜厚は1〜
2μm程度に抑えることができる。従って、ghi混合
線やgh混合線で露光した場合であっても正確な形状に
パターニングすることができ、柱状スペーサ20が崩れ
てしまうという不具合を防止することができる。なお、
本実施例の構造の場合、第1のオーバーコート層12の
段差を利用するため、柱状スペーサ20は図10に示す
位置に形成されることになる。
例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその
製造方法について、図11及び図12を参照して説明す
る。図11及び図12は、本実施例の液晶表示装置の構
造を示す断面図である。なお、本実施例は、TFT上の
第1のオーバーコート層を更に高く形成して、ギャップ
形成のためのスペーサとして用いることにより柱状スペ
ーサ形成工程をなくし、工程の簡略化を図るものであ
る。
の実施例と同様に、透明絶縁性基板4上にTFT17等
のスイッチング素子を形成し、その上にパッシベーショ
ン膜9を介してカラーフィルタ10とブラックマトリク
ス11を形成する。そして、TFT17部のブラックマ
トリクス11を覆うように第1のオーバーコート層12
を形成するが、その際、第1のオーバーコート層12と
して用いるアクリル系のポジ型感光性樹脂等の粘度を高
くする。
13を形成し、図11に示すように、第1及び第2のオ
ーバーコート層12、13を足し合わせた厚さが、所望
のギャップと略等しくなるように第1のオーバーコート
層12の厚さを調整し、対向基板2を貼り合わせる際
に、第2のオーバーコート層13を対向基板2に当接さ
せることにより、柱状スペーサ20を別途形成しなくて
も、ギャップを正確に制御することができる。
ーン形成をより確実に行うためには、第1のオーバーコ
ート層12の膜厚があまり厚くならないようにする必要
がある。そこで、図12に示すように、ブラックマトリ
クス11の下層にカラーフィルタ10を2〜3層重ねて
膜厚をかせぐことにより、第1のオーバーコート層12
の膜厚を小さくすることも可能である。なお、この場合
には第1のオーバーコート層12がカラーフィルタ10
の側面を覆うように形成し、カラーフィルタ10を保護
することが好ましい。
例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその
製造方法について、図13乃至図15を参照して説明す
る。図13は、本実施例の液晶表示装置の構造を示す断
面図であり、図14及び図15は、その製造方法を示す
工程断面図である。なお、本実施例は、前記した第1の
実施例の構造を少ない工程で実現するための製造方法を
提供するものである。 すなわち、前記した実施例で
は、第1のオーバーコート層12と第2のオーバーコー
ト層13とを別個に形成するため、樹脂の塗布、露光、
現像等の処理が各々2回必要であるが、工程の削減を図
るために、以下のような製法により第1及び第2のオー
バーコート層12、13を一体形成することも可能であ
る。以下にその方法について説明する。
明絶縁性基板4上にTFT17等のスイッチング素子を
形成し、その上にパッシベーション膜9を介してカラー
フィルタ10とブラックマトリクス11を形成する(図
14(a)、(b)参照)。次に、オーバーコート層2
5を形成するが、本実施例では、1種類のオーバーコー
ト層で厚膜の部分と薄膜の部分を形成するため、例え
ば、粘度15cp程度のアクリル系のポジ型感光性樹脂
を回転数800rpm/10s程度で塗布し、膜厚を1
μm程度としている。
に、図14(c)に示すような方法を用いて露光を行
う。すなわち、ブラックマトリクス11上の厚膜のオー
バーコート層25aを残す部分には完全に光を遮光する
遮光膜22を有し、カラーフィルタ10上などの薄膜の
オーバーコート層25bを残す部分には半透過膜23を
有し、コンタクトホール19上等のオーバーコート層2
5を完全に除去する部分は透明に形成されたグレートー
ンマスク21を用いることにより、各部に照射されるU
V光の程度を制御し、現像液に対する各部のエッチング
レートを変えることで、各部の所定の膜厚を得ることが
可能となる。
過させることで、UV光を1J照射した後、TMAH
0.4%溶液で現像し、220℃/1時間焼成すると、
ブラックマトリクス11上でオーバーコート層25aが
1μm程度、カラーフィルタ10上でオーバーコート層
25bが0.5μm程度となる(図15(d)参照)。
その後、図15(e)に示すように、ITO等からなる
画素電極を形成し、TFT基板1が形成される。
いて露光量を場所によって変えることによって、1回の
露光、現像で、TFT17部分で厚く、画素領域のカラ
ーフィルタ10上で薄くオーバーコート層を形成するこ
とができるため、前記各実施例に比べて工程の削減を図
ることができる。なお、本実施例では、グレートーンマ
スク21を用いて露光量を調整したが、露光を2回にし
て、それぞれの露光量を変えることにより、膜厚の異な
るオーバーコート層を1回のオーバーコート樹脂の塗布
・現像により形成することも可能である。
例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置及びその
製造方法について、図16を参照して説明する。図16
は、本実施例の液晶表示装置の構造を示す断面図であ
る。なお、本実施例は、第2のオーバーコート層13を
省略し、第1のオーバーコート層12のみを用いること
を特徴とするものである。
に、透明絶縁性基板4上にTFT17を形成し、その上
にパッシベーション膜9を介してカラーフィルタ10及
びブラックマトリクス11を形成する。そして、第1の
オーバーコート層12を塗布し、露光・現像によってT
FT17部とデータ線7部のブラックマトリクス11上
に第1のオーバーコート層12を形成するが、その際、
露光量及び現像時間を調整することにより、カラーフィ
ルタ10の平坦部の第1のオーバーコート層12を除去
し、段差部(TFT17部、データ線7部、カラーフィ
ルタ10のエッジ部)に第1のオーバーコート層12が
残るようにする。
ス11を保護すると共に、カラーフィルタ10のエッジ
部にも第1のオーバーコート層12を残すことができる
ため、第2のオーバーコート層13が無くても画素電極
14の断線を防止することができる。なお、この場合
は、カラーフィルタ10がITOを介して液晶層3にさ
らされ、カラーフィルタ10の不純物が液晶に混入しや
すくなるため、配向膜の厚膜化等により不純物が液晶層
3にでなくなるような工夫が必要となる。
構造の液晶表示装置について記載したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、カラーフィルタ10
及びブラックマトリクス11が対向基板側に形成される
構造にも適用することはできる。
ブマトリクス型液晶表示装置及びその製造方法によれ
ば、ブラックマトリクス上には粘度の大きい厚膜の第1
のオーバーコート層を設け、カラーフィルタ上には粘度
の小さい薄膜の第2のオーバーコート層を形成すること
により、ブラックマトリクスの表面を十分に被覆・保護
すると共に、カラーフィルタ上の第2のオーバーコート
層による透過率の減少を抑制することができる。
コート層を形成することにより、データ線と画素電極と
の距離を大きくすることができ、これによりデータ線と
画素電極とのカップリング容量を低減することができ、
表示品位の向上を図ることができる。
オーバーコート層を積極的に利用することにより、その
上に形成する柱状スペーサの高さを低くしたり、オーバ
ーコート層自体をスペーサとして用いることができる。
これにより、柱状スペーサが崩れてしまうという不具合
を防止することができ、また、柱状スペーサを別途形成
する工程を省略することができる。
る。
成を示す平面図である。
成を示す平面図である。
造を示す断面図である。
FT基板1の製造方法を示す工程断面図である。
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
構成を示す平面図である。
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
TFT基板1の製造方法を示す工程断面図である。
TFT基板1の製造方法を示す工程断面図である。
構造を示す断面図である。
る。
Claims (23)
- 【請求項1】対向配置された一対の基板間に液晶が狭持
され、一側の基板に、互いに交差する複数のゲート線及
びデータ線と、前記ゲート線及び前記データ線の交差領
域近傍に設けられる薄膜トランジスタと、前記ゲート線
と前記データ線とで囲まれる各画素領域に配設されるカ
ラーフィルタと、前記薄膜トランジスタ及び前記カラー
フィルタを含む前記一側の基板表面を覆うオーバーコー
ト層とを有するアクティブマトリクス型液晶表示装置で
あって、 前記オーバーコート層が、前記カラーフィルタ上の膜厚
が前記カラーフィルタを除く領域上の膜厚よりも薄くな
るように形成されていることを特徴とするアクティブマ
トリクス型液晶表示装置。 - 【請求項2】前記オーバーコート層が、前記カラーフィ
ルタを除く領域上において、複数のオーバーコート層を
積層した構造をなすことを特徴とする請求項1記載のア
クティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項3】対向配置された一対の基板間に液晶が狭持
され、一側の基板に、互いに交差する複数のゲート線及
びデータ線と、前記ゲート線及び前記データ線の交差領
域近傍に設けられる薄膜トランジスタと、前記ゲート線
と前記データ線とで囲まれる各画素に配設されるカラー
フィルタと、前記薄膜トランジスタ及び前記カラーフィ
ルタを含む前記一側の基板表面を覆うオーバーコート層
とを有するアクティブマトリクス型液晶表示装置であっ
て、 前記オーバーコート層が、第1のオーバーコート層と第
2のオーバーコート層とからなり、前記カラーフィルタ
上には前記第2のオーバーコート層のみが配設されてい
ることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装
置。 - 【請求項4】対向配置された一対の基板間に液晶が狭持
され、一側の基板に、互いに交差する複数のゲート線及
びデータ線と、前記ゲート線及び前記データ線の交差領
域近傍に設けられる薄膜トランジスタと、前記ゲート線
と前記データ線とで囲まれる各画素領域に配設されるカ
ラーフィルタと、前記薄膜トランジスタ及び前記カラー
フィルタを含む前記一側の基板表面を覆うオーバーコー
ト層とを有するアクティブマトリクス型液晶表示装置で
あって、 前記オーバーコート層が、第1のオーバーコート層と第
2のオーバーコート層とからなり、前記カラーフィルタ
上には前記第2のオーバーコート層のみが配設されてい
ることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装
置。 - 【請求項5】対向配置された一対の基板間に液晶が狭持
され、一側の基板に、互いに交差する複数のゲート線及
びデータ線と、前記ゲート線及び前記データ線の交差領
域近傍に設けられる薄膜トランジスタと、前記ゲート線
と前記データ線とで囲まれる各画素領域に配設されるカ
ラーフィルタと、前記薄膜トランジスタ及び前記カラー
フィルタを含む前記一側の基板表面を覆うオーバーコー
ト層とを有するアクティブマトリクス型液晶表示装置で
あって、 前記オーバーコート層が、第1のオーバーコート層と第
2のオーバーコート層とを有し、前記カラーフィルタ
は、前記第1のオーバーコート層の間に形成され、前記
第2のオーバーコート層は、前記カラーフィルタ及び前
記第1のオーバーコート層を含む前記一側の基板表面を
覆う形に形成されていることを特徴とするアクティブマ
トリクス型液晶表示装置。 - 【請求項6】前記薄膜トランジスタと前記オーバーコー
ト層とを含んで形成される凸部上にスペーサが形成さ
れ、前記凸部と前記スペーサとにより対向する基板間の
ギャップが規定される請求項1乃至5のいずれか一に記
載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項7】前記薄膜トランジスタと前記オーバーコー
ト層とを含んで形成される凸部が対向する基板に当接す
るように、前記オーバーコート層の膜厚が設定され、前
記凸部により対向する基板間のギャップが規定される請
求項1乃至5のいずれか一に記載のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置。 - 【請求項8】前記薄膜トランジスタ領域の上にはブラッ
クマトリクスが形成されている請求項1乃至7のいずれ
か一に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項9】前記薄膜トランジスタ領域の上には前記カ
ラーフィルタが形成されている請求項8記載のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項10】前記データ線上にはブラックマトリクス
が形成される請求項1乃至9のいずれか一に記載のアク
ティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項11】第1の基板に互いに交差する複数のゲー
ト線及びデータ線と共に、前記ゲート線と前記データ線
とで囲まれる各画素領域に薄膜トランジスタを形成する
工程と、パッシベーション膜を介して、前記ゲート線と
前記データ線とで囲まれる各画素領域にカラーフィルタ
を配設する工程と、前記カラーフィルタを含む前記一側
の基板表面を覆うようにオーバーコート層を形成する工
程と、前記オーバーコート層上に画素電極を形成する工
程と、前記第1の基板に第2の基板を対向配置し、前記
第1及び第2の基板間に液晶を狭持する工程と、を有す
るアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法であ
って、 前記オーバーコート層を形成するに際し、前記カラーフ
ィルタ上のオーバーコート層を他の領域のオーバーコー
ト層よりも薄く形成することを特徴とするアクティブマ
トリクス型液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項12】前記オーバーコート層は、複数のオーバ
ーコート層をスピン塗布することにより形成され、前記
カラーフィルタ上のオーバーコート層に他の領域のオー
バーコート層よりも粘度の低いオーバーコート層を用い
る請求項11記載のアクティブマトリクス型液晶表示装
置。 - 【請求項13】前記オーバーコート層は、複数のオーバ
ーコート層をスピン塗布することにより形成され、前記
カラーフィルタ上のオーバーコート層を他の領域のオー
バーコート層よりも回転数が高いスピン塗布により形成
する請求項11又は12記載のアクティブマトリクス型
液晶表示装置。 - 【請求項14】第1の基板に互いに交差する複数のゲー
ト線及びデータ線と共に、前記ゲート線と前記データ線
とで囲まれる各画素領域に薄膜トランジスタを形成する
工程と、パッシベーション膜を介して、前記ゲート線と
前記データ線とで囲まれる各画素領域にカラーフィルタ
を配設する工程と、前記カラーフィルタを含む前記第1
の基板表面を覆うようにオーバーコート層を形成する工
程と、前記オーバーコート層上に画素電極を形成する工
程と、前記第1の基板に第2の基板を対向配置し、前記
第1及び第2の基板間に液晶を狭持する工程と、を有す
るアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法であ
って、 前記オーバーコート層を形成する工程が、第1のオーバ
ーコート層及び第2のオーバーコート層を順次形成する
ことにより行われ、前記カラーフィルタ上を前記第2の
オーバーコート層が覆う形に形成されることを特徴とす
るアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項15】第1の基板に互いに交差する複数のゲー
ト線及びデータ線と共に、前記ゲート線と前記データ線
とで囲まれる各画素領域に薄膜トランジスタを形成する
工程と、パッシベーション膜を介して、前記ゲート線と
前記データ線とで囲まれる各画素領域にカラーフィルタ
を配設する工程と、前記カラーフィルタを含む前記第1
の基板表面を覆うようにオーバーコート層を形成する工
程と、前記オーバーコート層上に画素電極を形成する工
程と、前記第1の基板に第2の基板を対向配置し、前記
第1及び第2の基板間に液晶を狭持する工程と、を有す
るアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法であ
って、 前記オーバーコート層を形成する工程が、前記カラーフ
ィルタを除く前記第1の基板表面に第1のオーバーコー
ト層を形成し、前記カラーフィルタ上に前記第1のオー
バーコート層よりも薄い第2のオーバーコート層を形成
することにより行われることを特徴とするアクティブマ
トリクス型液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項16】前記第1のオーバーコート層と前記第2
のオーバーコート層を、各オーバーコート層部分の露光
量を異ならせることにより一の工程で行う請求項15記
載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項17】前記露光量の調整は、遮光部と半透過部
と透過部とから構成されるグレートーンマスクを用いて
一の工程で行う請求項16記載のアクティブマトリクス
型液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項18】第1の基板に互いに交差する複数のゲー
ト線及びデータ線と共に、前記ゲート線と前記データ線
とで囲まれる各画素領域に薄膜トランジスタを形成する
工程と、パッシベーション膜を介して、前記ゲート線と
前記データ線とで囲まれる各画素領域にカラーフィルタ
を配設する工程と、前記カラーフィルタを含む前記第1
の基板表面を覆うようにオーバーコート層を形成する工
程と、前記オーバーコート層上に画素電極を形成する工
程と、前記第1の基板に第2の基板を対向配置し、前記
第1及び第2の基板間に液晶を狭持する工程と、を有す
るアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法であ
って、 前記オーバーコート層を形成する工程が、第1のオーバ
ーコート層を形成する工程と第2のオーバーコート層を
形成する工程とを含み、前記第1のオーバーコート層を
形成する工程は、前記薄膜トランジスタを形成する工程
と、前記カラーフィルタを形成する工程との間にあっ
て、前記カラーフィルタの形成領域を除く前記第1の基
板表面に第1のオーバーコート層を形成することにより
行われ、前記カラーフィルタを形成する工程は、前記第
1のオーバーコート層の間にカラーフィルタを形成する
ことにより行われ、前記第2のオーバーコート層を形成
する工程は、前記カラーフィルタを形成する工程と、前
記画素電極を形成する工程との間にあって、前記カラー
フィルタ及び前記第1のオーバーコート層を含む前記第
1の基板表面を第2のオーバーコート層で覆うことによ
り行われることを特徴とするアクティブマトリクス型液
晶表示装置の製造方法。 - 【請求項19】前記薄膜トランジスタと前記オーバーコ
ート層とを含む凸部を形成後、前記凸部上に、前記第1
及び第2の基板間のギャップを規定するスペーサを形成
することを特徴とする請求項11乃至18のいずれか一
に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方
法。 - 【請求項20】前記薄膜トランジスタと前記オーバーコ
ート層とを含む凸部を形成するに際し、前記凸部が前記
第2の基板に当接して前記第1及び第2の基板間のギャ
ップを規定するように、前記オーバーコート層の膜厚を
調整する請求項11乃至18のいずれか一記載のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項21】前記薄膜トランジスタ領域の上にはブラ
ックマトリクスが形成される請求項11乃至20のいず
れか一に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の
製造方法。 - 【請求項22】前記薄膜トランジスタ領域の上には前記
カラーフィルタが形成される請求項21記載のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項23】前記データ線の上にはブラックマトリク
スが形成される請求項11乃至22のいずれか一に記載
のアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法。
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